一种有机可焊保护剂的制备及使用方法技术

本发明专利技术涉及一种有机可焊保护剂，具体涉及一种应用于有机可焊保护剂的杂化化合物。该有机可焊保护剂由杂化化合物、缓冲剂、有机溶剂、钼酸盐和去离子水组成。本发明专利技术提供的有机可焊保护剂可以自组装形成一定厚度的无机

【技术实现步骤摘要】
一种有机可焊保护剂的制备及使用方法


[0001]本专利技术涉及印制电路板金属表面处理
，具体涉及一种有机可焊保护剂的制备及使用方法。

技术介绍

[0002]印刷线路板（PCB）导体金属的表面处理工艺的最终目的是提供了一层保护膜，保护PCB上暴露的铜面，同时以维护铜面良好的可焊性。随着电子产品的小型化和多功能化以及球阵列封装（BGA）、芯片级封装（CSP）、板上芯片（COB）等封装技术的引进和使用，电子封装的尺寸在逐渐减小，印刷线路板的组装工艺和安装技术也日益繁杂。多步骤、多时段、不连续的焊接对PCB表面处理技术提出了新的挑战。其中，有机可焊保护剂（OSP）以简单低廉、使用便捷、抗氧化和焊接性能良好等优点在PCB制造中广泛应用。
[0003]OSP以主成分物质溶解到水和有机溶剂中，PCB浸浴到OSP液中，主成分物质接触PCB裸露的铜表面从而形成致密的有机薄膜层。主成分物质含有含氮杂环化合物，该含氮杂环化合物可以和Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)、Cu反应配位不断沉积形成具有多层配合物的有机薄膜层。该有机薄膜层可以保护PCB铜面在高温下不被氧化，且在焊接时能在助焊剂作用下露出未被氧化的铜面从而保证良好的焊接性能。
[0004]现有OSP形成的有机薄膜层均为在铜面上沉积唑类化合物与Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)、Cu配位的Cu
‑
N类薄膜层，该Cu
‑
N类薄膜层在焊接时面对高温条件下往往容易发生分解、变性或硬化。国内外面对高温条件下的解决办法是合成出高熔点、大分子类的唑类化合物。但尽管唑类化合物熔点再高也终究是有机化合物，面对高温条件下仍旧有着一定的耐高温上限。
[0005]针对上述技术问题，本专利技术提供了一种应用于有机可焊保护剂的杂化化合物，它在有机可焊保护剂中可以自组装形成一定厚度的无机
‑
有机杂化膜层，该杂化膜层具有更高的耐高温上限。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种应用于有机可焊保护剂的杂化化合物及其作为有机可焊保护剂的主成分物质的应用。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种有机可焊保护剂，包括上述杂化化合物、缓冲剂、有机溶剂、钼酸盐和去离子水组成。
[0008]优选地，按重量百分数计算，上述杂化化合物在所述有机可焊保护剂中的含量范围为5%
‑
20%、有机溶剂在所述有机可焊保护剂中的含量范围为20%
‑
35%、钼酸盐在所述有机可焊保护剂中的含量范围为0.5%
‑
3.5%,余量为去离子水。
[0009]优选地，所述缓冲剂的pH值为2
‑
4。
[0010]优选地，上述缓冲剂为氨水、甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵、甲酸、乙酸、丙酸、乙醇酸、乙氧基乙酸中任一种或其任意组合。
[0011]优选地，上述有机溶剂为甲酸、乙酸、丙酸、辛酸、庚酸、辛二酸、庚二酸、桂酸、乙醇酸、依他酸、油酸、甲醇、乙醇、丙醇、油醇、十二醇酸中任一种或其任意组合。
[0012]优选地，上述钼酸盐为二钼酸铵、二钼酸钠、二钼酸钾、四钼酸铵、四钼酸钠、四钼酸钾、七钼酸铵、七钼酸钠、七钼酸钾、八钼酸铵、八钼酸钠、八钼酸钾中任一种或其任意组合。
[0013]优选地，一种有机可焊保护剂的使用方法，还包括以下工艺流程：前处理——常温水洗——40
‑
80℃预浸30 Sec——40
‑
80℃OSP浸浴60 Sec——20℃冷水洗——冷风烘干。
[0014]优选地，所述工艺步骤中的40
‑
80℃OSP浸浴的缓冲体系pH值为2
‑
4之间。
[0015]更优选地，所述工艺步骤中的40
‑
80℃OSP浸浴的缓冲体系pH值为2.5
‑
3.5之间。
[0016]特别的，一种有机可焊保护剂的使用方法，还包括该有机可焊保护剂对铜或铜合金的表面进行处理接触。
[0017]进一步的，作为一种可选的实施方式，所述杂化化合物(CuL)
n
(ZnM)
m
(Mo
x
O
y
)
z
中，L配体和M配体可以是如下表1的含氮杂环化合物。
[0018]表1：含氮杂环化合物含氮杂环化合物哌啶吡啶哌嗪吡咯烷咪唑烷吲哚
[0019]同现有的技术相比，本专利技术具有如下有益效果：杂化化合物中含有大量的(Mo
x
O
y
)，(Mo
x
O
y
)上的氧原子与铜、锌原子配位，铜和锌原子上配位的N可以继续和铜或锌原子进行不断配位，在铜面自组装形成具有一定厚度的致密膜层。由于结构中含有大量氧元素参与，形成的N
‑
Cu
‑
O
‑
Mo和N
‑
Zn
‑
O
‑
Mo，在配位键和氢键或π键的相互作用下，自组装形成一定厚度的无机
‑
有机杂化膜层，由于该无机
‑
有机杂化膜层比Cu
‑
N类有机薄膜层含有更多的金属元素（例如：Mo）和氧元素以及存在更复杂的配位方式，因此该膜层相对Cu
‑
N类薄膜层具备更高的耐热性。
附图说明
[0020]图1为现有OSP形成的Cu
‑
N类有机薄膜层。图中1为金属铜表面，2为咪唑化合物中的氮元素，3为咪唑与Cu配位形成的Cu
‑
N类有机薄膜层。
[0021]图2为本专利技术OSP形成的无机
‑
有机杂化膜层。图中4为金属铜表面，5为含氮杂环化合物中的氮元素，6为(Mo
x
O
y
)，7为含氮杂环化合物、Cu、Zn、(Mo
x
O
y
)之间在配位键和氢键或π键的相互作用下形成的无机
‑
有机杂化膜层。
[0022]图3为回流焊3次后的板面外观变色情况，峰值温度设定在320℃到350℃。图3中左边为现有OSP形成的膜层，3次回流焊后的膜层色泽不均、呈现彩色；右边为本专利技术形成的膜层，3次回流焊后的膜层色泽均匀、几乎没有变色。
具体实施方式
[0023]为了更进一步的阐述本专利技术的技术方案和效果，以下结合本专利技术的优选实施例来进一步说明本专利技术的技术方案，但本专利技术并非局限在实施例范围内。本领域技术人员可根据本专利技术实施例的教导从本专利技术公开的技术方案范围中进行选择，这种选择也属于本专利技术的保护范围之内。
[0024]实施例1
‑
10：在实施例1
‑
10中，有机可焊保护剂的组成中，作为主成分物质的杂化化合物如表2组分组成，且杂化化合物在有机可焊保护剂中的含量为50g/L，其它组分均为：乙酸含量为200g/L，七钼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于有机可焊保护剂的杂化化合物，所述杂化化合物的化学式为：(CuL)
n
(ZnM)
m
(Mo
x
O
y
)
z
，式中，L和M为有机配体，n、m、z可分别为整数1
‑
3，x为整数8
‑
10，y为整数26
‑
30。2.根据权利要求1所述的杂化化合物，其特征在于，所述有机配体为含氮杂环化合物。3.一种有机可焊保护剂，其特征在于，包括如权利要求1
‑
2中任一项所述的杂化化合物作为主成分物质。4.根据权利要求3所述的一种有机可焊保护剂，其特征在于，所述有机可焊保护剂由杂化化合物、缓冲剂、有机溶剂、钼酸盐和去离子水组成，其中：按重量百分数计算，杂化化合物在所述有机可焊保护剂中的含量范围为5%
‑
20%、有机溶剂在所述有机可焊保护剂中的含量范围为20%
‑
35%、钼酸盐在所述有机可焊保护剂中的含量范围为0.5%
‑
3.5%,...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建辉，张军，吴志彬，陈嘉龙，杨缘，何艳宁，
申请(专利权)人：广东哈福技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：