一种提升OSP工艺生产效率的方法技术

本发明专利技术提供一种提升OSP工艺生产效率的方法，包括以下：A.采用有机可焊保护剂，控制反应体系中pH值为2.8

【技术实现步骤摘要】
一种提升OSP工艺生产效率的方法


[0001]本专利技术属于PCB加工
，具体涉及一种提升OSP工艺生产效率的方法。

技术介绍

[0002]基于5G 通信技术的快速发展，作为必不可少的电子连接件
──
印制电路板（PCB）也必然随着电子产品向轻、薄、小等方向发展，使得PCB 表面处理的要求越来越严苛，如PCB 表面处理时不含铅、不含卤以及要求高温时可焊接。但热风整平（HAL）作为一种传统的PCB 表面处理技术，使用的是Sn、Pb焊料，对环境污染严重，因此它渐渐被其他表面处理技术替代，其中包括化学沉积镍金、银、锡等金属和有机可焊保护剂（OSP）。尤其是OSP 处理工艺，其生产成本低廉、处理步骤简单，生产过程不涉及有毒有害的物质，符合RoHS 指令，因而在PCB 表面处理中获得广泛的应用。
[0003]有机可焊保护剂（OSP）其主要作用是在连接盘铜面上生成一层金属
‑
有机化合物薄膜，用以保护铜表面在常态环境中不生锈（氧化或硫化等）；在后续的高温焊接中，此种保护膜又很容易被助焊剂所迅速清除，可使露出的干净铜表面得以在极短的时间内与熔融焊锡立即结合成为牢固的焊点。
[0004]随着线路板企业的不断发展，产能也需要配套的提升升级，若产能跟不上，将会限制企业的发展，如何提高OSP线生产速度，提高生产效率，是目前急需解决的一项技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种提升OSP工艺生产效率的方法。
[0006]本专利技术的技术方案为：一种提升OSP工艺生产效率的方法，其特征在于，包括以下：A.采用有机可焊保护剂，控制反应体系中pH值为2.8
‑
3.1；B. 检测反应体系中的pH，当酸度低于设定值时，补加混合酸和氨水，保证反应体系稳定性；所述有机可焊保护剂包括以下重量份数组分：成膜组合物160
‑
250、混合酸120
‑
150、氨水20
‑
35、金属盐28
‑
45、缓冲剂17
‑
33。
[0007]本申请专利技术人通过大量创造性实验发现：有机可焊保护剂的浓度过高极易导致结晶，浓度过低则影响成膜质量，PH过高极易导致油状结晶，PH过低则影响膜厚和膜面质量，酸度过低极易导致结晶，酸度过高则会影响膜面质量，因此，这些因素的管控至关重要。
[0008]进一步的，所述成膜组合物为2
−
（2,4
−
二氯苄基）苯并咪唑与2
−
[（2，4
−
二氯苯基）甲基]ꢀ−
1H
−
苯并咪唑的混合物。
[0009]进一步的，所述成膜组合物包括以下重量份数组分：2
−
（2,4
−
二氯苄基）苯并咪唑70
‑
110，2
−
[（2，4
−
二氯苯基）甲基]ꢀ−
1H
−
苯并咪唑90
‑
140。
[0010]本专利技术中，铜或铜合金的表面与咪唑环中的
‑
NH基团发生反应并在铜原子与咪唑分子间形成了化学键。因此，一旦咪唑已经沉积或黏附在铜表面上，其他咪唑分子通过氢键
和范德华力而一个接一个地逐渐被吸引到已黏附的咪唑分子上，于是铜表面上就形成了很薄的咪唑和铜络合的高分子膜。
[0011]通过本专利技术成膜组合物的设置，两者具有协同作用，一方面增加有机膜的耐热性，从而进一步提升铜面选择性有机可焊保护剂的性能，能形成抗氧化性强、耐温高的有机保护薄膜的OSP 溶液。
[0012]本专利技术的有机可焊保护剂，在印制电路板制作过程中，有效地防止金面形成有机膜从而影响其导电性，同时，铜面能形成致密的有机可焊保护层，有效地保护铜面在高温下不被氧化。
[0013]进一步的，所述混合酸包括有机酸、长链酸、酸性化合物中的任两种或以上的组合。
[0014]进一步的，所述混合酸包括以下重量份数组分：乙酸25
‑
37、正庚酸52
‑
73、直链烷基磷酸68
‑
91。
[0015]本专利技术中的混合酸，当直链烷基磷酸加入到OSP中，具有更强的酸性，而且沸点更高，因此可大大提高OSP的耐高温性和助焊性。另一方面，可作为OSP主剂的低温增溶剂，改善OSP在低温下稳定性较差，易结晶等问题。使OSP溶液在温度降到5 ℃以下时，仍有良好的稳定性。
[0016]进一步的，所述金属盐为金属铜化合物或金属铁化合物。所述金属盐包括乙酸铜、氯化铁、硫酸铁、醋酸铁中的任一种。
[0017]进一步的，所述缓冲剂为2
‑
氨基
‑2‑
甲基1丙醇、2
‑
（丁基氨基）乙醇、N甲基乙醇胺中的一种或几种。通过缓冲剂的加入，可提高成膜物质的溶解性能及反应体系的稳定性，进而改善在铜面上的成膜质量，提高成膜效率。
[0018]进一步的，当反应体系中的pH低于2.95时，按重量份数的1/4
‑
1/3补充混合酸和氨水。
[0019]进一步的，所述混合酸和氨水的体积比为3
‑
5：1。
[0020]进一步的，当反应进行到一定程度，检测到板面膜厚低于0.28
‑
0.35um时，缓慢补充成膜组合物。
[0021]进一步的，所述氨水在添加时，先用纯水稀释0.5
‑
1.5倍后加入。
[0022]本专利技术中，OSP 的工艺流程为：除油
→
水洗
→
微蚀
→
预浸
→
OSP 处理
→
水洗
→
热风干燥。其中，除油的目的是清除PCB 表面油污，使其洁净。除油不良可能会导致OSP 膜层分布不均匀。使用酸性除油剂，温度35
ꢀ°
C，反应时间2 min。微蚀是为了除去铜面氧化物，同时具有粗化样品表面的作用，以便通过物理咬合效应来提高铜与OSP 薄膜的结合力。采用H2SO4/H2O2 体系的酸性微蚀试剂，在35
ꢀ°
C下反应3 min。预浸不仅能促进OSP 快速成膜，还能使OSP 选择性成膜，即OSP 溶液只在铜面成膜，不在金面成膜，因此它是OSP 溶液前处理中重要的步骤之一。预浸溶液呈碱性，微蚀后在金面残留的微量铜会与碱性成分配位并溶于预浸溶液，有效避免这部分铜进入OSP 溶液中，且防止了金面异色。预浸温度为35
ꢀ°
C，反应1 min。以上提到的除油剂和预浸剂均采用现有技术。
[0023]OSP 是整个处理工艺中的核心步骤，该溶液中的咪唑化合物与铜接触，反应形成一层有机薄膜，反应温度为45
ꢀ°
C。注意：每一个处理步骤后都需仔细水洗，防止前一步骤的溶液污染后一步骤的溶液而影响最终的成膜效果。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升OSP工艺生产效率的方法，其特征在于，包括以下：A.采用有机可焊保护剂，控制反应体系中pH值为2.8
‑
3.1；B. 检测反应体系中的pH，当酸度低于设定值时，补加混合酸和氨水，保证反应体系稳定性；所述有机可焊保护剂包括以下重量份数组分：成膜组合物160
‑
250、混合酸120
‑
150、氨水20
‑
35、金属盐28
‑
45、缓冲剂17
‑
33。2.根据权利要求1所述的提升OSP工艺生产效率的方法，其特征在于，所述成膜组合物为2
−
（2,4
−
二氯苄基）苯并咪唑与2
−
[（2，4
−
二氯苯基）甲基]
ꢀ−
1H
−
苯并咪唑的混合物。3.根据权利要求2所述的提升OSP工艺生产效率的方法，其特征在于，所述成膜组合物包括以下重量份数组分：2
−
（2,4
−
二氯苄基）苯并咪唑70
‑
110，2
−
[（2，4
−
二氯苯基）甲基]
ꢀ−
1H
−
苯并咪唑...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍超，文国堂，徐宏定，
申请(专利权)人：奥士康精密电路惠州有限公司，
类型：发明
国别省市：