一種無鉛印制電路板用復配osp處理劑的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無鉛印制電路板技術領域，尤其涉及一種無鉛印制電路板用復配OSP處理劑。
【背景技術】
[0002]隨著人們對電子產品的輕、薄、短、小型化、多功能化方向發展，印制線路板向著高精密度、薄型化、多層化、小孔化方向發展，尤其是SMT的迅猛發展，從而使SMT用高密度薄板(如IC卡、移動電話、筆記本電腦、調諧器等印制板)不斷發展，使得熱風整平工藝愈來愈不適應上述要求。同時熱風整平工藝使用的Sn-Pb焊料也不符合環保要求，隨著2006年7月I日歐盟RoHS指令的正式實施，業界急需尋求PCB表面處理的無鉛替代方式，最普遍的是有機焊料防護(OSP)、無電鍍鎳金沉浸(ENIG)、銀沉浸以及錫沉浸。
[0003]OSP是印刷電路板(PCB)銅箔表面處理的符合RoHS指令要求的一種工藝。OSP是Organic Solderability Preservatives的簡稱，中譯為有機保焊膜，又稱護銅劑，英文亦稱之Preflux。簡單地說，OSP就是在潔凈的裸銅表面上，以化學的方法長出一層有機皮膜。這層膜具有防氧化，耐熱沖擊，耐濕性，用以保護銅表面于常態環境中不再繼續生銹(氧化或硫化等)；但在后續的焊接高溫中，此種保護膜又必須很容易被助焊劑所迅速清除，如此方可使露出的干凈銅表面得以在極短的時間內與熔融焊錫立即結合成為牢固的焊點。
[0004]是常見的幾種PCB表面處理方式，浸Ag、浸Sn、0SP、無電鍍鎳浸金(ENIG)的性能比較，其中后4種適用于無鉛工藝。可以看出OSP的工藝簡單、成本低，所以越來越受到業界的歡迎。簡單的說OSP就是在潔凈的裸銅表面上，以化學的方法長出一層有機皮膜，這層膜具有防氧化，耐熱沖擊，耐濕性，用以保護銅表面于常態環境中不再繼續生銹(氧化或硫化等)；但在后續的焊接高溫中，此種保護膜又必須很容易被助焊劑所迅速清除，如此方可使露出的干凈銅表面得以在極短時間內與熔融焊錫立即結合成為牢固的焊點。
[0005]其實OSP并非新技術，它實際上已經有超過35年，比SMT歷史還長。OSP具備許多好處，例如平整面好，和焊盤的銅之間沒有IMC形成，允許焊接時焊料和銅直接焊接(潤濕性好)，低溫的加工工藝，成本低(可低于HASL)，加工時的能源使用少等等。OSP技術早期在日本十分受歡迎，有約4成的單面板使用這種技術，而雙面板也有近3成使用它。在美國，OSP技術也在1997年起激增，從1997以前的約10%用量增加到1999年的35%。
[0006]OSP有三大類的材料:松香類(Rosin)，活性樹脂類(Active Resin)和唑類(Azole)，目前使用最廣的是唑類0SP。唑類OSP已經經過了約5代的改善，這五代分別名為BTA，IA，BIA，SBA和最新的 APA。
[0007]OSP工藝配方的核心是所配置的水溶液，該溶液可通過化學反應在銅表面形成一層厚度0.2-0.5μπι的憎水性的有機保護膜，起到防氧化和助焊的作用。目前OSP供應商均是采用咪唑類衍生物溶于酸性水溶液中，使其在一定溫度和PH值范圍內作用銅面，生成有機銅絡合物薄膜，起到保護作用。由此可見OSP成膜性能的好壞，與OSP水溶液選用的咪唑種類有很大關系，長期以來各國的表面處理工作者在OSP所用咪唑上做了大量的研究工作，開發出不同的咪唑類衍生物應用到OSP處理工藝中，無鉛焊接工藝已基本取代傳統的含鉛焊接工藝，此時銅面焊接的溫度有極大提高。而采用傳統的OSP工藝，雖然形成的有機絡合物膜能夠起到防氧化的效果，但在無鉛焊接的焊接溫度下很容易分解揮發掉，不能有效保護銅面，從而導致銅面可焊性惡化，潤濕性不良，焊點脫落，元器件失效。在這種情況下，需要優化OSP工藝，采用新型的咪唑化合物，以提高OSP膜的耐高溫性能。
【發明內容】
[0008]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種無鉛印制電路板用復配OSP處理劑。
[0009]本發明提出的一種無鉛印制電路板用復配OSP處理劑，包括以下重量百分比的原料:苯丙三氮唑:0.5-5%，2-已基苯并咪唑:0.5-2.5%，2-庚基-5-硝基苯并咪唑:1_5%，1-苯基-5硫基四氮唑:0.2-1.4%，磺胺塞硫代甘醇酸:1-4%，醋酸銅:0.1-0.5%，甲酸銅:0.1-
0.5%，碘化鉀:1-5%，氨水:0.1-1%，有機酸:4-12%，增溶劑:1-8%，緩沖劑:0.1-1%，余量為水。
[0010]優選地，所述無鉛印制電路板用復配OSP處理劑包括以下重量百分比的原料:苯丙三氮唑:1.5-3.5%，2-已基苯并咪唑:1-2%，2-庚基-5-硝基苯并咪唑:2-4%, 1-苯基-5硫基四氮唑:0.6-1.2%,磺胺塞硫代甘醇酸:1.5-3.5%，醋酸銅:0.2-0.4%，甲酸銅:0.2-0.4%，碘化鉀:2-4%，氨水:0.3-0.8%，有機酸:6-10%，增溶劑:2-6%，緩沖劑:0.3-0.7%，余量為水。
[0011]優選地，所述無鉛印制電路板用復配OSP處理劑包括以下重量百分比的原料:苯丙三氮唑:2.5%，2-已基苯并咪唑:1.5%，2-庚基-5-硝基苯并咪唑:3%，1-苯基_5硫基四氮唑:
0.8%，磺胺塞硫代甘醇酸:2.5%，醋酸銅:0.3%，甲酸銅:0.3%，碘化鉀:3%，氨水:0.5%，有機酸:8%，增溶劑:4%，緩沖劑:0.5%，余量為水。
[0012]優選地，所述有機酸包括甲酸和醋酸。
[0013]優選地，所述增溶劑為可與水互溶的低級醇、十二烷基硫酸鈉、二甲基亞砜、丙酮中的至少一種。
[0014]所述緩沖劑為銨鹽、醋酸鹽、檸檬酸鹽中的一種或者幾種
本發明中，無鉛印制電路板用復配OSP處理劑可對印刷電路板(PCB)銅箔表面進行處理，有機酸中的乙酸在抗氧化劑里的催化劑銅鹽下，形成乙酸酐，乙酸酐與2-已基苯并咪唑反應生成酮式和烯醇式的同分異構物，這兩種同分異構物中只有與氨水虧化后才能和微蝕后印刷板上的銅離子螯合，在裸銅上生成一層堅固銅的有機螯合物抗氧化膜，在裸銅的表面生成一層堅固的有機膜，該有機膜可保護銅面于常態環境中不再繼續氧化，在以后的焊接高溫下保護膜易被助焊劑清除，能在極短時間內與熔融錫結成牢固的焊點，苯并三氮唑作為印制線路板表面金屬銅的配體，與印制線路板表面游離的銅離子形成氮唑配合物，從而形成均勻致密的有機配合物納米級薄膜，該有機配合物納米級薄膜能在后續的OSP酸性成膜溶液中溶解，迅速被OSP成膜溶液中的2-已基苯并咪唑、2-庚基-5-硝基苯并咪唑與銅離子的絡合物所取代，從而在印制線路板上的銅線路表面順利形成附著力強、抗氧化、耐高溫、致密透明的OSP，成膜均勻平整，耐熱沖擊性能好，適合于單雙面板加工，溶液穩定，易于維護，水