CN101845631A - 印制电路板不良化学镍镀层的退镍液及其制备方法、退除不良化学镍镀层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种印制电路板不良化学镍镀层的退镍液及其制备方法、退除不良化学镍镀层的方法，要解决的技术问题是降低PCB的额外成本，保持PCB返工处理后的物理性能。本发明的退镍液每升溶液含有：过硫酸钠10-300g，硫酸溶液10-200g，缓蚀剂烷酮类0.1-100g，缓蚀剂噻唑类0.1-50g。退除不良化学镍镀层的方法：不良的PCB镍金板除油液，浸入退镍液中，按每15分钟退除镍层4微米时间计算，到时间取出PCB板。本发明与现有技术相比，成本低，具有环保，退镍时间短，退镍速度恒定，药液几乎不伤铜基材，裸露铜基材在该退镍液中铜的损耗小于0.5μm/h，能很好的保障细线路的完整性。
Description
技术领域
本发明涉及一种印制电路板的退镍液及其制备方法、以及采用该退镍液退除不良镀层的方法，特别是一种铜基材印制电路板的退镍液及其制备方法、以及采用该退镍液退除不良镀层的方法。
技术背景
随着电子信息产业的飞速发展，3C产品也不断的普及和加深，同时带动着印制电路板PCB(Printed Circuit Board)制造业的迅速发展。PCB作为电子产品关键的一个部件，从设计到生产，再到电子元器件的集成是一个非常复杂的过程，其中任何一个环节出现差错都会导致最终产品性质的突变，而化学镍金工艺是PCB制作过程中终点的一个重要环节。化学镍金镀层集可焊接、可接触导通、可打线、可散热功能于一体，也是PCB最终板面保护的一种重要手段，被目前各线路板厂商选择最多的一种表面处理工艺。尽管各PCB厂家采用先进的控制手段通过操作工艺严格控制质量，也会由于种种原因而出现不良品，比如漏镀、渗镀、镀层厚度不符合设计要求，在这种情况下大多数厂家都会将PCB报废，不仅之前多道工序的积累会前功尽弃，增加了PCB的额外成本。另外，为了使不良的PCB化学镍金后的产品进行返工处理，减少生产厂家的损失，同时又不降低产品的物理性能，常规的铜上退镍方法分为酸性和碱性，酸性退镍法是采用硝酸、双氧水等强氧化性的酸对镍层进行溶解。硝酸烟雾大，对人体伤害大，对镍和铜的溶解力强，不易控制。双氧水稳定性不好，易挥发，退镀不稳定，对基材铜的表面伤害也很大，尤其是对于线路很细，基材铜又很薄的线路板来说，根本不适用，往往镍退尽了，线路上的细铜线也断了。而对于碱性退镀液往往是碱浓度大，使用温度高，线路板的油墨和阻焊膜无法经受其侵蚀。用高浓度的强酸性和强碱性退镍方法还会带来环境污染的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种印制电路板不良化学镍镀层的退镍液及其制备方法、退除不良化学镍镀层的方法，要解决的技术问题是降低PCB的额外成本，保持PCB返工处理后的物理性能。
本发明采用以下技术方案：一种印制电路板不良化学镍镀层的退镍液，所述退镍液每升溶液含有：过硫酸钠10-300g，硫酸溶液10-200g，缓蚀剂烷酮类0.1-100g，缓蚀剂噻唑类0.1-50g，溶剂为水；所述烷酮类采用聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、噻唑烷二酮的任一种或两种，所述噻唑类采用巯基苯并噻唑、苯并噻唑、甲基苯并噻唑的任一种或两种。
本发明每升溶液过硫酸钠用量为：100-200g，硫酸溶液用量50-100g，烷酮类用量1-10g，噻唑类用量1-5g。
本发明的硫酸溶液为98％的硫酸。
一种印制电路板不良化学镍镀层的退镍液的制备方法，包括以下步骤：一、在退镍液总容积量一半的水中，按每升退镍液加入98％的硫酸溶液10-200g，搅拌均匀；二、按每升退镍液加入过硫酸钠10-300g，搅拌至完全溶解；三、按每升退镍液加入缓蚀剂烷酮类0.1-100g，缓蚀剂噻唑类0.1-50g；四、补加余量的水，搅拌均匀，得到印制电路板不良化学镍镀层的退镍液。
一种印制电路板退除不良化学镍镀层的方法，包括以下步骤：一、将不良的PCB镍金板用弱酸性除油液，在30-40℃浸泡3-5分钟；二、用金离子络合剂浸泡1-2分钟，用水清洗干净；三、将PCB不良板浸入印制电路板不良化学镍镀层的退镍液中，根据镍层厚度，按每15分钟退除镍层4微米时间计算，到时间取出PCB板，不良PCB板退除镍层结束。
本发明的方法，将退尽镍层后的PCB板用磨刷机轻刷，转速30-60r/min，磨刷2-3次平整表面。
本发明的金离子络合剂是氰化钠。
本发明的弱酸性除油液为CG-1551酸性除油剂。
本发明与现有技术相比，效果明显，对于镍离子的容忍量在60g/l以上，成本低，具有环保，退镍时间短，退镍速度恒定，药液几乎不伤铜基材，裸露铜基材在该退镍液中铜的损耗小于0.5um/h，完全满足PCB行业线路尺寸的要求，能很好的保障细线路的完整性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。印制电路板不良化学镍镀层的退镍液，每升溶液由以下物质和用量组成：过硫酸钠10-300g，98％的的硫酸溶液10-200g，缓蚀剂烷酮类0.1-100g，缓蚀剂噻唑类0.1-50g，溶剂为水。烷酮类采用聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、噻唑烷二酮的任一种或两种，噻唑类采用巯基苯并噻唑、苯并噻唑、甲基苯并噻唑的任一种或两种。
每升溶液过硫酸钠用量优选为：100-200g，硫酸溶液用量优选50-100g，烷酮类用量优选1-10g，噻唑类用量优选在1-5g。
本发明鉴于线路板的不耐高温、不耐高浓度强碱、不耐高浓度强酸特性，所述退镍液为低浓度酸性液，过硫酸钠主要用于氧化和溶解化学镍层，硫酸主要是起到增强溶液酸度并加速镍层剥落的作用。烷酮类有机物作为吸咐在铜表面保护其不被腐蚀的极性物质，噻唑类也作为铜的保护物质。
本发明的印制电路板不良化学镍镀层的退镍液的制备方法，在常温下进行，设备选用聚丙烯、聚氯乙烯或铁氟龙耐酸性的材料容器，包括以下步骤：一、在退镍液总容积量一半的水中，按每升退镍液加入98％的硫酸溶液10-200g，搅拌均匀；二、按每升退镍液加入过硫酸钠10-300g，搅拌至完全溶解；三、按每升退镍液加入缓蚀剂烷酮类0.1-100g，缓蚀剂噻唑类0.1-50g；四、补加余量的水，搅拌均匀，得到印制电路板不良化学镍镀层的退镍液。
所述每升溶液过硫酸钠用量优选为：100-200g，硫酸用量优选50-100g，烷酮类用量优选1-10g，噻唑类用量优选在1-5g。
本发明的印制电路板退除不良化学镍镀层的方法，在室温下进行，包括以下步骤：一、将不良的PCB化镍金板用弱酸性除油液，30-40℃浸泡3-5分钟，手动间歇性搅拌，进行清洁处理，弱酸性除油液为深圳市成功科技有限公司的CG-1551酸性除油剂；二、用金离子络合剂氰化钠浸泡1-2分钟，将金层退除干净，用水清洗干净退金后的镍面；三、将PCB不良板浸入本发明的印制电路板不良化学镍镀层的退镍液中，退除镍层速度为4微米/15分钟；四、将退尽镍层后的PCB板用磨刷机轻刷，转速30-60r/min，磨刷2-3次平整表面，PCB不良板退除镍层结束。
本发明的实施例1-5的配方见表1。
从三个实例中，可以看到，在原料优选范围内从不同浓度所体现的效果看，只是退除的速率上有差异，对于铜面的效果都比较理想，符合PCB返工的技术要求，退镍液对底铜腐蚀的程度小于原有铜基线宽、铜基厚度的10％，不影响PCB的技术性能。在工业化应用中，本发明的退镍液具有容易操作，性能稳，成本低的特点。
本发明中的化学镀镍退除液属于酸性介质，由于化学镍层的强耐蚀性能，所以必须有强氧化性的物质才能顺利的溶解镍层，但镍与铜的金属性质很接近，几乎能溶解镍的酸溶液都能溶解铜。本发明的方法中选择了有强氧化性质的过硫酸钠和硫酸两种混合物作为溶解镍层的主要物质，再添加复合型的铜缓蚀剂，使得基材的铜不受退镀液的浸蚀，，而镍层在退镀液的作用下很快的从铜面上脱落并溶解，从而保障了PCB线路的完整性。该药液在常温下使用，操作方便。
采用本发明的退镍液，用量适中，效果明显，所述退镍液对于镍离子的容忍量在60g/l以上，应用成本很低。与现在技术相比，具有环保，退镍时间短，退镍速度恒定，药液几乎不伤铜基材。裸露铜基材在该退镍液中铜的损耗小于0.5um/h，完全满足PCB行业线路尺寸的要求，能很好的保障细线路的完整性。
表1，实施例的配方及效果
| 项目 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 过硫酸钠浓度(g/l) | 100 | 150 | 200 | 10 | 300 |
| 硫酸浓度(g/l) | 50 | 75 | 100 | 10 | 200 |
| 烷酮类缓蚀剂用量(g/l) | 1 | 5 | 10 | 0.1 | 100 |
| 噻唑类缓蚀剂用量(g/l) | 1 | 3 | 5 | 0.1 | 50 |
| 弱酸性除油液浸泡(分) | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 金离子络合剂浸泡(分) | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 退镍液温度(℃) | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 退镀时间(min) | 20 | 15 | 8 | 100 | 4 |
| 不良镍层厚度(um) | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 |
| PCB退除镍镀层后的表面 状态 | 表面呈 均匀铜 色光亮 | 表面呈 均匀铜 色光亮 | 表面呈 均匀铜 色光亮 | 表面呈 均匀铜 色光亮 | 表面呈 均匀铜 色光亮， 对油墨 稍有攻 击 |
Claims (8)
1.一种印制电路板不良化学镍镀层的退镍液，其特征在于：所述退镍液每升溶液含有：过硫酸钠10-300g，硫酸溶液10-200g，缓蚀剂烷酮类0.1-100g，缓蚀剂噻唑类0.1-50g，溶剂为水；所述烷酮类采用聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、噻唑烷二酮的任一种或两种，所述噻唑类采用巯基苯并噻唑、苯并噻唑、甲基苯并噻唑的任一种或两种。
2.根据权利要求1所述的印制电路板不良化学镍镀层的退镍液，其特征在于：所述每升溶液过硫酸钠用量为：100-200g，硫酸溶液用量50-100g，烷酮类用量1-10g，噻唑类用量1-5g。
3.根据权利要求1或2所述的印制电路板不良化学镍镀层的退镍液，其特征在于：所述硫酸溶液为98％的硫酸。
4.一种印制电路板不良化学镍镀层的退镍液的制备方法，包括以下步骤：一、在退镍液总容积量一半的水中，按每升退镍液加入98％的硫酸溶液10-200g，搅拌均匀；二、按每升退镍液加入过硫酸钠10-300g，搅拌至完全溶解；三、按每升退镍液加入缓蚀剂烷酮类0.1-100g，缓蚀剂噻唑类0.1-50g；四、补加余量的水，搅拌均匀，得到印制电路板不良化学镍镀层的退镍液。
5.一种印制电路板退除不良化学镍镀层的方法，包括以下步骤：一、将不良的PCB镍金板用弱酸性除油液，在30-40℃浸泡3-5分钟；二、用金离子络合剂浸泡1-2分钟，用水清洗干净；三、将PCB不良板浸入印制电路板不良化学镍镀层的退镍液中，根据镍层厚度，按每15分钟退除镍层4微米时间计算，到时间取出PCB板，不良PCB板退除镍层结束。
6.根据权利要求5所述的印制电路板退除不良化学镍镀层的方法，其特征在于：将退尽镍层后的PCB板用磨刷机轻刷，转速30-60r/min，磨刷2-3次平整表面。
7.根据权利要求6所述的印制电路板退除不良化学镍镀层的方法，其特征在于：所述金离子络合剂是氰化钠。
8.根据权利要求7所述的印制电路板退除不良化学镍镀层的方法，其特征在于：所述弱酸性除油液为CG-1551酸性除油剂。
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