JP2003293199A - 錫−銀合金用水性電解剥離液及び電解剥離法 - Google Patents

錫−銀合金用水性電解剥離液及び電解剥離法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、導電性基体に施された錫−銀合金
皮膜を電解により、導電性基体から迅速に、かつ効率的
に剥離させることができる錫−銀合金皮膜用水性電解剥
離液を提供することを目的とする。また、本発明は、上
記水性電解剥離液を用いた、錫−銀合金皮膜の電解剥離
方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 アルカンスルホン酸及び/又はその塩を
500〜800g/L以上含有することを特徴とする錫
−銀合金用水性電解剥離液、及び上記水性電解剥離液中
で錫−銀合金皮膜を有する導電性基体を陽極として電解
することを特徴とする錫−銀合金皮膜の電解剥離方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性基体に施さ
れた錫−銀合金皮膜を電解により、導電性基体から剥離
するために使用する錫−銀合金用水性電解剥離液、及び
この水性電解剥離液を用いた錫−銀合金用皮膜の剥離方
法に関するものである。
【従来の技術】集積回路の製造工程において、リ−ドフ
レ−ムに規格外のめっきを施した場合、基材のリ−ドフ
レ−ムを腐食することなしにめっき層だけを剥離して、
再めっきする必要がある。また、リ−ドフレ−ムを短冊
にしてステンレス等の治具に引掛けてめっきした後、治
具だけを剥離する場合もある。
【0002】このような剥離に関する従来の技術とし
て、特開昭62−257000号公報及び特開平4−5
00242号公報には、メタンスルホン酸、エタンスル
ホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸などの
アルカンスルホン酸の水溶液に浸漬し、錫又は錫合金皮
膜等が付着した鉄及び鉄合金製品、同及び同合金、亜鉛
及び亜鉛合金を陽極にして定電圧で電解することにより
剥離する方法が開示されている。また、特開平6−27
2098号公報には、アルカンスルホン酸、アルカノー
ルスルホン酸又はアリールスルホン酸の水溶液に、クエ
ン酸等の錯化剤を併用し、電解により錫又は錫合金のめ
っき皮膜を除去する方法が開示されている。さらに、特
開平11−1800号公報には、スルホカルボン酸及び
/又は素の塩を含有する水溶液に、錫又は錫合金皮膜を
有する導電性基体を浸漬し、電解することにより剥離す
る方法が開示されている。
【0003】近年、環境問題の立場から錫合金皮膜に関
しても鉛を使用しない方向に進んでおり、錫鉛合金皮膜
の代替として錫−銀合金皮膜が新しく開発され、上市さ
れるようになってきた。しかし、錫−銀合金皮膜は、従
来の錫又は錫鉛合金皮膜等と異なり、銀を含有するため
上述の従来の電解剥離方法を使用しても、銀がスマット
として残り充分に除去できないという問題があった。
【発明が解決しようとする課題】本発明は、導電性基体
に施された錫−銀合金皮膜を電解により、導電性基体か
ら迅速に、かつ効率的に剥離させることができる錫−銀
合金皮膜用水性電解剥離液を提供することを目的とす
る。また、本発明は、上記水性電解剥離液を用いた、錫
−銀合金皮膜の電解剥離方法を提供することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来使用され
ていた電解剥離液と比較して、高い濃度でアルカンスル
ホン酸を含有する水溶液を電解剥離液として用いること
で、上記課題を解決できるとの知見に基づいてなされた
のである。即ち、本発明はアルカンスルホン酸及び/又
はその塩を500〜800g/L以上含有することを特
徴とする錫−銀合金用水性電解剥離液を提供する。ま
た、本発明は、上記水性電解剥離液中で錫−銀合金皮膜
を有する導電性基体を陽極として電解することを特徴と
する錫−銀合金皮膜の電解剥離方法を提供する。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明で用いるアルカンスルホン
酸及びその塩は、水溶性であれば任意の化合物であって
もよい。炭素数1〜4のアルカンスルホン酸及びその塩
が好ましい。さらに好ましいものとして、メタンスルホ
ン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタン
スルホン酸、及びこれらの塩が挙げられる。ここで、塩
としては、ナトリウム塩やカリウム塩等のアルカリ金属
塩、アンモニウム塩やアルカノールアミン塩等の有機ア
ミン塩が挙げられる。本発明で用いる水性電解剥離液
は、上記アルカンスルホン酸及び/又はその塩を水に溶
解してなる水溶液である。この水溶液におけるスルホカ
ルボン酸及び/又はその塩の濃度は、500g/L以上
であり、好ましくは500〜800g/Lである。この
範囲のスルホカルボン酸濃度であれば、迅速、かつ効率
的な剥離が可能であり、高電流部部分で陽極酸化を生じ
黒色表面となることもない。より好ましくは600〜7
50g/Lである。本発明で用いる水性電解剥離液のp
Hは2以下であるのが好ましい。
【0006】本発明で用いる水性電解剥離液には、さら
にチオアミド化合物、チオール化合物、芳香族チオール
化合物及び芳香族スルフィド化合物からなる群から選ば
れる一種以上の化合物を含有させるのが好ましい。チオ
アミド化合物としては、チオ尿素、ジメチルチオ尿素、
ジエチルチオ尿素、アリルチオ尿素、エチレンチオ尿
素、テトラメチルチオ尿素が挙げられるが、これらに限
定されない。チオール化合物としては、メルカプトコハ
ク酸、メルカプト乳酸が挙げられるが、これらに限定さ
れない。芳香族チオール化合物としては、チオフェノー
ル、メルカプトフェノール、チオクレゾール、ニトロチ
オフェノール、チオサルチル酸アミノチオフェノール、
ベンゼンチオフェノール、メルカプトピリジンが挙げら
れるが、これらに限定されない。芳香族スルフィド化合
物としては、4,4−チオジフェノール、4,4−アミ
ノジフェニルスルフィド、チオビスチオフェノール、
2,2−ジアミノジフェニルジスルフィド、2,2−ジ
チオジ安息香酸、ジトリルジスルフィド、2,2−ジピ
リジルジスルフィドが挙げられるが、これらに限定され
ない。上記化合物は単独で、又は2種以上組み合わせて
用いてもよい。上記化合物は、水性電解剥離液に0.1
〜50g/Lの量で含有させるのが好ましい。より好ま
しくは1〜20g/Lである。
【0007】また、本発明で用いる水性電解剥離得液に
は、上記化合物に代えて、又は上記化合物に加えて、ジ
メチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミン等の炭素数2〜8の脂肪族
アミン、ピリジンやイミダゾ−ル等の炭素数7〜12の
含チッ素複素環式化合物とエピクロルヒドリン等のエピ
ハロヒドリンを重合反応させて得られる水溶性高分子化
合物を含有させてもよい。本発明で用いるアルカンスル
ホン酸及びその塩は、電解により錫の酸化物の沈殿はほ
とんど生じないが、上記高分子化合物を含有させること
によって、錫の酸化物を均一に溶解させ、スラッジが生
成するのをより効率的に防止することができる。また、
上記高分子化合物はインヒビタ−としての働きもあるた
め、錫−銀合金剥離後の鉄系基材等を傷めることもない
といった利点もある。上記高分子化合物は、特公昭53
−32344号公報に記載の光沢剤としての反応物等で
ある。上記高分子化合物は単独で、又は2種以上組み合
わせて用いてもよい。上記高分子化合物は、水性電解剥
離液に1〜20g/Lの量で含有させるのが好ましい。
より好ましくは5〜20g/Lである。
【0008】本発明では、上記水性電解剥離液中で、錫
―銀合金皮膜を有する導電性基体を陽極として電解する
ことにより錫―銀合金皮膜を導電性基体から効率的に剥
離することができる。ここで、錫―銀合金皮膜を有する
導電性基体としては、任意の厚みの錫―銀合金皮膜を有
する任意の導電性基体が挙げられる。一般的には、導電
性基体として、鉄、鉄系金属、銅、銅系金属等が挙げら
れる。また、皮膜の好適な厚みとしては、0.1〜50
μmが挙げられるが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。陰極で使用する鉄系基材、治具としては、
鉄、ステンレス、42アロイ等が使用でき、一般的にス
テンレスを使用する。極比(陰極面積/陽極面積)は5
/1以上が好ましい。陽極電流密度は5〜200A/d
2とするのが好ましく、より好ましくは10〜50A
/dm2である。この範囲で電解を行うと非常に早い剥
離速度が得られ、また導電性基体への影響も少ないとい
った利点が得られる。また、一般的にステンレス等の鉄
系治具の溶解がほとんどなく、錫−銀合金皮膜の剥離が
充分に行えるような電流密度を与える電圧値に設定し、
定電圧で行うことが好ましい。電解温度は20℃〜60
℃であるのが好ましく、より好ましくは40℃〜50℃
である。処理時間は処理条件(特に電流密度)や付着し
た錫−銀合金の量によって異なるのが、例えば0.5分
〜10分が例示される。しかしながら、電解時間は、剥
離速度が陽極電流密度に比例して大きくなる等電解条件
や付着した錫−銀合金の量によって異なるので、適宜に
設定するのが好ましい。
【0009】
【発明の効果】本発明の剥離液を用いれば、陽極電解に
より短時間でステンレス等の鉄系及び銅系基材や治具か
ら、錫−銀合金皮膜を均一な表面に剥離できる。次に、
実施例及び比較例を示して本発明を説明する。
【0010】
【実施例】参考例1 実施例で用いるイミダゾールとエピクロヒドリンとの反
応物を、特公昭53−32344号公報第3欄1)の方
法で製造した。すなわち、温度計、コンデンサーと分液
ロートを付けた300ccの三角フラスコにイミダゾー
ル30gを入れ、水140gを注加して撹拌溶解させ
た。次いで液温を50℃に上昇させ分液ロートからエピ
クロヒドリン60gを液温が50〜80℃の間になるよ
うに保持して約30分間で滴下し反応させた。滴下終了
後さらに80〜85℃に保持して2時間撹拌し反応を完
結させた。
【0011】実施例1 片面を被覆したSUS304平板(50×10×0.3
mm)に厚さ10μmの錫−銀合金めっき(Sn/Ag
=96.5/3.5)を施したものを試験片とし、これ
をメタンスルホン酸500g/Lの剥離液に浸漬し、試
験片を陽極とし、SUS304平板(100×100×
0.3mm)を陰極として、2.0V定電圧(電解開始
時の陽極電流密度は30A/dm2)で50℃、60秒
定電圧電解処理を行った。錫−銀合金めっきは除去さ
れ、処理後の基材表面は均一で損傷はなかった。
【0012】実施例2 片面を被覆した42アロイ平板(50×10×0.3m
m)に厚さ10μmの錫−銀合金めっき(Sn/Ag=
96.5/3.5)を施したものを試験片とし、これを
メタンスルホン酸750g/Lの剥離液に浸漬し、試験
片を陽極とし、SUS304平板(100×100×
0.3mm)を陰極として、電解開始時の陽極電流密度
が30A/dm2になるように電圧を選んで50℃、6
0秒定電圧電解処理を行った。錫−銀合金めっきは除去
され、処理後の基材表面は均一で損傷はなかった。
【0013】実施例3 片面を被覆したSUS304平板(50×10×0.3
mm)に厚さ10μmの錫−銀合金めっき(Sn/Ag
=96.5/3.5)を施したものを試験片とし、これ
をメタンスルホン酸700g/Lとチオ尿素10g/L
の剥離液に浸漬し、試験片を陽極とし、SUS304平
板(100×100×0.3mm)を陰極として、2.
0V定電圧(電解開始時の陽極電流密度は30A/dm
2)で50℃、60秒定電圧電解処理を行った。錫−銀
合金めっきは完全に除去され、処理後の基材表面は均一
で損傷はなかった。
【0014】実施例4 片面を被覆したSUS304平板(50×10×0.3
mm)に厚さ10μmの錫−銀合金めっき(Sn/Ag
=96.5/3.5)を施したものを試験片とし、これ
をメタンスルホン酸700g/Lとアミノチオフェノー
ル5g/Lの剥離液に浸漬し、試験片を陽極とし、SU
S304平板(100×100×0.3mm)を陰極と
して、2.0V定電圧(電解開始時の陽極電流密度は3
0A/dm2)で50℃、60秒定電圧電解処理を行っ
た。錫−銀合金めっきは完全に除去され、処理後の基材
表面は均一で損傷はなかった。
【0015】実施例5 片面を被覆したSUS304平板(50×10×0.3
mm)に厚さ10μmの錫−銀合金めっき(Sn/Ag
=96.5/3.5)を施したものを試験片とし、これ
をメタンスルホン酸600g/Lとイミダゾ−ルとエピ
クロヒドリンの反応物10g/Lの剥離液に浸漬し、試
験片を陽極とし、SUS304平板(100×100×
0.3mm)を陰極として、2.0V定電圧(電解開始
時の陽極電流密度は30A/dm2)で50℃、60秒
定電圧電解処理を行った。錫−銀合金めっきは除去さ
れ、処理後の基材表面は均一で損傷はなかった。
【0016】比較例1 片面を被覆したSUS304平板(50×10×0.3
mm)に厚さ10μmの錫−銀合金めっき(Sn/Ag
=96.5/3.5)を施したものを試験片とし、これ
をメタンスルホン酸300g/Lの剥離液に浸漬し、試
験片を陽極とし、SUS304平板(100×100×
0.3mm)を陰極として、2.0V定電圧(電解開始
時の陽極電流密度は30A/dm2)で50℃、60秒
定電圧電解処理を行った。錫−銀合金めっきは完全に除
去されなく、黒色のスマットが多量に残存した。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルカンスルホン酸及び/又はその塩を
    500〜800g/L以上含有することを特徴とする錫
    −銀合金用水性電解剥離液。
  2. 【請求項2】 アルカンスルホン酸が、メタンスルホン
    酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸及びブタン
    スルホン酸からなる群から選択される請求の範囲第1項
    に記載の電解剥離液。
  3. 【請求項3】 さらに、チオアミド化合物、チオール化
    合物、芳香族チオール化合物及び芳香族スルフィド化合
    物からなる群から選ばれる一種以上の化合物を含有する
    請求の範囲第1項又は第2項に記載の電解剥離液。
  4. 【請求項4】 さらに、脂肪族アミン又は含チッ素複素
    環式化合物とエピハロヒドリンの反応物からなる一種以
    上の高分子化合物を含有する請求範囲第1項〜第3項に
    記載の電解剥離液。
  5. 【請求項5】 請求範囲第1項〜第4項に記載の水性電
    解剥離液中で、錫−銀合金皮膜を有する導電性基体を陽
    極として電解することを特徴とする錫−銀合金の剥離方
    法。
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