CN114980562A - 镀纯锡板的制作方法、pcb板以及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镀纯锡板的制作方法、PCB板以及终端设备，该方法包括：开料、层压、钻孔、沉铜、板电、外层线路、图形电镀、碱性蚀刻、AOI、电测、成型。本申请提供的上述方案，使用镀纯锡厚度4‑8um的表面处理方式，替代传统的镍钯金和镀软金工艺，成本方面降低65％，同时杜绝镍钯金，镍钯剥离、镍腐蚀带来掉元器件问题，进而提高了品质。
Description
技术领域
本发明涉及印制电路板制造技术领域，特别是涉及一种镀纯锡板的制作方法、PCB板以及终端设备。
背景技术
随着表面贴装技术(SMT)的快速发展，特别是在无铅环保的推动下，对印刷电路板(PCB)表面处理的要求越来越高，各种新的表面处理工艺也应运而生。每种表面处理工艺在镀层表面的平整度、可焊性、耐磨和耐腐蚀性、抗氧化性、成本和应用范围等方面的优、缺点各不相同。金镀层具有极低的接触电阻、良好的抗腐蚀性和可焊接性，广泛地应用于PCB、半导体、IC封装技术等领域中。
在常规的电路板或者封装基板中用于形成金镀层的表面处理工艺通常包括化学沉镍金(ENIG)、镍钯金(ENEPIG)、电镀(软)金(Electrolytic Gold orSoft gold)、或者电镀硬金(Hard gold)等。
目前在5G光模块产品中的SMT和Bonding(芯片打线及邦定)工艺中普遍使用镀软金或镍钯金或沉厚金方式，然而该方式成本高且过程品质不稳定，尤其是镍钯剥离造成的打线不良、掉元器件的问题，严重影响品质。
发明内容
基于此，有必要针对现有5G光模块产品中的基板用于形成金镀层的表面处理工艺成本较高的问题，提供一种镀纯锡板的制作方法、PCB板以及终端设备。
本发明提供了一种镀纯锡板的制作方法，该方法包括：
开料：将覆铜板裁切成预设固定尺寸：
层压：使用压机搭配对应的升温速率、真空度、压力制定出符合要求的覆铜基板；
钻孔：在电路板上使用机械钻孔的方式制作出导电孔、固定元件孔、散热孔；
沉铜：使用化学方式使机械钻孔的孔沉积上一层0.2-1um的金属铜；
板电：使用电镀方式将沉铜孔的金属孔加镀到5-8um；
外层线路：使用感光菲林的光聚合反应，曝光出所需要的线路图形，同时利用其不耐弱碱性，使用碳酸钠去除多余部分；
图形电镀：将在对应的图形线路上镀上15-25um的铜层和4-8um的纯锡层，其中，纯锡层作为碱性蚀刻的抗蚀层和后续SMT及bonding的焊接层；
碱性蚀刻：采用氯化铵及Cu2的混合溶液与金属铜发生化学反应，将图形线路上的多余的铜层蚀刻去除掉，且该溶液不与纯锡反应；
AOI：利用光学检验设备对电路板外观缺陷进行检验；
电测：利用对应设备对电路板进行开路、短路及电信号测试；
成型：利用机械加工方式，将电路板铣成预设尺寸。
在其中一个实施例中，在板电之后，该方法还包括：在电路板两面粘贴干膜，其中，粘贴用的干膜为耐酸性干膜，耐酸性干膜不会被酸性电镀药水腐蚀。
在其中一个实施例中，在钻孔工艺完成后，采用化学除胶工艺，对孔壁及残留钻污进行去除。
在其中一个实施例中，在化学除胶工艺完成后，采用超声波对除胶工艺产生的凹槽、尖刺进行处理。
在其中一个实施例中，所述在电路板上制作出导电孔的方式还包括镭射钻孔、UV钻孔和CO2钻孔。
在其中一个实施例中，在成型之后，该方法还包括：贴PI膜：在非贴件的大金属面区域贴一层绝缘的PI膜，保护锡面。
在其中一个实施例中，在贴PI膜之后，该方法还包括：包装：将电路板按照预设标准进行包装。
本发明还提供了一种PCB板，所述PCB板中的至少一层线路层采用如本申请实施例描述中任意一项所述的镀纯锡板的制作方法制成。
本发明还提供了一种终端设备，所述终端设备包括如本申请实施例中的PCB板。
本发明的有益效果包括：
本发明提供的镀纯锡板的制作方法，使用镀纯锡厚度4-8um的表面处理方式，替代传统的镍钯金和镀软金工艺，成本方面降低65％，同时杜绝镍钯金，镍钯剥离、镍腐蚀带来掉元器件问题，进而提高了品质。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的镀纯锡板的制作方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
本发明中的镀纯锡板即为PCB板(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。PCB板中包括线路层和介质层，线路层中包括用于导通各个电子器件的线路，在PCB板中，对于电子器件数量较多的情况下，为了防止不同的电子器件之间的导通线路互相影响，常设置有多个线路层，介质层为绝缘材质，用于隔绝不同的线路层，最常见的介质层为PP片(半固化片，是树脂与载体合成的一种片状粘接材料)，一般来说，PCB板的基板与介质层的材质相同。对于结构最简单的PCB板来说，只有一层介质层和一层或两层线路层，线路层表面做阻焊处理。而对于层数较多的PCB板来说，可能有多层线路层和多层介质层相邻设置，即介质层的相邻层为线路层。
由于现有的PCB制作工艺形成的PCB板成本高，如图1所示，本申请提供了一种镀纯锡板的制作方法，该方法包括：
步骤1：开料：将覆铜板裁切成预设固定尺寸：
步骤2层压：使用压机搭配对应的升温速率、真空度、压力制定出符合要求的覆铜基板；
具体地，按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板的厚度1.2mm，芯板的外层铜面厚度均为0.5OZ。内层图形转移，用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)完成内层线路曝光；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，将芯板、半固化片、外层铜箔按要求依次叠合，然后根据板料Tg选用适当的层压条件将叠合板进行压合，形成电路板；
步骤3：钻孔：在电路板上使用机械钻孔的方式制作出导电孔、固定元件孔、散热孔；具体可以根据现有的钻孔技术，按照设计要求在电路板上进行钻孔。
步骤4：沉铜：使用化学方式使机械钻孔的孔沉积上一层0.2-1um的金属铜；
步骤5：板电：使用电镀方式将沉铜孔的金属孔加镀到5-8um；
步骤6：外层线路：使用感光菲林的光聚合反应，曝光出所需要的线路图形，同时利用其不耐弱碱性，使用碳酸钠去除多余部分；
步骤7：图形电镀：将在对应的图形线路上镀上15-25um的铜层和4-8um的纯锡层，其中，纯锡层作为碱性蚀刻的抗蚀层和后续SMT及bonding的焊接层；
步骤8：碱性蚀刻：采用氯化铵及Cu2的混合溶液与金属铜发生化学反应，将图形线路上的多余的铜层蚀刻去除掉，且该溶液不与纯锡反应；
步骤9：AOI：利用光学检验设备对电路板外观缺陷进行检验；AOI：即自动光学检测(Automated Optical Inspection)是利用PCB板的线路铜面与基材不同的反光效果，通过光学扫描出PCB板的图像与标准板比较，其中基材优选为环氧树脂基材，其中标准板可选为CAM材料，从而检测出PCB线路图形中的缺点。进行内层AOI的技术效果是检查出有缺陷的PCB，提高PCB线路的质量，减少报废，从而改善制程，提高成品率；
步骤10：电测：利用对应设备对电路板进行开路、短路及电信号测试；
步骤11：成型：利用机械加工方式，将电路板铣成预设尺寸。
在一些实施例中，在板电之后，该方法还包括：在电路板两面粘贴干膜，其中，粘贴用的干膜为耐酸性干膜，耐酸性干膜不会被酸性电镀药水腐蚀。
在一些实施例中，在钻孔工艺完成后，采用化学除胶工艺，对孔壁及残留钻污进行去除。
在一些实施例中，在化学除胶工艺完成后，采用超声波对除胶工艺产生的凹槽、尖刺进行处理。
在一些实施例中，在电路板上制作出导电孔的方式还包括镭射钻孔、UV钻孔和CO2钻孔。
在一些实施例中，在成型之后，该方法还包括：贴PI膜：在非贴件的大金属面区域贴一层绝缘的PI膜，保护锡面。
在一些实施例中，在贴PI膜之后，该方法还包括：包装：将电路板按照预设标准进行包装。
本发明还提供了一种PCB板，PCB板中的至少一层线路层采用如本申请实施例描述中任意一项的镀纯锡板的制作方法制成。
本发明还提供了一种终端设备，终端设备包括如本申请实施例中的PCB板。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种镀纯锡板的制作方法，其特征在于，该方法包括：
开料：将覆铜板裁切成预设固定尺寸：
层压：使用压机搭配对应的升温速率、真空度、压力制定出符合要求的覆铜基板；
钻孔：在电路板上使用机械钻孔的方式制作出导电孔、固定元件孔、散热孔；
沉铜：使用化学方式使机械钻孔的孔沉积上一层0.2-1um的金属铜；
板电：使用电镀方式将沉铜孔的金属孔加镀到5-8um；
外层线路：使用感光菲林的光聚合反应，曝光出所需要的线路图形，同时利用其不耐弱碱性，使用碳酸钠去除多余部分；
图形电镀：将在对应的图形线路上镀上15-25um的铜层和4-8um的纯锡层，其中，纯锡层作为碱性蚀刻的抗蚀层和后续SMT及bonding的焊接层；
碱性蚀刻：采用氯化铵及Cu2的混合溶液与金属铜发生化学反应，将图形线路上的多余的铜层蚀刻去除掉，且该溶液不与纯锡反应；
AOI：利用光学检验设备对电路板外观缺陷进行检验；
电测：利用对应设备对电路板进行开路、短路及电信号测试；
成型：利用机械加工方式，将电路板铣成预设尺寸。
2.根据权利要求1所述的镀纯锡板的制作方法，其特征在于，在板电之后，该方法还包括：
在电路板两面粘贴干膜，其中，粘贴用的干膜为耐酸性干膜，耐酸性干膜不会被酸性电镀药水腐蚀。
3.根据权利要求1所述的镀纯锡板的制作方法，其特征在于，在钻孔工艺完成后，采用化学除胶工艺，对孔壁及残留钻污进行去除。
4.根据权利要求3所述的镀纯锡板的制作方法，其特征在于，在化学除胶工艺完成后，采用超声波对除胶工艺产生的凹槽、尖刺进行处理。
5.根据权利要求1所述的镀纯锡板的制作方法，其特征在于，所述在电路板上制作出导电孔的方式还包括镭射钻孔、UV钻孔和CO2钻孔。
6.根据权利要求1所述的镀纯锡板的制作方法，其特征在于，在成型之后，该方法还包括：
贴PI膜：在非贴件的大金属面区域贴一层绝缘的PI膜，保护锡面。
7.根据权利要求6所述的镀纯锡板的制作方法，其特征在于，在贴PI膜之后，该方法还包括：
包装：将电路板按照预设标准进行包装。
8.一种PCB板，其特征在于，所述PCB板中的至少一层线路层采用如权利要求1-7任意一项所述的镀纯锡板的制作方法制成。
9.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括如权利要求8中的PCB板。
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