CN112410790B - 快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液及其制备方法，其中，每升所述用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液中含有：硝酸溶液100～500g、双氧水溶液10～100g、碳酰胺1～10g、乙醇胺10～100g、咪唑类缓蚀剂1～10g，溶剂为水；其中，所述硝酸溶液的质量分数为65％，所述双氧水的质量分数为35％。本发明一种用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液使用温度低，退镍速度快，对印制电路板上的导电铜层腐蚀较小，同时不会损伤印制电路板上的环氧树脂和油墨绝缘层，使用过程中无挥发性气体产生，安全环保，此外，通过本发明中的退镀液退除印制电路板表面的镍镀层后，印制电路板的导电铜面光亮且无印迹，可以直接进入化学镍镀工艺重新施镀。

Description

快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学退镀技术领域，具体涉及一种用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液及其制备方法。

背景技术

印制电路板(Printed Circuit Board，以下简称PCB)作为电子产品的关键部件，从设计到制造，再到电子元器件的集成是一个非常复杂的过程，其中任何一个环节的差错都会影响最终产品的合格率。在PCB的制造过程中，化学镍金镀层集可焊接、可接触、可导通、可打线、可散热等众多功能于一身，是PCB板面最终涂覆层的一种重要方式，也是被目前各线路板厂商选择最多的一种表面处理工艺。

然而在PCB的实际生产过程中，常会因为各种原因而出现化学镍镀层的不合格品，如镍镀层漏镀、渗镀、氧化及镀层厚度等不符合设计要求，导致镍镀层不合格。如前所述，化学镀镍是PCB生产工序中的后端工艺，倘若对不合格品直接报废，成本浪费、代价高昂。在此情况下，PCB厂家一般都会对化学镀镍的不合格品进行返工，即采用化学药水褪除PCB表面的化学镀镍层。由于PCB进入化学镀镍工艺时，表面已经完成了线路图形的制作，其中导电基体为金属铜，绝缘层有环氧树脂和油墨等，因此，当PCB厂家对化学镀镍的不合格品进行返工时，必须避免化学药水对这些导电和绝缘材料造成的侵蚀。

目前用于镍镀层退除的退镀液主要包括三类：一是氰化物体系化学退镀液，此类退镀液中含有剧毒的含氰化合物，会对环境造成严重污染和危害人类健康；二是间硝基苯磺酸钠体系化学退镀液，此类退镀液使用温度较高，使用温度通常为60～70℃，且退镍时间较长，既会侵蚀PCB上的环氧树脂和油墨等高分子材料，也不能满足PCB制造的产能要求；三是硫酸体系化学退镀液，使用温度高、退除时间长且使用步骤多，无法在PCB制造行业广泛使用。

申请号为CN201310181588.0的中国发明专利公开了一种高效环保退镍剂，其组分包括间硝基苯磺酸钠、过硫酸铵、乙二胺、二氨基二硫代甲酸钠、氨基乙酸及水，用于镍镀层退除时，不仅使用温度高，而且退镍时间大于20分钟，不能满足PCB制造的产能要求。

申请号为CN201210264913.5的中国发明专利公开了一种用于铜表面退镍的退镀液，其组分包括硫酸、双氧水、乙二胺、半胱氨酸、氨基磺酸及水，主要应用于表面依次层叠有金属铜和金属镍的塑料工件、陶瓷工件或金属铜工件，由于其使用温度较高(40～70℃)，退镍时间较长(5～10min)，因此，也不适用于PCB表面化学镀镍层的退除。

申请号为CN201010191351.7的中国发明专利公开了一种印制电路板不良化学镍镀层的退镍液，其组分包括过硫酸钠、硫酸溶液、缓蚀剂烷酮类、缓蚀剂噻唑类及水，虽然该专利所公开的退镍液可用于PCB表面镍镀层的退除，但其使用步骤较多，包括多道浸没工序和磨板工序，退镍时间大于10分钟，因此难以在PCB制造行业广泛使用。

因此，亟需开发一种退除印制电路板表面镍镀层的退镀液，使用温度低，退除速度快，且不会对电铜层、环氧树脂和油墨绝缘层造成损伤，能够在PCB制造行业广泛使用。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足，提供了一种用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液，使用温度低，退镍速度快，对印制电路板上的导电铜层腐蚀较小，同时不会损伤印制电路板上的环氧树脂和油墨绝缘层，使用过程中无挥发性气体产生，安全环保，不会对操作人员的身体健康造成影响，此外，通过本发明中的退镀液退除印制电路板表面的镍镀层后，印制电路板的导电铜面光亮且无印迹，可以直接进入化学镍镀工艺重新施镀；此外，本发明还提供了一种用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液的制备方法，工艺简单，操作方便，原材料来源广泛，成本低。

实现上述目的，本发明第一方面提供了用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液，每升所述用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液中含有：硝酸溶液100～500g、双氧水溶液10～100g、碳酰胺1～10g、乙醇胺10～100g、咪唑类缓蚀剂1～10g，溶剂为水；

其中，所述硝酸溶液的质量分数为65％；

其中，所述双氧水的质量分数为35％。

通过采用上述技术方案，本发明中的用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液包括硝酸溶液、双氧水溶液、碳酰胺、乙醇胺、咪唑类缓蚀剂及水；其中质量分数为65％的硝酸溶液和质量分数为35％的双氧水能够氧化镍镀层，使金属镍单质迅速变成镍的氧化物并溶解至硝酸溶液中；碳酰胺能够抑制硝酸氧化金属镍生产过程中产生的二氧化氮有害气体，避免退镀液使用过程中对环境和操作人员造成伤害；乙醇胺能够络合金属镍离子，增加退镀液的容镍量，提高退镀液的使用率；咪唑类缓蚀剂可在铜表面形成络合分子膜，阻碍退镀液对铜面的攻击，保证印制电路板上的电铜层在镍镀层退除后，表面光量且无印迹。

优选地，每升所述用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液中含有：硝酸溶液200～400g、双氧水溶液30～60g、碳酰胺4～6g、乙醇胺40～60g、咪唑类缓蚀剂2～6g，溶剂为水。

优选地，所述咪唑类缓蚀剂选自咪唑、甲基咪唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的任意一种。

本发明第二发明提供了用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取配方量的硝酸溶液、双氧水溶液、碳酰胺、乙醇胺、咪唑类缓蚀剂及水；

S2、将步骤S1中所称取的水的总量的1/2～2/3加入至耐酸反应器，然后将步骤S1中所称取的硝酸溶液加入至耐酸反应器内的水中，搅拌混合均匀，得到混合溶液A；

S3、将步骤S1中所称取的双氧水溶液加入至混合溶液A中，搅拌混合均匀，得到混合溶液B；

S4、将步骤S1中所称取的碳酰胺加入至混合溶液B中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液C；

S5、将步骤S1中所称取的乙醇胺加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液D；

S6、将步骤S1中所称取的咪唑类缓蚀剂加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，用余量水定容，即得用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明中的用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液，使用温度低，在20～40℃的温度下能够快速退除印制电路板表面的镍镀层，退镍速度为3～6μm/min，即每分钟退镍厚度为3～6μm。

2、本发明中的用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液，对印制电路板上的导电铜层腐蚀较小，腐蚀速度小于0.5μm/min，即每分钟腐蚀铜厚度小于0.5μm，同时不会损伤印制电路板上的环氧树脂和油墨绝缘层；通过本发明中的退镀液退除印制电路板表面的镍镀层后，印制电路板的导电铜面光亮且无印迹，可以直接进入化学镍镀工艺重新施镀。

3、本发明中的用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液，用于印制电路板表面镍镀层退除时无挥发性气体产生，安全环保，不会对操作人员的身体健康造成影响。

4、本发明中的用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液的制备方法，工艺简单，操作方便，原材料来源广泛，成本低。

具体实施方式

为了使发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

一种用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液，其中，每升用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液中含有：硝酸溶液150g、双氧水溶液10g、碳酰胺2g、乙醇胺10g、咪唑类缓蚀剂1g，溶剂为水；

其中，本实施例中的硝酸溶液的质量分数为65％；

其中，本实施例中的双氧水的质量分数为35％。

其中，本实施例中的咪唑类缓蚀剂为咪唑。

上述用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取配方量的硝酸溶液、双氧水溶液、碳酰胺、乙醇胺、咪唑类缓蚀剂及水；

S2、将步骤S1中所称取的水的总量的1/2加入至耐酸反应器，然后将步骤S1中所称取的硝酸溶液加入至耐酸反应器内的水中，搅拌混合均匀，得到混合溶液A；其中，本实施例中的耐酸反应器的材质可以选择聚丙烯、聚氯乙烯及特氟龙中的任意一种。

S3、将步骤S1中所称取的双氧水溶液加入至混合溶液A中，搅拌混合均匀，得到混合溶液B；

S4、将步骤S1中所称取的碳酰胺加入至混合溶液B中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液C；

S5、将步骤S1中所称取的乙醇胺加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液D；

S6、将步骤S1中所称取的咪唑类缓蚀剂加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，用余量水定容，即得用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液。

实施例2

一种用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液，其中，每升用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液中含有：硝酸溶液200g、双氧水溶液15g、碳酰胺2g、乙醇胺20g、咪唑类缓蚀剂2g，溶剂为水；

其中，本实施例中的硝酸溶液的质量分数为65％；

其中，本实施例中的双氧水的质量分数为35％。

其中，本实施例中的咪唑类缓蚀剂为甲基咪唑。

上述用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取配方量的硝酸溶液、双氧水溶液、碳酰胺、乙醇胺、咪唑类缓蚀剂及水；

S2、将步骤S1中所称取的水的总量的1/2加入至耐酸反应器，然后将步骤S1中所称取的硝酸溶液加入至耐酸反应器内的水中，搅拌混合均匀，得到混合溶液A；其中，本实施例中的耐酸反应器的材质可以选择聚丙烯、聚氯乙烯及特氟龙中的任意一种。

S3、将步骤S1中所称取的双氧水溶液加入至混合溶液A中，搅拌混合均匀，得到混合溶液B；

S4、将步骤S1中所称取的碳酰胺加入至混合溶液B中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液C；

S5、将步骤S1中所称取的乙醇胺加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液D；

S6、将步骤S1中所称取的咪唑类缓蚀剂加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，用余量水定容，即得用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液。

实施例3

一种用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液，其中，每升用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液中含有：硝酸溶液250g、双氧水溶液25g、碳酰胺4g、乙醇胺40g、咪唑类缓蚀剂3g，溶剂为水；

其中，本实施例中的硝酸溶液的质量分数为65％；

其中，本实施例中的双氧水的质量分数为35％。

其中，本实施例中的咪唑类缓蚀剂为苯并三氮唑。

上述用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取配方量的硝酸溶液、双氧水溶液、碳酰胺、乙醇胺、咪唑类缓蚀剂及水；

S2、将步骤S1中所称取的水的总量的1/2加入至耐酸反应器，然后将步骤S1中所称取的硝酸溶液加入至耐酸反应器内的水中，搅拌混合均匀，得到混合溶液A；其中，本实施例中的耐酸反应器的材质可以选择聚丙烯、聚氯乙烯及特氟龙中的任意一种。

S3、将步骤S1中所称取的双氧水溶液加入至混合溶液A中，搅拌混合均匀，得到混合溶液B；

S4、将步骤S1中所称取的碳酰胺加入至混合溶液B中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液C；

S5、将步骤S1中所称取的乙醇胺加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液D；

S6、将步骤S1中所称取的咪唑类缓蚀剂加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，用余量水定容，即得用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液。

实施例4

一种用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液，其中，每升用于快速退印制电路板表面镍镀层的退镀液中含有：硝酸溶液300g、双氧水溶液30g、碳酰胺4g、乙醇胺50g、咪唑类缓蚀剂3g，溶剂为水；

其中，本实施例中的硝酸溶液的质量分数为65％；

其中，本实施例中的双氧水的质量分数为35％。

其中，本实施例中的咪唑类缓蚀剂为甲基苯并三氮唑。

上述用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取配方量的硝酸溶液、双氧水溶液、碳酰胺、乙醇胺、咪唑类缓蚀剂及水；

S2、将步骤S1中所称取的水的总量的1/2加入至耐酸反应器，然后将步骤S1中所称取的硝酸溶液加入至耐酸反应器内的水中，搅拌混合均匀，得到混合溶液A；其中，本实施例中的耐酸反应器的材质可以选择聚丙烯、聚氯乙烯及特氟龙中的任意一种。

S3、将步骤S1中所称取的双氧水溶液加入至混合溶液A中，搅拌混合均匀，得到混合溶液B；

S4、将步骤S1中所称取的碳酰胺加入至混合溶液B中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液C；

S5、将步骤S1中所称取的乙醇胺加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液D；

S6、将步骤S1中所称取的咪唑类缓蚀剂加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，用余量水定容，即得用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液。

实施例5

一种用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液，其中，每升用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液中含有：硝酸溶液350g、双氧水溶液40g、碳酰胺4g、乙醇胺60g、咪唑类缓蚀剂4g，溶剂为水；

其中，本实施例中的硝酸溶液的质量分数为65％；

其中，本实施例中的双氧水的质量分数为35％。

其中，本实施例中的咪唑类缓蚀剂为甲基咪唑。

上述用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取配方量的硝酸溶液、双氧水溶液、碳酰胺、乙醇胺、咪唑类缓蚀剂及水；

S2、将步骤S1中所称取的水的总量的1/2加入至耐酸反应器，然后将步骤S1中所称取的硝酸溶液加入至耐酸反应器内的水中，搅拌混合均匀，得到混合溶液A；其中，本实施例中的耐酸反应器的材质可以选择聚丙烯、聚氯乙烯及特氟龙中的任意一种。

S3、将步骤S1中所称取的双氧水溶液加入至混合溶液A中，搅拌混合均匀，得到混合溶液B；

S4、将步骤S1中所称取的碳酰胺加入至混合溶液B中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液C；

S5、将步骤S1中所称取的乙醇胺加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液D；

S6、将步骤S1中所称取的咪唑类缓蚀剂加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，用余量水定容，即得用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液。

试验例

对实施例1至实施例5中所制备的用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液的退镍速度、蚀铜速度及PCB退除镍镀层后导电铜面的表观状况进行测定。

测定方法：将实施例1中所制备的退镀液加热至25℃、实施例2中所制备的退镀液加热至30℃、实施例3中所制备的退镀液加热至30℃、实施例4中所制备的退镀液加热至32℃、实施例5中所制备的退镀液加热至35℃。取五块含不良镍镀层厚度均为5μm的PCB清洗干净后，分别浸入至实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5中所制备的退镀液中，计时开始，目测PCB表面镍镀层完全退除后计时结束，记录PCB表面镍镀层的退镍时间及腐蚀铜厚度，最后取出PCB，观察PCB退除镍镀层后导电铜面的表观状况。

其中，退镍速度＝镍镀层厚度/退镍时间，蚀铜速度＝腐蚀铜厚度/退镍时间。

测定结果如表1所示。

表1退镍结果测定表

由表1可知，实施例1至实施例5中所制备的退镀液均可在1.5分钟之内退除印制电路板表面的镍镀层，且实施例1至实施例5中所制备的退镀液退镀液对铜的蚀刻速度均小于0.5μm/min，几乎不会损伤印制电路板上的导电铜层，满足印制电路板退除镍镀层的工艺要求，同时通过实施例1至实施例5中所制备的退镀液退除镍镀层后的印制电路板的表观均匀光亮，无明显印迹，可以直接进入化学镍镀工艺重新施镀。

此外，本发明中的用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液，用于印制电路板表面镍镀层退除时，使用温度低，操作工序简便，能够满足印制电路板产能的工艺要求，能够在印制电路板制造行业广泛使用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.退镀液在快速退除印制电路板表面镍镀层的应用，其特征在于，每升所述退镀液中含有：硝酸溶液100～500g、双氧水溶液10～100g、碳酰胺1～10g、乙醇胺10～100g、咪唑类缓蚀剂1～10g，溶剂为水；其中，所述硝酸溶液的质量分数为65％；其中，所述双氧水的质量分数为35％；所述咪唑类缓蚀剂选自咪唑、甲基咪唑、苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑中的任意一种。

2.如权利要求1所述的退镀液在快速退除印制电路板表面镍镀层的应用，其特征在于，每升所述退镀液中含有：硝酸溶液200～400g、双氧水溶液30～60g、碳酰胺4～6g、乙醇胺40～60g、咪唑类缓蚀剂2～6g，溶剂为水。

3.如权利要求1-2任一项所述应用中退镀液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取配方量的硝酸溶液、双氧水溶液、碳酰胺、乙醇胺、咪唑类缓蚀剂及水；

S2、将步骤S1中所称取的水的总量的1/2～2/3加入至耐酸反应器，然后将步骤S1中所称取的硝酸溶液加入至耐酸反应器内的水中，搅拌混合均匀，得到混合溶液A；

S3、将步骤S1中所称取的双氧水溶液加入至混合溶液A中，搅拌混合均匀，得到混合溶液B；

S4、将步骤S1中所称取的碳酰胺加入至混合溶液B中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液C；

S5、将步骤S1中所称取的乙醇胺加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，得到混合溶液D；

S6、将步骤S1中所称取的咪唑类缓蚀剂加入至混合溶液C中，搅拌至完全溶解，用余量水定容，即得用于快速退除印制电路板表面镍镀层的退镀液。