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基板のフラックス残渣を20秒局所洗浄!廃液不要のCO2スノー導入事例

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フレーム処理機
導入事例 / Case Study

プリント基板製造工程で、はんだ付けした後のフラックス残渣を除去|OEM製品組立メーカー導入事例

プリント基板(PCB)製造工程を持つ海外メーカーA社は、ACP systems社製CO2スノージェット洗浄装置を導入したことで、乾燥工程ゼロ・5枚同時20秒洗浄を実現し、廃液処理コスト削減と品質安定化を同時に達成しました。

ユーザー様の声:

「CO2スノージェット洗浄へ切り替えたことで、乾燥工程が不要になり、生産効率が大きく改善しました。特に、洗浄品質が安定したことと、現場メンテナンス負荷が減ったことを高く評価しています。

現在は、圧縮エア用と液化炭酸ガス用フィルター交換程度が定期メンテナンスの中心です。初めて扱う作業員でも対応しやすく、現場からも扱いやすい設備として好評です。」

廃液ゼロ化
 
乾燥工程削減
 
PCB5枚20秒
同時洗浄
1

顧客情報・概要

会社名
海外OEM組立メーカー  A社
業種
製造業
従業数
301〜1,000名
事業内容
精密金属プレス、プラスチック射出成形、OEM製品の組み立て
導入製品
導入目的
はんだ付け後に残るフラックス残渣を除去
2

導入前の課題

同社では従来、はんだ付け後に残るフラックス残渣を除去するため、水系・溶剤による湿式化学洗浄を採用していた。

湿式洗浄が生産性向上のボトルネックになっていた

A社では、生産数量増加と品質要求高度化に伴い、既存の湿式洗浄工程に限界を感じていた

特に問題となっていたのは、洗浄後に必要な乾燥工程。基板を洗浄した後、十分に乾燥させる時間が必要となるため、生産タクト全体を圧迫していた

また、湿式洗浄では以下の課題も発生していました

乾燥 廃液処理 品質ばらつき メンテナンスの手間
課題1 【乾燥】乾燥工程による生産待ち時間
課題2 【廃液処理】廃液処理コストの増大
課題3 【定期メンテナンス】洗浄槽の液管理・定期清掃負荷
課題4 【品質】洗浄品質のばらつきに加え、顧客からは高い品質安定性を求められており、フラックス残渣による腐食リスク低減も重要課題となっていた
課題5 【ドブ漬け洗浄】必要箇所以外も洗浄する非効率性
課題6 【設置スペース】設備設置スペースの大きさ
3

製品の選定・採用された背景

【結論】「乾燥不要」と「局所洗浄」が決め手

A社は複数の洗浄方式を比較検討しました。その中でCO2スノージェット洗浄装置が評価された最大の理由は、「完全ドライ洗浄」である点です。洗浄後に水分が残らないため、乾燥工程が不要となり、生産性向上に直結しました。さらに、必要箇所だけをピンポイント洗浄できる点も高く評価されました。

◆選定時に評価されたポイント

  • 洗浄後の乾燥工程が不要
  • 廃液処理が不要
  • フラックス残渣への高い洗浄力
  • 繊細な回路パターンへの低ダメージ性
  • 自動化ラインとの親和性
  • メンテナンス工数の少なさ
  • 省スペース化

▍製品の選定

ACP systems 社製 CO2スノージェット洗浄装置

本装置は、液化炭酸ガスを特殊ノズルから超音速噴射し、微細なCO2スノー粒子によって汚れを除去する完全ドライ式洗浄システムです。

4つの洗浄メカニズム

1. 衝撃洗浄――高速噴射された粒子が汚れを物理的に除去します。

2. 熱的脆化――-78.5℃の極低温で汚れを脆くし、剥離しやすくします。

3. 爆発洗浄――CO2が昇華する際の体積膨張エネルギーで汚れを吹き飛ばします。

4. 溶剤効果――瞬間液化したCO2が膜状汚染物へ浸透します。洗浄後のCO2は気化して消失するため、水分残り・乾燥待ち・廃液発生がありません。


ロボットで自動運転対応 省スペース 局所洗浄 ドライ洗浄・乾式洗浄 工数削減
 
4

導入準備

【結論】湿式からドライ洗浄への工程変更

従来の湿式洗浄とは全く異なるプロセスであったため、導入初期はライン構築に慎重な検討が必要でした。特に以下の点を重点的に準備が行われました。

1
実ワークによる事前洗浄テスト
2
ノズル条件の最適化
3
液化炭酸ガス供給設備の整備
4
ドライコンプレッサーエア(圧縮空気)準備
5
局所排気設備
6
CO2濃度センサーを設置
7
ロボット動作との同期確認


5

導入後の成果

【結論】生産性向上とコスト削減を同時に実現

導入後、XYZ社では工程短縮・品質安定化・ランニングコスト削減を同時に達成しました。

現在は、5枚の基板を約20秒で同時洗浄する自動ラインとして稼働しています。

導入前(湿式洗浄)
導入後(CO2スノージェット洗浄装置)
洗浄後 乾燥
必要
洗浄後 乾燥
不要
廃液処理
必要
廃液処理
不要
洗浄時間
乾燥含め 長時間
洗浄時間
約20秒
品質安定性
ばらつき有り
品質安定性
安定
メンテナンス
洗浄溶液の管理・槽清掃必要
メンテナンス
フィルター交換が中心
洗浄範囲
プリント基板 丸ごと ドブ漬け
洗浄範囲
洗浄が必要な部位だけ ねらって 局所洗浄
生産性
タクトの制約あり
生産性
大幅向上
6

利用ユーザーの声・お客様のコメント

現場負荷が大きく改善した

現場担当者からは、「設備管理の負担が大幅に減った」という声をいただいています。

従来必要だった、

  • 洗浄液管理
  • 濃度確認
  • 槽清掃
  • 廃液対応

などが不要となり、現場オペレーションが大幅に簡素化されました。

また、乾燥待ちがなくなったことで、生産スケジュール管理もしやすくなっています。

7

今後の展望

【結論】ライン増設時もCO2洗浄を採用予定。A社では、今後の生産量増加に向けてライン増設を計画しています。

同社では、

  • 省エネルギー
  • 廃液削減
  • 自動化対応
  • 環境負荷低減

の観点から、今後もCO2スノージェット洗浄技術を積極採用する方針です。

また、脱炭素化への対応という観点からも、有機溶剤を使用しない洗浄技術として高く評価されています。

はんだ付け後のフラックス洗浄でお困りですか?

CO2スノージェット洗浄装置の導入・デモンストレーションについて、お気軽にご相談ください。

 
K.BRASCH

この記事を書いた人

ケー・ブラッシュ商会
編集チーム

このブログは、お客様に一歩先の効率化を提案したい編集チームが執筆しています。
担当30年以上のベテランから現場を駆け回る2年目の若手まで、複数の視点でヨーロッパ最先端の機械の魅力をお伝えします。
導入検討に役立つ最新情報や成功事例など、「現場で本当に必要な情報」をお届けしますので、御社のものづくりに是非お役立て下さい!

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