一種無鉛印制電路板用復(fù)配osp處理劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無鉛印制電路板技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無鉛印制電路板用復(fù)配OSP處理劑。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)電子產(chǎn)品的輕、薄、短、小型化、多功能化方向發(fā)展，印制線路板向著高精密度、薄型化、多層化、小孔化方向發(fā)展，尤其是SMT的迅猛發(fā)展，從而使SMT用高密度薄板(如IC卡、移動(dòng)電話、筆記本電腦、調(diào)諧器等印制板)不斷發(fā)展，使得熱風(fēng)整平工藝愈來愈不適應(yīng)上述要求。同時(shí)熱風(fēng)整平工藝使用的Sn-Pb焊料也不符合環(huán)保要求，隨著2006年7月I日歐盟RoHS指令的正式實(shí)施，業(yè)界急需尋求PCB表面處理的無鉛替代方式，最普遍的是有機(jī)焊料防護(hù)(OSP)、無電鍍鎳金沉浸(ENIG)、銀沉浸以及錫沉浸。
[0003]OSP是印刷電路板(PCB)銅箔表面處理的符合RoHS指令要求的一種工藝。OSP是Organic Solderability Preservatives的簡(jiǎn)稱，中譯為有機(jī)保焊膜，又稱護(hù)銅劑，英文亦稱之Preflux。簡(jiǎn)單地說，OSP就是在潔凈的裸銅表面上，以化學(xué)的方法長(zhǎng)出一層有機(jī)皮膜。這層膜具有防氧化，耐熱沖擊，耐濕性，用以保護(hù)銅表面于常態(tài)環(huán)境中不再繼續(xù)生銹(氧化或硫化等)；但在后續(xù)的焊接高溫中，此種保護(hù)膜又必須很容易被助焊劑所迅速清除，如此方可使露出的干凈銅表面得以在極短的時(shí)間內(nèi)與熔融焊錫立即結(jié)合成為牢固的焊點(diǎn)。
[0004]是常見的幾種PCB表面處理方式，浸Ag、浸Sn、0SP、無電鍍鎳浸金(ENIG)的性能比較，其中后4種適用于無鉛工藝?？梢钥闯鯫SP的工藝簡(jiǎn)單、成本低，所以越來越受到業(yè)界的歡迎。簡(jiǎn)單的說OSP就是在潔凈的裸銅表面上，以化學(xué)的方法長(zhǎng)出一層有機(jī)皮膜，這層膜具有防氧化，耐熱沖擊，耐濕性，用以保護(hù)銅表面于常態(tài)環(huán)境中不再繼續(xù)生銹(氧化或硫化等)；但在后續(xù)的焊接高溫中，此種保護(hù)膜又必須很容易被助焊劑所迅速清除，如此方可使露出的干凈銅表面得以在極短時(shí)間內(nèi)與熔融焊錫立即結(jié)合成為牢固的焊點(diǎn)。
[0005]其實(shí)OSP并非新技術(shù)，它實(shí)際上已經(jīng)有超過35年，比SMT歷史還長(zhǎng)。OSP具備許多好處，例如平整面好，和焊盤的銅之間沒有IMC形成，允許焊接時(shí)焊料和銅直接焊接(潤(rùn)濕性好)，低溫的加工工藝，成本低(可低于HASL)，加工時(shí)的能源使用少等等。OSP技術(shù)早期在日本十分受歡迎，有約4成的單面板使用這種技術(shù)，而雙面板也有近3成使用它。在美國(guó)，OSP技術(shù)也在1997年起激增，從1997以前的約10%用量增加到1999年的35%。
[0006]OSP有三大類的材料:松香類(Rosin)，活性樹脂類(Active Resin)和唑類(Azole)，目前使用最廣的是唑類0SP。唑類OSP已經(jīng)經(jīng)過了約5代的改善，這五代分別名為BTA，IA，BIA，SBA和最新的 APA。
[0007]OSP工藝配方的核心是所配置的水溶液，該溶液可通過化學(xué)反應(yīng)在銅表面形成一層厚度0.2-0.5μπι的憎水性的有機(jī)保護(hù)膜，起到防氧化和助焊的作用。目前OSP供應(yīng)商均是采用咪唑類衍生物溶于酸性水溶液中，使其在一定溫度和PH值范圍內(nèi)作用銅面，生成有機(jī)銅絡(luò)合物薄膜，起到保護(hù)作用。由此可見OSP成膜性能的好壞，與OSP水溶液選用的咪唑種類有很大關(guān)系，長(zhǎng)期以來各國(guó)的表面處理工作者在OSP所用咪唑上做了大量的研究工作，開發(fā)出不同的咪唑類衍生物應(yīng)用到OSP處理工藝中，無鉛焊接工藝已基本取代傳統(tǒng)的含鉛焊接工藝，此時(shí)銅面焊接的溫度有極大提高。而采用傳統(tǒng)的OSP工藝，雖然形成的有機(jī)絡(luò)合物膜能夠起到防氧化的效果，但在無鉛焊接的焊接溫度下很容易分解揮發(fā)掉，不能有效保護(hù)銅面，從而導(dǎo)致銅面可焊性惡化，潤(rùn)濕性不良，焊點(diǎn)脫落，元器件失效。在這種情況下，需要優(yōu)化OSP工藝，采用新型的咪唑化合物，以提高OSP膜的耐高溫性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種無鉛印制電路板用復(fù)配OSP處理劑。
[0009]本發(fā)明提出的一種無鉛印制電路板用復(fù)配OSP處理劑，包括以下重量百分比的原料:苯丙三氮唑:0.5-5%，2-已基苯并咪唑:0.5-2.5%，2-庚基-5-硝基苯并咪唑:1_5%，1-苯基-5硫基四氮唑:0.2-1.4%，磺胺塞硫代甘醇酸:1-4%，醋酸銅:0.1-0.5%，甲酸銅:0.1-
0.5%，碘化鉀:1-5%，氨水:0.1-1%，有機(jī)酸:4-12%，增溶劑:1-8%，緩沖劑:0.1-1%，余量為水。
[0010]優(yōu)選地，所述無鉛印制電路板用復(fù)配OSP處理劑包括以下重量百分比的原料:苯丙三氮唑:1.5-3.5%，2-已基苯并咪唑:1-2%，2-庚基-5-硝基苯并咪唑:2-4%, 1-苯基-5硫基四氮唑:0.6-1.2%,磺胺塞硫代甘醇酸:1.5-3.5%，醋酸銅:0.2-0.4%，甲酸銅:0.2-0.4%，碘化鉀:2-4%，氨水:0.3-0.8%，有機(jī)酸:6-10%，增溶劑:2-6%，緩沖劑:0.3-0.7%，余量為水。
[0011]優(yōu)選地，所述無鉛印制電路板用復(fù)配OSP處理劑包括以下重量百分比的原料:苯丙三氮唑:2.5%，2-已基苯并咪唑:1.5%，2-庚基-5-硝基苯并咪唑:3%，1-苯基_5硫基四氮唑:
0.8%，磺胺塞硫代甘醇酸:2.5%，醋酸銅:0.3%，甲酸銅:0.3%，碘化鉀:3%，氨水:0.5%，有機(jī)酸:8%，增溶劑:4%，緩沖劑:0.5%，余量為水。
[0012]優(yōu)選地，所述有機(jī)酸包括甲酸和醋酸。
[0013]優(yōu)選地，所述增溶劑為可與水互溶的低級(jí)醇、十二烷基硫酸鈉、二甲基亞砜、丙酮中的至少一種。
[0014]所述緩沖劑為銨鹽、醋酸鹽、檸檬酸鹽中的一種或者幾種
本發(fā)明中，無鉛印制電路板用復(fù)配OSP處理劑可對(duì)印刷電路板(PCB)銅箔表面進(jìn)行處理，有機(jī)酸中的乙酸在抗氧化劑里的催化劑銅鹽下，形成乙酸酐，乙酸酐與2-已基苯并咪唑反應(yīng)生成酮式和烯醇式的同分異構(gòu)物，這兩種同分異構(gòu)物中只有與氨水虧化后才能和微蝕后印刷板上的銅離子螯合，在裸銅上生成一層堅(jiān)固銅的有機(jī)螯合物抗氧化膜，在裸銅的表面生成一層堅(jiān)固的有機(jī)膜，該有機(jī)膜可保護(hù)銅面于常態(tài)環(huán)境中不再繼續(xù)氧化，在以后的焊接高溫下保護(hù)膜易被助焊劑清除，能在極短時(shí)間內(nèi)與熔融錫結(jié)成牢固的焊點(diǎn)，苯并三氮唑作為印制線路板表面金屬銅的配體，與印制線路板表面游離的銅離子形成氮唑配合物，從而形成均勻致密的有機(jī)配合物納米級(jí)薄膜，該有機(jī)配合物納米級(jí)薄膜能在后續(xù)的OSP酸性成膜溶液中溶解，迅速被OSP成膜溶液中的2-已基苯并咪唑、2-庚基-5-硝基苯并咪唑與銅離子的絡(luò)合物所取代，從而在印制線路板上的銅線路表面順利形成附著力強(qiáng)、抗氧化、耐高溫、致密透明的OSP，成膜均勻平整，耐熱沖擊性能好，適合于單雙面板加工，溶液穩(wěn)定，易于維護(hù)，水