EP0445438B1 - Azeotropartiges Lösemittelgemisch und Verfahren zur Reinigung von elektronischen Bauteilen mit Hilfe desselben - Google Patents
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- C23G5/02803—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents using organic solvents containing halogenated hydrocarbons containing fluorine
Definitions
- 1,4-dihydroperfluorobutane (CHF 2 -CF 2 -CF 2 -CHF 2 ) forms an azeotrope-like solvent mixture with methanol, which is excellent for cleaning electronic components, in particular soldered circuit boards or printed circuits, especially for removal of soldering flux is suitable.
- the invention relates to an azeotrope-like mixture which contains about 3-5% by weight of methanol and about 95-97% by weight of 1,4-dihydroperfluorobutane.
- the mixture preferably contains 3.2-4.0% by weight of methanol, in particular 3.4-3.6% by weight of methanol, the remainder being 1,4-dihydroperfluorobutane in each case.
- Another object of the invention is a method for cleaning electronic components, in particular soldered circuit boards or printed circuits, which is characterized in that the components are washed with an azeotrope-like mixture containing about 3-5% by weight of methanol and 95-97 Wt .-% 1,4-dihydroperfluorobutane contains.
- a mixture is preferably used which contains 3.2-4.0% by weight of methanol, in particular 3.4-3.6% by weight of methanol, the remainder being essentially 1,4-dihydroperfluorobutane.
- a particularly preferred solvent mixture contains 96.5% by weight of 1,4-dihydroperfluorobutane and 3.5% by weight of methanol and has a boiling point of 40.5 ° C. at 1 bar.
- the composition of the vapor is identical or essentially identical to the composition of the liquid, ie the composition of the mixture does not change, or does not change significantly, during evaporation.
- the solvent mixture according to the invention has the further advantage that it contains no chlorine and thus does not cause any damage to the ozone layer. Besides, it is not flammable and can be used in the usual ultrasonic, immersion and brush washing systems.
- a glass fiber-reinforced base material for printed circuit boards based on polyester was coated with a commercially available soldering flux (Zeva C20-200 from Zevatron, main component rosin, alongside activators) and dried in a drying cabinet at 60 ° C. for 18 hours. The material was then washed with a mixture of 1,4-dihydroperfluorobutane (96.5% by weight) and methanol (3.5% by weight) using ultrasound. The exposure time was 5 seconds, the flux was completely removed.
- a commercially available soldering flux Zeva C20-200 from Zevatron, main component rosin, alongside activators
- Example 2 The procedure was as in Example 1, except that another soldering flux was used (Zeva C 30-300 from Zevatron), which in turn contained rosin as the main constituent in addition to activators.
- the flux was completely removed after an exposure time of 10 seconds.
- the treatment times are between 60 and 90 seconds, depending on the flux.
- ionic residues can be removed more easily with the azeotrope than with the conventional mixtures.
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Description
- Es ist Stand der Technik, zum Reinigen von gelöteten Leiterplatten und anderen elektronischen Bauteilen Gemische aus 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluorethan (R 113) und Alkoholen wie Methanol, Ethanol oder 2-Propanol einzusetzen (GB-PS 1 026 003, GB-PS 1 399 867). Aus US-PS 3 960 746 ist eine azeotropartige Mischung aus R 113, Methanol und Nitromethan für denselben Zweck bekannt. Da jedoch die FCKW im Verdacht stehen, die Ozonschicht zu schädigen, ist es notwendig, auf diese Stoffklasse zu verzichten.
- Für den Bereich der Elektronik-Industrie, insbesondere zum Reinigen von Leiterplatten nach dem Lötvorgang, werden zur Zeit verschiedene Systeme auf wäßriger Basis und auf Basis nichthalogenierter organischer Lösemittel diskutiert. Bei wäßrigen Reinigungsmitteln ist es jedoch schwierig, die richtige Tensid/Komplexbildner-Kombination zu finden. Auch muß das System an die mechanische Behandlung wie Spülen, Bürsten, Dampfstrahl, Ultraschall angepaßt werden. Bei der SMT (Surface Mount Technology)-Technik scheiden wäßrige Reinigungssysteme häufig aus, da sich das Wasser nur schwer wieder entfernen läßt.
- Bei Einsatz nichthalogenierter organischer Lösemittel, wie Benzin, Alkohole, Terpene oder Ester ist aufgrund der Brennbarkeit und der Explosivität dieser Substanzen eine explosionsgeschützte Ausführung der Anlage erforderlich, so daß aus ökonomischen Gründen eine Verwendung in Oberflächenbehandlungsanlagen nur in wenigen Fällen infrage kommt.
- Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß 1,4-Dihydroperfluorbutan (CHF2-CF2-CF2-CHF2) mit Methanol ein azeotropartiges Lösungsmittelgemisch bildet, welches hervorragend zur Reinigung von elektronischen Bauteilen, insbesondere gelöteten Leiterplatten oder gedruckten Schaltungen, vor allem zur Entfernung von Lötflußmitteln geeignet ist.
- Ein Gegenstand der Erfindung ist ein azeotropartiges Gemisch, das etwa 3 - 5 Gew.-% Methanol und etwa 95 - 97 Gew.-% 1,4-Dihydroperfluorbutan enthält. Vorzugsweise enthält das Gemisch 3,2 - 4,0 Gew.-% Methanol, insbesondere 3,4 - 3,6 Gew.-% Methanol, wobei der Rest jeweils 1,4-Dihydroperfluorbutan ist. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Reinigung von elektronischen Bauteilen, insbesondere gelöteten Leiterplatten oder gedruckten Schaltungen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Bauteile mit einem azeotropartigen Gemisch wäscht, das etwa 3 - 5 Gew.-% Methanol und 95 - 97 Gew.-% 1,4-Dihydroperfluorbutan enthält. Vorzugsweise verwendet man ein Gemisch, das 3,2 - 4,0 Gew.-% Methanol, insbesondere 3,4 - 3,6 Gew.-% Methanol enthält, wobei der Rest jeweils im wesentlichen 1,4-Dihydroperfluorbutan ist.
- Ein besonders bevorzugtes Lösungsmittelgemisch enthält 96,5 Gew.-% 1,4-Dihydroperfluorbutan und 3,5 Gew.-% Methanol und hat einen Siedepunkt bei 1 bar von 40,5°C.
- Bei dem erfindungsgemäßen Gemisch ist die Zusammensetzung des Dampfes identisch oder im wesentlichen identisch mit der Zusammensetzung der Flüssigkeit, d.h. beim Verdampfen ändert sich die Zusammensetzung des Gemisches nicht oder nicht wesentlich. Das erfindungsgemäße Lösemittelgemisch hat den weiteren Vorteil, daß es kein Chlor enthält, und damit keine Ozonschädigung bewirkt. Außerdem ist es nicht brennbar und kann in den üblichen Ultraschall-, Tauch- und Bürstenwaschanlagen eingesetzt werden.
- Ein glasfaserverstärktes Basismaterial für Leiterplatten auf Polyesterbasis wurde mit einem handelsüblichen Lötflußmittel (Zeva C20-200 der Firma Zevatron, Hauptbestandteil Kolophonium, daneben Aktivatoren) bestrichen und 18 Stunden bei 60°C im Trockenschrank getrocknet. Anschließend wurde das Material mit einem Gemisch aus 1,4-Dihydroperfluorbutan (96,5 Gew.-%) und Methanol (3,5 Gew.-%) unter Anwendung von Ultraschall gewaschen. Die Einwirkzeit betrug 5 Sekunden, das Flußmittel wurde vollständig entfernt.
- Man ging vor wie in Beispiel 1, nur daß man ein anderes Lötflußmittel benutzte (Zeva C 30-300 der Firma Zevatron), welches wiederum als Hauptbestandteil Kolophonium neben Aktivatoren enthielt. Nach einer Einwirkzeit von 10 Sekunden war das Flußmittel vollständig entfernt. Bei den herkömmlichen Gemischen aus 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluorethan mit Methanol, Ethanol oder 2-Propanol betragen die Behandlungszeiten dagegen je nach Flußmittel zwischen 60 und 90 Sekunden. Außerdem lassen sich ionische Rückstände mit dem Azeotrop besser entfernen als mit den herkömmlichen Gemischen.
Claims (6)
- Verfahren zur Reinigung von elektronischen Bauteilen, insbesondere gelöteten Leiterplatten oder gedruckten Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bauteile mit einem azeotropartigen Gemisch wäscht, das etwa 3 - 5 Gew.-% Methanol und etwa 95 - 97 Gew.-% 1,4-Dihydroperfluorbutan enthält.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das azeotropartige Gemisch etwa 3,2 - 4,0 Gew.-% Methanol und etwa 96,0 - 96,8 Gew.-% 1,4-Dihydroperfluorbutan enthält.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das azeotropartige Gemisch etwa 3,4 - 3,6 Gew.-% Methanol und 96,4 - 96,6 Gew.-% 1,4-Dihydroperfluorbutan enthält.
- Verfahren zur Entfernung von Lötflußmitteln, gekennzeichnet durch eine Wäsche mit einem azeotropartigen Gemisch, das etwa 3 - 5 Gew.-% Methanol und etwa 95 - 97 Gew.-% 1,4-Dihydroperfluorbutan enthält.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das azeotropartige Gemisch etwa 3,2 - 4,0 Gew.-% Methanol und etwa 96,0 - 96,8 Gew.-% 1,4-Dihydroperfluorbutan enthält.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das azeotropartige Gemisch etwa 3,4 - 3,6 Gew.-% Methanol und 96,4 - 96,6 Gew.-% 1,4-Dihydroperfluorbutan enthält.
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