JP2001123280A - ニッケルめっき銅又は銅合金屑のリサイクル方法 - Google Patents
ニッケルめっき銅又は銅合金屑のリサイクル方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ニッケルめっきが施された銅又は銅合金屑の
ニッケルめっき層をニッケルめっき剥離液で剥離したも
のを、銅又は銅合金原料として再使用できるようにす
る。 【解決手段】 ニッケルめっきが施された銅又は銅合金
屑からニッケルめっき剥離液でニッケルめっき層を剥離
した後、銅又は銅合金屑の表面を０．２〜２００μｍエ
ッチングする。
ニッケルめっき層をニッケルめっき剥離液で剥離したも
のを、銅又は銅合金原料として再使用できるようにす
る。 【解決手段】 ニッケルめっきが施された銅又は銅合金
屑からニッケルめっき剥離液でニッケルめっき層を剥離
した後、銅又は銅合金屑の表面を０．２〜２００μｍエ
ッチングする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子材料分野で用い
られるニッケルめっき銅又は銅合金屑のリサイクル方法
に関する。
られるニッケルめっき銅又は銅合金屑のリサイクル方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】パワートランジスタ用リードフレームや
自動車用の電子制御装置（ＥＣＵ）用バスバー材では、
電気的な接続にＡｌワイヤーボンディングが用いられる
場合が多く、使用される銅又は銅合金に耐熱信頼性向上
のためＮｉ又は／及びＮｉ−Ｐめっきが施される。例え
ばパワートランジスタの場合、Ｎｉ又は／及びＮｉ−Ｐ
めっきを施した銅又は銅合金条は、打ち抜き成形後にシ
リコンチップを搭載（ダイボンディング）し、アルミワ
イヤーボンディングされた後、樹脂によりモールドされ
る。
自動車用の電子制御装置（ＥＣＵ）用バスバー材では、
電気的な接続にＡｌワイヤーボンディングが用いられる
場合が多く、使用される銅又は銅合金に耐熱信頼性向上
のためＮｉ又は／及びＮｉ−Ｐめっきが施される。例え
ばパワートランジスタの場合、Ｎｉ又は／及びＮｉ−Ｐ
めっきを施した銅又は銅合金条は、打ち抜き成形後にシ
リコンチップを搭載（ダイボンディング）し、アルミワ
イヤーボンディングされた後、樹脂によりモールドされ
る。
【０００３】この打ち抜き成形により発生する銅又は銅
合金打ち抜き屑は、銅又は銅合金原料としてリサイクル
されているが、そのままでは合金成分の関係上、原料化
が難しい場合が多いため、現状では精錬によりいったん
高純度銅として再生されている。従って、リサイクルの
ための初期の設備コストが膨大であり、精錬時の電力消
費も大きい。一方、同じ電子材料であっても端子・コネ
クター等には、Ｓｎめっきが施された銅又は銅合金を使
用する場合が多い。Ｓｎめっき銅又は銅合金においても
成形の際に打ち抜き屑が発生するが、このＳｎめっき銅
又は銅合金打ち抜き屑に関しては、Ｓｎめっき層のみを
剥離し、素材の銅又は銅合金を原料としてそのまま用い
る技術が考案されている（特公平１−４６８９１号公
報）。
合金打ち抜き屑は、銅又は銅合金原料としてリサイクル
されているが、そのままでは合金成分の関係上、原料化
が難しい場合が多いため、現状では精錬によりいったん
高純度銅として再生されている。従って、リサイクルの
ための初期の設備コストが膨大であり、精錬時の電力消
費も大きい。一方、同じ電子材料であっても端子・コネ
クター等には、Ｓｎめっきが施された銅又は銅合金を使
用する場合が多い。Ｓｎめっき銅又は銅合金においても
成形の際に打ち抜き屑が発生するが、このＳｎめっき銅
又は銅合金打ち抜き屑に関しては、Ｓｎめっき層のみを
剥離し、素材の銅又は銅合金を原料としてそのまま用い
る技術が考案されている（特公平１−４６８９１号公
報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ニッケルめっき銅又は
銅合金屑の場合も、再び同じ品種の銅又は銅合金の原料
とする場合には、精錬により高純度銅として再生するの
ではなく、上記特公平１−４６８９１号公報に記載のＳ
ｎめっき銅又は銅合金に倣って、ニッケルめっき層のみ
を剥離し、素材の銅又は銅合金はそのまま原料として用
いる方がより効率的なはずである。
銅合金屑の場合も、再び同じ品種の銅又は銅合金の原料
とする場合には、精錬により高純度銅として再生するの
ではなく、上記特公平１−４６８９１号公報に記載のＳ
ｎめっき銅又は銅合金に倣って、ニッケルめっき層のみ
を剥離し、素材の銅又は銅合金はそのまま原料として用
いる方がより効率的なはずである。
【０００５】銅又は銅合金上のニッケルめっき層のみを
剥離する技術はすでにいくつか考案され（特開平８−３
１１６６３号公報、特開平９−２２８０７５号公報）、
市販品もいくつか販売されている。これらのニッケルめ
っき剥離液を用いることにより、リードフレームの銅又
は銅合金打ち抜き屑のニッケルめっき層のみを剥離する
ことが可能である。しかし、これらのニッケルめっき剥
離液は、リードフレームのめっき不良に対する素材救済
を目的とするものであり（リードフレーム用条材のニッ
ケルめっきを失敗した場合に、そのままスクラップにせ
ず、ニッケルめっき層のみを剥離して再度ニッケルめっ
きを行うための剥離液）、再度銅又は銅合金原料として
溶解、鋳造され、熱間圧延、冷間圧延を経て板・条に成
形される打ち抜き屑を対象に考案、市販されているもの
ではない。実際にニッケルめっき剥離液でリードフレー
ムの打ち抜き屑のニッケルめっき層を剥離し、これをそ
のまま銅又は銅合金原料として用いた場合には、溶解・
鋳造後の熱間圧延で割れを生じることが判明した。
剥離する技術はすでにいくつか考案され（特開平８−３
１１６６３号公報、特開平９−２２８０７５号公報）、
市販品もいくつか販売されている。これらのニッケルめ
っき剥離液を用いることにより、リードフレームの銅又
は銅合金打ち抜き屑のニッケルめっき層のみを剥離する
ことが可能である。しかし、これらのニッケルめっき剥
離液は、リードフレームのめっき不良に対する素材救済
を目的とするものであり（リードフレーム用条材のニッ
ケルめっきを失敗した場合に、そのままスクラップにせ
ず、ニッケルめっき層のみを剥離して再度ニッケルめっ
きを行うための剥離液）、再度銅又は銅合金原料として
溶解、鋳造され、熱間圧延、冷間圧延を経て板・条に成
形される打ち抜き屑を対象に考案、市販されているもの
ではない。実際にニッケルめっき剥離液でリードフレー
ムの打ち抜き屑のニッケルめっき層を剥離し、これをそ
のまま銅又は銅合金原料として用いた場合には、溶解・
鋳造後の熱間圧延で割れを生じることが判明した。
【０００６】本発明は、以上の状況に鑑みてなされたも
ので、ニッケルめっきが施された銅又は銅合金屑のニッ
ケルめっき層をニッケルめっき剥離液で剥離したもの
を、ほぼそのまま銅又は銅合金原料として再使用できる
ようにすることを目的とする。
ので、ニッケルめっきが施された銅又は銅合金屑のニッ
ケルめっき層をニッケルめっき剥離液で剥離したもの
を、ほぼそのまま銅又は銅合金原料として再使用できる
ようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らの研究によれ
ば、リードフレームの打ち抜き屑のニッケルめっき層を
剥離し、これを銅又は銅合金原料として用いた場合に、
上記のように溶解・鋳造後の熱間圧延で割れを生じるの
は、ニッケルめっき剥離後の銅又は銅合金表面に剥離液
に起因するコンタミ（汚染物質）が残留、付着している
ことが原因であることが分かった。なお、このコンタミ
はＳ、Ｏ、Ｎｉ、Ｎなどからなる化合物である。本発明
はこの知見をもとになされたもので、ニッケルめっきが
施された銅又は銅合金屑からニッケルめっき剥離液でニ
ッケルめっき層を剥離した後、銅又は銅合金屑の表面を
エッチングすることを特徴とするニッケルめっき銅又は
銅合金屑のリサイクル方法である。なお、ニッケルめっ
き剥離液とはニッケルのみを選択的に溶解し、他の金属
（本発明では特に銅）をほとんど侵食しない溶液であ
り、それ自体周知かつ市販されている。また、本発明に
おいてニッケルめっきとは、いわゆるＮｉめっきのほ
か、Ｎｉ合金めっき（例えばＮｉ−Ｐめっき）を含む。
ば、リードフレームの打ち抜き屑のニッケルめっき層を
剥離し、これを銅又は銅合金原料として用いた場合に、
上記のように溶解・鋳造後の熱間圧延で割れを生じるの
は、ニッケルめっき剥離後の銅又は銅合金表面に剥離液
に起因するコンタミ（汚染物質）が残留、付着している
ことが原因であることが分かった。なお、このコンタミ
はＳ、Ｏ、Ｎｉ、Ｎなどからなる化合物である。本発明
はこの知見をもとになされたもので、ニッケルめっきが
施された銅又は銅合金屑からニッケルめっき剥離液でニ
ッケルめっき層を剥離した後、銅又は銅合金屑の表面を
エッチングすることを特徴とするニッケルめっき銅又は
銅合金屑のリサイクル方法である。なお、ニッケルめっ
き剥離液とはニッケルのみを選択的に溶解し、他の金属
（本発明では特に銅）をほとんど侵食しない溶液であ
り、それ自体周知かつ市販されている。また、本発明に
おいてニッケルめっきとは、いわゆるＮｉめっきのほ
か、Ｎｉ合金めっき（例えばＮｉ−Ｐめっき）を含む。
【０００８】
【発明の実施の形態】このように、ニッケルめっき銅又
は銅合金の屑（主として打ち抜き屑）からニッケルめっ
き層を剥離し、素材の銅又は銅合金原料を得るには、た
だ単にニッケルめっき層を剥離するだけでなく、剥離後
にエッチングを行うことが重要である。このエッチング
により、ニッケルめっき剥離後に銅又は銅合金屑の表面
に残留、付着したコンタミを除去することができる。な
お、ニッケルめっき剥離液によるニッケルめっき剥離中
に、銅又は銅合金がわずかにエッチングされる場合があ
るが、ニッケルめっき剥離中のエッチングではコンタミ
除去に効果はなく、ニッケルめっき剥離後に別途銅又は
銅合金をエッチングする必要がある。まずニッケルめっ
き層の剥離であるが、剥離液は上記の特開平９−２２８
０７５号公報、特開平８−３１１６６３号公報に記載の
もの、あるいは市販のものを適宜使用することができ
る。剥離はニッケルめっきが完全になくなるまで所定の
温度と時間で行う。しかしこれらの液を用いた場合は
Ｓ、Ｏ、Ｎｉ、Ｎを主体とするコンタミの付着は避けら
れない。
は銅合金の屑（主として打ち抜き屑）からニッケルめっ
き層を剥離し、素材の銅又は銅合金原料を得るには、た
だ単にニッケルめっき層を剥離するだけでなく、剥離後
にエッチングを行うことが重要である。このエッチング
により、ニッケルめっき剥離後に銅又は銅合金屑の表面
に残留、付着したコンタミを除去することができる。な
お、ニッケルめっき剥離液によるニッケルめっき剥離中
に、銅又は銅合金がわずかにエッチングされる場合があ
るが、ニッケルめっき剥離中のエッチングではコンタミ
除去に効果はなく、ニッケルめっき剥離後に別途銅又は
銅合金をエッチングする必要がある。まずニッケルめっ
き層の剥離であるが、剥離液は上記の特開平９−２２８
０７５号公報、特開平８−３１１６６３号公報に記載の
もの、あるいは市販のものを適宜使用することができ
る。剥離はニッケルめっきが完全になくなるまで所定の
温度と時間で行う。しかしこれらの液を用いた場合は
Ｓ、Ｏ、Ｎｉ、Ｎを主体とするコンタミの付着は避けら
れない。
【０００９】次にエッチングであるが、ニッケルめっき
層剥離後の銅又は銅合金屑の表面に残留、付着したコン
タミを除去し、当該銅又は銅合金屑を溶解原料として用
いた場合の熱間加工性を改善するには、０．２μｍ以上
のエッチングを行うことが望ましい。しかし、０．０５
μｍ（０．０５〜０．２μｍ）程度のエッチングでも相
応の改善効果がある。一方、過度にエッチングを行うと
原料となるべき銅又は銅合金屑そのものが目減りするの
で、２００μｍ以上のエッチングは望ましくない。エッ
チング液は銅又は銅合金がエッチングできる液ならなん
でもよく、例えば硝酸、硝酸−硫酸、過酸化水素−硫
酸、過酸化水素−アンモニア水などを用いることができ
る。またエッチングの温度、時間は特に問題にならず、
エッチング量のみを指標とすればよい。
層剥離後の銅又は銅合金屑の表面に残留、付着したコン
タミを除去し、当該銅又は銅合金屑を溶解原料として用
いた場合の熱間加工性を改善するには、０．２μｍ以上
のエッチングを行うことが望ましい。しかし、０．０５
μｍ（０．０５〜０．２μｍ）程度のエッチングでも相
応の改善効果がある。一方、過度にエッチングを行うと
原料となるべき銅又は銅合金屑そのものが目減りするの
で、２００μｍ以上のエッチングは望ましくない。エッ
チング液は銅又は銅合金がエッチングできる液ならなん
でもよく、例えば硝酸、硝酸−硫酸、過酸化水素−硫
酸、過酸化水素−アンモニア水などを用いることができ
る。またエッチングの温度、時間は特に問題にならず、
エッチング量のみを指標とすればよい。
【００１０】なお、打ち抜き屑にはスタンピングオイル
が付いているので、必要に応じてニッケルめっき剥離前
に脱脂を行う。脱脂は浸漬脱脂、スプレー脱脂、電解脱
脂等、あるいはこれらを組み合わせて行うことができ
る。さらに、電子部品の種類によっては、ニッケルめっ
きと同時にＳｎ又は／及びはんだめっきが行われるもの
がある（例えば、アルミワイヤーボンディング部にはニ
ッケルめっき、はんだ付部やピン端子部にはＳｎ又は／
及びはんだめっき）。その場合は、Ｓｎ又は／及びはん
だめっき層を先に剥離した後、本発明を適用して剥離液
によるニッケルめっき層の剥離、続いてエッチングを行
えばよい。あるいはＳｎ又は／及びはんだめっき層の剥
離と同時にニッケルめっき層の剥離を行い、続いてエッ
チングを行えばよい。これらはいずれも本発明の範囲に
含まれる。
が付いているので、必要に応じてニッケルめっき剥離前
に脱脂を行う。脱脂は浸漬脱脂、スプレー脱脂、電解脱
脂等、あるいはこれらを組み合わせて行うことができ
る。さらに、電子部品の種類によっては、ニッケルめっ
きと同時にＳｎ又は／及びはんだめっきが行われるもの
がある（例えば、アルミワイヤーボンディング部にはニ
ッケルめっき、はんだ付部やピン端子部にはＳｎ又は／
及びはんだめっき）。その場合は、Ｓｎ又は／及びはん
だめっき層を先に剥離した後、本発明を適用して剥離液
によるニッケルめっき層の剥離、続いてエッチングを行
えばよい。あるいはＳｎ又は／及びはんだめっき層の剥
離と同時にニッケルめっき層の剥離を行い、続いてエッ
チングを行えばよい。これらはいずれも本発明の範囲に
含まれる。
【００１１】
【実施例】次に本発明の実施例について説明する。 （供試材）パワートランジスタ用Ｎｉめっき銅合金板
（Ｃｕ−０．１％Ｆｅ−０．０３％Ｐ）の打ち抜き屑を
供試材として用いた。
（Ｃｕ−０．１％Ｆｅ−０．０３％Ｐ）の打ち抜き屑を
供試材として用いた。
【００１２】（Ｎｉめっき剥離及びエッチング）剥離液
は表１に示す市販のニッケルめっき剥離液を用い、剥離
条件は各メーカーの推奨条件として、供試材のＮｉめっ
き層を剥離した（各供試材毎の剥離液は表２に示す）。
さらに表２に示す条件でＮｉめっき剥離後の供試材表面
をエッチングした。エッチング量は、表２に示すエッチ
ング条件（温度）で各エッチング液にダミーの銅合金板
（供試材と同一組成、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚
さ０．５ｍｍ）を６０秒浸漬し、その前後の重量変化か
らエッチング速度（μｍ／ｓ）を求め、そのエッチング
速度から各供試材において所定のエッチング量（μｍ）
を得るために必要なエッチング時間を逆算し、その時間
分だけ各供試材を浸漬することで調整した。
は表１に示す市販のニッケルめっき剥離液を用い、剥離
条件は各メーカーの推奨条件として、供試材のＮｉめっ
き層を剥離した（各供試材毎の剥離液は表２に示す）。
さらに表２に示す条件でＮｉめっき剥離後の供試材表面
をエッチングした。エッチング量は、表２に示すエッチ
ング条件（温度）で各エッチング液にダミーの銅合金板
（供試材と同一組成、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚
さ０．５ｍｍ）を６０秒浸漬し、その前後の重量変化か
らエッチング速度（μｍ／ｓ）を求め、そのエッチング
速度から各供試材において所定のエッチング量（μｍ）
を得るために必要なエッチング時間を逆算し、その時間
分だけ各供試材を浸漬することで調整した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】（評価）上記のようにＮｉめっき層剥離及
びエッチングした銅合金打ち抜き屑を用いてラボスケー
ルで溶解鋳造（溶解時に成分分析し、成分濃度をＣｕ−
０．１％Ｆｅ−０．０３％Ｐとなるように各成分を添加
して調整する）を行い、約７ｋｇの鋳塊を得た後、面削
で幅８０ｍｍ、厚さ４５ｍｍ、長さ１８０ｍｍの熱間圧
延試験材を作製した。これを９００〜９３０℃に加熱し
た後、厚さが１５ｍｍになるまで熱間圧延を行い、冷却
後の割れの有無を外観観察により評価した。評価は全く
割れていないものを「○」、端部のみ小さく割れている
ものを「△」、中央部まで大きく割れているものを
「×」とした。
びエッチングした銅合金打ち抜き屑を用いてラボスケー
ルで溶解鋳造（溶解時に成分分析し、成分濃度をＣｕ−
０．１％Ｆｅ−０．０３％Ｐとなるように各成分を添加
して調整する）を行い、約７ｋｇの鋳塊を得た後、面削
で幅８０ｍｍ、厚さ４５ｍｍ、長さ１８０ｍｍの熱間圧
延試験材を作製した。これを９００〜９３０℃に加熱し
た後、厚さが１５ｍｍになるまで熱間圧延を行い、冷却
後の割れの有無を外観観察により評価した。評価は全く
割れていないものを「○」、端部のみ小さく割れている
ものを「△」、中央部まで大きく割れているものを
「×」とした。
【００１６】その結果を表２に併せて示す。０．２μｍ
以上のエッチングを行ったＮｏ．１〜７は、Ｎｉめっき
剥離液、エッチング液、エッチング条件に関わらず熱間
加工性が良好であった。また、エッチング量が０．２μ
ｍに満たないＮｏ．８〜１２でも、エッチングを行わな
かったＮｏ．１３、１４と比較すると、熱間加工性が改
善されていた。
以上のエッチングを行ったＮｏ．１〜７は、Ｎｉめっき
剥離液、エッチング液、エッチング条件に関わらず熱間
加工性が良好であった。また、エッチング量が０．２μ
ｍに満たないＮｏ．８〜１２でも、エッチングを行わな
かったＮｏ．１３、１４と比較すると、熱間加工性が改
善されていた。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、ニッケルめっき銅又は
銅合金屑からニッケルめっき層を剥離し、熱間加工性の
低下を招くことのない銅又は銅合金原料を得ることがで
き、低コスト原料リサイクル方法として極めて有用であ
る。
銅合金屑からニッケルめっき層を剥離し、熱間加工性の
低下を招くことのない銅又は銅合金原料を得ることがで
き、低コスト原料リサイクル方法として極めて有用であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K001 AA09 BA22 CA05 DB02 4K057 WA18 WA20 WB03 WB04 WE02 WE03 WE25 WG10 WN01 5F067 AA00 DC16 EA04
Claims (2)
- 【請求項１】 ニッケルめっきが施された銅又は銅合金
屑からニッケルめっき剥離液でニッケルめっき層を剥離
した後、銅又は銅合金屑の表面をエッチングすることを
特徴とするニッケルめっき銅又は銅合金屑のリサイクル
方法。 - 【請求項２】 銅又は銅合金屑の表面を０．２〜２００
μｍエッチングすることを特徴とする請求項１に記載さ
れたニッケルめっき銅又は銅合金屑のリサイクル方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30038699A JP2001123280A (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | ニッケルめっき銅又は銅合金屑のリサイクル方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30038699A JP2001123280A (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | ニッケルめっき銅又は銅合金屑のリサイクル方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001123280A true JP2001123280A (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17884169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30038699A Pending JP2001123280A (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | ニッケルめっき銅又は銅合金屑のリサイクル方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001123280A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009079902A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Yazaki Corp | ニッケルまたはニッケル合金めっき層の定量分析方法 |
| JP2010270357A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | ニッケルめっきが施された銅又は銅合金屑のリサイクル方法 |
| JP2011021232A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | 銀めっきが施された銅又は銅合金屑のリサイクル方法 |
-
1999
- 1999-10-22 JP JP30038699A patent/JP2001123280A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009079902A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Yazaki Corp | ニッケルまたはニッケル合金めっき層の定量分析方法 |
| JP2010270357A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | ニッケルめっきが施された銅又は銅合金屑のリサイクル方法 |
| JP2011021232A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | 銀めっきが施された銅又は銅合金屑のリサイクル方法 |
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