一种用于PCB除胶后处理中和还原剂

技术领域

本发明属于印制线路板领域，涉及一种用于PCB除胶后处理中和还原剂。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体，几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机、通信电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元件，为了使各个元件之间的电气互连，都要使用印制板。印制线路板最早使用的是纸基覆铜印制板。自半导体晶体管于20世纪50年代出现以来，对印制板的需求量急剧上升。特别是集成电路的迅速发展及广泛应用，使电子设备的体积越来越小，电路布线密度和难度越来越大，这就要求印制板要不断更新。目前印制板的品种已从单面板发展到双面板、多层板和挠性板；结构和质量也已发展到超高密度、微型化和高可靠性程度；新的设计方法、设计用品和制板材料、制板工艺不断涌现。

在印制线路板生产过程中，钻孔是非常重要的。因为钻孔是在覆铜板上钻出所需要的过孔，用以提供电气连接，固定器件的性能。如果操作不当，就会导致元器件不能固定在PCB板上，轻则影响性能的使用，重则整块板子都报废掉，所以制板过程中的钻孔工序是非常重要的。腐蚀好印制线路板，仅仅是块半成品，必须经过钻孔的刷助焊剂等工序。一些设备用的印制线路板，为了提高可靠性，往往还需要镀银。印制线路板的孔眼，决定了焊接元件的位置，直接关系到安装的质量，因此要求按图纸所标尺寸钻孔。孔眼必须钻得正，不能有偏歪现象。尤其是各种变压器、滤波器、可变电容器的插孔更不得偏歪，否则元件安装歪斜，甚至装不上去。钻孔时，为了使钻出的孔眼光洁，无毛刺，除钻头要磨得快以外，凡是元件孔在直径2mm以下的，要用高速钻孔，有条件的，尽可能在4000r/min以上。如果转速过低，钻出来的孔眼有严重的毛刺。但对于直径在3mm以上的孔，转速应相应放低些。

在印制线路板钻孔过程中，由于钻针或激光与树脂摩擦产生高温使树脂融化，融化的树脂覆盖在通孔或盲孔的孔壁上，若不除去树脂将会阻断内层与孔壁铜的导通。除胶工艺是孔金属化的重要工艺，除胶质量的好坏直接影响孔金属化的质量，除胶也称为去钻污，包括浓硫酸、浓铬酸、碱性高锰酸钾清理这三种。铬酸容易出现严重生态环境问题，在这个环保意识逐渐增强的时代显然是不可取的。最常见清理方法就是浓硫酸和碱性高锰酸钾。因浓硫酸溶解完环氧树脂后孔壁的树脂表层越发变得太过光滑，严重影响了化学镀铜层的结合力。碱性高锰酸钾处理法因此而诞生了。这种方法不但可以除去环氧树脂钻污，还能够蚀刻环氧树脂表层使其表层产生高低不平的小坑，以便于增强孔壁镀层与基体的结合力。除此之外还增强了对活化剂的吸收量，大幅度减少了孔空洞和吹孔问题。碱性高锰酸钾处理分三步法进行：开始的溶胀处理就是釆用有机溶剂使环氧树脂溶胀。下一步称高锰酸钾氧化处理。指在高温高碱的条件下，借助高锰酸钾氧化性除去溶胀的环氧树脂。产生锰酸根与MnO

中和还原剂用于除胶后处理，其作用是除锰，根据专利CN101040065A，公开日为2007年9月19日，所公开的一种中和溶液，包含过氧化氢水溶液，以及降低双氧水自发分解的稳定剂；本发明与之相比，本发明选用的稳定剂无毒无污染、化学稳定性及耐温性好、耐温能力达200℃，更有效的避免过氧化氢的自发分解。根据专利CN101896039A，申请日为2010年7月28日，所公开的表面活性剂可以选用聚乙二醇、烷基聚氧乙烯醚或其混合物，其中聚乙二醇在制备过程中会产生乙二醇、环氧乙烷、二甘醇等杂质，这些成分具有生理毒性，属于致癌物，而本发明使用的表面活性剂为葡萄糖酰胺与烷基糖苷的混合物，其所用原料均来自可再生资源，其生物降解可达98％-99％，性能温和，对环境和生物安全性极高，性能优异溶解性能和与聚乙二醇表面活性剂比较，更不易受温度变化的影响。本发明使用的缓蚀剂为嘌呤，为一种新陈代谢产物，在生物体内常见，且极易获得，最重要的嘌呤为两性化合物，与酸碱都可以发生中和反应。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种于PCB除胶后处理中和还原剂，本发明通过以下方案实现：

一种用于PCB除胶后处理中和还原剂，包括：硫酸、过氧化氢、缓蚀剂、稳定剂、表面活性剂和水，所述缓蚀剂为呋喃、噻吩、嘌呤、β-甲基吡咯其中的一种或多种；所述表面活性剂为含有非极性烃链以及极性基团的化合物；所述稳定剂为羟基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸钠、膦酸丁胺-1,2,4三羧酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-羟基膦酰基乙酸其中的一种或多种；其中硫酸1-100mL/L、过氧化氢10-120g/L、缓蚀剂0.05-2g/L、表面活性剂0.01-2g/L、稳定剂3-105g/L。

优选的，硫酸为100mL/L，作用调节PH值。

优选的，过氧化氢为85g/L，过氧化氢中的O

优选的，稳定定剂优选氨基三甲叉膦酸与乙二胺四甲叉膦酸钠的混合物57g/L，其混合比例任意，起作用可以降低双氧水的自发分解。

优选的，表面活性剂的非极性烃链为8个碳原子以上的烃链、芳杂环、芳香族基团碳链的一种或多种；极性基团为巯基、酰胺、醚键、氨基、胺基及其盐以上的一种或多种。

优选的，表面活性剂为葡萄糖酰胺、烷基糖苷、醇醚羧酸盐、单烷基磷酸酯、脂肪酸甲酯的一种或多种。

优选的，表面活性剂葡萄糖酰胺、烷基糖苷的混合物，其作用可以降低液体表面张力。

优选的，葡萄糖酰胺、烷基糖苷的混合物1.1g/L，且混合比例任意。

优选的，缓蚀剂为嘌呤，且为0.8g/L，可以保护铜，降低铜的咬蚀作用。

该发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明选用的稳定剂无毒无污染、化学稳定性及耐温性好、耐温能力达200℃，更有效的避免过氧化氢的自发分解；本发明使用的表面活性剂与现有技术相比，虽然作用效果相同，但是本发明使用的表面活性剂其所用原料均来自可再生资源，其生物降解可达98％-99％，性能温和，对环境和生物安全性极高，性能优异溶解性能和与聚乙二醇等表面活性剂比较，更不易受温度变化的影响；本发明使用的缓蚀剂与现有技术相比，虽然作用效果相同，但是嘌呤作为一种新陈代谢产物，在生物体内常见，在日常使用的蔬菜中或者肉制品中就可以获取，其对环境友好、极易获取、成本低。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种用于PCB除胶后处理中和还原剂，包括如下步骤：

(1)本发明提供的一种用于PCB除胶后处理中和还原剂，其中包括硫酸、过氧化氢、缓蚀剂、表面活性剂、稳定剂和水，过氧化氢可以在酸性条件下可以把高锰酸盐、锰酸盐、二氧化锰中的高价态锰离子还原成Mn

2MnO

MnO

MnO

线路板经过还原反应后，其表面、通孔以及表面的Mn

(2)本发明所选用的缓蚀剂为嘌呤，常见于生物体内，极易获取，且对人体以及环境友好，其作用是线路板在过程(1)中，在铜表面形成一层保护膜，防止铜被硫酸腐蚀，保护线路板不被损坏。

(3)本发明所选用的稳定剂为氨基三甲叉膦酸与乙二胺四甲叉膦酸钠的混合物，其作用是降低过氧化氢的自发分解，且上述混合物无毒无污染、化学稳定性及耐温性好、耐温能力达200℃。

(4)本发明所选用的表面活性剂为葡萄糖酰胺、烷基糖苷的混合物，因为这两种化合物同时拥有极性基团以及非极性基团，为两性表面活性剂，既有亲油基又有亲水基，既能给出质子又能接受质子，可以有效降低溶液表面张力，除掉线路板通孔死角处的锰离子，最重要的葡萄糖酰胺、烷基糖苷所有原料均来自可再生资源，其生物降解可达98％-99％，性能温和，对环境和生物安全性极高，性能优异溶解性能和与聚乙二醇等表面活性剂比较，更不易受温度变化的影响。

本发明的工艺流程与传统的线路板除胶工艺一样，适用于水平线及垂直线，流程如下：

水平线：膨松(4-6min)→水洗→除胶(7-10min)→水洗→中和(1-1.5min)→除油(0.5-1.5min)→水洗→微蚀(1-1.5min)→预浸(0.5-1min)→活化(0.8-1.5min)→加速(0.2-1min)→化学镀铜(6.5-13min)；

垂直线：膨松(8-12min)→水洗→除胶(15-20min)→水洗→中和(9-11min)→除油(8-11min)→水洗→微蚀(3-5min)→预浸(3-5min)→活化(7-10min)→加速(6-10min)→化学镀铜(13-26min)。

实施例1：

一种用于PCB除胶后处理中和还原剂，硫酸为15mL/L，过氧化氢为15g/L，嘌呤为0.1g/L，葡萄糖酰胺0.05g/L、烷基糖苷0.1g/L，氨基三甲叉膦酸23g/L、乙二胺四甲叉膦酸钠18g/L，请上述溶液充分混合，移至容量瓶内，加水稀释至刻度。

处理条件采用垂直线工艺，温度25℃，将容量瓶内配置好的溶液放入中和缸内，将钻有0.1-0.7mm孔径的线路板经过垂直线整个工艺流程。

实施例2：

一种用于PCB除胶后处理中和还原剂，硫酸为30mL/L，过氧化氢为30g/L，嘌呤为0.3g/L，葡萄糖酰胺0.05g/L、烷基糖苷0.06g/L，氨基三甲叉膦酸14g/L、乙二胺四甲叉膦酸钠22g/L，请上述溶液充分混合，移至容量瓶内，加水稀释至刻度。

处理条件采用垂直线工艺，温度35℃，将容量瓶内配置好的溶液放入中和缸内，将钻有0.1-0.7mm孔径的线路板经过垂直线整个工艺流程。

实施例3：

一种用于PCB除胶后处理中和还原剂，硫酸为45mL/L，过氧化氢为30g/L，嘌呤为0.5g/L，葡萄糖酰胺0.1g/L、烷基糖苷0.5g/L，乙二胺四甲叉膦酸钠68g/L，请上述溶液充分混合，移至容量瓶内，加水稀释至刻度。

处理条件采用水平线工艺，温度60℃，将容量瓶内配置好的溶液放入中和缸内，将钻有0.1-0.7mm孔径的线路板经过垂直线整个工艺流程。

实施例4：

一种用于PCB除胶后处理中和还原剂，硫酸为45mL/L，过氧化氢为30g/L，嘌呤为0.5g/L，醇醚羧酸盐0.1g/L、单烷基磷酸酯0.5g/L、脂肪酸甲酯0.3g/L，氨基三甲叉膦酸45g/L、乙二胺四甲叉膦酸钠37g/L，请上述溶液充分混合，移至容量瓶内，加水稀释至刻度。

处理条件采用水平线工艺，温度60℃，将容量瓶内配置好的溶液放入中和缸内，将钻有0.1-0.7mm孔径的线路板经过垂直线整个工艺流程。

实施例5：

一种用于PCB除胶后处理中和还原剂，硫酸为100mL/L，过氧化氢为85g/L，嘌呤为0.8g/L，葡萄糖酰胺0.08g/L、烷基糖苷0.03g/L，氨基三甲叉膦酸25g/L、乙二胺四甲叉膦酸钠32g/L，请上述溶液充分混合，移至容量瓶内，加水稀释至刻度。

处理条件采用水平线工艺，温度45℃，将容量瓶内配置好的溶液放入中和缸内，将钻有0.1-0.7mm孔径的线路板经过垂直线整个工艺流程。

实时结果为，实施例5的材料配比及实验温度为最优选择，实施例3与实施例4相比而言，表面活性剂优选葡萄糖酰胺与烷基糖苷的混合物。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。