专利名称：用于去除焊剂的清洗剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于去除焊剂的组合物以及用于去除焊剂的方法。
背景技术：
焊料用于制造电子部件、电子组件、以及在电子组件制造过程中所使用的设备。无论所使用的焊料类型，使用焊料不可避免地导致焊剂的沉积。任何以及所有这些部件、组件、以及在组件制造过程中所使用的设备必须清洗干净，以避免日后发生故障。
发明内容
根据本发明，提供一种作为浓缩料或用水稀释时有效去除焊剂的组合物。在单一的步骤中，该组合物有效地去除所有类型的焊剂，包括松香型焊剂、树脂型焊剂、免清洗型焊剂、低残留焊剂、无铅焊剂、有机酸焊剂和水溶性焊剂。使用极性清洗剂，例如水和醇，该组合物表现出优良的清洗性能和冲洗性能。该组合物包括三丙二醇丁醚(TPGBE)和碱，且该组合物具有至少约7.5的pH值，优选大于7.5。可选地，该浓缩的组合物可以具有添加有TPGBE的辅助溶剂体系，以使溶剂的总量占浓缩的组合物的0.01%至99.99%(按重量计)，优选地占30%至99.99% (按重量计)。相反地，碱可以占0.01%至70% (按重量计)。可选地，可以将多达10%，优选地多达3%的非离子型表面活性剂添加到该浓缩的组合物，以助于清洗功效。可选地，可以添加本领域技术人员已知的腐蚀抑制剂、缓冲剂、螯合剂和/或多价螯合剂。可以使用纯的(100%)浓缩组合物，或加水稀释以使组合物的浓度占浓缩组合物浓度的99.9% (按重量计)至0.1% (按重量计)。稀释的浓缩物将可以在多种形式的清洗器中使用。组合物的浓度为有效溶解、去除、以及清洗焊剂的量。本发明还设想了一种通过在单一的步骤中，使包含焊剂的基板与本发明的组合物接触以去除焊剂的方法。 在本文中，基板O被定义为任何电子部件、电子组件、或者在制造电子组件时使用的设备。
具体实施例方式根据本发明，已配制的新型清洗组合物包括TPGBE和使浓缩的清洗组合物的pH值大于7.5的一种或多种碱性剂。可选地，组合物包括本领域技术人员已知的一种或多种附加溶剂、非离子型表面活性剂、腐蚀抑制剂、螯合剂或多价螯合剂、PH缓冲剂、或改变发泡特性的试剂。为了赋予最终的清洗组合物所需的特性，这些添加剂中的每一种均可以包括一种溶剂或多种溶剂的混合物。可以使用纯的(100%)浓缩组合物，或加水稀释以使组合物的重量百分比浓度占浓缩组合物的99.9%至0.1%。稀释的浓缩物将可以在多种型式的清洗器中使用。组合物的浓度为有效溶解、去除、以及清洗焊剂的量。TPGBE与1.0%的水形成共沸物是本发明另一重要方面。即使通风在液体表面上产生通常导致溶剂蒸发的压力差，该方面也使得在清洗过程中由于蒸发而引起的溶剂损失最小。
本发明设想了一种浓缩的液态清洗组合物，该组合物包括TPGBE和使其pH值至少约为7.5的足够量的碱。该组合物可用水稀释到浓度为0.^^%至99.lwt%(重量百分比)。在优选的实施方式中，组合物可用水稀释到浓度大约为30%至大约99.99%。在另一实施方式中，组合物可以包括至少一种附加的辅助溶剂，该辅助溶剂对于不同的焊剂类型赋予不同的溶解度参数。辅助溶剂或多个辅助溶剂可以占组合物总量的高达90%，优选地高达70%。辅助溶剂或多个辅助溶剂可以是以下的一种或多种:分子式为R1-O-(CxH2xO)n-H的乙二醇醚，其中:R1是具有I到6个碳原子的烷基，η是从I到4的整数，以及X是从I到4的整数；分子式为R2-OH的醇，其中:R2是具有I到8个碳原子的烧基、四氧糖基、节基或氧；分子式为R3Npyrr的N-烷基吡咯烷酮，其中:Npyrr代表批咯烧酮环，R3是具有I到8个碳原 子的烧基；分子式为R4-O-OC-(CH2)k-CO-O-R4 的二元酯，其中:R4是甲基、乙基或异丁基，k是从2到4的整数。辅助溶剂选自二丙二醇甲醚、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、四氢糠醇、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、己二酸二异丁酯、丁二酸二异丁酯和戊二酸二异丁酯。碱是胺、酰亚胺、无机氢氧化物、硅酸盐、或磷酸盐中的一种或多种，且该碱的量为
0.01wt% 至 70wt%o优选的胺是烷醇胺。烷醇胺选自单乙醇胺、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、单甲基乙基乙醇胺、二甲基氨基丙胺、氨基丙基二乙醇胺、异丙基羟胺、二甲氨基甲基丙醇及其组合。无机碱盐选自氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠、偏硅酸钠、硅酸钾、磷酸钠、磷酸钾以及其组合。在一实施方式中，添加一种或多种表面活性剂以改善清洗或处理过程。优选地，表面活性剂是一种非离子型表面活性剂。典型的非离子型表面活性剂是由辛基酚与环氧乙烷聚合产生的Trito X-100。添加非离子型表面活性剂的量小于组合物重量的10%，且优选地小于组合物重量的3%。可以将一种或多种腐蚀抑制剂添加到组合物以改善相容性。优选的腐蚀抑制剂选自苯并三唑、苯并三唑的衍生物、水溶性硅酸盐、以及无机磷酸盐。优选的腐蚀抑制剂是偏硅酸盐的碱盐。可以添加一种或多种缓冲剂以控制pH值。优选的缓冲剂选自单羧酸、二羧和三羧酸。优选的缓冲剂是2-羟基丙烷-1，2，3-三羧酸、C3到C2tl单羧酸、磷酸的氢碱盐、以及硼酸中的一种或多种。添加缓冲剂以使得浓度有效地保持PH至少为7.5，优选高于7.5。可以将至少一种螯合剂或多价螯合剂添加到组合物中。优选的螯合剂或多价螯合剂是乙二胺四乙酸(EDTA)或其盐和乙二胺-N，N=- 二琥珀酸或其盐。本发明另一方面提供了一种方法，该方法包括以领域技术人员所公知的清洗方式使用组合物进行单阶段洗涤。在洗涤之后进入冲洗步骤以从部件上去除组合物，随后进入干燥阶段。洗涤和冲洗可以通过喷射、浸入喷射、搅动、超声波、浸溃、翻滚、擦拭或浸泡完成。洗涤可以在室温下，或低至组合物的闪点以下2摄氏度进行。—些实施方式被总结在下表中:表格
权利要求
1.一种用于去除焊剂的组合物，其特征在于，所述组合物包括三丙二醇丁醚以及碱，所述组合物的PH值至少约为7.5，且在单一的洗涤步骤中有效地去除所述焊剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，还包括水。
3.根据权利要求2所述的组合物，其中，所述水的量为约99.9%至约0.1%。
4.根据权利要求1所述的组合物，还包括辅助溶剂。
5.根据权利要求4所述的组合物，其中，所述辅助溶剂的量高达约90%。
6.根据权利要求4所述的组合物，其中，所述辅助溶剂是包括以下物质的组中的一种: 分子式为R1-O-(CxH2xO)n-H的乙二醇醚，其中: R1是具有I到6个碳原子的烷基， η是从I到4的整数，以及 X是从I到4的整数； 分子式为R2-OH的醇，其中: R2是具有I到8个碳原子的烧基、四氧化糖基、节基或氧； 分子式为R3Npyrr的N-烷基吡咯烷酮，其中: Npyrr代表批咯烧酮环， R3是具有I到8个碳原子的烷基；以及 分子式为R4-O-CO-(CH2)k-CO-O-R4的二元酯，其中: R4是甲基、乙基或异丁 基， k是从2到4的整数； 以及其混合物。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中，所述辅助溶剂选自: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、四氢糠醇、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、己二酸二异丁酯、丁二酸二异丁酯和戊二酸二异丁酯，以及其混合物。
8.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述碱是胺、酰亚胺或无机碱盐、硅酸盐或磷酸盐中的一种或多种，且按重量计所述碱的量为0.01%至70%。
9.根据权利要求8所述的组合物，其中，胺是烷醇胺。
10.根据权利要求9所述的组合物，其中，所述烷醇胺选自单乙醇胺、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、单甲基乙基乙醇胺、二甲基氨基丙胺、氨基丙基二乙醇胺、异丙基羟胺、二甲氨基甲基丙醇，以及其组合。
11.根据权利要求8所述的组合物，其中，所述的无机碱盐选自氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钠、偏硅酸钠、硅酸钾、磷酸钠、磷酸钾以及其组合、和它们的混合物。
12.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述三丙二醇丁基醚的浓度为0.1%至99.99%，且所述碱的浓度为0.01%至90.00%,从而使pH值大于7.5。
13.根据权利要求1所述的组合物，还包括非离子型表面活性剂。
14.根据权利要求13所述的组合物，其中，所述非离子型表面活性剂的量高达约10%。
15.根据权利要求14所述的组合物，其中，所述非离子型表面活性剂的量高达约3%。
16.根据权利要求1所述的组合物，还包括腐蚀抑制剂。
17.根据权利要求16所述的组合物，其中，所述腐蚀抑制剂选自苯并三唑、苯并三唑的衍生物、水溶性硅酸盐、无机磷酸盐，以及其混合物。
18.根据权利要求17所述的组合物，其中，所述腐蚀抑制剂是偏硅酸盐的碱盐。
19.根据权利要求1所述的组合物，还包括缓冲剂。
20.根据权利要求19所述的组合物，其中，所述缓冲剂选自单羧酸、二羧和三羧酸，以及其混合物。
21.根据权利要求20所述的组合物，其中，所述缓冲剂是2-羟基丙烷-1，2，3-三羧酸、C3到C2tl单羧酸、磷酸的氢碱盐、以及硼酸中的一种或多种。
22.根据权利要求19所述的组合物，其中，所述缓冲剂的浓度能使pH值有效保持至少为 7.5。
23.如权利要求22的组合物，其中，所述缓冲剂的浓度能使pH值有效保持大于7.5。
24.根据权利要求1所述的组合物，还包括至少一种螯合剂或多价螯合剂。
25.根据权利要求24所述的组合物，其中，所述螯合剂或多价螯合剂选自乙二胺四乙酸或其盐、和乙二胺-N，N=- 二琥珀酸或其盐，以及它们的混合物。
26.根据权利要求1所述的组合物，还包括发泡改性剂。
27.—种去除基板上的焊剂的方法，其特征在于，该方法包括在单一的洗涤步骤中，在足以去除所述焊剂的温度下，使所述基板与权利要求1所述的组合物接触足够的时间以去除所述焊剂。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述洗涤步骤之后是冲洗步骤和干燥步骤。
全文摘要
本发明涉及一种作为浓缩料或用水稀释时有效去除焊剂的组合物。所述组合物有效地去除所有类型的焊剂，包括松香型焊剂、树脂型焊剂、免清洗型焊剂、低残留焊剂、无铅焊剂、有机酸焊剂和水溶性焊剂。所述组合物包括三丙二醇丁醚和碱，且所述组合物具有大于7.5的pH值。所述组合物可以包括附加可选的溶剂和添加剂，以促进对物品的清洗或赋予组合物其它特性。根据存在的生产变量或处理变量，所述组合物可以在多种条件下以多种方式与待清洗的表面接触。
文档编号C11D1/00GK103168092SQ201180050350
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月9日 优先权日2010年12月16日
发明者凯尔·J·多伊尔, 迈克尔·L·比克森曼, 大卫·T·洛伯, 韦恩·雷尼, 凯文·苏西 申请人:克兹恩公司