JPH04182062A - ハンダフラックス除去液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ハンダ付は工程において、ハンダや基盤の表
面に残存するフラックスを、ハンダや基盤を劣化、損傷
させることなく効率よ（除去し、ハンダの性能を永続的
に保持させることが出来るハンダフラックス除去液に関
する。

〔従来の技術〕

従来、集積回路やプリント基盤の製造、各種電子部品の
実装工程には、ハンダ付は作業が頻繁に行なわれている
。

上記ハンダ付は作業においては、ハンダが冷却固化した
後、ハンダ表面等に付着残存するフラックスが、付着部
分を腐食、劣化させるため、これを除去しなければなら
ない。

電子部品やプリント配線基盤等に付着しているフラック
スを除去するには、これらを常温または加温されたフラ
ックス除去液中に所定時間浸漬し、フラックスを溶解さ
せた後引上げ乾燥させる。

上記フラックス除去液（以下除去液という）としては、
価格が比較的安く、不燃性で取扱いが容易なことが望ま
れ通常塩素系溶剤、フロン系溶剤が使用されている。

一般にハンダ用フラックスとして使用される成分として
は、例えば正燐酸、塩酸、弗酸、塩化亜鉛、塩化アンモ
ン等の無機酸及びそれ等の塩類、ステアリン酸、乳酸、
オレイン酸、グルタミン酸等の有機酸、塩酸アニリン、
セチルピリジニウムブロマイド等の有機ハロゲン類、尿
素、エチレンジアミン等のアミドまたはアミン類、ロジ
ン、活性ロジン等の松、杉などの針葉樹の樹脂を水蒸気
蒸留等により抽出した成分などがあげられ、これらを種
々組合わせて使用されている。

特に上記フラックス成分が有機系、或いは樹脂系の場合
には、その主成分が有機酸、有機塩基、或いはそれらの
誘導体であるため、ハンダ付けが終了した後、フラック
スを洗浄除去する除去液として、トリクロロエチレン、
１，１．１−トリクロロエタン、テトラクロロエチレン
、塩化メチレン等の塩素系の除去液が多く用いられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしなから、塩素系の除去液は溶解力が優れているた
め、フラックス成分の組成に、はぼ関係な（使用できる
が、フラックスが除去される被洗浄物の下地基盤の材質
がガラス−エポキシ樹脂、紙−フェ／−ル樹脂のように
合成樹脂を主成分とした複合材料である場合には、下地
基盤が侵食されることかあるため、除去液の加温による
迅速なフラックスの除去や、長時間の浸漬等の過酷な条
件を避けなければならない不都合がある。

またフロン系除去液は、塩素系除去液に比べて、フラッ
クスの除去力は、低いが合成樹脂を主成分とする複合材
料を侵食する懸念はない。しかし除去力が小さいため、
特定のフラックスを除去するのにしか使用出来ず、その
汎用性は塩素系除去液に比べて低い。

さらに、塩素系除去液およびフロン系除去液に共通した
欠点として、環境に対する問題がある。

両者はいずれも蒸気圧が高く、被洗浄物の乾燥性に優れ
ているが、使用中に多量の除去液が空中にガスとなって
放散され、塩素系除去液は、作業員の健康を損ない、フ
ロン系除去液は極めて安定で大気中を上昇しオゾン層を
破壊する。

そのため、塩素系除去液やフロン系除去液を使用する場
合には、大気中への放散を防止するための装置を設備す
ることが推奨されており、特にフロン系溶剤においては
、その使用を全面的に禁止する方向での検討が世界各国
で行なわれている。

また、塩素系除去剤の代替品としては、柑橘類の表皮よ
り抽出したｄ−リモネンを主成分とした水溶液が提案さ
れているが、これは火気に対する危険性は少ないものの
、使用後の廃水処理に膨大な設備が必要となり、従来の
廃水設備の簡単な改造では処理出来ないため、塩素系除
去液の代替として使用することは困難である。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、フラッ
クス成分に対する除去力が塩素系除去液と同等、或いは
それ以上で、ハンダ金属を腐食せず、かつ下地基盤が合
成樹脂を主成分とした複合材料であっても侵食すること
なく、さらに従来の廃水設備がほぼそのまま使用出来る
フラックス除去液を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明のフラックス除去液
は、 炭素数が９個のトリメチルベンゼン類、メチルエチルベ
ンゼン類、プロピルベンゼン類の中から選ばれた少なく
とも一種が２０ｗｔ％以上含宵された引火点４０°Ｃ以
上の芳香族炭化水素類２５〜９５ｗｔ％と、 プロピレングリコール誘導体が７５〜５ｗｔ％とからな
る。

上記プロピレングリコール誘導体を一般式で示すと、 Ｒ１０−ＣＣＨ，−ＣＨ（ＣＨ３）−０Ｅｎ−Ｒ，＝−
（Ｌ）但し、式中Ｒ，，Ｒ，は水素またはアルキル基、
ｎは１〜３の整数、或は Ｒ，０（ＣＨ、−ＣＨｔ−ＣＨ、−〇）ｎ’　Ｒ、−−
（２）但し、式中Ｒ，，Ｒ，は、水素またはアルキル基
、ｎ”　は１〜３の整数、 となる。

本発明の除去液に用いられる引火点４０°Ｃ以上の芳香
族炭化水素は、Ｃの数が９個であるノルマルプロピルベ
ンゼン、イソプロピルベンゼン、■−メチルー２−エチ
ルベンゼン、１−メチル−３−エチルベンゼン、１−メ
チル−４−エチルベンゼン、１，２．３−トリメチルベ
ンゼン、１，３゜５−トリメチルベンゼン等が２Ｃ１ｗ
ｔ％以上含有する、沸点が１５０〜２００℃の範囲の石
油留分である。これはＬＰＧ、ナフサ等をクラッキング
してエチレン、プロピレン等を生産する際に分解ガソリ
ンとして産出される。したがって、原油の産油国、或い
はクラッキングの条件が変るとＣの数が９個の芳香族炭
化水素の組成は変動するが、これらの含有量が２０ｖｔ
％以上であればフラックスの除去性能に差はない。

上記本発明の除去液に使用される芳香族炭化水素には、
上記成分の他に通常微量のベンゼン、トルエン、エチル
ベンゼン、オルトキ／レン、メタキシレン、バラキシレ
ン等と、Ｃの数が１０個の芳香族炭化水素、例えばイソ
ブチルベンゼン、５ｅｃ−ブチルベンゼン、■−メチル
ー２−イソプロピルベンゼン、１−メチル−３−イソプ
ロピルベンゼン、■−メチルー４−イソプロピルベンゼ
ン、１．３−ジエチルベンゼン、１．４−’）エチルベ
ンゼン、■−メチルー２−ｎ−７’ロビルベンゼン、１
−メチル−３−ｎ−プロピルベンゼン、１−メチル−４
−ｎ−プロピルベンゼン、ｌ、　　２−ジメチル−３−
エチルベンゼン、１．．２−ジメチル−４−エチルベン
ゼン、１，３−ジメチル−２−エチルベンゼン、１．３
−ジメチル−４−エチルベンゼン、１，３−ジメチル−
５−エチルベンゼン、１．４−’、；メチルー２−エチ
ルベンセン、１．２，３．４−テトラメチルベンゼン、
１，２゜３．５−テトラメチルベンゼン、１，２，４．
５−テトラメチルベンゼン、メチルインダン等が８０ｖ
ｔ％以下の割合で含有される（以下これを芳香族炭化水
素類、或いは分解ガソリンという）。

これらの上記芳香族炭化水素はそれぞれ市販品として容
易に入手でき、必要な場合には原料成分として使用でき
るが電子工業用など、ダストや微量の金属の含有量が問
題となる用途では、市販品を精製して使用するのが望ま
しい。

上記芳香族炭化水素類（分解ガソリン）中に含まれるベ
ンゼン、トルエン、キシレン等の含有量は１ｗｔ％以下
、特に０．５ｗｔ％以下が好ましい。

これらの混入割合がｌｖｔ％を越えると、混合物の引火
点が下がり、使用時に発生する静電気による火炎発生の
危険性が増大する。

またＣの数が１０個の芳香族炭化水素の含有量は８０ｗ
ｔ％以下であることが必要である。８０ｗｔ％を越える
と、フラックス中の有機カルボン酸などの有機成分の溶
解性が低下し、１，１．１−）リクロロエタン程度のフ
ラックス除去能力を示さなくな局。

本発明に使用されるプロピレングリコールｍ導体は、プ
ロピレンオキサイドと、メタノール、エタノール等のア
ルコールとを反応させることによって容易に得られる。

上記プロピレングリコール誘導体としては、引火点が７
５℃のジプロピレングリコールモノメチルエーテル類を
主成分としたものが最もよい。プロピレングリコールモ
ノメチルエーテルは引火点３４℃で、これが多量に混入
すると、引火点が低下し静電気の発生等による引火の危
険性が増大する。

多価アルコール誘導体としてはエチレングリコール誘導
体もあり、上記説明中プロピレングリコールをエチレン
グリコールと読みかえればプロピレングリコール誘導体
と同様、フラックス除去能力 に対する傷害性の毒性があると言われており、溶剤使用
者の安全確保の面から、これの使用は好ましくない。

本発明の除去液は、上記芳香族炭化水素類とプロピレン
誘導体とを混合したもので、上記芳香族炭化水素類は、
フラックス中に含まれるステアリン酸、アビエチン酸、
シルピック酸、ピマール酸、Ｌ−ベルメリリノク酸、ロ
ジンオイルの有機酸や松脂、合成樹脂成分の溶解に有効
である。

また、プロピレングリコールと誘導体は、有機アミン塩
等の塩類の溶解に有効である。

除去液中の芳香族炭化水素類の割合が２５ｗｔ％未満で
は、有機酸や樹脂成分の溶解力が減少する。

またプロピレングリコール誘導体の量が５ｗｔ％未満で
は、アミン塩アミド等の除去力が減少する。

したがって、芳香族炭化水素類が２５ｖｔ％未満プロピ
レングリフール誘導体が５ｗｔ％未満では、フラックス
除去性能の持続性が低下し、除去液の交換頻度が高くな
る。

本発明の除去液によるフラノゲス除去方法は、ハンダ付
けしたフラックスの被除去物を、除去液に浸漬する方法
、除去液をスプレー等で噴霧する方法、除去液を浸した
ブラン等で擦る方法、等、いずれの方法でもよい。また
フラノゲスが除去された被除去物の乾燥方法としては、
熱風による乾燥、メタノール、エタノール、イソプロピ
ルアルコール等の低沸点溶剤に浸漬した後、！素ガス、
空気などを吹付ける方法、上記イソプロピルアルコール
等の蒸気雰囲気下にさらす蒸気乾燥力等従来の方法がい
ずれも使用できる。

本発明の除去液は、表面張力が小さく、細い隙間のフラ
ックスを除去できまた蒸気圧が低く、大気放散も少ない
。また、１，１．Ｌ、−１−リクロロエタン等塩素系の
ものと同等の性能を示し、引火点も比較的高いので、塩
素系溶剤に用いていた装置の改造、例えば静電気発生防
止のためのアースの設置等により、従来の生産性の維持
、性能面の確保を可能とする。

しかも、芳香族炭化水素は分解ガソリンであるから、フ
ラックス除去に使用した後の廃液は、ボイラー等の燃料
として有用に活性出来るので、廃液処理についても、特
別な装置改造の必要はなく、塩素系除去剤の代替品とし
て使用できる。

〔実施例〕

次に実施例を示して本発明を具体的に説明する。

実施例１〜４、比較ｆｌｌ　１〜４ 芳香族炭化水素として市販分解ガソリン、プロピレング
リコール誘導体としてジプロピレングリコールモノメチ
ルエーテルを種々な割合で混合した除去液を用い、 松脂または松脂にアニリン塩酸塩が１ｏｓｔ％となるよ
うに添加したフラックスサンプルを用い、それぞれ０．
７５ｇを１５０℃で減圧乾燥した後冷却し、１０ｓＱの
上記除去液中に入れ、室温で２４時間放置した後の状態
を観察した。結果を第１表に示す。

第１表 但し表中 Ｏ：完全に溶解して透明な液体。

△：少し沈澱物あり。

Ｘ：沈＃物あり。

を示す。

実施例５〜９、比較例５〜８ ハンダフラックス１２〜１５ｗｔ％にハンダ微粒子を混
合した市販の各種ソルダークリームを用い、市販の分解
ガソリンとジプロピレングリコールモノメチルエーテル
とを種々な割合で混合した除去液によって、フラックス
の除去性能を比較した。

比較は、３０　ａｖＸ　６０ａｍの銅版に３００ｍｇの
ソルダークリームを２５ｓａＸ　４０ｍｓの広さに塗布
し、それらを、用いられるハンダの溶融１度で約１５分
間加熱してテストピースとした。これらテストピースを
、それぞれ室温、１００１の除去液に１゜５分間浸漬し
た後、テストピースを取出し、熱風乾燥し、残ったフラ
ノゲスの状態を２５倍の双眼顕微鏡を用いて肢察した。

実験に用いた各種ソルダークリームを第２表に、これら
ソルダークリームを用いた場合の、残存ハンダフラノゲ
スの観察結果を第３表に示す。なお、第３表には参考例
としてｌ、１．１−）リクロロエタンを除去液とした場
合の結果を併記した。

第２表 第３表 但し表中 Ｏ：フラノクス成分は完全に除去。

△、フラｙクス成分の残存が僅かに認められる。

×、フラックス成分は殆んど除去されず、除去液にも若
干濁りが生じた。

を示す。

第３表から明らかなように、本発明に係る除去液は、従
来広く使用されている１、１．１−トリクロロエタンと
比べて損色のない除去性能を有していることがわかる。

実施例１０ 各種ソルダークリームを用いて実施例５〜９と同様にし
てテストピースをつくり、サンプル除去液（イ）として
、分解ガソリン：ジプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルのＩＩ比か７０・３０を用い、対象除去液（ロ）
として、１，１．１−トリクロロエタンを用いた。

上記各種ソルダークリームを塗布し、それぞれのハンダ
を加熱融解した場合のフラックスの揮散量、およびこれ
をサンプル除去液（イ）に浸漬した場合の１〜５分の間
におけるフラックスの除去量、および対象除去液（ロ）
に、５分間浸漬した場合のフラックス除去量を第１図に
示す。但し、除去量はソルダークリームを１００％とし
て示しである。

第１図より明らかなように、３分以上浸漬することによ
って１．１．１−トリクロロエタンと同等の除去能力を
示す。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のフラックス除去量は、塩
素系除去液と同等の除去性能を有し、しかも、人の健康
に対する影響は少なく、従来の装置を僅かの改造によっ
て使用することか出来、使用後の廃液は、燃料として使
用でき、また一般に市販されている分解ガソリン、およ
びプロピレングリコール誘導体を混合すればよいので容
易に入手出来る等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、１，１．１−トリクロロエタンと、発明に係
る除去液の一例との除去性能を比較した実施例１０の結
果を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭素数が９個のトリメチルベンゼン類、メチルエ
   チルベンゼン類、プロピルベンゼン類の中から選ばれた
   少なくとも一種が２０ｗｔ％以上含有された引火点４０
   ℃以上の芳香族炭化水素類２５〜９５ｗｔ％と、 プロピレングリコール誘導体が７５〜５ｗｔ％とからな
   ることを特徴とするハンダフラックス除去液。