WO1994006265A1 - Reinigungsmittelgemisch zum reinigen von gedruckten schaltungen und verfahren hierzu - Google Patents

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    • H05K2203/122—Organic non-polymeric compounds, e.g. oil, wax, thiol

Definitions

  • Patent applications and PS which try to solve this problem of removing disturbing residues in addition to CHC and CFC by various additives.
  • other solvents such as alcohols, ketones, tertiary butyl ethers etc. are also added.
  • This group includes formulations as described in the following patent applications:
  • PS EP 350 316 AI PS EP 0416 761 AI, PS EP 0351 810 AI, PS EP 0475 596 AI.
  • PS EP 0412 475 A2 and PS EP 0474 053 AI provide for the use of dibasic esters together with other hydrocarbons, the esters being formed with aliphatic dicarboxylic acids.
  • PS PCT / US90 / 00103 also counts in the same direction and likewise does not give a satisfactory result in the sense of the present invention.
  • Oil / water emulsions are also proposed (e.g. PS EP 0052 275 B1).
  • wetting agents are also used in addition to the solvents. These surface-active substances help to improve the flushability, but they easily form films that can remain on the surface and later influence the surface resistance (S.I.R.).
  • PS EP 0426 943 A3 teaches such a system.
  • this PS describes the use of glycol ethers and water, a non-ionic wetting agent is used as the decisive component.
  • the nonionic wetting agent is Glycolether-based, which teaches that a cleaning effect can not be achieved without wetting agents.
  • Another PS EP 0420 512 A2 proposes the use of tetrahydrofurfuryl alcohol and its derivatives.
  • the named solvent is an excellent solvent for many resins and has the disadvantage that the substrate can be attacked with this solvent.
  • the addition of a wetting agent is also proposed here.
  • the PS PCT / EP90 / 01925 probably teaches u.a. also the use of organic compounds with ether groups, the main component being aliphatic hydrocarbons in connection with i.a. with glycol ethers cause swelling and damage to the structure of the printed circuits. In addition to further disadvantages of the formulations according to this PS, the overall quality of a printed circuit is questioned.
  • the determination method of the SIR is the outdated so-called passive method, which from today's perspective gives irrelevant reaction images and measured values.
  • the test comb was only placed in the climate and the SIR value was only determined 1 minute after removal from the climate.
  • the passive method can decisively change the behavior with regard to electromigration and electrochemical Reactions that influence the SIR value cannot be determined.
  • alkyl glycol ethers has long been known as a universal solvent system.
  • the following examples are intended to illustrate this.
  • PS PCT / US88 / 00414 also describes a paint stripping formulation based on glycol ethers.
  • alkyl glycol ethers based on propylene glycol ether are preferred, since ethylene glycol ethers are generally suitable, but because of their low flash point and boiling range they lead to very complex and expensive cleaning plant designs.
  • Propylene glycol ethers on the other hand, have high flash and boiling points. This enables inexpensive and essential safe cleaning system designs.
  • the formulations mentioned in the literature and in the patent literature do not largely meet the requirements that are demanded today for modern electronic components, printed circuits and the like.
  • the proportion of hydrolyzable chloride compounds may be reduced accordingly, but other impurities are not removed to a sufficient extent
  • the first suitable chemical compounds for this purpose were a group of solvents which are marketed as alkyl glycol ethers. All cleaning formulations available on the market using alkyl glycol ether and their mixtures (e.g. Zestron FA der
  • Dr. Wack Chemie, Safewash from Electrolube do not meet the requirements of at least the S.I.R. value of halogen-free
  • the object of the invention is to provide an aqueous alkaline detergent mixture which not only avoids the disadvantages described above, but also the SIR values are better than those of the low-solids flux, that is to say a significant general improvement in the electrochemical properties is achieved.
  • the new detergent mixture should also be easy to remove from the parts to be cleaned without leaving further layer systems.
  • the object of the invention is achieved by a composition as characterized in the claims. It is characterized by an alkaline component and a solvent content of (A) alkyl glycol ethers of the structure formula and a solvent content of (B) water or mixtures thereof, the alkaline component and the constituents (A) and (B) being soluble in one another.
  • the introduction of tetramethyl ammonium hydroxide as an alkaline component in the formulation with poliether shows a significant improvement in the SIR
  • IPC test comb (IPC B 25), the formulation according to the invention having the particular advantage that it is water-based
  • ammonia 25% is also suitable as an alkaline component, and can be contained in an amount of 0.01 to 15 percent by weight, the tetramethylammonium hydroxide being particularly suitable.
  • Alkyl glycol ethers are suitable as solvent component (A).
  • Ether compounds based on propylene glycol are particularly suitable. Examples include propylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol mono ethyl ether, tripropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol mono ethyl ether, propylene glycol mono methyl ether, dipropylene glycol mono methyl ether,
  • a formulation is now available, which, when used for the entire electronics production, results in a significant increase in the quality of the electrochemical properties, both with regard to the S.I.R. Values, as well as the avoidance of electromigration. Specifically, this means that the S.I.R.value is at least a power of ten higher than before.
  • the manufacturer of printed circuits can now provide the processor of these products with a quality that is precisely defined electrochemically in their values. This is a big step forward in electronics production.
  • the new cleaning agent mixture is applied by dipping, flooding or spraying, the use in conjunction with ultrasound support being preferred because of the cavitative force development. Since the composition is semi-aqueous, the cleaning procedure should be carried out as follows:
  • the rinsing processes of positions 2 and 3 can also be carried out with and / or with alkanols with 2-5 C atoms and / or their isomers, isopropanol being particularly preferred.
  • the application temperature of the cleaning agent mixture in the cleaning process can be selected from + 5 degrees C up to a maximum temperature of + 82 degrees C.
  • An elevated temperature can shorten the duration of treatment in the cleaning process.
  • Detergent mixture consisting of 17 percent by weight water, 82 percent by weight dipropylene glycol mono-methyl ether and 1 percent by weight tetramethylammonium hydroxide. After fluxing a printed circuit with a flux and applying the hot air leveling method and subsequent rinsing with water, the printed circuits are washed in the solution described above. Washing is supported with ultrasound. The cleaning process is carried out at room temperature. The contact with the detergent mixture is usually about 3 minutes. Then it is washed with water and deionized water and dried with warm air.
  • Test comb IPC 700um; Test time: 144 hours
  • Detergent mixture consisting of 19 percent by weight water, 79 percent by weight tripropylene glycol mono-n-methyl ether and 2 percent by weight tetramethylammonium hydroxide.
  • a printed circuit board is soldered with a low-solids halogen-free flux according to DIN 8511, type F-SW 34.
  • the flat module treated in this way is then cleaned in the solution described above by immersion with ultrasound support.
  • the immersion time was 2 minutes, the temperature of the cleaning agent mixture was 40 ° C.
  • the printed circuit boards were rinsed with water. This was followed by a double rinse with deionized water. It was dried with warm air. The subsequent optical inspection showed a complete removal of the flux residues and a clean surface.
  • Detergent mixture consisting of 20 percent by weight water, 79 percent by weight dipropylene glycol monoethyl ether and 1 percent by weight ammonia 25%.
  • a printed circuit which was manufactured according to the print and etching process, showed chemical contaminants from the previous manufacturing processes.
  • the printed circuit was sprayed with the cleaning agent mixture described above.
  • the cleaning process was supported with ultrasound.
  • the temperature of the mixture was room temperature and the residence time was three minutes.
  • isopropanol was rinsed with the alkanol.
  • the second cleaning Process with an isopropanol rinse solution. This was followed by drying with warm air.
  • the detergent mixtures and the processes used do not require chlorinated or fluorinated hydrocarbons to produce the cleaning effect.
  • the cleaning agent mixtures and application methods described have the great advantage that the mixtures have a high boiling point. This enables the necessary operating systems and facilities to be manufactured in an economical manner. 3.
  • the high flash point of the mixtures eliminates hazards, such as Fire and explosion.
  • the dirty detergent mixtures can be any suitable detergent mixtures. 4.
  • the dirty detergent mixtures can be any suitable detergent mixtures.
  • the cleaning agents and their rinsing water which are the subject of the patent, can be biodegraded if handled correctly. Despite the existing biodegradability, it is advisable to separate the water from the solvent by reverse osmosis.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reinigungsmittelgemisch zum Reinigen von gedruckten Schaltungen, ungelötet oder bestückt und gelötet, elektronische Komponenten etc. enthaltend sowohl eine alkalische Komponente Tetramethylammoniumhydroxid als auch einen Lösemittelbestandteil (A), der aus einer oder mehreren organischen Verbindungen der Strukturformel (I) und/oder deren Isomeren besteht und als Lösemittelanteil (B) Wasser. Das anschließende Spülverfahren kann auf wässriger und/oder auf Basis von Alkanolen mit 2 - 5 C-Atomen erfolgen.

Description

Reinigungsmittelgemisch zum Reinigen von gedruckten
Schaltungen und Verfahren hierzu
Durch das Verbot CKW- und FCKW-haltiger Lösemittel für Reinigungsprozesse in der Iertigung von gedruckten Schaltungen, elektronischen Bauteilen, von mit elektronischen Bauteilen bestückten und gelöteten gedruckten Schaltungen etc. zu verwenden, wird eine neue Art von Reinigungsmitteln benötigt. In diesem Zusammenhang wird immer mehr die Verbesserung der Endqualität der gedruckten Schaltung in Bezug auf die Reaktivität von Chemikalienrückständen gefordert. Die Chemikalienrückstände auf den gedruckten Schaltungen können aus den verschiedenen Herstellverfahren der gedruckten Schaltung, der Lötmontage etc. herrühren, wobei diese gewollt oder ungewollt auf den Oberflächen der gedruckten Schaltungen zurückbleiben.
Man hat deshalb heute die gesamten Herstellverfahren der elektronischen Bauteile, der gedruckten Schaltungen von Beginn an in Betracht zu ziehen und dies bis hin zur bestückten, gelöteten oder sonst wie kontaktierten und getesteten Flachbaugruppe, einschließlich der eventuellen Schutzlackierung zu betrachten. Es genügen also nicht mehr die Qu.ilitätskriterien auf Untersuchungen nach ionischen Rückständen (z.B. nach MIL-P 28809A), da es auch chemische Verbindungen gibt, welche sich weder in Alkohol noch in Wasser ionisch lösen. Solche chemischen Verbindungen können aber unter Anliegen von Spannung bei bestimmten Klimabedingungen (z.B. 40 Grad C, 95% RLF) dissoziieren oder auch polarisieren und dann erst zu qualitätsmindernden Defekten führen.
Mit der immer umfangreicheren Verwendung von halogenfreien feststoffarmen Flussmitteln, basierend auf organsichen Carbonsäuren, insbesondere solche Flussmittel nach DIN 8511, Typ F-SW 33 und 34 traten bei Verwendung von FCKW-Lösemitteln als Reinigungsmedium vermehrt Rückstandsprobleme auf (sogen, weisse Schleier).
Es sind Patentanmeldungen und PS bekannt, welche dieses Problem der Entfernung störender Rückstände neben CKW und FCKW durch verschiedene Zusätze zu beheben versuchen. Es werden neben Netzmitteln auch noch andere Lösemittel, wie Alkohole, Ketone, tertiäre Butylether usw. zugegeben. Zu dieser Gruppe gehören Rezepturen, wie sie in den nachfolgenden Patentanmeldungen beschrieben sind:
OS DE 2847691; PS DE 3239693
EP PS 0361 702; EP PS 0256 903; EP PS 0258 079
Weiterhin werden auch spezielle Anlagen vorgeschlagen, bei welchen ein alkoholisches Lösemittel mit einem Zusatz von nicht brennbaren fluorierten Lösemitteln verwendet wird Es werden auch Vorschlage gemacht, an Stelle der Lösemittel emulgierende Formulierungen einzusetzen, um die Entfernung der Harzkomponenten von Flussmitteln zu bewerkstelligen Weiterhin Patentanmeldungen bekannt, welche Terpenkohlenwasserstoffe als z.B. azeotropes Gemisch mit Wasser und/oder anderen Lösemitteln vorschlagen (z.B. PS EP 0351 810, PS EP 0416 763 AI). In den meisten Fällen muß entweder mit heißem Wasser oder sogar mit Dampf das überschüssige Lösemittel von der zureinigenden Oberfläche wieder entfernt werden.
Solche Systeme sind in den PS EP 350 316 AI, PS EP 0416 761 AI, PS EP 0351 810 AI, PS EP 0475 596 AI beschrieben. Die PS EP 0412 475 A2 bzw. PS EP 0474 053 AI sieht den Einsatz von zweibasischen Estern zusammen mit anderen Kohlenwasserstoffen vor, wobei die Ester mit aliphatischen Dicarbonsäuren gebildet werden. Auch die PS PCT/US90/00103 ziehlt in die gleiche Richtung und ergibt im Sinne der vorliegenden Erfindung ebenfalls kein befriedigendes Resultat.
Auch werden Öl/Wasser-Emulsionen vorgeschlagen (z.B. PS EP 0052 275 Bl).
In den meisten Fällen der vorgehend beschriebenen PS werden neben den Lösemitteln auch noch Netzmittel eingesetzt. Diese grenzflächenaktiven Substanzen helfen die Spülbarkeit zu verbessern, bilden jedoch leicht Filme, welche an der Oberfläche zurückbleiben können und später zu einer Beeinflussung des Oberflächenwiderstandes (surface insualtion resistance - S.I.R.) führen.
Z.B. lehrt die PS EP 0426 943 A3 ein solches System. Diese PS beschreibt zwar die Verwendung von Glycolethern und Wasser, aber es wird als entscheidende Komponente ein nichtioni sches Netzmittel verwendet. Das nichtionische Netzmittel ist Glycolether-Basis aufgebaut, wobei diese PS lehrt, daß ein Reinigungseffekt ohne Netzmittel nicht zu erziehlen sei. Mit der vorliegenden Erfindung wird diese Aussage widerlegt. Eine andere PS EP 0420 512 A2 schlägt die Verwendung von Tetrahydrofurfurylalkohol und dessen Abkömmlinge vor. Das benannte Lösemittel ist ein ausgezeichneter Löser für viele Harze, hat dadurch den Nachteil, daß mit diesem Lösemittel das Substrat angegriffen werden kann. Weiterhin wird auch hier der Zusatz eines Netzmittels vorgeschlagen.
Die PS PCT/EP90/01925 lehrt wohl u.a. auch die Verwendung organischen Verbindungen mit Ethergruppen, wobei die Hauptkomponente aliphatische Kohlenwasserstoffe in Verbindung u.a. mit Glycolethern eine Quellung und Beschädigung der Struktur der gedruckten Schaltungen verursachen. Neben weiteren Nachteilen der Formulierungen nach dieser PS ist dami die Gesamtqualität einer gedruckten Schaltung in Frage gestellt.
Hierzu ist noch zu bemerken, daß die Bestimmungsmethode des S.I.R. die veraltete sogenannte Passiv-Methode ist, die aus heutiger Sicht irrelevante Reaktionsbilder und Meßwerte ergibt. Der Testkamm wurde lediglich ins Klima gelegt und erst 1 Minute nach Herausnahme aus dem Klima der S.I.R.-Wert bestimmt. Mit der Passiv-Methode kann entscheidenderweise das Verhalten in Bezug auf Elektromigration und elektrochemische Reaktionen die den S.I.R.-Wert beeinflussen, nicht bestimmt werden. Es besteht also die begründete Annahme, daß die Formulierungen nach der Lehre der PS PCT/EP 90/01925 Elektromigration und einen nicht akzeptablen S.I.R.-Wert ergeben, wenn nach heutigen Anforderungen unter ständigem Anliegen von Prüf- und Meßspannung von z.B. 10 V - 400 V im Klima geprüft und gemessen würde.
Die Verwendung von Alkylglycolethern ist seit langem als universelles Lösemittelsystem bekannt. Nachfolgende Beispiele sollen dies erleutern.
Die PS US 4,060,496 beschreibt im Zusammenhang mit der Anwendung Reinigen von Stahloberflächen den Einsatz von
Glycolethern. Ebenfalls beschreibt die PS PCT/US88/00414 eine Entlackungsformulierung auf Basis von Glycolethern.
Oder auch als Einsatz für Photoresiste in der PS EP 0258079. Naturlich wurden auch im Zusammenhang mit den PS, die sich CKW- und FCKW-Anwendungen bezogen, Alkylglycolether beschrieben (z.B. PS EP 0256 903).
In der vorliegenden Erfingung werden Alkylglycolether auf Basis Propylenglycolther bevorzugt, da Ethylenglycolether wohl grundsätzlich geeignet sind, aber aufgrund deren zu niedrigem Flammpunkt und Siedebereich zu sehr aufwendigen und teuren Reinigungsanlagenkonstruktionen führen.
Propylenglycolether hingegen weisen hohe Flamm- und Siedepunkte auf. Damit werden preiswerte und wesentliche sicheere Reinigungsanlagenkonstruktionen ermöglicht. Die in der Literatur und in der Patentliteratur angeführten Formulierungen erfüllen in weiten Bereichen nicht die Ansprüche, wie sie heute für moderne elktronische Bauteile, gedruckte Schaltungen und dergleichen verlangt werden. Es mag sein, daß der Anteil von hydrolisierbaren Chloridverbindungen entsprechend reduziert wird, jedoch werden andere Verunreinigungen in einem ausreichenden Masse nicht entfernt
Mit der Einführung der feststoffarmen halogenfreien Fiussmittel schien die Erfordernis der Reinigung von Flussmittelrückständen bei der Lötmontage völlig hinfällig. Vor allem deshalb, da solche Flussmittel in der Regel einen S.I.R.
10
von ca. 5×10 Ohm aufweisen (bei Klima 40 Grad C, 95% RLF).
Dies bedeutet, daß jedes eingesetzte Reinigungsmittel mindestens diesen Wert erreichen muß.
Dies führte ebenfalls zur Suche nach weiteren Löemittelgemischen, welche auf wässrig alkalischen Lösungen aufgebaut sind (z.B. das Produkt A Clean der Fa. Sollner). Es zeigte sich jedoch sehr rasch, daß solche Systeme die geforderten Oberflächenwiderstandswerte (S.I.R.) nicht erfüllen.
Darüber hinaus zeigte sich immer mehr als Problem, daß die gedruckten Schaltungen bereits aus deren Herstellung ein solches Maß an Verunreinigungen aufweisen (insbesondere bei deren Herstellung mittels der Subtraktivtechnik), daß es zu einer Degradation des S.I.R.-Wertes, sowie zu Elektromigration (E-Korossion) in Zusammenhang mit den nachfolgenden Lötprozessen kommen kann. Es besteht also ein dringendes Bedürfnis auf dem Markt, ein Medium zur Verfügung zu haben,welches wesentlich besser als alle bisherigen Vorschläge ist, um die Erfordernisse der chemischen Entfernung von funktions- und qualitätsmindernden Rückständen von den elektronischen Bauteilen, gedruck ten Schaltungen oder Flachbaugruppen zu erfüllen, ohne selbst wieder zu einer Verminderung der elektrochemischen Eigenschaften in Form der Hinterlassung von anderen
Schichtsystemen beizutragen.
Als erste geeignete chemische Verbindungen hierzu zeigte sich eine Lösemittelgruppe, welche als Alkylglycolether in den Handel gebracht werden. Sämtliche auf dem Markt erhältlichen Reinigungsformulierungen unter der Verwendung von Alkylglycolether und deren Gemische (z.B. Zestron FA der
Dr. Wack Chemie, Safewash der Fa. Electrolube) erfüllen nic die Anforderungen zumindest den S.I.R.-Wert der halogenfeien
10
feststoffarmenarmen Flußmittel >5×l0 Ohm zu erreichen. Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines wässrigalkalischen Reinigungsmittelgemischs, mit der nicht nur die bisher beschriebenen Nachteile vermieden werden können, sondern auch die S.I.R. -Werte besser als die der festoffarmen Flussmittel sind, also eine deutliche allgemeine Verbesserung der elektrochemischen Eigenschaften erreicht wird. Das neue Reinigungsmittelgemisch soll zudem leicht ohne Hinterlassung weiterer Schichtsysteme von den zu reinigenden Teilen wieder zu entfernen sein. Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Zusammensetzung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist. Sie zeichnet sich aus durch eine alkalische Komponente und einen Lösemittelgehalt an (A) Alkylglycolethern der Struktur formel
Figure imgf000010_0001
und einem Lösemittelgehalt an (B) Wasser oder Mischungen der selben, wobei die alklische Komponente und die Bestandteile (A) und (B) ineinander löslich sind. Völlig überraschend zeigt nun die Einführung von Tetramethyl ammoniumhydroxid als alkalische Komponente in die Formulierung mit Poliethern eine deutliche Verbesserung der S.I.R.-
11
werte auf einen Bereich von nunmehr >1×l0 Ohm unter den
Bedingungen des Anliegens einer beliebigen Spannung von 10 V bis 400 V im Klima 40 Grad C, 95% RLF bei Verwendung
IPC-Testkamms (IPC B 25), wobei die erfindungsgemße Formulie rung den besonderen Vorteil hat, daß sie wasserbasierend ist
Als alkalische Komponente ist neben dem Tetramethylammoniumhydroxid, das in einer Menge von 0,01 bis 15 Gewichtsprozent der Gesamtmischung enthalten sein kann, auch Ammoniak 25%tig geeignet, der und/oder in einer Menge von 0,01 bis 15 Gewichtsprozent enthalten sein kann, wobei das Tetramethylammoniumhydroxid besonders geeignet ist .
Die Gewichtsprozentangaben beziehen sich immer auf die Gesamtmischung. Als Lösemittelbestandreil (A) sind Alkylglycolether geeignet Besonders geeignet sind Etherverbindungen auf Propylenglycol basis. Beispiele hierfür sind Propylenglycol-mono-ethylether Dipropylenglycol-mono-ethylether, Tripropylenglycol-monoethylether, Tripropylenglcol-mono-ethylether, Propylenglycol mono-methylether, Dipropylenglycol-mono-methylether,
Tripropylenglycol- mono-methylether, Propylenglycol-mono-n-buthylether, Dipropylenglycol-mono-n-buthylether, Tripropylenglycol-n-buthyl-ether, Propylenglycol-phenylether und/ode deren Isomeren mit einem Anteil von 5 bis 95 Gewichtsprozent wogegen der Lösemittelbestandteil (B) Wasser mit einem Antei von 0,1 bis 40 Gewichtsprozent enthalten ist.
Hiermit liegt nun eine Formulierung vor, bei deren Anwendung für die gesamte Elektronikproduktion eine deutliche Qualitätssteigerung bei den elektrochemischen Eigenschaften sowohl in Bezug auf die S.I.R. -Werte, wie auch die Vermeidung der Elektromigration ermöglicht. Konkret heißt das, daß der S.I.R.-Wert um mindestens eine Zehnerpotenz höher ist als bisher. Der Hersteller von gedruckten Schaltungen kann nun dem Verarbeiter dieser Produkte erstmals eine elektrochemisch in ihren Werten genau definierte Qualität bereitstellen. Dies ist ein großer Fortschritt in der Elektronikproduktion.
Die Anwendung des neuen Reinigungsmittelgemischs erfolgt durch Tauchen, Fluten oder Sprühen, wobei die Anwendung in Verbindung mit Ultraschallunterstützung wegen der kavitativen Kraftentwicklung zu bevorzugen ist. Da die Zusammensetzung halbwässrig ist, ist das Reinigungsverfahren wie folgt durchzuführen:
1. Reinigung der zu reinigenden Teile, z.B. ungelotete oder bestückt und gelötete gedruckte Schaltungen in der ersten Stufe mit dem patentgegenständlichen Reinigungsmittelgemisch. Die Anwendung erfolgt durch Tauchen, Fluten oder mitteis Sprühen mit oder auch ohne Ultraschallunterstützung, wobei die Anwendung mit Ultraschallunterstützung besonders bevorzugt ist.
2. Spülen mit Wasser
3. Spülen mit vollentsalztem Wasser
4. Trocknen mit Warmluft
Die Spülprozesse der Positionen 2 und 3 können auch und/oder mit Alkanolen mit 2 - 5 C-Atomen und/oder deren Isomeren dur geführt werden, wobei Isopropanol besonders bevorzugt ist.
Die Anwenαungstemperatur des Reinungsmittelgemiscns beim Reinigungsprozeß kann von + 5 Grad C bis hin zu einer maximalen Temperatur von + 82 Grad C gewählt werden. Eine erhöhte Temperatur kann die Behandlungsdauer beim Reinigungsprozess verkürzen.
Die nachfolgenden Beispiele erieutern die Erfindung: Beispiel 1
Reinigungsmittelgemisch bestehend aus 17 Gewichtsprozent Wasser, 82 Gewichtsprozent Dipropylenglycol-mono-methyietner und 1 Gewichtsprozent Tetramethylammoniumhyαroxid. Nach dem Befluxen einer gedruckten Schaltung mit einem Flußmittel und der Anwendung des Hot-Air-Leveling-Verfahrens und dem nachfolgenden Abspülen mit Wasser werden die gedruckten Schaltungen in der vorgehend beschriebenen Lösung gewaschen. Das Waschen wird mit Ultraschall unterstützt. Das Reinigungsverfahren wird bei Raumtemperatur durchgeführt. Der Kontakt mit dem Reinigungsmittelgemisch beträgt normalerweise ca. 3 Minuten. Danach wird mit Wasser und volentsalztem Wasser gewaschen und mit Warmluft getrocknet.
Die Untersuchungen auf elektrochemische Reaktionen ergaben folgende Werte:
a) Elektromigration: keine
11
b) S.I.R. : 2 × 10 Ohm
Klima: 40 Grd C, 95 % RLF bei Anliegen einer Meß- und Prüfspannung von 400 V
Testkamm: IPC 700um; Prüfzeit: 144 Stunden
Beispiel 2
Reinigungsmittelgemisch bestehend aus 19 Gewichtsprozent Wasser, 79 Gewichtsprozent Tripropylenglycol-mono-n-methylether und 2 Gewichtsprozent Tetramethylammoniumhydroxid.
Eine bestückte gedruckte Schaltung wird mit einem feststoffarmen halogenfreien Flußmittel nach DIN 8511, Typ F-SW 34 gelötet. Die so behandelte Flachbaugruppe wird anschließend in der vorgehend beschriebenen Lösung durch Tauchen mit Ultraschallunterstützung gereinigt. Die Tauchzeit betrug 2 Minuten, die Temperatur des Reinungsmittelgemiscns 40º C. Nach dem Reinigen wurden die Flachbaugruppen mit Wasser gespült. Danach folgte eine Doppelspülung mit vollentsalztem Wasser. Getrocknet wurde mit Warmluft. Die nachfolgende optische Prüfung zeigte eine vollständige Entfernung der Flussmittelrückstände und eine saubere Oberfläche.
11
S.I.R: 2,5 × 10 Ohm
Die sonstigen Testbedingungen waren die gleichen wie bei dem Beispiel 1.
Beispiel 3
Reinigungsmittelgemisch bestehend aus 20 Gewichtsprozent Wasser, 79 Gewichtsprozent Dipropylenglycol-mono-ethylether und 1 Gewichtsprozent Ammoniak 25 %ig.
Eine gedruckte Schaltung, welche nach dem Print- und Ätzverfahren hergestellt wurde, wies chemische Verunreinigungen aus den vorgehenden Fertigungsprozessen auf. Um diese Chemikalienrückstände zu entfernen und den Oberflächenwiderstand wieder zu optimalen Werten zu führen, wurde die gedruckte Schaltung mit dem vorgehend beschriebenen Reinigungsmittelgemisch besprüht. Der Reinigungsvorgang wurde mit Ultraschall unterstützt. Die Temperatur des Gemischs war Raumtemperatur und die Verweilzeit betrug drei Minuten. Nach dem Reinigungsvorgang wurde mit dem Alkanol Isopropanol vorgespült. Danach wurde wurde der zweite Reinigungs Vorgang mit einer Isopropanol-Nachspülungslösung vorgenommen. Hieran folgte Trocknung mit Warmluft.
Untersuchungsergebnisse:
11
S.I.R.: >2 × 10 Ohm, übrige Bedingungen wie bei Beispiel 1
Die hier beschriebenen neuen Reinigungsmittelgemische bieten zusammen mit den beschriebenen Anwendungsverfahren folgende
Vorteile:
1. Die Reinigungsmittelgemische und die angewendeten Verfahren benötigen keine chlorierten oder fluorierten Kohlenwasserstoffe für die Erzeugung des Reinigungseffekts.
2. Hinsichtlich der Arbeitssicherheit haben die beschriebenen Reinigungsmittelgemische und Anwendungsverfahren den großen Vorteil, daß die Gemische einen hohen Siedepunkt haben. Damit können die erforderlichen Betriebsanlagen und Einrichtungen in einer wirtschaftlichen Weise hergestellt werden. 3. Durch den hohen Flammpunkt der Gemische werden Gefahren ausgeschlossen, wie z.B. Brand und Explosion.
4. Die verschmutzten Reinigungsmittelgemische lassen sich
umweltschonend verwerten. Sie sind vorallendingen durch Destillation wiederverwertbar. 5. Die patentgegenständlichen Reinigungsmittelgemische bzw. deren Spülwässer können bei richtiger Handhabung biologisch abgebaut werden. Trotz der vorhandenen biologigischen Abbaubarkeit ist eine vorherige Trennung des Wassers vom Lösemittel durch Umkehrosmose empfehlenswert.

Claims

Patentansprüche
1. Reinigungsmittelgemisch zum Reinigen von gedruckten
Schaltungen, elektronischen Bauteilen, mit Bauelementen bestückten und gelöteten gedruckten Schaltungen, sowie andere Baugruppen gekennzeichnet dadurch, daß das Reinigungsmittelgemisch sowohl als alkalische Komponente Tetramethylaminhydroxid als auch als Lösemitteibestandteil (A) eine oder mehrere organische Verbindungen der Strukturformel
Figure imgf000017_0001
und/oder deren Isomeren und als Lösemittelbestandteil ( B ) Wasser enthält.
2. Reinungsmittelgemisch nach Anspruch 1 gekennzeichnet
dadurch, daß der Anteil der alkalischen Komponente
Tetramethylammoniumhydroxid von 0,01 bis 20 Gewichtsprozent der Gesamtmischung beträgt und als Lösemittelbestandteil (A) mindestens ein alkylierter Glycoiether ausgewählt ist aus der Gruppe Propylenglycol-mono-ethylether, Dipropylenglycol-mono-ethylether, Tripropylenglycol-mono-ethylether, Propylenglycol-mono-methylehter, Dipropylenglycol-mono-methylether, Tripropylenglycol-mono-methylether, Propylenglycol-mono-n-buthylether, Dipropylenglycol-mono-n-buthylether, Tripropylenglycolmono-n-buthylether, Propylenglycol-phenylether und/oder deren Isomeren mit einem Anteil von 5 bis 95 Gewichtsprozent, jedoch der Anteil des Wassers als Lösemittelbe standteil (B) von 0,1 bis 40 Gewichtsprozent der Gesamtmischung enthalten ist.
3. Reinigungsmittelgemisch nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß als besonders bevorzugter Lösemittelbestandteil (A) Dipropylenglycoi-mono-methylether und/oder dessen Isomerengeraisch zu 5 bis 95 Gewichtsprozent, sowie 0,01 bis 20 Gewichtsprozent der Gesamtischung Tetramethylammoniumhydroxid enthalten ist und derLösemittelbestandteil (B) Wasser als Rest zu jeweils 100 % ist.
4. Reinigungsmittelgemisch nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, daß der Anteil welcher die Alkaiität erzeugt Tetramethylammoniumhydroxid und/oder Ammoniak 25 %tig ist, wobei der zusätzliche Gehalt an Ammoniak 0,01 bis 15 Gewichtsprozent der Gesamtmischung beträgt.
5. Reingungsmittelgemisch nach Anspruch 1 gekennzeichnet
dadurch, daß als Lösemittelbestandteil (A) auch Alkylglycolether auf der Basis Ethylenglycolehter enthalten sein kann.
6. Ein Verfahren zum Reinigen von gedruckten Schaltungen, elektronischen Bauteilen, mit Bauelementen bestückten und gelöteten gedruckten Schaltungen, sowie andere Baugruppen gekennzeichnet dadurch, daß die zu reinigenden Teile in das Reinigungsmittelgemisch nach Anspruch 1 getaucht, geflutet oder damit besprüht werden, wobei anschließend die gereinigten Teile mit Wasser, danach mit vollentsalztem Wasser gespült und anschließend mit Warmluft getrocknet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 gekennzeichnet dadurch, daß die zusätzliche Anwendung von Ultraschall besonders bevorzugt ist.
8. Verfahren nach Anspruch 5 gekennzeichnet dadurch, daß das Spülmedium Wasser und/oder ein Alkanol mit 2 bis 5 C-Atomen ist, wobei Propanol und/oder dessen Isomeren besonders bevorzugt ist.
9. Verfahren nach Anspruch 5 gekennzeichnet dadurch, daß die Anwendungstemperatur für das Reinungsmittelgemisch + 5 Grad C bis + 82 Grad C beträgt.
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