JP5452020B2 - 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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Description
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。
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):
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):
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。
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。
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。
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。
で表されるグリコールエーテル化合物が好ましい。
で表される含窒素化合物が好ましい。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
〔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。
〔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。
(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。
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。
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。
Claims (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
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であって、
(B)金属キレート剤が、りんご酸、クエン酸、乳酸、サリチル酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ピロリン酸及びポリリン酸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り、(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):
(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り、
前記(A)〜(C)成分の含有量が、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):
(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。
- (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3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3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3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。
- 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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