JP2575242B2 - プリント配線板用表面保護剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリント配線板の表面保
護剤に関するものである。特にプリント配線板金属の表
面の高温下における酸化又は高湿下における錆の発生を
防止する効果の優れたプリント配線板用表面保護剤に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線板は一般にその回路
表面に銅又は銅合金からなる金属板が用いられ、このプ
リント配線板の表面保護方法として、樹脂コーティング
法、はんだコーティング法、化学薬品によるコーティン
グ法に大別される。上記の樹脂コーティング法としては
一般にロジン類、合成樹脂などを有機溶剤に溶解させ
て、ローラー、刷毛、浸漬、噴霧等の手段でプリント配
線板上全面に塗布し、後乾燥して被膜を成形する方法で
ある。また、はんだコーティング法は、プリント配線板
の回路表面に溶融はんだをレベラー等によって薄くコー
ティングして保護する方法である。上記の樹脂コーティ
ング法においては、樹脂の有機溶剤溶液を用いるため、
有機溶剤の気化、逸散によって、作業者の中毒、作業上
の火災等の環境衛生上極めて不都合であった。また、予
めはんだコーティング法はプリント配線板の高温あるい
は高湿下での保護特性は優れているが、はんだコーティ
ングによるはんだ被膜の厚さが一定せず、現在の部品の
高密度実装には不適当である。また、はんだをコーティ
ングするためにコストが割高となって工業的量産上にお
いて不利である。

【０００３】上述のプリント配線板保護法の欠点を除く
ため、化学薬品による防錆被膜保護法が開発された。そ
して、その防錆用薬剤としてイミダゾール誘導体を用い
て銅及び銅合金の防錆する方法が開示されている（特公
昭46-17046号公報、特公昭46-34214号公報）。しかし、
これらの薬剤は高温高湿下におけるはんだ付け性を悪く
する欠点があった。そこで、更に上記の欠点を解決すべ
く試みられた保護剤としてベンズイミダゾール誘導体が
開示されている（特開平３-124395号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前項で述べた従来技術
のベンズイミダゾール誘導体を主成分とする保護剤にお
いても、近年のプリント配線板の部品実装の高密度化及
び表面実装化が急迫しつつある。また、はんだ付け時の
みならず硬化炉、リフロー炉等のプリント配線板が高温
下に被曝される時間が増加したような条件においては、
十分な防錆効果を奏することが困難であった。本発明は
置換ベンズイミダゾール誘導体を主成分とする保護剤を
プリント配線板に使用した前述の過酷な条件においても
十分満足し得る新規な保護剤を提供することを目的とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は前述の現在の
プリント配線板の過酷な処理条件に対しても十分その効
果を有する保護剤を鋭意研究の結果化１で表わされる置
換ベンズイミダゾール誘導体及びその塩がその要求を満
足し得ることを見出し本発明を完成した。

【０００６】本発明は化１で表わされる化合物を有効成
分とするプリント配線板用表面保護剤である。

【化１】 （式中Ｘは同一又は異なりて炭素数１〜７個のアルキル
基、ハロゲン原子、アミノ基、ジ低級アルキルアミノ
基、ヒドロキシ基、低級アルコキシ基、シアノ基、アセ
チル基、ベンゾイル基、カルバモイル基、ホルミル基、
カルボキシル基、低級アルコキシカルボニル基又はニト
ロ基を示し、Ｙは炭素数１〜20個の直鎖又は分岐鎖アル
キル基を示し、ｎは１〜４の整数を示す、但しＸが炭素
数１〜７個のアルキル基のみの場合は、ｎは３又は４の
整数を示す）

【０００７】本発明の保護剤の有効成分である化１で表
わされる化合物としては４，５，６，７−テトラメチル
−２−ｎ−プロピルベンズイミダゾール、５，６−ジク
ロロ−２−ｎ−ヘキシルベンズイミダゾール、６−ジエ
チルアミノ−２−ｎ−デシルベンズイミダゾール、６−
ヒドロキシ−２−ｎ−エイコサベンズイミダゾール、
４，７−ジシアノ−２−ｎ−オクチルベンズイミダゾー
ル、６−ニトロ−２−エチルベンズイミダゾール、６−
エトキシ−２−イソプロピルベンズイミダゾール、６−
アミノ−２−イソオクチルベンズイミダゾール、４，６
−ジアセチル−２−イソブチルベンズイミダゾール、４
−ベンゾイル−６−カルバモイル−２−ｎ−プロピルベ
ンズイミダゾール、４，７−ジメトキシカルボニル−２
−ｎ−エイコサベンズイミダゾール、６−メトキシカル
ボニル−２−イソプロピルベンズイミダゾール、４，５
−ジメチル−７−アセチル−２−ヘキシルベンズイミダ
ゾール、４−クロロ−６−ｎ−ヘプチル−７−メトキシ
−２−エチルベンズイミダゾール、４，６−ジフルオロ
−５−ホルミル−２−ｎ−ノニルベンズイミダゾール、
６−カルバモイル−４，７−ジエトキシ−２−イソブチ
ルベンズイミダゾール等が挙げられる。

【０００８】本発明の有効成分である化１で表わされる
化合物を本発明のプリント配線板用表面保護剤とするに
は、同化合物を水、又水に任意の割合で混和する水性溶
剤に溶解あるいは乳化させた状態にするのが使用上都合
がよい。化１で表わされる化合物は一般に水に不溶性で
あるので、この化合物を無機酸又は有機酸により塩を形
成し水溶液とすると使用し易い保護剤となる。この場合
塩を形成する酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、
酪酸、グリコール酸、乳酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢
酸、トリクロロ酢酸、ブロモ酢酸、ジブロモ酢酸、フル
オロ酢酸、ジフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ
酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、リンゴ酸、酒石
酸、クエン酸、マレイン酸、フマール酸、パラトルエン
スルホン酸、メタンスルホン酸等の有機酸、塩酸、硫
酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、硝酸等の無機酸が
用いられる。また、水に任意に混和する溶剤としてはメ
タノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、
メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、ジメチルスルフォキシド、ジメチルホルムアミド等
が挙げられ、本発明の保護剤の場合はこれらの溶剤を必
要に応じて適宜加えてもよい。本溶液又は乳化液に含有
される有効成分の含有量は0.05〜30％（重量）、望まし
くは0.1〜５％（重量）である。なお有効成分の含量が
0.05％（重量）未満では、本剤を使用してプリント配線
板を塗布しても充分な保護効果は得られないし、30％
（重量）を超えると不溶解分が多くなり易くまた経済的
上も不利である。

【０００９】本発明のプリント配線板用保護剤には上記
の有効成分の他、例えば銅との錯体被膜形成助剤として
例えばギ酸銅、塩化銅、シュウ酸銅、酢酸銅、リン酸
銅、硫酸銅、ギ酸銅、ギ酸マンガン、塩化マンガン、シ
ュウ酸マンガン、硫酸マンガン、等の重金属塩を添加す
ると好適である。その他本発明の用途に用いられる保護
剤に普通に添加される助剤を適宜加えてもよい。

【００１０】本発明の保護剤でプリント配線板上に保護
膜を形成する方法は、一般の被膜方法に準じて、プリン
ト配線板の銅回路表面を機械もしくは化学研磨によって
仕上げ、引き続き本発明の保護剤の液に浸漬する。浸漬
は普通０〜60℃の範囲で実施できるが、10〜50℃が好適
である。浸漬時間は５秒〜１時間、好ましくは10秒〜10
分間である。なお、他の塗布法例えば噴霧法、刷毛、ロ
ーラー等による塗布方法でもよい。以上のようにして得
られた被膜は高温、高湿下でもはんだ付け性が極めて良
好である。

【００１１】次に本発明の実施例並びにその効果を示
す。

【００１２】

【実施例】例１ ２（重量）％の酒石酸水溶液100ｇに、硫酸銅0.1ｇ、
４，５，６，７−テトラメチル−２−ｎ−プロピルベン
ズイミダゾール1.0ｇ、25％アンモニア水0.1ｇを順次加
えて混和し、４，５，６，７−テトラメチル−２−ｎ−
プロピルベンズイミダゾール水溶液を得た。この液に、
30.0mm×7.5mm×0.3mmの銅板を研磨、脱脂、ソフトエッ
チング及び水洗し表面を清浄にした試験片を50℃で２分
間浸漬した。このコーティングの後、水洗、温風乾燥し
後空気循環式オーブン中で200℃で５分、10分、15分、2
0分熱劣化させ、測定前にポストフラックスを塗布して
はんだ濡れ試験方法（平衡法）をＪＩＳ-Ｃ-0053に準拠
して行った。また、はんだ拡がり率試験はＪＩＳ-Ｚ-31
97に準拠して行った。この結果を表１、更に90％の湿度
において40℃の条件で、０，100，200，500，1000時間
後はんだ濡れ試験並びにはんだ拡がり試験を前試験と同
様に行った結果を表２に示す。

【００１３】例２ ２（重量）％の酒石酸水溶液100ｇに、５，６−ジクロ
ロ−２−ｎ−ヘキシルベンズイミダゾール1.0ｇを加え
混和し、５，６−ジクロロ−２−ｎ−ヘキシルベンズイ
ミイダゾール水溶液を得た。この液に例１と同様の試験
片を浸漬し、同様にはんだ濡れ試験、はんだ広がり率試
験並びに高湿度下のはんだ濡れ試験、はんだ広がり率試
験を行い、その結果を表１及び表２に示した。

【００１４】例３ ３（重量）％の酒石酸水溶液75ｇにエタノール25ｇ及び
６−ジエチルアミノ−２−ｎ−デシルベンズイミダゾー
ル10ｇを加え混和し、６−ジエチルアミノ−２−ｎ−デ
シルベンズイミダゾール水溶液を得た。この液に例１と
同様の試験片を浸漬し、同様にはんだ濡れ試験、はんだ
広がり率試験並びに高湿度下のはんだ濡れ試験、はんだ
広がり率試験を行い、その結果を表１及び表２に示し
た。

【００１５】例４ ３（重量）％の酒石酸水溶液75ｇにエタノール25ｇ及び
６−ヒドロキシ−２−ｎ−エイコサベンズイミダゾール
1.0ｇを加え混和し、６−ヒドロキシ−２−ｎ−エイコ
サベンズイミダゾール水溶液を得た。この液に例１と同
様の試験片を浸漬し、同様にはんだ濡れ試験、はんだ広
がり率試験並びに高湿度下のはんだ濡れ試験、はんだ広
がり率試験を行い、その結果を表１及び表２に示した。

【００１６】例５ ２（重量）％の酒石酸水溶液100ｇにギ酸マンガン0.1
ｇ、４−７−ジシアノ−２−ｎ−オクチルベンズイミダ
ゾール1.0ｇを加え混和し、４−７−ジシアノ−２−ｎ
−オクチルベンズイミダゾール水溶液を得た。この液に
例１と同様の試験片を浸漬し、同様にはんだ濡れ試験、
はんだ広がり率試験並びに高湿度下のはんだ濡れ試験、
はんだ広がり率試験を行い、その結果を表１及び表２に
示した。

【００１７】例６ ２（重量）％の酒石酸水溶液100ｇにギ酸マンガン0.1
ｇ、６−ニトロ−２−ｎ−エチルベンズイミダゾール1.
0ｇを加え混和し、６−ニトロ−２−ｎ−エチルベンズ
イミダゾールの水溶液を得た。この液に例１と同様の試
験片を浸漬し、同様にはんだ濡れ試験、はんだ広がり率
試験並びに高湿度下のはんだ濡れ試験、はんだ広がり率
試験を行い、その結果を表１及び表２に示した。

【００１８】例７ ２（重量）％の酒石酸水溶液100ｇに４，６−ジアセチ
ル−２−イソブチルベンズイミイダゾール1.0ｇを加
え、この液に、例１と同様の試験片を浸漬し、同様には
んだ濡れ試験、はんだ広がり率試験並びに高湿度下のは
んだ濡れ試験、はんだ広がり率試験を行い、その結果を
表１及び表２に示した。

【００１９】比較例１ 例１の４，５，６，７−テトラメチル−２−ｎ−プロピ
ルベンズイミダゾールに代えて、４−メチル−２−ウン
デシルイミダゾールを同量加えて、４−メチル−２−ｎ
−ウンデシルイミダゾールの水溶液を得、この液に例１
と同様の試験片を常温で30秒浸漬した。かくして得られ
た試験片を例１と同様にはんだ濡れ試験、はんだ広がり
率試験並びに高湿度下のはんだ濡れ試験、はんだ広がり
率試験を行い、その結果を表１及び表２に示した。

【００２０】比較例２ ベンズイミダゾール１ｇと酢酸２ｇを300mlのビーカー
に入れ溶解するまで撹拌した。次に水100ｇ入れ、塩化
銅0.05ｇとアンモニア水0.5ｇを溶解し、液温を50℃に
して１（重量）％のベンズイミダゾール水溶液を得た。
この液に例１と同様の試験片を浸漬し、同様にはんだ濡
れ試験、はんだ広がり率試験並びに高湿度下のはんだ濡
れ試験、はんだ広がり率試験を行い、その結果を表１及
び表２に示した。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】 以上の結果から明らかな通り、本発明の保護剤は比較例
の保護剤に対し、はんだ濡れ時間が少なく、かつ高湿下
の防錆効果及びはんだ濡れ時間が良好であった。

【００２３】

【発明の効果】本発明のプリント配線板用表面保護剤は
プリント配線板回路上の銅及び合金表面に耐熱性並びに
高湿下に曝された後でも非常に良好な被膜を形成し、プ
リント配線板の保護並びに部品実装後のはんだ付け性に
極めて顕著な効果を示す有用な発明である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 化１で表わされる化合物を有効成分とす
   ることを特徴とするプリント配線板用表面保護剤。 【化１】 （式中Ｘは同一又は異なりて炭素数１〜７個のアルキル
   基、ハロゲン原子、アミノ基、ジ低級アルキルアミノ
   基、ヒドロキシ基、低級アルコキシ基、シアノ基、アセ
   チル基、ベンゾイル基、カルバモイル基、ホルミル基、
   カルボキシル基、低級アルコキシカルボニル基又はニト
   ロ基を示し、Ｙは炭素数１〜20個の直鎖又は分岐鎖アル
   キル基を示し、ｎは１〜４の整数を示す、但しＸが炭素
   数１〜７個のアルキル基のみの場合は、ｎは３又は４の
   整数を示す）
2. 【請求項２】 化１で表わされる化合物の塩の水溶液を
   有効成分とする請求項１記載の保護剤。