[发明专利]有机保焊剂预浸处理剂及有机保焊膜成形方法

说明书

技术领域

本发明系关于印刷电路板保焊技术领域，具体涉及有机保焊剂预浸处理剂及有机保焊膜成形方法。

背景技术

现在印刷线路板越来越轻薄短小，线路越来越密，且下游之零件组装常要分3次以上之组装，而每次组装就要经过一次高温回熔，而有些有机保焊膜并无法耐3次以上之高温回熔，且印刷线路板长期以来一直受金手指、化学镍金焊垫及载板电镀金之金面经过有机保焊剂(OSP)处理后金面变色问题困扰，且经焊锡产生之金属间化合物(IMC)层有脆性，太厚的金属间化合物(IMC)层会使焊接头的剪切强度下降，导致焊点可靠性失效。

为解决上述缺陷，通常采用在铜或铜合金之表面形成有机保焊膜的技术，早期主要是利用苯三唑(benzotriazole)来形成薄膜，但近来各种表面黏着技术(SMT)应用在印刷电路板的逐渐成熟，且通常都要在高温下进行，随着组装温度的提升，遂逐步改采用咪唑化合物(benzimidazole)，例如使用2-位长链烷基之咪唑化合物，其表面处理方法详见日本专利特开昭46-17046号公报，特公昭48-11454号公报、特公昭48-25621号公报、特公昭49-1983号公报、特公昭58-22545号公报、特公昭61-41988号公报、特公昭61-90492号公报及美国专利第5560785(1996)号。

但因2-位上有长链烷基之咪唑化合物形成之有机保焊膜耐热性很差，因此用此类咪唑化合物处理之印刷电路板，历经高温处理后之可焊性变的很差，而上述所发表的咪唑化合物，溶点都不超过250℃，因此其有机皮膜并不利于无铅高温多次装配制程。

且以此2-位上有长链烷基之咪唑化合物形成之有机保焊膜制程，会在印刷线路板金手指，化学镍金焊垫及载板电镀金之金面长出一层暗棕色的有机保焊膜，造成金面变色，导致外观问题，其形成有机膜厚度速度较慢，且其经焊接后之金属间化合物(IMC)厚度较厚，因此经此处理剂处理过的印刷线路板的可焊性不佳，难确保经3次高温回熔的焊锡性。

美国专利第6524644(1999)号，Enthone公司提出以苯并咪唑benzimidazole在pH8～9条件下操作之有机保焊剂预浸剂类似专利，使用异丙醇当助溶剂，溶解苯并咪唑，使用三异丙醇胺当腐蚀抑制剂，及使用胺盐如乙酸胺当缓冲剂，操作pH＝8～9。该技术中槽液使用寿命有限，不耐高温封装制程，且需使用有机溶剂如醇类当助溶剂，在pH较低条件下易造成贾凡尼效应(Galvanic effect)，不易确保较佳之印刷电路板外观。

发明内容

本发明为弥补现有技术的不足，提出了一种有机保焊剂预浸处理剂，用以处理印刷电路板金面的有机保焊膜。

其具体技术方案如下：

有机保焊剂预浸处理剂，为混悬液，其组成物包含

0.05％-6.0％重量比之纳米级促进剂；

0.01％-2.0％重量比之喹喔啉化合物；

0.05％-2.0％重量比之无机碱；

0.001％-15.0％重量比之氨或胺类缓冲剂；

0.001％-0.5％重量比之金属盐类；

0.01％-5.0％重量比之卤化物。

其中，纳米级促进剂为0～80nm的固体微粒，主要系用来增加有机保焊膜的厚度，防止金面受污染及降低金属间化合物(IMC)之厚度，其含量以介于0.1％-2.0％重量比之间最佳。可采用纳米级二氧化硅(SiO₂)、纳米级氧化锌(ZnO)、纳米级三氧化二铝(Al₂O₃)、纳米级二氧化钛(TiO₂)中的一种或任意几种的组合物。

其中，喹喔啉化合物其含量以介于0.1％-1.0％重量比之间为最佳，其紫外光分光光度计(Spectrophotometer)波长为325μm，其结构式如下：

R1、R2表示该1至2个碳原子可随意取代之以烷基、烯基、醇基、炔基、氢原子或卤化物。适用于本发明之喹喔啉化合物具体可为6，7-二氯-2，3-二羟基喹喔啉、或6，7-二乙醇基-2，3-二羟基喹喔啉、或6，7-二甲基-2，3-二羟基喹喔啉、或6-氯-2，3-二羟基喹喔啉、或6-甲基-2，3-二羟基喹喔啉。

其中，无机碱可提升喹喔啉化合物之溶解度，其含量以介于0.5％-1.5％重量比之间最佳。适用于本发明之无机碱可为氢氧化钾、或氢氧化钠、或碳酸钠、或碳酸氢钠。

其中，氨或胺类缓冲剂的含量以介于1.0％-10.0％重量比之间最佳，适用于本发明之氨或胺类缓冲剂可为单乙醇胺、或二乙醇胺、或三乙醇胺。