JPH11177218A - 電子回路用金属面具備部品及びその表面保護剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】例えばプリント回路基板のリフロー時の高温に
も耐える耐酸化性、耐薬品性の金属保護膜をを形成する
こと。 【構成】ベンズイミダゾール環の１位の水素原子をアル
キル基、ベンジル基又はフェニル基で置換しかつベンゼ
ン環が無置換又は置換されており、かつベンズイミダゾ
ール環の２位にアルキル基、置換ベンジル基、フェニル
基等を有するベンズイミダゾール系化合物を含有する例
えばプリント回路基板用表面保護剤。その塗布膜を有す
るプリント回路基板等の電子回路用金属面具備部品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント回路基板等の
電子回路用金属面具備部品の金属面を保護する表面保護
剤及びその塗膜を有するプリント回路基板等の電子回路
用金属面具備部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子回路用金属面具備部品としてのプリ
ント回路基板は、例えば銅張積層基板に回路配線のパタ
ーンを形成したものであって、その上にコンデンサや抵
抗体等の電子部品を搭載して一つの電気回路ユニットを
形成できるようにしたものである。このようなプリント
回路基板に電子部品を搭載するには、電子部品を回路配
線のパターンの所定個所にはんだ付けを行っているが、
そのはんだ付けを行うためには、リフローはんだ付けあ
るいは噴流によるはんだ付けガ行なわれている。リフロ
ーはんだ付けは、プリント回路基板の回路配線パターン
の所定の個所に両端に電極を有する、いわゆるチップ型
電子部品をはんだ付けするはんだ付けランドを設け、各
はんだ付けランドにソルダーペーストを塗布し、ついで
チップ型電子部品をその両端の電極がはんだ付けランド
に位置するように仮留めし、それから加熱し、ソルダー
ペースト膜のはんだ粉末を溶融してはんだ付けするもの
であり、他方、噴流によるはんだ付けは、電子部品の両
端の電極あるいはリードとはんだ付けランドあるいはこ
のリードを挿入したスルーホールに、プリント回路基板
全面にフラックスを塗布した後、噴出する溶融はんだを
供給してはんだ付けを行うものである。最近ではリフロ
ーはんだ付け方法を用いることが表面実装の小型化の利
点があることから多くなっており、その実装密度を高め
るために微小で軽量な例えば１００５チップ（縦１ｍ
ｍ、横０．５ｍｍ）が多数使用され、これに応じて回路
配線パターンも精細になっている。

【０００３】回路配線のパターンは、例えば基板上の銅
や銅合金の金属層のエッチングにより形成されている
が、その製造後のプリント回路基板の取り扱いは空気中
で行われており、上記のはんだ付けを行うまでの間にも
金属面は酸素や湿分等により錆易く、腐食することを避
けることができないのみならず、はんだ付け時には高温
に曝され、特にリフローはんだ付けを行うときにはその
温度が高くなり、金属面の酸化が進む。このような回路
配線のパターンの酸化が起こると、フラックスを塗布し
てはんだ付けを行っても溶融はんだが濡れ難く、パター
ンと電子部品の接合が不完全となり、いわゆるはんだ付
け不良を起こし易い。この金属面の酸化を防止し、上述
のはんだ付けを行うときのはんだ付け性を維持する目的
で、プリント回路基板の回路配線のパターンを含む全面
に塗布して使用するロジン系物質を含有する表面処理剤
や、金属面を選択的に防錆処理する水溶性のベンズイミ
ダゾール系化合物を含有する水性の表面処理剤が開発さ
れており、これらはいずれも上記のフラックスをいわゆ
るポストフラックスというのに対して、いわゆるプリフ
ラックスといわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ロジン系物質を使用した表面処理剤は、その組成物に有
機溶剤を多量に含有するため、その製造時、使用時等に
おける有機溶剤の空気中への揮発に伴って環境悪化を起
こし易く、また、火災を起こす危険、作業上の毒性に伴
う安全性にも問題があり、他方、後者のベンズイミダゾ
ール系化合物を使用する表面処理剤は銅と錯体を形成し
た塗膜を形成するが、はんだ付け時、特にリフローはん
だ付けを行う場合の高温に曝されたときに、その錯体が
空気中の酸素と銅の触媒作用により分解、変質して、ポ
ストフラックスの塗布ムラを生じたり、金属面の防錆機
能、防食機能を失うという、いわゆる金属面の耐酸化
性、耐薬品性という点からの耐熱性の点で問題がある。
このように金属面の耐熱性のある耐酸化性、耐薬品性が
損なわれ、防食機能が損なわれると、例えばフラックス
膜やソルダーペースト中に含有されるハロゲン化物等の
薬品や空気中、回路配線のパターン中に付着している水
分により金属面が腐食され、溶融はんだの濡れが悪くな
り、スルーホールに対する溶融はんだの上昇性が損なわ
れたり、はんだ付けランドに対する溶融はんだの濡れ拡
がり性が損なわれ、はんだ付け不良を起こし易くなる。
ベンズイミダゾール系化合物を使用する表面処理剤につ
いては、特開平５−２５４０７号公報、特開平５−１８
６８８８号公報、特開平５−１８６８８０号公報、特開
平５−３４５９８４号公報、特開平８−８５１６号公
報、米国特許第５，３６２，３３４号公報等に開示され
ているが、いずれも回路配線のパターンの金属露出面の
耐酸化性、耐薬品性についての特にリフロー時の耐熱性
が不十分であり、特にその精細度の高いパターンに対し
てはその改善が望まれている。これらの問題はプリント
回路基板に搭載する例えばチップ部品の電極、特に銅含
有電極についてもいえることである。

【０００５】本発明の第１の目的は、例えばプリント回
路基板のような電子回路用金属面具備部品を空気中での
取扱時のみならず、はんだ付け時の高温、特にリフロー
はんだ付けを行う場合にも、その露出金属面の耐酸化
性、耐薬品性を維持できる耐熱性を有する電子回路用金
属面具備部品及びその表面保護剤を提供することにあ
る。本発明の第２の目的は、通常の回路配線のパターン
に対してのみならず、精細度の高い回路配線のパターン
に対しても溶融はんだの濡れを促進し、はんだ付け不良
を減らすことができる電子回路用金属面具備部品及びそ
の表面保護剤を提供することにある。本発明の第３の目
的は、信頼性が高く、生産性がよいプリント回路基板及
びその表面保護剤を提供することにある。本発明の第４
の目的は、製造時、使用時に環境を悪化させたりするこ
とがなく、安全性に問題も少ないようにして製造できる
プリント回路基板及びその表面保護剤を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）、下記一般式〔化１〕で表される
化合物又はその塩を含有する電子回路用金属面具備部品
の表面保護剤を提供するものである。

【化１】〔式中、Ｒは直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基
又は下記一般式〔化２〕で表される基、（Ｘ₁ ）ｎのＸ
₁ は同一又は異なりてハロゲン原子、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、Ｙ₁ は炭素数１〜２０個の直鎖
又は分岐鎖のアルキル基又は下記一般式〔化３〕で表さ
れる基、ｎは０〜４の整数を表し、

【化２】（式中、ｐは０又は１を表す。）

【化３】（式中、Ｙ₂ は下記一般式〔化４〕で表される
基又はシクロヘキシル基を表し、ｍは０〜１０の整数を
表す。）

【化４】（式中、（Ｘ₂ ）ｑのＸ₂ は同一又は異なりて
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、ニトロ基又
は炭素数１〜７個の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、
ｑは０〜４の整数を表す。）〕また、本発明は、
（２）、上記（１）の一般式〔化１〕のＲが水素原子で
ある化合物と上記一般式〔化１〕の化合物の混合物又は
その塩を含有する電子回路用金属面具備部品の表面保護
剤、（３）、上記（１）又は（２）の電子回路用金属面
具備部品の表面保護剤の塗布膜を有する電子回路用金属
面具備部品、（４）、電子回路用金属面具備部品が電子
部品搭載前又は電子部品搭載後のプリント回路基板であ
る上記（３）の電子回路用金属面具備部品を提供するも
のである。

【０００７】上記〔化１〕で表される化合物は、ＲがＨ
（水素）である化合物のそのＨをＲで置換したその誘導
体であり、公知の置換反応により得られる。Ｒがアルキ
ル基である場合には、炭素数が１〜１８のアルキル基、
すなわち炭素数１〜５の低級アルキル基、その他のアル
キル基が挙げられる。上記〔化１〕の化合物を得る際に
用いるＲがＨである具体的化合物としては、Ｙ₁ は炭素
数１〜２０個の直鎖又は分岐鎖のアルキル基の場合に
は、次の化合物を挙げることができる。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及びこれらの塩が挙げられる。

【０００８】また、上記一般式〔化１〕に属し、Ｙ₁ が
上記一般式〔化３〕で表される基であって、Ｙ₂ が上記
一般式〔化４〕で表される基である場合の化合物を得る
際に用いるＲがＨである化合物としては、下記一般式
〔化５〕で表すことができる。

【０００９】

【化５】

【００１０】（式中、Ｒ、Ｘ₁ 、Ｘ₂ 、ｎ、ｍ、ｑは上
記一般式〔化１〕、〔化３〕、〔化４〕と同じものを表
す。）その具体的化合物としては、４−クロロ−２−
（３−フェニルプロピル）ベンズイミダゾール、６−ジ
メチルアミノ−２−（９−フェニルノニル）ベンズイミ
ダゾール、４，７−ジヒドロキシ−２−ベンジルベンズ
イミダゾール、４−シアノ−２−（６−フェニルヘキシ
ル）ベンズイミダゾール、５，６−ジニトロ−２−ベン
ジルベンズイミダゾール、４，７−ジエトキシ−２−
（２−フェニルエチル）ベンズイミダゾール、６−アミ
ノ−２−（４−フェニルブチル）ベンズイミダゾール、
６−アセチル−２−ベンジルベンズイミダゾール、４−
ベンゾイル−２−（５−フェニルペンチル）ベンズイミ
ダゾール、６−カルバモイル−２−（７−フェニルヘプ
チル）ベンズイミダゾール、６−エトキシカルボニル−
２−ベンジルベンズイミダゾール、４，５，６−トリメ
トキシ−２−（２−フェニルエチル）ベンズイミダゾー
ル、５，６−ジメチル−７−ベンゾイル−２−（３−フ
ェニルプロピル）ベンズイミダゾール、４，５−ジクロ
ロ−６−ｎ−ブチル−２−（９−フェニルノニル）ベン
ズイミダゾール、４−フルオロ−６−ホルミル−２−ベ
ンジルベンズイミダゾール、６−カルバモイル−５−エ
トキシ−２−（１０−フェニルデシル）ベンズイミダゾ
ール、５，６−ジメチル−２−｛（４−メトキシフェニ
ル）ブチル｝ベンズイミダゾール、６−クロロ−２−
｛（２−ニトロフェニル）エチル｝ベンズイミダゾー
ル、６−カルボエトキシ−２−（３−ブロモベンジル）
ベンズイミダゾール、４−ヒドロキシ−２−｛（４−シ
アノフェニル）プロピル｝ベンズイミダゾール、６−ジ
メチルアミノ−２−｛（４−ホルミルフェニル）プロピ
ル｝ベンズイミダゾール、６−ベンゾイル−２−｛（４
−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）エチル｝ベンズイミダゾ
ール、２−｛（２−アセチルフェニル）ペンチル｝ベン
ズイミダゾール、６−カルバモイル−２−｛（２，４−
ジヒドロキシフェニル）エチル｝ベンズイミダゾール等
及びこれらの塩が挙げられる。

【００１１】また、上記一般式〔化１〕に属し、Ｙ₁ が
上記一般式〔化３〕で表される基であって、Ｙ₂ がシク
ロヘキシル基である場合の化合物を得る際に用いるＲが
Ｈであるとしては、下記一般式〔化６〕で表すことがで
きる。

【００１２】

【化６】

【００１３】（式中、Ｒ、Ｘ₁ 、ｎ、ｍは上記一般式
〔化１〕、〔化３〕と同じものを表すが、ｍは好ましく
は０〜６であり、（Ｘ₁ ）ｎは好ましくはＸ₁ は同一又
は異なりて低級アルキル基又はハロゲン原子、ｎは０又
は２である。）この２−（シクロヘキシルアルキル）ベ
ンズイミダゾールの具体的化合物としては、２−シクロ
ヘキシルベンズイミダゾール、２−（シクロヘキシルメ
チル）ベンズイミダゾール、２−（２−シクロヘキシル
エチル）ベンズイミダゾール、２−（３−シクロヘキシ
ルプロピル）ベンズイミダゾール、２−（４−シクロヘ
キシルブチル）ベンズイミダゾール、２−（５−シクロ
ヘキシルペンチル）ベンズイミダゾール、２−（６−シ
クロヘキシルヘキシル）ベンズイミダゾール、２−シク
ロヘキシル−５−メチルベンズイミダゾール、２−（シ
クロヘキシルヘキシルメチル）−５−メチルベンズイミ
ダゾール、２−（３−シクロヘキシルプロピル）−５−
メチルベンズイミダゾール、２−（４−シクロヘキシル
ブチル）−５−ベンズイミダゾール、２−（５−シクロ
ヘキシルペンチル）−５−ベンズイミダゾール、２−
（６−シクロヘキシルヘキシル）−５−ベンズイミダゾ
ール、２−シクロヘキシル−５，６−ジメチルベンズイ
ミダゾール、２−（シクロヘキシルメチル）−５，６−
ジメチルベンズイミダゾール、２−（３−シクロヘキシ
ルプロピル）−５，６−ジメチルベンズイミダゾール、
２−（４−シクロヘキシルブチル）−５，６−ジメチル
ベンズイミダゾール、２−（５−シクロヘキシルペンチ
ル）−５，６−ジメチルベンズイミダゾール、２−（６
−シクロヘキシルヘキシル）−５，６−ジメチルベンズ
イミダゾール、２−シクロヘキシル−５−クロロベンズ
イミダゾール、２−（シクロヘキシルメチル）−５−ク
ロロベンズイミダゾール、２−（２−シクロヘキシルエ
チル）−５−クロロベンズイミダゾール、２−（３−シ
クロヘキシルプロピル）−５−クロロベンズイミダゾー
ル、２−（４−シクロヘキシルブチル）−５−クロロベ
ンズイミダゾール、２−（５−シクロヘキシルペンチ
ル）−５−クロロベンズイミダゾール、２−（６−シク
ロヘキシルヘキシル）−５−クロロベンズイミダゾール
等及びこれらの塩が挙げられる。これらの化合物は特開
平５−３４５９８４号公報に記載されており、同公報に
その合成法も記載されている。

【００１４】上記の一般式〔化１〕等の一般式に属する
化合物、これらに属する上記の化合物から誘導される具
体的化合物は単独又は複数混合して用いることができる
のみならず、それぞれの場合においてこれらのＲが水素
原子である場合の一般式に属する化合物、上記具体的化
合物の単数又は複数と併用することもできる。

【００１５】本発明の表面保護剤は、上記一般式〔化
１〕等で示される、いわゆるベンズイミダゾール系化合
物を溶媒に溶解あるいは乳化させた状態の処理液として
使用することが挙げられるが、これに限らない。処理液
とする場合は、その溶媒としては水あるいは水に混ざる
溶剤さらにはこれらの混合物が挙げられる。その際、本
発明に係わるベンズイミダゾール系化合物は、一般に水
に不溶性であるので、有機酸及び無機酸の少なくとも１
種により塩を形成をすると使用し易くなり好ましい。こ
の場合の酸としては、ギ酸、酢酸、カプリン酸、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、パラニトロ安息香酸、ジメチル酢酸、ジエチル酢
酸、イソブタン酸、ブタン酸、ピクリン酸、アクリル
酸、オレイン酸、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、これら酸は併用するこ
ともできる。これらの酸は水に対して０．０１〜５０
％、好ましくは０．１〜３０％添加する。また、水に混
ざる溶剤としては、水に任意に混合する溶剤、水に溶解
性の大きい溶剤が挙げられるが、例えばメタノール、エ
タノール、イソプロパノール、ブタノール、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、これらは１種又は２種以上用いられる。本
発明の表面保護剤を処理液として使用する場合には、本
発明に係わる上記ベンズイミダゾール系化合物の含有量
は、０．０５〜３０重量％、好ましくは０．１〜５重量
％が良く、０．０５重量％未満では有効な耐熱性のある
耐酸化膜、耐薬品性膜が形成されないことがあり、３０
重量％を越えると不溶解分が多くなり易く、経済的でも
ない。

【００１６】本発明の表面保護剤には、さらに銅との錯
体被膜形成助剤として例えばギ酸銅、塩化第一銅、塩化
第二銅、シュウ酸銅、酢酸銅、水酸化銅、酸化銅、酸化
第一銅、酸化第二銅、炭酸銅、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、リチウム、ベリリウム、カリウム、マグ
ネシウム、酢酸亜鉛、酢酸鉛、水素化亜鉛、塩化第一
鉄、塩化第二鉄、酸化第一鉄、酸化第二鉄、ヨウ化銅、
臭化第一銅、臭化第二銅等の金属化合物を添加すること
が好ましく、これらは１種又は２種以上用いられる。上
記の処理液に対する添加量としては０．０１〜１０％、
好ましくは０．１〜５％である。また、上記金属化合物
を使用した金属イオンを含有する緩衝液を併用すること
も好ましく、そのための代表的塩基としてアンモニア、
ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、モノエタノールアミン、ジ
メチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、
イソプロピルエタノールアミン、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム等が挙げられる。また、耐熱性に優れた安
定した耐酸化性膜、耐薬品性膜を得るには、さらにプロ
ピオン酸、吉草酸、カプロン酸、ブタン酸、イソブタン
酸、イソバレリル酸、ジメチル酢酸、ジエチル酢酸、ベ
ンゼンカルボン酸、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、シ
クロヘキサンカルボン酸、ｐ−トルイル酸メチル、シク
ロペンチル酢酸等のカルボン酸を処理液に０．０１〜２
０％、好ましくは０．１〜３％添加しても良い。

【００１７】また、ハロゲン化芳香族カルボン酸、ハロ
ゲン化脂肪酸を同様の目的に用いても良く、前者として
は具体的には３−ブロモ−４メチル安息香酸、４−（ブ
ロモメチル）フェニル酢酸、α−ブロモフェニル酢酸、
α−ブロモテトラデカン酸、２−ブロモフェニル酢酸、
３−ブロモフェニル酢酸、４−ブロモフェニル酢酸等で
あり、処理液に対して０．０１〜２０％、好ましくは
０．１〜５％である。また、後者としては、ブロモ酢
酸、３−ブロモ−２−（ブロモメチル）プロピオン酸、
２−ブロモブタン酸、４−ブロモブタン酸、２−ブロモ
ヘキサンデカン酸、２−ブロモヘキサン酸、２−ブロモ
−３−メチルブタン酸、２−ブロモ−２−メチルプロピ
オン酸、２−ブロモオクタン酸、８−ブロモオクタン
酸、２−ブロモプロピオン酸、３−ブロモプロピオン
酸、２−ブロモペンタン酸、５−ブロモペンタン酸、ク
ロロ酢酸、クロロ酪酸、クロロプロピオン酸等であり、
処理液に対して０．０１〜２０％、好ましくは０．１〜
５％である。

【００１８】これらのことから、上記一般式〔化１〕等
で表される化合物からなる群の少なくとも１つの化合物
又はその塩を含有する処理液、その他の表面保護剤は、
上記有機酸及び無機酸の少なくとも１種、上記金属化合
物の少なくとも１種を含有し、さらに上記カルボン酸の
少なくとも１種を添加することも好ましい。また、上記
一般式〔化１〕等で表される化合物からなる群の少なく
とも１つの化合物又はその塩を含有する処理液、その他
の表面保護剤は、有機酸及び無機酸の少なくとも１種、
上記金属化合物の少なくとも１種を含有し、さらにハロ
ゲン化芳香族カルボン酸及びハロゲン化脂肪酸の少なく
とも１種を添加することも好ましい。本発明に係わる耐
熱性のある耐酸化膜、耐薬品性膜をプリント回路基板に
形成させるには、一般的なプリフラックス膜形成方法に
準じて、プリント回路基板の回路配線のパターンの露出
部分を機械又は化学研磨によって仕上げた後、本発明の
表面処理剤を塗布する。その具体的工程は、例えば次の
ようなものである。金属層を表面に有する基板にスルー
ホールの穴をあけ、そのメッキをしてから金属面に回路
配線のパターンを形成し、ついでソルダーレジスト組成
物を塗布してその膜を形成し、その後個々の用途に合わ
せた外形加工を行って、はんだ付けランドやスルーホー
ルの金属面が露出したプリント回路基板を得る。そし
て、このプリント回路基板を濃度が２０ｇ／ｌの過硫酸
ソーダ水溶液に、３０℃で２０〜３０秒浸漬する、いわ
ゆるソフトエッチング処理を行って、水洗し、さらに例
えば塩酸３％水溶液に２０秒浸漬する酸洗を行い、再度
水洗を順次行ない、その後に表面保護剤を塗布する。そ
の塗布は、表面保護剤として処理液を使用する場合に
は、その処理液に０〜１００℃で数秒から数十分、好ま
しくは１０〜５０℃、より好ましくは４０〜５０℃で５
秒〜１時間、好ましくは１０秒〜１０分間を浸漬する。
その処理液は酸性であれば良いが、好ましくはｐＨ５．
０以下である。なお、他の塗布方法、例えば噴霧法、刷
毛塗り、ローラー塗り等でも良い。このようにして本発
明に係わるベンズイミダゾール系化合物は回路配線のパ
ターンの銅メッキ層等の金属面に付着するが、その付着
量は処理温度を高く、処理時間を長くする程多くなる。
超音波を利用すると尚良い。このようにして得られた耐
酸化膜はアルカリ性液に対して侵されず、安定である
が、酸溶液には溶解することがある。また、リフローは
んだ付け時の高温や、高湿下でも半田付け性が極めて良
好である。この金属面に付着した本発明に係わるベンズ
イミダゾール系化合物の膜を化学的に安定化し、耐酸化
性、耐薬品性を高めるには上記銅、亜鉛等の金属イオン
を含む緩衝液に浸漬処理することが好ましいが、その金
属イオン濃度としては数ｐｐｍ以上、好ましくは５０ｐ
ｐｍ〜１５０ｐｐｍ、その溶液のｐＨは５．０〜６．
５、その浸漬は０〜１００℃で数秒から数十分、好まし
くは３０〜５０℃で１〜３分行なう。

【００１９】

【発明の実施の形態】図示を省略したが、回路配線のパ
ターンのはんだ付けランドを少なくとも有し、その他ス
ルーホールを有してもよいプリント回路基板において、
これら及び例えば金メッキした端子の部分を除いてソル
ダーレジスト膜で被覆したプリント回路基板の端子を除
く露出金属面の酸化膜を除去するソフトエッチング処理
をした後、水洗し、金属面を清浄にしてから、本発明の
表面保護剤を塗布する。その表面保護剤としては、上記
一般式〔化１〕のＲが炭素数１〜１８までの直鎖若しく
は分岐鎖のアルキル基、ベンジル基（一般式〔化２〕の
ｐが１）、ｎが１でＸ₁ が塩素原子、ヒドロキシ基、Ｙ
₁ がベンゼン環に塩素原子を１個又は２個有する（ジ）
クロロベンジル基（一般式〔化３〕のｍが１、Ｙ₂ が一
般式〔化４〕、ｑが１又は２（置換フェニル基）、Ｘ₂
が塩素原子）、炭素数７、８の直鎖若しくは分岐鎖のア
ルキル基、フェニル基（一般式〔化３〕のｍが０、Ｙ₂
が一般式〔化４〕、ｑが０（フェニル基））から選択さ
れたベンズイミダゾール系化合物（Ｙ₂ が一般式〔化
４〕である場合は一般式〔化５〕の化合物）の少なくと
も１種、又はこれらの少なくとも１種とこれらのＲがＨ
である対応する化合物の少なくとも１種との混合物を酢
酸に溶解し、酢酸銅、アンモニア水及び水を加えた配合
物を処理液とする。その際濃度は、ベンズイミダゾール
系化合物を０．１〜０．５重量部、酢酸１０〜４０重量
部、酢酸銅０．１〜３重量部、２８％アンモニア水５〜
２０重量部及び水４０〜７０重量部が好ましい。この処
理液を上記の金属面を清浄にしたプリント回路基板の金
属面に浸漬等により塗布し、乾燥して塗布膜を形成する
が、その液温は４０〜５０℃、浸漬時間は３０秒〜２分
が好ましい。このようにして、はんが付けランドやスル
ーホールの金属面には表面保護膜が形成されるが、本発
明に係わるベンズイミダゾール系化合物は銅と安定なキ
レート化合物を形成するので、銅表面に強固に結合した
膜が形成され、この膜は金属イオンを含む緩衝液で処理
することによりその物理的強度が著しく向上し、また、
このキレート化合物は銅表面に単分子膜を形成し、その
膜にさらにキレート単分子膜が順次成長し、一方ベンズ
イミダゾール系化合物はＹ₁ からなる側鎖のみならず、
Ｒの側鎖が共にファンデルワールス力により結合し、強
固な膜が形成されるものと考えられる。また、金属イオ
ンを含む緩衝液による処理により膜中への金属イオンの
移動が起こり、キレートの安定化が図られると考えられ
る。

【００２０】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 実施例１ （ａ）表面保護剤としての処理液の調製 酢酸３０ｇに１−プロピル−２−（４−クロロベンジ
ル）ベンズイミダゾール０．５ｇを溶解する。ついで、
イオン交換水６４．４ｇ、酢酸銅０．１ｇ、２８％アン
モニア水５ｇを順次加えて攪拌混合し、処理液とする。 （ｂ）試験用プリント回路基板 スルーホールのはんだ濡れ性を試験するための基板 縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ１．６ｍｍのガラスエポ
キシ基板に内径１．０ｍｍ、０．８ｍｍ、０．６ｍｍの
各スルーホールをそれぞれ６０個形成し、内面を銅メッ
キした基板を使用する。 ソルダーペーストのはんだ濡れ拡がり性を試験する
ための基板 ＪＩＳ ２型 くし型基板（縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ、
厚さ１．６ｍｍのガラスエポキシ基板であって、銅箔か
らなる導体幅０．３１８ｍｍ、導体間隔０．３１８ｍ
ｍ、重ね代１５．７５ｍｍ、くし歯が２個のもの）を使
用する。 （ｃ）表面保護剤の塗布 上記（ｂ）の、のそれぞれの基板をソフトエッチン
グ及び水洗し、銅表面を清浄にした基板を試験片とし、
それぞれの試験片を４０℃に加温した上記（ａ）の処理
液に１分間浸漬した。

【００２１】（ｄ）はんだ付け性の評価 スルーホールのはんだ濡れ性 上記（ｃ）で浸漬処理したの試験片をエアーリフロー
炉（リフローはんだ付けに用いる熱風加熱炉）に、２０
０℃、１分間通し、通常の金属面が酸化され易い状態に
した後、噴流式自動はんだ付け装置を用い、ポストフラ
ックス（ロジン系物質２０％、アミンのハロゲン化物
０．１％の水溶液）を塗布し、噴流する溶融はんだに接
触させてはんだ付けを行った。スルーホール上端までは
んだが付着しているものを良品とし、一枚の試験片の各
内径３種それぞれ６０個のスルーホールの合計１８０個
のうちの良品の割合を百分率（スルーホールはんだ濡れ
上がり率）で表し、その結果を表１に示す。また、試験
片をエアーリフロー炉に通すことを２回、３回繰り返し
たこと以外は上記と同様にして試験を行ない、上記と同
様にして求めた「スルーホールはんだ濡れ上がり率」を
表１に示す。 ソルダーペーストのはんだ濡れ拡がり性 上記（ｂ）のの試験片を用いたこと以外は上記と同
様にしてエアーリフロー炉で１回、２回加熱処理したそ
れぞれの試験片とその加熱処理を行わなかった試験片
に、横幅０．６ｍｍの孔のメタルマスクを使用して、く
し歯の導体に直交するようにソルダーペースト（はんだ
粉末９０％、フラックスビヒクル分１０％）を印刷（一
文字印刷）し、上記のエアーリフロー炉に通常のはんだ
付け条件下（最高温度２４０℃）に通してリフローはん
だ付けを行った。それぞれの試験片について、導体上に
濡れ拡がったはんだの長さ（当初のソルダーペースト膜
（はんだ金属分としての印刷幅は１ｍｍ）の幅の何倍か
の値）（「ソルダーペーストはんだ濡れ拡がり（ｍ
ｍ）」）を測定し、その２つの導体についての平均値を
求め、その結果を表１に示す。

【００２２】実施例２ 酢酸２０ｇに１−メチル−２−（４−クロロベンジル）
ベンズイミダゾール０．５ｇを溶解し、ついで、イオン
交換水７４．４ｇ、酢酸銅０．１ｇ、２８％アンモニア
水５ｇを順次加えて攪拌混合し、処理液とし、この処理
液を用いたこと以外は実施例１と同様にして試験を行
い、その結果を表１に示す。

【００２３】実施例３ 酢酸３０ｇに１−オクチル−２−（４−クロロベンジ
ル）ベンズイミダゾール０．５ｇを溶解し、ついで、イ
オン交換水６４．４ｇ、酢酸銅０．１ｇ、２８％アンモ
ニア水５ｇを順次加えて攪拌混合し、処理液とし、この
処理液を用いたこと以外は実施例１と同様にして試験を
行い、その結果を表１に示す。

【００２４】実施例４ 酢酸３０ｇに１−オクタデシル−２−（４−クロロベン
ジル）ベンズイミダゾール０．３ｇを溶解し、ついで、
イオン交換水６４．６ｇ、酢酸銅０．１ｇ、２８％アン
モニア水５ｇを順次加えて攪拌混合し、処理液とし、こ
の処理液を用いたこと以外は実施例１と同様にして試験
を行い、その結果を表１に示す。

【００２５】実施例５ 酢酸３０ｇに１−（１−エチルペンチル）−２−（４−
クロロベンジル）ベンズイミダゾール０．５ｇを溶解
し、ついで、イオン交換水６４．４ｇ、酢酸銅０．１
ｇ、２８％アンモニア水５ｇを順次加えて攪拌混合し、
処理液とし、この処理液を用いたこと以外は実施例１と
同様にして試験を行い、その結果を表１に示す。

【００２６】実施例６ 酢酸３０ｇに１−ベンジル−２−（４−クロロベンジ
ル）ベンズイミダゾール０．３ｇを溶解し、ついで、イ
オン交換水６４．６ｇ、酢酸銅０．１ｇ、２８％アンモ
ニア水５ｇを順次加えて攪拌混合し、処理液とし、この
処理液を用いたこと以外は実施例１と同様にして試験を
行い、その結果を表１に示す。

【００２７】実施例７ 酢酸２０ｇに１−エチル−２−オクチルベンズイミダゾ
ール０．５ｇを溶解し、ついで、イオン交換水７４．４
ｇ、酢酸銅０．１ｇ、２８％アンモニア水５ｇを順次加
えて攪拌混合し、処理液とし、この処理液を用いたこと
以外は実施例１と同様にして試験を行い、その結果を表
１に示す。

【００２８】実施例８ 酢酸３０ｇに１−エチル−２−（１−エチルペンチル）
ベンズイミダゾール０．５ｇを溶解し、ついで、イオン
交換水６４．４ｇ、酢酸銅０．１ｇ、２８％アンモニア
水５ｇを順次加えて攪拌混合し、処理液とし、この処理
液を用いたこと以外は実施例１と同様にして試験を行
い、その結果を表１に示す。

【００２９】実施例９ 酢酸３０ｇに１−プロピル−６−クロロ−２−フェニル
ベンズイミダゾール０．５ｇを溶解し、ついで、イオン
交換水６４．４ｇ、酢酸銅０．１ｇ、２８％アンモニア
水５ｇを順次加えて攪拌混合し、処理液とし、この処理
液を用いたこと以外は実施例１と同様にして試験を行
い、その結果を表１に示す。

【００３０】実施例１０ 酢酸３０ｇに１−エチル−６−ヒドロキシ−２−（３，
４−ジクロロベンジル）ベンズイミダゾール０．３ｇを
溶解し、ついで、イオン交換水６４．６ｇ、酢酸銅０．
１ｇ、２８％アンモニア水５ｇを順次加えて攪拌混合
し、処理液とし、この処理液を用いたこと以外は実施例
１と同様にして試験を行い、その結果を表１に示す。

【００３１】実施例１１ 酢酸３０ｇに１−プロピル−２−（４−クロロベンジ
ル）ベンズイミダゾール０．１ｇと２−（４−クロロベ
ンジル）ベンズイミダゾール０．２ｇを溶解し、つい
で、イオン交換水６４．６ｇ、酢酸銅０．１ｇ、２８％
アンモニア水５ｇを順次加えて攪拌混合し、処理液と
し、この処理液を用いたこと以外は実施例１と同様にし
て試験を行い、その結果を表１に示す。

【００３２】実施例１２ 酢酸３０ｇに１−エチル−２−オクチルベンズイミダゾ
ール０．１ｇと２−（１−エチルペンチル）ベンズイミ
ダゾール０．２ｇを溶解し、ついで、イオン交換水６
４．６ｇ、酢酸銅０．１ｇ、２８％アンモニア水５ｇを
順次加えて攪拌混合し、処理液とし、この処理液を用い
たこと以外は実施例１と同様にして試験を行い、その結
果を表１に示す。

【００３３】比較例１ 酢酸２０ｇに２−（４−クロロベンジル）ベンズイミダ
ゾール０．５ｇを溶解し、ついで、イオン交換水７４．
４ｇ、酢酸銅０．１ｇ、２８％アンモニア水５ｇを順次
加えて攪拌混合し、処理液とし、この処理液を用いたこ
と以外は実施例１と同様にして試験を行い、その結果を
表２に示す。

【００３４】比較例２ 酢酸２０ｇに２−オクチルベンズイミダゾール０．５ｇ
を溶解し、ついで、イオン交換水７４．４ｇ、酢酸銅
０．１ｇ、２８％アンモニア水５ｇを順次加えて攪拌混
合し、処理液とし、この処理液を用いたこと以外は実施
例１と同様にして試験を行い、その結果を表２に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】表１の結果から、実施例のものは「スルー
ホールの濡れ上がり率」が加熱１回では低下がなく、加
熱２回では２〜７％、加熱３回では５〜２０％低下する
に過ぎないのに対し、比較例のものは加熱１回で５〜１
０％、加熱２回では２０〜３０％、加熱３回では５０〜
６０％低下し、その改善率は少なくとも２倍（加熱３回
の実施例の２０％は比較例の５０％の２．５倍優れ、他
のものは加熱回数が同じものの比較ではこれより大き
い）であるということができる。また、「ソルダーペー
ストハンダ濡れ拡がり」では、加熱しない場合では、前
者は後者の少なくとも２倍優れ、加熱を１回、２回にし
てもそれぞれ少なくとも３倍、２倍優れることが分か
る。本発明は、「上記一般式〔化１〕で示される化合物
を含有する表面処理剤を用いて電子回路用金属面具備部
品の表面処理をする表面保護電子回路用金属面具備部品
の製造方法。」としてもよく、これに上記の（２）の発
明の限定、その他組成物の成分、処理条件、改善率のレ
ベルの限定を加えてもよい。上記において、電子回路用
金属面具備部品をプリント回路基板としてもよく、金属
を銅を含有する金属、又は銅若しくは銅合金としてもよ
い。なお、銅を含有しない金属でも上記したように銅イ
オンを含有させることができ、その他の助剤を添加する
こともできる。また、上記において、「表面保護剤」は
「水溶性表面保護剤」としてもよく、電子回路用金属面
具備部品としては、プリント回路基板、チップ部品等が
挙げられる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、電子回路用金属面具備
部品として例えばプリント回路基板やチップ部品を空気
中における取扱時のみならず、はんだ付け時の高温、特
にリフローはんだ付けを行う場合にも、回路配線のパタ
ーンや電極の露出金属面の耐酸化性、耐薬品性を維持で
きる耐熱性を有し、通常の回路配線のパターンに対して
のみならず、精細度の高い回路配線のパターンに対して
も溶融はんだの濡れを促進し、はんだ付け不良を減らす
ことができるプリント回路基板やチップ部品のような電
子回路用金属面具備部品及びその表面処理剤を提供する
ことができ、信頼性が高く、生産性がよいプリント回路
基板及びその表面処理剤を提供することができ、しかも
表面処理剤の製造時、使用時に環境を悪化させたりする
ことがなく、安全性についての問題もなく製造できるプ
リント回路基板及びその表面処理剤を提供することがで
きる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式〔化１〕で表される化合物又
   はその塩を含有する電子回路用金属面具備部品の表面保
   護剤。 【化１】 〔式中、Ｒは直鎖又は分岐鎖のアルキル基、下記一般式
   〔化２〕で表される基、（Ｘ₁ ）ｎのＸ₁ は同一又は異
   なりてハロゲン原子、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、Ｙ₁ は炭素数１〜２０個の直鎖又は分岐鎖のアル
   キル基又は下記一般式〔化３〕で表される基、ｎは０〜
   ４の整数を表し、 【化２】 （式中、ｐは０又は１を表す。） 【化３】 （式中、Ｙ₂ は下記一般式〔化４〕で表される基又はシ
   クロヘキシル基を表し、ｍは０〜１０の整数を表す。） 【化４】 （式中、（Ｘ₂ ）ｑのＸ₂ は同一又は異なりてハロゲン
   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、ニトロ基又は炭素数
   １〜７個の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、ｑは０〜
   ４の整数を表す。）〕
2. 【請求項２】 請求項１の一般式〔化１〕のＲが水素原
   子である化合物と請求項１の一般式〔化１〕の化合物の
   混合物又はその塩を含有する電子回路用金属面具備部品
   の表面保護剤。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の電子回路用金属
   面具備部品の表面保護剤の塗布膜を有する電子回路用金
   属面具備部品。
4. 【請求項４】 電子回路用金属面具備部品が電子部品搭
   載前又は電子部品搭載後のプリント回路基板である請求
   項３記載の電子回路用金属面具備部品。