一种高可靠混合电路印制板及其生产方法与流程

本发明涉及印刷电路板加工技术领域，特别是一种高可靠混合电路印制板及其生产方法。

背景技术：

金由于其具有化学稳定性好、不易氧化、焊接性好、耐磨、导电性能好和接触电阻小等一系列有点，被广泛用于电子行业中。印制板镀金是一种很好的表面处理方式，但是在焊接过程中也存在一定的可靠性风险问题，即“金脆”现象。高可靠混合印制电路板由于产品装配的负杂性，涉及到金丝键合、钎焊等混合装配工艺。金丝键合工艺的印制板镀金厚度一般2μm以上才能保证键合点可靠性，而钎焊恰恰相反，需要减少焊点金元素含量。

高可靠的应用场合，要求在焊接前必须进行搪锡去金处理，去金的目的是减少焊端上的金元素的含量。

对于镀金印制板的焊接去金，若采用手工搪锡去金的方式有缺点如下：a、效率慢。一般印制板焊盘少则几十个焊端，多则成千上万个焊端，采用手工搪锡，效率慢。b、可操作性差：1、对于散热快的接地大焊盘不易操作，且去金后焊盘不易整平，影响印制板的表贴装配；2、对于同时存在微组装工艺和钎焊工艺的混合电路，键合点与钎焊焊点距离较近（2mm或更小），几乎无法搪锡去金。c、可靠性风险大：1、焊端搪锡会在焊端表面形成一层金属间化合物（sncu合金），印制板后续还有焊接工序，当金属间化合物偏厚（＞4μm）时，焊点强度降低。2、印制板焊盘经过多次搪锡和焊接，焊盘与印制板基材分离风险。3、去金效果不易检测（通过元素分析检测），可能不彻底。

为避免“金脆”现象，行业也有采用喷锡（热风整平）或镀锡的方式代替镀金。但喷锡有金属间化合物偏厚风险，混装电路由于需金丝键合更是无法采用，且成本也较高，同时高频微波板由于趋肤效应，微带板镀锡影响产品性能指标。

印制电路板焊端搪锡去金的方式，去金效率低，操作难度大（或无法操作），还有一定可靠性风险，很难运用于高可靠产品大批量的生产装配。

因此急需寻找一种工艺方法，使印制板即能满足键合要求，又能保证钎焊焊点可靠性。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种高可靠混合电路印制板及其生产方法，所述印制板属于厚金加局部osp印制板，焊接性能好、适合金丝键合，印制板焊接焊端无金镀层，即无需去金，有效解决了去金的工艺难点，减少了金的用量，节约成本。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种高可靠混合电路印制板，其具有图形线路区、芯片安装区和绿油组焊区，所述的图形线路区由钎焊区和镀金区构成，

所述的钎焊区由沿从下到上的方向依次设置的绝缘基材层、铜层和osp膜层粘结在一起构成，

所述的镀金区由沿从下到上的方向依次设置的绝缘基材层、铜层和镀金层粘结在一起构成，

所述的芯片安装区为贯穿高可靠混合电路印制板的通孔，

所述的绿油组焊区由沿从下到上的方向依次设置的绝缘基材层、铜层和阻焊胶层粘结在一起构成。

所述的高可靠混合电路印制板生产方法，包括以下步骤：

s1、开料，s2、沉铜、板电，s3、外层干膜，s4、图形转移，s5、图形镀铜，s6、图形镀锡，s7、退膜，s8、蚀刻，s9、退锡，s10、外层湿膜，s11、二次图形转移，s12、电镀纯金，s13、二次退膜，s14、涂覆osp膜层，s15、飞针测试，s16、电铣。

进一步的，所述的步骤s16之后，还包括依次进行的清洗步骤、检验步骤和包装步骤。

可选的，所述的步骤s2，包括依次进行的一次沉铜，一次板电，二次沉铜，二次板电，喷砂和三次板电。

进一步的，所述的步骤s14的具体操作方法为：对完成步骤s12的电路印制板依次进行表面酸洗（除油、去氧化），水洗，同面微蚀刻，水洗，预浸osp溶液，浸渍osp溶液，水洗，干燥。

该工艺的优点是：1）表面均匀平坦，膜厚0.2-0.5um，适于smt装联，适于细导线、细间距印制板的制造；2）水溶液操作，操作温度在80℃以下，不会造成基板翘曲；3）膜层不脆，易焊，与任何焊料兼容并能承受三次以上热冲击；4）避免了生产过程的高温、噪声和火警隐患；5）操作成本比镀金工艺低50%以上；6）保存期半年，并且易于返修。

进一步可选的的，所述的osp溶液为f2lx溶液，预浸及浸渍osp溶液时osp溶液的温度为42.5℃±2.5℃，干燥时水平烘干80℃时间30-60s。

进一步的，在步骤s12之前或在步骤s12之后，还包括涂覆绿油的步骤。

本发明具有以下优点：

本该发明在非焊接区域镀厚金确保金丝键合的可靠性，钎焊焊盘采用osp处理，确保了焊盘的可焊锡，且钎焊焊盘不需去金，键合工艺与钎焊工艺两者完全兼容，可应用于高可靠产品。

本发明在印制板的局部采用在裸铜焊盘上涂覆有机涂层（organicsolderabilitypreservative简称osp）的方式，在印制板上选择性涂覆一种操作简单、成本低廉、不镀金的涂层，其余位置镀金，既能有效解决去金的问题，又不影响印制板性能和可靠性。

有机涂层是以化学的方法在裸铜表面形成一层厚度0.2-0.5um的憎水性有机保护膜，这层有机膜够阻隔潮气的攻击，能保护铜表面避免氧化，能经受高温考验并保持良好活性，易被助焊剂熔化与破解，从而保持良好上锡能力。osp的主要成份为含氮杂环的有机物，通过络合与交联反应有选择地在pcb板清洁的铜上面涂布一层有机薄膜，具有良好的选择性，不会在pcb阻焊层、金面有残留。

osp涂覆具有可焊性好、工艺复杂程度低、加工成本低的特点。镀金印制板采用局部涂覆osp后，印制板装配无需去金，大大节省了装配时间，减少了可靠性风险，提高了产品可靠性。且相比现有去金工艺，加工成本大大减少。微带线镀金区域金层厚度大于1.5μm，局部位置采用osp处理能完美兼容键合和钎焊工艺，解决了现有微带板钎焊焊端去金难题。

本发明使得印制板焊端无金镀层，即无需去金，有效解决了去金的工艺难点，减少了金的用量，降低了加工成本相当，并用osp涂覆印制板焊端。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1所示，一种高可靠混合电路印制板，其具有图形线路区2、芯片安装区5和绿油组焊区6，所述的图形线路区由钎焊区3和镀金区构成4，

所述的钎焊区3由沿从下到上的方向依次设置的绝缘基材层、铜层和osp膜层粘结在一起构成，

所述的镀金区4由沿从下到上的方向依次设置的绝缘基材层、铜层和镀金层粘结在一起构成，

所述的芯片安装区5为贯穿高可靠混合电路印制板的通孔，

所述的绿油组焊区6由沿从下到上的方向依次设置的绝缘基材层、铜层和阻焊胶层粘结在一起构成。

所述的高可靠混合电路印制板生产方法，包括以下步骤：

s1、开料，s2、沉铜、板电，s3、外层干膜，s4、图形转移，s5、图形镀铜，s6、图形镀锡，s7、退膜，s8、蚀刻，s9、退锡，s10、外层湿膜，s11、二次图形转移，s12、电镀纯金，s13、二次退膜，s14、涂覆osp膜层，s15、飞针测试，s16、电铣。

进一步的，所述的步骤s16之后，还包括依次进行的清洗步骤、检验步骤和包装步骤。

可选的，所述的步骤s2，包括依次进行的一次沉铜，一次板电，二次沉铜，二次板电，喷砂和三次板电。

进一步的，所述的步骤s14的具体操作方法为：对完成步骤s12的电路印制板依次进行表面酸洗（除油、去氧化），水洗，同面微蚀刻，水洗，预浸osp溶液，浸渍osp溶液，水洗，干燥。

该工艺的优点是：1）表面均匀平坦，膜厚0.2-0.5um，适于smt装联，适于细导线、细间距印制板的制造；2）水溶液操作，操作温度在80℃以下，不会造成基板翘曲；3）膜层不脆，易焊，与任何焊料兼容并能承受三次以上热冲击；4）避免了生产过程的高温、噪声和火警隐患；5）操作成本比镀金工艺低50%以上；6）保存期半年，并且易于返修。

进一步可选的的，所述的osp溶液为f2lx溶液，预浸及浸渍osp溶液时osp溶液的温度为42.5℃±2.5℃，干燥时水平烘干80℃时间30-60s。

在步骤s12之前或在步骤s12之后，还包括涂覆绿油的步骤。

本发明在非焊接区域镀厚金确保金丝键合的可靠性，钎焊焊盘采用osp处理，确保了焊盘的可焊锡，且使得印制板焊端无金镀层，即钎焊焊盘不需去金，键合工艺与钎焊工艺两者完全兼容，可应用于高可靠产品；有效解决了去金的工艺难点，减少了金的用量，降低了加工成本相当，并用osp涂覆印制板焊端。