[发明专利]一种回流焊接孔金属化的铝基微带板生产工艺

说明书

本发明公开了一种回流焊接孔金属化的铝基微带板生产工艺，生产工艺的流程依次包括：下料、钻金属化孔、铜箔面丝印阻焊油墨、三次浸锌和退锌、化学镀多元镍合金、印制板酸性镀铜、去除丝印阻焊油墨、等离子处理、孔金属化和全板镀铜、图形转移、图形电镀铜/镍金、蚀刻、丝印阻焊和字符、贴保护胶膜、二次钻孔、外形加工、去除保护胶膜；铜箔面丝印阻焊油墨采用180目的丝网。采用了三次浸锌、退锌的前处理工艺，提高了化学镀镍合金层与铝基层的接合力用化学镀多元镍合金工艺代替传统的浸锌工艺，增强了镀层间的接合力，提高微带板的耐高温性能，耐温度可达300℃，满足了铝基微带板回流焊接的要求。

技术领域：

本发明属于印制电路板制造领域，具体涉及一种回流焊接孔金属化的铝基微带板生产工艺。

背景技术：

(一)在铝基微带板在90年代初开始应用于军工电子行业，其结构如图1所示，在电路设计上要求部分正面微带导线(即铜箔层)与底面的铝基层(即金属基层)导通，如图2，即铝基微带板上的导通孔要求孔金属化加工。但由于铝基微带板的铝基层不同于普通FR-4的环氧玻璃布基材，金属铝的化学活性导致常规的孔金属化技术无法直接在铝基层上进行，所以铝基微带板的孔金属化加工技术难度非常大。当时国内还没有铝基微带板孔金属化的生产技术，为了达到正面微带导线与铝基层的导通，整机厂家在单面不孔金属化铝基微带板的基础上，用铆柱、焊接接线柱的补充工艺完成微带导线与铝基层的导通功能，具体见图3。

随着微波技术的发展，铝基微带板导通孔的密度日益增加，原铆装和焊接的工艺已不能满足技术发展的需要，同时由于铝基微带板孔金属化生产技术难度大等多种原因，铝基微带板孔金属化生产技术发展不大，国内铝基微带板孔金属化的工艺技术仍不能完全满足电子技术发展的需求，只有少数印制板生产企业开展孔金属化铝基微带板技术的研发，但行业内仍没有成熟的生产典范工艺。

2010年我公司研制出孔金属化铝基微带板新工艺，其主要技术是采用铝件浸锌镀铜工艺解决铝基微带板孔金属化前铝基层的防护问题。目前国内少数从事孔金属化铝基微带板生产的企业，也均采用铝件浸锌镀铜工艺对铝基层进行保护，然后再按特种微带板的生产工艺进行其它工序的生产加工。此工艺虽然解决了铝基微带板孔金属化的技术难关，但由于铝件浸锌工艺的耐高温性能相对较差，当温度高于200℃时易出现浸锌层起泡的质量问题，故用此工艺加工的铝基微带板仅适用手工焊接，不能用于高精度的表面贴装，从而限制了设计人员选用高精密电子元件，影响了产品小型化的发展。

(二)现有孔金属化铝基微带板生产工艺流程如下：

下料→钻金属化孔→化学浸锌→氰化镀铜→印制板酸性镀铜→等离子处理→孔金属化、全板镀铜→图形转移→图形电镀铜/镍/金→蚀刻→丝印阻焊、字符→贴保护胶带→二次钻孔→外形加工→去除保护胶带→检验。

在孔金属化铝基微带板工艺流程中，化学浸锌和氰化镀铜(也有采用焦磷酸盐镀铜)这两个工序是针对孔金属铝基微带板而设计的关键工序，其余均是印制板生产的中常规工艺。由于金属铝为活泼的两性金属，按常规印制板生产工艺直接进行孔金属化加工时，工序中的酸、碱溶液会对铝基微带板的铝基层产生腐蚀作用，为了防止铝基材被酸、碱腐蚀，在钻孔后增加了浸锌、镀铜工序，通过浸锌镀铜工艺处理后，基材的铝基材表面被镀铜层保护。由于一次浸锌时，置换反应的速度相对较快，沉积的锌层较厚且粗糙多孔，导致锌与铝基材的粘合力较差，为了提高浸锌层的接合力，一般常采取二次浸锌镍合金的方法，同时为了提高镀层的接合力，浸锌后应采用氰化镀铜。二次浸锌工序的主要生产工艺如下：

刷板→脱脂→热水洗→二级水洗→酸洗→二级水洗→浸锌合金(50～60s)→二级水洗→浸50％硝酸退锌合金→二级水洗→二次浸锌合金(35～45s)→二级水洗→氰化镀铜→二级水洗→印制板酸性镀铜。

其中：浸锌镍合金工艺配方：氢氧化钠100g/L、氧化锌5g/L、酒石酸钾钠15g/L、氯化镍15g/L、三氯化铁2g/L、硝酸钠1g/L、氰化钠3g/L。

由于化学浸锌和氰化镀铜溶液中均有氰化物，所以现用的孔金属化铝基板生产工艺的环保性较差。