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JPH0375386A - 錫又は錫‐鉛合金の剥離方法 - Google Patents

錫又は錫‐鉛合金の剥離方法

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Publication number
JPH0375386A
JPH0375386A JP1211497A JP21149789A JPH0375386A JP H0375386 A JPH0375386 A JP H0375386A JP 1211497 A JP1211497 A JP 1211497A JP 21149789 A JP21149789 A JP 21149789A JP H0375386 A JPH0375386 A JP H0375386A
Authority
JP
Japan
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tin
chemical solution
acid
lead alloy
copper
Prior art date
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Pending
Application number
JP1211497A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Haruta
春田 孝史
Takaharu Nagano
永野 高春
Masanori Kishimoto
岸本 全令
Yasushi Yamada
康史 山田
Tomoko Yuno
油野 智子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
METSUKU KK
Original Assignee
METSUKU KK
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Filing date
Publication date
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Priority to JP1211497A priority Critical patent/JPH0375386A/ja
Priority to US07/563,197 priority patent/US5035749A/en
Priority to EP19900115319 priority patent/EP0413261A3/en
Priority to KR1019900012455A priority patent/KR910005738A/ko
Publication of JPH0375386A publication Critical patent/JPH0375386A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリント配線基板の製造における錫又は錫−鉛
合金の剥離方法に関するものであり、更に詳細に述べれ
ば、錫又は錫−鉛合金を銅基板から該基質を損傷するこ
となく選択的に短時間で剥離し、且つ、白色沈澱物の生
成を極力防止した錫又は錫−鉛合金の剥離方法に関する
ものである。
〔従来の技術とその問題点〕
従来、銅基質上の錫又は錫−鉛合金の剥離は、例えば硼
弗酸と過酸化水素あるいは硝酸と過酸化水素の混合液な
どを用いて行なわれてきた。これらの剥離液は過酸化水
素のような強力な酸化剤を含んでいるため、w4基質上
の錫又は錫−鉛合金層と、銅基質と錫又は錫−鉛合金と
の界面に生じる錫と銅からなる拡散層の両方を一工程で
剥離することができるが、その強力な酸化力のゆえに、
銅基質、特にパターンのサイド部分の銅基質が著しく損
傷を受ける欠点があった。このような欠点を補うべく、
錫又は錫−鉛合金の剥離を異なる2種類の剥離液を用い
る2つの工程で、即ち、2段階で行なうことにより、銅
基質の損傷を従来技術に比べ著しく少なくする方法(例
えば米国特許第4687545号)が提案された。しか
しながらこの方法においても、上記欠点は改善されるが
、銅基質上の錫又は錫−鉛合金を剥離する薬液中には長
期間にわたる操業により多量の白色沈澱物を生成する。
〔問題点を解決するための手段・作用〕本発明によれば
、錫又は錫−鉛合金の剥離を、改善された異なる2種類
の剥離液を用いる2つの工程で行なうことにより、錫又
は錫−鉛合金を選択的に短時間で剥離し、銅基質の損傷
を従来技術に比べ著しく少なくすることができ、且つ、
銅基質上の錫又は錫−鉛合金を剥離する薬液の白色沈澱
物の生成を極力防止した錫又は錫−鉛合金の剥離液を使
用するものである。以下、更に詳細に本発明を説明する
銅基質上に錫又は錫−鉛合金メツキを施すと、錫原子が
銅の格子欠陥に入り込み、銅基質と錫又は錫−鉛合金メ
ツキとの界面に錫と銅からなる拡散層が形成される。錫
又は錫−鉛合金メツキの部分とこの拡散層とでは酸化電
位が異なり、拡散層の方が剥離するのにより強い酸化作
用を必要とする。従来の剥離液では過酸化水素のような
酸化力の強い酸化剤を用いてこの拡散層を剥離してきた
が、そのような強い酸化作用は錫又は錫−鉛合金メツキ
層の剥離がおわり、拡散層の剥離が始まった時点で、は
じめて必要とされるのであって、錫又は錫−鉛合金メツ
キ層が剥離される段階ではこの強い酸化作用がパターン
サイド部分の露出している銅基質を著しく侵すのみなら
ず、錫又は錫−鉛合金層の表面に不溶性の酸化皮膜が形
成される原因ともなり、有害無益である。又、従来の剥
離液では長期間にわたる操業では多量の白色沈澱物を生
成する欠点があった。
本発明においては、上記のような従来技術の欠点を改善
するべく、錫又は錫−鉛合金剥離を2段階で行なうもの
であり、第一段階においては、錫又は錫−鉛合金メツキ
層のみを剥離し、拡散層を剥離しない程度の適当な酸化
作用を有する薬液を使用する。この薬液の酸化作用は拡
散層及び銅基質を侵すほど強くないので、錫又は錫−鉛
合金メツキ層が剥離されている時にパターンサイド部分
の露出している銅基質が侵されることは殆んどなく、ま
た、錫又は錫−鉛合金層表面に不溶性の酸化皮膜が形成
されて、剥離が阻害されることもない。更に、本発明に
よる第一の薬液はハロゲン又はハロゲン含有錯イオンを
遊離する無機化合物および/または有機化合物を含むこ
とを特徴としているので、長期間の操業により生成する
白色沈澱物を防止し、錫又は錫−鉛合金メツキ層の剥離
が迅速に行なわれる。
第二段階においては、比較的強い酸化作用をもった薬液
を使用し、第一段階に銅基質上に残された拡散層を剥離
して銅基質を露出させる。拡散層は厚みが1μ以下の非
常に薄い層であって、剥離は数秒以内で完了する。接液
時間は短かいため比較的強い酸化作用を有するものを使
用しても銅基質の損傷は極めて僅少である。
本発明は以上の如く、銅基質から該基質を損傷すること
なく、長期間の操業により発生する白色沈澱物の生成を
防止した錫又は錫−鉛合金を剥離するのに適した剥離方
法である。
本発明の剥離液は第一の薬液及び第二の薬液から成り、
各々の薬液は以下の成分から構成される。
本発明の第一の薬液の第−成分(イ)は芳香族核に少な
くとも1つの−)10□基を有する芳香族ニトロ置換化
合物、例えば、o−、ト及びp−二トロベンゼンスルホ
ン酸及びそれらの塩;o−、m−及びp−ニトロ安息香
酸及びそれらの塩;o−、+w−及びp−ニトロフェノ
ール及びそれらの塩などである。これらの中でも性能、
経済性などの点でm−ニトロベンゼンスルホン酸ナトリ
ウムが最も好ましい。
前記芳香族置換化合物は錫又は錫−鉛合金層を剥離する
のに充分で且つ、拡散層が剥離しない程度の酸化作用を
第一の薬液に与えるために添加されており、第一の薬液
の必須成分である。その添加量は1 g/l〜500 
g/lで、好ましくは5g/l〜200 g#!の範囲
で使用するのが実用的である。5g/l以下で使用した
場合には上記の効果が期待できず、また2 00 g7
1以上ではそれ以上の効果が期待できず、不経済である
第一の薬液の第二成分(ロ)は硝酸、硫酸、硝弗酸、弗
化水素酸、スルファミン酸、メタンスルホン酸、グリコ
ール酸、乳酸、酢酸の中から選ばれる無機酸および/ま
たは有機酸であり、中でも硝酸が最も好ましい。このよ
うな無機酸および/または有機酸は錫又は錫−鉛合金層
の溶解促進に寄与しており、第一の薬液の必須成分であ
る。これらは、50 g/l、〜400g/lの範囲で
使用するのが実用的で50 g/i以下では溶解促進効
果があまり期待できず、400g/j!以上だと性能は
それ以上向上せず、不経済である。
第一の薬液の第三成分(ハ)は、本発明の剥離液の第二
成分の中から選ばれる無機酸および/または有機酸に対
し、ハロゲンまたはハロゲン含有錯イオンを遊離する無
機化合物および/または有機化合物、例えば塩酸、塩化
アンモニウム、塩化ナトリウム、弗化アンモニウム、臭
化カリウム、弗化チタン酸塩、弗化アル電ン酸塩などで
中でも塩化ナトリウムが最も好ましい。
このようなハロゲンまたはハロゲン含有錯イオンを遊離
する無機化合物および/または有機化合物は一旦、第二
成分に溶解した錫又は錫−鉛合金が沈澱を生じないよう
抑制するために添加されており、これもまた第一の薬液
の必須成分である。
ハロゲンまたはハロゲン含有錯イオンを遊離する無機化
合物および/または有機化合物の濃度はハロゲン量にし
て、好ましくは0.01g#!〜200 g、#!、よ
り好ましくは1g/4〜100g/lの濃度範囲で使用
する。1g/f以下では上記の効果が期待できず、又1
00g/j!以上ではそれ以上の大きな効果が期待でき
ず、不経済である。
本発明の第一の薬液は、以上の成分を組合わせた液m戒
であるが、上記の成分のほかに他の物質、例えば錫又は
錫−鉛合金層の表面仕上剤や溶解促進剤などの添加剤を
加えることも可能である。
以上、本発明の第一の薬液では白色沈殿物の生成を防止
し、錫又は錫−鉛合金の剥離を長期にわたって円滑に行
なえるようにしたものである。
本発明の第二の薬液としては、従来の過酸化水素を含む
無機酸あるいは有機水溶液からなる剥離液なども使用で
きるが、過酸化水素は不安定且つ危険でもあるので、第
二の薬液としては塩化第二鉄、塩化第二銅、過硫酸アン
モニウムの中から選ばれる酸化剤を主成分とするのがよ
り好ましい。
第二の薬液として塩化第二鉄、塩化第二銅、過硫酸アン
モニウムの中から選ばれる酸化剤を主成分とする場合、
この主成分の添加量は0.5g/j!〜100 g#!
であるが、実用的には1.5g/Il〜4 g7Nの範
囲内で使用するのが好ましい。
1.5g/i!、以下では薬液の単位重量あたりの処理
が充分でなく、また4 g//!以上では銅基質が損傷
を受ける恐れがある。
以上、本発明における第一の薬液及び第二の薬液は、錫
又は錫−鉛合金層及び錫と銅からなる拡散層を除去でき
るならば、どのような方法で使用しても良く、例えば、
従来から一般的に用いられている浸漬法の他にスプレィ
法などの方法を用いる事ができる。
〔実施例〕
以・下の実施例によって本発明を更に具体的に説明する
実施例1 第一の薬液 m−ニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム・・・100
 g/I!。
硝酸         ・・・400g/lグリコール
酸     ・・・100 g/l塩化ナトリウム  
   ・・・10 g/li水    総量が11にな
るまで添加する。
第二の薬液 塩化第二鉄        ・・・3 g/l水   
 総量がI!!、になるまで添加する。
銅でパターン形成されたエポキシ−、ガラス板に錫60
%及び鉛40%を含む半田をメツキした板(半田厚=l
Oμ)を40″Cの上記第一の薬液に浸漬したところ、
半田層が30秒で剥離し、錫と銅からなる拡散層は除去
されずに残った。更に60分間液中に浸漬しつづけても
拡散層は侵されなかった。第一の薬液で半田層を除去し
た基板を25°Cの上記の第二の薬液に浸漬すると5秒
で拡散層は完全に除去され、銅基板が露出した。
更に、前記の半田メツキした板を上記の組成からなる第
一の薬液及び第二の薬液に順次浸漬溶解し続け、第一の
薬液の半田溶解量が80 g/lになるまで溶解後、1
日放置して、沈殿の有無を調べたが白色沈殿物は生威し
なかった。
これに対し、塩化ナトリウム無添加の時は半田溶解量が
40g/lで白色沈殿物が認められた。
実施例2 m−ニトロベンゼンスルホン酸ナトリウム・ ・ ・ 
100 g/It スルファミン酸    ・・・200g/f弗化アンモ
ニウム    ・・・20 g/l水    総量が1
2になるまで添加する。
第二の薬液 過硫酸アンモニウム    ・・・3 g//!水  
  総量が11になるまで添加する。
実施例1と同条件でメツキされた半田板を40″Cで上
記第一の薬液に浸漬したところ半田層が45秒で剥離し
、錫と銅からなる拡散層は除去されずに残った。更に、
60分間液中に浸漬しつづけても拡散層は侵されなかっ
た。
第一の薬液で半田層を除去した基板を25°Cの上記の
第二の薬液に浸漬すると5秒で拡散層は完全に除去され
、銅基質が露出した。更に、前記の半田メツキした板を
上記の組成からなる第一の薬液及び第二の薬液に順次浸
漬溶解しつづけ、第一の薬液の半田溶解量が80 g#
!になるまで溶解後、1日放置して、沈殿の有無を調べ
たが白色沈殿物は生威しなかった。
これに対し、弗化アンモニウム無添加の時は半田溶解量
が30 g#!で白色沈殿物が認められた〔発明の効果
〕 本発明の錫又は錫−鉛合金の剥離方法によれば、比較的
酸化作用の弱い第一の薬液によって錫又は錫−鉛合金層
を溶解除去し、次いで比較的酸化作用の強い第二の薬液
によって錫と銅からなる拡散層を溶解除去するので、パ
ターンサイド部分の露出している銅基質が侵されない。
しかも、第一の薬液では錫又は錫−鉛合金の白色沈殿物
の生成を防止するように、ハロゲン又はハロゲン含有錯
イオンを遊離する無機化合物および/または有機化合物
を添加しているため、長期にわたって円滑に剥離作業が
でき、高品位のプリント配線板を得ることができる。
手続補正書 1、 事件の表示 平成 1年特許願第211497号 2、 発明の名称 錫又は錫−鉛合金の剥離方法 3、 補正をする者 事件との関係: 特許出願人 名称: メック株式会社 4、代理人 任所:〒100 東京都千代田区霞が関3丁目8番1月 虎の門三井ビル14階 56 補正指令の日付:(自発) 2)明細書の「発明の詳細な説明」の欄(ほか3名) 特許請求の範囲 ■、比較的酸化作用の弱い第一の薬液によって錫と銅か
らなる拡散層を残して、錫又は錫−鉛合金層のみを溶解
した後、比較的酸化作用の強い第二の薬液によって、錫
と銅からなる拡散層を溶解して銅基質を露出させること
を特徴とする錫又は錫−鉛合金をレジストとして回路形
成された基質からの錫又は錫−鉛合金の剥離方法。
2、第一の薬液が、 (イ)芳香族核に少なくとも1つの=NO□基を有する
芳香族ニトロ置換化合物 (ロ)硝酸、硫酸、硼弗酸、弗化水素酸、スルファミン
酸、メタンスルホン酸、グリコール酸、乳酸、酢酸の中
から選ばれる無機酸および/または有機酸及び (ハ)酸性液中でハロゲンまたはハロゲン含有錯イオン
を遊離する無機物化合物および/または有機化合物を含
むことを特徴とする特許請斗第1項記載の錫又は錫−鉛
合金の剥離方法3、第二の薬液が塩化第二鉄、塩゛化第
三胴、過硫酸塩のうちから選ばれる酸化剤を含むことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の錫又は錫−鉛合
金の剥離方法。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.比較的酸化作用の弱い第一の薬液によって錫と銅か
    らなる拡散層を残して、錫又は錫−鉛合金層のみを溶解
    した後、比較的酸化作用の強い第二の薬液によって、錫
    と銅からなる拡散層を溶解して銅基質を露出させること
    を特徴とする錫又は錫−鉛合金をレジストとして回路形
    成された基板からの錫又は錫−鉛合金の剥離方法。
  2. 2.第一の薬液が、 (イ)芳香族核に少なくとも1つの−NO_2基を有す
    る芳香族ニトロ置換化合物 (ロ)硝酸、硫酸、硼弗酸、弗化水素酸、スルファミン
    酸、メタンスルホン酸、グリコール酸、乳酸、酢酸の中
    から選ばれる無機酸および/または有機酸及び (ハ)酸性液中でハロゲンまたはハロゲン含有錯イオン
    を遊離する無機物化合物および/または有機化合物を含
    むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の錫又は
    錫−鉛合金の剥離方法。
  3. 3.第二の薬液が塩化第二鉄、塩化第二銅、過硫酸塩の
    うちから選ばれる酸化剤を含むことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の錫又は錫−鉛合金の剥離方法。
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