JP3366955B2 - 混成集積回路用洗浄剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は混成集積回路（以下
「Ｈ−ＩＣ」ともいう）用洗浄剤組成物に関し、詳しく
は、Ｈ−ＩＣに付着あるいは残存するフラックス残渣を
洗浄するための洗浄剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来のＨ
−ＩＣ洗浄用洗浄剤としては、ＣＦＣ−１１３（アルコ
ール配合品含む）あるいは１，１，１−トリクロロエタ
ン等のハロゲン化炭化水素溶剤が広く使用されていた。
また、アルコール類、ケトン類、炭化水素系溶剤あるい
は準水系洗浄剤も用いられていた。

【０００３】しかしながら、前記したＣＦＣ−１１３や
１，１，１−トリクロロエタン等のハロゲン化炭化水素
溶剤は、オゾン層を破壊する原因物質として厳しい使用
削減が図られ、将来の使用に際し厳しい制限を受ける状
況にあった。

【０００４】アルコール類、ケトン類あるいは炭化水素
系溶剤については、オゾン破壊物質では無いものの、当
該素材付着汚染渣の洗浄性に数段劣り、かつ、アルコー
ル類やケトン類にあってはその低い引火点により安全性
に対し多大の設備投資を図らねばならなかった。

【０００５】また、当該用途用洗浄剤として広く用いら
れている多くの準水系洗浄剤では、実用的レベルの洗浄
性を呈するものの、フラックス残渣に含有される有機酸
成分と構成水分に起因するＨ−ＩＣ構成鉛ガラス部の著
しい溶出変化が見られるなどの問題点があった。

【０００６】準水系洗浄剤の一部には、結果として前記
Ｈ−ＩＣ構成鉛ガラス部への著しい溶出変化を抑制した
ケースも見られるが、溶出抑制剤としてのアニオン界面
活性剤の割合が比較的多く、残存時の当該素材の電気特
性に懸念が残り、この界面活性剤の添加割合を抑制する
ことが望まれていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような従来
の問題点に着目してなされたものである。すなわち、請
求項１記載の混成集積回路用洗浄剤組成物は、パーフル
オロアルキルリン酸エステル系アニオン界面活性剤０．
０１〜１．０重量％（以下、単に「％」という）、下記
一般式（１）で表される水溶性グリコールエーテルと、
下記一般式（２）で表される水溶性グリコールエーテル
合計７５〜９０％、ＨＬＢが１３〜１８のポリオキシア
ルキレンアルキルエーテル型ノニオン界面活性剤５〜１
０％、残部が水より構成されてなるものである。 Ｒ^１Ｏ−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_２−Ｈ ……（１） （式中、Ｒ^１は炭素数１〜４のアルキル基） Ｒ^２Ｏ−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_２−Ｒ^３ ……（２） （式中、Ｒ^２、Ｒ^３は各々独立して炭素数１〜２のアル
キル基）。

【０００８】前記（Ｂ）成分中、一般式（２）で表され
る水溶性グリコールエーテルの配合割合が１５％以上で
あることが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、（Ａ）〜（Ｃ）成分および
その他の成分に関して説明する。

【００１０】（Ａ）成分 パーフルオロアルキルリン酸エステル系アニオン界面活
性剤としては、モノパーフルオロアルキル（炭素数６〜
１６）エチルリン酸エステルが例示でき、その具体例と
しては、メガファックＦ−１９１（大日本インキ化学工
業株式会社製）、サーフロンＳ−１１２（旭硝子株式会
社製）などが挙げられる。

【００１１】パーフルオロアルキルリン酸エステル系界
面活性剤の添加量は、洗浄剤組成物において、０．０１
〜１．０％という低濃度範囲で効果が認められる。

【００１２】前記した添加量が０．０１％未満であれば
鉛溶出抑制効果が低く、１．０％を超える添加量では抑
制効果はあるものの、水すすぎ不足時の残渣が電気特性
を劣化させるという現象が見られ好ましくない。

【００１３】リン酸エステル系界面活性剤には他に、ポ
リオキシアルキレンアルキルリン酸エステル系アニオン
界面活性剤等も挙げられるが、前記パーフルオロアルキ
ルリン酸エステル系界面活性剤と同様の効果を発現する
には添加絶対量を多く要するため、洗浄工程後の除去に
多大の労力を要したり、残存した場合の次工程への影響
や電気特性、あるいは添加当該界面活性剤に起因する発
泡トラブル等が発現し実用上好ましくない。

【００１４】（Ｂ）成分 本発明の（Ｂ）成分としては、下記（１）より選ばれた
少なくとも１種と、下記（２）より選ばれた少なくとも
１種とにより構成される。

【００１５】 （１）ジエチレングリコールモノメチルエーテル ジエチレングリコールモノエチルエーテル ジエチレングリコールモノノルマルプロピルエーテル ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル ジエチレングリコールモノノルマルブチルエーテル ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル （２）ジエチレングリコールジメチルエーテル ジエチレングリコールエチルメチルエーテル ジエチレングリコールジエチルエーテル。

【００１６】（Ｂ）成分の配合割合は、上記（１）と
（２）の合計で７５〜９０％である。７５％未満の場合
は洗浄効果が劣る。

【００１７】上記（２）のグリコールジエーテルは、洗
浄性能の点から（Ｂ）成分中、１５％以上含有されるの
が好ましい。さらに好ましい含有割合は、３０〜８０％
である。

【００１８】モノエチレングリコールモノアルキルエー
テルは引火点が著しく低く取り扱い安全性の点で好まし
くなく、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル
は、洗浄効果が発揮されず、いずれも本発明における
（Ｂ）成分の使用としては好ましくない。

【００１９】また、モノエチレングリコールジアルキル
エーテルは引火点が低く、トリエチレングリコールジア
ルキルエーテルは、洗浄効果が発揮されず同様に好まし
くないので、いずれも本発明における（Ｂ）成分の使用
としては好ましくない。

【００２０】（Ｃ）成分 ポリオキシアルキレンアルキルエーテル型ノニオン界面
活性剤としては、炭素数８〜２２の直鎖あるいは分岐の
アルキル基あるいはアルケニル基の、エチレンあるいは
プロピレンオキシド付加物の１種以上、更にはそれらの
混成付加物が挙げられる。ＨＬＢは１３〜１８である。
ＨＬＢが１３未満の場合も、１８を超える場合も、再付
着抑制機能に劣る。

【００２１】配合割合としては、洗浄剤組成物中５〜１
０％である。５％未満の場合には、再付着抑制が劣り、
１０％を超える場合には洗浄効果が劣る。

【００２２】その他 水は蒸留水、イオン交換水、純水さらには超純水などの
品質が好ましい。水の配合割合としては特に限定はない
が４〜１５％であることがこのましい。４％未満の場合
は、引火性を発現する場合があり、１５％を超えると、
洗浄性が大幅に低下するという可能性が生じる。上記
（Ａ）〜（Ｃ）成分及び水を各配合割合を以て混合して
全量を１００とする。

【００２３】本発明組成物は、混成集積回路用洗浄剤で
あり原液にて浸漬あるいは超音波洗浄装置、場合により
水中噴流や、気中噴霧洗浄装置中で用いられ、洗浄の目
的を達した後は次工程の水濯ぎ装置あるいは槽で汚染対
象物質であるフラックス残渣と共に除去され、乾燥工程
を経て操作が完結される。

【００２４】上記構成を備えた本発明の混成集積回路用
洗浄剤組成物にあっては下記（Ａ）〜（Ｄ）の機能を備
える。すなわち、 （Ａ）洗浄主剤である水溶性グリコールエーテルのフラ
ックス残渣の溶解性機能 （Ｂ）ポリオキシアルキレンアルキルエーテル型ノニオ
ン界面活性剤による、濯ぎ工程におけるフラックス残渣
再付着抑制機能 （Ｃ）少量に限定されたパーフルオロアルキルリン酸エ
ステル系アニオン界面活性剤によるＨ−ＩＣ構成鉛ガラ
ス部の鉛溶出抑制機能 （Ｄ）水分コントロールによる引火性抑制機能、などの
機能を備える。

【００２５】

【実施例】実施例１〜５、及び比較例１〜１１ 下記［表１］［表２］に示す各成分を、同表に示した割
合で配合して調整し、洗浄剤組成物を得た。

【００２６】

【表１】 。

【００２７】

【表２】 。

【００２８】得られた洗浄剤組成物のそれぞれに関し、
次の〜の試験を行なった。結果を［表３］に記載す
る。

【００２９】（モデル混成集積回路の洗浄効果試験） ６０℃に加温した各種洗浄剤組成物の原液に、鉛硝子に
より構成されるモデル混成集積回路素材を浸漬し、４０
ＫＨｚ／６００Ｗの超音波洗浄を１５分間行なった。そ
して、４０℃の純水による超音波濯ぎを２回行った後、
乾燥操作後残存フラックス量を紫外線分光光度法にて測
定し、洗浄性を評価した。評価は、以下基準で判定し
た。 ◎ 残存フラックス量 ３μｇ未満／ｃｍ^２ ○ 残存フラックス量 ３以上 ５μｇ未満／ｃｍ^２ △ 残存フラックス量 ５以上１０μｇ未満／ｃｍ^２ × 残存フラックス量 １０μｇ以上／ｃｍ^２。

【００３０】（モデル混成集積回路の再付着抑制効果
試験） ６０℃に加温した各種洗浄剤組成物の原液に、洗浄対象
となるフラックスを５％添加し、劣化した洗浄液モデル
を作成する。次いで、前記劣化洗浄液を５％の割合で４
０℃純水濯ぎ槽に添加してモデル濯ぎ液とし、（フラッ
クスで汚染を受けていない）モデル混成集積回路素材を
実験例１と同様操作で洗浄し、再付着したフラックス量
を赤外分光光度法にて測定し、再付着抑制性を評価し
た。評価は、以下基準で判定した。 ◎ 再付着フラックス量 ０．１μｇ未満／ｃｍ^２ ○ 再付着フラックス量 ０．１以上０．３μｇ未満／ｃｍ^２ △ 再付着フラックス量 ０．３以上０．５μｇ未満／ｃｍ^２ × 再付着フラックス量 ０．５μｇ以上／ｃｍ^２。

【００３１】（モデル混成集積回路の変色抑制効果試
験） ６０℃に加温した各種洗浄剤組成物の原液に、洗浄対象
となるフラックスを５％添加し、鉛硝子によって構成さ
れるモデル混成集積回路素材を１２時間浸漬した。４０
℃の純水で５分間濯いだ後、８０℃で１０分間乾燥さ
せ、目視により変色抑制性を評価した。評価は以下基準
で判定した。 ◎ 外観色調変化なし ○ 僅かに色調変化が認められる △ 色調変化が認められる × 著しい色調変化が認められる。

【００３２】（モデル混成集積回路の鉛の溶出抑制効
果試験） ６０℃に加温した各種洗浄剤組成物の原液に、洗浄対象
となるフラックスを５％添加し、鉛硝子によって構成さ
れるモデル混成集積回路素材を２４時間浸漬した。モデ
ル混成集積回路素材を取り出した後、洗浄液中の溶出鉛
イオン量を、プラズマ分光光度法を用いて測定し、鉛溶
出抑制性を評価した。評価は以下基準で判定した。 ◎ ５０μｇ未満／Ｈ−ＩＣ素材１個の溶出量 ○ ５０以上１００μｇ未満／Ｈ−ＩＣ素材１個の溶出量 △ １００以上１０００μｇ未満／Ｈ−ＩＣ素材１個の溶出量 × １０００μｇ以上／Ｈ−ＩＣ素材１個の溶出量。

【００３３】（モデル混成集積回路への抑制剤残存性
試験） 実験例１と同様の洗浄操作を行った後、モデル混成集積
回路素材を８０℃の熱水に２時間浸漬させた。その後、
この液をペルオキソ２硫酸カリウムで加圧分解した後、
イオンクロマトグラフィー法で残存リン酸イオンを分析
し、水濯ぎ性を評価した。評価は以下基準で評価した。 ◎ 残存リン酸イオン量 ５μｇ未満／部品１個 ○ 残存リン酸イオン量 ５以上２５μｇ未満／部品１個 △ 残存リン酸イオン量２５以上５０μｇ未満／部品１個 × 残存リン酸イオン量 ５０μｇ以上／部品１個。

【００３４】

【表３】 ［表３］を見ても分かるように、本願発明の洗浄剤組成
物のみがバランスのよい洗浄効果を奏する。

【００３５】

【発明の効果】本発明の洗浄剤組成物は、混成集積回路
に付着するフラックス残渣の洗浄性に優れ、実洗浄ライ
ンに於いても再付着が抑制されるため安定した洗浄効果
が発揮される。

【００３６】さらに、素材（被洗浄物）に対する外観変
化や物理的変化を惹起せず、安全な洗浄や残留物質が抑
制されるため、高い洗浄信頼性が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 3/26 Ｈ０５Ｋ 3/26 Ｅ //(Ｃ１１Ｄ 10/02 Ｃ１１Ｄ 1:34 1:34 1:68 1:68 3:20 3:20） (72)発明者 中野 和生 京都府相楽郡精華町菱田山ノ下５の７ (72)発明者 大林 伸吉 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 鈴木 靖彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 園田 靖秀 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−57899（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−97596（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−306297（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−48599（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23G 5/032 C23G 5/028 C11D 17/08 C11D 10/02 C11D 1:34 C11D 1:68 C11D 3:20

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）パーフルオロアルキルリン酸エステ
   ル系アニオン界面活性剤０．０１〜１．０重量％、 （Ｂ）下記一般式（１）で表される水溶性グリコールエ
   ーテルと、下記一般式（２）で表される水溶性グリコー
   ルエーテル合計７５〜９０重量％、 （Ｃ）ＨＬＢ１３〜１８のポリオキシアルキレンアルキ
   ルエーテル型ノニオン界面活性剤５〜１０重量％、 残部が水より構成されることを特徴とする混成集積回路
   用洗浄剤組成物。 Ｒ^１Ｏ−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_２−Ｈ ……（１） （式中、Ｒ^１は炭素数１〜４のアルキル基である。） Ｒ^２Ｏ−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_２−Ｒ^３ ……（２） （式中、Ｒ^２、Ｒ^３は炭素数１〜２のアルキル基であ
   る。Ｒ^２とＲ^３とは、互いに異なっていてもよいし同じ
   でもよい。）
2. 【請求項２】前記（Ｂ）成分中、一般式（２）で表され
   る水溶性グリコールエーテルの配合割合が１５重量％以
   上であることを特徴とする請求項１記載の混成集積回路
   用洗浄剤組成物。