[发明专利]一种铜面选择性有机保焊剂及其使用方法

说明书

本发明属于线路板加工技术领域，具体涉及一种铜面选择性有机保焊剂。本发明提供的铜面选择性有机保焊剂包含次氮基三乙酸铁、有机膦化合物、咪唑衍生物、有机酸。本发明提供的选择性有机保焊剂选择性地在PCB的铜面上形成厚度为0.15‑0.35um的致密保焊膜，因为不含铜离子，所以在金面上不形成保焊膜。另外，因为含有有机膦化合物和次氮基三乙酸铁，利用本发明提供的选择性有机保焊剂制得的保焊膜层的抗氧化、耐热和可焊三方面的性能优异。

技术领域

本发明属于PCB加工技术领域，具体涉及铜面选择性有机保焊剂及其使用方法。

背景技术

有机保焊膜(Organic Solderability Preservatives，OSP)是以咪唑衍生物为活性组分，在洁净的裸铜表面上，以化学沉积方式形成一层有机膜层，该膜层可以防止铜面的氧化受潮，在后续SMT处理过程中耐受多次热冲击并保持良好的可焊接性。OSP技术发展的动力是印刷电路板(PCB)向多层、高密度、薄板化，以及电子组件越来越轻薄短小的发展趋势，继而带来的SMT对表面处理的耐热性和可焊性要求的提高，传统的喷锡制程已无法满足要求，在这样的背景下OSP技术得以快速发展。

现有的技术中普遍存在OSP膜层在多次无铅回流焊热冲击中膜层快速老化，变色发黑、焊接性变差，上锡率迅速下降，特别是回流焊2-3次后进行的插件波峰焊，通孔的爬锡率和上锡率很难满足要求。另外，化镍金、镍钯金处理后的PCB板面同时存在铜面和金面，再进行OSP工艺处理时，必须只能选择性地在铜表面成膜。如果在金面也成膜，会导致后续金面的绑定打线品质严重不良。现有的有机保焊剂通常包含铜离子，而铜离子正是造成金面成膜的主要因素。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铜面选择性有机保焊剂及其使用方法。上述有机保焊剂含有次氮基三乙酸铁和有机膦化合物，利用上述有机保焊剂制得的保焊膜层的抗氧化、耐热和可焊三方面的性能优异。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种铜面选择性有机保焊剂，其包含以下组分和质量百分比：

次氮基三乙酸铁含量0.01-1质量%、有机膦化合物含量0.01-1质量%、咪唑衍生物含量0.1-1质量%、有机酸含量5-30质量%。

上述铜面选择性有机保焊剂中所述次氮基三乙酸铁含量优选0.01-0.5质量%，更优选0.05-0.2质量%，最优选0.08-0.12质量%。次氮基三乙酸铁质量百分比小于0.01质量%时，保焊膜层厚度不足。次氮基三乙酸铁质量百分比大于0.5质量%时，溶液稳定性下降，有析出固体的风险。

上述铜面选择性有机保焊剂中所述有机膦化合物优选选自氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、己二胺四甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、双1,6-亚己基三胺五甲叉膦酸、以及上述有机膦酸对应的钠盐、钾盐之中的至少之一。更优选选自氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸中的至少之一。最优选选自乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸中的至少之一。

上述铜面选择性有机保焊剂中所述有机膦化合物含量优选0.01-1质量%，更优选0.05-0.5质量%，最优选0.1-0.2质量%。有机膦化合物的质量百分比小于0.01质量%时，保焊膜层的耐热性和焊接性差。有机膦化合物的质量百分比大于1%质量时，得不到更好的效果。

上述铜面选择性有机保焊剂中所述咪唑衍生物没有特别限定，例如可以使用2-戊基苯并咪唑、2-庚基苯并咪唑、2-苯基苯并咪唑、2-苄基苯并咪唑、2-(4-氯苄基)苯并咪唑、2-(2,4-二氯苄基)苯并咪唑、2-(3,4-二氯苄基)苯并咪唑、2、4-二苯基咪唑、2,4-二苯基-5-甲基咪唑、2-(2-氯苯基)-4 5-二苯基咪唑之中的至少之一。