洗板水(CLEANING SOLVENT),别名电路板清洗剂,是指用于清洗PCB电路板焊接过后表面残留的助焊剂与松香等用的化学工业清洗剂药水。其可以分为去离子水、有机溶剂、氯化溶剂、碱性洗板水等类型。
洗板水主要成分是三氯乙烯。其是无色透明液体,熔点-97.8℃,相对密度(水=1)0.720±0.010,沸程80.0~120℃,相对蒸气密度(空气=1)1.11,饱和蒸气压12.2KPA(20℃),引燃温度473℃,爆炸上限(V/V)36.5%,爆炸下限(V/V)6.0%,溶于水。洗板水静置后,自然形成有机相和水相两层,使用时先摇动,混合均匀后,取一定量加2倍水稀释。将印制板放入洗板水中,浸泡摇动,取出电路板用清水冲洗即可。其适用于各种电路板生产企业、全自动流水线化学清洗机配套设备,以及小型半自动、手工后处理清洗工序。经洗板水处理后的电路板,抗剥性强,可焊性高,且焊点饱满、光亮。
洗板水对环境具有一定的危害性,燃爆危险,腐蚀性以及毒性,会引起药疹样皮炎。用控制焚烧法处理废弃的洗板水,处理时防止扩散并集中处理。2020年12月1日,《清洗剂挥发性有机化合物含量限值》(GB38508-2020)正式实施,其是国家强制性标准。
理化性质
洗板水的主要成分是三氯乙烯。
洗板水是无色透明液体,熔点97.8℃,相对密度(水=1)0.720±0.010,
沸程80.0~120℃,相对蒸气密度(空气=1)1.11,饱和蒸气压12.2KPA(20℃),引燃温度473℃,爆炸上限(V/V)36.5%,爆炸下限(V/V)6.0%,溶于水。
分类
根据不同的用途和特性,洗板水可以分为多种类型。常见的有以下几种:
去离子水
去离子水是一种极纯的水,通过离子交换处理器处理,去除了水中的所有离子,包括金属离子、无机盐和其他有机化合物。由于其高度纯净,去离子水通常用于制造高精度、高性能的电路板。
有机溶剂
有机溶剂是另一种常用的洗板水,如丙酮、乙醇、甲醇和三氯甲烷等。这些溶剂可以溶解有机化合物,如油墨、香水、油漆等。使用有机溶剂可以处理电路板上的有机残留物,但其处理效果一般不如其他洗板水。
氯化溶液
氯化溶剂是一种具有强氧化性的溶剂,能够有效地去除一些难以去除的有机杂质和氧化层。但是,由于其具有强氧化性,使用需要十分谨慎。
碱性洗板水
可以用氢氧化钠或氢氧化钾的碱性洗板水可以去除许多有机化合物及杂质,但需要注意的是它的使用要十分谨慎,否则会对电路板产生不良的影响。
作用
洗板水适用于各种电路板生产企业、全自动流水线化学清洗机配套设备,以及小型半自动、手工后处理清洗工序。经洗板水处理后的电路板,抗剥性强,可焊性高,且焊点饱满、光亮。
研制机理
清洗电路板的目的是去除其表面油污、有害离子及氧化层,使清洗后的板面焊点处形成防氧化膜。研制的基点是选择适宜的表面活性剂和抗氧化剂制成性能良好的清洗剂。
表面活性剂有降低表面张力、产生正吸附现象等功能,如:消泡、乳化、分散、增溶、洗净、润湿、渗透。除上述主要作用外,还因其具有的强吸附性、离子性、吸湿性等特性而衍生出其它一些功能,如:柔软平滑、抗静电、匀染、固色、防水、防蚀和杀菌等。根据其机理特性,选用磷酸酯盐型(SAS,阴离子表面活性剂)和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(月桂醇聚醚硫酸酯钠)。氧气在电路板生产过程中,使暴露在空气中的焊点位置,在短时间内发生氧化,大大降低了产品质量。电路板的制造、贮存、加工和使用时间都存在氧化问题,添加抗氧化剂是为了防止板材在集中焊点前氧化的必要条件,所以采用抗氧剂CA。
制作
881#高效印制电路板清洗剂是中国首创的洗板水。以881#高效印制电路板清洗剂为例,制作过程如下:
原料配比
AES3~4,SAS2~3,ZnCl25~6,FAS(硫酸酯盐)1~2,ca(clo)2~3,盐酸15~17,硅油1~15,水适量。
操作过程
在溶解釜中按一定比例加入固体ZnCl2,HCl,适量水,搅拌、溶解,然后加入定量液体硅油,搅拌15min,再加入少量CA,继续搅拌。
在油相溶解釜中,定量加入AES、SAS,加热搅拌,均匀后加入少量HCl、FAS继续搅拌,混匀后,将两相合并,后边搅拌边徐徐加入水,待水量为总量的30%时,提高转速至1500r/min,反应1.5h后,冷却至室温即得成品。
质量指标
外观为静置后自然形成有机相(棕黄色)和水相(微黄色)液体。朴俊元5~1.8。过波峰焊,要求焊点饱满均匀。
使用方法
洗板水静置后,自然形成有机相和水相两层,使用时先摇动,混合均匀后,取一定量加2倍水稀释。将印制板放入洗板水中,浸泡摇动10~20s取出电路板用清水冲洗,经洗刷后,涂助焊剂送下一工序备用。
废弃处理
1.废弃物性质:工业液体废物。
2.废弃物处理方法:用控制焚烧法处理。
3.废弃注意事项:防止扩散,集中处理。
危害
环境危害:洗板水对环境有危害,对水体有污染。
燃爆危险:洗板水易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热有燃烧爆炸危险。
腐蚀性:洗板水属于强挥发性溶液,在组装工厂大量存在,洗板水中的卤族元素含量和硫含量浓度不同,对高压焊片式铝电解电容器腐蚀影响程度也不同,洗板水中的杂质离子是可以通过线路板接触到电容器的表面并通过盖板的焊针部位渗入到电容器的内部从而对产品内在参数发生影响,当浓度达到一定量时,其对电容器内部会造成不同程度的腐蚀,因此,必须对洗板水中的卤素含量和硫含量进行管控,或者使用无卤化的清洗剂。
中毒表现:三氯乙烯为高风险物质,敏感者即使接触极低浓度也可导致中毒死亡。可引起药疹样皮炎,临床表现一般先有发热、后出皮疹和严重肝损害。皮疹多呈红皮病,部分为多型红斑或大疱性表皮坏死松懈症,病死率较高。皮疹的部位一般先在双手,经数天后发展到全身。敏感者受损与工作场所空气浓度无关,接触一定时间后发病,平均为30天左右,新员工如出现类似体征要及时到正规医院看病。
预防
工程控制
1.取代:尽量不采用含三氯乙烯的洗板水。
2.密闭:采用机械化、密闭化设备。
3.隔离:隔离三氯乙烯工作岗位,避免无关人员接触。
4.局部使用新生儿抽搐系统。
行政管理
1.工作场所定期监测。
2.员工每2年进行一次职业健康检查,上岗前体检。
3.尽量避免安排新员工从事该工作,避免轮换制。新工人要密切观察2个月时间,如有不适,则尽快到正规医院看病。
4.不明成分的化学物质,须送疾病预防控制中心作质谱挥发性成分鉴定。
5.及时盖紧物料瓶盖。
个人防护
1.佩戴符合要求的活性碳口罩或防毒面具。
2.定期更换个人防护用品。
3.避免徒手直接接触,不要用来洗手洗衣服。个人防护用品须具三证(生产许可证、产品合格证与安全标志)。
相关法规
2020年12月1日,《清洗剂挥发性有机化合物含量限值》(GB38508-2020)正式实施,其是国家强制性标准。
参考资料
浅谈pcb板中的洗板水.云恒制造官网.2025-02-13
清洗剂挥发性有机化合物含量限值.国家市场监督管理总局.2025-02-14
洗板水的危害与预防.广东省职业病防治院.2025-02-13