CN1162524C - 一种印刷线路板用水基清洗剂组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及印刷线路板用水基清洗剂组合物及清洗方法。清洗剂组合物组成为：10-20%烷基酚聚氧乙烯醚，1-10%烷基酰二乙醇胺，3-8%烷基醇胺，5-10%烷基醇，0.1-0.5%络合剂，0.3-1.0%消泡剂及余量去离子水。本发明的清洗剂能代替ODS清洗剂，无毒无腐蚀性，不污染环境，不破坏高空臭氧层，不引起温室效应，并可降低清洗成本。

Description

一种印刷线路板用水基清洗剂组合物

本发明涉及印刷线路板用水基清洗剂组合物及清洗方法。

印刷电路板(PCB)是一切电子仪器、仪表、计算机、邮电通讯、自动化控制和电子装备中的核心部件，PCB组装后加电使用的质量和可靠性，与PCB的清洁程度有密切关系。一般PCB在电子装联焊接的过程中，为了确保焊接的可靠性，必须使用活性较高的助焊剂。这些助焊剂残留在PCB上，带来大量的离子污染，腐蚀电路板，降低表面绝缘电阻。尤其是在高温高湿的环境下，会出现严重的腐蚀和泄漏电流，影响了工作的可靠性。随着安装的高密度化，引线的细间距化，对印刷电路板的清洁度提出了越来越高的要求，对清洗工序的要求也越来越高。助焊剂分为松香型助焊剂、水溶性助焊剂和合成活性型助焊剂，在实际生产中使用较多的是松香型助焊剂。PCB上除残留的助焊剂外，还有操作过程中沾污的手汗、指印及空中掉落的纤维、灰尘等污染物，原来PCB的清洗大都使用氟里昂(即CFC-113)。氟里昂(CFC)等臭氧消耗物质(Ozone Depleting Substance，简称ODS)具有化学稳定性好，毒性小，不燃烧，且表面张力较小，不损伤被清洗材料以及能保持强的渗透性、速干性等许多优越特性，至今被广泛用作精密零件等的清洗剂。但是这些物质严重破坏地球高空的臭氧层，危害人类生态环境，是国际上限期停止生产和使用的物质。近几年，国内外也开发出一些短期代用品，如氢氯氟烃(HCFC)、全氟烃(PFC)及其他卤代溶剂等。HCFC是氟里昂中的部分卤原子被氢原子取代，使CFC的臭氧消耗潜值(ODP值)降低，但它仍能破坏臭氧层，到2020年也要被淘汰，最晚不超过2040年。有些有机溶剂也可以用作CFC的代用品，但清洗性能不如CFC清洗性能好，并且闪点低、易燃、易爆，同时有些还有毒性，对操作环境要求较高。因此人们期望开发出能代替CFC的高性能的非卤系清洗剂，但迄今为止尚未有这样的具有优异清洗性能的清洗剂公开报道。

本发明的目的是克服已有技术的缺点，提供一种无毒无腐蚀性，易生物降解的清洗印刷线路板的水基清洗剂组合物及清洗方法。

本发明的清洗剂组合物组成为：

组份                            重量百分比(％)

A.烷基酚聚氧乙烯醚              10-20

B.烷基酰二乙醇胺                1-10

C.烷基醇胺                      3-8

D.烷基醇                        5-10

E.络合剂                        0.1-0.5

F.消泡剂                        0.3-1.0

G去离子水                       余量

本发明所述的烷基酚聚氧乙烯醚A中聚氧乙烯数为9-12，烷基碳数为8-9。

本发明所述的烷基酰二乙醇胺B，其烷基碳数为8-12。

本发明所述的烷基醇胺C是一烷基醇胺、二烷基醇胺或三烷基醇胺，烷基可以是乙基、丙基或丁基。

本发明所述的烷基醇D是直链或支链低级脂肪醇，如乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、异丁醇之一或其混合物。

本发明所述的络合剂E为有机螯和剂，如乙二胺四乙酸(EDTA)及其钠盐或柠檬酸钠。

本发明所述的消泡剂F是乳化型有机硅油消泡剂或者是固体粉剂有机硅消泡剂。

所有原料中，烷基酚聚氧乙烯醚为无色至浅黄色透明液体，烷基酰二乙醇胺为红棕色透明液体，润湿剂为浅黄色透明液体，这些表面活性剂完全溶于水，不燃、不爆，易生物降解，是清洗剂的主要成分。本发明使用的络合剂为有机螯和剂，如乙二胺四乙酸(EDTA)及其钠盐、柠檬酸钠，为白色颗粒或粉末状，除了可以螯合Ca²⁺、Mg²⁺外，还可以螯合Fe³⁺、Cu²⁺等许多其它金属离子，从而防止表面活性剂的消耗，同时还克服了使用磷酸盐类无机助剂引起的恶化水质的过肥现象，对环境不产生污染。所述的烷基醇一般为支链或直链低级烷醇，均为无色透明液体，能溶解污垢，也可以调节清洗剂的粘度。如清洗剂中泡沫太多，往往给漂洗带来困难，费时费力又浪费大量的水，因此加入消泡剂抑制泡沫的产生，使得被清洗部件易于冲洗。

将上述原料在40-60℃温度下加热溶解，逐个加入上述各组分，使其全部溶解，即可得到均匀透明的浅黄色液体，能与水以任意比例混和，且无毒，无腐蚀性，不污染环境，其主要技术指标为：

外观及颜色             浅黄色均匀透明液体

pH值                   9.5-10.5(25℃)

粘度                   10-50厘泊(25℃)

比重(25℃水＝1)        1.00±0.02

有效成分               大于30％

稳定性                 -10～+50℃稳定

本发明的清洗剂组合物，可以代替ODS清洗剂，有如下优点：该产品清洗效果达到ODS清洗效果，能有效清洗印刷线路板表面上焊接后表面残留的焊膏、松香类焊剂及灰尘、微粒、油污、指印等污染物，不含氟氯烃等ODS物质，无毒无腐蚀性，对臭氧层无破坏作用，生物降解性好，使用后可以直接排放，使用方便，对环境无污染，对全球变暖无影响，对人体无危害，达到国际先进水平。本品在正常清洗过程中，对各种被清洗除去的物质溶解性好，清洗范围广，对大多数金属不产生腐蚀，对大多数塑料、橡胶、涂层不产生溶解、溶胀，表面标记仍保持清晰。安全性高，由于是水剂，不燃不爆，无不愉快气味。

一种清洗印刷线路板表面上焊接后表面残留的焊膏、松香类焊剂及灰尘、微粒、油污、指印污染物的方法，包括上述的清洗剂组合物，用超声波清洗机清洗，然后用去离子水冲洗，热风或真空干燥即可。

当用本发明的清洗剂清洗印刷线路板时，可用5-10％的清洗剂与去离子水配制成清洗液，在40-60℃时浸泡或超声清洗，然后用去离子水冲洗干净即可。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1.清洗剂100公斤

组份                            重量       百分比(％)

A.壬基酚聚氧乙烯醚              16公斤     16

(吉林产，浅黄色透明液体)

B.椰子油酰二乙醇胺              10公斤     10

(杭州产，红棕色透明液体)

C.乙醇胺(分析纯)                5公斤      5

D.乙醇(分析纯)                  5公斤      5

E.乙二胺四乙酸(分析纯)          0.15公斤   0.15

F.乳化型有机硅油消泡剂          0.35公斤   0.35

G.去离子水                      63.5公斤   63.5

上述清洗剂外观为浅黄色均匀透明液体，比重为1.01，粘度为27厘泊，pH值为9.96.用超声波清洗机清洗，能有效清洗印刷线路板表面上焊接后表面残留的焊膏、松香类焊剂及灰尘、微粒、油污、指印等污染物。使用本发明清洗剂组合物清洗印刷线路板时，清洗效果与ODS清洗剂相比，结果如下：

清洗剂	清洗件数	清洗前工件表面情况	清洗后工件表面情况	合格率
					实施例1	80	有大量残留污染物	5件有白色斑点	96.1％
CFC113	71	有大量残留污染物	4件有黄色斑点	94.5％

实施例2.如实施例1所述，不同的是组分B为月桂酰二乙醇胺，组分D为异丙醇。

实施例3.如实施例1所述，不同的是组分E为柠檬酸钠，组分D为异丙醇和95％乙醇以任意比例的混合物。

实施例4.清洗剂100公斤

组份                            重量         百分比(％)

A.壬基酚聚氧乙烯醚              17公斤       17

(吉林产，浅黄色透明液体)

B.椰子油酰二乙醇胺              10公斤       10

(杭州产，红棕色透明液体)

C.乙醇胺(分析纯)                4.5公斤      4.5

D.乙醇(分析纯)                  4.5公斤      4.5

E.乙二胺四乙酸(分析纯)          0.15公斤     0.15

F.固体粉剂有机硅消泡剂          0.35公斤     0.35

G.去离子水                      63.5公斤     63.5

将上述原料在50-70℃温度范围内加热溶解，搅拌均匀，经静止也得到黄色均匀透明液体。使用本发明清洗剂组合物清洗印刷线路板时，清洗效果与ODS清洗剂相比，结果如下：

清洗剂	清洗温度(℃)	清洗时间(S)	清洗率(％)
				CFC-113	45-50	285	97.8
实施例4	45-50	285	96.9

实施例5.如实施例4所述，不同的是组分D是异丙醇，组分A是辛基酚聚氧乙烯醚。

实施例6.如实施例4所述，不同的是组分E是乙二胺四乙酸二钠(EDTA_2Na)，组分D是异丙醇和95％乙醇以任意比例的混合物。

Claims (4)

1.一种印刷线路板用水基清洗剂组合物，其特征在于，基本组成为：

组份                                                       重量百分比(％)

A.烷基酚聚氧乙烯醚，其中聚氧乙烯数为9-12，烷基的碳数为8-9，10-20

B.月桂酰二乙醇胺                                           1-10

C.一烷基或二烷基醇胺                                       3-8

D.烷基醇                                                   5-10

E.络合剂乙二胺四乙酸二钠或柠檬酸钠                         0.1-0.5

F.消泡剂                                                   0.3-1.0

G.去离子水                                                 余量。

2.如权利要求1所述的清洗剂组合物，其特征在于，所述的烷基醇D是直链或支链低级脂肪醇，选自乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、异丁醇之一或其混合物。

3.如权利要求1所述的清洗剂组合物，其特征在于，所述的消泡剂F是乳化型有机硅油消泡剂，或者是固体粉剂有机硅消泡剂。

4.一种清洗印刷线路板表面上焊接后表面残留的焊膏、松香类焊剂及灰尘、微粒、油污、指印污染物的方法，包括使用权利要求1所述的清洗剂组合物，用超声波清洗机清洗，然后用去离子水冲洗，热风或真空干燥即可。