WO1994026864A1 - Cleaning agent, cleaning method and cleaning apparatus - Google Patents

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WO1994026864A1
WO1994026864A1 PCT/JP1994/000796 JP9400796W WO9426864A1 WO 1994026864 A1 WO1994026864 A1 WO 1994026864A1 JP 9400796 W JP9400796 W JP 9400796W WO 9426864 A1 WO9426864 A1 WO 9426864A1
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cleaning
washing
agent
component
detergent
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PCT/JP1994/000796
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroshi Shimozawa
Masaru Kumagai
Fumihiko Tsuchitani
Mayumi Koga
Tadayuki Nakamura
Nobuhiro Saitoh
Shigeo Yamafuji
Original Assignee
Kabushiki Kaisha Toshiba
Toshiba Silicone Co., Ltd.
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    • H05K2203/0779—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing characterised by the specific liquids involved
    • H05K2203/0783—Using solvent, e.g. for cleaning; Regulating solvent content of pastes or coatings for adjusting the viscosity

Definitions

  • the present invention relates to a cleaning agent, a cleaning method, and a cleaning apparatus in place of a CFC-based solvent, a chlorine-based solvent, and the like.
  • HICs, modules, mounting boards, and I metal strips such as transistor lead frames and hoop materials and bearings, precision micro components, etc.
  • a resist agent such as resist agent, flux, solder
  • Various contaminants such as water-based or solvent-based machine oils such as pastes, cutting oils, quenching oils, rolling oils, press oils, punching oils, drilling oils, assembling oils, drawing oils, dusts, dust, etc. Adheres.
  • printed circuit boards are roughly divided into the process of manufacturing the board itself (bare board) and the process of mounting Ic and electronic components on this board.
  • Most of the acids and alkalis are contaminated during the mounting process, such as solder and flux when soldering the mounted components.
  • Contaminant which must be particularly removed is CuC 1 2 or (RC00) organic acid salts such as 2 Cu is the reaction product of an acid ⁇ with the active agent and this and the base material in the flux. Since these are polar substances, if they remain, they will absorb moisture, cause leakage, migration, decrease the absolute resistance value, and cause corrosion of pins and wiring.
  • contamination of ionic substances is a serious problem in the semiconductor manufacturing process, and is called "sodium panic". In metal-worked parts, these residues cause problems such as corrosion and discoloration. Therefore, these contaminants must be removed before the next process or at the time of production.
  • chlorofluorocarbon-based solvent typified by chlorofluorocarbon 113
  • an organic solvent such as trichloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, and tetrachloride fb ⁇
  • chlorinated organic solvents such as trichlorethylene and tetrachlorethylene are also being strictly regulated due to environmental problems such as soil and groundwater pollution.
  • the main alternative cleaning methods currently proposed for cleaning printed S boards are a water-based cleaning method in which water-soluble flux is removed with pure water, and a water-based cleaning method after removing the flux with a solvent and then rinsing with water.
  • a water-based cleaning method in which water-soluble flux is removed with pure water
  • a water-based cleaning method after removing the flux with a solvent and then rinsing with water.
  • a solvent having a low surface tension is suitable as a cleaning agent.
  • a solvent having a low surface tension generally contains a nonpolar solvent.
  • the above-mentioned working oils are used under non-severe conditions, so they generally contain extremely large amounts of polar substances such as oily ⁇ and extreme pressure ⁇ .
  • a non-polar solution, a low ifi tension solution has a high S permeability to ⁇ »for dense parts Has poor dissolving power and is not suitable for alternative washing. This has made it difficult to develop detergents that can be used in place of CFC-based solvents and chlorine-based solvents.
  • the aqueous cleaning method and the semi-aqueous cleaning method proposed in the washing of printed substrates and the like are expected to have a high ability to remove polar substances (though they are expected to be used for glass epoxy substrates and paper phenol substrates).
  • electric resistance such as surface insulation resistance decreases due to permeation of L with water adsorption.
  • these cleaning parts that require precision cleaning there is a problem that the appearance and characteristics after drying such as drying property, ⁇ , discoloration, and drying spots are reduced by iS.
  • the solvent washing power by non-polar substances such as hydrocarbons and the like is desirable.
  • non-polar substances such as hydrocarbons cannot be expected to wash ionic substances, polar substances or strong dirt.
  • the properties required for cleaning and the properties required for drying include elements that are contrary to ffl. For this reason, it has become extremely difficult to substitute power, electronic and precision parts, which have been attempted to switch the cleaning of many industrial products to water, alkaline, and solvent cleaning.
  • the present invention has been made in order to cope with such a problem, and is intended for cleaning an object to be cleaned having a portion closely adhered to each other with a thickness of an oil film, such as a metal ribbon, a bearing, and a fine precision component.
  • detergents that exhibit cleaning performance comparable to those of CFC-based chlorinated solvents and that do not cause environmental destruction or environmental pollution
  • An object of the present invention is to provide a washing method and a washing apparatus.
  • the present invention provides a method for cleaning electronic components such as a printed S board and a mounted component, which is equivalent to a cleaning method using an orifice-based solvent or a salt-violet solvent and uses this cleaning method. It is an object of the present invention to provide a cleaning device. Disclosure of the invention
  • the first detergent of the present invention is a detergent for washing an object to be washed having at least a gap portion, and has a solubility with at least one component that forms a stain, A washing component having a difference of 3 or less. Further, it is characterized by containing a washing component whose difference in solubility parameter with at least one component that renders dirt is 3 or less and whose contact force is within 15 °. Also make up the dirt Among these components, a washing component having a difference in solubility parameter with a contaminant component of 5% or more of not more than 3 and a force and a contact angle of not more than 3 is contained.
  • ⁇ 1 is characterized in that the detergent contains at least 1 component selected from polyorganosiloxanes and organic compounds.
  • the object of washing of the detergent of the present invention is treated with a working oil containing at least one component of oil, an oily agent and an extreme pressure agent. It is characterized by a distance of 0.001-2000 ⁇ m.
  • a first cleaning method of the present invention is characterized in that an object to be cleaned having at least a part of a gap portion is washed by the above-mentioned washing. Further, the method is characterized by comprising a step of washing the object to be washed and a step of drying the object to be washed. Furthermore, a perfluorinated compound is used as the steaming agent.
  • the first cleaning device of the present invention is a cleaning device for cleaning an object to be cleaned having at least a gap portion of a working oil composition using the above-described detergent.
  • Cleaning means consisting of a single tank or multiple tanks, drying means, distillation means for distilling the detergent overflowed from the washing tank, and a liquid for regenerating a steam detergent which has been steam-washed with Z or the object to be washed. It is characterized by having a separating device.
  • the distillation means has a function of removing the distillate obtained by distillation, and the washing efficiency has a washing liquid E0 sensor for keeping a predetermined liquid level. When the liquid level falls below the predetermined liquid level, the cleaning liquid is supplied to the storage tank. It is characterized in that one washing liquid is performed by being overflowed. Further, a device for detecting components other than washing is provided in the washing tank.
  • the washing method of ⁇ 2 of the present invention is a washing method of a child part such as a printed board mounting part, in which a polarity detergent having a solubility parameter of 9 or more or an induction rate of 4 or more is used.
  • the washing of ⁇ 1 of the Japanese ash is a factor that affects the washing ability of the washing. It was made by showing that he relies heavily on tension. In other words, considering the composition of the machine oil, it is necessary to optimize the washing composition and use this detergent As a result, it becomes possible to combine the permeability of the closely adhered parts into the gap and the dissolving power that enables each composition of the machine oil to be washed.
  • the bridges have made it possible to wash parts that have been in close contact with oil, which has been difficult to wash with conventional non-fluorocarbon and chlorine solvents.
  • the object to be washed according to the present invention is made of a material having at least a portion that comes into contact with an oil film of a working oil, and is not particularly limited, and is made of a metal, a metal half, a ceramic, a plastic material, or the like.
  • Metals and metallurgy include iron, aluminum, silicon, copper, stainless steel, etc.
  • ceramics include silicon nitride, silicon carbide, aluminum oxide, glass, porcelain, etc.
  • plastics include polyamide. Examples thereof include polyimide, polyimide, polyolefin, polyester, and acryl resin, and may be a composite material thereof.
  • FIGS. 1A and 1B there is a transistor lead frame shown in FIGS. 1A and 1B.
  • FIG. 1A is a plan view
  • FIG. 1B is a sectional view taken along line AA of FIG. 1A.
  • the thin metal strips 1 are in contact with each other via an oil film 2 of a working oil.
  • the thickness of the oil slick is as thin as 0.001 m.
  • the washing machine of Masaaki Rikimoto it is possible to infiltrate [3 ⁇ 4]! 3 ⁇ 4 '(
  • the thickness of the oil film exceeds 2,000 ma, the oil does not easily become dense and can be washed by other washing and washing methods.
  • the target object has a part that contacts through the oil film, but the washing object that is tightly sealed at an oil film distance of O.Oi // tn to 100 ⁇ is particularly preferable. and has a part to part, for example, means that includes the case in contact even at Ichiten part as a bearing.
  • the respective metal strip 1 mutual contact 13 ⁇ 4 ⁇ is IOOirnn 2 or more lead frames applicable. preferably the 100 Jour 2 or more, Derutashitashitapaiiotapaiiota 2 or more, 2500Rnni 2 or more, 4 E ⁇ 2 above its Each applicable, the most preferable washing ⁇ object is contacted ⁇ is 7Y00paipaiiotaiota 2 or more.
  • This machine oil includes cutting oil, quenching oil, rolling oil, press oil, punching oil, drawing oil, assembly oil, An aqueous or solvent-based oil such as drawing oil, which contains at least one component of base oil, oil-based agent and extreme pressure agent.
  • Oils include synthetic oils, mineral oils and natural fats and oils.
  • Synthetic oils include polyol esters, diesters, polyolefins, dialkylbenzenes, polyethylene glycols, alkyl diphenyl ethers, alkyl naphthalenes, polyphenyl ethers, silicone oils, isoparaffins, phosphate esters, silicates, fluorine compounds, etc. be able to.
  • Mineral oils include solvent refined or hydrorefined oils and low temperature pour point-S oils with improved low temperature fluidity. Fats and oils include fatty acid glycerides such as animal and vegetable fats and oils and natural fats and oils.
  • oily bases examples include higher fatty acids such as oleic acid, stearic acid, isostearic acid, palmitic acid, arachinic acid, and cerotic acid, and long alcohols such as oleyl alcohol and stearyl alcohol.
  • Extreme pressures include sulfur compounds such as diphenyl disulfide, didodecyl disulfide, dibenzyl disulfide, and sulfur; phosphorus compounds such as trilauryl phosphate, trilauryl phosphate, lauryl phosphate, and dilauryl phosphite; Monochloro mouth benzene, pentachlorodiphenyl, chlorinated paraffin, hexachloroethane, methyl trichlorostearate, chlorine compounds such as pentachlorochlorostearate, lead dithiophosphate, molybdenum dithiophosphate, molybdenum xanthate And organometallic compounds such as tribenzyl borate.
  • sulfur compounds such as diphenyl disulfide, didodecyl disulfide, dibenzyl disulfide, and sulfur
  • phosphorus compounds such as trilauryl phosphate, trilauryl phosphate, lauryl phosphate,
  • emulsifiers such as anti-emulsifiers, anti-emulsifiers, anti-abrasives such as phosphoric acid esters and gold dithiophosphates, and anti-wear agents are used depending on the river.
  • Various additives such as chemicals, water and acid scavengers, ⁇ ⁇ dispersants, defoamers, metal deactivators, pour point depressants, viscosity index improvers ⁇ , antiseptic agents, and inhibitors can be used. .
  • the solubility with the additive, the washing component having a difference of less than 3 or less, or a contact angle of 15 or less.
  • a water containing at least a washing component having a power and solubility parameter of 3 or less it is preferable to use a water containing at least a washing component having a power and solubility parameter of 3 or less.
  • the solubility parameter according to the present invention (hereinafter referred to as (5)) is defined by the following equation (1). Is done.
  • [Delta] is the molecular coagulation dyed Energy (cal / rool>, V is the molecular volume (m l / mo l) representing each. That, [delta] is equivalent to the square root of the cohesive energy density.
  • the total volume of the Vrr ⁇ compound (Kml)
  • the volume fraction is the volume fraction
  • the subscripts 1 and 2 represent component 1 and component 2, respectively.
  • the working oil component can be sufficiently dissolved and removed.
  • This ⁇ can be determined by any of the methods such as the latent heat of vaporization method and the molecular attraction constant method.
  • the measurement method of ⁇ 5 is not particularly limited, as long as the ⁇ value obtained by any one of the methods satisfies the conditions of the present invention.
  • ⁇ £ determined by the latent heat method, and the boiling point cannot be determined, or it is difficult to measure, and the substance has a known chemical drawing formula.
  • Tb is the boiling point (K)
  • R is the air rest constant (i.986cal / mol)
  • T is the absolute ⁇
  • liquid paraffin is a base oil
  • M 142.29
  • T b 200 ° C (-473)
  • d 0.896 (g / ml)
  • the molecular attraction constant method is a method of obtaining ⁇ from the characteristic of each functional group (atom or atomic group) that describes a molecule of a chemical compound, i.e., the total of the molecular attraction (G) and the molecular volume. It is useful when calculating the value of (t, resin, etc.) which is difficult to evaporate unlike varieties.
  • ⁇ is obtained by equation (6).
  • G corresponds to ⁇ (molecular volume cohesion energy) between molecular coagulation energy and molecular volume, and the G value is published by Sma ⁇ and others.
  • ⁇ 5 m of the mixture is generally obtained by the formula (7) as a weighted average value for the mole fraction of 5 for each component.
  • the subscript i represents the i component.
  • the contact angle which characterizes the cleaning agent of the present invention, is a characteristic that can be an index of the osmotic force of a portion of the oil film that is in close contact with each other, and is determined by the following method.
  • a machine oil component is spread on frosted glass, a washing component whose contact angle is to be measured is reduced by 21 2, and the contact is measured with a contact angle meter (for example, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.
  • the droplets of the cleaning component wet and spread immediately after dropping. The measurement is completed within 2 seconds after dropping, since some of the drops may occur.
  • the measurement of 5 and the contact angle is performed at 25 points.
  • the difference between the machine oil component and the cleaning component is less than or equal to (the difference of 5 is not more than 3 and the above-mentioned contact angle is within ⁇ .
  • the cleaning agent can easily penetrate into the parts where the metal thin strips such as hoop materials are in close contact with each other due to the thickness of the oil film, and the machine oil component can be sufficiently dissolved and removed.
  • the contact angle is within 10 °, more preferably 5. It is as follows.
  • the detergent of the present invention preferably satisfies the above-mentioned conditions of 5 and contact angle for each of the detergent components.
  • the cleaning agent of the present invention contains at least one component selected from polyorganosynxane and organic compounds.
  • the polyorganosiloxane is a polyorganosiloxane represented by the following formula.
  • R is the same or different, substituted or unsubstituted iffi organic group, 1 is an integer of 0-), a linear polydiorganosiloxane represented by the formula:
  • R is the same or ffl different substituted or unsubstituted monovalent organic, m is 3-7 Indicates an integer
  • R in the above formulas (1) and (11) is a substituted or unsubstituted lffi organic group-such as an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl S and a butyl group, and a phenyl group.
  • Monovalent unsubstituted hydrocarbons such as purple S, trifluoromethyl S, and monovalent substituted hydrocarbon groups such as 3.3,3-trifluoropropyl group, and the terminal R in the above formula (1). Examples further include amino S, amide S-, an acrylate group, a mercaptan group and the like, and a methyl group is most preferable in view of stability of the system and maintenance of compatibility.
  • octamethylcyclotetrasiloxane and decamethylcyclopentasiloxane having a cyclic structure, and mixtures thereof, and octamethyl methyl compounds having a direct structure can be used from the viewpoints of permeability and washing ability. Usability of siloxane, decamethyltetrasiloxane, etc. ⁇ Especially preferred.
  • a machine oil having a detergent component having a strong alkalinity those having a non-linear structure represented by the above formula (1) are preferred from the viewpoint of the stability of polysiloxane.
  • the organic carbonaceous compounds related to the detergent component of the present invention include normal and aliphatic hydrocarbon compounds such as isoparaffins and olefins, alicyclic hydrocarbon compounds such as cycloparaffins and cycloolefins, and aromatic hydrocarbon compounds. Hydrocarbon purple compounds, alcohols, ketones, esters, fatty acids, fluorinated hydrocarbons, etc.
  • normal decane isododecane
  • gasoline rubber volatile oil
  • mineral spirits mineral spirits
  • kerosene naphthenic hydrocarbons (boiling point LGO-200 ° C)
  • turpentine limonene
  • benzene toluene
  • xylene methanol
  • ethanol propanol
  • Normal butanol normal hexanol, 2-ethylhexanol, normal octanol, cyclohexanol, acetone, methylethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate
  • Examples include butyl acetate, diethylene glycol monobutyl ether, ethyl citrate, and octadecafluoroquinone.
  • the detergent composition of the present invention and the compounding ratio thereof can be determined
  • the detergent component can be determined for any one of the oil film components. In particular, it is particularly important to target one of base oil, oily oil and extreme pressure agent.
  • polyorganosiloxanes it is preferable to blend low molecular weight polyorganosiloxanes, hydrogenated compounds and aromatic hydrocarbon compounds as detergent components for the base oil of the machine oil. : Polyorganosiloxane is preferred.
  • a detergent component for the oily agent it is preferable to blend an aliphatic hydrocarbon compound, an aromatic hydrocarbon compound and a low-molecular-weight polyorganosiloxane, and in particular, a fatty acid hydrochloride compound.
  • alcohols, ketones, esters, and fatty acids are preferably provided, and aliphatic alcohols having 5 to 12 carbon atoms are particularly preferable.
  • the detergent containing the low-molecular-weight polyorganosiloxane represented by the above formulas (1) and (11) has a strong penetrating power to the gold-metal interface and its cleaning power. A cleaning effect comparable to that of the conventionally used CFCs can be obtained.
  • Tables 1, 2 and 3 Examples of the above-mentioned detergent components are shown in Tables 1, 2 and 3, respectively.
  • Table 1 shows mineral oil values as base oils; 8),
  • Table 2 shows oleic acid as oily (( ⁇ 5 values; 9), and
  • Table 3 shows sulfurized oils and fats as polar agents ( ⁇ 5 values; 12). It is an example of the washing
  • the detergent distribution ratio can be determined in consideration of the composition of the oil film component. For example, if the composition ratio of oil oil: S oil is 60 SS%, oily agent is 30% by weight, and extreme pressure agent is 10, the detergent components corresponding to the oil film component are 60% by weight, 30% by weight, respectively. It may be 10% by weight. In general, when taking into account the composition of the machine oil corresponding to recent micromachining, the detergent component for extreme pressure agents should be 10 to 20% by weight, and the rest should be the detergent components for base oil and Shandong. preferable. At this time, the ratio of the detergent component to the base oil and the oil agent is preferably set to 10/90 to 90 / ⁇ 0 as the detergent for the S oil and the detergent for the oil agent.
  • Low molecular weight S polyorganosiloxane and hydrocarbon 80 to 90% by weight
  • Alcohol amount, ketones, esters or polyesters 10-20% by weight.
  • the object to be washed closely adhered by an oil film is immersed in the washing machine in a state of being kept in a dense state, and is subjected to ultrasonic cleaning, rocking, mechanical stirring, and heating. After cleaning by warming, brushing, etc., swelling by drying etc. is performed.
  • the drying process it is preferable to perform drying by steam cleaning.
  • Fu by steam cleaning, it is possible to improve the finish of Fu, and it is suitable for precision cleaning and the like.
  • steam washing 1
  • the steam washing agent is excellent in compatibility with the liquid brought in from the previous process. Specifically, the difference of ⁇ 5 is 3 or less, and the evaporation of the steam washing agent. Latent heat and the difference in latent heat of vaporization between the vapor detergent and the liquid brought in from the previous process are small.Specifically, the difference in latent heat of vaporization is 3 times or less.
  • perfluoro compounds low-molecular-weight polyorganosiloxanes, and hydrogen halides are preferable because they are possible.
  • a perfluorinated compound which is less flammable and does not cause ozone II destruction.
  • n is an integer from 4 to 12
  • perfluorinated compound represented by the following formula.
  • These perfluorinated products have a ⁇ -value force of ⁇ 5 to 6f, a latent heat of evaporation of about 20 cal / g, and a boiling point of
  • a typical industrial production method of the perfluoro compound used in the present invention is the substitution of H for F by the hydrofluorination method of the relevant hydrocarbon. Therefore, depending on the reaction conditions, the S-to-F conversion is not complete, and the H-fluoro compounds (HFCs) in which H and F are tied to each carbon remain in the perfluorinated compounds (PFCs).
  • HFCs H-fluoro compounds
  • PFCs perfluorinated compounds
  • a hydrofluoro compound (HFCs) can be used as a steam cleaner.
  • the perfluorinated compound vapor cleaner is not required to be used alone, but is used, for example, as a mixture with isopropyl alcohol or as a composition containing another solvent such as polyorganosiloxane or organic carbon compound. It is also possible.
  • a fluorocarbon solvent or a chlorine solvent is not necessarily removed. Of course, it is better not to use this from the viewpoint of environmental pollution, but it is ffl in the middle of its total abolition.
  • the ⁇ 5 value and latent heat of vaporization of the mixture must satisfy the above conditions (1) and (2).
  • Each of the several cruises is the same as 1 described above. It is also effective to interpose an organic solvent having an intermediate 5-value or latent heat of vaporization.
  • the first washing apparatus of the present invention comprises a washing means comprising a single or a plurality of washing means, a drying means, a distillation means for distilling the washing overflowed in the washing tank, and / or a steam washing in which the object to be washed is steamed. It is equipped with a liquid separation device for raw separation of ⁇ . Distillation equipment and liquid separation equipment; S can be operated during washing or when stopped. Distillation equipment and liquid separation chisas wash ⁇ ⁇ and steam wash ⁇ ⁇ with 95 ⁇ % or more ⁇ Separation is preferred.
  • the liquid separator a an apparatus or an apparatus utilizing a difference in specific a is shown, but when a perfluoro compound is used as a steam detergent, an apparatus utilizing a specific gravity difference is preferable.
  • the washing tank can be provided with a washing auxiliary device such as ultrasonic wave, rocking, mechanical stirring, cleaning agent heating, and brushing, if necessary.
  • the cleaning tank can be provided with a device for detecting contaminants other than the cleaning agent, for example, contaminants such as rolling oil and processing oil and the concentration thereof.
  • the detector is not particularly limited, but can detect trace amounts of contaminants! : A device using an infrared spectrometer or an ultraviolet spectrometer 3 ⁇ which can perform the measurement is preferable. Further, it is preferable to install a dust removal filter in front of the detection device in order to increase the sensitivity of the detection device.
  • the washing agent after washing the washing substance has a force to overflow from the upper part of the washing tank.
  • This overflow liquid is led to a distillation apparatus, where it is regenerated and separated by distillation.
  • the regenerated and separated cleaning agent is stored in the storage, and is then re-supplied to the washing tank by the cleaning agent supply means linked with the liquid level sensor installed in the cleaning unit.
  • the steam washer ⁇ is guided from the lower part of the steam washer to a liquid separation device utilizing the difference in specific IE, where it is separated from other components.
  • the contact angle between the component of the machine oil and the cleaning agent of the present invention n / j ⁇ 1 cleaning agent is 15. If it is within the range, the detergent will easily penetrate into gaps such as lead frames that are dense with an oil film. In addition, if the force of ⁇ 5 is less than 3, the mutual solubility is excellent, so that the oil stains and the like existing in the gap can be easily dissolved and washed and removed.
  • the first cleaning method of the present invention by having a washing step and a steam washing and drying step, washing and drying of the dense component can be facilitated.
  • a polyfluorosiloxane compound that is compatible with the polyorganosiloxane—organic carbon compound—for the steam cleaner the washing, drying, and raising can be improved.
  • the first cleaning device of the present invention includes a distillation device and / or a liquid separation device, it can be used while separating and regenerating the cleaning agent and the vapor cleaning agent. This cleaning apparatus can be used for the second cleaning method described below.
  • the electronic component or the like is washed with a polar solvent having a solubility parameter ( ⁇ 5) of 9 or more or a dielectric constant of 4 or more, and then the solubility parameter (is less than 9 and the dielectric constant is 4 or less).
  • a solubility parameter ⁇ 5 of 9 or more or a dielectric constant of 4 or more
  • washing refers to a force or removal that minimizes the concentration of dirt attached to an object to be washed.
  • Rinsing refers to minimizing or removing the concentration of detergent adhering to an object to be cleaned.
  • drying refers to evaporating or removing the cleaning agent or rinsing agent from the object to be cleaned, and includes methods such as natural drying, vacuum drying, hot air drying, steam drying, and replacement with a solvent having a higher vapor pressure. There is.
  • the polar detergent in the present invention is determined by a solubility parameter, a dielectric constant, a dipole moment, a molecular polarizability, a dissociation constant, a molecular refractive index, an acid-base interaction, and the like, which are factors related to polarity.
  • a solubility parameter e.g. 9 or more or the dielectric constant is 4 or more, it can be used as a polar detergent.
  • the dipole moment is preferably in the range of 1 to 5D.
  • the range of 1 to 1.5 D is a boundary area.
  • Preferred polar detergents have a ⁇ 5 value of 9 to; or a dielectric constant of 4 to 45.
  • the polar detergent used for removing the activator component of the flux and extreme pressure additives such as processing oil and cutting oil (the value may be in the range of 9 to L4, more preferably 10 to 13). If the ⁇ 5 value is 14 or less, the compatibility with the rinsing detergent having a 5 value of less than 9 is improved, so that the effect of removing the detergent by the rinsing step can be sufficiently imparted.
  • 9 or more polar detergents ionic substances in flux, processing oil and cutting oil can be removed well.
  • Examples of polar detergents having a ⁇ value in the range of 9 to 14 or a dielectric constant of 4 to 45 include alcohols, glycols, phenols, ketones, fatty acids and fatty acids. Anhydrides, esters, amines, amines, quaternary ammonium salts, nitriles, morpholines, sulfoxides, sultones, phosphoric acids and their derivatives, N-methyl-2-pyrrolidone Can be mentioned.
  • alcohols such as methanol, ethanol, propanol, normal hexanol, 3,5,5-trimethyl hexanol, 2-ethylhexanol, normal oxanol, normal butyl alcohol, cyclohexanol, and benzyl alcohol
  • esters such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl oxalate, ethyl lactate, methyl lactate, getyl oxalate and derivatives thereof
  • amines such as ethylamine, redimethylnitroamine and derivatives thereof Dimethylacetamide, ⁇ , ⁇ -dimethylformamide, ⁇ , ⁇ -ethylformamide, -ethylethylacetamide and derivatives thereof, and tetramethylammonium as quaternary ammonium salt ⁇
  • the derivatives are isobutyronitrile, propionitrile, aceton
  • Examples of the cleaning agent having a 5-value of less than 9 and an attraction ratio of less than 4 in the present invention include polyorganosiloxanes, hydrocarbons, perfluorocarbons, hydrofluorocarbons, ethers, and acetal.
  • polyorganosiloxanes include: ⁇ molecular polyorganosiloxanes such as octamethylcyclotetrasiloxane and decamethylcyclopentasiloxane, and derivatives thereof, and hydrocarbons, and i: ⁇ ⁇ ⁇ solvent 1 116, 162 0, 20 28, 28 35 (out Light Petrochemical Co., Ltd., trade name) Isoparafi emissions such as, Shiweruzoru D 40, D 70
  • low-molecular-weight S polyorganosiloxane is preferably a polyorganonoxanka represented by the aforementioned general formula (1) and the general formula (11), wherein R in the formulas (1) and ( ⁇ ) is substituted or An unsubstituted monovalent organic group, for example, an i-valent unsubstituted hydrocarbon group such as an alkyl 25-phenyl group such as methyl group, ethyl group, propyl-, butyl S, etc., trifluoromethyl group, 3, 3,
  • Examples include monovalent hydride S such as 3-trifluoropropyl group, and the terminal R in the above formula (1) further includes an amino group, an amide group, an acrylate group, a mercaptan group, and the like.
  • methyl S is most preferable from the viewpoint of stability of the system and maintenance of volatility.
  • Table 4 (1) shows an example of a polar detergent having the above ⁇ iiS of 9 to U or a dielectric constant of 4 to 45
  • Table 4 (2) shows an example of a detergent having a 5 ⁇ of less than 9 and an induction of less than 4.
  • the dipole moment values in this table are reference values and are also quoted from various references. Since the dipole moment value changes depending on the measurement method such as the temperature change method, the refractive index method, and the solution method, the S value and the dielectric constant cannot be determined from the dipole moment values in the table.
  • ⁇ 5 boats can use a mixture of a polar cleaner with a dielectric constant in the range of 9 to 14 or a dielectric constant of 4 to 45 and a cleaner with a ⁇ 5 value of less than 9 and a dielectric constant of less than 4.
  • cleaning is performed with a cleaning agent obtained by mixing a polar cleaning agent with a low-molecular-weight polyorganosiloxane and / or hydrogen fluoride, and then a cleaning agent having a 5-value of 9 or less and an inducing ratio of 4 or less is performed.
  • Rinsing and / or drying allows for good cleaning.
  • the hydrocarbons are preferably linear and / or cyclic aliphatic hydrocarbons from the viewpoint of improving the drying property.
  • the mixing ratio of the polar detergent may be any necessary amount that does not impair the detergency and drying. It is preferably 10 to 50! ES90 for the total amount of washing, and 15 to 30 weight. % Is more preferable.
  • the amount is 10 3% or more, the flux becomes more soluble in polar substances contained in the processing oil, and the ionic substance is likely to remain on the mounting board when ionic substances remain. This prevents leaks between wiring and leads and prevents the occurrence of leaks, ensuring the reliability of the board.
  • the drying power is ⁇ good, and it is possible to impart a precision-improving property to the dried component.
  • the proportion of the polar detergent exceeds 50 swift%, good drying properties can be imparted by rinsing only with a washing agent having a ⁇ value of less than 9.
  • the drying step in the washing method 2 of the present invention may be a method using steam drying, hot-air drying or natural drying, and is not particularly limited. It is. In particular, when precision washing is required, it is preferable to perform steam drying, which has excellent finish properties.
  • the steam detergent used for steam drying is preferably a detergent having a property of 5 fiS of less than 9 and a dielectric constant of less than 4. It is preferable to use at least one washing agent selected from the group consisting of carbon and hexamethyldisiloxane (preferably for close washing).
  • perfluorocarbon can be a compound represented by the general formula (1II) or (1V)
  • hydrofluorocarbon can be a compound represented by the general formula (V). it can.
  • drying can be performed by replacing with a cleaning agent having a relatively higher vapor pressure than a polar cleaning agent. This method is effective for drying at low temperature and in a short time.
  • the rinsing step and the drying step after the cleaning step with the polar detergent may be performed continuously, and the rinsing step and the drying step may be omitted.
  • the cleaning method of ⁇ 2 of the present invention involves first cleaning with a polar cleaning agent, then rinsing with a less polar or non-polar cleaning agent, and drying, so that electronic components and the like are cleaned. In precision cleaning, both washability and dryness can be achieved.
  • the cleaning device As the cleaning device, the device shown in FIG. 2 or FIG. 3 can be used.
  • the number of cleaning tanks and rinsing tanks can be arbitrarily set depending on the types of dirt and ⁇ adhered to parts and are not limited. .
  • Rinsing means and drying means can be arranged as required.
  • the steam drying used in the washing, rinsing, and drying means is preferably distilled and utilized.
  • a cleaning cascade is used for a machine that uses a method of mixing a polar detergent with a low-molecular-weight polyorganosiloxane and a Z- or hydrocarbon-based detergent in the range of ffl in the range of 9 to 14 ffl and then drying after cleaning. (Over-flow) method, so that the liquid contaminated by distillation 3 ⁇ 4ii can be regenerated and returned to the final cleaning II, so that the liquid management ability can be controlled compared to the case where the cleaning liquid and the rinsing liquid are separately managed.
  • the liquid life is less than that, leading to a significant reduction in running costs.
  • the detergent component power When regenerating by distillation, the detergent component power; 'The boiling point of each component is preferably as close as possible to the base of the mixture, and the boiling point of the detergent component is in the range of 150 to 200 ° C from the stability of the composition ratio It is preferable that Brief description of the figure
  • FIGS. 1A and 1B show a transistor for a transistor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a lead frame
  • FIG. 2 is a view showing a washing apparatus comprising a plurality of washing tanks of one embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is one washing tank of one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a washing apparatus made of the present invention.
  • Examples 1 to 10 and Examples 1 to 4 and Examples 1 to 4 relate to the first cleaning agent, the cleaning method and the washing apparatus, respectively.
  • Comparative Example 10 relates to the second cleaning method and the cleaning apparatus.
  • a detergent D-1 was obtained by mixing 60% by weight of octamethylcyclotetrasiloxane, 30% by weight of isododecane, 5ffiS% of 2-ethylhexanol, and 5% by weight of normalbutanol. Note that 5 fit and contact angle are the values shown in Tables 1 to 3, respectively.
  • Octamethylcyclotetrasiloxane 40% by weight, naphthenic hydrocarbons (boiling point 160-200 ° C) 40 iEm%.
  • Ea % was stirred in a mixing table to obtain a detergent D "2.
  • the ⁇ 5 value and the contact angle are the values shown in Tables 1 to 3, respectively.
  • a working oil P-1 consisting of liquid paraffin 85 isostearic acid 8 ⁇ ⁇ ⁇ 3% and chlorinated paraffin 7 was prepared, and using this working oil P-1, a 42 alloy alloy lead frame (20 mm X 150 min X 0.25 ) Was punched out. 800 pieces of lead frames were set on a blanket while being kept in close contact with the machine oil P-1, respectively, and the cleaning agent D-1 obtained in Example 1 was used. Washing was performed with g. The oil slick distance in the dense state before washing was approximately. Washing 3 ⁇ 41 Washing ⁇ ⁇ Wash the D- 1 ⁇
  • a value of 0/800 indicates that it has been completely washed.
  • the lead frame after washing was sampled two optionally, after extraction of oil remaining by the four chlorine of 300 ml, and constant with LiORl BA oil content meter OCMA-220 7 d 0
  • a work basin P-2 made of liquid paraffin 75®M% s isostearic acid 15 m &% chlorinated paraffin 10 was prepared, and the same lead frame as in Example 3 was punched out. 800 lead frames were set in a basket while being kept in close contact with the machine oil P-2, and washed using the detergent obtained in Example 2! ⁇ 2.
  • the cleaning tank was filled with the cleaning agents D to 2, the lead frame set in the basket was crushed, and ultrasonic cleaning was performed at 35 ° C. for 3 min. After that, hot air drying was performed at 60 ° C and ⁇ . ⁇ .
  • a working oil P-1 consisting of 85% by weight of liquid paraffin, 8% by weight of isostearic acid, and chlorinated paraffin 7 was prepared, and this alloy was used to make a 42-alloy Transis Yuichikawa lead frame (20mm x 1500mm). X 0.25 mm). 800 lead frames were densely filled with machine oil P-i, respectively. ⁇ They were set in a basket while being kept in J, and i, 1.1-trichloroethane was washed by a river. Wash the wash if
  • a working oil P-2 consisting of 75% by weight of paraffin, 15% by weight of isostearic acid and 10% by weight of chlorinated paraffin was prepared, and the same lead frame as in Example 3 was punched out.
  • 800 leadframes were set in a basket with the machine oil P-2 in close contact with each other, and sodium metasilicate quintuple; sodium stearate 5 wt%, polyoxyethylene nonylphenyl ether 15 lightning
  • the cleaning was performed using an aqueous solution containing 10% by weight of a cleaning agent consisting of 15% by weight of water and 15% by weight of water, and then using a pure frame. Drying was performed with hot air drying of 6 (TC, lOrain.).
  • Example 5 shows the results. Table 5 shows that the present invention excels in the peeling state and the surface state, and the residual oil content was small. Table 5 Machine oil cleaning agent Exfoliated surface state. Residual oil Example 3 P-1 D-1 0/800 0/800 0.lppm Example 4 P-2 D-2 0/800 0/800 0.2 ⁇ Comparative Example 1 P-1 H Taro ⁇ ⁇ 0/800 0/800 0.2ppn Comparative Example 2 P-2 Aqueous cleaning agent 796/800 796/800 38.7 ppm
  • P-6 was prepared from the machine oil P-3.
  • Table 6 shows the composition.
  • Detergents D-3 to D-6 corresponding to this machine oil P-3 force, etc. P-6 were obtained in the same manner as in Example 1.
  • Table 7 shows the composition.
  • Oxygen-free copper IC lead frames (25mra X 200mni X 0.5mtn) were punched using the machine oils P-3 to P-6, respectively.
  • Cleaning was performed by a cleaning device.
  • the oil film distance in the close contact state before washing was about 10 ill. Detergency was evaluated in the same manner as in Example 3.
  • Table 8 shows the results. In Examples 5 and 6, drying by steam cleaning was performed under the same conditions as the bumps 3, and in Examples 7 and 8, warm air drying was performed under the same conditions as the Examples 4.
  • FIG. 2 shows the configuration of the cleaning device with a diameter of 9 mm.
  • Figure 2 shows an example of a cleaning device consisting of a plurality of cleaning tanks.
  • the cleaning equipment shown in the figure is roughly divided into a washing process, a cleaning (rinsing) process B, a detergent regenerating mechanism, a steam cleaning / drying mechanism SD, and a steam detergent regenerating mechanism E. It is configured.
  • the washing process A and the cleaning process B have overflow separation function and liquid level adjustment sensor.
  • arrows indicate the flow of the liquid.
  • the washing tank in the washing step A and the cleaning step B may be selected from single tank / multi-tank connection ffi depending on the washing time and cleaning quality, and the number of tanks in the multi-tank connection tank is also the same. is there.
  • a 3 ⁇ 'multi-tank connecting tank is used, and each tank is connected by a drain pipe (not shown) and an overflow pipe 8.
  • ultrasonic waves, rocking, mechanical heating, detergent heating, brushing, and the like are used in combination in each tank as needed, and thus cleaning performance is further improved.
  • nine ultrasonic generators are provided.
  • a dust removal filter 10 and a dirt detection device 11 are installed in the final tank in the purification process.
  • Various types of dust removal filters are selected depending on the material to be washed and the contents of the working oil.For example, a microporous ceramic filter with a pore size of about 1 to 20 m, a glass filter, and a polymer A system filter, or a combination of these filters, is preferably used.
  • the dirt detection device 11 is also a device to which an external spectrometer or an ultraviolet spectrometer is applied.
  • the washing / regenerating mechanism C performs separation by utilizing the difference in the boiling points of the components in the cleaning agent sent from the overflow pipe 8 and the oil-based dirt.
  • the regenerated cleaning agent is temporarily stored in the reserve tank 12 and then supplied to the cleaning tank in the purification step B.
  • the steam detergent regenerating mechanism E performs separation by utilizing the difference between each component in the detergent and the specificity of the steam detergent.
  • the separated detergent is supplied to the tank (12), and the steam detergent is supplied to the steam cleaner (3).
  • FIG. 3 shows the composition of the cleaning device S of the tenth embodiment.
  • FIG. 3 shows the structure of a cleaning apparatus composed of one cleaning tank.
  • the washing and concealment shown in the figure is roughly composed of a washing step A, a cleaning agent regenerating mechanism C, a steam washing and drying step D, and a steam washing and drawing E.
  • the cleaning process ⁇ has an overflow separation function and a liquid level adjustment sensor.
  • the same ultrasonic apparatus, dust removal filter and dirt detector as in Example 9 are installed in the cleaning tank.
  • the cleaning agent regenerator ⁇ C, the steam cleaning / drying process D and the steam cleaning agent regenerating mechanism E are the same as in the ninth embodiment, and perform the same functions.
  • Example 4 by using the tool oil P-2 using 42 Aroi manufactured lead frame (50 Jour X 15 Omni X 0.25 ⁇ ) contact surface 1 ⁇ 2 100 Jour 2 or more Gi ⁇ less than 2, 800 mm 2 or more 2500rani less than 2, 2500 mm 2 or more 4000 Jour less than 2, 4000 mm 2 or more 7000 negation less than 2 were punched so as to 7000 mm 2 or more.
  • Each lead frame was cleaned with a cleaning device of I0 using a cleaning agent D-1. In the cleaning process, the washing tank was filled with the cleaning agent D-1, the lead frame set in the basket was immersed, and ultrasonic cleaning was performed at 30 ° C, 5 min., 40 KHz. Then transferred to a steam cleaning tank, pel full O b octane (C g F 18) iO with (TC, 3min., It was dry with steam wash ⁇ .
  • C g F 18 full O b octane
  • Example 21 ' followed by Z or rinsing, followed by drying.
  • the drying method was as follows: (1), (2), (2), (3), (5), and (5) and Comparative Example 7 were dried with warm air. Drying was performed in Example 22 and Projection Example 30 and Projection Example 36 by vacuum drying, and the other Examples and Comparative Examples used steam cleaning ⁇ with the composition shown in the table, respectively. Drying was performed. After the cleaning, the cleaning performance was evaluated by determining the ion residue, the insulation resistance, the presence or absence of the white residue, and the drying time. The evaluation method is described below. Tables 9 to 13 show the evaluation results. According to the results of Tables 9 to 13, the present invention has a lower ion resistance, a lower insulation resistance value, no white residue, a faster drying time, and faster cleaning and drying properties as compared with the comparative example. showed that.
  • the resistance of the negative electrode of the comb-shaped substrate after drying was measured using a digital super resistance / micro flow meter (manufactured by Advantest Co., Ltd.). The resistance value is the average value measured three times.
  • the dried combs were observed under a microscope, and the combs were arbitrarily mutated by the number of 20 white combs observed.
  • the first cleaning agent of the present invention uses a solvent having a solubility parameter of 3 or less in the working oil used for the object to be washed and a solvent having a solubility parameter of 3 or less.
  • a solvent having a solubility parameter of 3 or less used for the object to be washed and a solvent having a solubility parameter of 3 or less.
  • the contact angle with the working oil within 15 °, the working oil existing in gaps such as a metal ribbon tightly wound with an oil film can be easily permeated and dissolved, and good cleaning can be performed.
  • the use of at least one component selected from the group consisting of polyorganosiloxanes and organic compounds having the above-mentioned properties as a detergent further improves the permeation solubility.
  • the washing of the present invention does not cause environmental destruction or environmental pollution as compared with the methane-based solvent or the salt-based solvent, and the washing ability is high.
  • the first washing method of the present invention includes washing and rinsing, and even steam washing and casting. Can be performed with one detergent, which is advantageous.
  • the cleaning of the precision part is more sufficiently performed.
  • the cleaning liquid and the vapor cleaning agent have a structure that can be easily separated and regenerated, so that the cleaning cost is greatly reduced. I do.
  • the second cleaning method of the present invention first of all, after cleaning with a polar cleaning device, rinsing is performed with a less polar or non-polar cleaning device, and then drying is performed. It can achieve both cleanability and dryness without causing environmental destruction and environmental pollution unlike fluorocarbon solvents and chlorine solvents.

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Description

明細書
洗浄剤、 洗浄方法および洗浄装置 技術分野
本発明は、 フロン系溶剤や塩素系溶剤等に代る洗浄剤、 洗净方法および洗浄 装置に関する。 背景技術
H I C、 モジュール、 実装基板などの電子部品および I (：、 トランジスター 用リードフレームやフープ材などの金属薄帯およびベアリングゃ精密微钿部品な どには、 その製造工程においてレジスト剤、 フラックス、 ソルダ一ペースト、 切 削油、 焼入油、 圧延油、 プレス油、 打ち抜き油、 弓 I抜き油、 組立油、 線引き油な どの水系または溶剤系の工作油や塵、 ほこりなどをはじめとするさまざまな汚れ が付着する。
たとえば、 プリント基板は、 基板そのもの （ベアボード） を製造する工程と、 この基板に I cや電子部品を実装する工程とに大別されるが、 ベアボードを ii する工程においては印刷、 エッチング作業で使用されるおもに酸、 アルカリなど が、実装する工程においては実装部品をハンダ付けする際のハンダ、 フラックス などの汚れが付着する。 とくに除去しなければならない汚れ物質は、 フラックス 中の活性剤およびこれと母材との酸 ί との反応生成物である CuC 12 や (RC00) 2 Cuなどの有機酸塩である。 これらは極性物質であるため、 残留すると吸湿により リーク、 マイグレーション、 絶緣抵抗値の低下、 ピン、 配線の腐食などを起こす。 この他、 半導体の製造工程においては、 イオン性物質の混入が重大な問題となり、 「ナトリウムパニック」 と呼ばれている。 また、 金属加工部品では、 これらの残 留により腐食、 変色などの問題が発生する。 このため、 これらの汚れ物質は、 次 工程迄または製品時には除去しておく必要がある。
従来、 これらの汚れの洗浄剤として、 フロン 113 に代表されるフロン系溶剤や、 トリクロロェタン、 トリクロロエチレン、 テトラクロロエチレン、 四塩 fb^素等 の有機溶剤が幅広く使用されている。 し力、し、 最近、 フロンの放出がオゾン層の破壊に魃がり、 人体や生物系に深刻 な影響を与-えることが明らかとなってきたことから、 オゾン破壊係数の高 L、フ口 ン 12やフロン 113 等は ト界的な樹莫で段階的に使用を削減し、 将来的には全廃の 方向に進んでいる。 また、 トリクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の塩素 系有機溶剂も、 土 や地下水等の汚染を引起こす等の環境問題にからんで、 使用 規制が強化される方向に進んでいる。
このような状況下にあつて、 現状のフロン系溶剤よりォゾン破壊係数の低いフ 口ン系物質が開発されつつあり、 既に工業的生産が一部で進められて 、る力 <、 こ れらとてもォゾン¾の破壊が皆無ではないことから、 好まし、、代替洗浄剤とは目 されていない。 このために、 多くの工業製品の洗浄を水洗浄、 アルカリ洗浄、 溶 剤洗净に切り替える試みがなされて I·、る。
たとえば、 プリン卜 S板などの洗浄に現在提案されている主な代替洗浄方法は、 水溶性フラックスを純水で除去する水系洗^方法、 溶剤でフラックスを除去した 後、 水によりリンスを行う準水系洗浄方法、 および炭化水素などの有機溶剤を用 I、る溶剤洗净方法などがある。
し力、しな力くら、 リ一ドフレームやフープ材などの金厲薄帯、 ベアリング、 精密 微細部品などは油膜の厚さで桕互に密卷した部分を有しているものも多く、 この 部分の油膜を取り除く洗浄は極めて ffl難であるとの問题がある。 たとえば打ち抜 き後のいわゆる 「定尺物」 のリードフレームなどは、 製造工程中の工作油でリー ドフレーム同士が互いに密笤している。 このため、 洗浄にあたっては油膜で密着 した間隙に洗^剤が浸透した上で工作油を溶解除去しなければならないが、 その ような洗浄剂としてフロン系溶剂ゃ塩素系溶剂以外の洗浄剤は見いだされていな い。
このようなリードフレームなどの洗浄過程において、 洗浄剤は密着した部品間 の間隙へ毛細管現象により浸透するが、 浸透するだけであれば、 表面張力の低い 溶剤が洗浄剤として適している力 ;'、 表面張力の低い溶剂は一般に無極性の溶剤が 多い。 ところ力 上述の工作油は、 非^に過酷な条件で使 fflされるため、 一般に 極性物質である油性剂、 極圧剂の添加≤を著しく多く含 する。 無極性の溶剂で ある表 ifi張力の低い溶剂は、 密^した部品問の ίίπ»への S透力は俊れているもの の溶解力が弱く代替洗浄に適していない。 このため、 フロン系溶剤や塩素系溶剤 に代替する洗净剤の開発を困難にしている。
一方、 プリン卜基板などの洗净において提案されている水系洗浄方法、 準水系 洗浄方法は極性物質の除去に高い性能力《期待されるが、 これらの利用はガラスェ ポキシ基板、 紙フエノール基板への水の吸着ある L、は浸透により表面絶縁抵抗な どの電気抵抗が 下するという問题がある。 さらにこれらの精密洗浄が要求され ている洗浄部品においては、 乾燥性および鍺、 変色、 乾燥ジミなどの乾燥後の外 観、 特性が iS下するという問 ®がある。
洗^後の 気特性を考慮した場台、 炭化水素などの無極性物質による溶剤洗浄 力《望ましいこととなる。 しかし、 炭化水素などの無極性物質では、 イオン性物質、 極性物質や強固な汚れに対する洗净性は期待できない。 すなわち、 洗浄に必要な 特性と乾燥に必要な特性とは ffl反する要素を含んでいる。 このために、 多くのェ 業製品の洗浄を水洗净、 ァルカリ猶、 溶剤洗浄に切り替える試みがなされてき た力 電子部品、 精密部品などの代替洗浄では困難を極めているのが現状である。 本発明は、 このような課 ¾iに対処するためになされたもので、 金属薄帯、 ベア リング、 精密微細部品などの油膜の厚さで相互に密着した部分を有している洗浄 対象物の洗浄剂にあつて、 フロン系溶剂ゃ塩素系溶剂のような洗净剤に匹敵する 洗浄能力を示し、 かつ ¾境破壊や環境汚染を引起こすことがない洗净剤、 および この洗净剤を用 、た洗净方法および洗净装置を提供することを目的とする。
また、 本発明は、 プリン卜 S板や実装部品などの電子部品の洗浄方法において、 フ口ン系溶剤や塩紫系溶剂を用いる洗净方法に匹敵する洗浄方法およびこの洗浄 方法を用 ^、た洗浄装置を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明の第 1の洗净剤は、 間隙部分を少なくとも一部に有する洗净対象物を 洗净する洗浄剤であって、 汚れを描成する少なくとも一つの成分との溶解度ノ、°ラ メータの差が 3以下である洗净成分を含有することを特徴とする。 また、 汚れを 描成する少なくとも一つの成分との溶解度パラメ一夕の差が 3以下で、 かつ接触 力 15° 以内である洗 成分を含有することを特徴とする。 また、 汚れを構成す る成分の内、 5ίΕ¾%以上の汚れ成分との溶解度パラメータの差が 3以下で、 力、 つ接触角が 以内である洗净成分をそれそ'れ含有することを特徴とする。
さらに^ 1の洗净剤がポリオルガノシロキサンおよび有. 素化合物から選ば れた少なくとも 1钲の成分を含有することを特徴とする。
本発明の^ 1の洗^剤の洗^対象物は、 油、 油性剤および極圧剤の少なくと も一成分を含有してなる工作油で処理されており、 また、 隙部分の油膜厚さは 0.001-2000 〃m の距離であることを特徴とする。
本発明の第 1の洗浄方法は、 1 隙部分を少なくとも一部に有する洗浄対象物を 上述の洗^剂を川いて洗净することを特徴とする。 また、 洗浄対象物を洗净する ェ ¾と、 この洗浄対^物の乾燥を行う工程とを有することを特徴とする。 さらに この蒸 洗净剤としてペルフルォ口化合物を用いることを特徴とする。
本発明の第 1の洗浄装置は、 工作油組成物の 隙部分を少なくとも一部に有す る洗^対象物を上述の洗净剤を用いて洗净する洗浄装置に: m、て、 洗浄装置が単 独槽または複数槽からなる洗浄手段、 乾燥手段、 洗浄槽よりオーバーフロ一した 洗净剤を蒸留する蒸留手段および Zまたは洗浄対象物を蒸気洗浄した蒸気洗浄剤 を ¾生分離する液分離装^を具備することを特徴とする。 また、 蒸留手段は蒸留 により られた留出液を する を有し、 洗净 ffiは所定の液面に保つ洗浄 液 E0センサーを有し、 所定の液面以下になると貯蔵槽ょり洗浄液が供給されォー バーフロ一されることにより洗净液 1¾を行わせることを特徴とする。 さらに、 洗净剂以外の成分を検知する装 i を洗净槽に具 ϋすることを特徴とする。
本発叨の^ 2の洗^方法はプリン卜 a板ゃ荬装部品などの 子部品の洗净方法 において、 溶解度パラメータが 9以上または誘¾率が 4以上の特性を有する極性 洗 剤で洗净対象物を洗^する工程と、 洗^工程後に溶解度パラメ一夕が 9未満 および誘 ¾4が 4未満の特性を^する洗浄剤ですすぐ工程および乾燥工程から選 ばれた少なくとも 1つの工程とを有することを特徴とする。
本 ½叨の^ 1の洗浄剂は、 洗净剂の洗浄性を左右する¾因が洗浄対象物に付着 している工作油の &紐成に対する洗^剂成分の溶解度ノ、'ラメ一タ、 表 ϊίΰ張力に大 きく依存していることを兄出だすことによりなされた。 すなわち、 工作油の各組 成を^慮して洗^剂糾成物を最適なものとし、 この洗净剤を用いて'冼净すること で、 密着した部品の間隙への浸透性と、 工作油の各組成を洗浄可能とする溶解力 を合せ持つことができるようになる。 その結梁、 従来フロン系溶剤や塩素系溶剤 以外では洗^が困難であつた、 油で密着した部品の洗浄が可能となつた。
以下、 本発明の第 1の洗浄剂、 洗浄方法、 洗净装置について説明する。
まず本発明に係わる洗净対象物は、 工作油の油膜を介して接触する部分を少な くとも一部に有する材料からなり、 金属、 半金厲、 セラミックス、 プラスチック 材料等からなり、 とくに限定されない。 金属、 半金厲としては、 鉄、 アルミニゥ 厶、 シリコン、 銅、 ステンレスなどが、 セラミックスとしては、 窒化けい素、 炭 化けい尜、 酸化アルミニウム、 ガラス、 磁器などが、 プラスチックとしては、 ポ リァミ ド、 ポリイミ ド、 ポリオレフィン、 ポリエステル、 ァクリル樹脂などが例 示され、 またこれらの複合材料であってもよい。 具体的には金属部品、 表面処理 部品、 子部品、 半導体部品、 気部品、 精密機威部品、 光学部品、 ガラス部品、 セラミックス部品等である。
とくに本発明に係わる洗浄対 gi物として、 たとえば、 図 1 Aおよび図 1 Bに示 すトランジスター用リードフレームがある。 図 1 Aは平面図を、 図 1 Bは図 1 A の A— A断面図を表す。 このようなリードフレームは金属薄帯 1が相互に工作油 の油膜 2を介して接触している。 油膜の厚さは、 薄いもので 0.001 m のも のもある力 本允明の洗浄剂を使 fflすることにより、 強固に密 ¾している薄帯同 士の [¾]!¾'(に浸透し工作油を容易に洗 することができる。 また、 油膜の厚さが 2 000 ma をこえると密 した状態になりにくく、 他の洗浄剂ゃ洗浄方法でも洗浄 可能である。 本発明に係わる洗净対象物は油膜を介して接触する部分を一部に有 するが、 O . Oi // tn 〜100 πι の油膜距離で密猜している洗净対象物がとくに好 ましい。 また、 接触する部分を一部に有するとは、 たとえば、 ベアリングのよう に一点部分においても接触している場合も含むことをいう。 また、 各金属薄帯 1 相互の接触 1¾ϊが iOOirnn2 以上のリードフレームに適用できる。 好適には 100關 2 以上、 δθθπιπι2 以上、 2500rnni2 以上、 4画關2 以上にそれぞれ適用でき、 最も 好ましい洗^対象物としては接触 Εί が 7ϋ00ππιι2 以上である。
つぎに本允明に係わる洗浄 ¾物に付 ¾している工作油について説明する。 こ の工作油は 削油、 焼入油、 圧延油、 プレス油、 打ち抜き油、 引抜き油、 組立油、 線引き油などの水系または溶剤系の油剤をいい、 基油、 油性剤および極圧剤の少 なくとも一成分を含むものである。
^油としては、 合成油、 鉱物油および天然油脂などがある。 合成油としてはポ リオールエステル、 ジエステル、 ポリオレフイン、 ジアルキルベンゼン、 ポリエ チレングリコール類、 アルキルジフエ二ルエーテル、 アルキルナフタレン、 ポリ フエニルエーテル、 シリコーンオイル、 イソパラフィン、 燐酸エステル、 けい酸 塩、 ふつ素化合物等を挙げることができる。 鉱物油としては溶剤精製または水添 精製 ¾油剤および低温流動性を改善した低温流動点- S油剤等を挙げることができ る。 油脂としては動物性、 植物性油脂^の天然油脂などの脂肪酸グリセリ ド等を 举げることができる。
油性剂としては、 ォレイン酸、 ステアリン酸、 イソステアリン酸、 パルミチン 酸、 ァラキン酸、 セロチン酸などの高級脂肪酸、 ォレイルアルコール、 ステアリ ルァルコールなどの長 ァルコール等を挙げることができる。
極圧剂としては、 ジフエニルジスルフィ ド、 ジドデシルジスルフィ ド、 ジベン ジルジスルフィ ド、 硫^等の硫贸化合物、 亚燐酸トリラウリル、 燐酸トリラウリ ル、 ラウリル酸ホスフェート、 亜燐酸ジラウリル等の燐化合物、 モノクロ口ベン ゼン、 ペンタクロロジフエ二ル、 塩素化パラフィン、 へキサクロロェタン、 トリ クロロステアリン酸メチル、 ペン夕クロロステアリン酸メチル等の塩素化合物、 ジチォ燐酸亚鉛、 ジチォ燐酸モリブデン、 キサン卜ゲン酸モリブデン、 トリベン ジル硼酸などの有機金属化合物等を举げることができる。
この他工作油としては、 川途に応じ乳化剤ゃ抗乳化剤、 燐酸エステル、 ジチォ 燐酸金 ^塩などの耐摩½剂ある、、は摩耗防止剂などが用いられ、 さらには酸化防 止剤、 界面活性剤、 水 ·酸 捉剤、 溃净分散剤、 消泡剤、 金属不活性剤、 流動点 降下剤、 粘度指数向上剂、 腐贪防止剤、 防 剤などの各種添加剤を使用すること ができる。 これら添加剤が工作油の添加剤として高濃度量添加される場合は、 そ の添加剂との溶解度 、"ラメ一夕の差が 3以下である洗 成分、 または接触角が 15
° 以内で、 力、つ溶解度パラメ一夕の^が 3以下である洗净成分を少なくとも含有 する'冼净剂を使川することカ<好ましい。
本発明に係わる溶解度パラメ一夕 （以下、 （5と ¾す） は、 つぎの（1) 式で定籙 される。
δ= (ΔΕ/V) 1/2 (1)
ここで、 ΔΕは分子凝染エネルギー（cal/rool〉 を、 Vは分子容 (ml/mol)をそれぞ れ表す。 すなわち、 δは凝集エネルギー密度の平方根に相当する。
混合により容稷が変化しない場合、 成分 1と成分 2とを混合溶解させるときの 溶解熱 AHmは J.ll.Hildebrand によりつぎの（2〉 式で表される。
△ Hm = Vm (δϊ -ό„ ) 2 * , - Φ2 (2)
ここで、 Vrr^¾合物の全容 ¾Kml)を、 は容積分率を、 添字 1、 2は成分 1と 成分 2とをそれぞれ ¾す。
(2) 式より、 成分 1と成分 2とは 5丄 と <52 との差が小さいほど溶解熱 AHm が小さくなり、 相溶性に優れることになる。
本発明に係わる洗净対 物を洗^するにあっては、 工作油成分と洗浄成分との 5の差が 3以下であると、 工作油成分を充分溶解除去できる。
この δは蒸発潜熱法や分子引力定数法等の方法のいずれかを用いて求めること ができる。 <5の測定方法についてはとくに制限なく、 いずれかの方法で求めた δ 値が木発明の条件を満たして 、ればよい。 一般には、 沸点が測定できる物質につ いては蒸允潜熱法で求められた ίί£を使用し、 沸点が则定できない、 あるいは測定 しにく t、物質であつて化学描造式が既知の物質については分子引力定数法による ίίίを使用する。
蒸発潜熱法は、 （3) 式より ΔΗを求め、 この値をもとに（4) より ΔΕを求め、 (1) 式より誘導される（5) 式により 5を求める方法である。 この方法は最も直接 的で ΓΕ確に <5を 算できる。
ΔΗ25 = 23.7Tb +0.020 Tb 2 -2950 (3)
ΑΕ=ΔΗ— RT (4)
δ = (ΔΕ/V) 1/2 = { (d/M) ΔΕ} 1/2 …… "(5)
ここで、 Tbは沸点 （K) を、 Rは気休定数 （i.986cal/mol) を、 Tは絶対^
(K) を、 dは密度 （g/ral) を、 Mは分子 (g/mol ) をそれぞれ表す。
たとえば、 ベースオイルである流動パラフィンの場合は、 主成分 C1()H29とす ると、 M = 142.29、 T b =200 °C(-473 ) 、 d =0.896(g/ml) であるので、 ΔΗ25 = 23.7 X473 +0.020 4732 -2950 = 12192.5、
ΔΕ = 12192.5 - 1.986 X 298 = 11600.7 、
o = {(0.896/142.29)xil600.7 } 1/2 =8.55となる。
水素結台を含む化合物の溶解度パラメ一夕 （<5e ) の場台は、 このようにして 得られた 5 (2 [に以下の拙正 (直を加えることにより得られる。 アルコール類； δ = 0+1.4、 エステル類； δ ρ = δ
し +0.6、 ケトン類； （ Ρ =5+0.5。 なお、 沸点が ioo°c以上の場台は ¾正を必要としない。
分子引力定数法は、 化台物の分子を描成する各官能基 （原子または原子団） の 特性 ί直すなわち分子引力 （G) の総計と分子容とから δを求める方法であって、 溶剤類と異なつて蒸発し難 t、樹脂などの ( 値を求める場合に有用である。 δは (6 ) 式により求める。
5 =∑G/V=d ·∑G/ (6)
ここで、 Gは分子凝染エネルギーと分子容との嵇 （分子容凝集エネルギー） に 相当し Sma Π等により G値が発表されている。
たとえば、 極圧剂である硫化油脂の硫黄の場合は、 M==32.07 、 d=2.07(g/m 1) であり、 Smallによる GiiSは 225[ca卜 ml)1/2 Zmol]であるので、
ό =2.07 X 225 /32.07 =14.5となる。
また、 混合物の <5 m は、 一般に各成分の 5のモル分率に対する加重平均値とし て（7) 式により求められる。 ここで、 添字 i は i 成分を表す。
たとえば、 ベースオイルである流動パラフィンを 0.43モル、 硫黄を 1モル含有 する硫化油脂の場合は、
om =(1/(1+0.43)) 14.5+ (0.43/(1+0. 3)) X8.58 = 12.7となる。
本発明の洗浄剤を特徴づける接触角は、 油膜の厚さで相互に密着した部分に対 する浸透力の指標となりうる特性碴で、 以下の方法で i!定される。
すりガラス上に工作油成分を 布し、 その上に接触角を測定されるべき洗浄成 分を 2 1 ¾下し、 その接触 を接触角計 （たとえば協和界面科学株式会社製、
CA-S 150型） にて測定する。 洗浄成分の液滴は、 滴下後速やかにぬれ広 がるものもあるため、 滴下後 2秒以内に測定を完了する。 接触角測定により、 ェ 作油成分と洗净成分とのぬれ性が評価でき、 これにより工作油成分が付着した洗 净対象物への間隙への浸透性が予測できる。 なお、 5および接触角の測定は 25 てで行う。
本発明に係わる洗浄対象物を洗浄するにあっては、 工作油成分と洗浄成分との (5の差力く 3以下であり、 かつ上述の接触角が^。 以内であると、 リードフレーム やフープ材等の金属薄帯同士が油膜の厚さで相互に密着した部分にも容易に洗浄 剤が浸透した上で工作油成分を充分溶解除去することができる。 なお、 5の差が
2以下、 より好ましくは i以下であり、 接触角が 10° 以内、 より好ましくは 5。 以下である。
工作油成分が基油、 油性剤および極圧剤のすべてを含有する場合、 本発明の洗 浄剤は、 各洗浄剤成分それぞれが上述の 5および接触角の条件を満たすことが好 しい。
本発明の洗浄剤はポリオルガノシ口キサンおよび有^素化合物から選ばれた 少なくとも 1種の成分を含有する。 ポリオルガノシロキサンは、 以下の式で表せ るポリオルガノシロキサン力 了-ましい。
一般式 (1 ) ：
Figure imgf000011_0001
( I )
(式中、 Rは同一または相異なる置換または非置換の iffiの有機基、 1は 0- の整数を示す)'で表される直鎖状ポリジオルガノシロキサン、
および 一般式 (1 1 )
Figure imgf000011_0002
(式中、 Rは同一または ffl異なる置換または非置換の 1価の有機 、 m は 3〜 7 の整数を示す）
で表される環状ポリジオルガノシロキサンから選ばれた少なくとも 1種の低分子
Sポリオルガノシロキサンである。
このような低分子; S:ポリオルガノシロキサンは、 汚れに対して強力な浸透力を 発 すると共に、 本発明における特徴的な成分である。 上記 (1) 式および（1 1)式 中の Rは、 置換または非置換の lffiの有機基-であり、 例えばメチル基、 ェチル基、 プロピル S、 ブチル基等のアルキル基やフエニル基のような 1価の非置換炭化水 紫 S、 トリフロロメチル S、 3.3, 3-トリフルォロプロピル基のような 1価の置換 炭化水素基等が例示され、 また上記（1 ) 式における末端の Rとしては、 さらにァ ミノ S、 アミ ド S -、 アクリル酸エステル基、 メルカブタン基等が例示されるが、 系の安定性、 饨允性の維持等からメチル基が最も好ましい。
低分子 ポリオルガノシロキサンとしては、 浸透力と洗净性の点から環状構造 を有するォクタメチルシクロテトラシロキサン、 デカメチルシクロペンタシロキ サンおよびこれらの混合物や、 直敏状構造を有するォク夕メチル卜リシロキサン、 デカメチルテトラシロキサン等の使用力《特に好ましい。 なお、 アルカリ性が強い 洗净剤成分を有する工作油では、 ポリシロキサンの安定性の点から、 上記 (1) 式 で示される ΰϊ ί状 ½造を するものが好まし L、。
本発明の洗浄剤成分に係わる有機炭索化合物は、 ノルマルおよびイソパラフィ ン類、 ォレフィ ン類等の脂肪族炭化水素化合物、 シクロパラフィン類、 シクロォ レフィン類等の脂環族炭化水索化合物、 芳香族炭化水紫化合物、 アルコール類、 ケトン類、 エステル類、 脂肪酸類、 弗化炭化水素類等がある。 たとえば、 ノルマ ルデカン、 イソ ドデカン、 ガソリン、 ゴム揮発油、 ミネラルスピリッ ト、 灯油、 ナフテン系炭化水素 （沸点 LGO-200 °C) 、 テレビン油、 リモネン、 ベンゼン、 ト ルェン、 キシレン、 メタノール、 エタノール、 プロパノール、 ノルマルブタノ一 ル、 ノルマルへキサノール、 2-ェチルへキサノール、 ノルマルォクタノール、 シ クロへキサノール、 アセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイソブチルケトン、 ジイソプチルケトン、 シクロへキサノン、 酢酸メチル、 酢酸ェチル、 酢酸プチル、 ジエチレングリコールモノブチルエーテル、 し酸ェチル、 ォクタデカフルォロォ ク夕ン等を举げることができる。 本発明の洗浄剤組成とその配合比率は、 油膜で密着した洗净対象物の油膜成分 を考慮して定めることができる。
洗净剤組成については、 油膜成分のいずれ力、一つを対象にして洗浄剤成分を定 めることができる。 とくに基油、 油性剂または極圧剤のいずれか一つを対象にす ること力 了-ましい。
工作油の基油に対する洗浄剤成分としては、 低分子量ポリオルガノシロキサン、 脂肪 化水素化合物および芳香族炭化水素化合物を配合することが好ましく、 とくに低分子！:ポリオルガノシロキサンが好ましい。
油性剤に対する洗浄剤成分としては、 脂肪族炭化水素化合物、 芳香族炭化水素 化合物および低分子 ポリオルガノシロキサンを配合することが好ましく、 とく に脂肪^^化水索化合物が好ましい。
極圧剂に対する洗浄剂成分としては、 アルコール類、 ケトン類、 エステル類、 脂肪酸類を配台することが好ましく、 とくに炭素数 5〜12の脂肪族アルコールが 好ましい。
また低分子盘ポリオルガノシロキサンを併用することがとくに好ましい。 とく に、 上述の（1 ) 式や（1 1)式で表される低分子量ポリオルガノシロキサンを含有す る洗^剤は、 金厲薄 界面に対する強力な浸透力と、 その洗^力とによって、 従 来から使用されているフロン系に匹敵する洗浄効架が得られる。
上述の洗 剤成分の一例を表 1、 表 2および表 3にそれぞれ示す。 表 1は基油 としての鉱物油 値； 8) を、 表 2は油性剂としてのォレイン酸 （<5値； 9) を、 表 3は極性剤としての硫化油脂 （<5値； 1 2) をそれぞれ使用する場合に対 する洗浄剂成分の例である。
(以下余白）
0-5未潢 5-10未脔 10-15未満
5- 6未満 オク^カフ 口オクタン
6-7未脔 オタタメチ Aシクロテ シロキサン
ノ マ デカン '； )ィ'/プチルケトン
7-8未潢 ィ ' デカン
ナ 7テン (bpl60-200t)
8-S未脔 テ ビン H
ノ マ Aプロどルベンゼン
S-10未耩 キジレン シ πへキサ ン -;?エチレン ベンゼン モゾプチ エーテ 注） 基油としての鉉物油の 5萑； 8
表 2
Figure imgf000015_0001
注） 油性剤としてのォレイン酸の 5楦； 9 T/JP94/00796 表 3
Figure imgf000016_0001
注） S性剤としての琉化油 J旨の <5值； 12
4 - 洗浄剤配台比率につ、、ては、 油膜成分の組成を考慮して定めることができる。 たとえば、 油股:成分の組成比率が S油 60 SS%、 油性剤 30重量％、 極圧剤 1 0 であれば、 油膜成分に対応した洗浄剤成分をそれぞれ 60重量％、 30 重 a%、 10 重量％とすればよい。 一般に、 最近の微細加工に対応した工作油の 組成を考慮した場台、 極圧剤に対する洗浄剤成分を 10 〜 20 重量％とし、 残り を基油と汕性剂に対する洗浄剂成分とするのが好ましい。 その際、 基油と油性剤 に対する洗'净剤成分の比率は、 S油に対する洗浄剤 油性剤に対する洗浄剤 = 10 /90〜90/^0とするのが好ましい。
好ましい洗 剤の一例を以下に示す。
低分子 Sポリオルガノシロキサンおよび炭化水素： 80 ~ 90重量％
(ここで、 低分子盘ポリオルガノシロキサン/炭化水素
Figure imgf000017_0001
アルコール額、 ケトン類、 エステル類またはポリエ一テル類： 10 〜 20重量％。 上述の洗浄剤を用いて洗^する方法としては、 たとえば油膜で密着した洗浄対 象物を密 Sした状態のままで洗浄剂に浸渣し、 超音波洗浄、 揺動、 機械的撹拌、 加温、 ブラッシング等による洗浄を行った後、 乾燥等による辻上げを行う。
また、 乾 工程は蒸気洗浄による乾 を行うことが好まし L、。 蒸気洗浄による 阜 によれば、 阜¾¾仕上げをより良好にすることができ、 精密洗浄等に好適であ る。 蒸気洗净剂としては、 ①蒸気洗浄剤と前工程から持ち込まれる液との相溶性 に俊れていること、 具体的には <5の差が 3以下であること、 気洗净剤の蒸発 潜熱および蒸気洗净剤と前工程から持ち込まれる液との蒸発潜熱の差が小さいこ と、 具体的には蒸発潜熱の差が 3倍以下であり、 蒸発潜熱の ί直自体として 200cal
/g以下であること、 ③蒸気洗浄時の被洗浄物表面の温度より高 、沸点を有するこ と、 具体的には 30°C以上 i L、値であること等の条件を満たす蒸気洗净剤カ《本発明 に係る蒸気洗浄剤として適している。 S本的には上記①および②の条件を満足す るものであればよく、 より好ましくは③の条件をも満足するものである。 このよ うな条件を満足するものとして、 ペルフルォロ化合物、 低分子 ポリオルガノシ ロキサン、 脂肪 化水^、 芳 化水索、 ハロゲン化炭化水素などカ 示さ れる。 これらの屮でもシミを生じない良好な蒸気乾 力 (可能であることから、 ぺ ルフルォロ化合物、 低分子- ϋポリオルガノシロキサン、 ハロゲンィ 化水素が好 ましく、 引火性が少なくォゾン II破壊がな L とからとくにペルフルォロ化合物 を使用することが好ましい。
たとえば、
—般式（m) ： cn F2n'2 (Ill)
(式中、.. nは 4~12の整数を示す）
で表されるようなペルフルォロ化合物や、 さらに
—群
7 、 （C5 F n) 3
Figure imgf000018_0001
CF 3
CFo --0CFCF2 ^ ~-0CF2 -g— OCFg
(式中、 qおよび sは任意の整数を示す）
等で表されるペルフルォ口化合物を用いることも可能である。 これらペルフル ォロ化台物は、 δ値力《 5〜 6f呈度、 蒸発潜熱が 20cal/g程度であり、 また沸点は
Y
50て〜 200°C程度まで各種のものがあり、 上記①〜③の条件を全て満足するもの である。 突際の洗浄にあたっては、 50。C~ 150°C程度の沸点を有するものが好ま しい。 なお、 ペルフルォロ化合物は、 ほとんどの有機溶剤と相溶性を示さないた め、 従来はパーティクルを除去するため以外の蒸気洗浄剤として (^することが できなかったが、 本発明においては、 ポリオルガノシロキサンや有機炭素化合物 を洗浄剤として使 fflしており、 これらと相溶性を示すため、 蒸気洗浄剤として使 用することができる。
本発明に使用されるペルフルォロ化合物の代表的な工業的製造方法は、 該当す る炭化水素の' 解フッ素化法による Hの Fへの置換である。 したがって、 反応条 件によっては Fへの S換が完全にならず、 H、 Fが各々の炭素に結台したハイ ド 口フルォロ化合物 （HFC類） がペルフルォロ化合物 （PFC類） 中に残留する。 このような副生物 （HFC類） あるいはペルフルォロ化 物とこれらの混合物
(PFC¾ri+HFC¾f を fflいてもペルフルォロ化合物と同様に使用することが できる。
また、 本発明にあってはハイドロフルォロ化合物 （HF C類） を蒸気洗浄剤と して使用することができる。
そのようなハイドロフルォロ化合物は、
一般式 (V) ： HM F2N + 2一 m、 CN HM F2N-M、 C„ HM F2N-2一 m、 -(V) で示される化合物カ《好ましい。 ここで nは i〜 10、 mは 0〜 20 の範囲にある ものが実用的な沸点範囲にあるため好ましい。 具体的には C5 H! F M、 C5 H 2 F 10、 C5 H3 F9、 C, H3 F7、 C6 H2 F 12等を挙げることができる。 さらに、 ハロゲンの導入により P F C類や HF C類の溶解力が改良され、 力、つ オゾン破壊係数が低いハロゲン化ハイ ドロフルォロ化合物 （たとえば HC F C類） も使用することができる。 具体的には C 3 H, C 12 F5 . C2 H2 C 12 F2 , 等を挙げることができる。
ペルフルォ口化合物の蒸気洗浄剤は、 それ単独で用 、なければならないもので はなく、 例えばイソプロピルアルコールとの混合物として、 あるいはポリオルガ ノシロキサンや有機炭素化合物等の他の溶剤を配合した組成物として用いること も可能である。 なお、 配合する有機溶剤として、 フロン系溶剤や塩素系溶剤等を 必ずしも俳除するものでない。 これは、 もちろん 境汚染の点からいえば用いな い方がよいが、 その全廃の途中過 ¾としては有 fflである。
このように、 混合物を蒸気洗净剂として使用する際には、 混合するものどうし の <5値や蒸発潜熱を、 上記①および②の条件を満足させることカ《好まい、。 それ ぞれの数航は、 上述した碴と同様である。 また、 中間的な 5値や蒸発潜熱を有す る有機溶剤を介在させることも有効である。
つぎに、 上述の本発明の第 1の洗净剤および洗净方法に好適な洗浄装置につい て説明する。
本発明の第 1の洗 ¾置は、 独 または複数 からなる洗浄手段、 乾燥手段、 洗浄槽ょりオーバーフローした洗净剂を蒸留する蒸留手段および または洗'净対 象物を蒸気冼 した蒸気洗净剂を 生分離する液分離装 ϋを具備する。 蒸留装置 および液分離装; Sは洗浄の ¾中または f 止時にお 、ても稼砌することカ《できる。 蒸留装置および液分離 苣は洗^剂および蒸気洗^剂を 95 ≤%以上の ^で 分離することが好ましい。 液分離装 a:としては、 比 a差を利用した装置や 装 置が^示されるが、 蒸気洗^剤としてペルフルォロ化合物を使用する場合は比重 差を利用した装置が好ましい。
洗净槽には必要に応じて超音波、 揺動、 機械的搅拌、 洗浄剤加温、 ブラッシン グ等の洗浄補助装置を併用する二とができる。 また、 洗浄剤以外の成分である、 たとえば圧延油、 加工油などの汚染物質およびその濃度を検知する装置を洗浄槽 に具備することができる。 検知装置としては、 とくに制限はないが、 微量の汚染 物質を検出定！:することのできる赤外線分光 計や紫外線分光 3 ^計などを応 用した装- が好ましい。 さらに、 検知装置の前にゴミ除去フィルターを設置する ことが検知装置の感度を上げるために好ましい。
洗净対 ¾物を洗浄した後の洗浄剤は洗净槽上部よりオーバーフローする力 こ のオーバーフロー液は蒸留装置に導かれここで蒸留により再生分離される。 再生 分離された洗浄剤は貯 ½ίに蓄えられた後に洗浄 ί§に設置された液面センサーと連 動した洗净剤 給手段により再び洗^ wに ί¾-給される。
蒸気洗浄剂は蒸気洗浄 の下部より比 IE差を利用した液分離装置に導かれここ で他の成分と分離される。
このような洗净装置とすることにより、 洗浄剤および蒸気洗净剂を効率よく再 使用することができ、 洗^廃液を少なくすることができ、 ^境衛生上も有利とな 上述のように、 本発 n/jの^ 1の洗浄剤は、 工作油の成分と洗浄剤との接触角が 15。 以内であると油膜で密 S-したリードフレームなどの間隙に洗浄剤力'容易に浸 透する。 また、 <5の 力《 3以下であると、 相互溶解性に優れるため、 前述の間隙 に存在する油汚れなどを容易に溶解洗'净除去することができる。
本発明の第 1の洗浄方法にあっては、 洗 ^工程と蒸気洗浄乾燥工程とを有する ことにより、 粘密部品の洗净乾 を容易にすることができる。 とくに、 ポリオル ガノシロキサンゃ有機炭^化合物と相溶性を示すペルフルォ口化合物を蒸気洗浄 剤に使用することにより、 洗净乾 ί上上げをより良好にすることができる。 さらに、 本発明の第 1の洗浄装置は、 蒸留装置および または液分離装置を具 備するので、 洗浄剤および蒸気洗浄剤を分離再生しながら使用することができる。 なお、 この洗浄装置は以下に述べる第 2の洗浄方法に用いることもできる。
本発明の第 2の洗浄方法は、 電子部品などを溶解度パラメ一夕 （<5 ) が 9以上 または誘電率が 4以上の極性溶剤による洗浄の後、 溶解度パラメータ （ が 9 未満および誘電率が 4未満の洗浄剤ですすぎおよび Zまたは乾燥を行うという機 能分離を図ることにより、 被洗浄物に優れた洗浄仕上がり性を付与できることを 見出だすことによりなされた。
以下、 本発明の第 2の洗浄方法について説明する。
本発明において、 洗浄とは洗浄対象物に付着している汚れの濃度を最小にする 力、、 または除去することをいう。 また、 すすぎとは洗浄対象物に付着している洗 浄剤の濃度を最小にするか、 または除去することをいう。 さらに乾燥とは洗浄剤 あるいはすすぎ剤を洗浄対象物から蒸発させるか除去することをいい、 自然^、 真空乾燥、 温風乾燥、 蒸気乾燥、 さらにはより蒸気圧の高い溶剤による置換する などの方法がある。
本発明における極性洗浄剤は、 有極性に関連する因子である溶解度パラメータ、 誘電率、 双極子モーメント、 分子分極率、 解離定数、 分子屈折率、 酸一塩基相互 作用などにより定められる。 本発明においては 5値が 9以上または誘電率が 4以 上あれば極性洗浄剤として使用できる。 また、 双極子モーメントは 1〜5 Dの範 囲にあること力《好ましい。 なお 1〜1.5 Dの範囲は境界領域である。
好ましい極性洗浄剤は、 <5値が 9〜； または誘電率が 4〜45の範囲である。 と くにフラックスの活性剤成分や加工油、 切削油などの極圧添加剤等の除去に使用 される極性洗浄剤は ( 値が 9〜： L4の範囲にあればよく、 より好ましくは 10〜13の 範囲である。 <5値が 14以下であれば、 5値が 9未満のすすぎ洗浄剤との相溶性が よくなるため、 すすぎ工程による洗浄剤の除去効果を充分付与できる。 また、 6 値が 9以上の極性洗浄剤であれば、 フラックスや加工油、 切削油中のイオン性物 質の除去が良好に行われる。
δ値が 9〜14または誘電率が 4〜45の範囲をとることのできる極性洗浄剤とし ては、 アルコール類、 グリコール類、 フエノール類、 ケ卜ン類、 脂肪酸およひ 無水物類、 エステル類、 了ミン類、 了ミ ド類、 4級ァンモニゥム塩、 二トリル類、 モルホリン類、 スルホキシド類、 スルトン類、 燐酸類およびこれらの誘導体類、 N-メチル -2 - ピロリ ドンを挙げることができる。
Αί本的には、 アルコール類としてメタノール、 エタノール、 プロパノール、 ノ ルマルへキサノール、 3 , 5 , 5-トリメチルへキサノール、 2-ェチルへキサノール、 ノルマルォク夕ノール、 ノルマルブ夕ノール、 シクロへキサノール、 ベンジルァ ルコールを、 グリコール類としてプロピレングリコールモノェチルェ一テル、 プ 口ピレングリコールモノブチルエーテル、 エチレングリコールモノプチルェ一テ ルやその誘導体を、 フエノール類としてオルトクレゾール、 メタクレブール、 ノ、' ラクレゾ一ルやその誘導体を、 ケトン額としてァセトフエノン、 アセトン、 メチ ルェチルケトン、 メチルイソブチルケトン、 ジイソプチルケトン、 シクロへキサ ノンやその誘導体を、 脂肪酸および酸無水物類として酢酸、 無水酢酸やその誘導 体を、 エステル類として酢酸メチル、 g乍酸ェチル、 詐酸ブチル、 乳酸ェチル、 乳 酸メチル、 シユウ酸ジェチルやその誘導体を、 アミン類としてェチルアミン、 レジメチルニトロアミンやその誘導体を、 ァミ ド類として ジメチルァセトァ ミ ド、 Ν, Ν-ジメチルホル厶アミ ド、 Ν, Ν-ジェチルホルムアミ ド、 -ェチルァセト アミ ドやその誘導 ί本を、 4級アンモニゥ厶塩としてテ卜ラメチルアンモニゥ厶ゃ その誘 体を、 二トリル類としてィソブチルニ卜リル、 プロピオ二トリル、 ァセ トニトリルやその誘^体を、 モルホリン類としてェチルモルホリン、 Ν-ァセチル モルホリン、 Ν -ホルミルモルホリンやその誘導体を、 スルホキシド類としてジメ チルスルホキシドやその誘導体を、 スル卜ン類としてプロパンスルトンやその誘 導休を、 燐酸類として燐酸卜リェチル、 燐酸卜リブチルやその誘導体を例示する こと力《できる。 これらは単 ¾kまたは組み合わせて使用することができる。
本発明における 5値が 9未満および誘' 率が 4未満の洗浄剤としては、 ポリオ ルガノシロキサン類、 炭化水素類、 ペルフルォロカーボン類、 ハイ ドロフルォロ カーボン類、 エーテル類、 ァセタール類を挙げることができる。 具体的には、 ポ リオルガノシロキサン： としてォクタメチルシクロテトラシロキサン、 デカメチ ルシクロペンタシロキサンなどの ί 分子 ポリオルガノシロキサンやその誘導体、 炭化水素お iとして I Ρソルベント 1 ϋ 1 6、 1 6 2 0、 2 0 2 8、 2 8 3 5 (出 光石油化学社製、 商品名） などのイソパラフィ ン類、 シヱルゾール D40、 D 70
(シェルジャノ、°ン社製、 商品名 ) などのイソパラフィ ン類とナフテンとの混合溶 媒、 ペルフルォ口カーボン類として前述の一般式 （ 1 H )および 造式（ 1 V)で示さ れるペルフルォロ化合物、 ハイ ドロフルォロカーボン類として前述の一般式 (V) で示されるハイ ドロフルォロ化合物、 エーテル類として 1.4-ジォキサンやその誘 導体、 ァセタール類としてメチラ一ルやその誘導体を例示することができる。 こ れらは単独または紐み合わせて使用することができる。
-とくに低分子 Sポリオルガノシロキサンは、 前述の一般式 （1)および一般式 ( 1 1 ) で表せるポリォルガノンロキサンカ〈好ましく、 （ 1 ) 式および（ Π )式中の Rは、 置換または非置換の 1価の有機基であり、 例えばメチル基、 ェチル基、 プロピル -、 ブチル S等のアルキル 25ゃフヱニル基のような i価の非置換炭化水素基、 ト リフロロメチル基、 3, 3, 3-トリフルォロプロピル基のような 1価の 化水素 S等が例示され、 また上記（1) 式における末端の Rとしては、 さらにアミノ基、 アミ ド基、 アクリル酸エステル基、 メルカブタン基等が例示されるが、 系の安定 性、 揮発性の維持等からメチル Sが最も好ましい。
上述の < iiSが 9〜Uまたは誘電率が 4~45の極性洗 剤の例を表 4 ( 1 ) に、 5碴が 9未満および誘 ¾ が 4未満の洗浄剤の例を表 4 ( 2) にそれぞれ示す。
(以下余白）
表 4 (1 )
Figure imgf000024_0001
表 4 ( 2 )
Figure imgf000025_0001
注） 本表の双極子モーメン卜値は参考値で各種文献から引用して併記した ものである。 なお、 この双極子モーメント値は、 温度変化法、 屈折率法、 溶液法などの測定方法により変化するため、 本表の双極子モーメン卜値 から S値、 誘電率を判断できるものでない。
本発明の第 2の洗净方法におけるすすぎ工程で使用する 5値が 9未満および誘 ¾率が 4未 の洗净剤は洗净対象物に付 ®している洗 剤の を最小にするか、 または除去するすすぎ効¾だけでなく、 フラックス中のロジン成分や加工油中の 基油などの溶解力もある。 したがって《5艇が 9~14または誘電率が 4〜45の範囲 にある極性洗浄剤と <5値が 9未満および誘電率が 4未満の洗浄剤とを混合して使 用することができる。 とくに極性洗浄剤と低分子量ポリオルガノシロキサンおよ び/または^化水素類とを混合してなる洗浄剤で洗浄を行 、、 その後 5値が 9未 ¾および誘^率が 4未 の洗净剤ですすぎおよび/または乾燥することにより、 良好な洗浄が可能となる。 ここで、 炭化水素類は直鎖状および/または環状の脂 肪族炭化水素であることが乾燥性を向上させる点で好ましい。 この場合、 極性洗 浄剤の配合割合は洗浄性と乾 生を損なわない程度の必要量であればよく、 洗浄 剂全 ίΕϋに対して 10 〜 50 !ES90であることが好ましく、 15 〜 30 重量％で あることがより好ましい。 10 3!量％以上であればフラックスゃ加工油に含まれ ている極性物質に対する溶解性がより良好となり、 実装基板においてはイオン性 物質が残存したときに起きやす 、絶縁抵抗磁の ί氐下を防ぎ、 配線やリ一ド間のリ ーク不良ゃコロージヨンが起こらず、 基板の信頼性を確保できる。 また、 50 S 量 96未満であれば乾 性力 <良好であり、 乾 後の部品に精密 ί上上げ性を付与する ことができる。 なお、 極性洗 剤の配 割合が 50 迅盘％をこえる場合には、 す すぎを δ値が 9未満の洗浄剂のみで行えば良好な乾燥性を付与することができる。 本発明の笫 2の洗^方法における乾燥工程は、 蒸気乾燥、 温風乾燥または自然 乾燥による方法が举げられ、 とくに限定はされず部品の形状等により随時使い分 け、 または組み合わせることが可能である。 とくに精密洗 が要求される場合に は仕上がり性カ沘铰的優れる蒸気乾燥を行うことが好まい、。 蒸気乾燥に使用さ れる蒸気洗^剤としては (5 fiSが 9未満および誘電率が 4未満の特性を有する洗浄 剂であることが好ましく、 さらにペルフルォロカ一ボン、 ハイ ドロフルォロカー ボン、 ハイ ドロクロ口フルォロカ一ボンおよびへキサメチルジシロキサンから選 ばれた少なくとも 1¾の洗浄剂を使川すること力〈 ί密洗净により好ましい。 なお、 ハイ ドロクロ口フルォロカーボンはオゾン破 ¾係数の極めて小さいものが好まし い。 具休的にペルフルォロカ一ボンは前述の一般式（ 1 I I) および（ 1 V)で示される化 台物を、 ハイ ドロフルォロカーボンは一般式 (V) で示される化合物を するこ とができる。
また、 乾 は、 極性洗浄剤よりも、 相対的に蒸気圧の高い洗浄剤への置換によ り行うことができる。 この方法は低温、 かつ短時間での乾燥に有効である。
本発明の第 2の洗浄方法にお 、て、 極性洗浄剤による洗浄工程後のすすぎ工程、 乾 工程は連続して行ってもよく、 またすすぎ工程や乾燥工程を省略することも できる。
以上述べたように、 本発明の^ 2の洗浄方法は、 まず極性洗浄剤で洗净の後、 より極性の低い、 または無極性の洗'净剤ですすぎ、 乾燥を行うので電子部品など の精密洗浄にあたって洗净性と乾 ¾ί性を両立させることができる。
つぎに本発明の 2の洗浄方法に使用する洗浄装置について説明する。 洗浄装 置は図 2または図 3に示す装置を使用することができる。
第 2の洗浄方法を使川するにあたつて、 洗浄槽やすすぎ槽の数は部品に付着し て 、る汚れ ϋや ¾類によつて任意に設定することができ限定されるものではない。 また、 すすぎ手段、 乾燥手段は必要に応じて配置することができる。
洗浄手段、 すすぎ手段および乾 手段で使 fflされる蒸気乾燥剂は蒸留 生利用 すること力《好ましい。 とくに δ ίί£力 < 9〜14の範 fflにある極性洗浄剤と低分子量ポ リオルガノシロキサンおよび Zまたは炭化水素系洗浄剤を混合して洗浄後に乾燥 する方法を用いる埸台には、 洗浄カスケード （オーバ—フロー） 方式で連結でき るため、 蒸留 ¾iiで汚れた液を再生し ¾び最終洗淨 IIに戻すことにより、 洗浄液 とすすぎ液とを別々に管理する場台に較べて液管理力；'容易になり、 しかも液寿命 力《仲びるためランニングコス卜の大幅な低減につながる。 蒸留再生する際には、 洗净剤成分力; '混合物の場台には各成分の沸点はできるだけ近いことが好ましく、 組成比の安定性から洗浄剤成分の沸点は 150〜 200°Cの範囲であることが好まし い。 図而の簡単な説明
図 1 Aおよび囟 1 Bは木発明の 1実施例の披洗^物であるトランジスター用 リードフレームを示す図であり、 図 2は本発明の 1実施例の複数の洗浄槽からな る洗^装 を示す図であり、 図 3は本発明の 1卖施例の 1つの洗^槽からなる洗 '净装置を示す図である。 発明を実施するための形態
以下、 本発明を実施例によってより詳細に説明する。 なお、 実施例 1から実 施例 1 0およびヒ蛟例 1から比蛟例 4は第 1の洗浄剤、 洗浄方法および洗净装置 に関し、 实施例 1 1から突施例 3 6および比較例 5から比蛟例 1 0は第 2の洗浄 方法および洗浄装 ϋに関する。
実施判 1
ォクタメチルシクロテ卜ラシロキサン 60重量％、 イソドデカン 30 重量％、 2 -ェチルへキサノール 5ffiS%、 ノルマルブ夕ノール 5重 S%を混台撹拌して洗 浄剤 D - 1 を た。 なお、 5 fitおよび接触角はそれぞれ表 1から表 3に記した値で ある。
実施例 2
ォクタメチルシクロテトラシロキサン 40 重量％、 ナフテン系炭化水素 （沸点 160-200 °C) 40 iEm%. 酢酸ブチル 5重 ©%、 ノルマルブ夕ノール 5—重量％、 ジエチレングリコールモノプチルェ一テル 2!Ea%を混台撹拌して洗浄剤 D"2 を 得た。 なお、 <5値および接触角はそれぞれ表 1から表 3に記した値である。
卖施例 3
流動パラフィ ン 85 イソステアリン酸 8ΙΠ3%、 塩素化パラフィン 7 からなる工作油 P - 1 を調製し、 この工作油 P-1 を用いて 42 ァロイ製トラ ンジス夕一用リードフレーム （20mm X 150min X 0.25關） の打ち抜きを行った。 リ ードフレーム 800枚を工作油 P-1 でそれぞれ密着したままの状態でノくスケットに セッ トし、 実施例 1で得られた洗浄剤 D - 1 を用いて、 以下に示す実施例 1 0の洗 净装 gにより洗净を行った。 洗净前の密精した状態での油膜距離はおよそ であつた。 洗浄ェ ¾1は洗^ ^に洗浄剂 D- 1 を ffiたしバスケッ卜にセッ 卜されたリ
—ドフレームを ^し、 30°C、 5min.、 40Kllz の超音波洗^を行った。 その後、 蒸気洗 に移送し、 ペルフルォロオクタン（Cft Fl ft) を用いて 100°C、 3min. - 蒸気洗浄による乾 ¾ftを行つた。
洗 性を下記に示す方法にしたがってそれぞれ評価した。 その結果を表 5に示 す。
① 剥離状態評価試験
工作油により密着したままで洗浄されなかったリ一ドフレームの数で表す。
0/800 の塡合、 完全に洗净されていることを示す。
② 表面状態評価試験
工作油あるいは洗浄剤の残留によるシミが観察されるリ一ドフレームの数 で表す。 0/800 の場合、 シミが観察されないことを示す。
③ 残留油分の定量評 iffi試験
洗浄後のリードフレームを任意に 2枚サンプリングし、 300ml の四塩 素により残留する油分を抽出後、 liORl BA油分濃度計 OCMA-220 を用いて定 し 7ニ0
実施例 4
流動パラフィン 75 ®M% s イソステアリン酸 15 m&% 塩素化パラフィン 10 からなる工作池 P-2 を調製し、 実施例 3と同一のリードフレームの打 ち拔きを行った。 リードフレーム 800枚を工作油 P-2 でそれぞれ密着したままの 状態でバスケッ 卜にセッ卜し、 施例 2で得られた洗 剤! )~2 を用いて洗浄を行 つた。 洗浄工程は洗浄槽に洗浄剤 D~2 を満たしバスケッ卜にセッ 卜されたリード フレームを 潰し、 35°C、 3min. s 28KIlz の超音波洗净を行った。 その後、 60°C、 ΙΟπιΐη.の温風乾 を行つた。
洗净性を灾施例 3と同一の方法で評 ffiした。 その結栗を表 5に示す。
比 1
流動パラフィン 85重量％、 イソステアリン酸 8重量％、 塩素化パラフィン 7 からなる工作油 P-1 を調製し、 この工作油 P-1 を用いて 42 ァロイ製トラ ンジス夕一川リードフレーム （20mm X 1500mm X 0.25mm) の打ち抜きを行った。 リ ードフレーム 800枚を工作油 P-i でそれぞれ密; {Jしたままの状態でバスケッ卜に セッ トし、 i , 1. 1 -トリクロロェタンを川 、て洗净を行つた。 洗净ェ は洗 ifに
1 , 1 ,卜トリクロ口ェ夕ンを満たしバスケッ卜にセッ 卜されたリードフレームを浸 濱し、 35て、 8min.. 28KHz の超音波洗浄を行つ 。 その後、 蒸気洗浄槽に移送 し、 1.1.1-トリクロロェタンを用いて 78 、 ½in.、 蒸気洗浄による！^を行 つた 0
洗净性を実施例 3と同一の方法で評価した。 その結果を表 5に示す。
比較例 2
パラフィ ン 75重量％、 イソステアリン酸 15 重量％、 塩素化パラフィ ン 10重量％からなる工作油 P-2 を調製し、 実施例 3と同一のリードフレームの打 ち抜きを行った。 リードフレーム 800枚を工作油 P - 2 でそれぞれ密着したままの 状態でバスケッ卜にセッ卜し、 メタケイ酸ナトリウム 5重; %、 ステアリン酸ナ トリウム 5重量％、 ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル 15雷量％、水 15重量％からなる洗浄剤を 10重量％含有する水溶液を用いて洗浄し、 その後、 純枠を用いて洗浄を行った。 乾燥は 6(TC、 lOrain.の温風乾燥を行った。
洗浄性を実施例 3と同一の方法で評価した。 その結果を表 5に示す。 表 5より 本発明は、 剥離状態、 表面状態に俊れ、 また残留油分も少なかった。 表 5 工作油 洗浄剤 剥雜伏態 表面状 . 残留油分 実施例 3 P-1 D-1 0/800 0/800 0. lppm 実施例 4 P-2 D-2 0/800 0/800 0.2ρρπ 比铰例 1 P-1 Hタロ π ^ン 0/800 0/800 0.2ppn 比较例 2 P-2 水系洗浄剤 796/800 796/800 38. 7ppm 実施例 5から実施例 8
工作油 P - 3 から P - 6 を調製した。 その組成を表 6に示す。 この工作油 P - 3 力、ら P-6 に対応する洗浄剤 D- 3 から D-6 を実施例 1と同一の方法で得た。 その組成を 表 7に示す。
工作油 P- 3 から P - 6 をそれぞれ用いて無酸素銅製 I C用リードフレーム （25mra X 200mni X 0.5mtn ) の打ち きを行った。 リードフレーム 800枚を工作油でそれ ぞれ密着したままの状態で zぐスケッ トにセッ トし、 それぞれの工作油に対応する 洗浄剂を用いて、 以下に示す ¾施例 9または 1 0の洗浄装置により洗浄を行った。 洗浄前の密着した状態での油膜距離はおよそ 10 ill であった。 洗浄性を実施例 3 と同一の方法で評価した。 その結 ¾を表 8に示す。 なお、 実施例 5および実施例 6は突施 3と同一の条件で蒸気洗浄による乾燥を、 ¾施例 7および実施例 8は 荧施例 4と同一の条件で温風乾¾をそれぞれ行った。
比較例 3
工作油 P-G を用いて無駿素銅製 I C用リ一ドフレーム （25關 X 200隨 X 0.5mni ) の打ち抜きを行った。 リードフレーム 800枚を工作油 P-6 でそれぞれ密着したま まの状態でバスケッ 卜にセッ 卜し、 L 1 , 1-トリクロ口エタンを用いて比較例 1と 同一の条件で洗浄および蒸気乾 を行った。
洗净性を突施例 3と同一の方法で評価した。 その^ ¾を表 8に示す。
比較例 4
工作油 P - 6 を用いて無酸素銅製 I C fflリードフレーム （25mm X 200關 x 0.5ram ) の打ち抜きを行った。 リードフレーム 800枚を工作油 P-6 でそれぞれ密着したま まの状態でバスケッ 卜にセッ 卜し、 比蛟例 2の洗浄剤を用いて比較例 2と同一の 条件で洗浄および蒸気乾燥を行った。
洗^性を実施例 3と同一の方法で評価した。 その結 を表 8に示す。 表 8より 本発明は、 剥離状態、 表 ΪΕ状態に俊れ、 また残留油分も少なかった。
(以下余白） 表 6
(単位は重 %)
Figure imgf000032_0002
注） *1：粘度 （25で） 30 cSt
*2；大 B本インキ 〔株） 製 硫化油脂 1 5 0
*3；味の素 （抹） 製
*4； 日本ルブルゾール （株） 製 表 7
(単位は重虽％)
Figure imgf000032_0001
表 8 工作油 洗浄剤 剥雉状態 表面伏態 残留油分 実¾例 5 P-3 D-3 0/800 0/800 0. Ippm 実施例 6 P-4 D-4 0/800 0/800 0. 2pp凰 実施判 7 P-5 D-5 0/800 O/80O 0. 2ppa 実 ¾例 8 P-6 D-6 0/800 0/800 0. I pn 比校例 3 P-6 Hクロ口ェ 0/800 0/800 0.2ppm 比铰钊 4 P-6 水系洗浄剤 798/800 798/800 55. 6ppa
実施例 9
mm 9の洗浄装 ΪΙの構成を図 2に示す。 図 2は複数の洗浄槽からなる洗浄装 置の例を示す。 同図に示す洗浄装 ϋは、 大別して洗净工程 Αと、 清浄化 （リンス） 工程 Bと、 洗^剤再生機構じと、 蒸気洗浄乾燥ェ SDと、 蒸気洗净剤再生機構 E とから構成されている。 洗浄工程 Aおよび清浄化工程 Bにはオーバーフロー分離 機能および液面調整用センサを有している。 同図において矢印は液の流れを示す。 なお、 洗净工程 Aおよび清^化工程 Bにおける洗浄糟は、 洗浄時間や洗浄品質等 によって、 単槽ゃ多槽連結 ffiから ϋ択すればよく、 多槽連結槽における槽数等も 同様である。
この 施例においては、 3†'の多槽連結槽を使用しており、 各槽間は、 ドレン 配管 （図示せず） とオーバーフロー管 8により連結されている。 また、 各槽には、 必要に応じて超音波、 揺動、 機械的搅拃、 洗净剤加温、 ブラッシング等が併用さ れ、 これらにより洗浄性能がより向上される。 この実施例においては、 超音波発 生装置 9カ ϋされている。 さらに清净化工程 Βにおける最終槽にゴミ除去フィ ルター 1 0と汚れ険知装置1 1が設置されている。 ゴミ除去フィルタ一は洗浄対 象物の材料や工作油の内容によって種々選択されるが、 たとえば ϋ.1~20 m程 度のポアサイズを宵するミクロポーラスなセラミックスフィルタ、 ガラスフィル 夕、 機高分子系のフィルタ、 さらにはこれらの複合系フィルタ等が好ましく使 用される。 汚れ検知装 1 1は亦外線分光 計や紫外線分光 計などを応用 した装置となっている。
洗浄剂再生機構 Cは、 オーバ—フロー管 8より送られた洗浄剤中の各成分、 ェ 作油系汚れ等の沸点の差を利用して分離カ《行われる。 再生された洗浄剤は一旦予 備タンク 1 2に貯藏された後、 淸浄化工程 Bの洗净槽へ供給される。
蒸気洗浄乾燥 1¾Dでは蒸気洗^液により洗浄剤との置換がすみやかに行われ、 精密乾 ができる。
また、 蒸気洗净剤再生機構 Eは、 洗^剤中の各成分および蒸気洗净剤との比短 の差を利用して分離カ《行われる。 分離された洗净剤は-了' ( タンク 1 2に、 蒸気洗 净剤は蒸気洗^ ffi l 3へ供給される。
実顯 1 0 実施例 1 0の洗浄装 Sの^成を図 3に示す。 図 3は一つの洗浄槽からなる洗浄 装^の を示す。 同図に示す洗 ^装匿は、 大別して洗净工程 Aと、 洗浄剤再生機 構 Cと、 蒸気洗浄乾燥工程 Dと蒸気洗浄剂 ϊΐίίίζ機描 Eとから構成されている。 洗 淨工程 Αにはオーバ一フロー分離機能および液面調整用センサを有している。 洗浄槽には実施例 9と同一の超音波装置、 ゴミ除去フィルターや汚れ検出器が 設置されている。 洗浄剤再生機^ C、 蒸気洗浄乾燥工程 Dおよび蒸気洗浄剤再生 機構 Eは実施例 9と同一であり、 同^の働きをする。
¾施例 1 1
実施例 4で用いた工作油 P-2を用いて 42 ァロイ製リードフレーム （50關 X 15 Omni X 0.25圖) を接触面½が 100關2 以上 議關 2 未満、 800mm2 以上 2500rani2 未満、 2500mm2 以上 4000關 2 未満、 4000mm2 以上 7000匪2 未満、 7000mm2 以上に なるように打ち抜きを行った。 それぞれのリードフレームを洗浄剤 D-1 を用いて 実施例： I 0の洗浄装 ϋにより洗浄を行った。 洗浄工程は洗净槽に洗浄剤 D-1 を満 たし、 バスケットにセッ 卜されたリードフレームを浸潰し、 30°C、 5min.、 40KH z の超音波洗浄を行った。 その後、 蒸気洗浄槽に移送し、 ペルフルォロオクタン (Cg F18) を用いて iO(TC、 3min.、 蒸気洗^による乾 を行った。
洗净性を实施冽 3と同一の方法で; IT-価した。 その を表 9に示す。 表 9より 本発明は、 剝離状態、 表面状態に優れ、 また残留油分も少なかった。
¾ 9 接触 ίΐίί 工作油 洗净剤. 剥離状態 表面状態 残留油分
100ιηπιΛ ίΐ 議 mm2 I 0/800 0/800 0. lppm
0/800 0/800 0.2ppm
2500mm2 PJ14000匪2 ¾l P-2 D-l 0/800 0/800 0.2ppm
400ϋηιπιώ 7画 mm2 0/800 0/800 0. lppm
7000mm2 t 0/800 0/800 0.2ppm 実施例 1 2から実施例 3 7および比蛟例 5から比較例 1 0
櫛形 K板 （J 1 S- Z- 3197 2形） にフラックス （KAタイプ CI?V- 5V 田村化研製） を フラクサ一塗布後、 プレヒー卜温度 100〜 120°Cにて溶剤を除去して 230〜 260 °Cにて 30sec間焼き付けた。 この櫛形-基板を評価用サンプルとして実施例 1 2か ら実施例 3 7および比較例 5から比蛟例 1◦に示す洗浄剤組成で櫛形基板のフラ ックス洗净を洗净温度 0 で、 超音波出力 400W/28K11Z、 洗净時間 5rai n. 2層、 すすぎ 5πι i n . 21 ' の条件で洗浄および Zまたはすすぎをした後、 乾燥を行つ た。 乾燥方法は灾施列 1 9、 施例 2 8、 灾施例 3 5、 比蛟例 5および比較例 7 を温風乾燥で、 実施例 2 1、 実施例 2 9、 実施例 3 7を自然乾燥で、 実施例 2 2、 突施例 3 0、 突施例 3 6を真空乾燥で行い、 その他の実施例および比較例はそれ ぞれ表に示す組成の蒸気洗浄剂を用、、て蒸気乾燥を行つた。 洗浄後に、 イオン残 差 、 絶玆抵抗、 白色残差の有無、 乾燥時問を^定して洗浄性の評価を行った。 評価方法を以下に示す。 また、 評価結¾を表 9〜表 1 3に示す。 表 9〜表 1 3の 結果より、 本発明は比較例と比較してイオン薩量カ《少なく、 絶縁抵抗値が低く、 白色残差が無く、 乾 時間も速く俊れた洗浄性と乾燥性を示した。
(以下余白）
CO CJ1
Figure imgf000037_0001
Figure imgf000038_0001
1 1
Figure imgf000039_0001
蒸気洗浄剤 洗 浄 結 果
洗浄組成物 Iすすぎ剤組成
実施例 ペルフルォロ へキサ ル イオン残渣 絶縁抵抗値 乾燥時間
(wt¾) (wt¾) HFC HCFC 白色残渣 オゾン 破壊係数 カ-ボン ジシ Dキサン (pg'NaCl/in2), X1013(Q) sec)
酢酸 チ-ル 40|C H F ,
36 '、ィ クロ口 90 真空乾燥 3.6 6.9 0/20 30
フルォロカ-ボン 6ψチ 10 (lOTorr. 30°C)
ェ夕ノ-ル 2d
37 /、ィト'ロフルォロ C s H 2 F 自然乾燥 4.0 9.0 0/20 50
カーボン 8d 100 (25°C)
CO
00
表 1 3
洗 浄 結 果
洗浄組成物 すすぎ剤組成
比較例 乾 燥 方 法 イオ 残渣 絶縁抵抗値 乾燥時間
(wt¾) ( t¾) 不ノノ 1糸
(/ig-NaCl/in2) Χ1013(Π) (sec)
シェルゾ-ル D.lo60
5 ォ" ルシクロ - 温風乾燥 30 1.0 20/20 60 0 テトラ'ン αキサン 40 (50。C)
IP'ノルベント 1620
6 ― PFC (Ce F18) 蒸気洗浄 25 ό 0. η
0 20/20 25 0 100
3, 5, 5-トリメチル
7 へキ fノ-ル 純水 100 温風乾燥 13 0.05 9/20
Figure imgf000041_0001
< 0 to 100 (50°C)
O
IP'ノルベント 1620
0
0 IPA 蒸気洗浄 10 0.06 15/20 40 0
100 フロ ン 1 1 3 96
13 3.1 2/20 11 0
9 エタノール 4 参考例 未 洗 浄 30 1.0
④ イオン醒盘
清浄度则定器ォメガメータ一 600SMD (日本アルファメタルズ株式会社製） を用い、 乾 後の櫛形 ^板の抽出溶液中 （イソプロピルアルコール 75重量 90 純水 25 重量％) での' 気抵抗を、 NaClイオンの当量値に変換させィォ ン歹錢盘 du g NaCl /i n2 ) とした。
⑤ 絶^坻ぉ
デジタル超 抵抗/微小 流計 （株式会社アドバンテス卜社製） を用い、 乾 後の櫛形基-板の' ¾極 の抵抗を測定した。 抵抗値は 3回则定した平均値 し' し 7こ。
⑥ 白色残差の有無
乾燥後の櫛形¾扳 20 枚を顕微鏡観察し、 白色 ¾ ^が観察された枚数 2 0 枚により数随化した。
⑥ 乾燥時間
自然乾 *¾、 温風乾燥、 真空乾燥を行った場合は、 基板表面に付着している 液がなくなるまでの時間を乾燥時間とした。 蒸気乾燥では蒸気洗浄剤の蒸気 中に S板を投入した時点からタイムカウン卜を始め、 引き上げた時に完全に 乾燥した状態になるまでに要した時間を il 定した。 産業上の利 ffl可能性
本発明の第 1の洗浄剂は、 洗浄対象物に使用される工作油と溶解度パラメ一 夕の Άが 3以下の溶剤を使川するので、 工作油に対する溶解力に優れる。 また、 工作油との接触角が 15° 以内とすることにより、 油膜で密卷した金属薄帯などの 間隙に存在する工作油なども容易に浸透溶解することができ、 良好な洗浄ができ る。 また上述の特性を有するポリオルガノシロキサンおよび有 ^素化合物から 選ばれた少なくとも 1種の成分を洗浄剤として使用することによって、 浸透溶解 力がさらに向上する。
さらに、 本発叨の洗^剂は、 フ口ン系溶剤や塩尜系溶剤のように^境破壊や ί¾ 境汚染を引起こすことがなく、 洗净能力はフロン系溶剂ゃ塩索系溶剂に匹敵する。 本発明の ¾ 1の洗净方法は洗^ェ¾とすすぎ工 、 さらには蒸気洗^ェ投まで を一つの洗净剤で行うこともでき、 ェ^±有利となる。
また、 上述の洗浄剤を用いて洗浄するとともに、 ペルフルォロ化合物を蒸気洗 净剤として使用する蒸気洗 ^工程を具 することによって、 精密部分への洗浄が より充分になされる。
本発明の第 1の洗浄装置は上述の洗浄剤および洗浄方法を採用するのに際して、 洗浄液や蒸気洗浄剤の分離再生が容易にできる構造となつているので、 洗'净コス 卜が大幅に低下する。
本発明の第 2の洗浄方法は、 まず極性洗浄剂で洗浄の後、 より極性の低い、 ま たは無極性の洗净剂ですすぎ、 乾燥を行うので 子部品などの精密洗浄にあたつ て、 フロン系溶剤や塩素系溶剤のように環境破壊ゃ撐境汚染を引起こすことなく、 洗浄性と乾燥性を両立させることができる。

Claims

請求の範囲
1. 間隙部分を少なくとも一部に有する洗浄対象物を洗 mする洗净剤であつて、 汚れを構成する少なくとも一つの成分との溶解度パラメ一夕の差が 3以下である 洗浄成分を含有することを特徴とする洗浄剤。
2. 問隙部分を少なくとも一部に有する洗浄対象物を洗净する洗浄剤であつて、 汚れを構成する少なくとも一つの成分との溶解度パラメータの差が 3以下で、 力、 つ接触角力 <15° 以内である洗浄成分を含有することを特徴とする洗浄剤。
3. 請求 1または請求 2記載の洗浄剤において、 前記洗浄剤は、 前記汚れ を捣成する成分の内、 5重量％以上の汚れ成分との溶解度パラメータの差が 3以 下で、 かつ接触角が 15° 以内である洗净成分をそれぞれ含有することを特徴とす る洗浄剤。
4. 請求項 1ないし請求 ¾ 3記戯の洗浄剂において、 前記汚れが基油、 油性剤 および JBE剤の少なくとも一つの成分を含有してなる工作油であることを特徴と する洗浄剤。
5. 請求項 1ないし請求項 4記載の洗浄剤において、 前記間隙部分が 0.001-2 000 m の距離であることを特徴とする洗浄剂。
6. 請求項 1ないし請求項 5記戦の洗净剤にぉ 、て、 前記洗'净剤がポリオルガ ノシロキサン類および有 素化合物類から選ばれた少なくとも 1種の成分を含 杳することを特徴とする洗浄剤。
7. 間隙部分を少なくとも一部に有する洗净対象物を洗浄する洗'净方法であつ て、 汚れを構成する少なくとも一つの成分との溶解度パラメ一夕の差が 3以下で ある洗浄成分を含有する洗 ^剤で洗^することを特徴とする洗净方法。
8. 間隙部分を少なくとも一部に有する洗净対象物を洗浄する洗浄方法であつ て、 汚れを描成する少なくとも一つの成分との溶解度パラメ一夕の差が 3以下で、 かつ接触角力 ;'15° 以内である洗浄成分を含有する洗浄剤で洗'净することを特徴と する洗^方法。
9. 求項 7または請求項 8記載の洗净方法において、 前記洗浄剂は、 前記汚 れを栴成する成分の内、 5^量％以上の汚れ成分との溶解度パラメ一夕の差が 3 以下で、 力、つ接触角が 15° 以内である洗浄成分をそれぞれ含有することを特徴と する洗浄方法。
1 0. 請求項 7ないし請求項 9のいずれか 1項記戦の洗浄方法において、 前記 汚れが δ油、 油性剤および極圧剂の少なくとも一つの成分を含有してなる工作油 であることを特徴とする洗浄方法。
1 1. 請求 ¾7ないし請求: ¾ 1 0のいずれか 1项記載の洗方法において、 前記 ί ]Ι¾ί部分が 0.001-2000 / rn の距離であることを特徴とする洗浄方法。
1 2. 詰求： ¾7ないし詰求: ¾ 1 1のいずれか 1頃記戰の洗浄方法において、 前 記洗净剤がポリオルガノシロキサン類および有. 素化合物類から選ばれた少な くとも 1種の成分を含有することを特徴とする洗浄方法。
1 3. 請求項 7ないし請求項 1 2のいずれか 1項記載の洗浄方法において、 前 記工作油を桢成する S油、 油性剂ぉよび極压剂各成分毎に洗浄剤成分が配合され てなり、 各洗浄剤成分の配台割台は前記基油、 油性剤および極圧剤の配合割合の 土 20%であることを特徴とする洗浄方法。
1 4. 請求項 7ないし請求项 1 3のいずれか 1項記載の洗浄方法において、 前 記問隙部分を少なくとも一部に有する洗净対象物を洗浄する工程と、 前記洗'净対 象物の乾燥を行う工程とを有することを特徴とする洗净方法。
1 5. 詰求 1 4記戦の洗^方法において、 前記乾 を行う工程は蒸気洗净剤 としてペルフルォロ化合物、 ハイドロフルォロ化合物、 ハイ ドロクロ口フルォロ 化合物およびへキサメチルジシロキサンから選ばれた少なくとも 1種の洗浄剤で 行うことを特徴とする洗净方法。
1 6. 詰求项 1 5記戦の洗净方法において、 前記乾燥を行う工程は蒸気洗净剤 としてペルフルォロ化合物およびハイ ドロフルォロ化合物から ilばれた少なくと も 1種の洗浄剤を用いる蒸気洗^であることを特徴とする洗浄方法。
1 7. 溶解度ノ、'ラメ一夕が 9以上または誘電率が 4以上の特性を有する極性洗 净剂で洗浄対 ¾物を洗浄する工程と、 前記洗净工程後に溶解度パラメ一夕が 9未 満および誘 ¾率力《 4朱 の特性を有する洗净剤ですすぐ工程および乾燥工程から 逸ばれた少なくとも 1つの工程とを することを特徴とする洗浄方法。
1 8. 請求項 1 7 ϋ己戦の洗^方法にお 、て、 前記極性洗浄剂は溶解度パラメ一 タが 9〜14または誘電率が 4〜45の特性を有する極性洗浄剤であることを特徴と する洗浄方法。
1 9. 請求項 1 7記鉞の洗'净方法において、 前記極性洗浄剤は溶解度パラメ一 夕が 9〜14または誘電率が 4〜45の特性を有する極性洗浄剤と溶解度パラメータ が 9未満および誘電率が 4未満の特性を有する洗净剤とを混合した極性洗浄剤で あることを特徴とする洗净方法。
2 0. 請求項 1 7記載の洗'净方法において、 前記乾燥工程は溶解度パラメータ が 9未満および誘電率が 4未満の特性を有する洗净剤で蒸気乾燥する工程である ことを特徴とする洗浄方法。
2 1 . 請求項 1 7記載の洗浄方法において、 前記乾燥工程は温風または自然乾 燥工程であることを特徴とする洗浄方法。
2 2. 請求項 1 7記載の洗净方法において、 前記乾燥工程は前記極性洗浄剤よ りも、 蒸気圧の高い洗浄剤への置換により行うことを特徴とする洗浄方法。
2 3. 請求項 1 7記載の洗净方法において、 前記極性洗浄剤はアルコール類、 グリコール類、 フエノール類、 ケトン類、 脂肪酸および酸無水物類、 エステル類、 ァミン頹、 ァミ ド類、 4扱ァンモニゥム塩、 二トリル類、 モルホリン類、 スルホ キシド類、 スルトン類、 燐酸類およびこれらの誘導体類、 N-メチル -2 - ピロリ ド ンから選ばれた少なくとも 1種の成分を含有することを特徴とする洗浄方法。
2 4. 請求項 1 7記載の洗浄方法において、 前記洗浄剤はポリオルガノシロキ サン類、 炭化水素類、 ペルフルォロカーボン類、 ハイドロフルォロカーボン類、 エーテル類、 ァセタール類から選ばれた少なくとも 1種の成分を含有することを 特徴とする洗浄方法。
2 5. 請求項 6および請求項 24記載の洗浄方法において、 前記ボリオルガノ シロキサン類は、
一般式 （ I ) ：
Figure imgf000046_0001
(式中、 Rは同一または相異なる置換または非置換の 1価の有機 S、 1は （！〜 5 の 4数を示す） で表される il ft状ポリジオルガノシロキサン、 および
一般式 （11 ) ：
Figure imgf000047_0001
…… (Π)
(式中、 Rは同一または相異なる置換または非置換の iffiの有機基、 m は 3〜 7 の整数を示す）
で表される環状ポリジオルガノシロキサンから選ばれた少なくとも 1種の低分 子量ポリオルガノシロキサンを含有することを特徴とする洗浄方法。
2 6. 請求项 24記戟の洗浄方法において、 前記炭化水素類は直鎖状および/ または環状の脂肪族炭化水素であることを特徴とする洗浄方法。
2 7. 請求項 1 7記載の洗浄方法において、 前記蒸気乾燥工程はペルフルォロ 化合物、 ハイ ドロフルォロ化合物、 ハイ ドロクロ口フルォロ化合物およびへキサ メチルジシロキサンから選ばれた少なくとも 1種の洗浄剤で行うことを特徴とす る洗净方法。
2 8. 請求 ¾2 7記戯の洗浄方法にお<、て、 前記蒸気乾燥工程はペルフルォ口 化合物およびハイドロフルォロ化合物から選ばれた少なくとも 1®の洗浄剤を用 、る蒸気洗浄であることを特徴とする洗净方法。
2 9. 請求項 7または請求項 1 7記載の洗浄方法を用いる洗净装置において、 洗浄装置が単独槽または複数 ffiからなる洗净手段を有し、 さらにすすぎ手段、 乾 燥手段から選ばれた少なくとも 1つの手段を有し、 前記極性洗浄剤および前記洗 浄剤から選ばれた少なくと : Lつの洗浄剤を蒸留して再生分離する液分離手段を 具備することを特徴とする洗浄装 ϋ。
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