JP2610854B2 - プリント回路板および／またはプリント配線板の洗浄方法 - Google Patents
プリント回路板および／またはプリント配線板の洗浄方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、環境に悪影響を及ぼすことなくプリント回
路板またはプリント配線板からロジンはんだフラック
ス、接着テープ残留物または印刷インクを除去するため
の洗浄方法に関する。テルペン化合物が、はんだフラッ
クス、油類、ワックス類およびグリース状物質あるいは
接着テープ残留物の除去のような種々の目的を達成する
ために、テルペン乳化界面活性剤とともに、あるいはな
しで使用される。本発明の方法は、紫外線はんだマスク
硬化の品質を検査する際にも同様に使用することができ
る。
路板またはプリント配線板からロジンはんだフラック
ス、接着テープ残留物または印刷インクを除去するため
の洗浄方法に関する。テルペン化合物が、はんだフラッ
クス、油類、ワックス類およびグリース状物質あるいは
接着テープ残留物の除去のような種々の目的を達成する
ために、テルペン乳化界面活性剤とともに、あるいはな
しで使用される。本発明の方法は、紫外線はんだマスク
硬化の品質を検査する際にも同様に使用することができ
る。
背景技術 プリント配線板および／またはプリント回路板の製作
において、はんだフラックス類は、はんだの堅く、均一
な結合を確保するために、基板材料に最初に適用され
る。これらのはんだフラックス類は、大きく二つに類別
される。すなわち、ロジンフラックス類および非ロジ
ン、つまり水溶性のフラックス類である。一般に非腐蝕
性であり、かつ長期間の使用の歴史を有するロジンフラ
ックス類は、エレクトロニクス産業全般にわたって、広
範囲に使用されている。最近開発された水溶性フラック
ス類は、消費製品の用途においてその使用量が著しく増
加している。水溶性はんだフラックス類は強酸および／
またはアミンヒドロハライドを含んで腐蝕性であるため
に、残留する少量の物質を慎重に除去しなければ、これ
らフラックス類は回路破壊を引き起こす。これらの理由
のために、軍事用にはロジンフラックス類を使用するこ
とが要求される。
において、はんだフラックス類は、はんだの堅く、均一
な結合を確保するために、基板材料に最初に適用され
る。これらのはんだフラックス類は、大きく二つに類別
される。すなわち、ロジンフラックス類および非ロジ
ン、つまり水溶性のフラックス類である。一般に非腐蝕
性であり、かつ長期間の使用の歴史を有するロジンフラ
ックス類は、エレクトロニクス産業全般にわたって、広
範囲に使用されている。最近開発された水溶性フラック
ス類は、消費製品の用途においてその使用量が著しく増
加している。水溶性はんだフラックス類は強酸および／
またはアミンヒドロハライドを含んで腐蝕性であるため
に、残留する少量の物質を慎重に除去しなければ、これ
らフラックス類は回路破壊を引き起こす。これらの理由
のために、軍事用にはロジンフラックス類を使用するこ
とが要求される。
しかしながら、ロジンはんだフラックス類を使用した
としても、痕跡の残留フラックスがはんだ付け後に除去
されなければ基板抵抗性の低下のために早期回路破壊を
招く。水溶性フラックス類が温石鹸水を用いて簡単に除
去できるのに対して、プリント配線板からのロジンフラ
ックスの除去は、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロ
ロモノフルオロメタン、塩化メチレン、トリクロロトリ
フルオロエタン、またはこれら溶媒の混合物もしくは共
沸混合物のような塩素化炭化水素溶媒を使用して伝統的
に行なわれていた。しかしながら、これら溶媒は毒性が
あるため好ましくない。かくして、この種の溶媒の使用
は、職業安全および健康局（OSHA）により厳密に監視さ
れ、厳格な封じ込め装置が使用されなければならない。
しかも、もし環境に放出されるならば、これら溶媒は簡
単には生分解されず、長期間にわたって危険である。
としても、痕跡の残留フラックスがはんだ付け後に除去
されなければ基板抵抗性の低下のために早期回路破壊を
招く。水溶性フラックス類が温石鹸水を用いて簡単に除
去できるのに対して、プリント配線板からのロジンフラ
ックスの除去は、1,1,1−トリクロロエタン、トリクロ
ロモノフルオロメタン、塩化メチレン、トリクロロトリ
フルオロエタン、またはこれら溶媒の混合物もしくは共
沸混合物のような塩素化炭化水素溶媒を使用して伝統的
に行なわれていた。しかしながら、これら溶媒は毒性が
あるため好ましくない。かくして、この種の溶媒の使用
は、職業安全および健康局（OSHA）により厳密に監視さ
れ、厳格な封じ込め装置が使用されなければならない。
しかも、もし環境に放出されるならば、これら溶媒は簡
単には生分解されず、長期間にわたって危険である。
アルカノールアミン（通常、モノエタノールアミンの
形）として知られるアルカリ性洗浄化合物は、毒性の塩
素化炭化水素溶媒の代替品としてロジンフラックス除去
用に使用されてきた。これら化合物はロジンフラックス
と化学的に反応し、鹸化工程を経てロジン石鹸を形成す
る。かかるロジン石鹸の除去を促進するために、アルカ
リ性洗浄化合物に界面活性剤またはアルコール誘導体の
ような他の有機物質を加えることができる。残念なが
ら、水溶性はんだフラックスに似ているこれら化合物
は、製作工程において完全にかつ迅速に除去されなけれ
ば、プリント配線板の表面および界面に腐食を生じさせ
る傾向がある。
形）として知られるアルカリ性洗浄化合物は、毒性の塩
素化炭化水素溶媒の代替品としてロジンフラックス除去
用に使用されてきた。これら化合物はロジンフラックス
と化学的に反応し、鹸化工程を経てロジン石鹸を形成す
る。かかるロジン石鹸の除去を促進するために、アルカ
リ性洗浄化合物に界面活性剤またはアルコール誘導体の
ような他の有機物質を加えることができる。残念なが
ら、水溶性はんだフラックスに似ているこれら化合物
は、製作工程において完全にかつ迅速に除去されなけれ
ば、プリント配線板の表面および界面に腐食を生じさせ
る傾向がある。
他の解決手段として、Bakosら〔米国特許第4,276,186
号〕は、IC（集積回路）モジュールからはんだフラック
スおよびはんだフラックス残留物を除去するためにＮ−
メチル−２−ピロリドンと水混和性アルカノールアミン
の混合物を使用した。これらの混合物は、ICチップモジ
ュールから硬化ポリイミド被覆組成物のような各種の硬
化合成有機ポリマー組成物を除去するにも有効であると
された。
号〕は、IC（集積回路）モジュールからはんだフラック
スおよびはんだフラックス残留物を除去するためにＮ−
メチル−２−ピロリドンと水混和性アルカノールアミン
の混合物を使用した。これらの混合物は、ICチップモジ
ュールから硬化ポリイミド被覆組成物のような各種の硬
化合成有機ポリマー組成物を除去するにも有効であると
された。
プリント配線板の製作において、基板の縁に耐蝕性の
金接続タブを作る工程のような加工段階から基板のある
部分を一時的に保護することが時に必要となる。回路板
のある部分の一時的な保護は、特殊な接着テープを影響
を受ける面に貼ることにより達成される。かかる保護が
必要でなくなると接着テープは取り除かれる。一般に、
テープ接着剤の残留物が完全に除去されないで、残って
いると、早期基板破壊を招く。このテープ残留物の除去
は、すでに記載したような毒性かつ環境的に好ましくな
い塩素化溶媒を使用して伝統的に行なわれてきた。
金接続タブを作る工程のような加工段階から基板のある
部分を一時的に保護することが時に必要となる。回路板
のある部分の一時的な保護は、特殊な接着テープを影響
を受ける面に貼ることにより達成される。かかる保護が
必要でなくなると接着テープは取り除かれる。一般に、
テープ接着剤の残留物が完全に除去されないで、残って
いると、早期基板破壊を招く。このテープ残留物の除去
は、すでに記載したような毒性かつ環境的に好ましくな
い塩素化溶媒を使用して伝統的に行なわれてきた。
プリント配線板製作において一般に行なわれている他
の方法は、はんだマスクの適用である。名称が示すよう
に、はんだマスクは、はんだが不必要または好まれない
面を覆うためにプリント回路板に選択的に適用されるポ
リマーまたは樹脂コーティングである。かかるマスキン
グが永続的である必要がある場合は、はんだマスクを
「硬化」しなければならず、この方法によってモノマー
反応物質を重合させる。はんだマスクの硬化が不十分で
あれば、はんだは遮蔽すべき面に浸透し基板の破壊を生
ずるであろう。
の方法は、はんだマスクの適用である。名称が示すよう
に、はんだマスクは、はんだが不必要または好まれない
面を覆うためにプリント回路板に選択的に適用されるポ
リマーまたは樹脂コーティングである。かかるマスキン
グが永続的である必要がある場合は、はんだマスクを
「硬化」しなければならず、この方法によってモノマー
反応物質を重合させる。はんだマスクの硬化が不十分で
あれば、はんだは遮蔽すべき面に浸透し基板の破壊を生
ずるであろう。
ある種のはんだマスクは、アクリレート化学を基礎と
するものであり、光開始重合を受け、それ故、UV（紫
外）線により硬化される。UV硬化はんだマスクの使用
は、その硬化速度が速いにもかかわらず、はんだマスク
の膜厚が好結果の硬化においては均一であるという点で
有利である。使用されるUV照射は、深いはんだマスク付
着層の底部には侵入できず、厚い部分を硬化するために
照射強度または照射時間を増大する試みが、薄いマスク
膜の部位の脆化をもたらす結果となる。
するものであり、光開始重合を受け、それ故、UV（紫
外）線により硬化される。UV硬化はんだマスクの使用
は、その硬化速度が速いにもかかわらず、はんだマスク
の膜厚が好結果の硬化においては均一であるという点で
有利である。使用されるUV照射は、深いはんだマスク付
着層の底部には侵入できず、厚い部分を硬化するために
照射強度または照射時間を増大する試みが、薄いマスク
膜の部位の脆化をもたらす結果となる。
発明の要約 本発明の目的は、他の点で基板に悪影響を与えること
なくプリント配線板またはプリント回路板からロジンは
んだフラックス類を安全かつ有効に除去するための方法
を提供することである。本発明の他の目的は、プリント
配線板またはプリント回路板から接着テープ残留物を除
去するための安全かつ有効な方法を提供することであ
る。本発明のさらなる目的は、プリント配線板またはプ
リント回路板から印刷インクを除去するための安全かつ
有効な方法を提供することである。
なくプリント配線板またはプリント回路板からロジンは
んだフラックス類を安全かつ有効に除去するための方法
を提供することである。本発明の他の目的は、プリント
配線板またはプリント回路板から接着テープ残留物を除
去するための安全かつ有効な方法を提供することであ
る。本発明のさらなる目的は、プリント配線板またはプ
リント回路板から印刷インクを除去するための安全かつ
有効な方法を提供することである。
本発明は、プリント回路または配線板の製作において
ロジンはんだフラックス、接着テープ残留物または印刷
インクを除去するための洗浄方法を提供する。その結
果、こうした洗浄を行わない場合に起こり得る早期回路
破壊の可能性が排除されるか、または大幅に減少する。
本発明の方法の洗浄効力は、斯く処理したプリント配線
板が米国防省の規格値に適合するほど顕著なものであ
る。
ロジンはんだフラックス、接着テープ残留物または印刷
インクを除去するための洗浄方法を提供する。その結
果、こうした洗浄を行わない場合に起こり得る早期回路
破壊の可能性が排除されるか、または大幅に減少する。
本発明の方法の洗浄効力は、斯く処理したプリント配線
板が米国防省の規格値に適合するほど顕著なものであ
る。
本発明の方法は、不適切に硬化したUVはんだマスクを
検出するためにも使用し得る。この作業は、適切に硬化
した領域をそのまま残しながら、はんだマスクの不適切
に硬化した領域を基板から選択的に取り除くことができ
る本方法を利用して達成される。
検出するためにも使用し得る。この作業は、適切に硬化
した領域をそのまま残しながら、はんだマスクの不適切
に硬化した領域を基板から選択的に取り除くことができ
る本方法を利用して達成される。
本発明の方法は、プリント配線板およびプリント回路
板の洗浄用にこれまで使用されてきた塩素化炭化水素溶
媒およびアルカリ性洗浄剤とは違って、低毒性、生分解
性および非腐蝕性の成分を用いることによって特徴づけ
られる。その結果、高価な封じ込め設備の必要性が排除
される。
板の洗浄用にこれまで使用されてきた塩素化炭化水素溶
媒およびアルカリ性洗浄剤とは違って、低毒性、生分解
性および非腐蝕性の成分を用いることによって特徴づけ
られる。その結果、高価な封じ込め設備の必要性が排除
される。
さらに詳細には、本発明はリモネンまたはジペンテン
のようなテルペン化合物を含有する組成物を用いるプリ
ント回路／配線板の洗浄方法を提供する。ロジンはんだ
フラックス類、油類、ワックス類およびグリース状物
質、接着テープ残留物および印刷インクを溶解する能
力、またはこれらと結合して除去する能力を有するこれ
らテルペン化合物は、それ自体で使用され、例えば洗浄
吸着物質により、除去される。しかし、本発明のテルペ
ン化合物は、水による除去を促進するためにテルペン乳
化界面活性剤と組み合わせることが好ましい。
のようなテルペン化合物を含有する組成物を用いるプリ
ント回路／配線板の洗浄方法を提供する。ロジンはんだ
フラックス類、油類、ワックス類およびグリース状物
質、接着テープ残留物および印刷インクを溶解する能
力、またはこれらと結合して除去する能力を有するこれ
らテルペン化合物は、それ自体で使用され、例えば洗浄
吸着物質により、除去される。しかし、本発明のテルペ
ン化合物は、水による除去を促進するためにテルペン乳
化界面活性剤と組み合わせることが好ましい。
図面の簡単な説明 本発明は、代表的なプリント回路／配線板の製作法を
示すフローチャートである第１図を参照することによ
り、より一層理解しやすくなるだろう。
示すフローチャートである第１図を参照することによ
り、より一層理解しやすくなるだろう。
本発明の詳細な説明 本発明の方法は、一般にプリント回路または配線板の
製作に使用されるロジンはんだフラックス、接着テープ
残留物または印刷インクを溶解する効能を有するテルペ
ン化合物を使用するものである。この目的に適するテル
ペン化合物としては、ピネン（αおよびβ異性体の両
方）、γ−テルピネン、δ−３−カレン、リモネンおよ
びジペンテン（光学活性リモネンの異性体のラセミ混合
物）を挙げることができるが、これらに限らない。中で
も、リモネンおよびジペンテンが好ましい。
製作に使用されるロジンはんだフラックス、接着テープ
残留物または印刷インクを溶解する効能を有するテルペ
ン化合物を使用するものである。この目的に適するテル
ペン化合物としては、ピネン（αおよびβ異性体の両
方）、γ−テルピネン、δ−３−カレン、リモネンおよ
びジペンテン（光学活性リモネンの異性体のラセミ混合
物）を挙げることができるが、これらに限らない。中で
も、リモネンおよびジペンテンが好ましい。
これらテルペン化合物は単独で使用することができ、
ロジンフラックスまたは接着テープ残留物と複合体を形
成させ、それらを溶解した後に、過剰のテルペンでフラ
ッシュすることにより、または紙あるいは布に吸着する
ことにより除去される。しかしながら、テルペン類はほ
ぼ完全に非水溶性であるために、水で直接洗い流すこと
ができない。これとは別に、好ましくは、テルペン化合
物は１種またはそれ以上のテルペン乳化界面活性剤と組
み合わされる。かかる界面活性剤を添加すると、テルペ
ン類は水中油型エマルジョンを形成するため、水ですす
ぐことによりプリント配線板からのテルペン類の除去が
容易になる。
ロジンフラックスまたは接着テープ残留物と複合体を形
成させ、それらを溶解した後に、過剰のテルペンでフラ
ッシュすることにより、または紙あるいは布に吸着する
ことにより除去される。しかしながら、テルペン類はほ
ぼ完全に非水溶性であるために、水で直接洗い流すこと
ができない。これとは別に、好ましくは、テルペン化合
物は１種またはそれ以上のテルペン乳化界面活性剤と組
み合わされる。かかる界面活性剤を添加すると、テルペ
ン類は水中油型エマルジョンを形成するため、水ですす
ぐことによりプリント配線板からのテルペン類の除去が
容易になる。
本発明のテルペン類を乳化可能な多数の界面活性剤を
使用することができ、これらには直鎖アルキルベンゼン
スルホネート類、直鎖または枝分れ鎖アルコールエトキ
シレート類およびエトキシスルフェート類、ポリソルベ
ートエステル類、エトキシル化アルキルフェノール類お
よびアルキルおよびアルキルスクシネート化合物が含ま
れるが、これらに限らない。後者の化合物の一例とし
て、ナトリウムジオクチルスルホスクシネートがある。
エトキシル化アルキルフェノール類は、各種アルキル側
鎖および様々な数の結合エチレンオキシド単位を含む。
この種の有効な化合物は約５〜20個、好ましくは７また
は８個のエチレンオキシド基を含む。
使用することができ、これらには直鎖アルキルベンゼン
スルホネート類、直鎖または枝分れ鎖アルコールエトキ
シレート類およびエトキシスルフェート類、ポリソルベ
ートエステル類、エトキシル化アルキルフェノール類お
よびアルキルおよびアルキルスクシネート化合物が含ま
れるが、これらに限らない。後者の化合物の一例とし
て、ナトリウムジオクチルスルホスクシネートがある。
エトキシル化アルキルフェノール類は、各種アルキル側
鎖および様々な数の結合エチレンオキシド単位を含む。
この種の有効な化合物は約５〜20個、好ましくは７また
は８個のエチレンオキシド基を含む。
本発明の方法において用いる組成物中のテルペン乳化
界面活性剤の量は、重量基準で０〜約40重量％の範囲で
あり、その組成物の残部はテルペン化合物である。EC−
１と称する好適な実施態様において、当該組成物は、約
6.5重量％のポリ（７）エトキシノニルフェノール、約
2.1重量％のポリ（10）エトキシノニルフェノール、約
1.4重量％のナトリウムジオクチルスルホスクシネート
および約90重量％のリモネンを含む。
界面活性剤の量は、重量基準で０〜約40重量％の範囲で
あり、その組成物の残部はテルペン化合物である。EC−
１と称する好適な実施態様において、当該組成物は、約
6.5重量％のポリ（７）エトキシノニルフェノール、約
2.1重量％のポリ（10）エトキシノニルフェノール、約
1.4重量％のナトリウムジオクチルスルホスクシネート
および約90重量％のリモネンを含む。
本発明の方法において用いる組成物は、本発明以前に
プリント配線板洗浄用として使用されていた塩素化炭化
水素溶媒類とは異なり、低毒性および環境に対する生分
解性により特徴づけられる。例えば、リモネンは、快い
レモンの香りを有するレモン、オレンジ、キャラウェ
ー、イノンドおよびベルガモットの油のような各種エー
テル様油に含まれる天然産物である。アメリカン・パブ
リック・ヘルス・アソシエーション（American Public
Health Association）、第16版、「水および排水の
標準試験法（Standard Methods for the Examinati
on of Water and Wastewater）」に記載された方法
により測定すると、EC−１は、1000:1の希釈率で、生物
学的酸素要求量として295mg/、化学的酸素要求量とし
て1425mg/の値を有する。
プリント配線板洗浄用として使用されていた塩素化炭化
水素溶媒類とは異なり、低毒性および環境に対する生分
解性により特徴づけられる。例えば、リモネンは、快い
レモンの香りを有するレモン、オレンジ、キャラウェ
ー、イノンドおよびベルガモットの油のような各種エー
テル様油に含まれる天然産物である。アメリカン・パブ
リック・ヘルス・アソシエーション（American Public
Health Association）、第16版、「水および排水の
標準試験法（Standard Methods for the Examinati
on of Water and Wastewater）」に記載された方法
により測定すると、EC−１は、1000:1の希釈率で、生物
学的酸素要求量として295mg/、化学的酸素要求量とし
て1425mg/の値を有する。
本発明の方法のプリント回路／配線板製作法の各方面
への適用は、第１図に示される代表的なプロセスフロー
チャートを参照することにより最も良く理解され得る。
への適用は、第１図に示される代表的なプロセスフロー
チャートを参照することにより最も良く理解され得る。
アセンブリー製作法は、IC（集積回路）類、抵抗体、
コンデンサー、ダイオード類等の素子の基板表面への配
置またはあらかじめドリルで開けた穴へのそれらの挿入
を含む。その後、素子は機械的または自動的手段による
はんだ付けにより固定される。そのはんだ付けで散在し
た、回路の早期破壊へ導くテープおよびはんだフラック
ス残留物を確実に残さないようにする洗浄方法および検
査がある。本発明の方法を適用する製作方法における箇
所は以下で確認できよう。
コンデンサー、ダイオード類等の素子の基板表面への配
置またはあらかじめドリルで開けた穴へのそれらの挿入
を含む。その後、素子は機械的または自動的手段による
はんだ付けにより固定される。そのはんだ付けで散在し
た、回路の早期破壊へ導くテープおよびはんだフラック
ス残留物を確実に残さないようにする洗浄方法および検
査がある。本発明の方法を適用する製作方法における箇
所は以下で確認できよう。
ロジンフラックスの洗浄および接着テープ残留物の除去 プリント回路／配線板製作時のロジンはんだフラック
ス付着物または接着テープ残留物を除去するために、テ
ルペン組成物は浸洗タンクに浸漬することにより、ある
いは手動または機械的ブラッシングにより基板に適用さ
れる。また、それらは市販されているプリント配線板洗
浄装置を用いて適用することも可能である。皿洗い機の
大きさの装置、あるいはトータル・システムズ・コンセ
プト社（Total Systems Concept,St.Louis,MO）のデ
ュアルプロセス・クリーニングシステムの31−218型、3
1−418型、31−224型および31−424型のような、より大
きな連続ベルト洗浄機械を使用してもよい。これらの設
計に応じて、洗浄機は機械式ノズルでスプレーすること
により、または湿ったローラー面と回転接触させること
によりテルペン組成物を適用できる。組成物を適用しう
る温度は、室温つまり周囲温度（約21℃＝70゜F）から
約66℃（150゜F）までの範囲である。テルペン乳化界面
活性剤を含む組成物はそのままの濃度で使用しても、水
で約２容量％ほどの低濃度に希釈して使用してもよい。
当該組成物は約１〜５分間基板に接触させるべきであ
る。
ス付着物または接着テープ残留物を除去するために、テ
ルペン組成物は浸洗タンクに浸漬することにより、ある
いは手動または機械的ブラッシングにより基板に適用さ
れる。また、それらは市販されているプリント配線板洗
浄装置を用いて適用することも可能である。皿洗い機の
大きさの装置、あるいはトータル・システムズ・コンセ
プト社（Total Systems Concept,St.Louis,MO）のデ
ュアルプロセス・クリーニングシステムの31−218型、3
1−418型、31−224型および31−424型のような、より大
きな連続ベルト洗浄機械を使用してもよい。これらの設
計に応じて、洗浄機は機械式ノズルでスプレーすること
により、または湿ったローラー面と回転接触させること
によりテルペン組成物を適用できる。組成物を適用しう
る温度は、室温つまり周囲温度（約21℃＝70゜F）から
約66℃（150゜F）までの範囲である。テルペン乳化界面
活性剤を含む組成物はそのままの濃度で使用しても、水
で約２容量％ほどの低濃度に希釈して使用してもよい。
当該組成物は約１〜５分間基板に接触させるべきであ
る。
典型的なプリント配線板製作法において、はんだフラ
ックス除去用にテルペン組成物が適用される箇所は、第
１図にはんだ後洗浄法を表す「後洗浄」により示され
る。
ックス除去用にテルペン組成物が適用される箇所は、第
１図にはんだ後洗浄法を表す「後洗浄」により示され
る。
はんだフラックスが約１〜約５分間の典型的な接触時
間中にゆるくなって溶解したら、テルペン組成物を取り
除く。テルペン化合物のみを使用する場合、その除去は
無毒性の混和性溶媒でフラッシュするか、または、適当
な材料へ吸収させることにより行なわれる。テルペン乳
化界面活性剤を含む本発明の好適な実施態様では、基板
を最高約２分間にわたって水でフラッシュするだけでよ
い。脱イオン水が好ましい。最適すすぎ時間は、用いる
界面活性剤の種類およびテルペン化合物の濃度によって
変化するものの、日常的実験により簡単に決定し得る。
間中にゆるくなって溶解したら、テルペン組成物を取り
除く。テルペン化合物のみを使用する場合、その除去は
無毒性の混和性溶媒でフラッシュするか、または、適当
な材料へ吸収させることにより行なわれる。テルペン乳
化界面活性剤を含む本発明の好適な実施態様では、基板
を最高約２分間にわたって水でフラッシュするだけでよ
い。脱イオン水が好ましい。最適すすぎ時間は、用いる
界面活性剤の種類およびテルペン化合物の濃度によって
変化するものの、日常的実験により簡単に決定し得る。
その後、洗浄された基板は、好ましくは強制空気で乾
燥する。空気を好ましくは約38℃（100゜F）以上に暖め
ると、乾燥がはかどる。
燥する。空気を好ましくは約38℃（100゜F）以上に暖め
ると、乾燥がはかどる。
プリント配線板からのロジンはんだフラックスの除去
効力は、その基板が洗浄後の低固有抵抗に関する厳格な
軍事規格値に適合するほど顕著なものである。例えば、
基板は、溶媒抽出物（これにより汚染物がMil−55110C
に従って洗浄基板から除去される）の低固有抵抗に関す
るMil−Ｐ−28809A基準に適合する。洗浄基板の溶媒抽
出物の固有抵抗はオメガメーター（Omega Meter）によ
り最も簡単に測定しうる。オメガメーターは、ジョージ
ア州アトランタに所在のKenco Industries社から販売
されている、汚染物イオンによる抵抗値の変化を迅速に
測定するマイクロプロセッサ制御汚染物試験システムの
登録商標名である。
効力は、その基板が洗浄後の低固有抵抗に関する厳格な
軍事規格値に適合するほど顕著なものである。例えば、
基板は、溶媒抽出物（これにより汚染物がMil−55110C
に従って洗浄基板から除去される）の低固有抵抗に関す
るMil−Ｐ−28809A基準に適合する。洗浄基板の溶媒抽
出物の固有抵抗はオメガメーター（Omega Meter）によ
り最も簡単に測定しうる。オメガメーターは、ジョージ
ア州アトランタに所在のKenco Industries社から販売
されている、汚染物イオンによる抵抗値の変化を迅速に
測定するマイクロプロセッサ制御汚染物試験システムの
登録商標名である。
オメガメーター測定結果は、mgNaCl/in2の当量単位ま
たはそのメートル当量で表わされる。Mil−Ｐ−28809A
によると、洗浄基板の許容抵抗値は2.2μgNaCl/cm2また
は14μgNaCl/in2に等しいが、更に好ましい結果がはん
だフラックスをテルペン組成物で除去した後に日常的に
得られる。約0.67μgNaCl/cm2または4.3μgNaCl/in2の
値が典型的である。
たはそのメートル当量で表わされる。Mil−Ｐ−28809A
によると、洗浄基板の許容抵抗値は2.2μgNaCl/cm2また
は14μgNaCl/in2に等しいが、更に好ましい結果がはん
だフラックスをテルペン組成物で除去した後に日常的に
得られる。約0.67μgNaCl/cm2または4.3μgNaCl/in2の
値が典型的である。
耐蝕性を改良するためのタブを接続する金メッキの工
程において、メッキしてないタブから最初にスズ−鉛残
留物を除去する必要がある。これら残留物の除去は、他
の非保護プリント回路／配線板構成要素を損傷しうるエ
ッチング用薬品を用いて行なわれる。エッチング用薬品
から攻撃を受けやすい要素を保護するために、露出タブ
面以外の全部の遮蔽またはスプラッシュ防護を形成する
接着メッキ用テープで基板の両面を被覆する。その後、
エッチング用薬品でタブ上のスズ−鉛残留物を除去し、
ニッケルメッキを金のベースとして適用し、最後にタブ
の金メッキを実施する。これらのエッチングおよびメッ
キ工程の全てを通じて適所に保持された接着メッキ用テ
ープは、その後除去される。接着テープの使用は、第１
図の「金メッキ用テープ」と表示した箇所に示される。
そのテープは「ニッケルおよび金メッキ」工程後に除か
れ、この箇所はテルペン組成物が最も有効に使用され得
るところである。
程において、メッキしてないタブから最初にスズ−鉛残
留物を除去する必要がある。これら残留物の除去は、他
の非保護プリント回路／配線板構成要素を損傷しうるエ
ッチング用薬品を用いて行なわれる。エッチング用薬品
から攻撃を受けやすい要素を保護するために、露出タブ
面以外の全部の遮蔽またはスプラッシュ防護を形成する
接着メッキ用テープで基板の両面を被覆する。その後、
エッチング用薬品でタブ上のスズ−鉛残留物を除去し、
ニッケルメッキを金のベースとして適用し、最後にタブ
の金メッキを実施する。これらのエッチングおよびメッ
キ工程の全てを通じて適所に保持された接着メッキ用テ
ープは、その後除去される。接着テープの使用は、第１
図の「金メッキ用テープ」と表示した箇所に示される。
そのテープは「ニッケルおよび金メッキ」工程後に除か
れ、この箇所はテルペン組成物が最も有効に使用され得
るところである。
テープの除去後、シリコーンおよび／またはゴムをベ
ースとした残留物が基板上に残る。この残留物は、はん
だフラックスの除去について上述した条件と同じ条件下
でテルペン組成物により簡単に除去できる。正確な作業
上のパラメーターは、テープ残留物の性質およびそれが
基板に付着する粘着力により決定されるが、上記の条件
が一般的に有効である。はんだフラックス除去の場合と
同様に、本発明のテルペン化合物を用いる基板処理の後
には、一般に、水によるフラッシングおよび空気乾燥を
行う。
ースとした残留物が基板上に残る。この残留物は、はん
だフラックスの除去について上述した条件と同じ条件下
でテルペン組成物により簡単に除去できる。正確な作業
上のパラメーターは、テープ残留物の性質およびそれが
基板に付着する粘着力により決定されるが、上記の条件
が一般的に有効である。はんだフラックス除去の場合と
同様に、本発明のテルペン化合物を用いる基板処理の後
には、一般に、水によるフラッシングおよび空気乾燥を
行う。
テルペン組成物によるプリント回路／配線板からの接
着テープ残留物の除去効力は、洗浄後に残留物が全く目
視できないほどのものである。簡単な５−10倍の立体顕
微鏡は、洗浄後のテープ残留物の目視検査を容易にする
だろう。
着テープ残留物の除去効力は、洗浄後に残留物が全く目
視できないほどのものである。簡単な５−10倍の立体顕
微鏡は、洗浄後のテープ残留物の目視検査を容易にする
だろう。
不適切に硬化したUVはんだマスクの品質管理試験 意外なことに、テルペン組成物は、適切に硬化した領
域を妨害せずに残したままで、プリント回路／配線板上
のUV硬化性はんだマスクの未硬化面のリフティング（li
fting）またはバブリング（bubbling）を引き起こすこ
とが分かった。この方法での不適切に硬化したはんだマ
スクの検出は、高価な構成要素をその上に配置する前
に、かかる欠陥のある基板を使用することを排除すると
いった利点がある。こうした検出は、第１図に示される
「基板完成およびアセンブリー準備」の箇所で行なわれ
る。
域を妨害せずに残したままで、プリント回路／配線板上
のUV硬化性はんだマスクの未硬化面のリフティング（li
fting）またはバブリング（bubbling）を引き起こすこ
とが分かった。この方法での不適切に硬化したはんだマ
スクの検出は、高価な構成要素をその上に配置する前
に、かかる欠陥のある基板を使用することを排除すると
いった利点がある。こうした検出は、第１図に示される
「基板完成およびアセンブリー準備」の箇所で行なわれ
る。
このような検出を適用しうるはんだマスクは、メタク
リレートポリマー化学に基づくものである。紫外線に露
光されると、かかるポリマーは、ポリマーの光開始架橋
により「硬化」し、その後のはんだ付着に抵抗する強靱
な保護膜を作る。本発明のテルペン化合物による破壊を
受けやすい領域は、はんだマスクの弱い架橋域である。
リレートポリマー化学に基づくものである。紫外線に露
光されると、かかるポリマーは、ポリマーの光開始架橋
により「硬化」し、その後のはんだ付着に抵抗する強靱
な保護膜を作る。本発明のテルペン化合物による破壊を
受けやすい領域は、はんだマスクの弱い架橋域である。
かかる未硬化はんだマスク域の検出は、UVはんだマス
クを張って、硬化させたプリント回路／配線板をEC−１
のような組成物中にある時間浮遊させ、水ですすぎ、そ
の後目視検査することにより行なわれる。通常、約21℃
（70゜F）〜約66℃（150゜F）の温度で約１〜５分間、
洗浄液の中に沈めるか、またはスプレーすることで十分
である。その後、はんだフラックスおよび接着テープ残
留物の除去について上述したように、基板を水でフラッ
シュし、そして乾燥する。浸洗タンクを使用する場合に
は、新鮮な水で連続的にフラッシュされる第二タンクを
用いて、基板をすすぐことが好ましい。
クを張って、硬化させたプリント回路／配線板をEC−１
のような組成物中にある時間浮遊させ、水ですすぎ、そ
の後目視検査することにより行なわれる。通常、約21℃
（70゜F）〜約66℃（150゜F）の温度で約１〜５分間、
洗浄液の中に沈めるか、またはスプレーすることで十分
である。その後、はんだフラックスおよび接着テープ残
留物の除去について上述したように、基板を水でフラッ
シュし、そして乾燥する。浸洗タンクを使用する場合に
は、新鮮な水で連続的にフラッシュされる第二タンクを
用いて、基板をすすぐことが好ましい。
５−10倍の立体顕微鏡のような顕微鏡の使用によって
検査は容易になるが、こうした装置の使用は必ず必要と
いうわけではない。不適切に硬化したUVはんだマスクを
有する基板はその欠陥域にふくれ、気泡、変色、亀裂お
よび歪の形跡を示す。
検査は容易になるが、こうした装置の使用は必ず必要と
いうわけではない。不適切に硬化したUVはんだマスクを
有する基板はその欠陥域にふくれ、気泡、変色、亀裂お
よび歪の形跡を示す。
実施例：ロジンフラックス洗浄 テルペン組成物の洗浄力を示すために、MIL−Ｆ−142
56（タイプRMA）に従ってロジンフラックスを用いてウ
ェーブはんだ付けしたプリント配線板を、機械的洗浄シ
ステムで洗浄した。
56（タイプRMA）に従ってロジンフラックスを用いてウ
ェーブはんだ付けしたプリント配線板を、機械的洗浄シ
ステムで洗浄した。
EC−１と称する洗浄用組成物は、90重量％のｄ−リモ
ネン、6.5重量％のポリ（７）エトキシノニルフェノー
ル、2.1重量％のポリ（10）エトキシノニルフェノール
および1.4重量％のナトリウムジオクチルスルホスクシ
ネートを含んでいた。水で25〜100容積％の濃度に希釈
したEC−１を、下に示すように使用した。洗浄システム
は、カリフォルニア州ハンチントンビーチ所在のジョン
・トライバー社（The John Treiber Company）によ
り製造されたシリーズ400、モデルTRL−HSE Aqueous
Cleaning Systemであった。
ネン、6.5重量％のポリ（７）エトキシノニルフェノー
ル、2.1重量％のポリ（10）エトキシノニルフェノール
および1.4重量％のナトリウムジオクチルスルホスクシ
ネートを含んでいた。水で25〜100容積％の濃度に希釈
したEC−１を、下に示すように使用した。洗浄システム
は、カリフォルニア州ハンチントンビーチ所在のジョン
・トライバー社（The John Treiber Company）によ
り製造されたシリーズ400、モデルTRL−HSE Aqueous
Cleaning Systemであった。
洗浄システムは、装填、予備洗浄すすぎ、洗浄、エア
ナイフ乾燥、第一すすぎ、エアナイフ乾燥、最終すすぎ
および高速乾燥の操作が連続して行なわれるコンベヤー
移動式モジュール設計を有する。周囲温度のすすぎ水お
よび49℃（120゜F）で洗浄するためのEC−１は、基板が
約2.44m/分（８フィート／分）のコンベヤー速度でこの
システムを移動する時、スプレーノズルマニホールドを
通して適用された。エアナイフ乾燥では、タービンで推
進された空気が基板表面から液体を吹き飛ばす。最後の
高速乾燥モジュールでは、コンベヤーの上と下の二組の
二重エアナイフが完全に洗浄基板を乾燥する。このモジ
ュールにおける空気は49℃（120゜F）に加熱されてい
た。
ナイフ乾燥、第一すすぎ、エアナイフ乾燥、最終すすぎ
および高速乾燥の操作が連続して行なわれるコンベヤー
移動式モジュール設計を有する。周囲温度のすすぎ水お
よび49℃（120゜F）で洗浄するためのEC−１は、基板が
約2.44m/分（８フィート／分）のコンベヤー速度でこの
システムを移動する時、スプレーノズルマニホールドを
通して適用された。エアナイフ乾燥では、タービンで推
進された空気が基板表面から液体を吹き飛ばす。最後の
高速乾燥モジュールでは、コンベヤーの上と下の二組の
二重エアナイフが完全に洗浄基板を乾燥する。このモジ
ュールにおける空気は49℃（120゜F）に加熱されてい
た。
洗浄しかつ乾燥させた基板は、オメガメーターによる
固有抵抗の測定により洗浄効率が評価された。この測定
を行なうために、洗浄および乾燥した基板を測定装置の
試験セルに入れ、その後、MIL−Ｐ−55110CおよびMIL−
Ｐ−28809Aによって特定されるイソプロパノール：水
（25:75,v/v）の循環溶液で抽出した。溶液の抵抗値
を、平衡に達するまで約５〜15分間にわたり１分当り24
回の割合で測定したところ、基板表面の汚染物の抽出は
本質的に完全であることが示された。平衡は、溶液の測
定抵抗値の変化がその前の２分間に測定された値の５％
以下となる時点として定義された。
固有抵抗の測定により洗浄効率が評価された。この測定
を行なうために、洗浄および乾燥した基板を測定装置の
試験セルに入れ、その後、MIL−Ｐ−55110CおよびMIL−
Ｐ−28809Aによって特定されるイソプロパノール：水
（25:75,v/v）の循環溶液で抽出した。溶液の抵抗値
を、平衡に達するまで約５〜15分間にわたり１分当り24
回の割合で測定したところ、基板表面の汚染物の抽出は
本質的に完全であることが示された。平衡は、溶液の測
定抵抗値の変化がその前の２分間に測定された値の５％
以下となる時点として定義された。
多数の洗浄試験の平衡固有抵抗測定を第１表に示す。
第１表に示すように、測定した全濃度におけるEC−１
は、2.2μgNaCl/cm2（14μgNaCl/in2）当量のMIL−Ｐ−
28809A要求値をはるかに下まわる残留基板表面汚染物レ
ベルを生ずるのに効果的であった。
は、2.2μgNaCl/cm2（14μgNaCl/in2）当量のMIL−Ｐ−
28809A要求値をはるかに下まわる残留基板表面汚染物レ
ベルを生ずるのに効果的であった。
当業者には明らかであるように、本発明の精神および
範囲から逸脱することなく、本発明の多くの修正および
変更が可能だろう。ここに記載の特定の実施態様は、単
に実施例にすぎず、本発明は添付の請求の範囲により規
定されるものである。
範囲から逸脱することなく、本発明の多くの修正および
変更が可能だろう。ここに記載の特定の実施態様は、単
に実施例にすぎず、本発明は添付の請求の範囲により規
定されるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミラー，ドナルド イー アメリカ合衆国 フロリダ州 32034 フェルナンディナ ビーチ ウォーカー ロード ３ (72)発明者 シャーペ，ロバート アメリカ合衆国 フロリダ州 32034 フェルナンディナ ビーチ アプト．ビ ー エス．フレッチャー アベニュー 3025 (56)参考文献 特開 昭58−66323（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−36040（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭58−1559（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭58−21000（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4511488（ＵＳ，Ａ)
Claims (17)
- 【請求項１】（ａ）基板を、テルペン化合物および組成
物の40重量％までの量のテルペン乳化界面活性剤を含む
組成物と接触させ； （ｂ）はんだフラックス、テープ残留物または印刷イン
クを溶解するのに十分な時間接触させ続け；そして （ｃ）基板を水で洗うことにより、基板から当該組成物
と溶解したはんだフラックス、テープ残留物または印刷
インクを除去する； ことから成る、プリント配線板またはプリント回路板よ
りなる基板からロジンはんだフラックス、接着テープ残
留物または印刷インクを除去する方法。 - 【請求項２】テルペン乳化界面活性剤が直鎖アルキルベ
ンゼンスルホネート類、直鎖または枝分れ鎖アルコール
エトキシレートおよびエトキシスルフェート類、ポリソ
ルベートエステル類、アルキルおよびジアルキルスクシ
ネート化合物類、および５〜20個のエチレンオキシド基
を有するエトキシル化アルキルフェノール類より成る群
から選ばれる、請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】テルペン化合物がリモネンのｄ型、リモネ
ンのｌ型およびジペンテンより成る群から選ばれる、請
求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項４】テルペン化合物がリモネンのｄ型、リモネ
ンのｌ型およびジペンテンより成る群から選ばれる、請
求の範囲第２項記載の方法。 - 【請求項５】テルペン化合物がリモネンのｄ型またはリ
モネンのｌ型である、請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項６】テルペン化合物がジペンテンである、請求
の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項７】界面活性剤が組成物の重量基準で6.5％の
ポリ（７）エトキシノニルフェノール、2.1％のポリ（1
0）エトキシノニルフェノールおよび1.4％のナトリウム
ジオクチルスルホスクシネートを含む、請求の範囲第５
項記載の方法。 - 【請求項８】接触が室温から66℃（150゜F）の温度で行
なわれる、請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項９】接触が室温から66℃（150゜F）の温度で行
なわれる、請求の範囲第２項記載の方法。 - 【請求項１０】基板が除去工程後に2.2μgNaCl当量/cm2
（14μgNaCl当量/in2）より小さい抵抗値を有する、請
求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項１１】（ａ）基板と、テルペン化合物および水
で洗ったときに基板からのテルペン化合物の除去を促進
するのに十分な量であって組成物の40重量％までの量の
テルペン乳化界面活性剤を含む実質的に非水性の組成物
とを、室温から66℃（150゜F）の温度で接触させ； （ｂ）はんだフラックス、接着テープ残留物または印刷
インクを溶解するのに十分な時間である１〜５分間にわ
たり接触させ続け；そして （ｃ）基板を水で洗うことにより、基板から当該組成物
と溶解したはんだフラックス、接着テープ残留物または
印刷インクを除去する； ことから成る、プリント配線板またはプリント回路板よ
りなる基板からロジンはんだフラックス、接着テープ残
留物または印刷インクを除去する方法。 - 【請求項１２】基板が除去工程後に2.2μgNaCl当量/cm2
（14μgNaCl当量/in2）より小さい抵抗値を有する、請
求の範囲第11項記載の方法。 - 【請求項１３】接触工程を室温で行う、請求の範囲第12
項記載の方法。 - 【請求項１４】基板が除去工程後に0.62μgNaCl当量/cm
2（４μgNaCl当量/in2）より小さい抵抗値を有する、請
求の範囲第11項記載の方法。 - 【請求項１５】接触工程を室温で行う、請求の範囲第14
項記載の方法。 - 【請求項１６】除去工程が基板を水で処理して水中テル
ペン型エマルジョンを形成させ、当該基板から当該エマ
ルジョンを除去することを含む、請求の範囲第11項記載
の方法。 - 【請求項１７】接触工程を室温で行う、請求の範囲第11
項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/750,198 US4640719A (en) | 1985-07-01 | 1985-07-01 | Method for printed circuit board and/or printed wiring board cleaning |
| US750198 | 1991-08-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63501908A JPS63501908A (ja) | 1988-07-28 |
| JP2610854B2 true JP2610854B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=25016911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61503604A Expired - Lifetime JP2610854B2 (ja) | 1985-07-01 | 1986-06-27 | プリント回路板および／またはプリント配線板の洗浄方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4640719A (ja) |
| EP (1) | EP0228454B1 (ja) |
| JP (1) | JP2610854B2 (ja) |
| DE (1) | DE3687747T2 (ja) |
| WO (1) | WO1987000209A1 (ja) |
Families Citing this family (92)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5340407A (en) * | 1988-02-08 | 1994-08-23 | Petroferm Inc. | Process of removing soldering flux and/or adhesive tape residue from a substrate |
| US5120371A (en) * | 1990-11-29 | 1992-06-09 | Petroferm Inc. | Process of cleaning soldering flux and/or adhesive tape with terpenet and monobasic ester |
| US4867800B1 (en) * | 1988-07-21 | 1995-02-14 | Du Pont | Cleaning composition of terpene compound and dibasic ester |
| US4983224A (en) * | 1988-10-28 | 1991-01-08 | Rd Chemical Company | Cleaning compositions and methods for removing soldering flux |
| DE69025594T2 (de) * | 1989-01-13 | 1996-07-11 | Martin Marietta Corp | Nichttoxische, nichtentflammbare reiniger zum reinigen von gedruckten schaltungen |
| CA2003859A1 (en) * | 1989-02-01 | 1990-08-01 | David Alan Dickinson | Technique for cleaning an object with a combustible cleaning solvent |
| CA2011397C (en) * | 1989-03-06 | 1994-07-12 | Michael T. Mittag | Method and apparatus for cleaning electronic and other devices |
| JPH036300A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-11 | Shokichiro Urayama | 油溶性洗浄剤 |
| US5124062A (en) * | 1989-06-30 | 1992-06-23 | Stevens Sciences Corp. | Paint stripper and varnish remover compositions, methods for making these compositions and methods for removing paint and other polymeric coatings from flexible and inflexible surfaces |
| US5098591A (en) * | 1989-06-30 | 1992-03-24 | Stevens Sciences Corp. | Paint stripper and varnish remover compositions containing organoclay rheological additives, methods for making these compositions and methods for removing paint and other polymeric coatings from flexible and inflexible surfaces |
| US5062988A (en) * | 1989-08-07 | 1991-11-05 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Cleaning composition of dibasic ester, hydrocarbon solvent and compatibilizing component |
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