[发明专利]退锡液和去除基材上的含锡层的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属镀层的退除技术领域。具体地讲，本发明涉及一种退锡液以及使用该退锡液去除基材上的含锡层的方法。

背景技术

印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)是电子工业的重要部件之一，是电子元器件的支撑体。通常，制造印刷电路板的工艺包括双面覆铜→机械加工→沉铜→贴膜(网印)→电镀铜→电镀锡→蚀刻→退锡→处理加工。在双面覆铜箔层压板上用丝网印刷或光化学等方法形成导电图形(一般约占板总面积的40％～60％)，然后在导电图形上电镀锡的抗蚀金属(例如5μm-10μm)以保护导电图形在碱性蚀刻过程中不被腐蚀破坏，当蚀刻完成后，去除这些抗蚀金属。然而，在镀有铜层的PCB基材上电镀锡层时，由于原子渗透原理，会在锡层和铜层之间的界面上生成铜锡合金(金属互化物)，其厚度通常为0.05μm-0.1μm，且随着时间的推移厚度会增加。因此，在碱性蚀刻工序完成后，需要利用退锡液去除用于保护图形的锡层以及所产生的铜锡合金层。

通常，退锡液根据其主要成分可分为氟化物型、强碱型和硝酸型等三种类型。氟化物型退锡液主要由氢氟酸、氟盐(氟化氢铵)、过氧化物等组成，而由于其环境指标(氟化物挥发性强、污染极重)及技术经济指标均较差，基本已被淘汰。强碱型退锡液主要由氢氧化钠及钠盐组成，或者还含有剧毒的氰化物等，而由于其技术、经济指标一般、氰化物毒性大，在生产过程中对操作人员的危害很大，因此较少使用该强碱型退锡液。硝酸型退锡液主要由强腐蚀性硝酸与缓蚀剂、表面活性剂、稳定剂等组成，并且硝酸型退锡液中总酸含量一般为20％-50％，具有高速剥锡、高效持久、不伤底铜以及铜面光亮无灰白色等特点。

虽然硝酸型退锡液的性能与氟化物型退锡液和强碱型退锡液相比在技术、经济、环保等各项指标上已有长足进步，但是硝酸型退锡液依然存在一定的缺陷。具体地，在退锡过程中，硝酸型退锡液中的硝酸会被还原为NO₂、NO、NO_X等氮氧化物，产生大量的有毒有害气体且反应过程剧烈；此外，会放出大量的热，导致退锡液温度迅速上升，使二价锡离子在硝酸、氧气、温度的多重作用下很快转化为偏锡酸白色沉淀，而且会降低硝酸型退锡液的退锡容量，一般在80-100g/L。从退锡效果上来看，为了提高退锡速度和退锡容量，往往会加大硝酸的用量，导致硝酸型退锡液反应过程剧烈而迅速，使退完锡后的板面不够精细，尤其是极易造成“过退”现象，即，完成退锡的同时，对铜也造成了一定的腐蚀。退锡是PCB生产企业中产生废液量最大的工序，产生的废退锡液中含有的大量残留的硝酸(15％-25％)及副产物亚硝酸等化合物及一定数量的杂环化合物、多环芳香添加剂等，对人体健康和生态环境的危害非常大。因此，硝酸型退锡液存在生产过程污染大、效率低、退锡效果差、不够精细、废液排放量大、危害大等缺陷。

因此，需要一种新的硝酸型退锡液，例如，包括低含量的硝酸的退锡液。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种退锡液及去除基材上的含锡层的方法。

本发明的另一目的在于提供一种能够解决以上问题中的至少一个问题的退锡液以及去除基材上的含锡层的方法。

根据本发明的一方面，提供一种退锡液，所述退锡液基于退锡液的总体积包括5g/L-100g/L的硝酸、70g/L-640g/L的络合剂、10g/L-150g/L的稳定剂、0.5g/L-25g/L的抗氧化剂，其中，所述稳定剂包括羧酸类化合物、脲类化合物和氨基酸中的至少一种。

根据本发明的示例性实施例，稳定剂包括羧酸类化合物、脲类化合物和氨基酸中的至少两种，基于退锡液的总体积，所述羧酸类化合物的含量可以为0g/L-40g/L，所述脲类化合物的含量可以为0g/L-30g/L，所述氨基酸的含量可以为0g/L-100g/L。

根据本发明的示例性实施例，所述羧酸类化合物可以包括酒石酸、柠檬酸和水杨酸中的至少一种，所述脲类化合物可以包括尿素、葡萄糖基脲、硫脲、硫脲衍生物和酰基脲中的至少一种，所述氨基酸可以包括甘氨酸、丙氨酸和赖氨酸中的至少一种。

根据本发明的示例性实施例，所述脲类化合物是硫脲或硫脲衍生物，基于退锡液的总体积，所述脲类化合物的含量可以为5g/L-20g/L。

根据本发明的示例性实施例，所述络合剂可以包括甲基磺酸和氨基磺酸中的至少一种。

根据本发明的示例性实施例，所述络合剂包括甲基磺酸和氨基磺酸，基于退锡液的总体积，甲基磺酸的含量可以为50g/L-550g/L，氨基磺酸的含量可以为20g/L-90g/L。