CN101812719B - 低碱度电解去毛刺溶液、其制备方法及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低碱度电解去毛刺溶液，其特征在于，在水溶液含有的组分的浓度为：氢氧化钾80～100g/L；醋酸钠5～30g/L；阴离子表面活性剂0.01～0.08g/L。本发明具有有益效果：本发明中的低碱度电解去毛刺溶液，使碱在浓度降低50％的情况下，仍具有相同的去毛刺能力。碱使用量少，减少了碱等有毒有害物质的使用，同样有毒有害物质的排放量也会减少，对环境危害的程度会降低，采用醋酸钠，可以生产无磷化的去毛刺溶液，对环境的污染小。
Description
技术领域
本发明涉及一种低碱度电解去毛刺溶液、其制备方法及使用方法。
背景技术
SMD电子元件在电镀前，需去除在封装时所产生的环氧溢胶(毛刺)，目前使用的工艺如下：现有技术中的电解去毛刺溶液中：氢氧化钾含量为250g/L(以氢氧化钠)。使用时，在温度50-60℃、阴极电流密度15-25A/dm2条件下电解1.5-3min。
该去毛刺溶液虽能有效的去除在封装时所产生的环氧溢胶(毛刺)，但缺点是碱度即氢氧化钾含量太高，对一些薄型封装体或致密性差的封装体有严重影响。严重时甚至导致处理后的元器件不能使用。而且较高的浓度也不利于环保的要求和低碳经济的要求，经济性也差。如果降低浓度，那么它的去毛刺能力也随之降低，实验表明：当浓度在90g/L时，其去毛刺能力只有原来的80％左右。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种碱含量低的低碱度电解去毛刺溶液。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
低碱度电解去毛刺溶液，其特征在于，在水溶液含有的组分的浓度为：氢氧化钾80～100g/L；醋酸钠5～30g/L；阴离子表面活性剂0.01～0.08g/L。
优选地是，所述的水溶液中，水的电阻率大于等于500KΩ·cm。
优选地是，所述碱选自氢氧化钾或氢氧化钠。
优选地是，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸钠、烷基磺酸钠、仲烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
本发明的另一个目的是提供低碱度电解去毛刺溶液的制备方法，其特征在于，将氢氧化钾加入水中溶解，再边搅拌边加入醋酸钠，降温至40℃以下，将阴离子表面活性剂溶于水制成阴离子表面活性剂水溶液，在搅拌的情况下将阴离子表面活性剂水溶液加入溶解有氢氧化钾和醋酸钠的水溶液中，制得溶液中各组分含量为氢氧化钾160～200g/L；醋酸钠10～60g/L；阴离子表面活性剂0.02～0.16g/L；再向上述步骤制得的溶液中加入水，使各组分浓度达到：氢氧化钾80～100g/L；醋酸钠5～30g/L；阴离子表面活性剂0.01～0.08g/L。
本发明的另一个目的是提供低碱度电解去毛刺溶液的使用方法，其特征在于，在温度50-60℃，阴极电流密度15-25A/dm2条件下，将需去毛刺的电子元件浸入溶液中电解处理。
本发明所述的低碱度是指碱含量低，浓度低。电解去毛刺溶液是指在溶液中通电电解法去除毛刺。
各成分的作用：
氢氧化钾---导电剂，能与环氧发生化学反应而软化溢胶，当浓度降低时，不但电压增高，导电能力下降，而且去毛刺能力也大大降低。当浓度增高时，溶液稠度增加，影响离子扩散，还会对元器件造成伤害。
醋酸钠---缓冲剂，在电化学的作用下，能使阳极上产生均匀的氧气，在阴极上能产生均匀的氢气，这些均匀气体不断溢出，能帮助加速去除毛刺，达到降低碱度的作用。同时也由于这些缓冲剂的存在，抑制了强碱对基体金属的 腐蚀，更有利于强碱与毛刺的作用。
阴离子表面活性剂----湿润剂，使工件表面湿润，提高极化作用，有利于阴极产生的氢气冲击毛刺。
本明具有有益效果：本发明中的低碱度电解去毛刺溶液，使碱在浓度降低50％的情况下，仍具有相同的去毛刺能力。碱使用量少，减少了碱等有毒有害物质的使用，同样有毒有害物质的排放量也会减少，对环境危害的程度会降低，采用醋酸钠，可以生产无磷化的去毛刺溶液，对环境的污染小。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的描述：
实施例1
取电阻率等于500KΩ·cm的纯水，分为相等的两份。
向第一份水中加入氢氧化钾，待其溶解后，边搅拌边加入醋酸钠，降温至35℃。
从第二份水中取部分水，按十二烷基硫酸钠与水重量比1∶50将阴离子表面活性剂溶于水，加热至溶液纯清，十二烷基硫酸钠完全溶于水制成水溶液。
在搅拌的情况下将十二烷基硫酸钠水溶液加入溶解有氢氧化钾和醋酸钠的水溶液中，再加入第二份水中剩余的水。水溶液含有的组分含量为氢氧化钾180g/L；醋酸钠50g/L；十二烷基硫酸钠0.1g/L。
实际使用时，向上述步骤制得的溶液中加入等体积的水，使各组分浓度达到：氢氧化钾90g/L；醋酸钠25g/L；十二烷基硫酸钠0.05g/L。制成低碱度电解去毛刺溶液。
去毛刺时，将电子元件浸入55℃的低碱度电解去毛刺溶液中，电压1～3V、阴极电流密度15-25A/dm2条件下电解处理1至2分钟。
实施例2
取电阻率800KΩ·cm的纯水，分为相等的两份。
向第一份水中加入氢氧化钾，待其溶解后，边搅拌边加入醋酸钠，降温至30℃。
从第二份水中取部分水，按十二烷基硫酸钠与水重量比1∶60将阴离子表面活性剂溶于水，加热至溶液纯清，十二烷基硫酸钠完全溶于水制成水溶液。
在搅拌的情况下将十二烷基硫酸钠水溶液加入溶解有氢氧化钾和醋酸钠的水溶液中，再加入第二份水中剩余的水。水溶液含有的组分含量为氢氧化钾185g/L；醋酸钠40g/L；十二烷基硫酸钠0.14g/L。
实际使用时，向上述步骤制得的溶液中加入等体积的水，使各组分浓度达到：氢氧化钾92.5g/L；醋酸钠20g/L；十二烷基硫酸钠0.07g/L。制成低碱度电解去毛刺溶液。
去毛刺时，将电子元件浸入55℃的低碱度电解去毛刺溶液中，电压1～3V、阴极电流密度15-25A/dm2条件下电解处理1至2分钟。
实施例3
取电阻率900KΩ·cm的纯水，分为相等的两份。
向第一份水中加入氢氧化钠，待其溶解后，边搅拌边加入醋酸钠，降温至20℃。
从第二份水中取部分水，按十二烷基苯磺酸与水重量比1∶40溶于水，加 热至溶液纯清，十二烷基苯磺酸完全溶于水制成水溶液。
在搅拌的情况下将十二烷基苯磺酸水溶液加入溶解有氢氧化钠和醋酸钠的水溶液中，加入第二份水中剩余的水。水溶液含有的组分含量为氢氧化钠116g/L；醋酸钠20g/L；十二烷基苯磺酸0.05g/L。
实际使用时，向上述步骤制得的溶液中加入等体积的水，使各组分浓度达到：氢氧化钠80g/L；醋酸钠10g/L；十二烷基苯磺酸0.025g/L。制成低碱度电解去毛刺溶液。
使用方法与实施例1相同。
实施例4
取电阻率为800KΩ·cm的纯水，分为相等的两份。
向第一份水中加入氢氧化钠，待其溶解后，边搅拌边加入醋酸钠，降温至38℃。
从第二份水中取部分水，按十二烷基苯磺酸钠与水重量比1∶55将阴离子表面活性剂溶于水，加热至溶液纯清，十二烷基苯磺酸钠中完全溶于水制成水溶液。
在搅拌的情况下将十二烷基苯磺酸钠中水溶液加入溶解有氢氧化钠和醋酸钠的水溶液中，再加入第二份水中剩余的水。水溶液含有的组分含量为氢氧化钠196g/L；醋酸钠40g/L；十二烷基苯磺酸钠0.08g/L。
实际使用时，向上述步骤制得的溶液中加入等体积的水，使各组分浓度达到：氢氧化钾98g/L；醋酸钠20g/L；十二烷基硫酸钠0.04g/L。制成低碱度电解去毛刺溶液。
使用效果对比：以下所称的碱为氢氧化钾。
现有技术中的去毛刺溶液，碱的浓度250g/L(以氢氧化钠计)。
| 性能 | 现有技术中的去毛刺溶液 | 实施例1中的去毛刺溶液 |
| 使用条件 | 相同 | 相同 |
| 适应产品 | 较小 | 较广 |
| 去毛刺能力 | 相同 | 相同 |
| 对封装体的损伤 | 较大 | 较小 |
| 对基材的损伤 | 较大 | 较小 |
| 碱度 | 高 | 低 |
| 溶液稳定性 | 能循环使用 | 能循环使用 |
| 经济性 | 一般 | 较好 |
| 环保性 | 一般 | 较好 |
因为SMD的封装体均为环氧树脂，碱会腐蚀环氧树脂，当碱浓度越高，腐蚀越厉害，同样，当基材为铜基时，也会发生一样情况。
经济性好主要表现为：配置成本降低。
环保性好主要表现为：浓度减低就会减少有毒有害物质(碱)的使用，同样有毒有害物资的排放量也会相应减少，对环境危害的程度会降低。采用醋酸钠还可以生产无磷化的去毛刺溶液。
本发明通过改良原有的配方，添加了一些辅助药剂，使碱在浓度降低50％的情况下，仍具有相同的去毛刺能力。
本发明中的实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本发明保护范围内。
Claims (4)
1.低碱度电解去毛刺溶液，其特征在于，在水溶液含有的组分的浓度为：氢氧化钾80～100g/L；醋酸钠5～30g/L；阴离子表面活性剂0.01～0.08g/L；所述阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸钠、烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的低碱度电解去毛刺溶液，其特征在于，所述的水溶液中，水的电阻率大于等于500KΩ·cm。
3.权利要求1至2任一权利要求所述的低碱度电解去毛刺溶液的制备方法，其特征在于，将氢氧化钾加入水中溶解，再边搅拌边加入醋酸钠，降温至40℃以下，将阴离子表面活性剂溶于水制成阴离子表面活性剂水溶液，在搅拌的情况下将阴离子表面活性剂水溶液加入溶解有氢氧化钾和醋酸钠的水溶液中，使最终的溶液中各组分浓度达到：氢氧化钾80～100g/L；醋酸钠5～30g/L；阴离子表面活性剂0.01～0.08g/L。
4.权利要求1至2任一权利要求所述的低碱度电解去毛刺溶液的使用方法，其特征在于，在温度50-60℃，阴极电流密度15-25A/dm2条件下，将需去毛刺的电子元件浸入溶液中电解处理。
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