一种线路板表面处理工艺的制作方法

本发明涉及线路板制造及加工技术领域，尤其涉及一种线路板表面处理工艺。

背景技术：

PCB表面焊盘是PCB线路与外部元器件连接的端点，PCB表面焊盘都是铜导体，须进行表面涂覆处理以保护连接盘铜面不被污染和氧化，保证元器件的焊接可靠性。目前PCB表面处理大都采用在线路板表面加设电镀层的方式保护焊盘。

但是实际生产过程中，任何电镀层或多或少都会存在一些表面微孔与晶格缺陷，从而引发点腐蚀，进而导致电镀产品表面出现严重的原电池腐蚀甚至穿孔腐蚀。为了能够确保印制电路板在焊接前不出现任何的腐蚀和氧化，需要对电路板进行表面处理，以保证裸露的图形和孔不受腐蚀氧化，同时还利于焊接。

技术实现要素：

本发明的目的，在于提供一种线路板表面处理工艺，以克服现有线路板表面腐蚀严重，焊接性能差的缺陷。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种线路板表面处理工艺，包括如下步骤，

准备线路板并对线路板进行前处理；

对线路板进行沉镍金处理；

对沉镍金后的线路板进行第一次水洗；

对经过第一水洗后的线路板进行封孔处理；

对封孔处理后的线路板进行第二次水洗；

下板。

在一种优选的实施方式中，所述封孔处理为将线路板浸入封孔溶液中进行浸泡30s-120s，所述封孔溶液浓度为7％-13％，浸泡温度为45℃-55℃。

在一种优选的实施方式中，所述沉镍金处理为，依次对线路板进行除油、酸洗、预浸、活化、沉镍及沉金处理。

在一种优选的实施方式中，所述除油步骤后；所述线路板酸洗前后；活化及沉金步骤后均设置有清洁水洗步骤。

在一种优选的实施方式中，所述清洁水洗步骤包括依次进行的一级水洗及二级水洗，所述一级水洗及二级水洗的水洗速度为6-10L/min。

在一种优选的实施方式中，在除油步骤后对，采用微蚀溶液对线路板进行喷，随后对线路板进行酸洗。

在一种优选的实施方式中，所述前处理包括对线路板板进行磨板及喷砂，在磨板前向线路板喷淋微蚀溶液，所述磨板步骤前及喷砂步骤后均设有溢流水洗。

在一种优选的实施方式中，所述第一次水洗及第二次水洗均包括若干次的溢流水洗及DI水洗。

在一种优选的实施方式中，所述溢流水洗的速度8-10L/min，DI水洗的水电导率小于10us/cm，流量为2.0-3.0L/min，喷淋压力为1.0-1.5kg/cm²。

在一种优选的实施方式中，对第二次水洗后的线路板进行烘干处理，首先向线路板吹送热风，然后向线路板吹送冷风20-30s。

本发明至少具有如下有益效果：

通过对线路板前处理，提高线路板表面的清洁度以及后续沉镍金工艺的加工质量，因此在沉镍金后，线路板的焊盘表面涂覆有镀层，保护焊盘的表面不被污染和氧化，提高焊盘焊接的可靠性；通过封孔处理，在线路板表面形成保护膜，防止线路板表面氧化，使线路板具有良好的耐腐蚀性，提高了线路板的使用寿命以及可焊性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是线路板表面处理工艺一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1，本实施例中的线路板表面处理工艺包括如下步骤，

S 10：准备待加工的线路板，并对线路板进行前处理；

S20：对线路板进行沉镍金处理；

S30：对沉镍金后的线路板进行第一次水洗；

S40：对经过第一次水洗后的线路板进行封孔处理；

S50：对线路板进行第二次水洗；

S60：下板。

通过对线路板前处理，提高线路板表面的清洁度以及后续沉镍金工艺的加工质量，因此在沉镍金后，使得线路板的焊盘表面涂覆有镀层，保护焊盘的表面不被污染和氧化，提高了焊盘焊接的可靠性；进行沉镍金之后的线路板表面残留有处理溶液，需要经过第一次水洗进行清除，防止残留溶液对封孔过程造成影响，提高封孔效果；通过封孔处理，在线路板表面形成保护膜，防止线路板表面氧化，并且具有良好的耐腐蚀性，提高了线路板的使用寿命以及可焊性。

前处理工艺包括微蚀、磨板及喷砂，具体为：用NaS2O8：80-120g/L、H2SO4:20-50ml/L对线路板进行微蚀，或采用硫酸双氧水或酸性硫酸钾微蚀液来进行。由于带出的微蚀残液，会导致铜面在水洗过程中迅速氧化，微蚀后溢流水洗两次，去除线路板表面残留溶液；采用溢流水洗能够提高清洗的清洁度，避免加工工艺中的药水及杂质残留。然后用软刷进行磨板处理磨刷的磨痕保持在8-12mm范围内，在具有一定粗糙度的前提下，保证线路板不受损坏，接着用金刚砂进行喷砂，随后进行溢流水洗，去除残留于线路板表面的粉末与杂质。通过微蚀、磨板与喷砂，去除了线路板表面的氧化物，在线路板表面形成细小的磨痕，增加与后续沉镍金处理中沉镍金溶液的结合面积及结合力，优化沉镍金效果。

优选的，前处理步骤在喷砂后的溢流水洗工艺前还设有冲污水步骤；该溢流水洗工艺后还设有超声波浸洗、水柱式冲洗、及摇摆高压水洗，提高对线路板的清洗力度，使线路板表面保持清洁；并且上述水洗后设有对线路板的烘板步骤，对线路板进行加热处理，消除板内的残余预应力。

沉镍金处理步骤包括对线路板进行除油、微蚀、酸洗、预浸、活化及沉镍及沉金。因除油效果的好坏直接影响沉镍金的成膜质量，若除油效果不良，则造成成膜厚度不均匀，影响线路板的使用效果；可采用除油液对线路板进行喷淋或浸泡，实现除油，使线路板与沉镍金溶液的结合力度。对除油后的线路板进行热水洗，清除线路板表面残留的除油液，该水洗速度为4-6L/min，温度为60℃-80℃，并在热水洗后进行清洁水洗步骤，进一步提高线路板表面的清洁度。采用微蚀溶液(如双氧水粗化微蚀剂、硫酸双氧水或硫酸钾微蚀液)喷淋线路板表面，使线路板表面粗糙，便于后续沉镍金溶液在线路板表面成膜，并且提高线路板表面的成膜速率。对微蚀后的线路板进行再一次的清洁水洗，清除线路板表面的残留微蚀溶液。采用酸洗溶液对线路板表面进行酸洗，去除线路板表面的氧化物，随后进行再一次的清洁水洗，去除线路板表面残留的酸洗溶液；酸性溶液可采用盐酸，盐酸的浓度范围为4-8％，温度范围为40-45％。随后进行对线路板的预浸、活化操作，预浸即：将线路板浸入酸性溶液中，为线路板的铜面活化提供酸性条件，并且在线路板浸入酸性溶液时保持酸性溶液内的无氧化物状态；活化即：在线路板的铜面上置换出钯，为后续的沉镍及沉金反应提供催化层，该活化时间为7-10min；优选的，在活化后设置后浸，即将线路板浸入酸性液体内，去除线路板表面上残留的钯活化化学物；进行再一次的清洁水洗，去除线路板表面残留的酸性液体。沉镍，将线路板浸入进行沉镍反应的镍缸内，线路板在沉镍溶液中进行自催化反应，在线路板的表面均匀的沉积上一层一定厚度的镍层；该镍层使焊盘表面能够焊接，并且在线路板规定的铜面上形成一层镍面层，之后再进行沉金表面处理，在上述镍层上在形成一层金层，防止焊盘表面的铜和金扩散以及铜进行氧化。该镍金层主要用于与外部产品的接口连接，要求具有良好的导通效果，因此镍金层的接触效果好坏直接影响产品品质，通过沉镍及沉金所形成的镍金层能够提高线路板的可焊性能、电导通性能以及散热性能。

上述的清洁水洗包括一级水洗及二级水洗，在进行水洗速度为8-10L/min的一级水洗后进行水洗速度为8-10L/min的二级水洗，并且可按照初次清洁水洗、二次清洁水洗及三次清洁水洗的顺序，适当降低水洗的速度，例如，可将三次清洁水洗中的一级水洗及二级水洗的水洗速度设置为6-8L/min。

对经过沉镍金处理后的线路板进行第一次水洗，第一次水洗包括三级溢流水洗(即三次的溢流水洗)及DI水洗(去离子水洗)，溢流水洗可采用速度为8-10L/min的自来水，对线路板进行初步清洗，清除经沉镍金处理后线路板表面的残留化学溶液，防止后续工艺中的药水受污染导致药水失效报废。因清洗的自来水中含有微量杂质和水溶性离子，因此在完成三级溢流水洗后对线路板进行DI水洗，实现对线路板表面的彻底清洗；DI的水电导率不大于10us/cm，流量为2-3L/min，喷淋压力1.0-1.5kg/cm2，线路板的传输速度为1.2m/min，以实现DI水洗的彻底性，防止线路板在后续成膜过程中遭受污染，降低线路板使用过程中因离子迁移造成的短路风险，并降低对线路板的腐蚀。

对经过第一次水洗的线路板进行烘干，具体为，向线路板表面吹送冷风，线路板的传输速度为1.2m/min，使线路板表面保持干燥，清除残留水份，为后续的封孔处理提供清洁度良好的线路板表面，便于封孔成膜。

对经过第一次水洗的线路板进行封孔处理，具体为，线路板浸入浓度为7％-13％的封孔溶液中浸泡30s-120s，浸泡温度为45℃-55℃，以保证良好的封孔效果，线路板的传输速度为1.2m/min，在镍金镀层的表面形成保护膜，防止镍金层结晶过程中所产生的微孔成为后续的腐蚀原点，降低线路板的使用性能。

封孔溶液中的封孔剂分子能够吸附在线路板表面，与镍金镀层表面作用，并在线路板表面快速形成一层纳米级分子膜，修复镀层缺陷的同时通过螯合作用消除镍金层结晶缺陷处的金属反应活性，达到防腐蚀的目的；封孔溶液中的阴离子螯合剂作用于镍金镀层，并与长链阳离子形成双电层结构，能够强化封孔膜层；该封孔膜层的外层膜分子间以氢键连接，能够进一步增加封孔膜层的厚度，加强防蚀作用。

对封孔完成后的线路板进行第二次水洗，第二水洗包括溢流水洗及DI水洗，具体为，溢流水洗可采用速度为8-10L/min的自来水，对线路板进行初步清洗，清除线路板表面残留的封孔溶液；随后进行DI水洗，DI的水电导率不大于10us/cm，流量为2-3L/min，喷淋压力1.0-1.5kg/cm²，线路板的传输速度为1.2m/min，防止溢流水洗及封孔溶液中的残留离子对焊盘表面造成腐蚀。

对经过第二次水洗的线路板进行烘干，具体为，首先向线路板吹送热风20-30s，该热风的温度为85℃-95℃，线路板的传输速度为2.5m/min，将残留于线路板表面的水份及水气快速挥发；然后向线路板吹送冷风20-30s，该冷风的温度为20℃-30℃，线路板的传输速度为2.5m/min，进一步将线路板表面的水份吹干，防止水滴在线路板表面形成氧化点，导致线路板的抗腐蚀性能降低。

经过烘干后的线路板即可执行下板工序，并输送、转移至其他工序储存或进行后续加工。

以上是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。