CN115820029A - 一种选择性干膜/油墨的去膜剂及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种选择性干膜/油墨的去膜剂及其制备方法与应用，属于电路板生产加工技术领域。本发明的去膜剂包括以下重量百分比的组分：无机碱2‑8％、有机碱25‑40％、有机溶剂5‑10％、渗透剂3‑10％、表面活性剂0.1‑1％、铜保护剂0.1‑1％、余量为水，其中表面活性剂为亚甲基双萘磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠、聚氧乙烯月桂醇醚、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。本发明通过无机碱、有机碱、有机溶剂、渗透剂、表面活性剂和铜保护剂，相互配合，提高去膜剂的去膜效果、稳定性以及减少去膜时间。
Description
技术领域
本发明属于电路板生产加工技术领域，具体涉及一种选择性干膜/油墨的去膜剂及其制备方法与应用。
背景技术
由于印刷线路板向着微型化、高密化、集成化的方向发展,化学镍金可以满足印刷线路板的细微化、微孔化的技术要求。选择性化学镍金是在化学镍金的基础上发展起来的技术，在印刷线路板覆盖干膜后对其进行选择性镀覆，可以为后续的SMT提供可焊锡性的镀层。
电路板上的铜主要为紫铜，在空气中易氧化，容易造成导致接触不良，影响性能，因此需要对其表面进行抗氧化处理。沉金又叫化金，就是在铜焊点上通过化学反应在铜的表面镀上一层金。金可以有效地阻隔铜被氧化的问题。
线路板制作过程中，选择性沉金是其中一个步骤。其常规流程为“贴干膜-曝光-显影-沉镍金-退膜”或“真空压模-曝光-显影-沉镍金-退膜”，还有CN105517362A为了改善前两个常规流程出现的问题而优化工序为“干膜-曝光-显影-UV固化-沉镍金-退膜”等。
另外，为了解决成本与结合力等问题，CN101562943B发明了使用选择性油墨代替干膜进行化镍金的工艺，这一发明有效解决了渗镀等不良现象的产生，降低了生产不良率和提高了品质，但是在另一方面而言，也对去膜剂的去膜性能提出了更高的要求。
发明内容
选择性干膜或油墨是一类高分子聚合物，而与其结合的材料如阻焊剂或树脂等，这些材料本身也是高分子聚合物，两者可能会发生不同程度的物理、化学反应。因此，通常而言，选择性干膜或油墨的结合力较内外层干膜与铜面的结合力更强，往往需要用到专门的退干膜药水才能更好地退膜。就目前而言，一般的退干膜药水并不适用于选择性干膜或油墨的退膜。本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种选择性干膜/油墨的去膜剂及其制备方法与应用，该去膜剂能够在短时间内快速去膜，同时提高去膜剂的稳定性。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：第一方面，提供一种选择性干膜/油墨的去膜剂，包括以下重量百分比的组分：无机碱2-8％、有机碱25-40％、有机溶剂5-10％、渗透剂3-10％、表面活性剂0.1-1％、铜保护剂0.1-1％、余量为水，其中表面活性剂为亚甲基双萘磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠、聚氧乙烯月桂醇醚、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
本发明通过无机碱、有机碱、有机溶剂、渗透剂、表面活性剂和铜保护剂，相互配合，提高去膜剂的去膜效果、稳定性以及减少去膜时间。上述表面活性剂能够降低去膜剂的张力，提高去膜剂的润湿性能和去污能力，加快去膜剂在干膜或油墨表面扩散，进而提高去膜效率，同时表面活性剂与其他组分相互配合，起到协同增效的去除效果。此外，各组分的含量与去膜剂的去膜效果和稳定性有关。
优选地，所述表面活性剂为亚甲基双萘磺酸钠和聚氧乙烯月桂醇醚；所述亚甲基双萘磺酸钠和聚氧乙烯月桂醇醚的质量比为3:1-1:5。
发明人发现，现有的表面活性剂清除选择性油墨的效果差，经过探索，以亚甲基双萘磺酸钠和聚氧乙烯月桂醇醚作为表面活性剂用于本发明的产品，该组分能够提高选择性油墨的活动性，进而提高选择性油墨清除效果。另外，亚甲基双萘磺酸钠和聚氧乙烯月桂醇醚的质量比会影响选择性油墨的去除效果，其比例必须维持在一个特定的范围内，皆因亚甲基双萘磺酸钠和聚氧乙烯月桂醇醚的质量比过小，则表面活性剂与其他物质发生团聚，导致去膜剂的清除效果变差；若是亚甲基双萘磺酸钠和聚氧乙烯月桂醇醚的质量比过大，则产品的稳定性变差，进而导致去膜剂的清除效果下降。
优选地，所述去膜剂包括以下重量百分比的组分：无机碱4-6％、有机碱30-35％、有机溶剂6-8％、渗透剂5-7％、表面活性剂0.3-0.8％、铜保护剂0.3-0.8％、余量为水。
发明人通过研究发现，在上述配比下，去膜剂的去膜效果更佳。
优选地，所述去膜剂包括以下重量百分比的组分：无机碱5％、有机碱33％、渗透剂6％、有机溶剂6％、表面活性剂0.5％、铜保护剂0.5％、余量为水。在上述配比下，去膜剂的去膜效果最佳。
优选地，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
无机碱中的羟基能与聚合物主链的羧基发生反应，打开聚合物主链，使选择性干膜或油墨发生溶胀，进而能够去除掉选择性干膜或油墨。
优选地，所述有机碱为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中至少一种。
有机碱中含有羟基和氨基，可与水形成氢键，能够促使选择性干膜或油墨的膨胀和破裂，与无机碱相互作用，提高去膜效率。
优选地，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
N-甲基吡咯烷酮中含有极性基团和非极性基团，可使其对有机化合物和无机化合物都有良好的溶解性，能够促使选择性干膜或油墨的膨胀和破裂，与无机碱和有机碱相互作用，提高去膜效率。
优选地，所述渗透剂为丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇***醋酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种。
丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇***醋酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯加速了羟基从水相到去膜剂有机相的转移，并加快渗透，扩散，进而提高了去膜剂的去膜效率。
优选地，所述铜保护剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、巯基苯并噻唑中的至少一种。
铜保护剂能够在铜表面形成一层致密的单分子保护膜，有效的隔绝空气和铜表面的接触，从而达到防止铜表面被腐蚀变色的目的。
第二方面，提供一种所述去膜剂的制备方法，包括以下步骤：将无机碱、有机碱、有机溶剂、渗透剂、表面活性剂和铜保护剂按比例加入到水中，搅拌至完全溶解后，即得去膜剂。
第三方面，提供一种选择性干膜/油墨的清除工艺，将所述去膜剂对表面附有选择性干膜或选择性油墨的电路板进行清洗。
优选地，所述选择性干膜的清洗温度为50-60℃，清洗时间为30-120s。
优选地，所述选择性油墨的清洗温度为50-60℃，清洗时间为5-7min。
选择性干膜或选择性油墨的清洗时间需要通过选择性干膜或选择性油墨与基材的结合力大小来确定，结合力大的，所需要的清洗时间较长，结合力小的，清洗时间较短。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过无机碱、有机碱、有机溶剂、渗透剂、表面活性剂和铜保护剂，相互配合，提高去膜剂的去膜效果、稳定性以及减少去膜时间。
具体实施方式
为了更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例及对比例对本发明作进一步说明，其目的在于详细地理解本发明的内容，而不是对本发明的限制。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，都属于本发明的保护范围。本发明实施所涉及的实验试剂及仪器，除非特别说明，均为常用的普通试剂及仪器。
现对实施例及对比例所用原料做如下说明，但不限于这些材料：
无机碱：氢氧化钠，市售；
有机碱：乙醇胺，市售；
有机溶剂：N-甲基吡咯烷酮，市售；
渗透剂1：丙二醇甲醚醋酸酯，市售；
渗透剂2：乙二醇丁醚醋酸酯，市售；
表面活性剂1：亚甲基双萘磺酸钠，市售；
表面活性剂2：聚氧乙烯月桂醇醚，市售；
表面活性剂3：脂肪醇聚氧乙烯醚，市售；
表面活性剂4：非离子表面活性剂，太原卓能ME53，太原卓能精细化工有限公司；
铜保护剂：苯并三氮唑，市售。
实施例1-12及对比例1-6
实施例及对比例的选择性干膜/油墨的去膜剂的组分选择及重量百分比如表1和表2所示，其中，实施例1-12及对比例1-6的选择性干膜/油墨的去膜剂的制备方法，包括如下步骤：
将无机碱、有机碱、有机溶剂、渗透剂、表面活性剂和铜保护剂按比例加入到水中，搅拌至完全溶解后，即得去膜剂。
性能测试：
将表面附有选择性干膜/油墨的线路板，分别置于含有实施例及对比例所得去膜剂的开槽溶液中，在50℃下超声，超声时间为表1和表2中的清洗时间，然后取出线路板，用水清洗干净线路板表面残留的去膜剂，并吹干，得到完全去除干膜的线路板；其中开槽溶液中去膜剂的质量浓度为20％，实施例1-5去除的是表面附有选择性干膜的线路板，实施例6-12以及对比例1-6去除的是表面附有选择性油墨的线路板，其清洗结果如表1和表2所示。
表1
表2
从表1和表2中可以看出，本发明的去膜剂去除选择性干膜的时间为40s，选择性干膜的去除率为100％；本发明的去膜剂去除选择性油墨的时间为5min30s，选择性油墨的去除率为100％；缺少渗透剂或表面活性剂中的一种，去膜剂的清除效果显著下降。
实施例13
本实施例探究了亚甲基双萘磺酸钠和聚氧乙烯月桂醇醚的质量比对去膜剂的影响，分别设置了试验组1-7，试验组1-7去膜剂中除了亚甲基双萘磺酸钠和聚氧乙烯月桂醇醚的质量比与实施例9不同外，其他均与实施例9相同，试验组1-7去膜剂中亚甲基双萘磺酸钠和聚氧乙烯月桂醇醚的质量比如下表3所示，所得去膜剂按照实施例9的性能测试方法进行测试，其结果如下表3所示。
表3
从表2的实验数据可知，亚甲基双萘磺酸钠和聚氧乙烯月桂醇醚的质量比会影响去膜剂的清洗效果，当亚甲基双萘磺酸钠和聚氧乙烯月桂醇醚的质量比为3：1-1:5时，去膜剂的清洗效果更佳。
最后所应当说明的是，以上实施例用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种选择性干膜/油墨的去膜剂，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：无机碱2-8％、有机碱25-40％、有机溶剂5-10％、渗透剂3-10％、表面活性剂0.1-1％、铜保护剂0.1-1％、余量为水，其中表面活性剂为亚甲基双萘磺酸钠、亚甲基双甲基萘磺酸钠、聚氧乙烯月桂醇醚、聚乙烯吡咯烷酮中的至少两种。
2.如权利要求1所述的去膜剂，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：无机碱4-8％、有机碱30-35％、有机溶剂6-8％、渗透剂5-7％、表面活性剂0.3-0.8％、铜保护剂0.3-0.8％、余量为水。
3.如权利要求1所述的去膜剂，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：无机碱8％、有机碱35％、有机溶剂8％、渗透剂5％、表面活性剂0.5％、铜保护剂0.5％、余量为水。
4.如权利要求1-3任一项所述的去膜剂，其特征在于，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
5.如权利要求1-3任一项所述的去膜剂，其特征在于，所述有机碱为乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中至少一种。
6.如权利要求1-3任一项所述的去膜剂，其特征在于，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
7.如权利要求1-3任一项所述的去膜剂，其特征在于，所述渗透剂为丙二醇甲醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇***醋酸酯、丙二醇甲醚丙酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种。
8.如权利要求1-3任一项所述的去膜剂，其特征在于，所述铜保护剂为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、巯基苯并噻唑中的至少一种。
9.一种如权利要求1-7任一项所述去膜剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将无机碱、有机碱、有机溶剂、渗透剂、表面活性剂和铜保护剂按比例加入到水中，搅拌至完全溶解后，即得去膜剂。
10.一种选择性干膜/油墨的清除工艺，其特征在于，将权利要求1-7所述任一项去膜剂对表面附有选择性干膜或选择性油墨的电路板进行清洗。
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