电子元件焊接过程中需要使用助焊剂,助焊剂是焊料的重要组成部分。焊接结束后,基板上残留的助焊剂对电子元件性能有不利影响,所以需要在后续工艺中清洗这些物质。使用无水乙醇溶解、中和或稀释残留的焊剂和污物可以达到清洗目的,还能防止炭化后的助焊剂影响电路正常工作。无水乙醇价格低廉,挥发性强且不易形成二次污染。但是无水乙醇的闪点较低,易发生燃爆的事故,使用过程中的安全风险性较高。本文以无水乙醇作为主体清洗物质,将三乙醇胺、三氯乙烯、碳酸乙烯酯、磷酸三乙酯、水与其进行混配,对混配的溶液进行不同物质浓度的组合实验和闪点、挥发性、溶解性的测试,通过分析、研究得到既具有较好清洗能力,又提高闪点,改善了使用安全性的新配方清洗溶液。实验发现在无水乙醇中添加三氯乙烯、磷酸三乙酯和水对于提高混合溶液闪点的作用是最优的;三氯乙烯、磷酸三乙酯对提高无水乙醇混合溶液溶解能力作用显著,但水可以抑制这种能力;三氯乙烯与无水乙醇混合溶液的挥发速率成正比。在研究基本实验规律后,本文将提高无水乙醇混合溶液的闪点作为目标,将其价格、毒性、挥发速率、助焊剂残留物溶解能力作为约束条件,建立了一个偏最小二乘回归的目标数学模型,利用二元、三元混合溶液实验数据,基于层次分析法和待定系数法求得了模型各项系数,得到了最终模型,并利用此模型求解得到无水乙醇混合溶液的最优配比(无水乙醇与磷酸三乙酯的比例为0.362:0.638)。通过实验对理论求解值进行验证和调整后得到最优配方,即为无水乙醇与磷酸三乙酯混配的综合性能最优,其配比为4:6。该配方的闪点为29.5℃,溶解助焊剂残留物的能力为1.831g/mol,挥发速率为0.080mol/cm~2·d。最后,将已知的纯溶剂溶解力系数和挥发速率系数代入数学模型,计算四元混合溶液的残留物溶解能力和挥发速率,并将结果与实验值进行比较,发现误差较小,模型具有一定的推广性。
