印刷线路板制造技术

公开一种不含卤且不会对环境产生不利影响的印刷线路板，它具有优良的阻燃性且元件焊接后能容易进行检查。所述线路板包括含有作为基础树脂不含卤原子的环氧树脂的基片，该环氧树脂已用芳族胺聚合剂硬化；形成在该基片上由导电材料制成的印刷图案；和含有无卤颜料并且覆盖印刷图案预定区域的焊接掩模。用水溶性耐热焊剂对线路图案露出部分进行表面处理。本发明专利技术印刷线路板不含卤，在燃烧过程中可防止产生有毒物质，如二＊英。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于各种电子设备的印刷线路板，更具体地说，本专利技术涉及不含卤原子的印刷线路板。印刷线路板是电子设备的主要部件。但是，印刷线路板对地球环境产生沉重的负担和深远的影响。以前，通过填埋(reclamation)来废弃用过的印刷线路板。在这种情况下，焊接加工中加入的焊料中的铅组分会析出，产生问题。近年来，大力采用对多层印刷线路板等进行回收来代替填埋。回收主要是提取作为有效组分的铜以便利用。或者另一种方法是将多层印刷线路板等粉碎，加热并压制，将其用作道路建筑材料或用作制造水泥的催化剂。在这两种情况下，通常需要高温加热处理。因此，担心印刷线路板基片和焊料掩模中所含的卤素转变成二噁英(dioxins)。例如，印刷线路板含有作为阻燃剂的溴化物或者含有连接在树脂主链上的溴基团，其加入的目的是使印刷线路板具有阻燃性。具有阻燃性的环氧树脂主链含有约5重量％的大量的溴。溴属于卤素。当环氧树脂主链在一定的温度下燃烧时担心溴会转化成高毒性的二噁英。因此，需要使用完全无需阻燃剂的方法。在这种情况下，制得的印刷线路板制是可燃的，导致防火性不能令人满意。在印刷线路板的部件中，可通过例如加入填料等而容易地使环氧树脂型复合材料，纸酚醛材料等具有阻燃性。另一方面，难以使玻璃纤维环氧树脂材料，尤其是用于多层印刷线路板的玻璃纤维环氧树脂具有阻燃性。通常，阻燃的环氧树脂含有三氧化锑和/或红磷作为阻燃剂。已知事实上三氧化锑和红磷也具有毒性，如致癌作用。焊料掩模材料也含有约1％的卤素。该卤素主要包含在颜料中。钛菁是一种常用的颜料，它约含有50重量％的卤素。如果焊料掩模中不含颜料，则涂覆膜会失去清晰性。在制造印刷线路板时，涂层缺陷等将难以检测。在安装元件时使用自动外观检查仪或通过肉眼难以观察检验。进行最终的表面处理以防止焊接区的铜箔表面生锈并改进安装元件时的焊接。最终的表面处理主要是焊料涂层。焊料涂层不适合于实施密集的元件焊接。因此，主要使用采用溶剂的耐热预焊剂(pre-flux)面层。但是在制造印刷线路板时，该耐热的预焊剂面层需要大量的挥发性有机化合物(VOC)。因此，事实上对环境产生不利的影响。如上所述，从环境保护的观点看常规的印刷线路板具有许多问题，因此需要对这种印刷线路板进行改进。因此，本专利技术的目的是提供一种不含卤素的印刷线路板，它对环境无危险的影响，具有优良的阻燃性并能容易地进行安装元件所需的检查。为达到上述目的，本专利技术的一个方面是提供一种印刷线路板，它包括基片，形成在该基片上由导电材料制成的线路图案，和焊料掩模，所述基片含有作为基础树脂不含卤原子的环氧树脂，并且该环氧树脂已用芳族胺聚合剂硬化；所述焊料掩模含有无卤素的颜料并且它覆盖线路图案的预定区域。宜使用水溶性和耐热性助焊剂对所述线路图案的露出部分进行热处理。本专利技术印刷线路板结构中，包含在基片中的基础树脂和包含在焊料掩模中的颜料均不含卤原子。因此，可获得不含卤原子的结构。结果，燃烧等不会产生有毒物质(如二噁英)。从而可防止对环境产生不利影响。已用不含卤原子的芳族胺聚合剂硬化的环氧树脂表现出令人满意的耐热性。如果使用磷添加剂作为阻燃剂，则可取得优良的阻燃性能。如果使用水溶性物质作为耐热焊剂，则可显著减少挥发性有机组分的用量。除了对不含卤素的结构产生影响以外，还可消除对环境的不利影响。下面结合附图对较好实例的详细描述可说明本专利技术的其它目的、特征和优点。附图说明图1是本专利技术印刷线路板的一个结构实例的主要部分的剖面示意图。下面参照附图对本专利技术印刷线路板进行描述。如图1所示，本专利技术印刷线路板包括基片1，在该基片的两个表面上形成的与线路结构对应的线路图案2。作为保护膜的焊料掩模3覆盖线路图案2的预定区域。基片1是由玻璃纤维环氧树脂等制成的，所述玻璃纤维环氧树脂含有环氧树脂作为基础树脂。环氧树脂是用聚合剂聚合不含卤原子的多官能环氧化合物制得的，所述环氧化合物可用例如下列化学式I表示 如果将常规的胺用作聚合剂，则通过环氧化合物聚合制得的环氧树脂的耐热性和阻燃性要比通过含一个卤原子的环氧化合物聚合制得的环氧树脂的耐热性和阻燃性差。因此，本专利技术使用芳族胺，如用下列化学式2表示的芳族胺作为聚合剂 用上述芳族胺作为聚合剂聚合的环氧树脂(其中环氧化合物不含卤原子)表现出优良的耐热性。应注意环氧化合物和聚合剂不限于上面化学式1和化学式2表示的化合物。对于所述用作树脂主链的环氧化合物，可使用已知用作环氧树脂的树脂主链的环氧化合物。例如，可使用线型酚醛清漆型环氧化合物、双酚A型环氧化合物等。应注意所述环氧化合物必须不含卤原子。对于用作聚合剂的芳族胺，可使用已知的芳族胺。基础树脂(环氧树脂)可加有不会对环境明显产生不利影响的磷化物作为阻燃剂。当加入磷化物时，除了环氧树脂优良的耐热性以外，还可显著改进基片1的阻燃性。因此，上述结构能满足UL标准94V-0对阻燃性的要求。所述磷化物可以是磷酸盐、磷酸酯等。构成基片1的基础树脂(环氧树脂)不包含含卤型阻燃剂和含锑型阻燃剂。因此，上述基础树脂不会明显影响环境和人体。此外，可获得优良的阻燃性。因此，上述基础树脂对本专利技术印刷线路板的阻燃性具有很大的贡献。线路图案2形成于基片1的表面(两侧的每个表面)上。该线路图案2是由与线路结构图案对应的线路群组成的。线路图案2是用影印技术和蚀刻技术将导电材料(如铜箔)制成图案而形成的。线路图案2包括用于与必须安装的外部元件(如元件接线端或引出线)电气相连的焊接区部分2a；用于将两个表面上的线路图案2电气连接在一起的通孔2b；用于将焊接区部分2a和通孔2b连接在一起的线路部分2c。线路图案2的线路部分2c涂覆有焊料掩模3，防止其生锈和出现伤痕。一般来说，焊料掩模3是通过网印等施涂含颜料的抗焊剂形成的。向抗焊剂中加入颜料的原因是为了改进光学检查时的清晰度。所述颜料是例如用下列化学式3表示的钛菁绿 认为钛菁氯(一种绿色颜料)具有优良的清晰度。另外，钛菁氯不会对操作者产生强的刺激作用。但是，当含有大量卤原子(氯原子)的钛菁绿燃烧时，恐怕会产生有毒物质，如二噁英。因此，本专利技术使用不含卤原子的颜料取代钛菁绿。在上述情况下，最好使用蓝色颜料。例如，可使用下列物质中的任何一种铜钛菁蓝(C.I.颜料Blue15)、有机钛菁蓝(C.I.颜料Blue16)、钛氧基钛菁蓝、铁钛菁蓝、镍钛菁蓝、铝钛菁蓝、锡钛菁蓝、碱性蓝(C.I.颜料Blue 1、2、3、10、14、18、19、24、56、57和61)、磺化的CuPc(C.I.颜料Blue 17)、柏林蓝(C.I.颜料Blue27)、群青蓝(C.I.颜料Blue 29)、钴蓝(C.I.颜料Blue 28)、天蓝(C.I.颜料Blue 35)、Co(Al，Cr)2O4(C.I.颜料Blue36)、二重氮(disazo)(C.I.颜料Blue 25和26)、阴丹酮(C.I.颜料Blue60)、靛蓝(C.I.颜料Blue63和66)以及钴钛菁(C.I.颜料Blue75)。从降低成本、化学稳定性、耐候性和优良的可靠性(因为可以使用钛菁绿的设计)的观点看，在上述材料中较好使用由下列化学式4表示的铜钛菁蓝 当将颜料换成铜钛菁蓝时，获得的优良效果在于对环境无不利影响。另外，可改进光学检查时的清晰度。例如，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印刷线路板，它包括：基片，它含有作为基础树脂不含卤原子的环氧树脂，并且该环氧树脂已用芳族胺聚合剂硬化；形成在该基片上由导电材料制成的线路图案；和焊料掩模，它含有无卤颜料并且覆盖所述线路图案的预定区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：小泉孝昭，神田健治，入谷铁太郎，伊藤隆夫，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]