本發(fā)明涉及印制電路板的助劑領域，具體說是一種顯影效果良好的用于印制電路板的有機堿顯影劑及其制備方法。
背景技術：
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)生化學反應，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化合物，其主要有碳酸鈉和碳酸鉀兩種。而顯影反應一般是分步式進行，以碳酸鈉為例，碳酸鈉先在水中發(fā)生水解反應，生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉，然后碳酸氫鈉進一步水解，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羧酸發(fā)生中和反應，生成具有可溶性的羧酸鈉鹽，從而實現(xiàn)干膜中線路布局的顯現(xiàn)。但是，在整個顯影反應過程中，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時會和鈣離子和鎂離子發(fā)生化學反應，生成難溶于水的碳酸鈣和碳酸鎂。上述化合物會與羧酸鈉鹽形成兩相混合物，并粘附在電路板的板面上，導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，碳酸鈣和碳酸鎂會隨著水流通過槽缸，并粘附在槽缸的內表面上形成水垢，使槽缸在使用時需要頻繁清洗。事實上，由于碳酸鹽中的碳酸根為親水基團，而其與水發(fā)生的水解反應分兩步進行，所以在顯影完成后顯影劑中會產生兩相甚至多相的混合溶液。上述混合相溶液會帶著尚未溶解的干膜碎塊、有機化合物和小膠粒粘附在板面上，使線路之間出現(xiàn)短路，嚴重影響了電路板的印刷質量。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)的一道重大技術難題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種顯影清晰、便于清洗且使用壽命長的用于印制電路板的有機堿顯影劑。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種工藝簡單的制備上述用于印制電路板的有機堿顯影劑的方法。
本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的：一種用于印制電路板的有機堿顯影劑，其特征在于：所述有機堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質量份數(shù)算分別為：水100份、一乙醇胺1-6份、三乙醇胺1-4份。
進一步說，水為去離子水。
更進一步說，一乙醇胺含量為1份，三乙醇胺含量為1份。
更進一步說，一乙醇胺含量為6份，三乙醇胺含量為4份。
更進一步說，一乙醇胺含量為3份，三乙醇胺含量為2份。
更進一步說，一乙醇胺含量為4份，三乙醇胺含量為3份。
更進一步說，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原料備用；
b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機的容器內依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；
c：維持容器內溫度為常溫，并開啟攪拌機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堿顯影劑。
本發(fā)明對現(xiàn)有技術的用于印制電路板的有機堿顯影劑進行改進，其優(yōu)點如下：
1、本發(fā)明的有機堿顯影劑中，以有機堿性體系代替目前的無機堿性體系。通過引入與水中鈣離子和鎂離子不發(fā)生化學反應的有機基團，徹底杜絕了顯影反應時顯影劑與鈣離子和鎂離子發(fā)生副反應。有機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粘附在板體上的問題，避免板體在顯影時出現(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顯影的穩(wěn)定性及可靠性。另外，由于有機堿性體系不會與水中的鈣離子和鎂離子發(fā)生反應，因而在液體傳輸時不會在缸槽的內壁上形成水垢，真正實現(xiàn)了顯影工序的清潔性加工。同時，由于有機堿性體系的密度小于水，在加工時上述組分會浮于水的上層，使有機堿性體系可從缸槽的溢流口優(yōu)先排出，既保障了缸槽內液體的清潔度，又便于有機堿性體系的回收，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，并降低了缸槽內廢液處理難度。
2、本發(fā)明的有機堿顯影劑中，有機堿性體系自身具有親水基團羥基和疏水基團烴基。該有機堿性體系可對干膜雜質進行有效溶解，并與水構成分離形態(tài)的單相溶液。由于顯影劑利用有機物作為溶解媒體，其與干膜之間起相似相溶作用，從而有機堿顯影劑可從根本上改變顯影劑溶液在反應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而出現(xiàn)短路的現(xiàn)象。此外，利用相似相溶原理，顯影劑對干膜具有極強的溶解效果，從而提高了顯影劑對干膜溶解的溶解度，使顯影劑具有溶解負載高、使用壽命長的優(yōu)點。
3、本發(fā)明的有機堿顯影劑中，采用了有機溶解體系，且該溶解體系不會與水中的鈣離子和鎂離子發(fā)生反應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，可有效減少密集的線路之間的短路。由于上述顯影反應后的線路顯示十分清晰，并能提高線路的平直度，同時不會在線路板上產生二次污染物，因而該顯影反應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量。
4、本發(fā)明的有機堿顯影劑采用相溶混合法進行制備。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)定的化學反應性能。其次，相溶混合法的過程十分簡單，能有效降低顯影劑的制備難度，減少其制備時間，以適應印制電路板的快速進行。
具體實施方式
本發(fā)明的用于印制電路板的有機堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質量份數(shù)算分別為：水100份、一乙醇胺1-6份、三乙醇胺1-4份。利用有機堿性體系代替目前的無機堿性體系，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與顯影劑發(fā)生副反應，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)生顯影反應時不會產生不溶或微溶于水的沉淀物，保障顯影工序的正常進行。
本發(fā)明用于印制電路板的有機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原料備用；
b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機的容器內依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；
c：維持容器內溫度為常溫，并開啟攪拌機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堿顯影劑。
通過對本發(fā)明的用于印制電路板的有機堿顯影劑的殘銅不良率測試(測試環(huán)境：常規(guī)電路板顯影工序，測試數(shù)量：15-20萬，電路板線寬/線距為2mil/2mil)對比，傳統(tǒng)的無機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阻抗測試儀對本發(fā)明的用于印制電路板的有機堿顯影劑的阻抗變異率測試，傳統(tǒng)的無機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％。
下面對各個實施例進行詳細說明，但并不因此把本發(fā)明限制在所述實施例范圍內：
實施例1
本發(fā)明的有機堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質量份數(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原料備用；
b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機的容器內依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；
c：維持容器內溫度為常溫，并開啟攪拌機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堿顯影劑。
實施例2
有機堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質量份數(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原料備用；
b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機的容器內依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；
c：維持容器內溫度為常溫，并開啟攪拌機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堿顯影劑。
實施例3
有機堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質量份數(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原料備用；
b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機的容器內依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；
c：維持容器內溫度為常溫，并開啟攪拌機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堿顯影劑。
實施例4
有機堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質量份數(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原料備用；
b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機的容器內依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；
c：維持容器內溫度為常溫，并開啟攪拌機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堿顯影劑。
實施例5
有機堿顯影劑包括水、一乙醇胺及三乙醇胺，上述組分按質量份數(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原料備用；
b：常溫常壓狀態(tài)下，在帶有攪拌機的容器內依次加入水、一乙醇胺及三乙醇胺；
c：維持容器內溫度為常溫，并開啟攪拌機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堿顯影劑。