DE3780632T2

DE3780632T2 - Zusammensetzungen von perfluorpolypropylenoxyden fuer waermeuebertragungsprozesse in der dampfphase.

Info

Publication number: DE3780632T2
Application number: DE8787308592T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Thomas Dishart
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1986-10-06
Filing date: 1987-09-29
Publication date: 1992-12-17
Anticipated expiration: 2007-09-30
Also published as: ES2033318T3; ATE78505T1; EP0301144A1; SG92992G; EP0301144B1; GR3005795T3; KR960000471B1; KR880004895A; HK91492A; JPS6397686A; DE3780632D1; US4721578A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf niedrigmolekulare vollfluorierte Hexafluoropropylenoxid(HFPO) -Oligomere der Formel
worin n 1 bis 9 ist, für die Verwendung als Wärmeübertragungsmedien in Wärmeübertragungsprozessen in der Dampfphase, die den Kontakt mit erhitztem Dampf nutzen, um die Temperatur eines Werkstückes zu erhöhen.
Allgemein wird bei der Wärmeübertragung in der Dampfphase oder der direkten Kontaktkondensationserhitzung eine siedende Flüssigkeit verwendet, um einen Körper von heißem gesättigten Dampf im Gleichgewicht mit der siedenden Flüssigkeit zu bilden. Die Flüssigkeit soll einen Siedepunkt von mindestens der Temperatur haben, bei der ein Löten, Schmelzen, Hartlöten, Härten oder eine ähnliche Wärmeübertragungsbearbeitung durchgeführt werden soll. Das zu erhitzende Werkstück wird in den heißen gesättigten Dampf eingetaucht, der durch den Pool von siedender Flüssigkeit gebildet wird. Der Dampf umhüllt bei der Temperatur der siedenden Flüssigkeit das Werkstück und beginnt zu kondensieren und gibt dabei seine latente Verdampfungswärme ab. Das Werkstück wird dadurch schnell und gleichmäßig auf die Temperatur der siedenden Flüssigkeit erhitzt, und das Löten, Schmelzen, Hartlöten, Härten oder ein anderer Wärmeübertragungsprozess erfolgt.
Das Dampfphasen-Löten ist ein spezieller Fall des allgemeinen Verfahrens der Wärmeübertragung in der Dampfphase. Bei einem Aufschmelzlöten erschmelzt die Wärme das Lot, das zuvor auf die gewünschten Stellen des Werkstücks aufgebracht worden ist. Obgleich die vorliegende Erfindung nicht auf das Löten beschränkt ist, wird ihr Hintergrund am einfachsten im Zusammenhang mit dem Löten verstanden.
Bei einer Dampfphasen-Wärmeübertragung und insbesondere beim Dampfphasen-Löten soll das Wärmeübertragungsmedium bestimmte Eigenschaften haben. Es ist wichtig, daß das Medium den korrekten Siedepunkt hat, um das Lot zu erschmelzen, ohne das Werkstück zu beschädigen. Es soll auch eine hohe thermische und chemische Stabilität haben, um den langen Siedezeiten, während es in Kontakt mit verschiedenen unterschiedlichen Metallen und organischen Flüssigkeien steht, standzuhalten, mit der Montage selbst verträglich sein, niedrige Verdampfungswärme haben, um schnell von der Oberfläche des Werkstückes abzudampfen, nachdem der Lötvorgang beendet ist, und es soll nicht unerwünschte Rückstände nach der Verdampfung vom Werkstück zurücklassen. Im allgemeinen sollen Wärmeübertragungsflüssigkeiten Dämpfe erzeugen, die schwerer als Luft sind, um ihren Einschluß zu erleichtern und dadurch die Verluste während der Behandlung kontrollieren helfen. Die Nicht-Entflammbarkeit des Wärmeübertragungsmediums ist besonders erwünscht, um Brände zu vermeiden. Die niedrige Löslichkeit des Flußmittels ist wichtig, um übermäßige Flußmittelverluste während des Aufheizens des Werkstückes zu verhindern. Die Werkstücke treten in die zum Dampfphasen-Löten bestimmte Anlage durch Öffnungen ein und verlassen diese hierdurch, wobei ein geringer Verlust zum Umgebungsarbeitsbereich auftreten kann, und zwar an Wärmeübertragungsmedium und in Form von Nebenprodukten, die während des verlängerten Siedens der Flüssigkeit entstehen können; deshalb ist eine niedrige Toxizität der Flüssigkeit und der Nebenprodukte erforderlich. Außerdem sollen die Eigenschaften des Wärmeübertragungsmediums es möglich machen, ihre Verluste aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der Sicherheit zu minimieren.
Die gegenwärtig bei Wärmeübertragungsverfahren in der Dampfphase verwendeten Wärmeübertragungsmedien haben die vorstehend beschriebenen Eigenschaften in unterschiedlichem Ausmaß. Die nachfolgend genannten Literaturstellen beschreiben verschiedene Wärmeübertragungsmedien und Verfahren.
Die US-Patentschrift Nr. 3 866 307 (1975)von Pfahl beschreibt, daß Fluorkohlenstoffe, wie fluoriertes Polyoxypropylen, als Flüssigkeiten für die Wärmeübertragung in der Dampfphase verwendet werden können. Zwei spezielle, durch Warenzeichen "Freon" E5 und "Freon" E4 geschützte Produkte sind beschrieben, welche von E.I. du Pont de Nemours and Company vertrieben werden.
Die US-Patentschrift Nr. 4 032 033 (1977) von Chu beschreibt ein elektrochemisch fluoriertesAminprodukt, vertrieben von 3M Company unter dem Handelsnamen "Fluorinert FC-70", für die Verwendung als Flüssigkeiten für die Wärmeübertragung.
Die US-Patentschrift Nr 4 032 033 beschreibt auch die Verwendung von Mehrfachmedien für die Wärmeübertragung in der Dampfphase. Sekundärmedien, die zwischen einer Masse aus heissem Primärdampf und der Atmosphäre liegen, können die Verluste an Primärdampf an den umgebenden Arbeitsbereich reduzieren. Das Sekundärmedium muß einen Dampf von einer niedrigeren Dichte als der umgebende Dampf haben, der von der Flüssigkeit für die Primärwärmeübertragung gebildet wird, aber dichter als die Luft bei Arbeitstemperaturen und -drücken.
Die US-Patentschrift 4 549 686 (1985) von Sargent beschreibt ein Lötverfahren, bei dem das Dampfbad hauptsächlich aus Perfluortetradecahydrophenanthren (C&sub1;&sub4;F&sub2;&sub4;) , Handelsname "Flutec PP11", besteht.
Wenn auch die in den vorstehenden Druckschriften beschriebenen Medien für die Wärmeübertragung bei Dampfphasen-Wärmeübertragungsprozessen nützlich sind, so ist es doch erwünscht, ein Wärmeübertragungsmedium zu verwenden, welches verbesserte Eigenschaften hat, insbesondere ein solches, welches eine niedrigere Flußmittellöslichkeit hat und eines, welches geringere Mengen toxischer Nebenprodukte während eines längeren Gebrauchs bildet.
US-A-3 322 826 beschreibt einen Bereich von Polymeren von Hexafluorpropylenepoxid, die einen Polymerisationsgrad von 2 bis 25 haben. Vorgeschlagene Verwendungszwecke des Polymeren schließen Schmiermittel, dielektrische Medien und Wärmeübertragungsflüssigkeiten ein. Es wird auch angegeben, daß die Polymeren decarboxyliert werden können, um ölige Flüssigkeiten zu bilden, die als Lösungsmittel geeignet sind. Über die Verwendung der Polymeren als Medien für die Wärmeübertragung in der Dampfphase ist nichts ausgesagt.

Zusammenfassung der Erfindung

Verfahren zum Übertragen von Wärme auf ein Werkstück durch Kontaktieren des Werkstückes mit einem Wärmeübertragungsmittel in der Dampfphase, wobei das Medium vollfluorierte Hexafluorpropylenoxid-Oligomere von der Formel enthält
mit n gleich 1 bis 9, um ein Teil des Materials, aus welchem das Werkstück hergestellt ist, aufzuschmelzen und danach das Werkstück von seinem Kontakt mit dem Wärmeübertragungsmedium in der Dampfphase entfernt.
Die vorliegende Erfindung schließt auch ein Verfahren der vorstehend genannten Art zum Löten oder Hartlöten eines Werkstückes ein, bei dem das Werkstück durch eine Zone geführt wird, die Dampf enthält, der oberhalb des Siedepunktes des flüssigen Wärmeübertragungsmediums erzeugt ist, wodurch das Werkstück auf eine Temperatur erhitzt wird, die für das Löten oder Hartlöten geeignet ist.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Verwendung eines vollfluorierten Hexafluorpropylenoxid-Oligomeren von
worin n gleich 1 bis 9 ist, in der Dampfphase, um ein Werkstück durch Übertragung der latenten Verdampfungswärme auf das Werkstück zu erhitzen, wodurch das Werkstück auf eine Temperatur erhitzt wird, die zum Löten oder Hartlöten geeignet ist.
Im allgemeinen entfernt das Wärmeübertragungsmedium der vorliegenden Erfindung während des Aufwärmens weniger Flußmittel und erlaubt einen herabgesetzten Verbrauch des Wärmeübertragungsmediumsselbst, sauberere und wirksamere Handhabung, und hat bessere thermische und hydrolytische Stabilität und niedrigere Toxizität und weniger Bildung von korrosiven Nebenprodukten als die bisher verfügbaren anderen Wärmeübertragungsmedien.
Das Wärmeübertragungsmedium der vorliegenden Erfindung kann in Anlagen für die Dampfphasen-Wärmeübertragung eingesetzt werden, welche Einzelfluid oder Mehrfachfluide/Dämpfe anwenden und ist besonders geeignet als primäres Wärmeübertragungsfluid.

Eingehende Beschreibung der Erfindung

Wie hier verwendet bedeutet Wärmeübertragung in der Dampfphase jede Maßnahme, wie Löten, Schmelzen, Hartlöten oder Härten, welche einen gesättigten Dampf verwendet, der aus einem Pool von siedender Flüssigkeit erzeugt ist, um die Temperatur eines Werkstückes oder einer Montageanordnung auf eine gewünschte Temperatur zu erhöhen.
Unter Wärmeübertragungsmedium in der Dampfphase ist entweder die Flüssigkeit oder der gesättigte Dampf zu verstehen, der durch das Sieden der Flüssigkeit erzeugt wird und bei einem Verfahren der Wärmeübertragung in der Dampfphase verwendet wird.
Unter Werkstück ist ein Gegenstand zu verstehen, auf den die Wärme von dem verdampften Wärmeübertragungsmedium übergeht. Beispiele für Werkstücke sind Gegenstände, an denen Löten, Hartlöten, Schmelzen, Härten oder eine andere Erwärmungsmaßnahme vorgenommen werden soll.
Die Oligomeren dieser Erfindung können durch Metallfluoridlösungsmittelkatalysierte Polymerisation von Hexafluorpropylenoxid hergestellt werden, wie es in der US-Patentschrift Nr. 3 322 826 (1967) von Moore beschrieben ist und durch die Bezugnahme mit eingeschlossen ist. Hierbei entsteht ein Gemisch der oligomeren Säurefluoride, welche in ein Gemisch der gewünschten Oligomeren in einem gesonderten Verfahren umgewandelt wird, bei dem die Endgruppen des Säurefluorides in Gegenwart eines Katalysators decarbonyliert werden. Das entstandene Gemisch wird dann in die einzelnen Oligomeren durch Destillation zerlegt. Die Decarbonylierung kann ausgeführt werden, wie es in US-Patentschrift Nr. 3 985 810 (1976) von Halasz et al beschrieben ist, welche durch die Bezugnahme mit eingeschlossen ist.
Im allgemeinen verwendet ein Wärmeübertragungsvorgang in der Dampfphase eine primäre Flüssigkeit, die einen Siedepunkt bei Atmosphärendruck hat, der mindestens gleich der Temperatur ist, bei der das Löten, Schmelzen, Hartlöten oder eine andere Wärmeübertragungsbehandlung durchgeführt werden soll, welche zum Sieden gebracht wird, um eine Masse eines heißen gesättigten Primärdampfs zu erzeugen, der eine Dichte hat, die größer als diejenige der Luft bei Atmosphärendruck ist. Der Gegenstand, an welchem die Wärmeübertragungsbehandlung vorgenommen werden soll, wird durch den heißen gesättigten Dampf geleitet. Dieser heiße gesättigte Dampf kondensiert an dem Gegenstand, und die latente Verdampfungswärme des kondensierenden Dampfes erhitzt den Gegenstand auf die Temperatur, die zum Löten, Schmelzen oder Hartlöten notwendig ist. Man läßt den Gegenstand oder das Werkstück im Kontakt mit dem Dampf für eine genügende Zeitdauer, damit die Wärmeübertragung vollständig erfolgen kann. Anschliessend wird der Gegenstand oder das Werkstück von dem Dampf abgezogen und abkühlen gelassen. Die US-Patente Nr. 3 866 307 (1975) und 3 904 102 (1975) von Pfahl et al und Chu et al beschreiben Verfahren zum Löten, Schmelzen oder Hartlöten unter Verwendung von Wärmeübertragungsvorgängen in der Dampfphase und werden durch die Bezugnahme mit eingeschlossen. Bei diesen Verfahren kann das Wärmeübertragungsmedium der vorliegenden Erfindung Verwendung finden.
Die US-Patentschrift Nr. 3 904 102 beschreibt die Verwendung eines primären und eines sekundären Dampfes bei Wärmeübertragungsverfahren in der Dampfphase. Der sekundäre Dampf hat eine Dichte zwischen dem des primären Dampfes und der Atmosphäre und wird auf den primären Dampf geschwemmt, um Verluste an primärem Dampf zur Atmosphäre zu vermeiden, welcher gewöhnlich teurer ist. Je nach der Auswahl des alternierenden Mediums kann das Wärmeübertragungsmedium der vorliegenden Erfindung entweder als primärer oder sekundärer Dampf verwendet werden.
Gemäß vorliegender Erfindung werden vollfluorierte Polypropylenoxidoligomeren-Fluide mit der allgemeinen Formel
worin n = 4 bis 9 ist, bei Wärmeübertragungsverfahren in der Dampfphase bevorzugt. Im allgemeinen steigt der Siedepunkt dieser Oligomeren von etwa 180 ºC bis etwa 310 ºC, wenn "n" von 4 bis 9 ansteigt. Die Isolierung und der anschließende Gebrauch jedes dieser Oligomeren bei Raumtemperatur ermöglicht die Gewinnung gesättigter Dämpfe oberhalb des betreffenden Siedepunktes der flüssigen Oligomeren bei bestimmten Temperaturen.
Das vollfluorierte Polypropylenoxid-Oligomere der vorliegenden Erfindung mit n = 5 hat einen Siedepunkt von 222 ºC und ist besonders bevorzugt, weil es das gewöhnliche 60 Zinn/40 Blei- Lot aufschmilzt. Außerdem hat es eine überraschend niedrige Löslichkeit für Kollophoniumflußmittel bei seinem Siedepunkt. Dies ist wertvoll, weil Wärmeübertragungsmedien mit hoher Flußmittellöslichkeit mehr Flußmittel vom Werkstück während des Aufheizens entfernen im Vergleich zu Wärmeübertragungsmedien mit niedrigerer Flußmittellöslichkeit. Dementsprechend nehmen, wenn steigende Mengen an Flußmittel entfernt werden, Lötfehler im allgemeinen zu, weil eine ungenügende Menge an Flußmitteln vorhanden ist, wenn das Lötmittel seine Schmelztemperatur erreicht. Um diesen Verlust an Flußmittel zu kompensieren, werden oft überschüssige Mengen an Flußmittel auf das Werkstück aufgebracht, was einen schnelleren Flußmittelaufbau in der siedenden Flüssigkeit, die Ablagerung von Flußmittel auf erhitzten Apparateteilen und entsprechend häufigeres Abschalten der Anlage zur Entfernung der Flußmittelreste zur Folge hat.
Das vollfluorierte Polypropylenoxid-Oligomere der Erfindung, worin n = 6 ist, hat einen Siedepunkt von 250 ºC und einen Fließpunkt von etwa -80 ºC. Dieses ist besonders bevorzugt, weil es Hochtemperaturlötmittel aufschmilzt, wie 100 (Gew.-%) Sn, 95 Sn/6 Ag, 60 Pb/40 Sn und andere, welche Lötverbindungen von hoher thermischer Schock- und Stresswiderstandsfähigkeit ergeben und besonders geeignet für elektronische Schaltanlagen sind, die für hohe Zuverlässigkeit unter harten Betriebsbedingungen bestimmt sind.
Das Oligomer dieser Erfindung mit n = 4 hat einen Siedepunkt von etwa 180 ºC und ist wertvoll, weil es Lötmittel von niedriger Temperatur aufschmilzt, wie 100 In und 70 Sn/18 Pb/12 In, und eine Brauchbarkeit für das Härten hitzehärtbarer Harzsysteme hat.
Oligomere der Erfindung mit n = 7 bis 9 liefern diskrete Siedepunkte zwischen 270 ºC und 310 ºC und ergeben eine ausgezeichnete Brauchbarkeit für das Löten, Schmelzen und Hartlöten, welche Temperaturen in diesem Bereich erfordern.
Es wurde auch gefunden, daß mit den Oligomeren der vorliegenden Erfindung die Bildung des toxischen Nebenproduktes Perfluorisobutylen (PFIB) im Verlauf des Verdampfungs/Kondensations-Zyklus bei einem Wärmeübertragungsverfahren in der Dampfphase merklich geringer ist als es mit den bisher bekannten Wärmeübertragungsmedien möglich war.
Eine weitere detaillierte Beschreibung der Erfindung wird in den folgenden nicht beschränkend aufzufassenden Beispielen erläutert:

BEISPIEL 1

Das vollfluorierte Hexafluorpropylenoxid-Oligomere mit n = 5 wurde als Wärmeübertragungsmedium in einem HTC-Modell IL-6, einer Lötmaschine für kontinuierliches Dampfphasen-Löten (hergestellt von der HTC Corporation Concord, Mass.) in zwei besonderen Löttesten verwendet. Das Modell IL-6 ist eine Maschine für ein einziges Wärmeübertragungsmedium (nur primäres Fluid), welche ein Förderband verwendet, um die Werkstückaufbauten in, durch und aus der Dampfzone heraus zu transportieren. Zuvor in Form von Paste oder Präformen auf den Aufbauten aufgebrachtes Löt- und Flußmittel schmilzt, wird wieder aufgeschmolzen und erstarrt beim Kühlen, um die Lötverbindung für elektrische Verbindungen herzustellen. Die Maschine ist mit einem wassergekühlten Wärmeübertrager und einem Filter ausgestattet, die während der Unterbrechung des Betriebs betrieben werden, um das Fluid von heißem Oligomeren schnell zu kühlen und suspendierte Flußmittelrückstände und anderes teilchenförmiges Material aus dem Fluid zu entfernen.

Fall 1

Die IL-6-Einheit wurde gründlich gereinigt, um Reste und Spuren des vorhergehend verwendeten Fluids aus dem Siedesumpf und Filter und Wärmeübertrager zu entfernen, und es wurde ein neues Filterelement eingebaut. Das Oligomerfluid der Erfindung mit n = 5 wurde in den Siedesumpf gegossen. Die Einheit wurde kurz auf Arbeitstemperatur gebracht und dann abgekühlt und Filter und Wärmeübertrager mit dem Fluid gefüllt. Es wurde weiteres Fluid zugesetzt, um das Fluidniveau in dem Siedesumpf auf volle Marke zu bringen, und dann wurde die Einheit erneut auf Arbeitstemperatur gebracht und der Löttest mit einer Förderbandgeschwindigkeit von 100 Zoll (254 cm) je Minute gestartet.
Stiftverbinder, enthaltend ein rechteckiges keramisches Kondensatorchip mit goldplattierten Stiften, montiert durch Löcher im Chip und eingesetzt in eine Metallbasis, wurden durch die Maschine geführt, um eine 62 Sn/36 Pb/2 Ag-Lotlegierung mit Kollophoniumflußmittel (RMA) wieder aufzuschmelzen. Das Lötmittel/Flußmittel lag in der Vorrichtung als Ringpräformen um jeden Stift an der Lochöffnung des Chips und als Paste am Chip und an den Kontaktpunkten der Metallbasis vor. Es wurden insgesamt 6244 Stiftverbinderanordnungen im Laufe von 9 Tagen gelötet, was einen Maschinenbetrieb von 57 Stunden mit dem Oligomerfluid bedeutete. Am Ende jedes Tages wurde die Einheit abgekühlt und das Fluid filtriert und frisches Fluid, wenn notwendig, zugesetzt, um die volle Niveaumarke zu erreichen.
Alle Lotpräformen und Pasten erwiesen sich bei visueller Betrachtung als einwandfrei wieder aufgeschmolzen, und alle Lötverbindungen überschritten die Spezifikationen für Festigkeit und elektrisches Verhalten. Einige wenige Stiftverbinder wurden aus anderen Gründen als unzulänglich erachtet, hauptsächlich weil die Lötringpräformen fehlten oder nicht ordnungsgemäß angeordnet waren.
Der Gesamtverbrauch an Oligomerfluid belief sich auf 18,25 lbs (8,28 kg), basierend auf den täglichen Auffüll-Zusätzen während der 9 Betriebstage; Fluid wurde mit einer Rate von 2,03 lbs/Tag (0,92 kg/Tag) verbraucht.
Das wiedergewonnene Oligomerfluid, das von der Einheit abgetropft war, hatte nur eine schwach gelbe Verfärbung und eine schwache Trübung; das Filterelement zeigte, wenn es regeneriert war, keine Verfärbung und keine Teilchen von abgebauten Kollophoniumflußmittelresten.

Fall 2

Die IL-6-Einheit wurde gründlich gesäubert wie im Falle 1, und ein neues Filter wurde gewogen und eingebaut. Eine speziell ausgelegte Abdeckung wurde über dem Siedesumpf installiert, unter Beachtung von Fenstern und Öffnungen für Temperaturmessungen und Zusätzen von Auffüll-Fluid. Das Oligomerfluid der vorliegenden Erfindung mit n = 5 wurde gewogen und in den Siedesumpf gegossen. Die Einheit wurde kurz in Betrieb genommen, um das Filter und das Wärmeübertragungssystem zu füllen, und dann wurde noch mehr Fluid zugesetzt, um die Niveaumarke des Fluids zu erreichen. Eine Gesamtmenge von 44,65 pounds (20,25 kg) des Oligomerfluids war notwendig, um die Einheit zu füllen. Die Einheit wurde dann auf Betriebstemperatur bei einer Förderbandgeschwindigkeit von 60 inches (142,4 cm) je Minute gebracht und 48 Stunden in kontinuierlichem Betrieb bei einer simulierten Produktionslötung von gedruckten Schaltungsplatten wie unten beschrieben betrieben.
Glas-Epoxy-Platten mit einer Dicke von 50 mils (1,27 x 10&supmin;³ Meter) und 5,5 inches (13,97 cm) im Quadrat sowie mit einem aufgedruckten kupfer- und zinnplattierten Schaltungsbild auf einer Seite wurden eingesetzt, welche eine große Anzahl von Durchgangsöffnungen und an der Oberfläche aufliegende Lötstellen aufweisen. Die Platten sind mittels Siebdrucken mit einer 63 Sn/37 Pb Lötmittellegierung hergestellt, und auf jeder Platte ist eine RMA-Fluß-Lötmittelpaste im Mittel mit 0,8 Gramm pro Paste aufgebracht. An den Platten waren keine Bauteile angebracht. Zu Beginn des Tests wurden 400 der vorstehend beschriebenen Platten mittels Siebdrucken hergestellt und einzeln durch die IL-6-Einheit zum Aufschmelzen des Lötmittels geleitet. Die gleichen 400 Platten wurden dann einzeln durch die Einheit nochmals durchgelassen, um einen normalen 24-Stunden-Arbeitsablauf zu simulieren. Nach 24 Stunden wurde der vorstehend genannte Satz von Platten durch einen neuen Satz von 400 mittels Siebdrucken hergestellten Platten mit frischer Lötmittelpaste ersetzt, welche auf dieselbe Weise wie der erste Satz aufgeschmolzen und im Kreis geführt wurden. Nach genau 48 Betriebsstunden wurde die Energieversorgung der Heizeinrichtungen abgeschaltet und die Einheit wurde in die Abkühlungsbetriebsweise gebracht. Das gesamte Fluid in der Einheit wurde wiedergewonnen und durch das Gewicht nachgewiesen.
Keine Zugaben des Oligomerfluids erfolgten während der Betriebszeit von 48 Stunden. Das am Ende des Tests wiedergewonnene Fluid belief sich auf 38,06 Pounds (17,26 kg), so daß man einen Fluidverbrauch von 6,59 Pounds (2,99 kg) oder 0,137 Pounds (0,062 kg) pro Stunde erhielt.
Das rückgewonnene Oligomerfluid hatte eine mattgelbe Farbe mit einer geringfügigen Trübung, und das eingesetzte Filterelement zeigte keine Verfärbung oder eine Teilchenkontaminierung. Eine visuelle Untersuchung des Siedesumpfs brachte nur eine geringfügige Ablagerung von Kolophonium-Flußmittel an den Heizelementen im Vergleich zu dem Ausgangszustand zu Beginn des Tests zu Tage.
Die nachstehende Tabelle umfaßt die Gesamtergebnisse der 48 Stundentests im vorstehend beschriebenen Fall 2 zusammen. TABELLE LÖTTEST WÄHREND 48 STUNDEN Füllbeschichtung der Einheit Fluidzugaben während des Tests: Anzahl der vorgenommenen Zugaben Insgesamt zugegeben Während des Tests verbrauchtes Fluid: Insgesamt Rate Anzahl der verarbeiteten Platten Maschinenbetriebszeit: Verarbeitung der Platten Stillstandszeit Dampfrückflußtemperatur: Beginn des Tests Ende des Tests

BEISPIEL 2

Das zur Messung der Kolophonium-Flußmittellöslichkeit in den Damphfphasen-Wärmeübertragungsmedien an ihren Siedepunkten eingesetzte Verfahren wurde von dem Verfahren von Wright et al von AT&T Technologies, Inc. abgeleitet, welches in "Thermal and Soldering Characteristics of Condensation Heating Fluids", Proceedings of the Technical Program NEPCON West, Anaheim, California, Februar 1984 beschrieben ist. Eine Probe eines Frischwasser-Weißkolophoniums, welches bei der Kolophoniumflußmittelherstellung eingesetzt wurde, hat man erhalten. Eine Lösung von 32 Gew.% dieses Wasser-Weißkolophoniums im Isopropylalkohol wurde mit einer Dichte von 0,833 g/ml zubereitet. Diese Lösung wurde in kleinen Inkrementen in 500g schnell siedendem Wärmeübertragungsfluid titriert, welches in einem 1000 ml Becherglas enthalten war, welcher einen wassergekühlten Kupferschlangenverflüssiger an der Oberseite hatte und auf eine elektrisch beheizte heiße Platte gesetzt war. Ausreichend Zeit konnte zwischen jeder inkrementellen Zugabe der titrierten Kolophoniumlösung verstreichen, um eine Isopropylverdampfung zu gestatten und zu ermöglichen, daß das Kolophonium im Wärmeübertragungs fluid sich löst. Die Kolophoniumlöslichkeitsgrenze am Endpunkt wurde bestimmt, wenn eine Trübung einsetzte, oder wenn flüssige Kolophoniumtropfen sich nicht mehr im Fluid lösten.

BEISPIEL 3

Unter Einsatz des Verfahrens nach dem Beispiel 2 wurde die Löslichkeit des Kolophoniumflußmittels in dem vollständig fluorierten Hexafluoropropylenoyidoligomer der Erfindung mit n = 5 gemessen. Das erste Inkrement der titrierten Kolophoniumlösung, welche dem siedenden Fluid nach der Erfindung zugegeben wurde, löste sich nicht, so daß man eine Löslichkeit von unter 0,01 Gew.% erhielt.

BEISPIEL 4

Die Oligomeren mit n = 5, einem Siedepunkt von 222ºC, und mit n = 6, einem Siedepunkt von 250ºC, wurden im Hinblick auf die allgemeine Stabilität unter Verwendung eines labormäßigen Aufschmelztests untersucht. Die Aufschmelzvorrichtung umfaßte eine Harzflasche mit einem Fassungsvermögen von einem Liter, welche eine innere, wassergekühlte Kupferschlange und einen zur Atmosphäre entlüfteten Glasaufsatz hatte und die in einem elektrischen Heizmantel angeordnet war. Korrosionsprobestücke aus rostfreiem Stahl und Aluminium, welche typische Konstruktionsmaterialien darstellen, wurden in die Aufschmelz- und Luftraumzonen gehängt. Für eine Feuchtigkeitszufuhr wurde ein kleiner Becher mit destilliertem Wasser im Kopfraum unmittelbar oberhalb der Kühlschlange hängend angeordnet. Das Fluid (100 g) zusammen mit Kupfermetallwindungen (0,5 g) wurden in die Flasche eingebracht, und es erfolgte ein kräftiges Aufschmelzen. Nach einem Aufschmelzen der beiden Oligomerfluide nach 48 Stunden waren diese noch rein und klar im Erscheinungsbild,und die ausgesetzten Metalle und das ausgesetzte Glas zeigten keine Spuren von Korrision oder Ätzungen.
Das Oligomer mit n = 9 und einem Siedepunkt von 310ºC wurde vier Stunden lang in einer ähnlichen Glasvorrichtung wie in diesem Beispiel beschrieben aufgeschmolzen, wobei nur die Kupferkühlspule und Probestücke aus rostfreiem Stahl vorhanden waren und eine Entlüftung zu einem Wasser enthaltenden Behälter zur Befeuchtung vorhanden war. Keine Zersetzung des Fluids oder Zeichen für eine Metallkorrosion oder eine Glasätzung wurden beobachtet.

BEISPIEL 5

Die Analyse der Gasproben für das Vorliegende von toxischem Perfluorisobutylen (PFIB) wurde an einem Varian 3700 Gaschromatographen vorgenommen, welcher einen Elektroneneinfangdetektor hatte. Standardproben, hergestellt aus 10 ppb PFIB,wurden zur Kalibrierung für jeweiliges PFIB eingesetzt, wie dies in den Proben gezeigt ist, und zwar mit einer Detektionsgrenze von 0,5 ppb. Während der Untersuchung einer Stiftverbinder-Lötanordnung wurden drei Gasproben des Oligomerfluids mit n = 5 genommen, welche im Fall 1 des Beispiels 1 beschrieben sind, indem das Gas von oberhalb der Kondensationsschlangen in dem eingeschlossenen Kopfraum der IL-6-Einheit in Intervallen während des Lötvorganges abgezogen wurde. Die Proben von dem Zylinder wurden dann mittels einer Gasspritze entnommen und in den Gaschromatographen eingespritzt. Kein PFIB wurde in irgendeiner dieser Zylindergasproben festgestellt. Zusätzlich wurden während der labormäßigen Aufschmelzstabilitätstests des Oligomerfluids mit n = 5, welches im Beispiel 4 beschrieben ist, Gasproben des Kopfraumes mittels einer Gasspritze entnommen und auf ähnliche Weise in den Gaschromatographen eingespritzt. Kein PFIB wurde festgestellt.

BEISPIEL 6

Das vollfluorinierte Hexafluorpropylenoxid-Oligomere mit n = 6 wurde in den Siedesumpf einer Chargen-Dampfphasen- Lötmaschine HTC Modell 912 gegossen und zum Sieden erwärmt, um die primäre Aufschmelzdampfzone zu bilden. Trichlortrifluorethan wurde dann langsam der siedenden Flüssigkeit zugegeben, um eine sekundäre Dampfzone oberhalb der primären Zone einzustellen und aufrechtzuerhalten. Die primäre Dampftemperatur wurde dann bei 249ºC stabilisiert. Aufliegende Schaltungsplattenanordnungen mit verbleiten Chipträgern, welche auf einem zugeordneten, aufgedruckten Kontaktleiterbild mit ausreichend Lötmittel auf den gedruckten Schaltungsplatten gelegt waren, wurden in die sekundäre und dann in die primäre Dampfzone abgesenkt und dann entnommen. Die Hochtemperatur-Lötmittellegierungsverbindung, welche bei einem Testfall eingesetzt wurde, war 95 Sn/5 Sb, mit einem Schmelzbereich von 233ºC bis 240ºC, und bei einem zweiten Testfall war diese Verbindung 96,5 Sn/3,5 Ag mit einem Schmelzpunkt von 221ºC. Bei einer visuellen Untersuchung waren alle Lötmittellegierungen aufgeschmolzen und alle Verbindungen waren in zufriedenstellender Weise gelötet.

Claims

1. Verfahren zur Übertragung von Wärme auf ein Werkstück, bei dem

das Werkstück mit einem Dampfphasen-Wärmeübertragungsmedium in der Dampfphase kontaktiert wird, wobei dieses Medium voll fluorierte Hexafluorpropylenoxid-Oligomere von der Formel

enthält, worin n 1 bis 9 ist, um einen Teil des Materials, welches das Werkstück bildet, zu schmelzen, und darauf

das Werkstück aus dem Kontakt mit dem Dampfphasen-Übertragungsmedium entfernt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin n 4 bis 9 ist.

3. Dampfphasen-Wärmeübertragungsverfahren nach Anspruch 1, worin das Dampfphasen-Wärmeübertragungsmedium n = 1 hat.

4. Dampfphasen-Wärmeübertragungsverfahren von Anspruch 1, worin das Dampfphasen-Wärmeübertragungsmedium n = 2 hat.

5. Dampfphasen-Wärmeübertragungsverfahren von Anspruch 1, worin das Dampfphasen-Wärmeübertragungsmedium n = 3 hat.

6. Dampfphasen-Wärmeübertragungsverfahren von Anspruch 1, worin das Dampfphasen-Wärmeübertragungsmedium n = 4 hat.

7. Dampfphasen-Wärmeübertragungsverfahren von Anspruch 1, worin das Dampfphasen-Wärmeübertragungsmedium n = 5 hat.

8. Dampfphasen-Wärmeübertragungsverfahren von Anspruch 1, worin das Dampfphasen-Wärmeübertragungsmedium n = 6 hat.

9. Dampfphasen-Wärmeübertragungsverfahren von Anspruch 1, worin das Dampfphasen-Wärmeübertragungsmedium n = 7 hat.

10. Dampfphasen-Wärmeübertragungsverfahren von Anspruch 1, worin das Dampfphasen-Wärmeübertragungsmedium n = 8 hat.

11. Dampfphasen-Wärmeübertragungsverfahren von Anspruch 1, worin das Dampfphasen-Wärmeübertragungsmedium n = 9 hat.

12. Dampfphasen-Wärmeübertragungsverfahren von Anspruch 1 oder 2, worin das voll fluorierte Hexafluorpropylenoxid-Oligomer als ein primäres Wärmeübertragungsmedium verwendet wird.

13. Dampfphasen-Wärmeübertragungsverfahren von Anspruch 1 oder 2, worin das voll fluorierte Hexafluorpropylenoxid-Oligomer als ein sekundäres Wärmeübertragungsmedium verwendet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zum Löten oder Hartlöten eines Werkstückes, worin das Werkstück durch eine Zone geführt wird, die Dampf oberhalb des siedenden flüssigen Wärmeübertragungsmediums enthält, wodurch das Werkstück auf eine Temperatur erhitzt wird, die für das Löten oder Hartlöten geeignet ist.

15. Verwendung eines voll fluorierten Hexafluorpropylenoxid-Oligomers von der Formel

worin n 1 bis 9 ist, in der Dampfphase, um ein Werkstück durch Übertragung der latenten Verdampfungswärme auf das Werkstück zu erhitzen, wobei das Werkstück auf eine Temperatur erhitzt wird, die geeignet für das Löten oder Hartlöten ist.