JP2009041094A

JP2009041094A - ハンダフラックス用洗浄剤組成物

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Publication number: JP2009041094A
Application number: JP2007210177A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kawashita; 浩一川下; Eiji Kashihara; 栄二樫原
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2027-08-10
Also published as: JP5252853B2

Abstract

【課題】Ｐｂフリーハンダフラックスのフラックス残渣に対する洗浄性が向上したハンダフラックス用洗浄剤組成物の提供。
【解決手段】下記式（Ｉ）で表される化合物からなる成分（Ａ）を６５〜９０重量％、環式炭化水素基を有するモノアミン又はジアミンのアルキレンオキサイド付加物からなる成分（Ｂ）を５〜１５重量％、及び水を５〜２０重量％含有し、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、及び水の総含有量が９９〜１００重量％である、ハンダフラックス用洗浄剤組成物。

［上記式（Ｉ）において、Ｒ¹は炭素数１〜８の炭化水素基を示し、Ｒ²は水素原子又は炭素数１〜４の炭化水素基を示し、ＥＯ及びＰＯはそれぞれオキシエチレン基及びオキシプロピレン基を示し、ｎ及びｍはそれぞれＥＯ及びＰＯの平均付加モル数を示し、ｎは１〜８の数であり、ｍは０〜７の数であり、ｎ≧ｍである。］
【選択図】なし

Description

本発明は、ハンダフラックス用洗浄剤組成物に関する。

従来、フラックス残渣の洗浄剤組成物としては、グリコールエーテル系化合物からなる組成物（特許文献１参照）や、グリコールエーテル系化合物に加え界面活性剤及びアミン系化合物又はリン酸化合物を含有する組成物（特許文献２〜５参照）などが知られている。
特開平３−９７７９２号公報特開平３−２２７４００号公報特開平３−１６２４９６号公報特開平４−５７８９７号公報特開平８−２２５７９７号公報

ハンダ付けされた電子部品などのフラックス残渣は、洗浄しないで長期に使用するとマイグレーション等が発生し、電極間でのショートや接着不良の原因となる。半導体装置の集積化・高密度化に伴いハンダバンプを用いた半導体チップの実装方法（例えば、フリップチップ方式）は多く採用されつつあり、また、さらに高度の信頼性が要求されつつある。したがって、フラックス残渣の洗浄の半導体装置の製造における重要性はいっそう高まっている。

一方、近年、従来の鉛（Ｐｂ）含有ハンダに代わりＰｂフリーハンダが主流となり、それに伴い、Ｐｂフリーハンダフラックスを使用した場合のフラックス残渣が、Ｐｂ含有ハンダフラックスを使用した場合のフラックス残渣よりも洗浄しにくく、洗浄に長時間かかるという問題が生じ、その結果、半導体装置などの生産性が落ちるという問題が生じている。また、従来のフラックス残渣の洗浄剤組成物は界面活性剤を含有するものが多く、シャワー方式などの洗浄方法によっては泡立ちが洗浄に阻害的に働き、フラックス残渣や洗浄剤組成物が残留するという問題もある。

本発明は、特にＰｂフリーハンダフラックスのフラックス残渣に対する洗浄性が向上したハンダフラックス用洗浄剤組成物を提供する。

本発明のハンダフラックス用洗浄剤組成物（以下、本発明の洗浄剤組成物ともいう）は、下記式（Ｉ）で表される化合物からなる成分（Ａ）を６５〜９０重量％、環式炭化水素基を有するモノアミン又はジアミンのアルキレンオキサイド付加物からなる成分（Ｂ）を５〜１５重量％、及び水を５〜２０重量％含有し、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、及び水の総含有量が９９〜１００重量％であるハンダフラックス用洗浄剤組成物である。

［上記式（Ｉ）において、Ｒ¹は炭素数１〜８の炭化水素基を示し、Ｒ²は水素原子又は炭素数１〜４の炭化水素基を示し、ＥＯ及びＰＯはそれぞれオキシエチレン基及びオキシプロピレン基を示し、ｎ及びｍはそれぞれＥＯ及びＰＯの平均付加モル数を示し、ｎは１〜８の数であり、ｍは０〜７の数であり、ｎ≧ｍである。］

本発明によれば、Ｐｂフリーハンダのフラックス残渣に対しても高い洗浄性を発揮しうるという効果が好ましくは奏される。また、本発明によれば、泡立ちの抑制が可能であるから、シャワー方式によるフラックス残渣の洗浄が可能になるという効果が好ましくは奏される。

本発明において「ハンダフラックス」とは、ハンダ金属とフラックスとの混合物をいい、「ハンダフラックス用洗浄剤組成物」とは、ハンダフラックスをハンダ付け（加熱）又はリフローした後のフラックス残渣を洗浄するための洗浄剤組成物をいう。また、本発明において「フラックス」とは、ロジン又はロジン誘導体を含有するロジン系フラックスをいう。鉛（Ｐｂ）含有ハンダに比べてＰｂフリーハンダのフラックス残渣が洗浄しにくくなる詳細なメカニズムは未だ不明であるが、以下のように考えられる。従来のＰｂ含有ハンダは、Ｐｂと錫（Ｓｎ）をＰｂ：Ｓｎ＝３７：６３の重量比で含有する合金（共晶ハンダ）であって、融点が１８３℃程度のものが一般であった。これに対してＰｂフリーハンダとしては、Ｓｎと銀（Ａｇ）と銅（Ｃｕ）をＳｎ：Ａｇ：Ｃｕ＝９７：３：０．５の重量比で含有し、融点が２１７℃程度のものが一般的に使用されている。融点が上昇した結果、ハンダフラックスのリフローやハンダ付けの温度も従来の２３０℃程度から２５０℃程度に上昇している。したがって、第１に、Ｐｂフリーハンダのフラックス残渣では、Ｓｎ塩の含有量が増加した結果、ロジンに含まれるアビエチン酸などの金属塩がより多く生成していることが考えられる。第２に、リフローやハンダ付けの温度が上昇した結果、フラックス中の有機物が高分子化した熱劣化物が生成していることが考えられる。そして、これら金属塩や熱劣化物がフラックス残渣の洗浄しにくさをもたらしているのであろうと推測される。ただし、これらの推測は、本発明を限定するものではなく、本発明におけるＰｂフリーハンダは上記組成及び含有量比に限定されない。本発明は、上記成分（Ａ）と上記成分（Ｂ）と水とを含み、これらの総含有量が９９〜１００重量％である洗浄剤組成物であれば、Ｐｂフリーハンダのフラックス残渣に対して速い洗浄速度を発揮できるという知見に基づく。本発明の洗浄剤組成物がＰｂフリーハンダのフラックス残渣に対して洗浄性が高いメカニズムは未だ不明であるが、Ｐｂフリーハンダのフラックス残渣に対する成分Ｂの浸透効果であるためと考えられる。ただし、これらの推測に本発明は限定されない。

本発明の洗浄剤組成物は、上述したように、上記式（Ｉ）で表される化合物からなる成分（Ａ）を６５〜９０重量％、環式炭化水素基を有するモノアミン又はジアミンのアルキレンオキサイド付加物からなる成分（Ｂ）を５〜１５重量％、及び水を５〜２０重量％含有し、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、及び水の総含有量が９９〜１００重量％であることを技術的特徴の１つとする。このような技術的特徴を備えることにより、本発明は、Ｐｂフリーハンダのフラックス残渣に対しても高い洗浄性を発揮しうるという効果を好ましくは奏し、また、シャワー方式などの洗浄方式でフラックス残渣の洗浄が可能になるという効果を好ましくは奏する。したがって、本発明によれば、Ｐｂフリーハンダを使用した電子部品や半導体装置の生産性を好ましくは向上できる。

［成分（Ａ）］
本発明の洗浄剤組成物における成分（Ａ）は、下記式（Ｉ）で表される１又は１以上の化合物からなる。

上記式（Ｉ）において、Ｒ¹は、Ｐｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性の観点から、炭素数１〜８の炭化水素基であり、好ましくは炭素数１〜６、より好ましくは炭素数１〜４の炭化水素基、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基である。Ｒ²は、Ｐｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性の観点から、水素原子又は炭素数１〜４の炭化水素基であり、好ましくは水素原子又は炭素数１〜３の炭化水素基、より好ましくは水素原子又はエチル基、メチル基である。ＥＯ及びＰＯはそれぞれオキシエチレン基及びオキシプロピレン基を示し、ｎ及びｍはそれぞれＥＯ及びＰＯの平均付加モル数を示す。ｎは、Ｐｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性の観点から、１〜８であり、好ましくは１〜６、より好ましくは１〜３である。ｍは、Ｐｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性の観点から、０〜７であり、好ましくは０〜６、より好ましくは０〜３、さらに好ましくは０〜１、さらにより好ましくは０である。ｎ＋ｍは、Ｐｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性の観点から、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６、さらに好ましくは１〜４である。また、ｎ及びｍは、ｎ≧ｍを満たす。さらに、上記（Ｉ）において、（ＥＯ）_n（ＰＯ）_mの重合形式はランダムでもブロックでもよいが、好ましくはブロックであって、ＥＯがＲ¹−Ｏ−側であることがより好ましい。

成分（Ａ）に含まれるポリオキシアルキレンモノアルキルエーテルの具体例としては、ジ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モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチ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モノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルブチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル類；ジエチレングリコールモノアリルエーテル等のジエチレングリコールモノアルケニルエーテル類；ジエチレングリコールモノベンジルエーテル等のジエチレングリコールモノアリールエーテル類；トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル等のトリエチレングリコールモノアルキルエーテル類；トリエチレングリコールモノアリルエーテル等のトリエチレングリコールモノアルケニルエーテル類などが挙げられる。また、成分（Ａ）に含まれるポリオキシアルキレンジアルキルエーテルの具体例としては、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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルイソブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルペンチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルへキシルエーテル、ジエチレングリコールエチルペンチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルペンチルエーテル；それらに対応するトリエチレングリコールジアルキルエーテル等があげられる。

成分（Ａ）は、安全性及び水溶性の観点から、ジ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モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチ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モノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル、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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルイソブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルペンチルエーテル、ジエチレングリコールエチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルへキシルエーテル、ジエチレングリコールエチルペンチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルペンチルエーテル、及びトリエチレングリコールジメチルエーテルが好ましく、安全性の観点からより好ましくは、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチ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モノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルイソブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルペンチルエーテル、ジエチレングリコールエチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルへキシルエーテル、ジエチレングリコールエチルペンチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルペンチルエーテル、及びトリエチレングリコールジメチルエーテルであって、さらに好ましくは、ジエチ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モノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルイソブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルペンチルエーテル、ジエチレングリコールエチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールメチルへキシルエーテル、ジエチレングリコールエチルペンチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルブチルエーテル、ジエチレングリコールエチルヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルペンチルエーテル、及びトリエチレングリコールジメチルエーテルであり、水溶性の観点からより好ましくは、ジ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モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチ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モノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル、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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルイソブチルエーテル、及びトリエチレングリコールジメチルエーテルであって、さらに好ましくは、ジ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モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチ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モノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノアリルエーテル、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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、及びトリエチレングリコールジメチルエーテルである。また、成分（Ａ）は、フラックスの溶解性の観点から、ジ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モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチ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モノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルプロピルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルブチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルイソブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテルが好ましい。そして、成分（Ａ）は、安全性・水溶性・フラックスの溶解性の観点から、ジエチ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モノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテルが好ましく、これらの１種又は１種以上に少量のジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノベンジルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルイソブチルエーテル、及びジエチレングリコールメチルペンチルエーテルの１種又は１種以上を併用することがより好ましく、さらに好ましくは、ジエチレングリコールモノブチルエーテル及び／又はジエチレングリコールモノイソブチルエーテルに、少量のジエチレングリコールブチルメチルエーテルを併用する。

本発明の洗浄剤組成物における成分（Ａ）の含有量は、Ｐｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性の観点から、６５〜９０重量％であり、好ましくは７０〜９０重量％、より好ましくは８０〜９０重量％である。上述のとおり、成分（Ａ）は、単独の化合物であってもよく、複数種類の化合物からなるものであってもよい。

［成分（Ｂ）］
本発明の洗浄剤組成物における成分（Ｂ）は、１又は１以上の、環式炭化水素基を有するモノアミン又はジアミンのアルキレンオキサイド付加物からなる。前記環式炭化水素基は、芳香族炭化水素基であってもよく、脂環式炭化水素基であってもよい。また、環の数は、１つ（単環）であってもよく、複数であってもよい。本発明における成分（Ｂ）は、Ｐｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性の観点から、下記式（ＩＩ）で表される単環芳香族ジアミンのアルキレンオキサイド付加物であることが好ましい。

上記式（ＩＩ）において、ｐ及びｑはそれぞれ０〜２の数である。ＡＯはオキシアルキレン基であって、Ｐｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性の観点から、好ましくはオキシエチレン及び／又はオキシプロピレン基、より好ましくはオキシエチレン基である。ａ、ｂ、ｃ、及びｄについては、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄとしてＡＯの平均付加モル数を規定する。これは、ＡＯの付加モル数がａ＋ｂ＋ｃ＋ｄでしか測定できず、ａ〜ｄのそれぞれの情報は得ることができないからである。ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄは、１〜１５の数である。ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄは、Ｐｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性の観点から、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６である。

上記式（ＩＩ）で表される成分（Ｂ）の具体例としては、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、１，２−フェニレンジアミン、１，３−フェニレンジアミン、１，４−フェニレンジアミン、２−アミノベンジルアミン、３−アミノベンジルアミン、４−アミノベンジルアミン、２−（４−アミノフェニル）エチルアミン等に前記の好適なオキシアルキレン基を付加させたものなどである。成分（Ｂ）としては、工業的生産性の観点から、ｍ−キシリレンジアミンに前記の好適なオキシアルキレン基を付加させたものが好ましい。

本発明の洗浄剤組成物における成分（Ｂ）の含有量は、Ｐｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性の観点から、５〜１５重量％であり、好ましくは５〜１３重量％、より好ましくは５〜１０重量％である。上述のとおり、成分（Ｂ）は、単独の化合物であってもよく、複数種類の化合物からなるものであってもよい。したがって、本発明の洗浄剤組成物における成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の重量比Ａ／Ｂは、６５〜９０／５〜１５であり、好ましくは７０〜９０／５〜１３、より好ましくは８０〜９０／５〜１０である。

［水］
本発明の洗浄剤組成物における水は、媒体として使用されるものであり、蒸留水、イオン交換水、又は超純水等が使用され得る。洗浄剤組成物中の水の含有量は、洗浄剤組成物の取り扱い性（粘度）の観点及びＰｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性の観点から、５〜２０重量％であり、好ましくは５〜１５重量％である。

［その他の成分］
本発明の洗浄剤組成物において、成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び水の総含有量は、Ｐｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性及び／又は抑泡性の観点から、９９〜１００重量％であり、好ましくは９９．５〜１００重量％、より好ましくは９９．７５〜１００重量％である。したがって、本発明の洗浄剤組成物は、０〜１重量％、好ましくは０〜０．５重量％、より好ましくは０〜０．２５重量％の範囲で、その他の成分を含みうる。その他の成分としては、界面活性剤や成分（Ｂ）以外のアミン化合物が挙げられる。ただし、本発明の洗浄剤組成物の泡立ち性の抑制を維持したい場合には、界面活性剤は含まないことが好ましい。ここで、本発明の洗浄剤組成物において、成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び水の総含有量が１００重量％であるとは、その他の成分を一切含まない場合のみならず、微量に検出されるその他の成分を含有する実質的に１００重量％の場合も含む。この場合におけるその他の成分は特に制限されない。

界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンカルボン酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンカルボン酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンコポリマーなどの非イオン性界面活性剤などが挙げられる。また、成分（Ｂ）以外のアミン化合物としては、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、ジメチルエタノールアミン、ジブチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等のアルキロールアミン類；モルホリン、エチルモルホリン等のモルホリン類；ピペラジン、トリエチルジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミンなどが挙げられる。

さらなるその他の成分として、本発明の洗浄剤組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、通常洗浄剤に用いられる、ヒドロキシエチルアミノ酢酸、ヒドロキ
シエチルイミノ２酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸等のアミノカルボン酸塩等のキレート力を持つ化合物、防腐剤、防錆剤、殺菌剤、抗菌剤、シリコン等の消泡剤、酸化防止剤、ヤシ脂肪酸メチルや酢酸ベンジル等のエステル、炭化水素系溶剤あるいはアルコール類等を適宜併用することができる。

［洗浄剤組成物の調製方法］
本発明における洗浄剤組成物の調製方法は、何ら制限されず、成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び水を混合することによって調製できる。本発明の洗浄剤組成物のｐＨは、被洗浄物の種類や要求品質等に応じて適宜決定することが好ましい。洗浄剤組成物のｐＨは、Ｐｂフリーハンダフラックス残渣に対する洗浄性の観点から、好ましくは８〜１３、より好ましくは８〜１０、さらに好ましくは８〜９である。該ｐＨは、必要により、硝酸、硫酸等の無機酸、オキシカルボン酸、多価カルボン酸、アミノポリカルボン酸、アミノ酸等の有機酸、及びそれらの金属塩やアンモニウム塩、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アミン等の塩基性物質を適宜、所望量で配合することで調整することができる。

［洗浄剤組成物の濃縮物］
本発明の洗浄剤組成物は、水の含有量が上記所定の含有量未満である濃縮物として調製し、使用時に必要量の水を加えて本発明の洗浄剤組成物としてもよい。したがって、本発明はその一態様として、本発明の洗浄剤組成物を製造するための組成物（濃縮物）であって、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含有し、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の重量比Ａ／Ｂが６５〜９０／５〜１５、好ましくは７０〜９０／５〜１３、より好ましくは８０〜９０／５〜１０であり、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の総含有量が９５重量％を超える濃縮物組成物に関する。

［フラックス残渣の洗浄方法］
本発明のフラックス残渣の洗浄方法は、被洗浄物に本発明の洗浄剤組成物を接触させることを含むフラックス残渣の洗浄方法である（以下、本発明の洗浄方法ともいう）。本発明の洗浄方法において、被洗浄物に本発明の洗浄剤組成物を接触させる方法としては、例えば、超音波洗浄装置の浴槽内で接触させる方法や、洗浄剤組成物をスプレー状に射出して接触させる方法（シャワー方式）などが挙げられ、抑泡性の観点からシャワー方式が好ましい。本発明の洗浄方法であれば、Ｐｂフリーハンダのフラックス残渣であっても短い洗浄時間で洗浄できるという効果を好ましくは奏する。本発明の洗浄方法で洗浄する被洗浄物としては、特に制限されず、フラックスを使用してハンダ付けされた電子部品や、フラックスを使用してハンダバンプが形成された電子部品などが挙げられる。したがって、本発明の洗浄方法は、その一態様として、被洗浄物がＰｂフリーハンダのハンダバンプが形成されている電子部品である洗浄方法に関する。前記Ｐｂフリーハンダのハンダバンプは、フラックスを使用して形成されたものであることが好ましい。

［電子部品の製造方法］
本発明の電子部品の製造方法は、ハンダバンプが形成されている電子部品の製造方法であって、電子部品の基板上にハンダフラックスを使用してハンダバンプを形成する工程、及び、本発明の洗浄方法により前記ハンダフラックス由来のフラックス残渣を洗浄する工程を含む。ハンダバンプは、例えば、ペースト状のハンダフラックスを基板上に印刷塗布してその後加熱（リフロー）してハンダバンプを形成する印刷法や、基板上に形成したレジスト層の開口部に電気ハンダメッキを行いその後加熱（リフロー）してハンダバンプを形成するメッキ法、基板上に形成したレジスト層の開口部にペースト状のハンダフラックスを充填してその後加熱（リフロー）してハンダバンプを形成する方法など、従来公知のフラックスを用いるハンダバンプの形成方法により形成することができる。ここで、電子部品の「基板」とは、回路基板、パッケージ基板（インタポーザ）などに加えて、ハンダバンプが形成されうる半導体チップなども含み、前記電子部品は、前記基板を含む半導体装置を含む。いずれの方法によるハンダバンプ形成においても、リフロー工程後に本発明の洗浄剤組成物で洗浄することで、ハンダバンプがＰｂフリーハンダを使用して形成された場合であってもフラックス残渣を効率よく洗浄できる。したがって、本発明はその一態様として、本発明の洗浄方法による洗浄工程を含むハンダバンプの形成方法、とりわけ、Ｐｂフリーハンダを使用するハンダバンプの形成方法に関する。この態様において、本発明の洗浄剤組成物でリフロー後のハンダバンプを洗浄する工程を含めば、ハンダバンプの形成の方法は特に制限されない。

１．洗浄剤組成物の調製
下記表１に示す成分（Ａ）、成分（Ｂ）、及び水を混合し、実施例１〜１３の洗浄剤組成物を調製した。また、下記表１に示す成分（Ａ）、成分（Ｂ）、水、及びその他の成分を配合し、比較例１〜８の洗浄剤組成物を調製した。なお、同表の成分（Ａ）中の（ＥＯ）（ＰＯ）は上記式（Ｉ）の（ＥＯ）（ＰＯ）の配列に対応し、同表の数字は、洗浄剤組成物における含有量（重量％）を示す。成分（Ｂ）の単環芳香族（ジ）アミンのエチレンオキサイド付加物の調製方法として、１，３−フェニレンジアミンにエチレンオキサイドを２モル付加させたもの（１，３−フェニレンジアミン（ＥＯ）₂付加物と略記する。以下、同様。）の調製方法を説明する。まず、窒素置換した１リットルのオートクレーブに、１，３−フェニレンジアミン（試薬、ＡＬＤＲＩＣＨＣＨＥＭＩＣＡＬＣＯＭＰＡＮＹ，ＩＮＣ．製）を１０８．２ｇ（１モル）仕込み、よく攪拌しながら１００℃になるまで昇温した。次いでエチレンオキサイド８８．０ｇ（２モル）を温度１００〜１２０℃、圧力１〜４ｋｇ／ｃｍ²（ゲージ）下で少しずつ添加し、添加終了後２時間反応させた。その後、室温まで冷却し、１，３−フェニレンジアミン（ＥＯ）₂付加物を得た。反応生成物の収率は９８．１％であった。付加モル数は水酸基価及びＮＭＲ分析により求めた。成分（Ｂ）及びその他の成分におけるエチレンオキサイド等の付加物も同様にして調製した。

２．洗浄性試験
実施例１〜１３及び比較例１〜８の洗浄剤組成物を用いてテストピースを洗浄し、下記条件で洗浄性を評価した。Ｐｂフリーハンダフラックスを使用したときの評価結果を下記表１に示す。
テストピース
下記２種類のペースト状のハンダフラックスをスクリーン板を用いて基板電極（Ｃｕ）上に塗布し、リフローして調製した。
使用したハンダフラックス
（ｉ）共晶（３７Ｐｂ／Ｓｎ）ハンダフラックス：品番ＮＤ９６０２Ｈ（ニホンハンダ製）；リフロー温度２３０℃
（ｉｉ）Ｐｂフリー（Ｓｎ／３Ａｇ／０．５Ｃｕ）ハンダフラックス：エコソルダーペーストＭ７０５−ＧＲＮ３６０−Ｋ２−Ｖ（千住金属製）；リフロー温度２５０℃
洗浄方法
洗浄は、超音波洗浄装置（アレックス社製マルチソフト、４０ｋＨｚ、６００Ｗ）を用いて行った。まず、テストピースを超音波洗浄装置内で洗浄剤組成物に浸漬（６０℃、３分）した後、同装置内でイオン交換水に浸漬して第１リンス（６０℃、３分）を行い、さらに同装置内で新たなイオン交換水に浸漬して第２リンス（６０℃、３分）を行い、送風低温乾燥機で乾燥した（８５℃、１５分）。次に、洗浄剤組成物の浸漬、第１リンス、及び第２リンスの時間を３分から５分に換えた以外は同様にして洗浄を行った。
洗浄性の判定方法
洗浄剤組成物への浸漬・リンス後のテストピースを光学顕微鏡（倍率２００）で観察し、下記判定基準で判定した。
○：サンプル１０個のうち、全てにおいてフラックス残渣なし。
△：サンプル１０個のうち、フラックス残渣があったものが２個以下。
×：サンプル１０個のうち、フラックス残渣があったものが３個以上。

３．泡立ち性試験
実施例１〜１３及び比較例１〜８の洗浄剤組成物（以下、原液ともいう。）の希釈液（試験液１及び２）を調製し、この希釈液をスプレーしたときの泡立ち性を下記条件で評価した。その結果を下記表１に示す。
希釈液
試験液１：原液に水を加えて１００倍に希釈した。
試験液２：原液１００重量部にフラックス残渣１重量部を加え、これに水を加えて１００倍に希釈した。
なお、フラックス残渣は、上記（ｉ）及び（ｉｉ）のハンダフラックス２０ｇを銅製の容器（幅×長さ×深さ＝５０ｍｍ×３０ｍｍ×５ｍｍ）に入れ、ヒーター上で加熱し、それぞれのリフロー温度で３０分加熱して溶剤を除去し、フラックス残渣を回収して調製した。
スプレー条件
洗浄剤組成物の泡立ち性（抑泡性）は、図１に示す泡立ち測定器を用いて測定した。この泡立ち測定器１は、（幅×長さ×深さ＝４４０ｍｍ×３５０ｍｍ×４００ｍｍ）の本体２と、本体２の対向する壁面の内側に２つずつ配置された計４つのノズル４（充円錐Ｊ０３、いけうち社製）と、ノズル４に洗浄剤組成物（又はその希釈液）が供給可能なように壁面の外側から接続される管３と、本体２の底面には噴射された液体を排水するために形成された排水口（内径７ｃｍ）に接続するドレイン５を備える。なお、ノズル４の配置場所は、底面から４００ｍｍであって、隣り合うノズル４の距離は７０ｍｍである。この泡立ち測定器１を用いた測定方法は、図２に示すように行うことができる。なお、図２において図１と同一のものには同一の符号を付す。すなわち、泡立ち容器内の４つのノズル４から上記の希釈液６をスプレー圧２ｋｇ、流量１０Ｌ／分で１０分以上スプレーし、スプレー開始から１０分後に形成された泡７の底面からの高さｄを測定した。測定は、各ノズルの下の１ヶ所ずつと装置内中央の計５ヶ所で行い、それらの平均値を計算した。
泡立ち性の判定方法
泡立ち性は、下記の判定基準で判定した。
○：泡立ち無し（０ｃｍ）。抑泡性が良好。
△：泡立ちが０ｃｍを超えて３ｃｍ以下。抑泡性がやや良い。
×：泡立ち３ｃｍを超える。抑泡性が悪い。

上記表１に示すとおり、実施例１〜１３の洗浄剤組成物を用いてＰｂフリーハンダフラックス（ｉｉ）のテストピースを洗浄した場合、いずれも、５分間でフラックス残渣をテストピースに残留させることなく洗浄できた。そのなかでも、実施例１〜４、６〜９、及び１２の洗浄剤組成物は洗浄時間が３分間であってもフラックス残渣を残留させることなく洗浄でき、より優れた洗浄力（洗浄速度）を示した。したがって、実施例１〜１３の洗浄剤組成物、とりわけ実施例１〜４、６〜９、及び１２の洗浄剤組成物は、比較例１〜８の洗浄剤組成物に比べ、Ｐｂフリーハンダフラックスのフラックス残渣に対する洗浄性に優れ、洗浄速度が速いことが分かる。なお、鉛を含有する共晶ハンダフラックス（ｉ）に対する洗浄力は、実施例及び比較例で同程度であり、３分間で共晶ハンダのフラックス残渣を残留させることなく洗浄できた（データ示さず）。

また、上記表１に示すとおり、実施例１〜１３の洗浄剤組成物は、試験液１及び試験液２の両方において、比較例１〜８の洗浄剤組成物に比べて泡立ち性が抑制され、優れた抑泡性を示す。とりわけ、実施例１〜１１及び１３の洗浄剤組成物の抑泡性が優れる。したがって、実施例１〜１３の洗浄剤組成物であれば、超音波洗浄装置を用いた洗浄方法に限られず、シャワー方式でもハンダフラックス残渣の洗浄が良好に行えることがわかる。

本発明を用いることにより、例えば、ハンダバンプが形成された電子部品の製造プロセスにおけるハンダフラックス残渣の洗浄工程の短縮化・信頼性の向上が可能となり、半導体装置の生産性を向上できる。

図１は、実施例で使用する泡立ち測定器の概略図である。図２は、泡立ち測定器の使用方法を示す概略図である。

符号の説明

１：泡立ち測定器
２：本体
３：管
４：ノズル
５：ドレイン

Claims

下記式（Ｉ）で表される化合物からなる成分（Ａ）を６５〜９０重量％、環式炭化水素基を有するモノアミン又はジアミンのアルキレンオキサイド付加物からなる成分（Ｂ）を５〜１５重量％、及び水を５〜２０重量％含有し、
成分（Ａ）、成分（Ｂ）、及び水の総含有量が９９〜１００重量％である、ハンダフラックス用洗浄剤組成物。

［上記式（Ｉ）において、Ｒ¹は炭素数１〜８の炭化水素基を示し、Ｒ²は水素原子又は炭素数１〜４の炭化水素基を示し、ＥＯ及びＰＯはそれぞれオキシエチレン基及びオキシプロピレン基を示し、ｎ及びｍはそれぞれＥＯ及びＰＯの平均付加モル数を示し、ｎは１〜８の数であり、ｍは０〜７の数であり、ｎ≧ｍである。］
成分（Ｂ）が、下記式（ＩＩ）で表される単環芳香族ジアミンのアルキレンオキサイド付加物である、請求項１記載のハンダフラックス用洗浄剤組成物。

［上記式（ＩＩ）において、ｐ及びｑはそれぞれ０〜２の数であり、ＡＯはオキシアルキレン基を示し、ａ、ｂ、ｃ、及びｄはＡＯの平均付加モル数を示し、それぞれ０〜１５の数であり、１≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≦１５を満たす。］
成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を含有し、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の重量比Ａ／Ｂが６５〜９０／５〜１５であり、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）の総含有量が９５重量％を超える、請求項１又は２に記載のハンダフラックス用洗浄剤組成物を製造するための組成物。
被洗浄物に請求項１又は２に記載のハンダフラックス用洗浄剤組成物を接触させることを含む、フラックス残渣の洗浄方法。
前記ハンダフラックス用洗浄剤組成物の被洗浄物への接触がシャワー方式である、請求項４記載のフラックス残渣の洗浄方法。
被洗浄物がＰｂフリーハンダのハンダバンプが形成されている電子部品である、請求項４又は５に記載のフラックス残渣の洗浄方法。
電子部品の基板上にフラックスを使用してハンダバンプを形成する工程、及び、
請求項４から６のいずれか一項に記載のフラックス残渣の洗浄方法により前記フラックス由来のフラックス残渣を洗浄する工程を含む、ハンダバンプが形成されている電子部品の製造方法。