CN111117797A - 一种多功能通用型水基清洗剂及清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能通用型水基清洗剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：表面活性剂：5%~10%；缓蚀剂：0.01~0.25%；消泡剂：0.1~0.3%；光亮剂：2%~5%；余量为去离子水，各组分重量百分比之和为100%。本发明中的水基清洗剂适用范围窗口宽，不限于一种清洗方法，不限于一种焊接方式的焊后清洗，适用于大部分焊接基板及焊后焊点、焊接夹具的清洗，还适用于松香助焊剂或非松香助焊剂或焊膏的焊后清洗，适用于大部分金属材料焊接且无腐蚀性，且清洗剂环保可降解。
Description
技术领域
本发明涉及电路焊接组装焊后清洗剂制造领域，具体涉及一种多功能通用型水基清洗剂及清洗方法。
背景技术
近年来，随着国内电子信息产业的蓬勃发展，封装技术的高密度化，高集成化，同时伴随着三维封装技术的出现，超摩尔定律随之诞生，极小的间距差使得封装要求也变得更加严格。稍许的助焊剂残留以及大气中微小颗粒、尘土等，都有可能造成电路接触不良、短路乃至于整个电路瘫痪，使得小型元器件无法正常工作，轻则设备运行不佳，工业误差变大（如传感器、测试仪），重则导致其它安全事故。为避免这些情况的产生，保证质量和性能达到要求，在电子产品的加工过程中，需要引进清洗工艺并使用清洗剂。
水基清洗剂在市场上具有出色的竞争力，不仅可以带动整个市场经济的发展，自身也能创造巨大的经济和社会效益，为了推进绿色化工业发展，水基清洗剂的研发得到大力支持并被广泛运用于工业，其独特的优势使得水基清洗剂在清洗行业得到迅猛发展，在将来很有可能替代有机溶剂成为主要的工业清洗剂。
国内外较早使用的清洗剂类型都是以有机溶剂型为主，其中包含了一些低级醇、酮类、醚类，此类清洗剂对松香型助焊剂残留以及其它有机物残留有着非常好的清洗效果。但此类清洗剂价格昂贵、挥发性强、容易燃烧、毒性较大、存在较大的安全隐患，部分金属还会与有机溶剂发生反应，生成有机化合物。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于：提供一种多功能通用型水基清洗剂及清洗方法，以解决现有清洗剂价格昂贵、挥发性强、容易燃烧、毒性较大、对工作人员有危害，且还会与部分金属发生反应的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种多功能通用型水基清洗剂，由以下重量百分比的原料制成：
表面活性剂：5%~10%；缓蚀剂：0.01~0.25%；消泡剂：0.1~0.3%；光亮剂：2%~5%；余量为去离子水，各组分重量百分比之和为100%。
进一步，所述表面活性剂为非离子表面活性剂。
进一步，所述非离子表面活性剂为异辛醇聚氧乙烯醚和辛基苯基聚氧乙烯醚复配而成，其中，异辛醇聚氧乙烯醚的质量占比不小于所述表面活性剂总量的20%。异辛醇聚氧乙烯醚为无色至微黄色液体，其1%的水溶液显中性，渗透力小于45s，不含有APEO，稳定性好，相容性好。辛基苯基聚氧乙烯醚为无色或几乎无色透明的粘稠液体，具有润湿、分解、乳化等作用，在较大温度范围内仍具有高效的性能，并且可生物降解，能溶于水，并且还能与大多数极性有机溶剂和芳香烃混合，不溶于脂肪烃，能与阴、阳离子及其它非离子表面活性剂兼容。
进一步，所述非离子表面活性剂中异辛醇聚氧乙烯醚和辛基苯基聚氧乙烯醚的质量分数比为（1~7）:（1~3）。其中，异辛醇聚氧乙烯醚和辛基苯基聚氧乙烯醚的最优质量分数比为1:1，采用最优质量分数比时，水基清洗剂的清洗效果最好。
进一步，所述缓蚀剂为钼酸钠、苯并三氮唑中的任一种，或两种以各自大于0%的质量比混合。其中，缓蚀剂还可起到钝化作用。
进一步，所述消泡剂为聚醚和多种活性助剂精制而成的无硅消泡剂。其中，消泡剂可有效解决清洁清洗时产生的泡沫，消泡快、抑泡时间长、使用成本低、可消除含水性体系的泡沫。
进一步，所述光亮剂为乙醇胺、三乙醇胺、失水山梨醇单油酸酯中的任一种，或两种以各自大于1%的质量比混合。其中，光亮剂可以是乙醇胺、三乙醇胺、失水山梨醇单油酸酯中任一种的单种物质，也可以是其中两种的混合物，可按比例将其中两种药品混合添加。光亮剂主要特征为无色至淡黄色透明粘稠液体，显碱性，低温时成为无色至淡黄色立方晶系晶体。
进一步，所述水基清洗剂为碱性类清洗剂，pH范围为9.0~11.0。
一种多功能通用型水基清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
按照前述的多功能通用型水基清洗剂所含的成分和含量比例分别量取各成分原料，在带有搅拌器的反应釜中加入去离子水并开始搅拌，对反应釜进行加热，保持温度在30±5℃下，分别加入表面活性剂、缓蚀剂、消泡剂及光亮剂，持续搅拌至完全混合后停止搅拌。
一种多功能通用型水基清洗剂清洗方法，所述多功能通用型水基清洗剂适用于大部分焊接基板及焊后焊点、焊接夹具的清洗，适用于松香助焊剂或非松香助焊剂或焊膏的焊后清洗，包括如下步骤：
1）利用水浴加热，在密闭容器内将药液加温至20℃~55℃；
2）喷淋设备使用步骤1）处理后的药液，对待清洗件进行喷淋清洗，其中，喷淋设备步进频率为350HZ~450HZ，调节水压参数为0.1MP~0.25MP；
3）步骤2）完成后可用热的去离子水对待清洗件进行漂洗3~5次，其中，去离子水的温度为30±2℃，每次漂洗时间不低于2min；
4）完成步骤3）后，将清洗件置于干烘烤箱0.2~2h后取出，烘烤温度为70℃~95℃，清洗完成。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明中的水基清洗剂适用范围广，不限于一种清洗方法，不限于一种焊接方式的焊后清洗，适用于大部分焊接基板及焊后焊点、焊接夹具的清洗，还适用于松香助焊剂或非松香助焊剂或焊膏的焊后清洗，适用于大部分金属材料焊接且无腐蚀性，且清洗剂环保可降解；
2、本发明中的水基清洗剂在清洗过程中低泡、低挥发性、无燃点，对人体无害，并且清洗效果很好，洗后表面无残留且焊点光亮；
3、本发明中的水基清洗剂，是针对目前高密度封装过程中产生的助焊剂残留物以及其它外来污染物容易引起电气故障导致产品的可靠性降低这一问题，该水基清洗剂材料易得、市场批发价格低、制备简单、清洗工艺易操作；可与自动化喷淋清洗和超声波清洗配合使用，清洗效果显著。
附图说明
图1为采用本发明中实施例1清洗前后对比图。
图2为采用本发明中实施例2清洗前后对比图。
图3为采用本发明中实施例3清洗前后对比图。
图4为采用本发明中实施例4清洗前后对比图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明作进一步说明。
一种多功能通用型水基清洗剂，由以下重量百分比的原料制成：
表面活性剂：5%~10%；缓蚀剂：0.01~0.25%；消泡剂：0.1~0.3%；光亮剂：2%~5%；余量为去离子水，各组分重量百分比之和为100%。
所述表面活性剂为非离子表面活性剂。
所述非离子表面活性剂为异辛醇聚氧乙烯醚和辛基苯基聚氧乙烯醚复配而成，其中，异辛醇聚氧乙烯醚的质量占比不小于所述表面活性剂总量的20%。
所述非离子表面活性剂中异辛醇聚氧乙烯醚和辛基苯基聚氧乙烯醚的质量分数比为（1~7）:（1~3）。其中，异辛醇聚氧乙烯醚和辛基苯基聚氧乙烯醚的最佳质量分数比为1:1。
所述缓蚀剂为钼酸钠、苯并三氮唑中的任一种，或两种以各自大于1%的质量比混合。
所述消泡剂为含特殊改性聚醚和含氟原料经过复配而成。
所述光亮剂为乙醇胺、三乙醇胺、失水山梨醇单油酸酯中的任一种，或任两种以各自大于0%的质量比混合。
所述水基清洗剂为碱性类清洗剂。
一种多功能通用型水基清洗剂的制备方法，包括以下步骤：
按照前述的多功能通用型水基清洗剂所含的成分和含量比例分别量取各成分原料，在带有搅拌器的反应釜中加入去离子水并开始搅拌，对反应釜进行加热，保持温度在30±5℃下，分别加入表面活性剂、缓蚀剂、消泡剂及光亮剂，持续搅拌至完全混合后停止搅拌。
一种多功能通用型水基清洗剂清洗方法，所述多功能通用型水基清洗剂适用于大部分焊接基板及焊后焊点、焊接夹具的清洗，适用于松香助焊剂或非松香助焊剂或焊膏的焊后清洗，包括如下步骤：
1）利用水浴加热，在密闭容器内将药液加温至20℃~55℃；
2）喷淋设备使用步骤1）处理后的药液，对待清洗件进行喷淋清洗，其中，喷淋设备步进频率为350HZ~450HZ，调节水压参数为0.1MP~0.25MP；
3）步骤2）完成后可用热的去离子水对待清洗件进行漂洗3~5次，其中，去离子水的温度为30±2℃，每次漂洗时间不低于2min；
4）完成步骤3）后，将清洗件置于干烘烤箱0.2~2h后取出，烘烤温度为70℃~95℃，清洗完成。
在具体实施过程中，可采用自动化喷淋清洗，也可采用超声波清洗，配合本发明中的多功能通用型水基清洗剂使用，清洗效果显著。
实施例 1
多功能通用型水基清洗剂成分组成如下：表面活性剂其重量占比5%，其中表面活性剂异辛醇聚氧乙烯醚:表面活性剂辛基苯基聚氧乙烯醚=1:1，缓蚀剂0.01%，消泡剂0.1%，光亮剂2%，余量为去离子水。
实施例 2
多功能通用型水基清洗剂成分组成如下：表面活性剂其重量占比5.5%，其中表面活性剂异辛醇聚氧乙烯醚:表面活性剂辛基苯基聚氧乙烯醚=1:2，缓蚀剂0.05%，消泡剂0.12%，光亮剂2.5%，余量为去离子水。
实施例 3
多功能通用型水基清洗剂成分组成如下：表面活性剂其重量占比6%，其中表面活性剂异辛醇聚氧乙烯醚:表面活性剂辛基苯基聚氧乙烯醚=2:1，缓蚀剂0.08%，消泡剂0.15%，光亮剂3%，余量为去离子水。
实施例 4
多功能通用型水基清洗剂成分组成如下：表面活性剂其重量占比6.5%, 其中表面活性剂异辛醇聚氧乙烯醚:表面活性剂辛基苯基聚氧乙烯醚=3:1，缓蚀剂0.1%，消泡剂0.18%，光亮剂3.5%，余量为去离子水。
实施例 5
多功能通用型水基清洗剂成分组成如下：表面活性剂其重量占比7%，其中表面活性剂异辛醇聚氧乙烯醚:表面活性剂辛基苯基聚氧乙烯醚=3:2，缓蚀剂0.12%，消泡剂0.2%，光亮剂4%，余量为去离子水。
实施例 6
多功能通用型水基清洗剂成分组成如下：表面活性剂其重量占比8%，其中表面活性剂异辛醇聚氧乙烯醚:表面活性剂辛基苯基聚氧乙烯醚=4:3，缓蚀剂0.15%，消泡剂0.22%，光亮剂4%，余量为去离子水。
实施例 7
多功能通用型水基清洗剂成分组成如下：表面活性剂其重量占比9%，其中表面活性剂异辛醇聚氧乙烯醚:表面活性剂辛基苯基聚氧乙烯醚=5:2，缓蚀剂0.2%，消泡剂0.25%，光亮剂4.5%，余量为去离子水。
实施例 8
多功能通用型水基清洗剂成分组成如下：表面活性剂其重量占比10%，其中表面活性剂异辛醇聚氧乙烯醚:表面活性剂辛基苯基聚氧乙烯醚=7:3，缓蚀剂0.25%，消泡剂0.3%，光亮剂5%，余量为去离子水。
使用以上实施案例配制成的清洗剂配合清洗工艺能够有效的去除助焊剂残留以及其它污染物，洗后表面无残留，焊点光亮，该水基清洗剂材料易得、市场批发价格低、制备简单、清洗工艺易操作；适用范围窗口广，兼容性强、不限于一种清洗方法、不限于一种焊接方式焊后清洗，适用于大部分金属材料焊接且无腐蚀性，环保可降解；清洗过程中低泡，低挥发性，无燃点，对工作人员无危害等；适用于喷淋清洗和超声波清洗，且市场上已有相应设备，配合此清洗剂的使用，其清洗效果显著。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种多功能通用型水基清洗剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：
表面活性剂：5%~10%；缓蚀剂：0.01~0.25%；消泡剂：0.1~0.3%；光亮剂：2%~5%；余量为去离子水，各组分重量百分比之和为100%。
2.根据权利要求1所述的多功能通用型水基清洗剂，其特征在于，所述表面活性剂为非离子表面活性剂。
3.根据权利要求2所述的多功能通用型水基清洗剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂为异辛醇聚氧乙烯醚和辛基苯基聚氧乙烯醚复配而成，其中，异辛醇聚氧乙烯醚的质量占比不小于所述表面活性剂总量的20%。
4.根据权利要求3所述的多功能通用型水基清洗剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂中异辛醇聚氧乙烯醚和辛基苯基聚氧乙烯醚的质量分数比为（1~7）:（1~3）。
5.根据权利要求1所述的多功能通用型水基清洗剂，其特征在于，所述缓蚀剂为钼酸钠、苯并三氮唑中的任一种，或两种以各自大于0%的质量比混合。
6.根据权利要求1所述的多功能通用型水基清洗剂，其特征在于，所述消泡剂为聚醚和多种活性助剂精制而成的无硅消泡剂。
7.根据权利要求1所述的多功能通用型水基清洗剂，其特征在于，所述光亮剂为乙醇胺、三乙醇胺、失水山梨醇单油酸酯中的任一种，或两种以各自大于1%的质量比混合。
8.根据权利要求1~7任一所述的多功能通用型水基清洗剂，其特征在于，所述水基清洗剂为碱性类清洗剂，pH范围为9.0~11.0。
9.一种多功能通用型水基清洗剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照权利要求1~8任一所述的多功能通用型水基清洗剂所含的成分和含量比例分别量取各成分原料，在带有搅拌器的反应釜中加入去离子水并开始搅拌，对反应釜进行加热，保持温度在30±5℃下，分别加入表面活性剂、缓蚀剂、消泡剂及光亮剂，持续搅拌至完全混合后停止搅拌。
10.一种多功能通用型水基清洗剂清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）利用水浴加热，在密闭容器内将药液加温至20℃~55℃；
2）喷淋设备使用步骤1）处理后的药液，对待清洗件进行喷淋清洗，其中，喷淋设备步进频率为350HZ~450HZ，调节水压参数为0.1MP~0.25MP；
3）步骤2）完成后可用热的去离子水对待清洗件进行漂洗3~5次，其中，去离子水的温度为30±2℃，每次漂洗时间不低于2min；
4）完成步骤3）后，将清洗件置于干烘烤箱0.2~2h后取出，烘烤温度为70℃~95℃，清洗完成。
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- 2020-01-17 CN CN202010055511.9A patent/CN111117797A/zh active Pending
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