JPH0434000A

JPH0434000A - フラックス洗浄剤およびそれを用いた半田付け電子部品の洗浄方法

Info

Publication number: JPH0434000A
Application number: JP14084590A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kikuchi; 広菊地; Norishige Kikuchi; 菊地　哲慈; Tetsuya Hayashida; 哲哉林田; Toshihiko Sato; 俊彦佐藤; Hiroshi Tate; 宏舘
Original assignee: Hitachi ULSI Engineering Corp; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi ULSI Engineering Corp; Hitachi Ltd
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1992-02-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、半田付は電子部品のフラ；・クス洗浄技術に
関するものである。

〔従来の技術〕

ＬＳＩパッケージを基板に実装する場合などのように、
一般に電子部品の半田付は工程では、フラックスが使用
されている。上記フラックスは、半田の表面の酸化膜を
除去したり、半田の再酸化を防止したりする目的で使用
されるが、反面、その中に含まれるイオン性物質が配線
腐食や電気絶縁性の劣化を引き起こすため、半田付けが
完了した後は、半田付は箇所を充分に洗浄してフラック
ス残渣を除去する必要がある。

ところが、フラックス残渣を除去する洗浄剤として従来
広く使用されてきたクロロフルオロカーボン（フロン）
は、環境保護の見地からその使用が規制されつつあるた
め、これに代わる新たな洗浄剤の開発が急務となってい
る。これまでに開発されたフロン代替洗浄剤の主なもの
には、テルペン系洗浄剤、炭化水素系洗浄剤などがある
。その他、鹸化剤を用いて半田付は後の電子部品を水洗
する方法なども提案されている。なお、電子部品のフラ
ックス洗浄技術については、工業調査会、平成元年９月
１日発行の「電子材料ＪＰ２１〜Ｐ５２に記載されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記したフロン代替洗浄剤のうち、テル
ペン系洗浄剤は、天然柑橘類から得られるｄ−リモネン
を主成分としていることから、強い柑橘具を有している
ため、防臭対策が不可欠となる。また、このような強い
臭いを有する物質は、クリーンルームなどの閉鎮空間で
は取り扱いが離しいという問題がある。他方、炭化水素
系洗浄剤は、洗浄能力が高い反面、引火点が常温付近に
あるため、防災上の見地から安全性に問題がある。

さらに、鹸化剤を用いて電子部品を水洗する洗浄方法は
、後洗浄工程の純水中に半田成分のＰｂが溶解するので
、電子部品の表面にｐｂが残留するという問題がある。

また、洗浄水中に溶解したＰｂを回収するための排水処
理設備が必要になるという問題もある。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を改善した
フラックス洗浄技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述から胡らかになるであろう。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、フラックス洗浄剤としてベンジルアルコール
を用いるものである。

ベンジルアルコールは、フラックス、特に電子部品の半
田付は工程で多用されているロジン系フラックスに対す
る溶解能が高いため、フラックス洗浄剤として好適な物
質である。ベンジルアルコールはテルペン系洗浄剤と異
なり、はとんど無臭であるため１、防臭対策が不要であ
り、クリーンルームなどの閉鎖空間での取り扱いも容易
である。

また、ベンジルアルコールは炭化水素系洗浄剤と異なり
、引火点が高い（９６℃）ため、防災上の見地からも取
り扱いが容易で、安全性が高い。さらに、鹸化剤を用い
て電子部品を水洗する洗浄方法のように、洗浄後の電子
部品の表面にＰｂが残留する虞れもなく、Ｐｂを回収す
るための排水処理設備も不要である。

ベンジルアルコールを用いて電子部品のフラックス洗浄
を行うには、ベンジルアルコールｌｔＡだした洗浄槽に
半田付は後の電子部品を浸漬すればよい。ベンジルアル
コールは、その沸点が２０５℃と高いので、これを加温
することにより、安全で洗浄効率の高いフラックス洗浄
を行うことができる。その際、洗浄槽内のベンジルアル
コールを超音波振動させたり、ベンジルアルコールに浸
漬した電子部品を揺動させたりすることによって、洗浄
効率の向上および洗浄時間の短縮を図ることができる。

また、その他のフラックス洗浄方法として、半田付は後
の電子部品にベンジルアルコールを噴霧したり、高速で
流動させたベンジルアルコール中に半田付は後の電子部
品を浸漬したりする方法もある。

フラックスの洗浄効率をさらに向上させる方法に、半田
付は後の電子部品をベンジルアルコール中に浸漬し、続
いてイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）中に浸漬する方
法がある。半田付は後の電子部品に付着しているフラッ
クス残渣中には、フラックスの主成分であるロジン（松
脂）の他、ロジン中に含まれるアビエチン酸と半田成分
のＳｎとが反応してできたアビエチン酸スズ（白色残渣
と呼ばれる）が含まれているが、このアビエチン酸スズ
に対する溶解能は、ベンジルアルコールよりもＩＰＡの
方が高い。従って、上記二種のアルコールを併用してフ
ラックス洗浄を行うことにより、ベンジルアルコール単
独の場合に比べて洗浄効率が向上する。この場合、半田
付は後の電子部品をあらかじめＩＰＡ中に浸漬した後に
ベンジルアルコール中に浸漬した場合でも同様の効果が
得うレルが、ＩＰＡはベンジルアルコールに比べて蒸気
圧が高く、しかも表面張力が小さいため、フラックス洗
浄後の電子部品の表面に被着した洗浄液の蒸発速度は、
ベンジルアルコールよりもＩＰＡの方が大きい。従って
、フラックス洗浄後、電子部品の表面に被着した洗浄液
を除去するための乾燥処理を短時間で行うためには、半
田付は後の電子部品を先にベンジルアルコール中に浸漬
し、その後ＩＰＡ中に浸漬することによって、電子部品
の表面のベンジルアルコールをＩＰＡで置換する方がよ
い。

ベンジルアルコールを用いて電子部品のフラックス洗浄
を行った後、電子部品の表面に被着したベンジルアルコ
ールを速やかに除去するには、■ＰＡ蒸気乾燥を行うと
よい。ＩＰＡは、ベンジルアルコールと任意の割合で混
合し、しかも前述したように、ベンジルアルコールに比
べて蒸気圧が高く、しかも表面張力が小さいため、フラ
ックス洗浄後の電子部品の表面に被着したベンジルアル
コールをＩＰＡで置換することにより、フラックス洗浄
後の電子部品の乾燥時間を短縮することができる。

このように、ベンジルアルコールとＩＰＡとを併用して
フラックス洗浄を行うことにより、ベンジルアルコール
単独の場合に比べて洗浄効率が向上スる。また、ベンジ
ルアルコールを用いて電子部品のフラックス洗浄を行っ
た後、ＩＰＡ蒸気乾燥を行うことにより、フラックス洗
浄後の電子部品の乾燥時間を短縮することができる。し
かし、ＩＰＡは、引火点が１１．７℃と低いため、ＩＰ
Ａを使用する場合は、防災上の見地からその取り扱いに
充分注意する必要がある。なお、ベンジルアルコールに
比べて蒸気圧が高く、しかも表面張力が小さい有機溶剤
であれば、ＩＰＡ以外の有機溶剤を使用してもよい。

以下、本発明のフラックス洗浄剤を用いた半田付は電子
部品の洗浄方法の一例を実施例により説明する。

〔実施例〕

第１図は、本実施例で使用する洗浄装置ｌの概略図であ
る。

洗浄装置１は、ロード室２、洗浄乾燥室３およびアンロ
ード室４からなる。洗浄乾燥室３内には、第一洗浄槽５
、第二洗浄槽６、置換槽７および乾燥処理槽２２が設置
されている。第一洗浄槽５にはベンジルアルコールが、
また第二洗浄槽６および置換槽７にはＩＰＡがそれぞれ
充填されている。

第一洗浄槽５に接続された自動薬液供給ユニット８から
は、所定量のベンジルアルコールが第一洗浄槽５に自動
供給されるようになっている。また第一洗浄槽５からオ
ーバーフローしたベンジルアルコールは、フィルタ９、
ポンプ１０およびヒータ１１を備えた循環濾過ユニット
１２を通って清浄化された後、第一洗浄槽５に戻るよう
になっている。第一洗浄槽５内のベンジルアルコールは
６０〜７０℃程度に加熱されている。

第二洗浄槽６および置換槽７には、それぞれの槽に接続
された自動薬液供給ユニット８から所定量のＴＰＡが自
動供給されるようになっており、またそれぞれの槽から
オーバーフローしたＩＰＡは、循環濾過ユニット１２を
通って清浄化された後、それぞれの槽に戻るようになっ
ている。第二洗浄槽６および置換槽７内のＩＰＡは６０
〜７０℃程度に加熱されている。

上記３つの槽５，６．７のそれぞれの底部には超音波発
振装置１３が設置され、それぞれの槽内のアルコールを
超音波振動させるようになっている。

乾燥処理槽２２内の底部にはＩＰＡが充填されている。

ＩＰＡはヒータ１４によって沸点温度（８２，７℃）ま
で加熱され、気化したＩＰＡの蒸気は冷却管１５によっ
て冷却、液化された後、乾燥処理槽２２内の底部に戻る
ようになっている。

次に、上記洗浄装置を用いた電子部品の洗浄方法を第２
図に示すフローに従って説明する。

まず第３図（ａ）に示す基板１６を用意し、その主面の
マウントバッド１７上にスクリーン印刷法を用いて半田
ペースト１８を塗布し、続いて半田ペースト１８の表面
にロジン系のフラックス１９を塗布する。次に、第３図
ら）に示すように、上記マウントパッド１７上にＬＳＩ
パッケージ２０の外部端子（リード）２１を搭載した後
、基板１６をリフロー炉に搬送し、半田ペースト１８を
加熱、溶融することによって、ＬＳＩパッケージ２０を
基板１６上に半田付けする。

次に、上記半田リフロー工程が完了した基板１６を前記
洗浄装置１のロード室２に搬入し、続いて図示しない自
動搬送ユニットを用いて洗浄乾燥室３に搬入する。そし
てまず、基板１６を第一洗浄槽５のベンジルアルコール
中に数分間浸漬し、引き続き第二洗浄槽６のＩＰＡ中に
数分間浸漬することによって、基板１６の表面に残留し
たフラックス残渣を完全に溶解、除去する。

次に、基板１６を置換槽７のＩＰＡ中に浸漬し、その表
面を清浄なＩＰＡで置換し、最後に乾燥処理槽２２内で
ＩＰΔ蒸気乾燥を行うことにより、フラックス洗浄工程
が完了する。

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。

前記実施例では、ＬＳＩパッケージを実装した基板のフ
ラックス洗浄に適用した場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、各種半田付は部品のフラッ
クス洗浄に広く適用することができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下Δ己の通りであ
る。

（１）、ベンジルアルコールからなるフラックス洗浄剤
を用いることにより、半田付は後の電子部品に付着した
フラックスを有効に除去することができる。またベンジ
ルアルコールは、はとんど無臭であるため、防臭対策が
不要であり、かつ引火点が高いため、防災上の見地から
も取り扱いが容易で、安全性が高い。

（２）、ベンジルアルコールからなるフラックス洗浄剤
を用いて半田付は電子部品のフラックス洗浄を行う際、
ＩＰＡを併用することにより、フラックス洗浄効率を向
上させることができる。

（３）、ベンジルアルコールからなるフラックス洗浄剤
を用いて半田付は電子部品のフラックス洗浄を行った後
、上記半田付は電子部品をＩＰＡで蒸気乾燥することに
より、その表面に被着したフラックス洗浄剤を速やかに
除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例であるフラックス洗浄方法
において用いる洗浄装置の概略図、第２図は、このフラ
ックス洗浄方法を工程順に示すフロー図、第３図（ａ）、（ｂ）は、このフラックス洗浄方法の適
用対象である基板の要部概略図である。１・・・洗浄装置、２・・・ロード室、３・・・洗浄乾
燥室、４・・・アンロード室、５・・・第一洗浄槽、６
・・・第二洗浄槽、７・・・置換槽、８・・・自動薬液
供給ユニット、９・・・フィルタ、１０・・・ポンプ、
１１．１４・・・ヒータ、１２・・・循環濾過ユニット
、１３・・・超音波発振装置、１５・・・冷却管、１６
・・・基板、１７・・・マウントパッド、１８・・・半
田ペースト、１９・・・フラックス、２０°°。ＬＳＩパッケージ、２１・・・外部端子、２２・・・乾
燥処理槽。代理人　弁理士　筒　井　大　和第図 −違αｎ

Claims

【特許請求の範囲】１、ベンジルアルコールからなるフラックス洗浄剤。２、半田付け後の電子部品をベンジルアルコール中に浸
漬することを特徴とする半田付け電子部品の洗浄方法。３、ベンジルアルコールを加熱または超音波振動させる
ことを特徴とする請求項２記載の半田付け電子部品の洗
浄方法。４、電子部品をベンジルアルコール中に浸漬した後、ま
たは電子部品をベンジルアルコール中に浸漬するに先立
ち、イソプロピルアルコール中に浸漬することを特徴と
する請求項２記載の半田付け電子部品の洗浄方法。５、フラックス洗浄後の電子部品をイソプロピルアルコ
ールで蒸気乾燥することを特徴とする請求項２記載の半
田付け電子部品の洗浄方法。