CN113835314A - 一种电路板显影液及显影设施清洁方法 - Google Patents
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Abstract
一种电路板显影液及显影设施清洁方法。含有碳酸钠或碳酸钾，和烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物，其为一种高分子化合物‑R‑基团将未聚合光阻物质(不饱和基物质)中和成饱和基的高分子化合物，含量是按有效成分5‑30g/L的浓度配比；在显影工作液中的含量，推荐的含量是按有效成分0.5‑3g/L的浓度配比。本发明与现有技术相比，在显影设施清洗液中COD减少40％以上，清洗时间短，废水处理不含酸碱，操作安全简单，提高良品率10％以上。
Description
技术领域
本发明属于电路板的图形转移领域，尤其属于应用在印刷电路板、载板、软硬结合板、柔性电路板、LED液晶显示屏、TP触摸屏等的线路显影制程，如电路板内、外层干膜或湿墨显影清洁制程中。
背景技术
PCB、FPC、R-FPC、HDI电路板制造过程中图形转移干膜，或湿墨被曝光之干膜，或油墨经由碳酸钠或碳酸钾显影后溶入显影液中，这些物质多为不饱和基，这些物质会因光照射、温度、酸化等影响因素，时常聚合沾粘在设备槽壁、滚轮、挡水轮、吸水海绵甚至生产的板件上，进而容易导致下制程产生质量不良问题。
——这种因显影线的保养难题，长期以来困扰着行业，即制品的良品率有待提高，是一个有待解决的技术瓶颈。
同时，因行业内现有技术解决办法无外乎冰醋酸或者药水公司的专用清槽剂(强酸+有机溶剂)来进行设备一定周期的保养。但是，冰醋酸加温后所散发出的刺激性气味对作业者，以及周边设备产生较大伤害问题——此技术问题容易导致的刺激味重；影响作业环境，污水处理成本高；清洗效果欠理想，还无法保持良品率的稳定。
为提高电路板产品的良率，降低环境污染，解决行业中现存的前述技术难题，本发明提出一种新的技术方案。
发明内容
发明目的：本发明为了解决行业中的前述技术问题，目的在于提供解决显影制程中传统清洗液清洗效果不理想，废液中COD产出高，制成品良品率较低的改进方案，尤其包含一种新的显影液清洁剂及显影设施清洁方法。
技术方案
为实现发明目的，采用如下技术方案：
碳酸钠或/和碳酸钾显影液中，加入含有烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物，所述烷基萘磺酸盐类及其聚合物，优选的如二丁基萘磺酸盐及其聚合物，该高分子化合物-R-基团将未聚合光阻物质(不饱和基物质)中和成饱和基的高分子化合物。碳酸钠或碳酸钾显影液中碳酸钠或/和碳酸钾优选含量(重量) 比例是1.0±0.2％。
前述烷基萘磺酸盐类及其聚合物在显影设施清洗液中的含量，含量是按有效成分5-30g/L的浓度配比，在显影工作液中的含量，优选的含量是按有效成分0.5-3g/L的浓度配比；
在显影设施清洗维持显影清槽的优选温度为45±10℃开启显影机，循环3-8 小时，然后用盐酸循环20-60分钟，再清水清洗；对显影工作液中的推荐温度为30±2℃。所述盐酸为体积比3-20％，优选体积比为5-10％浓度。
有益效果
本发明与现有技术相比，在显影设施清洗液中COD减少40％以上，清洗时间短，废水处理简单，操作安全，解决了现有技术中的环境影响瓶颈。
为保持显影槽长期稳定生产，在显影液中加入适量的该烷基萘磺酸盐类及其聚合物，能使吸附的显影液内之不饱和物质失去沾粘能力，能吸附皂化后不饱和自由基。
本发明所述及的显影液中含有烷基萘磺酸盐类及其聚合物后，酸化显影工作液无膜渣产生，充分表明显影液中未聚合光阻物质(不饱和基物质)中和成饱和基的高分子化合物，可完全溶解于显影液中，可以降低不良品的产生即可以提高了良品率，减少杂质沾附于板面，确保显影后板件不再受此问題而影响品质，进而提升显影段的良品率，大幅度降低因检修花费的时间与成本。本发明可以较现有技术提高良品率5％至10％，甚至10％以上。
现有技术清洗显影设备，一般是强酸中添加有机溶剂，不能添加在显影液中，显影液稳定性较差，使用2-3天后良品率直线下降，清洗设备耗时多，检修成本大。本发明较现有技术每月可减少检修成本40％以上；清洗设备的耗时减少20％至40％，甚至40％以上。
附图说明
图1为烷基萘磺酸盐类及其聚合物的分子结构图。
图2为与本发明相关的反应原理图之一种。
图3为与本发明相关的反应原理之另一种。
具体实施方式
预备烷基萘磺酸盐类及其聚合物，如二丁基萘磺酸盐及其聚合物，该高分子化合物-R-基团将未聚合光阻物质(不饱和基物质)中和成饱和基的高分子化合物，其在显影清槽液中的含量按有效成分10-20g/L的浓度配比。
将槽内溶液完全排放，同时将所有沉积污垢清理干净；
用清水冲洗二次，每次20分钟，可以±10分钟后排放；
注入1/3体积的自来水，再加入该高效显影清槽剂(可以按槽体积10-20g/L)，然后补充自来水至标准液位，维持温度45℃左右(一般是指±10℃)，开启循环清洗4-6小时；维持温度高于45℃时，循环清洗时间稍短，维持温度低于45℃时，循环清洗时间稍长。
清洗后排出废液，洗槽后废液不宜直接排进显影废水池，可收集后预处理后，加入显影废液池待处理。然后，注入清水，注入20％至40％的清水，优选比例是30％至35％；然后加入体积比5-10％盐酸，用清水调整至标准液位，循环20-60 分钟，清洗后排出废液；然后用高压水冲洗槽体、传送轮以及机台结合处等喷不到的部分。
清水循环20分钟左右后即完成清槽程序，可以进行开槽。
实施例一：
为保持显影槽长期稳定生产，每天更换显影槽后，在1.0±0.2％碳酸钠或碳酸钾显影液新药液中加入1-2g/L的烷基萘磺酸盐类及其聚合物，如二丁基萘磺酸盐及其聚合物，并加入适量的消泡剂，循环一定时间后(一般是指半小时左右)开始生产。
实施例二：
按1.0±0.2％碳酸钠或碳酸钾显影添加容器体积中加入1-2g/L的烷基萘磺酸盐类及其聚合物，如二丁基萘磺酸盐及其聚合物，可以进行自动补加，每平方米添加0.5L及以上，优选方案是0.6L以上。
干膜显影线每月洗槽一次，湿墨显影线每周洗槽一次。
实施例三：
为降低成本，提高清洁效率，降低污水处理难度，经大量研究检测，采用本发明显影清洁剂，有效成分为附图1所示，该高分子化合物-R-基团将未聚合光阻物质(不饱和基物质)中和成饱和基的高分子化合物。清洗显影槽时按有效成分约10-20g/L的浓度配比，设定适当的温度45±5℃开启显影机，循环4-6 小时，用清水清洗一次后，洗槽后废液COD含量约10-30g/L，与现有的显影清洁剂相比，COD大大减少，一般可以减少40％以上，优选方案中可以减少70％-80％；清洗时间短，废水处理不含酸碱，操作简单。
根据检测结果，为保持显影槽长期稳定生产，运用本发明技术方案，能使吸附的显影液内之不饱和物质失去沾黏能力，能吸附皂化后不饱和自由基，反应原理可以参阅附图2，附图3所示。
显影工作液经该反应后，酸化显影液无膜渣产生。充分表明显影工作液中未聚合光阻物质(不饱和基物质)中和成饱和基的高分子化合物，完全溶解于显影液中。这样大大降低不良品的产生，減少杂质沾附于板面，确保显影后板件不再受此问題而影影品质，进而提升显影段的良率，大幅度降低因检修花费的时间与成本，一次性良品率提升10％。以一条月产能2万平方米普通双面板显影线为例，每月节约检修人员40％以上，减少报废3-5％以上，每平方米按500元估算，每月产生直接经济效益30万元以上，通常情况下可以产生经济效益40 万元以上。
附加说明：
上述实施例，可以例综合两个以上应用，也可以单独一个应用。
技术参数中，如无数值端时，其参数可以±1～5。
附图可以作为对技术方案，及所有实施内容的进一步说明。
“良率”与“良品率”同义。
技术方案中的“及其”可以与“其及”同义。
技术方案中的“及其”，同时可以扩展表述为：或/和。
洗显影设备的一般都是强酸(硫酸，乙酸)+助剂(聚乙二醇，迷惑人的) +溶剂醚类(丙二醇乙醚)。
本发明未述及到的常规技术内容可以参考中国专利申请号2016107849827；CN2019104283267专利申请号中的技术内容。
本发明的另一种技术实施方案为：
1.0±0.2％碳酸钠或碳酸钾显影工作液经该反应后，酸化后无膜渣产生，充分表明显影液中未聚合光阻物质(不饱和基物质)中和成饱和基的高分子化合物，完全溶解于显影液中。这样大大降低不良品的產生，减少杂质沾附于板面，確保显影后板件不再受此問題而影响品质，进而提升显影段的良率，大幅度降低因检修花費的時間与成本，一次性良品率提升10％以上。
为提高清洁效率，安全生产，降低污水处理难度，经大量研究实验，采用有效成分为5-8％烷基萘磺酸盐类其及聚合物，如二丁基萘磺酸盐其及聚合物，该高分子化合物-R-基团将未聚合光阻物质(不饱和基物质)中和成饱和基的高分子化合物。清洗显影槽时按有效成分约10-20g/L的浓度配比，设定适当的温度45±5℃开启显影机，循环4-6小时，用清水清洗一次，洗槽后废液COD含量约10-20g/L，与现有技术相比，COD减少80％以上，清洗时间短，废水处理简单，操作安全。
为保持显影槽长期稳定生产，使用本发明的技术方案，能使吸附的显影液內之不饱和物质失去沾粘能力，能吸附皂化后不饱和自由基，显影液经该反应后，酸化显影工作液无膜渣产生。充分表明显影液中未聚合光阻物质(不饱和基物质)中和成饱和基的高分子化合物，完全溶解于显影液中。这样大大降低不良品的产生，减少杂质沾附于板面，確保显影后板件不再受此问題而影响品质，进而提升显影段的良率，大幅度降低因检修花費的时间与成本，良品率提升10％以上。
现有技术只能清洗线体，强酸中添加有机溶剂，不能添加在显影液中，不能保持长期稳定，2-3天后良率很快降低，该技术每月减少检修人员80％以上，提升一次性良品率10％以上。操作流程：
1.将槽内溶液完全排放，同时将缸底沉积污垢清理干净；
2.用清水循环洗二次(每次20分钟)后排放；
3.注入1/3左右体积的清水，再加入该(高效)显影清洁剂，按槽体积10-20％加入；
4.然后补充清水至标准液位，温度45℃左右，开启循环清洗4-6小时；
5.清洗后排出废液，洗槽后废液不宜直接排进显影废水池，请收集后预处理后，加入显影废液池处理，注入1/3体积的清水，再加入体积比5-10％盐酸，然后补充清水至标准液位，循环20-60分钟，清洗后排出废液，用高压水冲洗槽体、传送轮以及机台结合处等喷不到的部分；
6清水循环20分钟左右后即完成清槽程序，可以进行开槽；
7.为保持显影槽长期稳定生产，1.0±0.2％碳酸钠或碳酸钾显影液新药液中加入1-2％的显影清洁剂，并加入适量的消泡剂，循环半小时后开始生产。同理，在显影添加缸也加入有1-2％的(该高效)显影清洁剂进行自动补加。每天更换显影槽后，干膜每月洗槽一次，湿墨每周洗槽一次即可。
本发明技术方案中所述清水，可以使用自来水。
本发明所述及的显影清洁剂的添加、补加，可以采用自动补加、添加装置，如可以：事先计算好各物料的质量、体积配比，调节与控制好补加、添加时间，在一个作业周期内添加、补加完成。所述自动补加、添加装置可以参照医疗输液中的输液装置原理，或者化工、食品行业中的滴加设施原理设计。本自动添加、补加方案的最大技术效果是：随时可以根据质量、技术需要控制添加浓度；可以有效降低显影清洁剂的消耗10％以上，这即降低了运行成本，又减少了对环境的影响；对于提升本发明所述及到的技术效果还可以提升技术效率5％以上，经济效益可提升10％以上。
Claims (13)
1.一种电路板显影液，含有碳酸钠或碳酸钾，和烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物，其特征在于所述烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物。
2.如权利要求1所述的电路板显影液，其特征在于所述烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物为一种高分子化合物-R-基团将未聚合光阻物质(不饱和基物质)中和成饱和基的高分子化合物。
3.如权利要求1或2所述的电路板显影液，其特征在于所述的烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物为二丁基萘磺酸盐及其聚合物。
4.如权利要求1或2或3所述的电路板显影液，其特征在于所述的烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物含量0.5-3g/L的浓度比例。
5.如权利要求1或2或3或4所述的电路板显影液，其特征在于所述的烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物含量1-2g/L的浓度比例。
6.一种电路板显影设施清洗液，含有碳酸钠或碳酸钾，和烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物，其特征在于所述烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物。
7.如权利要求6所述的电路板显影设施清洗液，其特征在于所述烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物为一种高分子化合物-R-基团将未聚合光阻物质(不饱和基物质)中和成饱和基的高分子化合物。
8.如权利要求6或7所述的电路板显影设施清洗液，其特征在于所述的烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物为二丁基萘磺酸盐及其聚合物。
9.如权利要求6或7或8所述的电路板显影设施清洗液，其特征在于所述的烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物含量5-30g/L的浓度比例。
10.一种电路板显影设施清洁方法，其特征在于：
1.0±0.2％碳酸钠或碳酸钾显影液中，加入含有烷基萘磺酸盐类或烷基萘磺酸盐类的聚合物；
在显影设施清洗维持显影清槽的优选温度为45±10℃开启显影机，循环3-8小时，然后用清水清洗；对显影工作液中的温度为30±2℃。
11.如权利要求10所述的电路板显影设施清洁方法，其特征在于：
所述烷基萘磺酸盐类及其聚合物在显影设施清洗液中的含量是按有效成分5-30g/L的浓度配比；在显影工作液中的含量按有效成分0.5-3g/L的浓度配比；在显影设施清洗维持显影清槽的优选温度为45±10℃开启显影机，循环3-8小时，然后用清水清洗；对显影工作液中的温度为30±2℃。
12.如权利要求10或11所述的电路板显影设施清洁方法，其特征在于：
所述烷基萘磺酸盐类及其聚合物为二丁基萘磺酸盐及其聚合物在显影设施清洗液中的含量是按有效成分5-30g/L的浓度配比；在显影工作液中的含量按有效成分0.5-3g/L的浓度配比；
在显影设施清洗维持显影清槽的优选温度为45±10℃开启显影机，循环3-8小时，然后用清水清洗；对显影工作液中的温度为30±2℃。
13.如权利要求10或11或12所述的电路板显影设施清洁方法，其特征在于：
所述的“在显影设施清洗液中的含量”10-20g/L的浓度配比；
“在显影工作液中的含量”按有效成分1-2g/L的浓度配比；
在显影设施清洗维持显影清槽的优选温度为45±10℃开启显影机，循环3-8小时，然后用清水清洗；对显影工作液中的温度为30±2℃。
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2020
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