電子材料環(huán)保型水基清洗劑的研制

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1、電子材料環(huán)保型水基清洗劑的研制技術(shù)報(bào)告隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,微電子行業(yè)取得了迅速的發(fā)展,集成電路是信息產(chǎn)業(yè)群的核心和基礎(chǔ)。建立在集成電路技術(shù)進(jìn)步基礎(chǔ)上的全球信息化、網(wǎng)絡(luò)化和知識(shí)經(jīng)濟(jì)浪潮，使集成電路產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略地位越來(lái)越重要，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)和人民生活的影響也越來(lái)越大。因此，發(fā)展我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)是推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化的重要保證，是信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。集成電路市場(chǎng)的巨大發(fā)展必然驅(qū)動(dòng)作為集成電路生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的易耗材料市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展，作為微電子產(chǎn)品加工過(guò)程中重要消耗材料之一的清洗劑，有著巨大的市場(chǎng)。對(duì)ULSI襯底

2、、電子玻璃及LCD屏等表面上的金屬離子、有機(jī)、無(wú)機(jī)雜質(zhì)和固體粒子清洗，傳統(tǒng)電子清洗行業(yè)廣泛使用破壞臭氧層物質(zhì)，如三氟三氯乙烷（CFC-113）和1,1,1-三氯乙烷等，隨著《中國(guó)清洗行業(yè)ODS整體淘汰計(jì)劃》的實(shí)施，這類(lèi)清洗劑被淘汰。清洗行業(yè)開(kāi)始使用ODS替代清洗劑，但這類(lèi)清洗劑主要是使用有機(jī)溶劑，如碳?xì)淝逑磩┑?，這類(lèi)物質(zhì)存在不安全等問(wèn)題。電子材料環(huán)保型水基清洗劑是以水為溶劑，以表面活性劑為主要成份，再加上一些助劑配制而成的，由于水基清洗劑具有以水代油、節(jié)省能源、不危害操作者健康、減少污染、保護(hù)環(huán)境、使用安全和清洗

3、成本低等一系列優(yōu)越性，近幾年來(lái)在清洗業(yè)迅速發(fā)展，但在電子材料清洗行業(yè)還沒(méi)研制出高效環(huán)保的專(zhuān)用水基清洗劑。本研究主要圍繞10電子材料環(huán)保型水基清洗劑為目標(biāo)，展開(kāi)了對(duì)電子材料環(huán)保型水基清洗劑的配方和清洗能力的研究。1、電子材料環(huán)保型水基清洗劑配方的確定1.1清洗劑復(fù)配的基本要求根據(jù)電子材料清洗工藝的特殊要求，清洗劑應(yīng)具備溫和、綠色環(huán)保、對(duì)清洗工件無(wú)腐蝕、不會(huì)產(chǎn)生二次污染、清洗效果好等特點(diǎn)。1.2清洗劑復(fù)配的技術(shù)原理電子材料環(huán)保型水基清洗劑主要成份是表面活性劑，為了達(dá)到理想的效果，經(jīng)課題組人員查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料，反復(fù)分

4、析研究，確定采用《離子-非離子型表面活性劑、非離子化合物的復(fù)配方案》進(jìn)行研究。陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的相互作用強(qiáng)于陽(yáng)離子表面活性劑與非離子表面活性劑，由于非離子表面活性劑（如聚氧乙烯鏈中的氧原子）通過(guò)氫鍵與Ｈ2Ｏ及Ｈ3Ｏ+結(jié)合，從而使這種表面活性劑分子帶有一些正電性。因此陰離子表面活性劑與此類(lèi)非離子表面活性劑的相互作用中還有類(lèi)似于異電性表面活性劑之間的電性作用。再加上表面活性劑疏水鏈間的相互作用，而易形成膠團(tuán)，使混合溶液的cmc及表面張力大大降低。可以獲得比單一表面活性劑更優(yōu)良的洗滌性質(zhì)、潤(rùn)濕性質(zhì)以及

5、其它性質(zhì)。1.3主洗劑的選擇電子材料環(huán)保型水基清洗劑是以去離子水為溶劑，以表面活性劑為主要成份，由于10陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑具有良好的乳化能力和洗凈作用，比較適用于水基清洗使用。課題組人員通過(guò)測(cè)定多種表面活性劑(SAA)在水溶液中的脫脂率和濁點(diǎn)，從陰離子表面活性劑(a-SAA)、和非離子表面活性劑(n-SAA)中篩選出脫脂效果較好并且濁點(diǎn)較高、溫和、綠色環(huán)保、鈉離子含量低的幾種表面活性劑：（1）、SAS-仲烷基磺酸鈉、（SAS是一種優(yōu)良的陰離子表面活性劑，滲透力可與JFC和快T相當(dāng)，更在強(qiáng)堿、高溫、

6、氧化劑存在下，仍具有優(yōu)越的滲透、乳化、脫脂、凈洗能力。是耐高溫、強(qiáng)堿的前處理劑的理想原料）。（2）、FMEE-脂肪酸甲酯乙氧基化物、（FMEE是一類(lèi)新型的非離子表面活性劑，表面張力、CMC、濁點(diǎn)等與醇醚相當(dāng)，但有一些性能優(yōu)于醇醚，如水溶速度快，易于漂洗，尤其適合工業(yè)清洗，對(duì)油脂增溶能力強(qiáng)，特別適合于硬表面清洗，對(duì)化妝品污垢的去污能力優(yōu)異；可用于個(gè)人洗滌用品的復(fù)配，對(duì)皮膚的刺激性小、毒性低，其刺激性與APG或氨基酸類(lèi)表面活性劑相當(dāng)或更低，生物降解性好，對(duì)環(huán)境無(wú)污染）。（3）、APG-烷基多苷、（APG是性能全面的新

7、一代表面活性劑，也是國(guó)際上近年來(lái)致力于開(kāi)發(fā)的新型表面活性劑，產(chǎn)品具有表面張力低、泡沫豐富、細(xì)膩而穩(wěn)定，去污力和配伍性好等特點(diǎn)，而且具有無(wú)毒、無(wú)刺激、生物降解迅速、完全以及具有殺菌和提高酶活力等獨(dú)特性能?？捎糜趥€(gè)人護(hù)理用品：香波、洗面奶、浴液等，民用洗滌劑：餐洗、液洗、肥皂等，工業(yè)洗滌劑及助劑、等各類(lèi)產(chǎn)品）。10把所選的表面活性劑進(jìn)行復(fù)配，選擇協(xié)同效應(yīng)最好的組合。通過(guò)測(cè)定表面活性劑的臨界膠束濃度(CMC)確定各表面活性劑的最佳用量。用正交試驗(yàn)確定出清洗劑的組成，研制了三種以上表面活性劑和多種添加劑為主要成分的電子材

8、料環(huán)保型水基清洗劑，經(jīng)試驗(yàn)篩選出以3.0wt%的表面活性劑A與6.0wt%的表面活性劑B，再添加3.0wt%的助洗劑配制成的主洗劑溶液，協(xié)同效果好，清洗率可達(dá)99.8%。見(jiàn)表1：表1.不同表面活性劑溶液的清洗效率溶液號(hào)主洗溶液組成（wt%）清洗效率（%）表面活性劑A（SAS）表面活性劑B（FMEE、APG）助洗劑11.03.060.022.03.070.231.03.03