印刷电路板的表面处理方法和设备技术

一种印刷电路板具有导电图形，导电图形上用水溶性预熔剂液体形成有质量稳定的预熔剂膜。为此，所用的设备包括：用于蚀刻印刷电路板１上形成的焊点５ｂ、６ｂ的蚀刻单元１２；用于清洗印刷电路板１的清洗单元１３；用于去除在印刷电路板１上浸入处理槽５６内的水溶性预熔剂液体９ａ中时附在印刷电路板１上的气泡５８的除泡单元１４；用于使用液体内喷射单元６１在预熔剂液体９ａ中的印刷电路板１的焊点５ｂ、６ｂ上形成预熔剂膜９的预熔剂形成单元１５；用于去除从处理槽５６取出的印刷电路板１上的预熔剂液体９ａ的除液单元１６；以及用于清洗印刷电路板１的清洗单元１７。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在印刷电路板的导体图形外表面上形成保护性的水溶性预熔剂膜的方法和设备。在印刷电路板中，在导体图形形成后并且在诸如衬底外观检查之类的最后检查之前，按惯例要在它的导体图形上形成预熔剂(pre-flux)膜。为了形成该预熔剂膜，使用溶解型预熔剂或水溶性预熔剂。同时，由于溶解型预熔剂对导体图形有高的粘接力而能保证稳定的膜形成，而且还由于其优异的焊料浸润性，因此，它能保证预熔剂膜的质量稳定性，但是，溶解型预熔剂是使用大量的挥发性有机化合物(VOC)制备的，因此从环保的角度考虑，发展趋势是只能限量使用溶解型预熔剂。另一方面，在不用VOC的水溶性预熔剂中，与溶解型预熔剂相比，不能实现足够的质量稳定性。例如，对导体图形的粘接力水溶剂预熔剂比溶解型预熔剂差，因此不能形成稳定的预熔剂膜。此外，水溶性预熔剂液体的焊料浸润性差。因此，本专利技术的目的是提供印刷电路板的表面处理方法和设备，所述表面处理方法和设备能够用水溶性预熔剂在导体图形上形成质量稳定的预熔剂膜。按照一个方面，本专利技术提供了一种用于印刷电路板的表面处理设备，包括蚀刻装置，用于蚀刻在印刷电路板的至少一个表面上形成的导体图形的表面；第一清洗装置，用于清洗其导体图形已用蚀刻装置蚀刻过的印刷电路板的表面；除气泡装置，用于去除附着到印刷电路板的表面上的气泡，所述气泡是由于将用第一清洗装置清洗过的印刷电路板浸入处理槽内的水溶性预熔剂液体中而产生的；预熔剂形成装置，用于使用设在处理槽内的预熔剂液体中的液体内喷射装置，在预熔剂液体中，在已用除气泡装置去除气泡的印刷电路板的导体图形上形成预熔剂膜；除液装置，用于去除带有预熔剂膜的印刷电路板的表面上的预熔剂液体；和第二清洗装置，用于清洗已用除液装置去除其表面上的预熔剂液体的印刷电路板的表面。按照另一方面，本专利技术提供了一种用于印刷电路板的表面处理方法，包括以下步骤蚀刻在印刷电路板的至少一个表面上形成的导体图形的表面；清洗其导体图形已通过蚀刻步骤蚀刻过的印刷电路板的表面；去除附着在印刷电路板的表面上的气泡，所述气泡是由于将已通过第一清洗步骤清洗过的印刷电路板浸在处理槽内的预熔剂液体中而产生的；使用设在处理槽内的预熔剂液体中的液体内喷射装置，在预熔剂液体中，在已去除气泡的印刷电路板上的导体图形上形成预熔剂膜；去除带有预熔剂膜的并从处理槽中取出的印刷电路板的表面上的预熔剂液体；和清洗已通过除液步骤去除表面上的预熔剂液体的印刷电路板的表面。按本专利技术，蚀刻印刷电路板上的导体图形以去除表面氧化物，从而提供平整的表面。之后，为形成预熔剂膜而清洗掉蚀刻液。因此，能提高预熔剂膜的粘接性，同时，预熔剂膜不受导体图形上的表面氧化物的影响，并因此具有平坦的表面。预熔剂膜用液体内喷射单元形成，因此膜厚均匀，也改善了焊料浸润性。附图说明图1是印刷电路板的横截面图；图2A至2D显示出图1所示印刷电路板用的表面处理设备的结构；图3显示出设在除泡辊下面的下托盘；图4显示出在印刷电路板的焊点上形成预熔剂膜的一个步骤；图5是印刷电路板的主要部分的横截面图，显示出因焊点表面氧化形成凸起和凹坑的状态；图6是印刷电路板的横截面图，该印刷电路板的焊点表面通过软蚀刻和氧化处理后已经变得平整；图7是显示焊点表面上形成预熔剂膜的状态的横截面图。下面将参见附图详细说明按本专利技术的印刷电路板表面处理方法和设备，所述方法和设备用于在带有多个导电图形的印刷电路板的上表面和下表面的焊点上形成预熔剂膜。在说明处理方法和设备之前，先说明所用的印刷电路板。参见图1，印刷电路板1包括内层衬底2、3。内层衬底2包括在它的一个表面上作为第二层的导体图形2a和在它的相对表面上作为第三层的导体图形2b。内层衬底3包括在它的一个表面上作为第四层的导体图形3a和在它的相对表面上作为第五层的导线图形3b。内层衬底2、3压在一起，使作为第三层的导体图形2b面对作为第四层的导体图形3a，它们中间放置用环氧树脂浸渍的玻璃纤维制成的聚酯胶片(pre-preg)4。在内层衬底2上形成有作为第一层的导体图形5a，内层衬底2与导体图形5a之间设有聚酯胶片构成的外层衬底5。在内层衬底3上形成有作为第一层的导体图形6a，导体图形6a与内层衬底3之间设置有聚酯胶片构成的外层衬底6。外层衬底5、内层衬底2、聚酯胶片4、内层衬底3和外层衬底6顺序层叠形成印刷电路板1，诸如采用钻，通过该印刷电路板钻出通孔7。诸如用电解镀铜法或化学镀铜法，在该通孔7的内壁表面上形成镀层7a，以在例如第一层导体图形5a与第二层导体图形2a之间提供电连接。在外层衬底5、6上形成防焊剂层8、8，并使作为导体图形5a、6a的一部分的焊点5b、6b面向外。这些焊点5b、6b上用于安装电子元件。在焊点5b、6b上形成主要用咪唑化合物构成的保护性的预熔剂膜9。为了制备印刷电路板1，在内层衬底2的两侧形成导体图形2a、2b，而在内层衬底3的两侧形成导体图形3a、3b。在其一个表面上粘接有铜箔的外层衬底5、带有导体图形2a和2b的内层衬底2、聚酯胶片4、带有导体图形3a和3b的内层衬底3以及在其一个表面上粘附有铜箔的外层衬底6，在真空中热压在一起，构成一个整体结构。之后，钻出通孔7，并在通孔7的内壁表面上形成镀层7a，此后，在外层衬底5、6上形成导体图形5a、6a。随后，防焊剂层8、8加到印刷电路板1上，使焊点5b、6b面向外。然后，通过例如表面处理设备，在焊点5b、6b的每一个上形成预熔剂膜9。在形成预熔剂膜9之前，用于形成预熔剂膜9的表面处理设备10对印刷电路板1的焊点5b、6b进行表面处理，此时的印刷电路板1即在外层衬底5、6的表面上带有防焊剂层8、8的印刷电路板1。参见图2，表面处理设备10包括清洗单元11，用于清洗涂有防焊剂层8、8的印刷电路板1；和蚀刻单元12，用于蚀刻作为导体图形5a、6a的一部分从防焊剂层8、8面向外(露出)的焊点5b、6b。表面处理设备10还包括清洗单元13，用于清洗其焊点5b、6b已被蚀刻单元12蚀刻过的印刷电路板1；和除泡单元14，用于去除当用清洗单元13清洗过的印刷电路板1浸入水溶性预熔剂液体中时附在印刷电路板1上的气泡。表面处理设备10还包括预熔剂形成单元15，用于在已用除泡单元14去除气泡的印刷电路板1的从防焊剂层8、8面向外(露出)的焊点5b、6b上形成预熔剂膜9；和除液单元16，用于从其上已形成有预熔剂膜9的印刷电路板1的表面上去除预熔剂液体。表面处理设备10还包括清洗单元17，用于清洗带有预熔剂膜9并且已用除液单元16去除液体的印刷电路板1；干燥单元18，用于干燥用清洗单元17清洗过的印刷电路板1；和冷却单元19，用于冷却用干燥单元18干燥后的印刷电路板1。印刷电路板1以水平放置状态通过输送单元按图2中箭头所指方向以3米/分钟的速度连续输送，顺序经过清洗单元11、蚀刻单元12、清洗单元13、除泡单元14、预熔剂形成单元15、除液单元16、清洗单元17、干燥单元18和冷却单元19。如图2A所示，涂有防焊剂层8、8并进行了导电状态检验的印刷电路板1被输送到清洗单元11，清洗单元11包括输送单元21和喷射单元22，输送单元21用于按水平方向输送印刷电路板1，喷射单元22用于喷射清洗水。输送单元21由设在印刷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于印刷电路板的表面处理设备，包括：蚀刻装置，用于蚀刻在印刷电路板的至少一个表面上形成的导体图形的表面；第一清洗装置，用于清洗其导体图形已用所述蚀刻装置蚀刻过的印刷电路板的表面；除气泡装置，用于去除附着到印刷电路板的表面上的 气泡，所述气泡是由于将用所述第一清洗装置清洗过的印刷电路板浸入处理槽内的水溶性预熔剂液体中而产生的；预熔剂形成装置，用于使用设在所述处理槽内的所述预熔剂液体中的液体内喷射装置，在预熔剂液体中，在已用所述除气泡装置去除气泡的所述印刷电路板 的所述导体图形上形成预熔剂膜；除液装置，用于去除带有所述预熔剂膜的所述印刷电路板的表面上的预熔剂液体；和第二清洗装置，用于清洗已用所述除液装置去除其表面上的预熔剂液体的印刷电路板的表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：浦辻淳广，成田达俊，八木正展，请田芳幸，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]