【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品または精密部品類の洗浄方法および装置に関し、詳細には切削油，ワックス，接着剤，研磨屑等の汚染物質が付着した電子部品または精密部品類の洗浄方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、微小磁性体の固体表面に存在する切削油，ワックス，接着剤等の有機物を主体としたヨゴレの除去には、トリクロロエタン，フロン１１３，塩化メチレン等の塩素系溶剤、ベンゼン，トルエン，キシレン等の炭化水素系溶剤、アセトン，メチルエチルケトン等のケトン系有機溶剤が使用されている。 また、研磨屑や塵埃等の無機物を主体とした汚れの除去にはアルカリビルダーを配合した水系のアルカリ洗浄剤が使用されている。 特に、電子部品や電気部品等の数ミクロン〜数十ミクロンの微細な汚染物質を嫌う精密洗浄もしくは難燃性を求める洗浄の場合には、トリクロロエタンやフロン等の塩素系溶剤が使用されてきた。

【０００３】また、洗浄方法としては塩素系有機溶剤，
ケトン系有機溶剤および炭化水素系有機溶剤の低表面張力からくる高い浸透性や高い溶解力を生かし、網状の洗浄治具へ大量に微小磁性体を投入して浸漬洗浄もしくは溶剤内に浸漬し、２５ｋＨｚ以上４０ｋＨｚ以下の超音波を発振しての超音波洗浄や、磁性体を網状の治具内に収納して治具を回転させて洗浄する方法が用いられてきた。 また、特開平６−２６９７３５号公報に開示されているように、被洗浄物が一つ一つ固定される専用の治具に被洗浄物をセットしてから洗浄する方法がとられてきた。

【０００４】この他の洗浄方法としては、洗浄せずに後工程の組立を先に行って磁気ヘッドなどの電気部品とした後で、前述の有機溶剤もしくはアルカリ洗浄剤により洗浄を行っていた。 さらに、磁気を使用した洗浄方法として、特開平６−２５４４９５号公報には、被洗浄物に接触しない外部より磁界を与え、保持具もしくは被洗浄物を磁化させた後に交番磁界を与えて、被洗浄物に振動およびねじりの運動を与えることによって洗浄する方法が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述のトリクロロエタン，フロン１１３，塩化メチレンといった塩素系有機溶剤を用いた洗浄剤は、安全性，人体毒性，オゾン層破壊を代表とする環境破壊等に大きな問題を有していることが近年明らかになり、世界的に全廃の動きで進んでいる。 また、ベンゼン，トルエン，キシレン等の炭化水素系の有機溶剤を用いた洗浄剤は、引火点が何れも３０℃未満であるため引火性が高く、さらに人体毒性が高いという問題がある。

【０００６】同様に、アセトン，メチルエチルケトン等のケトン系の有機溶剤を用いた洗浄剤も引火性，人体毒性が高いという問題がある。 また、水系のアルカリ洗浄剤を用いた洗浄では、接着剤やワックスといった硬化した有機汚染物を除去するのに時間がかかる面や、長時間磁性体をアルカリ洗浄剤の中に浸漬すると錆などの腐食を生じる問題がある。 さらに、組立後の後工程で洗浄する方法では、組立てた部品に樹脂などを用いている場合に洗浄剤が樹脂を膨潤・溶解してしまうといった問題点や、複雑形状となるために洗浄不良が生じたり、洗浄剤が乾燥せずに微小な穴や隙間に残ってしまうといった問題があった。

【０００７】また、塩素系溶剤を用いた洗浄剤に比べて溶解力の劣る炭化水素系溶剤やケトン系溶剤を用いた洗浄剤の場合、磁性体を浸漬した洗浄剤中に超音波を発振させて洗浄していた。 しかし、治具の中に微小な磁性体同士が大量に積載された状態となるため、磁性体が重なり合った部分には超音波が届かずに洗浄できないといった問題や、積載された最外部は高い超音波エネルギーが照射されるために磁性体自体が破壊してしまうといった問題点があった。

【０００８】さらに、磁性体を治具内に収納して治具を回転させる洗浄方法では、精密に洗浄できるものの、磁性体同士がぶつかり合うために磁性体自体が破壊してしまうといった問題点があった。 また、特開平６−２６９
７３５号公報に開示される被洗浄物を一つ一つ保持具にセットする方法では、被洗浄物同士のぶつかり合いを回避できるものの、保持具に被洗浄物をセットするのが非常に煩わしく、且つセットするときに被洗浄物を破損・
汚染してしまうという問題があった。

【０００９】また、特開平６−２５４４９５号公報に開示される振動による洗浄方法では、微小で脆い電子部品の場合、被洗浄物同士がぶつかり合うことや、振動によるエネルギーで部品の細部が破損してしまういう問題があった。 さらに、被洗浄物を一つ一つ専用の保持具で保持しないと洗浄効果が生じず、微小な被洗浄物を大量に洗浄するには一つ一つ保持しなければならないといった煩わしさがあるという問題があった。

【００１０】本発明は、微小電子部品等の微小磁性体を一つ一つ保持することなく、効果的な洗浄を一度で大量に行える洗浄方法および洗浄装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、研磨，切削，切断等の加工をした際に磁性体へ付着する汚れおよび加工用接着剤を洗浄槽で浸漬除去する洗浄方法において、洗浄槽の外部から磁場を発生させ、該磁場を回転あるいは消滅させながら洗浄することを特徴とする。

【００１２】図１〜図４は本発明の概念を示し、図１は側面図、図２は平面図、図３は磁性体への磁力線の説明図、図４は図３の拡大図である。 洗浄槽３外部にある保持具１を磁化させることにより、磁場が洗浄槽３を透過して被洗浄物４である磁性体に働き、保持具１側に引き寄せられて洗浄液５中で固定される。 このため、洗浄液５中において被洗浄物４同士が激しくぶつかり合わなくなる。

【００１３】また、洗浄槽３の外部から磁場を与えながら保持具１が緩やかな回転運動をすることで、被洗浄物４である磁性体が緩やかに洗浄槽３底部に擦れながら移動する。 これにより、磁性体は保持具１の有する磁力線の方向へ一律に起立する。 起立した被洗浄物４の各々は、保持具側が保持具１の極性と逆の極性に磁化し、保持具の逆側が保持具１の極性と同じ極性に磁化するため、各々の被洗浄物４における極性の分布は同一となる。 同じ極性同士は遠ざけ合う原理から、被洗浄物４同士は一定の距離を保つこととなり、被洗浄物４同士がぶつかり合うこともなく、さらに被洗浄物間に隙間ができることにより浸透力の弱い洗浄液５でも被洗浄物４の全周に回り込んで効果的に洗浄が行える（図１〜図４参照）。

【００１４】また、保持具１の磁化を消滅させることで被洗浄物４を起立した姿勢から倒し、保持具１と被洗浄物４とが接触して洗浄できなかった接触部を洗浄液に接触させて洗浄が行えるようにする。 そして、再び保持具１を磁化させ、被洗浄物４を起立させて洗浄を行う。 この手順を数回繰り返すことにより、微小な被洗浄物を効果的に洗浄することが可能となる。 使用する洗浄液５としては、あらゆる洗浄剤を使用してもかまわない。 更に洗浄力を高めたいときには、本洗浄方法に加えて液流を当てたり、液中で泡を被洗浄物に当てる方法も併用することができる。

【００１５】請求項２の発明は、磁性体である被洗浄物４と、洗浄液５を溜め置く洗浄槽３と、洗浄槽３外部に設けた磁場保持具１と、磁場保持具１を回転させる駆動ユニット２（以下、モーターという）と、磁場保持具１
に磁場を発生・消滅させる磁場発生消滅ユニットとからなることを特徴とする。 前記磁場保持具１に磁場を発生・消滅させる磁場発生消滅ユニットは、永久磁石と磁場保持具１とを昇降させる昇降装置６、もしくは電磁石としての空芯コイルと交流電源と電流の導通を制御するスイッチとからなる。

【００１６】保持具１の磁場を発生・消滅させる手段としては永久磁石あるいは電磁石のどちらでもかまわない。 永久磁石の場合には、洗浄槽３外部の永久磁石製の保持具下部にある昇降装置６を用い、永久磁石を洗浄槽へ近づけたり・離したりする方法や、洗浄槽と永久磁石との間に磁場遮断物を出し入れする方法等により、磁性体に与える磁場をコントロールする。 電磁石の場合には、金属製の保持具を支える軸に空芯コイルを巻回し、
空芯コイルに直流電流を導通してコイル内に一定方向の磁界を発生させることで磁場を発生させ、導通を停止することで磁場を消滅させる。

【００１７】被洗浄物４を収納する洗浄槽３は磁場を透過させる材質を有している樹脂，アモルファス，または磁性を有さない液体を樹脂やアモルファスで収納したものとすることで洗浄槽外部に位置する保持具から生じる磁場を磁性体に届かせる。 次いで、保持具に接続されたモーターで保持具を緩やかに回転させることにより、磁場を回転させる方法が一般的である。 しかし、保持具を緩やかに反復させる方法でも上記効果を達成できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図５および図６は本実施の形態における電磁石を用いた音響カセットデッキ用の磁気ヘッド洗浄に用いる装置を示し、図５は概略構成図、図６は図５
の要部平面図である。 ３は硝子製の洗浄槽で、この洗浄槽３にはワックス溶解性の高いグリコールエーテル系の洗浄液５が収容されている。 洗浄槽３の底部には被洗浄物である音響カセットデッキ用の磁気ヘッド４が収納されている。

【００１９】洗浄槽３の下側には励磁用の棒状をした保持具１が設けられている。 保持具１の中央下部にはモーター２の軸２ａが接続されており、軸２ａにより保持具１は回転可能に支持されている。 モーター２の軸２ａには保持具１をコイル電流により励磁させる空芯コイル７
が１０００回巻き付けられている。 空芯コイル７には交流電源８が接続されており、交流電源８には電源のＯＮ
・ＯＦＦを制御するスイッチ９が接続されている。

【００２０】以上の構成から成る装置を用いた洗浄は、
まず洗浄液５中に磁気ヘッド４を任意の方法で浸漬する。 この磁気ヘッド４には前工程の研磨工程で付着した汚染物であるワックスや研磨屑が付着している。 次に、
電源スイッチ９をＯＮにして交流電源８から空芯コイル７に電流を流す。 すると、空芯コイル７に発生した磁場が保持具１に伝わり、保持具１が励磁する。 そして、保持具１の有する磁気により磁気ヘッド４が洗浄槽３底部に引きつけられて固定される。

【００２１】その後、モーター２が緩やかな回転（４ｒ
ｐｍ）を起こし、モーター２の軸２ａに接続された保持具１が回転する。 保持具１の回転により、磁気ヘッド４
は洗浄槽３底部で保持具１の回転に合わせて動き出す。
この動き出すとき、磁気ヘッド４の一つ一つが保持具１
の生じる磁力線に沿った形で整列して立ち上がり、一つ一つの磁気ヘッド４の間に０．３〜０．５ｍｍの隙間が生じる。 この隙間に洗浄液５が十分浸透し、磁気ヘッド４はその回転運動により１次洗浄される。 また、この回転運動により洗浄液５が撹拌されることとなり、効率的に洗浄が行われる。

【００２２】次に、電源スイッチ９をＯＦＦにすることで、空芯コイル７への交流電流の供給が止まり、空芯コイル７の磁場が消滅する。 磁場の消滅により、保持具１
の磁場も消滅し、洗浄槽３の底部で起立していた磁気ヘッド４が倒れ、回転運動を停止する。 このことにより、
洗浄槽３の底部に接触していた磁気ヘッド４の面が横方向を向き、洗浄液５と接触して２次洗浄が行われる。

【００２３】次に、電源スイッチ９をＯＮにして再び保持具１に磁場を与え、磁気ヘッド４を起立させて回転洗浄の３次洗浄を行う。 この磁場発生・消滅を数回繰り返すことにより、磁気ヘッド４に付着したワックスや研磨屑を洗浄する。 洗浄が終了した時点で、磁場を消滅させて洗浄槽３から磁気ヘッド４を取り出す。

【００２４】本実施の形態の洗浄方法により磁気ヘッド（寸法２ｍｍ×２ｍｍ×０．２ｍｍ）を６００個／バッチ、５分間洗浄した結果を表１に示す。 なお、表１には比較例１および２を併記した。

【００２５】

【表１】

【００２６】比較例１は同様な洗浄液を用い、磁気ヘッドを保持することなく洗浄槽内に浸漬し、超音波周波数４０ｋＨｚ・超音波出力１００Ｗの超音波洗浄により１
５分間洗浄した。 比較例２は同様な洗浄液を用い、回転する網状（メッシュ幅０．０２ｍｍ）のカゴに磁気ヘッドを収納し、このカゴを洗浄液中で５ｒｐｍの速度で回転させて１５分間洗浄を行った。 洗浄試験の評価として、磁気ヘッドの破損の有無、長手方向に１０μｍ以上の研磨屑が無いこと、３０μｍ角以上のワックス残りが無いことを光学顕微鏡観察（倍率２００倍）により行い、不良率を求めた。

【００２７】本実施の形態によれば、比較例１および２
に比べて良好な結果が得られた。

【００２８】（実施の形態２）図７および図８は本実施の形態における電磁石を用いた音響カセットデッキ用の磁気ヘッド洗浄に用いる装置を示し、図７は概略構成図、図８は図７の要部平面図である。 本実施の形態では、前記実施の形態１の洗浄槽３にノズル１０を一つ設けるとともに、該ノズル１０に接続した循環ポンプ１１
を設けて構成した点が異なり、他の構成は同一な構成から成るもので、同一構成部分には同一番号を付してその説明を省略する。

【００２９】ノズル１０は洗浄液５中の磁気ヘッド４に対して洗浄液５を噴射（水圧１ｋｇｆ／ｃｍ ²で流量０．２リットル／分）する。 また、循環ポンプ１１は常時洗浄槽３から洗浄液５を吸引してノズル１０に洗浄液５を供給する。

【００３０】この形態の装置と実施の形態１の装置とを用い、同一の洗浄条件・評価条件により試験を行い、その洗浄性を比較した結果（洗浄時間と不良率との関係）
を図９および図１０に示す。 図９は研磨屑の洗浄性を示すグラフであり、図１０はワックスの洗浄性を示すグラフである。 試験の結果、前記実施の形態１に比べて本実施の形態では短時間で高い洗浄性が得られた。

【００３１】本実施の形態によれば、前記実施の形態１
と比較して洗浄性が更に向上し、洗浄時間の短縮化が図れた。

【００３２】（実施の形態３）図１１および図１２は本実施の形態における永久磁石を用いた音響カセットデッキ用の磁気ヘッド洗浄に用いる装置を示し、図１１は概略構成図、図１２は図１１の要部平面図である。 この形態では、上述した各実施の形態と同一な構成部分に同一番号を付して説明する。

【００３３】本実施の形態は永久磁石を保持具２１として用いるものであり、保持具２１を回転させるモーター２の下方に位置した昇降装置６によって保持具２１を昇降させ、磁場の発生・消滅を行うものである。 従って、
保持具２１を上昇させたときに磁気ヘッド４を保持固定し、下降させたときに磁気ヘッド４を開放している。 また、洗浄槽２２の外周下部は落ち込んでおり、落ち込んだ最低部から洗浄液５を吸い込むように循環ポンプ１１
が接続されている。 循環ポンプ１１はフィルター１２に接続され、フィルター１２は洗浄液５を噴出（水圧１ｋ
ｇｆ／ｃｍ ²で流量０．２リットル／分）するノズル１
０と接続されている。

【００３４】本実施の形態で用いる装置は、前記各実施の形態で用いた装置と比較して機構が簡単であり、洗浄機の組み立てが容易で小型化できるという特徴を持つ。
また、洗浄槽２２の外周下部が落ち込んでいるため、磁気ヘッド４から剥離した研磨屑および接着剤が落ち込んだ底部に落下し、循環ポンプ１１に吸い込まれてフィルター１２で捕獲される。 これにより、洗浄液５を常時清浄に保つことができ、汚染物の再付着が防止されて効率的に洗浄が行える。

【００３５】本実施の形態の装置を用いて磁気ヘッド４
（２ｍｍ×２．２ｍｍ×０．２ｍｍ）を９００個／バッチ、１０分間洗浄した結果を表２に示す。 洗浄液５としてＮ−メチル−ピロリドンを用い、汚染物として前工程で付着した接着剤および研磨屑が付着している。 なお、
表２には比較例３を併記した。

【００３６】

【表２】

【００３７】比較例３で用いる装置は、図１３に示すように、洗浄槽２３の下部に超音波発信子２４が設けられている。 また、洗浄槽２３内には磁気ヘッド４を収納した保持具２５を載置する架台２６が設けられている。 上記構成の装置を用いての洗浄方法は、磁気ヘッド４を一つ一つ保持するテフロン製の保持具２５に磁気ヘッド４
を収納した後、洗浄液中に保持具２５を固定して超音波洗浄（超音波周波数２８ｋＨｚ・超音波出力１００Ｗ）
を１０分間行った。

【００３８】洗浄した結果、本実施の形態では比較例３
と比べて破損不良率が少なく、研磨屑残りによる不良率も少ないという良好な洗浄結果が得られた。 さらに、比較例３では保持具２５に磁気ヘッド４を収納するのに３
０分以上要したのに対し、本実施の形態では洗浄液に磁気ヘッド４を静かに浸漬して保持具２１でセットするのに数秒しか要さず、処理時間の短縮が図れた。

【００３９】

【発明の効果】請求項１および２の効果は、微小な磁性体に付着した汚染物を洗浄する際、保持具に一つ一つセットする煩わしさを解消し、微小な磁性体を破損することなく短時間で高品質に洗浄することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を示す側面図である。

【図２】本発明を示す平面図である。

【図３】本発明を示す説明図である。

【図４】図３の拡大図である。

【図５】実施の形態１を示す概略構成図である。

【図６】実施の形態１を示す要部平面図である。

【図７】実施の形態２を示す概略構成図である。

【図８】実施の形態２を示す要部平面図である。

【図９】実施の形態１および２を示すグラフである。

【図１０】実施の形態１および２を示すグラフである。

【図１１】実施の形態３を示す概略構成図である。

【図１２】実施の形態３を示す要部平面図である。

【図１３】比較例３を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 保持具 ２ モーター ３ 洗浄槽 ４ 被洗浄物 ５ 洗浄液 ６ 昇降装置