本發(fā)明涉及印制電路板的助劑領(lǐng)域，具體說是一種顯影效果良好的用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

顯影劑是目前印制電路板中十分常用的助劑之一，其通過與曝光后的感光材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使電路板上的線路布局顯現(xiàn)出來。傳統(tǒng)的顯影劑通常采用弱堿性無機(jī)化合物，其主要有碳酸鈉和碳酸鉀兩種。而顯影反應(yīng)一般是分步式進(jìn)行，以碳酸鈉為例，碳酸鈉先在水中發(fā)生水解反應(yīng)，生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉，然后碳酸氫鈉進(jìn)一步水解，生成顯影的有效成分碳酸和氫氧化鈉，碳酸和氫氧化鈉的穩(wěn)定態(tài)混合物再和網(wǎng)印線路干膜中的有機(jī)羧酸發(fā)生中和反應(yīng)，生成具有可溶性的羧酸鈉鹽，從而實(shí)現(xiàn)干膜中線路布局的顯現(xiàn)。但是，在整個(gè)顯影反應(yīng)過程中，由于水中存在著鈣離子和鎂離子，混合物中的碳酸在顯影反應(yīng)時(shí)會(huì)和鈣離子和鎂離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶于水的碳酸鈣和碳酸鎂。上述化合物會(huì)與羧酸鈉鹽形成兩相混合物，并粘附在電路板的板面上，導(dǎo)致電路板的線路出現(xiàn)顯影不清、線路顯示渾濁、線路平直度極低等缺陷。

此外，碳酸鈣和碳酸鎂會(huì)隨著水流通過槽缸，并粘附在槽缸的內(nèi)表面上形成水垢，使槽缸在使用時(shí)需要頻繁清洗。事實(shí)上，由于碳酸鹽中的碳酸根為親水基團(tuán)，而其與水發(fā)生的水解反應(yīng)分兩步進(jìn)行，所以在顯影完成后顯影劑中會(huì)產(chǎn)生兩相甚至多相的混合溶液。上述混合相溶液會(huì)帶著尚未溶解的干膜碎塊、有機(jī)化合物和小膠粒粘附在板面上，使線路之間出現(xiàn)短路，嚴(yán)重影響了電路板的印刷質(zhì)量。因此，如何研發(fā)一種能解決上述問題的顯影劑，是目前印制電路板行業(yè)的一道重大技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種顯影清晰、便于清洗且使用壽命長(zhǎng)的用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單的制備上述用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑的方法。

本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑，其特征在于：所述有機(jī)堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質(zhì)量份數(shù)算分別為：水100份、一乙醇胺1-6份、三乙醇胺1-4份。

進(jìn)一步說，水為去離子水。

更進(jìn)一步說，一乙醇胺含量為1份，三乙醇胺含量為1份。

更進(jìn)一步說，一乙醇胺含量為6份，三乙醇胺含量為4份。

更進(jìn)一步說，一乙醇胺含量為3份，三乙醇胺含量為2份。

更進(jìn)一步說，一乙醇胺含量為4份，三乙醇胺含量為3份。

更進(jìn)一步說，一乙醇胺含量為5份，三乙醇胺含量為4份。

本發(fā)明還提供一種制備上述用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑的方法，該方法的步驟如下：

a：按照上述配比稱取相應(yīng)原料備用；

b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機(jī)的容器內(nèi)依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；

c：維持容器內(nèi)溫度為常溫，并開啟攪拌機(jī)攪拌至一乙醇胺及三乙醇胺均勻分散于水中，即可得用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑。

本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑進(jìn)行改進(jìn)，其優(yōu)點(diǎn)如下：

1、本發(fā)明的有機(jī)堿顯影劑中，以有機(jī)堿性體系代替目前的無機(jī)堿性體系。通過引入與水中鈣離子和鎂離子不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)基團(tuán)，徹底杜絕了顯影反應(yīng)時(shí)顯影劑與鈣離子和鎂離子發(fā)生副反應(yīng)。有機(jī)堿性體系可從根本上解決難溶于水的鈣鹽和鎂鹽在顯影時(shí)粘附在板體上的問題，避免板體在顯影時(shí)出現(xiàn)線路顯示渾濁、線路平直度低的缺陷，從而大幅提高了印制電路板時(shí)顯影的穩(wěn)定性及可靠性。另外，由于有機(jī)堿性體系不會(huì)與水中的鈣離子和鎂離子發(fā)生反應(yīng)，因而在液體傳輸時(shí)不會(huì)在缸槽的內(nèi)壁上形成水垢，真正實(shí)現(xiàn)了顯影工序的清潔性加工。同時(shí)，由于有機(jī)堿性體系的密度小于水，在加工時(shí)上述組分會(huì)浮于水的上層，使有機(jī)堿性體系可從缸槽的溢流口優(yōu)先排出，既保障了缸槽內(nèi)液體的清潔度，又便于有機(jī)堿性體系的回收，從而有效減少了缸槽的清洗次數(shù)，大幅提高了顯影工序的加工效率，并降低了缸槽內(nèi)廢液處理難度。

2、本發(fā)明的有機(jī)堿顯影劑中，有機(jī)堿性體系自身具有親水基團(tuán)羥基和疏水基團(tuán)烴基。該有機(jī)堿性體系可對(duì)干膜雜質(zhì)進(jìn)行有效溶解，并與水構(gòu)成分離形態(tài)的單相溶液。由于顯影劑利用有機(jī)物作為溶解媒體，其與干膜之間起相似相溶作用，從而有機(jī)堿顯影劑可從根本上改變顯影劑溶液在反應(yīng)完成后形成兩相甚至多相溶液的現(xiàn)狀，并使干膜在顯影劑中充分溶解，避免膠粒、干膜碎塊等在溶液中的沉淀并粘附在電路板的板體上，從而有效減少線路之間因粘附雜質(zhì)而出現(xiàn)短路的現(xiàn)象。此外，利用相似相溶原理，顯影劑對(duì)干膜具有極強(qiáng)的溶解效果，從而提高了顯影劑對(duì)干膜溶解的溶解度，使顯影劑具有溶解負(fù)載高、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

3、本發(fā)明的有機(jī)堿顯影劑中，采用了有機(jī)溶解體系，且該溶解體系不會(huì)與水中的鈣離子和鎂離子發(fā)生反應(yīng)形成不溶于水的沉淀物。利用上述溶解體系與電路板之間發(fā)生顯影反應(yīng)，可有效減少密集的線路之間的短路。由于上述顯影反應(yīng)后的線路顯示十分清晰，并能提高線路的平直度，同時(shí)不會(huì)在線路板上產(chǎn)生二次污染物，因而該顯影反應(yīng)可有效降低電路板上的殘銅不良率及阻抗變異率，從而改善電路板的印刷質(zhì)量。

4、本發(fā)明的有機(jī)堿顯影劑采用相溶混合法進(jìn)行制備。首先，相溶混合法可提高顯影劑溶液的均勻性，使其擁有穩(wěn)定的化學(xué)反應(yīng)性能。其次，相溶混合法的過程十分簡(jiǎn)單，能有效降低顯影劑的制備難度，減少其制備時(shí)間，以適應(yīng)印制電路板的快速進(jìn)行。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質(zhì)量份數(shù)算分別為：水100份、一乙醇胺1-6份、三乙醇胺1-4份。利用有機(jī)堿性體系代替目前的無機(jī)堿性體系，使線路板上的線路顯示更清晰，并可提高線路的平直度。

本發(fā)明的用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑中，水可采用自來水，也可以采用去離子水。去離子水可避免水中雜質(zhì)與顯影劑發(fā)生副反應(yīng)，并去除水中的鈣離子、鎂離子及碳酸根離子，從而確保在顯影劑與干膜之間發(fā)生顯影反應(yīng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生不溶或微溶于水的沉淀物，保障顯影工序的正常進(jìn)行。

本發(fā)明用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑的制備方法包括如下步驟：

a：按照上述配比稱取相應(yīng)原料備用；

b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機(jī)的容器內(nèi)依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；

c：維持容器內(nèi)溫度為常溫，并開啟攪拌機(jī)攪拌至一乙醇胺及三乙醇胺均勻分散于水中，即可得用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑。

通過對(duì)本發(fā)明的用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑的殘銅不良率測(cè)試(測(cè)試環(huán)境：常規(guī)電路板顯影工序，測(cè)試數(shù)量：15-20萬，電路板線寬/線距為2mil/2mil)對(duì)比，傳統(tǒng)的無機(jī)物顯影劑平均不良率為4.4975％，其中短路、殘銅不良率為1.57％，占總不良率的35％，而本發(fā)明有機(jī)堿顯影劑平均不良率為1.325％，其中短路、殘銅不良率為0.585％，占總不良率的51.7％。

通過TDR-ZK2020阻抗測(cè)試儀對(duì)本發(fā)明的用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑的阻抗變異率測(cè)試，傳統(tǒng)的無機(jī)物顯影劑阻抗值平均值為25.01、25.06、44.73、49.94；方差為2.58、3.044、4.333、4.930，變異率為10.3％、12.1％、9.7％、11.0％；而本發(fā)明有機(jī)堿顯影劑阻抗平均值為：25.005、30、44.99、50.00，方差為0.53、0.5938、0.7544、0.7838，變異率為：2.1％、2.0％、1.7％、1.6％。

下面對(duì)各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但并不因此把本發(fā)明限制在所述實(shí)施例范圍內(nèi)：

實(shí)施例1

本發(fā)明的有機(jī)堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質(zhì)量份數(shù)算分別為：水100份、一乙醇胺1份、三乙醇胺1份。

上述用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑的方法，該方法的步驟如下：

a：按照上述配比稱取相應(yīng)原料備用；

b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機(jī)的容器內(nèi)依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；

c：維持容器內(nèi)溫度為常溫，并開啟攪拌機(jī)攪拌至一乙醇胺及三乙醇胺均勻分散于水中，即可得用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑。

實(shí)施例2

有機(jī)堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質(zhì)量份數(shù)算分別為：水100份、一乙醇胺6份、三乙醇胺4份。

上述用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑的方法，該方法的步驟如下：

a：按照上述配比稱取相應(yīng)原料備用；

b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機(jī)的容器內(nèi)依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；

c：維持容器內(nèi)溫度為常溫，并開啟攪拌機(jī)攪拌至一乙醇胺及三乙醇胺均勻分散于水中，即可得用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑。

實(shí)施例3

有機(jī)堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質(zhì)量份數(shù)算分別為：水100份、一乙醇胺3份、三乙醇胺2份。

上述用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑的方法，該方法的步驟如下：

a：按照上述配比稱取相應(yīng)原料備用；

b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機(jī)的容器內(nèi)依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；

c：維持容器內(nèi)溫度為常溫，并開啟攪拌機(jī)攪拌至一乙醇胺及三乙醇胺均勻分散于水中，即可得用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑。

實(shí)施例4

有機(jī)堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質(zhì)量份數(shù)算分別為：水100份、一乙醇胺4份、三乙醇胺3份。

上述用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑的方法，該方法的步驟如下：

a：按照上述配比稱取相應(yīng)原料備用；

b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機(jī)的容器內(nèi)依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；

c：維持容器內(nèi)溫度為常溫，并開啟攪拌機(jī)攪拌至一乙醇胺及三乙醇胺均勻分散于水中，即可得用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑。

實(shí)施例5

有機(jī)堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質(zhì)量份數(shù)算分別為：水100份、一乙醇胺5份、三乙醇胺4份。

上述用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑的方法，該方法的步驟如下：

a：按照上述配比稱取相應(yīng)原料備用；

b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機(jī)的容器內(nèi)依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；

c：維持容器內(nèi)溫度為常溫，并開啟攪拌機(jī)攪拌至一乙醇胺及三乙醇胺均勻分散于水中，即可得用于印制電路板的有機(jī)堿顯影劑。