JPH0681161A - 銅及び銅合金の表面処理剤 - Google Patents
銅及び銅合金の表面処理剤Info
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- JPH0681161A JPH0681161A JP4230933A JP23093392A JPH0681161A JP H0681161 A JPH0681161 A JP H0681161A JP 4230933 A JP4230933 A JP 4230933A JP 23093392 A JP23093392 A JP 23093392A JP H0681161 A JPH0681161 A JP H0681161A
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- acid
- preflux
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- alkylbenzimidazole
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
- H05K3/282—Applying non-metallic protective coatings for inhibiting the corrosion of the circuit, e.g. for preserving the solderability
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/3612—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with organic compounds as principal constituents
- B23K35/3615—N-compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
-
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/05—Patterning and lithography; Masks; Details of resist
- H05K2203/0562—Details of resist
- H05K2203/0591—Organic non-polymeric coating, e.g. for inhibiting corrosion thereby preserving solderability
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明はプリント配線板のプリフラックスに係
り、プリント配線板の表面実装法に対応する優れた耐熱
性を有し、かつ作業性、信頼性に優れたプリフラックス
の提供をその課題としている。 【構成】下記一般式で示される２−アルキルベンズイミ
ダゾール誘導体を主成分としたプリフラックスに銅イオ
ンと反応するキレート剤を添加したことを特徴とする銅
及び銅合金の表面処理剤。 【化５】 （但し、式中Ｒ１及びＲ２は同一または異なって水素原
子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ３は炭素数
３以上のアルキル基を表す。） 【効果】プリント配線板の接栓部及び表面実装部品の接
続端子をマスキングすることなく銅パターンのみに、表
面実装法に対応する耐熱性に優れたプリフラックス被膜
を容易に形成することができる。
り、プリント配線板の表面実装法に対応する優れた耐熱
性を有し、かつ作業性、信頼性に優れたプリフラックス
の提供をその課題としている。 【構成】下記一般式で示される２−アルキルベンズイミ
ダゾール誘導体を主成分としたプリフラックスに銅イオ
ンと反応するキレート剤を添加したことを特徴とする銅
及び銅合金の表面処理剤。 【化５】 （但し、式中Ｒ１及びＲ２は同一または異なって水素原
子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ３は炭素数
３以上のアルキル基を表す。） 【効果】プリント配線板の接栓部及び表面実装部品の接
続端子をマスキングすることなく銅パターンのみに、表
面実装法に対応する耐熱性に優れたプリフラックス被膜
を容易に形成することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱性に優れた２−アル
キルベンズイミダゾール誘導体を主成分とするプリフラ
ックスの作業性、性能向上に係り、特に硬質プリント配
線板及びフレキシブルプリント配線板上の銅又は銅合金
パターンの表面処理に好適なプリフラックスに関するも
のである。
キルベンズイミダゾール誘導体を主成分とするプリフラ
ックスの作業性、性能向上に係り、特に硬質プリント配
線板及びフレキシブルプリント配線板上の銅又は銅合金
パターンの表面処理に好適なプリフラックスに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の発明として特公昭５６−
１８０７７号，特開平４−７２０７２号公報の技術を挙
げることができる。特公昭５６−１８０７７号は、イミ
ダゾール誘導体を主成分としたプリフラックスに銅イオ
ンと反応するキレート剤を添加している。このプリフラ
ックスによりプリント配線板を処理すると、処理中にプ
リント配線板より溶解した銅イオンが銅イオンと反応す
るキレート剤と反応して銅錯化合物となり除去されるた
め、金、白金、銀、スズ、ロジウムなどで出来ている接
栓部を有するプリント配線板において、銅及び銅合金パ
ターンにのみイミダゾール系化合物の防錆被膜を形成さ
せることができ、接栓部のマスキングが不要となる。こ
の従来発明はイミダゾール系プリフラックス水溶液とプ
リント配線板を接触させることにより、プリント配線板
の露出した銅及び銅合金パターン上にイミダゾール系化
合物のごく薄い被膜（０．１〜０．５μｍ程度）を形成
する。従来プリント板への電子部品の接合方法はスルー
ホール挿入実装法が主流であり、上記イミダゾール系プ
リフラックスの被膜はプリント配線板をフローはんだ付
するまでの間銅及び銅合金の防錆被膜として作用し、フ
ローはんだ付前処理のポストフラックスと接触すること
によりプリフラックス被膜が溶解して清浄な銅及び銅合
金が露出するため、フローはんだ付時に良好なはんだ付
性を示していた。
１８０７７号，特開平４−７２０７２号公報の技術を挙
げることができる。特公昭５６−１８０７７号は、イミ
ダゾール誘導体を主成分としたプリフラックスに銅イオ
ンと反応するキレート剤を添加している。このプリフラ
ックスによりプリント配線板を処理すると、処理中にプ
リント配線板より溶解した銅イオンが銅イオンと反応す
るキレート剤と反応して銅錯化合物となり除去されるた
め、金、白金、銀、スズ、ロジウムなどで出来ている接
栓部を有するプリント配線板において、銅及び銅合金パ
ターンにのみイミダゾール系化合物の防錆被膜を形成さ
せることができ、接栓部のマスキングが不要となる。こ
の従来発明はイミダゾール系プリフラックス水溶液とプ
リント配線板を接触させることにより、プリント配線板
の露出した銅及び銅合金パターン上にイミダゾール系化
合物のごく薄い被膜（０．１〜０．５μｍ程度）を形成
する。従来プリント板への電子部品の接合方法はスルー
ホール挿入実装法が主流であり、上記イミダゾール系プ
リフラックスの被膜はプリント配線板をフローはんだ付
するまでの間銅及び銅合金の防錆被膜として作用し、フ
ローはんだ付前処理のポストフラックスと接触すること
によりプリフラックス被膜が溶解して清浄な銅及び銅合
金が露出するため、フローはんだ付時に良好なはんだ付
性を示していた。
【０００３】しかし、近年プリント配線板への電子部品
の接合方法として表面実装法が多く採用されるようにな
り、チップ部品の仮止め、表面実装部品のはんだ付、挿
入実装部品やチップ部品のフローはんだ付などプリント
配線板が繰り返し高温下に曝されるようになった。この
ため上記のイミダゾール系プリフラックスではチップ部
品の仮止めや表面実装部品のはんだ付の加熱により、プ
リフラックス被膜が変質してしまいその後のフローはん
だ付において、ポストフラックスと接触した際プリフラ
ックス被膜の溶解性が低下するため、フローはんだ付時
に残ったプリフラックス被膜が銅及び銅合金のはんだ付
性を阻害するという欠点があった。特開平４−７２０７
２号は、２−アルキルベンズイミダゾール誘導体、有機
酸及び亜鉛化合物または同化合物を含む水溶液より成る
プリフラックスである。２−アルキルベンズイミダゾー
ル誘導体の被膜は、従来の特公昭４６−１７０４６号、
同４９−２６１８３号、同６１−４１９８８号などに記
載されている２−長鎖アルキルイミダゾールの被膜より
も熱的に安定であり、プリント配線板の表面実装法に対
応する十分な耐熱性を有している。また、亜鉛化合物ま
たは同化合物の添加により、更に耐熱性を向上させるこ
とができる。この従来発明では、プリフラックス中の２
−アルキルベンズイミダゾール誘導体がプリント配線板
の銅及び銅合金パターンと反応して還元され、銅及び銅
合金パターン上にのみアルキルベンズイミダゾール系化
合物の被膜が形成される。この時、銅及び銅合金パター
ン表面は２−アルキルベンズイミダゾール誘導体によっ
て酸化されて銅がプリフラックス中に銅イオンとして溶
解する。ところがプリフラックス中の銅イオン濃度が１
０ｐｐｍ以上になると、２−アルキルベンズイミダゾー
ル誘導体の還元反応が著しく容易となり、金、白金、
銀、スズ、ロジウムなどで出来ている接栓部及び金、
銀、アルミニウム、スズ、はんだなどで出来ている表面
実装部品の接続端子表面にもアルキルベンズイミダゾー
ル系化合物の被膜が形成され、接続信頼性を低下させる
という欠点があった。
の接合方法として表面実装法が多く採用されるようにな
り、チップ部品の仮止め、表面実装部品のはんだ付、挿
入実装部品やチップ部品のフローはんだ付などプリント
配線板が繰り返し高温下に曝されるようになった。この
ため上記のイミダゾール系プリフラックスではチップ部
品の仮止めや表面実装部品のはんだ付の加熱により、プ
リフラックス被膜が変質してしまいその後のフローはん
だ付において、ポストフラックスと接触した際プリフラ
ックス被膜の溶解性が低下するため、フローはんだ付時
に残ったプリフラックス被膜が銅及び銅合金のはんだ付
性を阻害するという欠点があった。特開平４−７２０７
２号は、２−アルキルベンズイミダゾール誘導体、有機
酸及び亜鉛化合物または同化合物を含む水溶液より成る
プリフラックスである。２−アルキルベンズイミダゾー
ル誘導体の被膜は、従来の特公昭４６−１７０４６号、
同４９−２６１８３号、同６１−４１９８８号などに記
載されている２−長鎖アルキルイミダゾールの被膜より
も熱的に安定であり、プリント配線板の表面実装法に対
応する十分な耐熱性を有している。また、亜鉛化合物ま
たは同化合物の添加により、更に耐熱性を向上させるこ
とができる。この従来発明では、プリフラックス中の２
−アルキルベンズイミダゾール誘導体がプリント配線板
の銅及び銅合金パターンと反応して還元され、銅及び銅
合金パターン上にのみアルキルベンズイミダゾール系化
合物の被膜が形成される。この時、銅及び銅合金パター
ン表面は２−アルキルベンズイミダゾール誘導体によっ
て酸化されて銅がプリフラックス中に銅イオンとして溶
解する。ところがプリフラックス中の銅イオン濃度が１
０ｐｐｍ以上になると、２−アルキルベンズイミダゾー
ル誘導体の還元反応が著しく容易となり、金、白金、
銀、スズ、ロジウムなどで出来ている接栓部及び金、
銀、アルミニウム、スズ、はんだなどで出来ている表面
実装部品の接続端子表面にもアルキルベンズイミダゾー
ル系化合物の被膜が形成され、接続信頼性を低下させる
という欠点があった。
【０００４】近年、高密度実装のために表面実装部品の
多端子化及び端子ピッチの微細化が進んでおり、これに
従ってＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎ
ｄ−ｉｎｇ），ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒ
ｄ），Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐなどの表面実装部品の採用が
増加する傾向にある。このような表面実装部品では接続
するプリント配線板の銅パターン上に金、銀、アルミニ
ウム、スズ、はんだなどのめっき処理が必要であるた
め、接続端子に部分的に金、銀、アルミニウム、スズ、
はんだなどのめっき処理を行ったプリント配線板の銅及
び銅合金パターンの表面処理は今後重要な課題になる。
多端子化及び端子ピッチの微細化が進んでおり、これに
従ってＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎ
ｄ−ｉｎｇ），ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒ
ｄ），Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐなどの表面実装部品の採用が
増加する傾向にある。このような表面実装部品では接続
するプリント配線板の銅パターン上に金、銀、アルミニ
ウム、スズ、はんだなどのめっき処理が必要であるた
め、接続端子に部分的に金、銀、アルミニウム、スズ、
はんだなどのめっき処理を行ったプリント配線板の銅及
び銅合金パターンの表面処理は今後重要な課題になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来例
特公昭５６−１８０７７号の問題点を解決するため、プ
リフラックスの主成分を従来例のイミダゾール誘導体よ
りも熱的に安定な化合物にすることにより、プリント配
線板の銅及び銅合金パターン上に形成するプリフラック
ス被膜に、プリント配線板の表面実装法に対応する耐熱
性を持たせたプリフラックスの提供をその課題としてい
る。本発明はまた、上記従来例特開平４−７２０７２号
の問題点を解決するため、２−アルキルベンズイミダゾ
ール系プリフラックスの欠点をなくし、金、白金、銀、
スズ、ロジウムなどで出来ている接栓部及び金、銀、ア
ルミニウム、スズ、はんだなどで出来ている表面実装部
品の接続端子を有するプリント配線板にプリフラックス
処理を行う場合、接栓部及び接続端子部にマスキングを
施すことなく、銅及び銅合金パターン部のみに２−アル
キルベンズイミダゾール系化合物の被膜を容易に形成さ
せることができるプリフラックスの提供を課題としてい
る。
特公昭５６−１８０７７号の問題点を解決するため、プ
リフラックスの主成分を従来例のイミダゾール誘導体よ
りも熱的に安定な化合物にすることにより、プリント配
線板の銅及び銅合金パターン上に形成するプリフラック
ス被膜に、プリント配線板の表面実装法に対応する耐熱
性を持たせたプリフラックスの提供をその課題としてい
る。本発明はまた、上記従来例特開平４−７２０７２号
の問題点を解決するため、２−アルキルベンズイミダゾ
ール系プリフラックスの欠点をなくし、金、白金、銀、
スズ、ロジウムなどで出来ている接栓部及び金、銀、ア
ルミニウム、スズ、はんだなどで出来ている表面実装部
品の接続端子を有するプリント配線板にプリフラックス
処理を行う場合、接栓部及び接続端子部にマスキングを
施すことなく、銅及び銅合金パターン部のみに２−アル
キルベンズイミダゾール系化合物の被膜を容易に形成さ
せることができるプリフラックスの提供を課題としてい
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来例特
公昭５６−１８０７７号の問題点を解決するため種々の
検討を行った結果、プリフラックスの主成分を下記一般
式で示めされる２−アルキルベンズイミダゾール誘導体
とすれば良いことを見出した。
公昭５６−１８０７７号の問題点を解決するため種々の
検討を行った結果、プリフラックスの主成分を下記一般
式で示めされる２−アルキルベンズイミダゾール誘導体
とすれば良いことを見出した。
【０００７】
【化４】
【０００８】但し、式中Ｒ１及びＲ２は同一または異な
って水素原子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ
３は炭素数３以上のアルキル基を表す。本発明の実施に
適する２−アルキルベンズイミダゾール誘導体として
は、２−プロピルベンズイミダゾール、２−プチルベン
ズイミダゾール、２−ペンチルベンズイミダゾール、２
−ヘキシルベンズイミダゾール、２−ヘプチルベンズイ
ミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−ノ
ニルベンズイミダゾール、２−ウンデシルベンズイミダ
ゾール、２−イソプチルベンズイミダゾール、２−（１
−メチルブチル）ベンズイミダゾール、２−（１−エチ
ルプロピル）ベンズイミダゾール、２−（１−エチルペ
ンチル）ベンズイミダゾール、２−（２，２−ジメチル
プロピル）ベンズイミダゾール、２−（３−メチルブチ
ル）ベンズイミダゾール、２−（２−プロピルブチル）
ベンズイミダゾール、４−メテル−２−ヘプチルベンズ
イミダゾール、４−クロロ−２−オクチルベンズイミダ
ゾール、４，５−ジメチル−２−ペンチルベンズイミダ
ゾール、４，５−ジクロロ−２−ヘキシルベンズイミダ
ゾール、４−メチル−２−（１−エチルペンチル）ベン
ズイミダゾール、４−クロロ−２−（３−メチルブチ
ル）ベンズイミダゾール及びこれらの塩がある。本発明
の実施に当たっては、水に対して２−アルキルベンズイ
ミダゾール系化合物を０．０１〜５％の範囲、好ましく
は０．１〜２％の割合で添加すれば良い。本発明の実施
においては、２−アルキルベンズイミダゾール誘導体を
有機酸と反応させて、水に可溶な塩とすれば良い。本発
明はまた、上記従来例特開平４−７２０７２号の問題点
を解決するため種々の検討を行った結果２−アルキルベ
ンズイミダゾール系プリフラックスに銅イオンと反応す
るキレート剤としてエチレンジアミン三酢酸、ジエチレ
ントリアミン五酢酸、ニトリロ三酢酸、イミノニ二酢
酸、１，２−シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコー
ルエーテルジアミン四酢酸などのようなアミノカルボン
酸及びこれらの金属塩のうち、一種類以上の化合物を加
えればよいことを明らかにした。
って水素原子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ
３は炭素数３以上のアルキル基を表す。本発明の実施に
適する２−アルキルベンズイミダゾール誘導体として
は、２−プロピルベンズイミダゾール、２−プチルベン
ズイミダゾール、２−ペンチルベンズイミダゾール、２
−ヘキシルベンズイミダゾール、２−ヘプチルベンズイ
ミダゾール、２−オクチルベンズイミダゾール、２−ノ
ニルベンズイミダゾール、２−ウンデシルベンズイミダ
ゾール、２−イソプチルベンズイミダゾール、２−（１
−メチルブチル）ベンズイミダゾール、２−（１−エチ
ルプロピル）ベンズイミダゾール、２−（１−エチルペ
ンチル）ベンズイミダゾール、２−（２，２−ジメチル
プロピル）ベンズイミダゾール、２−（３−メチルブチ
ル）ベンズイミダゾール、２−（２−プロピルブチル）
ベンズイミダゾール、４−メテル−２−ヘプチルベンズ
イミダゾール、４−クロロ−２−オクチルベンズイミダ
ゾール、４，５−ジメチル−２−ペンチルベンズイミダ
ゾール、４，５−ジクロロ−２−ヘキシルベンズイミダ
ゾール、４−メチル−２−（１−エチルペンチル）ベン
ズイミダゾール、４−クロロ−２−（３−メチルブチ
ル）ベンズイミダゾール及びこれらの塩がある。本発明
の実施に当たっては、水に対して２−アルキルベンズイ
ミダゾール系化合物を０．０１〜５％の範囲、好ましく
は０．１〜２％の割合で添加すれば良い。本発明の実施
においては、２−アルキルベンズイミダゾール誘導体を
有機酸と反応させて、水に可溶な塩とすれば良い。本発
明はまた、上記従来例特開平４−７２０７２号の問題点
を解決するため種々の検討を行った結果２−アルキルベ
ンズイミダゾール系プリフラックスに銅イオンと反応す
るキレート剤としてエチレンジアミン三酢酸、ジエチレ
ントリアミン五酢酸、ニトリロ三酢酸、イミノニ二酢
酸、１，２−シクロヘキサンジアミン四酢酸、グリコー
ルエーテルジアミン四酢酸などのようなアミノカルボン
酸及びこれらの金属塩のうち、一種類以上の化合物を加
えればよいことを明らかにした。
【０００９】
【作用】本発明のプリフラックス主成分である２−アル
キルベンズイミダゾール誘導体は、特公昭５６−１８０
７７号の実施例に記載されている四国化成工業ＫＫ製、
グリコートＬ、グリコートＳのような２−長鎖アルキル
イミダゾールと比較して分子中に共役したベンゼン環を
含むため熱に対して安定であるため、プリント配線板の
銅及び銅合金の表面に形成した被膜は、プリント配線板
の表面実装法に対応する十分な耐熱性を有している。
キルベンズイミダゾール誘導体は、特公昭５６−１８０
７７号の実施例に記載されている四国化成工業ＫＫ製、
グリコートＬ、グリコートＳのような２−長鎖アルキル
イミダゾールと比較して分子中に共役したベンゼン環を
含むため熱に対して安定であるため、プリント配線板の
銅及び銅合金の表面に形成した被膜は、プリント配線板
の表面実装法に対応する十分な耐熱性を有している。
【００１０】また、銅イオンと反応するキレート剤を含
む２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラックス
は、プリフラックス処理中にプリント配線板より溶解し
た銅イオンが銅イオンと反応するキレート剤と銅錯化物
となり除去されるので、金、白金、銀、スズ、ロジウム
などで出来ている接栓部及び金、銀、アルミニウム、ス
ズ、はんだなどで出来ている表面実装部品の接続端子部
を有するプリント配線板にプリフラックス処理を行う場
合、接栓部及び接続端子部にマスキングを施すことな
く、銅及び銅合金パターン部のみに２−アルキルベンズ
イミダゾール系化合物の被膜を容易に形成させることが
できる。 すなわち、上
記原理に基づくので、キレート剤は本発明のアミノカル
ボン酸に限定されるものではなくイミダゾール系化合物
と銅との反応を阻害することのない銅イオンのキレート
剤であれば良い。銅イオンを高濃度に許容できるキレー
ト剤としてアミノカルボン酸が好適であるにすぎない。
なお、２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラック
ス中に添加する銅イオンと反応するキレート剤の添加量
としては、プリフラックス中に含まれる銅イオン濃度よ
りも最高３×１０~3ｍｏｌ／ｌ多く添加するのが良い。
３×１０~3ｍｏｌ／ｌより添加量が多くなるとプリント
配線板の銅及び銅合金パターン上の２−アルキルイミダ
ゾール系化合物の析出が極端に抑制されて、プリフラッ
クス処理時間が長くなり実用に供なし得なくなる。
む２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラックス
は、プリフラックス処理中にプリント配線板より溶解し
た銅イオンが銅イオンと反応するキレート剤と銅錯化物
となり除去されるので、金、白金、銀、スズ、ロジウム
などで出来ている接栓部及び金、銀、アルミニウム、ス
ズ、はんだなどで出来ている表面実装部品の接続端子部
を有するプリント配線板にプリフラックス処理を行う場
合、接栓部及び接続端子部にマスキングを施すことな
く、銅及び銅合金パターン部のみに２−アルキルベンズ
イミダゾール系化合物の被膜を容易に形成させることが
できる。 すなわち、上
記原理に基づくので、キレート剤は本発明のアミノカル
ボン酸に限定されるものではなくイミダゾール系化合物
と銅との反応を阻害することのない銅イオンのキレート
剤であれば良い。銅イオンを高濃度に許容できるキレー
ト剤としてアミノカルボン酸が好適であるにすぎない。
なお、２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラック
ス中に添加する銅イオンと反応するキレート剤の添加量
としては、プリフラックス中に含まれる銅イオン濃度よ
りも最高３×１０~3ｍｏｌ／ｌ多く添加するのが良い。
３×１０~3ｍｏｌ／ｌより添加量が多くなるとプリント
配線板の銅及び銅合金パターン上の２−アルキルイミダ
ゾール系化合物の析出が極端に抑制されて、プリフラッ
クス処理時間が長くなり実用に供なし得なくなる。
【００１１】以下本発明を実施例により、具体的に説明
する。
する。
【００１２】
【実施例】図１は、２−アルキルベンズイミダゾール系
プリフラックス（四国化成工業ＫＫ製、タフエースＥ
１）において、プリフラックス水溶液中の銅イオン量と
ジエチレントリアミン五酢酸（以下ＤＴＰＡと略記）の
添加量を種々変化させてプリント配線板の銅パターン上
に０．２μｍのプリフラックス被膜を形成した場合の、
プリント配線板金接栓部の接触抵抗１及びプリフラック
ス処理時間２を示す。ＤＴＰＡ無添加の場合、銅イオン
０ｐｐｍでは金接栓部にプリフラックス被膜の形成はな
くプリフラックス処理前と同等の接触抵抗を示すが、銅
イオン量が１０ｐｐｍ以上になると金接栓部上において
もプリフラックス被膜が形成されるため接触抵抗が不安
定になる。しかしプリフラックス中に含まれる銅イオン
量が１４０ｐｐｍとなっても、その銅イオンと等しいモ
ル濃度以上のＤＴＰＡを添加しておけば金接栓部にプリ
フラックス被膜の形成はなく、安定した接触抵抗を示す
ことがわかった。また、添加するＤＴＰＡの濃度がプリ
フラックス中の銅イオン濃度よりも３×１０~3ｍｏｌ／
ｌ（１．２ｇ／ｌ）以上多くなると銅及び銅合金上のプ
リフラックス被膜形成が極端に抑制されて、プリフラッ
クス処理時間が長くなり実用に供なし得なくなる。
プリフラックス（四国化成工業ＫＫ製、タフエースＥ
１）において、プリフラックス水溶液中の銅イオン量と
ジエチレントリアミン五酢酸（以下ＤＴＰＡと略記）の
添加量を種々変化させてプリント配線板の銅パターン上
に０．２μｍのプリフラックス被膜を形成した場合の、
プリント配線板金接栓部の接触抵抗１及びプリフラック
ス処理時間２を示す。ＤＴＰＡ無添加の場合、銅イオン
０ｐｐｍでは金接栓部にプリフラックス被膜の形成はな
くプリフラックス処理前と同等の接触抵抗を示すが、銅
イオン量が１０ｐｐｍ以上になると金接栓部上において
もプリフラックス被膜が形成されるため接触抵抗が不安
定になる。しかしプリフラックス中に含まれる銅イオン
量が１４０ｐｐｍとなっても、その銅イオンと等しいモ
ル濃度以上のＤＴＰＡを添加しておけば金接栓部にプリ
フラックス被膜の形成はなく、安定した接触抵抗を示す
ことがわかった。また、添加するＤＴＰＡの濃度がプリ
フラックス中の銅イオン濃度よりも３×１０~3ｍｏｌ／
ｌ（１．２ｇ／ｌ）以上多くなると銅及び銅合金上のプ
リフラックス被膜形成が極端に抑制されて、プリフラッ
クス処理時間が長くなり実用に供なし得なくなる。
【００１３】図２は、２−アルキルベンズイミダゾール
系プリフラックス（四国化成工業ＫＫ製、タフエースＥ
１）においてプリフラックス水溶液中の銅イオン量を１
４０ｐｐｍに固定し、エチレンジアミン四酢酸（以下Ｅ
ＤＴＡと略記）の添加量を種々変化させてプリント配線
板の銅パターン上に０．２μｍのプリフラックス被膜を
形成した場合の、プリント配線板金接栓部の接触抵抗１
及びプリフラックス処理時間２を示す。プリフラックス
中に含まれる銅イオン量が１４０ｐｐｍとなっても、そ
の銅イオンと等しいモル濃度以上のＥＤＴＡを添加して
おけば金接栓部にプリフラックス被膜の形成はなく、安
定した接触抵抗を示すことがわかった。また、添加する
ＥＤＴＡの濃度がプリフラックス中の銅イオン濃度より
も、３×１０~3ｍｏｌ／ｌ（１．１ｇ／ｌ）以上多くな
ると銅及び銅合金上のプリフラックス被膜形成が極端に
抑制されて、プリフラックス処理時間が長くなり実用に
供なし得なくなる。
系プリフラックス（四国化成工業ＫＫ製、タフエースＥ
１）においてプリフラックス水溶液中の銅イオン量を１
４０ｐｐｍに固定し、エチレンジアミン四酢酸（以下Ｅ
ＤＴＡと略記）の添加量を種々変化させてプリント配線
板の銅パターン上に０．２μｍのプリフラックス被膜を
形成した場合の、プリント配線板金接栓部の接触抵抗１
及びプリフラックス処理時間２を示す。プリフラックス
中に含まれる銅イオン量が１４０ｐｐｍとなっても、そ
の銅イオンと等しいモル濃度以上のＥＤＴＡを添加して
おけば金接栓部にプリフラックス被膜の形成はなく、安
定した接触抵抗を示すことがわかった。また、添加する
ＥＤＴＡの濃度がプリフラックス中の銅イオン濃度より
も、３×１０~3ｍｏｌ／ｌ（１．１ｇ／ｌ）以上多くな
ると銅及び銅合金上のプリフラックス被膜形成が極端に
抑制されて、プリフラックス処理時間が長くなり実用に
供なし得なくなる。
【００１４】以上の結果に基づき、２−アルキルベンズ
イミダゾール系プリフラックス（四国化成工業ＫＫ製、
タフエースＥ１）の銅イオン量を０ｐｐｍとし、ＤＴＰ
Ａを０．４ｇ／ｌ添加した水溶液により、板厚１．６ｍ
ｍの金接栓部を有するプリント配線板の銅パターン上に
約０．２μｍのプリフラックス被膜を形成したが、金接
栓部にはプリフラックス被膜の形成はなく、また図３に
示すベーパーフェイズリフローソルダリング（以下ＶＰ
Ｓと略記）による加熱後のフローはんだ付時のスルーホ
ールはんだ上がり良品率３は、ＶＰＳ３回繰り返し（加
熱時間１７０秒）後も１００％であり、表面実装法に対
応する十分な耐熱性を有している。また、上記のＤＴＰ
Ａ添加２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラック
スは、長期間にわたって使用する場合プリフラックス水
溶液中にプリント配線板の銅パターンから溶解した銅イ
オン濃度が８０ｐｐｍとなるまで金接栓部にプリフラッ
クス被膜を形成することなく、銅パターン部にのみプリ
フラックス処理を行うことができる。
イミダゾール系プリフラックス（四国化成工業ＫＫ製、
タフエースＥ１）の銅イオン量を０ｐｐｍとし、ＤＴＰ
Ａを０．４ｇ／ｌ添加した水溶液により、板厚１．６ｍ
ｍの金接栓部を有するプリント配線板の銅パターン上に
約０．２μｍのプリフラックス被膜を形成したが、金接
栓部にはプリフラックス被膜の形成はなく、また図３に
示すベーパーフェイズリフローソルダリング（以下ＶＰ
Ｓと略記）による加熱後のフローはんだ付時のスルーホ
ールはんだ上がり良品率３は、ＶＰＳ３回繰り返し（加
熱時間１７０秒）後も１００％であり、表面実装法に対
応する十分な耐熱性を有している。また、上記のＤＴＰ
Ａ添加２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラック
スは、長期間にわたって使用する場合プリフラックス水
溶液中にプリント配線板の銅パターンから溶解した銅イ
オン濃度が８０ｐｐｍとなるまで金接栓部にプリフラッ
クス被膜を形成することなく、銅パターン部にのみプリ
フラックス処理を行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】以上述べたように、２−アルキルベンズ
イミダゾール系プリフラックスに銅イオンと反応するキ
レート剤を適当量添加することにより、金、白金、銀、
スズ、ロジウムなどで出来ている接栓部及び金、銀、ア
ルミニウム、スズ、はんだなどで出来ている表面実装部
品の接続端子部を有するプリント配線板にプリフラック
ス処理を行う場合、接栓部及び接続端子部にマスキング
を施すことなく、銅及び銅合金パターン部のみに２−ア
ルキルベンズイミダゾール系化合物の被膜を容易に形成
させることができ、接栓部及び接続端子部の高い接続信
頼性を維持することができる。また、銅及び銅合金パタ
ーン上に形成した２−アルキルベンズイミダゾール系化
合物の被膜は、プリント配線板の表面実装法に対応でき
る十分な耐熱性を有している。
イミダゾール系プリフラックスに銅イオンと反応するキ
レート剤を適当量添加することにより、金、白金、銀、
スズ、ロジウムなどで出来ている接栓部及び金、銀、ア
ルミニウム、スズ、はんだなどで出来ている表面実装部
品の接続端子部を有するプリント配線板にプリフラック
ス処理を行う場合、接栓部及び接続端子部にマスキング
を施すことなく、銅及び銅合金パターン部のみに２−ア
ルキルベンズイミダゾール系化合物の被膜を容易に形成
させることができ、接栓部及び接続端子部の高い接続信
頼性を維持することができる。また、銅及び銅合金パタ
ーン上に形成した２−アルキルベンズイミダゾール系化
合物の被膜は、プリント配線板の表面実装法に対応でき
る十分な耐熱性を有している。
【図１】２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラッ
クス水溶液中の銅イオン量とＤＴＰＡ添加量を種々変化
させて、プリント配線板の銅パターン上に０．２μｍの
プリフラックス被膜を形成した場合のプリント板金接栓
部の接触抵抗、及びプリフラックス処理時間を示す。
クス水溶液中の銅イオン量とＤＴＰＡ添加量を種々変化
させて、プリント配線板の銅パターン上に０．２μｍの
プリフラックス被膜を形成した場合のプリント板金接栓
部の接触抵抗、及びプリフラックス処理時間を示す。
【図２】２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラッ
クス水溶液中の銅イオン量を１４０ｐｐｍとし、ＥＤＴ
Ａ添加量を種々変化させて、プリント配線板の銅パター
ン上に０．２μｍのプリフラックス被膜を形成した場合
のプリント板金接栓部の接触抵抗、及びプリフラックス
処理時間を示す。
クス水溶液中の銅イオン量を１４０ｐｐｍとし、ＥＤＴ
Ａ添加量を種々変化させて、プリント配線板の銅パター
ン上に０．２μｍのプリフラックス被膜を形成した場合
のプリント板金接栓部の接触抵抗、及びプリフラックス
処理時間を示す。
【図３】板厚１．６ｍｍのプリント配線板の銅パターン
上に約０．２μｍの２−アルキルベンズイミダゾール系
プリフラックス被膜を形成した場合の、ＶＰＳにおける
２００℃以上の加熱時間とＶＰＳ後のフローはんだ付時
スルーホールはんだ上がり良品率を示す。
上に約０．２μｍの２−アルキルベンズイミダゾール系
プリフラックス被膜を形成した場合の、ＶＰＳにおける
２００℃以上の加熱時間とＶＰＳ後のフローはんだ付時
スルーホールはんだ上がり良品率を示す。
１…金接栓部接触抵抗 ２…プリフラックス処理時間 ３…スルーホールはんだ上がり良品率
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 銅及び銅合金の表面処理剤
【特許請求の範囲】
【化１】 （但し、式中Ｒ１及びＲ２は同一または異なって水素原
子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ３は炭素数
３以上のアルキル基を表す。）
子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ３は炭素数
３以上のアルキル基を表す。）
【化２】 （但し、式中Ｒ１及びＲ２は同一または異なって水素原
子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ３は炭素数
３以上のアルキル基を表す。）
子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ３は炭素数
３以上のアルキル基を表す。）
【化３】 （但し、式中Ｒ１及びＲ２は同一または異なって水素原
子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ３は炭素数
３以上のアルキル基を表す。）
子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ３は炭素数
３以上のアルキル基を表す。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐熱性に優れた２−アル
キルベンズイミダゾール誘導体を主成分とするプリフラ
ックスの作業性、性能向上に係り、特に硬質プリント配
線板及びフレキシブルプリント配線板上の銅又は銅合金
パターンの表面処理に好適なプリフラックスに関するも
のである。
キルベンズイミダゾール誘導体を主成分とするプリフラ
ックスの作業性、性能向上に係り、特に硬質プリント配
線板及びフレキシブルプリント配線板上の銅又は銅合金
パターンの表面処理に好適なプリフラックスに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の発明として特公昭５６−
１８０７７号，特開平４−７２０７２号公報の技術を挙
げることができる。
１８０７７号，特開平４−７２０７２号公報の技術を挙
げることができる。
【０００３】特公昭５６−１８０７７号は、イミダゾー
ル誘導体を主成分としたプリフラックスに銅イオンと反
応するキレート剤を添加している。このプリフラックス
によりプリント配線板を処理すると、処理中にプリント
配線板より溶解した銅イオンが銅イオンと反応するキレ
ート剤と反応して銅錯化合物となり除去されるため、
金、白金、銀、スズ、ロジウムなどで出来ている接栓部
を有するプリント配線板において、銅及び銅合金パター
ンにのみイミダゾール系化合物の防錆被膜を形成させる
ことができ、接栓部のマスキングが不要となる。この従
来発明はイミダゾール系プリフラックス水溶液とプリン
ト配線板を接触させることにより、プリント配線板の露
出した銅及び銅合金パターン上にイミダゾール系化合物
のごく薄い被膜（０．１〜０．５μｍ程度）を形成す
る。従来プリント板への電子部品の接合方法はスルーホ
ール挿入実装法が主流であり、上記イミダゾール系プリ
フラックスの被膜はプリント配線板をフローはんだ付す
るまでの間銅及び銅合金の防錆被膜として作用し、フロ
ーはんだ付前処理のポストフラックスと接触することに
よりプリフラックス被膜が溶解して清浄な銅及び銅合金
が露出するため、フローはんだ付時に良好なはんだ付性
を示していた。
ル誘導体を主成分としたプリフラックスに銅イオンと反
応するキレート剤を添加している。このプリフラックス
によりプリント配線板を処理すると、処理中にプリント
配線板より溶解した銅イオンが銅イオンと反応するキレ
ート剤と反応して銅錯化合物となり除去されるため、
金、白金、銀、スズ、ロジウムなどで出来ている接栓部
を有するプリント配線板において、銅及び銅合金パター
ンにのみイミダゾール系化合物の防錆被膜を形成させる
ことができ、接栓部のマスキングが不要となる。この従
来発明はイミダゾール系プリフラックス水溶液とプリン
ト配線板を接触させることにより、プリント配線板の露
出した銅及び銅合金パターン上にイミダゾール系化合物
のごく薄い被膜（０．１〜０．５μｍ程度）を形成す
る。従来プリント板への電子部品の接合方法はスルーホ
ール挿入実装法が主流であり、上記イミダゾール系プリ
フラックスの被膜はプリント配線板をフローはんだ付す
るまでの間銅及び銅合金の防錆被膜として作用し、フロ
ーはんだ付前処理のポストフラックスと接触することに
よりプリフラックス被膜が溶解して清浄な銅及び銅合金
が露出するため、フローはんだ付時に良好なはんだ付性
を示していた。
【０００４】しかし、近年プリント配線板への電子部品
の接合方法として表面実装法が多く採用されるようにな
り、チップ部品の仮止め、表面実装部品のはんだ付、挿
入実装部品やチップ部品のフローはんだ付などプリント
配線板が繰り返し高温下に曝されるようになった。この
ため上記のイミダゾール系プリフラックスではチップ部
品の仮止めや表面実装部品のはんだ付の加熱により、プ
リフラックス被膜が変質してしまいその後のフローはん
だ付において、ポストフラックスと接触した際プリフラ
ックス被膜の溶解性が低下するため、フローはんだ付時
に残ったプリフラックス被膜が銅及び銅合金のはんだ付
性を阻害するという欠点があった。
の接合方法として表面実装法が多く採用されるようにな
り、チップ部品の仮止め、表面実装部品のはんだ付、挿
入実装部品やチップ部品のフローはんだ付などプリント
配線板が繰り返し高温下に曝されるようになった。この
ため上記のイミダゾール系プリフラックスではチップ部
品の仮止めや表面実装部品のはんだ付の加熱により、プ
リフラックス被膜が変質してしまいその後のフローはん
だ付において、ポストフラックスと接触した際プリフラ
ックス被膜の溶解性が低下するため、フローはんだ付時
に残ったプリフラックス被膜が銅及び銅合金のはんだ付
性を阻害するという欠点があった。
【０００５】またこの従来発明では、プリント配線板よ
りプリフラックス溶液中に溶解した銅イオンの濃度が１
０ｐｐｍ以上になるとイミダゾール誘導体の還元反応が
著しく容易となり金、白金、銀、スズ、ロジウムなどで
出来ている接栓部表面にもイミダゾール系化合物の防錆
被膜が形成され接栓の機能が失われるようになるとして
いる。しかしながら、銅イオン濃度１０ｐｐｍ以下にお
いても金接栓部の接触抵抗のわずかな増加があり、接栓
部表面には微量なイミダゾール系化合物の析出があると
推定できる。近年、プリント板の高密度実装の要求から
表面実装部品の多端子化及び端子ピッチの微細化が進ん
でおり、これに従ってＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔ
ｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ），ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂ
ｏａ−ｒｄ），Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐなどの表面実装部品
の採用が増加する傾向にある。これらの表面実装部品で
は接続するプリント配線板の銅パターン上に金、銀、ア
ルミニウム、スズ、はんだなどのめっき処理が必要であ
るが、表面実装部品の端子とプリント配線板の銅パター
ンとの接触面積が微小であり端子接続の信頼性を確保す
るために、銅パターンに施すめっきについて表面の高い
清浄度が必要になる。このため、銅イオン濃度１０ｐｐ
ｍ以下の場合の微量なイミダゾール系化合物の析出であ
っても、端子接続の信頼性に影響し問題となる。
りプリフラックス溶液中に溶解した銅イオンの濃度が１
０ｐｐｍ以上になるとイミダゾール誘導体の還元反応が
著しく容易となり金、白金、銀、スズ、ロジウムなどで
出来ている接栓部表面にもイミダゾール系化合物の防錆
被膜が形成され接栓の機能が失われるようになるとして
いる。しかしながら、銅イオン濃度１０ｐｐｍ以下にお
いても金接栓部の接触抵抗のわずかな増加があり、接栓
部表面には微量なイミダゾール系化合物の析出があると
推定できる。近年、プリント板の高密度実装の要求から
表面実装部品の多端子化及び端子ピッチの微細化が進ん
でおり、これに従ってＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔ
ｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ），ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂ
ｏａ−ｒｄ），Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐなどの表面実装部品
の採用が増加する傾向にある。これらの表面実装部品で
は接続するプリント配線板の銅パターン上に金、銀、ア
ルミニウム、スズ、はんだなどのめっき処理が必要であ
るが、表面実装部品の端子とプリント配線板の銅パター
ンとの接触面積が微小であり端子接続の信頼性を確保す
るために、銅パターンに施すめっきについて表面の高い
清浄度が必要になる。このため、銅イオン濃度１０ｐｐ
ｍ以下の場合の微量なイミダゾール系化合物の析出であ
っても、端子接続の信頼性に影響し問題となる。
【０００６】特開平４−７２０７２号は、２−アルキル
ベンズイミダゾール誘導体、有機酸及び亜鉛化合物また
は同化合物を含む水溶液より成るプリフラックスであ
る。２−アルキルベンズイミダゾール誘導体の被膜は、
従来の特公昭４６−１７０４６号、同４９−２６１８３
号、同６１−４１９８８号などに記載されている２−長
鎖アルキルイミダゾールの被膜よりも熱的に安定であ
り、プリント配線板の表面実装法に対応する十分な耐熱
性を有している。
ベンズイミダゾール誘導体、有機酸及び亜鉛化合物また
は同化合物を含む水溶液より成るプリフラックスであ
る。２−アルキルベンズイミダゾール誘導体の被膜は、
従来の特公昭４６−１７０４６号、同４９−２６１８３
号、同６１−４１９８８号などに記載されている２−長
鎖アルキルイミダゾールの被膜よりも熱的に安定であ
り、プリント配線板の表面実装法に対応する十分な耐熱
性を有している。
【０００７】また、亜鉛化合物または同化合物の添加に
より、更に耐熱性を向上させることができる。この従来
発明では、プリフラックス中の２−アルキルベンズイミ
ダゾール誘導体がプリント配線板の銅及び銅合金パター
ンと反応して還元され、銅及び銅合金パターン上にのみ
アルキルベンズイミダゾール系化合物の被膜が形成され
る。この時、銅及び銅合金パターン表面は２−アルキル
ベンズイミダゾール誘導体によって酸化されて銅がプリ
フラックス中に銅イオンとして溶解する。ところがプリ
フラックス中の銅イオン濃度が１０ｐｐｍ以上になる
と、２−アルキルベンズイミダゾール誘導体の還元反応
が著しく容易となり、金、白金、銀、スズ、ロジウムな
どで出来ている接栓部及び金、銀、アルミニウム、ス
ズ、はんだなどで出来ている表面実装部品の接続端子表
面にもアルキルベンズイミダゾール系化合物の被膜が形
成され、接続信頼性を低下させるという欠点があった。
より、更に耐熱性を向上させることができる。この従来
発明では、プリフラックス中の２−アルキルベンズイミ
ダゾール誘導体がプリント配線板の銅及び銅合金パター
ンと反応して還元され、銅及び銅合金パターン上にのみ
アルキルベンズイミダゾール系化合物の被膜が形成され
る。この時、銅及び銅合金パターン表面は２−アルキル
ベンズイミダゾール誘導体によって酸化されて銅がプリ
フラックス中に銅イオンとして溶解する。ところがプリ
フラックス中の銅イオン濃度が１０ｐｐｍ以上になる
と、２−アルキルベンズイミダゾール誘導体の還元反応
が著しく容易となり、金、白金、銀、スズ、ロジウムな
どで出来ている接栓部及び金、銀、アルミニウム、ス
ズ、はんだなどで出来ている表面実装部品の接続端子表
面にもアルキルベンズイミダゾール系化合物の被膜が形
成され、接続信頼性を低下させるという欠点があった。
【０００８】近年、高密度実装のために表面実装部品の
多端子化及び端子ピッチの微細化が進んでおり、これに
従ってＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎ
ｄ−ｉｎｇ），ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒ
ｄ），Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐなどの表面実装部品の採用が
増加する傾向にある。このような表面実装部品では接続
するプリント配線板の銅パターン上に金、銀、アルミニ
ウム、スズ、はんだなどのめっき処理を行っているが、
表面実装部品の端子とプリント配線板の銅パターンとの
接触面積が微小であり、端子接続の信頼性を確保するた
めに銅パターンに施すめっきについて表面の高い清浄度
が必要になる。このため、プリント配線板の接続端子に
部分的に金、銀、アルミニウム、スズ、はんだなどのめ
っき処理を行ったプリント配線板の銅及び銅合金パター
ンの表面処理は今後重要な課題になる。 またこの従来
発明のプリフラックスは、処理中にプリント配線板より
溶解した銅イオンがプリフラックス溶液中に蓄積し、銅
イオン濃度が増加するのに従って、プリント配線板の銅
または銅合金パターン上に析出するプリフラックスの被
膜析出スピードも大きくなる。このためプリント配線板
の処理量が増加するに従って、一定の処理時間内に析出
するプリフラックス被膜が厚くなる傾向がある。近年採
用されているプリント配線板の表面実装法では、表面実
装部品のはんだ付、チップ部品の仮止め、挿入実装部品
やチップ部品のフローはんだ付など、はんだ付の各工程
においてプリント配線板が繰り返し高温下に曝されるよ
うになった。このため、プリフラックス被膜が厚くなり
過ぎた場合、フローはんだ付時に使用するポストフラッ
クスに接触した際のプリフラックス被膜の溶解が不十分
となり、プリント配線板の銅または銅合金のはんだ付性
を劣化させる。また、溶剤規制に対応してはんだ付後に
プリント配線板の溶剤洗浄を行わない無洗浄はんだ付で
は活性力の弱いポストフラックスを使用するため、プリ
フラックス被膜が厚くなり過ぎた場合、プリント配線板
の銅または銅合金のはんだ付性を劣化させるという欠点
がある。このようなことから、プリフラックス被膜の析
出を安定化し、適正なプリフラックス被膜にコントロー
ルすることは重要である。
多端子化及び端子ピッチの微細化が進んでおり、これに
従ってＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎ
ｄ−ｉｎｇ），ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒ
ｄ），Ｆｌｉｐ Ｃｈｉｐなどの表面実装部品の採用が
増加する傾向にある。このような表面実装部品では接続
するプリント配線板の銅パターン上に金、銀、アルミニ
ウム、スズ、はんだなどのめっき処理を行っているが、
表面実装部品の端子とプリント配線板の銅パターンとの
接触面積が微小であり、端子接続の信頼性を確保するた
めに銅パターンに施すめっきについて表面の高い清浄度
が必要になる。このため、プリント配線板の接続端子に
部分的に金、銀、アルミニウム、スズ、はんだなどのめ
っき処理を行ったプリント配線板の銅及び銅合金パター
ンの表面処理は今後重要な課題になる。 またこの従来
発明のプリフラックスは、処理中にプリント配線板より
溶解した銅イオンがプリフラックス溶液中に蓄積し、銅
イオン濃度が増加するのに従って、プリント配線板の銅
または銅合金パターン上に析出するプリフラックスの被
膜析出スピードも大きくなる。このためプリント配線板
の処理量が増加するに従って、一定の処理時間内に析出
するプリフラックス被膜が厚くなる傾向がある。近年採
用されているプリント配線板の表面実装法では、表面実
装部品のはんだ付、チップ部品の仮止め、挿入実装部品
やチップ部品のフローはんだ付など、はんだ付の各工程
においてプリント配線板が繰り返し高温下に曝されるよ
うになった。このため、プリフラックス被膜が厚くなり
過ぎた場合、フローはんだ付時に使用するポストフラッ
クスに接触した際のプリフラックス被膜の溶解が不十分
となり、プリント配線板の銅または銅合金のはんだ付性
を劣化させる。また、溶剤規制に対応してはんだ付後に
プリント配線板の溶剤洗浄を行わない無洗浄はんだ付で
は活性力の弱いポストフラックスを使用するため、プリ
フラックス被膜が厚くなり過ぎた場合、プリント配線板
の銅または銅合金のはんだ付性を劣化させるという欠点
がある。このようなことから、プリフラックス被膜の析
出を安定化し、適正なプリフラックス被膜にコントロー
ルすることは重要である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来例
特公昭５６−１８０７７号，特開平４−７２０７２号公
報に記載の発明におけるプリント配線板のはんだ付性劣
化の問題点を解決するため、プリフラックスの主成分を
従来例のイミダゾール誘導体よりも熱的に安定な化合物
とし、プリフラックス皮膜の析出を安定化することによ
り、にすることにより、プリント配線板の銅及び銅合金
パターン上に形成するプリフラックス被膜に、プリント
配線板の表面実装法に対応する耐熱性を持たせたプリフ
ラックスの提供をその課題としている。
特公昭５６−１８０７７号，特開平４−７２０７２号公
報に記載の発明におけるプリント配線板のはんだ付性劣
化の問題点を解決するため、プリフラックスの主成分を
従来例のイミダゾール誘導体よりも熱的に安定な化合物
とし、プリフラックス皮膜の析出を安定化することによ
り、にすることにより、プリント配線板の銅及び銅合金
パターン上に形成するプリフラックス被膜に、プリント
配線板の表面実装法に対応する耐熱性を持たせたプリフ
ラックスの提供をその課題としている。
【００１０】本発明はまた、上記従来例特開平４−７２
０７２号，特公昭５６−１８０７７号におけるプリント
配線板の接栓部および接続端子部に析出するプリフラッ
クス皮膜の問題点を解決するため、２−アルキルベンズ
イミダゾール系プリフラックスの欠点をなくし、金、白
金、銀、スズ、ロジウムなどで出来ている接栓部及び
金、銀、アルミニウム、スズ、はんだなどで出来ている
表面実装部品の接続端子を有するプリント配線板にプリ
フラックス処理を行う場合、接栓部及び接続端子部にマ
スキングを施すことなく、銅及び銅合金パターン部のみ
に２−アルキルベンズイミダゾール系化合物の被膜を容
易に形成させることができるプリフラックスの提供を課
題としている。
０７２号，特公昭５６−１８０７７号におけるプリント
配線板の接栓部および接続端子部に析出するプリフラッ
クス皮膜の問題点を解決するため、２−アルキルベンズ
イミダゾール系プリフラックスの欠点をなくし、金、白
金、銀、スズ、ロジウムなどで出来ている接栓部及び
金、銀、アルミニウム、スズ、はんだなどで出来ている
表面実装部品の接続端子を有するプリント配線板にプリ
フラックス処理を行う場合、接栓部及び接続端子部にマ
スキングを施すことなく、銅及び銅合金パターン部のみ
に２−アルキルベンズイミダゾール系化合物の被膜を容
易に形成させることができるプリフラックスの提供を課
題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来例特
公昭５６−１８０７７号におけるプリント配線板の版だ
付性劣化の問題点を解決するため種々の検討を行った結
果、プリフラックスの主成分を下記一般式で示めされる
２−アルキルベンズイミダゾール誘導体とすれば良いこ
とを見出した。
公昭５６−１８０７７号におけるプリント配線板の版だ
付性劣化の問題点を解決するため種々の検討を行った結
果、プリフラックスの主成分を下記一般式で示めされる
２−アルキルベンズイミダゾール誘導体とすれば良いこ
とを見出した。
【００１２】
【化４】
【００１３】但し、式中Ｒ１及びＲ２は同一または異な
って水素原子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ
３は炭素数３以上のアルキル基を表す。
って水素原子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ
３は炭素数３以上のアルキル基を表す。
【００１４】本発明の実施に適する２−アルキルベンズ
イミダゾール誘導体としては、２−プロピルベンズイミ
ダゾール、２−プチルベンズイミダゾール、２−ペンチ
ルベンズイミダゾール、２−ヘキシルベンズイミダゾー
ル、２−ヘプチルベンズイミダゾール、２−オクチルベ
ンズイミダゾール、２−ノニルベンズイミダゾール、２
−ウンデシルベンズイミダゾール、２−イソプチルベン
ズイミダゾール、２−（１−メチルブチル）ベンズイミ
ダゾール、２−（１−エチルプロピル）ベンズイミダゾ
ール、２−（１−エチルペンチル）ベンズイミダゾー
ル、２−（２，２−ジメチルプロピル）ベンズイミダゾ
ール、２−（３−メチルブチル）ベンズイミダゾール、
２−（２−プロピルブチル）ベンズイミダゾール、４−
メテル−２−ヘプチルベンズイミダゾール、４−クロロ
−２−オクチルベンズイミダゾール、４，５−ジメチル
−２−ペンチルベンズイミダゾール、４，５−ジクロロ
−２−ヘキシルベンズイミダゾール、４−メチル−２−
（１−エチルペンチル）ベンズイミダゾール、４−クロ
ロ−２−（３−メチルブチル）ベンズイミダゾール及び
これらの塩がある。本発明の実施に当たっては、水に対
して２−アルキルベンズイミダゾール系化合物を０．０
１〜５％の範囲、好ましくは０．１〜２％の割合で添加
すれば良い。本発明の実施においては、２−アルキルベ
ンズイミダゾール誘導体を有機酸と反応させて、水に可
溶な塩とすれば良い。
イミダゾール誘導体としては、２−プロピルベンズイミ
ダゾール、２−プチルベンズイミダゾール、２−ペンチ
ルベンズイミダゾール、２−ヘキシルベンズイミダゾー
ル、２−ヘプチルベンズイミダゾール、２−オクチルベ
ンズイミダゾール、２−ノニルベンズイミダゾール、２
−ウンデシルベンズイミダゾール、２−イソプチルベン
ズイミダゾール、２−（１−メチルブチル）ベンズイミ
ダゾール、２−（１−エチルプロピル）ベンズイミダゾ
ール、２−（１−エチルペンチル）ベンズイミダゾー
ル、２−（２，２−ジメチルプロピル）ベンズイミダゾ
ール、２−（３−メチルブチル）ベンズイミダゾール、
２−（２−プロピルブチル）ベンズイミダゾール、４−
メテル−２−ヘプチルベンズイミダゾール、４−クロロ
−２−オクチルベンズイミダゾール、４，５−ジメチル
−２−ペンチルベンズイミダゾール、４，５−ジクロロ
−２−ヘキシルベンズイミダゾール、４−メチル−２−
（１−エチルペンチル）ベンズイミダゾール、４−クロ
ロ−２−（３−メチルブチル）ベンズイミダゾール及び
これらの塩がある。本発明の実施に当たっては、水に対
して２−アルキルベンズイミダゾール系化合物を０．０
１〜５％の範囲、好ましくは０．１〜２％の割合で添加
すれば良い。本発明の実施においては、２−アルキルベ
ンズイミダゾール誘導体を有機酸と反応させて、水に可
溶な塩とすれば良い。
【００１５】本発明はまた、上記従来例特開平４−７２
０７２号，特公昭５６−１８０７７号におけるプリント
配線板の接栓部および接続端子部に析出するプリフラッ
クス皮膜の問題点を解決するため、種々の検討を行った
結果２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラックス
に銅イオンと反応するキレート剤としてエチレンジアミ
ン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ニトリロ三酢
酸、イミノ二酢酸、１，２−シクロヘキサンジアミン四
酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸などのような
アミノカルボン酸及びこれらの金属塩のうち、一種類以
上の化合物をプリフラックス溶液中に存在する銅イオン
と同等またはそれ以上のモル濃度添加すれば良いことを
明らかにした。また、これらキレート剤の添加により、
特開平４−７２０７２号におけるプリント配線板のはん
だ付性劣化の問題点も解決できることを見出した。
０７２号，特公昭５６−１８０７７号におけるプリント
配線板の接栓部および接続端子部に析出するプリフラッ
クス皮膜の問題点を解決するため、種々の検討を行った
結果２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラックス
に銅イオンと反応するキレート剤としてエチレンジアミ
ン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ニトリロ三酢
酸、イミノ二酢酸、１，２−シクロヘキサンジアミン四
酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸などのような
アミノカルボン酸及びこれらの金属塩のうち、一種類以
上の化合物をプリフラックス溶液中に存在する銅イオン
と同等またはそれ以上のモル濃度添加すれば良いことを
明らかにした。また、これらキレート剤の添加により、
特開平４−７２０７２号におけるプリント配線板のはん
だ付性劣化の問題点も解決できることを見出した。
【００１６】
【作用】本発明のプリフラックス主成分である２−アル
キルベンズイミダゾール誘導体は、特公昭５６−１８０
７７号の実施例に記載されている四国化成工業ＫＫ製、
グリコートＬ、グリコートＳのような２−長鎖アルキル
イミダゾールと比較して分子中に共役したベンゼン環を
含むため熱に対して安定であるため、プリント配線板の
銅及び銅合金の表面に形成した被膜は、プリント配線板
の表面実装法に対応する十分な耐熱性を有している。
キルベンズイミダゾール誘導体は、特公昭５６−１８０
７７号の実施例に記載されている四国化成工業ＫＫ製、
グリコートＬ、グリコートＳのような２−長鎖アルキル
イミダゾールと比較して分子中に共役したベンゼン環を
含むため熱に対して安定であるため、プリント配線板の
銅及び銅合金の表面に形成した被膜は、プリント配線板
の表面実装法に対応する十分な耐熱性を有している。
【００１７】また、銅イオンと反応するキレート剤を含
む２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラックス
は、プリフラックス処理中にプリント配線板より溶解し
た銅イオンが銅イオンと反応するキレート剤と銅錯化物
となり除去されるので、プリフラックス溶液中に存在す
る銅イオンと同等またはそれ以上のモル濃度のキレート
剤を添加すれば、金、白金、銀、スズ、ロジウムなどで
出来ている接栓部及び金、銀、アルミニウム、スズ、は
んだなどで出来ている表面実装部品の接続端子部を有す
るプリント配線板にプリフラックス処理を行う場合、接
栓部及び接続端子部にマスキングを施すことなく、銅及
び銅合金パターン部のみに２−アルキルベンズイミダゾ
ール系化合物の被膜を容易に形成させ接栓部および接続
端子部の表面を清浄に保つことができる。更にこのキレ
ート剤の添加により、プリフラックス溶液中の銅イオン
濃度の増加に伴うプリフラックス被膜析出スピードの増
大を抑えることができるため、プリフラックス被膜の析
出の安定化が可能になる。
む２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラックス
は、プリフラックス処理中にプリント配線板より溶解し
た銅イオンが銅イオンと反応するキレート剤と銅錯化物
となり除去されるので、プリフラックス溶液中に存在す
る銅イオンと同等またはそれ以上のモル濃度のキレート
剤を添加すれば、金、白金、銀、スズ、ロジウムなどで
出来ている接栓部及び金、銀、アルミニウム、スズ、は
んだなどで出来ている表面実装部品の接続端子部を有す
るプリント配線板にプリフラックス処理を行う場合、接
栓部及び接続端子部にマスキングを施すことなく、銅及
び銅合金パターン部のみに２−アルキルベンズイミダゾ
ール系化合物の被膜を容易に形成させ接栓部および接続
端子部の表面を清浄に保つことができる。更にこのキレ
ート剤の添加により、プリフラックス溶液中の銅イオン
濃度の増加に伴うプリフラックス被膜析出スピードの増
大を抑えることができるため、プリフラックス被膜の析
出の安定化が可能になる。
【００１８】すなわち、上記原理に基づくので、キレー
ト剤は本発明のアミノカルボン酸に限定されるものでは
なくイミダゾール系化合物と銅との反応を阻害すること
のない銅イオンのキレート剤であれば良い。銅イオンを
高濃度に許容できるキレート剤としてアミノカルボン酸
が好適であるにすぎない。なお、２−アルキルベンズイ
ミダゾール系プリフラックス中に添加する銅イオンと反
応するキレート剤の添加量としては、プリフラックス中
に含まれる銅イオン濃度よりも最高３×１０~3ｍｏｌ／
ｌ多く添加するのが良い。３×１０~3ｍｏｌ／ｌより添
加量が多くなるとプリント配線板の銅及び銅合金パター
ン上の２−アルキルイミダゾール系化合物の析出が極端
に抑制されて、プリフラックス処理時間が長くなり実用
に供し得なくなる。
ト剤は本発明のアミノカルボン酸に限定されるものでは
なくイミダゾール系化合物と銅との反応を阻害すること
のない銅イオンのキレート剤であれば良い。銅イオンを
高濃度に許容できるキレート剤としてアミノカルボン酸
が好適であるにすぎない。なお、２−アルキルベンズイ
ミダゾール系プリフラックス中に添加する銅イオンと反
応するキレート剤の添加量としては、プリフラックス中
に含まれる銅イオン濃度よりも最高３×１０~3ｍｏｌ／
ｌ多く添加するのが良い。３×１０~3ｍｏｌ／ｌより添
加量が多くなるとプリント配線板の銅及び銅合金パター
ン上の２−アルキルイミダゾール系化合物の析出が極端
に抑制されて、プリフラックス処理時間が長くなり実用
に供し得なくなる。
【００１９】以下本発明を実施例により、具体的に説明
する。
する。
【００２０】
【実施例】図１は、２−アルキルベンズイミダゾール系
プリフラックス（四国化成工業ＫＫ製、タフエースＥ
１）において、プリフラックス水溶液中の銅イオン量と
ジエチレントリアミン五酢酸（以下ＤＴＰＡと略記）の
添加量を種々変化させてプリント配線板の銅パターン上
に０．２μｍのプリフラックス被膜を形成した場合の、
プリント配線板金接栓部の接触抵抗１及びプリフラック
ス処理時間２を示す。銅イオン０ｐｐｍではプリフラッ
クス処理前の清浄な金接栓部と同等の接触抵抗を示し、
金接栓部におけるプリフラックス被膜の析出はまったく
ない。しかし、銅イオン量が０ｐｐｍより大きくなると
接触抵抗が増大し、金接栓部上にプリフラックス被膜が
形成される。しかし、銅イオン量が１４０ｐｐｍとなっ
てもその銅イオンと等しいモル濃度のＤＴＰＡを添加す
れば金接栓部にプリフラックスの析出はなく、清浄な金
接栓部と同等の接触抵抗を示した。また、銅イオンのモ
ル濃度がＤＴＰＡのモル濃度より大きくなると接触抵抗
は増大する。
プリフラックス（四国化成工業ＫＫ製、タフエースＥ
１）において、プリフラックス水溶液中の銅イオン量と
ジエチレントリアミン五酢酸（以下ＤＴＰＡと略記）の
添加量を種々変化させてプリント配線板の銅パターン上
に０．２μｍのプリフラックス被膜を形成した場合の、
プリント配線板金接栓部の接触抵抗１及びプリフラック
ス処理時間２を示す。銅イオン０ｐｐｍではプリフラッ
クス処理前の清浄な金接栓部と同等の接触抵抗を示し、
金接栓部におけるプリフラックス被膜の析出はまったく
ない。しかし、銅イオン量が０ｐｐｍより大きくなると
接触抵抗が増大し、金接栓部上にプリフラックス被膜が
形成される。しかし、銅イオン量が１４０ｐｐｍとなっ
てもその銅イオンと等しいモル濃度のＤＴＰＡを添加す
れば金接栓部にプリフラックスの析出はなく、清浄な金
接栓部と同等の接触抵抗を示した。また、銅イオンのモ
ル濃度がＤＴＰＡのモル濃度より大きくなると接触抵抗
は増大する。
【００２１】これらのことから、プリフラックス溶液中
の銅イオンと同等またはそれ以上のモル濃度のＤＴＰＡ
を添加すれば、金接栓部におけるプリフラックスの析出
はまったくなく、清浄な金接栓を提供することができ
る。但し、添加するＤＴＰＡの濃度がプリフラックス中
の銅イオン濃度よりも３×１０~3ｍｏｌ／ｌ（１．２ｇ
／ｌ）以上多くなると銅及び銅合金上のプリフラックス
被膜形成が極端に抑制されて、プリフラックス処理時間
が長くなり実用に供し得なくなる。
の銅イオンと同等またはそれ以上のモル濃度のＤＴＰＡ
を添加すれば、金接栓部におけるプリフラックスの析出
はまったくなく、清浄な金接栓を提供することができ
る。但し、添加するＤＴＰＡの濃度がプリフラックス中
の銅イオン濃度よりも３×１０~3ｍｏｌ／ｌ（１．２ｇ
／ｌ）以上多くなると銅及び銅合金上のプリフラックス
被膜形成が極端に抑制されて、プリフラックス処理時間
が長くなり実用に供し得なくなる。
【００２２】図２は、２−アルキルベンズイミダゾール
系プリフラックス（四国化成工業ＫＫ製、タフエースＥ
１）においてプリフラックス水溶液中の銅イオン量を１
４０ｐｐｍに固定し、エチレンジアミン四酢酸（以下Ｅ
ＤＴＡと略記）の添加量を種々変化させてプリント配線
板の銅パターン上に０．２μｍのプリフラックス被膜を
形成した場合の、プリント配線板金接栓部の接触抵抗１
及びプリフラックス処理時間２を示す。プリフラックス
中に含まれる銅イオン量が１４０ｐｐｍとなっても、そ
の銅イオンと等しいモル濃度以上のＥＤＴＡを添加して
おけば金接栓部にプリフラックス被膜の形成はなく、プ
リフラックス処理前の清浄な金接栓部と同等の接触抵抗
を示した。ＤＴＰＡの場合と同様に、プリフラックス溶
液中の銅イオンと同等またはそれ以上のモル濃度のＥＤ
ＴＡを添加すれば、金接栓部におけるプリフラックスの
析出はまったくなく清浄な金接栓を提供することができ
る。但し、添加するＥＤＴＡの濃度がプリフラックス中
の銅イオン濃度よりも、３×１０~3ｍｏｌ／ｌ（１．１
ｇ／ｌ）以上多くなると銅及び銅合金上のプリフラック
ス被膜形成が極端に抑制されて、プリフラックス処理時
間が長くなり実用に供し得なくなる。
系プリフラックス（四国化成工業ＫＫ製、タフエースＥ
１）においてプリフラックス水溶液中の銅イオン量を１
４０ｐｐｍに固定し、エチレンジアミン四酢酸（以下Ｅ
ＤＴＡと略記）の添加量を種々変化させてプリント配線
板の銅パターン上に０．２μｍのプリフラックス被膜を
形成した場合の、プリント配線板金接栓部の接触抵抗１
及びプリフラックス処理時間２を示す。プリフラックス
中に含まれる銅イオン量が１４０ｐｐｍとなっても、そ
の銅イオンと等しいモル濃度以上のＥＤＴＡを添加して
おけば金接栓部にプリフラックス被膜の形成はなく、プ
リフラックス処理前の清浄な金接栓部と同等の接触抵抗
を示した。ＤＴＰＡの場合と同様に、プリフラックス溶
液中の銅イオンと同等またはそれ以上のモル濃度のＥＤ
ＴＡを添加すれば、金接栓部におけるプリフラックスの
析出はまったくなく清浄な金接栓を提供することができ
る。但し、添加するＥＤＴＡの濃度がプリフラックス中
の銅イオン濃度よりも、３×１０~3ｍｏｌ／ｌ（１．１
ｇ／ｌ）以上多くなると銅及び銅合金上のプリフラック
ス被膜形成が極端に抑制されて、プリフラックス処理時
間が長くなり実用に供し得なくなる。
【００２３】表１は２−アルキルベンズイミダゾール系
プリフラックスにおいて、ＤＴＰＡを無添加として溶液
中の銅イオン濃度を変化させ１分間プリフラックス溶液
に浸漬した場合に、プリント配線板の銅パターン上に析
出するプリフラックス膜厚を示す。銅イオン濃度が高く
なるに従いプリフラックス膜厚は増加する傾向を示し、
銅イオン濃度が０から１４０ｐｐｍに変化するとプリフ
ラックス膜厚は約３倍大きくなる。このプリフラックス
膜厚の変化はプリント配線板のはんだ付性より得られる
プリフラックス膜厚の適正範囲を超えており、プリント
配線板のはんだ付性を劣化させるためプリフラックスの
膜厚を安定化させる必要がある。
プリフラックスにおいて、ＤＴＰＡを無添加として溶液
中の銅イオン濃度を変化させ１分間プリフラックス溶液
に浸漬した場合に、プリント配線板の銅パターン上に析
出するプリフラックス膜厚を示す。銅イオン濃度が高く
なるに従いプリフラックス膜厚は増加する傾向を示し、
銅イオン濃度が０から１４０ｐｐｍに変化するとプリフ
ラックス膜厚は約３倍大きくなる。このプリフラックス
膜厚の変化はプリント配線板のはんだ付性より得られる
プリフラックス膜厚の適正範囲を超えており、プリント
配線板のはんだ付性を劣化させるためプリフラックスの
膜厚を安定化させる必要がある。
【００２４】表１を以下に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】表２は２−アルキルベンズイミダゾール系
プリフラックスにおいて、ＤＴＰＡを０．８７ｇ／ｌ添
加して溶液中の銅イオン濃度を変化させ２分間プリフラ
ックス溶液に浸漬した場合に、プリント配線板の銅パタ
ーン上に析出するプリフラックス膜厚を示す。銅イオン
濃度が高くなるに従いプリフラックス膜厚は増加する傾
向を示し、銅イオン濃度が０から１４０ｐｐｍに変化す
るとプリフラックス膜厚は約１．２倍大きくなる。従っ
て表１のＤＴＰＡ無添加の場合と比較して、プリフラッ
クス膜厚の変化率が小さくプリフラックス膜厚の析出が
安定化していることがわかる。更に、銅イオン濃度が０
から１４０ｐｐｍに変化した場合のプリフラックスの膜
厚は、プリント配線板のはんだ付性より得られるプリフ
ラックス膜厚の適正範囲内にあり実用に供する十分な結
果が得られた。
プリフラックスにおいて、ＤＴＰＡを０．８７ｇ／ｌ添
加して溶液中の銅イオン濃度を変化させ２分間プリフラ
ックス溶液に浸漬した場合に、プリント配線板の銅パタ
ーン上に析出するプリフラックス膜厚を示す。銅イオン
濃度が高くなるに従いプリフラックス膜厚は増加する傾
向を示し、銅イオン濃度が０から１４０ｐｐｍに変化す
るとプリフラックス膜厚は約１．２倍大きくなる。従っ
て表１のＤＴＰＡ無添加の場合と比較して、プリフラッ
クス膜厚の変化率が小さくプリフラックス膜厚の析出が
安定化していることがわかる。更に、銅イオン濃度が０
から１４０ｐｐｍに変化した場合のプリフラックスの膜
厚は、プリント配線板のはんだ付性より得られるプリフ
ラックス膜厚の適正範囲内にあり実用に供する十分な結
果が得られた。
【００２７】表２を以下に示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】以上の結果に基づき、２−アルキルベンズ
イミダゾール系プリフラックス（四国化成工業ＫＫ製、
タフエースＥ１）の銅イオン量を０ｐｐｍとし、ＤＴＰ
Ａを０．４ｇ／ｌ添加した水溶液により、板厚１．６ｍ
ｍの金接栓部を有するプリント配線板の銅パターン上に
約０．２μｍのプリフラックス被膜を形成したが、金接
栓部にはプリフラックス被膜の形成はなく、また図３に
示すベーパーフェイズリフローソルダリング（以下ＶＰ
Ｓと略記）による加熱後のフローはんだ付時のスルーホ
ールはんだ上がり良品率３は、ＶＰＳ３回繰り返し（加
熱時間１７０秒）後も１００％であり、表面実装法に対
応する十分な耐熱性を有している。また、上記のＤＴＰ
Ａ添加２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラック
スは、長期間にわたって使用する場合プリフラックス水
溶液中にプリント配線板の銅パターンから溶解した銅イ
オン濃度が６５ｐｐｍとなるまで金接栓部にプリフラッ
クス被膜を形成することなく、銅パターン部にのみプリ
フラックス処理を行うことができる。
イミダゾール系プリフラックス（四国化成工業ＫＫ製、
タフエースＥ１）の銅イオン量を０ｐｐｍとし、ＤＴＰ
Ａを０．４ｇ／ｌ添加した水溶液により、板厚１．６ｍ
ｍの金接栓部を有するプリント配線板の銅パターン上に
約０．２μｍのプリフラックス被膜を形成したが、金接
栓部にはプリフラックス被膜の形成はなく、また図３に
示すベーパーフェイズリフローソルダリング（以下ＶＰ
Ｓと略記）による加熱後のフローはんだ付時のスルーホ
ールはんだ上がり良品率３は、ＶＰＳ３回繰り返し（加
熱時間１７０秒）後も１００％であり、表面実装法に対
応する十分な耐熱性を有している。また、上記のＤＴＰ
Ａ添加２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラック
スは、長期間にわたって使用する場合プリフラックス水
溶液中にプリント配線板の銅パターンから溶解した銅イ
オン濃度が６５ｐｐｍとなるまで金接栓部にプリフラッ
クス被膜を形成することなく、銅パターン部にのみプリ
フラックス処理を行うことができる。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、２−アルキルベンズ
イミダゾール系プリフラックスに銅イオンと反応するキ
レート剤を適当量添加することにより、金、白金、銀、
スズ、ロジウムなどで出来ている接栓部及び金、銀、ア
ルミニウム、スズ、はんだなどで出来ている表面実装部
品の接続端子部を有するプリント配線板にプリフラック
ス処理を行う場合、接栓部及び接続端子部にマスキング
を施すことなく、銅及び銅合金パターン部のみに２−ア
ルキルベンズイミダゾール系化合物の被膜を容易に形成
させることができ、接栓部及び接続端子部の高い接続信
頼性を維持することができる。また、銅イオンと反応す
るキレート剤を適当量添加することによりプリフラック
ス被膜の析出を安定化し適正な膜厚にコントロールでき
るため、銅及び銅合金パターン上に形成した２−アルキ
ルベンズイミダゾール系化合物の被膜は、プリント配線
板の表面実装法に対応できる十分な耐熱性を有してい
る。
イミダゾール系プリフラックスに銅イオンと反応するキ
レート剤を適当量添加することにより、金、白金、銀、
スズ、ロジウムなどで出来ている接栓部及び金、銀、ア
ルミニウム、スズ、はんだなどで出来ている表面実装部
品の接続端子部を有するプリント配線板にプリフラック
ス処理を行う場合、接栓部及び接続端子部にマスキング
を施すことなく、銅及び銅合金パターン部のみに２−ア
ルキルベンズイミダゾール系化合物の被膜を容易に形成
させることができ、接栓部及び接続端子部の高い接続信
頼性を維持することができる。また、銅イオンと反応す
るキレート剤を適当量添加することによりプリフラック
ス被膜の析出を安定化し適正な膜厚にコントロールでき
るため、銅及び銅合金パターン上に形成した２−アルキ
ルベンズイミダゾール系化合物の被膜は、プリント配線
板の表面実装法に対応できる十分な耐熱性を有してい
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラッ
クス水溶液中の銅イオン量とＤＴＰＡ添加量を種々変化
させて、プリント配線板の銅パターン上に０．２μｍの
プリフラックス被膜を形成した場合のプリント板金接栓
部の接触抵抗、及びプリフラックス処理時間を示す。
クス水溶液中の銅イオン量とＤＴＰＡ添加量を種々変化
させて、プリント配線板の銅パターン上に０．２μｍの
プリフラックス被膜を形成した場合のプリント板金接栓
部の接触抵抗、及びプリフラックス処理時間を示す。
【図２】２−アルキルベンズイミダゾール系プリフラッ
クス水溶液中の銅イオン量を１４０ｐｐｍとし、ＥＤＴ
Ａ添加量を種々変化させて、プリント配線板の銅パター
ン上に０．２μｍのプリフラックス被膜を形成した場合
のプリント板金接栓部の接触抵抗、及びプリフラックス
処理時間を示す。
クス水溶液中の銅イオン量を１４０ｐｐｍとし、ＥＤＴ
Ａ添加量を種々変化させて、プリント配線板の銅パター
ン上に０．２μｍのプリフラックス被膜を形成した場合
のプリント板金接栓部の接触抵抗、及びプリフラックス
処理時間を示す。
【図３】板厚１．６ｍｍのプリント配線板の銅パターン
上に約０．２μｍの２−アルキルベンズイミダゾール系
プリフラックス被膜を形成した場合の、ＶＰＳにおける
２００℃以上の加熱時間とＶＰＳ後のフローはんだ付時
スルーホールはんだ上がり良品率を示す。
上に約０．２μｍの２−アルキルベンズイミダゾール系
プリフラックス被膜を形成した場合の、ＶＰＳにおける
２００℃以上の加熱時間とＶＰＳ後のフローはんだ付時
スルーホールはんだ上がり良品率を示す。
【符号の説明】 １…金接栓部接触抵抗 ２…プリフラックス処理時間 ３…スルーホールはんだ上がり良品率
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 齋 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 進藤 元和 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所神奈川工場内
Claims (3)
- 【請求項１】下記一般式で示される２−アルキルベンズ
イミダゾール誘導体を主成分としたプリフラックスに銅
イオンと反応するキレート剤として、エチレンジアミン
三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ニトリロ三酢
酸、イミノ二酢酸、１，２−シクロヘキサンジアミン四
酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸などのような
アミノカルボン酸及びこれらの金属塩のうち一種類以上
の化合物を添加したことを特徴とした銅及び銅合金の表
面処理剤。 【化１】 （但し、式中Ｒ１及びＲ２は同一または異なって水素原
子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ３は炭素数
３以上のアルキル基を表す。） - 【請求項２】銅あるいは銅合金の表面に、下記一般式で
示される２−アルキルベンズイミダゾール誘導体を主成
分とし、銅と反応するキレート剤として、エチレンジア
ミン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ニトリロ三
酢酸、イミノ二酢酸、１，２−シクロヘキサンジアミン
四酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸などのよう
なアミノカルボン酸及びこれらの金属塩のうち一種類以
上の化合物を含む水溶液を接触させることを特徴とす
る、銅及び銅合金の表面処理方法。 【化２】 （但し、式中Ｒ１及びＲ２は同一または異なって水素原
子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ３は炭素数
３以上のアルキル基を表す。） - 【請求項３】下記一般式で示される２−アルキルベンズ
イミダゾール誘導体を主成分としたプリフラックスに銅
イオンと反応するキレート剤として、エチレンジアミン
三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ニトリロ三酢
酸、イミノ二酢酸、１，２−シクロヘキサンジアミン四
酢酸、グリコールエーテルジアミン四酢酸などのような
アミノカルボン酸及びこれらの金属塩のうち一種類以上
の化合物を、プリント配線板のプリフラックス処理中に
プリフラックス内に含まれる銅イオン濃度よりも最高３
×１０~3ｍｏｌ／ｌ多く添加したことを特徴とした銅及
び銅合金の表面処理剤。 【化３】 （但し、式中Ｒ１及びＲ２は同一または異なって水素原
子、低級アルキル基またはハロゲン原子、Ｒ３は炭素数
３以上のアルキル基を表す。）
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4230933A JPH0681161A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 銅及び銅合金の表面処理剤 |
| US08/113,705 US5348590A (en) | 1992-08-31 | 1993-08-31 | Surface treating agent for copper or copper alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4230933A JPH0681161A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 銅及び銅合金の表面処理剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0681161A true JPH0681161A (ja) | 1994-03-22 |
Family
ID=16915571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4230933A Pending JPH0681161A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 銅及び銅合金の表面処理剤 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH0681161A (ja) |
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- 1992-08-31 JP JP4230933A patent/JPH0681161A/ja active Pending
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