[发明专利]一种铜面选择性有机可焊保护剂

说明书

本发明公开了一种铜面选择性有机可焊保护剂，包括如下质量浓度的组分：咪唑类化合物1.5～3.0g/L；络合剂0.1～0.5g/L；铁盐0.1～0.5g/L；锌盐0.5～2.0g/L；混合有机酸120～200g/L；缓冲剂2～5g/L；溶剂为水；所述咪唑类化合物包括取代苯并咪唑。本发明提供的有机可焊保护剂通过咪唑类化合物搭配混合有机酸、络合剂、铁盐、锌盐等共同作用，有效地防止金面形成有机膜从而影响其导电性，同时，铜面能形成致密的有机可焊保护层，有效地保护铜面在高温下不被氧化。

技术领域

本发明涉及印制电路板行业铜表面处理技术领域，更具体地，涉及一种铜面选择性有机可焊保护剂。

背景技术

随着印制电路板(printed circuit board，PCB)和电子安装技术的迅猛发展，电子产品和贴装技术对PCB表面处理的要求越来越高，如无铅化、无卤化、高密度化和高可焊性等。传统的表面处理技术(如热风整平、喷锡)已无法满足需求。另一些表面处理技术如沉锡、沉银等因成本高和技术不成熟等原因制约了自身发展。在这种情况下，有机可焊保护剂(organic solderability preservatives，OSP)逐渐发展成为PCB完成表面处理工艺的主流技术。OSP是通过化学方法在裸铜表面形成一层薄而均匀致密的有机聚合物保护膜。该保护膜能够使铜面在高温下不被氧化，同时在焊接时又能很容易被助焊剂溶解，露出新鲜的铜面，从而保证焊机的牢固性和持久可靠性。特别是对于铜、金混载印制电路板，选择性OSP工艺是首选的表面处理技术。目前选择性有机可焊保护剂搭配选择性化镍金的表面处理工艺成为业界最受欢迎的表面处理组合技术。

目前普通的有机可焊保护剂处理工艺不能排除金面形成一层有机膜，为了达到选择性沉积铜面而不影响金面，现在市面上通常的做法有两种，一种是印制电路板经过除油—水洗—微蚀—水洗—预浸—有机可焊保护剂(OSP)，预浸液中含有碱性物质，进入OSP溶液中会中和部分有机酸，导致OSP溶液酸度下降很快，溶液不稳定；另一种方法是印制电路板经过除油—水洗—微蚀—水洗—有机可焊保护剂(OSP)，不经过预浸液直接处理，由于微蚀液中含有大量的铜离子，金面进会残留铜离子，一旦进入OSP溶液中难免在金表面形成一层薄的有机膜，这种方法不能阻止金面形成有机膜。

因此，急需开发出性能更好的铜面选择性有机可焊保护剂，能够不经过预浸液直接处理，能够有效防止金面形成有机膜，同时，选择性地在铜面能形成致密的有机可焊保护层。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的不能阻止金面形成有机膜的缺陷，提供一种铜面选择性有机可焊保护剂，提供的有机可焊保护剂用于“除油—水洗—微蚀—水洗—有机可焊保护剂(OSP)”工艺，能够有效防止金面形成有机膜，同时，选择性地在铜面能形成致密的有机可焊保护层。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种铜面选择性有机可焊保护剂，包括如下质量浓度的组分：

咪唑类化合物1.5～3.0g/L；络合剂0.1～0.5g/L；铁盐0.1～0.5g/L；锌盐0.5～2.0g/L；混合有机酸120～200g/L；缓冲剂2～5g/L；溶剂为水；

所述咪唑类化合物包括取代苯并咪唑。

本发明提供的铜面选择性有机可焊保护剂用于“除油—水洗—微蚀—水洗—有机可焊保护剂(OSP)”工艺，其中，咪唑类化合物在混合有机酸的作用下得以溶解，咪唑类化合物作为形成有机膜的主体成分。发明人通过大量研究发现，通过添加络合剂可以将前处理时带入体系的铜离子络合，防止贾凡尼效应导致金面的成膜；另外，配方中添加铁离子可以提高铜面成膜速度，锌盐有利于促进咪唑类化合物在铜面上成膜，形成致密的有机保护膜，缓冲剂使得有机可焊保护剂的pH值相对稳定。

上述铜面选择性有机可焊保护剂在铜面形成的有机膜厚度控制在0.2～0.5μm时，金面的有机膜的厚度小于0.02μm。