一种十二烷基三乙氧基硅烷的应用及用于PCB制造的锡面保护剂及锡面保护方法与流程

文档序号:13977787阅读:1563来源:国知局

本发明涉及pcb制造技术领域,尤其是指一种十二烷基三乙氧基硅烷的应用及用于pcb制造的锡面保护剂及锡面保护方法。



背景技术:

锡面保护剂可用以保护锡面不被环境中的其他化学成分所腐蚀而遭到破坏,在金属件的防护方面应用广泛。此外,现有技术中,在制造线路板时,通常会采用电镀5-8um锡厚来达到抗蚀刻的效果,如果太薄,可能会达不到抗蚀刻的效果,因为金属锡的成本高,给企业造成了很大的成本压力。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明公开了一种十二烷基三乙氧基硅烷的应用,即将十二烷基三乙氧基硅烷应用于pcb制造过程中镀锡工艺后的锡面保护。

结合上述十二烷基三乙氧基硅烷在锡面保护中的应用,本方案还公开了一种用于pcb制造的锡面保护剂,该锡面保护剂包括可在锡面生成保护膜的成膜剂,所述成膜剂为十二烷基三乙氧基硅烷。

进一步的,还包括乳化剂、稳定剂和溶剂,所述乳化剂为二甲基硅油和聚氧乙烯醚,所述稳定剂为乙醇,所述溶剂为水。

进一步的,按重量比,所述十二烷基三乙氧基硅烷含量为1%-2%,二甲基硅油为0.1%-0.2%,聚氧乙烯醚为3%-8%,乙醇为0.5%-2%,余量为水。

进一步的,按重量比,所述十二烷基三乙氧基硅烷含量为1.5%,二甲基硅油为0.15%,聚氧乙烯醚为4%,乙醇为1.2%,余量为水。

进一步的,还包括除垢剂,所述除垢剂为磷酸盐。

进一步的,所述磷酸盐含量为2%-4%。

进一步的,所述磷酸盐含量为3%。

最后,还公开了一种用于pcb制造中的锡面保护方法,即镀锡后,在强碱性环境下,加入上述的锡面保护剂,在锡面生成一层保护膜。

本发明方案公开了一种十二烷基三乙氧基硅烷的应用及用于pcb制造的锡面保护剂及锡面保护方法,该锡面保护剂的主要成膜组分为十二烷基三乙氧基硅烷,在pcb制造过程中,十二烷基三乙氧基硅烷可与金属锡发生络合反应,生成一种致密、稳定、透明的高分子纳米有机络合膜并附着于锡面上,钝化锡表面活性,隔离锡与空气和其它化学成分的接触,起到防溶锡、抗蚀刻的作用,故在pcb的生产过程中,可电镀较薄的金属锡层并结合锡面保护剂,便可达到现有技术中电镀较厚锡层同等的抗蚀刻作用,减少金属锡的消耗,进而降低企业的生产成本。

附图说明

下面结合附图详述本发明的方案

图1为本发明的锡面保护剂在pcb制造中的应用流程图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图详予说明。

在一实施例中,本发明公开了一种十二烷基三乙氧基硅烷的应用,具体则是应用于pcb制造工艺中镀锡流程后的锡面保护。结合这种应用,本发明具体公开了一种用于pcb制造的锡面保护剂,该锡面保护剂包括可在锡面生成保护膜的成膜剂,所述成膜剂为十二烷基三乙氧基硅烷。使用中,在强碱性环境下,成膜剂十二烷基三乙氧基硅烷可与金属锡发生络合反应,生成一种致密、稳定、透明的高分子纳米有机络合膜并附着于锡面上,钝化锡表面活性,隔离锡与空气和其它化学成分的接触,起到防溶锡、抗蚀刻的作用。从而可以将以往5-8um的镀锡层的厚度降低到2-4um,同样也能达到同等的抗蚀刻效果。

在配制锡面保护剂时,除了有用于发生主反应的成膜剂十二烷基三乙氧基硅烷之外,还需要配合对应的溶剂、乳化剂和稳定剂,使得成膜及三剂氧基硅烷可以很好得分散在溶剂中,并保持稳定状态。此处,溶剂可优选为水,乳化剂可优选为二甲基硅油和聚氧乙烯醚两者配合使用,乳化效果更佳,同时再以乙醇作为稳定剂稳定成膜剂十二烷基三乙氧基硅烷的分散状态。按重量比计算,所述十二烷基三乙氧基硅烷含量为1%-2%,二甲基硅油为0.1%-0.2%,聚氧乙烯醚为3%-8%,乙醇为0.5%-2%,余量为水。更为优选的,所述十二烷基三乙氧基硅烷含量为1.5%,二甲基硅油为0.15%,聚氧乙烯醚为4%,乙醇为1.2%,余量为水。

此外,在一实施例中,该锡面保护剂中还包括除垢剂,在达到锡面保护的同时,还可除去一些附着的沉淀物,如一些钙镁盐类物质。所述除垢剂可优选为磷酸盐。所述磷酸盐含量为2%-4%。所述磷酸盐含量还可优选为3%。

此外,涉及一种用于pcb制造中的锡面保护方法,即镀锡后,在强碱性环境下,加入上述的锡面保护剂,在锡面生成一层保护膜。从而达到保护锡面的目的。

如,首先按照十二烷基三乙氧基硅烷含量为1.5%,二甲基硅油为0.15%,聚氧乙烯醚为4%,乙醇为1.2%,磷酸盐含量为3%,余量为水这一配比进行锡面保护剂的配制,将各组分加入水中,使得十二烷基三乙氧基硅烷很好地分散并稳定存在。配制方法的一些细节可直接利用现有技术中其它类型的锡面保护剂的配制法。

结合附图1,在pcb的制造过程中,当pcb板经过镀锡工艺时,传统工艺会采用11asf电流密度电镀10分钟,且锡层基本可达厚度5.2um,镀锡层在该厚度下,基本上可达到后续的抗蚀刻的效果。而本方案利用锡面保护剂则只需要采用11asf电流密度下电镀5分钟,达到镀锡层厚度2.6um,后续再结合锡面保护剂形成络合保护膜,同样也能达到类似的抗蚀刻效果,如表一所示。如此,一方面可以节省一半的镀锡时间,另一方面也可以节省一半的金属锡,可大幅度得降低镀锡保护这一部分的实际成本。

表一

本方案中,在进行形成一层较薄的锡层这一镀锡流程后,可进一步进行退膜→水洗→蚀刻→退锡→烘干等流程。其中,锡面保护剂的应用或者说锡面保护的关键点正在于退膜流程之中。退膜槽中去膜组分加入5%naoh和4%锡面保护剂,并使镀锡pcb板在45-56℃条件下进行24h退膜处理。naoh的加入,可为锡面保护剂中成膜剂十二烷基三乙氧基硅烷与金属锡的络合反应提供一个强碱性环境。

为对比锡面保护剂的效果,可分别在上述退膜流程的退膜槽中添加5%naoh或者是常规的有机去膜液,并使镀锡pcb板在45-56℃条件下进行24h退膜处理。三种方案的处理效果如表二所示。

表二

从上述表二可以看出,当仅电镀较薄一层锡层时,若退膜步骤中的去膜组分仅加入5%naoh或者是其它常规有机去膜液体,在后续的工艺中都会出现溶锡现象,并且锡面会出现发黑的现象。而若在去膜组分中加入本方案中的锡面保护剂并给予一强碱性环境,在后续处理中,基本不会出现溶锡现象,锡面外观也较为正常。

综上,发明本方案为一种用于pcb制造的锡面保护剂及锡面保护方法,该锡面保护剂的主要成膜组分为十二烷基三乙氧基硅烷,并以水为溶剂,再配合乳化剂二甲基硅油和聚氧乙烯醚以及稳定剂乙醇,使得十二烷基三乙氧基硅烷可很好地分散在水溶剂中并稳定存在,便于该锡面剂在退膜工艺中的使用,同时还可再包括除垢剂磷酸盐。在pcb制造过程镀锡后的退膜工艺中,加入该锡面保护剂,其中的十二烷基三乙氧基硅烷可与金属锡发生络合反应,生成一种致密、稳定、透明的高分子纳米有机络合膜并附着于锡面上,钝化锡表面活性,隔离锡与空气和其它化学成分的接触,起到防溶锡、抗蚀刻的作用,故在pcb的生产过程中,可电镀较薄的金属锡层并结合锡面保护剂,便可达到现有技术中电镀较厚锡层同等的抗蚀刻作用。

相比现有技术,pcb制造中若采用本方案中的锡面保护剂及锡面保护方法,具有诸多的优势:

(1)节省金属锡的采购成本

镀锡层结合锡面保护剂,基本可将现有技术中的镀锡层厚度降到一半,从而在制造相同量的电路板时,可省去大量的金属锡的用量,节省了金属锡的采购成本

(2)节省锡光剂成本

金属锡层厚度的降低,自然也就节省了锡光剂的成本

(3)节省电镀时间,提高产能

一般情况下,电镀锡层的厚度与电镀锡的时间成正相关或正比关系,在所需锡层厚度降低的情况下,其电镀时间则同步较少,如此,在相同的时间内,则可电镀更多的pcb板,提高产能

(4)节省电镀水、电

(5)退膜效果更为理性

电镀锡层的厚度变薄,同时还可减少夹膜不良。此外,利用该种锡面保护剂基本上不需消泡,节省了消泡剂成本。最后,该种锡面保护剂还具有阻垢功能,管道不会结垢堵塞,换槽清洗更为容易。

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流程变换,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。

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