一种耐高温有机保焊剂及PCB板有机保焊层及其制备工艺制造技术

技术编号：40597466 阅读：3 留言：0更新日期：2024-03-12 22:00

本发明专利技术涉及印刷线路板表面处理技术领域，具体公开了一种耐高温有机保焊剂及PCB板有机保焊层及其制备工艺。一种耐高温有机保焊剂，包括烷基苯基咪唑化合物、有机溶剂、乙二醇、长链酸、聚苯硫醚、十八烷基二乙醇胺、辛基苯磺酸钠、金属化合物、水。一种PCB板有机保焊层，采用本申请的耐高温有机保焊剂处理而成。一种PCB板有机保焊层的制备工艺，包括酸性除油、微蚀、预浸和使用耐高温有机保焊剂成膜这4个步骤，最终得到PCB板有机保焊层。使用本申请的耐高温有机保焊剂制备而成的有机保焊层具备耐高温的优点，完全能够满足无铅化处理工艺的要求。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及印刷线路板表面处理，尤其是涉及一种耐高温有机保焊剂及pcb板有机保焊层及其制备工艺。

技术介绍

1、随着印刷电路板的迅速发展，电子产品和贴装技术对pcb表面处理的要求越来越高，传统的喷锡等pcb板表面处理技术已经不能满足印刷电路板的市场需求，有机保焊剂（osp）由此发展起来，现如今，有机保焊剂已经发展为pcb板在镀铜后完成表面处理工艺的主流技术。

2、随着电子产品“无铅化”的要求的提出，对有机保焊剂的耐高温性提出了更高的要求。无铅焊料和传统的有铅焊料相比，所需的峰值回流温度被提高了大约30℃，无铅化直接导致了有机保焊剂处理后的pcb板需要在较高的温度下停留更长的时间，如果有机保焊剂的耐热性不够，可能会导致pcb板表面的镀铜暴露在焊接温度下并被氧化，严重影响pcb板的可焊性和质量。因此，有必要进一步提高有机保焊剂的耐高温性。

技术实现思路

1、为了进一步提高有机保焊剂的耐高温性，本申请提供一种耐高温有机保焊剂及pc1b板有机保焊层及其制备工艺。本申请在研究发现，使用烷基苯基咪唑化合物作为主要成膜物质时，配合使用聚苯硫醚、十八烷基二乙醇胺和辛基苯磺酸钠，能够得到对镀铜后pcb板保护性良好的耐高温有机保焊剂，使用这样的耐高温有机保焊剂制备而成的有机保焊层具备耐高温的优点，完全能够满足无铅化处理工艺的要求。

2、第一方面，本申请提供的一种耐高温有机保焊剂采用如下的技术方案：

3、一种耐高温有机保焊剂，以质量百分比计，包括以下组分：

<p>4、烷基苯基咪唑化合物： 0.3%~0.5%；

5、有机溶剂： 5%~25%；

6、乙二醇： 1%~3%；

7、长链酸： 0.1%~0.15%；

8、聚苯硫醚： 0.1%~0.25%；

9、十八烷基二乙醇胺： 0.1%~0.2%；

10、辛基苯磺酸钠： 0.1%~0.15%；

11、金属化合物： 0~0.1%；

12、余量为水；

13、其中，所述耐高温有机保焊剂在配制完成后，使用ph调节剂将溶液的ph值调节为3~3.5。

14、上述技术方案中，本申请通过采用烷基苯基咪唑化合物作为主要成膜物质。乙二醇的加入促进了有机保焊剂中其他物质的溶解性。本申请通过长链酸促进有机保焊层的生成，增大有机保焊层的成膜厚度。十八烷基二乙醇胺和辛基苯磺酸钠具有进一步促进有机保焊剂的分散性和稳定性的效果，而聚苯硫醚能够进一步提高有机保焊剂的高温稳定性。通过十八烷基二乙醇胺、辛基苯磺酸钠和聚苯硫醚的配合作用，减少了有机保焊剂在低温下的晶体析出，提升有机保焊剂稳定性，同时还进一步促进了有机保焊层的形成，提升了有机保焊层的致密性，阻挡铜的氧化，进一步提高有机保焊层的抗氧化性。金属化合物中含有的金属离子对有机保焊剂的成膜具有催化作用。本申请通过上述各物质的配合，得到具备良好的耐高温冲击性和抗氧化性的耐高温有机保焊剂。

15、优选的，所述长链酸是花生四烯酸和十二烷酸，所述花生四烯酸占耐高温有机保焊剂的质量百分比为0.06%~0.09%，所述十二烷酸占耐高温有机保焊剂的质量百分比为0.04%~0.06%

16、上述技术方案中，本申请通过特定使用花生四烯酸和十二烷酸，通过调整花生四烯酸和十二烷酸的使用比例，能够进一步促进有机保焊层的生成，调节有机保焊层的厚度，进一步促进形成均匀、致密的有机保焊层。

17、优选的，所述有机溶剂是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、苯甲酸、草酸中的一种或多种。

18、优选的，所述有机溶剂是丙酸和庚酸，所述丙酸占耐高温有机保焊剂的质量百分比为3%~15%，所述庚酸占耐高温有机保焊剂的质量百分比为2%~10%。

19、上述技术方案中，本申请通过使用甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、苯甲酸、草酸中的一种或多种作为有机溶剂，保证了烷基苯基咪唑化合物能够完全溶解于有机保焊剂中，通过进一步选择丙酸和庚酸，通过调整丙酸和庚酸的使用比例，能够进一步促进有机保焊剂中各成分的溶解，提高有机保焊剂的稳定性，进一步促进形成均匀、致密的有机保焊层。

20、优选的，所述金属化合物是硫酸铜、醋酸铜、磷酸铜、氯化铜、乙酸锌、氯化锌、硫酸锌中的一种或多种。

21、优选的，所述金属化合物是硫酸铜和乙酸锌的混合物，所述硫酸铜占耐高温有机保焊剂的质量百分比为0%~0.07%，所述乙酸锌占耐高温有机保焊剂的质量百分比为0%~0.03%。

22、上述技术方案中，本申请通过使用硫酸铜、醋酸铜、磷酸铜、氯化铜、乙酸锌、氯化锌、硫酸锌中的一种或多种作为金属化合物，进一步提高了有机保焊剂的成膜速度，通过进一步选择使用硫酸铜和乙酸锌作为金属化合物，能够进一步催化有机保焊剂的成膜反应，进一步提高有机保焊剂的成膜速度，形成更加均匀、致密的有机保焊层。

23、第二方面，本申请提供一种pcb板有机保焊层采用如下技术方案：

24、一种pcb板有机保焊层，采用如第一方面所述的耐高温有机保焊剂处理而成。

25、上述技术方案中，通过上述耐高温有机保焊剂制备而成的有机保焊层具备耐高温、抗氧化、稳定性好等优点，能够有效地保护pcb板表面镀铜层，提高pcb板的可焊性和质量。

26、第三方面，本申请提供一种pcb板有机保焊层的制备工艺采用如下技术方案：

27、一种pcb板有机保焊层的制备工艺，包括如下步骤：

28、步骤1，酸性除油：采用酸性除油液除去pcb板表面油脂、脏污；

29、步骤2，微蚀：将步骤1所得pcb板水洗后，浸泡于硫酸双氧水体系微蚀液中，进行微蚀处理；

30、步骤3，预浸：将步骤2所得pcb板水洗后，浸泡于预浸液中，进行预浸处理；

31、步骤4，成膜：将步骤3所得的pcb板水洗后，在30~40℃下，将pcb板浸泡于耐高温有机保焊剂中处理，成膜后，得pcb板有机保焊层。

32、上述技术方案中，本申请通过酸性除油、微蚀、预浸、成膜等步骤制备pcb板有机保焊层，通过这种工艺制备的pcb板有机保焊层具有良好的耐高温性、抗氧化性和稳定性，能够有效保护pcb板表面镀铜层，提高pcb板的可焊性和质量。

33、优选的，所述步骤2中的硫酸双氧水体系微蚀液具体组成如下：以硫酸双氧水体系微蚀液的质量百分比计，包括8%硫酸、12%双氧水、2.5%微蚀稳定剂、余量为水。

34、上述技术方案中，本申请通过使用上述硫酸双氧水体系微蚀液对pcb板进行微蚀处理，得到表面均匀微蚀的pcb板，为后续步骤打下坚实基础。

35、优选的，所述步骤3中的预浸液具体组成如下：以预浸液的质量百分比计，包括0.1%~0.2%苯并咪唑、3%~5%乙二醇、0.03%~0.05%乙酸铵、0.1%~0.2%纳米级二氧化硅、1%~2%十八烷基二乙醇胺、余量为水；所述预浸液配置完成后，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐高温有机保焊剂，其特征在于，以质量百分比计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的一种耐高温有机保焊剂，其特征在于，所述长链酸是花生四烯酸和十二烷酸，所述花生四烯酸占耐高温有机保焊剂的质量百分比为0.06%~0.09%，所述十二烷酸占耐高温有机保焊剂的质量百分比为0.04%~0.06%。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温有机保焊剂，其特征在于，所述有机溶剂是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、苯甲酸、草酸中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种耐高温有机保焊剂，其特征在于，所述有机溶剂是丙酸和庚酸，所述丙酸占耐高温有机保焊剂的质量百分比为3%~15%，所述庚酸占耐高温有机保焊剂的质量百分比为2%~10%。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温有机保焊剂，其特征在于，所述金属化合物是硫酸铜、醋酸铜、磷酸铜、氯化铜、乙酸锌、氯化锌、硫酸锌中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的一种耐高温有机保焊剂，其特征在于，所述金属化合物是硫酸铜和乙酸锌的混合物，所述硫酸铜占耐高温有机保焊剂的质量百分比为0%~0

7.一种PCB板有机保焊层，其特征在于，采用如权利要求1~6任一项所述的耐高温有机保焊剂处理而成。

8.一种如权利要求7所述的PCB板有机保焊层的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种PCB板有机保焊层的制备工艺，其特征在于，所述步骤2中的硫酸双氧水体系微蚀液具体组成如下：以硫酸双氧水体系微蚀液的质量百分比计，包括8%硫酸、12%双氧水、2.5%微蚀稳定剂、余量为水。

10.根据权利要求8所述的一种PCB板有机保焊层的制备工艺，其特征在于，所述步骤3中的预浸液具体组成如下：以预浸液的质量百分比计，包括0.1%~0.2%苯并咪唑、3%~5%乙二醇、0.03%~0.05%乙酸铵、0.1%~0.2%纳米级二氧化硅、1%~2%十八烷基二乙醇胺、余量为水；所述预浸液配置完成后，用pH调节剂将预浸液的pH值调节至8~9；所述步骤3的处理条件为：温度是30~40℃，时间是55~60s。

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【技术特征摘要】

1.一种耐高温有机保焊剂，其特征在于，以质量百分比计，包括以下组分：

6.根据权利要求5所述的一种耐高温有机保焊剂，其特征在于，所述金属化合物是硫酸铜和乙酸锌的混合物，所述硫酸铜占耐高温...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫红生，黄军辉，谢双锁，马清，
申请(专利权)人：梅州鼎泰电路板有限公司，
类型：发明
国别省市：

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