CN105695126A - 一种用于印刷线路板的环保型水基清洗剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其由下述重量百分数的组分组成：醇醚45-50%，增溶剂20-25%，烷基胺1-2%，双子表面活性剂1-2%，去离子水21-32%，各组分的重量百分数之和为100%。本发明水基清洗剂对印刷线路板表面残留的助焊剂、金属离子、颗粒性污染物、非极性和极性残留物等都具有良好的清洗效果，而且不含磷类化合物、无毒无腐蚀，安全环保，适用范围广。

Description

一种用于印刷线路板的环保型水基清洗剂

技术领域

本发明属于电子工业清洗剂技术领域，具体涉及一种用于电子工业PCB板清洗的环保型水基清洗剂。

背景技术

印刷线路板（PCB板）作为电子产品当中不可缺少的核心部件，不仅是电子元器件的支撑体，同时也是电子元器件电气连接的载体。随着电子工业的不断发展，对电子器件性能的要求也变得更加苛刻，电子元器件逐步朝着微型化、细间距和高集成化的趋势发展，相邻导体间的间距减小，使线路板上的残留和其它污染物对其质量性能的影响较之前变得更加明显。比如，线路板在组装焊接过程中，通常会使用助焊剂作为焊接的辅助材料，从而保证焊接的有效性和焊点的牢靠性。但是随着环境温度的变化，一些残留在助焊剂中的活性剂、盐类等离子污染物逐渐转变成了电解质，当产品在工作时，受到一些应力电压后，焊点之间短路，造成产品间歇性故障，影响产品的可靠性；又如，线路板上残留的金属离子在潮气和空气污染的环境下会产生硫化物，这些化合物会向各个方向生长，导致导线和焊点之间出现开路和短路现象，影响产品质量；除此之外，颗粒性污染物、非极性和极性残留物同样都会对线路板形成潜在威胁，导致线路绝缘老化以及腐蚀等问题，促使绝缘电阻下降及电化学迁移的发生，引起电气绝缘性能下降和短路问题的发生，从而影响整个电子产品的性能和寿命。因此，为了保证印刷线路板产品的可靠性和稳定性，在制造过程中加入清洗环节和工序就显得尤为关键。

印刷线路板常用的清洗方式有超声、喷淋、浸泡、喷流、鼓泡清洗等。但是由于污染物成分和性质的多样化，进而对清洗剂的性能提出了更高的要求。目前，市场上的印刷线路板清洗剂产品十分繁多，但是国内生产的清洗剂与国外发达国家还有着明显的差距，而一些关键技术及核心技术产品由于大部分都被国外公司垄断，因此价格高昂。为了提高国内印刷线路板的市场竞争力，近年来，我国多数企业和高校的科研工作者也加强了清洗剂的研发工作，如中国专利ZL201210197898.7公开的多功能水基清洗剂，该清洗剂利用二乙二醇单丁醚、单乙醇胺、磷酸辛酯以及助剂制备得到，对红胶、锡膏、松香及印刷线路板载具等都具有很好的清洗效果，但是清洗后的含磷废水会引起水体的富营养化，从而给环境带来负担。中国专利ZL201210325113.X公开的电子元件清洗剂是利用磁化水、有机碱、表面活性剂和螯合剂制备得到，其清洗能力强，可有效去除金属离子的污染，但是由于表面活性剂的用量比较大，很容易吸附在金属表面而难以完全去除，且表面活性剂具有很强的吸水能力，会导致印刷线路板连接电路的绝缘电阻降低，加速组件的腐蚀。

发明内容

本发明针对现有水基清洗剂存在的问题，提供了一种用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其对印刷线路板表面残留的助焊剂、金属离子、颗粒性污染物、非极性和极性残留物等都具有良好的清洗效果，而且不含磷类化合物、无毒无腐蚀，安全环保。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其所含组分按重量百分数计为：

醇醚45-50%，

增溶剂20-25%，

烷基胺1-2%，

双子表面活性剂1-2%，

去离子水21-32%，

以上各组分的重量百分数之和为100%。

其中，所述醇醚为乙二醇丁醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的任意一种或两种。

所述增溶剂为乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇中的任意一种或两种。

所述烷基胺为N-十二烷基乙醇胺、十八烷基胺、N-甲基-N-(N,N-二甲胺基乙基)乙醇胺中的任意一种。

所述双子表面活性剂为N，N-二甲基-N-(3-烷氧基-2-羟丙基)-溴化烷基胺，其结构简式为：

其中，m为10，n为12、14或18。

与现有技术相比，本发明的有益效果有：

1、本发明采用双子表面活性剂作为分散助剂，其相比其他类型的表面活性剂具有更好的可溶性和分散性，且其用量少，清洗完后很容易去除，不会被吸附在金属表面，腐蚀性低，清洗效率更高。

2、本发明未采用含磷化合物作为金属螯合剂，而是采用烷基胺类化合物，一方面减少了清洗废水排放给环境带来的负担，另一方面还对线路板表面的金属起到良好的缓蚀作用。

附图说明

图1为实施例1所制备清洗剂清洗印刷线路板前、后的对比图，其中，（A）为清洗前，（B）为清洗后。

图2为实施例2所制备清洗剂清洗印刷线路板前、后的对比图，其中，（A）为清洗前，（B）为清洗后。

图3为实施例3所制备清洗剂清洗印刷线路板前、后的对比图，其中，（A）为清洗前，（B）为清洗后。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1：

一种用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其所含组分按重量百分数计为：二丙二醇丁醚45%，二丙二醇20%，N-十二烷基乙醇胺1%，N，N-二甲基-N-(3-癸烷氧基-2-羟丙基)-溴化十二烷基胺（C₁₀H₂₁OCH₂CH(OH)CH₂N⁺(CH₃)₂C₁₂H₂₅Br^-）2%，去离子水32%。

实施例2：

一种用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其所含组分按重量百分数计为：二乙二醇单丁醚50%，二乙二醇25%，十八烷基胺2%，N，N-二甲基-N-(3-癸烷氧基-2-羟丙基)-溴化十八烷基胺（C₁₀H₂₁OCH₂CH(OH)CH₂N⁺(CH₃)₂C₁₈H₃₇Br^-）2%，去离子水21%。

实施例3：

一种用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其所含组分按重量百分数计为：乙二醇丁醚与二乙二醇单丁醚的混合物46%，二乙二醇与乙二醇的混合物23%，N-甲基-N-(N,N-二甲胺基乙基)乙醇胺1.5%，N，N-二甲基-N-(3-癸烷氧基-2-羟丙基)-溴化十四烷基胺（C₁₀H₂₁OCH₂CH(OH)CH₂N⁺(CH₃)₂C₁₄H₂₉Br^-）1.5%，去离子水28%。

实施例4：

一种用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其所含组分按重量百分数计为：丙二醇丁醚与二丙二醇丁醚的混合物45%，丙二醇与二丙二醇的混合物20%，N-十二烷基乙醇胺1%，N，N-二甲基-N-(3-癸烷氧基-2-羟丙基)-溴化十二烷基胺（C₁₀H₂₁OCH₂CH(OH)CH₂N⁺(CH₃)₂C₁₂H₂₅Br^-）2%，去离子水32%。

实施例5：

一种用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其所含组分按重量百分数计为：二乙二醇单丁醚与二丙二醇丁醚的混合物50%，二乙二醇与二丙二醇的混合物25%，十八烷基胺2%，N，N-二甲基-N-(3-癸烷氧基-2-羟丙基)-溴化十八烷基胺（C₁₀H₂₁OCH₂CH(OH)CH₂N⁺(CH₃)₂C₁₈H₃₇Br^-）2%，去离子水21%。

清洗剂清洗性能的测定

对实施例1-3所制备清洗剂的清洗性能进行测试评估，其具体测试方法为：将印刷线路板置于超声清洗设备中，倒入质量分数为20%的清洗剂水溶液，在55℃下超声清洗15min，然后再在55℃的去离子水中超声漂洗5min，取出线路板并在室温下用去离子水冲洗5min，之后用压缩空气干燥2min完成清洗，清洗完的线路板用40倍显微镜观察表面的残留，其结果分别见图1、2、3。

结果表明，本发明所制备的清洗剂对线路板表面的助焊剂、颗粒性污染物及残留物等均具有良好的去除效果，去除率均在98%以上，显著高于现有市售清洗剂（73~89%）。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其特征在于：其所含组分按重量百分数计为：

醇醚45-50%，

增溶剂20-25%，

烷基胺1-2%，

双子表面活性剂1-2%，

去离子水21-32%，

以上各组分的重量百分数之和为100%。

2.根据权利要求1所述用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其特征在于：所述醇醚为乙二醇丁醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇丁醚、丙二醇丁醚中的任意一种或两种。

3.根据权利要求1所述用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其特征在于：所述增溶剂为乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇中的任意一种或两种。

4.根据权利要求1所述用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其特征在于：所述烷基胺为N-十二烷基乙醇胺、十八烷基胺、N-甲基-N-(N,N-二甲胺基乙基)乙醇胺中的任意一种。

5.根据权利要求1所述用于印刷线路板的环保型水基清洗剂，其特征在于：所述双子表面活性剂为N，N-二甲基-N-(3-烷氧基-2-羟丙基)-溴化烷基胺，其结构简式为：

其中，m为10，n为12、14或18。