[发明专利]一种铜面有机保焊剂及其应用

说明书

技术领域

本发明属于PCB(印刷电路板)行业铜表面的处理技术领域，涉及一种铜面有机保焊剂及其应用。

技术背景

PCB(Printed CircuitBoard，印刷线路板)等含铜的元器件在焊接时，表面若发生氧化或存在玷污，焊点不可靠，会导致元器件在使用过程中烧毁。因此焊接前，一般要对铜面进行表面处理，提高抗氧化性和耐热性能。目前，OSP(Organic Solderability Preservatives有机保焊剂)工艺由于成本低、操作简单等优点得到广泛应用，该工艺是在裸铜表面上，以化学的方法覆盖一层有机可焊性保护膜，该膜层具有防氧化、耐热冲击及耐湿性，保护铜表面于常态环境中不被氧化、腐蚀，而在后续的高温焊接中，膜层又必须很容易被助焊剂迅速清除，以使干净铜表面裸露，从而与熔融焊锡结合成为牢固的焊点。因此，合格的有机可焊性保护膜要求具有一定的厚度，且具有良好的耐热性、抗氧化能力、可焊性等。

OSP的成膜工艺主要是采用咪唑类有机物配置有机可焊性铜面保护剂，有机物与铜面反应形成络合物，从而形成一层均质的有机膜，该膜层的成型过程受保护剂的组成、铜面性质、成膜过程中体系pH值、温度、时间等因素影响，现有工艺普遍存在成膜过程中因反应体系性质不稳定引起的成膜不均一的技术问题，需要通过工艺改进加以解决。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种铜面有机保焊剂及其应用，该有机保焊剂通过配方改进，可提高成膜物质的溶解性能及反应体系的稳定性，进而改善在铜面上的成膜质量，提高成膜效率。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种铜面有机保焊剂，包括含有机成膜物质的溶液、调节助剂和缓冲剂，所述有机成膜物质为咪唑类化合物，所述调节助剂为长链脂肪酸，所述缓冲剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-(丁基氨基)乙醇、N-甲基乙醇胺中的一种或几种，或为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-(丁基氨基)乙醇、N-甲基乙醇胺中的一种或几种的水溶液。

所述含有机成膜物质的溶液由咪唑类化合物与溶剂、助剂等组成，所述咪唑类化合物没有特殊限制，包括咪唑、烷基咪唑、苯并咪唑、烷基苯并咪唑及其衍生物。所述溶剂没有特殊限制，一般为有机酸或无机酸，如甲酸、乙酸、乳酸等，所述助剂没有特殊限制，一般包括增溶剂。

所述含有机成膜物质的溶液可以采用市售产品，优选深圳市天熙科技开发有限公司的HP-MU、HPX-MU或HF-MU，更优选HPX-MU。

优选的，所述长链脂肪酸为十六烷酸、十八烷酸、油酸、正辛酸中的一种或几种，作为成膜促进剂，提高成膜厚度及均匀性。更优选的，所述长链脂肪酸为正辛酸，所述调节助剂的质量为含有机成膜物质的溶液质量的2％-5％。

优选的，所述缓冲剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇或其水溶液。

优选地，所述缓冲剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-(丁基氨基)乙醇、N-甲基乙醇胺中的一种或几种的水溶液，其质量浓度大于45％，更优选为45％-98％。更优选的，所述缓冲剂中2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-(丁基氨基)乙醇、N-甲基乙醇胺中的一种或几种的质量为含有机成膜物质的溶液质量的0.05％-0.5％。

将所述含有机成膜物质的溶液、调节助剂和缓冲剂混合均匀后即得到铜面有机保焊剂，优选的，所述铜面有机保焊剂的pH值为2.7～3.2。

铜面有机保焊剂的应用，将有机保焊剂中的含有机成膜物质的溶液升温至32～40℃，加入调节助剂和缓冲剂，再将铜面静置于有机保焊剂中进行成膜，成膜时间为45-90s，成膜厚度为0.2～0.5μm。

本发明公开的应用中，所述铜面在使用前优选经过表面清洗及预处理操作，表面清洗包括除油、水洗，表面预处理包括用酸液对铜面进行微蚀，水洗干燥后再进行表面处理，表面处理完毕后再经过清洗、干燥，得到处理后的铜面，具体的清洗方法、预处理及后清洗、干燥处理均属于现有技术。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过改进铜面有机保焊剂的组成，有效提高铜面有机膜成膜过程中反应体系的稳定性，同时通过助剂与缓冲剂的协同作用提高成膜的均一性，所得保护膜具有良好的抗氧化、耐高温及可焊性，并且相对现有技术采用氨水等其他缓冲剂的反应体系具有腐蚀少、气味少、环保的突出优点，应用前景良好。

具体实施方式

本发明可通过如下的实施例进一步的说明，但实施例不是对本发明保护范围的限制。

实施例1

制备铜面有机保焊剂：