[发明专利]用于执行浸锡处理或铜镀覆处理的方法和设备

说明书

本申请提供了一种在部件承载件的生产中执行浸锡处理的方法，该方法包括：在浸锡单元中将部件承载件的铜表面的至少一部分浸入包含锡(II)的组合物中，同时使非氧化性气体穿行通过浸锡单元，其中，非氧化性气体的至少一部分被再循环。另外，提供了一种用于在部件承载件的生产中执行浸锡处理的设备、一种在部件承载件的生产中执行铜镀覆处理的方法、以及一种用于在部件承载件的生产中执行铜镀覆处理的设备。

技术领域

本发明涉及在部件承载件的生产中执行浸锡处理的方法和设备以及在部件承载件的生产中执行铜镀覆处理的方法和设备。

背景技术

在制造诸如印刷电路板(PCB)或基板之类的部件承载件时，提供金属表面是一项常见的工作。

例如，锡表面可以被设置为用作可焊接或可结合的表面的最终修整部以用于后续的组装步骤。锡通常沉积到部件承载件的表示为接触垫的铜部分上。作为最常见的应用方法，锡应用的首选方法是通过利用浸锡镀覆来进行化学镀覆过程而沉积锡。特别地，对于PCB生产中的浸锡表面修整部，可以应用浸锡处理。通常通过在酸性Sn(II)硫脲溶液中进行浸镀反应而在铜PCB垫上形成薄的锡层(低至1μm)。PCB垫的铜被氧化并被锡金属代替，根据以下反应方程式，该锡金属是从酸性硫脲Sn(II)溶液中沉积的：2Cu+Sn²⁺→2Cu⁺+Sn。

此外，铜表面可以设置为例如用作传导迹线。为此，通常通过铜镀覆处理来沉积铜，该铜镀覆处理可能涉及电解和化学镀覆技术。

通常，浸锡处理是在空气气氛中执行的。然而，当在含氧的空气气氛中执行浸锡处理时，在处理模块中可能会发生Sn(II)与来自空气的氧生成二氧化锡(SnO₂)的不期望的氧化反应。SnO₂固体的不期望的形成可能导致模块中的辊的驱动齿轮和过滤器单元的堵塞，并可能导致被破坏的最终表面的外观。由于与来自空气的氧气形成不期望的二氧化锡，因此必须在几天内进行大量的维修工作，包括更换堵塞的过滤器。而且，在含氧的空气气氛中，铜镀覆处理可能趋于产生不期望的氧化副产物(例如铜镀覆组合物中的有机化合物)。

当用非氧化性气氛比如氮气气氛代替空气气氛时，将需要从氮产生器或氮气瓶连续且昂贵地供给大量的例如氮气(比如：对于典型的浸锡或铜镀覆而言，每小时超过200m³)。然而，用于提供如此大量氮气的成本将超过维修和停机时间的成本，使得该方法不能代表针对商业浸锡或铜镀覆过程中上述问题的经济解决方案。

此外，如上所述，在浸锡处理中通常使用的是酸性的Sn(II)硫脲溶液。硫脲用于铜离子的络合，这首先可能使较稀有的铜被不太稀有的Sn(II)氧化。然而，在例如70℃的典型浸锡温度处，硫脲可以在一定程度上分解成硫化氢(H₂S)，硫化氢可以继而与铜离子(特别是Cu²⁺)反应而生成不期望的黑色的CuS。

发明内容

因此，本发明的目的是提供下述方法和设备：该设备和方法允许以稳定且成本有效的方式在部件承载件的生产中执行浸锡处理或铜镀覆处理，并且显著减少了维修工作和停机时间。

为了实现上文限定的目的，提供了根据独立权利要求的用于在部件承载件的生产中执行浸锡处理的方法和设备以及用于在部件承载件的生产中执行铜镀覆处理的方法和设备。

根据本发明的示例性实施方式，提供了一种在部件承载件(比如印刷电路板或基板)的生产中执行浸锡处理的方法，该方法包括：在浸锡单元中将部件承载件的铜表面(特别是铜垫)的至少一部分浸入包含锡(II)的组合物(特别是溶液)中，同时使非氧化性(惰性)气体穿行(循环、流过、流动)通过浸锡单元(以特别地使得浸锡单元大致由非氧化性气体填充)，其中，非氧化性气体的至少一部分被再循环(特别地被循环)。