JP2002198636A - 洗浄方法 - Google Patents

洗浄方法

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JP2002198636A
JP2002198636A JP2000396658A JP2000396658A JP2002198636A JP 2002198636 A JP2002198636 A JP 2002198636A JP 2000396658 A JP2000396658 A JP 2000396658A JP 2000396658 A JP2000396658 A JP 2000396658A JP 2002198636 A JP2002198636 A JP 2002198636A
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cleaning
liquid
rinsing
flux
washing
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JP2000396658A
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Kenji Saito
健司 齋藤
Shigeo Santo
茂夫 山藤
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Momentive Performance Materials Japan LLC
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GE Toshiba Silicones Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フラックスの付着した物品を洗浄又はすすい
だ洗浄液又はすすぎ液の腐食成分を効果的に除去する洗
浄液又はすすぎ液の処理方法を提供すること。 【解決手段】 フラックスの付着した物品を洗浄又はす
すいだ洗浄液又はすすぎ液を、合成ゼオライトで処理す
ることを特徴とする。これによって、洗浄液又はすすぎ
液の使用寿命を2倍以上に延ばすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フラックスの付着
した物品を洗浄又はすすいだ洗浄液又はすすぎ液の腐食
成分を除去する洗浄液又はすすぎ液の処理方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電子部品を実装した配線基板には、はん
だ付け時のフラックス等による汚れが付着しているた
め、一般に水系や非水系等の洗浄液により洗浄し、さら
に洗浄液と相溶性のあるすすぎ液によりすすいで付着し
た洗浄液を除去し、しかる後基板等に付着したすすぎ液
を乾燥除去することが行われている。
【0003】このようにフラックス等による汚れの付着
した配線基板の洗浄やすすぎを繰返していると、洗浄液
やすすぎ液には、フラックスに由来する汚れ物質が蓄積
し、この洗浄液やすすぎ液に浸漬された電子部品等に付
着残留してリーク、マイグレーション、絶縁抵抗の低
下、ピンや配線の腐食等の故障の原因となる。
【0004】このため、特に集積度の高い配線基板の洗
浄やリンスに用いられる洗浄液やすすぎ液は頻繁に交換
しなければならず、洗浄液やすすぎ液の消費量の増大
や、作業性の低下、廃液処理の問題を引き起こすという
問題があった。
【0005】一般に、液体中の汚れ物質の除去手段とし
ては、蒸留や活性炭やイオン交換樹脂による汚れ物質の
吸着除去等の方法が知られているが、蒸留は処理コスト
が高くつき、また活性炭やイオン交換樹脂による吸着で
は、腐食物質を完全に除去することができないという問
題がある。
【0006】本発明者等は、かかる問題を解消すべく鋭
意研究をすすめたところ、吸着剤のなかでも、合成ゼオ
ライトのように表面が極性で平均吸着孔半径の比較的大
きい吸着剤でフラックスの付着した物品を洗浄又はすす
いだ洗浄液又はすすぎ液を処理した場合には、洗浄液又
はすすぎ液の中から効果的に腐食性物質が除去されるこ
とを見出だした。
【0007】平均吸着孔半径の大きい吸着剤で腐食性物
質が除去できる理由は必ずしも明確ではないが、次のよ
うな理由によるものではないかと考えられる。
【0008】すなわち、Sn−Pb系フラックスは、一
般にロジンに少量の活性剤を混合して作られているが、
はんだ付け時の高温によりこれらの材料が炭化や解重合
を起こして分子径が実質的に大きなものとなり、このた
め平均吸着孔半径の小さい活性炭やイオン交換樹脂では
捕捉されずに平均吸着孔半径の大きい合成ゼオライトの
場合に捕捉されるものと考えられる。
【0009】ちなみに、典型的な合成ゼオライト、イオ
ン交換樹脂および活性炭の平均吸着孔半径は表1のとお
りである。
【0010】
【表1】 表1において、合成ゼオライトは、アルカリ金属又はア
ルカリ土類金属の結晶性含水アルミノケイ酸塩がマクロ
ポアを形成しながら三次元的構造をなしたもので、表面
のミクロ孔(0.4nm程度)の他に、平均半径100
nmの吸着孔(マクロ孔)を有している。イオン交換樹
脂は含水状態でミクロ孔を有しており、活性炭もバラツ
キの多いミクロ孔を有している。なお、合成ゼオライト
は表面が極性であるが、活性炭には極性はなく、したが
って合成ゼオライトは極性のある分子を吸着し易いが、
活性炭には特にこのような性質は備えていない。
【0011】本発明は、かかる知見に基づいてなされた
もので、フラックスの付着した物品を洗浄又はすすいだ
洗浄液又はすすぎ液の腐食成分を効果的に除去する洗浄
液又はすすぎ液の処理方法を提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の洗浄液又はすす
ぎ液の処理方法は、フラックスの付着した物品を洗浄又
はすすいだ洗浄液又はすすぎ液を、合成ゼオライトで処
理することを特徴とする。合成ゼオライトは、一般に平
均吸着孔半径が60nm以上、通常は80nm以上であ
り、イオン交換樹脂で効果がない点を考えると、腐食性
物質はこのポア内に分子吸着されるものと考えられる。
【0013】したがって、本発明においては、合成ゼオ
ライトに限らず、平均吸着孔半径が60nm以上の吸着
剤であれば有効である。
【0014】合成ゼオライトによる処理は、合成ゼオラ
イトをカラムに詰めて、このカラムに、フラックスの付
着した物品を洗浄又はすすいだ洗浄液又はすすぎ液を、
通過させることにより行われるが、合成ゼオライトと洗
浄液又はすすぎ液とを懸濁させて濾過したり、任意の方
法を採ることができる。
【0015】本発明に使用される合成ゼオライトとして
は、例えばビーズ状のゼオラムA−3、ゼオラムA−
4、ペレット状のゼオラムF−9(いずれも東ソー株式
会社商品名、平均吸着孔半径100nm以上)を挙げる
ことができる。
【0016】また、本発明の対象となる洗浄液として
は、例えばシリコーン系溶剤、炭化水素系溶剤、ペルフ
ルオロ系溶剤、テルペン系溶剤、これらの混合溶剤、も
しくはこれらにアルコール、ハイドロフルオロエーテル
等の洗浄有効成分や界面活性剤等の各種添加剤を添加し
たものが例示される。
【0017】また、本発明の対象となるすすぎ液として
は、これらの洗浄液を溶解するものであれば、どのよう
なものでもよく、例えばこれらの洗浄液と同一の有機溶
剤、これらの洗浄液を溶解する有機溶剤又は洗浄液が水
溶性の場合には水が例示される。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図1は本発明の一実施の形
態である洗浄装置の概略構成を示す図である。
【0019】この洗浄装置は、大別して汚れ除去工程A
と、すすぎ洗浄工程Bと、蒸気洗浄工程Cとから主要部
が構成されており、さらにこれら各工程A、B、Cに配
線基板のような洗浄対象物が収納された洗浄カゴ1を順
に搬送するとともに、洗浄カゴ1の上下の揺動機構(図
示せず)が付設された搬送機構Dを有している。
【0020】なお、この洗浄装置は、これらの機構の他
に洗浄液再生機構Eが併設されている。
【0021】汚れ洗浄工程Aは、第1の洗浄槽2と第2
の洗浄槽3を有し、各洗浄槽2、3には洗浄液4がそれ
ぞれ所定量収容され、洗浄液4中に洗浄カゴ1に収容さ
れた洗浄対象物を浸漬し上下に揺動させることによって
洗浄対象物に付着するはんだ等に由来する汚れ成分が除
去される。
【0022】各洗浄槽2、3には、その底部に超音波発
生装置5が配置されており、洗浄対象物と洗浄液に機械
的衝撃を与えて洗浄効果を向上させる。
【0023】各すすぎ洗浄槽6、7に収容されるすすぎ
液8は洗浄液と同一又は洗浄液を溶解する溶剤が用いら
れる。
【0024】各洗浄槽2、3および各すすぎ洗浄槽6、
7には、合成ゼオライトを充填したカラム9が付設さ
れ、各洗浄液および各すすぎ液は、図示を省略した循環
ポンプにより配管10を介して、これらのカラム9を循
環し、循環過程でフラックスに由来する汚れ成分や腐食
性物質が吸着除去されるように構成されている。
【0025】蒸気洗浄(乾燥)工程Cは、蒸気洗浄(乾
燥)槽11を有しており、この蒸気洗浄(乾燥)槽11
には、蒸気洗浄(乾燥)剤が11aが収容され、蒸気洗
浄(乾燥)槽11には、この蒸気洗浄(乾燥)剤11a
を蒸発させるための加熱手段(図示せず)が設けられ上
部には、蒸気洗浄(乾燥)剤の揮散を防ぐための冷却手
段(図示せず)が配置されている。この蒸気洗浄(乾
燥)槽11にも蒸気洗浄(乾燥)剤の再生機構が付設さ
れている(図示せず)。
【0026】蒸気洗浄(乾燥)剤としては、例えばペル
フルオロカーボン系溶剤、ハイドロフルオロカーボン系
溶剤、ハイドロフルオロクロロカーボン系溶剤、ハイド
ロフルオロエーテル系溶剤、シリコーン系溶剤等の単独
又は混合溶剤が用いられる。
【0027】上記構成の実施形態によれば、合成ゼオラ
イトを充填したカラム9を使用しない場合と比較して、
洗浄液およびすすぎ液の使用寿命を2倍以上も延ばすこ
とが可能である。
【0028】
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳しく説
明する。 実施例1 2週間フラックス(RAタイプ:スパークルフラックス
PO−F−046:千住金属工業株式会社製商品名)洗
浄に使用した洗浄液(GE東芝シリコーン株式会社:商
品名FRW−17:グリコールとシリコーンの混合溶
液)の100gと、ビーズ状の合成ゼオライト(東ソー
株式会社製:商品名ゼオラムA−4 4〜8mesh、
平均吸着孔半径100nm)の10gとをガラスビンに
入れ、室温(25℃)で1時間放置した。1時問放置
後、Agメッキを施した基板を入れて、ガラスビンを密
閉し、25℃に設定した恒温槽に20時間放置した。
【0029】しかる後、ガラスビンを恒温槽から取出
し、ガラスビンを開封してAgメッキ基板を取出し、表
面に付着した洗浄液を紙で拭取りAgメッキ全体の変色
性を目視により判定した。その結果を表2に示す。
【0030】なお、2週問フラックス洗浄(RAタイ
プ:スパークルフラックスPO−F−046)に使用し
た洗浄液(FRW−17)に含まれる元素について蛍光
X線分析を行った結果、Ti、Pb、Sn、Brが30
〜10ppm、Cl、K、Sが10ppm以下検出され
た。
【0031】比較例1 実施例1との比較のため、2週間フラックス(RAタイ
プ:スパークルフラックスPO−F−046)洗浄に使
用した洗浄液(RW−17)の100gをガラスビンに
入れ、室温(25℃)で1時間放置した。1時問放置
後、Agメッキを施した基板を入れて、ガラスビンを密
閉し、25℃に設定した恒温槽に20時間放置した。
【0032】しかる後、ガラスビンを恒温槽から取出
し、ガラスビンを開封してAgメッキ基板を取出し、表
面に付着した洗浄液を紙で拭取りAgメッキ全体の変色
性を目視により判定した。その結果を表2に示す。
【0033】
【表2】
【0034】実施例2、3 ビーズ状の合成ゼオライト(東ソー株式会社製:商品名
ゼオラムA−4 4〜8mesh、平均吸着孔半径10
0nm)[実施例2]とペレット状の合成ゼオライト
(東ソー株式会社製:商品名ゼオラムF−9 1.5m
mφ、平均吸着孔半径100nm)[実施例3]とを準
備し、これら2種類のゼオライトをカラムに詰め、この
カラムに、2週問フラックス(タイプ スパークルペー
ストOZ63−221CM−5−42−10:千住金属
工業株式会社製商品名)洗浄に使用した洗浄液(FRW
−17)をそれぞれ一定速度(600ml/h)で通過
させた。
【0035】洗浄液が、300ml、700ml、10
00ml、1500ml通過したところでカラムを通過
した洗浄液(FRW−17)をそれぞれ採取した。
【0036】このようにして採取した各20gの洗浄液
(FRW−17)とAgメッキされた基板とをガラスビ
ンに入れて密閉し60℃の恒温槽に6時問放置した。
【0037】その間定期的に、Ag基板を密閉されたガ
ラスビンから取り出し、Ag基板上の洗浄液を紙で拭取
りAgメッキ全体の変色性を目視によって判定した。結
果を表3に示す。
【0038】
【表3】
【0039】比較例3、4 本発明との比較のために、合成ゼオライトを、それぞれ
次のイオン交換樹脂に代えた以外は実施例2、3と同一
条件で実験を行った。
【0040】比較例3:オルガノ製商品名アンバーライ
トEG−290−HG:強酸性陽イオン交換樹脂(MR
型)・強塩基性陰イオン交換樹脂(MR型)の併用タイ
プイオン交換樹脂 比較例4:弱塩基性陰イオン交換・MRタイプイオン交
換樹脂、オルガノ製:IRA96SB) 結果を表5に示す。
【0041】
【表4】
【0042】比較例5 本発明との比較のために、合成ゼオライトを、弱塩基性
陰イオン交換・ゲルタイプイオン交換樹脂(オルガノ株
式会社 商品名IRA671)に代えた以外は実施例
2、3と同一条件で実験を行った。結果を表5に示す。
【0043】比較例6 本発明との比較のために、合成ゼオライトを、活性炭
(48〜100mesh、クラレケミカル株式会社 商
品名 クラレコールGS)に代えた以外は実施例2、3
と同一条件で実験を行った。結果を表5に示す。
【0044】比較例7 本発明との比較のために、合成ゼオライトを使用せず
に、比較例1の洗浄液(FRW−17)だけとした以外
は実施例2、3と同一条件で実験を行った。結果を表5
に示す。
【0045】
【表5】
【0046】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなとおり、本
発明によれば、フラックスの付着した物品を洗浄又はす
すいだ洗浄液又はすすぎ液中の腐食成分を簡単に除去す
ることができ、これらの液の使用寿命を大幅に延ばすこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態の構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
1……洗浄カゴ 2……第1の洗浄槽 3……第2の洗浄槽 4……洗浄液 5……超音波発生装置 6……第1のすすぎ洗浄槽 7……第2のすすぎ洗浄槽 8……すすぎ液 9……合成ゼオライトを充填したカラム 10……配管 11……蒸気洗浄(乾燥)槽 11a…蒸気洗浄(乾燥)剤
フロントページの続き Fターム(参考) 3B201 AA02 AB23 AB38 AB45 BB11 BB85 BB95 CB15 CC01 CC21 CD22 4D017 AA03 AA13 CA05 5E343 CC23 EE02 EE08 FF23 FF30 GG11 GG20

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フラックスの付着した物品を洗浄又はす
    すいだ洗浄液又はすすぎ液を、合成ゼオライトで処理す
    ることを特徴とする洗浄液又はすすぎ液の処理方法。
  2. 【請求項2】 フラックスの付着した物品を、洗浄又は
    すすいだ洗浄液又はすすぎ液を、平均吸着孔半径が60
    nm以上の表面が極性の吸着剤で処理することを特徴と
    する洗浄液又はすすぎ液の処理方法。
  3. 【請求項3】 フラックスの付着した物品が、電子部品
    を実装した配線基板であることを特徴とする請求項1又
    は2記載の洗浄液の処理方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114146985A (zh) * 2021-12-01 2022-03-08 深圳市富诺依科技有限公司 零废水环保型喷淋清洗工艺

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