CN114227150A

CN114227150A - 一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺

Info

Publication number: CN114227150A
Application number: CN202111394343.7A
Authority: CN
Inventors: 雷仁庆; 尹国强; 钟晓环; 刘建波
Original assignee: Boluo Konka Exactitude Science Technology Co ltd
Current assignee: Boluo Konka Exactitude Science Technology Co ltd; Suining Kangjia Hongye Electronics Co.,Ltd.
Priority date: 2021-11-23
Filing date: 2021-11-23
Publication date: 2022-03-25
Anticipated expiration: 2041-11-23
Also published as: CN114227150B

Abstract

本发明公开了一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，包括钻刀易磨损/断刀问题的解决方案、铜基板电镀镀孔技术难点解决方案、厚铜板防焊印刷技术难点解决方案、表面处理电镍金加化金技术难点解决方案与金属铜基板成型加工技术难点解决方案。本发明通过金手指电金加化金铜基线路板制备的整体工艺设计，优化了对铜基板小孔加工的刀具及参数选择；通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，该步骤处理后即可在金属铜基板面或孔壁上沉积一层化学铜与金属铜基表面及孔壁精密结合；通过流程优化，厚铜板阻焊印刷品质得到了提升；随着IC的集成度越来越高，IC脚也越多越密；激光具有很强的适用性以及灵敏性，减少了切割的影响范围。

Description

一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺

技术领域

本发明属于金手指电金加化金铜基线路板制备技术领域，具体涉及一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺。

背景技术

铜基板是金属基板中最贵的一种，导热效果比铝基板和铁基板都好很多倍，适用于高频电路以及高低温变化大的地区及精密通信设备的散热和建筑装饰行业。采用铜基板制成的电路板有着较好的导热性能、电气绝缘性能和机械加工性能等优点，其基板材料一般以铜板为主，可以提供更好的导热性，其散热效果也要比铝和铁好很多倍。

铜基板的特点：一、导热绝缘层是铜基板的核心部分之一，所以其铜箔厚度多数为35μm-280μm，从而能达到较强的载流能力。与铝基板相比之下，铝基板的主要材质为铝，其热阻值较高，在使用中过程中散热不明显，建议使用铜基板，使其达到更好散热效果，从而保证产品的稳定性。二、在电路元件中铜基板是较为常见的散热基板，因为在产品功率密度高的电路和电路元件较多产品中，一些基板抗老化能力、承受机械及热应力达不到情况下，而铜基板则可以很好的发挥其良好散热性能。如果铜基板在280度高温下不起泡分层，说明具有较强的耐压值，不含重金属成份，对环境没有污染。其产品采用SMT表面贴装工艺，在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理，不需要额外散热器，体积大大缩小、极大的提高了产品机械加工性能。

公司市场接客户需求，为尖端的芯片测试仪器PCB线路测试卡板，制程加工工艺要求复杂难度系数高，IC芯片测试要求介质损耗Df：≤0.008PCB基材介电性能的基础标杆，散热快、导热系数高，铜厚：100um。为此公司组织研发团队，对新产品新工艺进行技术研发攻关。

为了解决高频板的图型转移和成型加工技术加工难题，且本项目存在以下五个方面比较关键的问题：

1、纯铜小孔钻孔技术难度：尤其当钻孔的刀径小于0.7mm时，能承受的横向切削力和轴向力都很有限，褪屑能力又很弱，这对钻孔的挑战非常大；

2.金属基板小孔镀铜技术：容易出现孔口断裂、裂纹、拉断的问题；

3.厚铜板防焊印刷技术：铜板对铜面要求特殊，面同要求厚，所以铜面与PP基材存在很大的高度落差，如要求控制线路间的油墨厚度，过程控制不好，将会导致油墨浮离，线路发红、假性露铜、油墨不均等不良现象；

4.表面处理电镍金加化金技术难点：在同一板上同时做镀金与软金两种不同工艺的表面处理，两种工艺流程及先后程序不同这对制造加工增加了一定难度；

5.金属铜基板成型加工技术难点：传统厚铜板外形加工一般采用机械钻锣机进行成型加工，存在一些工艺缺点；

为此我们提出一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，以解决上述背景技术中提出现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，包括：

(1)金属铜基板钻小孔加工采用定制钻尖角145°，螺旋角40°的涂层钻刀；

(2)通过化学镀铜方法进行金属铜基镀孔：直接在金属铜基面沉积金属镀层，解决金属基紫铜微粒与金属基体的浸润问题，实现电镀硫酸铜与金属的紧密结合，化学铜(PTH)的反应原理：

Cu2+2HCHO+40H-→Cu+2HCOO-+2H₂O+H₂↑(主反应)

2Cu²⁺+HCHO+5OH-→Cu2O+HCOO-+3H₂O(副反应A)+

H₂O→Cu+Cu²⁺+2OH-

2HCHO+NaOH→HCOONa+CH₃OH(副反应B)；

(3)厚铜板防焊印刷的工艺调整，如下步骤：

步骤1、线路发红问题解决步骤，更改设计的工程资料制作阻焊曝光底片来达到，将前面多次阻焊后基材位置上的油墨显影掉且线边油墨保留，最后一次当作常规PCB正常生产，这样基材上就只有一次阻焊，也不会出现线路发红的问题；

步骤2、调整印刷网版的结构由43T直线网版改为36T斜拉网板进行印刷；

步骤3、通过抽真空方式去除印刷后油墨内气泡的印刷板通过阻焊常规测试合格；

(4)表面处理电镍金加化金，包括镀镍技术难点解决方法、镀金技术难点解决方法、PAD沉金技术难点解决方法；

所述镀镍技术难点解决方法包括如下步骤：

步骤A、改善前处理效果，检查设备，对镍缸进行碳处理；将温度提高到正常值；

步骤B、补充润湿剂，对镀液进行碳处理，改善镀前处理效果，前工序控制针孔缺陷；

步骤C、升高温度或降低电流、升高镍离子浓度、补加硼酸、调整PH值；

步骤D、增添阳极活化剂；扩大阳极面积

所述镀金技术难点解决方法包括如下步骤：

步骤a、补加金盐，调高比重，加强搅拌，清除金属污染；

步骤b、注意镀镍前铜处理效果，注意镀金前镍处理效果，加强镀前处理效果；净化镀液，对镍缸进行拖缸或碳处理；

所述PAD沉金技术难点解决方法包括如下步骤：

步骤①、漏镀过程提高体系活性，将铜板过水平微蚀或磨板处理；

步骤②渗镀过程降低体系活性，将铜板过水平微蚀或磨板处理；

步骤③、水平毒化处理，D/F避免穿菲林；

步骤④、停加稳定剂，采用升高金缸温度等方式使金厚足够。

优选的，金属铜基板钻小孔加工采用的定制涂层钻刀采用涂层设置为HCN、HAN、SHC、SHD中的任意一种，且涂层钻刀的表面摩擦系数至多为0.2。

优选的，所述定制涂层钻刀采用表面摩擦系数为0.2的SHD涂层。

优选的，目前金属铜基镀孔的方法包括Mo-Mn法，活性金属法，化学镀，真空蒸发法，化学气相沉积法。

优选的，厚铜板防焊印刷的工艺调整的步骤3中，通过抽真空方式处理阻焊印刷后的起泡，完全改善了厚铜板阻焊印刷后的气泡不良，且达到了提高阻焊印刷效率3-4H。

优选的，表面处理电镍金加化金过程中，电金手指工艺流步骤流程设置为：上板→磨板(微蚀)→水洗→活化→水洗→镀镍→水洗→活化→水洗→镀金→金回收→水洗→风干→下板。

优选的，表面处理电镍金加化金过程中，采用可剥蓝胶使用18T丝网将AD位置使用可剥蓝胶全部覆盖，且电镍金手指使用专用铜基板挂具进行镀镍。

优选的，所述镀镍技术难点解决方法中可能出现的需解决问题包括：镀层起泡、起皮(镍层与铜层分离)、镀层针孔、麻点、镀层烧焦、阳极钝化。

优选的，所述镀金技术难点解决方法中可能出现的需解决问题包括高电流区烧焦与镀层结合力不良。

优选的，所述PAD沉金技术难点解决方法中沉金工艺流程设置为：除油→水洗*2→微蚀→水洗*2→微蚀后浸→水洗*2→预浸→钯活化→后浸→水洗*2→无电镍→水洗*2→无电金→回收水洗→后处理水洗→干板。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，与现有技术相比，具有以下优点：

1、优化了对铜基板小孔加工的刀具及参数选择，从加工情况来看，也改善了铜基板小孔加工易断刀及钻孔品质不良的状况。尽管相比一些专业的五金加工设备，其加工效率要低很多，但本方案的优势就在于无需添加额外设备，基于现有PCB钻孔工艺就能实现铜基板的小孔加工，降低了技术门槛和投入成本；

2、通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，新生成的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进行。通过该步骤处理后即可在金属铜基板面或孔壁上沉积一层化学铜与金属铜基表面及孔壁精密结合；

3、通过流程优化，厚铜板阻焊印刷品质得到了提升，同时也实现了流程简化、品质提高、效率提升、成本下降、工艺能力提升，有效提高了此类产品的交付与竞争能力；

4、随着IC的集成度越来越高，IC脚也越多越密。而垂直喷锡工艺很难将成细的焊盘吹平整，这就给SMT的贴装带来了难度；另外喷锡板的待用寿命(shelflife)很短。而镀金板正好解决了这些问题：同一块板上同时做两种不同的表面处理，电镍金加沉镍金工艺，增加制程加工难度系数，经过我司研发团队进行攻关，成功将两种不同工艺的表面处理研发成功；

5、激光具有很强的适用性以及灵敏性。它是一种采用热切割技术作为切割进程，在切割的时候受影响的区域小，不会出现大范围的影响。激光切割精密度较高、性能比较稳定的激光设备，在切割使用时激光束聚焦成很小的光点，这样就使激光切割机达到很高的使用功率。激光切割机的切割速度很快、精度很高、也可以保证工件也不会变形；激光有着很高的能量、可以自由的控制其密度的变化，也可以进行局部的操作这种激光束有着很好的控制性能，我们可以自由的控制这种激光切割机的操作路径，对于任何一种硬质的材料都可以进行相应的切割。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明实施例钻尖角与螺旋角调整对刀具的影响示意图；

图2为本发明实施例中钻尖角与螺旋角调整对刀具的影响示意图；

图3为本发明实施例中钻针控深钻孔孔壁效果切片的示意图；

图4为本发明实施例中孔中间的孔铜全周拉断且断口较大的示意图；

图5为本发明实施例中金属疲劳产生的微裂的示意图；

图6为本发明实施例中孔壁和孔环的拉裂的示意图；

图7为本发明实施例中沉铜工艺参数的示意图；

图8为本发明实施例中油墨气泡、浮离、假性漏铜与线路发红的示意图；

图9为本发明金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如说明书附图所示的实施例：

一、金属铜基板钻小孔加工的难点分析：由于仪器测试板对散热或制板的需求较高，铜基板所用材料为铜含量较高的紫铜，紫铜的特点是塑性较好以及强度、硬度稍低，其散热性能是各类铜基板中最好的。从PCB钻孔加工的角度来看，铜块同时兼有“硬”和“软”两方面的特点。一方面铜块比FR-4等有机材料或有机复合材料硬很多，钻刀加工时切削难度大大增加，容易磨损过度导致断刀；另一方面铜块具有一定塑性，钻孔过程可能会使铜屑粘附刀头，容易出现切屑不良导致断刀。尤其当钻孔的刀径小于0.7mm时，能承受的横向切削力和轴向力都很有限，褪屑能力又很弱，这对钻孔的挑战非常大。

1、钻刀易磨损/断刀问题的解决方案

磨损大的问题，从硬度的角度来看，铜块比常规的板材要硬得多，这就决定了同样的钻刀对这些材料加工，必然是硬的铜块对钻刀磨损较大。为了提升钻刀的寿命，这就需要强化钻刀的耐磨损性能。现有的高速钢或硬质合金钻刀，尽管硬度偏低，然而其材质强度已经很高，具有良好的机械加工性能。因此在提升耐磨度这方面，业界的普遍做法并非更换钻刀材质，而是在现有钻刀上增加涂层，从而达到提高刀具表面硬度、减小摩擦系数、降低切削温度的目的，硬质合金与各种涂层技术的硬度对比如下表所示：

项目	硬质合金	HCN	HAN	SHC	SHD
						普通硬度/Gpa	19	30	30	50	100
摩擦系数	0.7	0.4	0.4	0.3	0.2

可见添加涂层的刀具其表面硬度有所提升，使得产品的耐磨性能也大大提升，而摩擦系数降低也有利于降低钻刀的工作温度，提升钻孔品质的稳定性。

2、断刀的问题解决方案：加工铜基板时由于铜屑不易切断，且小钻刀容屑空间小，排屑难，往往容易导致钻刀被积累的铜屑阻断。该问题可尝试对钻刀结构的优化来提升其排屑能力，从而减少钻刀被铜屑阻断的情况发生。钻刀的结构参数很多，涉及到钻尖角、螺旋角、钻芯厚度、芯厚倒锥度、钻头前角和后角、钻头横刃斜角等等。但考虑到同时优化所有的参数需要进行大量刀具制作及大量试验验证，这里选取两个对刀具加工影响最大的参数进行结构调整，即钻尖角和螺旋角，这两个参数的调整与影响如下图1(钻尖角与螺旋角调整对刀具的影响示意图)所示。

断刀解决技术参数及方法，要注意的是对钻刀以上参数的调整幅度要合理，应确保钻刀加工的孔位精度以及刚性，钻尖角过大会造成钻头定心差，螺旋角过大则切削强度及散热能力也会降低。

铜基板小孔加工效果确认：定制钻尖角145°，螺旋角40°的涂层钻刀，调整钻孔参数，刀具如下图2所示(图中左侧为镀层1.0mm钻咀，右侧为通钻孔后的效果展示)；

铜基板1.0mm钻针控深钻孔效果如图3所示(图中为孔壁效果切片图，图中数据左边自上而下依次为810.52μm、799.99μm、810.52μm；右边自上而下依次为1615.72μm、115.74μm、1402.76μm)；可见在适合的加工参数下，钻刀未出现断刀状况，孔形也无破损披锋，涂层钻刀的耐用性好；

3、工艺改进取得的效果：上述加工方案的提出，优化了对铜基板小孔加工的刀具及参数选择，从加工情况来看，也改善了铜基板小孔加工易断刀及钻孔品质不良的状况。尽管相比一些专业的五金加工设备，其加工效率要低很多，但本方案的优势就在于无需添加额外设备，基于现有PCB钻孔工艺就能实现铜基板的小孔加工，降低了技术门槛和投入成本。

二、铜基板电镀镀孔技术难点分析

1、主要不良：

1.1孔中间的孔铜全周拉断且断口较大，如图4所示；

1.2金属疲劳产生的微裂，呈45°斜向微裂，常沿着晶格出现，经常裂在绝缘层与金属铜交界处的铜壁，如图5所示；

1.3孔壁和孔环的拉裂，拉裂的孔环呈Z方向的走位，其主要是多次焊接高温造成，如图6所示；

2、孔口断裂、裂纹、拉断的解决方案：目前金属铜基镀孔的方法主要有：Mo-Mn法，活性金属法，化学镀，真空蒸发法，化学气相沉积法等。经过工艺多测验证正，化学镀铜其镀层具有良好的延展性、导热性和导电性以及特有的无边缘效应，并且可以直接在金属铜基面沉积金属镀层，解决金属基紫铜微粒与金属基体的浸润问题，实现电镀硫酸铜与金属的紧密结合。

化学铜(PTH)的反应原理：

Cu2+2HCHO+40H-→Cu+2HCOO-+2H2O+H2↑(主反应)

2Cu2++HCHO+5OH-→Cu2O+HCOO-+3H2O(副反应A)+

H2O→Cu+Cu2++2OH-

2HCHO+NaOH→HCOONa+CH3OH(副反应B)

沉铜工艺参数：如图7所示。

3、工艺改进取得的效果

化学沉铜：通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，新生成的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进行。通过该步骤处理后即可在金属铜基板面或孔壁上沉积一层化学铜与金属铜基表面及孔壁精密结合。

三、厚铜板防焊印刷技术难点分析：铜板对铜面要求特殊，面同要求厚，所以铜面与PP基材存在很大的高度落差，如要求控制线路间的油墨厚度，过程控制不好，将会导致油墨浮离，线路发红、假性露铜、油墨不均等不良现象如图8所示：

1、传统加工说明

传统厚铜板阻焊印刷流程为：

阻焊前处理→阻焊印刷(使用加80-150ml开油水油墨)→静置2-3H→预烤→检验→曝光→显影→检验→阻焊固化→阻焊前处理(不开磨刷)→加印(使用加80-130ml开油水油墨)→静置2H→预烤→检验→曝光→显影→检验→后固化；

2、传统流程的缺点：①油墨起皱：因厚铜板铜与基材的落差太大，阻焊印刷时铜面与基材位置的油墨会较厚，油墨太厚会造成油墨起皱；②油墨气泡：油墨太厚时油墨内的起泡较难排排出，预烤后造成油墨气泡；③流程时间长：静置时间过长，静置过程中容易油墨吸湿造成信赖性不合格。

3、防焊印刷，油墨浮离，线路发红、假性露铜、油墨不均解决方案

上述问题主要为厚铜与基材位置落差太大，油墨堆积过度导致油墨气泡、线路发红，为了解决此问题工艺将从以下步骤进行调整改善。

(1)线路发红问题解决方法：

更改设计的工程资料制作阻焊曝光底片来达到。将前面多次阻焊后基材位置上的油墨显影掉且线边油墨保留，最后一次当作常规PCB正常生产，这样基材上就只有一次阻焊，也不会出现线路发红的问题；

(2)调整印刷网版的结构由43T直线网版改为36T斜拉网板进行印刷；

(3)通过抽真空方式去除印刷后油墨内气泡的印刷板通过阻焊常规测试合格。通过抽真空方式处理阻焊印刷后的起泡，完全改善了厚铜板阻焊印刷后的气泡不良，且达到了提高阻焊印刷效率3-4H。

4、工艺改进取得的效果：通过流程优化，厚铜板阻焊印刷品质得到了提升，同时也实现了流程简化、品质提高、效率提升、成本下降、工艺能力提升，有效提高了此类产品的交付与竞争能力。

四、表面处理电镍金加化金技术难点分析

金手指(Gold Finger，或称Edge Connector)设计的目的：藉由connector连接器的插接作为板对外联络的出口，因此需要金手指制程；金的特性：它具有优越的导电性、耐磨性、抗氧化性及减低接触电阻，但金的成本极高，所以只应用于金手指的局部镀金或化学金；

镀金：通过电镀的方式，使金粒子附着到pcb板上，所以叫电金，因为附着力强，又称为硬金，内存条的金手指为硬金，耐磨，绑定的pcb一般也用镀金沉金：通过化学反应，金粒子结晶，附着到pcb的焊盘上，因为附着力弱，又称为软金，因此在同一板上同时做两种不铜工艺的表面处理，两种工艺流程及先后程序不同这对制造加工增加了一定难度，为解决此问题我司研发团队进行攻关试验验证。.

流程设计，电金手指工艺流步骤流程：

上板→磨板(微蚀)→水洗→活化→水洗→镀镍→水洗→活化→水洗→镀金→金回收→水洗→风干→下板；采用可剥蓝胶使用18T丝网将AD位置使用可剥蓝胶全部覆盖；电镍金手指，使用专用铜基板挂具进行镀镍。

1、镀镍：作为金层与铜层之间的屏障，防止铜migration为提高生产速率及节省金用量，现在几乎都用输送带直立式进行之自动镀镍金设备，镀液的主盐是镍含量甚高而镀层应力极低的氨基磺酸镍(Nickel Sulfamate Ni(NH₂SO₃)2·4H₂O)；

机理—阴极：Ni2++2eNi 2H++2e H2；阳极：Ni-2eNi2+

1.1镀镍技术难点解决方法：

1.1.1镀层起泡、起皮(镍层与铜层分离)

原因：镀前处理不良；镀液中途断电时间太长；镀液有机污染；镍缸温度太低；处理方法：改善前处理效果；检查设备；对镍缸进行碳处理；将温度提高到正常值。

1.1.2镀层针孔、麻点

原因：润湿剂不够；有机污染；镀前处理不良(电镀铜针孔)；处理方法：补充润湿剂；对镀液进行碳处理；改善镀前处理效果，前工序控制针孔缺陷。

1.1.3镀层烧焦

原因：温度过低；电流密度过高；镍离子浓度过低；硼酸浓度过低；PH值过高；处理方法：升高温度或降低电流；升高镍离子浓度；补加硼酸；调整PH值。

1.1.4阳极钝化

原因：阳极活化剂不够；阳极面积过小。

2、镀金

无固定的基本配方，除金盐(Potassium Gold Cyanide金氰化钾，简称PGC)以外，其余各种成分都是专密的。

目前不管酸性中性甚至碱性镀金，所用的纯金都是来自纯度很高的金盐，金盐为纯白色的结晶，不含结晶水，依结晶条件不同有大结晶及细小的结晶，前者在高浓度的PGC水溶液中缓慢而稳定地自然形成，后者是快速冷却并搅拌而得到的结晶；

机理—阴极：Au(CN)_2-+eAu+2CN-2H++2e H2；阳极：2H₂O-4eO₂；

2.1电金技术难点解决方法：

2.1.1高电流区烧焦

原因：金浓度不够；比重太低；搅拌不够；镀金液被镍铜污染；处理方法：补加金盐；调高比重；加强搅拌；清除金属污染。

2.1.2镀层结合力不良

原因：铜与镍结合力不良；镍与金结合不良；镀镍金前清洗处理不良；镀镍层应力大；处理方法：注意镀镍前铜处理效果；注意镀金前镍处理效果；加强镀前处理效果；净化镀液，对镍缸进行拖缸或碳处理。

3.PAD沉金技术难点

沉金工艺流程：除油→水洗*2→微蚀→水洗*2→微蚀后浸→水洗*2→预浸→钯活化→后浸→水洗*2→无电镍→水洗*2→无电金→回收水洗→后处理水洗→干板；

3.1沉金

化学金效率及品质的改善，关键选用是选用还原剂，早期的甲醛到近期的硼氢化合物，其中以硼氢化钾最普遍，效果也佳，若与其他种类还原剂并用效果更理想。

反应式如后：

还原半反应式：Au(CN)2-+e-→AuO+2CN-；

氧化半反应式：BH4-+H2O→BH3OH-+H2；

BH3OH-+3OH-→BO2-+3/2H2+2H2O+3e-；

全反应式：

BH3OH-+3Au(CN)2-+3OH-→BO2-+3/2H2+2H2O+3AuO+6CN-；

化金前为了保护已经电好的金手指，经过研发工艺验证采用专用高温黄色胶带将手指位置贴好：

采用自动化金线进行沉金：

3.2化金技术难点解决方法：

3.2.1漏镀(Skip)

原因：体系活性不够；铜面被铅锡残渣等污染；处理方法：提高体系活性；将铜板过水平微蚀或磨板处理。

3.2.2渗镀

原因：体系活性过高；外界污染或前工序残渣；处理方法：降低体系活性；将铜板过水平微蚀或磨板处理。

3.2.3孔壁上金

原因：沉铜残钯太多；D/F穿菲林；处理方法：水平毒化处理；D/F避免穿菲林。

3.2.4金面颜色不良

原因：金缸稳定剂过多；金厚不够；处理方法：停加稳定剂；采用升高金缸温度等方式使金厚足够。

4、工艺改进取得的效果

随着IC的集成度越来越高，IC脚也越多越密。而垂直喷锡工艺很难将成细的焊盘吹平整，这就给SMT的贴装带来了难度；另外喷锡板的待用寿命(shelflife)很短。而镀金板正好解决了这些问题：同一块板上同时做两种不同的表面处理，电镍金加沉镍金工艺，增加制程加工难度系数，经过我司研发团队进行攻关，成功将两种不同工艺的表面处理研发成功。

五、金属铜基板成型加工技术难点分析：

1、传统加工说明

锣是一种铣工艺，因为采用数况技术及“点线”控制成形，数控铣床在生产过程中刀具将自动沿巡一个数控路径进行加工传统厚铜板外形加工一般采用，机械钻锣机进行成型加工。

(1)流程缺点：

锣板时容易断刀，裸板尺寸精度公差大，容易出现披锋毛刺，锣板速度相当慢，效率低。

a、绿油是脆性材料，在锣过程中比基材容易脆裂变白，行程客户看到的“爆板、爆绿油”，故必须降低生产速率，导致时间增多；

b、而板边露铜板(采取的齐平设计则使得锣刀直接接触铜，但铜比基材软、易发热变粘，使得加工过程中容易产生“披锋”，故也许降低生产速率，以减少不必的外观问题

2、成型加工技术难点问题解决方案：

为了解决铜基板在成型过程中出现的，毛刺、板边绿油曝边，等异常问题，经过研发工艺多次验证采用激光切割技术进行成型加工。

3、工艺改进取得的效果

(1)激光具有很强的适用性以及灵敏性。它是一种采用热切割技术作为切割进程，在切割的时候受影响的区域小，不会出现大范围的影响。激光切割精密度较高、性能比较稳定的激光设备，在切割使用时激光束聚焦成很小的光点，这样就使激光切割机达到很高的使用功率。激光切割机的切割速度很快、精度很高、也可以保证工件也不会变形；

(2)激光有着很高的能量、可以自由的控制其密度的变化，也可以进行局部的操作这种激光束有着很好的控制性能，我们可以自由的控制这种激光切割机的操作路径，对于任何一种硬质的材料都可以进行相应的切割；

本发明金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺的整体工艺流程设置为(如图9所示)：

开料→钻孔→沉铜→一铜→干膜→蚀刻→打靶→蚀检→防焊→蓝胶1→电金手指→蓝胶2→贴保护膜→化金→文字→撕保护膜→二钻→激光成型→金手指斜边→水洗→测试→FQC→FQA→包装→出货。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，其特征在于，包括：

Cu2+2HCHO+40H-→Cu+2HCOO-+2H₂O+H₂↑(主反应)

2Cu²⁺+HCHO+5OH-→Cu2O+HCOO-+3H₂O(副反应A)+

H₂O→Cu+Cu²⁺+2OH-

2HCHO+NaOH→HCOONa+CH₃OH(副反应B)；

(3)厚铜板防焊印刷的工艺调整，如下步骤：

所述镀镍技术难点解决方法包括如下步骤：

步骤D、增添阳极活化剂；扩大阳极面积

所述镀金技术难点解决方法包括如下步骤：

步骤a、补加金盐，调高比重，加强搅拌，清除金属污染；

所述PAD沉金技术难点解决方法包括如下步骤：

步骤③、水平毒化处理，D/F避免穿菲林；

2.根据权利要求1所述的一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，其特征在于：金属铜基板钻小孔加工采用的定制涂层钻刀采用涂层设置为HCN、HAN、SHC、SHD中的任意一种，且涂层钻刀的表面摩擦系数至多为0.2。

3.根据权利要求2所述的一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，其特征在于：所述定制涂层钻刀采用表面摩擦系数为0.2的SHD涂层。

4.根据权利要求1所述的一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，其特征在于：目前金属铜基镀孔的方法包括Mo-Mn法，活性金属法，化学镀，真空蒸发法，化学气相沉积法。

5.根据权利要求1所述的一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，其特征在于：厚铜板防焊印刷的工艺调整的步骤3中，通过抽真空方式处理阻焊印刷后的起泡，完全改善了厚铜板阻焊印刷后的气泡不良，且达到了提高阻焊印刷效率3-4H。

6.根据权利要求1所述的一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，其特征在于：表面处理电镍金加化金过程中，电金手指工艺流步骤流程设置为：上板→磨板(微蚀)→水洗→活化→水洗→镀镍→水洗→活化→水洗→镀金→金回收→水洗→风干→下板。

7.根据权利要求6所述的一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，其特征在于：表面处理电镍金加化金过程中，采用可剥蓝胶使用18T丝网将AD位置使用可剥蓝胶全部覆盖，且电镍金手指使用专用铜基板挂具进行镀镍。

8.根据权利要求1所述的一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，其特征在于：所述镀镍技术难点解决方法中可能出现的需解决问题包括：镀层起泡、起皮(镍层与铜层分离)、镀层针孔、麻点、镀层烧焦、阳极钝化。

9.根据权利要求1所述的一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，其特征在于：所述镀金技术难点解决方法中可能出现的需解决问题包括高电流区烧焦与镀层结合力不良。

10.根据权利要求1所述的一种金手指电金加化金铜基线路板的制备工艺，其特征在于：所述PAD沉金技术难点解决方法中沉金工艺流程设置为：除油→水洗*2→微蚀→水洗*2→微蚀后浸→水洗*2→预浸→钯活化→后浸→水洗*2→无电镍→水洗*2→无电金→回收水洗→后处理水洗→干板。