CN102408959B

CN102408959B - 一种电子线路板专用清洗剂及其制备方法

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Publication number: CN102408959B
Application number: CN 201110324818
Authority: CN
Inventors: 田鑫; 王玉竹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2031-10-24
Also published as: CN102408959A

Abstract

本发明涉及一种电子线路板专用清洗剂及其制备方法，属于清洗剂技术领域，它包含有脱脂剂，高沸点溶剂，乳化剂，表面活性剂和纯净水，按重量份，它的配比为脱脂剂5~30，高沸点溶剂5~20，乳化剂6~12，表面活性剂0.4~4，纯净水余量，本发明的电子线路板专用清洗剂使用时，用纯净水稀释成质量分数为10~20%即可使用，是完全无毒无公害的环保产品，使用中无易燃易爆危险，可以反复循环使用，成本低，能在常温及较宽的温度范围清洗，均可获得满意的清洁度。

Description

一种电子线路板专用清洗剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及清洗剂，具体涉及一种电子线路板专用清洗剂及其制备方法。

背景技术

在过去十几年时间里由于免清洗技术的迅速发展，多数消费类电子产品都采用了免清洗工艺技术，但是对应用在特殊领域里的电子产品仍然需要清洗。电子线路板是电子产品的关键核心部件，其可靠性直接影响到整机的可靠性，特别是用于人造卫星、航天航空仪器仪表、军用装备、海底电讯以及关系到生命安全的医疗仪器等组装的电子线路板，要求有非常高的可靠性，而影响可靠性的关键指标之一就是电子线路板的清洁度。电子线路板在焊接过程中残留的松香，焊锡，指纹、油污等，这些物质极易造成线路板短路或断路，从而影响其可靠性。要达到高标准严要求的清洁度，就必须对焊接后的电子线路板进行清洗。

目前使用的清洗剂在电子行业基本上还是以三氯乙烯、二氯甲烷与乙醇混合溶液，二氯一氟乙烷(HcFc-141b)，乙醇和石油类碳氢溶剂为主。其中三氯乙烯、二氯甲烷对人体毒性很大，特别是二氯甲烷挥发性强，吸入时严重危害人体健康；HcFc-141b目前做为cFc-113的替代品毒性虽然有所降低，但其缺陷是结露、溶解塑料等，使用中每立方米空气中含量不得超过2390mg，而吸入低浓度的HcFc-141b 雾气或蒸汽对人都有刺激性；乙醇和石油类碳氢溶剂是易燃易爆危险品，使用和存放中都有极大的安全隐患，且清洁度较低，以上清洗剂主要还是来自于石油这个不可再生的地球资源，在全世界都倡导安全环保低碳的形势下，研发一种更高效的环保型清洗剂是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种不含有毒有害物质和易燃易爆危险化学品的安全、无污染且清洁度高、适用温度范围宽、清洗方便、成本低的环保型电子线路板专用清洗剂，克服了现有清洗剂带来的安全性低、污染大、清洁度低等缺陷。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电子线路板专用清洗剂，由以下重量份原料组成：脱脂剂3~30，高沸点溶剂5~20，乳化剂6~12，表面活性剂0.4~4，纯净水余量；所述脱脂剂选自蒎烯，苎烯，香叶烯中的至少一种；所述乳化剂为分子量在1600~2500的聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚。

作为本发明的优选，所述一种电子线路板专用清洗剂，由以下重量份原料组成：脱脂剂5~25，高沸点溶剂8~16，乳化剂8~11，表面活性剂1~3，纯净水余量。

进一步地，为了达到更好地清洗效果，所述一种电子线路板专用清洗剂，由以下重量份原料组成：脱脂剂20，高沸点溶剂12.5，乳化剂9，表面活性剂2.5，纯净水余量。

作为本发明的优选，上述表面活性剂选自丁二酸二异辛酯磺酸钠，丁二酸二（2-乙基丁酯）磺酸钠，丁二酸二已酯磺酸钠，丁二酸二辛酯磺酸钠和丁二酸十三烷基酯磺酸钠中的至少一种。这些表面活性剂的亲水基团均为磺酸钠，亲油基团为长链脂肪酸酯，其能显著降低污垢与线路板直接的粘附力，达到去污的效果，且这些表面活性剂安全无毒，易于生物降解。

作为本发明的优选，所述高沸点溶剂选自乙二醇，丙二醇，正癸醇，2-甲基-2，4-戊二醇，2-乙基-2（羟基）-1.3-丙二醇，1，2，6，-已三醇中的至少一种，这些高沸点溶剂无易燃易爆危险，既溶于水又溶于脱脂剂，起到助溶的目的。

本发明所述乳化剂为分子量在1600-2500的聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚，具有很高的热稳定性和良好的乳化性能及润湿能力，可选用市售的分子量分别为L42，L43，L44和L61中的至少一种，

本发明中的脱脂剂为主溶剂，其中的蒎烯是松节油的主要成份，苎烯存在于松针油、薄荷油、柠檬油、橙皮油中，香叶烯存在于月桂树果实中。它们的共同特点是都属于纯天然植物精油，对松香树脂有极强的溶解力。脱脂剂在表面活性剂的协同作用下使松香残留物颗粒摆脱与线路板的粘附力，轻而易举的溶解剥离清除下来。为了降低产品成本，本发明使用了大量的纯净水做载体，承接清洗下来的松香残留物，由于脱脂剂不溶于水，脱落掉的污垢可能再次沉降到线路板上，为了防止清洗过程中污垢再沉积，本发明选用了既溶于水又溶于脱脂剂的高沸点溶剂作为辅助溶剂。高沸点溶剂在乳化剂的作用下，松香污垢被乳化成极细小的微粒，通过高沸点溶剂这个中间介质迅速分散溶解在水中，污垢彻底脱离线路板表面，此外，由于有高沸点溶剂及磺酸盐类表面活性剂，因此该清洗剂还能有效清除焊接过程中残留的焊锡、指纹及油污等污垢。

本发明还提供了一种上述电子线路板专用清洗剂的制备方法，包括以下步骤：

1）按所述原料配比称取各种原料；

2）将脱脂剂加入到高沸点溶剂中，在40~60转/分钟下搅拌25~30分钟，制得混合溶液A，将乳化剂与纯净水在40~60转/分钟下搅拌均匀成混合液B；

3）将表面活性剂加入到步骤2）制备的混合溶液A中，在40~60转/分钟下搅拌30~40分钟；

4）将步骤2）制备的混合液B加入到步骤3）制备的混合溶液中，在30~40转/分钟条件下搅拌10分钟，静置30~60分钟后用200~400目的尼龙筛绢过滤，即得电子线路板专用清洗剂。

本发明制得的清洗剂为浓缩液，使用时需用纯净水将其稀释成质量分数为10~20%后再使用浸泡刷洗、超声波振荡清洗或喷淋清洗等清洗方式在20~50℃条件下清洗电子线路板3~10min即可获得满意的清洁度。用过的清洗剂经过沉淀过滤后还可重复使用，在清洗后，脱脂剂和高沸点溶剂损耗很少，只需适量添加表面活性剂、乳化剂和水即可。

综上所述，本发明与现有技术相比具有以下突出优点及有益效果：

1、本发明不含有毒有害和易燃易爆危险化学品，且原料易得，易于制备；

2、本发明清洗剂在生产和使用过程中对水源、空气、土均无污染，且不破坏大气臭氧层，排放废液可生物降解，是一种环保的清洗剂；

3、本发明的清洗剂适用多种清洗工艺和清洗设备，清洗适用温度范围宽（20~50℃），清洁度高，清洗后的电子线路板离子污染物含量极低（≤0.5μg（NaCL）/cm²），大大低于第一等级类电子产品规定的离子污染物含量（≤1.5μg（NaCL）/cm²），同时与未经焊接及清洗的电子线路原板的清洁度无明显区别；

4、使用本发明清洗剂清洗电子线路板后焊点光亮、美观、表层绝缘电阻高，清洗寿命长，多次使用安全有效，成本低，对电子线路板上的松香助焊剂有极好低去除效果，尤其适用于特殊类型电子产品的电子线路板的清洗，具有较高的经济和社会效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

电子线路板专用清洗剂，由以下原料组成: 脱脂剂蒎烯5kg，高沸点溶剂丙二醇6kg、1，2，6-已三醇8kg，乳化剂市售L₄₂2kg、L₄₄6kg，表面活性剂丁二酸二异辛酯磺酸钠0.4，纯净水余量。

上述清洗剂制备方法如下：

1）按上述重量称取所需的原料；

2）将脱脂剂蒎烯加入到高沸点溶剂丙二醇与1，2，6-已三醇的混合溶液中，在40转/分钟下搅拌30分钟，制得混合溶液A，将乳化剂L₄₂，L₄₄与纯净水在40转/分钟下搅拌均匀成混合液B；

3）将表面活性剂丁二酸二异辛酯磺酸钠加入到步骤2）制备的混合溶液A中，以40转/分钟的速度搅拌30分钟，制得混合溶液C；

4）将步骤2）制备的混合液B加入到步骤3）制备的混合溶液C中，在30转/分钟条件下搅拌10分钟，静置30分钟后用200目的尼龙筛绢过滤，即得电子线路板专用清洗剂。

实施例2

电子线路板专用清洗剂，由以下原料组成: 脱脂剂蒎烯7kg、苎烯10kg，高沸点溶剂乙二醇7kg、正癸醇2kg、2-甲基-2，4-戊二醇3kg，乳化剂市售L₄₃3kg，L₄₄7kg，表面活性剂丁二酸二（2-乙基丁酯）磺酸钠 1kg，纯净水60。

制备方法包括以下步骤：

1）按上述重量称取所需的原料；

2）将蒎烯，苎烯加入到乙二醇、正癸醇、2-甲基-2，4-戊二醇的混合溶液中，在60转/分钟下搅拌25分钟，制得混合溶液A，将乳化剂L₄₃，L₄₄与纯净水在60转/分钟下搅拌均匀成混合液B；

3）将丁二酸二（2-乙基丁酯）磺酸钠加入到步骤2）制备的混合溶液A中，在60转/分钟下搅拌40分钟；

4）将步骤2）制备的混合液B加入到步骤3）制备的混合溶液C中，在40转/分钟的条件下搅拌20分钟，静置60分钟，用400目的尼龙筛绢过滤即得电子线路板专用清洗剂。

实施例3

电子线路板专用清洗剂，由以下原料组成: 脱脂剂苧烯10kg、香叶烯8kg、苎烯2kg，高沸点溶剂正癸醇9kg，丙二醇3.5kg，乳化剂L₄₂5kg、L₆₁4kg，表面活性剂丁二酸二已酯磺酸钠1.5kg、丁二酸二（2-乙基丁酯）磺酸钠1kg，纯净水余量。

制备方法包括以下步骤：

1）按上述重量称取所需的原料；

2）将脱脂剂加入到高沸点溶液中，以50转/分钟的速度搅拌30分钟，制得混合溶液A，将乳化剂与纯净水在50转/分钟下搅拌均匀成混合液B；

3）将表面活性剂加入到步骤2）制备的混合溶液A中，在50转/分钟下搅拌35分钟，制得混合溶液C；

4）将步骤2）制备的混合液B加入到步骤3）制备的混合溶液C中，在35转/分钟条件下搅拌15分钟，静置45分钟后用300目的尼龙筛绢过滤，即得电子线路板专用清洗剂。

实施例4

电子线路板专用清洗剂，由以下原料组成: 脱脂剂蒎烯15kg、苎烯10kg，高沸点溶剂丙二醇8kg，乳化剂L₆₁9kg，表面活性剂丁二酸二辛酯磺酸钠2kg，纯净水余量。

制备方法同实施例3。

实施例5

电子线路板专用清洗剂，由以下原料组成: 脱脂剂蒎烯7kg、香叶烯9kg，高沸点溶剂 1，2，6-已三醇10kg、2-甲基-2，4-戊二醇6kg，乳化剂市售L₄₃ 8kg、L₆₁3kg，表面活性剂丁二酸十三烷基酯磺酸钠3kg，纯净水余量。

制备方法同实施例3。

实施例6

电子线路板专用清洗剂，由以下原料组成: 脱脂剂香叶烯5kg，高沸点溶剂乙二醇20kg，乳化剂市售L₄₄12kg，表面活性剂丁二酸二（2-乙基丁酯）磺酸钠3kg，纯净水余量。

制备方法同实施例3。

实施例7

电子线路板专用清洗剂，由以下原料组成:脱脂剂苎烯30kg，高沸点溶剂2-乙基-2（羟基）1，3-丙二醇5 kg，乳化剂市售L₄₂ 9 kg，表面活性剂丁二酸二辛酯磺酸钠4kg，纯净水余量。

制备方法同实施例3。

上述实施例1~7的电子线路板专用清洗剂为浓缩液，使用时需用纯净水将其稀释成质量分数为10~20%后再使用浸泡刷洗、超声波振荡清洗或喷淋清洗等清洗方式在20~50℃条件下清洗电子线路板3~10min即可获得满意的清洁度。

为了确认本发明电子线路板专用清洗剂的清洗效果，依据GB/T4677-2002印制板测试方法中6.4.1试验6a：表层绝缘电阻和10试验22a：印制板表面离子污染规定的方法对使用本发明实施例1~7的清洗剂按相同清洗条件（清洗液温度：25℃，清洗液浓度：15%，清洗时间：8min，清洗方式：喷淋）下清洗过的电子线路板进行检测，并以未经焊接及清洗的原板（对比例）进行对比，结果如下表所示。

Figure 2011103248185100002DEST_PATH_IMAGE001

据联合国环境规划署的资料介绍，可把电子产品的应用范围和对清洁度水平的要求分为七个等级，其中列入第一到第三等级的电子产品必须严格清洗并控制清洁度，其中的清洁度是以表面离子污染物含量来表示的。第一等级是军用及生命保障类电子产品：其离子污染物含量≤1.5μg（NaCL）/cm²，第二等级是高级工设备类电子产品：离子污染物含量为1.5~5.0μg（NaCL）/cm²第三等级是工业及医疗设备类电子产品，离子污染物含量为5.0-10.0μg（NaCL）/cm²。由上表可知，使用本发明的清洗剂清洗后的电子线路板离子污染物含量大大低于第一等级类电子产品规定的离子污染物含量，同时与未经焊接及清洗的电子线路原板的清洁度无明显区别，因此经本发明清洗过的电子线路板能完全保证特殊类型电子产品的整机的可靠性。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出任何修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种电子线路板专用清洗剂，由以下重量份原料组成：脱脂剂5~30，高沸点溶剂5~20，乳化剂6~12，表面活性剂0.4~4，纯净水余量；

所述脱脂剂选自蒎烯，苎烯，香叶烯中的至少一种；

所述高沸点溶剂选自乙二醇，丙二醇，正癸醇，2-甲基-2, 4-戊二醇，1, 2, 6-已三醇中的至少一种；

所述乳化剂为分子量在1600~2500的聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段型聚醚；

所述表面活性剂选自丁二酸二异辛酯磺酸钠，丁二酸二（2-乙基丁酯）磺酸钠，丁二酸二已酯磺酸钠，丁二酸二辛酯磺酸钠和丁二酸十三烷基酯磺酸钠中的至少一种。

2.根据权利要求1所述一种电子线路板专用清洗剂，其特征在于：由以下重量份原料组成：脱脂剂10~25，高沸点溶剂8~16，乳化剂8~11，表面活性剂1~3，纯净水余量。

3.根据权利要求2所述一种电子线路板专用清洗剂，其特征在于：由以下重量份原料组成：脱脂剂20，高沸点溶剂12.5，乳化剂9，表面活性剂2.5，纯净水余量。

4.一种权利要求1所述的电子线路板专用清洗剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）按所述原料配比称取各种原料；

3）将表面活性剂加入到步骤2）制备的混合溶液A中，在40~60转/分钟下搅拌30~40分钟，制得混合溶液C；

4）将步骤2）制备的混合液B加入到步骤3）制备的混合溶液C中，在30~40转/分钟条件下搅拌10~20分钟，静置30~60分钟后用200~400目的尼龙筛绢过滤，即得电子线路板专用清洗剂。

5.一种权利要求1所述电子线路板专用清洗剂的使用方法，其特征在于：将所述电子线路板专用清洗剂用纯净水稀释成电子线路板专用清洗剂的质量分数为10~20%后再使用。

6.根据权利要求5所述电子线路板专用清洗剂的使用方法，其特征在于：在20~50℃条件下清洗电子线路板3~10min。