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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024047510
(43)【公開日】2024-04-05
(54)【発明の名称】回路板のクリーニングシステム
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20240329BHJP
C11D 7/26 20060101ALI20240329BHJP
C11D 17/08 20060101ALI20240329BHJP
B01J 41/04 20170101ALI20240329BHJP
B01J 41/05 20170101ALI20240329BHJP
B08B 3/08 20060101ALI20240329BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 647B
H01L21/304 648F
H01L21/304 642A
H01L21/304 642E
C11D7/26
C11D17/08
B01J41/04
B01J41/05
B08B3/08 Z
【審査請求】有
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022196961
(22)【出願日】2022-12-09
(31)【優先権主張番号】111136273
(32)【優先日】2022-09-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(71)【出願人】
【識別番号】501296612
【氏名又は名称】南亞塑膠工業股▲分▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＮＡＮ ＹＡ ＰＬＡＳＴＩＣＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
(74)【代理人】
【識別番号】100103894
【弁理士】
【氏名又は名称】家入 健
(72)【発明者】
【氏名】廖 徳超
(72)【発明者】
【氏名】鄭 維昇
(72)【発明者】
【氏名】呉 朝棟
【テーマコード（参考）】
3B201
4H003
5F157
【Ｆターム（参考）】
3B201AA02
3B201AA46
3B201AB03
3B201BB02
3B201BB05
3B201BB89
3B201BB94
3B201CD22
4H003AC08
4H003AC23
4H003BA12
4H003DA15
4H003EB04
4H003EB06
4H003ED02
4H003ED28
4H003ED29
4H003FA28
5F157AA02
5F157BB02
5F157BB03
5F157BC04
5F157BC07
5F157BC13
5F157BC54
5F157BD02
5F157BE12
5F157BF54
5F157BF59
5F157CF04
5F157CF42
5F157CF44
5F157CF60
5F157CF74
5F157CF99
5F157DB02
5F157DB03
5F157DB57
5F157DC86
(57)【要約】 （修正有）
【課題】本発明は、洗浄タンクと、イオン交換樹脂カラムと、ポンプユニットと、を備えるクリーニングシステムを提供する。
【解決手段】クリーニングシステム１００Ａにおいて、洗浄タンク１は、洗浄液Ｌを収容すると共に、回路板Ｂを洗浄液に浸す。洗浄液は、液体水及び炭化水素界面活性剤を含む。イオン交換樹脂カラム２に充填されたイオン交換樹脂は、塩基性イオン交換樹脂である。ポンプユニット３は、洗浄液をイオン交換樹脂カラムに送り込むために用いられる。洗浄液がイオン交換樹脂カラムを通過する時に、塩基性イオン交換樹脂による炭化水素系界面活性剤の脱プロトン化を行う。洗浄液がイオン交換樹脂カラムを通過した後に、回路板の表面に残留した酸性物を除去するように、洗浄液が洗浄タンクに回流される。
【選択図】図１
【解決手段】クリーニングシステム１００Ａにおいて、洗浄タンク１は、洗浄液Ｌを収容すると共に、回路板Ｂを洗浄液に浸す。洗浄液は、液体水及び炭化水素界面活性剤を含む。イオン交換樹脂カラム２に充填されたイオン交換樹脂は、塩基性イオン交換樹脂である。ポンプユニット３は、洗浄液をイオン交換樹脂カラムに送り込むために用いられる。洗浄液がイオン交換樹脂カラムを通過する時に、塩基性イオン交換樹脂による炭化水素系界面活性剤の脱プロトン化を行う。洗浄液がイオン交換樹脂カラムを通過した後に、回路板の表面に残留した酸性物を除去するように、洗浄液が洗浄タンクに回流される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
洗浄プロセスにおいて回路板が洗浄液に浸されるための洗浄タンクと、前記洗浄タンクの一つの側に設置されたイオン交換樹脂カラムと、前記洗浄タンクと前記イオン交換樹脂カラムとの間に設置されたポンプユニットと、を備える回路板のクリーニングシステムであって、
前記洗浄タンクは、液体水及び炭化水素界面活性剤を含む洗浄液を収容し、
前記イオン交換樹脂カラムに充填されたイオン交換樹脂は、塩基性イオン交換樹脂であり、
前記ポンプユニットは、第１の流体通路を介して前記洗浄液を前記イオン交換樹脂カラムに送り込むように設置され、
前記洗浄液が前記イオン交換樹脂カラムを通過する時に、前記洗浄液のｐＨが８～１１に向上されるように、前記塩基性イオン交換樹脂による前記炭化水素系界面活性剤の脱プロトン化を行い、
前記洗浄液が前記イオン交換樹脂カラムを通過した後に、脱プロトン化の前記炭化水素系界面活性剤で前記回路板の表面に残留した酸性物を除去するように、前記回路板のクリーニングシステムで前記洗浄液が第２の流体通路を介して前記洗浄タンクに回流されることを特徴とする、回路板のクリーニングシステム。
前記洗浄タンクは、液体水及び炭化水素界面活性剤を含む洗浄液を収容し、
前記イオン交換樹脂カラムに充填されたイオン交換樹脂は、塩基性イオン交換樹脂であり、
前記ポンプユニットは、第１の流体通路を介して前記洗浄液を前記イオン交換樹脂カラムに送り込むように設置され、
前記洗浄液が前記イオン交換樹脂カラムを通過する時に、前記洗浄液のｐＨが８～１１に向上されるように、前記塩基性イオン交換樹脂による前記炭化水素系界面活性剤の脱プロトン化を行い、
前記洗浄液が前記イオン交換樹脂カラムを通過した後に、脱プロトン化の前記炭化水素系界面活性剤で前記回路板の表面に残留した酸性物を除去するように、前記回路板のクリーニングシステムで前記洗浄液が第２の流体通路を介して前記洗浄タンクに回流されることを特徴とする、回路板のクリーニングシステム。
【請求項2】
前記洗浄液において、前記炭化水素系界面活性剤は非イオン性界面活性剤に属し、前記炭化水素系界面活性剤の化学構造式は、Ｒ１－Ｏ－［（ＣＨ２ＣＨ（Ｒ２）－Ｏ）ｘ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙ］ｚ－Ｈであり、ｘは独立に０又は約１～約５の実数であり、（ＣＨ２ＣＨ（Ｒ２）－Ｏ）が少なくとも一回に現る場合、ｘが０を超え、ｙは独立に０又は約１～約１１の実数であり、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）が少なくとも一回に現る場合、ｙが０を超え、ｚが１～５０の整数であり、Ｒ１がＣ１～Ｃ１２分岐または直鎖アルキル基であり、Ｒ２が独立にＣＨ３又はＣＨ２ＣＨ３である、請求項１に記載の回路板のクリーニングシステム。
【請求項3】
前記洗浄液において、前記炭化水素系界面活性剤はジエチレングリコールブチルエーテルであり、前記炭化水素系界面活性剤の化学構造式は、ＨＯ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）３ＣＨ３である、請求項１に記載の回路板のクリーニングシステム。
【請求項4】
前記洗浄液において、前記炭化水素系界面活性剤の含有量は８０％（Ｖ／Ｖ）～９５％（Ｖ／Ｖ）であり、前記液体水の含有量は５％（Ｖ／Ｖ）～２０％（Ｖ／Ｖ）である、請求項１に記載の回路板のクリーニングシステム。
【請求項5】
前記イオン交換樹脂カラムに充填された前記イオン交換樹脂は、ＯＨ型強塩基性陰イオン交換樹脂である、請求項１に記載の回路板のクリーニングシステム。
【請求項6】
前記イオン交換樹脂カラムの出口端に設置されたｐＨモニタリングユニットと、前記ポンプユニットに設置された流速制御ユニットと、を更に備え、
前記ｐＨモニタリングユニットは、前記イオン交換樹脂カラムを通過した、脱プロトン化の前記洗浄液の前記ｐＨをモニターするように設置され、
前記流速制御ユニットは、前記ｐＨモニタリングユニットでモニターする前記ｐＨに基づいて、前記洗浄液の前記第１の流体通路での流速を制御するように、前記ポンプユニットを用いて前記洗浄液の前記イオン交換樹脂カラムでの留まる時間を調整する、請求項１に記載の回路板のクリーニングシステム。
前記ｐＨモニタリングユニットは、前記イオン交換樹脂カラムを通過した、脱プロトン化の前記洗浄液の前記ｐＨをモニターするように設置され、
前記流速制御ユニットは、前記ｐＨモニタリングユニットでモニターする前記ｐＨに基づいて、前記洗浄液の前記第１の流体通路での流速を制御するように、前記ポンプユニットを用いて前記洗浄液の前記イオン交換樹脂カラムでの留まる時間を調整する、請求項１に記載の回路板のクリーニングシステム。
【請求項7】
前記洗浄タンクに収容された前記洗浄液を振動するための、前記洗浄タンクに設置された超音波振動ユニットを更に備える、請求項１に記載の回路板のクリーニングシステム。
【請求項8】
前記回路板の前記表面のＣ＝Ｏ官能基の吸収ピークを検出するための、検出ユニットを更に備え、
前記検出ユニットで検出した前記回路板の前記表面の前記Ｃ＝Ｏ官能基の前記吸収ピークが完全に消えるか、若しくはほとんど消える時に、前記回路板のクリーニングシステムの前記回路板の前記表面に残留した前記酸性物の洗浄プロセスが完成すると判定する、請求項１に記載の回路板のクリーニングシステム。
前記検出ユニットで検出した前記回路板の前記表面の前記Ｃ＝Ｏ官能基の前記吸収ピークが完全に消えるか、若しくはほとんど消える時に、前記回路板のクリーニングシステムの前記回路板の前記表面に残留した前記酸性物の洗浄プロセスが完成すると判定する、請求項１に記載の回路板のクリーニングシステム。
【請求項9】
前記洗浄タンクと前記イオン交換樹脂カラムとの間に連接する前記第１の流体通路に設置された、ろ過ユニットを更に備え、
前記ろ過ユニットは、前記洗浄液に含まれた不純物を除去するように、前記洗浄液をろ過する、請求項１に記載の回路板のクリーニングシステム。
前記ろ過ユニットは、前記洗浄液に含まれた不純物を除去するように、前記洗浄液をろ過する、請求項１に記載の回路板のクリーニングシステム。
【請求項10】
前記イオン交換樹脂カラムの樹脂充填量が１２０ｃｍ３～１８０ｃｍ３であるカラムにおいて、５０ｇ～１５０ｇの前記イオン交換樹脂が充填され、前記洗浄液の前記イオン交換樹脂カラムを通過した流速は、０．５ｃｍ３／ｍｉｎ～３ｃｍ３／ｍｉｎである、請求項１に記載の回路板のクリーニングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、クリーニングシステムに関し、特に、回路板の製造過程において回路板に残留した酸性物を洗浄するための回路板のクリーニングシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
通常、はんだ付けプロセス後のプリント回路板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ，ＰＣＢ）の表面にさまざまなフラックス残留物やその他の種類の汚染物（例えば、酸性物）が存在するため、回路板表面のクリーニングは、前記回路板の電子製品の信頼性にとって重要の役割を果たせる。
【0003】
従来の技術において、アミン化合物及び界面活性剤は、回路板に残留した酸性物を洗浄することとして用いられるが、洗浄工程を行った後でも、アミン化合物が回路板の表面に残留することが容易であるため、その後のプロセスでは、積層密着の強度が不足である問題を起こす。
【0004】
なお、アミン化合物を用いて回路板の異なる処理層を処理する際に、異なる配合を用いる必要である。でなければ、洗浄工程が完全でないか、若しくは、処理層がエッチングされることなどの異常状態が起こすことがある。即ち、従来の技術において、単一の洗浄の組成は、全面的に回路板の異なる処理層に応用されることができない。
【0005】
そこで、本発明者は、上述した問題が改善可能であることに鑑みて、鋭意研究を行い、学理を併せて運用した結果、設計が合理的で且つ前記問題を効果的に改善することができる方法として本発明に至った。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする技術の課題は、従来技術の不足に対し、回路板に残留した酸性物を洗浄するための回路板のクリーニングシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の技術的課題を解決するために、本発明が採用する一つの技術的手段は、洗浄プロセスにおいて回路板が洗浄液に浸されるための洗浄タンクと、前記洗浄タンクの一つの側に設置されたイオン交換樹脂カラムと、前記洗浄タンクと前記イオン交換樹脂カラムとの間に設置されたポンプユニットと、を備える回路板のクリーニングシステムを提供する。前記洗浄タンクは、液体水及び炭化水素界面活性剤を含む洗浄液を収容する。前記イオン交換樹脂カラムに充填されたイオン交換樹脂は、塩基性イオン交換樹脂である。前記ポンプユニットは、第１の流体通路を介して前記洗浄液を前記イオン交換樹脂カラムに送り込むように設置される。前記洗浄液が前記イオン交換樹脂カラムを通過する時に、前記洗浄液のｐＨが８～１１に向上されるように、前記塩基性イオン交換樹脂による前記炭化水素系界面活性剤の脱プロトン化を行う。前記洗浄液が前記イオン交換樹脂カラムを通過した後に、脱プロトン化の前記炭化水素系界面活性剤で前記回路板の表面に残留した酸性物を除去するように、前記回路板のクリーニングシステムで前記洗浄液が第２の流体通路を介して洗浄タンクに回流される。
【0008】
好ましくは、前記洗浄液において、前記炭化水素系界面活性剤は非イオン性界面活性剤に属し、前記炭化水素系界面活性剤の化学構造式は、Ｒ１－Ｏ－［（ＣＨ２ＣＨ（Ｒ２）－Ｏ）ｘ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙ］ｚ－Ｈである。ｘは独立に０又は約１～約５の実数であり、（ＣＨ２ＣＨ（Ｒ２）－Ｏ）が少なくとも一回に現る場合、ｘが０を超え、ｙは独立に０又は約１～約１１の実数であり、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）が少なくとも一回に現る場合、ｙが０を超え、ｚが１～５０の整数であり、Ｒ１がＣ１～Ｃ１２分岐または直鎖アルキル基であり、Ｒ２が独立にＣＨ３又はＣＨ２ＣＨ３である。
【0009】
好ましくは、前記洗浄液において、前記炭化水素系界面活性剤はジエチレングリコールブチルエーテルであり、炭化水素系界面活性剤の化学構造式は、ＨＯ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）３ＣＨ３である。
【0010】
好ましくは、前記洗浄液において、前記炭化水素系界面活性剤の含有量は８０％（Ｖ／Ｖ）～９５％（Ｖ／Ｖ）であり、前記液体水の含有量は５％（Ｖ／Ｖ）～２０％（Ｖ／Ｖ）である。
【0011】
好ましくは、前記イオン交換樹脂カラムに充填されたイオン交換樹脂は、ＯＨ型強塩基性陰イオン交換樹脂である。
【0012】
好ましくは、前記回路板のクリーニングシステムは、前記イオン交換樹脂カラムの出口端に設置されたｐＨモニタリングユニットと、前記ポンプユニットに設置された流速制御ユニットと、を更に備える。前記ｐＨモニタリングユニットは、前記イオン交換樹脂カラムを通過した、脱プロトン化の前記洗浄液の前記ｐＨをモニターするように設置され、前記流速制御ユニットは、前記ｐＨモニタリングユニットでモニターする前記ｐＨに基づいて、前記洗浄液の前記第１の流体通路での流速を制御するように、前記ポンプユニットを用いて前記洗浄液の前記イオン交換樹脂カラムでの留まる時間を調整する。
【0013】
好ましくは、前記回路板のクリーニングシステムは、前記洗浄タンクに収容された前記洗浄液を振動するための、前記洗浄タンクに設置された超音波振動ユニットを更に備える。
【0014】
好ましくは、前記回路板のクリーニングシステムは、前記回路板の前記表面のＣ＝Ｏ官能基の吸収ピークを検出するための、検出ユニットを更に備え、前記検出ユニットで検出した前記回路板の前記表面の前記Ｃ＝Ｏ官能基の前記吸収ピークが完全に消えるか、若しくはほとんど消える時に、前記回路板のクリーニングシステムの前記回路板の前記表面に残留した前記酸性物の洗浄作業が完成すると判定する。
【0015】
好ましくは、前記回路板のクリーニングシステムは、前記洗浄タンクと前記イオン交換樹脂カラムとの間に連接する前記第１の流体通路に設置された、ろ過ユニットを更に備え、前記ろ過ユニットは、前記洗浄液に含まれた不純物を除去するように、前記洗浄液をろ過する。
【0016】
好ましくは、前記イオン交換樹脂カラムの樹脂充填量が１２０ｃｍ３～１８０ｃｍ３であるカラムにおいて、５０ｇ～１５０ｇの前記イオン交換樹脂が充填され、前記洗浄液の前記イオン交換樹脂カラムを通過した流速は、０．５ｃｍ３／ｍｉｎ～３ｃｍ３／ｍｉｎである。
【発明の効果】
【0017】
本発明に係る回路板のクリーニングシステムは、塩基性イオン交換樹脂、炭化水素系界面活性剤、液体水を主に用いた新規なシステムである。本発明に係る回路板のクリーニングシステムは、塩基性イオン交換樹脂で炭化水素系界面活性剤に対して脱プロトン化することで、洗浄力を調整して、回路板の表面に残留した酸性物を洗浄することができる。本発明に係る回路板のクリーニングシステムの洗浄液においてアミン化合物を用いていないため、洗浄の過程でアミン化合物が回路板の表面に残留することでその後のプロセスでは積層密着の強度が不足である問題を起こさない。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の第一実施形態に係る回路板のクリーニングシステムの模式図である。
【図2】本発明の第二実施形態に係る回路板のクリーニングシステムの模式図である。
【図3】本発明の第三実施形態に係る回路板のクリーニングシステムの模式図である。
【図4】本発明の第四実施形態に係る回路板のクリーニングシステムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明の特徴及び技術内容がより一層分かるように、以下の本発明に関する詳細な説明と添付図面を参照されたい。しかし、提供される添付図面は参考と説明のために提供するものに過ぎず、本発明の請求の範囲を制限するためのものではない。
【0020】
以下、所定の具体的な実施態様によって本発明の実施形態を説明し、当業者は、本明細書に開示された内容に基づいて本発明の利点と効果を理解することができる。本発明は、他の異なる具体的な実施態様によって実行または適用でき、本明細書における各細部についても、異なる観点と用途に基づいて、本発明の構想から逸脱しない限り、各種の修正と変更を行うことができる。また、事前に説明するように、本発明の添付図面は、簡単な模式的説明であり、実際のサイズに基づいて描かれたものではない。以下の実施形態に基づいて本発明に係る技術内容を更に詳細に説明するが、開示される内容によって本発明の保護範囲を制限することはない。
【0021】
理解すべきことは、本明細書では、「第１」、「第２」、「第３」といった用語を用いて各種の素子又は信号を叙述することがあるが、これらの素子又は信号は、これらの用語によって制限されるものではない。これらの用語は主に、１つの素子ともう１つの素子、又は１つの信号ともう１つの信号を区別するためのものである。また、本明細書において使用される「または」という用語は、実際の状況に応じて、関連して挙げられる項目におけるいずれか１つ又は複数の組み合わせを含むことがある。
【0022】
［第一実施形態］
図１に示すように、本発明に係る第一実施形態において、洗浄タンク１と、イオン交換樹脂カラム２と、ポンプユニット３と、ろ過ユニット４と、第１の流体通路５と、第２の流体通路６とを備える、回路板のクリーニングシステム１００Ａを提供する。
図１に示すように、本発明に係る第一実施形態において、洗浄タンク１と、イオン交換樹脂カラム２と、ポンプユニット３と、ろ過ユニット４と、第１の流体通路５と、第２の流体通路６とを備える、回路板のクリーニングシステム１００Ａを提供する。
【0023】
前記洗浄タンク１は、洗浄液Ｌを収容するように配置されると共に、洗浄プロセスにおいて回路板Ｂが前記洗浄液Ｌに浸かって、回路板Ｂに対する洗浄を行う。
【0024】
前記洗浄液Ｌは液体水及び界面活性剤を含む。液体水は超純水（高純度の水であり、即ち、水素イオン及び水酸化物イオン以外に、他の電解質がほとんど存在しない水である）であることが好ましいが、本発明はこれに制限されるものではない。
【0025】
また、前記界面活性劑は、化学構造の一端に炭化水素基（アルキル基）を有し、他端に水酸基を有する、炭化水素系界面活性剤であることが好ましい。
【0026】
本発明に係る一つの実施形態において、前記炭化水素系界面活性剤が非イオン性界面活性剤に属すると共に、その化学構造式は下式（Ｉ）で示す。
【0027】
Ｒ１－Ｏ－［（ＣＨ２ＣＨ（Ｒ２）－Ｏ）ｘ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙ］ｚ－Ｈ （Ｉ）
【0028】
ｘは独立に０又は約１～約５の実数であり、（ＣＨ２ＣＨ（Ｒ２）が少なくとも一回に現る場合、ｘが０を超える。ｙは独立に０又は約１～約１１の実数であり、（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）が少なくとも一回に現る場合、ｙが０を超え、ｚが１～５０の整数であり、Ｒ１がＣ１～Ｃ１２分岐または直鎖アルキル基であり、Ｒ２が独立にＣＨ３又はＣＨ２ＣＨ３である。
【0029】
理解すべきことは、「ｘ」は、プロポキシル化及び／又はブトキシル化（Ｒ２の種類による）の平均程度を示す。「ｙ」は、エトキシル化の平均程度を示す。このように、ｘ及びｙは整数でなくでもよいため、ここで「約」との用語で説明する。ｘとｙとを併せてオリゴマー分布におけるアルコキシル化の程度を確定する。
【0030】
理解すべきことは、ｘ及びｙの順は、ブロック又はランダムであってよく、なかでも、ｘは第１のブロック及び／又は最後のブロックである。好ましくは、ＰＯ又はＢＯ部分、及びＥＯ部分は、ブロックで供給する結果である。同様に、「ｚ」は、当該式の反復オペランドの数を示すために、整数である。
【0031】
本発明に係る実施形態において、前記界面活性剤はジエチレングリコールブチルエーテルであり、ジエチレングリコールブチルエーテルの化学式は、ＨＯ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）２Ｏ（ＣＨ２）３ＣＨ３である。また、ジエチレングリコールブチルエーテルは、前記式（Ｉ）の一つの具体例であるが、本発明はこれに制限されるものではない。
【0032】
更に説明すると、前記洗浄液Ｌにおいて、前記界面活性剤（特に、炭化水素系界面活性剤）の含有量は８０％（Ｖ／Ｖ）～９５％（Ｖ／Ｖ）であることが好ましく、８５％（Ｖ／Ｖ）～９５％（Ｖ／Ｖ）であることが特に好ましい。前記洗浄液Ｌにおいて、前記液体水の含有量は５％（Ｖ／Ｖ）～２０％（Ｖ／Ｖ）であることが好ましく、５％（Ｖ／Ｖ）～１５％（Ｖ／Ｖ）であることが特に好ましい。特筆すべきことは、前記界面活性剤は、後述のイオン交換樹脂カラム２を通過した後に、脱プロトン化されると共に、回路板の表面に残留した酸性物に対する洗浄力を発揮することができる。また、液体水は、界面活性剤の脱プロトン化の過程を安定するためのものである。
【0033】
続いて、図１を示すように、前記イオン交換樹脂カラム２は、洗浄タンク１の片側に設置される。前記イオン交換樹脂カラム２は、第１の流体通路５を介して洗浄タンク１に連通すると共に、第１の流体通路５を介して洗浄タンク１からの洗浄液Ｌが注入される。
【0034】
換言すると、前記第１の流体通路５は、洗浄タンク１からの洗浄液Ｌがイオン交換樹脂カラム２に流れるように、洗浄タンク１の出口端及びイオン交換樹脂カラム２の入り口端に連通する。
【0035】
本発明の一つの実施形態において、前記イオン交換樹脂カラム２に充填されたイオン交換樹脂は塩基性イオン交換樹脂であり、塩基性陰イオン交換樹脂であることが好ましい。
【0036】
特筆すべきことは、前記塩基性陰イオン交換樹脂は、アミノ活性基が導入されるイオン交換樹脂であると共に、塩素イオン（Ｃｌ－）や硫酸イオン（ＳＯ４
２－）などのアニオンと交換することができる。前記塩基性陰イオン交換樹脂は、アミノ活性基のアルカリの強さによって、強塩基性陰イオン交換樹脂及び弱塩基性陰イオン交換樹脂に分けることができる。第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン、又は第四級アミンを含むイオン交換樹脂は、ＮａＯＨ、ＫＯＨなどの強塩基と解離して強アルカリ性を示し、強塩基性陰イオン交換樹脂と呼ばれる。
【0037】
本発明の一つの実施形態において、前記塩基性陰イオン交換樹脂は、強塩基性陰イオン交換樹脂であることが好ましく、ＯＨ型（ＯＨ－）強塩基性陰イオン交換樹脂であることが特に好ましいが、本発明はこれに制限されるものではない。
【0038】
本発明の一つの実施形態において、前記塩基性陰イオン交換樹脂は、架橋したスチレン－ジビニルベンゼン骨格に第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン、又は第四級アミンを少なくとも一つ有する陰イオン交換樹脂である。また、前記塩基性陰イオン交換樹脂はハロゲンを含まないが、本発明はこれに制限されるものではない。
【0039】
更に説明すると、本発明に係る実施形態におけるイオン交換樹脂カラム２の樹脂充填量が１２０ｃｍ３～１８０ｃｍ３（１５０ｃｍ３であることが好ましい）であるカラムにおいて、５０ｇ～１５０ｇ（１００ｇであることが好ましい）の前記イオン交換樹脂が充填される。
【0040】
前記イオン交換樹脂カラム２は、第１の流体通路５を介してからの洗浄液Ｌを受けるように配置されると共に、前記洗浄液Ｌは、前記洗浄液Ｌのイオン交換を行うように、前記イオン交換樹脂カラム２を通過する。
【0041】
本発明の一つの実施形態において、前記洗浄液Ｌの前記イオン交換樹脂カラム２を通過した流速は、０．５ｃｍ３／ｍｉｎ～３ｃｍ３／ｍｉｎであることが好ましく、０．８ｃｍ３／ｍｉｎ～１．２ｃｍ３／ｍｉｎであることが特に好ましい。
【0042】
前記ポンプユニット３は、洗浄タンク１とイオン交換樹脂カラム２との間に連接する第１の流体通路５に設置される。前記ポンプユニット３によって、洗浄タンク１に含まれる洗浄液Ｌを前記第１の流体通路５を介して前記イオン交換樹脂カラム２に送り込む。
【0043】
次に、前記イオン交換樹脂カラム２に充填された塩基性イオン交換樹脂は、前記洗浄液ＬのｐＨ（ｐＨ ｖａｌｕｅ）を８～１１（好ましくは、ｐＨ８～９）に向上するように、洗浄液Ｌに含まれた炭化水素系界面活性剤における水酸基に対して脱プロトン化することができる。
【0044】
前記第２の流体通路６は、脱プロトン化の界面活性剤をイオン交換樹脂カラム２から洗浄タンク１に回流するように、イオン交換樹脂カラム２の出口端と洗浄タンク１の入り口端との間に連接する。それによって、回路板の表面に残留した酸性物を除去する。
【0045】
即ち、脱プロトン化の界面活性剤は、洗浄タンク１とイオン交換樹脂カラム２との間に連接する第２の流体通路６を介して、洗浄タンク１に回流される。それによって、脱プロトン化の界面活性剤は、回路板の表面に残留した酸性物に対する洗浄力を有する。また、液体水を添加することによって、界面活性剤の脱プロトン化の過程を安定することを果たせると共に、洗浄液ＬのｐＨを制御することに役に立つ。
【0046】
前記ろ過ユニット４は、洗浄タンク１とイオン交換樹脂カラム２との間に連接する第１の流体通路５に設置される。即ち、前記ろ過ユニット４及び前記ポンプユニット３はいずれも、流体通路５に設置される。前記ろ過ユニット４は、前記洗浄液Ｌに含まれる不純物を除去するように、洗浄タンク１からの洗浄液Ｌをろ過する。
【0047】
本実施形態において、前記ろ過ユニット４は、イオン交換樹脂カラム２とポンプユニット３との間に設置されるが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、前記ろ過ユニット４は、洗浄タンク１とポンプユニット３との間に設置されてもよい。
【0048】
従来の技術の配合では、アミン化合物を採用して回路板の表面に残留した酸性物に対する洗浄力を提供するため、アミン化合物が回路板の表面に残留する問題を起こす。従来の技術に比べて、本発明に係る回路板のクリーニングシステムは、主に塩基性イオン交換樹脂、炭化水素系界面活性剤及び液体水からなる新規なシステムであると共に、塩基性イオン交換樹脂が炭化水素系界面活性剤に対する脱プロトン化を行うことによって、洗浄力を調整して、回路板の表面に残留した酸性物を洗浄する。本発明に係る回路板のクリーニングシステムの洗浄液においてアミン化合物を用いていないため、洗浄の過程でアミン化合物が回路板の表面に残留することでその後のプロセスでは積層密着の強度が不足である問題を起こさない。
【0049】
［第二実施形態］
図２に示すように、本発明の第二実施形態は、回路板のクリーニングシステム１００Ｂを提供する。本実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｂは、上述の第一実施形態とほとんど同様である。それらの相違点について、本実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｂは、イオン交換樹脂カラム２の出口端に設置されたｐＨモニタリングユニット７と、ポンプユニット３に設置された流速制御ユニット８と、を更に備える。
図２に示すように、本発明の第二実施形態は、回路板のクリーニングシステム１００Ｂを提供する。本実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｂは、上述の第一実施形態とほとんど同様である。それらの相違点について、本実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｂは、イオン交換樹脂カラム２の出口端に設置されたｐＨモニタリングユニット７と、ポンプユニット３に設置された流速制御ユニット８と、を更に備える。
【0050】
前記ｐＨモニタリングユニット７は、イオン交換樹脂カラム２を通過した脱プロトン化の洗浄液ＬのｐＨをモニターするように配置される。また、前記流速制御ユニット８は、前記ｐＨモニタリングユニット７でモニターする前記ｐＨに基づいて、ポンプユニット３を用いて洗浄液Ｌの第１の流体通路５での流速を制御するように、前記洗浄液Ｌの前記イオン交換樹脂カラム２での留まる時間を調整する。それによって、洗浄液Ｌの回路板Ｂに残留した酸性物に対する良好な洗浄力を維持することができる。
【0051】
例えば、前記洗浄液ＬのｐＨが低減すると洗浄力が弱くなる場合、前記洗浄液Ｌのイオン交換樹脂カラム２での留まる時間を長くするように、前記洗浄液Ｌの流速を低減する必要がある。それによって、イオン交換樹脂カラム２を通過した、脱プロトン化の洗浄液Ｌに理想なｐＨを得ることで、電路板Ｂの表面に残留した酸性物に対する良好な洗浄力を維持することができる。
【0052】
若しくは、異なる回路板の洗浄界面に必要の洗浄力が異なるため、本発明の実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｂは、ポンプユニット３による流速の調整により、異なる回路板の洗浄界面によって、界面を傷つけずに回路板の表面に残留した酸性物を除去するように、前記洗浄液Ｌの洗浄力を制御することが可能である。
【0053】
また、特筆すべきことは、本発明の実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｂの、回路板Ｂの表面に残留した酸性物に対する洗浄力が長くなることができる。前記洗浄液Ｌの洗浄力が低くなると、イオン交換樹脂を簡単に交換すればよく、洗浄タンク１における洗浄液Ｌを全て交換する必要がないため、洗浄プロセスが簡単である利点を有する。
【0054】
［第三実施形態］
図３に示すように、本発明の第三実施形態は、回路板のクリーニングシステム１００Ｃを提供する。本実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｃは、上述の第一実施形態とほとんど同様である。それらの相違点について、本実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｃは、洗浄タンク１に設置された超音波振動ユニット９を更に備える。前記超音波振動ユニット９は、洗浄タンク１に含まれた洗浄液Ｌを振動することによって、洗浄液Ｌの回路板の表面に残留した酸性物に対する洗浄力を向上することができる。
図３に示すように、本発明の第三実施形態は、回路板のクリーニングシステム１００Ｃを提供する。本実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｃは、上述の第一実施形態とほとんど同様である。それらの相違点について、本実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｃは、洗浄タンク１に設置された超音波振動ユニット９を更に備える。前記超音波振動ユニット９は、洗浄タンク１に含まれた洗浄液Ｌを振動することによって、洗浄液Ｌの回路板の表面に残留した酸性物に対する洗浄力を向上することができる。
【0055】
［第四実施形態］
図４に示すように、本発明の第四実施形態は、回路板のクリーニングシステム１００Ｄを提供する。本実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｄは、上述の第一実施形態とほとんど同様である。それらの相違点について、本実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｄは、検出ユニット１０を更に備える。
図４に示すように、本発明の第四実施形態は、回路板のクリーニングシステム１００Ｄを提供する。本実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｄは、上述の第一実施形態とほとんど同様である。それらの相違点について、本実施形態に係る回路板のクリーニングシステム１００Ｄは、検出ユニット１０を更に備える。
【0056】
前記検出ユニット１０は、顕微赤外分光計（ＦＴＩＲ－Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，Ｍｉｃｒｏ－ＦＴＩＲ）である。前記洗浄液Ｌの回路板Ｂの表面に対する洗浄が完了した後に、前記検出ユニット１０は、回路板Ｂの表面のＣ＝Ｏ官能基の吸収ピークを検出するように配置される。前記Ｃ＝Ｏ官能基の吸収ピークは、約１６８０ｃｍ－１～１７３５ｃｍ－１である。
【0057】
本実施形態において、前記検出ユニット１０で検出した回路板Ｂの表面の前記Ｃ＝Ｏ官能基の前記吸収ピークが完全に消えるか、若しくはほとんど消える時に、前記回路板のクリーニングシステム１００Ｄの回路板の表面に残留した前記酸性物の洗浄作業が完成すると認められる。
【0058】
説明すべきことは、本実施形態において、検出ユニット１０で検出した回路板Ｂの表面のＣ＝Ｏ官能基の吸収ピークの検出方法は、洗浄前又は洗浄後の回路板Ｂを、減衰全反射分光計（ＡＴＲ）の光ファイバープローブの箇所に放置されて分析を行った。検出過程において、回路板Ｂのサンプルを、なんの前処理をしないままＡＴＲに置き、分析が開始した後に、分光計から基板の表面の赤外分光スペクトルを読み取り・記録すると共に、検証と分析を行った。
【0059】
［実験データの測定］
以下にて、実施例１～実施例４及び比較例１～比較例２を参酌しながら、本発明を詳細に説明する。ただし、後述の実施例１～４は本発明を理解するためのものであって、本発明の保護の範囲は、これらの実施例に限られない。
以下にて、実施例１～実施例４及び比較例１～比較例２を参酌しながら、本発明を詳細に説明する。ただし、後述の実施例１～４は本発明を理解するためのものであって、本発明の保護の範囲は、これらの実施例に限られない。
【0060】
実施例１：洗浄タンクにおいて、ジエチレングリコールブチルエーテル９３ｗｔ％と、超純水７ｗｔ％とを含む洗浄液を調製した。陰イオン交換樹脂は、ＯＨ型（ＯＨ－）強塩基性陰イオン交換樹脂であった。洗浄プロセスの条件として、洗浄タンクの洗浄液を加熱する温度が８０℃であり、洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する流速が１ｃｃ／ｍｉｎであった。洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する前のｐＨが５．４であった。洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する後のｐＨが８．９であった。実施例１において、洗浄条件は、回路板を洗浄タンクに入れて洗浄液に３分間浸して、ＦＴ－ＩＲ分析で回路板の表面ＣＯ基の除去率（％）（即ち、１６８０ｃｍ－１～１７３５ｃｍ－１の除去率）を分析した結果、１００％であった。
【0061】
実施例２：洗浄タンクにおいて、ジエチレングリコールブチルエーテル９３ｗｔ％と、超純水７ｗｔ％とを含む洗浄液を調製した。陰イオン交換樹脂は、ＯＨ型（ＯＨ－）強塩基性陰イオン交換樹脂であった。洗浄プロセスの条件として、洗浄タンクの洗浄液を加熱する温度が８０℃であり、洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する流速が１．５ｃｃ／ｍｉｎであった。洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する前のｐＨが５．４であった。洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する後のｐＨが９．８であった。実施例２において、洗浄条件は、回路板を洗浄タンクに入れて洗浄液に３分間浸して、ＦＴ－ＩＲ分析で回路板の表面ＣＯ基の除去率（％）（即ち、１６８０ｃｍ－１～１７３５ｃｍ－１の除去率）を分析した結果、１００％であった。
【0062】
実施例３：洗浄タンクにおいて、ジエチレングリコールブチルエーテル９３ｗｔ％と、超純水７ｗｔ％とを含む洗浄液を調製した。陰イオン交換樹脂は、ＯＨ型（ＯＨ－）強塩基性陰イオン交換樹脂であった。洗浄プロセスの条件として、洗浄タンクの洗浄液を加熱する温度が５０℃であり、洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する流速が３．０ｃｃ／ｍｉｎであった。洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する前のｐＨが５．４であった。洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する後のｐＨが９．８であった。実施例３において、洗浄条件は、回路板を洗浄タンクに入れて洗浄液に３分間浸して、ＦＴ－ＩＲ分析で回路板の表面ＣＯ基の除去率（％）（即ち、１６８０ｃｍ－１～１７３５ｃｍ－１の除去率）を分析した結果、１００％であった。
【0063】
実施例４：洗浄タンクにおいて、ジエチレングリコールブチルエーテル９３ｗｔ％と、超純水７ｗｔ％とを含む洗浄液を調製した。陰イオン交換樹脂は、ＯＨ型（ＯＨ－）強塩基性陰イオン交換樹脂であった。洗浄プロセスの条件として、洗浄タンクの洗浄液を加熱する温度が５０℃であり、洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する流速が２．０ｃｃ／ｍｉｎであった。洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する前のｐＨが５．４であった。洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する後のｐＨが８．０であった。実施例４において、洗浄条件は、回路板を洗浄タンクに入れて洗浄液に３分間浸して、ＦＴ－ＩＲ分析で回路板の表面ＣＯ基の除去率（％）（即ち、１６８０ｃｍ－１～１７３５ｃｍ－１の除去率）を分析した結果、７４％であった。
【0064】
比較例１：洗浄タンクにおいて、ジエチレングリコールブチルエーテル９０ｗｔ％と、超純水１０ｗｔ％とを含む洗浄液を調製した。陰イオン交換樹脂は、弱塩基性陰イオン交換樹脂であった。洗浄プロセスの条件として、洗浄タンクの洗浄液を加熱する温度が８０℃であり、洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する流速が１．０ｃｃ／ｍｉｎであった。洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する前のｐＨが５．５であった。洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する後のｐＨが７．３であった。比較例１において、洗浄条件は、回路板を洗浄タンクに入れて洗浄液に３分間浸して、ＦＴ－ＩＲ分析で回路板の表面ＣＯ基の除去率（％）（即ち、１６８０ｃｍ－１～１７３５ｃｍ－１の除去率）を分析した結果、２７％のみであった。
【0065】
比較例２：洗浄タンクにおいて、ジエチレングリコールブチルエーテル９０ｗｔ％と、超純水１０ｗｔ％とを含む洗浄液を調製した。陰イオン交換樹脂は、弱塩基性陰イオン交換樹脂であった。洗浄プロセスの条件として、洗浄タンクの洗浄液を加熱する温度が８０℃であり、洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する流速が０．５ｃｃ／ｍｉｎであった。洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する前のｐＨが５．５であった。洗浄液のイオン交換樹脂カラムを通過する後のｐＨが７．７であった。比較例２において、洗浄条件は、回路板基板を洗浄タンクに入れて洗浄液に３分間浸して、ＦＴ－ＩＲ分析で回路板の表面ＣＯ基の除去率（％）（即ち、１６８０ｃｍ－１～１７３５ｃｍ－１の除去率）を分析した結果、３３％のみであった。
【0066】
実験データによれば、実施例１～４の洗浄条件は、回路板に対するＣＯ基（酸性物）の除去率がより優れた。
【0067】
【表1】
【0068】
［実施形態による有利な効果］
本発明に係る回路板のクリーニングシステムは、塩基性イオン交換樹脂、炭化水素系界面活性剤、液体水を含む新規なシステムである。本発明に係る回路板のクリーニングシステムは、塩基性イオン交換樹脂で炭化水素系界面活性剤に対して脱プロトン化することで、洗浄力を調整して、回路板の表面に残留した酸性物を洗浄することができる。本発明に係る回路板のクリーニングシステムの洗浄液においてアミン化合物を用いていないため、洗浄の過程でアミン化合物が回路板の表面に残留することでその後のプロセスでは、積層密着の強度が不足である問題を起こさない。
本発明に係る回路板のクリーニングシステムは、塩基性イオン交換樹脂、炭化水素系界面活性剤、液体水を含む新規なシステムである。本発明に係る回路板のクリーニングシステムは、塩基性イオン交換樹脂で炭化水素系界面活性剤に対して脱プロトン化することで、洗浄力を調整して、回路板の表面に残留した酸性物を洗浄することができる。本発明に係る回路板のクリーニングシステムの洗浄液においてアミン化合物を用いていないため、洗浄の過程でアミン化合物が回路板の表面に残留することでその後のプロセスでは、積層密着の強度が不足である問題を起こさない。
【0069】
以上に開示された内容は、ただ本発明の好ましい実行可能な実施態様であり、本発明の請求の範囲はこれに制限されない。そのため、本発明の明細書及び図面内容を利用して成される全ての等価な技術変更は、いずれも本発明の請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0070】
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ…クリーニングシステム
１…洗浄タンク
２…イオン交換樹脂カラム
３…ポンプユニット
４…ろ過ユニット
５…第１の流体通路
６…第２の流体通路
７…ｐＨモニタリングユニット
８…流速制御ユニット
９…超音波振動ユニット
１０…検出ユニット
Ｌ…洗浄液
Ｂ…回路板
１…洗浄タンク
２…イオン交換樹脂カラム
３…ポンプユニット
４…ろ過ユニット
５…第１の流体通路
６…第２の流体通路
７…ｐＨモニタリングユニット
８…流速制御ユニット
９…超音波振動ユニット
１０…検出ユニット
Ｌ…洗浄液
Ｂ…回路板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】