CN116496657A - 用于去除印制板组件涂覆层的去除剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，包括按重量百分比计的如下成分：四氢呋喃40‑45％，二氯甲烷18‑22％，甲酸8‑10％，甲酚10‑15％，乙基纤维素2‑3％，苯酚3‑4％，乙酸正丁酯/乙酸异丁酯4‑6％，丙二醇甲醚2‑5％，抗氧化剂0.5‑2％，烷基苯磺酸钠0.5‑2％，石蜡0.5‑2％。本发明提供的用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，对聚氨酯树脂、有机硅树脂和丙烯酸树脂三类涂覆层都有良好的去除效果，且不需要将印制板浸泡在去除剂中，只需对去除部分涂抹适量的溶剂浸润1‑2min后即可剥离涂层，且对PCBA整板去除和局部去除都有较好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及化学技术领域，具体涉及一种用于去除印制板组件涂覆层的去除剂及其制备方法。
背景技术
印制电路组件涂敷层是一种特殊化学配方的涂料，具有优越的绝缘、防潮、防漏电、防腐蚀、防老化等性能。而涂敷后的印制电路组装件在后续生产、返工返修中因各种原因，需要对印制电路板进行元件或组件，整体或局部区域的三防涂层进行去除，并且需要不影响印制电路组件的性能。
三防涂敷层是高分子材料的保护敷膜，具有高强度、耐腐蚀性、抗化学介质、去除较为困难的特点。常用的涂覆层材料有聚氨酯树脂、有机硅树脂和丙烯酸树脂三类，而目前市售的去漆溶剂普遍只能去除有机硅树脂或者丙烯酸树脂涂敷层，对聚氨酯涂覆层达不到理想的去除效果。而机械法和加热法去除方式均对印制电路板存在潜在的损害，不能保证印制电路板电路及元器件的完好率。
鉴于此，有必要提供一种新的去除剂解决上述技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，对三种涂覆层均有良好的去除效果。
为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：
一种用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，包括按重量百分比计的如下成分：
四氢呋喃40-45％，二氯甲烷18-22％，甲酸8-10％，甲酚10-15％，乙基纤维素2-3％，苯酚3-4％，乙酸正丁酯/乙酸异丁酯4-6％，丙二醇甲醚2-5％，抗氧化剂0.5-2％，烷基苯磺酸钠0.5-2％，石蜡0.5-2％。
优选地，一种用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，包括按重量百分比计的如下成分：
四氢呋喃42％，二氯甲烷20％，甲酸8％，甲酚13％，乙基纤维素2.5％，苯酚3.5％，乙酸正丁酯/乙酸异丁酯5％，丙二醇甲醚3％，抗氧化剂1％，烷基苯磺酸钠1％，石蜡1％。
进一步地，所述抗氧化剂为BHT。
本发明还提供一种用于去除印制板组件涂覆层的去除剂的制备方法，包括如下步骤：
将预先熔好的石蜡逐渐加入二氯甲烷中；
抗氧化剂加入丙二醇甲醚均匀搅拌使其溶解；
乙基纤维素加入四氢呋喃中使其溶解，然后加入其它组分，均匀搅拌，使溶液保持透明，制备得到用于去除印制板组件涂覆层的去除剂。
本发明还提供一种去除剂在去除印制板组件涂覆层中的应用。
进一步地，一种去除剂用于去除印制板组件涂覆层的方法，包括如下步骤：
取去除剂浸润涂覆层1-3min；
剥离涂覆层。
相较于现有技术，本发明提供的用于去除印制板组件涂覆层的去除剂及其制备方法，有益效果在于：
一、本发明提供的用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，利用不同有机溶剂的特性，对高分子涂覆层进行溶胀、软化及溶解。具体的，选择的有机溶剂的偶极距及贝壳杉脂丁醇值与涂覆层高聚物分子的数值相似，基于溶胀、湿润、偶极子运动(同一个分子内，部分正电荷和负电荷的相互排斥)和与氢结合的性能，当去除剂涂抹渗入涂覆层高聚物的高分子链段间隙后，引起高聚物溶胀，涂覆层高分子的体积增大所产生的内应力，减弱和最后破坏了涂膜对印制板阻焊层的附着力，涂覆层从点状溶胀后发展成片溶胀，最终较容易从印制板组件上剥离。因此，本发明提供的去除剂，混合物通过高的溶解力、低的表面张力和分子的稳定性作用，实现涂覆层的快速、有效的剥离。
二、本发明提供的用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，对聚氨酯树脂、有机硅树脂和丙烯酸树脂三类涂覆层都有良好的去除效果，且不需要将印制板浸泡在去除剂中，只需对去除部分涂抹适量的溶剂浸润1-2min后即可剥离涂层，对印制板组件整板去除和局部去除都有较好的效果。
三、本发明提供的用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，对印制板及元器件组件有良好的材料兼容性。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明的用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，包括按重量百分比计的如下成分：
四氢呋喃40-45％，二氯甲烷18-22％，甲酸8-10％，甲酚10-15％，乙基纤维素2-3％，苯酚3-4％，乙酸异丁酯4-6％，丙二醇甲醚2-5％，抗氧化剂0.5-2％，烷基苯磺酸钠0.5-2％，石蜡0.5-2％。
其中，四氢呋喃和二氯甲烷作为组合物中的溶剂，四氢呋喃是最强极性醚类之一，是一种常用的优良溶剂，对溶解高分子聚合物有一定作用。二氯甲烷具有溶解力强和毒性低的特点，经常作为聚氨酯发泡剂、脱漆剂和涂料溶剂。相对而言二氯甲烷的反应惰性，又使它和其它混合物及应用材料不易起化学反应。
甲酚及苯酚作为合成树脂的一种原料，在去除剂中作为与涂覆层材料相似相溶的成分组成，甲酸作为一种活化剂，起到溶胀作用。
乙基纤维素作为绝缘材料可以保护印制电路组件上的金属材料不被去除剂腐蚀，用作可剥性保护层。
乙酸正丁酯/乙酸异丁酯具有较强的溶解能力，作为聚氨酯树脂的溶剂，同样起到相似相溶效果。
丙二醇甲醚作为醇醚类的溶剂，主要在去除剂中起到分散剂和稀释剂的作用，偶联性强，表面张力低，配合表面活性剂起到渗透到交联涂覆层分子内部的作用。
石蜡在去除剂中对涂覆层起到一定的软化作用。
烷基苯磺酸钠属于阴离子表面活性剂的一种，主要在去漆剂中起到降低液体表面张力，使活化有机溶剂更好的渗透进入涂覆层分子内部的作用。
BHT是一种抗氧化剂，去除剂中的四氢呋喃容易形成过氧化物，BHT可以防止过氧化物的形成，对稳定去除剂成分起到了作用。
以下通过具体的实施例对本发明提供的用于去除印制板组件涂覆层的去除剂进行详细阐述。
实施例1
一种用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，包括按重量百分比计的如下成分：
四氢呋喃42％，二氯甲烷20％，甲酸8％，甲酚13％，乙基纤维素2.5％，苯酚3.5％，乙酸异丁酯5％，丙二醇甲醚3％，抗氧化剂1％，烷基苯磺酸钠1％，石蜡1％。
本实施例的去除剂制备方法，包括如下步骤：
将预先熔好的石蜡逐渐加入二氯甲烷中；
抗氧化剂加入丙二醇甲醚均匀搅拌使其溶解；
乙基纤维素加入四氢呋喃中使其溶解，然后加入其它组分，均匀搅拌，使溶液保持透明，制备得到用于去除印制板组件涂覆层的去除剂。
实施例2
一种用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，包括按重量百分比计的如下成分：
四氢呋喃45％，二氯甲烷18％，甲酸10％，甲酚10％，乙基纤维素2％，苯酚3％，乙酸异丁酯4％，丙二醇甲醚2％，抗氧化剂2％，烷基苯磺酸钠2％，石蜡2％。
实施例3
一种用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，包括按重量百分比计的如下成分：
四氢呋喃40％，二氯甲烷22％，甲酸9％，甲酚12％，乙基纤维素3％，苯酚4％，乙酸正丁酯5％，丙二醇甲醚3.5％，抗氧化剂0.5％，烷基苯磺酸钠0.5％，石蜡0.5％。
实施例4
一种用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，包括按重量百分比计的如下成分：
四氢呋喃40％，二氯甲烷18％，甲酸8％，甲酚15％，乙基纤维素2％，苯酚3％，乙酸正丁酯6％，丙二醇甲醚5％，抗氧化剂1％，烷基苯磺酸钠1％，石蜡1％。
以实施例1的去除剂为基础，对本发明的用于去除印制板组件涂覆层的去除剂的使用方法及性能进行详细阐述。
首先，按照印制板组件制造工艺制造印制板组件及三防涂覆层，为了进行多组数据检测，测试用印制板组件的数量为6块。
其中，印制板组件制造工艺流程为：PCB(印制板)裸板-SMT(回流焊接)-清洗-手工焊接-清洗-单板测试-三防喷涂-测试-环境试验；涂覆层采用聚氨酯树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂三种类型树脂材料喷涂印制板组件形成。所用聚氨酯树脂型号：S01-3；有机硅树脂型号：DOW CORNING 1-2577；丙烯酸树脂型号：SL-1307；所用喷涂方式均为手工喷涂。每种三防涂层各二块，喷涂后按正常工艺进行烘干处理。
采用实施例1的去除剂，三种涂覆层各一块进行整板去除。方法是：用棉棒沾取去除剂浸润涂覆部位2-3min，利用硬质毛刷或小木棒头刮擦(不易损伤印制板面的材质)，即可较为容易的去除涂覆层。最后用乙醇或异丙醇漂洗干净印制板组件。
采用实施例1的去除剂，三种涂覆层各一块进行局部去除。方法是：印制电路板局部区域或元器件表面涂覆层，可直接用棉签蘸取去除剂将涂覆层擦除。或者在待更换元器件的周围，用聚酰亚胺胶带掩膜构成一个堤坝，把溶剂或涂覆层清除剂始终保持在指定的地方1min左右的润湿即可去除局部三防涂层。最后用乙醇或异丙醇漂洗干净印制板组件。
将使用实施例1的去除剂去除涂覆层后的印制板组件进行各方面性能测试评估，评估的内容包括如下：电性能指标测试A；PCB(印制板)阻焊膜附着力测试B；PCB阻焊层PCB阻焊层表面能测试C；目视检查试验D；金属材料及阻焊层腐蚀试验E。各性能测试评估方法及结果如下：
电性能指标测试试验A，按照产品设计文件技术要求进行测试，证明本发明去除剂对印制板组件的电性能指标没有影响。去除干净的印制板组件，再次喷涂聚氨酯涂层后经过调试、环境试验均符合文件功能指标要求。
PCB阻焊膜附着力测试B，按照IPC-TM-650中的胶带测试法进行测试，可用宽度大于15mm的3M牌600号压敏胶带，裁剪长度至少为50mm，牢固的粘压在被测试点，挤走残留的空气，贴上和揭下的时间应当小于1min，垂直拉力去拉胶带，检查被测材料是否从试样上剥离。说明涂覆层去除后的PCB阻焊膜不受去除剂的影响，满足PCB阻焊层的特性要求。
PCB阻焊层表面能测试C，按照IPC-HDBK-830测试中达因笔对印制板附着力的测试值进行测试，去除后的印制板组件阻焊层测试值达到38以上，涂覆层去除后的印制板组件完全满足再次涂覆的要求。
目视检查试验D，按照IPC-A-610H电子组件的可接受性标准要求，用不超过5倍的光学放大镜，进行涂覆层去除后的印制板组件外观验收，均符合印制板组件层压板、阻焊层、焊点外观验收要求。
金属材料腐蚀试验E，选用铜合金、铝合金、镍合金、不锈钢等材料的器件或者金属原料，在去除剂中浸泡10min，观察颜色及外观的变化。金属材料(元器件外壳、焊盘螺钉孔等)腐蚀会有变色发暗，缓蚀性能差的溶剂将使金属材料变蓝灰色，在放大镜下观察表面会有微小的孔隙。对试验板上的金属材料进行观察均未发现以上现象。塑封材料(元器件外壳)及阻焊膜未发现有溶胀效应。本发明应用的涂覆层去除剂不管是整体去除还是局部去除，都不需要溶剂浸泡，试验E浸泡10min做的验证，证明去除剂的材料兼容性是有保障的。
根据以上评估内容，实施例1的去除剂评估结果如下表：
注1：测试板1为实施例1对聚氨酯涂覆层的整板去除；测试板2为实施例1对有机硅胶涂覆层的整板去除；测试板3为实施例1对丙烯酸树脂涂覆层的整板去除；测试板4为实施例1对聚氨酯涂覆层的局部去除；测试板5为实施例1对有机硅胶涂覆层的局部去除；测试板6为实施例1对丙烯酸树脂涂覆层的局部去除；
注2：电性能指标测试试验A的√表示试验A符合产品技术指标要求；目视检查试验D的√表示试验D符合IPC-A-610H电子组件的可接受性标准要求。
综上，本发明提供的用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，对聚氨酯树脂、有机硅树脂和丙烯酸树脂三类涂覆层都有良好的去除效果，且不需要将印制板浸泡在去除剂中，只需对去除部分涂抹适量的溶剂浸润1-2min后即可剥离涂层，对印制板组件整板去除和局部去除都有较好的效果；且对印制板及元器件组件有良好的材料兼容性。
以上对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，其特征在于，包括按重量百分比计的如下成分：
四氢呋喃40-45％，二氯甲烷18-22％，甲酸8-10％，甲酚10-15％，乙基纤维素2-3％，苯酚3-4％，乙酸正丁酯/乙酸异丁酯4-6％，丙二醇甲醚2-5％，抗氧化剂0.5-2％，烷基苯磺酸钠0.5-2％，石蜡0.5-2％。
2.根据权利要求1所述的用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，其特征在于，包括按重量百分比计的如下成分：
四氢呋喃42％，二氯甲烷20％，甲酸8％，甲酚13％，乙基纤维素2.5％，苯酚3.5％，乙酸正丁酯/乙酸异丁酯5％，丙二醇甲醚3％，抗氧化剂1％，烷基苯磺酸钠1％，石蜡1％。
3.根据权利要求1所述的用于去除印制板组件涂覆层的去除剂，其特征在于，所述抗氧化剂为BHT。
4.一种如权利要求1所述的用于去除印制板组件涂覆层的去除剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将预先熔好的石蜡逐渐加入二氯甲烷中；
抗氧化剂加入丙二醇甲醚均匀搅拌使其溶解；
乙基纤维素加入四氢呋喃中使其溶解，然后加入其它组分，均匀搅拌，使溶液保持透明，制备得到用于去除印制板组件涂覆层的去除剂。
5.一种如权利要求1所述的去除剂在去除印制板组件涂覆层中的应用。
6.一种如权利要求1所述的去除剂用于去除印制板组件涂覆层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
取去除剂浸润涂覆层1-3min；
剥离涂覆层。
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