リードフレーム脱脂における溶剤回収

リードフレーム脱脂とは

リードフレーム脱脂は、ワイヤボンディングや樹脂封止などの前工程に入る前に、金属フレーム表面に付着した油膜・加工油・ワックス・微粒子汚れを除去するための洗浄工程です。リードフレーム表面が汚れた状態のまま実装工程に進むと、ボンド不良・樹脂密着不良・気泡発生などの品質問題が起きやすく、歩留まりに大きく影響します。

脱脂方法には、IPAやアセトンなどの溶剤を使用した浸漬洗浄・スプレー洗浄・超音波洗浄が広く採用されています。特に大量処理が求められるリードフレームでは、油膜溶解力が高く乾燥性に優れた有機溶剤が適しているため、溶剤使用量も比較的多くなりやすい工程です。

リードフレーム脱脂における主な使用溶剤

リードフレーム脱脂では、加工油やワックスの溶解に適した炭化水素系（ヘキサン、トルエン、キシレン）、ケトン系（アセトン、MEK）、アルコール系（IPA）などが多用されます。これらは溶解性と揮発性のバランスがよいため、短時間での脱脂と速乾を両立できる点が利点です。

一方で、これらの溶剤は蒸気圧が高く、大量処理ラインでは絶えず蒸気が発生します。特に加温洗浄・超音波洗浄を組み合わせた工程では蒸発量が増えるため、濃度変動の大きい排気に対応できる溶剤回収装置が不可欠です。

リードフレーム脱脂における溶剤回収装置の仕組みと選定ポイント

リードフレーム脱脂における溶剤回収装置の仕組み

脱脂工程では、浸漬槽・スプレー槽・乾燥炉などから揮発した有機溶剤蒸気が排気ダクトを通じて処理ラインに流れます。溶剤回収装置では、これらの蒸気を活性炭層に通過させて吸着し、溶剤成分を捕集します。飽和に近づいた活性炭は脱着操作により再生し、濃縮された溶剤を回収液として取り出します。

脱着方式には蒸気脱着式と真空脱着式があり、真空脱着式では水蒸気を使わず減圧とコンデンサ冷却によって溶剤を離脱させるため、排水量がほぼゼロになる特徴があります。炭化水素系・ケトン系・アルコール系など幅広い溶剤に対応でき、特に低濃度・断続排気が混在するリードフレーム脱脂ラインに適した方式です。

リードフレーム脱脂における溶剤回収装置の選定ポイント

選定時は、まず「処理風量・入口溶剤濃度・排気温度・使用溶剤の種類」を整理することが重要です。脱脂ラインは装置規模や槽構成によって排気条件が大きく変動するため、濃度変動に強く、連続運転と断続運転の両方に対応できる吸着・脱着サイクルが必要です。

さらに、炭化水素系など引火性の高い溶剤が多いため、防爆設計・排気インターロック・漏えい検知など安全対策も必須です。再利用を想定する場合は、回収溶剤の純度・含水率・異物混入の有無も検討し、工程管理や品質基準に適合する再資源化スキームを整備する必要があります。

リードフレーム脱脂における溶剤回収装置の導入メリット

溶剤回収装置を導入することで、脱脂工程で使用する溶剤の購入量と廃棄量を大幅に削減できます。特に炭化水素系溶剤やIPAは使用量が多く、回収・再利用を組み合わせることで、原材料コストと産業廃棄物処理費の両方を削減できます。

溶剤蒸気の濃度を安定して下げられるため、作業者ばく露や工場内の臭気問題を改善し、安全衛生レベルが向上します。また、溶剤の再付着や装置汚染を防げるため、設備の信頼性向上・保守工数削減・歩留まり改善にも寄与します。さらに、VOC排出量・排水量の削減は、環境規制対応とESG評価向上の両面でメリットがあります。

【PR】栗本鐵工所の真空脱着式溶剤回収装置

引用元：栗本鐵工所公式HP
https://www01.kurimoto.co.jp/co-lab/about/youzai.html

栗本鐵工所の真空脱着式溶剤回収装置は、吸着塔を減圧しながら常温域で脱着を行うPSA方式を採用しており、水蒸気を用いずに活性炭を再生できるため排水量を大幅に抑制できます。炭化水素系・ケトン系・アルコール系などの幅広い溶剤に対応し、断続的な排気でも安定した吸着・脱着性能を維持できます。

真空脱着式溶剤回収装置の特徴

• 真空脱着方式で吸着剤に粒状活性炭を使用
• 多種多様な溶剤ガスを処理可能
• 入口ガス濃度の変動への耐性が高い
• 蒸気脱着式と比較して排水量を大幅に削減
• 吸着剤の寿命が長く、ランニングコストが低い
• 駆動機器が少なく、装置トラブルが少ない

リードフレーム脱脂の溶剤回収に適している理由

引用元：栗本鐵工所公式HP
https://www01.kurimoto.co.jp/co-lab/about/youzai.html

リードフレーム脱脂では、浸漬槽・超音波槽・スプレー槽など複数の工程で溶剤が気化し、濃度や負荷が時間帯によって大きく変動します。真空脱着（PSA）方式は、減圧環境で脱着操作を行えるため、変動負荷が大きいラインでも吸着性能を安定維持しやすい点が大きな強みです。

さらに、水蒸気を使わないため排水量がほぼゼロになり、熱負荷も小さいため、工場空調や周辺設備への影響を最小限に抑えられます。回収された溶剤は希釈水の混入が少ないため、再利用や再精製工程に回しやすくコスト削減効果が大きい構成が実現できます。

主な対応溶剤

炭化水素系（ヘキサン、トルエン、キシレン）、エステル系（酢酸エチル､酢酸ブチル）、アルコール系（IPA､メチルアルコール､エチルアルコール）など、フッ素系（フロン類）にも対応可能です。

溶剤回収装置メーカー・栗本鐵工所の概要特徴

栗本鐵工所は1970年代から活性炭吸着技術を応用した排気処理設備を提供しており、炭化水素系・ケトン系・アルコール系など幅広い溶剤に対応する溶剤回収システムを展開しています。粉体設備・乾燥設備・反応設備で培った経験を活かし、後工程の変動排気にも柔軟に対応できる設計力が特徴です。

蒸気脱着式と真空脱着式の両方式を提案できるため、ユーティリティ条件や再利用方針、安全要件に応じて最適な構成を選択できます。環境規制対応・SDGs推進の観点からも導入価値の高い設備として評価されています。

まとめ

リードフレーム脱脂は、後工程における品質確保の基盤となる重要な洗浄工程であり、油膜汚れの確実な除去と安定した清浄度が求められます。一方で、揮発性の高い溶剤使用が避けられないため、溶剤回収装置を組み合わせた排気管理が安全性・環境対応・コスト削減の要となります。

真空脱着式溶剤回収装置は、濃度変動の大きい排気に強く、排水量を抑えながら高純度の溶剤を回収できる方式です。処理風量・溶剤種類・設置条件を整理し、自社ラインに最適な構成を選定することで、溶剤コスト削減・廃棄量削減・VOC排出抑制・作業環境改善を同時に実現できます。