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印制线路板药液配方技术之除胶渣剂

2021-03-18 来源:小侦探旅游网
印制线路板药液配方技术之除胶渣剂 一、常用的除胶渣方法

常用的除胶渣方法有以下四种:硫酸法(Sulfuric Acid)、等离子法(Plasma)、铬酸法(Cromic Acid)、碱性高锰酸钾法(Permanganate)。硫酸法使用较高浓度硫酸,一般是浓硫酸。由于浓硫酸在空气中具有吸水性,因此很难长时间保持高浓度,且经高浓度硫酸咬蚀后的孔壁一般比较光滑,无微孔状态,达不到必要的微观粗糙度。因此,该方法逐渐被弃用。等离子法在台湾又被称为电浆法,是将线路板置于真空度为200mbar、2000W高频电能环境中,通过产生的等离子体清除胶渣的方法。多用于高纵横比的通孔和盲孔除胶渣,也用于聚四氟基材板。等离子法效率低而且处理后需要配合其它处理方法,因此,一般情况下不会被采用。铬酐法除胶速度快,但产生的孔壁微观粗糙度并不理想,而且废水处理较难,因此,该方法逐步被淘汰。碱性高锰酸钾法利用高锰酸钾的强氧化性,在高温及强碱的条件下,使之与树脂发生化学反应,从而达到溶解清除胶渣的目的。该方法能较好地清除胶渣,使孔壁形成理想的微观粗糙度并且可以电解再生。是一种性能相对稳定,经济实用的除胶渣方法,目前被大多数PCB厂家所使用。

二、 高锰酸钾除胶渣剂配方(1000升)

原料名称 高锰酸钾 氢氧化钠 纯水

1.生产方法如下:

含量(KG) 50-70 30-50 加水至1000容积 (1) 向清洗干净的搅拌罐中,加入氢氧化钠搅拌至完全溶解;

(2) 搅拌下加入高锰酸钾到搅拌罐中,加水至需要的体积,搅拌1小时; (3) QC检验合格后,投入使用。 2. 使用条件

原 料 及 操 作 条 件 除胶渣剂 温 度 处理时间 除胶量 搅拌方法 加 热 振动装置 槽体材质 摆动 钛、石英、316不锈钢或铁弗龙 振动马达及气振(建议功率30-60W) 316号不锈钢 标 准(一般开槽用量) 100% 75 ℃ 15 min 0.3 mg/cm 2控制范围 - 70-85℃ 12-18 min 0.1-0.5 mg/cm 2

3.维护方法

2

(1)补充方法:在有再生器条件下,每处理100m补充高锰酸钾1.6kg,氢氧化钠 1kg,

同时每天分析校正补加一次。

(2)正常生产过程中,每个月最少倒槽清洗一次。

(3)换槽标准:每1L升槽液处理50-60m2时更换槽液或持续使用达半年之后更换槽液。

4.工作液分析方法

4.1 氢氧化钠含量分析

(1)取 1ml槽液置入 250ml烧杯中;

(2)加 100 ml纯水,将PH计探头放入烧杯中;

(3)用 0.1N 盐酸滴至溶液PH为8.2为终点,消耗体积数为V ml; 计算:NaOH(g/L) = 40×0.1N×V (盐酸的消耗数ml);

4.2 高錳酸鉀和錳酸鉀分析

(1)取10ml槽液于100ml容量瓶中,加入0.1N 氢氧化钠溶液至刻度线混匀; (2)取1ml稀释液于100ml容量瓶中,加入0.1N 氢氧化钠溶液至刻度线混匀; (3)取步骤2)稀释液用分光光度计分别在波长526nm和 603nm测定其吸收光度分

別为A和B以纯水做为基准;

计算:KMnO4 (g/L) = [(64.67×A)-(21.11×B)] K2MnO4(g/L) = [(133.6×B)-(12.27×A)] 5. 除胶速率测试

(1)取“3cm×3cm”板料(没有钻孔并将铜皮蚀去); (2)放入120℃的烘箱内干燥15分钟;

(3)取出板料,冷却后称重精确至0.0001g(G1);

(4)将试板挂入生产线进行除胶,经中和缸再过水洗之后取出样板; (5)将样板放入120℃的烘箱内干燥15分钟; (6)取出冷却称重精确至0.0001(G2)g;

2

计算:除胶量(mg/cm)=(G1-G2)/(2S)

备注:A 试板不能重复使用。

B 除胶线新开槽时必须做此测试,用以计算生产线除胶效率。

C 连续生产时每4小时监测一次,间隔生产每次开缸做板前检测一次。 D 除胶效率受下列因素之影响:

2

E 除胶量一般控制在0.2---0.6mg/cm

6.常见问题剂处理方法

常见问题 除胶渣不干净 产生的原因 A 钻孔产生的钻污过多 B 槽液的活性差或温度低 C膨松处理不良 D 除胶渣量不足 E 除胶渣槽副产物过多 F 板材本身原因 常用处理方法 A调整钻孔的参数改善钻孔条件状况 B 检查加热系统,提高槽液温度 C分析调整膨松剂浓度、调整控制参数:温度、时间等 D 调整槽液各物质浓度及控制参数 E 检查槽液密度,及时再生或更换 F针对不同板材采用不同的控制参数 A分析调整膨松剂浓度、调整控制参数:温度、时间等 B 分析槽液浓度并调整, C 调整控制参数 D减少高锰酸钾时间和温度,加强基板的烘烤 添加或更换中和槽 分析槽液浓度并调整,加强再生,提高温度 分析调整 更换 分析调整 分析调整加强再生 改善钻孔质量或品质 调整除胶工艺 检查温度浓度强度和使用时间 更换并检查水洗 提高温度 检查膨松温度碱度浓度调整和除胶槽 采用适当的蓬松剂 除胶过度 A 膨松过度 B 除胶渣槽浓度过高 C 控制参数问题 D 基材中具有较易反应的成分或固化不良 环氧树脂表面空洞(树脂下陷或收缩) 玻璃纤维束中有空洞 孔壁侧面有空洞 玻璃纤维截点以及玻璃纤维断面处出现空洞 中和液浓度不足或副产物过多 高锰酸钾槽液活性差 中和酸度过低 中和液的副产物过多 中和液的酸度过低 高锰酸钾浓度不对 钻孔不良,钻头钝或参数钻速过低 处理钻污过度,暴露出玻纤束之截断点 氧化残余物中和操作参数不对 未去除干净 中和失效或污染带入 温度不足 在内层铜箔附近有楔形空洞 膨松过度而除胶时间相对不足 膨松与基材不匹配

7.水洗控制

一般建议高锰酸钾槽后采用热纯水回收水洗槽和两个逆流漂洗槽 热纯水洗回收可以有效减少槽液因为水洗不足给后续中和带来的消耗,同时也可以用来补充高锰酸

钾槽因溶液温度过高水份蒸发过快而造成的液位降低。

采用热的纯水洗还可避免因温度变化较大,板内树脂收缩会造成玻璃纤维束处高锰酸钾

的残留,也可以减小内层铜箔和树脂间由于热膨胀系数差异产生的应力,造成分离或产生楔形空洞。

8.产品检验方法(略)

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