DK151234B

DK151234B - Anvendelse af en oploesningsmiddelblanding til rensning af loddede elektroniske genstande

Info

Publication number: DK151234B
Application number: DK239673AA
Authority: DK
Inventors: Nils Oskar Esse Zetterqvist
Original assignee: Uddeholms Ab
Priority date: 1972-05-03
Filing date: 1973-05-02
Publication date: 1987-11-16
Also published as: FR2183221B1; IT1053733B; GB1405692A; SE414408B; FR2183221A1; NO146165C; JPS49115983A; SE367847B; CH582233A5; DE2321880A1; NL183559C; DE2321880C2; DK151234C; NO146165B; JPS5715160B2; NL183559B; NL7306119A

Description

i 151234 o

Den foreliggende opfindelse angår anvendelse af en opløsningsmiddelblanding til rensning af loddede elektroniske genstande, såsom trykte kredsløb, for loddepas-ta og andre urenheder. Et trykt kredsløb består af et 5 panel eller et kort, hvorpå der ved hjælp af trykke- eller ætseteknik er påført et elektrisk kredsløb. Derefter monteres forskellige elektroniske komponenter på panelet, hvilke komponenter ved hjælp af lodning forbindes til kredsløbet. Sådanne elektroniske komponenter kan f.eks.

10 være transistorer og kondensatorer. Ofte udføres en sådan lodning af kredsløbspanelerne i en loddemaskine. Først ledes panelerne forbi midler, der er bestemt til at påføre flusmiddel til panelerne. Flusmidlet anvendes for at fjerne oxider fra den overflade, der skal loddes. Flus-15 midlet består ofte af træcolophonium. Det påføres fortrinsvis i væskeform, f.eks. ved påsprøjtning.

Efter at flusmidlet er påført, bringes panelet med det trykte kredsløb i berøring med et bad af smeltet loddemiddel. Efter at loddeoperationen er tilendebragt, 20 skal panelet normalt renses for at fjerne flusmidlet og andre urenheder. Dette er nødvendigt af forskellige grunde. I drift frembringer elektroniske komponenter varme, som kan forøge deres temperaturer til over 60°C. Flusmidlet kan ved disse forhøjede temperaturer være elektrisk 25 ledende, hvilket kan resultere i uønskede krybestrømme.

I de tilfælde, hvor flusmidlet indeholder halogener, kan disse krybestrømme forekomme ved stuetemperatur. En anden grund til, at det er nødvendigt at rense panelet, er, at det normalt er ønskeligt at påføre en plastfilm på pane-30 let med det trykte kredsløb. Selv i små mængder kan tilstedeværelsen af flusmidlet vanskeliggøre eller umuliggøre tilførselen af sådanne plastfilm på panelet med det trykte kredsløb, fordi flusmidlet forhindrer vedhængning af plastfilmen til panelets overflade.

35 En anden grund er, at utilstrækkeligt rensede elek troniske komponenter bliver klæbrige og derfor er vanske- 151234 2

O

lige at håndtere, og deres udseende bliver forringet.

Det er kendt, at paneler med trykte kredsløb kan renses med forskellige opløsningsmidler, såsom en blanding af ethanol og methylchloroform eller en blanding af 5 iso-propanol og trichlortrifluorethan. Anvendelsen af sådanne midler har forårsaget visse ulemper, såsom ringe rensningsaktivitet, en skadelig virkning på de elektroniske komponenter eller risikoen for brand, fordi midlerne er brandfarlige.

10 Fra· dansk patentansøgning nr. 2072/69 (DK-frem læggelsesskrift nr. 132.588) er det kendt som rensemiddel at anvende blandinger indeholdende tetrachlordifluorethan. Denne forbindelse har et smeltepunkt på +24°C, og selv blandinger med en aliphatisk alkohol har et temmeligt højt 15 smeltepunkt, jfr. tabellen side 5 i den nævnte danske patentansøgning. Disse blandinger må derfor være besværlige at håndtere, da de let størkner ved lavere temperatur. Ved de her omhandlede blandinger foreligger der derimod ingen risiko for størkning.

20 En anden fordel ved den foreliggende opfindelse består i, at de anvendte blandinger ikke er brandfarlige, hvorimod de fleste af de i den ovennævnte danske ansøgning nr. 20.72/69 anvendte forbindelser har et flammepunkt, hvilket er yderst uhensigtsmæssigt ud fra et brandsikker-25 hedsmæssigt synspunkt.

En yderligere fordel ved de her omhandlede blandinger består i, at de anvendte chlorerede forbindelser er billige og let tilgængelige, medens tetrachlordifluor-ethan ikke er et kommercielt tilgængeligt produkt og er 30 dyrt at fremstille.

Ifølge den foreliggende opfindelse har det vist sig, at der opnås fremragende resultater ved at anvende en opløsningsmiddelblanding, der er ejendommelig ved, at den består af 3-50 vægtprocent af mindst en alkohol med 35 4-6 carbonatomer og 50-97 vægtprocent af mindst ét chlore- ret carbonhydrid af gruppen bestående af perchlorethylen, 151234

O

3 trichlorethylen og methylchloroform, til rensning af loddede genstande for loddepasta og andre urenheder.

Alkoholen kan være aliphatisk eller cyclisk. Til dette formål har det vist sig, at pentanol er en særlig 5 anvendelig alkohol, især når den anvendes i kombination med perchlorethylen. Det foretrækkes at anvende et opløsningsmiddel bestående af fra 10 til 20 vægtprocent pentanol og fra 80 til 90 vægtprocent perchlorethylen. Dette opløsningsmiddel er ikke brandfarligt, det har et lavt 10 damptryk, hvilket resulterer i et ringe tab af opløsningsmiddel ved evaporation, og det kan let genvindes ved azeo-trop destillation. Blandt de pentanolisomere foretrækkes anvendelsen af 1-pentanol.

Anvendelsen af opløsningsmidler indeholdende per-15 chlorethylen foretrækkes, fordi det har vist sig, at de har den mindst skadelige virkning på elektroniske komponenter. Sådanne komponenter er som regel overtrukket med en plastfolie og de er normalt mærket med maling af forskellige farver. Opløsningsmidler indeholdende perchlorethy-20 len kombinerer et lavt angreb på sådanne plastfolier og mærker med en høj rensningseffektivitet på flusmidler og andre urenheder. I opløsningsmidler baseret på perchlorethylen foretrækkes det at anvende alkoholer med et kogepunkt på 115-150°C, hvorved procentindholdet af alkoholen 25 falder inden for det i fig. 1 på den medfølgende tegning viste område. Foretrukne alkoholer, der kan anvendes i kombination med perchlorethylen, er 3-pentanol (kogepunkt 116°C), 1-butanol (kp. 118°C), 2-pentanol (kp. 119°C), 3-methyl-l-pentyn-3-ol (kp. 121°C), 3-methyl-3-pentanol 30 (kp. 122°C), 2-methyl-1-butanol (kp. 128°C), 3-methyl-l--butanol (kp. 130°C), 4-methyl-2-pentanol (kp. 133°C), l-hexen-3-ol (kp. 134°C), blandede isomere af primær amyl-alkohol (kp. 127-139°C), 1-pentanol (kp. 138°C), 3-ethyl--l-pentyn-3-ol (kp. 138°C), cyclopentanol (kp. 141°C), 2-35 -ethyl-l-butanol (kp. 146°C) og 2-methyl-l-pentanol (kp.

148°C). Andre anvendelige alkoholer, der kan anvendes i 4 151234

O

kombination med perchlorethylen, er 2-methyl-3-buten-2--ol (kp. 99°C), 2-butanol (kp. 99°C), 2-methyl-2-butanol (kp. 102°C), 2-methyl-3-butyn-2-ol (kp. 104°C), 2-methyl--1-propanol (kp. 108°C), 2,2-dimethyl-l-propanol (kp.

5 114°C), 3-hexen-l-ol (kp. 156°C), 1-hexanol (kp. 158°C) og cyclohexanol (kp. 161UC).

I opløsningsmidler baseret på trichlorethylen foretrækkes det at anvende alkoholer med et kogepunkt på 90--115°C/ hvorved procentindholdet af alkoholen falder in-10 den for det i fig. 3 på den medfølgende tegning viste område. Foretrukne alkoholer, der kan anvendes i kombination med trichlorethylen, er 2-methyl-3-buten-2-ol (kp. 99°C), 2-butanol (kp. 99°C), 2-methyl-2-butanol (kp. 102°C), 2--methyl-3-butyn-2-ol (kp. 104°C), 2-methyl-1-propanol (kp.

15 108°C), 2,2-dimethyl-l-propanol (kp. 114°C) og 3-pentanol (kp. 116°C). Andre anvendelige alkoholer, der kan anvendes i kombination med trichlorethylen, er 1-butanol (kp. 118°C), 2-pentanol (kp. 119°C), 3-methyl-l-pentyn-3-ol (kp. 121°C) og 3-methyl-3-pentanol (kp. 122°C).

20 I opløsningsmidler baseret på methylchloroform foretrækkes det at anvende alkoholer med et kogepunkt på 82-105°C, hvorved procentindholdet af alkoholen falder inden for det i fig. 2 på den medfølgende tegning viste område. Foretrukne alkoholer, der kan anvendes i kombination 25 med methylchloroform, er 2-methyl-2-propanol (kp. 83°C), 2-methyl-3-buten-2-ol (kp. 99°C), 2-butanol (kp. 99°C), 2- methyl-2-butanol (kp. 102°C) og 2-methyl-3-butyn-2-ol (kp. 104°C). Andre anvendelige alkoholer, der kan anvendes i kombination med methylchloroform, er 2-methyl-1-pro- 30 panol (kp. 108°C), 2,2-dimethyl-l-propanol (kp. 114°C), 3- pentanol (kp. 116°C) og 1-butanol (kp. 118°C).

De følgende eksempler illustrerer nogle særlige anvendelige opløsningsmidler. Dele er vægtdele, medmindre andet er angivet.

35 151234

O

5 (1) 13,5% 1-pentanol 86,5% perchlorethylen (2) 10,0% blandede isomere af primær amylalkohol 90,0% perchlorethylen 5 (3) 8,0% 4-methyl-2-pentanol 92,0% perchlorethylen (4) 7,0% 2-ethyl-l-butanol 93,0% perchlorethylen (5) 12,0% 2-butanol 10 88,0% trichlorethylen (6) 7,0% 2-methyl-2-butanol 93,0% trichlorethylen (7) 6,0% 2-methyl-2-propanol 94,0% methylchloroform 15 (8) 5,0% 2-butanol 95,0% methylchloroform.

Det ifølge den foreliggende opfindelse anvendte opløsningsmiddel kan i nogle tilfælde fremkalde en perfekt rensevirkning på paneler med trykte kredsløb, uden at der 20 behøves nogen mekanisk behandling af panelet. Hvis panelet med trykte kredsløb f.eks. er blevet loddet under anvendelse af flusmidlet "Zeva Flussmittel", type C^p, kan flusmidlet fjernes ved blot at neddyppe panelet ved stuetemperatur i et opløsningsmiddel bestående af 13,5 vægtpro-25 cent 1-pentanol og 86,5 vægtprocent perchlorethylen. I

andre tilfælde kan det være ønskeligt at forbedre rense-virkningen ved at behandle panelet ved en højere temperatur eller ved samtidig at udsætte panelet for en mekanisk behandling, såsom børstning. En børsteoperation fjerner og-30 så uopløselige urenheder. Det foretrækkes derfor at behandle paneler med trykte kredsløb i en maskine, hvor panelerne udsættes for den samtidige virkning af et opløsningsmiddel og børster. Opløsningsmidlets temperatur er fortrinsvis 20-50°C.

35 Opløsningsmidlet ledes fortrinsvis igennem maski nen i modstrøm til panelerne. Det brugte opløsningsmiddel, 6

O

151234 der forlader apparatet, genvindes fortrinsvis ved destillation, og det således rensede opløsningsmiddel føres igen ind i maskinen. Den ved destillation tilvejebragte rensning gøres lettere, hvis opløsningsmidlet har en sammen-5 sætning, der er omtrent lig med den azeotrope blanding, der dannes ved destillationsprocessen. En blanding af 1--pentanol og perchlorethylen har f.eks. en azeotrop sammensætning på omtrent 15 vægtprocent 1-pentanol og 85 vægtprocent perchlorethylen og koger ved ca. 119°C. Det skal 10 imidlertid bemærkes, at der på grund af evaporation forekommer et tab af opløsningsmidlet i rensemaskinen. Den bestanddel, der har det laveste kogepunkt, fordamper lettest. I en blanding af 15% 1-pentanol og 85% perchlorethylen er de to bestanddeles evaporationsforhold så forskel-15 ligt fra det azeotrope forhold, at opløsningsmidlet i maskinen vil blive berøvet perchlorethylen. Det er derfor påkrævet, at det nye opløsningsmiddel, der tilføres maskinen for at udligne det tab, der sker ved evaporation, må have en forøget procentdel perchlorethylen. Hvis der f.eks.

20 ønskes et opløsningsmiddel bestående af 85% perchlorethylen i maskinen, må det nye opløsningsmiddel afhængig af maskinens konstruktion indeholde f.eks. 90 eller 95% perchlorethylen.

Efter at have taget tabet på grund af evaporation 25 og den ønskede azeotrope destillation i betragtning, fore trækkes det at give opløsningsmidlet en procentdel alkohol, som afhænger af alkoholens kogepunkt som vist på tegningen, hvor fig. 1 vedrører en blanding af en alkohol og per-30 chlorethylen, fig. 2 en blanding af en alkohol og methylchloro- form, og fig. 3 en blanding af en alkohol og trichlorethy- len.

35 I hver enkelt figur repræsenterer abscissen alko holens kogepunkt (°C) og ordinaten procentdelen af alko-

O

7 151234 holen i opløsningsmidlet. Det foretrukne opløsningsmiddel ligger indenfor det område, der er vist i figurerne. Det kan fra fig. 1 f.eks. klart ses, at den foretrukne procentdel af 1-pentanol (kp. 138°C), når den blandes med per-5 chlorethylen,er fra 5 til 20 vægtprocent. Den foretrukne procentdel af cyclopentanol (kp. 141°C) er fra 5 til 18 vægtprocent. Den foretrukne procentdel af 4-methyl-2-pen-tanol (kp. 133°C) er fra 7 til 24 vægtprocent. Den foretrukne procentdel af 2-ethyl-l-butanol (kp. 146°C) er fra 10 5 til 13 vægtprocent. Det er en særlig fordel ved den fore liggende opfindelse, at de fleste af opløsningsmiddelblandingerne ifølge opfindelsen har et højt flammepunkt, således at risikoen for brand formindskes. De alkoholer, som har et højt kogepunkt, frembringer azeotrope blandinger, 15 som intet flammepunkt har. F.eks. har den azeotrope blanding af 1-pentanol og perchlorethylen ikke noget flammepunkt ved en temperatur, der ligger under dens kogepunkt på 119°C.

Claims

1. Anvendelse af en opløsningsmiddelblanding bestående af 3-50 vægtprocent af mindst én alkohol med 4-6 carbonatomer og 50-97 vægtprocent af mindst ét chloreret 5 carbonhydrid af gruppen bestående af perchlorethylen, trichlorethylen og methylehloroform til rensning af loddede elektroniske genstande for loddepasta og andre urenheder.

2. Anvendelse ifølge krav 1, hvor opløsningsmiddelblandingen består af perchlorethylen og en alkohol med et kogepunkt på 115-150°C, hvorved procentindholdet af alkoholen falder indenfor det i fig. 1 viste område.

3. Anvendelse ifølge krav 1/ hvor opløsningsmiddelblandingen består af trichlorethylen og en alkohol med et kogepunkt på 90-115°C, hvorved procentindholdet af alkoholen falder indenfor det i fig. 3 viste område.

4. Anvendelse ifølge krav 1, hvor opløsningsmiddelblandingen består af methylehloroform og en alkohol med et kogepunkt på 82-105°C, hvorved procentindholdet af alkoholen falder indenfor det i fig. 2 viste område.