KR970007329B1 - 납땜플럭스제거용 세정제조성물 - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 본 발명의 실시예 4에 있어서 사용한 절연저항시험평가용 기판의 도면.
제2도는 본 발명의 실시예 4에 있어서의 절연저항치의 경시변화를 표시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 빗살형 구리전극
본 발명은, 전자부품용 세정제조성물, 특히 프린트기판 등의 납땜공정을 필요로 하는 전자부품의 플럭스잔사의 제거에 관한 것이다.
종래, 납땜후의 프린트기판의 납땜플럭스의 세정에는, 염소하불소화탄화수소화합물(이하 푸론이라고 약칭함)이나 트리클로로에탄을 대표로 하는 염소계 유기용제에, 에탄올이나, 이소프로필알콜(이하 IPA로 약칭함) 등의 알콜을 혼합한 용액이사용되어 왔다.
이들 염소계 유기용제는 작금의 지구환경문제라고 하는 관점에서, 조급하게 사용을 삼가야될 필요가 발생되고 있다. 예를들면, 푸론은 오존층의 파괴가능성이 명시되고 있고, 기타의 염소계 유기용제도 발암성물질이며, 지하에 침투하기 쉽기 때문에 지하수오염의 원인이 된다고 하는 문제점을 가지고 있다.
이들 염소계 유기용제를 대신할 세정제로서, 알콜계, 석유계. 테르펜계라고 하는 비수계의 세정제의 사용이나, 계면활성제등을 함유한 수용액에 의한 세정이 제안되고 있다.
그러나, 이들 세정제는, 일반적으로 납땜플럭스속의 이온분(分) 및 수지분을 동시에 제거할 능력이 낮다고하는 과제를 가지고 있다.
상기 과제용 해결하는 세정제로서, 세정제 조성물에 에테르화합물을 사용하는 방법이 제안되고, 작금의 염소계 유기용제의 가장 유력한 대체세정제로 되어 있다(일본국 특공평 4-53920, 동특개평 3-62895, 동특개평 3-62897, 동특개평 3-146597호 등).
그러나, 본 발명자 등은 연구를 거듭한 결과, 상술한 에테르화합물 중에는, 전자부품 등의 세정에는 부적합한 것도 존재하여, 예를들면, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜노멀헥실에테르 등의 에테르화합물은 부품으로 사용되고 있는 재질에 영항을 미치는 일이나 세정후의 부품의 신뢰성에 영항을 미치는 경우가 있다고 하는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 납땜플럭스분속의 수지분을 용해 제거하는 동시에, 이온분을 제거하는 능력이 있는 동시에, 납땜플럭스분속의 수지이외의 재질에 대해서는 악영향을 미치지않고, 또 전자부품위에 잔존해도 절연성에 영향을 미치지 않고, 또한 안전성이 높은 세정제조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일반식 ①로 표시되는 글리콜에테르화합물을, 적어도 1종 이상 50중량% 이상 함유한 세정조성물을 제안하는 것이다.
CkH2k+1-(O-C1H21)m-OH………………………………………①
(k, l, m은 1 이상의 정수)
또 본 발명의 식 ①의 화합물의 k의 값이 1 이상 4 이하, 1의 값이 2 이상 4 이하, m의 값이 1 이상 3이하일 것이, 상기 과제를 해결하기 위하여 필요하다.
본 발명의 식 ①의 화합물은, 오로지 전자부품에 사용되고 있는 수지성분을 용해하는 일없이, 플럭스잔사의 이온분 및 수지분을 선택적으로 동시에 제거할 수 있고, 또한 전자부품위에 잔존해도 절연성에 영항을 미치지 않고, 안전성이 높은 세정제로 할 수가 있다.
본 발명의 식 ①이 화합물의 k의 값이 1 이상 4 이하, 1의 값이 2 이상 4, 이하 m의 값이 1 이상 3 이하이면, 이하에 표시된 바와 같은 특징을 가지기 때문에, 산업용 세정제로서 바람직하다.
1) 납땜플럭스 속의 이온분이나 수지분의 제거성이 높다.
2) 물 및 탄화수소에 대한 용해성이 높기 때문에 린스성이 높다.
3) 인화점이 비교적 높고, 물을 소정량 첨가하므로서 불연물이 되기 때문에, 안정성이 높다
4) 조성물자체의 특성이 비교적 낮다.
여기서, 이들 k, l, m의 어느것이, 상기에 표시되는 상한을 초과한 경우는, 전자부품에 사용되는 재질에 따라서는 영향을 미치는 일, 물에의 용해성이 낮아지고 물에 대한 린스가 곤란해지는 일, 또, 물을 첨가하게 되므로서, 불연물로 하는 것이 곤란하게 되는 등 산업용 세정제로서는 바람직하지 않다. 또, 상기에 표시되는 하한을 초과한 경우는, 인화점이 낮아지는 일, 납땜플럭스속의 수지분의 제거성이 떨어지는 일 등, 그와 같은 경우에 있어서도 산업용 세정제로서는 바람직하지 않다.
일반식 ①로 표시되는 글리콜에테프화합물의 구체예로서는, 에틸렌글리콜디메틸에테르,디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디메틸렌글리콜모노부틸에테르, 부틸렌글리콜모노메틸에데르 등의 글리콜에테르계 화합물이 있다.
이들 글리콜에테르화합물은, 단독 또는 2종 이상을 조합해서 배합할 수가 있다. 이들 글리콜에테르화합물은, 단독으로서도 인화점이 높고 안정성도 높지만, 물과 임의의 비율로 혼합할 수 있으므로, 물을 소정량 첨가하므로서, 인화성이 없는 세정제로 할 수 있다.
또, 일반식 ①의 화합물이, k의 값이 4, 1의 값이 2,m의 값이 2인 일반식 ②으로 표시되는 디에틸렌글리콜모노부틸에테르이면, 먼저 설명한 특성에 부가해서, 일반적으로 전자부품에 사용되고 있는 재질에 대한 영향을 미치지 않고, 전자부품위에 잔존해도, 절연성에 영향을 미치치 않는 등, 산업용 세정제로서 가장 바람직하다. 디에틸렌글리콜모노부틸에테르의 부틸기는 직사슬상의 노멀부틸기, 분지상의 이소부틸기의 어느쪽이 라도 된다.
C4H9-(O-C2H4)2-OH ………………………………………………②
또한, 본 발명의 세정제 조성물에 필요에 따라서, 탄화수소계 용제나 물, 계면활성제, 방청제, 곰팡이방지제, 소포제, 산화방지제 등의 첨가제를 배합해도 된다. 이들 첨가제는, 부품에 사용되고 있는 재질이나, 부품위에 잔존한 경우에 절연성에 영향을 미치지 않는 정도의 양을 배합할 수 있다.
이들 글리콜에테르화합물과 물 또는 탄화수소와의 배합량은, 납땜플럭스제거성을 손상하지 않기 위해서는 50중량% 이상일 것이 필요하다.
본 발명의 세정제 조성물을 사용한 세정방법으로서는, 침지, 요동, 초음파 세정, 스프레이 등을 사용한 방법이 있고, 이들 방법을 단독 또는 병용해서 사용하므로써 효과적으로 세정을 행할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하나, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
콘덴서 등의 전자부품을 정착하고, 로진계 납땜플럭스(납땜플럭스 : AGF-200-13(일본국, 아사히카가쿠(주))를 사용해서 납땜플럭스처리를 행하고, 납땜처리를 실시한 프린트기판(기판표면적 5㎠)을 테스트피스로 하였다. 본 발명의 조성물을 사용해서 조정한 세정제에 의한 테스트피스의 세정을 행하였다. 세정제의 조정은, 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르와 물을 혼합한 것을 세정액으로서 적용하였다. 본 실시예의 조성물인 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르와 물과의 혼합비에 관한 표를 표 1에 표시한다.
또, 본 실시예에서 사용한 세정공정을 표 2에 표시한다.
[표 1]
표 2에 표시되는 세정공정에 의한 세정후의 테스트피스의 세정성을, 테스트피스에 잔존하는 이온량을 측정하므로서 평가한다. 이온량의 측정에 사용한 장치는, 오메가미터(알파메탈즈(주)제품모델 600sc)이다. 또, 비교를 위하여, 푸론, IPA, 시판의 테르펜계 및 파라핀계 세정제 등의 세정제를 사용해서 동일한 테스트피스를 세정하고, 마찬가지의 평가방법과 마찬가지의 방법으로 납땜플럭스의 이온분의 제지성의 평가를 행한다. 결과를 표 3에 표시한다.
[표 3]
표 3에 표시된 바와 같이, 본 발명의 세정제조성물인 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르를 50중량% 이상 함유하는 경우에 있어서, 다른 세정제와 동등 또는 동등 이상의 이온분의 제거성을 표시하였다. 따라서, 본발명의 세정제가 납땜플럭스 속의 이온분의 제거능력을 가지기 위해서는, 본 발명의 세정제조성물인 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르를 50중량% 이상 함유하는 일이 바람직하고, 특히 세정성을 요구하는 경우에는 75중량% 이상 함유하는 것이 바람직하다.
(실시예 2)
납땜플럭스 속의 수지분의 제거성을 평가한다. 테스트피스 및 본 발명의 세정제의 배합량은, 실시에 1과 마찬가지이다.
테스트피스를 본 발명의 세정제에 침지하고, 초음파를 조사(照射)한다. 일정시간마다 테스트피스를 꺼내고, 실제현미경을 사용해서 수지분의 잔존이 눈관찰에 의해서 확인할 수 없게 될 때까기 시간을 측정한다. 세정제의 액온은 상온, 60℃로한다. 결과를 표 4에 표시한다. 비교를 위하여, 실시예 1과 마찬가지로, 푸론, IPA, 시판의 테르펜계 및 파라핀계 세정제를 사용해서 마찬가지의 방법으로 납땜플럭스 속의 수지분의 제거성을 평가한다. 결과를 표 4에 병기한다.
통상의 세정공정은 세정시간이 10분 이내인 것이 대부분이므로, 본 발명의 세정제조성물이 납땜플럭스속의 수지분의 제거능력을 가지기 위해서는, 표 4에 표시되는 바와 같이, 50중량% 이상 함유하는 것이 바람직하다.
실시예 1과 실시예 2의 결과에 표시되는 바와 같이, 납땜플럭스 속의 이온분과 수지분의 동시제거성을 표시하기 위해서는, 본 발명의 세정제조성물의 하나인 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르를 50중량% 이상 함유하는 일이 바람직하고, 특히 세정성을 요구하는 경우에는, 75중량% 이상 함유하는 일이 바람직하다.
또, 본 발명의 세정제조성물의 하나인 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르에 물을 5중량% 이상 함유하므로서, 본 발명의 세정제조성물의 하나인 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르는, 인화점을 가지지 않으므로 안정성 및 납땜플럭스의 제거성을 만족하기 위해서는, 75∼95중량%의 범위에서 함유하는 일이 바람직하다.
[표 4]
(실시예 3)
전자부품에 사용되는 재질에 대해서, 본 발명의 세정제조성물에 의한 영항을 평가하였다. 평가방법은, 본 발명의 세정제조성물의 하나인 디에틸글리콜모노이소부틸에테르에 1시간 테스트피스를 침지한다. 액온은 실온으로 한다. 테스트피스는 3×3㎝의 평판을 준비한다. 시험재질로서는 금속재료로서 구리(이하 Cu로 약칭함), 알루미늄(이하 Al로 약칭함), 스테인레스(이하 SUS로 약칭함)의 금속을 사용, 수지재료로서, 폴리카보네이트(이하 PC로 약칭함), 아크릴부타디엔스티렌공중합체(이하 ABS로 약칭함), 폴리프로필렌(이하 PP로 약칭함), 에폭시, 비정질에폭시를 사용한다. 또,염화비닐재질의 리드선에 도포된 도료에의 영향에 대해서도 평가한다. 본 실시예에서 사용하는 실험을 거친 테스트피스의 표면상태를 실체 현미경을 사용해서 관찰한다. 또, 비교를 위하여, 푸론, 에탄올, IPA, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜노몰헥실에테르, 시판의 탄화수소계 세정제, 시판의 계면활성제계의 세정제도 마찬가지의 방법으로 평가를 행한다. 결과를 표 5에 표시한다.
표 5에 표시된 바과 같이, 금속계 재질 및 수지계 재질전부에 영향이 없는 세정제는, 본 발명의 세정제조성물의 하나인 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르, 푸론, 에탄올, IPA였다. 따라서, 본 발명의 세정제조성물은, 전자부품에 사용되고 있는 재질에 영향을 미치지 않는 것을 알 수 있다.
[표 5]
판정기준)
금속 및 수지 ○ : 실험전후에서 변화없음
× : 표면상태의 변화가 있고 수지에서는 크랙의 발생이 있음
도료 ○ : 실험전후에서 변화없음
× : 도장의 박리가 있음
(실시예 4)
세정제가 기판에 잔존한 경우에 대해서 본 발명의 세정제조성물에 의한 영향을 평가한다. 제1도에 표시된 바와 같은 절연저항시험평가용 기판을 사용한다. 본 실시예에 사용하는 절연저항시험평가용 기판은, JIS-Z-3197에 준거하고 있다. 표 6에 본 실시예에서 사용한 절연저항시험평가용 기판의 개요를 표시한다. 본 발명의 세정제조성물의하나인 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르 500μl를 상기 평가용기판에 도포하고, 100℃ 속의 항온조에 있어서, 30분간 방치한다. 그 후, 제작된 평가용기판을 60℃ 95% RH의 항온항습조에 투입하고, 직류 전압 50V를 정부(正負)도체에 인가한다. 일정시간마다 정부도체간의 절연저항치를 측정한다. 본 실시예에 있어서의 절연저항치의 측정은, 60℃ 95% RH의 항온항습조내에서 측정한다. 결과를 제2도에 표시한다. 또 비교를 위하여, 시판의 글리콜에테르계 세정제, 시판의 탄화수소계 세정제, 폴리에틸렌글리콜계 계면활성제, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌알킬에테르에 대해서도 마찬가기의 방법으로 평가를 행한다. 결과를 제2도에 아울러 표시한다.
제2도에 표시된 바와 같이, 본 발명의 세정제조성물의 하나인 디에틸렌글리콜모노이소부틸에테르는, 1000시간에 걸쳐서 절연성에 뛰어나기 때문에 본 발명의 세정제조성물이 전자부품에 잔존해도 절연성에 영향을 미치지 않는다. 또한, 제2도에 표시되어 있는 본 발명의 세정제조성물의 결과는 푸론세정품 및 세정제 등을 도포하지 않는 기판과 동등한 절연저항치를 가지고 있다.
[표 5]
각 실시예가 표시하는 바를 이하에 종합한다 ;
1) 납땜플럭스 속의 이온분제거성(실시예 1)
2) 납땜플럭스 속의 수지분제거성(실시예 2)
3) 재질에 대한 영향(실시예 3)
4) 신뢰성에 대한 영향(실시예 4)
본 발명의 세정제조성물은, 상기 1)~4)의 항목을 모두 만족하는 것이다.
이상과 같이 본 발명은, 일반식이 식 ①로 표시되는 에테르화합물을 50중량% 이상 함유한 세정제조성물이다.
또 본 발명의 식 ①의 화합물의 k의 값이 1 이상 4 이하, 1의 값이 2 이상 4 이하, m의 값이 1 이상 3 이하일 것이 필요하다.
이하에 본 발명에 있어서 배려해야 될 점을 설명한다.
1) 납땜플럭스 속의 이온분 및 수지분에 대해서 뛰어난 동시 제거성을 가진다.
2) 전자부품에 사용되는 재질에 영향을 미치지 않는다.
3) 세정후의 전자부품에 대해서, 뛰어는 절연성을 가진다.
4) 인화점이 높고, 소정량의 물을 첨가하므로서 불연물이 된다.
5) 물이나 탄화수소에도 임의의 비율로 배합할 수 있다.
6) 린스성이 뛰어나다.
CkH2k+1-(O-C1H21)m-OH…………………………………①
(k, l, m은 1 이상의 정수)
Claims (3)
- 식,C4H9-(OC2H4)2OH로 표시되는 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 50∼100중량%와 물 50∼0중량%로 이루어지는 납땜플럭스제거용 세정제 조성물.
- 제1항에 있어서, 식중 부틸기는 노멀부틸기인 것을 특징으로 하는, 납땜플럭스제거용 세정제 조성물.
- 제1항에 있어서, 식중 부틸기는 이소부틸기인 것을 특징으로 하는, 납땜플럭스제거용 세정제 조성물.
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