JPH0715117A - プリント配線基板の水洗浄方法、水洗浄装置及び半田吸い取り線 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】水洗浄で半田付け後のプリント配線基板を洗浄
する際の洗浄性の向上を図った水洗浄方法、水洗浄装置
及び半田吸い取り線を提供するにある。 【構成】水洗浄機１３内部の洗浄室１４は中央にパイプ
状の軸１５を垂立してある。軸１５は上端部と、下部に
軸１５を中心として水平面方向に回転自在にパイプ状の
プロペラ体１６ａ，１６ｂを枢支している。このプロペ
ラ体１６ａ，１６ｂは内部が軸１５と連通し、上面又は
上下面に噴射ノズルの孔１７が複数設けられている。洗
浄室１４に給湯機１３から供給された純水は加圧された
状態で軸１５を介して各プロペラ体１６ａ，１６ｂ内に
送られ、各プロペラ体１６ａ，１６ｂの噴射ノズルの孔
１７から上方斜め又は下方斜めに噴出する。プロペラ体
１６ａ，１６ｂの上方のラック１８ａ，１８ｂ内のプリ
ント配線基板Ｐはプロペラ体１６ａ，１６ｂの噴射ノズ
ルの孔１７から噴出する純水で洗浄される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線基板の水
洗浄方法、水洗浄装置及び半田吸い取り線に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来フロンを使用してプリント配線基板
の洗浄を行っていたが、環境破壊等からフロンを使用す
ることができなくなり、代用の洗浄方法が要求されてき
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の代用の洗浄方法
の一つとして水洗浄方法もあるが、この水洗浄を行う場
合、不適当な条件下では洗浄不良が発生し、洗浄後のプ
リント配線基板に残渣が見られる等、解決すべき問題が
あった。またプリント配線基板の半田付けに使用するフ
ラックスによっては水洗浄を行っても洗浄効果が少ない
等の問題があった。

【０００４】従来一般的に水溶性フラックスの成分は大
別して、溶剤、水溶性樹脂、活性剤であるが、従来活性
剤として用いられている有機酸（例えばアジピン酸等）
は水への溶解度が２ｗｔ％と悪く、其自体では水に溶け
にくいため、水溶性樹脂や溶剤のみが先に洗浄され、水
に溶けにくい活性剤が残り、白色残渣となる場合があ
た。つまり図６に示すようにポリエーテル樹脂１にアジ
ピン酸２が包まれる形で水溶性フラックスが形成されて
いる場合、水洗浄が行われると水溶性のポリエーテル樹
脂１のみが先に溶け、有機酸であるアジピン酸２が残る
のである。

【０００５】更にまた半田付けにより図７（ａ）に示す
ようにプリント配線基板Ｐ上の電子部品６の隣合うリー
ドが半田によりつながって所謂半田ブリッジＢや、つら
ら状の半田が発生した場合にはこれを図７（ｂ）に示す
ように半田を除去したい部分に半田吸い取り線８を当て
てその上から半田こて７で加熱し、図７（ｃ）に示すよ
うに溶融した半田を半田吸い取り線８に吸収（図のＸ部
位）する作業が行われるが、この半田付け後の修正に使
う半田吸い取り線８は、図８に示すように銅線３にロジ
ン４を含浸させたものであったため、半田を吸い取った
部分にロジン４を主成分とした非水溶性の成分が残り、
水洗浄を行う場合にはこの残渣を水洗浄前にアルコール
等で拭き取る工程が必要であった。またロジン４の代わ
りに図９に示すように銅線３に水溶性フラックス５を含
浸させる方法もあるが、単に水溶フラックス５を含浸さ
せるだけでは吸湿により銅線３が腐食するために、長時
間放置すると劣化して判断を吸い取らなくなるという問
題もあった。

【０００６】更に水洗浄を行う場合には図１０（ａ）に
示すように洗浄室１４に収納した被洗浄材たるプリント
配線基板Ｐの上、下方から純水を噴射ノズルからシャワ
ー状に吹き付けて図１１（ａ）に示すようにプリント配
線基板Ｐに実装している電子部品６の半田部に付着して
いるフラックス５成分を洗い流すのであるが、通常この
洗浄は洗浄室１４’の底部に溜まった純水Ｗａをポンプ
で循環させて噴射ノズルからシャワー状に吹き付けるた
め、図１０（ｂ）に示すように洗浄室１４’の底部に溜
まった純水は次第にフラックス５成分が溶け込んだ汚れ
た水Ｗａ’となり、この水Ｗａ’を長時間洗浄に使って
いると、図１１（ａ）に示すようにプリント配線基板Ｐ
と、電子部品６との隙間にフラックス５成分が浸透して
再付着して残留することになる。

【０００７】そのため２回目以降ではそれらの残留した
フラックス５成分を除去するために更に長時間の洗浄が
必要となるという問題があった。本発明は、上述の問題
点に鑑みて為されたもので、請求項１乃至５の発明の目
的とするところは水洗浄で半田付け後のプリント配線基
板を洗浄する際の洗浄性の向上を図った水洗浄方法、水
洗浄装置を提供することを目的とする。

【０００８】請求項６の発明は、水洗浄時において、ア
ルコール等の拭き取る工程が必要なく、しかも放置時に
吸湿により銅線を腐食させることがない半田吸い取り線
を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明方法で
は、電子部品等を水溶性フラックスを用いて半田付けし
たプリント配線基板を水中に所定時間放置した後水洗浄
を行い、その後複数回の水洗浄を行う水洗浄方法であっ
て、第１回目の水洗浄の時間をプリント配線基板に付着
した水溶性フラックス成分が水に溶けるに十分な時間に
設定し、第２回目の水洗浄の時間を第１回目の水洗浄の
時間よりも長く設定し第３回目以降の水洗浄時間を第２
回目の水洗浄の時間よりも短く設定したことを特徴とす
るプリント配線基板の水洗浄方法。

【００１０】請求項２の発明方法によれば、電子部品等
を水溶性のポストフラックスを用いて半田付けしたプリ
ント配線基板を水中に所定時間放置して水洗浄を行って
その後複数回の水洗浄を行う水洗浄方法であって、第１
回目の水洗浄の時間をポストフラックス成分が水に溶け
且つ溶けたポストフラックス成分がプリント配線基板に
再付着しない時間に設定し、第２回目の水洗浄の時間を
第１回目の水洗浄の時間よりも長く設定し第３回目以降
の水洗浄時間を第２回目の水洗浄の時間よりも短く設定
したことを特徴とする。

【００１１】請求項３の発明方法によれば、電子部品等
を水溶性のポストフラックスを用いて半田付けした後、
半田吸い取り線を用いて半田付けの修正を行い、この修
正後水中に所定時間放置して水洗浄を行ってその後複数
回の水洗浄を行う水洗浄方法であって、第１回目の水洗
浄の時間をポストフラックス成分が水に溶け且つ溶けた
ポストフラックス成分がプリント配線基板に再付着しな
い時間に設定し、第２回目の水洗浄の時間を第１回目の
水洗浄の時間よりも長く設定し第３回目以降の水洗浄時
間を第２回目の水洗浄の時間よりも短く設定したことを
特徴とする。請求項４の発明によれば、請求項２又は３
記載のプリント配線基板の水洗浄方法において水洗浄に
は温水状態の純水を洗浄水として使用することを特徴と
する。

【００１２】請求項５の発明装置によれば、純水を暖め
た温水を洗浄室に供給する給水手段と、複数の被洗浄用
のプリント配線基板を一定の間隔をあけて配置保持する
ラック、前記給水手段から供給された温水を汲み上げて
前記複数の被洗浄用のプリント配線基板に吹きつける温
水吹き付け手段及び排水手段を備えた前記洗浄室と、前
記洗浄室に給水し、複数回の洗浄時間、排水時間、給水
等の制御を行う制御手段とよりなることを特徴とする。

【００１３】請求項７の発明の半田吸い取り線では、極
細の銅線に防錆処理を施した後に、水溶性のポストフラ
ックスを含浸させたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明方法及び装置によれば、最初の水洗浄に
よって、プリント配線基板に付着してある水溶性フラッ
クスを再付着することなく、大まかに洗浄することがで
き、その後の洗浄の洗浄性を良好とすることができる。
特に特に活性剤として水に溶けやすい有機酸を用い、こ
の活性剤を水溶性の樹脂で覆い、溶剤としてアルコール
を用いた水溶性ポストフラックスを使用した場合には、
有機酸が残渣となるのを防止できて、洗浄性をより向上
させることができる。

【００１５】また純水を暖め温水を洗浄水として使用す
れば、より洗浄性を高めることができる。また半田付け
後の修正に用いる半田吸い取り線として極細の銅線に防
錆処理を施した後に、上記水溶性ポストフラックスを含
浸させたものを用いることにより、修正時に付着せるフ
ラックスも水洗浄で除去でき、しかも水溶性ポストフラ
ックスが吸湿しても銅線が防錆処理により腐食すること
がなく、長期保管する場合にも問題がない。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図２は請求項１乃至第４項の本発明方法を用いて
実現した水洗浄装置の全体の概略構成を示しており、上
水道１０からの市水を各種濾過器やイオン交換樹脂等か
ら純水とする純水発生装置１１と、純水を暖めて温水と
する給湯機１２と、給湯機１２からの温水が供給される
水洗浄機１３とから構成されており、水洗浄機１３は図
１に示すように内部に洗浄室１４を備え、洗浄室１４の
中央にはパイプ状の軸１５を垂立し、この軸１５の上端
部と、下部には軸１５を中心として水平面方向に回転自
在にパイプ状のプロペラ体１６ａ，１６ｂを枢支してい
る。このプロペラ体１６ａ，１６ｂは外端が閉塞された
もので内部が軸１５と連通し、プロペラ体１６ａでは上
面に、またプロペラ体１６ｂでは上下面に噴射ノズルの
孔１７を複数設けている。

【００１７】軸１５は下端開口より洗浄室１４の底部に
溜まった純水が加圧ポンプ（図示せず）により加圧され
た状態で内部に送りこまれるようになっており、加圧純
水は軸１５を通じて上昇して各プロペラ体１６ａ，１６
ｂ内に送られ、各プロペラ体１６ａ，１６ｂの噴射ノズ
ルの孔１７から上方又は下方に噴出するようになってい
る。

【００１８】ここで噴出ノズルの孔１７から加圧純水が
噴出する反動でプロペラ体１６ａ，１６ｂが反対方向
イ、ロに回転するように、各孔１７の向きが設定されて
いる。プロペラ体１６ａ，１６ｂの上方にはプリント配
線基板Ｐを一定間隔あけて配置保持するラック１８ａ，
１８ｂが収納されるようになっており、これらラック１
８ａ，１８ｂに配置保持されたプリント配線基板Ｐに対
して上記プロペラ体１６ａ，１６ｂの噴射ノズルの孔１
７から噴出する純水を吹き付けてプリント配線基板Ｐ表
面を洗浄する。

【００１９】給湯機１２からの純水供給路１９の開閉、
加圧ポンプの運転／停止、更に洗浄室１４の底部に設け
た排水路２０の開閉は、シーケンサ等の制御装置（図示
せず）により制御されるようになっており、洗浄室１４
内のラック１８ａ，１８ｂにプリント配線基板Ｐの配置
保持後の洗浄工程の開始から終了までを自動的に行うこ
とができる。

【００２０】而して本発明の水洗浄方法及び装置の被洗
浄対象となるプリント配線基板Ｐは図３に示すように水
に７０ｗｔ％の可溶性の有機酸である例えばクエン酸
２’を水溶性ポリエーテル樹脂１で包み込み、溶剤とし
てアルコールを用いた水溶性のポストフラックス５’を
使用して電子部品を半田付けしたものである。また半田
付け後の修正に使う半田吸い取り線８は使用する銅線３
に防錆剤（例えばメック社製 ＣＬ５７０８）で予め防
錆処理を施しておき、この銅線３に図４に示すように上
記の成分のポストフラックス５’を含浸させたものを使
用している。つまりポストフラックス５’の使用により
修正作業後にプリント配線基板Ｐ上に残っても、水洗浄
を可能とし、また半田吸い取り線８を長期間放置してポ
ストフラックス５’が吸湿しても銅線３の腐食を防錆処
理により防止することができるのである。

【００２１】さて上記のポストフラックス５’を使って
電子部品を半田付けし、上記の半田吸い取り線８を用い
て修正が為された後のプリント配線基板Ｐを一旦純水に
適当な時間付けておいた後、洗浄室１４内のラック１８
ａ，１８ｂに配置保持して制御装置にスタートを指示す
ると、制御装置は排水路２０に設けた電磁弁（或いは電
磁バルブ）を閉じるとともに、純水供給路１９に設けた
電磁弁（或いは電磁バルブ）を開いて給湯機１２から例
えば６０℃程度に暖めた純水を、水洗浄機１３の洗浄室
１４の底部に、図１の斜線部位Ｙで示す程度、つまり下
部のプロペラ体１６ａより低い液位となる程度洗浄室１
４内に送り込む。この供給停止後加圧ポンプを運転して
純水を加圧し、この加圧純水を軸１５、各プロペラ体１
６ａ，１６ｂを経て夫々の噴射ノズルの孔１７より噴出
させる。この噴出によりプロペラ体１６ａ，１６ｂは互
いに反対方向に回転し、噴出ノズルの孔１７より純水を
勢い良く噴出させて万遍なくプリント配線基板Ｐの表面
に吹き付けてプリント配線基板Ｐ表面のフラックスは勿
論のこと付着しているごみなどの不要物を洗い流すので
ある。第１回目の洗浄過程はプリント配線基板Ｐの表面
に付着してあるフラックス成分を純水に溶けさせるため
の洗浄過程であり、この時の洗浄時間はプリント配線基
板Ｐに付着しているポストフラックス５’の成分が水に
溶けるのに十分な時間に対応して設定され、また電子部
品とプリント配線基板Ｐとの隙間に浸入して再付着しな
いように１分程度に短く設定してある。

【００２２】この洗浄時間が経過すると、制御装置は加
圧ポンプを停止させるとともに、排水路２０を開いて洗
浄室１４内の純水を排水し、この排水後排水路２０を閉
じた後、純水供給路１９を開いて約６０℃の純水を、再
び図１の斜線部位Ｙで示す程度、つまり下部のプロペラ
体１６ａより低い液位となる程度洗浄室１４内に送り込
む。そして供給後、加圧ポンプを運転して純水を加圧
し、この加圧純水を上述と同様に軸１５、各プロペラ体
１６ａ，１６ｂを経て夫々の噴射ノズルの孔１７より噴
出させる。この洗浄時間は第２回目の洗浄時間より短く
長く３分間程度とする。この場合第１回目でポストフラ
ックス５’の大部分を洗浄し終わっているため、長い時
間かけて洗浄を行っても再付着が起きない。

【００２３】この第２回目の洗浄過程の時間が経過する
と、制御装置は加圧ポンプを停止させるとともに、排水
路２０を開いて洗浄室１４内の純水を排水し、この排水
後排水路２０を閉じた後、純水供給路１９を開いて約６
０℃の純水を、再び図１の斜線部位Ｙで示す程度、つま
り下部のプロペラ体１６ａより低い液位となる程度洗浄
室１４内に送り込む。そして供給後、加圧ポンプを運転
して純水を加圧し、この加圧純水を上述と同様に軸１
５、各プロペラ体１６ａ，１６ｂを経て夫々の噴射ノズ
ルの孔１７より噴出させる。この洗浄時間は第２回目の
洗浄時間より短く例えば４５秒程度とする。以後この第
３回目の洗浄時間と同じ時間で洗浄を行う工程を数回
（例えば２回）繰り返して洗浄を終了するのである。３
回目以降の洗浄は濯ぎ過程となり、洗浄回数が増えるこ
とにより吹き付ける純水の純水度が高くなり、洗浄性が
向上する。

【００２４】洗浄過程が全て終了した後は、水洗浄機１
３からプリント配線基板Ｐを取り出し、乾燥機（図示せ
ず）により強制乾燥して、プリント配線基板Ｐ表面に付
着している水気を完全に除去する。以上のように本発明
方法及び装置によって洗浄したプリント配線基板Ｐ上の
イオン残渣をＭＩＬ規格に準じてオメガメータにより測
定したところ、図５（ａ）のような結果が得られた。こ
の結果は、最初の水洗浄の時間を５分とし、２回目を３
分とし、更に３回目を４５秒とした場合の方法による場
合（図５（ｂ））に比べてイオン残渣量が少なくなって
おり、洗浄性が向上していることが分かる。また目視に
よって白色残渣の発生が無かったことが確認できた。

【００２５】

【発明の効果】本発明方法及び装置は、最初の水洗浄に
よって、プリント配線基板に付着してある水溶性フラッ
クスを再付着することなく、大まかに洗浄することがで
き、その後の洗浄の洗浄性を良好とすることができると
いう効果がある。特に水溶性ポストフラックスを使用す
るので、有機酸が残渣となるのが防止できて、洗浄性を
より向上させることができるという効果がある。

【００２６】また純水を暖め温水を洗浄水として使用す
れば、より洗浄性を高めることができるという効果があ
る。更に半田付け後の修正に用いる半田吸い取り線とし
て極細の銅線に防錆処理を施した後に、上記水溶性ポス
トフラックスを含浸させたものを用いることにより、修
正時に付着せるフラックスも水洗浄で除去でき、しかも
水溶性ポストフラックスが吸湿しても銅線が腐食するこ
とがなく、長期保管する場合にも問題がないという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例装置の水洗浄機の概略構成図で
ある。

【図２】同上の装置全体の概略構成図である。

【図３】同上使用のポストフラックスの組成説明図であ
る。

【図４】同上使用の半田吸い取り線の構成説明図であ
る。

【図５】（ａ）は本発明によって洗浄を行った場合のプ
リント配線基板表面のイオン残渣量の測定図である。
（ｂ）は比較例のプリント配線基板表面のイオン残渣量
の測定図である。

【図６】従来の水溶性フラックスの組成説明図である。

【図７】半田吸い取り線の使用説明図である。

【図８】従来の半田吸い取り線の構成説明図である。

【図９】別の従来の半田吸い取り線の構成説明図であ
る。

【図１０】従来方法に於ける問題説明図である。

【図１１】従来方法に於ける問題説明図である。

【符号の説明】

１２ 給湯機 １３ 水洗浄機 １４ 洗浄室 １５ 軸 １６ａ，１６ｂ プロペラ体 １７ 噴射ノズルの孔 １８ａ，１８ｂ ラック １９ 純水供給路 ２０ 排水路 Ｐ プリント配線基板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品等を水溶性フラックスを用いて半
   田付けしたプリント配線基板を水中に所定時間放置した
   後水洗浄を行い、その後複数回の水洗浄を行う水洗浄方
   法であって、第１回目の水洗浄の時間をプリント配線基
   板に付着した水溶性フラックス成分が水に溶けるに十分
   な時間に設定し、第２回目の水洗浄の時間を第１回目の
   水洗浄の時間よりも長く設定し第３回目以降の水洗浄時
   間を第２回目の水洗浄の時間よりも短く設定したことを
   特徴とするプリント配線基板の水洗浄方法。
2. 【請求項２】電子部品等を水溶性のポストフラックスを
   用いて半田付けしたプリント配線基板を水中に所定時間
   放置して水洗浄を行ってその後複数回の水洗浄を行う水
   洗浄方法であって、第１回目の水洗浄の時間を水溶性フ
   ラックス成分が水に溶け且つ溶けたポストフラックス成
   分がプリント配線基板に再付着しない時間に設定し、第
   ２回目の水洗浄の時間を第１回目の水洗浄の時間よりも
   長く設定し第３回目以降の水洗浄時間を第２回目の水洗
   浄の時間よりも短く設定したことを特徴とするプリント
   配線基板の水洗浄方法。
3. 【請求項３】電子部品等を水溶性のポストフラックスを
   用いて半田付けした後、半田吸い取り線を用いて半田付
   けの修正を行い、この修正後水中に所定時間放置して水
   洗浄を行ってその後複数回の水洗浄を行う水洗浄方法で
   あって、第１回目の水洗浄の時間をポストフラックス成
   分が水に溶け且つ溶けたポストフラックス成分がプリン
   ト配線基板に再付着しない時間に設定し、第２回目の水
   洗浄の時間を第１回目の水洗浄の時間よりも長く設定し
   第３回目以降の水洗浄時間を第２回目の水洗浄の時間よ
   りも短く設定したことを特徴とするプリント配線基板の
   水洗浄方法。
4. 【請求項４】水洗浄には温水状態の純水を洗浄水として
   使用することを特徴とする請求項２又は３記載のプリン
   ト配線基板の水洗浄方法。
5. 【請求項５】純水を暖めた温水を洗浄室に供給する給水
   手段と、複数の被洗浄用のプリント配線基板を一定の間
   隔をあけて配置保持するラック、前記給水手段から供給
   された温水を汲み上げて前記複数の被洗浄用のプリント
   配線基板に吹きつける温水吹き付け手段及び排水手段を
   備えた前記洗浄室と、前記洗浄室に給水し、複数回の洗
   浄時間、排水時間、給水等の制御を行う制御手段とより
   なることを特徴とする水洗浄装置。
6. 【請求項６】極細の銅線に防錆処理を施した後に、水溶
   性のポストフラックスを含浸させたことを特徴とする半
   田吸い取り線。