使用超聲波鍍銀的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及使用超聲波鍍銀的方法。本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種在制造印制電路板的過程中減少阻焊劑界面侵蝕的方法，該方法包括如下步驟：提供施敷了阻焊劑的印制電路板，并用浸鍍液對該印制電路板進(jìn)行處理，其中通過在鍍槽內(nèi)使用超聲波將浸鍍液鍍敷到印制電路板上，發(fā)現(xiàn)在整個浸鍍期間使用約４０ｋＨｚ頻率的超聲波獲得了有益的結(jié)果。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及超聲波在浸鍍時，尤其是在通過作為電路板制造 過程中的最終精整的浸鍍技術(shù)鍍銀時的應(yīng)用。更具體地，使用超 聲波的目的是在浸鍍銀過程中減少發(fā)生在阻焊劑和銅電路圖形界 面處的過度的電化腐蝕。
技術(shù)介紹
印制電路板(PCB)的制造過程通常包括許多步驟，部分原因是 對高性能的日益增長的需求。PCB上的表面電路通常包括銅和銅 合金材料，涂布這些材料用來提供與組件中其他裝置的良好的機 械連接和電連接。在印制電路板的制造中，第一階段包括準(zhǔn)備電 路板，第二階段包括在該電路板上安裝各種元件。一般有兩種類型的元件與電路板連接a)有引腳元件，例如電 阻器、晶體管等，它們通過將各個引腳插入到電路板上的孔中然 后確保使引腳周圍的孔中填滿焊錫從而連接到電路板上；以及b) 表面貼裝器件，其通過在平面接點區(qū)域的焊接或通過粘合劑的粘 合從而連接到電路板表面上。鍍通孔印制電路板可通過包括如下步驟順序的方法來制造， 盡管也可使用其他步驟順序。在每個步驟之間可以使用淡水加以 沖洗。1)在覆銅箔層壓板上鉆出通孔；2) 使用標(biāo)準(zhǔn)鍍通孔操作對板進(jìn)行處理，以在孔中和表面上鍍上化學(xué)鍍銅；3) 涂敷抗鍍劑；4) 在孔中和棵露的電路上電解鍍銅至想要的厚度；5) 在孔中和棵露的電路上電解鍍錫作為抗蝕劑；6) 剝離掉抗鍍劑；7) 蝕刻棵露的銅(即，未鍍上錫的銅)；8) 剝離掉錫；9) 涂敷阻焊劑、成像并顯影，從而使該阻焊劑覆蓋除連接區(qū) 域外的實質(zhì)上全部的板面；10) 保護(hù)層；和U)清潔并微蝕刻該連接區(qū)域。其他可被用來制備第 一 階段的印制電路板的步驟順序的例子 描述于Soutar等人的美國第6,319,543號專利、Toscano等人的美國第 6,656,370號專利和Fey等人的美國第6,815,126號專利中，它們的主 題全部并入于此作為參考。焊錫屏蔽(solder masking)是一種在印制電路板上除了焊墊、層覆蓋的操作。聚合物涂層在這些墊的周圍起類似堤壩的作用， 以在組裝過程中防止焊錫的不必要流動，同時提高導(dǎo)體間的絕緣 電阻，并提供抵抗環(huán)境因素的保護(hù)。阻焊劑化合物通常是與襯底相容的環(huán)氧樹脂。阻焊劑可通過 絲網(wǎng)印刷到印制電路板上形成想要的圖案，或者還可以是涂布到 表面上的干膜光致成像阻焊劑。兩種類型的阻焊劑對于本領(lǐng)域的 技術(shù)人員來說都是公知的。接觸區(qū)域包含引線鍵合(wire-bonding)區(qū)域、芯片連接區(qū)域、焊接區(qū)域和其他接觸區(qū)域。舉例來說，接觸端子(contact finish)必 須提供良好的可焊性、良好的引線鍵合性能和高抗腐蝕性。某些 接觸端子還必須提供高導(dǎo)電性、高耐磨性和高抗腐蝕性。 一種典 型的現(xiàn)有技術(shù)接觸端子涂層包括頂部有電解金層的電解鎳涂層， 盡管其他涂層對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說也是公知的。焊錫通常用于制造與各種物品之間的機械連接、機電連接或 電連接。在利用印制電路的電子設(shè)備的制造中，電子元件與印制 電路的連接是通過將元件的引線焊接到通孔、周圍的焊墊、焊盤 和其他連接點(總體稱為"連接區(qū)域")來完成的。通常，通過波焊技術(shù)來產(chǎn)生連接。為使焊錫操作變得容易，印制電路制造者必須安排使通孔、 焊墊、焊盤和其他連接點能接受后續(xù)的焊錫加工。因此，這些表 面必須能容易地被焊錫潤濕，并能與電子元件的引線或表面進(jìn)行 整體的導(dǎo)電連接。由于這些需求，印制電路制造者設(shè)計出各種保 護(hù)和提升表面可焊性的方法。這些方法的例子描述于Redline等人 的美國第6,773,757號專利和Ferrier等人的美國第5,955,640號專利， 它們的主題全部并入于此作為參考。如專利6,773,757和5,955，640(并入于此作為參考)中所討論 的，浸鍍銀的沉積物提供了優(yōu)異的可焊性保護(hù)劑，其在印制電路 板的制造中是特別有用的。浸鍍是這樣一種加工過程，其是置換 反應(yīng)的結(jié)果，通過該置換反應(yīng)，被鍍表面溶解到溶液中，同時被 鍍金屬從鍍液中沉積到表面上。浸鍍不需要通過事先活化表面來 引發(fā)。待鍍金屬通常比表面金屬的活性差，因此浸鍍通常比需要 復(fù)雜自催化鍍液且表面需先做活化處理的化學(xué)鍍明顯要更容易控 制并且明顯劃算。 '然而，浸鍍銀沉積物的使用可能有問題，這是因為有阻焊劑界面侵蝕(solder mask interface attack (SMIA))的可能性，其中電流 侵蝕(galvanic attack)可能腐蝕位于阻焊劑與銅線路界面間的銅線 路。阻焊劑界面侵蝕(SMIA)還有其他名稱，如阻焊劑間隙腐蝕 (solder mask crevice corrosion)并簡稱阻焊劑界面處的電流侵蝕。 無論名稱是什么，該問題包括阻焊劑一銅界面處的電流侵蝕。因 此，需要能最小化或消除界面處電流侵蝕的改善的浸鍍方法。為 此，本專利技術(shù)的專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，將超聲波與浸鍍方法特別是浸鍍銀的 方法結(jié)合使用，可提供有益的結(jié)果。界面處電流侵蝕的產(chǎn)生是阻 焊劑 一 銅界面處結(jié)構(gòu)和浸鍍機制的結(jié)果。超聲波曾用于在鍍敷之前清潔印制電路板。超聲波還曾用于 幫助填充微通孔和盲微通孔。舉例來說，Matanabe等人的美國第 5,705,230號專利(其主題全部并入于此作為參考)描述了填充襯底 表面小孔或覆蓋小凹處的方法，其中在沉積時，在襯底上施加受 控變化電壓和/或諸如低頻、高頻或超聲波振動的能量，從而改善 鍍敷沉積的效率。同樣，Zhang等人的美國第6,746,590號專利(其 主題全部并入于此作為參考)描述了使用超聲波能量以增強鍍敷 方法。然而，超聲波并沒有以這里所描述的方式與浸鍍方法結(jié)合 使用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的一個目的是在制造印制電路板的過程中將阻焊劑界 面侵蝕效應(yīng)消除或使其最小化。本專利技術(shù)的另 一個目的是研究超聲波在浸鍍，特別是浸鍍銀方 面的應(yīng)用，以提供不出現(xiàn)SMIA的4艮沉積物。為此，本專利技術(shù)致力于提供 一 種在制造印制電路板的過程中減 少阻焊劑界面侵蝕的方法，該方法包括如下步驟a) 提供施敷了阻焊劑的印制電路板；b) 用浸鍍液對該印制電路板進(jìn)行處理，其中該印制電路板經(jīng) 如下處理將該印制電路板浸入到浸鍍槽內(nèi)，同時施加超聲波4展 動至該印制電路板。附圖說明圖1A和圖IB描繪出阻焊劑界面在C-l(對照組，無超聲波) 和40-1(40 kHz, 90秒鍍敷時間)條件下的掃描電鏡(SEM)照片。圖2A、圖2B和圖2C描繪出在C-l(對照組，無超聲波，90 秒鍍敷時間)、40-1(40 kHz， 90秒鍍敷時間)和170-1(170 kHz, 90 秒鍍敷時間)條件下鍍敷的試樣上銀表面的SEM照片。圖3A和圖3B描繪出在C-l(對照組，無超聲波，90秒鍍敷時 間)和40-1 (40 kHz, 90秒鍍敷時間)條件下試樣的SEM照片。圖4A、圖4B、圖4C和圖4D描繪出銀在各種條件下傳送到 阻焊劑界面。具體實施方式專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，浸鍍過程，尤其是浸鍍銀過程可通過在鍍敷時 超聲波的使用而得到增強，超聲波的使用消除了 SMIA或使其最 小化，并生產(chǎn)了更好的浸鍍沉積物。本專利技術(shù)致力于提供一種在制造印制電路板的過程中減少阻焊 劑界面侵蝕的方法，該方法包括如下步驟a) 提供施敷了阻焊劑的印制電路板；b) 用浸鍍液對該印制電路板進(jìn)行處理，其中該印制電路板經(jīng) 如下處理將該印制電路板浸入到浸鍍槽內(nèi)，同時施加超聲波振 動至該本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種在制造印制電路板的過程中減少阻焊劑界面侵蝕的方法，該方法包括如下步驟：ａ）提供施敷了阻焊劑的印制電路板；ｂ）用浸鍍液對該印制電路板進(jìn)行處理，其中該印制電路板經(jīng)如下處理：將該印制電路板浸入到浸鍍液內(nèi)，同時施加超聲波振動至該印制電路板。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：史蒂文A卡斯塔爾迪，約翰斯旺森，維托爾德帕烏，
申請(專利權(quán))人：麥克德米德有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：US[美國]