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 退錫水/環(huán)保退錫液/單液型剝錫液/電鍍錫退除劑/IC產(chǎn)品錫層專用脫除液配方
退錫水，又稱剝錫液、退錫劑等，常用于電子元件（IC）、印刷線路板（PCB）制造過(guò)程中銅表面的錫/鉛錫合金層的退除，適用于錫鍍層、錫鉛合金鍍層以及錫焊接點(diǎn)的退除。特別適用于電子元件、廢棄印刷電路板銅表面的錫或鉛錫合金層的退除，可用浸泡或機(jī)械噴淋方法進(jìn)行操作。
一、退錫水配方
目前，退錫水按主要成分可分類為三類：①由氫氟酸、氟鹽和過(guò)氧化物等組成的氟化型退錫水；②由硝酸、硝酸鐵及可選添加劑等組成的硝酸型退錫水；③由硝酸和烷基磺酸等組成的硝酸-烷基磺酸型退錫水。其中，硝酸型退錫水是目前業(yè)內(nèi)最常用的退錫水。目前印刷線路板在使用硝酸形退錫水進(jìn)行退錫后，銅板上附著有雜質(zhì)，使得銅板非常暗淡。本退錫水提高銅板的亮度。
優(yōu)點(diǎn)：1、由于本技術(shù)采用護(hù)銅劑、金屬絡(luò)合劑、硝酸鐵與氯鹽相混合，再添加硝酸，由于硝酸與硝酸鐵可以對(duì)錫合金進(jìn)行反應(yīng)，使得固態(tài)錫轉(zhuǎn)變成游離的錫離子，金屬絡(luò)合劑可以將游離的錫離子轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的配合物，減少錫沉淀生成，氯鹽與護(hù)銅劑可以產(chǎn)生協(xié)同作用，不僅可以保護(hù)銅面被腐蝕的情況，還可以減少附著物在銅面上生成，提高銅板的亮度的效果。2、本技術(shù)中優(yōu)選采用苯并三氮唑與氯化鈉配合使用，不僅可以提高苯并三氮唑的減緩銅板腐蝕作用，還可以減少附著物在銅板表面生成，提高銅板的光亮度的效果。3、本技術(shù)通過(guò)混合護(hù)銅劑、金屬絡(luò)合劑、硝酸鐵與氯鹽，最后在加入硝酸溶液，可以方便工作人員調(diào)節(jié)退錫水中的硝酸濃度，減少硝酸濃度過(guò)低或過(guò)高的情況出現(xiàn)。
二、退錫液配方
在印刷線路板(PCB)行業(yè)，在圖形電鍍后蝕刻時(shí)，為了保護(hù)圖形線路不被蝕刻掉，需在圖形線路上鍍上一層金屬錫作為抗蝕劑；當(dāng)蝕刻完成后需用退錫液將這一層金屬錫去除干凈。
傳統(tǒng)退錫液有含氟型和硝酸型兩種。其中，含氟退錫液由于會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，影響操作人員健康，同時(shí)難以有效處理廢棄物，目前已逐步被淘汰。以硝酸為基礎(chǔ)配制的退錫液雖然可以解決這些問(wèn)題，但對(duì)底部銅層的腐蝕很大，退錫處理后銅層厚度會(huì)降低5～10um，影響線路層質(zhì)量，而且會(huì)產(chǎn)生很多錫淤泥，縮短退錫液使用壽命。
本退錫液解決現(xiàn)有退錫液對(duì)底部銅層腐蝕等問(wèn)題，基本不腐蝕底部銅層。該退錫液退鍍速度快，底銅光亮無(wú)腐蝕，同時(shí)退錫過(guò)程中產(chǎn)生的錫淤泥少，電鍍槽液壽命較長(zhǎng)，可應(yīng)用于退除印刷線路板上的電鍍錫層，也適合采用噴淋法退除鍍錫及其錫合金層。
本退錫液，相比傳統(tǒng)退錫液，可以快速將銅面上的錫層、錫鉛合金層、錫銅合金層完全退除干凈，底銅光亮基本無(wú)腐蝕；同時(shí)退鍍過(guò)程基本不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生含氮氧化物的鹽霧，具有淤泥量少、退鍍液壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
三、硫酸-鐵鹽體系退錫劑配方
PCB(Printed Circuit Board的簡(jiǎn)稱，中文名稱為印制電路板，又稱印刷線路板)是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的載體。在線路板印制過(guò)程中，需對(duì)電路圖形加厚銅，然后進(jìn)行鍍錫，在蝕刻中作為蝕刻抗蝕層保護(hù)所需要的電路圖形，當(dāng)非線路部分蝕刻去除后，需用退錫水將電鍍錫層去除，留下所需的銅鍍層。
早期的退錫劑主要是雙氧水和氟化物的酸性水溶液，目前國(guó)內(nèi)PCB企業(yè)主要采用硝酸-硝酸鐵體系以及硝酸-烷基磺酸。由于氟化物具有很強(qiáng)的毒性、廢水難處理、腐蝕絕緣層以及雙氧水不穩(wěn)定等因素目前很少有企業(yè)采用該體系退錫劑。硝酸-硝酸鐵型退錫液劑，硝酸濃度一般為20～25％，具有高速剝錫，高效持久，銅面光亮等特點(diǎn)，但由于硝酸的強(qiáng)氧化性，該體系對(duì)銅的腐蝕較嚴(yán)重，在退錫的過(guò)程中產(chǎn)生大量的氮氧化物氣體，對(duì)環(huán)境以及現(xiàn)場(chǎng)操作人員帶來(lái)很大的危害。硝酸-烷基磺酸型，該劑型的組成與硝酸型剝錫液類似，其差別在于硝酸濃度較低，一般小于等于15％，減少了對(duì)設(shè)備和環(huán)境的危害，但有機(jī)磺酸的加入使其成本提高。不管是硝酸-硝酸鐵體系還是硝酸-烷基磺酸體系，都有產(chǎn)生有害氣體、腐蝕銅層、產(chǎn)生淤泥、污水難處理等缺點(diǎn)。
本硫酸-鐵鹽體系的退錫劑克服上述退錫劑產(chǎn)生有害氣體、腐蝕銅層、產(chǎn)生淤泥以及污水難處理等缺點(diǎn)，本退錫劑具有不產(chǎn)生有害氣體、只退掉錫層、環(huán)保且適用性好的特點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)及效果：(1)本退錫劑為非硝酸型退錫劑，不會(huì)發(fā)生對(duì)銅的過(guò)腐蝕現(xiàn)象、銅面光亮、不會(huì)產(chǎn)生氮氧化物氣體、不產(chǎn)生淤泥、退錫速度快，并解決了傳統(tǒng)廢退錫劑帶來(lái)的大量氨氮廢水處理以及排放的問(wèn)題。(2)本技術(shù)所用的原料均為普通常見(jiàn)的原料，原料廉價(jià)易得，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，適合于工業(yè)生產(chǎn)。
四、退錫劑制備及退錫方法
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，電鍍錫及錫合金已經(jīng)作為一項(xiàng)工藝技術(shù)被廣泛應(yīng)用于航空、航天、機(jī)械、電子及食品等領(lǐng)域。特別是電子工業(yè)，為適應(yīng)焊接貼裝需要，三大基礎(chǔ)元件電容、電阻及電感均采用三層端頭電極技術(shù)。三層端頭電極由三層電極組成，為基底電極層(銀層或銅層)、中間電極層(鎳層)和外部電極層(錫層或錫鉛合金層)。最外層電鍍錫對(duì)產(chǎn)品焊接性能、電性能及外觀有重要影響。在鍍錫過(guò)程中不可避免會(huì)產(chǎn)生一些不合格品，如端頭錫層焊接失效、錫層發(fā)黑、斑點(diǎn)、產(chǎn)品外觀爬鍍不良、錫鍍層偏厚引起的產(chǎn)品尺寸公差不合格等。如將這些不合格品直接報(bào)廢，不但是一種浪費(fèi)，而且會(huì)大大增加生產(chǎn)成本。為降低成本，有必要將不合格產(chǎn)品表面的錫層合理退除，然后重新施鍍，返修為正品使用。
常規(guī)的錫層退除的方法主要有化學(xué)法和電解法。化學(xué)退錫劑基本為強(qiáng)酸型。一類為氟化物型，一般由氫氟酸、氟鹽(氟化氫銨)、過(guò)氧化物(雙氧水)等組成，該類退錫劑腐蝕性極強(qiáng)，對(duì)基體金屬腐蝕嚴(yán)重，電子元件退錫時(shí)，連同底層鎳和銀也會(huì)被全部退除，產(chǎn)品退鍍后，需重新涂銀，鍍鎳，鍍錫，大大增加了生產(chǎn)成本。同時(shí)氟化物揮發(fā)性極強(qiáng)，污染極重，該類退錫劑型已開(kāi)始逐漸淘汰；另一類為硝酸型退錫劑，由硝酸、硝酸鐵、緩蝕劑、表面活性劑、氮氧化物抑制劑、絡(luò)合劑等組成，硝酸的濃度一般為20～25％，該型退鍍劑成分復(fù)雜，配制麻煩，高濃度的硝酸溶液不穩(wěn)定，容易腐蝕基體，在使用過(guò)程中冒煙現(xiàn)象明顯，過(guò)高的溫度還會(huì)使硝酸分解產(chǎn)生大量NOX氣體，對(duì)員工操作傷害大，對(duì)設(shè)備及廠房也有極大的腐蝕作用，同時(shí)硝酸的大量分解也大大降低硝酸溶液退錫速率。電解法雖然退鍍速度較快，但需要專用電源，一次性投入大，并且由于工件形狀各異，電力線分布不均勻，使工件各部位鍍層退鍍速度差異較大，容易導(dǎo)致局部基體腐蝕，同時(shí)該方法不適用如片式元件，如PCB板，因此該方法的使用具有較大局限性。因此對(duì)于片式元件端頭錫層的退除一直是困擾表面處理行業(yè)的一個(gè)難題。
本退錫劑較為環(huán)保、只腐蝕錫層、且適用性好。使用上述退錫劑對(duì)待退錫樣品進(jìn)行退錫，退錫過(guò)程中無(wú)有害氣體產(chǎn)生，不產(chǎn)生任何腐蝕性氣體或人體有傷害的氣體，使用安全。并且，該退錫的方法效率較高，30分鐘以內(nèi)即可完全除錫，并且不會(huì)腐蝕其他需要保留的結(jié)構(gòu)，適用性好，對(duì)待退錫樣品的結(jié)構(gòu)、形狀無(wú)要求，均能選擇性地腐蝕錫層。
五、環(huán)保型褪錫液配方
印制電路板(英文名為Printed Circuit Board，簡(jiǎn)稱PCB)是以絕緣和導(dǎo)體材料為媒介，承載電子元器件，實(shí)現(xiàn)整機(jī)功能的重要電子部件。在印制電路板的制造工藝中，PCB金屬線路銅表面需要電鍍金屬錫作為保護(hù)層，未被錫保護(hù)的非線路銅層則經(jīng)過(guò)堿性蝕刻工藝去除，再用褪錫藥水褪除錫保護(hù)層，得到最終的PCB線路圖形。
根據(jù)所含主要成分的不同，應(yīng)用于PCB行業(yè)的褪錫藥水可分為氟化物型、硝酸型和硝酸-有機(jī)磺酸型三種類型。由于氟化物具有很強(qiáng)的毒性、廢液處理困難，且會(huì)腐蝕PCB絕緣層，氟化物型褪錫藥水已基本被淘汰。目前PCB行業(yè)應(yīng)用較廣泛為硝酸型和硝酸-有機(jī)磺酸型的褪錫藥水
硝酸型褪錫藥水主要由強(qiáng)腐蝕性的硝酸、緩蝕劑、表面活性劑和穩(wěn)定劑等組成，其硝酸含量一般在20％～50％，具有褪錫速度快，褪錫容量高及銅面光亮等特點(diǎn)。但硝酸型褪錫藥水存在很多缺陷，已不能滿足PCB制造企業(yè)對(duì)環(huán)境指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)日益嚴(yán)格的要求。具體而言，硝酸會(huì)在褪錫過(guò)程還原成NO2，NO等氮氧化物氣體，對(duì)環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)操作人員帶來(lái)很大危害；此外高濃度的硝酸在反應(yīng)過(guò)程中放熱量大，使褪錫液溫度升高，溶液中的二價(jià)錫離子易生成白色的偏錫酸沉淀，堵塞設(shè)備噴嘴，影響工藝穩(wěn)定性。
硝酸-有機(jī)磺酸型褪錫藥水是在硝酸型褪錫藥水配方的基礎(chǔ)上加入了有機(jī)磺酸。均可以在滿足PCB褪錫工藝要求的同時(shí)，降低硝酸含量(一般低于15％)，由此減少褪錫藥水對(duì)設(shè)備和環(huán)境的危害，但由于有機(jī)磺酸的加入，也增加了褪錫藥水的使用成本。
隨著電子工業(yè)的蓬勃發(fā)展，PCB制造企業(yè)對(duì)環(huán)保指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求越來(lái)越嚴(yán)格。無(wú)論是硝酸型褪錫藥水，還是硝酸-有機(jī)磺酸型褪錫藥水，由于產(chǎn)生的廢液中含有殘留的硝酸及副產(chǎn)物亞硝酸等化合物，對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的危害非常大，已難以滿足PCB企業(yè)綠色生產(chǎn)的環(huán)保要求。
本環(huán)保型褪錫液，可有效褪除錫和錫銅合金層，且在反應(yīng)過(guò)程中不產(chǎn)生有害氣體，不腐蝕金屬銅層，不生成淤泥沉淀，反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生的廢液處理簡(jiǎn)單，有利于金屬錫的回收利用。
優(yōu)點(diǎn)：1、本環(huán)保型褪錫液，褪除錫和錫銅合金層的速度快，且在反應(yīng)過(guò)程中不產(chǎn)生有害氣體，不腐蝕金屬銅層，保證銅面光亮。2、本環(huán)保型褪錫液不含硝酸和金屬離子，解決了傳統(tǒng)褪錫廢液中氨氮含量高，處理和排放困難的問(wèn)題。3、本環(huán)保型褪錫液中錫離子容量高，可達(dá)到100g/L以上，不生成淤泥沉淀，可采用直接電解的方法，回收金屬錫。4、本環(huán)保型褪錫液制備方法簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
六、線路板用單液型剝錫液配方
線路板在二次鍍銅后，一般是采用鍍錫方法保護(hù)線路，在蝕刻后再退除鍍錫保護(hù)層，從而完成線路。目前市場(chǎng)上采用剝錫液為線路板退錫，而剝錫液主要成份為硝酸(硝酸占比約50％)，因此在使用中會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧，而且蝕銅速度大，一般可蝕掉2-3微米，如果控制不好很容易造成線路因變小而報(bào)廢。隨著溶錫量越多，溶液會(huì)因變稠而無(wú)法使用，同時(shí)設(shè)備也較難清洗，大幅度增加了制備線路板的成本。
本線路板用單液型剝錫液退錫時(shí)煙霧小、不易沉淀、咬銅速率小。本剝錫液與市面上常規(guī)的剝錫液相比，具有煙霧少、溶錫量大、蝕銅量小、退錫效率快的優(yōu)點(diǎn)。本剝錫液，不僅煙霧少、溶錫量大、蝕銅量小、無(wú)沉淀，且制備成本低，退錫工藝簡(jiǎn)單，適合廣泛應(yīng)用和推廣。
優(yōu)點(diǎn)：1、本剝錫液，使用的是68％硝酸，且其含量在30％-40％之間，使得退錫過(guò)程產(chǎn)生的煙霧量較少。2、本剝錫液，通過(guò)添加一定量的鹽酸來(lái)增加硝酸的氧化性，從而提高退錫速度及溶錫量。3、本剝錫液，利用了檸檬酸的絡(luò)合性，對(duì)Sn2+進(jìn)行絡(luò)合，釋放出NO3-,保證了硝酸的強(qiáng)氧化性，同時(shí)使Sn2+不會(huì)直接暴露在空氣中使Sn2+變?yōu)镾n4+，為后續(xù)提倡環(huán)保再回收利用退錫水提供了基礎(chǔ)。
七、退錫鍍錫液制備及回收金屬錫的循環(huán)再生方法
金屬錫具有良好的焊接性、導(dǎo)電性和光澤度，被廣泛應(yīng)用于板材、線材以及電子電鍍行業(yè)中，由此產(chǎn)生的廢棄板材材料含有大量的金屬錫，如不進(jìn)行有效的再生提煉，資源浪費(fèi)較大，且會(huì)造成環(huán)境污染。
目前國(guó)內(nèi)PCB行業(yè)大部分采用硝酸、硝酸-烷基磺酸型退錫液對(duì)含錫廢料進(jìn)行退錫，該方法產(chǎn)生的廢退錫液里銅、鐵金屬離子含量高，雜環(huán)芳香化合物殘留量多。廢退錫液處理難度大，需經(jīng)過(guò)沉淀法、電解法及蒸餾法等處理廢退錫液，并通過(guò)采用溶劑萃取、離子交換吸附、電解沉淀膜分離等工藝回收金屬錫，因此金屬錫的回收利用率低、工藝復(fù)雜繁瑣、回收投資成本高、并且得到的廢退錫液不能循環(huán)利用。
本退錫鍍錫液，用于解決目前含錫廢料中金屬錫沒(méi)有得到有效的再生提煉、資源浪費(fèi)較大、且會(huì)造成環(huán)境污染的問(wèn)題。
本退錫鍍錫液克服了傳統(tǒng)退錫廢液回收錫的弊端，避免了其他金屬雜質(zhì)的干擾，可以從退錫液高效地回收純度較高的金屬錫。此外本技術(shù)利用退錫鍍錫液從含錫廢料中回收金屬錫的操作步驟簡(jiǎn)便快捷，不僅可以回收優(yōu)質(zhì)的金屬錫，而且還能同時(shí)再生退錫液重復(fù)利用，完全避免了傳統(tǒng)廢退錫廢液量大、存在的資源浪費(fèi)以及環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。
技術(shù)服務(wù)：退錫水/環(huán)保退錫液/單液型剝錫液/電鍍錫退除劑/IC產(chǎn)品錫層專用脫除液技術(shù)資料費(fèi)320元，包括生產(chǎn)配方、原料介紹、工藝流程、性能指標(biāo)、使用方法等，提供技術(shù)支持。
上一技術(shù)：鋁材無(wú)鉻鈍化劑下一技術(shù)：水性脫漆劑
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