KR100805014B1

KR100805014B1 - 땜납 플럭스 제거용 세정제 및 땜납 플럭스의 세정방법

Info

Publication number: KR100805014B1
Application number: KR1020077001884A
Authority: KR
Inventors: 시게오 호리; 히사카즈 다카하시; 히로히코 후루이; 히로키 나카쯔카사
Original assignee: 가켄 테크 가부시키가이샤
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2008-02-20
Also published as: KR20070020144A; JPWO2005021700A1; US20060223732A1; CN1798826A; US7435711B2; US20080305979A1; KR20060026029A; US7776808B2; TW200508385A; TWI254743B; WO2005021700A1; CN100412183C; JP4495084B2; JP2009190089A; KR100710579B1; JP4776710B2; CN101037646A; CN101037646B

Abstract

무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등을 세정할 때에도, 우수한 세정성을 나타내는 동시에, 물 및 계면활성제를 실질적으로 포함하지 않고, 다음 공정에 있어서의 알코올계 용제를 사용한 린스에 있어서도 우수한 린스 특성을 나타낼 수 있는 땜납 플럭스 제거용 세정제 및 땜납 플럭스의 세정방법을 제공한다.

그 때문에, 전체량에 대해서, 화학식 1로 표시되는 글리콜화합물의 함유량, 벤질알코올의 함유량, 아미노알코올의 함유량의 총중량(100 중량%)을 기준으로 했을 때, 글리콜화합물의 함유량을 1~40 중량%의 범위로 하는 동시에, 벤질알코올의 함유량을 15~99 중량%의 범위로 하고, 또한 아미노알코올의 함유량을 0.1~30 중량%의 범위로 한 땜납 플럭스 제거용 세정제를 구성하여, 그것을 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등의 세정에 사용한다.

무연 땜납용 플럭스, 고융점 땜납용 플럭스, 세정제, 린스 특성

Description

땜납 플럭스 제거용 세정제 및 땜납 플럭스의 세정방법{Cleaning agent for removing solder flux and method for cleaning solder flux}

도 1은 세정액 중의 벤질알코올의 함유량과, 각 세정온도에 있어서의 세정시간과의 관계를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.

도 2는 세정액 중의 벤질알코올의 함유량과, 각 세정온도에 있어서의 기판의 중량변화율과의 관계를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.

도 3은 세정장치를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.

도 4는 린스액 중의 벤질알코올의 농도와, 플럭스의 재부착성과의 관계를 설명하기 위해 제공하는 도면이다.

본 발명은 땜납 플럭스 제거용 세정제 및 땜납 플럭스의 세정방법에 관한 것으로, 특히, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등의 세정에 최적인 땜납용 플럭스의 세정제 및 땜납용 플럭스의 세정방법에 관한 것이다.

종래, 전자재료 분야에 있어서, 땜납 플럭스 제거용 세정제나 도막 박리용 세정제 등으로서, 글리콜화합물이 주성분으로서 많이 사용되고 있지만, 모노알코올계 용제를 주성분으로 한 세정제도 알려져 있다.

예를 들면, 보호도막 등의 비수용성 고분자물질을 세정하는 것이 가능한 세정제 조성물이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 보다 구체적으로는, 방청(rust prevention)재료로서의 아크릴계 고분자 보호도막을, (A)특정의 아민류를 5~95 중량부, (B)벤질알코올 등을 0.2~50 중량부, (C)특정의 계면활성제를 0.1~80 중량부로 구성된 세정제 조성물을 사용하여 세정하는 방법이 개시되어 있다.

또한, 대체 플론(flon) 세정제로서, 인화점이 비교적 높은 모노알코올계 용제를 사용한 땜납 접합 후의 전자부품의 세정방법이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2). 보다 구체적으로는, 벤질알코올로 되는 플럭스 세정제에 침지하기 전후 중 어느 한쪽에, 이소프로필알코올 중에 침지하는 땜납 접합 전자부품의 세정방법이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2).

또한, 취급이 안전하여, 플럭스 등의 각종 고체 오염물질을 세정하는 것이 가능하고, 또한, 물 린스 가능한 세정제가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 3). 보다 구체적으로는, (A)벤질알코올을 50~70 중량%, (B)특정의 수용성 글리콜 에테르를 20~40 중량%, (C)특정의 계면활성제를 1~20 중량%, (D)물을 5~20 중량%로 구성된 공업용 세정제가 개시되어 있다.

더욱이, 로진계 플럭스 등의 제거성이 우수하고, 열화(劣化)되기 어려우며, 또한, 폐수처리성이 우수한 세정제가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 4). 보다 구체적으로는, (A)벤질알코올 또는 2-페닐에틸알코올을 70 중량% 이상, (B)특정의 계면활성제를 0.01~30 중량%로 되는 세정제가 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개 제(소)63-69897호 공보

특허문헌 2: 일본국 특허공개 제(평)4-34000호 공보

특허문헌 3: 일본국 특허공개 제2000-8080호 공보

특허문헌 4: 일본국 특허공개 제(평)3-140486호 공보

발명의 개시

그러나, 특허문헌 1에 개시된 세정제 조성물은, 벤질알코올의 함유량이 적어, 무연 땜납용 플럭스(flux for lead-free solder)나 고융점 땜납용 플럭스(flux for high-melt-point solder) 등의 세정제로서는, 세정성이 불충분하였다. 보다 구체적으로는, 땜납 범프(solder bump)가 설치되어 있는 폴리이미드 기판(基板) 상에 백색 잔사가 남기 쉽다고 하는 문제가 보였다. 한편으로, 비교적 다량의 아민류를 첨가하고 있기 때문에, 피세정물인 에폭시 기판 등을 침범하기 쉽다고 하는 문제가 보였다. 더 나아가서는, 소정량의 계면활성제를 첨가해야만 하기 때문에, 알코올계 용제를 사용한 경우에는, 린스공정(rinsing step)에 있어서 계면활성제가 기판 표면에 남기 쉬워, 유전(誘電) 특성이 열화된다고 하는 문제도 보였다.

또한, 특허문헌 2에 개시된 전자부품의 세정방법은, 벤질알코올의 단체(單體)로 사용하고 있기 때문에, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등의 세 정제로서는, 세정성이 불충분하거나, 알코올계 용제를 사용한 린스공정에 있어서의 린스 특성이 낮다고 하는 문제가 보였다.

또한, 특허문헌 3에 개시된 세정제는, 벤질알코올의 함유량이 비교적 적은 한편, 특정의 수용성 글리콜 에테르나 특정의 계면활성제, 더 나아가서는 소정량의 물을 첨가하고 있기 때문에, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등의 세정제로서는, 세정성이 마찬가지로 불충분하거나, 알코올계 용제를 사용한 경우에는, 린스공정에 있어서의 린스 특성이 낮다고 하는 문제가 보였다.

더욱이, 특허문헌 4에 개시된 세정제는, 특허문헌 2에 개시된 전자부품의 세정방법과 마찬가지로, 벤질알코올 단체를 실질적으로 세정성분으로서 사용하고 있어, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 뿐만 아니라, 주석·납 공정(共晶) 땜납용 플럭스의 세정제로서도 세정성이 불충분하다고 하는 문제가 보였다.

따라서, 본 발명의 발명자 등이 예의 검토한 결과, 글리콜화합물의 함유량을 고려하면서, 물 및 계면활성제를 실질적으로 포함하지 않는 상태에서, 특정의 알코올끼리를 소정 비율로 사용함으로써, 예를 들면, 로진을 주성분으로 한 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스, 더 나아가서는 무세정 땜납용 플럭스 등을 세정할 때에도, 우수한 세정성을 나타내는 동시에, 알코올계 용제를 사용한 린스공정에 있어서도 우수한 린스 특성을 나타내는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시킨 것이다.

즉, 본 발명은 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등의 세정에 최적으로서, 물 및 계면활성제를 실질적으로 포함하지 않고, 우수한 세정성 및 린스 특성을 갖는 땜납 플럭스 제거용 세정제 및 땜납 플럭스의 세정방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 땜납 플럭스 제거용 세정제에 의하면, 전체량에 대해, 글리콜화합물의 함유량을 1~40 중량%의 범위로 하는 동시에, 벤질알코올의 함유량을 15~99 중량%의 범위로 하고, 또한, 아미노알코올의 함유량을 0.1~30 중량%의 범위로 한 땜납 플럭스 제거용 세정제가 제공되어, 전술한 문제점을 해결할 수 있다.

즉, 물 및 계면활성제를 실질적으로 포함하지 않고, 가령 계면활성제를 포함하는 경우일지라도, 해당 계면활성제의 함유량을, 전체량에 대해 0.1 중량% 미만의 값으로 한 땜납 플럭스 제거용 세정제로서, 하기 화학식 1로 표시되는 글리콜화합물의 함유량, 벤질알코올의 함유량 및 아미노알코올의 함유량의 총중량(100 중량%)을 기준으로 했을 때, 글리콜화합물의 함유량을 1~40 중량%의 범위로 하는 동시에, 벤질알코올의 함유량을 15~99 중량%의 범위로 하고, 또한 아미노알코올의 함유량을 0.1~30 중량%의 범위로 하는 것을 특징으로 하는 땜납 플럭스 제거용 세정제이다.

이와 같이 구성함으로써, 아미노알코올의 알칼리작용에 의해, 비누화작용이나 침투력이 향상되는 동시에, 전기적 중화력에 대해서도 향상되기 때문에, 특정의 플럭스성분이나 땜납 미립자 등의 세정성이 우수한 것으로 된다. 또한, 아미노알코올은, 로진 등의 특정 극성이 부족한 플럭스성분과 반응하여 염을 형성하기 쉽기 때문에, 함수 알코올로의 용해성이 향상되고, 더 나아가서는 린스 특성에 대해서도 우수한 것으로 된다. 추가로, 소정량의 글리콜 에테르를 포함함으로써, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등 뿐만 아니라, 주석·납 공정 땜납용 플럭스에 대해서도 우수한 세정효과를 발휘할 수 있다.

또한, 글리콜화합물이 하기 화학식 1로 표시되는 글리콜 에테르화합물인 것으로 인해, 세정제의 용해도 파라미터의 최적화를 용이하게 할 수 있어, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등 뿐만 아니라, 주석·납 공정 땜납용 플럭스에 대해서도 우수한 세정성, 린스 특성 및 세정액의 안정성을 발휘할 수 있다. 더욱이, 이러한 글리콜 에테르를 첨가함으로써, 기판 표면의 유전손실(誘電損失)을 보다 저감할 수 있다.

또한, 계면활성제의 함유량을, 전체량에 대해 0.1 중량% 미만의 값으로 함으로써, 알코올계 용제를 사용한 린스공정에 있어서, 보다 우수한 린스 특성을 나타낼 수 있다.

(화학식 1 중, R¹은 탄소수 1~8의 알킬기이고, 반복수 n은 1~3의 자연수이다.)

또한, 본 발명의 땜납 플럭스 제거용 세정제를 구성하는데 있어서, 페놀계 산화방지제를 포함하는 동시에, 해당 페놀계 산화방지제의 첨가량을, 전술한 땜납 플럭스 제거용 세정제의 총중량을 기준으로 하여, 0.01~10 중량% 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 세정제의 산화열화를 유효하게 방지하고, 해당 땜납 플럭스 제거용 세정제를 사용하여, 땜납 플럭스가 부착된 피세정물을 장시간에 걸쳐 안정하게 세정할 수 있다.

또한, 본 발명의 땜납 플럭스 제거용 세정제를 구성하는데 있어서, 용해도 파라미터를 10~15 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등을, 보다 단시간에 세정할 수 있다.

또한, 본 발명의 땜납 플럭스 제거용 세정제를 구성하는데 있어서, 전기 전도도를 0.5~20 μS/㎝ 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 땜납 플럭스의 정량적 관리가 가능해져, 안정된 세정성을 얻을 수 있는 동시에, 열화의 정도에 대해서도 판단할 수 있다.

또한, 본 발명의 땜납 플럭스 제거용 세정제를 구성하는데 있어서, JIS2형 머리빗형 전극 부착 기판을 사용하여, 상대습도 97%의 분위기하에서 측정된 유전손실(tanδ97% RH)과, 상대습도 54%의 분위기하에서 측정된 유전손실(tanδ54% RH)의 차(tanδ97% RH-tanδ54% RH)가 0.03 이하인 값으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 피세정물을 세정한 후의 플럭스 세정제는 물론, 피세정물을 세정하기 전의 플럭스 세정제이더라도, 액상태를 정량화하여 판단할 수 있다. 따라서, 플럭스 세정제의 재생상태를 정확하게 평가할 수 있어, 안정된 세정 성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 땜납 플럭스 제거용 세정제를 구성하는데 있어서, 로진을 주성분으로 한 무연 땜납용 플럭스 또는 고융점 땜납용 플럭스로서, 추가로 유기산염, 글리시딜 에테르화합물, 옥시산, 카르복실산, 아닐리드 및 열경화성 수지 중 적어도 하나의 화합물이 첨가되어 있는 땜납 플럭스를 세정시의 대상물로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 땜납 플럭스의 대상물을 특정함으로써, 무연 땜납용 플럭스 또는 고융점 땜납용 플럭스로서 소정의 젖음성 등이 얻어지는 한편, 용이하게 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 태양은, 전체량에 대해 글리콜화합물의 함유량이 1~40 중량%인 경우에는, 벤질알코올의 함유량을 15~99 중량%의 범위 및 아미노알코올의 함유량을 0.1~30 중량%의 범위로 한 땜납 플럭스 제거용 세정제를 사용하여, 땜납 플럭스가 부착된 피세정물을 세정하는 공정과, 알코올계 용제에 의해 피세정물을 린스액에 의해 헹구는 린스공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 땜납 플럭스의 세정방법이다.

즉, 화학식 1로 표시되는 글리콜화합물의 함유량, 벤질알코올의 함유량 및 아미노알코올의 함유량의 총중량(100 중량%)을 기준으로 했을 때, 글리콜화합물의 함유량을 1~40 중량%의 범위로 하는 동시에, 벤질알코올의 함유량을 15~99 중량%의 범위로 하고, 또한, 아미노알코올의 함유량을 0.1~30 중량%의 범위로 한 땜납 플럭스 제거용 세정제를 사용하여, 땜납 플럭스가 부착된 피세정물을 세정하는 공정과, 알코올계 용제에 의해 피세정물을 린스액에 의해 헹구기 위한 린스공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 땜납 플럭스의 세정방법이다.

이와 같이 실시함으로써, 세정제 중에 있어서의 벤질알코올의 함유량이 비교적 많은 경우에도, 우수한 린스 특성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 땜납 플럭스의 세정방법을 실시하는데 있어서, 린스공정에 있어서의 린스액 중의 벤질알코올의 농도를 30 중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 실시함으로써, 린스공정에 있어서의 피세정물의 표면에 대한 플럭스의 재부착을 유효하게 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 땜납 플럭스의 세정방법을 실시하는데 있어서, 땜납 플럭스가 로진을 주성분으로 한 무연 땜납용 플럭스 또는 고융점 땜납용 플럭스인 것이 바람직하다.

이와 같이 실시함으로써, 무연 땜납용 플럭스 또는 고융점 땜납용 플럭스로서 소정의 젖음성 등이 얻어지는 한편, 용이하게 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 땜납 플럭스의 세정방법을 실시하는데 있어서, 땜납 플럭스 제거용 세정제를 사용하여, 땜납 플럭스가 부착된 피세정물을 10~90℃, 0.5~30분의 조건으로 세정하는 것이 바람직하다.

이와 같이 실시함으로써, 땜납 플럭스 제거용 세정제의 열화를 유효하게 방지하면서, 소정의 세정효율을 얻을 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

[제1 실시형태]

제1 실시형태는, 전체량에 대해 글리콜화합물의 함유량이 1~40 중량%인 경우에, 벤질알코올의 함유량을 15~99 중량%의 범위 및 아미노알코올의 함유량을 0.1~30 중량%의 범위로 한 땜납 플럭스 제거용 세정제이다.

따라서, 벤질알코올을 단독 사용하더라도, 폴리이미드 기재 등에 부착된 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등을, 단시간에 충분하게 세정하는 것은 곤란하지만, 추가로 소정의 아미노알코올을 첨가함으로써, 린스 특성을 저하시키지 않고, 오히려 향상시킬 수 있는 동시에, 통상의 땜납 플럭스는 물론, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등에 대해서도 단시간에 충분하게 세정하여 제거할 수 있다.

이하, 땜납 플럭스 제거용 세정제의 구성성분 등에 대해서 구체적으로 설명한다.

1. 벤질알코올

벤질알코올의 종류에는, 상술한 바와 같이, 벤젠고리에 치환기를 갖는 알코올화합물, 예를 들면 p-메틸벤질알코올이나 p-메톡시벤질알코올을 포함할 수 있지만, 융점이 실온 이하, 구체적으로 -15.3℃로서, 취급이 용이하기 때문에, 벤질알코올을 단독 사용하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 벤질알코올의 함유량은, 글리콜화합물의 함유량을 고려하면서 정하는 것이 바람직하지만, 구체적으로, 글리콜화합물의 함유량이 1~40 중량%인 경우에, 벤질알코올의 함유량을 15~99 중량%의 범위 및 아미노알코올의 함유량을 0.1~30 중량%의 범위로 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 글리콜화합물의 함유량이 1~40 중량%인 경우에 있어서는, 벤질알코올의 함유량이 15 중량% 미만의 값이 되면, 통상의 땜납 플럭스 뿐만 아니라, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등을 단시간에 충분하게 세정하는 것이 곤란해지기 때문이다. 한편, 이러한 벤질알코올의 함유량이 99 중량%를 초과하면, 반대로, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등의 세정성이 저하되거나, 린스 특성이 저하되는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 글리콜화합물의 함유량이 1~40 중량%인 경우에 있어서는, 벤질알코올의 함유량을, 전체량에 대해 30~95 중량% 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 40~90 중량% 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

여기에서, 도 1을 참조하여, 세정액 중의 글리콜화합물의 함유량을 0~100 중량%의 범위에서 변화시킨 경우에 있어서의, 벤질알코올의 함유량(농도)과, 각 세정 온도에 있어서의 세정시간과의 관계를 상세하게 설명한다.

도 1은, 가로축에 세정액 중의 벤질알코올의 함유량(중량%)을 취하여 나타내어져 있고, 세로축에 각 세정온도에 있어서의 무연 땜납용 플럭스의 세정시간(분)을 취하여 나타내어져 있다. 또한, 도 1 중, 기호 A로 나타내어지는 라인이 세정제의 온도가 70℃인 경우에 상당하고, 마찬가지로, 기호 B~E로 나타내어지는 라인이, 각각 세정제의 온도가 60℃, 50℃, 40℃ 및 30℃인 경우에 상당한다. 그리고, 이 도 1로부터 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 벤질알코올의 함유량이 많아질수록, 또한, 세정온도가 높아질수록, 무연 땜납용 플럭스의 세정시간이 짧아지는 경향이 있다.

따라서, 글리콜화합물의 함유량이 소정량 이하인 경우에는, 벤질알코올의 함유량을 비교적 많게 하여, 예를 들면 99.9 중량%로 함으로써, 세정온도가 40℃에 있어서, 30분 이내에 무연 땜납용 플럭스를 세정할 수 있다. 또한, 글리콜화합물의 함유량이 소정량 이상인 경우에는, 벤질알코올의 함유량을 비교적 적게 한 경우, 예를 들면 40 중량%로 한 경우에도, 세정온도가 50℃에 있어서, 30분 이내에 무연 땜납용 플럭스를 세정할 수 있다.

또한, 세정온도에 따라서도 다르지만, 세정시간이 30분 이내라면, 세정시에 있어서의 유리 에폭시 기판에 있어서의 중량변화율을 0.5% 이하의 값으로 제어하기 쉬워진다. 그 때문에, 린스공정에 있어서 적당 조건으로 린스조작을 실시함으로써, 침투한 벤질알코올 등이 유리 에폭시 기판으로부터 효과적으로 이탈되기 때문에, 중량변화율을 0에 근접시킬 수 있는 것이 판명되어 있다.

또한, 도 2를 참조하여, 세정액 중의 글리콜화합물의 함유량을 0~100 중량%의 범위에서 변화시킨 경우에 있어서의, 벤질알코올의 함유량(농도)과, 유리 에폭시 기판에 있어서의 중량변화율과의 관계를 상세하게 설명한다.

도 2는, 가로축에 세정액 중의 벤질알코올의 함유량(중량%)을 취하여 나타내어져 있고, 세로축에 각 세정온도에 있어서의 유리 에폭시 기판에 있어서의 중량변화율(%)을 취하여 나타내어져 있다. 또한, 도 2 중, 기호 A로 나타내어지는 라인이 세정제의 온도가 70℃인 경우에 상당하고, 마찬가지로, 기호 B~E로 나타내어지는 라인이, 각각 세정제의 온도가 60℃, 50℃, 40℃ 및 30℃인 경우에 상당한다. 그리고, 이 도 2로부터 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 벤질알코올의 함유량이 많아질수록, 또한, 세정온도가 높아질수록, 유리 에폭시 기판에 있어서의 중량변화율(%)이 커지는 경향이 있다.

따라서, 글리콜화합물의 함유량이 소정량 이하로서, 벤질알코올의 함유량을 비교적 많게 한 경우, 예를 들면 99.9 중량%로 하는 동시에, 세정온도를 40℃로 함으로써, 유리 에폭시 기판에 있어서의 중량변화율을 0.5% 이하의 값으로 할 수 있다. 또한, 글리콜화합물의 함유량이 소정량 이상으로서, 벤질알코올의 함유량을 비교적 적게 한 경우, 예를 들면 40 중량%로 함으로써, 세정온도를 70℃로 하더라도, 유리 에폭시 기판에 있어서의 중량변화율을 0.5% 이하의 값으로 할 수 있다.

또한, 세정시에 있어서의 유리 에폭시 기판에 있어서의 중량변화율이 0.5% 이하의 값이라면, 린스공정에 있어서 적당 조건으로 린스조작을 실시함으로써, 침투한 벤질알코올 등이 유리 에폭시 기판으로부터 효과적으로 이탈되기 때문에, 중 량변화율을 0에 근접시킬 수 있는 것이 판명되어 있다.

2. 아미노알코올

(1) 종류

아미노알코올의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노이소프로판올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, N-메틸모노에탄올아민, N-에틸모노에탄올아민, N-부틸모노에탄올아민, N-메틸디에탄올아민, N-에틸디에탄올아민, N-부틸디에탄올아민, N-시클로헥실디에탄올아민, N,N-디메틸모노에탄올아민, N,N-디에틸모노에탄올아민, N,N-디부틸모노에탄올아민 등의 1종류 단독 또는 2종류 이상의 조합을 들 수 있다.

또한, 이들 아미노알코올 중, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, N-메틸디에탄올아민 및 N-시클로헥실디에탄올아민은, 비교적 저렴한 동시에, 비교적 소량 첨가하는 것 만으로, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등을 세정할 때 우수한 세정성을 나타내기 때문에, 보다 바람직한 아미노알코올이다.

(2) 비점

또한, 아미노알코올의 종류를 비점으로부터 선택하는 것도 바람직하다. 즉, 비점이 120~400℃인 아미노알코올을 선택하는 것이 바람직하다. 이 이유는, 이러한 아미노알코올의 비점이 120℃ 미만이 되면, 인화성이 높아져, 얻어지는 땜납 플럭스 제거용 세정제의 취급이 곤란해지거나, 세정온도를 과도하게 저하시켜야만 하는 경우가 있기 때문이다.

한편, 아미노알코올의 비점이 400℃를 초과하면, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등을 단시간에, 충분하게 세정하는 것이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 비점이 180~370℃인 아미노알코올을 선택하는 것이 보다 바람직하다.

(3) 함유량

또한, 아미노알코올의 함유량을, 전체량에 대해 0.1~30 중량% 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 한다.

이 이유는, 이러한 아미노알코올의 함유량이 0.1 중량% 미만의 값이 되면, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등에 포함되는 산물질과의 반응성이 저하되어, 결과적으로, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스에 대한 세정효과가 현저히 저하되거나, 또는, 다음 공정에 있어서의 알코올계 용제를 사용한 린스공정에서의 린스 특성이 저하되는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 아미노알코올의 함유량이 30 중량%를 초과하면, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스에 대한 세정효과가 반대로 저하되거나, 피세정물의 피착물인 전자부품의 기판 등을 침범하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 아미노알코올의 함유량을, 전체량에 대해 1~20 중량% 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 3~10 중량% 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

3. 글리콜화합물

(1)-1 종류

땜납 플럭스 제거용 세정제 중에, 하기 화학식 1로 표시되는 글리콜화합물을 첨가한다.

이 이유는, 이러한 글리콜화합물을 사용함으로써, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 뿐만 아니라, 통상의 땜납 플럭스에 대해서도 충분히 단시간에 제거할 수 있기 때문이다.

또한, 하기 화학식 2~4로 표시되는 글리콜 에테르화합물, 또는 이러한 글리콜 에테르화합물과, 초산 또는 프로피온산으로 되는 글리콜 에스테르화합물을 병용하는 것도 바람직하다.

[화학식 1]

(화학식 2 중, R²는 탄소수 1~6의 알킬기이고, R³는 수소 또는 메틸기이다.)

(화학식 3 중, R⁴는 탄소수 1~6의 알킬기이고, R⁵는 수소 또는 메틸기이며, R⁶는 탄소수 1~2의 알킬기이다.)

(화학식 4 중, R⁷은 메틸기이고, R⁸은 수소 또는 메틸기이며, R⁹은 메틸기이다.)

또한, 구체적으로는 화학식 1로 표시되는 글리콜화합물로서는, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌글리콜 모노프로필에테르, 프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 프로필렌글리콜 모노헥실에테르, 프로필렌글리콜 모노옥틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노헥실에테르, 디프로필렌글리콜 모노옥틸에테르, 트리프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 트리프로필렌글리콜 모노프로필에테르, 트리프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜 모노헥실에테르, 트리프로필렌글리콜 모노옥틸에테르 등의 1종류 단독 또는 2종류 이상의 조합을 들 수 있다.

또한, 화학식 2~4로 표시되는 글리콜 에테르화합물, 또는 이러한 글리콜 에테르화합물과, 초산 또는 프로피온산으로 되는 글리콜 에스테르화합물로서는, 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노헥실에테르, 디에틸렌글리콜 모노옥틸에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 트리에틸렌글리콜 모노프로필에테르, 트리에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜 모노헥실에테르, 트리에틸렌글리콜 모노옥틸에테르, 트리프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 트리프로필렌글리콜 모노프로필에테르, 트리프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 트리프로필렌글리콜 모노헥실에테르, 트리프로필렌글리콜 모노옥틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 디에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디프로필에테르, 디에틸렌글리콜 디부틸에테르, 디에틸렌글리콜 디헥실에테르, 디에틸렌글리콜 디옥틸에테르, 트리에틸렌글리콜 디메틸에테르, 트리에틸렌글리콜 디에틸에테르, 트리에틸렌글리콜 디프로필에테르, 트리에틸렌글리콜 디부틸에테르, 트리에틸렌글리콜 디헥실에테르, 트리에틸렌글리콜 디옥틸에테르, 프로필렌글리콜 디메틸에테르, 프로필렌글리콜 디에틸에테르, 프로필렌글리콜 디프로필에테르, 프로필렌글리콜 디부틸에테르, 프로필렌글리콜 디헥실에테르, 프로필렌글리콜 디옥틸에테르, 디프로필렌글리콜 디메틸에테르, 디프로필렌글리콜 디에틸에테르, 디프로필렌글리콜 디프로필에테르, 디프로필렌글리콜 디부틸에테르, 디프로필렌글리콜 디헥실에테르, 디프로필렌글리콜 디옥틸에테르, 트리프로필렌글리콜 디메틸에테르, 트리프로필렌글리콜 디 에틸에테르, 트리프로필렌글리콜 디프로필에테르, 트리프로필렌글리콜 디부틸에테르, 트리프로필렌글리콜 디헥실에테르, 트리프로필렌글리콜 디옥틸에테르 등의 1종류 단독 또는 2종류 이상의 조합을 들 수 있다.

(1)-2 함유량

또한, 글리콜화합물의 함유량은, 세정대상물의 종류를 고려하여 정하는 것이 바람직하지만, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등 뿐만 아니라, 통상의 주석·납 공정 땜납용 플럭스를 세정대상물로서 벤질알코올의 함유량을 폭넓게 설정한 경우, 보다 구체적으로는, 15~99 중량%로 한 경우에는, 1~40 중량% 미만의 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 한다.

이 이유는, 이러한 글리콜화합물의 함유량이 1 중량% 미만의 값이 되면, 주석·납 공정 땜납용 플럭스에 대한 세정효과가 현저히 저하되는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 글리콜화합물의 함유량이 40 중량%를 초과하면, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등에 대한 세정효과가 현저히 저하되는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 글리콜화합물의 함유량을 전체량에 대해 1~20 중량% 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 3~10 중량% 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

4. 산화방지제

또한, 땜납 플럭스 제거용 세정제에, 각종 산화방지제를 첨가하는 것이 바람직한데, 이 종류로서는, 페놀계 산화방지제인 것이 바람직하다.

이 이유는, 페놀계 산화방지제라면, 땜납 플럭스 제거용 세정제를 고온 가열하여, 장시간 사용했다 하더라도, 소정의 산화방지 효과가 얻어지는 동시에, 분해에 의한 착색 오염성이 적기 때문이다.

또한, 적합한 페놀계 산화방지제의 구체예로서는, 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 펜타에리스리틸-테트라키스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 트리에틸렌글리콜-비스〔3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 1,6-헥산디올-비스〔3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트〕, 비스〔2-메틸4-(3-n-알킬티오프로피오닐옥시)-5-t-부틸페닐)설피드〕, 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, 테트라키스〔메틸렌-3-(3',5'-디-t-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트〕메탄 등의 1종류 단독 또는 2종류 이상의 조합을 들 수 있다.

또한, 산화방지제의 함유량을, 전체량에 대해 0.01~10 중량% 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 한다.

이 이유는, 이러한 산화방지제의 함유량이 0.01 중량% 미만의 값이 되면, 세정제의 산화를 방지할 수 없는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 산화방지제의 함유량이 10 중량%를 초과하면, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등에 대한 세정효과가 현저히 저하되는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 산화방지제의 함유량을, 전체량에 대해 0.05~3 중량% 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.1~1 중량% 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

5. 용해도 파라미터

또한, 땜납 플럭스 제거용 세정제의 용해도 파라미터를 10~15 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 용해도 파라미터가 이러한 범위를 초과하면, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등에 대한 세정효과가 현저히 저하되는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 땜납 플럭스 제거용 세정제의 용해도 파라미터를, 전체량에 대해 11~14 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하다.

6. 전기 전도도

또한, 땜납 플럭스 제거용 세정제의 전기 전도도(실온)를 0.5~20 μS/㎝ 범위 내의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 전기 전도도가 0.5 μS/㎝ 미만의 값이 되면, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등에 대한 세정효과가 현저히 저하되는 경우가 있기 때문이다. 한편, 이러한 전기 전도도가 20 μS/㎝를 초과하면, 피세정물의 피착물인 전자부품의 기판 등을 침범하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 땜납 플럭스 제거용 세정제의 전기 전도도를 0.7~10 μS/㎝ 범위 내의 값으로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.9~3 μS/㎝ 범위 내의 값으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

7. 유전손실

또한, JIS2형 머리빗형 전극 부착 기판을 사용하여 측정되는 유전손실을 소 정 범위로 제한하는 것이 바람직하다. 즉, JIS2형 머리빗형 전극 부착 기판을 사용하여, 상대습도 97%의 분위기하에서 측정된 유전손실(tanδ97% RH)과, 상대습도 54%의 분위기하에서 측정된 유전손실(tanδ54% RH)의 차(tanδ97% RH-tanδ54% RH)를 0.03 이하의 값으로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 유전손실의 차가 0.03를 초과하면, 기판의 회로 특성이 변화되어, 마이그레이션(migration)이 생기는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 보다 바람직하게는 이러한 유전손실의 차를 0.02 이하로 하는 것이다.

8. 대상물

피세정물의 종류는, 땜납 처리된 전자부품이나 제품은 물론, 땜납 처리되어 있지 않더라도, 플럭스의 영향이 있는 부품 등도 적합하게 사용할 수 있다. 따라서, 피세정물의 종류는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 프린트 회로판, 세라믹 배선기판, 반도체 소자(BGA, CSP, PGA, LGA 등의 반도체부품을 포함한다.), 반도체 소자 탑재 기판, 범프 부착 TAB 테이프, 무범프 TAB 테이프, 반도체 소자 탑재 TAB 테이프, 리드 프레임, 콘덴서 및 저항 등을 구체적으로 들 수 있다.

그리고, 이들 땜납 처리된 전자부품이나 제품에 있어서, 사용되는 땜납 플럭스의 종류는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 무연 땜납용 플럭스 또는 고융점 땜납용 플럭스, 또는 무세정 땜납용 플럭스인 것이 바람직하다. 즉, 이들 땜납 플럭스는, 통상 로진을 주성분으로 하고 있고, 추가로 유기산염, 글리시딜 에테르화합물, 옥시산, 카르복실산(디카르복실산을 포함한다.), 아닐리드 및 열경화 수지(예를 들면, 에폭시 수지나 열경화성 아크릴 수지) 중 적어도 하나의 화합물이 첨가되어 있는 경우가 많기 때문이다. 따라서, 본 발명의 땜납 플럭스 제거용 세정제라면, 통상의 땜납 플럭스는 물론, 이들 땜납 플럭스에 대해서도, 선택적으로 우수한 세정성을 나타낼 수 있다.

또한, 벤질알코올이나 아미노알코올로의 용해성이 양호하기 때문에, 로진의 일부 또는 전부가 수소 첨가되어 있는 화합물을, 땜납 플럭스를 세정시의 직접적인 대상물로 하는 것도 바람직하다.

더욱이, 무세정 땜납 플럭스이더라도, 더욱 높은 내전기 부식성을 얻고자 하는 경우에는, 세정시의 직접적인 대상물로 할 수 있다.

또한, 직접적인 대상물인 플럭스가 첨가되는 고융점 땜납이나 무연 땜납, 더 나아가서는 무세정 땜납의 종류에 대해서도 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, Sn-Ag계, Sn-Ag-Cu계, Sn-Cu계, Sn-Zn계, Sn-Bi계, Pb-Sn계 등이 대표적이다.

[제2 실시형태]

제2 실시형태는, 전체량에 대해 화학식 1로 표시되는 글리콜화합물의 함유량이 1~40 중량%인 경우에, 벤질알코올의 함유량을 15~99 중량%의 범위 및 아미노알코올의 함유량을 0.1~30 중량%의 범위로 한 땜납 플럭스 제거용 세정제를 사용하여, 땜납 플럭스가 부착된 피세정물을 세정하는 공정과, 알코올계 용제에 의해 피세정물을 린스액에 의해 헹구는 린스공정을 포함하는 땜납 플럭스의 세정방법이다.

1. 조정공정

피세정물을 세정하기에 앞서, 용기 내에, 배합재료로서의 벤질알코올이나 아미노알코올, 또는 제3성분 등을 각각 칭량(稱量)하면서 첨가하고, 그들을 균일하게 혼합하여, 땜납 플럭스 제거용 세정제를 조정하는 공정을 두는 것이 바람직하다.

또한, 땜납 플럭스 제거용 세정제의 내용은, 제1 실시형태와 동일하지만, 이 단계에서, 땜납 플럭스 제거용 세정제의 점도, 유전손실, 산가(酸價), 전기 전도도 등 중 적어도 하나를 측정하여, 각각 소정 범위로 제한함으로써, 균일한 특성을 갖는 것을 확인하는 것이 바람직하다.

2. 세정공정

조정한 땜납 플럭스 제거용 세정제를 사용하여, 땜납 처리된 전자부품이나 제품을 세정하여, 그들에 부착되어 있는 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등을 제거하는 공정이다.

여기에서, 도 3에 나타내는 바와 같은, 초음파 세정하기 위한 초음파 진동자(振動子)(29)를 구비한 세정조(洗淨槽)(12), 순환로(22), 송액(送液) 펌프(24), 린스조(14), 건조조(16)을 구비한 세정장치(10)인 것이 바람직하다.

보다 구체적으로는, 세정조(12)는 피세정물(23)의 수용부(20), 초음파 진동자(29), 세정액의 교반장치(도시하지 않음), 서모스탯(thermostat) 부착의 히터(19), 세정액(21)을 순환시키기 위한 순환로(22)로 구성되고, 교반 및 순환하고 있는 세정액(21)에 대해 초음파 진동을 부여하여, 피세정물(23)을 효율적으로 세정하는 것이 바람직하다. 이어서, 린스조(14)에 있어서, 피세정물(23)으로부터 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등을 추가로 제거하는 동시에, 세정액(21) 을 제거하고, 추가로 건조조(16)에 있어서는, 린스액(15) 등을 증발시켜서 완전하게 제거하는 것이 바람직하다.

또한, 땜납 플럭스가 부착된 피세정물을 세정하는데 있어서, 10~90℃, 0.5~30분의 조건으로 세정하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 이러한 조건으로 소정의 세정효과가 얻어진다면, 땜납 플럭스 제거용 세정제의 열화를 유효하게 방지할 수 있기 때문이다.

3. 린스공정

세정한 전자부품이나 제품을, 추가로 린스조작하는 공정이다. 여기에서, 린스액으로서, 알코올계 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 이 이유는, 물과 비교하여, 조기 건조가 가능한 동시에, 벤질알코올이나 아미노알코올에 대해서도, 충분히 제거할 수 있기 때문이다.

또한, 보다 구체적으로는, 알코올계 용제로서, 메틸알코올, 에틸알코올, 프로필알코올, 이소프로필알코올, 부틸알코올, 이소부틸알코올, t-부틸알코올, s-부틸알코올, 아밀알코올, 1-메톡시-2-프로판올 등의 1종류 단독 또는 2종류 이상의 알코올을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 이들 알코올에 대해, 소정량의 물을 첨가한 알코올계 용제를 사용하는 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는, 전체량에 대해 40~70 중량%가 되도록 물을 첨가한 알코올계 용제를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 린스조건으로서는 10~40℃, 1~30분의 범위 내로 하고, 추가로, 2단계로 린스조작을 실시하는 것이 보다 바람직하다. 이 이유는, 벤질알코올이나 아미노 알코올의 잔사에 대해서도, 보다 적게 하기 위함이다.

또한, 린스공정 후, 예를 들면 40~100℃, 1~30분의 조건으로 열풍건조하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 린스공정에 있어서의 공업용 에탄올을 주성분으로 한 린스액 전체를 100 중량%로 했을 때, 해당 린스액 중의 세정액에 기인한 벤질 알코올의 농도를 30 중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.

이 이유는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 이러한 벤질 알코올의 농도가 30 중량%를 초과하면, 린스공정에 있어서의 린스액의 농도에도 영향을 받지만, 린스공정에서의 플럭스의 재부착성 현상이 현저히 발생하는 경우가 있기 때문이다.

따라서, 린스공정에 있어서의 린스액 중의 공업용 에탄올농도가 50 중량% 정도로 저하된 경우에도, 플럭스의 재부착성 현상을 효과적으로 방지할 수 있기 때문에, 린스액 중의 세정액에 기인한 벤질알코올의 농도를 22 중량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 린스공정에 있어서의 린스액 중의 공업용 에탄올농도가 40% 정도로 저하된 경우에도, 플럭스의 재부착성 현상을 효과적으로 방지할 수 있기 때문에, 린스액 중의 세정액에 기인한 벤질알코올의 농도를 14 중량% 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 도 4는, 가로축에 린스액 중의 벤질알코올농도(중량%)를 취하여 나타내어져 있고, 세로축에 린스공정에 있어서의 플럭스의 재부착성 평가(상대값)를 취하여 나타내어져 있다. 또한, 도 4 중의 라인 A~C는, 각각 린스액 중의 공업용 에탄올농도가 40 중량%, 50 중량% 및 60 중량%에 대응한 것이다. 그리고, 라인 A~C에 나타내어지는 플럭스의 재부착성 평가는, 참고예 1에 준하여 10분간 린스조작을 2회 행하고, 재부착성이 전혀 인정되지 않는 경우를 5점으로 하고, 재부착성이 거의 인정되지 않는 경우를 3점으로 하며, 재부착성이 약간 인정된 경우를 1점으로 하고, 재부착성이 현저히 인정된 경우를 0점으로 하여 상대평가한 것이다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 범위는, 이하의 기재에 조금도 제한되지 않는 것은 말할 것도 없다.

[참고예 1]

1. 세정제의 조정 및 평가

(1) 전기 전도도

표 1에 나타내는 참고예 1의 조성의 세정제를 조정하고, 전기 전도도계 MODEL SC82(요코가와덴키(주)제)를 사용하여, 25℃의 조건으로 측정하였다.

(2) 세정성 평가

먼저, 유리 에폭시 기판의 소정 개소에, 메탈마스크를 사용하여 솔더 페이스트 LF 솔더 TLF-204-85(타무라가켄(주)제)를 소정 패턴으로 인쇄하고, 250℃의 커버 부착 핫플레이트 중에서 리플로시켜, 시험편(test piece)으로 하였다. 그것을, 온도 70℃로 유지된 200 g의 세정제가 든 300 ㎖의 비커 내에 침지하고, 자력교반기(magnetic stirrer)를 사용하여 교반상태로 하면서, 세정을 행하였다. 소정 시간 세정한 후, 비커로부터 시험편을 꺼내, 린스액으로서 200 g의 공업용 에탄올 55 중 량%의 수용액이 든 별도의 비커에 침지하고, 자력교반기를 사용하여 교반상태로 하면서, 10분간의 린스조작을 행하였다. 이 린스조작을 합계 2회 행한 후, 80℃로 유지된 오븐을 사용하여, 시험편을 10분간 건조시켰다. 이어서, 건조시킨 시험편을 실체현미경(배율 20)을 사용하여 관찰하고, 하기 기준에 비추어 세정성을 평가하였다. 또한, 표 1에 나타내는 세정제에는, 모두, 전체량에 대해 0.1 중량%의 페놀계 산화방지제 Sumilizer BHT(스미토모 가가쿠 고교(주)제)를 첨가하였다.

◎ : 3분간의 세정에서, 잔사가 없다.

○ : 5분간의 세정에서, 잔사가 없다.

△ : 5분간의 세정에서, 잔사가 약간 남는다.

× : 5분간의 세정에서, 다량의 잔사가 남는다.

(3) 유전손실(tanδ)

JIS2형 머리빗형 전극 부착 기판의 소정 개소에, 솔더 페이스트(LF 솔더 TLF-204-85, 타무라가켄(주)제)를 인쇄하고, 250℃의 커버 부착 핫플레이트 중에서 리플로시켜, 시험편으로 하였다. 그것을 200 g의 세정제가 들어 있는, 온도 70℃로 유지된 300 ㎖의 비커 내에 침지하고, 자력교반기를 사용하여 교반상태로 하면서, 5분간의 세정을 행하였다. 이어서, 비커로부터 시험편을 꺼내, 린스액으로서 200 g의 공업용 에탄올 55 중량%의 수용액이 든 별도의 비커에 침지하고, 자력교반기를 사용하여 교반상태로 하면서, 10분간의 린스를 행하였다. 이 린스조작을 합계 2회 행한 후, 80℃로 유지된 오븐을 사용하여 시험편을 10분간 건조시켰다. 이어서, 건조시킨 시험편에 대해서, 프리시젼 LCR 미터(요코가와·휴렛팩커드(주)제)를 사용 하여, 상대습도 97% RH의 분위기하에서 유전손실(tanδ97% RH)을 측정하는 동시에, 상대습도 54% RH의 분위기하에서 유전손실(tanδ54% RH)을 추가로 측정하여, 그 차(tanδ97% RH-tanδ54% RH)를 산출하였다. 표 1 중에, tanδ로서 그 차를 나타낸다.

(4) 린스 특성 평가

300 ㎖의 비커 내의 세정액에, 플럭스농도가 5 중량%가 되도록 플럭스를 첨가하고, 그 중에 프레파라트 글래스(preparat glass)를 침지시켰다. 이어서, 린스액으로서 200 g의 공업용 에탄올 55 중량%의 수용액이 든 별도의 비커에 침지하고, 자력교반기를 사용하여 교반상태로 하면서, 10분간의 린스를 행하였다. 이 린스조작을 합계 2회 행한 후, 80℃로 유지된 오븐을 사용하여, 프레파라트 글래스를 10분간 건조시켰다. 이어서, 건조시킨 프레파라트 글래스를, 실체현미경(배율 20)을 사용하여 관찰하는 동시에, 린스액의 상태를 관찰하여, 하기 기준에 비추어 린스 특성을 평가하였다.

◎ : 프레파라트 글래스에 플럭스의 부착이 관찰되지 않고, 린스액도 초기상태와 동일하게 투명한 그대로였다.

○ : 프레파라트 글래스에 플럭스의 부착은 관찰되지 않지만, 린스액에 약간 탁함이 발생하였다.

△ : 프레파라트 글래스에, 약간의 플럭스의 재부착이 관찰되었다.

× : 프레파라트 글래스에, 다량의 플럭스의 재부착이 관찰되었다.

[참고예 2, 실시예 3~4, 참고예 5~6]

참고예 2, 실시예 3~4, 참고예 5~6에서는, 벤질알코올 및 아미노알코올의 배합비율이나 아미노알코올의 종류를 변경하거나, 글리콜 에테르를 첨가하여, 표 1에 나타내는 바와 같은 조성의 세정제를 각각 준비하고, 참고예 1과 동일하게, 전기 전도도, 세정성, 유전손실(tanδ) 및 린스 특성을 각각 측정하여, 평가하였다.

[비교에 1~7]

비교예 1~7에서는, 벤질알코올과 아미노알코올과의 배합비율을 본 발명의 범위 외로 변경하거나, 또는, 아미노알코올을 사용하지 않고, 표 1에 나타내는 바와 같은 조성의 세정제를 각각 준비하여, 참고예 1과 동일하게, 전기 전도도, 세정성, 유전손실(tanδ) 및 린스 특성을 각각 측정하여, 평가하였다.

그 결과, 비교예 1에서는, 벤질알코올 단체를 사용하여, 소정량의 아미노알코올을 첨가하지 않았기 때문에, 전기 전도도의 값이 낮고, 그에 따라, 세정성이나 린스 특성이 불량하거나, 불충분하다고 하는 문제가 보였다.

또한, 비교예 2에서는, 벤질알코올과, 아미노알코올을 병용하고 있지만, 벤질알코올의 사용량이 지나치게 적기 때문에, 전기 전도도의 값은 비교적 높지만, 세정성이 불량하다고 하는 문제가 보였다.

또한, 비교예 3에서는, 아미노알코올 대신에, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르를 병용하고 있기 때문에, 전기 전도도의 값이 낮고, 그에 따라, 세정성이 불량하다고 하는 문제가 보였다.,

또한, 비교예 4에서는, 아미노알코올 대신에, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 올레에이트(sorbitan oleate)(HLB=10)를 병용하고 있기 때문에, 전기 전도도의 값이 낮 고, 그에 따라, 세정성이 불량하다고 하는 문제가 보였다.

또한, 비교예 5에서는, 벤질알코올, 아미노알코올, 계면활성제를 병용하고 있지만, 벤질알코올의 사용량이 지나치게 적기 때문에, 전기 전도도의 값은 비교적 높지만, 세정성이 불량하다고 하는 문제가 보였다.

또한, 비교예 6에서는, 벤질알코올, 글리콜 에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일에스테르(HLB=14), 물을 병용하고 있지만, 벤질알코올의 사용량이 지나치게 적은 한편, 소정량의 아미노알코올을 첨가하지 않았기 때문에 세정성이 불량하다고 하는 문제가 보였다.

더욱이, 비교예 7에서는, 글리콜 에테르와 트리에탄올아민을 병용하고 있지만, 벤질알코올을 사용하지 않았기 때문에, 세정성이 불충분하다고 하는 문제가 보였다.

본 발명의 땜납 플럭스 제거용 세정제 및 그것을 사용한 세정방법에 의하면, 글리콜화합물의 함유량에 대응시켜서, 물 및 계면활성제를 실질적으로 포함하지 않는 상태에서, 소정량의 벤질알코올과, 아미노알코올을 포함함으로써, 무연 땜납용 플럭스나 고융점 땜납용 플럭스 등을 세정할 때도, 우수한 세정성을 나타내는 동시에, 다음 공정에 있어서의 알코올계 용제를 사용한 린스에 있어서도 우수한 린스 특성을 나타낼 수 있게 되었다. 따라서, 높은 신뢰성이 요구되는 차재기판(車載基板) 등의 전장부품(電裝部品)이나, 고회로 특성이 요구되는 고주파 회로기판 등의 세정이 필요한 기판의 땜납 접합에, 특수한 플럭스를 포함하기 때문에, 지금까지 세정이 사실상 곤란했던 무연 땜납이나 고융점 땜납을 용이하게 사용할 수 있게 되었다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 글리콜화합물, 벤질알코올, 아미노알코올 및 계면활성제를 포함하는 땜납 플럭스 제거용 세정제로서,

상기 세정제는, 상기 글리콜화합물, 벤질알코올, 아미노알코올 및 계면활성제의 총중량 100 중량%를 기준으로 했을 때,

상기 글리콜화합물의 함유량이 1~40 중량%의 범위이고, 상기 벤질알코올의 함유량이 15~98.8 중량%의 범위이며, 상기 아미노알코올의 함유량이 0.1~30 중량%의 범위이고, 상기 계면활성제의 함유량이 0.1 중량% 미만이되, 땜납 플럭스 세정시의 대상물인 상기 플럭스가 로진을 주성분으로 한 무연 땜납용 플럭스 또는 고융점 땜납용 플럭스로서, 추가적으로 유기산염, 글리시딜 에테르화합물, 옥시산, 카르복실산, 아닐리드 및 열경화성 수지 중 적어도 하나가 첨가되어 있는 것인, 땜납 플럭스 제거용 세정제.

[화학식 1]

(화학식 1 중, R¹은 탄소수 1~8의 알킬기이고, 반복수 n은 1~3의 자연수이다.)
제1항에 있어서, 페놀계 산화방지제를 포함하는 동시에, 해당 페놀계 산화방지제의 첨가량을, 제1항에 기재된 땜납 플럭스 제거용 세정제의 총중량을 기준으로 하여, 0.01~10 중량% 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 땜납 플럭스 제거용 세정제.
제1항에 있어서, 전기 전도도를 0.5~20 μS/㎝ 범위 내의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 땜납 플럭스 제거용 세정제.
제1항에 있어서, JIS2형 머리빗형 전극 부착 기판을 사용하여, 상대습도 97%의 분위기하에서 측정된 유전손실(tanδ97% RH)과, 상대습도 54%의 분위기하에서 측정된 유전손실(tanδ54% RH)의 차(tanδ97% RH-tanδ54% RH)를 0.03 이하의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 땜납 플럭스 제거용 세정제.
삭제
하기 화학식 1로 표시되는 글리콜화합물, 벤질알코올, 아미노알코올 및 계면활성제를 포함하는 땜납 플럭스 제거용 세정제로서, 상기 세정제는, 상기 글리콜화합물, 벤질알코올, 아미노알코올 및 계면활성제의 총중량 100 중량%를 기준으로 했을 때, 상기 글리콜화합물의 함유량이 1~40 중량%의 범위이고, 상기 벤질알코올의 함유량이 15~98.8 중량%의 범위이며, 상기 아미노알코올의 함유량이 0.1~30 중량%의 범위이고, 상기 계면활성제의 함유량이 0.1 중량% 미만인, 땜납 플럭스 제거용 세정제를 사용하여, 땜납 플럭스가 부착된 피세정물을 세정하는 공정과,

알코올계 용제에 의해, 피세정물을 린스액에 의해 헹구기 위한 린스공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 땜납 플럭스의 세정방법.

[화학식 1]

(화학식 1 중, R¹은 탄소수 1~8의 알킬기이고, 반복수 n은 1~3의 자연수이다.)
제6항에 있어서, 상기 린스공정에 있어서의 린스액 중의 벤질알코올의 농도를 30 중량% 이하의 값으로 하는 것을 특징으로 하는 땜납 플럭스의 세정방법.
제6항에 있어서, 상기 땜납 플럭스가, 로진을 주성분으로 한 무연 땜납용 플럭스 또는 고융점 땜납용 플럭스인 것을 특징으로 하는 땜납 플럭스의 세정방법.
제6항에 있어서, 상기 땜납 플럭스 제거용 세정제를 사용하여, 상기 땜납 플럭스가 부착된 피세정물을 10~90℃, 0.5~30분의 조건으로 세정하는 것을 특징으로 하는 땜납 플럭스의 세정방법.