PCBA助焊剂残留喷淋清洗剂组合物及制备和使用方法与流程

本发明属于电子组件清洗剂，具体涉及一种适用于自动喷淋清洗线连续清除pcba焊后助焊剂残留的清洗剂组合物，以及该组合物的制备方法和使用方法。

背景技术：

1、随着国内新能源汽车和智能辅助驾驶技术的快速发展，其电子控制系统对可靠性的要求日益提高，pcba组件（printed circuit board assembly，印制电路板组件）广泛用于新能源汽车电池管理系统、电机控制器、车载充电机、智能辅助驾驶控制模块等电子控制系统，该类pcba通常具有高集成度、小间距焊点、多种金属材料及涂层共存等特点，pcba在焊接后的残留助焊剂、颗粒污染物等若未有效清除干净，可能导致离子残留引起电化学迁移造成短路、腐蚀、漏电、绝缘失效、局部过热等，因此pcba清洗已成为新能源汽车电子制造中不可或缺的关键工序。

2、目前，市面大多pcba清洗剂产品要么是含卤素等低沸点溶剂体系挥发快，对人体和环境危害大，有部分水基体系产品又属于高泡型清洗剂，只能适用于槽式超声清洗工艺，无法满足自动化生产需求，而其余小部分低泡产品基本含有硅类消泡成分，产品消泡性能会随着产品存放时间延长而失效，并且含有的硅类成分容易在pcba上残留造成后续三防漆涂覆不良，同时随着清洗液中助焊剂的累积，大量的松香酸被皂化，同时有机羧酸盐不断形成，再加上硅类消泡剂性能衰减，会导致清洗液中产生大量高泡活性成分，带到漂洗水中容易导致漂洗不干净，带来水印脏污等不良，给pcba带来严重的不良隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种pcba助焊剂残留喷淋清洗剂组合物，以解决自动喷淋连续清洗过程中助焊剂污染物累积导致的清洗槽泡沫增加、漂洗水带泡和水印残留问题，并降低硅类消泡剂残留对后续三防漆涂覆的不利影响。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种pcba助焊剂残留喷淋清洗剂组合物，所述清洗剂组合物为浓缩液，以所述清洗剂组合物总质量计，包含以下质量百分比的组分：

4、高沸点醇醚溶剂20～30%；

5、多元醇增溶剂20～30%；

6、丝氨醇15～20%；

7、低泡非离子表面活性剂3～5%；

8、无硅复合消泡剂4～8%；

9、苯并三氮唑0.4～0.8%；

10、余量为水；

11、其中，所述无硅复合消泡剂由丙二醇起始型聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚和c8高碳醇组成，丙二醇起始型聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚与c8高碳醇的质量比为1.3:1～2.5:1；所述清洗剂组合物不含硅类消泡剂。

12、进一步的，所述高沸点醇醚溶剂为三乙二醇甲醚、三乙二醇丁醚、三丙二醇甲醚和三丙二醇丙醚中的一种或多种。

13、进一步的，所述多元醇增溶剂为二丙二醇和三丙二醇中的一种或两种。

14、进一步的，所述低泡非离子表面活性剂为改性脂肪醇聚二醇醚，优选采用巴斯夫公司商品牌号为dehypon® e124和dehypon® e127的产品中的一种或两种。

15、进一步的，以所述清洗剂组合物总质量计，所述丙二醇起始型聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚的含量为4～5%，所述c8高碳醇的含量为2～3%。

16、进一步的，所述丙二醇起始型聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚优选采用巴斯夫公司商品牌号为pluronic® l61和pluronic® l64的产品中的一种或两种，为便于表述，以下分别简称为l61和l64，所述c8高碳醇为辛醇和异辛醇中的一种或两种。

17、进一步的，所述清洗剂组合物不含卤代烃溶剂。

18、本发明的另一目的是提供一种如上所述pcba助焊剂残留喷淋清洗剂组合物的制备方法，该制备方法包括：在20～35℃条件下，将水、丝氨醇、苯并三氮唑、多元醇增溶剂、高沸点醇醚溶剂、聚氧乙烯/聚氧丙烯改性脂肪醇醚、丙二醇起始型聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚和c8高碳醇混合，搅拌20～60min至均一透明或均一稳定状态，得到所述清洗剂组合物的浓缩液。

19、本发明的另一目的是提供一种如上所述pcba助焊剂残留喷淋清洗剂组合物的使用方法，采用权利要求1～7任一项所述的pcba助焊剂残留喷淋清洗剂组合物，对带有助焊剂残留的pcba进行喷淋清洗；

20、所述喷淋清洗方法包括：将所述清洗剂组合物用水稀释至质量百分比为20～30%的工作液，采用自动喷淋清洗线在50～60℃、喷淋压力0.2～0.4mpa条件下清洗2～5min，再以40～45℃纯水漂洗3～5min并烘干。

21、进一步的，所述助焊剂残留包含松香树脂、合成树脂、松香酸和有机酸活化剂中的一种或多种。

22、进一步的，采用75%异丙醇和25%去离子水的混合液作为萃取液，在25±5℃条件下萃取6min，测得经喷淋清洗、漂洗并烘干后的pcba表面离子污染物含量不高于0.75μg/cm²nacl当量。

23、本发明中各组分在清洗过程中的作用及相互配合关系如下：

24、本发明采用的丝氨醇在清洗剂组合物中作为碱性组分，能够与助焊剂残留中的松香酸及有机酸活化剂发生酸碱中和，使部分羧酸类残留转化为更易在水基体系中分散和去除的盐类物质，从而有利于助焊剂残留的剥离和清除。

25、本发明采用的高沸点醇醚溶剂挥发慢，气味小，其双亲分子结构中羟基提供一定的水溶性和极性，而醚键和烷基链部分则有很强的亲油属性，通过相似相容原理精准匹配对助焊剂中残留的松香树脂或合成树脂等非极性或弱极性有机物有直接的溶解去除能力，同时醇醚也具有良好的渗透性，作为醇胺和水的载体帮助其渗透至残留物与基材缝隙中，加速醇胺对松香和有机酸活化剂的反应作用。

26、本发明采用的增溶剂含有的多羟基结构为极强的氢键供体和受体，对极性或弱极性有机物，如松香或合成树脂有直接的增溶作用，其既能与水无限互溶又能与许多有机物互溶，进一步增强清洗液对有机残留物溶解去除能力，使其形成均一、稳定的微观分散体系，使清洗剂同时高效的清洗离子残留物和非极性有机残留物，提升清洗液对残留污染物的溶量和使用寿命。

27、本发明采用的聚氧乙烯/聚氧丙烯改性脂肪醇醚自身泡沫极低，且能显著降低清洗液的表面张力，使其更好的润湿pcb板表面，并且渗透至残留物和基板的界面，将皂化反应生成的水溶性松香酸皂，中和反应产生的有机羧酸盐，以及醇醚溶剂溶解或溶胀的有机残留物乳化增溶到清洗液中形成稳定的乳浊液防止其在pcb板上发生沉积，同时，表活的界面吸附能降低残留物与基材的附着力，辅助高压喷淋实现物理剥离去除。

28、本发明采用的消泡剂由丙二醇起始型聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚和c8高碳醇组成，该消泡剂能够在自动喷淋过程中降低泡膜稳定性，并提供消泡和抑泡作用，所述两类消泡组分复配使用，有利于控制助焊剂污染物在清洗液中逐步累积时产生的泡沫，并降低泡沫向漂洗槽迁移以及由此产生水印残留的风险。

29、本发明采用的苯并三氮唑作为缓蚀组分加入所述清洗剂组合物，有利于降低清洗过程中金属线路发生腐蚀或变色的风险。

30、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

31、1、通过采用高沸点醇醚、增溶剂和表活配伍，三者协同增效增大了清洗液对助焊剂残留物的溶解量，大大提升清洗剂的使用寿命，其中，双亲分子结构醇醚对助焊剂残留松香树脂或合成树脂有良好溶解去除效果；搭配多羟基结构增溶剂能增大水和有机物的互溶量，加上改性脂肪醇聚氧乙烯醚对助焊剂中残留油性物质乳化分散作用，能进一步提升清洗液对助焊剂残留物的清洗容量；

32、2、通过采用丙二醇嵌段聚醚复配高碳醇作为消泡剂，规避了传统硅类消泡剂存储和使用过程中消泡性能容易衰减或失效问题，同时利用嵌段聚醚在升温条件下析出起主消泡剂，搭配后段漂洗水低温溶解不易造成消泡剂在工件表面残留，避免了传统消泡剂容易在pcb板上残留，造成三防漆喷涂附着力下降或缩边、鱼眼、露底或附着不良情况。