JP2004155882A

JP2004155882A - フラックス用洗浄剤

Info

Publication number: JP2004155882A
Application number: JP2002322122A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Wada; 寛和田
Original assignee: Neos Co Ltd
Current assignee: Neos Co Ltd
Priority date: 2002-11-06
Filing date: 2002-11-06
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】塩素系または代替フロン系溶剤を含むことなく優れた洗浄性を有するとともに環境及び人体への影響が少なく安全で、かつ部材に対する腐食等の影響を与えないフラックス用洗浄剤組成物を提供する。
【解決手段】（イ）から（ハ）の成分を含有するフラックス用洗浄剤組成物。
（イ）一般式（１）：

（式中、Ｒ_１及びＲ_２は、炭素数４〜８のアルキル基を表し、Ｒ_１とＲ_２は同時に同じであってもよい。）で表されるジアルキルカーボネート。（ロ）一般式（２）：

（式中、Ｒ_３は炭素原子数１〜４のアルキル基、Ｒ_４は水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基、ＡＯは炭素原子数２〜４のオキシアルキレン基、ｎは１〜３の整数である）で示されるグリコール系溶剤。（ハ）炭化水素系溶剤。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子、通信機器、電機分野におけるプリント基板やハイブリッドＩＣの半田付け後に残った半田フラックス残渣の洗浄剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、精密部品や電子部品のプリント配線基板等の製造工程で用いられるフラックスには、正リン酸、塩酸、フッ酸、塩化亜鉛、塩化アンモニウム等の無機系フラックスやロジン、活性ロジン等のロジン系フラックス、及び、ステアリン酸、乳酸、オレイン酸、塩酸アニリン、尿素、エチレンジアミン等の有機系フラックスが代表的であり、また、いずれも界面活性剤を含むものがある。通常は、ロジン系フラックスや有機系フラックスが使用され、特に、精密部品や電子部品のプリント配線基板等の製造工程ではロジン系フラックスが使用される。ロジンは、異性体混合物からなり、その主たる成分はアビエチン酸であるが、洗浄の困難な物質である。
【０００３】
残留フラックスは、配線基板等の回路断線等の原因ともなるので、半田付けの後には残留半田フラックスの洗浄除去が必要不可欠である。従来、フラックス用洗浄剤としては、ジクロルメタンに代表される塩素系溶剤や１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン（ＨＣＦＣ１４１ｂ）、ジクロロペンタフルオロプロパン（ＨＣＦＣ２２５）と呼ばれるフロン系溶剤が使用されていた。しかしながら、塩素系溶剤は人体への悪影響や地下水汚染等環境問題が存在し、フロン系溶剤はオゾン層破壊物質として使用を削減する方向にあるため、これら塩素系溶剤、フロン系溶剤に代わる洗浄溶剤の提供が望まれている。
【０００４】
この様なことから上記の溶剤に替わる各種溶剤を用いた洗浄剤が提案されている。しかしながら、電子部品や精密部品は種々の材質からなっており、例えば、銅、アルミ、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等各種が使用されているため、フラックス用洗浄剤はこれら材質に対しても影響のないものが要求される。
【０００５】
特許文献１には、水溶性グリコールエーテル、有機アミン及び水からなる組成物が開示され、特許文献２には、ポリオキシアルキレンジアルキルエーテルとアミン系化合物からなる洗浄剤組成物が開示されているが、有機アミンを用いると洗浄後有機アミンの除去のための水によるリンスが必要であり、水は配線基板等に悪影響を与えるという問題がある。
特許文献３には、ノルマルデカンと３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール共沸様洗浄剤組成物が、特許文献４には、グリコールエーテル系化合物とノニオン性界面活性剤を含有する洗浄剤が開示されているが、洗浄が困難なロジン系フラックスに対する洗浄性は十分とはいえない。特許文献５には、非塩素系フッ素化合物、グリコールエーテルモノアルキルエーテル類とグリコールエーテルジアルキルエーテル類を含有する洗浄剤が開示されているが、非塩素系フッ素化合物は溶解力が低く洗浄性能力に劣るという問題点を持っている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０９−８７６６８号
【特許文献２】
特開平１０−１６８４８８号
【特許文献３】
特開平９−５９６８０号
【特許文献４】
特開平０３−９７７９２号
【特許文献５】
特開２００１−２４０８９７号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、つまり、電子、通信機器、電機分野におけるプリント基板やハイブリッドＩＣの半田付け後に残った半田フラックス残渣に対して、塩素系または代替フロン系溶剤を含むことなく優れた洗浄性を有するとともに環境及び人体への影響が少なく安全で、かつ、部材に対する腐食等の影響を与えないフラックス用洗浄剤組成物を提供することを目的としてなされたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（イ）から（ハ）の成分を含有するフラックス用洗浄剤組成物を提供する。
（イ）一般式（１）：
【０００９】
【化３】

【００１０】
（式中、Ｒ_１及びＲ_２は、炭素数４〜８のアルキル基を表し、Ｒ_１とＲ_２は同時に同じであってもよい。）で表されるジアルキルカーボネート
（ロ）一般式（２）：
【００１１】
【化４】

【００１２】
（式中、Ｒ_３は炭素原子数１〜４のアルキル基、Ｒ_４は水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基、ＡＯは炭素原子数２〜４のオキシアルキレン基、ｎは１〜３の整数である）で示されるグリコール系溶剤。
（ハ）炭化水素系溶剤
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に用いる一般式（１）で示されるジアルキルカーボネートにおいて、Ｒ_１及びＲ_２は、炭素原子数４〜８のアルキル基を示し、Ｒ_１とＲ_２は同時に同じであってもよい。例示すると、ジブチルカーボネート、ジヘキシルカーボネート、ブチルヘプチルカーボネート、ブチルオクチルカーボネート等が挙げられる。好ましくはジブチルカーボネート、ブチルヘプチルカーボネートである。配合量は、洗浄剤組成物の全体量に対して１０〜４０重量％であり、好ましくは、１５〜４０重量％である。１０重量％以下または４０重量％以上では、洗浄能力に対して溶剤混合による相乗効果が期待できず、また、４０重量％以上であれば、臭気に問題がでてくる。
【００１４】
一般式（２）で表されるグリコール系溶剤において、Ｒ_３は炭素原子数１〜４のアルキル基、Ｒ_４は水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基を示し、ＡＯは炭素原子数２〜４のオキシアルキレン基を示す。ｎは１〜３の整数である。グリコール系の極性の観点から、好ましくは、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等であり、２種以上混合して使用してよい。除去対象の極性の観点から、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルがさらに好ましい。配合量は、洗浄剤組成物の全体量に対して１０〜４０重量％であり、好ましくは１５〜４０重量％である。１０重量％以下または４０重量％以上では、洗浄能力に対して溶剤混合による相乗効果が期待できない。
【００１５】
本発明に用いる成分（ハ）の炭化水素系溶剤は、ノルマルパラフィン系溶剤、イソパラフィン系溶剤、ナフテン系溶剤、オレフィン系溶剤、芳香族系溶剤等である。構造等により特に限定されるものではない。但し、臭気等作業環境を考慮する場合は芳香族系溶剤が少ない方が好ましく、さらにノルマルパラフィン系、イソパラフィン系溶剤含有量の多い方が好ましい。フラックスの溶解力としては、オレフィン系溶剤、芳香族系溶剤含有量が多い方が好ましい。使用状況に応じた選定を行うことが可能である。また、引火性の危険から引火点は、５０℃以上が好ましい。また、炭素原子数が１５以上になると作業性が悪くなり好ましくない。配合量は、洗浄剤組成物の全体量に対して４０〜８０重量％であり、好ましくは、５０〜６０重量％である。４０重量％以下または８０重量％以上では、洗浄能力に対して溶剤混合による相乗効果が期待できない。
【００１６】
さらに必要に応じてフラックスへの浸透力を向上させる目的として、界面活性剤を含有してもよい。使用する界面活性剤は、従来より洗浄剤に用いられる公知の界面活性剤を含有させることができる。界面活性剤は、非イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤、両性界面活性剤いずれでもよいが疎水性の強い界面活性剤が望ましい。好ましくは非イオン界面活性剤であり、例えば、トリオキシエチレンドデシルエーテル、テトラオシキエチレン−２−エチルヘキシルエーテル等が挙げられる。本発明組成物において、界面活性剤の含有量は５重量％以下であることが好ましく、さらに２重量％以下であることが好ましい。５重量％以上含有しても除去能力向上は難しく、不経済であるだけでなく、洗浄後のべたつき等の問題が生じる。
【００１７】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例において、洗浄剤の評価は下記の方法により行った。
【００１８】
実施例１〜５
表１に示す組成による洗浄剤を調整し、以下に示す方法により洗浄性、部材への影響性、及びオゾン層破壊に関する評価を行った。結果を表２に示した。
【００１９】
（１）洗浄性評価方法
ロジン系フラックスの付着したプリント配線基板を表１に示す洗浄剤に浸漬し、以下の条件にて洗浄試験を行った。尚、判定は２５０倍の顕微鏡写真より判定し、以下の３段階による評価を行った。
・試験条件
試験温度；室温約２５℃
洗浄装置；三社電機（株）製超音波洗浄機（４０ｋＨｚ，６００Ｗ）
洗浄時間；３０秒×２回
後工程；ＩＰＡに３０秒浸漬後、熱風乾燥
・評価基準
○：シミ状のフラックス残渣が完全に除去され、きれいな状態
△：素地に染み込んだフラックスは除去されず残っている状態
×：フラックス残渣の大部分が残っている状態
【００２０】
（２）部材への影響試験
試験片として、銅コイル部（ウレタン系樹脂コーティング）及びパッケージ部材（エチレン系樹脂）を用い、実施例の洗浄剤に浸漬し、室温にて３時間超音波処理を実施した。処理前後の表面状態を２５０倍顕微鏡写真にて判定し、何らかの変化があるものを×、変化なしのものを○とした。
【００２１】
（３）オゾン層破壊に関する評価
各実施例及び比較例の組成においてオゾン破壊係数を有する組成物を×、有しない組成物を○とした。
【００２２】
【比較例】
比較例１〜９
表１に示した組成の洗浄剤を調整し、実施例と同様に評価した。結果を表２に示した。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【表２】

【００２５】
【発明の効果】
本発明は、電子、通信機器、電機分野におけるプリント基板やハイブリッドＩＣの半田付け後に残った半田フラックス（特に、ロジン系）残渣の洗浄を効果的に行うことができる安全性の高い、かつ経済的で部材等に影響を与えない塩素系または代替フロン系溶剤を含まないフラックス用洗浄剤組成物である。特に、水分残渣等を嫌う場合や銅コイル部を有するプリント基板の洗浄に有効である。

Claims

（イ）から（ハ）の成分を含有するフラックス用洗浄剤組成物。
（イ）一般式（１）：

（式中、Ｒ_１及びＲ_２は、炭素数４〜８のアルキル基を表し、Ｒ_１とＲ_２は同時に同じであってもよい。）で表されるジアルキルカーボネート
（ロ）一般式（２）：

（式中、Ｒ_３は炭素原子数１〜４のアルキル基、Ｒ_４は水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基、ＡＯは炭素原子数２〜４のオキシアルキレン基、ｎは１〜３の整数である）で示されるグリコール系溶剤。
（ハ）炭化水素系溶剤
（イ）に示すジアルキルカーボネートを１０〜４０重量％、（ロ）に示すグリコール系溶剤を１０〜４０重量％、及び（ハ）の炭化水素系溶剤を４０〜８０重量％含有する請求項２に記載の
フラックス用洗浄剤組成物。
（ロ）に示すグリコール系溶剤が、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルから選ばれる１種以上のグリコール系溶剤である請求項１及び２に記載のフラックス用洗浄剤組成物。
（イ）に示すジアルキルカーボネートが、ジブチルカーボネート、ブチルヘプチルカーボネートから選ばれる少なくとも１種のジアルキルカーボネートである請求項１、２及び３に記載のフラックス用洗浄剤組成物。