专利名称：制造印刷电路板的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造印刷电路板的方法。
背景技术：
印刷电路板的表面处理过程表示在金属表面或非金属表面上使用其他金属或非金属形成膜的过程，以便改善耐磨性、耐热性、导电性等。作为印刷电路板的表面处理方法之一，常规使用不含铅的热风整平(HASL)方法。 该方法也称为热空气流平方法，是用于许多印刷电路板企业的方法之一。在该方法中，将基材在高温储罐中浸渍，在该高温储罐中熔融SnAgCu焊剂，随后与热空气一起施用，从而使焊剂的厚度平面化。根据相关领域，最广泛已知使用I^b-Sn焊剂的方案；然而，SnAgCu焊剂由于其熔融点高，在通过施用热空气被处理的过程中存在一些问题，使得不能使用该焊剂。 印刷电路板中不含铅的焊剂的厚度随热空气的强度而变，使得在SMD过程中发生部件移除现象。此外，当印刷电路板的电路密度增加时，垫板之间的间隔变窄，使得应形成焊桥。因此，在精细图案中难以施用HASL方法。为了解决HASL表面处理方法的问题，近来使用有机保焊膜(OSP)表面处理方法。 OSP表面处理方法成本低、生产率高并且焊点强，从而可以实现高可靠性。然而，OSP表面处理方法的耐热性低于其他表面处理方法。因此，当进行高温回流过程时，OSP处理层劣化和缺失，使得发生脱色。特别是，当在印刷电路板上安装无源元件等以便为印刷电路板提供各种功能时，OSP处理层在进行多次回流过程时被进一步严重破坏。
发明内容
本发明致力于提供一种制造印刷电路板的方法，其中，在回流过程之后，在垫板部分或基准标记上再次形成OSP处理层，而不形成焊剂凸点，从而防止垫板部分或基准标记被腐蚀或脱色。根据本发明的第一优选的实施方式，提供了一种制造印刷电路板的方法，所述方法包括(A)在施用于基底基材上的阻焊层中形成开孔，使得基底基材的垫板部分和基准标记(fiducial mark)暴露出来；(B)在已暴露的垫板部分和基准标记上形成第一有机保焊膜(OSP)处理层；(C)通过在垫板部分上进行撞击过程和回流过程，在垫板部分上形成焊剂凸点；以及(D)在基准标记上形成第二 OSP处理层。所述焊剂凸点的形成可包括将所述垫板部分分成至少两个垫板部分并且在每个垫板部分上分别进行撞击和回流过程。所述焊剂凸点的形成可包括在进行撞击和回流过程之后进行去焊剂过程。
所述第一 OSP处理层的形成可包括以水清洗、酸清洗、软蚀刻、预处理、干燥、OSP 处理、水清洗和干燥的顺序形成所述第一 OSP处理层，而所述第二 OSP处理层的形成可包括以酸清洗、预处理、OSP处理、水清洗和干燥的顺序形成所述第二 OSP处理层。在形成所述第一 OSP处理层和形成所述第二 OSP处理层时，可使用相同的溶液形成所述第一 OSP处理层和所述第二 OSP处理层。在形成所述第一 OSP处理层和形成所述第二 OSP处理层时，可使用包括咪唑、葡糖酸或乙酸的溶液形成所述第一 OSP处理层或所述第二 OSP处理层。所述第二 OSP处理层的形成可包括仅在基准标记上选择性地形成所述第二 OSP处理层。根据本发明的第二优选的实施方式，提供了一种制造印刷电路板的方法，所述方法包括(A)在施用于基底基材上的阻焊层中形成开孔，使得在基底基材的一个表面上形成的第一垫板部分和在其另一个表面上形成的第二垫板部分暴露出来；(B)在已暴露的第一垫板部分和第二垫板部分上形成第一有机保焊膜(OSP)处理层；(C)通过在所述第一垫板部分上进行撞击过程和回流过程在其上形成焊剂凸点；以及(D)在第二垫板部分上形成第二 OSP处理层。所述焊剂凸点的形成可包括将所述第一垫板部分分成至少两个垫板部分并且在每一个第一垫板部分上分别进行撞击和回流过程。所述焊剂凸点的形成可包括在进行撞击和回流过程之后进行去焊剂过程。所述第一 OSP处理层的形成可包括以水清洗、酸清洗、软蚀刻、预处理、干燥、OSP 处理、水清洗和干燥的顺序形成所述第一 OSP处理层，而所述第二 OSP处理层的形成可包括以酸清洗、预处理、OSP处理、水清洗和干燥的顺序形成所述第二 OSP处理层。在形成所述第一 OSP处理层和形成所述第二 OSP处理层时，可使用相同的溶液形成所述第一 OSP处理层和所述第二 OSP处理层。在形成所述第一 OSP处理层和形成所述第二 OSP处理层时，可使用包括咪唑、葡糖酸或乙酸的溶液形成所述第一 OSP处理层和所述第二 OSP处理层。所述第二 OSP处理层的形成可包括仅在所述第二垫板部分上选择性地形成所述第二 OSP处理层。
图1至图11为说明根据本发明的第一优选的实施方式以工艺顺序制造印刷电路板的方法的截面图；以及图12至图20为说明根据本发明的第二优选的实施方式以工艺顺序制造印刷电路板的方法的截面图。
具体实施例方式参考附图，由以下各实施方式的描述，本发明的各种目的、优点和特征将变得显而易见。在本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应理解为局限于典型的含义或字典上的定义，而是应基于发明人可适当定义所述术语的概念来最适当地描述实施本发明的人们所知的最佳方法的准则，理解为具有与本发明的技术范围相关的含义和概念。结合附图，由以下详细描述可以更清楚地理解本发明的目的、特定优点、新的特征。在说明书中，在整个附图中，对各部件增加附图标记，应注意到，同样的附图标记指定同样的部件，即使各部件在不同的附图中出现。在说明书中，术语“第一”、“第二”等用于区分一个元件与另一元部件，但是这些元件不受以上术语的限定。此外，在描述本发明中，省略对相关已知功能或结构的详细描述，以便不难理解本发明的主题。下文中，将参考附图来详细描述本发明的优选的实施方式。图1至图11为说明根据本发明的第一优选的实施方式以工艺顺序制造印刷电路板的方法的截面图。如图1至图11所示，根据本实施方式的制造印刷电路板100的方法包括㈧在施用于基底基材110上的阻焊层120中形成开孔125，使得基底基材110的垫板部分130和基准标记140暴露出来；(B)在已暴露的垫板部分130和基准标记140上形成第一有机保焊膜(OSP)处理层150 ； (C)通过在垫板部分130上进行撞击过程和回流过程在其上形成焊剂凸点160 ；以及⑶在基准标记140上形成第二 OSP处理层170。首先，制备基底基材110，所述基底基材110具有在其两个表面上施用的阻焊层 120，如图1所示。本文中，基底基材110被配置成具有电路层113和绝缘层115的堆叠结构，并且包括用作与外部电子元件匹配的参照的基准标记140。此外，将阻焊层120施用于基底基材110的两个表面，从而用于保护电路层113。同时，电路层113包括与外部电子元件电连接的垫板部分130，所述外部电子元件例如主板、半导体芯片等。接着，在阻焊层120中形成开孔125，使得垫板部分130和基准标记140暴露出来， 如图2所示。本文中，可使用YGA激光束或CO2激光束形成开孔125，或者使用包括曝光和显影的光刻过程形成开孔125。在这种情况下，垫板部分130的开孔125与外部电子元件连接，并且基准标记140的开孔125用于从外部识别基准标记140。接着，在已暴露的垫板部分130和基准标记140上形成第一 OSP处理层150，如图 3所示。本文中，第一 OSP处理层150用于防止已暴露的垫板部分130和基准标记140被氧化以及用于改善可焊性。将更详细地描述形成第一 OSP处理层150的过程。首先，用水进行清洗(水清洗)，使用酸溶液除去杂质(酸清洗)，以及进行软蚀刻，以便为垫板部分130 和基准标记140提供粗糙度，从而改善粘合力。接着，让垫板部分130和基准标记140与包括苯并咪唑、异丙醇、三异丙醇胺或乙酸铵的预处理溶液接触(预处理)，随后干燥。接着， 使用包括咪唑、葡糖酸或乙酸的溶液，通过喷雾方法、浸渍方法等进行OSP处理，用水再次进行清洗(水清洗)，随后进行干燥。其后，将垫板部分130分成至少两个垫板部分，并且在各自的垫板部分130上进行撞击和回流过程，如图4至图9所示。本文中，垫板部分130根据待与之连接的外部元件的种类，可分成至少两个垫板部分。例如，在基底基材110的一个表面上形成的垫板部分130 可定义为第一垫板部分133，而在基底基材110的另一个表面上形成的垫板部分130可定义为第二垫板部分135。第一垫板部分133可再次被定义为在中心部分的第一垫板部分133 和在外侧部分的第一垫板部分133。在中心部分的第一垫板部分133、在外侧部分的第一垫板部分133以及第二垫板部分135各自具有不同的与之电连接的外部电子元件。例如，在中心部分的第一垫板部分133可具有与之连接的半导体芯片，在外侧部分的第一垫板部分133可具有与之连接的无源元件，而第二垫板部分135可具有与之连接的主板。因此，撞击和回流过程在如上定义的每个垫板部分130上分别进行。下文中，将描述进行各自的撞击和回流过程的过程。首先，在第二垫板部分135上进行初次撞击过程，所述初次撞击过程为丝网印刷过程等，从而印刷焊锡膏165(参见图4)，并且在220-270°C温度下进行初次回流过程，从而形成焊剂凸点160(参见图幻。接着，在外侧部分的第一垫板部分133上进行第二次撞击过程，从而印刷焊锡膏165 (参见图6)，并且进行第二次回流过程，从而形成焊剂凸点160(参见图7)。接着，在中心部分的第一垫板部分133上进行第三次撞击过程，从而印刷焊锡膏165 (参见图8)，并且进行第三次回流过程，从而形成焊剂凸点160 (参见图9)。 如上所述，由于进行了三次高温回流过程，在已暴露的基准标记140上形成的第一 OSP处理层150劣化或部分缺失，使其不能用于保护基准标记140。接着，进行去焊剂过程，如图10所示。本文中，去焊剂过程表示使用醇、表面活性剂、水等除去熔剂167的过程(参见图9)。然而，醇等不仅除去熔剂167，而且还除去在已暴露的基准标记140上形成的第一 OSP处理层150。结果是，通过回流过程预先劣化或部分缺失的第一 OSP处理层150在进行去焊剂过程时被进一步破坏。接着，在基准标记140上形成第二 OSP处理层170，如图11所示。S卩，由于在基准标记140上形成的第一 OSP处理层150在进行回流过程和去焊剂过程时被破坏，另外形成第二 OSP处理层170。本文中，第二 OSP处理层170优选使用与第一 OSP处理层150相同的溶液形成。此外，由于在垫板部分133和135上而不是在基准标记140上形成的第一 OSP处理层150未被显著破坏，优选仅在基准标记140上选择性地形成第二 OSP处理层170。将更详细地描述形成第二 OSP处理层170的过程。首先，在使用酸溶液除去杂质(酸清洗)之后，使基准标记140与包括苯并咪唑、异丙醇、三异丙醇胺或乙酸铵的预处理溶液接触(预处理)。接着，使用包括咪唑、葡糖酸或乙酸的溶液，通过喷雾方法、浸渍方法等进行OSP处理，用水进行清洗(水清洗)，随后进行干燥。虽然在基准标记140上形成的第一 OSP处理层 150在回流过程或去焊剂过程中被破坏，但是在基准标记140上形成第二 OSP处理层170， 从而可以防止基准标记140被腐蚀或脱色。图12至图20为说明根据本发明的第二优选的实施方式以工艺顺序制造印刷电路板的方法的截面图。如图12至图20所示，根据本实施方式的制造印刷电路板200的方法包括(A)在施用于基底基材110上的阻焊层120中形成开孔125，使得在基底基材110的一个表面上形成的第一垫板部分133和在其另一个表面上形成的第二垫板部分135暴露出来；(B)在已暴露的第一垫板部分133和第二垫板部分135上形成第一有机保焊膜(OSP)处理层150 ；
(C)通过在第一垫板部分133上进行撞击过程和回流过程在其上形成焊剂凸点160；以及
(D)在第二垫板部分135上形成第二OSP处理层170。根据本实施方式的制造印刷电路板200的方法与根据上述第一优选的实施方式的制造印刷电路板100的方法的不同之处主要在于在第二垫板部分135上形成第二 OSP处理层170而不是焊剂凸点160。因此，将基于差别来描述本实施方式，而与第一实施方式重复的描述将省略。首先，制备基底基材110，所述基底基材110具有在其两个表面上施用的阻焊层 120，如图12所示。本文中，基底基材110被配置成具有电路层113和绝缘层115的堆叠的结构，并且电路层113包括用于与外部电子元件电连接的垫板部分133和135。在这种情况下，将垫板部分133和135分成在基底基材110的一个表面上形成的第一垫板部分133和在其另一个表面上形成的第二垫板部分135。此外，基底基材110可包括用作与外部电子元件匹配的参照的基准标记140。然而，在本实施方式中，不必然包括但是可按需选择性地包括基准标记140。同时，将阻焊层120施用于基底基材110的两个表面，从而用于保护电路层 113。接着，在阻焊层120中形成开孔125，使得第一垫板部分133、第二垫板部分135和基准标记140暴露出来，如图13所示。本文中，垫板部分133和135的开孔125与外部电子元件连接，并且基准标记140的开孔125用于从外部识别基准标记140。接着，在已暴露的第一垫板部分133、第二垫板部分135和基准标记140上形成第
一OSP处理层150，如图14所示。本文中，与第一优选的实施方式类似，以水清洗、酸清洗、 软蚀刻、预处理、干燥、OSP处理、水清洗和干燥的顺序形成第一 OSP处理层150。其后，将第一垫板部分133分成至少两个垫板部分，并且在各自的第一垫板部分 133上进行撞击和回流过程，如图15至图18所示。本文中，第一垫板部分133根据待与之连接的外部元件的种类，可定义为在中心部分的第一垫板部分133和在外侧部分的第一垫板部分133。在中心部分的第一垫板部分133和在外侧部分的第一垫板部分133各自具有不同的与之电连接的外部电子元件。例如，在中心部分的第一垫板部分133可具有与之连接的半导体芯片，而在外侧部分的第一垫板部分133可具有与之连接的无源元件。因此，撞击和回流过程在如上定义的每个垫板部分133和135上分别进行。下文中，将描述进行各自的撞击和回流过程的过程。首先，在外侧部分的第一垫板部分133上进行初次撞击过程， 所述初次撞击过程为丝网印刷过程等，从而印刷焊锡膏165 (参见图1 ，并且在220-270°C 温度下进行初次回流过程，从而形成焊剂凸点160(参见图16)。接着，在中心部分的第一垫板部分133上进行第二次撞击过程，从而印刷焊锡膏165 (参见图17)，并且进行第二次回流过程，从而形成焊剂凸点160(参见图18)。如上所述，由于高温回流过程进行了两次，在已暴露的第二垫板部分135和基准标记140上形成的第一 OSP处理层150劣化或部分缺失， 使其不能用于保护第二垫板部分135和基准标记140。接着，进行去焊剂过程，如图19所示。在去焊剂过程中，醇等不仅除去熔剂167 (参见图18)，而且还除去在已暴露的第二垫板部分135和基准标记140上形成的第一 OSP处理层150。结果是，通过回流过程预先劣化或部分缺失的第一 OSP处理层150在进行去焊剂过程时被进一步破坏。接着，在第二垫板部分135和基准标记140上形成第二 OSP处理层170，如图20 所示。即，由于在第二垫板部分135和基准标记140上形成的第一 OSP处理层150在进行回流过程和去焊剂过程时被破坏，另外形成第二 OSP处理层170。本文中，第二 OSP处理层 170优选使用与第一 OSP处理层150相同的溶液形成。此外，由于在第一垫板部分133上而不是在第二垫板部分135和基准标记140上形成的第一 OSP处理层150未被显著破坏，第
二OSP处理层170仅在第二垫板部分135和基准标记140上选择性地形成。本文中，与第一优选的实施方式类似，以酸清洗、预处理、OSP处理、水清洗和干燥的顺序形成第二 OSP处理层170。虽然在第二垫板部分135和基准标记140上形成的第一 OSP处理层150在回流过程或去焊剂过程中被破坏，但是在第二垫板部分135和基准标记140上形成第二 OSP处理层170，从而可以防止第二垫板部分135和基准标记140被腐蚀或脱色。如上所述，根据本发明，在回流过程之后再次形成OSP处理层，从而可以防止垫板部分和基准标记被腐蚀或脱色。根据本发明，可防止垫板部分和基准标记的腐蚀或脱色，从而可以降低由于缺陷的产生而引起的失败成本(F-成本)。虽然出于举例说明的目的公开了本发明的优选的实施方式，这些优选的实施方式用于具体解释本发明，因此根据本发明的制造印刷电路板的方法不局限于此，本领域技术人员将理解，如在所附权利要求书中公开的一样，在不偏离本发明的范围和精神的情况下， 各种修改、添加和替代是可能的。因此，这些修改、添加和替代也应理解为落入本发明的范围内。
权利要求
1.一种制造印刷电路板的方法，所述方法包括(A)在施用于基底基材上的阻焊层中形成开孔，使得所述基底基材的垫板部分和基准标记暴露出来；(B)在所述已暴露的垫板部分和基准标记上形成第一有机保焊膜处理层；(C)通过在所述垫板部分上进行撞击过程和回流过程，在所述垫板部分上形成焊剂凸点；以及(D)在所述基准标记上形成第二有机保焊膜处理层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述焊剂凸点的形成包括将所述垫板部分分成至少两个垫板部分，并且在每个垫板部分上分别进行撞击和回流过程。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述焊剂凸点的形成包括在进行所述撞击和回流过程之后进行去焊剂过程。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一有机保焊膜处理层的形成包括以水清洗、酸清洗、软蚀刻、预处理、干燥、有机保焊膜处理、水清洗和干燥的顺序形成所述第一有机保焊膜处理层，以及所述第二有机保焊膜处理层的形成包括以酸清洗、预处理、有机保焊膜处理、水清洗和干燥的顺序形成所述第二有机保焊膜处理层。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成所述第一有机保焊膜处理层和形成所述第二有机保焊膜处理层时，所述第一有机保焊膜处理层和所述第二有机保焊膜处理层使用相同溶液形成。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成所述第一有机保焊膜处理层和形成所述第二有机保焊膜处理层时，所述第一有机保焊膜处理层或所述第二有机保焊膜处理层使用包括咪唑、葡糖酸或乙酸的溶液形成。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二有机保焊膜处理层的形成包括仅在基准标记上选择性地形成所述第二有机保焊膜处理层。
8.—种制造印刷电路板的方法，所述方法包括(A)在施用于基底基材上的阻焊层中形成开孔，使得在所述基底基材的一个表面上形成的第一垫板部分和在所述基底基材的另一个表面上形成的第二垫板部分暴露出来；(B)在所述已暴露的第一垫板部分和第二垫板部分上形成第一有机保焊膜处理层；(C)通过在所述第一垫板部分上进行撞击过程和回流过程，在所述第一垫板部分上形成焊剂凸点；以及(D)在第二垫板部分上形成第二有机保焊膜处理层。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述焊剂凸点的形成包括将所述第一垫板部分分成至少两个垫板部分，并且在每一个第一垫板部分上分别进行所述撞击和回流过程。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述焊剂凸点的形成包括在进行所述撞击和回流过程之后进行去焊剂过程。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一有机保焊膜处理层的形成包括以水清洗、酸清洗、软蚀刻、预处理、干燥、有机保焊膜处理、水清洗和干燥的顺序形成所述第一有机保焊膜处理层，以及所述第二有机保焊膜处理层的形成包括以酸清洗、预处理、有机保焊膜处理、水清洗和干燥的顺序形成所述第二有机保焊膜处理层。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，在形成所述第一有机保焊膜处理层和形成所述第二有机保焊膜处理层时，所述第一有机保焊膜处理层和所述第二有机保焊膜处理层使用相同溶液形成。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，在形成所述第一有机保焊膜处理层和形成所述第二有机保焊膜处理层时，所述第一有机保焊膜处理层和所述第二有机保焊膜处理层使用包括咪唑、葡糖酸或乙酸的溶液形成。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第二有机保焊膜处理层的形成包括仅在所述第二垫板部分上选择性地形成所述第二有机保焊膜处理层。
全文摘要
本文公开了一种制造印刷电路板的方法，所述方法包括(A)在施用于基底基材上的阻焊层中形成开孔，使得所述基底基材的垫板部分和基准标记暴露出来；(B)在所述已暴露的垫板部分和基准标记上形成第一有机保焊膜(OSP)处理层；(C)通过在所述垫板部分上进行撞击过程和回流过程在其上形成焊剂凸点；以及(D)在所述基准标记上形成第二OSP处理层。在回流过程之后再次形成OSP处理层，从而可以防止基准标记被腐蚀或脱色。
文档编号H05K3/34GK102378493SQ20111014490
公开日2012年3月14日 申请日期2011年5月30日 优先权日2010年8月20日
发明者方正润, 李东峻, 金致成 申请人:三星电机株式会社