CN104845435B - 一种感光油墨清洗剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种感光油墨清洗剂，涉及油墨清洗剂技术领域。所述的感光油墨清洗剂包括以下质量浓度成分：无机碱20～150g/L，有机碱10～60g/L，渗透剂5～50g/L，润湿剂0.1～5g/L，缓蚀剂0.5～3g/L，余量为去离子水。本发明通采用氢氧化钠作为主要成分，辅以适量的有机碱，通过氢氧化钠和有机碱的协同作用，加快感光油墨的清洗速度，且无残留。清洗剂在较少的有机碱用量的前提下，保持较快的清洗速度，提高生产效率。通过合理的配方和添加缓蚀剂，使清洗剂对底材没有腐蚀或者腐蚀及其微小。
Description
技术领域
本发明涉及油墨清洗剂技术领域，尤其涉及一种用于PCB生产制造过程中感光抗镀油墨去除，特别是二次图像抗镀油墨去除的清洗剂。
背景技术
随着PCB对高密度、细孔径、细线宽/间距、多层化和薄层化以及环保等方面的发展要求，抗镀油墨以其优良的抗蚀抗电镀性能、高分辨以及设备通用和应用成本低等优点已广泛应用于PCB的生产过程。感光抗镀油墨的应用流程通常为铜表面前处理、涂布、前烘、曝光、显影、后烘、电镀(或蚀刻)和剥除油墨，即感光电镀油墨在完成电镀掩模后需要被剥除。因为感光抗镀油墨固化形成类似于干膜的胶膜，所以一般将油墨清洗剂也称为退菲林液。
感光电镀油墨主要由碱溶性树脂、填料、颜料和溶剂等成分组成，通常使用氢氧化钠或氢氧化钾水溶液去除，该类退菲林液的成本低廉，污水易于处理，至今仍在广泛使用，但其清洗速度慢，在细线路板中存在油墨残留的问题。但近年随着电子工业的发展、PCB线宽/线距逐渐变窄，载板制作工艺、化学镍金等工艺的出现以及提高生产效率的要求，有机碱型退菲林液应运而生。有机碱型的主要成分是有机胺类化合物，特点是剥除速度快，对阻焊油墨层无侵蚀。特别适用于二次图像转移抗镀油墨的去除。但是有机碱型退菲林液为了达到满意的清洗效果配方中使用了较多的有机胺类化合物，与无机碱型退菲林液相比毒性大，对人体和环境危害大其废水处理是个难题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种清洗速度快、对PCB基材无腐蚀的感光油墨清洗剂，具体方案如下：
一种感光油墨清洗剂，包括以下质量浓度成分：
进一步的，所述的无机碱选自氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。无机碱通过和油墨中碱溶性树脂反应，使油墨碎裂，同时攻击油墨和底材(阻焊油墨和裸铜)的界面，促使油墨从底材上脱落。本发明无机碱的用量优选为20～150g/L，配方中无机碱浓度低于20g/L，清洗效果不理想，无机碱的用量超过150g/L，清洗剂的对底材腐蚀严重。
进一步的，所述的有机碱选自单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、胆碱、四甲基氢氧化铵中的一种。有机碱由于分子中含有有机链段，更容易渗透到固化后油墨中，可以和氢氧化钠产生协同作用，使油墨的主体树脂聚合物链段碎裂成小片段，加快油墨清洗速度。有机碱用量低于10g/L，清洗剂对油墨的清洗速度加速不明显，有机碱高用量高于60g/L，清洗剂对底材腐蚀严重。
进一步的，所述的渗透剂选自丙二醇甲醚、醇醚类溶剂、酮类溶剂、非质子极性溶剂中的一种。优选的，所述的醇醚类溶剂选自乙二醇丁醚、二缩三乙二醇单丁醚中的一种；所述的酮类溶剂选自丁酮、N-甲基吡咯烷酮中的一种；所述的非质子极性溶剂选自二甲基亚砜、二甲基甲酰胺中的一种。该渗透剂是一种可溶于水的有机溶剂，能对油墨的树脂起到溶胀，用于加快清洗速度。
进一步的，所述的润湿剂为脂肪醇类表面活性剂。优选的，所述的脂肪醇类表面活性剂选自AEO-9、AEO-3中的至少一种。润湿剂是能改善清洗剂与油墨界面润湿性。
进一步的，所述的缓蚀剂选自苯并咪唑、苯并咪唑类衍生物、苯并三氮唑、苯并三氮唑类衍生物中的至少一种。优选的，所述的苯并咪唑类衍生物选自巯基苯并咪唑、甲基苯并咪唑、羟基苯并咪唑中的至少一种；所述的苯并三氮唑类衍生物选自巯基苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、羟基苯并三氮唑中的至少一种。缓蚀剂是用于减缓清洗剂对底材上铜导体的腐蚀。
进一步的，所述的感光油墨清洗剂还包括0.05-0.5g/L的消泡剂。优选的，所述的消泡剂选自聚醚类消泡剂和/或有机硅改性聚醚消泡剂。
本发明感光油墨清洗剂的制作方法为：
根据所需配制清洗剂的体积，计算准备好相应质量的无机碱、有机碱、渗透剂、润湿剂、缓蚀剂；将无机碱加入去离子水中，搅拌使其成分溶解，待其降温至室温后加入缓蚀剂、有机碱、润湿剂、消泡剂搅拌混合均匀；最后加入渗透剂，用去离子水稀释到所需体积，搅拌混合均匀，得到本发明的感光油墨清洗剂。
本发明采用氢氧化钠作为主要成分，辅以适量的有机碱，通过氢氧化钠和有机碱的协同作用，加快感光油墨的清洗速度，且无残留。清洗剂在较少的有机碱用量的前提下，保持较快的清洗速度，提高生产效率。通过合理的配方和添加缓蚀剂，使清洗剂对底材(阻焊油墨和裸铜)没有腐蚀或者腐蚀及其微小。本发明的感光油墨清洗剂尤其适用于PCB生产制造过程中感光抗镀油墨的去除，特别是适用于二次抗镀油墨的去除。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明。
实施例1
先量取600ml去离子水加入到混合反应釜中，加入20～150g无机碱剧烈搅拌溶解，待其降温到室温后，再将0.5～3g缓蚀剂、10～60g有机碱和0.1～5g润湿剂加入到混合釜中，搅拌30min使其混合均匀，最后加入5～50g渗透剂，用去离子水稀释到1L，再搅拌30min使其混合均匀。
实施例2
先量取600ml去离子水加入到混合反应釜中，加入20g氢氧化钠剧烈搅拌溶解，待其降温到室温后，再将0.5g苯并三氮唑、60g单乙醇胺和3.7g AEO-9加入到混合釜中，搅拌30min使其混合均匀，最后加入5g丙二醇甲醚，用去离子水稀释到1L，再搅拌30min使其混合均匀。
实施例3
先量取600ml去离子水加入到混合反应釜中，加入150g氢氧化钠剧烈搅拌溶解，待其降温到室温后，再将1.8g苯并三氮唑、10g单乙醇胺和1.9g AEO-9加入到混合釜中，搅拌30min使其混合均匀，最后加入20g丙二醇甲醚，用去离子水稀释到1L，再搅拌30min使其混合均匀。
实施例4
先量取600ml去离子水加入到混合反应釜中，加入105g氢氧化钠剧烈搅拌溶解，待其降温到室温后，再将3g苯并三氮唑、45g单乙醇胺和1.9g AEO-9加入到混合釜中，搅拌30min使其混合均匀，最后加入5g丙二醇甲醚，用去离子水稀释到1L，再搅拌30min使其混合均匀。
实施例5
先量取600ml去离子水加入到混合反应釜中，加入65g氢氧化钠剧烈搅拌溶解，待其降温到室温后，再将1.8g苯并三氮唑、25g单乙醇胺和5g AEO-9加入到混合釜中，搅拌30min使其混合均匀，最后加入20g丙二醇甲醚，用去离子水稀释到1L，再搅拌30min使其混合均匀。
实施例6
先量取600ml去离子水加入到混合反应釜中，加入65g氢氧化钠剧烈搅拌溶解，待其降温到室温后，再将3g苯并三氮唑、10g四甲基氢氧化铵和3.7g AEO-9加入到混合釜中，搅拌30min使其混合均匀，最后加入20g丙二醇甲醚，用去离子水稀释到1L，再搅拌30min使其混合均匀。
实施例7
先量取600ml去离子水加入到混合反应釜中，加入20g氢氧化钠剧烈搅拌溶解，待其降温到室温后，再将1.3g苯并三氮唑、25g单乙醇胺和1.9g AEO-9加入到混合釜中，搅拌30min使其混合均匀，最后加入35g二甲基亚砜，用去离子水稀释到1L，再搅拌30min使其混合均匀。
对上述实施例2-7制备的感光油墨清洗剂以及10％氢氧化钠溶液(对比试验1)、深圳市板明科技有限公司的BTH-1092H有机碱退膜液(对比试验2)进行以下测试：
1)采用20cm×40cm的印刷有感光油墨的PCB(PCB表面覆有阻焊油墨)进行测试，测试温度45℃，检测表面感光油墨完全被清洗的时间、清洗后感光油墨残留情况、清洗后阻焊油墨的腐蚀情况。
清洗后感光油墨残留情况用莱卡DM2700M显微镜进行观察；清洗后阻焊油墨的腐蚀情况采用目测观察。
2)采用5cm×4cm覆铜PCB测试清洗过程中的蚀铜速率，测试时间2min。
蚀铜速率＝28.1*(m1-m0)；其中，蚀铜速率单位为μm/min，m0为蚀刻前PCB的质量，m1为蚀刻后PCB的质量。
测试结果如表1所示：
表1
实施例8
先量取600ml去离子水加入到混合反应釜中，加入80g氢氧化钾剧烈搅拌溶解，待其降温到室温后，再将1g苯并咪唑、1g甲基苯并三氮唑、30g胆碱、4g AEO-3、0.2g聚醚类消泡剂加入到混合釜中，搅拌30min使其混合均匀，最后加入20g乙二醇丁醚，用去离子水稀释到1L，再搅拌30min使其混合均匀。
实施例9
先量取600ml去离子水加入到混合反应釜中，加入100g氢氧化钾剧烈搅拌溶解，待其降温到室温后，再将1g苯并咪唑、1g甲基苯并三氮唑、1g巯基苯并三氮唑、30g二乙醇胺、2g AEO-3、2g AEO-9、0.2g聚醚类消泡剂、0.2g有机硅改性聚醚消泡剂加入到混合釜中，搅拌30min使其混合均匀，最后加入20gN-甲基吡咯烷酮，用去离子水稀释到1L，再搅拌30min使其混合均匀。
实施例10
先量取600ml去离子水加入到混合反应釜中，加入120g氢氧化钾剧烈搅拌溶解，待其降温到室温后，再将0.5g苯并咪唑、0.5g羟基苯并咪唑、0.5g苯并三氮唑、0.5g羟基苯并三氮唑、30g三乙醇胺、1g AEO-3、2g AEO-9、0.2g聚醚类消泡剂、0.1g有机硅改性聚醚消泡剂加入到混合釜中，搅拌30min使其混合均匀，最后加入20g二缩三乙二醇单丁醚，用去离子水稀释到1L，再搅拌30min使其混合均匀。
实施例11
先量取600ml去离子水加入到混合反应釜中，加入120g氢氧化钾剧烈搅拌溶解，待其降温到室温后，再将1g苯并咪唑、1g苯并三氮唑、30g三乙醇胺、2g AEO-9、0.1g有机硅改性聚醚消泡剂加入到混合釜中，搅拌30min使其混合均匀，最后加入30g二甲基甲酰胺，用去离子水稀释到1L，再搅拌30min使其混合均匀。
实施例12
先量取600ml去离子水加入到混合反应釜中，加入50g氢氧化钾剧烈搅拌溶解，待其降温到室温后，再将1g苯并咪唑、1g苯并三氮唑、30g三乙醇胺、2g AEO-9、0.3g有机硅改性聚醚消泡剂加入到混合釜中，搅拌30min使其混合均匀，最后加入30g二甲基亚砜，用去离子水稀释到1L，再搅拌30min使其混合均匀。
以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。
Claims (5)
1.一种感光油墨清洗剂，其特征在于，所述的感光油墨清洗剂包括以下质量浓度成分：
所述的有机碱选自单乙醇胺、二乙醇胺、胆碱、四甲基氢氧化铵中的一种；
所述的渗透剂选自醇醚类溶剂、酮类溶剂中的一种；
所述的润湿剂为AEO-9、AEO-3中的至少一种；所述的缓蚀剂选自巯基苯并咪唑、甲基苯并咪唑、羟基苯并咪唑、甲基苯并三氮唑、羟基苯并三氮唑中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的感光油墨清洗剂，其特征在于，所述的无机碱选自氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。
3.根据权利要求1所述的感光油墨清洗剂，其特征在于，所述的有机碱选自单乙醇胺、二乙醇胺、胆碱、四甲基氢氧化铵中的一种。
4.根据权利要求1所述的感光油墨清洗剂，其特征在于，所述的醇醚类溶剂选自乙二醇丁醚、二缩三乙二醇单丁醚中的一种；所述的酮类溶剂选自丁酮、N-甲基吡咯烷酮中的一种。
5.据权利要求1所述的感光油墨清洗剂，其特征在于，所述的消泡剂选自有机硅改性聚醚消泡剂。
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