CN116904060B - 一种环保型孔内绿油剥除剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型孔内绿油剥除剂及其制备方法和使用方法，剥除剂包含以下成分：主剂浓度范围10‑100g/L；软化剂浓度范围0.2‑60g/L；润湿渗透剂浓度范围0.1‑50g/L；辅剂浓度范围为0.5‑70g/L；主剂选择有机弱碱；辅剂选择无机离子络合剂。本发明可以在40‑50℃且不含50℃的温度条件下，同时配合上超声波，便可在20min内去除孔内绿油，与其它孔内绿油剥除剂相比，其去绿油用时更短，温度更低。同时无需像常规退绿油工艺一样，需要预浸步骤，本发明通常直接水洗完就可进行剥除环节。
Description
技术领域
本发明涉及线路板绿油清除用化学品领域，尤其涉及一种环保型孔内绿油剥除剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
印刷电路板(PCB板)是一种广泛应用于各种电子、电气设备中的重要部件，用于承载实现设备功能的各种元器件，如电阻、电容、集成电路等。为了防止PCB板上的各种元器件受到水汽、尘埃、外力冲击等影响，通常在PCB板上涂覆防焊漆，可以绝缘、防潮、防漏电、防震、防尘、防腐蚀、防老化，从而保护PCB板免受坏境的侵蚀，提高并延长使用寿命，确保PCB板使用的安全性和可靠性。
当PCB板上布线(trace)短路失效时，首先需要移除PCB板防焊漆，然后才能够将PCB板上trace进行物理观察。其中孔内绿油的作用原理为：环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶的具有三向网状结构的高聚物。
现在可用于剥离防焊漆的方法主要包括机械法和化学溶剂剥离法。环氧树脂固化后形成三维交联网状结构，分子链很难被破坏。其中机械法脱漆速度慢，劳动强度大，易造成粉尘污染，且受工件形状的限制，难以用于形状复杂的PCB板。化学溶剂剥离法相对于机械法来说，速度更快，劳动强度小、无粉尘污染，且不受工件形状的限制，因此成为目前更为常用的防焊漆剥离方法。而目前化学法普遍使用的是在高温条件下用无机强碱溶液进行浸泡，此方法虽可以去掉绿油，但对基材有较大伤害而且对铜也有一定腐蚀。
存在的技术问题：目前现有技术温度高，时间长，且剥离不够干净，可能会对铜面产生腐蚀以及若为无卤素基材，很有可能会对基材造成伤害，造成织纹显露等问题。织纹显露说明板材中树脂在减少，玻璃布之间有空隙，板中玻织布暴露出来。这样在湿热条件下可能会发生电子迁移，风险很大。
再者现有的剥除剂一般适合板面去绿油，但不适用于小孔内去绿油，因为表面的界面张力大，药水难以进入到孔内。在孔的表面，水的表面张力使得溶液趋向于形成一个球形，表面张力指向圆心。表面张力大于重力，孔越小，表面张力越大，也就是说塞孔油墨孔的直径很小，一般药水根本无法进入孔内，也就根本无法退掉。比如中国专利《一种线路板油墨剥除剂及线路板油墨剥除方法》（申请号202210868026 .2，申请公告号CN 114980550 A）中，该剥除剂在板面去绿油时效果可以，但不适合用于孔内去绿油，剥除剂无法顺利进入孔内。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种环保型孔内绿油剥除剂及其制备方法和使用方法，可以在40-50℃且不含50℃的温度条件下，同时配合上超声波，便可在20min内去除孔内绿油，与其它孔内绿油剥除剂相比，其去绿油用时更短，温度更低。同时无需像常规退绿油工艺一样，需要预浸步骤，本发明通常直接水洗完就可进行剥除环节。。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：本发明提供了一种环保型孔内绿油剥除剂，包含以下成分：
主剂 浓度范围10-100g/L；
软化剂 浓度范围0.2-60g/L；
润湿渗透剂 浓度范围0.1-50g/L；
辅剂 浓度范围为0.5-70g/L；
主剂选择有机弱碱；
辅剂选择无机离子络合剂。
进一步地说，所述剥除剂还包括去离子水。
进一步地说，主剂选取N-丁基二乙醇胺、N-（2-羟乙基）-α，α-二甲基苄胺、N，N-二乙基-2-[（4-甲氧基苯基）氨基]乙醇和N-[4-(苄氧基)-3-甲氧基苯乙基]-2-[3-(苄氧基)-4-甲氧苯基]乙酰胺中的至少一种。
进一步地说，软化剂选自硬脂酸、亚油酸、棕榈酸和癸二酸中的至少一种。该软化剂可以起到乳化作用，同时它们在温度升高时会在铜表面形成一层保护膜，既起到了软化绿油的目的，还变向起到了铜缓蚀的作用，为不可缺少的一种物质。
进一步地说，润湿渗透剂选自山梨糖醇、甘露醇和丙三醇中的至少一种。该润湿渗透剂有一定的保湿性能，同时有一定的消泡功能；同时降低孔周围的表面张力，可以使剥除剂更好地渗透进孔内绿油中。润湿渗透剂作为一种表面活性剂，在液体表面或界面上具有吸附、缩聚、分散、乳化等作用。这些表面活性剂分子会聚集在液体表面上，破坏液体表面张力，从而降低了孔周围的液体表面张力。
进一步地说，所述无机离子络合剂选自三乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和二乙二醇丁醚中的至少一种。塞孔树脂成分中除了含有环氧树脂等，还有固化剂，填料等等，其中填料的主要成分一般都是无机盐的碳氧化物，无机离子络合剂的作用就是络合这些无机离子，从而更快地使得绿油脱落。
进一步地说，一种环保型孔内绿油剥除剂，包含以下成分：
主剂有机弱碱 浓度范围10-90g/L；
软化剂 浓度范围0.2-50g/L；
润湿渗透剂 浓度范围0.1-40g/L；
辅剂 浓度范围为0.5-60g/L；
余量为去离子水。
本发明还提供了一种所述的环保型孔内绿油剥除剂的制备方法，具体为：将部分去离子水加入到容器内，然后将主剂、软化剂、润湿渗透剂和辅剂按配方浓度加入同时搅拌，然后用剩余的去离子水补齐，搅拌混合均匀后，得到剥除剂。
本发明提供了一种环保型孔内绿油剥除剂的使用方法，包括以下步骤：S1水洗；S2剥除；S3水洗；S4 烘干；
其中， S2剥除使用所述的环保型孔内绿油剥除剂对线路板进行处理；
所述S2剥除的工艺参数为：剥除槽内溶液为剥除剂原液或稀释后所得的稀释液A，剥除槽内设有超声设备和温控设备；
其中，所述稀释液A中剥除剂的体积占比为5-10%，剥除时间15-20min，通过温控设备控制剥除温度为40-50℃且不含50℃。
本发明的有益效果是：
本发明的剥除剂采用分解或者溶解树脂油墨的主要成分-环氧树脂，即通过让含有环氧树脂的塞孔板浸入药水中，通过溶解，减少废水的处理成本和难易程度，同时降解其中的对环境有害的成分，进而对环境友好，本剥除剂无氨氮，总磷，cod更低，通常其环氧树脂废水cod在15000ppm以上。
正常板面剥除绿油，其温度要在50-70℃左右，孔内绿油其所需要的温度更高，但本发明的剥除剂可以在40-50℃且不含50℃的温度条件下，同时配合上超声波，便可在20min内去除孔内绿油，与其它孔内绿油剥除剂相比，其去绿油用时更短，温度更低。同时无需像常规退绿油工艺一样，需要预浸步骤，本发明通常直接水洗完就可进行剥除环节。且对无卤素板没有波纹显露的问题，没有基材白点，对铜面无腐蚀。
本剥除剂主要对应是退孔内绿油而非板面绿油，其难度较大，包括在孔表面其界面张力大，药水难以进入到孔内。在孔的表面，水的表面张力使得溶液趋向于形成一个球形，表面张力指向圆心。表面张力大于重力，孔越小，表面张力越大，可以说塞孔油墨孔的直径很小，一般药水根本无法进入孔内，也就根本无法退掉，由于本剥除剂的配方中采用润湿渗透剂，因此本剥除剂可以降低在孔表面周围的表面张力，因而可以使药水进入孔内，同时本剥除剂使用时配合超声波，所以能很好的去除孔内绿油；而且退绿油后没有基材白斑。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的线路板孔内绿油未退前的结构示意图；
图2是本发明的线路板孔内绿油退后的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本发明所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。
实施例：一种环保型孔内绿油剥除剂，包含以下成分：
主剂 浓度范围10-100g/L；
软化剂 浓度范围0.2-60g/L；
润湿渗透剂 浓度范围0.1-50g/L；
辅剂 浓度范围为0.5-70g/L；
主剂选择有机弱碱；
辅剂选择无机离子络合剂。
所述剥除剂还包括去离子水。
主剂选取N-丁基二乙醇胺、N-（2-羟乙基）-α，α-二甲基苄胺、N，N-二乙基-2-[（4-甲氧基苯基）氨基]乙醇和N-[4-(苄氧基)-3-甲氧基苯乙基]-2-[3-(苄氧基)-4-甲氧苯基]乙酰胺中的至少一种。
进一步地说，软化剂选自硬脂酸、亚油酸、棕榈酸和癸二酸中的至少一种。该软化剂可以起到乳化作用，同时它们在温度升高时会在铜表面形成一层保护膜，既起到了软化绿油的目的，还变向起到了铜缓蚀的作用，为不可缺少的一种物质。
润湿渗透剂选自山梨糖醇、甘露醇和丙三醇中的至少一种。该润湿渗透剂有一定的保湿性能，同时有一定的消泡功能；同时降低孔周围的表面张力，可以使剥除剂更好地渗透进孔内绿油中。
所述无机离子络合剂选自三乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和二乙二醇丁醚中的至少一种。塞孔树脂成分中除了含有环氧树脂等，还有固化剂，填料等等，其中填料的主要成分一般都是无机盐的碳氧化物，无机离子络合剂的作用就是络合这些无机离子，从而更快地使得绿油脱落。
一种环保型孔内绿油剥除剂，包含以下成分：
主剂有机弱碱 浓度范围10-90g/L；
软化剂 浓度范围0.2-50g/L；
润湿渗透剂 浓度范围0.1-40g/L；
辅剂 浓度范围为0.5-60g/L；
余量为去离子水。
本发明还提供了一种所述的环保型孔内绿油剥除剂的制备方法，具体为：将部分去离子水加入到容器内，然后将主剂、软化剂、润湿渗透剂和辅剂按配方浓度加入同时搅拌，然后用剩余的去离子水补齐，搅拌混合均匀后，得到剥除剂。
本发明提供了一种环保型孔内绿油剥除剂的使用方法，包括以下步骤：S1水洗；S2剥除；S3水洗；S4 烘干；
其中，S2剥除使用所述的环保型孔内绿油剥除剂对线路板进行处理；
所述S2剥除的工艺参数为：剥除槽内溶液为剥除剂原液或稀释后所得的稀释液A，剥除槽内设有超声设备和温控设备；
其中，所述稀释液A中剥除剂的体积占比为5-10%，剥除时间15-20min，通过温控设备控制剥除温度为40-50℃且不含50℃。
具体的实施例如下：将部分去离子水加入到容器内，然后按照每一实施例对应的配方将主剂、软化剂、润湿渗透剂和辅剂按配方浓度加入同时搅拌，然后用剩余的去离子水补齐，搅拌混合均匀后，得到各实施例的剥除剂；
每一实施例的配方如下：
实施例1：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
实施例2：主剂含量45g/L，具体为N-（2-羟乙基）-α，α-二甲基苄胺，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
实施例3：主剂含量45g/L，具体为N，N-二乙基-2-[（4-甲氧基苯基）氨基]乙醇，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
实施例4：主剂含量45g/L，具体为N-[4-(苄氧基)-3-甲氧基苯乙基]-2-[3-(苄氧基)-4-甲氧苯基]乙酰胺，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
实施例5：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为乙二醇丁醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
实施例6：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为二乙二醇丁醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
实施例7：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取亚油酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
实施例8：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取棕榈酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
实施例9：主剂含量100g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量0.5g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取癸二酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
实施例10：主剂含量100g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量70g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围60g/L，润湿渗透剂含量50g/L，具体选择甘露醇。余量为去离子水，含量为720g/L。
实施例11：主剂含量10g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量0.5g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围0.2g/L，润湿渗透剂含量0.1g/L，具体选择丙三醇。余量为去离子水，含量为989.2g/L。
以下为对比例的剥除剂的配方：制备方法与实施例类似，不同之处在于：剥除剂的配方不同。
对比例1：辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为925g/L。
对比例2：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为910g/L。
对比例3：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为905g/L。
对比例4：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L。余量为去离子水，含量为900g/L。
对比例5：主剂含量120g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为805g/L。
对比例6：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量80g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为830g/L。
对比例7：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围70g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为935g/L。
对比例8：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量60g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为840g/L。
对比例9：主剂含量45g/L，具体为氢氧化钠，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
对比例10：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为丙二醇丁醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
对比例11：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取酒石酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择山梨糖醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
对比例12：主剂含量45g/L，具体为N-丁基二乙醇胺，辅剂含量30g/L，具体为三乙二醇乙醚，软化剂选取硬脂酸，浓度范围25g/L，润湿渗透剂含量20g/L，具体选择苯甲醇。余量为去离子水，含量为880g/L。
对比例13：剥除剂的配方与实施例1相同，不同之处在于：此对比例为剥除过程中未采用超声波设备。
实施例和对比例1-12的剥除剂的使用方法，主要包括水洗，剥除，水洗，烘干四个阶段。其中剥除阶段中为直接使用，其中剥除温度为40-50℃不含50℃，剥除时间为15-20min，其中剥除槽中需有超声波设备。
对实施例和对比例的孔内去绿油效果评估结果如下表。
如图1和图2所示，图1的附图标记1表示未退绿油前孔的状态，图2的附图标记2表示退绿油后孔的状态，由于图1和图2在朝向光的位置拍摄，所以图1的孔内绿油未退去，光的透过量很少，呈现深色的点；图2的孔内有光透过，呈现出亮白色，同时表示孔内绿油退去，所以光能够透过。
可以看出，实施例1-11的剥除剂孔内去绿油效果好，孔内退绿油温度线路板基材未出现波纹显露，线路板的铜面无腐蚀。
对比例1-4说明缺少任何一种组分都会造成孔内绿油剥除不干净，对比例5说明在主剂量大于配方中最大浓度后，会轻微腐蚀铜面及轻微的基材损伤，对比例6-8虽然也可以较好剥除且无基材损伤和铜面腐蚀，但其使用成本会相应提高；对比例9为常见的无机强碱方案，其对铜面和基材都有较大损伤，对比例10-12为分别使用配方外的成分，虽有退除干净，但时间较长且有轻微铜面腐蚀，对比例13去掉超声波震动后，则无法退掉。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种环保型孔内绿油剥除剂，其特征在于：包含以下成分：
主剂 浓度范围10-100g/L；
软化剂 浓度范围0.2-60g/L；
润湿渗透剂 浓度范围0.1-50g/L；
辅剂 浓度范围为0.5-70g/L；
主剂选择有机弱碱；
辅剂选择无机离子络合剂；
主剂选取N-丁基二乙醇胺、N-（2-羟乙基）-α，α-二甲基苄胺、N，N-二乙基-2-[（4-甲氧基苯基）氨基]乙醇和N-[4-(苄氧基)-3-甲氧基苯乙基]-2-[3-(苄氧基)-4-甲氧苯基]乙酰胺中的至少一种；
软化剂选自硬脂酸、亚油酸、棕榈酸和癸二酸中的至少一种；
润湿渗透剂选自山梨糖醇、甘露醇和丙三醇中的至少一种；
所述无机离子络合剂选自三乙二醇乙醚、乙二醇丁醚和二乙二醇丁醚中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的环保型孔内绿油剥除剂，其特征在于：所述剥除剂还包括去离子水。
3.根据权利要求1所述的环保型孔内绿油剥除剂，其特征在于：包括以下成分：
主剂有机弱碱 浓度范围10-90g/L；
软化剂 浓度范围0.2-50g/L；
润湿渗透剂 浓度范围0.1-40g/L；
辅剂 浓度范围为0.5-60g/L；
余量为去离子水。
4.一种根据权利要求1到3任意一项所述的环保型孔内绿油剥除剂的制备方法，其特征在于：将部分去离子水加入到容器内，然后将主剂、软化剂、润湿渗透剂和辅剂按配方浓度加入同时搅拌，然后用剩余的去离子水补齐，搅拌混合均匀后，得到剥除剂。
5.一种环保型孔内绿油剥除剂的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：S1水洗；S2剥除；S3水洗；S4 烘干；
其中，S2剥除使用如权利要求1-3任意一项所述的环保型孔内绿油剥除剂对线路板进行处理；
所述S2剥除的工艺参数为：剥除槽内溶液为剥除剂原液或稀释后所得的稀释液A，剥除槽内设有超声设备和温控设备；
其中，所述稀释液A中剥除剂的体积占比为5-10%；
剥除时间15-20min，通过温控设备控制剥除温度为40-50℃且不含50℃。
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