專利名稱：洗滌液的制作方法
技術領域：
大體而言，本發明涉及錫及錫合金鍍敷的領域。詳言之，本發明涉及自基材移除錫及錫合金的領域。
制造電子裝置用包裝亦利用錫或錫合金當作可焊接處理物。例如，制造導線架時，將含該導線架的長條物以夾子附接于連續不銹鋼帶。該不銹鋼帶通過各制造程序運輸該框架，包含鍍敷錫或錫合金。于此等鍍敷期間，該導線架、該不銹鋼帶及夾子，一般而言是不銹鋼制的，全部都將暴露于該錫或錫合金鍍敷浴。于此等鍍敷程序期間，該不銹鋼帶當作陰極。結果，錫或錫合金將沉積于該導線架及該不銹鋼帶及夾子上。由于該不銹鋼帶系連續式的，反復暴露于此等錫或錫合金將導致錫或錫合金沉積物集結于該不銹鋼帶上。該不銹鋼帶上的此等錫或錫合金沉積物不是所需要的。因此，于隨后該導線架的錫或錫合金鍍敷及自該不銹鋼帶移除該導線架中，于新的欲加工導線架固定于該不銹鋼帶之前先使該不銹鋼帶及夾子與錫或錫合金接觸洗滌浴以移除沉積于該不銹鋼帶及夾子上的錫或錫合金。一般而言此等洗滌程序是電解式的且必須處理的非常快使該不銹鋼帶及時到達該程序的起點接取新的導線架。
錫-鉛是制造電子裝置及鍍敷電子包裝時選用的錫合金。習知有各式各樣的錫及錫-鉛洗滌劑。例如，美國專利案3,677,949(布列德西等人)揭示包含經硝基取代的芳香族化合物、選自含氟無機酸及胺基磺酸的無機酸、硫脲的無機酸及視情況需要包含的有機酸促進劑的錫及錫-鉛洗滌劑。適合的有機酸促進劑包含乙酸、丙酸及甲酸。該專利中并未揭示有機酸類。此等專利中亦未揭示電解錫洗滌。
托美優諾等人于美國專利案4,4389,338中揭示包含具SO3H基或CO2H基的經硝基取代的化合物、具有1至4個碳原子的烷磺酸及硫脲或硫脲衍生物的錫及錫-鉛洗滌劑。此等專利中并未揭示其它酸類，亦未揭示電解錫洗滌。
美國專利案4,374,744(卡瓦那倍等人)揭示包含無機酸及/或有機酸、氧化劑及不含硫的含氮雜環化合物的錫及錫-鉛洗滌劑。唯一揭示的有機酸系羧酸類。于此等專利中并未揭示電解錫洗滌。
美國專利案5,035,749(哈魯塔等人)揭示包含經硝酸取代的芳香族化合物、至少一種選自硝酸、硫酸、氟硼酸、氫氟酸、烷磺酸、胺基磺酸、乙醇酸、乳酸及乙酸的無機或有機酸，以及至少一種于酸溶液中會釋放鹵原子或含鹵錯合物的化合物的錫及錫-鉛洗滌劑。此等含鹵組成物可能會于電解洗滌期間發生問題。
各種含硝錫及錫-鉛洗滌劑亦為已知。例如，見于美國專利案4,397,753(沙架)及5,989,449(坎培爾)及美國專利申請案號2001/000/7317(烈泰利等人)。于此等專利中并未揭示電解錫洗滌劑。
然而，由于環保關系，產業轉向無鉛合金。適合的無鉛的錫合金包含錫-銀、錫-鉍、錫-銅、錫-銀-銅、錫-銻等。此等無鉛的錫合金比錫-鉛合金更具惰性，因此，比錫-鉛合金更難以洗掉。于標準條件下，習知的錫及錫-鉛合金洗滌劑，例如上述該等，無法移除此等無鉛的錫合金。因此，必須使用更嚴酷的洗滌條件。例如，為了自用于導線架制造的不銹鋼帶完全洗掉此等無鉛的錫合金，必須使用更高的洗滌浴溫度及更長的洗滌浴留置時間。此等經增層的留置時間亦會增加該承載鋼帶經過制造加工的循環時間，因此增加了整個制造時間。經增加的溫度及留置時間亦會增加不銹鋼帶的腐蝕，因而降低可使用壽命。
因此需要能移除此等沉積物，詳言之無鉛的錫合金沉積物，的錫及錫合金洗滌劑，快速且基材無顯著的腐蝕。
一方面，本發明提供適于洗滌基材的錫及錫合金的組成物，包含a)一或多種有機磺酸類；b)一或多種經硝基取代的有機化合物類；及c)硫酸或具有50至80℃云點的非離子型表面活性劑中的至少一種。
另一方面，本發明提供電解洗滌基材的錫及錫合金的方法，包含以下的步驟a)使上述的組成物與含錫或錫合金的基材接觸；及b)對該基材施加足夠的陽極電位以達到至少部分移除錫或錫合金。
另一個方面，本發明提供含洗滌電子裝置基材的錫或錫合金步驟的電子裝置的制造方法，包含以下的步驟a)使上述的組成物與含錫或錫合金的基材接觸；及b)對該基材施加足夠的陽極電位以達到至少部分移除錫或錫合金。
另一方面，本發明提供自制造電子裝置中使用的金屬運送設備移除錫或錫合金的方法，包含以下的步驟a)使上述的組成物與含錫或錫合金的設備接觸；及b)對該設備施加足夠的陽極電位以達到至少部分移除錫或錫合金。
另一方面，本發明還提供含錫或錫合金洗滌設備的制造電子裝置的設備，該洗滌設備包括含上述組成物的貯槽、陰極及用以對含錫或錫合金的基材施加陽極電位的工具。
另一方面，本發明提供洗滌基材的錫及錫合金的方法，包含使含錫或錫合金沉積物的基材與一組成物接觸達一段足以至少部分移除該基材的錫或錫合金的時間的步驟，該組成物包含a)一或多種有機磺酸類；b)一或多種經硝基取代的有機化合物；及c)硫酸或具有50至80℃云點的非離子型表面活性劑其中的至少一種。
如本說明書全文使用的，以下的縮寫具有下列的意義，除非內文另加明顯指示℃＝攝氏度數；°F＝華氏度數；g＝克；L＝公升；mL＝毫升；ppm＝每百萬的份數；μin/min＝每分鐘微英時；V＝伏特，SS316＝316不銹鋼及SS302＝302不銹鋼。于本說明書全文中“沉積”及“鍍敷”用語均可交換使用且意指移除至少一部分的錫或錫合金沉積物。“鹵化物”意指氟化物、氯化物水、溴化物及碘化物。“鹵基”意指氟基、氯基、溴基及碘基。“烷基”意指線性、支鏈及環狀烷基。除非另加指示，具有二或多個取代基的芳香族化合物包含鄰-、間-及對-取代。所有的百分比均以重量計，除非另加注示。所有數字范圍均系首末包括在內的且可依任何順序結合，除了此等數字范圍顯然受限于總計達100％。
本發明提供適合洗滌基材的錫及錫合金的組成物，包含a)一或多種有機磺酸類；b)一或多種經硝基取代的有機化合物類；及c)硫酸或具有50至80℃云點的非離子型表面活性劑中的至少一種。較佳地，本組成物實質上不含硝酸及硝酸根離子，例如硝酸鐵，更佳不含外加硝酸及硝酸根離子。“實質上不含”意指該組成物各別包含少于或等于0.05重量％之外加硝酸或硝酸根離子。本組成物特別適于電解洗滌基材的錫及錫合金。“經取代的”意指以一或多個取代基取代烷基鏈或芳香族環的一或多個氫。適合的取代基包含，但不限于，鹵基、(C1-C6)烷氧基等。
可與該洗滌組成物兼容且具有洗滌錫或錫合金功能的任何有機磺酸均可用于本發明中。適合的有機磺酸類包含烷磺酸類及芳基磺酸類。適合的烷磺酸類包含，但不限于，例如甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸等的(C1-C6)烷磺酸類。適合的芳基磺酸類包含，但不限于，苯基磺酸、甲苯基磺酸等。此等有機磺酸類可能復取代以，例如，鹵原子。此等示范性經取代有機酸類包含，但不限于，鹵苯磺酸類。
一般而言該有機磺酸類系以廣大范圍的用量用于本組成物中，例如10至至500mL/L。較佳地，該有機磺酸類系以100至450mL/L的用量使用且更佳250至450mL/L。有機磺酸特別適合的用量系300至400mL/L。適合的磺酸類通常可由市面上各類供貨商購得且可直接使用而無需再純化。使用甲烷磺酸時，一般而言可以購得70％溶液且可以直接使用。
各式各樣的經硝基取代有機化合物均可用于本發明中。此等經硝基取代的有機化合物較佳系經硝基取代的芳香族化合物。更佳系此等經硝基取代的芳香族化合物還包含例如-SO3H及-CO2H的一或多種增強水溶性的取代基。又更佳將此等增強水溶性的取代基接至該芳香族環。本領域熟練技術人員將了解此等經硝基取代的有機化合物可能包含一或多種硝基取代基。適合的經硝基取代的有機化合物包含，但不限于，硝基苯磺酸、硝酸苯羧酸的堿金屬及堿土金屬鹽類、硝基鹵基苯類、硝基苯胺類、硝基苯酚類等。較佳系硝基苯磺酸。
一般而言經硝基取代的有機化合物系以廣大范圍的用量，例如5至50g/L，用于本組成物中。經硝基取代的有機化合物較佳使用10至45g/L且更佳20至40g/L。經硝基取代的有機化合物特別適合的用量系20至35g/L。當該組成物不含硫酸時，較佳使用≥5g/L的經硝基取代的有機化合物，較佳≥8g/L，更佳≥10g/L，又更佳≥15、20或25g/L。適合的經硝基取代的有機化合物通常可由市面上各類供貨商購得且可以直接使用而無需再純化。
本組成物包含硫酸或具有50至80℃云點的非離子型表面活性劑中的至少一種。使用硫酸時，一般而言使用至少1mL/L的用量。該硫酸較佳存有1至50mL/L的用量，更佳1至25mL/L。特別適合的硫酸用量系1至10mL/L，更詳言之2至10mL/L，又更詳言之2.5至8mL/L。上述硫酸用量系以硫酸的98％溶液為基準，具有約1.84g/ml的密度。硫酸可由市面上各類供貨商購得且可以直接使用而無需再純化。
本發明的非離子型表面活性劑具有50至80℃范圍的云點。具有所需云點的表面活性劑混合物亦可用于本組成物中。適合的表面活性劑包含，但不限于，例如聚(環氧乙烷)聚合物、聚(環氧丙烷)聚合物及聚(環氧乙烷/環氧丙烷)聚合物的聚(氧化烯)聚合物。此等聚合物可能包含二末端羥基，亦即聚烷撐二醇，或其中一末端羥基可以具有7個碳或更少的烷基或具有20個碳或更少的芳香族基團罩蓋。此等表面活性劑于美國專利案4,880507(托弁等人)中揭示。
一般而言通過縮合(C1-C7)脂肪族或(C6-C20)芳香族醇與足量的環氧乙烷、環氧丙烷或環氧乙烷/環氧丙烷混合物而制備經罩蓋的聚(氧化烯)聚化合物以提供所需的云點性質。示范性的醇類包含，但不限于，甲醇、正丁醇、苯酚、甲苯酚、二甲苯酚、乙烯苯酚、辛苯酚、壬苯酚、β-萘酚、雙酚A、經苯乙烯化的苯酚等。特別適合的表面活性劑包含，但不限于，丁醇與4摩爾至15摩爾的環氧乙烷縮合、丁醇與10摩爾的環氧乙烷縮合、丁醇與15摩爾的環氧乙烷縮合、丁醇與16摩爾的環氧乙烷及12摩爾的環氧丙烷縮合、丁醇與8摩爾的環氧乙烷及6摩爾的環氧丙烷縮合、苯酚與8摩爾的環氧乙烷縮合、苯酚與12摩爾的環氧乙烷及3摩爾的環氧丙烷縮合、β-萘酚與13摩爾的環氧乙烷縮合、經苯乙烯化的苯酚與5摩爾的環氧乙烷縮合以及雙酚A與30摩爾的環氧乙烷縮合。
一般而言，使用該非離子型表面活性劑時，用量從0.05至2g/L。該表面活性劑較佳使用0.05至1.5g/L，更佳0.1至1g/L。此等表面活性劑通常可由市面各類供貨商購得，例如德國巴斯福公司(BASF、Ludwigshafen、Germany)。
本發明特別適合的組成物包含硫酸。于一實施例中，本組成物包含a)一或多種有機磺酸類；b)一或多種經硝基取代的有機化合物類；及c)硫酸。于替代實施例中，本組成物包含a)一或多種有機磺酸類；b)一或多種經硝基取代的有機化合物類；及c)具有50至80℃云點的非離子型表面活性劑。硫酸及具有50至80℃云點的非離子型表面活性劑較佳二者均使用。于較佳實施例中，本組成物包含a)一或多種有機磺酸類；b)一或多種經硝基取代的有機化合物類；c)硫酸；及d)具有50至80℃云點的非離子型表面活性劑。
本組成物可能還包含一或多種添加的成分，例如添加的表面活性劑、抗氧化劑、腐蝕抑制劑等。此等添加成分的混合物亦于本發明的考慮之列。因此，含抗氧化物及腐蝕抑制劑組合的組成物及含二種腐蝕劑的組成物均屬本發明的范圍內。本組成物較佳包含腐蝕抑制劑。本組成物更佳包含腐蝕抑制劑及抗氧化劑。
添加的表面活性劑可能系任何不會逆向影響本組成物的錫或錫合金洗滌能力的表面活性劑。此等添加表面活性劑較佳系非離子型。
適合的抗氧化劑系任何防止或使錫(II)氧化成錫(IV)降至最低的抗氧化劑。適合的抗氧化劑包含，但不限于，對苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚、2，5-二羥苯磺酸、一鉀鹽等。存在時，一般而言此等抗氧化劑的用量從0.05至10g/L，較佳0.1至8g/L且更佳0.2至5g/L。特別適合的抗氧化劑用量系0.5至2g/L。
許多腐蝕抑制劑均可適當地用于本發明。適合的腐蝕抑制劑包含，但不限于，鄰苯二酚、第三丁基鄰苯二酚、苯甲酸、第三丁基苯甲酸、癸二酸鈉、三乙醇胺月桂酸酯、異壬酸、對甲苯磺胺己酸的三乙醇胺鹽、N-醯基α-氨基酸類及N-醯基α-氨基酸的鹽類、壬苯氧乙酸、聚羧酸類、例如三唑、咪唑及噁唑啉的含氮雜環類、例如磷酸胺類、膦酸類、磷酸鹽類、磷羧酸類及膦羧酸類的含磷化合物等。
較佳腐蝕抑制劑系N-醯基α-氨基酸類及其鹽類。代表性的α-氨基酸鹽類包含鈉鹽、鉀鹽及銨鹽，然而亦可適當地使用其它鹽類。適合的α-氨基酸類包含，但不限于，肌氨酸(N-甲基氨基乙酸)、丙氨酸、白胺酸、纈草胺酸、異白胺酸、脯胺酸、酪胺酸、苯基丙氨酸、組氨酸、絲氨酸等。適合的N-醯基α-氨基酸鹽類包含銨鹽類及堿金屬鹽類，例如鉀或鈉鹽類。較佳系肌氨酸及肌氨酸鹽類。適合的N-醯基肌氨酸及其鹽類系該等含2至24個碳的醯基者，較佳12至18個碳。示范性的N-醯基肌氨酸類及肌氨酸鹽類包含，但不限于，N-乙醯肌氨酸、N-戊醯肌氨酸、N-己醯肌氨酸、N-辛醯肌氨酸、N-十二醯肌氨酸、N-十四醯肌氨酸、N-十八醯肌氨酸及其鹽類，詳言之其鈉、鉀或銨鹽。較佳的N-醯基肌氨酸系N-十二醯肌氨酸、N-十二醯肌氨酸鉀、N-十四醯肌氨酸、N-十四醯肌氨酸鈉、N-十八醯肌氨酸、N-十八醯肌氨酸鈉及N-十八醯肌氨酸鉀。
使用時，此等腐蝕抑制劑不需要大量出現。足以防止或降低該基材，詳言之不銹鋼基材，腐蝕的任何用量的腐蝕抑制劑均可用于本發明。所需的腐蝕抑制劑用量端視經選用的特定腐蝕抑制劑及欲洗滌的含錫或錫合金基材而定。因此，少至1ppm可能即足以降低或消除具有沉積錫或錫合金的基材的腐蝕。一般而言，該腐蝕抑制劑可能使用的量系1至10,000ppm或更多。該腐蝕抑制劑較佳至少50ppm且更佳至少75ppm。一般而言，該腐蝕抑制劑以50至5000ppm的用量用于本組成物中，更常75至300ppm。
一般而言通過依序結合一或多種有機磺酸類、一或多種經硝基取代的有機化合物類、硫酸及任何視情況添加的成分以制備本發明的洗滌組成物。使用腐蝕抑制劑時較佳以溶于有機溶劑的溶液形態當作最后的成分添加。
本洗滌組成物通常還包含水。可將任何用量的水加至本組成物以提供各成分于最終的洗滌浴中的所需濃度。水的指定用量系于本領域熟練技術人員的能力范圍以內。
使用本組成物可以有利地移除或洗掉錫及各式各樣的錫合金。此等錫合金包含錫-鉛、錫-銀、錫-銅、錫-銀-銅、錫-鉍、錫-銻等。錫于此等錫合金中的量可于廣大的范圍內變化，例如以該合金組成為基準，從1至99.9％，其余系一或多種形成合金的金屬。示范性的錫-鉛合金包含，但不限于，90/10及60/40。示范性的錫-銅合金包含，但不限于，93/7至99.9/0.1，較佳共熔的錫-銅。本組成物特別適用于洗滌無鉛的錫合金，例如無鉛的二元錫合金及三元錫合金。
本組成物系適用于洗滌各種基材，例如銅、印刷線路板、如導線架的電子裝置包裝及例如不銹鋼帶的用于電子裝置制造的金屬運送設備，的錫及錫合金。詳言之，本組成物系適于電解洗滌基材的錫及錫合金，較佳不銹鋼基材。
因此，本發明包含基材的錫及錫合金的電解洗滌方法，包含以下的步驟i)使含錫或錫合金的基材與該組成物接觸，該組成物包含a)一或多種有機磺酸類；b)一或多種經硝基取代的有機化合物類；及c)硫酸或具有50至80℃云點的非離子型表面活性劑中的至少一種；及ii)對該基材施加足夠的陽極電位以達到至少部分移除該錫或錫合金。
根據本發明可有效地移除例如印刷線路板的電子裝置上的錫及錫合金焊料。因此，本發明提供含電子裝置的錫或錫合金洗滌步驟的電子裝置制造方法，包含使含錫或錫合金與一組成物接觸，該組成物包含a)一或多種有機磺酸類；b)一或多種經硝基取代的有機化合物類；及c)硫酸；達一段足以移除至少該錫或錫合金的一部分的時間。
于另一實施例中，本發明提供含洗滌電子裝置的錫合金步驟的電子裝置制造方法，包含以下的步驟i)使含錫或錫合金的基材與一組成物接觸，該組成物包含a)一或多種有機磺酸類；b)一或多種經硝基取代的有機化合物類；及c)硫酸；其中該組成物實質上不含外加的硝酸及硝酸根離子；及ii)對該基材施加足夠的陽極電位以達到至少部分移除該錫或錫合金。
本發明的另一實施例系用以移除用于制造電子裝置的金屬運送設備的錫或錫合金的方法，包含以下的步驟a)使含錫或錫合金的金屬運送設備與該組成物接觸，該組成物包含1)一或多種有機磺酸類；2)一或多種經硝基取代的有機化合物類；及3)硫酸或具有50至80℃云點的非離子型表面活性劑中的至少一種；及b)對該金屬運送設備施加足夠的陽極電位以達到至少部分移除該錫或錫合金。較佳的金屬運送設備系用以通過該制造程序以運送導線架的不銹鋼帶及夾子。
如上所述，于此等導線架制造程序中，該不銹鋼帶與夾子會與錫或錫合金洗滌浴接觸。于離開該洗滌浴之前，該不銹鋼帶及夾子會通過逆向極性電極系統。該系統將于該不銹鋼帶及夾子背面鍍敷錫的迅速涂層(flashcoat)。一般而言需要此等迅速錫涂層，否則反復暴露于該錫鍍敷/錫洗滌循環時該不銹鋼帶將會鈍化。一旦該不銹鋼帶鈍化，沉積于該帶子上的錫會于該電鍍程序期間剝落。此等錫剝落物系不欲的，因為此等將于該鍍敷浴中形成微粒而形成該鍍敷電子裝置的短路，造成精糙的沉積物等。
通過使此等沉積物與本組成物接觸達一段足以至少部分移除該基材的錫或錫合金的時間以移除錫及錫合金沉積物。該錫及錫合金較佳與本組成物接觸達一段足以移除該基材的錫或錫合金沉積物的時間。欲移除該錫及錫合金沉積物所需的特定時間端視選用的特定洗滌組成物及該洗滌組成物中各成分的濃度、該洗滌浴的溫度及欲移除的特定錫合金而定。適合的接觸時間系5至120秒，較佳10至45秒。
通常都會加熱本組成物。適合的溫度系于廣大的范圍內，例如室溫至65℃(150°F)。本洗滌浴較佳于40至60℃的范圍內的溫度時操作，更佳45至55℃。本洗滌組成物提供于較高溫度時比習知的錫及錫合金洗滌浴作業更良好的優點。
該錫及錫合金沉積物可以各種方法與本組成物接觸，例如于該洗滌浴中含浸或蘸浸該錫或錫合金，或于該錫及錫合金上噴布該洗滌組成物。其它本領域熟練技術人員能力范圍所及的方法亦可。
使用該浴時，一般而言沉淀物隨時間于錫或錫合金洗滌浴中形成。一般而言此等沉淀物通過過濾移除，因此能連續使用該洗滌浴。然而，此等沉淀物并非均可輕易過濾，因此導致阻塞過濾器及/或整個洗滌浴的處理。比起習知的錫及錫合金洗滌浴，本洗滌組成物具有此等沉淀物可更輕易地過濾的優點。因此，本洗滌浴可使用更長的時間，藉以降低處理造成的浪費并節省制造廠商的時間及金錢。
本發明還提供含錫或錫合金洗滌設備的電子裝置制造設備，包括含a)一或多種有機磺酸類；b)一或多種經硝基取代的有機化合物類；及c)硫酸或具有50至80℃云點的非離子型表面活性劑中的至少一種的組成物的貯槽；陰極及對含錫或錫合金的基材施加陽極電位的工具。有一示范性設備系使用于導線架的制造，其中該不銹鋼帶系基材。該設備還包含陰極，通常由不銹鋼制成，浸于該同樣的溶液中當作帶子。電位可以直流電、脈沖電流、脈沖-周期反轉及重疊交流電施加。例如，使用該直流電時，通過使二電極經由導線連至直流電整流器的輸出部而施加電位。
本洗滌組成物的另一優點在于能比習知洗滌組成物更快移除錫及錫合金，詳言之使用電解洗滌時。此等增加的洗滌速率會降低移除錫及錫合金沉積物所需的時間，因此增加制造生產力。
本組成物另一優點在于洗滌錫及錫合金極為有效而不需使用外加的硫脲、硫脲衍生物、于酸溶液中會釋放鹵原子或含鹵素的錯合物的無機化合物或鹵化乙酸。因此，本組成物較佳不含外加的硫脲、硫脲衍生物、于酸溶液中會釋放鹵原子或含鹵素的錯合物的無機化合物或鹵化乙酸。
以下列實施例說明本發明的其它不同方面，但并不欲在任何方面用來限制本發明的范疇。
實施例實施例1結合下列所示的成分及量制備洗滌組成物。

實施例2(比較例)結合下列所示的成分及量制備習知洗滌組成物。

實施例3將錫或錫合金鍍敷在3×4in(大約7.6×10.2cm)的荷爾電池板。使用商業上可購得的鍍敷浴與標準鍍敷條件來沉積錫及錫合金。
接著使鍍有錫及每種合金的板與實施例1或實施例2的洗滌組成物接觸。該洗滌組成物保持在50℃的溫度。將1.5伏特的陽極電位施加至該板并持續直到電流變得非常小，不銹鋼出現鈍化及沉積物完全移除為止。量測該洗滌速率(μin/cm)并將結果記錄于表1中。

與習知的錫和錫合金的洗滌浴相較，上述數據清楚顯示本發明組成物具有增加的洗滌速率。
實施例4除了省略腐蝕抑制劑，N-月桂基肌氨酸鈉以外，重復實施例1的步驟。
實施例5使用習知的錫鍍敷浴在標準的鍍敷條件下，以純錫鍍敷含有不銹鋼夾(SS302)的不銹鋼帶材料(SS316)，然后使用實施例1和4的洗滌組成物在35℃從該帶材料將錫移除。重復鍍敷和移除該帶材料以評估該洗滌浴對于不銹鋼的腐蝕性。
在每個洗滌循環中，將1.5V的陽極電位施加至該帶材料并持續直到電流變為非常小，不銹鋼出現鈍化及沉積物完全移除為止。當電流變得非常小時則視為已完成該洗滌循環。然后重新鍍敷該不銹鋼帶及重復該洗滌循環。將此等鍍敷/洗滌循環重復50次，以仿照具有連續不銹鋼帶的傳統導線架制程。
在第1個洗滌循環與每10個循環的后，使用誘導偶合等離子體(“ICP”)技術分析該洗滌組成物的不銹鋼合金金屬的含量。在洗滌浴中，不銹鋼合金金屬的存在表示不銹鋼的腐蝕。此種合金金屬的量越低，則不銹鋼的腐蝕越少。其結果記錄于表2中。
表2

上述數據清楚地顯示在實施例1的洗滌浴中少量的腐蝕抑制劑，能極有效降低不銹鋼的腐蝕。因此，本發明洗滌組成物可供較快移除錫和錫-合金沉積物，能用于較高的溫度下，并顯示較少的不銹鋼腐蝕。
實施例6除了將N-月桂基肌氨酸鈉以100ppm的量使用之外，重復實施例1的步驟。
實施例7除了以第三丁基鄰苯二酚代替N-月桂基肌氨酸鈉并且以β-萘酚與13摩爾的環氧乙烷縮合代替環氧乙烷/環氧丙烷嵌段共聚物，重復實施例1的步驟。
實施例8除了以三乙醇胺月桂酸酯取代N-月桂基肌氨酸鈉之外，重復實施例6的步驟。
實施例9除了將第三丁基鄰苯二酚以200ppm的量使用并且以丁醇與10摩爾的環氧乙烷縮合代替β-萘酚與13摩爾的環氧乙烷縮合之外，重復實施7的步驟。
實施例10除了以三唑代替第三丁基鄰苯二酚并且以經苯乙烯化的酚與5摩爾的環氧乙烷縮合代替丁醇與10摩爾的環氧乙烷縮合之外，重復實施9的步驟。
實施例11除了以225ppm量的N-辛醯基肌氨酸代替N-月桂基肌氨酸鈉以外，重復實施例1的步驟。
實施例12除了以275ppm量的N-十四醯基肌氨酸代替N-月桂基肌氨酸鈉以外，重復實施例1的步驟。
實施例13除了以100ppm量的N-十八醯基肌氨酸鉀鹽代替N-月桂基肌氨酸鈉以外，重復實施例1的步驟。
權利要求
1.一種適合從基材洗滌錫和錫合金的組成物，其特征在于，包括(a)一種或多種的有機磺酸；(b)一種或多種經硝基取代的有機化合物；及(c)至少一具有50至80℃的云點的磺酸或非離子表面活性劑。
2.如權利要求1所述的組成物，其特征在于該一種或多種有機磺酸選自甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸及鹵苯磺酸所成組群。
3.如權利要求1所述的組成物，其特征在于該一種或多種經硝基取代的有機化合物還包括增強水溶性的取代基。
4.如權利要求3所述的組成物，其特征在于增強水溶性的取代基為-SO3H或-CO2H。
5.如權利要求1所述的組成物，其特征在于該一種或多種經硝基取代的有機化合物選自硝基苯磺酸、硝基苯磺酸的堿金屬鹽和堿土金屬鹽、硝基苯羧酸、硝基苯羧酸的堿金屬鹽和堿土金屬鹽、硝基鹵苯、硝基苯胺及所成組群。
6.如權利要求1所述的組成物，其特征在于硫酸以至少1mL/L的量存在。
7.如權利要求1所述的組成物，其特征在于該一種或多種烷磺酸以10至500mL/L的量存在。
8.如權利要求1所述的組成物，其特征在于該一種或多種經硝基取代的有機化合物以5至50g/L的量存在。
9.如權利要求1所述的組成物，其特征在于還包括一種或多種腐蝕抑制劑。
10.如權利要求9所述的組成物，其特征在于該一種或多種腐蝕抑制劑選自鄰苯二酚、第三丁基鄰苯二酚、苯甲酸、第三丁基苯甲酸、癸二酸二鈉、三乙醇胺月桂酸酯、異壬酸、對甲苯磺胺己酸的三乙醇胺鹽、N-醯基α-胺基酸、N-醯基α-胺基酸鹽、壬苯氧乙酸、聚羧酸、含氮雜環，及含磷化合物。
11.如權利要求10所述的組成物，其特征在于該N-醯基α-胺基酸和N-醯基α-胺基酸鹽選自N-醯基α-胺氨酸及N-醯基α-肌氨酸鹽所成組群。
12.如權利要求11所述的組成物，其特征在于N-醯基α-肌氨酸及其鹽選自N-乙醯基肌氨酸、N-戊醯基肌氨酸、N-己醯基肌氨酸、N-辛醯基肌氨酸、N-十二醯基肌氨酸、N-十四醯基肌氨酸、N-十八醯基肌氨酸及其鹽。
13.如權利要求1所述的組成物，其特征在于該非離子表面活性劑以0.05至2g/L的量存在。
14.如權利要求1所述的組成物，其特征在于該組成物不含硫酸且該一種或多種經硝基取代的有機化合物以5g/L或更多的量存在。
15.一種用來從基材電解洗滌錫和錫合金的方法，其特征在于，包括(a)使含有錫和錫合金的基材與權利要求1所述的組成物接觸；及(b)將足夠的陽極電位施加于該基材達至少部分移除該錫和錫合金。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于該一種或多種有機磺酸選自甲烷磺酸、乙烷磺酸、丙烷磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸及鹵苯磺酸所成組群。
17.如權利要求15所述的方法，其特征在于還包括一種或多種腐蝕抑制劑。
18.一種用來從基材電解洗滌錫和錫合金的方法，其特征在于，包括(a)使含有錫和錫合金的基材與權利要求1所述的組成物接觸；及(b)將足夠的陽極電位施加于該基材達至少部分移除該錫和錫合金。
19.一種用來從基材洗滌錫和錫合金的方法，其特征在于包括使含有錫和錫合金沉積物的基材與組成物接觸一段足以從該基材至少部分移除錫或錫合金的步驟，該組成物包含(a)一種或多種的有機磺酸；(b)一種或多種經硝基取代的有機化合物；及(c)至少一具有50至80℃的云點的磺酸或非離子表面活性劑。
20.一種用于從電子裝置制造中所使用的金屬運送設備移除錫或錫合金的方法，其特征在于，包括下列步驟(a)使含有錫和錫合金的基材與組成物接觸，該組成物包含(1)一種或多種的有機磺酸；(2)一種或多種經硝基取代的有機化合物；與(3)至少一具有50至80℃的云點的磺酸或非離子表面活性劑；以及(b)將足夠的陽極電位施加于該基材達至少部分移除該錫和錫合金。
全文摘要
本發明提供一種適合從基材電解洗滌錫及錫合金的組成物，以及洗滌此等錫及錫合金的方法。該組成物特別適合用來電解洗滌無鉛的錫合金，而且更特別適合從不銹鋼基材上洗滌錫及錫合金。
文檔編號C23F1/30GK1418941SQ02143580
公開日2003年5月21日 申請日期2002年10月11日 優先權日2001年10月11日
發明者I·伯古斯拉夫斯基, A·齊拉菲斯, M·P·托本 申請人:希普利公司