CN103627539A - 一种印制线路板清洗剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种印制线路板清洗剂，按重量分数包括如下各组分：分散剂20～60；FMEE1～5；椰油酰二乙醇胺1～6；十二烷基磺酸钠0.1～2.5；洗涤助剂0.5～10；去离子水20～500；所述分散剂由异丙醇、二丙二醇甲醚或三丙二醇甲醚中一种或多种组成；所述洗涤助剂由碳酸钠和硅酸钠按重量比0.5∶1～4∶1组成。本发明清洗剂同时添加碳酸钠和硅酸钠作为洗涤助剂，比添加其他洗涤助剂或者仅添加碳酸钠或硅酸钠作为洗涤助剂对印制线路板起到更好的清洗作用，提高印制线路板的一焊和二焊合格率以及金线拉力测试的合格率。尤其是当碳酸钠与硅酸钠的比例为1∶1时，洗涤助剂的清洗效果最佳。
Description
技术领域
本发明涉及印制线路板清洗剂及其使用方法。
背景技术
为得到质量较高的焊接点，通常采用清洗剂对印制线路板进行清洗，以去除印制线路板上的污渍，保持印制线路板的被焊接点的清洁。假如印制线路板上的污渍不能被完全去除，将会大大影响印制线路板后续的焊接效果。
目前，大多数清洗剂存在泡沫多、泡沫大，不易清洗干净，气味难闻，毒性强等缺陷；有的清洗剂为了减少洗涤过程中产生的泡沫，通常会向其中添加消泡剂，对环境不友好；国外的清洗剂效果好，但价格较高，长期使用，将会大大提高企业的生产成本，不利于大规模推广应用，无法满足国家、企业对节能环保和可持续发展的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种印制线路板清洗剂及其使用方法，以解决现有技术中存在的上述问题。本发明清洗剂对印制线路板的清洗效果良好，且环保低泡，降低成本。
为解决上述技术问题，本发明提供一种印制线路板清洗剂，按重量分数包括如下各组分：
所述分散剂由异丙醇、二丙二醇甲醚或三丙二醇甲醚中一种或多种组成；
所述洗涤助剂由碳酸钠和硅酸钠按重量比0.5∶1～4∶1组成。
作为优选方式，所述洗涤助剂由碳酸钠和硅酸钠按重量比1∶1～2∶1组成。
作为优选方式，所述洗涤助剂由碳酸钠和硅酸钠按重量比1∶1组成。
作为优选方式，所述分散剂为二丙二醇甲醚，重量份数为30；所述FMEE重量份数为2.6；所述椰油酰二乙醇胺重量份数为2.6；所述十二烷基磺酸钠重量份数为0.5,；所述碳酸钠重量份数为0.5，所述硅酸钠重量份数为0.5；所述去离子水重量份数为170。
作为优选方式，其中分散剂为25～35重量份，FMEE为2～3重量份，椰油酰二乙醇胺为2～3重量份，十二烷基磺酸钠为0.1～1重量份，洗涤助剂为1～2.5重量份，去离子水为100～300重量份。
作为优选方式，其中分散剂为30重量份，FMEE为2重量份，椰油酰二乙醇胺为2.5份，十二烷基磺酸钠为0.5份，洗涤助剂为1.5份，去离子水为170份，所述洗涤助剂由碳酸钠和硅酸钠按重量比2∶1组成，所述分散剂为二丙二醇甲醚。
作为优选方式，还包括如下组分：5～10重量份PVP，3～8重量份十二烷基硫酸钠，1.5～7.5重量份葡萄糖酸钠。
本发明还提供了上述印制线路板清洗剂的使用方法，包括如下步骤：向超声波清洗机中加入所述印制线路板清洗剂，然后将印制线路板放入超声波清洗机中清洗，清洗时间为5～30min，清洗温度为30～50℃，清洗完成后取出。
与现有技术相比，本发明印制线路板的清洗剂具有以下优点：
1、采用的组分毒性低，制得的清洗剂透明澄清、无异味，具有低毒、对环境友好的特点，同时具有浊点高、流动性能低、粘度低、表面张力低的特点，提高清洗印制线路板的效率。
2、在不添加消泡剂的前提下，本发明清洗剂通过各组分的相互配合，同样具备低泡性能，在清洗过程中减少泡沫的产生，有利于清洗印制线路板，对环境更加友好，同时降低企业生产成本。
3、在常温常压下将各组分混合均匀即可，制备方便高效，适于工业化大规模生产。
4、清洗效果好，本发明清洗剂同时添加碳酸钠和硅酸钠作为洗涤助剂，比添加其他洗涤助剂或者仅添加碳酸钠或硅酸钠作为洗涤助剂对印制线路板起到更好的清洗作用，提高印制线路板的一焊和二焊合格率以及金线拉力测试的合格率。尤其是当碳酸钠与硅酸钠的比例为1∶1时，洗涤助剂的清洗效果最佳。
具体实施方式
下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。在以下实施例和对比例中，FMEE是指脂肪酸甲酯乙氧基化物，PVP是指聚乙烯吡咯烷酮，分散剂为异丙醇、二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚中的一种或多种，洗涤助剂由碳酸钠和（或）硅酸钠组成。其中对比例1、2、3是作为实施例3的对比例。
绑定测试中，一焊是指在线路板上焊小圆球，二焊是指在线路板上焊线条，只有当一焊合格率和二焊合格率均为100%时，一焊和二焊合格率才为100%；两者只要有一项不达标，一焊和二焊合格率为0。一焊和二焊合格率越高，表示被焊接点的焊接成功率越高，清洗效果越好；金线拉力测试合格率越高，代表线路板的被焊点的强度越高，清洗效果越好。
实施例1
本实施例的清洗剂的制备方法如下：称取300g二丙二醇甲醚、26gFMEE、26g椰油酰二乙醇胺、5g十二烷基磺酸钠、5g碳酸钠、5g硅酸钠、1700g去离子水，在常温和常压下将各组分混合均匀，即得印制线路板清洗剂。
除了采用常规方法使用本清洗剂，还可以采用如下方法对印制线路板进行清洗，取得更好的清洗效果：将上述印制线路板清洗剂加入超声波清洗机中，然后将印制线路板放入超声波清洗机进行清洗，所述超声波清洗机的功率优选为0.5～0.7KW，清洗时间为10min，清洗温度为35～40℃，将清洗后的印制线路板烘干，备用。
将处理后的印制线路板进行绑定测试，其一焊和二焊合格率为100%，金线拉力测试的合格率为100%。
实施例2
本实施例的制备方法和使用方法与实施例1相同，区别是其组分及含量为：二丙二醇甲醚300g、FMEE32.6g、椰油酰二乙醇胺26g、十二烷基磺酸钠5g、碳酸钠6.4g、硅酸钠5g、去离子水1700g。
对处理后的印制线路板进行绑定测试，其一焊和二焊合格率为100%，金线拉力测试的合格率为70%。
实施例3
本实施例的制备方法和使用方法与实施例1相同，区别是其组分及含量为：二丙二醇甲醚30g、FMEE2g、椰油酰二乙醇胺2.5g、十二烷基磺酸钠0.5g、碳酸钠1g、硅酸钠0.5g、去离子水170g。
对处理后的印制线路板进行绑定测试，其一焊和二焊合格率为100%，金线拉力测试的合格率为50%。
对比例1
本对比例的清洗剂的制备方法如下：在常温和常压下，将300g二丙二醇甲醚、15gFMEE、26g椰油酰二乙醇胺、0.5g乙二胺四乙酸二钠、5g十二烷基磺酸钠、1700g去离子水混合均匀，即得印制线路板清洗剂。所制得的清洗剂透明澄清，清洗时低泡无异味，pH值为8～9。
该清洗剂的使用方法如下：向超声波清洗机中加入上述清洗剂，然后将印制线路板放入超声波清洗机进行清洗。清洗时间为10min，清洗温度为35～40℃。将清洗后的线路板烘干，备用。
对处理后的印制线路板进行绑定测试，其一焊和二焊合格率为0，其金线拉力测试的合格率为30%。
对比例2
本对比例的清洗剂的制备方法如下：在常温和常压下，将300g二丙二醇甲醚、20gFMEE、25g椰油酰二乙醇胺、5g十二烷基磺酸钠、5g碳酸钠、30g三乙醇胺、1700g去离子水混合均匀，即得印制线路板清洗剂。所制得的清洗剂透明澄清，清洗时低泡无异味，pH值为9～10。
该清洗剂的使用方法如下：向超声波清洗机中加入上述清洗剂，然后将印制线路板放入超声波清洗机进行清洗。清洗时间为10min，清洗温度为35～40℃。将清洗后的线路板烘干，备用。
对处理后的印制线路板进行绑定测试，其一焊和二焊合格率为0，其金线拉力测试的合格率为0。
对比例3
本对比例的清洗剂的制备方法如下：在常温和常压下，将300g二丙二醇甲醚、20gFMEE、25g椰油酰二乙醇胺、5g十二烷基磺酸钠、5g硅酸钠、5g乙二胺四乙酸二钠、1700g去离子水混合均匀，即得印制线路板清洗剂。所制得的清洗剂透明澄清，清洗时低泡无异味，pH值为9～10。
该清洗剂的使用方法如下：向超声波清洗机中加入上述清洗剂，然后将印制线路板放入超声波清洗机进行清洗。清洗时间为10min，清洗温度为35～40℃。将清洗后的线路板烘干，备用。
对处理后的印制线路板进行绑定测试，其一焊和二焊合格率为0，其金线拉力测试的合格率为0。
对比例1、2、3与实施例3相比，实施例3同时添加碳酸钠和硅酸钠作为洗涤助剂，对比例1、2、3不添加或仅添加碳酸钠或硅酸钠的其中一种、并同时添加乙二胺四乙酸二钠或三乙醇胺作为洗涤助剂，实施例3的一焊和二焊合格率为100%、金线拉力测试的合格率为50%，对比例1、2、3的一焊和二焊合格率均为0且金线拉力测试的合格率均接近于0，表明同时添加碳酸钠和硅酸钠作为洗涤助剂能对印制线路板起到更好的清洗作用，提高印制线路板的一焊和二焊合格率以及金线拉力测试的合格率。
实施例4
本实施例的制备方法与实施例1相同，区别是其组分和含量为：异丙醇20g、FMEE1.2g、椰油酰二乙醇胺1.5g、十二烷基磺酸钠1g、碳酸钠0.3g、硅酸钠0.5g、去离子水50g。
本实施例的使用方法与实施例1相同，区别仅在于清洗时间为25min，清洗温度为45～50℃，不再赘述。
对处理后的印制线路板进行绑定测试，其一焊和二焊合格率均为0，其金线拉力测试的合格率为40%。
实施例5
本实施例的制备方法与实施例1相同，区别是其组分和含量为：三丙二醇甲醚55g、FMEE5g、椰油酰二乙醇胺5.5g、十二烷基磺酸钠2.2g、碳酸钠7.5g、硅酸钠2g、去离子水450g。
本实施例的使用方法与实施例1相同，区别仅在于清洗时间为30min，清洗温度为30～35℃，不再赘述。
对处理后的印制线路板进行绑定测试，其一焊和二焊合格率为100%，其金线拉力测试的合格率为90%。
实施例6
本实施例的制备方法与实施例1相同，区别是其组分和含量为：三丙二醇甲醚25g、FMEE1.8g、椰油酰二乙醇胺2g、十二烷基磺酸钠0.1g、碳酸钠1.7g、硅酸钠0.8g、去离子水100g。
本实施例的使用方法与实施例1相同，区别仅在于清洗时间为15min，清洗温度为40～45℃，不再赘述。
对处理后的印制线路板进行绑定测试，其一焊和二焊合格率为100%，其金线拉力测试的合格率为95%。
实施例7
本实施例的制备方法与实施例1相同，区别是其组分和含量为：二丙二醇甲醚15g、三丙二醇甲醚20g、FMEE3g、椰油酰二乙醇胺3g、十二烷基磺酸钠2g、碳酸钠4.3g、硅酸钠2.2g、去离子水300g。
本实施例的使用方法与实施例1相同，区别仅在于清洗时间为5min，清洗温度为35～40℃，不再赘述。
对处理后的印制线路板进行绑定测试，其一焊和二焊合格率为100%，金线拉力测试的合格率为60%。
实施例8
本实施例的制备方法与实施例1相同，区别是其组分和含量为：异丙醇10g、二丙二醇甲醚10g、FMEE1.5g、椰油酰二乙醇胺1g、十二烷基磺酸钠1.5g、碳酸钠5g、硅酸钠3g、去离子水400g、PVP6.5g、十二烷基硫酸钠4g、葡萄糖酸钠1.5g。
本实施例的使用方法与实施例1相同，区别仅在于清洗时间为15min，清洗温度为35～40℃，不再赘述。
对处理后的印制线路板进行绑定测试，其一焊和二焊的合格率为100%，金线拉力测试的合格率为50%。
实施例9
本实施例的制备方法与实施例1相同，区别是其组分和含量为：二丙二醇甲醚25g、三丙二醇甲醚25g、FMEE4.5g、椰油酰二乙醇胺5g、十二烷基磺酸钠2.5g、碳酸钠3g、硅酸钠2g、去离子水500g、PVP9g、十二烷基硫酸钠8g、葡萄糖酸钠7g。
本实施例的使用方法与实施例1相同，区别仅在于清洗时间为10min，清洗温度为30～35℃，不再赘述。
对处理后的印制线路板进行绑定测试，其一焊和二焊合格率为100%，其金线拉力测试的合格率为85%。
上述各实施例中制得的清洗剂透明澄清，清洗时低泡无异味，且没有添加消泡剂；采用的组分毒性低，所制得的清洗剂对环境更加友好；制备方便，在常温常压下将各组分混合均匀即可。本发明采用超声波清洗机对工件进行清洗，能够减少清洗过程中对工件的损害，更好的保护工件。
在研制过程中，申请人最初分别采用三乙醇胺、乙二胺四乙酸二钠作为洗涤助剂进行了实验，发现在其他组分固定的前提下，制备的清洗剂的清洗效果较差。申请人又分别采用碳酸钠、硅酸钠作为洗涤助剂进行了实验，发现在其他组分固定的前提下，制备的清洗剂的具有一定的清洗效果。最终，申请人意外发现，采用碳酸钠、硅酸钠联合作用时，所得到的清洗剂的清洗效果最好，同时，碳酸钠、硅酸钠的配比对最终的清洗效果也有一定的影响，其中，当碳酸钠和硅酸钠的质量比为1∶1时，效果最佳。
Claims (8)
1.一种印制线路板清洗剂，其特征在于，按重量分数包括如下各组分：
所述分散剂由异丙醇、二丙二醇甲醚或三丙二醇甲醚中一种或多种组成；
所述洗涤助剂由碳酸钠和硅酸钠按重量比0.5：1～4：1组成。
2.根据权利要求1所述的一种印制线路板清洗剂，其特征在于，所述洗涤助剂由碳酸钠和硅酸钠按重量比1∶1～2∶1组成。
3.根据权利要求1所述的一种印制线路板清洗剂，其特征在于，所述洗涤助剂由碳酸钠和硅酸钠按重量比1∶1组成。
4.根据权利要求3所述的一种印制线路板清洗剂，其特征在于，所述分散剂为二丙二醇甲醚，重量份数为30；所述FMEE重量份数为2.6；所述椰油酰二乙醇胺重量份数为2.6；所述十二烷基磺酸钠重量份数为0.5,；所述碳酸钠重量份数为0.5，所述硅酸钠重量份数为0.5；所述去离子水重量份数为170。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种印制线路板清洗剂，其特征在于，其中分散剂为25～35重量份，FMEE为2～3重量份，椰油酰二乙醇胺为2～3重量份，十二烷基磺酸钠为0.1～1重量份，洗涤助剂为1～2.5重量份，去离子水为100～300重量份。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种印制线路板清洗剂，其特征在于，其中分散剂为30重量份，FMEE为2重量份，椰油酰二乙醇胺为2.5份，十二烷基磺酸钠为0.5份，洗涤助剂为1.5份，去离子水为170份，所述洗涤助剂由碳酸钠和硅酸钠按重量比2∶1组成，所述分散剂为二丙二醇甲醚。
7.根据权利要求1～3任意一项所述的印制线路板清洗剂，其特征在于，还包括如下组分：5～10重量份PVP，3～8重量份十二烷基硫酸钠，1.5～7.5重量份葡萄糖酸钠。
8.根据权利要求1～7任一项所述的印制线路板清洗剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：向超声波清洗机中加入所述印制线路板清洗剂，然后将印制线路板放入超声波清洗机中清洗，清洗时间为5～30min，清洗温度为30～50℃，清洗完成后取出。
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