一种用于pcb除胶的溶胀剂及其制备方法

文档序号:1443963 发布日期:2020-02-18 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于pcb除胶的溶胀剂及其制备方法 (Swelling agent for PCB degumming and preparation method thereof ) 是由 张波 张尚荣 彭世雄 陈广 于 2019-10-09 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种用于PCB除胶的溶胀剂,该溶胀剂由高沸点醇类化合物、高沸点酮类化合物、高沸点酯类化合物的混合物组成;本发明的溶胀剂组合对不同Tg的树脂板的树脂都具有较强的膨松能力且不同TG(低、中、高)值有相似的除胶速率,能够轻易的配合高锰酸盐除去树脂残渣,进而得到蜂窝状的树脂层,大大的增加了后续镀铜层与树脂层的结合力;本发明的溶胀剂用于PCB除胶只需一次除胶,操作方便,除胶效果好。(The invention discloses a swelling agent for PCB degumming, which consists of a mixture of high-boiling-point alcohol compounds, high-boiling-point ketone compounds and high-boiling-point ester compounds; the swelling agent combination has stronger bulkiness for resins of resin plates with different Tgs and similar degumming rates for different Tgs (low, medium and high), and can be easily matched with permanganate to remove resin residues so as to obtain a honeycomb-shaped resin layer, thereby greatly increasing the binding force between a subsequent copper plating layer and the resin layer; the swelling agent is used for removing the glue of the PCB only once, is convenient to operate and has a good glue removing effect.)

一种用于PCB除胶的溶胀剂及其制备方法

技术领域

本发明属于印制线路板领域,涉及用于PCB除胶的溶胀剂及其中北方法。

背景技术

随着5G时代的到来,PCB行业的发展也为之迅猛,其对线路板的要求出现多样化。线路板的多样化,也就意味着需要用不同的树脂材料来作为基板来满足各功能的需求,而不同的树脂Tg(Tg=玻璃化转变温度) 值也不尽相同,其在除去加工钻孔后所留下的残渣、形成蜂窝状的难易程度也不一样。

除去线路板钻孔后留下的树脂残渣、形成蜂窝状的过程称之为除胶。首先用溶胀剂将导通孔内树脂残渣溶胀,然后使用高锰酸盐碱性溶液将溶胀后的孔内树脂除去,形成均匀的蜂窝状,最后再把残留在树脂板上的锰及其化合物除去。树脂板除胶渣效果的优劣,直接影响到后续孔金属化的品质,而除胶的效果取决于溶胀剂的溶胀效果,只有溶胀剂将孔内树脂溶胀,高锰酸钾才能将之除去。

现有的溶胀剂主要分为两大类。一类适用于中、低Tg值(小于170℃) 除胶速率在0.15-0.45mg/cm2之间,对高Tg(大于170℃)树脂板的除胶效果差,除胶速率低于0.15mg/cm2;另一类适用于高Tg树脂板,除胶速率在0.15-0.45mg/cm2之间,但对中、低Tg树脂板的除胶速率过高,除胶速率大于0.45mg/cm2,导致除胶过度,损伤基材。对于来料统一的线路板企业可以根据线路板不同的Tg值来选择不同的溶胀剂;但对于来料不一,各种Tg值板材均有的线路板企业,往往使用适用于低Tg值的溶胀剂,对于高Tg值的板材需要除胶两次,这样不仅带来操作上的麻烦,同时也影响产量。

发明内容

为了解决现有溶胀剂的缺陷,本发明的目的在于解决现有的线路板溶胀技术中存在的不同Tg的树脂板需用不同的溶胀剂或者需用不同的除胶程序的问题,本发明提供了一种对各Tg值板材有着良好的除胶效果且相近除胶速率的溶胀剂。

用于PCB除胶的溶胀剂,该溶胀剂包含高沸点醇类化合物、高沸点酮类化合物、高沸点酯类化合物的混合物;高沸点醇类化合物是指沸点高于100摄氏度的醇类化合物,高沸点酮类化合物是指沸点高于100摄氏度的酮类化合物,高沸点酯类化合物是指沸点高于100摄氏度的酯类化合物;

进一步的,高沸点醇类化合物质量比5-35%和酮类化合物质量比 5%-25%,高沸点酯类化合物质量比5-25%,余量为水。

进一步的,高沸点醇类化合物包括二丙二醇二甲醚、乙二醇丁醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇、二甘醇、二甘醇一丁醚中的至少一种。

进一步的,高沸点酮类化合物包括N-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮、乙酰丙酮中的至少一种。

进一步的,高沸点酯类化合物包括丁内脂、乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯中的至少一种。

进一步的,高沸点醇类化合物为二丙二醇二甲醚、乙二醇,所述高沸点酮类化合物包括N-甲基吡咯烷酮,所述高沸点酯类化合物为丁内脂;其中:二丙二醇二甲醚的质量比20%、乙二醇的质量比5%、N-甲基吡咯烷酮的质量比10%、丁内脂的质量比5%,余量为水。

优选的,高沸点醇类化合物为乙二醇丁醚、二甘醇,高沸点酮类化合物包括2-吡咯烷酮,高沸点酯类化合物为乙二醇丁醚醋酸酯;其中:乙二醇丁醚质量比25%、二甘醇质量比5%,2-吡咯烷酮质量比10%、乙二醇丁醚醋酸酯质量比5%,余量为水。

优选的,高沸点醇类化合物为乙二醇丁醚、二甘醇,高沸点酮类化合物包括N-甲基吡咯烷酮、聚乙烯基吡咯烷酮,高沸点酯类化合物为乙二醇丁醚醋酸酯;其中:二乙二醇二甲醚质量比15%、N-甲基吡咯烷酮质量比10%,聚乙烯基吡咯烷酮质量比15%、二乙二醇丁醚醋酸酯质量比10%,余量为水。

优选的,高沸点醇类化合物为二甘醇一丁醚、乙二醇,高沸点酮类化合物为聚乙烯基吡咯烷酮,高沸点酯类化合物为乙二醇丁醚醋酸酯;其中:二甘醇一丁醚质量比15%、10%乙二醇质量比10%,聚乙烯基吡咯烷酮质量比15%、乙二醇丁醚醋酸酯质量比5%。

优选的,高沸点醇类化合物为二甘醇一丁醚、乙二醇,高沸点酮类化合物为乙酰丙酮,高沸点酯类化合物为乙二醇丁醚醋酸酯;其中:二甘醇一丁醚质量比15%、乙二醇质量比10%,乙酰丙酮质量比10%、乙二醇丁醚醋酸酯质量比15%。

进一步的,本发明还包括用于PCB除胶的溶胀剂的制备方法,包括以下步骤:首先在室温下将水与醇类化合物混合搅拌均匀,然后加入酮类化合物,搅拌均匀后加入酯类化合物,搅拌均匀定容即得到所述溶胀剂。

有益效果:本发明使用含醇类化合物与酮类化合物以及酯类化合物组合作为溶胀剂能对不同Tg的树脂板都起到较为理想的溶胀效果,溶胀后的树脂残渣能被高锰酸钾轻易地除去、使得孔壁呈蜂窝状;能够适用于不同的线路板,不需要根据线路板不同的Tg值来选择不同的溶胀剂;只需一次除胶,操作方便,除胶效果好。

附图说明

附图1为实施例1板材板材除胶SEM图;

附图2为对比例1中各板材除胶SEM图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

本发明的用于PCB除胶的溶胀剂,该溶胀剂包含高沸点醇类化合物、高沸点酮类化合物、高沸点酯类化合物的混合物;高沸点醇类化合物是指沸点高于100摄氏度的醇类化合物,高沸点酮类化合物是指沸点高于 100摄氏度的酮类化合物,高沸点酯类化合物是指沸点高于100摄氏度的酯类化合物。

本发明的溶胀剂,其配置方法如下:首先在室温下将水与醇类化合物混合搅拌均匀,然后加入酮类化合物,搅拌均匀后加入酯类化合物,搅拌均匀定容即得到所述溶胀剂。

本发明的溶胀剂,其在使用中的工艺流程与传统的线路板除胶工艺一样,具体流程如下:溶胀(5-9min)→水洗→除胶(10-15min)→水洗→中和(4-6min)→水洗。

除胶速率计算方法:将树脂板在120℃下烘烤2h后称重计数w1;再过除胶流程,然后在120℃下烘烤2h,称重计数w2,除胶速率(mg/cm2) =(w1-w2)/2S;(S为板材面积,除胶速率要求为0.15-0.45mg/cm2),并用电镜查看除胶效果。

实施例1

配制一种用于PCB除胶的溶胀剂,首先加入质量分数20%的二丙二醇二甲醚、5%乙二醇,搅拌均匀后加入10%N-甲基吡咯烷酮、5%丁内脂,然后用水定容。

处理条件如下:采用浸泡方式,温度70℃,时间7min,将各测试片及钻有0.2-0.5mm孔径的多层线路板分别过溶胀缸,水洗后进入之后的除胶、沉铜工序。

从测试结果可以看出,过该溶胀剂后各Tg值的板材有着相似的除胶速率,且孔壁呈现蜂窝状,提高了后续活化钯的吸附能力,增强了孔壁与铜层的结合力。

板材Tg值 除胶速率(mg/cm<sup>2</sup>) 是否除胶干净
Tg=135℃ 0.28
Tg=140℃ 0.25
Tg=160℃ 0.21
Tg=180℃ 0.24

附图1所示分别不同Tg值板材表面、孔内、玻纤处的除胶SEM图,其中(a)~(c)分别为为Tg=135℃的板材,其表面、孔内、玻纤处的除胶SEM 图;(d)~(f)分别为为Tg=140℃的板材,其表面、孔内、玻纤处的除胶SEM 图;(g)~(i)分别为为Tg=160℃的板材,其表面、孔内、玻纤处的除胶SEM 图;(j)~(1)分别为为Tg=180℃的板材,其表面、孔内、玻纤处的除胶SEM 图。

实施例2

配制一种用于PCB除胶的溶胀剂,首先加入质量分数25%的乙二醇丁醚、5%二甘醇,搅拌均匀后加入10%2-吡咯烷酮、5%乙二醇丁醚醋酸酯,然后用水定容。

处理条件如下:采用浸泡方式,温度70℃,时间7min,将各测试片及钻有0.2-0.5mm孔径的多层线路板分别过溶胀缸,水洗后进入之后的除胶、沉铜工序。

从测试结果可以看出,过该溶胀剂后各Tg值的板材有着相似的除胶速率,且孔壁呈现蜂窝状,提高了后续活化钯的吸附能力,增强了孔壁与铜层的结合力。

板材Tg值 除胶速率(mg/cm<sup>2</sup>) 是否除胶干净
Tg=135℃ 0.26
Tg=140℃ 0.30
Tg=160℃ 0.23
Tg=180℃ 0.28

实施例3

配制一种用于PCB除胶的溶胀剂,首先加入质量分数15%的二乙二醇二甲醚、10%N-甲基吡咯烷酮,搅拌均匀后加入15%聚乙烯基吡咯烷酮、10%二乙二醇丁醚醋酸酯,然后用水定容。

处理条件如下:采用浸泡方式,温度70℃,时间7min,将各测试片及钻有0.2-0.5mm孔径的多层线路板分别过溶胀缸,水洗后进入之后的除胶、沉铜工序。

从测试结果可以看出,过该溶胀剂后各Tg值的板材有着相似的除胶速率,且孔壁呈现蜂窝状,提高了后续活化钯的吸附能力,增强了孔壁与铜层的结合力。

板材Tg值 除胶速率(mg/cm<sup>2</sup>) 是否除胶干净
Tg=135℃ 0.24
Tg=140℃ 0.20
Tg=160℃ 0.22
Tg=180℃ 0.21

实施例4

配制一种用于PCB除胶的溶胀剂,首先加入质量分数15%的二甘醇一丁醚、10%乙二醇,搅拌均匀后加入15%聚乙烯基吡咯烷酮、5%乙二醇丁醚醋酸酯,然后用水定容。

处理条件如下:采用浸泡方式,温度70℃,时间7min,将各测试片及钻有0.2-0.5mm孔径的多层线路板分别过溶胀缸,水洗后进入之后的除胶、沉铜工序。

从测试结果可以看出,过该溶胀剂后各Tg值的板材有着相似的除胶速率,且孔壁呈现蜂窝状,提高了后续活化钯的吸附能力,增强了孔壁与铜层的结合力。

板材Tg值 除胶速率(mg/cm<sup>2</sup>) 是否除胶干净
Tg=135℃ 0.25
Tg=140℃ 0.23
Tg=160℃ 0.21
Tg=180℃ 0.22

实施例5

配制一种用于PCB除胶的溶胀剂,首先加入质量分数15%的二甘醇一丁醚、10%乙二醇,搅拌均匀后加入10%乙酰丙酮、15%乙二醇丁醚醋酸酯,然后用水定容。

处理条件如下:采用浸泡方式,温度70℃,时间7min,将各测试片及钻有0.2-0.5mm孔径的多层线路板分别过溶胀缸,水洗后进入之后的除胶、沉铜工序。

从测试结果可以看出,过该溶胀剂后各Tg值的板材有着相似的除胶速率,且孔壁呈现蜂窝状,提高了后续活化钯的吸附能力,增强了孔壁与铜层的结合力。

板材Tg值 除胶速率(mg/cm<sup>2</sup>) 是否除胶干净
Tg=135℃ 0.28
Tg=140℃ 0.25
Tg=160℃ 0.26
Tg=180℃ 0.24

对比例1

使用市场常用的普通Tg溶胀剂20%,氢氧化钠30g/L开缸,余量为水。

处理条件如下:采用浸泡方式,温度70℃,时间7min,将各测试片及钻有0.2-0.5mm孔径的多层线路板分别过溶胀缸,水洗后进入之后的除胶、沉铜工序。

从测试结果可以看出,过该溶胀剂后,Tg值小于160℃的板材除胶速率在0.15-0.35mg/cm2之间,但对于高Tg值的板材除胶速率较低,在一次除胶的过程中不能除胶干净。

板材Tg值 除胶速率(mg/cm<sup>2</sup>) 是否除胶干净
Tg=135℃ 0.30
Tg=140℃ 0.21
Tg=160℃ 0.16
Tg=180℃ 0.11

附图2所示分别不同Tg值板材表面、孔内、玻纤处的除胶SEM图,其中(a)~(c)分别为为Tg=135℃的板材,其表面、孔内、玻纤处的除胶SEM 图;(d)~(f)分别为为Tg=140℃的板材,其表面、孔内、玻纤处的除胶SEM 图;(g)~(i)分别为为Tg=160℃的板材,其表面、孔内、玻纤处的除胶SEM 图;(j)~(1)分别为为Tg=180℃的板材,其表面、孔内、玻纤处的除胶SEM 图。

对比例2

使用市场常用的高Tg专用溶胀剂30%开缸,余量为水。

处理条件如下:采用浸泡方式,温度70℃,时间7min,将各测试片及钻有0.2-0.5mm孔径的多层线路板分别过溶胀缸,水洗后进入之后的除胶、沉铜工序。

从测试结果可以看出,过该溶胀剂后,高Tg值板材除胶速率在 0.15-0.35mg/cm2之间,但对于低Tg值的板材除胶速率较低。

板材Tg值 除胶速率(mg/cm<sup>2</sup>) 是否除胶干净
Tg=135℃ 0.09
Tg=140℃ 0.14
Tg=160℃ 0.28
Tg=180℃ 0.25

本发明对各种Tg值的板材均有较好的溶胀能力,且除胶速率接近,对高Tg值板材也可一次性除胶,避免了生产线两次除胶以及根据板材更换溶胀剂等繁琐步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式,本发明并不局限于上述实施方式,在实施过程中可能存在局部微小的结构改动,如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围,且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型。

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