CN114245602B - 一种电镀锡层可焊接制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电镀锡层可焊接制作方法，包括以下步骤，S1：阻焊、S2：表面处理，将制作好的基板放入装有除油剂的清洗槽进行清洗，其中浸入时间为5‑7min，且除油剂配方为氢氧化钠10‑15g/L、碳酸钠20‑30g/L、磷酸三钠60‑70g/L、硅酸钠5‑10g/L，并且除油剂温度维持85‑90℃、S3：性能测试，采用定期抽样的方法利用弯折测试法判断镀锡后锡层的附着度。该电镀锡层可焊接制作方法，采用合适体积浓度的甲基硫酸和走位剂加入电镀液中进行有效电镀，在甲基硫酸的浓度到达合适值时高电流密度区只存在少量的析氢现象、镀层整体无空隙、针孔且镀层均匀，从而使得PCB板在制作后具有良好的外观和可焊性，并且通过控制电流的大小可以控制生成涂层的厚度，使其适合不同的板面要求。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板电镀锡层技术领域，具体为一种电镀锡层可焊接制作方法。
背景技术
PCB板在制作的过程中需要进行表面处理，传统的PCB板的表面处理流程一般为阻焊--文字后烤--表面处理，其中表面处理分为化金、热风平整、化银、化锡和OSP等，其中电镀锡对于印制电路板的作用主要是加强电路板的抗腐蚀能力、硬度以及强度，同时可以提高导电能力和可焊性。
但是现有的表面处理方法在针对微电子元器件线切割线路板而存在焊接的不可靠性，由于微电子线路板对焊接涂层的厚度有极高的要求，所以焊接涂层的厚度不低于10微米，而传统的表面处理方法无法满足焊接的可靠性，从而使得PCB板的质量较低。
针对上述问题，急需在原有评价方法结构的基础上进行创新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电镀锡层可焊接制作方法，以解决上述背景技术中提出锡层无法应对微电子PCB线路板的焊接可靠性的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电镀锡层可焊接制作方法，包括以下步骤：
S1：阻焊
a、基板前处理
酸洗：使用浓度为2.5％-3.5％的稀盐酸溶液对基板进行浸泡，浸泡时间为20-30min，
水洗：使用高压水枪对基板正反面进行冲洗，其中水洗时间为1-2min，
烘干：将基板放入冷风装置中风干，其中烘干时间为5-7min；
b、涂覆印刷
采用空网版丝印，油墨厚度在15-20um，静置时间为15-20min，刮刀角度为45°-60°，且印刷速度维持6m/min-2m/min；
c、预烤
将印刷后的基板一次整齐放入工业烤箱中，其中烤箱温度为110±5℃，且烘烤时间为2h±10min；
d、曝光
将预烤后的基板放入曝光箱内的真空盒上进行吸附并曝光，其中真空盒真空度为600-700mmHg；
e、显影
将基板放入显影机中，其中显影液为1％-2％的无水碳酸钠溶液，且显影液温度为35-40℃；
f、后烤
将基板再次放入工业烤箱中烘烤，其中烤箱温度100±10℃，烘烤时间为1h；
S2：表面处理
a、化学除油
将制作好的基板放入装有除油剂的清洗槽进行清洗，其中浸入时间为 5-7min，且除油剂配方为氢氧化钠10-15g/L、碳酸钠20-30g/L、磷酸三钠 60-70g/L、硅酸钠5-10g/L，并且除油剂温度维持85-90℃；
b、入槽电镀
在镀槽中加入1/2体积的去离子水或者蒸馏水后，依次加入计量的甲基硫酸和甲基硫酸亚锡，搅拌均匀制成电镀液，之后加入有机湿润走位剂，最后再次加入蒸馏水至设定体积，锡层厚度；
c、水洗
将电镀后的基板放在流水中进行冲洗，其中冲洗时间为3-5min，之后放入蒸馏中进行浸洗，其中浸洗之间为5-6min；
d、干燥
将水洗后的基板放在冷风机位置进行风干；
S3：性能测试
利用弯折测试法判断镀锡后锡层的附着度。
优选的，所述电镀液中甲基硫酸体积浓度为95ml/L--110ml/L，且所述电镀液为室温，并且电镀时间为5-6min。
优选的，所述电镀过程中电流密度≤10A 2dm-2，且所述电镀过程中利用机械进行搅拌。
优选的，所述走位剂中Hg11的含量为0.15g/L-0.25g/L，且所述电镀槽中电压为1-1.3V。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该电镀锡层可焊接制作方法；
1、采用合适体积浓度的甲基硫酸和走位剂加入电镀液中进行有效电镀，在甲基硫酸的浓度到达合适值时高电流密度区只存在少量的析氢现象、镀层整体无空隙、针孔且镀层均匀，从而使得PCB板在制作后具有良好的外观和可焊性，并且通过控制电流的大小可以控制生成涂层的厚度，使其适合不同的板面要求。
2、在阻焊的过程中采用预烤和后烤结合的方式进行操作，使得PCB板在曝光和显影时以及制作完成后均保持较高的干燥度，从而可以保证在阻焊时各项操作的有效性，提高整体的PCB板的质量。
3、在制作完成后采用定期抽查的方法对PCB板进行性能检测，每个一段时间抽取一批PCB板放在检测平台上进行检测，通过反复弯折的方法对PCB 板进行操作，观察其表面锡层的附着程度，根据不同的检测结果对电镀液中的各项参数进行一定程度的调整，从而提高PCB板的生产质量。
具体实施方式
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。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。
实施例一
S1：阻焊
a、基板前处理
酸洗：使用浓度为3％的稀盐酸溶液对基板进行浸泡，浸泡时间为25min，
水洗：使用高压水枪对基板正反面进行冲洗，其中水洗时间为2min，
烘干：将基板放入冷风装置中风干，其中烘干时间为5min；
b、涂覆印刷
采用空网版丝印，油墨厚度在18um，静置时间为20min，刮刀角度为 60°，且印刷速度维持4m/min；
c、预烤
将印刷后的基板一次整齐放入工业烤箱中，其中烤箱温度为110℃，且烘烤时间为2hmin；
d、曝光
将预烤后的基板放入曝光箱内的真空盒上进行吸附并曝光，其中真空盒真空度为700mmHg；
e、显影
将基板放入显影机中，其中显影液为1.5％的无水碳酸钠溶液，且显影液温度为40℃；
f、后烤
将基板再次放入工业烤箱中烘烤，其中烤箱温度100℃，烘烤时间为1h；
S2：表面处理
a、化学除油
将制作好的基板放入装有除油剂的清洗槽进行清洗，其中浸入时间为6min，且除油剂配方为氢氧化钠15g/L、碳酸钠30g/L、磷酸三钠70g/L、硅酸钠10g/L，并且除油剂温度维持85℃；
b、入槽电镀
在镀槽中加入1/2体积的去离子水或者蒸馏水后，依次加入计量的甲基硫酸和甲基硫酸亚锡，搅拌均匀制成电镀液，之后加入有机湿润走位剂，最后再次加入蒸馏水至设定体积，锡层厚度；
c、水洗
将电镀后的基板放在流水中进行冲洗，其中冲洗时间为5min，之后放入蒸馏中进行浸洗，其中浸洗之间为5min；
d、干燥
将水洗后的基板放在冷风机位置进行风干；
S3：性能测试
采用定期抽样的方法利用弯折测试法判断镀锡后锡层的附着度。
电镀液中甲基硫酸体积浓度为95ml/L，且所述电镀液为室温，并且电镀时间为5min，此时镀层高电流密度区存在析氢现象，低电流密度区有少量漏镀情况，镀层中间层分布均匀。
电镀过程中电流密度≤10A 2dm-2，且所述电镀过程中利用机械进行搅拌。
走位剂中Hg11的含量为0.15g/L，且所述电镀槽中电压为1.3V，此时镀层呈半光亮，高电流区域存在少量的烧焦现象，镀层中存在条纹。
实施例二
S1：阻焊
a、基板前处理
酸洗：使用浓度为3％的稀盐酸溶液对基板进行浸泡，浸泡时间为25min，
水洗：使用高压水枪对基板正反面进行冲洗，其中水洗时间为2min，
烘干：将基板放入冷风装置中风干，其中烘干时间为5min；
b、涂覆印刷
采用空网版丝印，油墨厚度在18um，静置时间为20min，刮刀角度为 60°，且印刷速度维持4m/min；
c、预烤
将印刷后的基板一次整齐放入工业烤箱中，其中烤箱温度为110℃，且烘烤时间为2hmin；
d、曝光
将预烤后的基板放入曝光箱内的真空盒上进行吸附并曝光，其中真空盒真空度为700mmHg；
e、显影
将基板放入显影机中，其中显影液为1.5％的无水碳酸钠溶液，且显影液温度为40℃；
f、后烤
将基板再次放入工业烤箱中烘烤，其中烤箱温度100℃，烘烤时间为 1h；
S2：表面处理
a、化学除油
将制作好的基板放入装有除油剂的清洗槽进行清洗，其中浸入时间为 6min，且除油剂配方为氢氧化钠15g/L、碳酸钠30g/L、磷酸三钠70g/L、硅酸钠10g/L，并且除油剂温度维持85℃；
b、入槽电镀
在镀槽中加入1/2体积的去离子水或者蒸馏水后，依次加入计量的甲基硫酸和甲基硫酸亚锡，搅拌均匀制成电镀液，之后加入有机湿润走位剂，最后再次加入蒸馏水至设定体积，锡层厚度；
c、水洗
将电镀后的基板放在流水中进行冲洗，其中冲洗时间为5min，之后放入蒸馏中进行浸洗，其中浸洗之间为5min；
d、干燥
将水洗后的基板放在冷风机位置进行风干；
S3：性能测试
采用定期抽样的方法利用弯折测试法判断镀锡后锡层的附着度。
电镀液中甲基硫酸体积浓度为105ml/L，且所述电镀液为室温，并且电镀时间为5min，此时镀层高电流密度区几乎无析氢现象，镀层整体无空隙、无针孔，且镀层均匀细致。
电镀过程中电流密度≤10A 2dm-2，且所述电镀过程中利用机械进行搅拌。
走位剂中Hg11的含量为0.15g/L，且所述电镀槽中电压为1.3V，此时镀层呈半光亮，高电流区域存在少量的烧焦现象，镀层中存在条纹。
实施例三
S1：阻焊
a、基板前处理
酸洗：使用浓度为3％的稀盐酸溶液对基板进行浸泡，浸泡时间为25min，
水洗：使用高压水枪对基板正反面进行冲洗，其中水洗时间为2min，
烘干：将基板放入冷风装置中风干，其中烘干时间为5min；
b、涂覆印刷
采用空网版丝印，油墨厚度在18um，静置时间为20min，刮刀角度为 60°，且印刷速度维持4m/min；
c、预烤
将印刷后的基板一次整齐放入工业烤箱中，其中烤箱温度为110℃，且烘烤时间为2hmin；
d、曝光
将预烤后的基板放入曝光箱内的真空盒上进行吸附并曝光，其中真空盒真空度为700mmHg；
e、显影
将基板放入显影机中，其中显影液为1.5％的无水碳酸钠溶液，且显影液温度为40℃；
f、后烤
将基板再次放入工业烤箱中烘烤，其中烤箱温度100℃，烘烤时间为 1h；
S2：表面处理
a、化学除油
将制作好的基板放入装有除油剂的清洗槽进行清洗，其中浸入时间为 6min，且除油剂配方为氢氧化钠15g/L、碳酸钠30g/L、磷酸三钠70g/L、硅酸钠10g/L，并且除油剂温度维持85℃；
b、入槽电镀
在镀槽中加入1/2体积的去离子水或者蒸馏水后，依次加入计量的甲基硫酸和甲基硫酸亚锡，搅拌均匀制成电镀液，之后加入有机湿润走位剂，最后再次加入蒸馏水至设定体积，锡层厚度；
c、水洗
将电镀后的基板放在流水中进行冲洗，其中冲洗时间为5min，之后放入蒸馏中进行浸洗，其中浸洗之间为5min；
d、干燥
将水洗后的基板放在冷风机位置进行风干；
S3：性能测试
采用定期抽样的方法利用弯折测试法判断镀锡后锡层的附着度。
电镀液中甲基硫酸体积浓度为105ml/L，且所述电镀液为室温，并且电镀时间为5min，此时镀层高电流密度区几乎无析氢现象，镀层整体无空隙、无针孔，且镀层均匀细致。
电镀过程中电流密度≤10A 2dm-2，且所述电镀过程中利用机械进行搅拌。
走位剂中Hg11的含量为0.25g/L，且所述电镀槽中电压为1.1V，此时电镀液反应沉积速度较慢，沉积层呈半光亮状态，并且电流密度远端仅有少许条纹。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种电镀锡层可焊接制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：阻焊
a、基板前处理
酸洗：使用浓度为2.5%-3.5%的稀盐酸溶液对基板进行浸泡，浸泡时间为20-30min，
水洗：使用高压水枪对基板正反面进行冲洗，其中水洗时间为1-2min，
烘干：将基板放入冷风装置中风干，其中烘干时间为5-7min；
b、涂覆印刷
采用空网版丝印，油墨厚度在15-20um，静置时间为15-20min，刮刀角度为45°-60°，且印刷速度维持6m/min-2m/min；
c、预烤
将印刷后的基板一次整齐放入工业烤箱中，其中烤箱温度为110±5℃，且烘烤时间为2h±10min；
d、曝光
将预烤后的基板放入曝光箱内的真空盒上进行吸附并曝光，其中真空盒真空度为600-700mmHg；
e、显影
将基板放入显影机中，其中显影液为1%-2%的无水碳酸钠溶液，且显影液温度为35-40℃；
f、后烤
将基板再次放入工业烤箱中烘烤，其中烤箱温度100±10℃，烘烤时间为1h；
S2：表面处理
a、化学除油
将制作好的基板放入装有除油剂的清洗槽进行清洗，其中浸入时间为5-7min，且除油剂配方为氢氧化钠10-15g/L、碳酸钠20-30g/L、磷酸三钠60-70g/L、硅酸钠5-10g/L，并且除油剂温度维持85-90℃；
b、入槽电镀
在镀槽中加入1/2体积的去离子水或者蒸馏水后，依次加入计量的甲基硫酸和甲基硫酸亚锡，搅拌均匀制成电镀液，之后加入有机湿润走位剂，最后再次加入蒸馏水至设定体积，锡层厚度；
c、水洗
将电镀后的基板放在流水中进行冲洗，其中冲洗时间为3-5min，之后放入蒸馏中进行浸洗，其中浸洗之间为5-6min；
d、干燥
将水洗后的基板放在冷风机位置进行风干；
S3：性能测试
采用定期抽样的方法利用弯折测试法判断镀锡后锡层的附着度；
所述电镀液中甲基硫酸体积浓度为95ml/L--110ml/L，且所述电镀液为室温，并且电镀时间为5-6min；
所述电镀过程中电流密度≤10A·dm﹣²，且所述电镀过程中利用机械进行搅拌；
所述走位剂中Hg11的含量为0.15g/L-0.25g/L，且所述电镀槽中电压为1-1.3V。
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