同一表面实现电镀硬金和电镀软金的图形制作方法

摘要

本发明提供了一种同一表面实现电镀硬金和电镀软金的图形制作方法，包括：在基板上的铜面上进行第一次覆膜；执行第一次曝光、显影，其中使将要电镀软金的区域不曝光、其余区域曝光，并且在曝光之后采用Na

说明书

技术领域

本发明涉及印制电路板制造领域，更具体地说，本发明涉及一种同一 表面实现电镀硬金和电镀软金的图形制作方法。

背景技术

印制电路板表面处理最基本的目的是保证良好的可焊性或电性能，目 前主要表面处理方式有热风整平（HASL）、有机涂覆（OSP）、化镍金 （ENIG）、化银、电镀金等以及相互组合，例如ENIG+OSP、HASL+插头 镀金等。随着IC的集成度越来越高，IC脚也越多越密，喷锡工艺很难将 成细的焊盘吹平整，这就给SMT的贴装带来了难度；另外喷锡板的待用 寿命（shelf life）很短。镀金板正好解决了上述这些问题。

印制电路板中有一类板既需要局部耐磨性好、耐插拔的表面处理，又 需要局部可焊性好的表面处理，常见的为HASL+插头镀金类型，该类板均 含有可方便引工艺线电镀金的“手指”。但是，还有一类不含“手指”的 印制电路板，表层线路图形精细、孤立、且含大量压接孔，难以采用常规 引工艺线方式电镀，例如CPU芯片测试板，其芯片测试压接区需要耐磨性 好、接触电阻小的表面处理，焊接区需要可焊性好的处理方式。目前该类 芯片测试板多用化金（ENIG）工艺，实际使用中发现耐磨性较差、不耐多 次插拔。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一 种同一表面局部区域要求电镀硬金、局部区域要求电镀软金得以兼顾的图 形制作方法。

根据本发明，提供了一种同一表面实现电镀硬金和电镀软金的图形制 作方法，其包括：

第一步骤：在基板上的铜面上进行第一次覆膜；

第二步骤：执行第一次曝光、显影，其中使将要电镀软金的区域不曝 光、其余区域曝光，并且在曝光之后采用Na₂CO₃或K₂CO₃溶液显影以暴 露将要电镀软金的区域；

第三步骤：电镀软金以形成软金区域；

第四步骤：去除第一步骤覆膜形成的膜；

第五步骤：在基板的铜面上进行第二次覆膜，其中丝印耐镀金湿膜；

第六步骤：执行第二次曝光、显影，其中使将要电镀硬金的区域不曝 光、其余区域曝光，并且在曝光之后采用Na₂CO₃或K₂CO₃溶液显影以暴 露将要电镀硬金的区域；

第七步骤：电镀硬金，以形成硬金区域；

第八步骤：去除第五步骤覆膜形成的耐镀金湿膜；

第九步骤：执行碱性蚀刻，其中以软金区域和硬金区域作为抗蚀层进 行碱性蚀刻。

优选地，在第九步骤之后通过钻孔方式实现非金属化通孔。

优选地，第二步骤中采用UV灯光源或激光光源，利用菲林或激光直 接成像方式使将要电镀软金的区域不曝光、其余区域曝光，然后采用 Na₂CO₃或K₂CO₃溶液使将要电镀软金的区域显影出来。

优选地，第一步骤中形成的膜是耐镀金湿膜或耐镀金干膜，若第一步 骤中形成的膜是耐镀金湿膜，则第三步骤中采用胶带等方式保护基板上的 无需镀上软金的金属化孔，而且在第四步骤中去除第三步骤中采用的胶 带。

优选地，在第四步骤中采用3～5%的NaOH或KOH褪去第一步骤中形 成的膜。

优选地，在第七步骤中，在已有电镀软金的金属化通孔的情况下，则 采用胶带保护以免已有电镀软金的金属化通孔被镀上硬金，并且在第八步 骤中去除第七步骤贴覆的胶带。

优选地，在第八步骤中采用3～5%的NaOH或KOH褪去湿膜。

根据本发明，还提供了一种同一表面实现电镀硬金和电镀软金的图形 制作方法，其包括：

第一步骤：在基板的铜面上进行第一次覆膜，其中丝印耐镀金湿膜；

第二步骤：执行第一次曝光、显影，其中使将要电镀硬金的区域不曝 光、其余区域曝光，并且在曝光之后采用Na₂CO₃或K₂CO₃溶液显影以暴 露将要电镀硬金的区域；

第三步骤：电镀硬金，以形成硬金区域；

第四步骤：去除第一步骤覆膜形成的耐镀金湿膜；

第五步骤：在基板上的铜面上进行第二次覆膜；

第六步骤：执行第二次曝光、显影，其中使将要电镀软金的区域不曝 光、其余区域曝光，并且在曝光之后采用Na₂CO₃或K₂CO₃溶液显影以暴 露将要电镀软金的区域；

第七步骤：电镀软金以形成软金区域；

第八步骤：去除第五步骤覆膜形成的膜；

第九步骤：执行碱性蚀刻，其中以软金区域和硬金区域作为抗蚀层进 行碱性蚀刻。

优选地，在第九步骤之后通过钻孔方式实现非金属化通孔。

由此，针对既需要局部耐磨性好、耐插拔的表面需求，又需要局部可 焊性好的表面需求，尤其是对于表面线路精细、难以采用引工艺线方式电 镀金的印制电路板，本发明直接采用组合覆膜整板图镀金工艺，利用电镀 硬金+电镀软金组合表面处理方式实现了同一板面的上述两类功能需求， 解决了同一表面局部区域要求电镀硬金、局部区域要求电镀软金难以兼顾 实现的难题。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更 完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的同一表面实现电镀硬金 和电镀软金的图形制作方法的示意图。

图2示意性地示出了根据本发明第一优选实施例的同一表面实现电镀 硬金和电镀软金的图形制作方法的流程图。

图3至图9是示意性地示出了根据本发明第一优选实施例的同一表面 实现电镀硬金和电镀软金的图形制作方法的各个步骤的截面图。

图10示意性地示出了根据本发明第二优选实施例的同一表面实现电 镀硬金和电镀软金的图形制作方法的流程图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示 结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标 有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对 本发明的内容进行详细描述。

本发明的发明人发现，满足板既需要局部耐磨性好、耐插拔的表面处 理，又需要局部可焊性好的表面处理的印制电路板表面处理的最佳组合为 电镀硬金+电镀软金。但是，目前现有技术中还没有提出针对整板图镀金 工艺在同一板面实现电镀硬金和电镀软金的组合表面处理技术。

由此，针对既需要局部耐磨性好、耐插拔的表面需求，又需要局部可 焊性好的表面需求，尤其是对于表面线路精细、难以采用引工艺线方式电 镀金的印制电路板，本发明直接采用组合覆膜整板图镀金工艺，利用电镀 硬金+电镀软金组合表面处理方式实现了同一板面的上述两类功能需求， 解决了同一表面局部区域要求电镀硬金、局部区域要求电镀软金难以兼顾 实现的难题。

图1示意性地示出了根据本发明实施例的同一表面实现电镀硬金和电 镀软金的图形制作方法的示意图。如图1所示，在整板图镀金工艺中在同 一板面上形成电镀硬金区域A1和电镀软金区域A2。

下面结合附图来描述本发明的具体优选实施例。

<第一优选实施例>

图2示意性地示出了根据本发明第一优选实施例的同一表面实现电镀 硬金和电镀软金的图形制作方法的流程图。其中，为同时达到同一板面局 部区域电镀硬金、局部区域电镀软金要求，采用一次干膜或湿膜图形制作 电镀软金、二次湿膜图形制作电镀硬金组合设计方式实现。

具体地说，如图2所示，根据本发明第一优选实施例的同一表面实现 电镀硬金和电镀软金的图形制作方法包括：

第一步骤S1：在基板100上的铜面110上进行第一次覆膜10，例如 可以贴耐镀金干膜或丝印耐镀金湿膜；

例如，假设基板100中可能存在需要电镀硬金的金属化孔200；

第二步骤S2：执行第一次曝光、显影，其中使将要电镀软金的区域 20不曝光、其余区域30曝光，并且在曝光之后采用Na₂CO₃或K₂CO₃溶 液显影以暴露将要电镀软金的区域20；

具体地说，可以采用UV灯光源或激光光源，利用菲林或激光直接成 像（Laser Drect Imaging，LDI）方式使将要电镀软金的区域20不曝光、其 余区域30曝光，然后采用Na₂CO₃或K₂CO₃溶液显影出来，如图3；

第三步骤S3：电镀软金以形成软金区域40，如图4；其中，湿膜无法 封孔，如果第一步骤S1中形成的膜10是耐镀金湿膜（即，采用湿膜电镀 软金），无需镀上软金的金属化孔需采用胶带等方式保护以免于镀上金；

第四步骤S4：去除膜10，例如，可采用3～5%的NaOH或KOH褪去 干膜或湿膜，并在第三步骤S3采用胶带的情况下去除第三步骤S3采用的 胶带，如图5；

第五步骤S5：在基板100上的铜面110上进行第二次覆膜，其中丝印 耐镀金湿膜50；

第六步骤S6：执行第二次曝光、显影，其中使将要电镀硬金的区域 60不曝光、其余区域50曝光，并且在曝光之后采用Na₂CO₃或K₂CO₃溶 液显影以暴露将要电镀硬金的区域60；

第七步骤S7：电镀硬金，以形成硬金区域70，如图7；优选地，由于 湿膜无法封孔，若已有电镀软金的金属化通孔，则可采用胶带等方式保护 以免已有电镀软金的金属化通孔被镀上硬金，如图6；

第八步骤S8：去除湿膜50，例如可采用3～5%的NaOH或KOH褪去 湿膜，并在第三步骤S6采用胶带的情况下去除第七步骤S7贴覆的胶带， 如图8；

第九步骤S9：执行碱性蚀刻，其中以软金区域40和硬金区域70作为 抗蚀层进行碱性蚀刻，获得含局部电镀硬金和局部电镀软金的组合表面处 理，如图9；

如果需要在基板100中形成非金属化通孔，则可以在第九步骤S9之 后通过钻孔方式实现非金属化通孔。

<第二优选实施例>

图10示意性地示出了根据本发明第二优选实施例的同一表面实现电 镀硬金和电镀软金的图形制作方法的流程图。其中，相对于第一优选实施 例调整了软金和硬金的镀金顺序，采用一次湿膜图形制作电镀硬金、二次 干膜或湿膜图形制作电镀软金组合设计方式实现。

具体地说，如图10所示，根据本发明第二优选实施例的同一表面实 现电镀硬金和电镀软金的图形制作方法包括：

第一步骤S1：在基板上的铜面上进行第一次覆膜，其中丝印耐镀金湿 膜；

第二步骤S2：第一次曝光、显影，将需要电镀硬金的部分不曝光、其 余区域曝光；并且在曝光之后采用Na₂CO₃或K₂CO₃溶液显影以暴露将要 电镀硬金的区域；

第三步骤S3：电镀硬金以形成硬金区域；

第四步骤S4：褪除湿膜，其中可采用3～5%的NaOH或KOH褪除湿 膜；

第五步骤S5：在基板上的铜面上进行第二次覆膜，例如可以贴耐镀金 干膜或丝印耐镀金湿膜；

第六步骤S6：第二次曝光、显影，其中使将要电镀软金的区域不曝光、 其余区域曝光，并且在曝光之后采用Na₂CO₃或K₂CO₃溶液显影以暴露将 要电镀软金的区域；

第七步骤S7：电镀软金以形成软金区域；

第八步骤S8：褪除第五步骤覆膜形成的膜，采用3～5%的NaOH或 KOH褪去湿膜；

第九步骤S9：执行碱性蚀刻，以硬金区域和软金区域作为抗蚀层进行 碱性蚀刻，从而获得含局部电镀硬金和局部电镀软金的组合表面处理；

如果需要在基板中形成非金属化通孔，则可以在第九步骤S9之后通 过钻孔方式实现非金属化通孔。

其中，第二优选实施例中各个步骤的细节与第一优选实施例的相应步 骤可以相同，从而获取与第一优选实施例的附加技术效果相同的附加技术 效果。

<对本申请中涉及的术语的解释>

硬金：指Co-Au合金，因加入Co元素，镀层比较硬，主要用于耐插 拔、耐碰触的场合；例如金手指Card板、Keypad、计算器板等，表面看 起来比较亮。

软金：指纯金，用于打线（wire bonding）、焊接等场合，比较看起来 呈现金黄色，不亮。

化学镍金：又称化金、沉金、浸金，化金不需要通电，是通过溶液内 的化学反应把Ni、Au沉积到板面上金属导线、金属化孔上，是化学沉积 原理，通常Ni厚3～5μm、Au厚0.05～0.1μm。

电镀金：分为引工艺线镀金和整板图形镀金，通过通电电解的原理将 Ni、Au或Au电镀于铜面上，其金厚依据通电时间而定，例如一般厚度超 过0.2μm。

引工艺线镀金：线路图形蚀刻后，将不需要上金的地方利用干膜、胶 带或其它涂层覆盖，通过工艺导线导通电流，对目标上金区域进行电镀硬 金或电镀软金，电镀后通过人工扣除或蚀刻掉工艺引线。此工艺适合于线 路简单，整体连通的印制板，对于含大量孤立焊盘、孤立线路、需上金的 孔的印制板，难以适用。

整板图形镀金：直接在整个大铜面上利用干膜或湿膜图形转移，进行 电镀硬金或电镀软金处理，然后褪去干膜或湿膜，直接以金做抗蚀层进行 碱性蚀刻，获得电镀硬金或电镀软金的表面处理。此工艺适合于含大量孤 立焊盘、孤立线路、大量需上金的孔的印制板制作。

其中，引工艺线镀金与整板图形镀金最大的差异在于引工艺线镀金成 品板线条侧面包裹Ni、Au，而整板图形镀金成品板线条侧面露铜。

需要说明的是，除非特别指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、 “第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不 是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施 例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离 本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术 方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此， 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例 所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的 范围内。