退锡水/退锡液/环保脱锡水/电镀锡退除剂配方技术工艺_轻工金工

退锡水，又称剥锡液、退锡剂等，常用于电子元件（IC）、印刷线路板（PCB）制造过程中铜表面的锡/铅锡合金层的退除，适用于锡镀层、锡铅合金镀层以及锡焊接点的退除。特别适用于电子元件、废弃印刷电路板铜表面的锡或铅锡合金层的退除，可用浸泡或机械喷淋方法进行操作。

一、退锡水配方

目前，退锡水按主要成分可分类为三类：①由氢氟酸、氟盐和过氧化物等组成的氟化型退锡水；②由硝酸、硝酸铁及可选添加剂等组成的硝酸型退锡水；③由硝酸和烷基磺酸等组成的硝酸-烷基磺酸型退锡水。其中，硝酸型退锡水是目前业内最常用的退锡水。目前印刷线路板在使用硝酸形退锡水进行退锡后，铜板上附着有杂质，使得铜板非常暗淡。本退锡水提高铜板的亮度。

优点：1、由于本技术采用护铜剂、金属络合剂、硝酸铁与氯盐相混合，再添加硝酸，由于硝酸与硝酸铁可以对锡合金进行反应，使得固态锡转变成游离的锡离子，金属络合剂可以将游离的锡离子转变成稳定的配合物，减少锡沉淀生成，氯盐与护铜剂可以产生协同作用，不仅可以保护铜面被腐蚀的情况，还可以减少附着物在铜面上生成，提高铜板的亮度的效果。2、本技术中优选采用苯并三氮唑与氯化钠配合使用，不仅可以提高苯并三氮唑的减缓铜板腐蚀作用，还可以减少附着物在铜板表面生成，提高铜板的光亮度的效果。3、本技术通过混合护铜剂、金属络合剂、硝酸铁与氯盐，最后在加入硝酸溶液，可以方便工作人员调节退锡水中的硝酸浓度，减少硝酸浓度过低或过高的情况出现。

二、退锡液配方

在印刷线路板(PCB)行业，在图形电镀后蚀刻时，为了保护图形线路不被蚀刻掉，需在图形线路上镀上一层金属锡作为抗蚀剂；当蚀刻完成后需用退锡液将这一层金属锡去除干净。

传统退锡液有含氟型和硝酸型两种。其中，含氟退锡液由于会产生有毒气体，影响操作人员健康，同时难以有效处理废弃物，目前已逐步被淘汰。以硝酸为基础配制的退锡液虽然可以解决这些问题，但对底部铜层的腐蚀很大，退锡处理后铜层厚度会降低5～10um，影响线路层质量，而且会产生很多锡淤泥，缩短退锡液使用寿命。

本退锡液解决现有退锡液对底部铜层腐蚀等问题，基本不腐蚀底部铜层。该退锡液退镀速度快，底铜光亮无腐蚀，同时退锡过程中产生的锡淤泥少，电镀槽液寿命较长，可应用于退除印刷线路板上的电镀锡层，也适合采用喷淋法退除镀锡及其锡合金层。

本退锡液，相比传统退锡液，可以快速将铜面上的锡层、锡铅合金层、锡铜合金层完全退除干净，底铜光亮基本无腐蚀；同时退镀过程基本不产生或很少产生含氮氧化物的盐雾，具有淤泥量少、退镀液寿命长等优点。

三、硫酸-铁盐体系退锡剂配方

PCB(Printed Circuit Board的简称，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板)是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。在线路板印制过程中，需对电路图形加厚铜，然后进行镀锡，在蚀刻中作为蚀刻抗蚀层保护所需要的电路图形，当非线路部分蚀刻去除后，需用退锡水将电镀锡层去除，留下所需的铜镀层。

早期的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。不管是硝酸-硝酸铁体系还是硝酸-烷基磺酸体系，都有产生有害气体、腐蚀铜层、产生淤泥、污水难处理等缺点。

本硫酸-铁盐体系的退锡剂克服上述退锡剂产生有害气体、腐蚀铜层、产生淤泥以及污水难处理等缺点，本退锡剂具有不产生有害气体、只退掉锡层、环保且适用性好的特点。

优点及效果：(1)本退锡剂为非硝酸型退锡剂，不会发生对铜的过腐蚀现象、铜面光亮、不会产生氮氧化物气体、不产生淤泥、退锡速度快，并解决了传统废退锡剂带来的大量氨氮废水处理以及排放的问题。(2)本技术所用的原料均为普通常见的原料，原料廉价易得，制备过程简单，适合于工业生产。

四、退锡剂制备及退锡方法

随着现代科学技术及信息产业的飞速发展，电镀锡及锡合金已经作为一项工艺技术被广泛应用于航空、航天、机械、电子及食品等领域。特别是电子工业，为适应焊接贴装需要，三大基础元件电容、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。化学退锡剂基本为强酸型。一类为氟化物型，一般由氢氟酸、氟盐(氟化氢铵)、过氧化物(双氧水)等组成，该类退锡剂腐蚀性极强，对基体金属腐蚀严重，电子元件退锡时，连同底层镍和银也会被全部退除，产品退镀后，需重新涂银，镀镍，镀锡，大大增加了生产成本。同时氟化物挥发性极强，污染极重，该类退锡剂型已开始逐渐淘汰；另一类为硝酸型退锡剂，由硝酸、硝酸铁、缓蚀剂、表面活性剂、氮氧化物抑制剂、络合剂等组成，硝酸的浓度一般为20～25％，该型退镀剂成分复杂，配制麻烦，高浓度的硝酸溶液不稳定，容易腐蚀基体，在使用过程中冒烟现象明显，过高的温度还会使硝酸分解产生大量NOX气体，对员工操作伤害大，对设备及厂房也有极大的腐蚀作用，同时硝酸的大量分解也大大降低硝酸溶液退锡速率。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。

本退锡剂较为环保、只腐蚀锡层、且适用性好。使用上述退锡剂对待退锡样品进行退锡，退锡过程中无有害气体产生，不产生任何腐蚀性气体或人体有伤害的气体，使用安全。并且，该退锡的方法效率较高，30分钟以内即可完全除锡，并且不会腐蚀其他需要保留的结构，适用性好，对待退锡样品的结构、形状无要求，均能选择性地腐蚀锡层。

五、环保型褪锡液配方

印制电路板(英文名为Printed Circuit Board，简称PCB)是以绝缘和导体材料为媒介，承载电子元器件，实现整机功能的重要电子部件。在印制电路板的制造工艺中，PCB金属线路铜表面需要电镀金属锡作为保护层，未被锡保护的非线路铜层则经过碱性蚀刻工艺去除，再用褪锡药水褪除锡保护层，得到最终的PCB线路图形。

根据所含主要成分的不同，应用于PCB行业的褪锡药水可分为氟化物型、硝酸型和硝酸-有机磺酸型三种类型。由于氟化物具有很强的毒性、废液处理困难，且会腐蚀PCB绝缘层，氟化物型褪锡药水已基本被淘汰。目前PCB行业应用较广泛为硝酸型和硝酸-有机磺酸型的褪锡药水

硝酸型褪锡药水主要由强腐蚀性的硝酸、缓蚀剂、表面活性剂和稳定剂等组成，其硝酸含量一般在20％～50％，具有褪锡速度快，褪锡容量高及铜面光亮等特点。但硝酸型褪锡药水存在很多缺陷，已不能满足PCB制造企业对环境指标和经济指标日益严格的要求。具体而言，硝酸会在褪锡过程还原成NO2，NO等氮氧化物气体，对环境和现场操作人员带来很大危害；此外高浓度的硝酸在反应过程中放热量大，使褪锡液温度升高，溶液中的二价锡离子易生成白色的偏锡酸沉淀，堵塞设备喷嘴，影响工艺稳定性。

硝酸-有机磺酸型褪锡药水是在硝酸型褪锡药水配方的基础上加入了有机磺酸。均可以在满足PCB褪锡工艺要求的同时，降低硝酸含量(一般低于15％)，由此减少褪锡药水对设备和环境的危害，但由于有机磺酸的加入，也增加了褪锡药水的使用成本。

随着电子工业的蓬勃发展，PCB制造企业对环保指标和经济指标的要求越来越严格。无论是硝酸型褪锡药水，还是硝酸-有机磺酸型褪锡药水，由于产生的废液中含有残留的硝酸及副产物亚硝酸等化合物，对人体健康和生态环境的危害非常大，已难以满足PCB企业绿色生产的环保要求。

本环保型褪锡液，可有效褪除锡和锡铜合金层，且在反应过程中不产生有害气体，不腐蚀金属铜层，不生成淤泥沉淀，反应过程产生的废液处理简单，有利于金属锡的回收利用。

优点：1、本环保型褪锡液，褪除锡和锡铜合金层的速度快，且在反应过程中不产生有害气体，不腐蚀金属铜层，保证铜面光亮。2、本环保型褪锡液不含硝酸和金属离子，解决了传统褪锡废液中氨氮含量高，处理和排放困难的问题。3、本环保型褪锡液中锡离子容量高，可达到100g/L以上，不生成淤泥沉淀，可采用直接电解的方法，回收金属锡。4、本环保型褪锡液制备方法简单，便于实现工业化。

六、线路板用单液型剥锡液配方

线路板在二次镀铜后，一般是采用镀锡方法保护线路，在蚀刻后再退除镀锡保护层，从而完成线路。目前市场上采用剥锡液为线路板退锡，而剥锡液主要成份为硝酸(硝酸占比约50％)，因此在使用中会产生大量的烟雾，而且蚀铜速度大，一般可蚀掉2-3微米，如果控制不好很容易造成线路因变小而报废。随着溶锡量越多，溶液会因变稠而无法使用，同时设备也较难清洗，大幅度增加了制备线路板的成本。

本线路板用单液型剥锡液退锡时烟雾小、不易沉淀、咬铜速率小。本剥锡液与市面上常规的剥锡液相比，具有烟雾少、溶锡量大、蚀铜量小、退锡效率快的优点。本剥锡液，不仅烟雾少、溶锡量大、蚀铜量小、无沉淀，且制备成本低，退锡工艺简单，适合广泛应用和推广。

优点：1、本剥锡液，使用的是68％硝酸，且其含量在30％-40％之间，使得退锡过程产生的烟雾量较少。2、本剥锡液，通过添加一定量的盐酸来增加硝酸的氧化性，从而提高退锡速度及溶锡量。3、本剥锡液，利用了柠檬酸的络合性，对Sn2+进行络合，释放出NO3-,保证了硝酸的强氧化性，同时使Sn2+不会直接暴露在空气中使Sn2+变为Sn4+，为后续提倡环保再回收利用退锡水提供了基础。

七、退锡镀锡液制备及回收金属锡的循环再生方法

金属锡具有良好的焊接性、导电性和光泽度，被广泛应用于板材、线材以及电子电镀行业中，由此产生的废弃板材材料含有大量的金属锡，如不进行有效的再生提炼，资源浪费较大，且会造成环境污染。

目前国内PCB行业大部分采用硝酸、硝酸-烷基磺酸型退锡液对含锡废料进行退锡，该方法产生的废退锡液里铜、铁金属离子含量高，杂环芳香化合物残留量多。废退锡液处理难度大，需经过沉淀法、电解法及蒸馏法等处理废退锡液，并通过采用溶剂萃取、离子交换吸附、电解沉淀膜分离等工艺回收金属锡，因此金属锡的回收利用率低、工艺复杂繁琐、回收投资成本高、并且得到的废退锡液不能循环利用。

本退锡镀锡液，用于解决目前含锡废料中金属锡没有得到有效的再生提炼、资源浪费较大、且会造成环境污染的问题。

优点：

1、从本退锡镀锡液的组分上看，采用有机磺酸锡盐作为锡离子提供源，相对无机锡盐体系如硫酸亚锡，氟硼酸亚锡，具有较高的抗氧化变质能力和耐高温能力，沉积速度快，工作电流密度大，废液容易处理的优点；

烷醇基磺酸对Sn2+有很强的络合作用，形成络合物能够抑制减缓镀液中的氧化剂与氧气对Sn2+的氧化生成大量的Sn4+，并且可以防止Sn4+水解形成不溶性锡酸沉淀；稳定剂如5-苯基四氮唑、1-苯基-5-疏基四氮唑类物质可以有效的稳定槽液同时可以避免退镀时铜金属被过度氧化腐蚀；

促进剂如马来酸、苯甲酸、丙二酸、磺基水杨酸、柠檬酸类物质可以增强镀液沉积速度；光亮剂选自醛类、酮类、有机酸、非离子表面活性剂，对镀锡表面的光泽性有明显作用；细晶剂可以增强镀层的紧密度；抗氧剂可以防止镀锡面发黑造成镀层疏松等不良现象发生；添加少量的消泡剂可以防止在退镀锡时产生大量的泡沫；

2、本退锡镀锡液的合理配方可以避免现行硝酸体系废退锡液里高浓度硝酸对铜层的腐蚀，并且不添加Fe(NO3)3及HCl，以避开铁离子和氯离子的污染；

3、本技术的从含锡废料中回收金属锡的方法，可控制铜锡合金层或锡镍镀层停止反应，以保证退锡镀锡液里锡离子的纯度，从而降低从退锡液中电镀回收金属锡的难度；

4、本技术的从含锡废料中回收金属锡的方法，退锡过程中，当锡离子浓度达到一定量时即可直接通过循环马达泵抽至电镀槽进行电积处理，达到最佳参数可同时进行退锡及电镀锡反应；

5、本技术回收锡过程中，在阴极得到的电锡经简单的熔铸后，便可得到99％以上的成品锡锭，低含量的退锡液中通过适当补充加速剂、稳定剂、光亮剂等成分后，可通过循环搅拌马达泵返回退锡槽作为退锡液使用，从而实现了退锡液的循环利用，完全避免了传统废退锡液处理方法存在的废水量大、金属锡回收率低、环境污染大等问题。

本退锡镀锡液克服了传统退锡废液回收锡的弊端，避免了其他金属杂质的干扰，可以从退锡液高效地回收纯度较高的金属锡。此外本技术利用退锡镀锡液从含锡废料中回收金属锡的操作步骤简便快捷，不仅可以回收优质的金属锡，而且还能同时再生退锡液重复利用，完全避免了传统废退锡废液量大、存在的资源浪费以及环境污染严重等问题。

技术服务：退锡水/退锡液/环保脱锡水/电镀锡退除剂/IC产品锡层专用脱除液技术资料费320元，提供原料介绍、工艺配方、操作流程、性能指标、使用方法等，提供技术支持。

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