(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-11
(45)【発行日】2022-01-24
(54)【発明の名称】鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物、鉛フリーはんだフラックスの洗浄方法
(51)【国際特許分類】
C11D 7/26 20060101AFI20220117BHJP
C11D 7/32 20060101ALI20220117BHJP
C11D 7/50 20060101ALI20220117BHJP
B08B 3/08 20060101ALI20220117BHJP
【FI】
C11D7/26
C11D7/32
C11D7/50
B08B3/08 Z
(21)【出願番号】P 2021122693
(22)【出願日】2021-07-27
【審査請求日】2021-07-28
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000168414
【氏名又は名称】荒川化学工業株式会社
(72)【発明者】
【氏名】桑原 慶子
【審査官】厚田 一拓
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2010/024141(WO,A1)
【文献】国際公開第2020/116524(WO,A1)
【文献】特開2009-298940(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C11D 1/00 - 19/00
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一般式(1)で表されるモノアルキルエーテル(A1)、一般式(2)で表されるジアルキルエーテル(A2)、アルキルモノアルカノールアミン(B)及びヒドロキシカルボン酸(C)を含む鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物であって、
洗浄剤組成物100重量%において、(A1)成分の含有量と(A2)成分の含有量との合計が60~98重量%であ
り、
(A1)成分と(A2)成分との含有比率が、1.1≦(A1)/(A2)≦5である鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物。
【化1】
(式(1)において、R
1は炭素数1~
4のアルキル基、Xは水素原子又はメチル基、aは1~3の整数を表す。)
【化2】
(式(2)において、R
2、R
3は独立して炭素数1
又は2のアルキル基、Yは水素原子又はメチル基、bは1~3の整数を表す。)
【請求項2】
各成分の重量比率が、(A1)成分5~90重量%、(A2)成分5~90重量%、(B)成分0.5~15重量%及び(C)成分0.1~5重量%である、請求項1に記載の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物。
【請求項3】
(B)成分が、N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N-n-ブチルエタノールアミン及びN,N-ジn-ブチルエタノールアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む請求項1又は2に記載の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物。
【請求項4】
(C)成分が、クエン酸、イソクエン酸、酒石酸及びリンゴ酸からなる群より選ばれる少なくとも1種である、請求項1~3のいずれかに記載の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物。
【請求項5】
さらに、水(D)を含む請求項1~4のいずれかに記載の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物。
【請求項6】
請求項1~5のいずれかに記載の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物を、鉛フリーはんだフラックスが付着した被洗浄物に接触させて洗浄する鉛フリーはんだフラックスの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物、鉛フリーはんだフラックスの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【0002】
プリント配線板に電子部品を表面実装する際、一般にはんだ付けが行われる。通常、はんだ付けの際には、はんだ及び母材表面の酸化膜を除去する、あるいははんだ及び母材表面の再酸化を防止し、充分なはんだ付け性を得る目的でフラックスが使用される。しかしながら、フラックスは腐食性であり、フラックス残渣は、プリント配線基板の品質を低下させる。そのため、フラックス残渣は洗浄により除去する場合がある。
【0003】
従来、表面実装部品のはんだ接合には、ロジンベースのフラックス(ロジンフラックス)が広く使用されており、このロジンフラックスの残渣は、フロン等のハロゲン系炭化水素で洗浄されていた。しかしながら、ハロゲン系炭化水素は、環境に対して極めて有害であることからその使用が規制されたため、それに代わるロジンフラックス残渣用の洗浄剤が種々検討されている。例えば、引火の危険、環境への影響等が小さく、ロジンフラックス残渣の溶解力に優れるものとして、グリコールエーテル系溶剤を主に含む洗浄剤が提案されている(特許文献1~3)。
【0004】
しかしながら、特許文献1及び2の洗浄剤は、被洗浄物が、チップを多数の微細なハンダバンプで回路に接合するタイプのプリント配線板のような複雑で微細な構造を有する実装基板等の場合に洗浄性(隙間洗浄性)が不十分であった。また、特許文献3の洗浄剤は、ジアルカノールアミンを含んでおり、濯ぎ処理後の基板に洗浄剤由来のシミが生じるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開平4-057899号公報
【文献】特開平8-073893号公報
【文献】国際公開第2009/020199号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、はんだ付けする際に生ずるフラックス残渣を短時間で洗浄でき、さらに被洗浄物が複雑で微細な構造を有する実装基板等である場合にも優れた隙間洗浄性を有し、濯ぎ処理後に洗浄剤由来のシミも生じない鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者は、洗浄剤組成物中におけるグリコールエーテル、アミンの組合せについて鋭意検討したところ、前記課題を解決することを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は以下の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物、及び鉛フリーはんだフラックスの洗浄方法に関する。
【0008】
1.一般式(1)で表されるモノアルキルエーテル(A1)、一般式(2)で表されるジアルキルエーテル(A2)、アルキルモノアルカノールアミン(B)及びヒドロキシカルボン酸(C)を含む鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物であって、
洗浄剤組成物100重量%において、(A1)成分の含有量と(A2)成分の含有量との合計が60~98重量%である鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物。
【化1】
(式(1)において、R
1は炭素数1~6のアルキル基、Xは水素原子又はメチル基、aは1~3の整数を表す。)
【化2】
(式(2)において、R
2、R
3は独立して炭素数1~4のアルキル基、Yは水素原子又はメチル基、bは1~3の整数を表す。)
【0009】
2.各成分の重量比率が、(A1)成分5~90重量%、(A2)成分5~90重量%、(B)成分0.5~15重量%及び(C)成分0.1~5重量%である、前項1に記載の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物。
【0010】
3.(B)成分が、N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N-n-ブチルエタノールアミン及びN,N-ジブチルエタノールアミンからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む前項1又は2に記載の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物。
【0011】
4.(C)成分が、クエン酸、イソクエン酸、酒石酸及びリンゴ酸からなる群より選ばれる少なくとも1種である、前項1~3のいずれかに記載の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物。
【0012】
5.さらに、水(D)を含む前項1~4のいずれかに記載の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物。
【0013】
6.前項1~5のいずれかに記載の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物を、鉛フリーはんだフラックスが付着した被洗浄物に接触させて洗浄する鉛フリーはんだフラックスの洗浄方法。
【発明の効果】
【0014】
本発明の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物(以下、洗浄剤組成物ともいう)によれば、はんだ付けする際に生ずるフラックス残渣を短時間で洗浄でき、さらに被洗浄物が複雑で微細な構造を有する実装基板等である場合にも優れた隙間洗浄性を有し、濯ぎ処理後に洗浄剤由来のシミも生じない。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の洗浄剤組成物の洗浄対象である「鉛フリーはんだフラックス」とは、具体的には、鉛フリーはんだに由来する金属(例えば、錫等)を含むフラックス残渣を意味し、例えば、(ア)粉状の鉛フリーはんだとフラックス組成物とからなるペーストではんだ付け(例えば、リフローはんだ付け等)した後に生ずるフラックス残渣や、(イ)鉛フリーはんだで形成された電極を、フラックス組成物を介してはんだ付け(例えば、リフローはんだ付け等)した後に生ずるフラックス残渣が挙げられる。
【0016】
なお、「鉛フリーはんだ」としては、例えば、Sn-Ag系はんだ、Sn-Cu系はんだ、Sn-Ag-Cu系はんだ、Sn-Zn系はんだ、Sn-Sb系はんだ等が挙げられる。
【0017】
また、「フラックス組成物」としては、例えば、樹脂酸類(天然ロジン、重合ロジン、α,β不飽和カルボン酸変性ロジン等)や合成樹脂類(アクリル樹脂、ポリアミド樹脂等)などのベース樹脂、活性剤(アジピン酸等の有機酸、ジエチルアミン臭化水素銀等のハロゲン系化合物等)、チキソトロピック剤(硬化ひまし油、ヒドロキシステアリン酸エチレンビスアミド等)、溶剤(ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等)を主成分とする組成物等が挙げられる。
【0018】
以下、洗浄性と隙間洗浄性と単に記載するが、これらはいずれもフラックス残渣に対するものを意味する。
【0019】
本発明の洗浄剤組成物は、一般式(1)で表されるモノアルキルエーテル(A1)(以下、(A1)成分という。)、一般式(2)で表されるジアルキルエーテル(A2)(以下、(A2)成分という。)、アルキルモノアルカノールアミン(B)(以下、(B)成分という。)及びヒドロキシカルボン酸(C)(以下、(C)成分という。)を含むものである。
【0020】
(A1)成分は、下記の一般式(1)で表される化合物であり、洗浄剤組成物に優れた洗浄性を付与する成分である。
【0021】
【0022】
(式(1)において、R1は炭素数1~6のアルキル基、Xは水素原子又はメチル基、aは1~3の整数を表す。)
【0023】
(A1)成分の内、a=1のものとしては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノn-プロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノn-ブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノs-ブチルエーテル、エチレングリコールモノt-ブチルエーテル、エチレングリコールモノn-ペンチルエーテル、エチレングリコールモノn-ヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノn-プロピルエーテル、プロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノn-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノs-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノt-ブチルエーテル、プロピレングリコールモノn-ペンチルエーテル、プロピレングリコールモノn-ヘキシルエーテル等が挙げられる。
【0024】
(A1)成分の内、a=2のものとしては、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モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノn-プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノn-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノs-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノt-ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノn-ペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノn-ヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノn-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノn-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノs-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノt-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノn-ペンチルエーテル、ジプロピレングリコールモノn-ヘキシルエーテル等が挙げられる。
【0025】
(A1)成分の内、a=3のものとしては、例えば、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノn-プロピルエーテル、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールモノn-ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノs-ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノt-ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノn-ペンチルエーテル、トリエチレングリコールモノn-ヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノn-プロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノイソプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノn-ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノs-ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノt-ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノn-ペンチルエーテル、トリプロピレングリコールモノn-ヘキシルエーテル等が挙げられる。
【0026】
これらの(A1)成分は、単独でも2種以上を組み合わせても良い。中でも洗浄剤組成物が優れた洗浄性を示す点から、一般式(1)において、R1が炭素数3又は4のアルキル基のものが好ましく、プロピレングリコールモノn-プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノn-ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノn-ブチルエーテルがより好ましい。
【0027】
(A1)成分の含有量としては、洗浄剤組成物が優れた隙間洗浄性を示す点から、本発明の洗浄剤組成物を100重量%として、5~90重量%が好ましく、20~80重量%がより好ましく、30~70重量%が更に好ましい。
【0028】
(A2)成分は、下記の一般式(2)で表される化合物であり、洗浄剤組成物に優れた隙間洗浄性を付与する成分である。
【0029】
【0030】
(式(2)において、R2、R3は独立して炭素数1~4のアルキル基、Yは水素原子又はメチル基、bは1~3の整数を表す。)
【0031】
(A2)成分の内、b=1のものとしては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールエチルメチルエーテル、エチレングリコールジn-プロピルエーテル、エチレングリコールジイソプロピルエーテル、エチレングリコールジn-ブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールジn-プロピルエーテル、プロピレングリコールジイソプロピルエーテル、プロピレングリコールジn-ブチルエーテル等が挙げられる。
【0032】
(A2)成分の内、b=2のものとしては、例えば、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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジn-プロピルエーテル、ジエチレングリコールジイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールジn-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルメチルエーテル、ジプロピレングリコールジn-プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジイソプロピルエーテル、ジプロピレングリコールジn-ブチルエーテル等が挙げられる。
【0033】
(A2)成分の内、b=3のものとしては、例えば、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールエチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジn-プロピルエーテル、トリエチレングリコールジイソプロピルエーテル、トリエチレングリコールジn-ブチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルメチルエーテル、トリプロピレングリコールジn-プロピルエーテル、トリプロピレングリコールジイソプロピルエーテル、トリプロピレングリコールジn-ブチルエーテル等が挙げられる。
【0034】
これらの(A2)成分は、単独でも2種以上を組み合わせても良い。中でも洗浄剤組成物が優れた隙間洗浄性を示す点から、一般式(2)において、b=2であり、かつ、R2及びR3が独立して炭素数1又は2のアルキル基のものが好ましく、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エチルメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルがより好ましい。
【0035】
(A2)成分の含有量としては、洗浄剤組成物が優れた隙間洗浄性を示す点から、本発明の洗浄剤組成物を100重量%として、5~90重量%が好ましく、10~70重量%がより好ましく、15~60重量%が更に好ましい。
【0036】
本発明では、洗浄剤組成物100重量%において、(A1)成分の含有量と(A2)成分の含有量との合計が60~98重量%である。当該範囲とすることにより、洗浄剤組成物が洗浄性及び隙間洗浄性に優れたものとなる。また、同様の点から、(A1)成分の含有量と(A2)成分の含有量との合計は、70~98重量%が好ましく、75~98重量%がより好ましい。
【0037】
本発明の洗浄剤組成物は、洗浄性及び隙間洗浄性にも優れやすいことから、(A1)成分の含有量が、(A2)成分の含有量よりも多いことが好ましい。また、(A1)成分と(A2)成分との含有比率としては、重量比で、1<(A1)/(A2)≦15が好ましく、1.1≦(A1)/(A2)≦5がより好ましい。
【0038】
(B)成分は、アルキルモノアルカノールアミンであり、アルカノール基(アルカン骨格にヒドロキシ基が結合したもの)を1つ、及び、アルキル基を1つ又は2つ有する化合物を指す。(B)成分を含むことにより、洗浄剤組成物が優れた洗浄性を示し、リフロー時に生じる基板の変色を除去できる。更に濯ぎ処理後には、洗浄剤組成物に起因するシミも生じないものとなる。
【0039】
(B)成分としては、例えば、N-メチルメタノールアミン、N-エチルメタノールアミン、N-n-プロピルメタノールアミン、N-n-ブチルメタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N-n-プロピルエタノールアミン、N-イソプロピルエタノールアミン、N-n-ブチルエタノールアミン、N-メチルプロパノールアミン、N-エチルプロパノールアミン、N-n-プロピルプロパノールアミン、N-イソプロピルプロパノールアミン、N-n-ブチルプロパノールアミン、N-メチルブタノールアミン、N-エチルブタノールアミン、N-n-プロピルブタノールアミン、N-イソプロピルブタノールアミン、N-n-ブチルブタノールアミン等のN-モノアルキルモノアルカノールアミン;N,N-ジメチルエタノールアミン、N,N-ジエチルエタノールアミン、N,N-ジn-プロピルエタノールアミン、N,N-ジn-ブチルエタノールアミン、N,N-ジメチルプロパノールアミン、N,N-ジメチルイソプロパノールアミン、N,N-ジメチルブタノールアミン等のジアルキルモノアルカノールアミン等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。中でも、洗浄剤組成物に起因するシミの発生を抑制する点から、N-メチルエタノールアミン、N-エチルエタノールアミン、N-n-ブチルエタノールアミン、N,N-ジブチルエタノールアミンが好ましい。
【0040】
(B)成分の含有量としては、洗浄剤組成物が優れた隙間洗浄性を示す点から、本発明の洗浄剤組成物を100重量%として、0.5~15重量%が好ましく、1~10重量%がより好ましく、1~5重量%が更に好ましい。
【0041】
(C)成分は、ヒドロキシカルボン酸であり、洗浄剤組成物に優れた洗浄性を付与し、リフロー時に生じる基板の変色を除去する成分である。(C)成分としては、例えば、クエン酸、イソクエン酸、酒石酸、リンゴ酸等が挙げられる。また前記酸の塩を用いても良く、塩としてはナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。これらの中でも、リフロー時に生じる基板の変色を除去する点から、クエン酸、イソクエン酸、酒石酸及びリンゴ酸からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましく、クエン酸がより好ましい。
【0042】
(C)成分の含有量としては、フラックス残渣を洗浄しつつ、リフロー時に生じる基板の変色を除去できる点から、本発明の洗浄剤組成物を100重量%として、0.1~5重量%が好ましく、0.3~3重量%がより好ましく、0.3~2重量%が更に好ましい。
【0043】
本発明の洗浄剤組成物は、更に水(D)を含むものでもある。水としては、例えば、純水、イオン交換水、精製水等が挙げられる。また、水の混合については1回でも複数回に分けても良い。水の含有量としては、(C)成分を洗浄剤組成物中に溶解させる点から、本発明の洗浄剤組成物を100重量%として、0.5~30重量%が好ましく、2~25重量%がより好ましく、5~20重量%が更に好ましい。
【0044】
また、本発明の洗浄剤組成物には、必要に応じて非ハロゲン系有機溶剤を含んでも良い。非ハロゲン系有機溶剤としては、例えば、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、N-メチル-2-ピロリドン等の窒素原子を含有する溶剤;ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の炭化水素;メタノール、エタノール、ベンジルアルコール等のアルコール;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン;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類等のエーテル;酢酸エチル、酢酸メチル等のエステル等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。
【0045】
なお、本発明の洗浄剤組成物には、本発明の所期の効果を損なわない程度において、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤等の界面活性剤を含んでも良い。
【0046】
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、一般式(3):R4-O-(CH2-CH2-O)e-H(式中、R4は炭素数8~20のアルキル基を、eは0~20の整数を表す。)で表される化合物や、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、脂肪酸アルカノールアミド、これらの対応するポリオキシプロピレン系界面活性剤等が挙げられ、これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。
【0047】
アニオン性界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル系アニオン性界面活性剤(高級アルコールの硫酸エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等)、スルホン酸塩系アニオン性界面活性剤(アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等)等が挙げられ、これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。
【0048】
カチオン性界面活性剤としては、例えば、アルキル化アンモニウム塩、4級アンモニウム塩等が挙げられ、これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。
【0049】
両性界面活性剤としては、アミノ酸型、ベタイン型両性界面活性剤等が挙げられ、これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。
【0050】
本発明の洗浄剤組成物には、各種公知の添加剤を配合しても良い。添加剤としては特に限定されないが、例えば、キレート剤、酸化防止剤、酸化還元剤、スケール防止剤、防錆剤、pH調整剤、消泡剤等が挙げられる。これらは単独でも2種以上を組み合わせても良い。
【0051】
本発明の洗浄剤組成物の物性としては、例えば、pHが7~12が好ましい。
【0052】
また、本発明の洗浄剤組成物は、引火点を有さないことが好ましい。
【0053】
<鉛フリーはんだフラックスの洗浄方法>
本発明の鉛フリーはんだフラックスの洗浄方法は、本発明の洗浄剤組成物を鉛フリーハンダフラックスが付着した被洗浄物に接触させることにより、前記フラックスを除去できるものである。
【0054】
本発明の洗浄剤組成物の使用方法は、各種公知のものを採用できる。例えば、スプレー装置を使用して洗浄剤組成物を鉛フリーハンダフラックスが付着した被洗浄物にスプレーで吹き付ける方法(特開2007-096127号公報参照)、洗浄剤組成物に被洗浄物を浸漬して超音波洗浄する方法、直通式洗浄装置(登録商標「ダイレクトパス」、荒川化学工業(株)製、特許第2621800号等)を用いる方法等が挙げられる。
【0055】
本発明の洗浄剤組成物を用いて鉛フリーハンダフラックスを洗浄した後、得られた洗浄物は水で濯ぎ処理することが好ましい。特に、本発明の洗浄方法としては、本発明の洗浄剤組成物を、鉛フリーハンダフラックスにスプレー吹き付けすることにより洗浄物を得た後、当該洗浄物に水をスプレー吹き付けする方法が好ましい。
【0056】
また、濯ぎ処理は、複数回繰り返し行っても良い。例えば、前記被洗浄物に対して、プレ濯ぎ処理した後、仕上げの濯ぎ処理を行うことにより、洗浄物表面に付着した洗浄剤組成物を効果的に除去できる。
【0057】
プレ濯ぎ処理は、純水等を用いた従来のプレすすぎ処理の方法等で行うことができる。
【0058】
仕上げすすぎ処理は、従来公知の方法に従って行うことができ、例えば、プレすすぎ処理物に対して純水等を用いて処理する方法等が挙げられる。
【0059】
プレすすぎ処理後及び/又は仕上げすすぎ処理後に、必要に応じて乾燥処理を行っても良い。
【0060】
なお、濯ぎ処理が、当該被洗浄物に水をスプレー吹き付けする態様で行われる場合には、低発泡性の観点より、本発明の洗浄剤組成物としては、前記の各種界面活性剤を含まない方が好ましい。
【実施例】
【0061】
以下、実施例を挙げて、本発明を説明するが、それらによって本発明の範囲が限定されるものではない。なお、実施例及び比較例における「%」は、特に断りのない限り、重量基準である。
【0062】
<鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物の調製>
表1又は表2に示す各成分を混合し(重量%基準)、実施例1~16及び比較例1~8の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物を調製した。
【0063】
<試験用銅板の作製>
縦40mm×横40mm×厚さ0.3mmのリン脱酸銅(銅板C1220P、JIS H3100に規定)の銅板にフラックス(製品名:「PHA-214」、荒川化学工業(株)製)0.03gを塗布し、鉛フリー線はんだ(JIS Z-3282に規定、製品名:「FLF01-W1.6」、松尾ハンダ(株)製)0.2gを載せて、250℃で30秒リフローし、試験用銅板を作製した。
【0064】
100mlのビーカーに、実施例1の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物100gを採り、試験用銅板を浸漬して70℃で5分撹拌した後(本処理を“洗浄処理”という。)に、試験用銅板を取り出し、純水100g中に浸漬させて、さらに5分撹拌した後、純水で濯ぎ、窒素ブローにて液滴を除去した(本処理を“濯ぎ処理”という)。また、実施例2~16、及び比較例1~8の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物についても同様の手順で行った。
【0065】
<洗浄性>
洗浄後の試験用銅板に残ったフラックス残渣を光学顕微鏡(装置名:「VHX6000」、(株)キーエンス製)で観察し、以下の式Aより除去率を求めた。評価基準を以下に示す。表1及び表2に結果を示す(以下同様)。
(式A)除去率(%)=[{(フラックス洗浄前の付着面積)-(フラックス洗浄後の付着面積)}/(フラックス洗浄前の付着面積)]×100
【0066】
(評価基準)
◎ : 除去率が85%以上
○ : 除去率が75%以上85%未満
△ : 除去率が65%以上75%未満
× : 除去率が65%未満
【0067】
<銅板の変色の除去>
洗浄処理後の試験用銅板について、リフローにより生じた銅板の変色が除去できたかを目視で確認した。
〇 : リフロー後に生じた銅板の変色を除去できた。
× : リフロー後に生じた銅板の変色を除去できなかった。
【0068】
<洗浄剤組成物由来のシミ>
濯ぎ処理後の試験用銅板について、洗浄剤組成物由来のシミが発生したかを確認した。なお、比較例3及び8の洗浄剤組成物で行った試験用銅板については、変色の除去が不十分のため、確認できなかった。
○ : 洗浄剤組成物由来のシミが生じなかった。
× : 洗浄剤組成物由来のシミが生じた。
【0069】
<フラックス溶液の調製>
フラックス(製品名:「PHA-214」、荒川化学工業(株)製)20gと、鉛フリー線はんだ(JIS Z-3282に規定、製品名:「FLF01-W1.6」、松尾ハンダ(株)製)80gを軟膏缶に入れ、温度250℃のホットプレートで加熱溶融させた後、冷却し、フラックス残渣を採取した。前記フラックス残渣をエタノール20gとクロロホルム80gとの混合液に、濃度が5%となるように加えて溶解し、フラックス溶液を調製した。
【0070】
<試験用基板の作製>
土台のガラスエポキシ基板(縦40cm×横40cm×厚み1mm)上に、高さ30μmとなるレジストバンプを数個形成し、スペーサーとなるガラス小板(縦16cm×横16cm×厚み0.5mm)を1枚上から接着した。その後、当該ガラス小板間の凹部に前記フラックス溶液を10μL供給し、試験用基板を作製した。
【0071】
<隙間洗浄性>
試験用基板を実施例1の鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物(液温70℃)でスプレー洗浄(圧力0.2MPa、温度70℃、3分)した。水を用いたスプレー洗浄(圧力0.2MPa、3分)で試験用基板を濯ぎ、窒素ブローにて液滴を除去した後、80℃の循風乾燥機で10分乾燥させた。乾燥後の試験用基板に残ったフラックス残渣を光学顕微鏡(装置名:「VHX6000」、(株)キーエンス製)で観察し、以下の式Aより除去率を求めた。評価基準を以下に示す。評価基準を以下に示す。また、実施例2~16、及び比較例1~8のフラックス用洗浄剤組成物についても同様に行った。
【0072】
(式A)除去率(%)=[{(フラックス洗浄前の付着面積)-(フラックス洗浄後の付着面積)}/(フラックス洗浄前の付着面積)]×100
【0073】
(評価基準)
◎ : 除去率が85%以上
○ : 除去率が75%以上85%未満
△ : 除去率が65%以上75%未満
× : 除去率が65%未満
【0074】
【表1】
※各成分の含有量は、重量割合(重量%)で表される。
【0075】
【表2】
※各成分の含有量は、重量割合(重量%)で表される。
【0076】
表1及び表2における略称は、以下の化合物を示す。
(A1)成分
・BDG:ジエチレングリコールモノn-ブチルエーテル
・BTG:トリエチレングリコールモノn-ブチルエーテル
・PFG:プロピレングリコールモノプロピルエーテル
(A2)成分
・DEDG:ジエチレングリコールジエチルエーテル
・MEDG:ジエチレングリコールエチルメチルエーテル
・DMFDG:ジプロピレングリコールジメチルエーテル
(B)成分
・MBM:N-n-ブチルエタノールアミン、商品名:「アミノアルコール MBM」、日本乳化剤(株)製
・MEM:N-エチルエタノールアミン、商品名:「アミノアルコール MEM」、日本乳化剤(株)製
・2B:N,N-ジブチルアミノエタノール(=N,N-ジブチルエタノールアミン)、商品名:「アミノアルコール 2B」、日本乳化剤(株)製
・MBD:モノn-ブチルジエタノールアミン、商品名:「アミノアルコール MBD」、日本乳化剤(株)製
【要約】 (修正有)
【課題】はんだ付けする際に生ずるフラックス残渣を短時間で洗浄でき、さらに被洗浄物が複雑で微細な構造を有する実装基板等である場合にも優れた隙間洗浄性を有し、濯ぎ処理後に洗浄剤由来のシミも生じない鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物を提供する。
【解決手段】特定の一般式で表されるモノアルキルエーテル(A1)、特定の一般式で表されるジアルキルエーテル(A2)、アルキルモノアルカノールアミン(B)、及びヒドロキシカルボン酸(C)を含む鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物であって、洗浄剤組成物100重量%において、(A1)成分の含有量と(A2)成分の含有量との合計が60~98重量%である鉛フリーはんだフラックス用洗浄剤組成物。
【選択図】なし