用於去除焊劑的清洗劑的製作方法
2023-04-30 01:06:11
專利名稱：用於去除焊劑的清洗劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於去除焊劑的組合物以及用於去除焊劑的方法。
背景技術：
焊料用於製造電子部件、電子組件、以及在電子組件製造過程中所使用的設備。無論所使用的焊料類型，使用焊料不可避免地導致焊劑的沉積。任何以及所有這些部件、組件、以及在組件製造過程中所使用的設備必須清洗乾淨，以避免日後發生故障。
發明內容
根據本發明，提供一種作為濃縮料或用水稀釋時有效去除焊劑的組合物。在單一的步驟中，該組合物有效地去除所有類型的焊劑，包括松香型焊劑、樹脂型焊劑、免清洗型焊劑、低殘留焊劑、無鉛焊劑、有機酸焊劑和水溶性焊劑。使用極性清洗劑，例如水和醇，該組合物表現出優良的清洗性能和衝洗性能。該組合物包括三丙二醇丁醚(TPGBE)和鹼，且該組合物具有至少約7.5的pH值，優選大於7.5。可選地，該濃縮的組合物可以具有添加有TPGBE的輔助溶劑體系，以使溶劑的總量佔濃縮的組合物的0.01%至99.99%(按重量計)，優選地佔30%至99.99% (按重量計)。相反地，鹼可以佔0.01%至70% (按重量計)。可選地，可以將多達10%，優選地多達3%的非離子型表面活性劑添加到該濃縮的組合物，以助於清洗功效。可選地，可以添加本領域技術人員已知的腐蝕抑制劑、緩衝劑、螯合劑和/或多價螯合劑。可以使用純的(100%)濃縮組合物，或加水稀釋以使組合物的濃度佔濃縮組合物濃度的99.9% (按重量計)至0.1% (按重量計)。稀釋的濃縮物將可以在多種形式的清洗器中使用。組合物的濃度為有效溶解、去除、以及清洗焊劑的量。本發明還設想了一種通過在單一的步驟中，使包含焊劑的基板與本發明的組合物接觸以去除焊劑的方法。 在本文中，基板O被定義為任何電子部件、電子組件、或者在製造電子組件時使用的設備。
具體實施例方式根據本發明，已配製的新型清洗組合物包括TPGBE和使濃縮的清洗組合物的pH值大於7.5的一種或多種鹼性劑。可選地，組合物包括本領域技術人員已知的一種或多種附加溶劑、非離子型表面活性劑、腐蝕抑制劑、螯合劑或多價螯合劑、PH緩衝劑、或改變發泡特性的試劑。為了賦予最終的清洗組合物所需的特性，這些添加劑中的每一種均可以包括一種溶劑或多種溶劑的混合物。可以使用純的(100%)濃縮組合物，或加水稀釋以使組合物的重量百分比濃度佔濃縮組合物的99.9%至0.1%。稀釋的濃縮物將可以在多種型式的清洗器中使用。組合物的濃度為有效溶解、去除、以及清洗焊劑的量。TPGBE與1.0%的水形成共沸物是本發明另一重要方面。即使通風在液體表面上產生通常導致溶劑蒸發的壓力差，該方面也使得在清洗過程中由於蒸發而引起的溶劑損失最小。
本發明設想了一種濃縮的液態清洗組合物，該組合物包括TPGBE和使其pH值至少約為7.5的足夠量的鹼。該組合物可用水稀釋到濃度為0.^^%至99.lwt%(重量百分比)。在優選的實施方式中，組合物可用水稀釋到濃度大約為30%至大約99.99%。在另一實施方式中，組合物可以包括至少一種附加的輔助溶劑，該輔助溶劑對於不同的焊劑類型賦予不同的溶解度參數。輔助溶劑或多個輔助溶劑可以佔組合物總量的高達90%，優選地高達70%。輔助溶劑或多個輔助溶劑可以是以下的一種或多種:分子式為R1-O-(CxH2xO)n-H的乙二醇醚，其中:R1是具有I到6個碳原子的烷基，η是從I到4的整數，以及X是從I到4的整數；分子式為R2-OH的醇，其中:R2是具有I到8個碳原子的燒基、四氧糖基、節基或氧；分子式為R3Npyrr的N-烷基吡咯烷酮，其中:Npyrr代表批咯燒酮環，R3是具有I到8個碳原 子的燒基；分子式為R4-O-OC-(CH2)k-CO-O-R4 的二元酯，其中:R4是甲基、乙基或異丁基，k是從2到4的整數。輔助溶劑選自二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、甲氧基甲基丁醇、四氫糠醇、苄醇、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-丙基吡咯烷酮、N-辛基吡咯烷酮、己二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二異丁酯、丁二酸二異丁酯和戊二酸二異丁酯。鹼是胺、醯亞胺、無機氫氧化物、矽酸鹽、或磷酸鹽中的一種或多種，且該鹼的量為
0.01wt% 至 70wt%o優選的胺是烷醇胺。烷醇胺選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨甲基丙醇、甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二甘醇胺、甲基乙醇胺、單甲基乙基乙醇胺、二甲基氨基丙胺、氨基丙基二乙醇胺、異丙基羥胺、二甲氨基甲基丙醇及其組合。無機鹼鹽選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、矽酸鈉、偏矽酸鈉、矽酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀以及其組合。在一實施方式中，添加一種或多種表面活性劑以改善清洗或處理過程。優選地，表面活性劑是一種非離子型表面活性劑。典型的非離子型表面活性劑是由辛基酚與環氧乙烷聚合產生的Trito X-100。添加非離子型表面活性劑的量小於組合物重量的10%，且優選地小於組合物重量的3%。可以將一種或多種腐蝕抑制劑添加到組合物以改善相容性。優選的腐蝕抑制劑選自苯並三唑、苯並三唑的衍生物、水溶性矽酸鹽、以及無機磷酸鹽。優選的腐蝕抑制劑是偏矽酸鹽的鹼鹽。可以添加一種或多種緩衝劑以控制pH值。優選的緩衝劑選自單羧酸、二羧和三羧酸。優選的緩衝劑是2-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸、C3到C2tl單羧酸、磷酸的氫鹼鹽、以及硼酸中的一種或多種。添加緩衝劑以使得濃度有效地保持PH至少為7.5，優選高於7.5。可以將至少一種螯合劑或多價螯合劑添加到組合物中。優選的螯合劑或多價螯合劑是乙二胺四乙酸(EDTA)或其鹽和乙二胺-N，N=- 二琥珀酸或其鹽。本發明另一方面提供了一種方法，該方法包括以領域技術人員所公知的清洗方式使用組合物進行單階段洗滌。在洗滌之後進入衝洗步驟以從部件上去除組合物，隨後進入乾燥階段。洗滌和衝洗可以通過噴射、浸入噴射、攪動、超聲波、浸潰、翻滾、擦拭或浸泡完成。洗滌可以在室溫下，或低至組合物的閃點以下2攝氏度進行。—些實施方式被總結在下表中:表格
權利要求
1.一種用於去除焊劑的組合物，其特徵在於，所述組合物包括三丙二醇丁醚以及鹼，所述組合物的PH值至少約為7.5，且在單一的洗滌步驟中有效地去除所述焊劑。
2.根據權利要求1所述的組合物，還包括水。
3.根據權利要求2所述的組合物，其中，所述水的量為約99.9%至約0.1%。
4.根據權利要求1所述的組合物，還包括輔助溶劑。
5.根據權利要求4所述的組合物，其中，所述輔助溶劑的量高達約90%。
6.根據權利要求4所述的組合物，其中，所述輔助溶劑是包括以下物質的組中的一種: 分子式為R1-O-(CxH2xO)n-H的乙二醇醚，其中: R1是具有I到6個碳原子的烷基， η是從I到4的整數，以及 X是從I到4的整數； 分子式為R2-OH的醇，其中: R2是具有I到8個碳原子的燒基、四氧化糖基、節基或氧； 分子式為R3Npyrr的N-烷基吡咯烷酮，其中: Npyrr代表批咯燒酮環， R3是具有I到8個碳原子的烷基；以及 分子式為R4-O-CO-(CH2)k-CO-O-R4的二元酯，其中: R4是甲基、乙基或異丁 基， k是從2到4的整數； 以及其混合物。
7.根據權利要求6所述的組合物，其中，所述輔助溶劑選自:二丙二醇甲醚、二丙二醇丙醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、甲氧基甲基丁醇、四氫糠醇、苄醇、水、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-丙基吡咯烷酮、N-辛基吡咯烷酮、己二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯、己二酸二異丁酯、丁二酸二異丁酯和戊二酸二異丁酯，以及其混合物。
8.根據權利要求1所述的組合物，其中，所述鹼是胺、醯亞胺或無機鹼鹽、矽酸鹽或磷酸鹽中的一種或多種，且按重量計所述鹼的量為0.01%至70%。
9.根據權利要求8所述的組合物，其中，胺是烷醇胺。
10.根據權利要求9所述的組合物，其中，所述烷醇胺選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氨甲基丙醇、甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、二甘醇胺、甲基乙醇胺、單甲基乙基乙醇胺、二甲基氨基丙胺、氨基丙基二乙醇胺、異丙基羥胺、二甲氨基甲基丙醇，以及其組合。
11.根據權利要求8所述的組合物，其中，所述的無機鹼鹽選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、矽酸鈉、偏矽酸鈉、矽酸鉀、磷酸鈉、磷酸鉀以及其組合、和它們的混合物。
12.根據權利要求1所述的組合物，其中，所述三丙二醇丁基醚的濃度為0.1%至99.99%，且所述鹼的濃度為0.01%至90.00%,從而使pH值大於7.5。
13.根據權利要求1所述的組合物，還包括非離子型表面活性劑。
14.根據權利要求13所述的組合物，其中，所述非離子型表面活性劑的量高達約10%。
15.根據權利要求14所述的組合物，其中，所述非離子型表面活性劑的量高達約3%。
16.根據權利要求1所述的組合物，還包括腐蝕抑制劑。
17.根據權利要求16所述的組合物，其中，所述腐蝕抑制劑選自苯並三唑、苯並三唑的衍生物、水溶性矽酸鹽、無機磷酸鹽，以及其混合物。
18.根據權利要求17所述的組合物，其中，所述腐蝕抑制劑是偏矽酸鹽的鹼鹽。
19.根據權利要求1所述的組合物，還包括緩衝劑。
20.根據權利要求19所述的組合物，其中，所述緩衝劑選自單羧酸、二羧和三羧酸，以及其混合物。
21.根據權利要求20所述的組合物，其中，所述緩衝劑是2-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸、C3到C2tl單羧酸、磷酸的氫鹼鹽、以及硼酸中的一種或多種。
22.根據權利要求19所述的組合物，其中，所述緩衝劑的濃度能使pH值有效保持至少為 7.5。
23.如權利要求22的組合物，其中，所述緩衝劑的濃度能使pH值有效保持大於7.5。
24.根據權利要求1所述的組合物，還包括至少一種螯合劑或多價螯合劑。
25.根據權利要求24所述的組合物，其中，所述螯合劑或多價螯合劑選自乙二胺四乙酸或其鹽、和乙二胺-N，N=- 二琥珀酸或其鹽，以及它們的混合物。
26.根據權利要求1所述的組合物，還包括發泡改性劑。
27.—種去除基板上的焊劑的方法，其特徵在於，該方法包括在單一的洗滌步驟中，在足以去除所述焊劑的溫度下，使所述基板與權利要求1所述的組合物接觸足夠的時間以去除所述焊劑。
28.根據權利要求27所述的方法，其中，所述洗滌步驟之後是衝洗步驟和乾燥步驟。
全文摘要
本發明涉及一種作為濃縮料或用水稀釋時有效去除焊劑的組合物。所述組合物有效地去除所有類型的焊劑，包括松香型焊劑、樹脂型焊劑、免清洗型焊劑、低殘留焊劑、無鉛焊劑、有機酸焊劑和水溶性焊劑。所述組合物包括三丙二醇丁醚和鹼，且所述組合物具有大於7.5的pH值。所述組合物可以包括附加可選的溶劑和添加劑，以促進對物品的清洗或賦予組合物其它特性。根據存在的生產變量或處理變量，所述組合物可以在多種條件下以多種方式與待清洗的表面接觸。
文檔編號C11D1/00GK103168092SQ201180050350
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月9日 優先權日2010年12月16日
發明者凱爾·J·多伊爾, 麥可·L·比克森曼, 大衛·T·洛伯, 韋恩·雷尼, 凱文·蘇西 申請人:克茲恩公司