JPWO2007119392A1 - 鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物、鉛フリーハンダフラックス除去用すすぎ剤、及び鉛フリーハンダフラックスの除去方法 - Google Patents
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Abstract
被洗浄物に付着する鉛フリーハンダフラックスを十分に除去でき、環境負荷が低く、臭気、引火性などの点でも実質上満足できる洗浄剤組成物、該組成物による洗浄後にその洗浄物をすすぐために使用する、鉛フリーハンダフラックスをさらに有効に除去できるすすぎ剤、並びに該組成物（及び該すすぎ剤）を用いた除去方法を提供する。（Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤を含有する鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物、並びに一般式（７）：ＭａＨｂ（ＣＯ３）ｃ（式中、ａは１または２の整数を、ｂは０〜２の整数を、ｃは１または２の整数を、Ｍは揮発性有機塩基をそれぞれ示す。）で表される炭酸塩を含む鉛フリーハンダフラックス除去用すすぎ剤。
Description
本発明は、鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物、鉛フリーハンダフラックス除去用すすぎ剤、及び鉛フリーハンダフラックスの除去方法に関する。
電子部品、半導体部品等の精密部品を製造する際、ハンダ付けが通常行われる。ハンダ付けには、従来より鉛を含む共晶ハンダが用いられていた。通常、ハンダには、フラックスが含まれる。前記フラックスは、ハンダ付けが行われる対象物及びハンダ表面を清浄化し、ハンダの前記対象物に対する濡れ性を向上させることができる。そのため、前記フラックスを含むハンダは、ハンダと前記対象物との接合強度を向上させることができる。前記フラックスは、通常、ロジン、ロジン誘導体等のベース樹脂、有機酸、ハロゲン化物等の活性剤、及びアルコール等の溶剤を構成成分とする。
ハンダ付けを行った後、前記部品表面に残存する余分なハンダフラックスを除去するため、前記精密部品を洗浄する。従来、この洗浄工程においては、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、塩化メチレン等の塩素系溶剤を主成分とする塩素系洗浄剤が用いられていた。前記塩素系洗浄剤には、不燃性で乾燥性にも優れるという利点がある。しかし、前記洗浄剤は、オゾン層破壊や土壌汚染などの環境問題、人体に対する毒性などの理由から、現在ではその使用が制限されており、又、電子部品等の洗浄において、塩素イオン、硫酸イオンなどのイオン性残さに対する洗浄効果がほとんど認められないという問題点があった。
特許文献１には、特定のグリコールエーテル類、ノニオン性界面活性剤及びポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤を必須成分として含有してなる非ハロゲン系の洗浄剤組成物が開示されている。また、特許文献２には、前記洗浄剤組成物にさらにポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤を添加した非ハロゲン系の洗浄剤組成物が開示されている。
これらの洗浄剤組成物は、洗浄力（特にイオン性残さに対する洗浄力）に優れており、毒性、臭気、引火性、及び被洗浄物への影響（例えば被洗浄物の腐食等）が少ないため、光学部品、電子部品、セラミック部品等の精密部品に付着するハンダフラックスを除去するため組成物として好適に使用できるものであった。
特許文献１には、特定のグリコールエーテル類、ノニオン性界面活性剤及びポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤を必須成分として含有してなる非ハロゲン系の洗浄剤組成物が開示されている。また、特許文献２には、前記洗浄剤組成物にさらにポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤を添加した非ハロゲン系の洗浄剤組成物が開示されている。
これらの洗浄剤組成物は、洗浄力（特にイオン性残さに対する洗浄力）に優れており、毒性、臭気、引火性、及び被洗浄物への影響（例えば被洗浄物の腐食等）が少ないため、光学部品、電子部品、セラミック部品等の精密部品に付着するハンダフラックスを除去するため組成物として好適に使用できるものであった。
ところが近年、鉛の有害性が認識されるようになると、世界各国で鉛を含むハンダの使用が制限されるようになり、鉛に代わり銅，銀等を用いた鉛フリーハンダが積極的に使用されるようになってきた。鉛フリーハンダとしては、例えば、錫−銀、錫−銅、錫−銀−銅等の合金を用いたものが挙げられる。
鉛フリーハンダを使用する場合、従来の錫−鉛共晶ハンダを用いる場合に比べて、一部の合金系の鉛フリーハンダを除いて、ハンダ付け温度を３０℃以上高くしなければならず、また、前記共晶ハンダに比べ、ハンダ濡れ性が劣るという問題がある。このような問題を解決するために、鉛フリーハンダ中の活性剤の含有量を多くしたり、従来の鉛フリーハンダに用いられる活性剤よりも強力な活性剤を用いていた。
しかしながら、このような鉛フリーハンダを使用する場合、ハンダ付け工程時に、多くの反応生成物が生じる傾向がある。前記反応生成物としては、例えば、活性剤と錫の塩、ロジン系フラックスを用いる場合にはロジンと錫の塩等が挙げられる。これらの反応生成物は、錫２価又は４価の金属塩であるため、各種溶剤、洗浄剤組成物、水等に溶解しにくく、被洗浄物から除去することが非常に困難であった。具体的に、従来の非ハロゲン系洗浄剤組成物や極性又は非極性の有機溶剤を用いて洗浄を行う場合、当該錫塩に対する洗浄力不足のため、被洗浄物表面に当該錫塩に由来するフラックス残渣が残ったり、当該錫塩に由来する汚染物質が再付着するという問題が生じていた。
特公平５−４００００号公報
特許第２８１３８６２号公報
本発明の目的は、被洗浄物に付着する鉛フリーハンダフラックスを十分に除去でき、環境負荷が低く、臭気、引火性などの点でも実質上満足できる洗浄剤組成物、該組成物による洗浄後にその洗浄物をすすぐために使用する、鉛フリーハンダフラックスをさらに有効に除去できるすすぎ剤、並びに該組成物（及び該すすぎ剤）を用いた除去方法を提供することにある。
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の洗浄剤組成物、特定のすすぎ剤、及び特定の除去方法により、前記課題を解決できることを見出した。本発明はかかる知見に基づき完成されたものである。
すなわち、本発明は、下記の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物、鉛フリーハンダフラックス除去用すすぎ剤、及び鉛フリーハンダフラックスの除去方法に係る。
１． （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、
（Ｂ）金属キレート剤、及び
（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤
を含有する鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
２． （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤が、一般式（１）：
１． （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、
（Ｂ）金属キレート剤、及び
（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤
を含有する鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
２． （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤が、一般式（１）：
（式中、Ｒ１ は炭素数５〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、フェニル基、または炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を、ｎは０〜２０の整数を、Ｘは水酸基又は一般式（２）：
Ｒ２−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ）ｍ−
（式中、Ｒ２ は炭素数５〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、フェニル基、または炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を、ｍは０〜２０の整数をそれぞれ示す。）をそれぞれ示す。）
で表されるポリオキシエチレンリン酸エステル系界面活性剤またはその塩である上記項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
３． （Ｂ）金属キレート剤が、ヒドロキシカルボン酸系キレート剤、カルボン酸系キレート剤及びリン酸系キレート剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属キレート剤である上記項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
４． さらに、（Ｄ）ノニオン性界面活性剤及び（Ｅ）ポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有してなる上記項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
５． （Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤が、一般式（３）：
Ｒ２−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ）ｍ−
（式中、Ｒ２ は炭素数５〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、フェニル基、または炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を、ｍは０〜２０の整数をそれぞれ示す。）をそれぞれ示す。）
で表されるポリオキシエチレンリン酸エステル系界面活性剤またはその塩である上記項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
３． （Ｂ）金属キレート剤が、ヒドロキシカルボン酸系キレート剤、カルボン酸系キレート剤及びリン酸系キレート剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属キレート剤である上記項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
４． さらに、（Ｄ）ノニオン性界面活性剤及び（Ｅ）ポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有してなる上記項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
５． （Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤が、一般式（３）：
（式中、Ｒ３ は水素原子またはメチル基を、Ｒ４ は水素原子または炭素数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を、Ｒ５ は炭素数１〜５の直鎖または分岐鎖のアルキル基を、ｋは２〜４の整数をそれぞれ示す。）
で表されるグリコールエーテル化合物及び一般式（４）：
で表されるグリコールエーテル化合物及び一般式（４）：
（式中、Ｒ６は水素原子または炭素数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を、Ｒ７は水素原子または炭素数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基をそれぞれ示す。）
で表される含窒素化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種である上記項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
６． （Ｄ）ノニオン性界面活性剤が、一般式（５）：
Ｒ８Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｒ−（ＣＨ２ＣＲ９ＨＯ）ｓ−Ｈ
（式中、Ｒ８ は炭素数６〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、フェニル基、または炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基で置換されたフェニル基を、Ｒ９は水素もしくはメチル基を、ｒは０〜２０の整数を、ｓは０〜２０の整数を、ｒ＋ｓは２〜２０の整数をそれぞれ示す。）
で表されるノニオン性界面活性剤である上記項４に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
７． （Ｅ）ポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤が、一般式（６）：
で表される含窒素化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種である上記項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
６． （Ｄ）ノニオン性界面活性剤が、一般式（５）：
Ｒ８Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｒ−（ＣＨ２ＣＲ９ＨＯ）ｓ−Ｈ
（式中、Ｒ８ は炭素数６〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、フェニル基、または炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基で置換されたフェニル基を、Ｒ９は水素もしくはメチル基を、ｒは０〜２０の整数を、ｓは０〜２０の整数を、ｒ＋ｓは２〜２０の整数をそれぞれ示す。）
で表されるノニオン性界面活性剤である上記項４に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
７． （Ｅ）ポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤が、一般式（６）：
（式中、Ｒ１０ は水素原子または炭素数１〜２２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基またはアルケニル基を、Ｚは水素原子または炭素数１〜４の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基またはアシル基を、ｐは１〜１５の整数を、ｑは０〜１５の整数をそれぞれ示す。）
で表されるポリオキシエチレンアミン系界面活性剤である上記項４に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
８． （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤の含有量が、これらの合計１００重量％に基づいて、（Ａ）成分０．１〜６０重量％、（Ｂ）成分０．０１〜１０重量％、及び（Ｃ）成分３９〜９９重量％である上記項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
９． （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤の合計１００重量部に対して、（Ｄ）ノニオン性界面活性剤を、０．１〜１５０重量部含有する上記項４に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
１０． （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤の合計１００重量部に対して、（Ｅ）ポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤を、０．１〜１５０重量部含有する上記項４に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
１１． （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤を合計で１重量％含む水溶液のｐＨが２〜１０である上記項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
１２． 一般式（７）：
ＭａＨｂ（ＣＯ３）ｃ
（式中、ａは１または２の整数を、ｂは０〜２の整数を、ｃは１または２の整数を、Ｍは揮発性有機塩基をそれぞれ示す。）
で表される炭酸塩を含む鉛フリーハンダフラックス除去用すすぎ剤。
１３． 上記項１に記載の組成物を鉛フリーハンダフラックスに接触させることにより前記フラックスを除去する、鉛フリーハンダフラックスの除去方法。
１４． 上記項１に記載の組成物を鉛フリーハンダフラックスに接触させた後、一般式（７）：
ＭａＨｂ（ＣＯ３）ｃ
（式中、ａは１または２の整数を、ｂは０〜２の整数を、ｃは１または２の整数を、Ｍは揮発性有機塩基をそれぞれ示す。）
で表される炭酸塩を含む鉛フリーハンダフラックス除去用すすぎ剤ですすぐ、鉛フリーハンダフラックスの除去方法。
本発明の洗浄剤組成物は、鉛フリーハンダを用いてハンダ付けされた電子部品、半導体部品等の精密部品を洗浄するものである。
で表されるポリオキシエチレンアミン系界面活性剤である上記項４に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
８． （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤の含有量が、これらの合計１００重量％に基づいて、（Ａ）成分０．１〜６０重量％、（Ｂ）成分０．０１〜１０重量％、及び（Ｃ）成分３９〜９９重量％である上記項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
９． （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤の合計１００重量部に対して、（Ｄ）ノニオン性界面活性剤を、０．１〜１５０重量部含有する上記項４に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
１０． （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤の合計１００重量部に対して、（Ｅ）ポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤を、０．１〜１５０重量部含有する上記項４に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
１１． （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤を合計で１重量％含む水溶液のｐＨが２〜１０である上記項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
１２． 一般式（７）：
ＭａＨｂ（ＣＯ３）ｃ
（式中、ａは１または２の整数を、ｂは０〜２の整数を、ｃは１または２の整数を、Ｍは揮発性有機塩基をそれぞれ示す。）
で表される炭酸塩を含む鉛フリーハンダフラックス除去用すすぎ剤。
１３． 上記項１に記載の組成物を鉛フリーハンダフラックスに接触させることにより前記フラックスを除去する、鉛フリーハンダフラックスの除去方法。
１４． 上記項１に記載の組成物を鉛フリーハンダフラックスに接触させた後、一般式（７）：
ＭａＨｂ（ＣＯ３）ｃ
（式中、ａは１または２の整数を、ｂは０〜２の整数を、ｃは１または２の整数を、Ｍは揮発性有機塩基をそれぞれ示す。）
で表される炭酸塩を含む鉛フリーハンダフラックス除去用すすぎ剤ですすぐ、鉛フリーハンダフラックスの除去方法。
本発明の洗浄剤組成物は、鉛フリーハンダを用いてハンダ付けされた電子部品、半導体部品等の精密部品を洗浄するものである。
前記鉛フリーハンダは、金属成分及びフラックス成分を含む。前記金属成分としては、例えば、錫−銀、錫−銅、錫−銀−銅等の合金が挙げられる。これらは、１種単独又は２種以上を組み合わせて用いる。前記フラックス成分としては、特に限定されない。例えば、ベース樹脂、活性剤及び溶剤を含むフラックスが挙げられる。前記ベース樹脂としては、例えば、ロジン、ロジン誘導体等が挙げられる。前記活性剤としては、例えば、有機酸、ハロゲン化物等が挙げられる。前記溶剤としては、例えば、アルコール等が挙げられる。
前記電子部品としては、例えばプリント基板等が挙げられる。前記半導体部品としては、例えば半導体パッケージ等が挙げられる。
本明細書において、鉛フリーハンダフラックスとは、鉛フリーハンダのフラックス成分を指すが、本発明において、除去対象となる鉛フリーハンダフラックスには、ハンダ付け後に残存したフラックス成分の他、鉛フリーハンダに含まれる金属とフラックス成分との反応生成物、前記金属や前記反応生成物由来の汚染物質等も含まれる。
前記反応生成物としては、例えば難溶性錫塩等が挙げられる。特に、本発明の洗浄剤組成物及びすすぎ剤は、前記難溶性錫塩の除去及び再付着防止に優れた効果を発揮する。
洗浄剤組成物
本発明の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤は、
（Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤（以下、（Ａ）成分という。）、
（Ｂ）金属キレート剤（以下、（Ｂ）成分という。）、及び
（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤（以下、（Ｃ）成分という。）
を含有するものである。
本発明の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤は、
（Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤（以下、（Ａ）成分という。）、
（Ｂ）金属キレート剤（以下、（Ｂ）成分という。）、及び
（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤（以下、（Ｃ）成分という。）
を含有するものである。
（Ａ）成分としては、ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤であれば特に制限されず、公知のものを使用することができる。特に、（Ａ）成分としては、一般式（１）：
（式中、Ｒ１ は炭素数５〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、フェニル基、または炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を、ｎは０〜２０の整数を、Ｘは水酸基または一般式（２）：
Ｒ２−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ）ｍ−
（式中、Ｒ２ は炭素数５〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、フェニル基、または炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を、ｍは０〜２０の整数をそれぞれ示す。）をそれぞれ示す。）
で表されるポリオキシエチレンリン酸エステル系界面活性剤またはその塩が好ましい。
Ｒ２−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ）ｍ−
（式中、Ｒ２ は炭素数５〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、フェニル基、または炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を、ｍは０〜２０の整数をそれぞれ示す。）をそれぞれ示す。）
で表されるポリオキシエチレンリン酸エステル系界面活性剤またはその塩が好ましい。
前記ポリオキシエチレンリン酸エステル系界面活性剤またはその塩を用いることにより、特に本発明の洗浄剤組成物を水で希釈して使用する際に、該組成物の洗浄力を大きく向上させることができる。
Ｒ１ が炭素数５〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である場合、前記アルキル基としては、例えばペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、エチルヘキシル基等が挙げられる。Ｒ１が炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基である場合、前記フェニル基としては、例えばオクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ドデシルフェニル基等が挙げられる。特に、Ｒ１としては、デシル基、ドデシル基、トリデシル基等の炭素数１０〜１４の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、又はオクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基等の炭素数８〜１２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基が好ましい。
一般式（１）中、ｎは好ましくは２〜１８、特に好ましくは８〜１８の整数を示す。
前記Ｒ２ が炭素数５〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である場合、前記アルキル基としては、上記Ｒ１にて例示したアルキル基が挙げられる。前記Ｒ２が炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基である場合、前記フェニル基としては、上記Ｒ１にて例示したフェニル基が挙げられる。特に、Ｒ２としては、炭素数１０〜１４の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基が好ましい。
一般式（２）中、ｍは好ましくは２〜１８、特に好ましくは８〜１８の整数を示す。
前記塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩などの金属塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩などを例示できる。
（Ｂ）成分としては、金属イオンに配位する能力を有する金属キレート剤であって前記（Ａ）成分以外のものあれば特に限定されず、公知のものを使用することができる。例えば、カルボン酸系キレート剤、アミノ酸系キレート剤、ホスホン酸系キレート剤、リン酸系キレート剤、アミノカルボン酸系キレート剤、ヒドロキシカルボン酸系キレート剤などが挙げられる。
本発明で使用されるカルボン酸系キレート剤としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、イタコン酸、アセチルサリチル酸、フタル酸、トリメリット酸、シクロペンタンテトラカルボン酸等が挙げられる。
本発明で使用されるアミノ酸系キレート剤としては、例えば、グリシン、アラニン、リジン、アルギニン、アスパラギン、チロシン等が挙げられる。
本発明で使用されるホスホン酸系キレート剤としては、例えば、エチルホスホン酸、オクチルホスホン酸等アルキルホスホン酸類、ヒドロキシエタンジホスホン酸、ニトリロトリスメチレンホスホン酸、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ホスホノメチル）エチレンジアミン等が挙げられる。
本発明で使用されるリン酸系キレート剤としては、例えば、オルトリン酸、ピロリン酸、トリリン酸、ポリリン酸等が挙げられる。
本発明で使用されるアミノカルボン酸系キレート剤としては、例えば、エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）、シクロヘキサンジアミンテトラ酢酸（ＣＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、イミノジ酢酸（ＩＤＡ）、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）イミノニ酢酸（ＨＩＭＤＡ）、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ＨＥＤＴＡ）等が挙げられる。
本発明で使用されるヒドロキシカルボン酸系キレート剤としては、例えば、りんご酸、クエン酸、イソクエン酸、グリコール酸、グルコン酸、サリチル酸、酒石酸、乳酸等が挙げられる。
上記例示のキレート剤は、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等の塩であってもよく、加水分解可能なエステル誘導体であってもよい。
本発明において、金属キレート剤として、ヒドロキシカルボン酸系キレート剤、カルボン酸系キレート剤及びリン酸系キレート剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属キレート剤を用いることが好ましい。特に、鉛フリーハンダのハンダ付け工程時に反応生成する難溶性の錫塩に対する溶解性又は難溶性錫塩の分散性が良好である点で、ヒドロキシカルボン酸系キレート剤を用いることがより好ましい。
本発明において、金属キレート剤として、ヒドロキシカルボン酸系キレート剤、カルボン酸系キレート剤及びリン酸系キレート剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属キレート剤を用いることが好ましい。特に、鉛フリーハンダのハンダ付け工程時に反応生成する難溶性の錫塩に対する溶解性又は難溶性錫塩の分散性が良好である点で、ヒドロキシカルボン酸系キレート剤を用いることがより好ましい。
本発明に用いられる（Ｃ）成分としては、（Ａ）及び（Ｂ）成分以外の非ハロゲン系有機溶剤であれば、特に限定されず公知のものを使用することができる。例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭化水素系溶剤、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、グリコールエーテル化合物等のエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル系溶剤、含窒素化合物系溶剤など各種公知の有機溶剤が使用できる。特に、（Ｃ）成分としては、洗浄性等の点から、グリコールエーテル化合物及び含窒素化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の溶剤が好ましい。
前記グリコールエーテル化合物としては、洗浄力が高い、使用上安全である、環境に優しい等の点から、一般式（３）：
（式中、Ｒ３ は水素原子またはメチル基を、Ｒ４ は水素原子または炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を、Ｒ５ は炭素数１〜６の直鎖または分岐鎖のアルキル基を、ｋは２〜４の整数をそれぞれ示す。）
で表されるグリコールエーテル化合物が好ましい。
で表されるグリコールエーテル化合物が好ましい。
前記Ｒ４ が炭素数１〜６の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である場合、前記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。前記Ｒ４ としては特に、水素原子、エチル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基又はｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。
前記Ｒ５ としては、上記Ｒ４ にて例示したアルキル基が挙げられる。特に、Ｒ５ としては、エチル基又はブチル基が好ましい。
一般式（３）で表されるグリコールエーテル化合物としては、例えば、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ジメチルエーテル、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ジエチルエーテル、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モノプロピルエーテル、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プロピルエーテル、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モノブチルエーテル、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メチルブチルエーテル、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プロピルブチルエーテル、ジエチレングリコールモノペンチルエーテル、ジエチレングリコールジペンチルエーテル、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ペンチルエーテル、ジエチレングリコールプロピルペンチルエーテル、ジエチレングリコールブチルペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、及びこれらに対応するトリ−又はテトラエチレングリコールエーテル化合物が挙げられる。これらの中でも、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ジブチルエーテル、又はジエチレングリコールモノヘキシルエーテルが好ましい。
前記含窒素化合物としては、一般式（４）：
（式中、Ｒ６は水素原子または炭素数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を、Ｒ７は水素原子または炭素数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基をそれぞれ示す。）
で表される含窒素化合物が好ましい。
で表される含窒素化合物が好ましい。
前記Ｒ６が炭素数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である場合、前記アルキル基としては、前記Ｒ４にて例示したアルキル基が挙げられる。特に、Ｒ６としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基又はペンチル基が好ましい。
前記Ｒ７が炭素数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である場合、前記アルキル基としては、前記Ｒ４にて例示したアルキル基が挙げられる。特に、Ｒ７としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基又はペンチル基が好ましい。
一般式（４）で表される含窒素化合物としては、例えば、２−イミダゾリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジエチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジプロピル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジブチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジペンチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジイソプロピル−２−イミダゾリジノン、１−イソプロピル−２−イミダゾリジノン、１−イソブチル−２−イミダゾリジノン、１−イソペンチル−２−イミダゾリジノン、１−メチル−２−イミダゾリジノン、１−エチル−２−イミダゾリジノン、１−プロピル−２−イミダゾリジノン、１−ブチル−２−イミダゾリジノン、１−ペンチル−２−イミダゾリジノン、１−メチル−３−エチル−２−イミダゾリジノン、１−メチル−３−プロピル−２−イミダゾリジノン、１−メチル−３−ブチル−２−イミダゾリジノン、１−メチル−３−ペンチル−２−イミダゾリジノン１−エチル−３−プロピル−２−イミダゾリジノン、１−エチル−３−ブチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。これらの中でも、洗浄力が良好であるという理由から、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジエチル−２−イミダゾリジノン又は１，３−ジプロピル−２−イミダゾリジノンを用いることが好ましい。
これら非ハロゲン系有機溶剤は、それぞれ単独でまたは２種以上を適宜に組み合わせて使用できる。
本発明の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物は、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分の使用を必須とする。前記組成物中における（Ａ）〜（Ｃ）成分の含有量は特に限定されないが、これらの合計１００重量％に基づいて、（Ａ）成分の含有量は、０．１〜６０重量％程度、好ましくは０．５〜１０重量％、（Ｂ）成分の含有量は、通常、０．０１〜１０重量％程度、好ましくは０．０５〜５重量％、及び（Ｃ）成分の含有量は、通常、３９〜９９重量％程度、好ましくは７０〜９９重量％である。
前記組成物中における（Ａ）成分の含有量が０．１〜６０重量％である場合、鉛フリーハンダのハンダ付け工程時に反応生成する難溶性錫塩に対する本発明組成物の洗浄力を向上させることができる。（Ａ）成分の含有量が０．１重量％未満の場合、当該錫塩に対する本発明組成物の洗浄力が不足し、錫塩由来の残渣が残る場合がある。（Ａ）成分の含有量が６０重量％を超える場合、余剰の添加となり効果の向上がみられないばかりか、むしろ被洗浄物が腐食する等の問題が生じるおそれがある。
前記組成物中における（Ｂ）成分の含有量が０．０１〜１０重量％である場合、鉛フリーハンダのハンダ付け工程時に反応生成する難溶性錫塩に対する本発明組成物の洗浄力が向上する。また、本発明組成物による洗浄後、該洗浄物を水洗する場合、当該錫塩の水に対する溶解性が向上し、水洗時における当該錫塩の再付着を有効に防止できる。（Ｂ）成分の含有量が０．０１重量％未満の場合、当該錫塩が前記洗浄物に再付着する傾向がある。（Ｂ）成分の含有量が１０重量％を超える場合、余剰添加となって、効果の向上がみられないばかりか、むしろ被洗浄物が腐食する等の問題が生じるおそれがある。
前記組成物中における（Ｃ）成分の含有量が３９〜９９重量％の場合、フラックス成分の水に対する溶解性が向上し、フラックスの除去が一層容易になる。
本発明の組成物は、さらに、（Ｄ）ノニオン性界面活性剤（以下、（Ｄ）成分という。）、及び（Ｅ）ポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤（以下、（Ｅ）成分という。）からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有してもよい。
（Ｄ）成分としては、（Ａ）〜（Ｃ）成分以外のものであってそのイオン性がノニオン性の界面活性剤であれば特に制限されず、公知のものを使用することができる。例えば、一般式（５）：
Ｒ８Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｒ−（ＣＨ２ＣＲ９ＨＯ）ｓ−Ｈ
（式中、Ｒ８ は炭素数６〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、フェニル基、または炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基で置換されたフェニル基を、Ｒ９は水素もしくはメチル基を、ｒは０〜２０の整数を、ｓは０〜２０の整数を、ｒ＋ｓは２〜２０の整数を示す。）
で表されるポリアルキレングリコールエーテル型ノニオン性界面活性剤が挙げられる。
Ｒ８Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｒ−（ＣＨ２ＣＲ９ＨＯ）ｓ−Ｈ
（式中、Ｒ８ は炭素数６〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、フェニル基、または炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基で置換されたフェニル基を、Ｒ９は水素もしくはメチル基を、ｒは０〜２０の整数を、ｓは０〜２０の整数を、ｒ＋ｓは２〜２０の整数を示す。）
で表されるポリアルキレングリコールエーテル型ノニオン性界面活性剤が挙げられる。
前記炭素数６〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基としては、例えばヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、パルミチル基、ステアリル基等が挙げられる。
前記炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基で置換されたフェニル基としては、上記Ｒ１にて例示したフェニル基が挙げられる。
一般式（５）中、ｒ＋ｓは好ましくは３〜１２の整数を示す。
その他、（Ｄ）成分として、ポリアルキレングリコールモノエステル類、ポリアルキレングリコールジエステル類等のポリアルキレングリコールエステル型ノニオン性界面活性剤；脂肪酸アミドのエチレンオキサイド付加物；ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等の多価アルコール型ノニオン性界面活性剤；脂肪酸アルカノールアミド等を用いることができる。
これらノニオン性界面活性剤は１種単独でまたは２種以上組み合わせて使用できる。これらの中でも、本発明の組成物の洗浄力をより向上させる点で、前記ポリアルキレングリコールエーテル型ノニオン界面活性剤が好ましく、特に、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル、ポリエチレンプロピレングリコールアルキルエーテルがより好ましい。
（Ｅ）成分としては、前記（Ａ）〜（Ｄ）成分以外のポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤であれば特に限定されず、公知のものを使用することができる。特に、洗浄力が高く、環境に優しく、且つ、引火しにくい点から、一般式（６）：
（式中、Ｒ１０ は水素原子または炭素数１〜２２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基またはアルケニル基を、Ｚは水素原子または炭素数１〜４の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基またはアシル基を、ｐは１〜１５の整数を、ｑは０〜１５の整数を示す。）
で表されるポリオキシエチレンアミン系界面活性剤を用いることが好ましい。
で表されるポリオキシエチレンアミン系界面活性剤を用いることが好ましい。
前記炭素数１〜２２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基またはアルケニル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、ドデシル基、トリデシル基、パルミチル基、ステアリル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、オクテニル基、デセニル基、ドデセニル基等が挙げられる。この中でも特に、エチル基、プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、ドデシル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、オクテニル基、デセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基等の炭素数２〜１４の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基またはアルケニル基が好ましい。
前記炭素数１〜４の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基またはアシル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、アセチル基等が挙げられる。Ｚとしては、水素原子が好ましい。
一般式（６）中、ｐは好ましくは１〜１０の整数を示す。
一般式（６）中、ｑは好ましくは０〜１０の整数を示す。
前記一般式（６）で表されるポリオキシエチレンアミン系界面活性剤としては、本発明の組成物を水で希釈して使用する際に、本発明組成物の洗浄性が向上する点で、特に、Ｒ１０が炭素数２〜１８の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基またはアルケニル基、Ｚが水素原子、ｐ＋ｑが１〜１５の整数であるポリオキシエチレンアミン系界面活性剤が好ましい。
本発明の組成物が（Ｄ）成分を含有する場合、その含有量は特に限定されないが、（Ａ）〜（Ｃ）の合計１００重量部に対して、通常０．１〜１５０重量部程度、好ましくは１〜４５重量部である。（Ｄ）成分の含有量が０．１重量部以上の場合、水洗時における難溶性錫塩の再付着を有効に防止できる。（Ｄ）成分の含有量が１５０重量部以下の場合、前記錫塩に対する本発明組成物の洗浄力を向上させることができる。
本発明の組成物が（Ｅ）成分を含有する場合、その含有量は特に限定されないが、（Ａ）〜（Ｃ）の合計１００重量部に対して、通常０．１〜１５０重量部程度、好ましくは０．３〜１５重量部である。（Ｅ）成分の含有量が０．１重量部以上の場合、本発明の組成物を水で希釈して使用する場合の該組成物の洗浄力を向上させることができる。（Ｅ）成分の含有量が１５０重量部以下の場合、被洗浄物の腐食等を好適に防止できる。
本発明の洗浄剤組成物は、必要に応じて、消泡剤、防錆剤、酸化防止剤などの添加剤を含有してもよい。該添加剤の含有量は、前記組成物１００重量％に対して０．１重量％程度以下とすればよい。
本発明の洗浄剤組成物を用いる際、該組成物を水に溶解させることが好ましい。該組成物を水溶液として用いることにより、該組成物が引火しにくくなる等、安全に該組成物を用いることができる。前記組成物を水溶液として使用する場合、通常、前記組成物の濃度が１０重量％程度以上となるよう調整する。特に、前記洗浄剤組成物の濃度が５０〜９８重量％程度になるように調整することが好ましい。前記洗浄剤組成物の濃度が５０〜９８重量％の場合、高い洗浄力を好適に発揮できる。
本発明の洗浄剤組成物を水溶液として使用する場合、そのｐＨは、特に限定されないが、洗浄対象物を侵さない範囲に調整することが好ましい。具体的には、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を合計で１重量％含む水溶液のｐＨが２〜１０程度であることが好ましく、５〜９程度であることがより好ましい。本発明の組成物が、上記（Ｄ）成分及び（Ｅ）成分からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む場合も同様に、各成分を合計で１重量％含む水溶液のｐＨが２〜１０程度であることが好ましく、５〜９程度であることがより好ましい。
本発明の洗浄剤組成物は、鉛フリーハンダフラックスを良好に除去できる。特に鉛フリーハンダのハンダ付け工程時に反応生成する難溶性錫塩に対し、良好な洗浄力を発揮する。
すすぎ剤
本発明の洗浄剤組成物を用いて洗浄対象物を洗浄した後、洗浄物表面に前記組成物はほとんど残存しないが、本発明の鉛フリーハンダフラックス除去用すすぎ剤で前記洗浄物をすすぐことにより、洗浄物表面への前記組成物の残存をより効果的に防止できる。また、洗浄対象物の表面をより清浄にする（洗浄対象物表面の残留イオン濃度をより低減させる）ことができる。しかも、除去したフラックス（特に難溶性錫塩）の再付着を効果的に防止できる。
本発明の洗浄剤組成物を用いて洗浄対象物を洗浄した後、洗浄物表面に前記組成物はほとんど残存しないが、本発明の鉛フリーハンダフラックス除去用すすぎ剤で前記洗浄物をすすぐことにより、洗浄物表面への前記組成物の残存をより効果的に防止できる。また、洗浄対象物の表面をより清浄にする（洗浄対象物表面の残留イオン濃度をより低減させる）ことができる。しかも、除去したフラックス（特に難溶性錫塩）の再付着を効果的に防止できる。
本発明のすすぎ剤は、一般式（７）：
ＭａＨｂ（ＣＯ３）ｃ
（式中、ａは１または２の整数を、ｂは０〜２の整数を、ｃは１または２の整数を、Ｍは揮発性有機塩基を示す。）
で表される炭酸塩を含む。
ＭａＨｂ（ＣＯ３）ｃ
（式中、ａは１または２の整数を、ｂは０〜２の整数を、ｃは１または２の整数を、Ｍは揮発性有機塩基を示す。）
で表される炭酸塩を含む。
前記揮発性有機塩基としては、例えば、アンモニア、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンなどが挙げられるが、かかる例示のみに限定されるものではない。一般式（７）において、ａが２の場合、２つの前記有機塩基は、それぞれ同一であってもよく、異なっていてもよい。前記炭酸塩の中でも、特に、炭酸アンモニウム又は炭酸水素アンモニウムが好ましい。前記炭酸塩として、炭酸アンモニウム又は炭酸水素アンモニウムを用いる場合、水洗後の乾燥工程で前記炭酸アンモニウム等が分解し揮発するため、炭酸塩の残渣が洗浄対象物に付着する等の心配がない。
本発明のすすぎ剤は、前記炭酸塩を水に溶解させることにより、容易に調製できる。本発明のすすぎ剤における前記炭酸塩の含有量は、通常、０．０００１重量％〜５重量％程度、好ましくは０．０１重量％〜１重量％である。前記炭酸塩の含有量が０．０００１重量％〜５重量％程度の場合、前記フラックスの除去度が顕著に向上する。
鉛フリーハンダフラックスの除去方法
（洗浄工程）
本発明の洗浄剤組成物を鉛フリーハンダフラックスに接触させることにより鉛フリーハンダフラックスを除去することができる。
（洗浄工程）
本発明の洗浄剤組成物を鉛フリーハンダフラックスに接触させることにより鉛フリーハンダフラックスを除去することができる。
鉛フリーハンダフラックスを除去する際の洗浄方法は、特に限定されず、本発明の洗浄剤組成物を用いる以外は、公知の方法を採用すればよい。以下、一般的な洗浄方法として、本発明の洗浄剤組成物を電子部品上の鉛フリークリームハンダフラックスに接触させる場合について説明する。
具体的には、本発明の洗浄剤組成物またはその水溶液に電子部品を直接浸漬して洗浄する方法、電子部品に対してスプレー装置を用いて前記洗浄剤組成物の水溶液をスプレーして洗い流す方法、あるいは当該洗浄剤組成物を電子部品に接触させ、機械的手段によりブラッシングする方法などを適宜選択すればよい。フリップチップ実装基板を洗浄する場合、前記基板の５０μｍ以下の隙間に洗浄剤を通液させなければならない。そのため、フリップチップ実装基板の洗浄には、例えば、特許第２６２１８００号に記載された直通式洗浄装置（具体例としては、登録商標「ダイレクトパス」、荒川化学工業（株）製）を用いた直通式洗浄方法を採用することが好ましい。
前記直通式洗浄装置とは、洗浄剤の循環ライン中に組み込まれている洗浄塔内の胴部に、遊挿状態で収容設置される通液孔がなく、底部にのみ通液孔を有する被洗浄物収納用の縦形容筒を有する洗浄装置をいう。
前記直通式洗浄方法とは、前記洗浄装置の縦形容筒に被洗浄物（フリップチップ実装基板）を収納した後、該容筒内に洗浄剤を強制流通させて、被洗浄物を洗浄することをいう。また、フリップチップ実装基板の洗浄には、前記直通式洗浄装置を用いて、公知の洗浄方法を採用できる。公知の洗浄方法としては、例えば、特定の洗浄カゴを用いた洗浄方法（特開平９−３８６０４号公報）や、特開平９−１５５３１０号公報、特開２０００−１８９９１２号公報等に開示された種々の洗浄方法が挙げられる。
本発明の組成物の使用条件（洗浄温度、洗浄時間等）は、特に限定されず、前記組成物中の（Ａ）〜（Ｃ）各成分の濃度・使用割合、除去すべきフラックスの種類等に応じて適宜選択すればよい。例えば、被洗浄物を洗浄する際の前記組成物の温度は、除去すべきフラックスを好適に洗浄除去できるように適宜設定すればよい。前記水溶液の温度は、通常２０〜８０℃程度である。前記水溶液の温度を２０℃以上とすることにより、前記水溶液に対するフラックスの溶解性を向上させることができる。前記水溶液の温度を８０℃以下とすることにより、水の蒸発を抑制することができる。これらのことから、水溶液の温度の好ましい範囲は５０〜７０℃程度である。
前記水溶液を除去すべきフラックスに接触させる時間は、前記水溶液の温度等に応じて適宜設定できる。例えば６０℃程度の前記水溶液を用いて、浸漬法により電子部品上の鉛フリーハンダフラックスを除去する場合、前記電子部品を約１〜３０分間程度、前記水溶液に浸漬することにより、前記電子部品上のフラックスを良好に除去することができる。
（すすぎ工程）
本発明の組成物を鉛フリーハンダフラックスに接触させた後、得られた洗浄物を本発明のすすぎ剤ですすぐことが好ましい。本発明のすすぎ剤ですすぐことにより、洗浄物表面へのフラックス（特に難溶性錫塩）の再付着、前記組成物の残存をより効果的に防止できる。また、洗浄対象物の表面をより清浄にすることができる。前記洗浄物を本発明のすすぎ剤ですすぐ工程は、従来のプレリンス処理に該当する。
本発明の組成物を鉛フリーハンダフラックスに接触させた後、得られた洗浄物を本発明のすすぎ剤ですすぐことが好ましい。本発明のすすぎ剤ですすぐことにより、洗浄物表面へのフラックス（特に難溶性錫塩）の再付着、前記組成物の残存をより効果的に防止できる。また、洗浄対象物の表面をより清浄にすることができる。前記洗浄物を本発明のすすぎ剤ですすぐ工程は、従来のプレリンス処理に該当する。
プレリンス処理の後、得られたプレリンス処理物をイオン交換水等ですすぐ（仕上げリンス処理を行う）ことが好ましい。
プレリンス処理物又は仕上げリンス処理物は、必要に応じて乾燥させてもよい。
本発明の洗浄剤組成物を用いれば、鉛フリーハンダを用いてハンダ付けした電子部品、半導体部品等の精密部品を洗浄した際に、特に、反応生成物である錫塩化合物由来の残渣を残すことなく、良好にフラックスを除去することができる。
本発明のすすぎ剤を使用することにより、洗浄物表面へのフラックス（特に鉛フリーハンダのハンダ付け工程時に反応生成する難溶性錫塩）の再付着、前記組成物の残存をより効果的に防止できる。また、洗浄対象物の表面をより清浄にすることができる。
本発明のすすぎ剤を使用することにより、洗浄物表面へのフラックス（特に鉛フリーハンダのハンダ付け工程時に反応生成する難溶性錫塩）の再付着、前記組成物の残存をより効果的に防止できる。また、洗浄対象物の表面をより清浄にすることができる。
本発明の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物は、特に、鉛フリークリームハンダフラックスに対し高い洗浄性を示す。その結果、鉛フリークリームハンダが使用される各種電子部品、半導体部品等の精密部品を高品質で安全に製造することができる。
以下、実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
実施例１〜２８及び比較例１〜８
以下の表１〜表３に示す通り各成分を混合することにより、実施例１〜２８及び比較例１〜８の各洗浄剤・すすぎ剤を調整した。
以下の表１〜表３に示す通り各成分を混合することにより、実施例１〜２８及び比較例１〜８の各洗浄剤・すすぎ剤を調整した。
表１中、成分（Ａ）は一般式（１）で表されるポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤である。ａ１はポリオキシエチレンアルキルエーテルのリン酸モノエステルである（一般式（１）においてＲ１は炭素数１２の直鎖アルキル基、ｎは１６、Ｘは水酸基である）。ａ２はポリオキシエチレンアルキルエーテルのリン酸ジエステルである（一般式（１）においてＲ１はノニルフェニル基、ｎは１０、Ｘは一般式（２）においてＲ２はノニルフェニル基、ｍは１０である）。
成分（Ｂ）は金属キレート剤である。ｂ１はりんご酸、ｂ２はクエン酸、ｂ３は乳酸、ｂ４はサリチル酸、ｂ５はマロン酸、ｂ６はコハク酸、ｂ７はグルタル酸、ｂ８はピロリン酸、ｂ９はポリリン酸である。
成分（Ｃ）は非ハロゲン系有機溶剤である。ｃ１はジエチレングリコールモノブチルエーテル、ｃ２は１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンである。
成分（Ｄ）はノニオン性界面活性剤である。ｄはポリエチレングリコールアルキルエーテル型ノニオン性界面活性剤（第一工業製薬（株）製、商品名「ノイゲンＥＴ−１３５」、一般式（５）においてＲ８は炭素数１２〜１４の分岐鎖アルキル基、Ｒ９は水素、ｒ＋ｓは９である）である。
成分（Ｅ）はポリオキシアルキレンアミン界面活性剤である。ｅ１はポリオキシエチレンアルキルアミン（一般式（６）においてＲ１０が炭素数１２の直鎖アルキル基、ｐ＋ｑが１０、Ｚが水素原子であるもの）である。ｅ２はポリオキシエチレンアルキルアミン（一般式（６）においてＲ１０が炭素数２の直鎖アルキル基、ｐ＝ｑ＝１、Ｚが水素原子であるもの）である。ｅ３はポリオキシエチレンアルキルアミン（一般式（６）においてＲ１０が炭素数４の直鎖アルキル基、ｐ＝ｑ＝１、Ｚが水素原子であるもの）である。
成分（Ｆ）は炭酸塩の水溶液である。ｆ１は炭酸アンモニウム（一般式（７）において、a＝２、ｂ＝０、ｃ＝１であるもの）の０．５％水溶液である。ｆ２は炭酸アンモニウムの１％水溶液である。ｆ３は炭酸水素アンモニウム（一般式（７）において、ａ＝１、ｂ＝１、ｃ＝１であるもの）の０．５％水溶液である。
〔汚染液の調製〕
鉛フリークリームハンダ、ＴＡＳＬＦ２１９Ｙ（荒川化学工業（株）製、金属組成：Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕ）を銅板に塗布した。得られた塗布物をホットプレート上で２５０℃に加熱することによりフラックスを取り出した。実施例及び比較例で得られた各種洗浄剤組成物に前記フラックスを５重量％となるよう溶解させることにより、各汚染液を調製した。
〔汚染液の調製〕
鉛フリークリームハンダ、ＴＡＳＬＦ２１９Ｙ（荒川化学工業（株）製、金属組成：Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕ）を銅板に塗布した。得られた塗布物をホットプレート上で２５０℃に加熱することによりフラックスを取り出した。実施例及び比較例で得られた各種洗浄剤組成物に前記フラックスを５重量％となるよう溶解させることにより、各汚染液を調製した。
実施例及び比較例で得られた各種洗浄剤組成物及び各種汚染液を以下の試験に供した。
ガラスエポキシ基板（銅張積層板、２０×２０ｍｍ）の銅パターン上に、鉛フリークリームハンダ、ＴＡＳＬＦ２１９Ｙ（荒川化学工業（株）製、金属組成：Ｓｎ／３．０Ａｇ／０．５Ｃｕ）を印刷し、下記リフロープロファイルに従ってハンダ付けを行うことにより試験基板を作製した。
〔リフロープロファイル〕
・プリヒート １５０〜１６０℃ ９０秒間
・ピーク温度 ２５０℃
・リフロー条件 ２２０℃以上 約３０秒間
（実施例１〜２３、比較例１〜５）
前記作製した試験基板を下記１）〜３）の順に処理した。
１）７０℃で５分間、各種洗浄剤組成物（新液）または各種汚染液に浸漬させる。
２）４０℃で５分間、イオン交換水中に浸漬させる操作を２回行う。
３）８０℃で１０分間、熱風乾燥させる。
〔リフロープロファイル〕
・プリヒート １５０〜１６０℃ ９０秒間
・ピーク温度 ２５０℃
・リフロー条件 ２２０℃以上 約３０秒間
（実施例１〜２３、比較例１〜５）
前記作製した試験基板を下記１）〜３）の順に処理した。
１）７０℃で５分間、各種洗浄剤組成物（新液）または各種汚染液に浸漬させる。
２）４０℃で５分間、イオン交換水中に浸漬させる操作を２回行う。
３）８０℃で１０分間、熱風乾燥させる。
処理後の試験基板について、下記試験例１及び２に従って、（１）洗浄力（フラックス除去度）及び（２）清浄度の評価を行った。
（実施例２５〜２８、比較例６〜８）
前記作製した試験基板を下記１）〜４）の順に処理した。
１）７０℃で５分間、各種洗浄剤組成物（新液）または各種汚染液に浸漬させる。
２）３０℃で５分間、表１に記載のすすぎ剤中に浸漬させる。
３）４０℃で５分間、イオン交換水中に浸漬させる。
４）８０℃で１０分間、熱風乾燥させる。
（実施例２５〜２８、比較例６〜８）
前記作製した試験基板を下記１）〜４）の順に処理した。
１）７０℃で５分間、各種洗浄剤組成物（新液）または各種汚染液に浸漬させる。
２）３０℃で５分間、表１に記載のすすぎ剤中に浸漬させる。
３）４０℃で５分間、イオン交換水中に浸漬させる。
４）８０℃で１０分間、熱風乾燥させる。
処理後の試験基板について、下記試験例１及び２に従って、（１）洗浄力（フラックス除去度）及び（２）清浄度の評価を行った。
試験例１＜洗浄力（フラックス除去度）＞
試験基板表面上のフラックス除去度について、以下の判定基準に基づき目視判定した。結果を表４〜表６に示す。
試験基板表面上のフラックス除去度について、以下の判定基準に基づき目視判定した。結果を表４〜表６に示す。
○：フラックスを良好に除去できた（残渣（フラックス）の表面積、０％）。
△：若干フラックスが残存した（残渣（フラックス）の表面積、０％を超えて１０％以下）。
×：かなりフラックスが残存した（残渣（フラックス）の表面積、１０％を超える）。
試験例２＜清浄度＞
オメガメーター６００Ｒ−ＳＣ（アルファメタルズ社製）を用いて、試験基板表面上の清浄度（残留イオン濃度）を測定した。結果を表４〜表６に示す。
オメガメーター６００Ｒ−ＳＣ（アルファメタルズ社製）を用いて、試験基板表面上の清浄度（残留イオン濃度）を測定した。結果を表４〜表６に示す。
表４〜６に記載の清浄度は、試験基板表面に残留するイオンの総量を、ＮａＣｌのイオン量に換算した値である。
Claims (14)
- （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、
（Ｂ）金属キレート剤、及び
（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤
を含有する鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。 - （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤が、一般式（１）：
Ｒ２−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ）ｍ−
（式中、Ｒ２ は炭素数５〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、フェニル基、または炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基で置換されたフェニル基を、ｍは０〜２０の整数をそれぞれ示す。）をそれぞれ示す。）
で表されるポリオキシエチレンリン酸エステル系界面活性剤またはその塩である請求項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。 - （Ｂ）金属キレート剤が、ヒドロキシカルボン酸系キレート剤、カルボン酸系キレート剤及びリン酸系キレート剤からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属キレート剤である請求項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
- さらに、（Ｄ）ノニオン性界面活性剤及び（Ｅ）ポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤からなる群より選ばれる少なくとも一種を含有してなる請求項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
- （Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤が、一般式（３）：
で表されるグリコールエーテル化合物及び一般式（４）：
で表される含窒素化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。 - （Ｄ）ノニオン性界面活性剤が、一般式（５）：
Ｒ８Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｒ−（ＣＨ２ＣＲ９ＨＯ）ｓ−Ｈ
（式中、Ｒ８ は炭素数６〜２０の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、フェニル基、または炭素数７〜１２の直鎖もしくは分岐鎖アルキル基で置換されたフェニル基を、Ｒ９は水素もしくはメチル基を、ｒは０〜２０の整数を、ｓは０〜２０の整数を、ｒ＋ｓは２〜２０の整数をそれぞれ示す。）
で表されるノニオン性界面活性剤である請求項４に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。 - （Ｅ）ポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤が、一般式（６）：
で表されるポリオキシエチレンアミン系界面活性剤である請求項４に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。 - （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤の含有量が、これらの合計１００重量％に基づいて、（Ａ）成分０．１〜６０重量％、（Ｂ）成分０．０１〜１０重量％、及び（Ｃ）成分３９〜９９重量％である請求項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
- （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤の合計１００重量部に対して、（Ｄ）ノニオン性界面活性剤を、０．１〜１５０重量部含有する請求項４に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
- （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤の合計１００重量部に対して、（Ｅ）ポリオキシアルキレンアミン系界面活性剤を、０．１〜１５０重量部含有する請求項４に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
- （Ａ）ポリオキシアルキレンリン酸エステル系界面活性剤、（Ｂ）金属キレート剤、及び（Ｃ）非ハロゲン系有機溶剤を合計で１重量％含む水溶液のｐＨが２〜１０である請求項１に記載の鉛フリーハンダフラックス除去用洗浄剤組成物。
- 一般式（７）：
ＭａＨｂ（ＣＯ３）ｃ
（式中、ａは１または２の整数を、ｂは０〜２の整数を、ｃは１または２の整数を、Ｍは揮発性有機塩基をそれぞれ示す。）
で表される炭酸塩を含む鉛フリーハンダフラックス除去用すすぎ剤。 - 請求項１に記載の組成物を鉛フリーハンダフラックスに接触させることにより前記フラックスを除去する、鉛フリーハンダフラックスの除去方法。
- 請求項１に記載の組成物を鉛フリーハンダフラックスに接触させた後、一般式（７）：
ＭａＨｂ（ＣＯ３）ｃ
（式中、ａは１または２の整数を、ｂは０〜２の整数を、ｃは１または２の整数を、Ｍは揮発性有機塩基をそれぞれ示す。）
で表される炭酸塩を含む鉛フリーハンダフラックス除去用すすぎ剤ですすぐ、鉛フリーハンダフラックスの除去方法。
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