[发明专利]预制焊料的PCB板的制备方法及PCB板

说明书

本发明涉及预制焊料的PCB板的制备方法及PCB板，PCB板的制备方法包括：a.选取裸基板；b.利用数控设备按照预设线路图，在裸基板的表面喷涂锡焊料粉，形成单层或多层焊锡线路，并在焊盘对应位置处，利用锡焊料粉制成焊料凸台，作为焊盘；c.在形成焊锡线路和焊料凸台的表面除焊料凸台的位置外的其余部分进行绝缘阻焊绿油保护，形成绝缘阻焊层；d.在焊料凸台的表面喷涂助焊剂，固化后形成PCB板。PCB板为该制备方法制成。本发明解决了传统铜线路的PCB板的组装过程中的焊盘与线路的异质界面间的相容性问题，并且由于省去了焊锡膏与印刷工序，可消除窄间距、细粒度锡膏印刷过程中的偏印、漏印等问题，从而大幅提高成品率。

技术领域

本发明涉及PCB板的制备技术领域，特别涉及预制焊料的PCB板的制备方法及PCB板。

背景技术

印制电路板(简称PCB板：Printed Circuit Board)，作为电子元器件的支撑体，是一种重要的电子部件。目前常规的PCB板加工流程包括：覆铜板-下料-化学清洗-贴膜-图形转移-化学显影-蚀刻等七道工序。具体来说是将基板表面覆铜，在覆铜板上贴干膜，通过曝光进行图形转移，再经过化学显影、化学蚀刻，才能得到带有铜线路的PCB板。上述生产流程工序多且复杂，生产周期长，成本高，能耗大，另外还会产生化学废液，容易造成环境污染。

另外，电子产品轻柔短小化发展，相应的无源器件封装尺寸逐步减小至0603、0402、0201，并且开始应用到01005封装尺寸元件，相应的焊盘(pad)尺寸甚至减小至200μm以下。并且，板上封装(COB)、倒装芯片技术(FC)、以及叠层(POP)封装技术的发展，超细锡膏的印刷越来越多、印刷钢网越来越薄，这一方面会引起印刷偏移，并且微小网孔的钢网也使得锡膏漏印率大幅增加；另一方面，与印刷钢网网孔相应的焊锡粉粒度就要求更细颗粒和更窄粒度分布，既增加了微粉的制备技术难度，又会引起粉末的细化带来比表面积增加而导致的总氧含量超标，造成锡珠和润湿不良。这使得制备成本大幅提升，并且这种问题会随着电子信息产品的发展越来越严重。

面对新型超小型元器件的广泛应用，采用焊锡膏在传统丝网或钢网印刷的方式在焊盘(pad)处印制锡膏已经到了设备极限，而现有的锡膏喷印工艺，不仅工艺复杂，而且喷嘴堵塞容易产生焊盘不一致引起器件立碑、假焊等缺陷。在印制板焊盘上直接做出预置焊料的工艺替代传统的锡膏工艺简化流程，亦能够解决小型化器件的组装问题。

异质材料间的界面问题也是一个不容忽视的问题，传统的焊盘为铜，焊接材料为锡基合金，在PCB板组装过程中存在铜-锡界面金属间化合物(IMC)，主要是Cu₆Sn₅和Cu₃Sn两种，其性能、可靠性、与演化过程中的界面厚度和组织形态对互连可靠性有着巨大的影响。

发明内容

本发明的目的是为解决以上问题，本发明提供一种适用于超小型元器件的预制焊料的PCB板的制备方法及PCB板，该预制板具有组装应用方便，工艺流程简单、生产周期短、制造成本低、易于实现个性化线路设计和制造敏捷的特点，并且能够消除废液污染排放、保护环境。

根据本发明的第一方面，提供一种预制焊料的PCB板的制备方法，包括步骤：a.选取裸基板；b.利用数控设备按照预设线路图，在裸基板的表面喷涂锡焊料粉，形成单层或多层焊锡线路，并在焊盘的对应位置处，利用所述锡焊料粉制成焊料凸台，作为焊盘；c.在所述表面的除焊料凸台的位置外的其余部分进行绝缘阻焊绿油保护，形成绝缘阻焊层；d.在焊料凸台的表面喷涂助焊剂，固化后形成PCB板。

其中，步骤b中，采用静电喷涂工艺喷涂形成单层或多层焊锡线路。

其中，步骤b中，采用增材制造烧结工艺，形成焊料凸台，该焊料凸台的厚度为0.08～0.18mm。

其中，该锡焊料粉包括锡基合金焊料粉，该锡焊料粉的粒度为5-45微米。