工件描述:客戶提供3款以松香油為基底的助焊劑樣品。此開發案需要能開發出一款清潔劑,能有效清除A、B、C三種助焊劑殘留,並且不能造成PCB板上的銅箔變色。
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由於松香油碳鏈數很長,為類樹酯化油基;使用一般12碳鏈的介面活性劑清洗,並無法清洗乾淨。從下圖可以清楚看見使用一般清潔劑清洗後的松香助焊劑殘留。
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以長碳鏈介面活性劑為基礎,開發出清潔劑配方一:在加熱至60~70℃的藥劑中,隔著燒杯,以40Khz, 50W/L超音波清洗10分鐘後,取出,以清水沖洗乾淨。再以空氣吹乾。發現松香助焊劑殘留都已去除。
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重複試驗,隔著燒杯,以超音波清洗10分鐘後,發現松香助焊劑殘留都已去除。
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縮短時間試驗,隔著燒杯,以超音波清洗5分鐘後,發現松香助焊劑殘留都已去除。
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重複試驗,隔著燒杯,以超音波清洗5分鐘後,卻發現銅箔已經變色。
清洗前
清洗後
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縮短時間試驗,隔著燒杯,以超音波清洗3分鐘,發現松香助焊劑殘留都已去除。但是銅箔還是變色。
清洗前
清洗後
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重複試驗,隔著燒杯,以超音波清洗3分鐘後,發現松香助焊劑殘留都已去除。PCB板上沒有銅箔的清況下,看不出清洗前後是否有差異。
清洗前
清洗後
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以配方一為基礎,調整配方。添加抗氧化劑、乙醇胺、腐蝕抑制劑…等。做成配方2~6。發現松香助焊劑殘留都能夠去除,但是無法阻止銅箔變色。
比較:下圖左一為清洗後。下圖中間與右邊為未清洗以前銅箔的顏色。
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發現一般長碳鏈界面活性劑並無法抑制銅箔氧化變色。改以氫化胺脂烷基長碳鏈界面活性劑混和短碳鏈乙酸酯類界面活性劑製作配方,開發出配方7。發現此配方能抑制鋁合金氧化,同樣的也能抑制銅箔氧化,並且有很好的清除助焊劑的能力。
清洗後 助焊劑已清洗乾淨,但是銅箔沒有變色。
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重複試驗。以配方7,在加熱至60~70℃的藥劑中,隔著燒杯,以40Khz, 50W/L超音波清洗3分鐘後,取出,以清水沖洗乾淨。發現松香助焊劑殘留都已去除。而且銅箔沒有變色。
清洗前
清洗後
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重複試驗。以配方7,在加熱至60~70℃的藥劑中,隔著燒杯,以40Khz, 50W/L超音波清洗3分鐘後,取出,以清水沖洗乾淨。再以空氣吹乾。 發現清洗後 助焊劑已完全清洗乾淨,但是此PCB板沒有銅箔,無法判定銅箔是否變色。
清洗後
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結果與討論:
12.1以氫化胺脂烷基長碳鏈界面活性劑混和短碳鏈乙酸酯類界面活性劑製作的配方7清潔劑,能有效去除助焊劑,並保護銅箔不會氧化變色。
12.2 以配方7清洗後,雖然不會使銅箔氧化變色;但是清洗乾淨後,銅箔本身長時間接觸空氣,仍會漸漸氧化。因此若清洗後須長時間保持銅箔顏色不改變,建議在最後一道清水中添加5~10%的銅保護劑COP01,如此可以較長時間的維持銅箔的光澤。