JPH028385A - 銅合金をクリーニングする方法 - Google Patents
銅合金をクリーニングする方法Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は銅を基体とする合金の人肉から執拗な酸化物を
クリーニング(cleaning ) するための改
良された方法に関する。本発明の一実施態様に従う方法
は、鉱酸中に浸漬し、引続いて酸化性の酸に浸漬するT
株からなる。酸化性の酸にグリコルを添加するのが特に
有用であることが知られている。
クリーニング(cleaning ) するための改
良された方法に関する。本発明の一実施態様に従う方法
は、鉱酸中に浸漬し、引続いて酸化性の酸に浸漬するT
株からなる。酸化性の酸にグリコルを添加するのが特に
有用であることが知られている。
本出顧は、J、 A、 Fordなどの 1銅合金のク
リーング方法」と題する米国特許第3,646.946
号、同一人の同じ粗毛の米し!J特許第3,728,1
55号、M、 J 、 Pryorなどのやはり同じ粗
毛の米国特許第4.361.445号、M、 J、Pr
yorなとの「銅を基体とする合金を食刻する方法およ
び装置」と題する米国特許第4,725.374号と関
係がある。
リーング方法」と題する米国特許第3,646.946
号、同一人の同じ粗毛の米し!J特許第3,728,1
55号、M、 J 、 Pryorなどのやはり同じ粗
毛の米国特許第4.361.445号、M、 J、Pr
yorなとの「銅を基体とする合金を食刻する方法およ
び装置」と題する米国特許第4,725.374号と関
係がある。
銅および銅を基体とする合金を、製造者が使用するのに
好適な形へと処理するには通常、冷間加工の効果を克服
しかつ冷間圧姑ヲ可能にする焼鈍捷たは多重焼鈍(mu
lbiple anneal )が関与する。
好適な形へと処理するには通常、冷間加工の効果を克服
しかつ冷間圧姑ヲ可能にする焼鈍捷たは多重焼鈍(mu
lbiple anneal )が関与する。
所望の物理的捷たは機械的特性を附与するために銅また
は銅合金は最終的処理に際して焼入れのため焼鈍する。
は銅合金は最終的処理に際して焼入れのため焼鈍する。
焼鈍ないしは熱処理は実質的VC酸素を含まない雰囲気
中で実施する。代入的な加熱炉雰囲気は、水素、水素−
審素混合物、−酸化炭素−二酸化炭素混合物または他の
化学的還元ガス混合物を含む。
中で実施する。代入的な加熱炉雰囲気は、水素、水素−
審素混合物、−酸化炭素−二酸化炭素混合物または他の
化学的還元ガス混合物を含む。
この雰囲気は銅へと還元を行うので、純粋な餉または痕
跡量の他の元素を含む銅合金は酸化物を生成しない。
跡量の他の元素を含む銅合金は酸化物を生成しない。
しかし、アルミニウム、硅素、ベリリウムもしくはジル
コニウムまたはこれらの混合物のような元素を含有する
銅合金は酸素に対する親和性が高く、そのままでは、実
質的な純銅へと還元するであろう雰囲気中で酸化する。
コニウムまたはこれらの混合物のような元素を含有する
銅合金は酸素に対する親和性が高く、そのままでは、実
質的な純銅へと還元するであろう雰囲気中で酸化する。
この酸化は、合金中の上述の元素との反応を防止できる
十分に低い水準まで減少することのできない加熱炉雰囲
気中の痕跡量の酸素または水蒸気のため起きる。熱処理
に続いて金属は、Al2O3またはBeOのような酸化
物の執拗な薄膜で怪われる。あるいは、酸化が内部的に
起り、酸化物粒子を含む薄層が金鵬衣面に生成する。
十分に低い水準まで減少することのできない加熱炉雰囲
気中の痕跡量の酸素または水蒸気のため起きる。熱処理
に続いて金属は、Al2O3またはBeOのような酸化
物の執拗な薄膜で怪われる。あるいは、酸化が内部的に
起り、酸化物粒子を含む薄層が金鵬衣面に生成する。
酸化物は合金の入面に好筐しくない特性を与える。合金
がハンダによって個れる能力あるいは電気的手段によっ
て被恍される能力が低下する。美的な点でも、酸化物層
は消費者にとって魅力的でない。酸化物粒子は摩耗性で
あり、圧延機のコルかよひ金属ストリッツ″′(st、
rip )から部材を製造するのに用いる工具を過度に
摩耗することがありうる。従って銅合金から酸化物をク
リーニングすることが1散である。
がハンダによって個れる能力あるいは電気的手段によっ
て被恍される能力が低下する。美的な点でも、酸化物層
は消費者にとって魅力的でない。酸化物粒子は摩耗性で
あり、圧延機のコルかよひ金属ストリッツ″′(st、
rip )から部材を製造するのに用いる工具を過度に
摩耗することがありうる。従って銅合金から酸化物をク
リーニングすることが1散である。
銅または銅合金を酸爵液に浸漬することにより酸化銅を
クリーニングできることは永年にわたって技術的に知ら
れている。この技術は酸洗いとして知られている。酸洗
いhaは通常鉱酸を含有する。鉱酸は硫酸または硝酸の
ような無機酸である。
クリーニングできることは永年にわたって技術的に知ら
れている。この技術は酸洗いとして知られている。酸洗
いhaは通常鉱酸を含有する。鉱酸は硫酸または硝酸の
ような無機酸である。
銅をクリーニングするために、アンモニアまたはシアン
化物を含有する浴液のような非酸性の反応★りと同様に
、クエン酸のような自@酸もまた用いられている。酸化
制御リスケール全除去するのに酸の組合わせが有効であ
ることも知られている。例えば、 Prayなどの米国
特許第2,446,060号は硝酸、燐酸および酢酸の
組合わせについて教示している。Larsenの米zh
許第1,984,534号は硫酸、硝酸および燐酸の組
合わせについて教示しているが、Broc’にの米国特
許第4.581,102号は弗化水素酸と硫酸および塩
酸の少くとも一つとの混合物を教示している。「酸化銅
」は単一の酸化物でなく、比較的不治性な酸化第1銅(
Cu20)と溶解性のより大きい酸化第2銅(Cub)
との組合わせであるという点から、困難を伴う。酸化第
1銅を酸化第2銅に転化するために、酸性のクリーング
液に酸化剤を通常添加する。
化物を含有する浴液のような非酸性の反応★りと同様に
、クエン酸のような自@酸もまた用いられている。酸化
制御リスケール全除去するのに酸の組合わせが有効であ
ることも知られている。例えば、 Prayなどの米国
特許第2,446,060号は硝酸、燐酸および酢酸の
組合わせについて教示している。Larsenの米zh
許第1,984,534号は硫酸、硝酸および燐酸の組
合わせについて教示しているが、Broc’にの米国特
許第4.581,102号は弗化水素酸と硫酸および塩
酸の少くとも一つとの混合物を教示している。「酸化銅
」は単一の酸化物でなく、比較的不治性な酸化第1銅(
Cu20)と溶解性のより大きい酸化第2銅(Cub)
との組合わせであるという点から、困難を伴う。酸化第
1銅を酸化第2銅に転化するために、酸性のクリーング
液に酸化剤を通常添加する。
酸化性の酸ト液の例は過酸化水素の存在によって酸化性
にした稀硫酸である。以下の特許には硫酸−過酸化物浴
液が開示されている: Simonの米国特許m 2.
689,785号、Hullの米国特許第2,154,
451号、Plating 1955年5月19日号の
561−566ページ所載のPaul)]。
にした稀硫酸である。以下の特許には硫酸−過酸化物浴
液が開示されている: Simonの米国特許m 2.
689,785号、Hullの米国特許第2,154,
451号、Plating 1955年5月19日号の
561−566ページ所載のPaul)]。
Marguilesの論文1過酸素化合物による金属の
表面処理J 、Ba5alykなどの米国特許第4.6
00,443号、Mc()owanの米国特計第4.5
10,018号ンよひBla ckなどの米国特許第2
,908,557号。
表面処理J 、Ba5alykなどの米国特許第4.6
00,443号、Mc()owanの米国特計第4.5
10,018号ンよひBla ckなどの米国特許第2
,908,557号。
酸の濃度は典型的には硫酸5〜20重賞%、過酸化水素
2〜4N量係である。酸は約100〜120’l’i’
の温度で用いる。
2〜4N量係である。酸は約100〜120’l’i’
の温度で用いる。
硫酸/過酸化水素浴液は純粋な鉱酸溶液よりも優れては
いるが、制約もいくつかある。酸化物の除去速度は塩化
物イオンの存在に関して敏感である。2ppmといった
低い塩化物イオン濃度でも、酸化物除去速度を塩化物を
含まない浴液のそれの半分以下に低下する。銅合金スト
リップの高速クリーニングに関して塩化物イオンの存在
は、金属の処理量が低いため、酸溶液を商業的に使用不
可能なものとする場合がある。塩化物イオンは水道局の
精製工程の一部の結果として水道水中に存在する。クリ
ーニング浴液をつくるために蒸溜水または脱イオン水を
用いるには金属処理剤(metalprocessor
)が必要であジ、最終製品の原価が著しく高くなる。
いるが、制約もいくつかある。酸化物の除去速度は塩化
物イオンの存在に関して敏感である。2ppmといった
低い塩化物イオン濃度でも、酸化物除去速度を塩化物を
含まない浴液のそれの半分以下に低下する。銅合金スト
リップの高速クリーニングに関して塩化物イオンの存在
は、金属の処理量が低いため、酸溶液を商業的に使用不
可能なものとする場合がある。塩化物イオンは水道局の
精製工程の一部の結果として水道水中に存在する。クリ
ーニング浴液をつくるために蒸溜水または脱イオン水を
用いるには金属処理剤(metalprocessor
)が必要であジ、最終製品の原価が著しく高くなる。
酸化性の酸溶液に関する別な欠点はl金網イオンによる
過酸化物の分解である。クリーニングが進むにつれ、浴
液中の鉋濃度が増大する。飽和点に達すると、過酸化物
の分解速度はクリーニング反応における過酸化物の使用
速度と肩をならへる。
過酸化物の分解である。クリーニングが進むにつれ、浴
液中の鉋濃度が増大する。飽和点に達すると、過酸化物
の分解速度はクリーニング反応における過酸化物の使用
速度と肩をならへる。
さらに、銅合金のクリーニングに際して、典型的には、
金蝿上に黒いスマットが生成する。このスマットは金鵜
銅であり、浸漬メツキ過程によって銅ストリツプ上に再
沈積するものと考えら引ている。このスマットは、クリ
ーニング反応のす\ぎ洗(・操作に際して、回転ナイロ
ンプランのような機械的手段によって除去せねはならな
い。
金蝿上に黒いスマットが生成する。このスマットは金鵜
銅であり、浸漬メツキ過程によって銅ストリツプ上に再
沈積するものと考えら引ている。このスマットは、クリ
ーニング反応のす\ぎ洗(・操作に際して、回転ナイロ
ンプランのような機械的手段によって除去せねはならな
い。
電子工学的適用において銅はしはしは、強度と密封特性
を改良するためにアルミニウムpよひ他の元素によって
合金化される。公称組成がアルミニウム2.5〜6.1
%、硅素1.5〜2.1%、コバルト0.25〜2.5
5%、残部、銅である銅合金C668はしはしはエレク
トロニックパッケージングに用いられる。制御された雰
囲気内で合金の表面上に薄い酸化アルミニウム膜が生成
し、この膜は、Pryorなどの米国特許第3,676
,292号に記載のごとく、高温酸化抵抗を示すととも
に刺止ガラスによって容易に濡れる入面を与える。
を改良するためにアルミニウムpよひ他の元素によって
合金化される。公称組成がアルミニウム2.5〜6.1
%、硅素1.5〜2.1%、コバルト0.25〜2.5
5%、残部、銅である銅合金C668はしはしはエレク
トロニックパッケージングに用いられる。制御された雰
囲気内で合金の表面上に薄い酸化アルミニウム膜が生成
し、この膜は、Pryorなどの米国特許第3,676
,292号に記載のごとく、高温酸化抵抗を示すととも
に刺止ガラスによって容易に濡れる入面を与える。
公称組成がアルミニツム1〜6%、ニッケル10〜15
%1、マンガン1%、マクネシウム0.005〜0.5
係および残部、銅である銅合金0724は反応緩和に対
する抵抗力が優れており、5alehなどの米国特許第
4.434,016号に記載のごとくリードフレーム(
leadframe )材料として用いられる。
%1、マンガン1%、マクネシウム0.005〜0.5
係および残部、銅である銅合金0724は反応緩和に対
する抵抗力が優れており、5alehなどの米国特許第
4.434,016号に記載のごとくリードフレーム(
leadframe )材料として用いられる。
公称組成が硅素0.2〜1.4%、ニッケル2〜4.8
%、マグネ7ウム0.05〜0.45%および残部、銅
である銅合金C7025は極限引張強度と電導性との改
良された組合わせをもち、Caronなとの米国特許第
4,594,221号中に記載のごとく電気的接続具お
よびリードフレームとして使用される。
%、マグネ7ウム0.05〜0.45%および残部、銅
である銅合金C7025は極限引張強度と電導性との改
良された組合わせをもち、Caronなとの米国特許第
4,594,221号中に記載のごとく電気的接続具お
よびリードフレームとして使用される。
添加剤は銅合金の特性に影!/kを与える。酸化物の性
質は添加剤によって決定される。生成する酸化アルミニ
ウム(AJ 203)の性質を決定する主な狭素は銅合
金のアルミニウム含有率である。
質は添加剤によって決定される。生成する酸化アルミニ
ウム(AJ 203)の性質を決定する主な狭素は銅合
金のアルミニウム含有率である。
アルミニウム含有率が約6%である場合、ひと続きとな
った執拗なA g 2Q 3膜が生成することが判って
いる。典型的にみて、膜の厚さは約50〜150オング
ストロームの厚さにしかすぎない。
った執拗なA g 2Q 3膜が生成することが判って
いる。典型的にみて、膜の厚さは約50〜150オング
ストロームの厚さにしかすぎない。
酸化物は、米国特許第3,728.155号が開示する
ごとく、熱アルカリ酊液中にまづ浸漬し、引続いて熱鉱
酸溶液中に浸漬することからなる二連処理によって除去
することができる。
ごとく、熱アルカリ酊液中にまづ浸漬し、引続いて熱鉱
酸溶液中に浸漬することからなる二連処理によって除去
することができる。
約1.5%のアルミニウム濃度は酸化アルミニウムの比
較的厚い離れ離れとなった粒子を生成する。
較的厚い離れ離れとなった粒子を生成する。
酸化物層は約550オングストロームまでの厚さとなる
であろう。酸化物層の厚さはしばしば変化しまた下にあ
る合金へと粒間境界に沿って浸透する。米国特許第3,
728,155号中に記載のごとき方法を、厚い酸化物
層を除去するのに用いるのは効果的でない。
であろう。酸化物層の厚さはしばしば変化しまた下にあ
る合金へと粒間境界に沿って浸透する。米国特許第3,
728,155号中に記載のごとき方法を、厚い酸化物
層を除去するのに用いるのは効果的でない。
上記に引用したPI−acing誌の論文中に記載のよ
うに、合金ストリップを酸化性酸俗液中に長時間浸漬す
ると酸化物が除去される。しかし、得られる表面はしば
しば極端にくもってかりまた微細規模の孔および11#
を含む。このような表面は、密封性が必要であるエレク
トロニツクバツケーシンダ用のリードフレームのような
敏感性の高い適用には特に好ましくない。
うに、合金ストリップを酸化性酸俗液中に長時間浸漬す
ると酸化物が除去される。しかし、得られる表面はしば
しば極端にくもってかりまた微細規模の孔および11#
を含む。このような表面は、密封性が必要であるエレク
トロニツクバツケーシンダ用のリードフレームのような
敏感性の高い適用には特に好ましくない。
1−4ブタンジオールまfI:、は1−5ベンタンジオ
ールのようなグリコールを酸化性酸溶液に添加すること
により、塩化物イオンの存在下での銅の溶解が可能とな
りまたl余端イオンによる過酸化物の分解が防止される
。硫酸約0.2〜約4.5Vl。
ールのようなグリコールを酸化性酸溶液に添加すること
により、塩化物イオンの存在下での銅の溶解が可能とな
りまたl余端イオンによる過酸化物の分解が防止される
。硫酸約0.2〜約4.5Vl。
過酸化水素約0.25〜約8 &/Aおよび有効量の第
1級ジオール促進剤(1−4ブタンジオール、1−5ベ
ンタンジオール、1−6ヘキサンジオールなど)の浴液
が、Readioなどの米国特許第4,141,850
号において、金践の俗解つまり印刷回路板の製造におけ
る銅の食刻のために開示されている。Achenbac
hの米国特許第6,373,113号は銅の印刷回路を
食刻するために硫酸−過酸化物mhの使用を開示してい
る。
1級ジオール促進剤(1−4ブタンジオール、1−5ベ
ンタンジオール、1−6ヘキサンジオールなど)の浴液
が、Readioなどの米国特許第4,141,850
号において、金践の俗解つまり印刷回路板の製造におけ
る銅の食刻のために開示されている。Achenbac
hの米国特許第6,373,113号は銅の印刷回路を
食刻するために硫酸−過酸化物mhの使用を開示してい
る。
金塊を食刻するために、有機および無機化合物と組合わ
せた過酸化水素−硫酸蔭液を使用することを例解する他
の特許は次のとおりである:Readioなどの米国特
許第4,158,592号、Va lay i 1など
の米国特許i4.236,957号、Kentなどの米
国特許第4,140.646号、Allamなどの米国
特許第4,158,593号、El iasなどの米国
特許第4.174,253号およびKit、amura
の米国特許第4,040,863号。
せた過酸化水素−硫酸蔭液を使用することを例解する他
の特許は次のとおりである:Readioなどの米国特
許第4,158,592号、Va lay i 1など
の米国特許i4.236,957号、Kentなどの米
国特許第4,140.646号、Allamなどの米国
特許第4,158,593号、El iasなどの米国
特許第4.174,253号およびKit、amura
の米国特許第4,040,863号。
印刷回路板を食刻するために硫酸−過酸化水累齢液を使
用することは、本発明の開示するごとく銅を基体とする
合金の表面から酸化物を除去するために1m酸−過酸化
水素−ダリコール浴液を便用することとは類似でない。
用することは、本発明の開示するごとく銅を基体とする
合金の表面から酸化物を除去するために1m酸−過酸化
水素−ダリコール浴液を便用することとは類似でない。
最短時間で最大量の金塊を完全に除去することを目的と
する食刻とは異なって、合金/酸化物界面を侵攻ししか
も望ましくは合金本体は実質的に無傷のま\にするクリ
ーニング溶液が企図されている。
する食刻とは異なって、合金/酸化物界面を侵攻ししか
も望ましくは合金本体は実質的に無傷のま\にするクリ
ーニング溶液が企図されている。
本発明に従うに銅および鋼合金のためのクリーニング方
法が開示される。このクリーニング方法はアルミニウム
および硅素のような、執拗な酸化物を生成する元素を含
有する鋼合金に特に過している。この方法は鉱酸、酸化
剤およびグリコールを含有する浴液中に浸漬することか
ら実質的になる。生成するスマットは水です\ぎ洗いで
き、従つて機械的手段は会費でない。鉱酸による予備処
理を付加することにより酸化物除去が容易になる。
法が開示される。このクリーニング方法はアルミニウム
および硅素のような、執拗な酸化物を生成する元素を含
有する鋼合金に特に過している。この方法は鉱酸、酸化
剤およびグリコールを含有する浴液中に浸漬することか
ら実質的になる。生成するスマットは水です\ぎ洗いで
き、従つて機械的手段は会費でない。鉱酸による予備処
理を付加することにより酸化物除去が容易になる。
予備処理において弗化物を添加すると、光沢のある合金
を生成する。
を生成する。
従って、銅を基体とする合金から厚い酸化物を除去する
方法を提供することが本発明の一目的である。
方法を提供することが本発明の一目的である。
銅を基体とする合金の表面から酸化物を除去し清浄で、
光沢がありかつ平滑な銅合金表面を生成する方法を提供
することが本発明の別の目的である。
光沢がありかつ平滑な銅合金表面を生成する方法を提供
することが本発明の別の目的である。
電気的に沈積する被接を受けとめることができあるいは
ハンダによって濡らされることができる銅合金表面を生
成する、銅を基体とする合金の表面から酸化物を除去す
る方法を提供することが本発明の目的である。
ハンダによって濡らされることができる銅合金表面を生
成する、銅を基体とする合金の表面から酸化物を除去す
る方法を提供することが本発明の目的である。
鋼合金ストリップから酸化物II ’に高速度で除去す
る方法を提供することが本発明のさらに別な目的である
。
る方法を提供することが本発明のさらに別な目的である
。
工粂的な目的のために好適な、つまり水道水にによる使
用に適しておりかつ使用期間が比較的長期であるクリー
ニング溶液を提供することが本発明の目的である。
用に適しておりかつ使用期間が比較的長期であるクリー
ニング溶液を提供することが本発明の目的である。
これらのおよび他の目的は、以下の詳細な記述および対
応する実施例を通じて一層明らかとなるであろう。
応する実施例を通じて一層明らかとなるであろう。
印刷回路板から銅を食刻する場合、非電導性の重合体ま
たはセラミックの基材が残る。この非電導性基材への、
逆行沈積(back deposition ) した
銅の付着は起らない。銅合金をクリーニングする時、化
学的に反応する電導性の銅合金表面が残る。この表面に
ついては、スマッティングとして知られる浸漬による銅
の沈積を避けることはできない。
たはセラミックの基材が残る。この非電導性基材への、
逆行沈積(back deposition ) した
銅の付着は起らない。銅合金をクリーニングする時、化
学的に反応する電導性の銅合金表面が残る。この表面に
ついては、スマッティングとして知られる浸漬による銅
の沈積を避けることはできない。
合金ストリツ7uをクリーニングするにつれ、いくらか
の銅が溶解しかつCu2+イオンとして浴液中に入る。
の銅が溶解しかつCu2+イオンとして浴液中に入る。
遊離の銅イオンが清浄な銅合金ストリップと接触する時
、銅イオンはしはしは浸漬被模として再沈積する。この
被模は暗色の粉末状表面を生成するが、これは合金のそ
の後の処理に先立つて除去せねはならない。酸−過酸化
物浴へのグリコールの添加によりスマットの除去が容易
になることが判っている。グリコール添加剤を用いない
ならば、スマットを除去するために最終的す\ぎ洗いに
際してプランを用いねばならない。ブラシに欠陥がある
と、ストリップ上にスマットを残すこととなシ、美的な
点から、ストリップを受けいれることができなくなる。
、銅イオンはしはしは浸漬被模として再沈積する。この
被模は暗色の粉末状表面を生成するが、これは合金のそ
の後の処理に先立つて除去せねはならない。酸−過酸化
物浴へのグリコールの添加によりスマットの除去が容易
になることが判っている。グリコール添加剤を用いない
ならば、スマットを除去するために最終的す\ぎ洗いに
際してプランを用いねばならない。ブラシに欠陥がある
と、ストリップ上にスマットを残すこととなシ、美的な
点から、ストリップを受けいれることができなくなる。
グリコール添加剤を用いると、生成するスマットの量は
著しく減少しまた水でのす\ぎ洗いによってスマットが
容易に除去される。仕上られた合金ストリップの性質は
著しく改良する。
著しく減少しまた水でのす\ぎ洗いによってスマットが
容易に除去される。仕上られた合金ストリップの性質は
著しく改良する。
酸−過酸化物済液中の塩化物イオンおよび重金槁イオン
の有害な効果がすべてのグリコールによって克服される
わけではない。−殺伐:%式% ’にもつグリコールについて、nは少くとも2でなけれ
ばならないということが見出されている。従って、1−
4ブタンジオールおよび1−5ベンタンジオールは使用
可能であるが、1−37’ロバンジオール、1−3ブタ
ンジオールおよびダリコルは有効でない。
の有害な効果がすべてのグリコールによって克服される
わけではない。−殺伐:%式% ’にもつグリコールについて、nは少くとも2でなけれ
ばならないということが見出されている。従って、1−
4ブタンジオールおよび1−5ベンタンジオールは使用
可能であるが、1−37’ロバンジオール、1−3ブタ
ンジオールおよびダリコルは有効でない。
合金ストリップを大規模にクリーニングする場合、クリ
ーニング速度は極めて1.袈である。クリーング槽の寸
法および容積ならひに必要な反応剤の量は、クリーニン
グの比率に依存する。一般に、耐液温度が高くなるにつ
れ、クリーニング作用が一層急速になる。温度を高くす
ると、クリーニング浴液を高温に保つ費用が嵩む。
ーニング速度は極めて1.袈である。クリーング槽の寸
法および容積ならひに必要な反応剤の量は、クリーニン
グの比率に依存する。一般に、耐液温度が高くなるにつ
れ、クリーニング作用が一層急速になる。温度を高くす
ると、クリーニング浴液を高温に保つ費用が嵩む。
銅合金をクリーニングする場合、酸化物を完全に除去す
るとともにスマットの沈&?最少にするのが好ましい。
るとともにスマットの沈&?最少にするのが好ましい。
約5〜約50重量%の鉱酸、約1〜約5重量%の過酸化
物および約0.5〜約10重量%のグリコールから実質
的になる浴液が使用可能である。クリーニング耐液の温
度は約り5℃〜約55°Cに保つのが好ましく、また浸
漬時iJ]は20秒を越えるのが好ましい。
物および約0.5〜約10重量%のグリコールから実質
的になる浴液が使用可能である。クリーニング耐液の温
度は約り5℃〜約55°Cに保つのが好ましく、また浸
漬時iJ]は20秒を越えるのが好ましい。
特に好ましい態様は、約18〜約40M量係の硫酸、約
2〜約4重量%の過酸化水素および約1〜約5重量係の
ブタンジオールから実質的になる。
2〜約4重量%の過酸化水素および約1〜約5重量係の
ブタンジオールから実質的になる。
溶液は約40’C〜55℃の温度に保つのが好ましい。
C724銅合金の酸化されたストリツ7°はこのような
溶液によって約45秒でクリーニングさね、た。
溶液によって約45秒でクリーニングさね、た。
グリコールを含有する酸−過酸化物浴液は、鍋を基体と
する合金の酸化されたストリップをクリーニングするの
に好適である。複数の浸漬を行う態様もまた有効である
ことが見出されている。
する合金の酸化されたストリップをクリーニングするの
に好適である。複数の浸漬を行う態様もまた有効である
ことが見出されている。
酸−過酸化物浴液への浸漬に先立って鉱酸中に浸漬する
ことは、クリーニングを改良するものであることが見出
されている。鉱酸は、酸−過酸化物的液中での除去を容
易にするために酸化物の表面を予備調整するのに役立つ
。硫酸または塩酸のような鉱酸は費用および安全性とい
う要因から好ましい。硝酸、燐酸もしくは弗化水素酸ま
たは米国特許第4,581.102号中に開示されてい
る、5〜15容積%のHF % 25〜50容&受のH
2SO4、残部が水からなる混合物のような他の鉱酸も
また使用可能である。
ことは、クリーニングを改良するものであることが見出
されている。鉱酸は、酸−過酸化物的液中での除去を容
易にするために酸化物の表面を予備調整するのに役立つ
。硫酸または塩酸のような鉱酸は費用および安全性とい
う要因から好ましい。硝酸、燐酸もしくは弗化水素酸ま
たは米国特許第4,581.102号中に開示されてい
る、5〜15容積%のHF % 25〜50容&受のH
2SO4、残部が水からなる混合物のような他の鉱酸も
また使用可能である。
鉱@を約り0℃〜約756C1望ましくは約り0℃〜約
70°Cに加熱すると合金のクリーニングが改良される
。鉱酸は望ましくは約5〜約50重量係の範囲の何らか
の好ましい濃度で使用できる。
70°Cに加熱すると合金のクリーニングが改良される
。鉱酸は望ましくは約5〜約50重量係の範囲の何らか
の好ましい濃度で使用できる。
効果的な濃度は表面の調整を最大にしかつ合金の基質(
5ubstrate )への侵攻を最小にするように選
択する。硫酸約25〜約40亀量%または塩酸約10〜
約15重量%という濃度は良好な結果を与えることか見
出されている。
5ubstrate )への侵攻を最小にするように選
択する。硫酸約25〜約40亀量%または塩酸約10〜
約15重量%という濃度は良好な結果を与えることか見
出されている。
銅および銅合金は比較的反応性でありまた開示されてい
るクリーニング浴液中で用いられるごとき強酸により急
速に侵攻される。A1203のような酸化物は強酸中で
比較的不活性である。この結果として、クリーニング工
程を通じて処理される際に、このような合金ストリップ
は、酸侵攻の不均質さのため、表面が鈍くて粗くなる傾
向がある。
るクリーニング浴液中で用いられるごとき強酸により急
速に侵攻される。A1203のような酸化物は強酸中で
比較的不活性である。この結果として、クリーニング工
程を通じて処理される際に、このような合金ストリップ
は、酸侵攻の不均質さのため、表面が鈍くて粗くなる傾
向がある。
典型的には弗化アンモニウムの形で鉱酸に浣加される弗
化物イオンは、滑らかで光沢のある合金衣面を形成する
に至る。約0.5〜約2.0Mの弗化アンモニウム濃度
が典型的に好適であるが、濃度はクリーニングすべき合
金および酸化物の厚さによって決まる。
化物イオンは、滑らかで光沢のある合金衣面を形成する
に至る。約0.5〜約2.0Mの弗化アンモニウム濃度
が典型的に好適であるが、濃度はクリーニングすべき合
金および酸化物の厚さによって決まる。
不方法は個々の銅合金の部材を浸漬することにより回分
形式で用いてよくあるいは連続操作として実施してより
・。連続的クリーニングの場合、銅合金の酸化したスト
リツ−j′を鉱酸の入った第1の処理タンク内に導入す
る。第1の処理タンクは適切に予備的クリーニングを行
うことができるよう十分な時間、典型的には約20秒に
わたってストリップ″″を保持するのに十分な長さをも
つ。次いでストリップは水すすぎ洗い楢もしくは水19
N霧またはこれらの組合わせを通過して予備的クリーニ
ングの反応剤が除去される。次にストリップ0は第2の
ず\き洗い段階に進入する前にグリコール含有酸−過酸
化物槽内に十分な時間通過される。第2のす\き洗い段
階は一般に非常に激しいものであり、スマツlrす\ぎ
洗いにより除去するための高圧水ジェットまたはナイロ
ンブラシを備えているであろう。ストリップは最終的に
、例えば不活性がスの温風による乾燥または水と置換す
る有機彪媒中への浸漬により乾燥する。酸化物を含捷な
い乾燥した銅合金ストリップは次いで機械的処理に備え
てコイル状に巻く。
形式で用いてよくあるいは連続操作として実施してより
・。連続的クリーニングの場合、銅合金の酸化したスト
リツ−j′を鉱酸の入った第1の処理タンク内に導入す
る。第1の処理タンクは適切に予備的クリーニングを行
うことができるよう十分な時間、典型的には約20秒に
わたってストリップ″″を保持するのに十分な長さをも
つ。次いでストリップは水すすぎ洗い楢もしくは水19
N霧またはこれらの組合わせを通過して予備的クリーニ
ングの反応剤が除去される。次にストリップ0は第2の
ず\き洗い段階に進入する前にグリコール含有酸−過酸
化物槽内に十分な時間通過される。第2のす\き洗い段
階は一般に非常に激しいものであり、スマツlrす\ぎ
洗いにより除去するための高圧水ジェットまたはナイロ
ンブラシを備えているであろう。ストリップは最終的に
、例えば不活性がスの温風による乾燥または水と置換す
る有機彪媒中への浸漬により乾燥する。酸化物を含捷な
い乾燥した銅合金ストリップは次いで機械的処理に備え
てコイル状に巻く。
例1
鉱酸耐液および酸化性酸溶液の作用が、改良されたクリ
ーニング方法となるかあるいはこれらが単なる添加剤な
のかを知るために実験方案を設定した。
ーニング方法となるかあるいはこれらが単なる添加剤な
のかを知るために実験方案を設定した。
第1衣に示すごとく、0724銅合金の酸化した試料を
試験した。酸化物の除去を知るためにノ・ンダ付は性を
採用した。ハンダ付は性が良いほど(ハンダ等級番号が
低いほど)、合金は−1〜よくクリーニングされる。ど
ちらか一方のhhに浸漬しても、銅合金のハンダ付は性
は数置しなかった。
試験した。酸化物の除去を知るためにノ・ンダ付は性を
採用した。ハンダ付は性が良いほど(ハンダ等級番号が
低いほど)、合金は−1〜よくクリーニングされる。ど
ちらか一方のhhに浸漬しても、銅合金のハンダ付は性
は数置しなかった。
酸化性の酸に浸漬し引続いて鉱酸に浸漬してもやはりハ
ンダ付は性は改良しなかった。鉱酸haに浸漬し引続い
て酸化性酸f6液に浸漬すると、ノ・ンダ付は性に明ら
かな数置がみとめられる。複数の浸漬の場合、すべてに
ついて、浸漬と浸漬との間に、先行する浸漬の残漬を除
去するのに十分な時間にわたって水です\ぎ洗いを行っ
たことに留意すべきである。
ンダ付は性は改良しなかった。鉱酸haに浸漬し引続い
て酸化性酸f6液に浸漬すると、ノ・ンダ付は性に明ら
かな数置がみとめられる。複数の浸漬の場合、すべてに
ついて、浸漬と浸漬との間に、先行する浸漬の残漬を除
去するのに十分な時間にわたって水です\ぎ洗いを行っ
たことに留意すべきである。
第1表
実験方案
第1の9
浴液
時間 第2の 時間
(秒) 浴液 (秒)
ハンダ
等級**
A+D
A十D
A+D
F+D
F+D
F’ = 20 k童%H2SO4
**ハンダ付は試験は軍規格(MiliiarySta
ndard)の方法208に基づく。銅合金のストリッ
プを穏やかに活性化したロジンフラックス(例えばAL
PHA 611 )中にまづ浸漬し次いで融解した60
/40錫−鉛ハンダ中に5秒間浸漬する。ハンダを等級
化するのに次の基準を用いる。
ndard)の方法208に基づく。銅合金のストリッ
プを穏やかに活性化したロジンフラックス(例えばAL
PHA 611 )中にまづ浸漬し次いで融解した60
/40錫−鉛ハンダ中に5秒間浸漬する。ハンダを等級
化するのに次の基準を用いる。
等級1 鏡状の被覆、濡れ欠如(dewet I、i
ng )またはピンホールのないこと 等級2 濡れ欠如またはピンホールはないが、表面が
粗い 等級2a 5%までの淘ネ欠如(ハンダが小球状にな
る)はあるがピンホールはない 等級2b ピンホールの占める面積は5%までであり、
濡れ欠如は0〜5% 等級3 藺れ欠如面積は5〜50%かつ(または)ピ
ンホールの占める面積は5〜 10% 等級4 濡れ欠如の11ili槓は50%より大かつ
(または)ピンホールの占める面積は 10%上り大 等級5 試料のハンダによる濡れがないタソの5 p
pmの01によってクリーニング速度が約すに低下する
であろう。銅合金ストリップの高速クリーニングについ
ては、酸化性酸溶液に対する塩化物イオンの憇影譬のた
めこの方法は役に立たなくなる。金蝿の処理速度が低い
からである。
ng )またはピンホールのないこと 等級2 濡れ欠如またはピンホールはないが、表面が
粗い 等級2a 5%までの淘ネ欠如(ハンダが小球状にな
る)はあるがピンホールはない 等級2b ピンホールの占める面積は5%までであり、
濡れ欠如は0〜5% 等級3 藺れ欠如面積は5〜50%かつ(または)ピ
ンホールの占める面積は5〜 10% 等級4 濡れ欠如の11ili槓は50%より大かつ
(または)ピンホールの占める面積は 10%上り大 等級5 試料のハンダによる濡れがないタソの5 p
pmの01によってクリーニング速度が約すに低下する
であろう。銅合金ストリップの高速クリーニングについ
ては、酸化性酸溶液に対する塩化物イオンの憇影譬のた
めこの方法は役に立たなくなる。金蝿の処理速度が低い
からである。
通常の水道水は増素化過程からくる塩化物イオンを含有
する。従って、酸化性酸溶液であるクリーング液は蒸涌
水または脱イオン水を必要とし、金属の製造費用を増大
する。クリーニングが進むにつれ、銅を基体とする合金
と酸化物層との界面から銅が組込され、銅イオンとして
浴液中に入る。
する。従って、酸化性酸溶液であるクリーング液は蒸涌
水または脱イオン水を必要とし、金属の製造費用を増大
する。クリーニングが進むにつれ、銅を基体とする合金
と酸化物層との界面から銅が組込され、銅イオンとして
浴液中に入る。
銅イオンは酸化性酸溶液の過酸化物を分解し、クリーニ
ング反応の速度がさらに低下する。本発明の方法はこれ
らの間組を実質的に解決する。
ング反応の速度がさらに低下する。本発明の方法はこれ
らの間組を実質的に解決する。
例2
H2SO412に賞%およびH2O23jli量%の浴
液をつくりかつ二つの部分に分けた。第1の部分に2、
重量%のブタンジオールを添加した。第2の部分にはグ
リコールを添加しなかった。C724銅合金の切片を各
溶液に浸漬しかつH2O2が50%分解するのに会費な
時間を測定した。グリコールを添加しなかった浴液は5
時間で限界に達したがグリコール全添加した溶液は72
時間で限界に達した。クリーニング浴液の有効使用期間
はダリコル添加剤によって明らかに改善される。
液をつくりかつ二つの部分に分けた。第1の部分に2、
重量%のブタンジオールを添加した。第2の部分にはグ
リコールを添加しなかった。C724銅合金の切片を各
溶液に浸漬しかつH2O2が50%分解するのに会費な
時間を測定した。グリコールを添加しなかった浴液は5
時間で限界に達したがグリコール全添加した溶液は72
時間で限界に達した。クリーニング浴液の有効使用期間
はダリコル添加剤によって明らかに改善される。
上at諸例においては、Al2O3酸化物を生成するC
724銅合金を用いたが、比較的不耐性の執拗な酸化物
を生成する硅素、ベリリウム、ジルコニウムまたは他の
元素を含有する他の銅合金もまた本発明の方法によって
クリーニングすることができる。
724銅合金を用いたが、比較的不耐性の執拗な酸化物
を生成する硅素、ベリリウム、ジルコニウムまたは他の
元素を含有する他の銅合金もまた本発明の方法によって
クリーニングすることができる。
本発明はその特定的な態様について述べてきたが、上記
に照らすならば、技術上熟達の者には多くの別法、変改
および変史が明らかであろう。従って、このようなすべ
ての別法、変改かよひ変更は本発明の趣意および特許請
求の範囲のうりに楓するものと解すべきである。
に照らすならば、技術上熟達の者には多くの別法、変改
および変史が明らかであろう。従って、このようなすべ
ての別法、変改かよひ変更は本発明の趣意および特許請
求の範囲のうりに楓するものと解すべきである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)銅を基体とする合金を、鉱酸、酸化剤およびグリ
コールから実質的になる溶液に、酸化物をクリーニング
するのに十分な時間浸漬することからなる銅を基体とす
る合金の表面から酸化物をクリーニングする方法。 (2)浸漬時間が約30秒から約60秒である請求項1
記載の方法。 (3)前記鉱酸を硫酸、塩酸、硝酸、燐酸、弗化水素酸
またはこれらの混合物からなる群から選択する請求項2
記載の方法。 (4)鉱酸の濃度が約5重量%から約50重量%である
請求項6記載の方法。 (5)鉱酸の濃度が約45重量%から約40重量%であ
る請求項4記載の方法。 (6)鉱酸が硫酸である請求項6記載の方法。 (7)酸化剤が過酸化水素を含む請求項2記載の方法。 (8)過酸化水素の濃度が約2重量%から約4重量%で
ある請求項2記載の方法。 (9)前記グリコールが一般式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中Rは(CH_2)_nでありまたnは少くとも2
である)をもつ請求項2記載の方法。 (10)前記グリコールが約0.5重量%から約10重
量%の濃度で存在する請求項9記載の方法。 (11)前記グリコールが約1.0重量%から約3.0
重量%の濃度で存在する請求項10記載の方法。 (12)前記グリコールが1−4ブタンジオールまたは
1−5プロパンジオールからなる請求項11記載の方法
。 (13)溶液の温度を約30℃〜約60℃に保つ工程を
さらに包含する請求項2記載の方法。 (14)溶液の温度を約40℃〜約50℃に保つ工程を
さらに包含する請求項13記載の方法。 (15)合金を第1の鉱酸溶液に浸漬し;その後合金を
酸化性の酸溶液に浸漬する ことからなる銅を基体とする合金から酸化物をクリーニ
ングする方法。 (16)前記第1の鉱酸溶液を硫酸、塩酸、硝酸、燐酸
、弗化水素酸またはこれらの温合物からなる群から選択
する請求項15記載の方法。 (17)第1の鉱酸溶液の温度が約55℃〜約75℃で
ある請求項16記載の方法。 (18)第1の鉱酸溶液の温度が約60℃〜約70℃で
ある請求項17記載の方法。 (19)第1の鉱酸が濃度約25重量%〜約40重量%
の硫酸である請求項18記載の方法。 (20)第1の鉱酸が濃度約10重量%〜約15重量%
の塩酸である請求項19記載の方法。 (21)弗化物成分を第1の鉱酸溶液に添加することを
包含する請求項15記載の方法。(22)弗化物成分の
濃度が約0.5〜約1.5モル濃度である請求項21記
載の方法。(23)弗化物成分を重弗化アンモニウムの
形で第1の鉱酸に添加する請求項22記載の方法。 (24)酸化性の酸溶液が第2の鉱酸と酸化剤との混合
物からなる請求項15記載の方法。 (25)酸化剤が過酸化水素を含む請求項24記載の方
法。 (26)第2の鉱酸の濃度が約5重量%から約50重量
%である請求項24記載の方法。(27)第2の鉱酸の
濃度が約15重量%から約40重量%である請求項26
記載の方法。 (28)過酸化水素の濃度が約2重量%から約4重量%
である請求項25記載の方法。 (29)第2の鉱酸と酸化剤との混合物が、一般式:▲
数式、化学式、表等があります▼(式中Rは(CH_2
)_nであり、またはnは少くとも2である)をもつグ
リコールをさらに含む請求項24記載の方法。 (30)グリコールが約0.5重量%から約10重量%
の濃度で存在する請求項29記載の方法。 (31)グリコールが約1.0重量%から約3.0重量
%の濃度で存在する請求項30記載の方法。 (32)グリコールが1−4ブタンジオールまたは1−
5プロパンジオールである請求項31記載の方法。 (33)酸化性の酸溶液が約18重量%から約40重量
%の硫酸、約2重量%から約4重量%の過酸化水素およ
び約1重量%から約3重量%の1−4ブタンジオールか
ら実質的になる請求項29記載の方法。 (34)酸化性の酸溶液の温度を約30℃から約60℃
に保つ工程をさらに包含する請求項33記載の方法。 (35)溶液を約40℃から約50℃に保つ請求項34
記載の方法。 (36)約50℃〜約60℃の温度に保つた、濃度約1
0重量%〜約40重量%の硫酸と約1.0モル濃度の弗
化アンモニウムとを含む第1の溶液中に銅を基体とする
合金を約10秒〜約30秒浸漬し、この合金をすゝぎ洗
いして第1の溶液を除去し、約40℃〜約50℃の温度
に保つた、濃度約18重量%〜約40重量%の硫酸、濃
度約2重量%〜約4重量%の過酸化水素および濃度約1
重量%〜約3重量%の1−4ブタンジオールを含む第2
の溶液中に上記の合金を約30秒〜約60秒浸漬し、 この合金をすゝぎ洗いして第2の溶液を除去し、かつ この酸化物を含まない合金を乾燥する 工程からなる銅を基体とする合金から酸化物をクリーニ
ングする方法。 (37)銅を基体とする合金を回分的にクリーニングす
るのに適合した請求項36記載の方法。 (38)銅のストリップ(strip)を連続的にクリ
ーニングするのに適合した請求項36記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14582788A | 1988-01-19 | 1988-01-19 | |
US145827 | 1988-01-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH028385A true JPH028385A (ja) | 1990-01-11 |
Family
ID=22514737
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP960789A Pending JPH028385A (ja) | 1988-01-19 | 1989-01-18 | 銅合金をクリーニングする方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH028385A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006144072A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Sanbo Copper Alloy Co Ltd | シリコン含有銅合金材の酸化膜除去処理方法 |
JP2010222654A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 銅系素材の酸洗方法 |
-
1989
- 1989-01-18 JP JP960789A patent/JPH028385A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006144072A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Sanbo Copper Alloy Co Ltd | シリコン含有銅合金材の酸化膜除去処理方法 |
JP2010222654A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 銅系素材の酸洗方法 |
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