JPH02274825A - 錫又は錫合金の化学溶解剤 - Google Patents

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） 本発明は導電材料、例えばプリント配線板製造工程、電
子機器、電気部品等に使用される錫又は錫合金の化学溶
解剤に関するものである。

（従来の技術とその問題点） 電気機材の発展に伴ない、種々の機器に使用される部品
は複雑化、多様化している。

例えば、プリント配線板製造工程では銅箔層上に錫又は
錫合金をメツキし不要な鎖部分をエツチングし後段で、
そのメツキ部分のみを除去し、次の工程に移行し、高精
度回路を形成する場合がある。又、リードフレーム、銅
線等で錫又は錫合金をメツキ或いは機械的に接着したも
のがあり、必要に応じ、これら被覆を除去する場合があ
り、プリント配線板と同様に銅素地を残す。

更には、これら製造工程中で発生する被覆屑、或いは不
要となった部品から銅などの有用な金属を回収し、再生
するには予め錫又は錫合金を除去してから、銅精錬工程
で処理し、銅を回収することが成されている。

このような、銅合金を含む銅表面の錫又は錫合金の除去
法としては、酸化剤、無機酸、有機酸を主成分とする溶
解剤を用いる方法が既に提案されている。そしてこれを
改良する方法としても、錫含有金属の化学溶解処理液と
して特公昭５２−４０２９１及び５２−４０２９２には
過酸化水素又は、無機質過酸イオンと酸及びフッ化物或
いは鉄イオンを用いる方法が提案されている。又、錫又
は錫合金の剥離液として特開昭５７−１６４９８４には
、無機酸又は有機酸、酸化剤及びイオウ原子を含まない
＝ＮＨ又は三Ｎの複素環式化合物、特開昭５８−５８２
８０には、鉄イオンとヒドロキシカルボン酸及び上記複
素環式化合物の組合せ、特開昭５９−７４２８１にはフ
ッ素含有錯イオン及び上記、複索環式化合物との組合せ
、特開昭６０−１４９７９０には多価アルコール、特公
昭６０−２０４７０にはフッ素含有錯イオンと珪酸イオ
ン及び上記複素環式化合物の組合せ、特公昭６２−４２
０３５には無機酸、有機酸、過酸化物に錫イオンと錯体
な生成する有機酸が提案されている。このような酸化剤
を用いる錫又は錫合金の溶解液は、単純な酸化剤と無機
酸或いは有機酸の組合せでも初期の段階では、比較的、
錫又は錫合金を溶解するが、その進行に伴ない液中に錫
その他金属イオンが蓄積し、酸化剤を不安定にしたり、
液中に金属塩、特にスズが酸化されメタスズ酸となり析
出したりして、その溶解力は漸次減少する。これを防止
するために、上記従来例にみられる如（、フッ素イオン
、フッ素含有錯化物、錫イオンと錯体を形成する有機酸
が開発され、更には導電材料によっては銅板或いは銅線
表面に被覆された錫又は錫合金のみを溶解し、銅表面は
溶解し難くするために＝ＮＨ又は三Ｎの複素環式化合物
、具体的にはピラゾール、イミダゾール、トリアゾール
銹導体を用（・ることか、又銅表面の光沢を増すために
は多価アルコールが提案されている。

しかし乍ら、これらの溶解液では錫又は錫合金の溶解速
度が遅く、作業性が悪いばかりでな（、シばしば銅表面
に錫残りを生ずる欠点がある。又、溶解液が劣化し、浴
中の錫濃度が増加すると、過酸化水素が不安定となり、
溶解液の効力低下が起る欠点がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者は銅表面の錫又は錫合金の溶解除去を速やかに
行い、且つ、溶解剤中の過酸化水素を安定化する方法に
ついて鋭意研究を重ねた結果、複素環内に二重結合をＭ
しない複索環式化合物、シクロペンチルアミン類及びシ
クロヘキシルアミン類が溶解速度を向上させる上で著し
い効果のあることを見出し本発明に到達した。

即ち本発明は銅表面に錫又は錫合金が固着或いは電着し
た導電材料から該錫又は錫合金を化学的に溶解する溶解
剤であって、過酸化水素と無機酸を含む酸性溶液に窒素
を含み複素環中に二重結合を有しない複索環式化合物、
シクロペンチルアミン類及びシクロヘキシルアミン類か
らなる群から選ばれた化合物の１種又は２ａ！以上を０
．５〜５０２／を添加してなることを特徴とする溶解剤
にある。

本発明の選択された複素環式化合物と環内アミン類の具
体例を示すと、次の如（である。

複素環式化合物： 環内アミン： シクロヘキシルアミン類： 複素環式化合物にあっては、その環内の炭化水素と結合
している水素の一部がアルキル基で置換されている化合
物、ｌ′ とかヒダントインのＢ導体の５・５ジメチルヒダントイ
ン既に提案されている複素環式化合物は、ターとして広
く利用されていて、構造式から明らかな如く、環内に二
重結合を有していることが共通している。これらの化合
物は、比較例２〜３に例示した如く、銅の溶解を抑制す
ることに関しては優れているが錫又は錫合金の溶解を促
進することはない。

本発明は錫又は錫合金の溶解度を向上させるのには、複
素環式化合物の中の結合に二重結合のないものが有効で
あること、又一般に銅の防錆剤として知られているアミ
ン化合物の中から環内アミンであって、特にシクロペン
チルアミン類又はシクロヘキシルアミン類が特異的に効
果的であることを見出したものである。

尚、過酸化水素と酸の組合せにおいて本発明の複素環式
化合物又は項内アミン化合物を単純に配合するだけでは
、建浴直後の初期段階の溶解液が未だ汚染されていない
時には、当初の目的とする効果が発揮できるが、錫或い
は錫合金が溶解し、浴中に蓄積し液が汚染されると過酸
化水素が著しく分解するよ５になり、それに伴ない錫又
は錫合金の溶解速度が急速に低下する。

これを防ぐためには一般に酸性過酸化水素の安定剤とし
て使用されるグリコールエーテル類、例えば、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモ
ノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエー
テル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノブチルエーテル等、脂肪酸アルコール、例え
ばエタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルア
ルコール、グリコール、グリセリン等、脂肪族エーテル
、例えばエチルエーテル、ｎ−プロピルエーテル等、脂
肪族カルボン酸、例えばプロピオン酸、アミノカルボン
酸、アミノカプロン酸、アミノプロピオン酸等、脂肪族
アミン、イミン、例えばｎ−プロビルアミン、イソ−プ
ロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｎ−ヘキシルアミン
等、更にはプロピオンアミドのような酸アミドの如き化
合物を添加することが好ましい。

しかもこれらは本発明の複素環式化合物又は環内アミン
類と併用しても相方の効力を低下させることはなり、樵
々の問題点を解決した生産性の高い化学溶解液とするこ
とができる。

本発明の溶解剤において、基本となる過酸化水素は１２
／ｌ〜１０　Ｐ／ｌの濃度が好ましく、無機酸としては
硫酸、硝酸、リン酸、スルファミン酸、フッ酸等が好ま
しい。その濃度範囲は１０　？／を以上であればよいが
、少な過ぎると溶解金属で中和され、溶解液の劣化を早
め、又多過ぎると不経済であるばかりでなく水溶液中の
イオン濃度が上昇し、溶解金属が析出し易くなるので５
０〜３００　ｆ／ｌが望ましい。硫酸は比較的安価であ
ることから使い易く、リン酸は一般に金属イオンとキレ
ートし、Ｈ２Ｏ２を安定化するので併用するのが望まし
い、又、スルファミン酸、フッ酸は溶解した錫又は錫合
金の沈澱生成を抑えるのに役立つ。

特に錫合金である半田の溶解にはフッ酸、フッ素酸イオ
ンの併用が有効な手段である。

本発明の溶解促進剤は、ｏ、ｓｔ７を以上で、その効果
を示すが少ないと錫イオンが蓄積した場合に不安定とな
り、多いと不経済となるので、１〜１０Ｐ／ｌが望まし
い。又、前記した過酸化水素用安定剤の濃度は１〜５ｏ
ｔ７ｔが適している。

かくして、過酸化水素、無機酸系で錫又は錫合金を溶解
除去するのに特に適した溶液が得られるが、この液は錫
又は錫合金と同時に素材である銅をも速（溶解する能力
があるので必要に応じては従来の技術である餉インヒビ
ター例えばイミダゾールペ　ピラゾール、トリアゾール
を併用スることも出来る。

次に本発明の詳細な説明する。

実施例の材料及び評価 （１）被処理材 （ａ）　　寸法　厚さ０．５　ｍ　Ｘ幅５０　ｙｕｘ　
Ｘ長さ５ＯＮｌ（ｂ）　　材質　（１）両面銅張積層板
（銅３５μ）（ＩＩ）銅板 （ｃ）　　錫又は錫合金メッキ厚 （１）錫メツキ　１．５μ （１１）錫合金　　２．、ｏμ 錫：鉛（６０：４０） （２）評価 （ａ）　　溶解速度（分） （ｂ）　　錫又は錫合金の剥離（目視）◎　良好 Ｏ若干残存（１〜３％） Δ　少量Ｉ　（４〜１０％） ×　多ｔｙ（ｔｏ％以上） （Ｃ）　　基材銅表面（目視） ◎　良好 ０−ＩＰへ良 Δ　不良 ×　不可 実施例１ 銅板に錫を１．５μメツキした試料をＨ２Ｏ２５ｆ　／
　ｔ％ｙ７ｔを添加した市解剤５００ｍ／に４０℃で浸
漬し、錫の溶解速度を測定し、錫の溶解状態及び銅の表
面状態を観察した。

表１ 溶解促進剤 イミダゾール トリアゾール グリコール酸 アニリン ピロリジン ２−ピロリドン ヒダントイン ５・５ジメチルヒダントイン ピペリジン ピペラジン シクロペンチルアミン シクロヘキシルアミン ピペコリン Ｓｎ溶解　Ｓｎ　　Ｃｕ （分）　　剥離　表面 ４’ＩＯ” ３’４５″ ４’０５″ ５′以上 ５′以上 ２′０７“ １′５８” １’４８” １’５５” ２′００″ １’５９” ２’ｌＯ″ １’４９” ２’１５″ Ｉｂ５Ｏ＜　１５０　ｆ／ｌからなる水溶液に表１の溶
解促進剤３実施例２ 銅の厚さ３５μであるエポキシ系鋼張積層板に錫合金２
．０μのメツキをした試料をＨ２Ｏ２３？　／　ｔ、フ
ッ化アンモニウム１００　ｆ／ｌ、　硼７ツ化水累ｒｌ
Ｉ２００　？／！、を含む水浴液に表２の溶解促進剤５
２／ｌを添加した溶解剤５００−に４０℃で浸漬し、錫
合金の溶解速度を測定し錫合金の溶解状態及び銅の表面
状態を観察した。

表２ 溶解促進剤 比較例６ ７　イミダゾール ８　トリアゾール 錫合金溶解 ３’５３” ３’　５５” ４’０２” ピロリジン ピペリジン ピペラジン ピペラジン シクロヘキシルアミン （「召シざ。

２′５１″ ３’０５” ２′５５“ ２’　５８” ３′０４“ ３′１０” 実施例３ 銅板に錫１．５μをメツキした試料をＨ２Ｏ，１０？／
ｌ、Ｈ２ＳＯ４１５０？　／　Ｌから成る溶液で錫を除
去する工程で錫が３９ｆ／ｌまで溶解した場合、Ｈ２Ｏ
，を補っても過酸化水素の安定性が低下する。これを防
ぐために表３に示す安定剤を添加し比較した。安定剤の
ないもの（比較例９〜１１）はＨ２Ｏ２分解により濃度
低下が起り、錫の溶解速度も遅くなるが、安定剤を加え
たものは溶解速度も良好で溶解促進剤の効果を妨げる作
用は認められなかった。

慎 ％

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）過酸化水素及び無機酸を含む酸性溶液に窒素を含
   み複素環中に二重結合を有しない複素環式化合物、シク
   ロペンチルアミン類及びシクロヘキシルアミン類からな
   る群から選ばれた１種又は２種以上を０．５〜５０ｇ／
   ｌ添加してなることを特徴とする錫又は錫合金の化学溶
   解剤。
2. （２）アルコール類、グリコールエーテル類、エーテル
   類、脂肪族アミン及び酸アミドからなる群から選ばれた
   １種又は２種以上の過酸化水素安定剤を含有する請求項
   １に記載の化学溶解剤。