随着印制电路板(PCB)和及其电子封装技术的迅猛发展,电子产品及其贴装技术要求PCB板的表面处理技术具有高温可焊性、无铅化、无卤化等特性。有机可焊保护剂(OSP)因其具有工艺成熟、成本低廉、绿色环保等优点成为PCB表面处理技术领域的研究热点。但以烷基苯并咪唑类化合物为代表的第四代OSP产品在铜表面上所形成OSP膜的耐热性不佳,难以经受多次高温热冲击,且在实际生产中容易出现金面上膜等问题。因此本文开发了一种耐高温、抗氧化性良好,具备优异的铜金选择性沉积的HT-OSP产品。本文以2-[(2,4-二氯苯基)甲基]-1H-苯并咪唑为主要成膜物质,研发了HT-OSP的浸浴配方。研究了HT-OSP处理的工艺参数及其组分配方浓度对HT-OSP成膜性能的影响,得到了最佳的配方和处理工艺参数。探究了处理时长、溶液pH、主成膜物质浓度对HT-OSP膜层厚度的影响。该体系HT-OSP溶液稳定性好,管控方便,制备出的HT-OSP膜厚度均匀致密,性能优良。通过量子化学计算和分子动力学模拟探究了HT-OSP的成膜机理,量子化学计算结果表明了2-[(2,4-二氯苯基)甲基]-1H-苯并咪唑化合物的反应活性位点,咪唑化合物-Cu(Ⅰ)和咪唑化合物-Cu(Ⅱ)的稳定性,咪唑化合物-Cu(Ⅱ)的稳定性比咪唑化合物-Cu(Ⅰ)好,其与铜面的静电作用越强,容易吸附在铜面成膜。分子动力学模拟计算了咪唑化合物-Cu(Ⅰ)和咪唑化合物-(Ⅱ)的吸附能,吸附能分别为-5.04 kcal/mol和-231.58 kcal/mol,结果表明咪唑化合物-Cu(Ⅱ)与铜面的相互作用更强,更易吸附,有利于有机可焊保护膜的形成。通过XPS分析了HT-OSP膜层结构,研究了HTOSP膜层中的铜的存在形态。结合量子化学模拟结果和分子动力学模拟结果,合理推测了耐高温有机可焊保护剂的成膜机理。通过各种表征表明了上述配方制备出的HT-OSP膜的性能优良,针对铜、金混载印制电路板,具有优异的选择性,已优于主流商品化OSP的水平。通过热重分析、高温回流焊测试结果表明该有机保护膜耐热性良好,在300℃高温环境下,该HT-OSP膜能耐五次高温热冲击;电化学测试、红外测试结果表明该有机保护膜抗氧化性能力良好,能在室温环境下保存半年以上;边缘浸锡和焊接结合强度测试结果表明该有机保护膜层可焊性良好。