NO146165B - Anvendelse av en loesningsmiddelblanding for rengjoering av loddede elektroniske komponenter - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår anvendelse av en løsnings-middelblanding ved rengjøring av elektroniske komponenter, f.eks. plater med trykte kretser. En trykt kretsplate består av et brett eller en kartong som er påført en elektrisk krets ved hjelp av trykke- og etseteknikk. Forskjellige elektroniske komponenter monteres så på platen og forbindes med kretsen ved lodding. Slike elektroniske komponenter kan for eksempel være transistorer og kondensatorer. Lodding av kretsplatene utfø-

res ofte i et loddeapparat. Platene bringes først til å passe-re en anordning for påføring av loddepasta på platene. Lodde-pastaens oppgave er å fjerne oksyder fra den overflate som skal loddes. Loddepastaen består ofte av treharpiks (kolofonium).

Den påføres fortrinnsvis i flytende form ved for eksempel å

bli sprøytet på platen.

Når loddepastaen er påført, bringes den trykte kretsplate

i kontakt med et bad av smeltet loddemetall. Etter loddeopera-sjonen må platen vanligvis rengjøres for fjerning av loddepastaen og andre forurensninger. Dette er nødvendig av flere grun-ner. Elektroniske komponenter produserer under bruk varme som kan øke deres temperatur til mer enn 60°C. Loddepastaen kan bli elektrisk ledende ved denne forhøyede temperatur, hvilket kan resultere i uønskede krypestrømmer. Hvis'loddepastaen in-neholder halogener, kan krypestrømmer opptre ved romtemperatur.

En annen grunn til at rengjøring er nødvendig, er at det vanligvis er ønskelig å påføre en plastfilm på den trykte krets-plate. Loddepasta, selv i små mengder, gjør det vanskelig eller umulig å påføre nevnte plast på den trykte kretsplate på grunn av at loddepastaen hindrer adhesjon av plasten til over-flaten av platen.

En annen grunn er at utilstrekkelig rengjorte elektronis-

ke komponenter blir klebrige og derfor vanskelig å håndtere samtidig som deres utseende forringes.

Det er kjent at trykte kretsplater kan rengjøres med forskjellige løsningsmiddelblandinger, slik som en blanding av etanol og metylkloroform eller en blanding av isopropanol og triklortrifluoretan. Bruken av slike blandinger har forårsaket visse ulemper, slik som dårlig rengjøringseffekt, skadelig på-virkning på de elektroniske komponenter eller brannfare på grunn av at blandingene er brennbare.

I henhold til foreliggende oppfinnelse anvendes for ren-gjøring av loddede elektroniske komponenter en løsningsmiddel-blanding som består av minst én alkohol inneholdende 4-6 karbonatomer i molekylet, i en mengde av 3-50 vekt%, og et klorert hydrokarbon valgt blant perkloretylen, trikloretylen og metylkloroform, i en mengde av 50-97 vekt%. Med den nevnte løs-ningsmiddelblanding fjernes således loddepasta og andre forurensninger.

Alkoholen som inngår i løsningsmiddelblandingen kan ha alifatisk eller cyklisk karakter. Det er funnet at pentanol er en spesielt brukbar alkohol for dette formål, spesielt når den brukes i kombinasjon med perkloretylen. Det foretrekkes å bruke en blanding inneholdende 10-20 vekt% metanol og 80-90 vekt% perkloretylen. Denne blanding er ikke brennbar, den har et lavt damptrykk som resulterer i lite tap av løsnings-middel ved fordampning, og den kan lett gjenvinnes ved azeotrop destillasjon. Blant pentanol-isomerene foretrekkes det å bruke 1-pentanol.

Det foretrekkes å bruke blandinger inneholdende perkloretylen på-grunn av at slike blandinger synes å ha minst skadelig virkning på de elektroniske komponenter. Slike komponenter er vanligvis belagt med en plastfilm og er vanligvis merket med maling av forskjellige kulører. Blandinger inneholdende perkloretylen kombinerer et lavt angrep på slike plast-filmer og merker med en høy rengjøringseffekt overfor lodde-pastaer og andre forurensninger. I blandinger basert på perkloretylen foretrekkes det å bruke alkoholer som har et kokepunkt på 115-150°C. Et foretrukket innhold av slike alkoholer er 5-32 vekt%. Alkoholer som foretrekkes brukt i kombinasjon med perkloretylen, er 3-pentanol (kokepunkt 116°C), 1-butanol (k.p. 118°C), 2-pentanol (k.p. 119°C), 3-metyl-l-pentin-3-ol (k.p. 121°C), 3-metyl-3-pentanol (k.p. 122°C), 2-metyl-l-butanol (k.p. 128°C), 3-metyl-l-butanol (k.p. 130°C), 4-metyl-2-pentanol (k.p. 133°C), l-heksen-3-ol (k.p. 134°C), blandede isomere av primær amylalkohol (k.p. 127-139°C), 1-pentanol (k.p. 138°C), 3-etyl-l-pentin-3-ol (k.p. 138°C), cyklopentanol (k.p. 141°C), 2-etyl-1-butanol (k.p. 146°C) og 2-metyl-1-pentanol (k.p. 148°C). Andre brukbare alkoholer for bruk i kombinasjon med perkloretylen er 2-metyl-3-buten-2-ol (k.p. 99°C), 2-butanol (k.p. 99°C), 2-metyl-2-butanol (k.p. 102°C), 2-metyl-3-butin-2-ol (k.p. 104°C), 2-metyl-l-propanol (k.p. 108°C), 2,2-dimetyl-l-propanol (k.p. 114°C), 3-heksen-l-ol (k.p. 156°C), 1-heksanol (k.p. 158°C) og cykloheksanol (k.p.161°C).

I blandinger basert på trikloretylen foretrekkes det å bruke alkoholer som har et kokepunkt på 90-115°C. Et foretrukket innhold av slike alkoholer er 5-20 vekt%. Fore-

trukne alkoholer for bruk i kombinasjon med trikloretylen er 2-metyl-3-buten-2-ol (k.p. 99°C), 2-butanol (k.p. 99°C), 2-metyl-2-butanol (k.p. 102°C), 2-metyl-3-butin-2-ol (k.p. 104°C), 2-metyl-l-propanol (k.p. 108°C), 2,2-dimetyl-l-propanol (k.p. 114°C) og 3-pentanol (k.p. 116°C). Andre brukbare alkoholer for bruk i kombinasjon med trikloretylen er 1-butanol (k.p. 118°C), 2-pentanol (k.p. 119°C), 3-metyl-l-pentin-3-ol (k.p. 121°C) og 3-metyl-3-pentanol (k.p. 122°C).

I blandinger basert på metylkloroform foretrekkes det å bruke alkoholer med et kokepunkt på 82-l07°C. Et foretrukket innhold av slike alkoholer er 5-15 vekt%. Foretrukne alkoholer for bruk i kombinasjon med metylkloroform er 2-metyl-2- propanol (k.p. 83°C), 2-metyl-3-buten-2-ol (k.p. 99°C), 2-butanol (k.p. 99°C), 2-metyl-2-butanol (k.p. 102°C) og 2-metyl-3- butin-2-ol (k.p. 104°C). Andre brukbare alkoholer for bruk i kombinasjon med metylkloroform er 2-metyl-l-propanol (k.p. 108°C), 2,2-dimetyl-l-propanol (k.p. 114°C), 3-pentanol (k.p. 116°C) og 1-butanol (k.p. 118°C).

Eksemplene nedenfor angir noen få spesielt brukbare blandinger. Alle prosenter er vekt%.

Løsn ingsmidde lb landingen som anvendes ifølge oppfinnelsen kan i visse tilfeller frembringe en fullkommen rensevirkning på en trykt krets-plate uten noen som helst mekanisk behandling av platen. Hvis for eksempel den trykte krets-plate er blitt loddet under anvendelse av loddepastaene "Zeva", type ^ 2p' ^ra det tyske firma Zevatron GmbH, kan loddepastaen fjernes ved bare å dyppe platen ved normaltemperatur i en blanding bestående av 13,5 vekt% 1-pentanol og 86,5 vekt% perkloretylen.

I andre tilfeller kan det være ønskelig å forbedre rénse-virkningen ved å behandle platen ved høyere temperatur, eller ved samtidig å utsette platen for en mekanisk behandling slik som børsting. En børsteoperasjon fjerner også uløselige forurensninger. Det foretrekkes derfor å behandle de trykte kretsplater i et apparat hvori platene utsettes for samtidig på-virkning av løsningsmiddel og børster. Temperaturen av løsningsmidlet er fortrinnsvis 20-50°C. Løsningsmidlet føres fortrinnsvis gjennom apparatet i motstrøm til platene. Det brukte løsningsmiddel som forlater apparatet, gjenvinnes fortrinnsvis ved destillasjon, og det således rensede løsningsmiddel mates på ny inn i apparatet. Rensingen av løsningsmidlet ved destillasjon lettes hvis det har en sammensetning så nær lik den azeotrope blanding som mulig. En blanding av 1-pentanol og perkloretylen har en azeotrop sammensetning ved omtrent 15 vekt% 1-pentanol og 85 vekt% perkloretylen, som koker ved 119°C. Det skal imidlertid bemerkes at der skjer et tap av løsningsmiddel i rengjøringsapparatet på grunri av fordampning. Komponenten som har det laveste kokepunkt fordamper lettest. I en blanding av 15 vékt% 1-peritanol og 85 vekt% perkloretylen vil fordampningsforholdet mellom de to komponenter ved en temperatur på 20-50°C være ulikt det azeotrope forhold, hvilket vil resultere i at løsningsmiddelblandingen i apparatet vil bli uttynnet med hensyn på perkloretylen. Derfor bør nytt løsningsmiddel som tilsettes til apparatet for å erstatte tapet ved fordampning ha et forhøyet prosentvis innhold av perkloretylen. Hvis det for eksempel ønskes en blanding inneholdende 85 % perkloretylen i apparatet, bør det nye løsningsmiddel eksempelvis inneholde 90 eller 95 % perkloretylen, avhengig av apparatets utformning.

Tar man i betraktning tapet ved fordampning og den ønskede azeotrope destillasjon, foretrekkes det å gi løsnings-midlet et prosentvis innhold av alkohol som avhenger av alkoholens kokepunkt som illustrert på den medfølgende tegning, hvor figur 1 angår en blanding av en alkohol og perkloretylen, fi-

gur 2 angår en blanding av en alkohol og metylkloroform og figur 3 angår en blanding av en alkohol og trikloretylen. I

hver av figurene angir abscissen kokepunktet for alkoholen i Celsius-grader, og ordinaten angir vekt% alkohol i blandingen. Den foretrukne blanding ligger innenfor det område som angis

av diagrammene. Eksempelvis kan det utledes fra figur 1 at det prosentvise innhold av 1-pentanol (k.p. 138°C) i blanding med perkloretylen er 5-20 vekt%. Det foretrukne prosentvise innhold av cyklopentanol (k.p. 141°C) er 5-18 vekt%. Det foretrukne prosentvise innhold av 4-metyl-2-pentanol (k.p. 133°C)

er 7-24 vekt%. Det foretrukne prosentvise innhold av 2-etyl-l-butanol (k.p. 146°C) er 5-13 vekt%. Det er en spesiell fordel ved oppfinnelsen at de fleste løsningsmiddelblandinger som anvendes, har et høyt flammepunkt, hvilket reduserer brannfare. Alkoholene som har et høyt kokepunkt, frembringer azeotrope blandinger som ikke har noe flammepunkt. Eksempelvis har den azeotrope blanding av 1-pentanol og perkloretylen ikke noe flammepunkt ved noen temperatur opp til blandingens kokepunkt som er 119°C.

Claims (2)

1. Anvendelse av en løsningsmiddelblanding bestående av 3-50 vekt% av minst én alkohol inneholdende 4-6 karbonatomer og 50-97 vekt% av minst ett klorert hydrokarbon valgt blant perkloretylen, trikloretylen og metylkloroform, for rengjøring av loddede elektroniske komponenter for loddepasta og andre forurensninger.

2. Anvendelse som angitt i krav 1, hvor løsningsmiddel-blandingen består av perkloretylen og en alkohol som har kokepunkt på 115-150°C, hvorved prosentinnholdet av alkoholen fal-ler innenfor det område som er angitt i diagrammet i fig. 1.