DE3822658A1

DE3822658A1 - Product for long-lasting cleaning of non-ferrous metal surfaces

Info

Publication number: DE3822658A1
Application number: DE19883822658
Authority: DE
Inventors: Sebastian Reinhardt; Juergen Sommer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-07-05
Filing date: 1988-07-05
Publication date: 1990-01-11

Abstract

Surfaces of non-ferrous metals are exposed in manifold ways to contaminations and oxidation processes. It has now been found that mixtures of dilute strong mineral acids, phosphonic acids and carboxylic acids with thiocarbamides have a cleaning effect on non-ferrous metal surfaces. In this way, corrosion products are removed from oxidised non-ferrous metal surfaces, and the latter are protected for a prolonged period from renewed incidence of corrosion.

Description

Gegenstand der Erfindung bilden Mittel zum dauer haften Entfernen von Oxidschichten von Buntmetall oberflächen, wie zum Beispiel Kupfer, Messing, Bronze, insbesondere aber zum Reinigen von elektrischen Leiterplatten.The object of the invention form means to last remove oxide layers from non-ferrous metal surfaces, such as copper, brass, bronze, but especially for cleaning electrical Circuit boards.

Nach der Erzeugung, nach längerem Lagern oder nach wäßriger Oberflächenbehandlung zum Beispiel nach dem Elektroplattieren, Säurepolieren, alkalischem Entfetten oder Dekapieren ist es wichtig, die Metall teile so zu behandeln, daß vorhandene Oxidschichten entfernt werden, die Bildung neuer Oxidschichten und das Verflecken verhindert werden. Die Korrosions beständigkeit muß insbesondere dort gewährleistet sein, wo nachträglich Zinnüberzüge aufgebracht oder Lötstellen, sowie Lack- oder Siccativanstriche auf getragen werden.After generation, after long storage or after aqueous surface treatment for example after electroplating, acid polishing, alkaline Degreasing or pickling it is important to the metal treat parts so that existing oxide layers removed, the formation of new oxide layers and staining can be prevented. The corrosion Resistance must be guaranteed there in particular be where tin coatings are subsequently applied or Soldering points, as well as lacquer or siccative coatings be worn.

Zur Reinigung von Leiterplatten werden vielfach saure Lösungen, die Salzsäure, Schwefelsäure, Amidosulfon säure oder Phosphorsäure in Konzentrationen von etwa 10% enthalten, verwendet. Insbesondere der Ge brauch von Salzsäure führt nach kurzer Zeit zu erneuter Korrosion an der Metalloberfläche. Die anderen Mineral säuren greifen die Kupferschicht zwar langsamer an, führen aber zur deutlichen Bildung von schwarzen Flecken, insbesondere im Randbereich der Leiterplatten. Es wurde nun gefunden, daß Mittel, die Mischungen ver dünnte Lösungen von Mineralsäuren, Carbonsäuren beziehungsweise Phosphonsäuren und Thioharnstoffe ent halten, die Oxidschicht auf den genannten Buntmetallen ausreichend schnell entfernen, ohne daß die oben ge nannten Nachteile auftreten. PCBs are often acidic for cleaning Solutions containing hydrochloric acid, sulfuric acid, amidosulfone acid or phosphoric acid in concentrations of contain about 10%. Especially the Ge Use of hydrochloric acid leads to renewed use after a short time Corrosion on the metal surface. The other mineral acids attack the copper layer more slowly, but lead to the clear formation of black Stains, especially in the edge area of the printed circuit boards. It has now been found that agents which mix ver thin solutions of mineral acids, carboxylic acids or phosphonic acids and thioureas ent keep the oxide layer on the non-ferrous metals mentioned remove sufficiently quickly without the above ge mentioned disadvantages occur.

Als Mineralsäuren eignen sich Phosphorsäure, Amido sulfonsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure. Im Sinne der Erfindung wirksame Carbonsäuren sind Ameisen-, Glycol- und Gluconsäure, Di- und Tri carbonsäuren wie zum Beispiel Oxalsäure, Malein säure, Zitronensäure, Weinsäure oder Polyacryl säure und Polymaleinsäure sowie Mischungen daraus. Als Phosphonate lassen sich Amino-tris(methylen phosphonsäure), 1-Hydroxy-ethan-1,1-diphosphon säure, Ethylendiamintetra(methylenphosphonsäure) , Diethylentriaminpenta(methylenphosphonsäure), Phosphonobernsteinsäure und Phosphonobutantri carbonsäure sehr gut verwenden.Suitable mineral acids are phosphoric acid, amido sulfonic acid, sulfuric acid and nitric acid. in the Effective carboxylic acids for the purposes of the invention Formic, glycolic and gluconic acid, di- and tri carboxylic acids such as oxalic acid, malein acid, citric acid, tartaric acid or polyacrylic acid and polymaleic acid and mixtures thereof. Amino-tris (methylene phosphonic acid), 1-hydroxy-ethane-1,1-diphosphone acid, ethylenediaminetetra (methylenephosphonic acid), Diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid), Phosphonosuccinic acid and phosphonobutane tri Use carboxylic acid very well.

Als Thioharnstoffe geeignete Verbindungen sind: Thiocarbamid, Diethylthiocarbamid und Dibutyl thiocarbamid. Die Mineralsäuren und deren Mischungen werden in Konzentrationen von 2 bis 80%, vorzugs weise von 2 bis 20% eingesetzt, während für die CarbonsäurenKonzentrationen zwischen 0,5 und 80%, vorzugsweise 2 bis 15% gewählt werden. Die erforderlichen Thiocarbamidmengen liegen zwischen 0,25 und 5%. Der Einsatz dieser Mittel in geringeren Konzentrationen als bei den reinen Säuren erforderlich, bringt be trächtliche ökonomische und ökologische Vorteile. Es hat sich zusätzlich gezeigt, daß bei Einsatz der beanspruchten Mittel das Fluxen entfällt und selbst bei längerem Lagern kein Verzinnen erforderlich ist. Der Zusatz von Tensiden zum Beispiel von Fett alkoholglycolether kann zum Entfetten vorteilhaft sein, wobei jedoch säureverträgliche Tenside zum Einsatz kommen müssen. Compounds suitable as thioureas are: Thiocarbamide, diethylthiocarbamide and dibutyl thiocarbamide. The mineral acids and their mixtures are preferred in concentrations from 2 to 80% used from 2 to 20%, while for the Carboxylic acid concentrations between 0.5 and 80%, preferably 2 to 15% can be selected. The necessary Amounts of thiocarbamide are between 0.25 and 5%. The use of these agents in lower concentrations than required with the pure acids, brings be major economic and environmental benefits. It has also been shown that when using the claimed means the fluxing is eliminated and itself no tinning is required for long periods of storage. The addition of surfactants, for example fat Alcohol glycol ether can be beneficial for degreasing be, however, acid-compatible surfactants for Must come.

Examples of use Example I

In ein Becherglas werden 420 Teile Wasser, 50 Teile Schwefelsäure (98%ig), 25 Teile Zitronensäure und 5 Teile Thiocarbamid gegeben. Die Mischung wird bis zur Homogenität gerührt. In die einheitliche Mischung wird ein 70 mm×100 mm großes korrodiertes Kupferblech getaucht. Nach 3-4 Sekunden Eintauchzeit ist die Oxidschicht verschwunden.420 parts of water and 50 parts are placed in a beaker Sulfuric acid (98%), 25 parts of citric acid and Given 5 parts of thiocarbamide. The mixture is made up stirred to homogeneity. In the uniform Mixture is a 70 mm x 100 mm corroded Dipped copper sheet. After 3-4 seconds of immersion the oxide layer has disappeared.

Example II

In das gleiche Becherglas gibt man 25 Teile Phos phorsäure (85%ig), 10 Teile Glycolsäure, 5 Teile Diethylthiocarbamid und fügt mit 460 Teilen Wasser auf. Man mischt bis zur homogenen Lösung. Danach wird ein korrodiertes Kupferblech (Größe wie in Beispiel I) eingetaucht. Die Oxidschicht verschwindet nach 5-6 Sekunden.25 parts of Phos are placed in the same beaker phosphoric acid (85%), 10 parts glycolic acid, 5 parts Diethylthiocarbamid and adds with 460 parts of water on. Mix until homogeneous. After that a corroded copper sheet (size as in Example I) immersed. The oxide layer disappears after 5-6 seconds.

Example III

In eine Lösung, bestehend aus 30 Teilen Ethylendiamin tetra(methylenphosphonsäure), 25 Teilen Oxalsäure und 2,5 Teilen Thiocarbamid in 142,5 Teilen Wasser wird ein Kupferblech (Größe wie in Beispiel I) ge taucht. Die Oxidschicht hat sich nach 5-8 Sekunden aufgelöst.In a solution consisting of 30 parts of ethylenediamine tetra (methylenephosphonic acid), 25 parts oxalic acid and 2.5 parts of thiocarbamide in 142.5 parts of water is a copper sheet (size as in Example I) ge dives. The oxide layer has changed after 5-8 seconds dissolved.

Example IV

In 345 Teilen Wasser werden 70 Teile Amidosulfonsäure, 75 Teile Zitronensäure und 10 Teile Thiocarbamid gelöst in die Mischung ein korrodiertes Kupfer blech wie in Beispiel I eingetaucht. Nach 10-11 Sekunden ist die Oxidschicht aufgelöst.70 parts of amidosulfonic acid, 75 parts of citric acid and 10 parts of thiocarbamide dissolved in the mixture a corroded copper sheet as immersed in Example I. After 10-11 Seconds the oxide layer is dissolved.

Example V

20 Teile Phosphorsäure (85%ig) werden mit 16 Teilen Zitronensäure und 2,5 Teilen Thiocarbamid in 461,5 Teilen Wasser zur Lösung gebracht. Die Oxidschicht des Kupferblechs aus Beispiel I löst sich in 5-6 Sekunden auf.20 parts of phosphoric acid (85%) with 16 parts Citric acid and 2.5 parts thiocarbamide in 461.5 Parts of water brought to solution. The oxide layer of the copper sheet from Example I dissolves in 5-6 Seconds on.

Comparative example

In eine Mischung aus 50 Teilen Schwefelsäure (98%ig) und 450 Teilen Wasser wird ein Kupferblech der Größe 70 mm×100 mm getaucht. Dabei wird die Oxid schicht nur teilweise entfernt. Es bilden sich auf der Kupferoberfläche schwarze Flecken.In a mixture of 50 parts of sulfuric acid (98%) and 450 parts of water becomes a copper sheet Size 70 mm × 100 mm submerged. The oxide layer only partially removed. Form up black spots on the copper surface.

Claims

1. Means for the permanent cleaning of non-ferrous metal surfaces , in particular electrical circuit boards, characterized in that it consists of mixtures of mineral acids, carboxylic or phosphonic acids and thiocarbamides and in the case of the treatment of circuit boards, the usual fluxing is unnecessary.

2. Composition according to claim 1, characterized in that it mineral acids such as phosphoric acid, amidosulfone acid, sulfuric acid and nitric acid in con concentrations from 2 to 80%, preferably from 5 contains up to 20%.

3. Means according to claim 1, characterized in that it substituted and unsubstituted carboxylic acids with 1 to 6 carbon atoms or polycarbonate contains acids, preferably formic acid, glycol acid, gluconic acid, oxalic acid, maleic acid, Citric acid, tartaric acid, polyacrylic acid and poly maleic acid, and mixtures thereof in concentrations contains from 0.5 to 80%, preferably from 2 to 15%.

4. Means according to claim 1, characterized in that preferably amino in the mixtures of phosphonic acids tris (methylenephosphonic acid), 1-hydroxy-ethane 1,1-diphosphonic acid, ethylenediaminetetra (methylene phosphonic acid), diethylenetriaminepenta (methylene phosphonic acid), phosphonosuccinic acid and Phos phonobutane tricarboxylic acid in amounts of 2 to 48%, preferably from 5 to 30% are included.

5. Means according to claim 1, characterized in that Thiocarbamides such as thiocarbamide, diethyl thiocarbamide and di-butyl-thiocarbamide in amounts from 0.25 to 5%, preferably from 0.5 to 3% are holding.