选择性电镍金的方法及pcb板、装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种选择性电镍金的方法，包括：在PCB板的铜层表面上覆盖第一干膜，通过曝光、显影，使得PCB板的铜层表面露出需电镀镍金区域；对需电镀镍金区域的铜层进行微蚀减铜；然后在需电镀镍金区域的铜层上电镀镍金，再退去第一干膜，并在PCB板的铜层上制作需要的线路。本发明方法是在PCB板的铜层表面上先电镀镍金，再制作线路，整个实施过程无需制作电镀引线，解决了因无法在PCB板上制作电镀引线导致的在PCB板上电镀镍金难的问题。此外，本发明方法对需电镀镍金区域的铜层进行微蚀减铜，减小了镍金区域镍金表面与未电镀镍金的线路表面的高度差，从而在后续覆盖干膜的工艺中，提高干膜与PCB板表面的结合力。
【专利说明】选择性电镍金的方法及PCB板、装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及印刷电路领域，具体涉及一种选择性电镍金的方法及印制电路板 (Printed Circuit Board，PCB)、装置。
【背景技术】
[0002] 目前，为了更好的将元器件与PCB板紧密焊接，一般在PCB板的不同表面区域涂覆 不同材料，形成不同的涂覆层。例如，在PCB板的插接孔和焊盘表面上电镀镍金，在PCB板 的球栅阵列结构（Ball GridArray，BGA)表面上涂覆有机保焊膜（Organic Solderability Preservatives, OSP)，使得PCB板上覆盖镍金的表面区域具有良好的耐磨和抗腐蚀性能， 以及使得PCB板上覆盖0SP的表面区域具备良好的可焊性。为了实现在PCB板的不同表面 区域覆盖镍金和0SP，现在一般使用先电镀镍金，再制作0SP的工艺方法。在现有的这种工 艺方法中，电镀镍金的步骤是在完成线路制作的PCB板上进行的，若PCB板上的线路间存在 开路，则需要通过增加引线的方式使得PCB板上需电镀镍金的线路导电，以实现在PCB板上 电镀镍金。然而，当PCB板的线路复杂，没有多余空间用于增加电镀引线时，电镀镍金的步 骤将难以进行。因此，如何在线路复杂的PCB板上电镀镍金是目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种选择性电镍金的方法，解决了因线路复杂的PCB板没有多余空间 用于制作电镀引线导致的在PCB板上电镀镍金难的问题。
[0004] 本发明提供的一种选择性电镍金的方法包括：
[0005] 在PCB板的铜层表面上覆盖第一干膜，通过对所述第一干膜曝光、显影，使得所述 PCB板的铜层表面露出需电镀镍金区域；
[0006] 对所述需电镀镍金区域的铜层进行微蚀减铜；
[0007] 在进行微蚀减铜之后，在所述需电镀镍金区域的铜层上电镀镍金，形成镍金层；
[0008] 在形成所述镍金层之后，退去所述第一干膜；
[0009] 在退去所述第一干膜之后，在所述PCB板的铜层上制作需要的线路。
[0010] 一种PCB板，所述PCB板设有线路层，所述线路层包括第一线路和第二线路，所述 第二线路的表面设有镍金层，所述镍金层表面与所述第一线路表面平齐。
[0011] 一种选择性电镍金的装置，包括：
[0012] 曝光显影单元，用于在PCB板的铜层表面上覆盖第一干膜，通过对所述第一干膜 曝光、显影，使得所述PCB板的铜层表面露出需电镀镍金区域；
[0013] 蚀刻单元，用于对所述需电镀镍金区域的铜层进行微蚀减铜；
[0014] 电镀单元，用于在进行微蚀减铜之后，在所述需电镀镍金区域的铜层上电镀镍金， 形成镍金层；
[0015] 退膜单元，用于在形成所述镍金层之后，退去所述第一干膜；
[0016] 线路制作单元，用于在退去所述第一干膜之后，在所述PCB板的铜层上制作需要 的线路。
[0017] 本发明方法是先在PCB板的铜层表面上需电镀镍金的区域电镀镍金，再在PCB板 的铜层表面上制作线路，整个实施过程无需制作电镀引线，解决了因无法在PCB板上制作 电镀引线导致的在PCB板上电镀镍金难的问题。此外，本发明是在进行微蚀减铜之后，在所 述需电镀镍金区域上电镀镍金，减小了镍金区域镍金表面与未电镀镍金的线路表面的高度 差，从而在后续覆盖干膜的工艺中，提高干膜与PCB板表面的结合力。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是本发明实施例提供的一种选择性电镍金的方法流程示意图；
[0019] 图2a是执行步骤101后的状态示意图；
[0020] 图2b是执行步骤102后的状态示意图；
[0021] 图2c是执行步骤103后的状态示意图；
[0022] 图2d是执行步骤104后的状态示意图；
[0023] 图2e是执行步骤105后的状态示意图；
[0024] 图2f是执行步骤305后的状态示意图；
[0025] 图2g是执行步骤306后的状态示意图；
[0026] 图2h是执行步骤307后的状态示意图；
[0027] 图2i是执行步骤308后的状态示意图；
[0028] 图2j是执行步骤310后的状态示意图；
[0029] 图2k是执行步骤311后的状态示意图；
[0030] 图3是本发明实施例提供的另一种选择性电镍金的方法流程示意图；
[0031] 图4是本发明实施例提供的一种PCB板的结构示意图；
[0032] 图5是本发明实施例提供的另一种PCB板的结构示意图；
[0033] 图6是本发明实施例提供的一种选择性电镍金的装置结构示意图；
[0034] 图7是本发明实施例提供的另一种选择性电镍金的装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0035] 如图1所示，本发明实施例1提供一种选择性电镍金的方法，包括：
[0036] 101、如图2a所不，在PCB板的铜层201表面上覆盖第一干膜202,通过对所述第一 干膜202曝光、显影，使得所述PCB板的铜层201表面露出需电镀镍金的区域203。
[0037] 所述需电镀镍金区域可以为用于制作插件或贴装元件的焊盘区域。在焊盘的表面 电镀上镍金，可以提高焊盘表面的耐磨和抗腐蚀性能。
[0038] 102、对所述需电镀镍金区域203的铜层表面进行微蚀减铜。
[0039] 如图2b所示，通过微蚀减铜，可以将所述需电镀镍金区域203的铜层表面的厚度 降低。例如，微蚀去预定厚度的所述需电镀镍金区域的铜层，所述预定厚度为所要制备的镍 金层的厚度，使得降低的厚度等于所需电镀的镍金的厚度。
[0040] 103、如图2c所示，在进行微蚀减铜之后，在所述需电镀镍金区域203上电镀镍金， 形成镇金层204。
[0041] 由于铜面可以导电，因此，在铜面的需电镀镍金区域上电镀镍金无需增加电镀引 线。优选的，可以在所述需电镀镍金区域203上电镀预定厚度的镍金，使得所述镍金层204 的表面与所述PCB板的铜层201的表面平齐。
[0042] 104、如图2d所示，在形成所述镍金层204之后，退去所述第一干膜202。
[0043] 105、如图2e所示，在退去所述第一干膜202之后，在所述PCB板的铜层201上制 作需要的线路205。
[0044] 在步骤105中，可以通过酸性蚀刻的方式在所述PCB板的铜层上制作需要的线路。 具体的，在退去所述第一干膜202之后，再在所述PCB板的铜层表面上覆盖用于制作线路的 干膜，通过曝光、显影、酸性蚀刻，在所述PCB板的铜层上制成需要的线路205。
[0045] 由于本实施例是在制作线路之前，在PCB板的铜层表面上需电镀镍金的区域电镀 镍金，因此，本实施例无需制作电镀引线，解决了因无法在PCB板上制作电镀引线导致的难 以在PCB板上电镀镍金的问题。
[0046] 此外，由于在电镀镍金之前，在所述需电镀镍金区域先进行了微蚀减铜，从而可以 减小所述镍金层的表面与铜层表面的高度差，防止后续覆盖干膜时出现干膜与铜层表面结 合力差，蚀刻药水容易侵入线路表面腐蚀线路的问题。
[0047] 需要说明的是，在以酸性蚀刻的方式在所述PCB板的铜层上制作需要的线路过程 中，若需要制作成线路的区域的表面不平齐，即镍金层与铜层表面存在高度差，则容易使得 干膜与所述PCB板表面结合力变差，导致蚀刻药水侵入需要制作成线路的表面区域，从而 腐蚀线路表面区域。为了克服这个问题，本发明还提供了实施例2,该实施例2是在实施例 1的基础上，在步骤105中，采用碱性蚀刻的方式在所述PCB板的铜层上制作需要的线路，具 体可以参阅以下实施例2中的步骤305至步骤309。
[0048] 如图3所示，本发明实施例2提供一种选择性电镍金的方法，包括：
[0049] 301、在PCB板的铜层表面上覆盖第一干膜，通过对所述第一干膜曝光、显影，使得 所述PCB板的铜层表面露出需电镀镍金区域。
[0050] 302、对所述需电镀镍金区域的铜层进行微蚀减铜。
[0051] 303、在进行微蚀减铜之后，在所述需电镀镍金区域的铜层上电镀镍金，形成镍金 层。
[0052] 304、在形成所述镍金层之后，退去所述第一干膜。
[0053] 上述步骤301至304与实施例1中的步骤101至104相同，这里不再赘述。
[0054] 305、如图2f所示，在退去所述第一干膜之后，在所述PCB板的的铜层表面上覆盖 第二干膜206,通过对所述第二干膜206曝光、显影，使得PCB板的表面露出需要制作成线路 的区域207,所述需要制作成线路的区域207包括所述镍金层204所在的区域。
[0055] 306、如图2g所示，对所述需要制作成线路的区域镀锡，形成锡层208。
[0056] 锡层208能够避免锡层覆盖的镍金层和铜层在碱性蚀刻中遭受碱性药水的腐蚀。
[0057] 307、如图2h所示，在所述镀锡之后，去除所述第二干膜206。
[0058] 去除所述第二干膜206,露出未被锡层208覆盖的铜层表面。
[0059] 308、如图2i所示，在去除所述第二干膜206之后，对所述PCB板进行碱性蚀刻。
[0060] 通过碱性蚀刻，未被锡层208覆盖的铜层表面被碱性药水腐蚀去除，而被锡层208 覆盖的铜层表面受到锡层208的保护，得以保留。
[0061] 309、在所述碱性蚀刻之后，对所述PCB板进行退锡，以使所述PCB板的铜层上形成 需要制作的线路。
[0062] 在退锡之后，如图2e所示，在所述PCB板的表面形成需要制作的线路205,所述线 路205包括设于所述线路的铜层上的镍金层204。
[0063] 在实施步骤305至309过程中，第二干膜是将所述需要制作成线路的区域露出，露 出的区域包括所述镍金层所在的区域，因此，即使所述镍金层的表面高于所述PCB板的铜 层表面，也不影响所述第二干膜与所述PCB板的铜层表面的结合。因此本实施例利用碱性 蚀刻工艺，解决了所述镍金层表面与所述PCB板铜层表面存在的高度差给酸性蚀刻工艺带 来的干膜与所述PCB板的铜层表面的结合力差而致使线路表面及侧面受到腐蚀的问题。
[0064] 在步骤309之后，本实施例2还可以通过执行以下步骤，对所述PCB板涂覆0SP。 具体包括：
[0065] 310、如图2j所示，在所述PCB板的铜层表面上制作线路之后，在所述PCB板表面 设置阻焊层209,其中，所述阻焊层209的开窗区域包括所述PCB板的铜层上需覆盖有机保 焊膜0SP的区域210和覆盖有所述镍金层204的区域。
[0066] 311、如图2k所示，在所述需覆盖0SP的区域210覆盖0SP211。其中，所述需覆盖 0SP的区域可以为所述PCB上的BGA所在区域。
[0067] 在本实施例2中，在实施步骤311之后，所述PCB板上覆盖镍金的表面区域具有良 好的耐磨和抗腐蚀性能上电镀镍金及涂覆，所述PCB板上覆盖0SP的表面区域具备良好的 可焊性。
[0068] 应用上述实施例1的方法，本发明可以制备得到如图4所示的PCB板，其包括：所 述PCB板的表面设有线路层，所述线路层包括第一线路401和第二线路402,所述第二线路 402的表面设有镍金层403,所述镍金层403表面与所述第一线路401表面平齐。
[0069] 应用上述实施例2的方法，本发明还可以制备得到如图5所示的PCB板，其包括： 所述PCB板设有线路层，所述线路层包括第一线路501和第二线路502,所述第二线路的表 面上设有镍金层503,所述镍金层503表面与所述第一线路501表面平齐。所述线路层的表 面设有阻焊层504,所述线路层还包括第三线路505,所述第三线路505表面上还覆盖有机 保焊膜0SP506,所述镍金层503和所述0SP506从所述阻焊层的开窗区域露出。
[0070] 在本实施例中，所述第二线路502可以为用于插接或贴装元件的焊盘，所述第三 线路505可以为贴装BGA芯片的焊盘。
[0071] 如图6所示，本发明还提供了一种选择性电镍金的装置，包括：
[0072] 曝光显影单元601，用于在PCB板的铜层表面上覆盖第一干膜，通过对所述第一干 膜曝光、显影，使得所述PCB板的铜层表面露出需电镀镍金区域；
[0073] 蚀刻单元602,用于对所述需电镀镍金区域的铜层进行微蚀减铜；
[0074] 电镀单元603,用于在进行微蚀减铜之后，在所述需电镀镍金区域的铜层上电镀镍 金，形成镍金层；
[0075] 退膜单元604,用于在形成所述镍金层之后，退去所述第一干膜；
[0076] 线路制作单元605,用于在退去所述第一干膜之后，在所述PCB板的铜层上制作需 要的线路。
[0077] 如图7所示，本发明还提供了另外一种选择性电镍金的装置，包括：
[0078] 曝光显影单元701，用于在PCB板的铜层表面上覆盖第一干膜，通过对所述第一干 膜曝光、显影，使得所述PCB板的铜层表面露出需电镀镍金区域；
[0079] 蚀刻单元702,用于对所述需电镀镍金区域的铜层进行微蚀减铜；
[0080] 电镀单元703,用于在进行微蚀减铜之后，在所述需电镀镍金区域的铜层上电镀镍 金，形成镍金层；
[0081] 退膜单元704,用于在形成所述镍金层之后，退去所述第一干膜；
[0082] 线路制作单元705,用于在退去所述第一干膜之后，在所述PCB板的铜层上制作需 要的线路。
[0083] 其中，所述线路制作单元705可以用于通过酸性蚀刻或碱性蚀刻的方式在所述 PCB板的铜层上制作需要的线路。
[0084] 优选的，所述蚀刻单元702进一步用于微蚀去预定厚度的所述需电镀镍金区域的 铜层，所述预定厚度为所要制备的所述镍金层的厚度。
[0085] 优选的，所述线路制作单元705包括曝光显影子单元、电镀子单元、退膜子单元、 蚀刻子单元和退锡子单元。
[0086] 所述曝光显影子单元用于在所述PCB板的的铜层表面上覆盖第二干膜，通过对所 述第二干膜曝光、显影，使得PCB板的表面露出需要制作成线路的区域，所述需要制作成线 路的区域包括所述镍金层所在的区域；
[0087] 所述电镀子单元用于对所述需要制作成线路的区域镀锡；
[0088] 所述退膜子单元用于在所述镀锡之后，去除所述第二干膜；
[0089] 所述蚀刻子单元用于在去除所述第二干膜之后，对所述PCB板进行碱性蚀刻；
[0090] 所述退锡子单元用于在所述碱性蚀刻之后，对所述PCB板进行退锡，以在所述PCB 板的铜层上形成需要制作的线路。
[0091] 优选的，所述选择性电镍金的装置还包括阻焊单元706和覆盖单元707,所述阻焊 单元706用于在所述PCB板的铜层表面上制作线路之后，在所述PCB板表面设置阻焊层，其 中，所述阻焊层的开窗区域包括所述PCB板的铜层上需覆盖有机保焊膜0SP的区域和覆盖 有所述镍金层的区域；所述覆盖单元707用于在所述需覆盖0SP的区域覆盖0SP。
[0092] 以上对本发明实施例所提供的一种选择性电镍金的方法及PCB板、装置进行了详 细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说 明只是用于帮助理解本发明的方法和装置及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人 员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明 书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1. 一种选择性电镍金的方法，其特征在于，包括： 在PCB板的铜层表面上覆盖第一干膜，通过对所述第一干膜曝光、显影，使得所述PCB 板的铜层表面露出需电镀镍金区域； 对所述需电镀镍金区域的铜层进行微蚀减铜； 在进行微蚀减铜之后，在所述需电镀镍金区域的铜层上电镀镍金，形成镍金层； 在形成所述镍金层之后，退去所述第一干膜； 在退去所述第一干膜之后，在所述PCB板的铜层上制作需要的线路。
2. 根据权利要求1所述的选择性电镍金的方法，其特征在于，所述在所述PCB板的铜层 上制作需要的线路的步骤包括：通过酸性蚀刻或碱性蚀刻的方式在所述PCB板的铜层上制 作需要的线路。
3. 根据权利要求1所述的选择性电镍金的方法，其特征在于，对所述需电镀镍金区域 的铜层进行微蚀减铜的步骤包括：微蚀去预定厚度的所述需电镀镍金区域的铜层，所述预 定厚度为所要制备的所述镍金层的厚度。
4. 根据权利要求2所述的选择性电镍金的方法，其特征在于，所述通过碱性蚀刻的方 式在所述PCB板的铜层上制作线路的步骤包括： 在所述PCB板的的铜层表面上覆盖第二干膜，通过对所述第二干膜曝光、显影，使得 PCB板的表面露出需要制作成线路的区域，所述需要制作成线路的区域包括所述镍金层所 在的区域； 对所述需要制作成线路的区域镀锡； 在所述镀锡之后，去除所述第二干膜； 在去除所述第二干膜之后，对所述PCB板进行碱性蚀刻； 在所述碱性蚀刻之后，对所述PCB板进行退锡。
5. 根据权利要求1至4任意一项所述的选择性电镍金的方法，其特征在于，还包括： 在所述PCB板的铜层表面上制作线路之后，在所述PCB板表面设置阻焊层，其中，所述 阻焊层的开窗区域包括所述PCB板的铜层上需覆盖有机保焊膜OSP的区域和覆盖有所述镍 金层的区域； 在所述需覆盖OSP的区域覆盖OSP。
6. -种PCB板，其特征在于，所述PCB板设有线路层，所述线路层包括第一线路和第二 线路，所述第二线路的表面设有镍金层，所述镍金层表面与所述第一线路表面平齐。
7. 根据权利要求6所述的PCB板，其特征在于，所述线路层的表面设有阻焊层，所述线 路层还包括第三线路，所述第三线路表面上还覆盖有机保焊膜OSP，所述镍金层和所述OSP 从所述阻焊层的开窗区域露出。
8. -种选择性电镍金的装置，其特征在于，包括： 曝光显影单元，用于在PCB板的铜层表面上覆盖第一干膜，通过对所述第一干膜曝光、 显影，使得所述PCB板的铜层表面露出需电镀镍金区域； 蚀刻单元，用于对所述需电镀镍金区域的铜层进行微蚀减铜； 电镀单元，用于在进行微蚀减铜之后，在所述需电镀镍金区域的铜层上电镀镍金，形成 镍金层； 退膜单元，用于在形成所述镍金层之后，退去所述第一干膜； 线路制作单元，用于在退去所述第一干膜之后，在所述PCB板的铜层上制作需要的线 路。
9. 根据权利要求8所述的选择性电镍金的装置，其特征在于，所述蚀刻单元进一步用 于微蚀去预定厚度的所述需电镀镍金区域的铜层，所述预定厚度为所要制备的所述镍金层 的厚度。
10. 根据权利要求8或9所述的选择性电镍金的装置，其特征在于， 所述线路制作单元包括曝光显影子单元、电镀子单元、退膜子单元、蚀刻子单元、退锡 子单元， 所述曝光显影子单元用于在所述PCB板的的铜层表面上覆盖第二干膜，通过对所述第 二干膜曝光、显影，使得PCB板的表面露出需要制作成线路的区域，所述需要制作成线路的 区域包括所述镍金层所在的区域； 所述电镀子单元用于对所述需要制作成线路的区域镀锡； 所述退膜子单元用于在所述镀锡之后，去除所述第二干膜； 所述蚀刻子单元用于在去除所述第二干膜之后，对所述PCB板进行碱性蚀刻； 所述退锡子单元用于在所述碱性蚀刻之后，对所述PCB板进行退锡。
【文档编号】H05K3/24GK104105350SQ201310113610
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月2日 优先权日:2013年4月2日
【发明者】管育时, 陈于春, 武凤伍, 沙雷 申请人:深南电路有限公司