一種基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬鍍層退除技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PCB(Printed Circuit Board的簡稱，中文名稱為印制電路板，又稱印刷線路板)是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的載體。在線路板印制過程中，需對(duì)電路圖形加厚銅，然后進(jìn)行鍍錫，在蝕刻中作為蝕刻抗蝕層保護(hù)所需要的電路圖形，當(dāng)非線路部分蝕刻去除后，需用退錫水將電鍍錫層去除，留下所需的銅鍍層。
[0003]早期的退錫劑主要是雙氧水和氟化物的酸性水溶液，目前國內(nèi)PCB企業(yè)主要采用硝酸-硝酸鐵體系以及硝酸-烷基磺酸。由于氟化物具有很強(qiáng)的毒性、廢水難處理、腐蝕絕緣層以及雙氧水不穩(wěn)定等因素目前很少有企業(yè)采用該體系退錫劑。硝酸-硝酸鐵型退錫液劑，硝酸濃度一般為20?25%，具有高速剝錫，高效持久，銅面光亮等特點(diǎn)，但由于硝酸的強(qiáng)氧化性，該體系對(duì)銅的腐蝕較嚴(yán)重，在退錫的過程中產(chǎn)生大量的氮氧化物氣體，對(duì)環(huán)境以及現(xiàn)場操作人員帶來很大的危害。硝酸-烷基磺酸型，該劑型的組成與硝酸型剝錫液類似，其差別在于硝酸濃度較低，一般小于等于15%，減少了對(duì)設(shè)備和環(huán)境的危害，但有機(jī)磺酸的加入使其成本提高。如專利CNlO 1962776A公開了一種退錫劑，主要成分為硝酸、鹽酸、硝酸鐵或氯化鐵，該退錫劑退錫速度快、退錫面積大、退錫完后底層光亮。但是該退錫水使用了硝酸等強(qiáng)氧化性物質(zhì)，有容易產(chǎn)生有害氣體，產(chǎn)生淤泥以及污水難處理等缺點(diǎn)。不管是硝酸-硝酸鐵體系還是硝酸-烷基磺酸體系，都有產(chǎn)生有害氣體、腐蝕銅層、產(chǎn)生淤泥、污水難處理等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服上述退錫劑產(chǎn)生有害氣體、腐蝕銅層、產(chǎn)生淤泥以及污水難處理等缺點(diǎn)，本發(fā)明的首要目的在于提供一種基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑。本發(fā)明的退錫劑具有不產(chǎn)生有害氣體、只退掉錫層、環(huán)保且適用性好的特點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供上述基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑的制備方法。
[0006]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，由以下組份配制而成，各組分含量如下:濃硫酸150?3008/1，鐵鹽100?2008/1，硫酸亞鐵0.1?lg/L，銅的有機(jī)緩蝕劑0.1?5g/L，有機(jī)酸絡(luò)合劑2?10g/L，表面活性劑2?3g/L，促進(jìn)劑10?100g/L，余量為水。
[0007]所述濃硫酸是指通用市售的98%的濃硫酸，其作用是溶解氧化錫及錫合金層，形成可溶性的硫酸鹽。
[0008]所述鐵鹽為硫酸鐵、聚合硫酸鐵中的一種或者兩種的任意比例的混合物。其作用是:通過鐵離子的強(qiáng)氧化性，將錫氧化成可溶性鹽從而達(dá)到去除錫及其錫合金層的目的。
[0009]所述銅的有機(jī)緩蝕劑為苯丙三氮唑、甲基苯丙三氮唑、咪唑中的任意一種。其作用是:銅的緩蝕劑可以吸附在銅的表面形成一層很薄的膜，抑制退錫劑對(duì)銅層的腐蝕，從而保護(hù)銅層并保持銅面光亮。
[0010]所述有機(jī)酸絡(luò)合劑為烷基磺酸、氨基磺酸中的一種或者兩種的任意比例的混合物。其作用是:作為有機(jī)酸絡(luò)合劑，可以和錫離子絡(luò)合，這些絡(luò)合劑還可以促進(jìn)錫的溶解。
[0011]所述表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇中的任意一種。其作用是:降低表面張力，使得退錫劑與基材更好的接觸，從而促進(jìn)錫層的溶解。所述的聚乙二醇優(yōu)選為分子量為600-10000的聚乙二醇。
[0012]所述促進(jìn)劑為雙氧水。其作用是:由于雙氧水的強(qiáng)氧化性，可以加快錫的氧化。
[0013]上述基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑的制備方法，包括如下步驟:
[0014]首先將鐵鹽和硫酸亞鐵溶于水中，然后加入濃硫酸，攪拌至完全溶解，待溫度冷卻至常溫后加入銅的有機(jī)緩蝕劑、有機(jī)酸絡(luò)合劑、表面活性劑、促進(jìn)劑，攪拌至完全溶解，用水定容，既得所述的基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑。
[0015]上述配制過程簡單，配制成本低。
[0016]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0017](I)本發(fā)明提供的退錫劑為非硝酸型退錫劑，不會(huì)發(fā)生對(duì)銅的過腐蝕現(xiàn)象、銅面光亮、不會(huì)產(chǎn)生氮氧化物氣體、不產(chǎn)生淤泥、退錫速度快，并解決了傳統(tǒng)廢退錫劑帶來的大量氨氮廢水處理以及排放的問題。
[0018](2)本發(fā)明所用的原料均為普通常見的原料，原料廉價(jià)易得，制備過程簡單，適合于工業(yè)生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0020]實(shí)施例1
[0021 ]配制一種基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，各組分含量如下:濃硫酸150g/L，硫酸鐵100g/L，硫酸亞鐵0.5g/L，苯丙三氮唑lg/L，甲基磺酸5g/L，聚乙二醇(6000)2g/L，雙氧水10g/L，余量為水。
[0022]上述基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑的配制方法為:將硫酸鐵和硫酸亞鐵溶于水中，然后加入濃硫酸，攪拌至完全溶解，待溫度冷卻至常溫后加入苯丙三氮唑、烷基磺酸、聚乙二醇(6000)、雙氧水，攪拌至完全溶解，用水定容至I升，既得所述基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑。選取5厘米X5厘米，平均鍍錫厚度為10微米的覆銅純錫鍍板，將上述退錫劑控溫在30°C，將純鍍錫板放入200毫升退錫劑中，不停晃動(dòng)鍍錫板，2分鐘后，錫退除干凈，漏出的銅層光亮，過程中無有害氣體產(chǎn)生。
[0023]實(shí)施例2
[0024]配制一種基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，各組分含量如下:濃硫酸200g/L，硫酸鐵200g/L，硫酸亞鐵0.5g/L，苯丙三氮唑lg/L，氨基磺酸5g/L，壬基酚聚氧乙烯醚2g/L，雙氧水20g/L，余量為水。
[0025]上述基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑的配制方法為:將硫酸鐵和硫酸亞鐵溶于水中，然后加入濃硫酸，攪拌至完全溶解，待溫度冷卻至常溫后加入苯丙三氮唑、氨基磺酸、壬基酚聚氧乙烯醚、雙氧水，攪拌至完全溶解，用水定容至I升，既得所述退錫劑。選取5厘米X5厘米，平均鍍錫厚度為10微米的覆銅純錫鍍板，將上述退錫劑控溫在30°C，將純鍍錫板放入200毫升退錫劑中，不?；蝿?dòng)鍍錫板，1.5分鐘后，錫退除干凈，漏出的銅層光亮，過程中無有害氣體產(chǎn)生。
[0026]實(shí)施例3
[0027]配制一種基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，各組分含量如下:濃硫酸300g/L，硫酸鐵200g/L，硫酸亞鐵0.5g/L，苯丙三氮唑lg/L，烷基磺酸5g/L，聚乙二醇(6000)2g/L，雙氧水10g/L，余量為水。
[0028]上述基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑的配制方法為:將硫酸鐵和硫酸亞鐵溶于水中，然后加入濃硫酸，攪拌至完全溶解，待溫度冷卻至常溫后加入苯丙三氮唑、甲基磺酸、聚乙二醇(6000)、雙氧水，攪拌至完全溶解，用水定容至I升，既得所述退錫劑。選取5厘米X5厘米，平均鍍錫厚度為10微米的覆銅純錫鍍板，將上述退錫劑控溫在30°C，將純鍍錫板放入200毫升退錫劑中，不?；蝿?dòng)鍍錫板，2分鐘后，錫退除干凈，漏出的銅層光亮，過程中無有害氣體產(chǎn)生。
[0029]實(shí)施例4
[0030]配制一種基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，各組分含量如下:濃硫酸200g/L，硫酸鐵200g/L，硫酸亞鐵0.5g/L，苯丙三氮唑lg/L，烷基磺酸5g/L，聚乙二醇(6000)2g/L，雙氧水10g/L，余量為水。
[0031 ]上述基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑的配制方法為:將硫酸鐵和硫酸亞鐵溶于水中，然后加入濃硫酸，攪拌至完全溶解，待溫度冷卻至常溫后加入苯丙三氮唑、甲基磺酸、聚乙二醇(6000)、雙氧水，攪拌至完全溶解，用水定容至I升，既得所述退錫劑。選取5厘米X5厘米，平均鍍錫厚度為10微米的覆銅純錫鍍板，將上述退錫劑控溫在40°C，將純鍍錫板放入200毫升退錫劑中，不?；蝿?dòng)鍍錫板，1.5分鐘后，錫退除干凈，漏出的銅層光亮，過程中無有害氣體產(chǎn)生。
[0032]實(shí)施例5
[0033]配制一種基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，各組分含量如下:濃硫酸200g/L，硫酸鐵200g/L，硫酸亞鐵0.5g/L，苯丙三氮唑lg/L，烷基磺酸5g/L，聚乙二醇(6000)2g/L；雙氧水10g/L;余量為水。
[0034]上述基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑的配制方法為:將硫酸鐵和硫酸亞鐵溶于水中，然后加入濃硫酸，攪拌至完全溶解，待溫度冷卻至常溫后加入苯丙三氮唑、甲基磺酸、聚乙二醇(6000)、雙氧水，攪拌至完全溶解，用水定容至I升，既得所述退錫劑。選取5厘米X5厘米，平均鍍錫厚度為10微米的覆銅純錫鍍板，將上述退錫劑控溫在50°C，將純鍍錫板放入200毫升退錫劑中，不?；蝿?dòng)鍍錫板，I分鐘后，錫退除干凈，漏出的銅層光亮，過程中無有害氣體產(chǎn)生。
[0035]以上說述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此，任何熟悉本技術(shù)鄰域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思前提下，做出輕易的改變，這些都是本發(fā)明的保護(hù)范圍，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，其特征在于:由以下組份配制而成，各組分含量如下:濃硫酸150?3008/1，鐵鹽100?2008/1，硫酸亞鐵0.1?18/1，銅的有機(jī)緩蝕劑0.1?5g/L，有機(jī)酸絡(luò)合劑2?10g/L，表面活性劑2?3g/L，促進(jìn)劑10?100g/L，余量為水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，其特征在于:所述濃硫酸是指通用市售的98%的濃硫酸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，其特征在于:所述鐵鹽為硫酸鐵、聚合硫酸鐵中的一種或者兩種的任意比例的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，其特征在于:所述銅的有機(jī)緩蝕劑為苯丙三氮唑、甲基苯丙三氮唑、咪唑中的任意一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，其特征在于:所述有機(jī)酸絡(luò)合劑為烷基磺酸、氨基磺酸中的一種或者兩種的任意比例的混合物。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，其特征在于:所述表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇中的任意一種。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，其特征在于:所述的聚乙二醇為分子量為600-10000的聚乙二醇。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑，其特征在于:所述促進(jìn)劑為雙氧水。9.權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: 首先將鐵鹽和硫酸亞鐵溶于水中，然后加入濃硫酸，攪拌至完全溶解，待溫度冷卻至常溫后加入銅的有機(jī)緩蝕劑、有機(jī)酸絡(luò)合劑、表面活性劑、促進(jìn)劑，攪拌至完全溶解，用水定容，既得所述的基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑及其制備方法，屬于金屬鍍層退除技術(shù)領(lǐng)域。所述的基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑由以下組份配制而成，各組分含量如下：濃硫酸150～300g/L，鐵鹽100～200g/L，硫酸亞鐵0.1～1g/L，銅的有機(jī)緩蝕劑0.1～5g/L，有機(jī)酸絡(luò)合劑2～10g/L，表面活性劑2～3g/L，促進(jìn)劑10～100g/L，余量為水。本發(fā)明的基于硫酸-鐵鹽體系的退錫劑以水為溶劑，不含硝酸以及氟化物、在退錫過程中不產(chǎn)生含氮氧化合物的有毒氣體、不產(chǎn)生淤泥、對(duì)銅的腐蝕極低、銅面光亮，一種環(huán)保型退錫劑。
【IPC分類】C23F1/44
【公開號(hào)】CN105714298
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610173615
【發(fā)明人】張波, 潘湛昌, 詹國和, 付正皋, 肖俊, 劉根, 胡光輝, 肖楚民
【申請(qǐng)人】廣東工業(yè)大學(xué)