用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂及其制备方法，剥锡剂由包括以下重量百分数的组分制备而成：强碱20‑45％、复合络合剂3‑8％、氧化剂0.1‑0.4％、铜的有机缓蚀剂0.2‑0.6％、表面活性剂0.2‑0.8％、稳定剂0.1‑0.5％、余量为水；所述的复合络合剂包括以下组分及重量份含量：改性木质素磺酸钠20‑35份、葡萄糖酸钠10‑15份、酒石酸钾钠6‑12份、乙二胺四甲叉磷酸钠5‑8份及椰子油二乙醇酰胺8‑15份。与现有技术相比，本发明专利技术剥锡剂不含有氟化物、硝酸等挥发性物质，在退镀过程中不会产生有毒的含氮氧化物气体，寿命长，能完全剥除印刷线路板表面的不良锡镀层，基本不产生淤泥或淤泥量很小，且退镀后底层完全光亮，不易失去光泽，污水排放量很少，对环境污染小。

【技术实现步骤摘要】
用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂及其制备方法
本专利技术属于金属镀层退除
，涉及一种剥锡剂及其制备方法，尤其是涉及一种用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂及其制备方法。
技术介绍
目前，随着电子信息产业的快速发展，电子产品的更新换代速度逐渐加快，而作为重要的电子部件，PCB(PrintedCircuitBoard的简称，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板)是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。而在PCB的实际生产过程中，为适应焊接贴装需要，其上的电容、电阻及电感均采用三层端头电极技术。三层端头电极由三层电极组成，为基底电极层(银层或铜层)、中间电极层(镍层)和外部电极层(锡层或锡铅合金层)。最外层电镀锡对产品焊接性能、电性能及外观有重要影响。在镀锡过程中不可避免会产生一些不合格品，如端头锡层焊接失效、锡层发黑、斑点、产品外观爬镀不良、锡镀层偏厚引起的产品尺寸公差不合格等。如果将这些不合格品直接报废，不但是一种浪费，而且会大大增加生产成本。为降低成本，有必要将不合格产品表面的锡层合理退除，然后重新施镀，返修为正品使用。常规的锡层退除的方法主要有化学法和电解法。现有的化学退锡剂主要是双氧水和氟化物的酸性水溶液，目前国内PCB企业主要采用硝酸-硝酸铁体系以及硝酸-烷基磺酸。由于氟化物具有很强的毒性、废水难处理、腐蚀绝缘层以及双氧水不稳定等因素目前很少有企业采用该体系退锡剂。硝酸-硝酸铁型退锡液剂，硝酸浓度一般为20～25％，具有高速剥锡，高效持久，铜面光亮等特点，但由于硝酸的强氧化性，该体系对铜的腐蚀较严重，在退锡的过程中产生大量的氮氧化物气体，对环境以及现场操作人员带来很大的危害。硝酸-烷基磺酸型，该剂型的组成与硝酸型剥锡液类似，其差别在于硝酸浓度较低，一般小于等于15％，减少了对设备和环境的危害，但有机磺酸的加入使其成本提高。而电解法虽然退镀速度较快，但需要专用电源，一次性投入大，并且由于工件形状各异，电力线分布不均匀，使工件各部位镀层退镀速度差异较大，容易导致局部基体腐蚀，同时该方法不适用如片式元件，如PCB板，因此该方法的使用具有较大局限性。因此对于片式元件端头锡层的退除一直是困扰表面处理行业的一个难题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种剥锡速度快，稳定性好，只腐蚀锡层，且剥锡完全且剥完后底层光亮，不易失去光泽，环保性好的用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂。本专利技术的另一个目的就是提供上述用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂的制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂，该剥锡剂由包括以下重量百分数的组分制备而成：强碱20-45％、复合络合剂3-8％、氧化剂0.1-0.4％、铜的有机缓蚀剂0.2-0.6％、表面活性剂0.2-0.8％、稳定剂0.1-0.5％、余量为水。所述的强碱为有机强碱与无机强碱按质量比为1:2-6混合而成。所述的有机强碱包括甲醇钠、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇钠或季铵碱中的一种或几种，所述的无机强碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨基钾或氨基钠中的一种或几种。所述的复合络合剂包括以下组分及重量份含量：改性木质素磺酸钠20-35份、葡萄糖酸钠10-15份、酒石酸钾钠6-12份、乙二胺四甲叉磷酸钠5-8份及椰子油二乙醇酰胺8-15份。所述的改性木质素磺酸钠的制备方法包括以下步骤：步骤(A)：将木质素磺酸钠粉末加入水中，搅拌溶解制成质量浓度为30-40％的水溶液，加入对苯二酚，调节体系pH值为8-10，置于变频微波反应器中，调节功率为300-1200W，升温到90-100℃，反应0.5-1h；步骤(B)：将上述反应液从微波反应器取出，加入环氧氯丙烷和乙二胺，采用常压水浴加热，调节温度到70-80℃，搅拌反应1-2h；步骤(C)：降温至30-40℃加入亚磷酸晶体，搅拌混合均匀；步骤(D)：降温至30-40℃后，滴加甲醛溶液，然后升温到80-100℃后反应2-4h，待反应结束后即制得改性木质素磺酸钠。所述的木质素磺酸钠与对苯二酚、环氧氯丙烷及乙二胺的质量比为10:2-4:1-2:1-1.5；所述的木质素磺酸钠与亚磷酸晶体、甲醛溶液的质量比为10:1.5-3:3-4；所述的甲醛溶液的质量浓度为32-37％，并且所述的甲醛溶液在0.5h内滴加完。所述的氧化剂包括叔丁基过氧化氢或过氧化氢中的一种或两种。所述的铜的有机缓蚀剂包括氨基磺酸、苯并三氮唑、羧基苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、羟基苯并三氮唑或吡咯烷酮中的一种或几种。所述的表面活性剂包括聚乙二醇、烷基酚聚氧乙烯醚或烷基醇聚氧乙烯醚中的一种或几种，所述的稳定剂包括硫脲或尿素中的一种或两种。一种用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂的制备方法，该方法包括以下步骤：步骤(1)：按以下重量百分数的组分进行备料：强碱20-45％、复合络合剂3-8％、氧化剂0.1-0.4％、铜的有机缓蚀剂0.2-0.6％、表面活性剂0.2-0.8％、稳定剂0.1-0.5％、余量为水；步骤(2)：取1/2-2/3量的水，在搅拌条件下按配比依次加入强碱、复合络合剂，充分搅拌均匀，制得预混液I；步骤(3)：取剩余的水，在搅拌条件下按配比依次加入氧化剂、铜的有机缓蚀剂和稳定剂，充分搅拌均匀，制得预混液II；步骤(4)：在搅拌条件下将预混液II加入至预混液I中，充分搅拌至均匀，再按配比加入表面活性剂，继续搅拌至均匀，即可。本专利技术剥锡剂在实际使用时，先将剥锡剂加热至75-85℃并维持在75-85℃，将待处理的基材置于剥锡剂中浸泡20-30min，待基材的锡层被除去后，取出，干燥即可。本专利技术剥锡剂采用碱性体系，以水(优选去离子水)为溶剂，不含有氟化物、硝酸等挥发性物质，相比于传统的酸性体系，本专利技术剥锡剂腐蚀性更小，对电子元器件引脚的损坏更少；所采用的复合络合剂中改性木质素磺酸钠分子中具有大量羟基和羧基，所引入的氨基和膦酸基的N、P原子上也有孤对电子对，具有较强的络合能力，其与葡萄糖酸钠、酒石酸钾钠、乙二胺四甲叉磷酸钠及椰子油二乙醇酰胺可发挥相互协同作用，可与处理过程中剥锡剂中的Sn(II)形成强烈络合，进而大大减少游离的Sn(II)，从根本上抑制淤泥的产生；采用叔丁基过氧化氢或过氧化氢作为氧化剂，在保证良好氧化效果的同时，过多的氧化剂可在强碱性体系中分解产生氧气，以气泡形式脱离剥锡剂体系；所采用的铜的有机缓蚀剂可以起到光亮底材铜层的作用，可有效抑制剥锡剂对基材铜层腐蚀，并保持其光亮表面不易失去光泽；所采用的表面活性剂可显著降低表面张力，使剥锡剂与基材更好的接触，从而促进锡层的溶解；所采用的稳定剂有利于减缓Sn(II)被氧化成Sn(IV)，进而从根本上抑制淤泥的产生。与现有技术相比，本专利技术剥锡剂体系呈碱性，不含有氟化物、硝酸等挥发性物质，只对锡层有作用，对其它基体金属剂陶瓷体基本无腐蚀作用，在退镀过程中不会产生有毒的含氮氧化物气体，剥锡剂寿命长，能完全剥除印刷线路板表面的不良锡镀层，基本不产生淤泥或淤泥量很小，且退镀后底层完全光亮，不易失去光泽，污水排放量很少，对环境污染小，可有效解决传统剥锡剂所带来的大量氨氮废水处理以及排放的问题，具有很好的社会经济效益。具体实施方式下面结合具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂，其特征在于，该剥锡剂由包括以下重量百分数的组分制备而成：强碱20‑45％、复合络合剂3‑8％、氧化剂0.1‑0.4％、铜的有机缓蚀剂0.2‑0.6％、表面活性剂0.2‑0.8％、稳定剂0.1‑0.5％、余量为水。

【技术特征摘要】
1.一种用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂，其特征在于，该剥锡剂由包括以下重量百分数的组分制备而成：强碱20-45％、复合络合剂3-8％、氧化剂0.1-0.4％、铜的有机缓蚀剂0.2-0.6％、表面活性剂0.2-0.8％、稳定剂0.1-0.5％、余量为水。2.根据权利要求1所述的一种用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂，其特征在于，所述的强碱为有机强碱与无机强碱按质量比为1:2-6混合而成。3.根据权利要求2所述的一种用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂，其特征在于，所述的有机强碱包括甲醇钠、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇钠或季铵碱中的一种或几种，所述的无机强碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨基钾或氨基钠中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂，其特征在于，所述的复合络合剂包括以下组分及重量份含量：改性木质素磺酸钠20-35份、葡萄糖酸钠10-15份、酒石酸钾钠6-12份、乙二胺四甲叉磷酸钠5-8份及椰子油二乙醇酰胺8-15份。5.根据权利要求4所述的一种用于去除半导体封装件不良镀锡层的剥锡剂，其特征在于，所述的改性木质素磺酸钠的制备方法包括以下步骤：步骤(A)：将木质素磺酸钠粉末加入水中，搅拌溶解制成质量浓度为30-40％的水溶液，加入对苯二酚，调节体系pH值为8-10，置于变频微波反应器中，调节功率为300-1200W，升温到90-100℃，反应0.5-1h；步骤(B)：将上述反应液从微波反应器取出，加入环氧氯丙烷和乙二胺，采用常压水浴加热，调节温度到70-80℃，搅拌反应1-2h；步骤(C)：降温至30-40℃加入亚磷酸晶体，搅拌混合均匀；步骤(D)：降温至30-40℃后，滴加甲醛溶液，然后升温到80-100℃后反应2-4h，待反应结束后即制得改性木质...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏品军，
申请(专利权)人：江苏矽研半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32