JP2006263533A

JP2006263533A - 粒子を含有する液体のろ過方法

Info

Publication number: JP2006263533A
Application number: JP2005083166A
Authority: JP
Inventors: Shigeshi Ono; 茂思大野
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】粒子を含有する液体、特に粒子を含有する高粘度の液体を効率良くろ過することができ、なおかつフィルター目詰まりが発生し難いろ過方法を提供することを目的とする。
【解決手段】粒子を含有する液体を２つ以上のろ過工程によりろ過を行うことを特徴とするろ過方法を提供することで課題を解決した。
【選択図】なし

Description

本発明は粒子を含有する液体のろ過方法に関し、特に粒子を含有する高粘度液体を効率良くろ過することが可能なろ過方法に関する。

電子部品を製造する上で用いるソルダーレジスト液、現像液、エッチング液等の各種処理用の液体には、用途にそぐわない大きさの粒子や粒子の凝集物が不純物として含まれていることがある。このような粒子を含む液体は、そのまま用いると、当該液体本来の用途に対する不具合が発生しやすくなるため、用途にそぐわない大きさの粒子や粒子の凝集物はできる限り除去することが望ましい。このような粒子等を除去する方法としては、フィルターを用いたろ過により行うことが一般的であり、例えば、特許文献１〜３には、レジスト液中の微粒子を効率的にろ過する方法が開示されている。

特開２００２−６２６６７号公報特開２００２−９９０９８号公報特開２００４−１９５４２７号公報

上記のような従来のろ過方法においては、通常、プレフィルターやファイナルフィルターなどのフィルターを備える１つのろ過工程によりろ過を行うこととしている。しかしながら、２枚以上のフィルターを備える１つのろ過工程により粒子を含有する液体のろ過を行うと、フィルターの目詰まりが発生し易く、フィルターの交換を頻繁に行う必要があった。また、粒子を含有する液体は、比較的高粘度であることが多いため、ろ過流量（ろ過効率）が大きいとはいえない。

上記を鑑みて、本発明は、粒子を含有する液体、特に粒子を含有する高粘度の液体を効率良くろ過することができ、なおかつフィルター目詰まりが発生し難いろ過方法を提供することを目的とする。

発明者らは、鋭意検討の結果、通常、複数枚のフィルターを備える１つのろ過工程により行われているろ過を、２つ以上のろ過工程に分けて行い、１つのろ過工程に配置するフィルターの枚数を減らすことで、上記課題を解決することが可能であることを見出し、本発明を為すに至った。

すなわち、本発明は、以下（１）〜（８）に記載の事項をその特徴とするものである。

（１）粒子を含有する液体を２つ以上のろ過工程によりろ過することを特徴とするろ過方法。

（２）前記２つ以上のろ過工程が、第一のフィルターを備える第一のろ過工程と、第二のフィルターを備える第二のろ過工程とを含み、第一のフィルターの平均孔径が、第二のフィルターの平均孔径の２〜８倍であることを特徴とする上記（１）記載のろ過方法。

（３）前記第一のフィルター及び前記第二のフィルターの少なくともいずれかの下に空隙を設けることを特徴とする上記（２）記載のろ過方法。

（４）前記空隙が気孔率６０〜８０％、厚さ０．２〜０．５ｍｍのメッシュ状シートからなることを特徴とする上記（３）記載のろ過方法。

（５）加圧してろ過することを特徴とする上記（１）〜（４）いずれか一項に記載のろ過方法。

（６）前記粒子を含有する液体の粘度が２０〜１００Ｐａ・ｓであることを特徴とする上記（１）〜（５）いずれか一項に記載のろ過方法。

（７）前記粒子を含有する液体が、粒子を液体全体に対して５重量％〜１５重量％含有する液体であることを特徴とする上記（１）〜（６）いずれか一項に記載のろ過方法。

（８）前記粒子を含有する液体がソルダーレジストであることを特徴とする上記（１）〜（７）いずれか一項に記載のろ過方法。

本発明によれば、粒子を含有する液体、特に粒子を含有する高粘度の液体を効率良くろ過することができ、なおかつフィルター目詰まりが発生し難いろ過方法を提供することが可能となる。

本発明のろ過方法は、粒子を含有する液体を２つ以上のろ過工程に順次通過させることでろ過を行うことをその特徴とするものである。

本発明のろ過方法における各ろ過工程には、少なくとも１枚のフィルターが配置されており、例えば、ろ過工程が２つの場合には、第一のフィルターを有する第一のろ過工程と、第二のフィルターを有する第二のろ過工程によりろ過を行うことになる。なお、各工程に配置するフィルターの枚数は、特に限定されないが、好ましくは１枚とする。

本発明のろ過方法に用いるフィルターとしては、特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ナイロン６やナイロン６６等のポリアミド樹脂等が挙げられる。また、フィルター形状としては、ディスクタイプやカートリッジタイプ等の、一般的に用いられているものを用いることができる。また、フィルターの平均孔径は、液体中に含まれる用途にそぐわない大きさの粒子や粒子の凝集物を捕捉、除去しうる大きさを適宜選択すればよく、特に限定されないが、２つ以上のろ過工程のうち、先に液体が通過する方のろ過工程に用いるフィルターの平均孔径を、後に液体が通過する方のろ過工程に用いるフィルターの平均孔径より大きくすることが好ましい。例えば、上記２工程の場合には、第一のフィルターは平均孔径が比較的大きいプレフィルターとし、上記第二のフィルターは平均孔径を除去すべき粒子等の大きさに合わせたファイナルフィルターとすることが好ましい。また、この場合、第一のフィルターの平均孔径は第二のフィルターの平均孔径の２〜８倍であることがより好ましい。

また、２つ以上のろ過工程のうち少なくとも１つのろ過工程のフィルター下部に空隙を設けることが好ましい。例えば、上記２工程の場合には、上記第一のフィルター及び第二のフィルターの少なくともいずれかの下に空隙を設けることが好ましい。この空隙は、例えば、気孔率が大きいメッシュ状シートを上記第一のフィルター及び第二のフィルターの少なくともいずれかの下に配置することで設けることができる。用いるメッシュ状シートとしては、特に限定されないが、平均孔径が０．６〜０．８ｍｍ、気孔率が６０〜８０％、厚みが０．２〜０．５ｍｍのものであることが好ましい。このような空隙を設けることで、フィルターの有効ろ過面積を向上させることが可能となり、その結果、ろ過寿命をも向上させることが可能となる。

本発明のろ過方法によりろ過を行う際には、粒子を含有する液体をポンプや不活性ガス等により加圧して各工程のフィルターを通過させても、減圧により液体を吸引して各工程のフィルターを通過させてもよい。

本発明においてろ過対象となる液体としては、不純物となる粒子等を含み、これを除去することが必要とされる液体であれば特に限定されないが、本発明のろ過方法では、２０〜１００Ｐａ・ｓの範囲の粘度を有する、比較的高粘度の液体のろ過に好適であり、特にソルダーレジストのろ過に最適である。ソルダーレジストに不純物となる粒子等が含まれていると、これを用いて形成されたレジスト膜表面にピンホール等の不具合が発生しやすくなり、電子部品等の歩留まりを低下させてしまうため、ソルダーレジストのろ過を効率的に行うことは非常に重要である。また、液体中に含まれる粒子が液体全体に対して５〜１５重量％の範囲である液体をろ過する場合にも好適である。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

＜ろ過効率の評価＞
（実施例１）
粒子を含む液体ＳＮ−９０００Ｃ−３Ａ（日立化成工業株式会社製ソルダーレジスト商品名、粒子含有量９重量％、粘度３０Ｐａ・ｓ）を、第一のフィルター（東京スクリーン株式会社製、工業用金網１４００メッシュステンレス網、平均孔径１７μｍ、厚み０．１９ｍｍ）を備える第一のろ過工程、および第二のフィルター（東京スクリーン株式会社製、工業用金網２０００メッシュステンレス網、平均孔径６μｍ、厚み０．１ｍｍ）とその下部に配置されたポリエステル製のメッシュ状シート（アドバンテック東洋株式会社製メッシュシート、平均孔径１ｍｍ、気孔率７０％、厚み０．３２ｍｍ）を備える第二のろ過工程、の２工程により、連続的にろ過した。なお、各工程において用いたろ過機はＫＳ−２９３−ＳＴＬ（アドバンテック東洋株式会社製ディスク型ろ過機）で、ろ過時には液体を加圧（圧空、０．４ＭＰａ）した。

（実施例２）
第一のフィルターとして、平均孔径が２７μｍであるフィルター（東京スクリーン株式会社製、工業用金網１０００メッシュステンレス網、厚み０．１５ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして加圧ろ過を行った。

（実施例３）
第一のフィルターとして、平均孔径が４５μｍであるフィルター（東京スクリーン株式会社製、工業用金網６００メッシュステンレス網、厚み０．０７ｍｍ）を用いた以外は、実施例１と同様にして加圧ろ過を行った。

（実施例４）
第二のフィルター下部にメッシュ状シートを配置しなかった以外は、実施例１と同様にして加圧ろ過を行った。

（実施例５）
第二のフィルター下部にメッシュ状シートを配置しなかった以外は、実施例２と同様にして加圧ろ過を行った。

（実施例６）
第二のフィルター下部にメッシュ状シートを配置しなかった以外は、実施例３と同様にして加圧ろ過を行った。

実施例１〜６のようにして加圧ろ過を行った場合の目詰まりまでのろ過量Ｘ（ｋｇ）と第二のフィルターのみで加圧ろ過を行った場合の目詰まりまでのろ過量Ｙ（ｋｇ）を比較することで、各実施例のろ過効率（Ｘ／Ｙ）を評価した。結果を表１に示す。

＜ろ過効率の評価２＞
（実施例７）
粒子を含む液体として、ＳＮ−９０００−５Ａ（日立化成工業株式会社製ソルダーレジスト商品名、粒子含有量９重量％、粘度３０Ｐａ・ｓ）を用い、第一のフィルター下部にも、第二のフィルター下部に配置されたものと同じメッシュ状シートを配置した以外は、実施例２と同様にして加圧ろ過を行った。

（比較例１）
粒子を含む液体ＳＮ−９０００−５Ａを実施例１で用いた第二のフィルターのみで加圧ろ過した。

（比較例２）
粒子を含む液体ＳＮ−９０００−５Ａを実施例１で用いた第二のフィルターおよびメッシュ状シートを備えるろ過工程のみで加圧ろ過を行った。

実施例７、比較例１および２におけるろ過流量（初期）および捕捉粒子により第二のフィルターが目詰まりするまでのろ過量を下記表２に示す。なお、ろ過効率は、比較例１をベンチマークとして目詰まりまでのろ過量から算出した値である。

表１および表２より、ろ過工程を２段階に分けた各実施例のろ過方法によれば、ろ過工程が１段階の場合と比較して、効率良くろ過を行うことができ、また、目詰まりまでのろ過量が顕著に増加するため、フィルター交換回数を大幅に減らせることがわかる。さらに、フィルター下部に空隙を設けることでろ過効率を向上させることが可能であり、特に実施例２の場合にはその向上が顕著であることがわかる。

Claims

粒子を含有する液体を２つ以上のろ過工程によりろ過することを特徴とするろ過方法。
前記２つ以上のろ過工程が、第一のフィルターを備える第一のろ過工程と、第二のフィルターを備える第二のろ過工程とを含み、第一のフィルターの平均孔径が、第二のフィルターの平均孔径の２〜８倍であることを特徴とする請求項１記載のろ過方法。
前記第一のフィルター及び前記第二のフィルターの少なくともいずれかの下に空隙を設けることを特徴とする請求項２記載のろ過方法。
前記空隙が気孔率６０〜８０％、厚さ０．２〜０．５ｍｍのメッシュ状シートからなることを特徴とする請求項３記載のろ過方法。
加圧してろ過することを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載のろ過方法。
前記粒子を含有する液体の粘度が２０〜１００Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項１〜５いずれか一項に記載のろ過方法。
前記粒子を含有する液体が、粒子を液体全体に対して５重量％〜１５重量％含有する液体であることを特徴とする請求項１〜６いずれか一項に記載のろ過方法。
前記粒子を含有する液体がソルダーレジストであることを特徴とする請求項１〜７いずれか一項に記載のろ過方法。