JP2000037670A - 電気機器構成用成形部品の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】金属平板を成形してなる同一形状の部品を積層
状態で洗浄する際に、隙間部分の洗浄効果が要求洗浄度
を十分満たし、洗浄剤残滓によって部品品質を損なわな
い電気機器構成用成形部品の洗浄方法を提供する。 【解決手段】洗浄槽２と、第一濯水槽４および第二濯水
槽５とを備えた多槽浸漬洗浄方式の洗浄設備を用い、ト
リエタノールアミンなどの有機アルカリ剤１１を主体と
する洗浄剤１ａの濃度が０．３％以上となる範囲で水で
希釈した洗浄液１を洗浄槽２に保持し、水３を給水管３
ａから矢印Ｐの方向に供給し、第二濯水槽５内から第一
濯水槽４を流通させて排水管３ｂから矢印Ｑの方向に排
出する。被洗浄物を洗浄槽２内に浸漬して分離された汚
染物質を排液管２ｂを介して汚染物質分離除去機構２ｃ
内で除去した後、被洗浄物を順次第一濯水槽４および第
二濯水槽５に浸漬してすすぎ処理を行って高い要求洗浄
度を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属平板を成形し
てなる電気機器構成用成形部品の製造過程で、表面に付
着した加工油を主体とする汚染物質を除去するための湿
式の洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、金属平板を成形して作製される
電気機器構成用成形部品（例えば、集積回路用のリード
フレーム，継電器用のベースや接触子，筐体用のパネル
部材，回転機や変圧器用の鉄心部材など）の製造過程に
おいては、それら成形部品の表面に付着した加工油を主
体とする汚染物質を除去して要求清浄度を保持するため
の洗浄工程が設けられている。

【０００３】電気機器構成用成形部品の洗浄工程につい
ては、電気機器の特性や信頼性を確保する上でも非常に
重要な工程の一つであって、特に、金属平板を切削加工
やプレス加工などにより成形した成形部品では、作業性
を向上させて量産性を高めるために、同一形状の成形部
品を成形時の汚染物質が付着した状態で数十枚単位で積
層して搬送し、次工程の処理の直前に積層状態のまま一
括して洗浄処理することが多い。

【０００４】電気機器構成用成形部品の積層例を図３お
よび図４に示す。図３は、リードフレームの積層状態を
示す斜視図であって、集積回路用のリードフレーム１０
１が数十枚積層され、また、図４は、回転接触板の積層
状態を示す斜視図であって、継電器用の回転接触板１０
２が数十枚積層されている。電気機器構成用成形部品の
洗浄工程では、浸漬式，噴霧式，超音波式など洗浄液を
用いた湿式による各種の洗浄方式が開発・実用化され、
被洗浄物の材質・形状または付着した汚染物質や洗浄剤
の種類あるいは洗浄の前後工程などに適合する洗浄方式
が選択採用されている。

【０００５】一般的な洗浄方式としては、汚染物質を溶
解または分離させるための洗浄液を保持できる幾つかの
洗浄槽と、水洗用の水などを保持できる幾つかの濯水槽
とを備え、被洗浄物を洗浄槽内へ浸漬して付着した汚染
物質を溶解または分離させた後に濯水槽ですすぎ処理を
行う多槽浸漬洗浄方式が多用され、一連の洗浄工程が終
了した後に熱風乾燥などの乾燥処理を行っている。

【０００６】多槽浸漬洗浄方式は、単純な設備構成と簡
単な操作によって設備コストならびに運転コストが安価
であることを特徴としている。図２は、多槽浸漬洗浄方
式による洗浄設備の一例を示す断面図であって、洗浄液
１が保持された洗浄槽２と、水３が保持された第一濯水
槽４および第二濯水槽５とを備え、洗浄槽２には給液管
２ａおよび排液管２ｂを介して汚染物質分離除去機構２
ｃが付設され、第一濯水槽４ならびに第二濯水槽５には
水３が、それぞれ給水管３ａから矢印Ｐで示す方向に供
給され、排水管３ｂから矢印Ｑで示す方向に排出されて
いる。

【０００７】図２において、洗浄手順としては、まず、
被洗浄物を洗浄槽２内に浸漬し、被洗浄物の表面に付着
している汚染物質を溶解または分離させて清浄化すると
ともに、汚染物質を洗浄液１に乳化・分散させた状態で
排液管２ｂへ流出させて汚染物質分離除去機構２ｃ内で
除去し、給液管２ａから清浄な洗浄液１を洗浄槽２内に
供給する。次に、洗浄液１で清浄化された被洗浄物を洗
浄槽２から引き上げて第一濯水槽４内に浸漬し、第一濯
水槽４内の水３によって被洗浄物の表面に付着した洗浄
液１や残留汚染物質を洗い落とし、ひき続いて、被洗浄
物を第一濯水槽４から引き上げて第二濯水槽５内に浸漬
し、第一濯水槽４内で洗い落とされずに残留した洗浄液
１や汚染物質を第二濯水槽５内の水３によって洗い落と
すことにより被洗洗浄物の所定の要求洗浄度を満たして
いる。

【０００８】成形時に加工油を主体とした汚染物質が表
面に付着した成形部品を前述のような積層状態で洗浄処
理する際には、その汚染物質が個々の成形部品間の隙間
部分に残滓として残留する場合があるので、従前は、油
溶解性に優れた例えば通称フロン１１３やトリクロロエ
タンなどの塩素系有機溶剤を洗浄剤として液状あるいは
蒸気の状態で使用して隙間部分を重視した脱脂洗浄を行
うことが多かった。

【０００９】近年、オゾン層保護に係わる地球環境問題
から塩素系有機溶剤の使用が制限されるようになったこ
ともあって、苛性ソーダ，炭酸ソーダ，珪酸ソーダ，燐
酸ソーダなどの無機アルカリ塩をアルカリ剤とし、界面
活性剤を配合して水で希釈した無機アルカリ系の洗浄剤
が用いられることが多くなった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】一般に、電気機器構成
用成形部品の加工工程においては、機械油などの鉱油系
加工油を用いる切削加工などと、比較的油性の強い脂肪
酸系加工油を用いるプレス加工などとが続けて処理され
ることが多いため、種々の油が混在状態で成形部品の表
面に汚染物質として付着する場合が多い。

【００１１】従って、このような成形部品の加工工程で
は、各加工油種毎に最適な洗浄剤を用いてその都度洗浄
処理を行うことが理想的ではあるが、設備面が煩雑化し
てコスト高になるため現実的ではなく、むしろ、種々の
油が混在状態となった汚染物質に対して可能な限り広範
な洗浄効果の得られる洗浄剤を選定することが実用上重
要である。

【００１２】ところが、従前の無機アルカリ系の洗浄剤
を用いた場合には、脂肪酸系加工油に対しては鹸化反応
によって良好な洗浄効果が得られるものの、浸透性が悪
いために隙間部分の洗浄効果が不十分となる恐れがあ
り、また、鉱油系加工油のような無極性油に対しては鹸
化反応が起こらないために洗浄性が悪く、界面活性剤を
補完することにより洗浄性を高めようとすると脂肪酸系
加工油に対する洗浄効果が低下してしまう恐れがあり、
さらに、すすぎ処理が不十分の場合には腐食性の強い無
機アルカリ成分の残留によって被洗浄物の表面を汚損し
てしまう恐れがあるという問題点があった。

【００１３】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、金属平板を成形してなる同一形
状の部品を積層状態で洗浄する際に、被洗浄物に付着し
た加工油を主体とした汚染物質に対して良好な洗浄効果
が確保でき、かつ隙間部分の洗浄効果が要求洗浄度を十
分満たし得るとともに、万一洗浄剤残滓が被洗浄物に残
留した場合でも残留成分によってその品質が損なわれる
ことのない電気機器構成用成形部品の洗浄方法を提供す
ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前述の目
的は、金属平板を成形してなる同一形状の部品を、積層
状態で洗浄液に浸漬して洗浄する電気機器構成用成形部
品の洗浄方法において、洗浄液として有機アルカリ系の
洗浄剤を用いることにより達成される。そして、洗浄液
は、アルカノールアミン系の有機アルカリ剤を主体とす
るアルカリ洗浄剤を用いることが好ましく、さらに、洗
浄槽内の有機アルカリ剤の容量百分率濃度が０．３以上
になるように洗浄剤原液を水で希釈された洗浄液を用い
ることがよい。

【００１５】アルカノールアミン系の有機アルカリ剤を
主体とするアルカリ洗浄剤を用いた場合には、高い脱脂
能力と隙間浸透性が得られるので、加工油を主体とした
汚染物質に対して被洗浄物の要求清浄度を十分満たす良
好な洗浄効果が確保できるとともに、水洗工程でのすす
ぎ処理が不十分であっても洗浄後の洗浄剤残滓による腐
食が回避でき、無機アルカリ成分の残留時に比較して被
洗浄物の表面汚損の影響を最小限に抑制することができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明は、前述した従前の多槽浸
漬洗浄方式において、有機アルカリ剤を主体とするアル
カリ洗浄剤原液を用い、この有機アルカリ洗浄剤原液を
所定の濃度になるように水で希釈した洗浄液を洗浄槽内
に保持し、例えば集積回路用のリードフレームなどのよ
うな金属平板を成形してなる同一形状の部品を積層状態
で被洗浄物として洗浄液内に浸漬し、表面に付着した加
工油主体の汚染物質を分離させた後、水洗用の濯水槽に
よりすすぎ処理を行う洗浄方法である。

【００１７】本発明によれば、例えばモノエタノールア
ミン，ジエタノールアミン，トリエタノールアミンなど
からなる例えばアルカノールアミン系の有機アルカリ剤
主体のアルカリ洗浄剤原液（通常は濃度５％〜３０％の
ものを用意する）を有機アルカリ剤の容量百分率濃度が
０．３以上となる範囲で水で希釈した洗浄液を用いる。

【００１８】図面を参照して本発明の詳細について説明
する。図１は、本発明の多槽浸漬洗浄方式による洗浄設
備の一例を示す断面図であって、トリエタノールアミン
からなる有機アルカリ剤１１を主体とするアルカリ洗浄
剤１ａを有機アルカリ剤の容量百分率濃度が０．３以上
となるように水で希釈した洗浄液１が保持された洗浄槽
２と、水３が保持された第一濯水槽４および第二濯水槽
５とを備え、洗浄槽２には給液管２ａおよび排液管２ｂ
を介して汚染物質分離除去機構２ｃが付設され、第一濯
水槽４の下部と第二濯水槽５の上部とは連結管６により
連結され、第二濯水槽５の下部には給水管３ａが連結さ
れ、第一濯水槽４の上部には排水管３ｂが連結され、第
二濯水槽５に連結されている給水管３ａから矢印Ｐで示
す方向に供給された純水３は、第二濯水槽５内から連結
管６を介して第一濯水槽４に流入し、第一濯水槽４に連
結されている排水管３ｂから矢印Ｑで示す方向に排出さ
れている。

【００１９】図１において、洗浄手順としては、まず、
被洗浄物を洗浄槽２内に浸漬し、被洗浄物の表面に付着
している汚染物質を分離させて清浄化するとともに、汚
染物質を洗浄液１に乳化・分散させた状態で排液管２ｂ
へ流出させて汚染物質分離除去機構２ｃ内で除去し、給
液管２ａを介して清浄な洗浄液１を洗浄槽２内に供給す
る。次に、洗浄液１で清浄化された被洗浄物を洗浄槽２
から引き上げて第一濯水槽４内に浸漬し、水３によって
被洗浄物の表面に付着した洗浄液１や残留汚染物質を洗
い落とし、ひき続いて、被洗浄物を第一濯水槽４から引
き上げて第二濯水槽５内に浸漬し、第一濯水槽４内で洗
い落とされずに残留した洗浄液１や汚染物質を第二濯水
槽５内の水３によって洗い落とすことにより被洗浄物の
高い要求洗浄度を満たしている。 （実施例１）１つの洗浄槽ならびに連結管で連結された
２つの濯水槽（第一濯水槽および第二濯水槽）を備え、
洗浄槽と第一濯水槽には２８ｋＨｚの超音波を付与した
３槽浸漬洗浄方式の洗浄設備を用意し、洗浄槽内にはト
リエタノールアミンからなる有機アルカリ剤を主体とす
るアルカリ洗浄剤原液（濃度５％）を水で希釈して有機
アルカリ剤の容量百分率濃度を１．０とした有機アルカ
リ系の洗浄液を注入し、この洗浄液内にプレス加工によ
る加工油が表面に付着した集積回路用のリードフレーム
２０枚を積層状態で１０分間浸漬し、その後引き上げて
第一濯水槽内で水によるすすぎ処理を１０分間行い、ひ
き続いて第二濯水槽内で水によるすすぎ処理を１０分間
行った後に乾燥処理を行った。 （実施例２）洗浄液の有機アルカリ剤の容量百分率濃度
を０．５としたことの他は実施例１と同様とした。 （実施例３）洗浄液の有機アルカリ剤の容量百分率濃度
を０．３としたことの他は実施例１と同様とした。 （比較例１）洗浄液の有機アルカリ剤の容量百分率濃度
を０．２としたことの他は実施例１と同様とした。 （比較例２）有機アルカリ系の洗浄剤は用いず、無機ア
ルカリ塩に界面活性剤を配合した従前の無機アルカリ系
の洗浄剤原液を水で希釈した洗浄液を洗浄槽内に注入し
たことの他は実施例１と同様とした。 （比較例３）アルカリ系の洗浄剤は用いず、トリクロロ
エタン（塩素系有機溶剤）を洗浄液として洗浄槽内に注
入し、それぞれが独立して連結のない２つの濯水槽（第
一濯水槽および第二濯水槽）を用いたことの他は実施例
１と同様とした。

【００２０】こうして得られた実施例１〜３ならびに比
較例１〜３のそれぞれ２０枚のリードフレームについ
て、洗浄工程終了直後に洗浄効果すなわち表面の残留油
分量を指標として油洗浄性の評価を実施するとともに、
洗浄後の常態放置での洗浄剤残滓による腐食の有無を目
視調査した。以上の結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】 表１から明らかなように、実施例１〜３においては、ア
ルカノールアミンなど有機アルカリ系の洗浄剤を用いた
洗浄液の濃度が０．３％以上にあっては、隙間部分およ
び隙間以外いずれでも油洗浄性が極めて良好であり、か
つ洗浄後の洗浄剤残滓による腐食が発生しないことが確
認され、比較例１においては、実施例１〜３と同様の洗
浄剤を用いた洗浄液の濃度が０．３％未満の場合には油
洗浄性が低下し、また、比較例２においては、隙間部分
の油洗浄性がやや悪くなるとともに、洗浄剤残滓による
腐食などの発生が懸念され、また、比較例３において
は、油洗浄性が極めて良好であるが、洗浄後の表面に酸
化膜が形成され易いなどのことが判った。

【００２２】一方、有機アルカリ剤を主体とする洗浄液
の濃度に対する洗浄効果の関係を明確にするために、ト
リエタノールアミンを主体とするアルカリ洗浄剤原液を
水で希釈して作製した洗浄液内で、加工油が表面に付着
した金属薄板片を洗浄した時の残留油分の分析調査を行
った。この調査実験では、洗浄剤原液は濃度１０％およ
び３０％のものを用い、洗浄液については有機アルカリ
剤の容量百分率濃度を０．２，０．３，０．４，０．．
５，０．６，０．８および１．０とした。

【００２３】以上の結果を図５に示す。図５は、洗浄液
の濃度に対する油分残留量のグラフであって、横軸が洗
浄液の濃度すなわち洗浄液中の有機アルカリ剤の容量百
分率濃度（％），縦軸が洗浄前の付着油分を１００％と
した時の洗浄後の油分残留量（％）を表し、原液濃度１
０％および３０％の区分により調査実験結果をプロット
し、各プロット点の上限を１つの曲線で結んでいる。

【００２４】図５から明らかなように、原液濃度の差異
はほとんどなく、有機アルカリ剤の濃度が０．３％以上
では油分残留量が高々４％に抑制されて良好な洗浄効果
が得られるが、有機アルカリ剤の濃度が０．３％未満で
は油分残留量が急激に増加して洗浄効果が大きく低下す
ることが判った。以上の結果から、例えばリードフレー
ムなどの金属平板を成形してなる同一形状の部品を、積
層状態で洗浄液に浸漬して洗浄する洗浄方法としては、
洗浄液としてアルカノールアミン系の有機アルカリ剤を
主体とする有機アルカリ系の洗浄剤を用い、洗浄槽内の
有機アルカリ剤の容量百分率濃度が０．３以上になるよ
うに洗浄剤原液を水で希釈することが有効であることが
確認された。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、金属平板を成形してな
る同一形状の部品を積層状態で洗浄液に浸漬して洗浄す
る際には、アルカノールアミン系の有機アルカリ剤を
０．３％以上の濃度となる範囲で水で希釈した洗浄液を
用いて一般の多槽浸漬洗浄方式で洗浄処理を行うことに
より、被洗浄物の隙間部分および隙間以外の部分いずれ
でも極めて良好な油洗浄性が得られることから、被洗浄
物に付着した加工油を主体とした汚染物質に対して良好
な洗浄効果が確保でき、かつ隙間部分の洗浄効果が要求
洗浄度を十分満たし得るとともに、腐食性のある無機ア
ルカリ成分や塩素系有機溶剤などとは異なり、洗浄後の
洗浄剤残滓による腐食が大きく抑制され、良好な品質を
確保することができる。

【００２６】そして、本発明の付帯効果としては、洗浄
方法が単純な設備構成と簡単な操作によるために、設備
コストならびに運転コストを安価に抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多槽浸漬洗浄方式による洗浄設備の一
例を示す断面図

【図２】多槽浸漬洗浄方式による洗浄設備の一例を示す
断面図

【図３】リードフレームの積層状態を示す斜視図

【図４】回転接触板の積層状態を示す斜視図

【図５】洗浄液の濃度に対する油分残留量のグラフ

【符号の説明】

１・・・・・・洗浄液 １ａ・・・・洗浄剤 ２・・・・・・洗浄槽 ２ａ・・・・給液管 ２ｂ・・・・排液管 ２ｃ・・・・汚染物質分離除去機構 ３・・・・・・水 ３ａ・・・・給水管 ３ｂ・・・・排水管 ４・・・・・・第一濯水槽 ５・・・・・・第二濯水槽 ６・・・・・・連結管 １１・・・・・・有機アルカリ剤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属平板を成形してなる同一形状の部品
   を、積層状態で洗浄液に浸漬して洗浄する電気機器構成
   用成形部品の洗浄方法において、前記洗浄液として有機
   アルカリ系の洗浄剤を用いることを特徴とする電気機器
   構成用成形部品の洗浄方法。
2. 【請求項２】洗浄液は、アルカノールアミン（アミノア
   ルコール）系の有機アルカリ剤を主体とするアルカリ洗
   浄剤を用いることを特徴とする請求項１記載の電気機器
   構成用成形部品の洗浄方法。
3. 【請求項３】洗浄槽内の有機アルカリ剤の容量百分率濃
   度が０．３以上になるように洗浄剤原液を水で希釈され
   た洗浄液を用いることを特徴とする請求項２記載の電気
   機器構成用成形部品の洗浄方法。