[發明專利]一種掛具退錫銅剝除液添加劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202111661726.6
• 申請日: 2021-12-30
• 公開（公告）號: CN114351145B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 郭文杰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;廣州現代產業技術研究院
• 主分類號: C23F1/18
• 分類號: C23F1/18;C23F1/30;C25D21/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林奕聰

本發明公開了一種掛具退錫銅剝除液添加劑及其制備方法與應用，該制備方法包括：在連續攪拌條件下，向純水中加入環己胺、乙醇胺、氨基磺酸、尿素、丙二醇、聚乙二醇400、硫酸亞鐵，最后用純水定容，即得掛具退錫銅剝除液添加劑。本發明適用于硫酸/雙氧水體系的掛具退錫銅剝除液，可有效防止雙氧水分解，并能加速硫酸/雙氧水體系的咬蝕速率。

技術領域

本發明屬于印制電路板加工技術領域，具體涉及一種掛具退錫銅剝除液添加劑及其制備方法與應用。

背景技術

在印制電路板生產過程中，圖像電鍍工序是將基材進行電鍍銅，然后在銅層上進行圖形電鍍錫或錫合金，之后將未被錫層保護的銅層蝕刻，而保留鍍成圖形的錫層或錫合金層及其覆蓋的底銅。在鍍銅和鍍錫操作完成后，支撐鍍件的掛具上也會沉積上鍍層；掛具要反復使用，因此需將掛具上的鍍層徹底退除。傳統的退鍍工藝中，通常采用高濃度的硝酸作為剝除液，或者過氧化氫和氟化物組合，也有以無機酸和硝基取代的芳香族化合物為主要成分的剝除液，其中，以硝酸型剝除液最為常見。硝酸型剝除液的優點是退除速率較快且干凈徹底，也不需要其他條件的輔助，操作簡單。但是硝酸具有強氧化，在退除銅、錫等金屬時，會產生刺鼻氣味及氮氧化物有毒黃煙，嚴重污染環境，對人體有極大的傷害，并且對設備及廠房也會產生極大的腐蝕，同時廢水中也含有高濃度的氨氮，其后續廢液的處理成本也十分高昂。含氟型剝除液在生產過程中會釋放出有毒的含氟氣體，且由于氟化物容易攻擊腐蝕線路板基材絕緣層的玻璃纖維成分，導致基材容易損壞，同時含氟型剝除液退鍍后的廢液處理困難。有機酸型剝除液不僅原料價格成本高，且廢液中含有大量有機物，處理難度大。

為解決上述問題，硫酸-雙氧水退鍍體系得到廣泛研究，中國專利公開了一種電鍍掛具退鍍液及其退鍍方法，該退鍍液硫酸50-280mL,雙氧水18-80mL，添加劑30-100mL，余量為水，但是，該退鍍液的剝銅速率僅為4-8微米/分鐘，并且退錫效果不佳。中國專利公開了一種環保型錫銅鍍層退鍍液及其退鍍方法，但退鍍前需酸洗和水洗，退鍍后需水洗、烘干，而且需對現有硝酸型退鍍工序的設備進行改造，成本很高。中國專利公開了退錫組合液及退錫方法，該發明采用雙液型退錫，在退除金屬錫或錫合金層時，退錫速度快，且退錫過程中無煙霧揮發產生，解決了退錫組合液在使用中對空氣的污染問題。但雙液型可能需對原有設備改造，增加一個退鍍槽，成本增加，另外退錫B液中含有氯離子，會產生其它問題。

發明內容

本發明針對上述問題，提供了一種掛具退錫銅剝除液添加劑及其制備方法與應用，所述掛具退錫銅剝除液添加劑適用于硫酸-雙氧水體系，僅需添加一套加熱設備(如果原有裝置沒有的情況)以應對冬天低溫天氣，就可以替代硝酸型退鍍工藝，達到快速退除錫銅鍍層的目的，同時剝掛液中不含硝酸、不含氟化物，有效地改善工作環境、減少了對環境造成的污染，同時成本較低。

本發明通過以下技術方案來實現：

一種掛具退錫銅剝除液添加劑的制備方法，包括以下步驟：在連續攪拌條件下向水中加入環己胺、乙醇胺、氨基磺酸、尿素、丙二醇、聚乙二醇400、硫酸亞鐵，最后用水定容，即得掛具退錫銅剝除液添加劑。

進一步地，每升掛具退錫銅剝除液添加劑中加入環己胺的質量為36～44g；每升掛具退錫銅剝除液添加劑中加入乙醇胺的質量為36～44g，環己胺和乙醇胺按大致1：1比例配合使用，能有效地抑制雙氧水無效分解。

進一步地，每升掛具退錫銅剝除液添加劑中加入氨基磺酸的質量為120～140，氨基磺酸在此濃度范圍內，能有效地促進金屬溶解。

進一步地，每升掛具退錫銅剝除液添加劑中加入尿素的質量為45～55g，尿素在此濃度范圍內，能有效地穩定二價錫離子，抑制錫酸鹽的形成。

進一步地，每升掛具退錫銅剝除液添加劑中加入丙二醇的質量為65～75g，丙二醇在此濃度范圍內，與聚乙二醇400協同作用，能產生良好的滲透效果。