PCBFPC干膜前处理用金属基铜面防氧化增强剂及其处理方法与流程

作者:6up  来源:6up扑克  时间:2020-11-26 13:13  点击:

  本发明涉及一种PCB/FPC干膜前处理用金属基铜面防氧化增强剂组合物,具体地说是PCB、FPC以及相关铜箔表面防氧化处理领域。

  印制电路板,又称印刷电路板,是电子元器件电气连接的提供者,印制电路板的设计、布线、制作都基于铜基板。铜是一种活泼的元素,在空气中非常容易氧化,氧化后铜导电性变差,结合力变低,因此工序间需要进行铜面防氧化处理。目前的工艺技术为:基材板电镀过后,采用浸泡有机组合物进行防氧化,然后通过微蚀或磨刷等化学或机械粗化铜表面,目的是使紧接着的后续工艺中基材与干膜或油墨结合更牢,这一种对基材表面的处理工艺直接影响电路板的成型及设计可行性,意义重大。

  但是,目前电路板工序间防氧化均采用浸泡有机组合物,在基材表面形成有机薄膜进行空气隔离,达到抗氧化功能,例如常见的唑类化合物,苯并三氮唑及其衍生物等,它的优势是对铜的结合力好,表面疏水性强,缺点是不能耐高温,只能用于常温防护,如在铜箔热压工艺中,有机薄膜不稳定,防护能力差;此外,这种浸泡有机组合物方式获得的防氧化薄膜疏水性强,不能直接与干膜或油墨的掩蔽层结合,否则会大大降低两者的结合力。也有些工艺使用一种有机偶联型膜层代替微蚀或机械粗化来增强铜面与干膜或油墨的结合力,这种处理工艺不腐蚀铜,不影响铜面外观,采用纯化学健增强两者结合力,但是它不能防氧化。

  本发明的目的就是为了解决现有技术中防氧化及结合力难兼顾的问题,提供一种干膜或油墨等工艺前铜箔的防氧化同时提升铜箔表面与干膜等的结合力的药剂,该种药剂在生产过程中,可替代工序前防氧化及免化学(微蚀)或机械粗化等工艺前处理的药剂,它是采用化学沉积或电沉积或组合方式沉积一层复合或单一金属纳米层,对铜表面有抗氧化、增强结合力的双重作用。

  进一步的,所述的络合剂为乙二胺四乙酸二钠、乙二胺四乙酸四钠、乙二胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、硫酸铵、氯化铵、柠檬酸盐、焦磷酸盐、酒石酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、葡萄糖酸钠中的一种以上。

  进一步的,所述的PH调整缓冲剂为氢氧化物、硫酸、柠檬酸、盐酸、硼酸、乙酸、氨水、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、乙酸盐中的一种以上。

  进一步的,所述的还原剂为亚硫酸盐、次亚磷酸钠、硼氢化物、水合肼中的一种以上。

  进一步的,所述的电位调整剂为甲硫基丁氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、高胱氨酸、高半光氨酸、乙硫基丁氨酸、胱氨酸二亚砜、活性甲硫巯基丁氨酸和胱硫醚中的一种以上。

  所述的防氧化溶液的处理金属基铜面的方法,所述的方法是通过化学沉积或电沉积或两者组合方式沉积获得铜面防氧化金属膜层,厚度可以是纳米级别,不影响基材铜面外观。

  进一步的,所述的化学沉积为将所述的防氧化组合物溶液加入电解槽中对PCB/FPC进行电镀处理,电镀参数如下:电流密度1-2ASF,pH 2-10,温度40-85℃。本案提供的药剂PH值范围广,酸性碱性条件组合均可成膜。

  a.在室温下,依次添加质量配比的金属主剂盐溶液到去离子水中,搅拌,溶液混合均匀且溶液澄清,得到溶液A;

  b.向配置好的溶液A中加入质量配比的络合剂溶液,搅拌,溶液混合均匀,溶液为稳定的略带浑浊的均一液体B;

  e.向配置好的溶液D中加入质量配比的电位调整剂溶液,搅拌均匀,得到最终组合物溶液E。

  相对比传统防氧化而言,本发明通过在基材铜面上沉积金属层替代有机膜来达到防氧化的作用,因此形成的金属防氧化保护膜较之于传统有机防氧化膜具有更强的温度耐受性;通过控制膜的沉积过程得到的金属膜具有一定的粗糙度,铜面防氧化膜金属层表面粗糙度更均匀,比通过化学(微蚀)或者机械粗化工序获得的基材表现出于干膜或油墨更好的结合力,因此,采用该产品获得的防氧化膜,省去了铜面进行化学微蚀或机械粗化工序的步骤。

  本发明的有益效果在于:本发明中的一种用于PCB/FPC干膜前处理用铜面防氧化增强剂组合物既可满足较高温度的生产环境,又提高铜面与干膜或油墨等之间的结合力,同时省去化学(微蚀)或机械粗化的工序,一种药剂,两种功效。在生产过程中,可同时完全代替化学有机膜抗氧化及铜面粗化工艺,提高产品品质,缩短制程工艺,节省人工和时间。

  首先称取各重量份的物质:42g硫酸锌,40g硫酸镍,30g乙二胺四乙酸二钠,50g柠檬酸,40g水合肼,0.005g甲硫基丁氨酸;

  在室温下,准备好去离子水,适量(少于1L),加入硫酸锌和硫酸镍,搅拌,溶液混合均匀且溶液澄清,得到溶液A;

  向配置好的溶液A中加入乙二胺四乙酸二钠,搅拌,溶液混合均匀,溶液为稳定的略带浑浊的均一液体B;

  向配置好的溶液D中加入甲硫基丁氨酸,搅拌均匀,得到最终组合物溶液E,最后定容至1L即可。

  测试条件为35℃,96h;图1为有机干膜板腐蚀图,图2为采用本实施例提供的药剂处理后的电沉积干膜板腐蚀图,可以看出其抗氧化效果更优。

  称取各物质:硫酸锌64.5g、硫酸亚锡20g、柠檬酸钾80g、氢氧化钾10g、磷酸氢二钠35.5g、硼氢化钠90g、活性甲硫巯基丁氨酸0.15g;

  在室温下,添加硫酸锌和硫酸亚锡到去离子水(少于1L)中,搅拌,溶液混合均匀且溶液澄清,得到溶液A;

  向配置好的溶液A中加入柠檬酸钾,搅拌,溶液混合均匀,溶液为稳定的略带浑浊的均一液体B;

  向配置好的溶液B中继续加入氢氧化钾和磷酸氢二钠,搅拌均匀,得到溶液C;向配置好的溶液C中加入质量配比的硼氢化钠,搅拌均匀,得到溶液D;

  向配置好的溶液D中加入活性甲硫巯基丁氨酸,搅拌均匀,得到最终组合物溶液E,定容至1L。

  2)FPC防氧化测试表明通过该实施例提供的药剂处理的PCB板抗氧化效果好。

  贴干膜,曝光显影,线mil、3.5mil、4mil,结果无飘线)用于PCB/FPC干膜前处理用铜面防氧化增强剂组合物组成:

  准备如下的重量份物质:硫酸镍28g、柠酸酸钠10g、氯化铵30g、次磷酸钠30g、氨水30g;

  在室温下,添加硫酸镍到去离子水中,搅拌,溶液混合均匀且溶液澄清,得到溶液A;

  向配置好的溶液A中加入柠酸酸钠和氯化铵,搅拌,溶液混合均匀,溶液为稳定的略带浑浊的均一液体B;

  e.向配置好的溶液D中加入乙硫基丁氨酸,搅拌均匀,得到最终组合物溶液E。电镀,温度:40-43℃,电流密度:1.8ASF。

6up
电话:0519-83970828
传真:0519-83971008
地址:中国江苏.常州钟楼经济开发区童子河西路8-8号