[实用新型]金手指、印刷电路板和用于制造印刷电路板的基板

说明书

技术领域

本实用新型涉及印刷电路板领域，具体地涉及金手指、印刷电路板和用于制造印刷电路板的基板。

背景技术

随着表面贴装技术(SMT)的快速发展，特别是在无铅环保的推动下，对印刷电路板(PCB)表面处理的要求越来越高，各种新的表面处理工艺也应运而生。每种表面处理工艺在镀层表面的平整度、可焊性、耐磨和耐腐蚀性、抗氧化性、成本和应用范围等方面的优、缺点各不相同。金镀层具有极低的接触电阻、良好的抗腐蚀性和可焊接性，广泛地应用于PCB、半导体、IC封装技术等领域中。在常规的电路板或者封装基板中用于形成金镀层的表面处理工艺通常包括化学沉镍金(ENIG)、镍钯金(ENEPIG)、电镀(软)金(Electrolytic Gold or Soft gold)、或者电镀硬金(Hard gold)等。其中，电镀金尤其适合于芯片的打线封装(wire bonding)，具有良好的应用前景。

传统电路板的电镀金工艺包括事先蚀刻出线路图形，通过添加引线而将图形的孤立块连接起来进行电镀金，在孤立块的局部区域上形成金手指，最后再去除引线而获得电路板。即，事先蚀刻出图1所示的线路104和金手指106部位，在金手指106部位与线路板基材102的边缘之间添加引线(未示出)，然后覆盖保护膜且仅露出金手指部位，用电镀夹头夹持引线并进行电镀金，最后去除引线。这种工艺适用于焊球间距大于800μm的电路板，在所得的金手指中容易残留有引线，例如图2(a)所示从金手指106的左侧突出的部分。引线会导致布线空间的浪费，其残留会对信号产生噪音等造成不利影响。而且，引线处理一般需要采用碱性药水蚀刻、切割或激光烧蚀等方法，工艺较为繁琐，残留引线的品质难以控制。

为了实现无引线的设计，目前人们普遍采用全板镀金的工艺，即，在PCB整板上电镀铜之后，形成外层线路时对需要的图形部分露出铜面，对不需要的图形部分用干膜盖住，然后进行整板电镀金，电镀金后再进行褪膜蚀刻，以蚀刻掉未镀金的区域，留下镀金的焊盘(金手指)和线路图形。这种工艺适用于焊球间距大于500μm的电路板，但会造成贵金属金的大量浪费，而且镀金层与阻焊的结合力较弱，掉阻焊风险很大。在这样得到的金手指106中，如图2(b)所示，金覆层118仅仅覆盖导电基部108的上表面，但未覆盖导电基部108的侧面，因为金覆层118以外的部分均已被蚀刻掉。除了全板镀金之外，还可以在形成线路后采用化学沉铜层来替代“引线”导电以实现局部电镀金。该工艺既可实现无引线又可避免金浪费，而且焊盘的三面均能镀上金，能够避免侧蚀突出或悬镍掉金现象影响后续终端电子产品的可靠性。可是，由于线路间经过化学沉铜，含钯贵金属残留且难以去除，因而容易发生渗镀金问题，对密集线路间的绝缘性能、可靠性带来挑战。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述问题而作出的，其目的在于，提供一种金手指、印刷电路板和用于制造印刷电路板的基板，这种金手指不包含引线并且牢固地结合至印刷电路板的线路层。

本实用新型的第一技术方案为一种设置于印刷电路板上的金手指，其包括导电基部、金覆层和位于导电基部与金覆层之间的中间导体层，中间导体层包括离子注入层和/或等离子体沉积层和/或溅射沉积层。

本实用新型的第二技术方案为，在上述第一方案中，离子注入层包括由注入的金属材料和导电基部的材料组成的掺杂结构，其外表面与导电基部的表面平齐，而内表面位于导电基部的表面下方0-500nm的深度处。

本实用新型的第三技术方案为，在上述第一方案中，等离子体沉积层或溅射沉积层由金属材料组成，并且位于导电基部的表面上方。

本实用新型的第四技术方案为，在上述第二或第三方案中，金属材料包括Ni、Cr、Ti、Cu、Al、Ag、Pd以及它们之间的合金中的一种。

本实用新型的第五技术方案为，在上述第一至第三方案的任何一种中，金覆层包括化学沉镍金、镍钯金、电镀软金、电镀硬金中的一种。