TWI647304B - 固化焊劑之電路基板之製造方法、搭載電子零件之電路基板之製造方法、及助焊劑用洗淨劑組合物 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種固化焊劑之電路基板之製造方法,其在不使焊劑固化於電路基板上之一部分電極而將焊劑固化於另一部分電極之工序之後,能夠抑制未進行焊劑固化之上述電極之變色。包括下述工序(1)~(4)之電路基板的製造方法。(1)用金屬處理劑A對在支持基材之第1區域及第2區域具有將要形成電路之電極之電路基板之金屬製導電部進行處理的工序。(2)對工序(1)中得到之電路基板之第1區域之電極使用助焊劑B及焊劑後將焊劑固化的工序。(3)使用含有二醇醚、烷醇胺及下述通式(I)所示之咪唑化合物之洗淨劑C,清洗工序(2)中得到之電路基板之助焊劑殘渣的工序。(4)在工序(3)之後將焊劑固化於電路基板之第2區域之電極的工序。
Description
本發明涉及固化焊劑之電路基板之製造方法、搭載電子零件之電路基板之製造方法及助焊劑用洗淨劑組合物。
對於形成半導體封裝等之電子基板之電路之電極而言,為降低製造成本,使用銅、銅合金等金屬。
另一方面,作為印刷佈線板之安裝方法,廣泛採用使安裝密度提高之表面安裝。作為此類表面安裝方法之一例,有兩面表面安裝。兩面表面安裝中,為使焊劑固化於印刷佈線板之兩面,需要2次以上的加熱印刷佈線板之工序、及2次以上的清洗印刷佈線板之工序。另外,即使是在印刷佈線板之同一面中形成有多個的金屬製導電部中,亦有時對一部分金屬製導電部進行釺焊處理,在清洗助焊劑殘渣後,對剩餘的金屬製導電部進行釺焊處理。可見,即使是同一個印刷佈線板,亦有時不是同時對全部的金屬製導電部進行釺焊處理,而是分多次進行焊劑處理。作為構成印刷佈線板之電路部之電極之銅、銅合金等金屬的表面,由於受到加熱而促進氧化被膜之形成,產生變色,從而有時無法良好地保持該導電部表面之釺焊性。
對於該問題,有用水溶性預助焊劑處理(Organic Solderability Preservative(有機焊接保護劑):OSP處理)電極表面之方法。例如,日本特開2007-308776號公報中,作為焊劑對導電部表面之潤濕性良好的金屬之表面處理劑(金屬處理劑),公開含有咪唑化合物及葡萄糖酸化合物之金屬處理劑。
另外,對於現有的松香系助焊劑,開發能夠用水系洗淨劑進行清洗之水溶性助焊劑。例如,日本特開2000-42786號公報中公開以有機酸與多元醇之酯為主成分的、使用成形焊劑之回流釺焊用水溶性助焊劑。
日本特開2009-298940號公報中公開含有二醇醚、烷醇胺及烷基苯磺酸之助焊劑洗淨劑。
若不對釺焊後之電子零件等之助焊劑殘渣進行清洗就長期使用該電子零件,則有時發生遷移等,從而產生電極間之短路、黏接不良。伴隨半導體裝置之集成化/高密度化,多採用使用焊劑凸點之半導體晶片之安裝方法,且要求更高的可靠性。因此,助焊劑殘渣之清洗在半導體裝置製造中之重要性越發高漲。例如,在半導體封裝基板等之製造工序中,為形成焊劑凸點(bump),預先利用金屬處理劑保護電極之表面,然後在電極上塗佈助焊劑或焊膏、並配置焊劑,加熱,並進行用於除去助焊劑殘渣之清洗。然而,在電路基板上之一部分電極形成焊劑凸點、且在一部分電極不形成焊劑凸點之情況下,有時在助焊劑殘渣之清洗時將不形成焊劑凸點之電極上的金屬處理劑除去。由此產生如下問題:未形成焊劑凸點之電極在直至焊劑凸點形成工序之間發生氧化、變色,焊劑凸點形成時之焊劑潤濕性變差,無法確保連接可靠性。
本公開中,在一或多個實施方式中,「使焊劑固化」係指,對電
子零件進行釺焊(釺焊處理)、及/或形成焊劑凸點。在一或多個實施方式中,「焊劑不被固化」係指即使具有電極,亦不對電子零件進行釺焊處理,及/或不形成焊劑凸點。
在一或多個實施方式中,本公開提供:包括不使焊劑固化於電路基板上之一部分電極而將焊劑固化於另一部分電極的工序、並在上述工序後使用能夠抑制未固化焊劑之上述電極變色的洗淨劑組合物的、固化焊劑之電路基板的製造方法、搭載電子零件之電路基板之製造方法及助焊劑用洗淨劑組合物。
在一或多個實施方式中,本發明涉及包括下述工序(1)~(4)之固化焊劑之電路基板之製造方法。
(1)用含有咪唑化合物之金屬處理劑A,對在支持基材之第1區域及第2區域具有將要形成電路之電極之電路基板之至少第1區域之電極進行處理的工序。
(2)在工序(1)中得到之電路基板之第1區域之電極塗佈助焊劑B並配置焊劑後,將電路基板加熱至焊劑之液相線溫度以上之溫度而將焊劑熔融,並使焊劑固化於第1區域之電極的工序。
(3)使用含有作為二醇醚之成分a、作為烷醇胺之成分b、及0.005質量%以上且4.0質量%以下之下述通式(I)所示之作為咪唑化合物的成分c之洗淨劑C,清洗工序(2)中得到之電路基板之助焊劑殘渣的工序。
(式(I)中,R1、R2及R3分別表示選自氫原子及碳原子數1~22之烴基中之至少1者。)
(4)工序(3)之後,使焊劑固化於電路基板之第2區域之電極的工序。
在另一個或多個實施方式中,本發明涉及一種搭載電子零件之電路基板之製造方法,其包括在電路基板上搭載至少1個電子零件的工序,且上述電路基板中之至少1者為本公開之製造方法中製造的電路基板。
在另一個或多個實施方式中,本發明涉及一種助焊劑用洗淨劑組合物,其含有:作為二醇醚之成分a、作為烷醇胺之成分b、0.005質量%以上且4.0質量%以下之上述通式(I)所示之作為咪唑化合物的成分c。
藉由本公開之製造方法,在一或多個實施方式中,能夠抑制未固化焊劑之電極的變色。若能夠抑制電極變色,則釺焊性變得良好,連接可靠性提高。藉由本公開之製造方法,在一或多個實施方式中,除抑制電極變色外,亦能夠提高助焊劑在該電極上之潤濕性,由此釺焊狀態進一步變得良好,從而能夠進一步提高連接可靠性。
1‧‧‧電路基板
2‧‧‧電極
3‧‧‧電極
4‧‧‧佈線
A‧‧‧第1區域
B‧‧‧第2區域
圖1(1)~(4)為說明電路基板之製造流程之一例的概略的圖。
圖2為說明實施例中使用的、在一個主面上具有多個區域之電路基板之一例的概略的圖。
半導體封裝基板之製造工序有時包括多次的焊劑凸點形成工序。作為未被限定之一例之圖1所示之流程中,在工序(1)中使用金屬處理劑A,對在一個主面上具備第1區域之電極、且在另一個主面上具備第2區域之電極的電路基板,進行電極之表面處理,在工序(2)中
在第1區域形成焊劑凸點,在工序(4)中在第2區域形成焊劑凸點。在工序(3)中,對工序(2)中產生之第1區域之助焊劑殘渣進行清洗,但此時,工序(1)中實施之第2區域之電極的表面處理受到損害,有時因隨時間經過、加熱處理及清洗等而發生變色。由此,工序(4)中之釺焊狀態發生惡化,有時連接可靠性受到損害。在未被限定之一或多個實施方式中,本公開基於如下發現:若工序(3)之清洗中使用含有特定的咪唑化合物之助焊劑用洗淨劑組合物,則能夠抑制未形成焊劑凸點之第2區域之電極的變色。另外,在未被限定之一或多個實施方式中,本公開基於如下發現:若工序(3)之清洗使用含有特定之咪唑化合物之助焊劑用洗淨劑組合物,則除能夠抑制第2區域之電極的變色外,亦能夠提高第2區域之電極中之焊劑的潤濕性。
亦即,在一個方式中,本公開涉及包括下述工序(1)~(4)之固化焊劑之電路基板的製造方法(以下,亦稱為「本公開之製造方法」)。
(1)用含有咪唑化合物之金屬處理劑A,對在支持基材之第1區域及第2區域具有將要形成電路之電極之電路基板之至少第1區域之電極進行處理的工序。
(2)在工序(1)中得到之電路基板之第1區域之電極塗佈助焊劑B並配置焊劑後,將電路基板加熱至焊劑之液相線溫度以上之溫度而將焊劑熔融,並使焊劑固化於第1區域之電極的工序。
(3)使用含有作為二醇醚之成分a、作為烷醇胺之成分b、及0.005質量%以上且4.0質量%以下之下述通式(I)所示之作為咪唑化合物的成分c之洗淨劑C,清洗工序(2)中得到之電路基板之助焊劑殘渣的工序。
【化2】
(式(I)中,R1、R2及R3分別表示選自氫原子及碳原子數1~22之烴基中之至少1者。)
(4)工序(3)之後,使焊劑固化於電路基板之第2區域之電極的工序。
本公開中之支持基材之第1區域之電極及第2區域之電極係指,在半導體封裝基板之製造工序中、在分別不同的工序中進行焊劑之固化之區域的電極。亦即,在一或多個實施方式中,本公開中,「電極之區域」係指,在一次焊劑固化之工序中焊劑被固化之電極的範圍。
作為第1區域之電極及第2區域之電極,在未被限定之一或多個實施方式中,可分別舉出兩面安裝基板中之表面之電極及背面之電極(參照圖1)。在另一未被限定的一或多個實施方式中,作為第1區域之電極及第2區域之電極,可舉出單面安裝基板之同一主面上之2個區域中的電極(參照圖2)。在一或多個實施方式中,電路基板可在同一主面上具備3個以上之電極之區域,另外,亦可在2個主面上分別具備單獨之區域或多個區域。本公開中,第1區域、第2區域、第3區域等中之序數詞用於區別各自之區域,無特別限制。在一或多個實施方式中,上述序數詞有時表示焊劑被固化之順序。
能夠藉由本公開之製造方法來抑制未固化焊劑之電極的變色之機理之詳細情況仍未明確,但推測如下。工序(3)中,洗淨劑C中之二醇醚(成分a)及烷醇胺(成分b)作用於助焊劑B之清洗時,在洗淨劑C不含有咪唑化合物(成分c)之情況下,認為,保護電極之金屬處理劑A在
沖洗時被洗掉,從而在熱處理後因氧化而發生變色。而在洗淨劑C含有特定量之咪唑化合物(成分c)之情況下,認為,咪唑化合物吸附於電極表面形成保護膜,可抑制氧化所致之電極變色。然而,本公開中可不限定為該機理地進行解釋。
[洗淨劑C]
本公開中,洗淨劑C為用於清洗助焊劑殘渣之洗淨劑組合物,為含有二醇醚(成分a)、烷醇胺(成分b)及0.005質量%以上且4.0質量%以下之上述通式(I)所示之咪唑化合物(成分c)的助焊劑用洗淨劑組合物。作為清洗對象之助焊劑,自發揮出清洗性之觀點出發,較佳為松香系助焊劑。
[洗淨劑C之成分a]
本公開中之洗淨劑C中之成分a為二醇醚。在一或多個實施方式中,自對助焊劑殘渣之清洗性之觀點出發,成分a較佳包含下述通式(II)所示之一或多種化合物。
【化3】R-O-(CH2CH2O)n-H (II)
(式(II)中,R表示碳原子數3~8之烴基,n表示2或3。)
上述通式(II)中,R為碳原子數3~8之烴基,在一或多個實施方式中,自對助焊劑殘渣之清洗性之觀點出發,較佳為碳原子數3~6之烴基。在一或多個實施方式中,自對助焊劑殘渣之清洗性之觀點出發,烴基較佳為選自烷基、烯基及芳基中之至少1者,更佳為烷基。在一或多個實施方式中,R為選自丙基、丁基、戊基及己基中之至少1者。自對助焊劑殘渣之清洗性之觀點出發,加成莫耳數n為2或3。
作為成分a,在一或多個實施方式中,自提高對助焊劑殘渣之清洗性之觀點出發,較佳選自二乙二醇單丁基醚、二乙二醇單丙基醚、
二乙二醇單異丙基醚、二乙二醇單異丁基醚、二乙二醇單己基醚等二乙二醇單烷基醚;二乙二醇單烯丙基醚等二乙二醇單烯基醚;二乙二醇單苄基醚等二乙二醇單芳烷基醚;三乙二醇單異丙基醚、三乙二醇單丁基醚、三乙二醇單異丁基醚等三乙二醇單烷基醚;三乙二醇單烯丙基醚等三乙二醇單烯基醚;四乙二醇單丁基醚等四乙二醇單烷基醚;五乙二醇單丁基醚等五乙二醇單烷基醚中之至少1者。其中,在一或多個實施方式中,自同樣的觀點出發,成分a更佳選自二乙二醇單丁基醚、二乙二醇單丙基醚、二乙二醇單己基醚及三乙二醇單丁基醚中之至少1者,進一步較佳選自二乙二醇單丁基醚及三乙二醇單丁基醚中之至少1者。
在一或多個實施方式中,提高對助焊劑殘渣之清洗性及抑制電極變色之觀點出發,本公開中之洗淨劑C中之成分a之含量較佳為80.0質量%以上,更佳85.0質量%以上,進一步較佳85.5質量%以上,更進一步較佳86.4質量%以上。在一或多個實施方式中,自同樣的觀點出發,洗淨劑C中之成分a之含量較佳為90.0質量%以下,更佳89.0質量%以下,進一步較佳88.5質量%以下。在一或多個實施方式中,自同樣的觀點出發,洗淨劑C中之成分a之含量為80.0質量%以上且90.0質量%以下,較佳85.0質量%以上且89.0質量%以下,更佳85.5質量%以上且89.0質量%以下,進一步較佳86.4質量%以上且88.5質量%以下。
在未被限定之一或多個實施方式中,成分a較佳至少包含二乙二醇單丁基醚(式(II)中,R為丁基,n=2)。本公開中,在無特別說明之情況下,丁基係指正丁基。
自提高對助焊劑殘渣之清洗性及抑制電極變色之觀點出發,在一或多個實施方式中,二乙二醇單丁基醚在成分a中之含量較佳為50.0質量%以上,更佳60.0質量%以上,進一步較佳70.0質量%以上,更進一步較佳80.0質量%以上。在一或多個實施方式中,自同樣的觀
點出發,二乙二醇單丁基醚在成分a中之含量較佳為98.0質量%以下,更佳95.0質量%以下。
在一或多個實施方式中,自提高對助焊劑殘渣之清洗性及抑制電極變色之觀點出發,本公開中之二乙二醇單丁基醚在洗淨劑C中之含量較佳為50.0質量%以上,更佳60.0質量%以上,進一步較佳70.0質量%以上,更進一步較佳75.0質量%以上。在一或多個實施方式中,自同樣的觀點出發,二乙二醇單丁基醚在洗淨劑C中之含量較佳為90.0質量%以下,更佳88.0質量%以下,進一步較佳85.0質量%以下。
在一或多個實施方式中,自提高助焊劑殘渣之清洗性之觀點出發,本公開中之二乙二醇單丁基醚以外的二醇醚在成分a中之含量(二乙二醇單丁基醚以外的二醇醚為多種時,為該多種二醇醚之合計含量)較佳為50.0質量%以下,更佳40.0質量%以下,進一步較佳30.0質量%以下,更進一步較佳20.0質量%以下。
在一或多個實施方式中,自提高助焊劑殘渣之清洗性之觀點出發,本公開中之二乙二醇單丁基醚以外的二醇醚在洗淨劑C中之含量(二乙二醇單丁基醚以外的二醇醚為多種時,為該多種二醇醚之合計含量)較佳為1.0質量%以上,更佳3.0質量%以上,進一步較佳4.0質量%以上,而且,較佳為40質量%以下,更佳30.0質量%以下,進一步較佳16.0質量%以下。
[洗淨劑C之成分b]
本公開中之洗淨劑C中之成分b為烷醇胺。在一或多個實施方式中,自對助焊劑殘渣之清洗性之觀點出發,成分b較佳包含下述通式(III)所示之一或多種化合物。
【化4】
(式(III)中,R4表示選自氫原子、甲基、乙基及胺基乙基中之至少1者,R5表示選自氫原子、羥基乙基、羥基丙基、甲基及乙基中之至少1者,R6表示選自羥基乙基及羥基丙基中之至少1者。)
作為成分b之烷醇胺,在一或多個實施方式中,可舉出選自單乙醇胺、二乙醇胺、以及其烷基化物及其胺基烷基化物中之至少1者。在一或多個實施方式中,自提高對助焊劑殘渣之清洗性之觀點出發,成分b較佳選自單乙醇胺、二乙醇胺、單甲基單乙醇胺、單甲基二乙醇胺、二甲基單乙醇胺、單乙基單乙醇胺、單乙基二乙醇胺、單丙基二乙醇胺及單胺基乙基異丙醇胺中之至少1者,更佳選自二乙醇胺、單乙基單乙醇胺、單甲基二乙醇胺及單胺基乙基異丙醇胺中之至少1者,進一步較佳選自單乙基單乙醇胺及單甲基二乙醇胺中之至少1者。
在一或多個實施方式中,自提高對助焊劑殘渣之清洗性之觀點出發,洗淨劑C中之成分b之含量較佳為0.3質量%以上,更佳0.5質量%以上,進一步較佳1.0質量%以上。在一或多個實施方式中,自同樣的觀點出發,洗淨劑C中之成分b之含量較佳為5.0質量%以下,更佳4.5質量%以下,進一步較佳4.0質量%以下,進一步更佳3.5質量%以下。在一或多個實施方式中,自同樣的觀點出發,洗淨劑C中之成分b之含量較佳為0.3質量%以上且5.0質量%以下,更佳0.5質量%以上且4.5質量%以下,進一步較佳1.0質量%以上且4.0質量%以下,進一步更佳1.0質量%以上且3.5質量%以下。如上所述,作為成分b,可使用
上述通式(III)所示之一或多種化合物。符合成分b之化合物亦包括由其他成分(例如後述之成分d之鹽)產生之化合物。
[洗淨劑C之成分c]
自抑制電極變色之觀點出發,本公開中之洗淨劑C中之成分c為上述通式(I)所示之咪唑化合物,在一或多個實施方式中,包含上述通式(I)所示之一或多種咪唑化合物。
上述通式(I)之R1、R2及R3分別表示選自氫原子及碳原子數1~22之烴基中之至少1者。在一或多個實施方式中,上述通式(I)中出現之R1較佳為選自氫原子、經取代或未經取代之碳原子數5~22之芳基、經取代或未經取代之碳原子數1~22之烷基、及經取代或未經取代之碳原子數1~22之烯基中之至少1者。在一或多個實施方式中,在此所說之烷基及烯基為直鏈狀或者支鏈狀。
在一或多個實施方式中,上述通式(I)中出現之R2及R3,相互獨立地相同或不同,且較佳為選自氫原子、經取代或未經取代之碳原子數5~22之芳基及經取代或未經取代之碳原子數1~8之烷基中之至少1者。
在一或多個實施方式中,上述之取代可舉出:1或多個鹵素原子之取代、或者碳原子數1~6之烷基之取代。
然而,在一或多個實施方式中,上述通式(I)中出現之R1、R2及R3不包括同時為芳基之情況。
在一或多個實施方式中,自抑制電極變色之觀點出發,成分c較佳選自咪唑、甲基咪唑、經碳原子數11之烷基取代之咪唑、甲基乙基咪唑及苯基咪唑中之至少1者。
具體地,作為成分c,在一或多個實施方式中,為選自咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-丙基咪唑、2-異丙基咪唑、2-丁基咪唑、2-第三丁基咪唑、2-戊基咪唑、2-己基咪唑、2-庚基咪唑、2-辛基咪
唑、2-壬基咪唑、2-癸基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-十二烷基咪唑、2-十三烷基咪唑、2-十四烷基咪唑、2-十五烷基咪唑、2-十六烷基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-(1-甲基戊基)咪唑、2-(1-乙基戊基)咪唑、2-(1-庚基癸基)咪唑、2-(5-己烯基)咪唑、2-(9-辛烯基)咪唑、2-(8-十七烯基)咪唑、2-(4-氯丁基)咪唑、2-(9-羥基壬基)咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-十一烷基-4-甲基咪唑、2-十七烷基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-(1-萘基)咪唑、2-(1-萘基)-4-甲基咪唑、2-(2-萘基)咪唑、2-(2-萘基)-4-甲基咪唑、2-甲基-4-苯基咪唑、4-苯基咪唑、4-甲基咪唑、4-異丙基咪唑、4-辛基咪唑、2,4,5-三甲基咪唑、4,5-二甲基-2-辛基咪唑、2-十一烷基-4-甲基-5-溴代咪唑及4,5-二氯-2-乙基咪唑中之至少1者。
作為成分c,自抑制電極變色之觀點出發,選自較佳咪唑、2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、4-甲基咪唑、2-苯基咪唑及4-苯基咪唑中之至少1者,更佳選自咪唑、2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑及4-苯基咪唑中之至少1者,進一步較佳選自2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑及2-苯基咪唑中之至少1者,更進一步較佳選自2-甲基咪唑及2-乙基-4-甲基咪唑中之至少1者。
在一或多個實施方式中,自抑制電極變色之觀點出發,洗淨劑C中之成分c之含量為0.005質量%以上,較佳0.01質量%以上,更佳0.05質量%以上。在一或多個實施方式中,自抑制電極變色之觀點出發,洗淨劑C中之成分c之含量為4.0質量%以下,較佳3.5質量%以下,更佳3.0質量%以下,進一步較佳2.0質量%以下。在一或多個實施方式中,自抑制電極變色之觀點出發,洗淨劑C中之成分c之含量為0.005質量%以上且4.0質量%以下,較佳0.01質量%以上且3.5質量%以下,更佳0.01質量%以上且3.0質量%以下,進一步較佳0.05質量%以上且
2.0質量%以下。如上所述,作為成分c,可使用上述通式(I)所示之一或多種咪唑化合物。
[洗淨劑C之水]
在一或多個實施方式中,洗淨劑C含有水。水可使用蒸餾水、離子交換水或超純水等。在一或多個實施方式中,自降低可燃性之觀點出發,洗淨劑C中之水之含量較佳為5.0質量%以上,更佳5.5質量%以上,進一步較佳6.5質量%以上。在一或多個實施方式中,自提高對助焊劑殘渣之清洗性之觀點出發,洗淨劑C中之水之含量較佳為12.0質量%以下,更佳11.0質量%以下,進一步較佳10.0質量%以下。在一或多個實施方式中,自提高對助焊劑殘渣之清洗性並降低可燃性之觀點出發,洗淨劑C中之水之含量較佳為5.0質量%以上且12.0質量%以下,更佳5.5質量%以上且11.0質量%以下,進一步較佳6.5質量%以上且10.0質量%以下。
[洗淨劑C之成分d]
在一或多個實施方式中,自提高對助焊劑殘渣之清洗性之觀點出發,洗淨劑C可含有作為選自具有碳原子數1~6之烷基之苯磺酸(烷基苯磺酸)及其鹽中之至少1者的成分d。烷基苯磺酸中可具有多個烷基,此時,多個烷基之合計碳原子數為1~6。在一或多個實施方式中,自使對助焊劑殘渣之清洗力提高之觀點出發,成分d中之烷基之碳原子數為1~6,較佳為1~4,更佳為1~3,進一步較佳為1或2,更進一步較佳為1。作為具有碳原子數1~6之烷基之烷基苯磺酸之鹽,自被允許作為洗淨劑組合物之觀點出發,較佳選自鈉、鉀等之鹼金屬鹽、銨鹽及有機胺鹽中之至少1者,自半導體品質之穩定性之觀點出發,進一步較佳選自銨鹽及有機胺鹽中之至少1者。有機胺鹽可為成分b之烷醇胺鹽。
在一或多個實施方式中,自使對助焊劑殘渣之清洗力提高之觀
點出發,作為成分d,可舉出選自甲苯磺酸、二甲苯磺酸、乙基苯磺酸、丙基苯磺酸、異丙基苯磺酸、丁基苯磺酸、戊基苯磺酸、己基苯磺酸、2,4-二甲基苯磺酸、二丙基苯磺酸及其鹽中之至少1者。其烷基之取代位置可為鄰位、間位、對位中之任意一者。在一或多個實施方式中,自同樣的觀點出發,成分d更佳選自對甲苯磺酸、二甲苯磺酸、乙基苯磺酸、丁基苯磺酸及其鹽中之至少1者,進一步較佳對甲苯磺酸。
在一或多個實施方式中,洗淨劑C中之成分d之含量(成分d為鹽之情況下,在洗淨劑C中之成分d之含量為換算為酸型後的含量)為0.3質量%以上且5.0質量%以下,自使對助焊劑殘渣之清洗力提高之觀點出發,較佳為0.4質量%以上,更佳0.5質量%以上,而且,自同樣的觀點出發,較佳為4.5質量%以下,更佳4.0質量%以下,進一步較佳3.0質量%以下。成分d可使用一或多種烷基苯磺酸及/或其鹽。
在一或多個實施方式中,自洗淨劑組合物之操作性及提高對助焊劑殘渣之清洗力之觀點出發,洗淨劑C中成分a、b及c之質量比(成分a/成分b/成分c)較佳為90~98/0.5~4/0.05~4。其中,成分a、成分b、成分c之合計為100.0。
[洗淨劑C之其他成分]
作為洗淨劑C中之其他成分,在不損害本發明之效果之範圍內,可根據需要適當使用通常在洗淨劑中使用的、羥基乙基胺基乙酸、羥基乙基亞胺基2乙酸、乙二胺四乙酸、其鹽等胺基羧酸鹽系所代表之螯合劑、防腐劑、防銹劑、殺菌劑、抗菌劑、聚矽氧系消泡劑、抗氧化劑、椰子油脂肪酸甲酯、乙酸苄酯等酯或者醇類等。
[洗淨劑C之製備方法]
對於本公開之洗淨劑組合物而言,其製備方法無特別限制,在一或多個實施方式中,可藉由將成分a、成分b、成分c及水、以及根
據需要的成分d、其他成分混合來製備。自添加作業、貯藏及運輸之觀點出發,洗淨劑C可以濃縮液之形式製造及保存,並在使用時用水將成分a、成分b及成分c稀釋至達到前述之清洗時之清洗液中之含量。作為濃縮倍率,自添加作業及保存穩定性之觀點出發,較佳為50倍以上,更佳67倍以上,進一步較佳90倍以上,而且,自貯藏及運輸之觀點出發,較佳為200倍以下,更佳150倍以下,進一步較佳110倍以下。自使用於稀釋之水之量之計量變得容易的觀點出發,可舉出例如100倍濃縮液。本公開中,在一或多個實施方式中,作為洗淨劑C之100倍濃縮液之形態公開之洗淨劑,在清洗時較佳稀釋至1/50~1/200之濃度、更佳1/67~1/150之濃度、進一步較佳1/90~1/110之濃度、更進一步較佳1/100之濃度,從而可作為洗淨劑C使用。稀釋用之水可使用蒸餾水、離子交換水、純水及超純水等。在一或多個實施方式中,本公開中「清洗時」係指進行清洗的時候。在一或多個實施方式中,本公開中作為濃縮液之洗淨劑組合物之「清洗時」係指稀釋後之狀態。
[洗淨劑C之pH]
在一或多個實施方式中,自提高對助焊劑殘渣之清洗力之觀點出發,本公開之洗淨劑組合物之pH較佳為pH 8以上且pH 14以下,自進一步抑制腐蝕之觀點出發,更佳為pH 8以上且pH 12以下,進一步較佳為pH 8以上且pH 10以下,更進一步較佳為pH 8以上且pH 9以下。pH可根據需要藉由適當配合期望量之硝酸、硫酸等無機酸,羥基羧酸、多元羧酸、胺基多羧酸、胺基酸等成分d以外的有機酸、其金屬鹽及銨鹽、氨、氫氧化鈉、氫氧化鉀、胺等成分b以外的鹼性物質來進行調整。
參照圖1說明使用上述之洗淨劑C實施的固化焊劑之電路基板之製造方法的未被限定之一或多個實施方式。
[工序(1)]
工序(1)為用含有咪唑化合物之金屬處理劑A,對在一個主面上具備第1區域之電極、且在另一個主面上具備第2區域之電極之電路基板之至少第1區域之電極進行處理的工序(參照圖1)。
在未被限定之一或多個實施方式中,工序(1)中使用之電路基板包括在半導體封裝中作為嵌入物(interposer)使用之基板。在未被限定之一或多個實施方式中,工序(1)中使用之「在支持基材之第1區域及第2區域具有將要形成電路之電極之電路基板」為倒裝晶片安裝中使用之電路基板。在未被限定之一或多個實施方式中,工序(1)中使用之電路基板為具備多個用於形成焊劑凸點之電極之區域的電路基板。
在未被限定之一或多個實施方式中,作為工序(1)中使用之電路基板之電極的金屬可舉出銅、銅合金。在一或多個實施方式中,電路基板之電極為焊劑被固化之部位。
[工序(1)之金屬處理劑A]
工序(1)之金屬處理劑A為含有咪唑化合物之金屬之表面處理劑。作為金屬處理劑A,在一或多個實施方式中,可使用公知的表面處理劑(例如,日本特開2007-308776號公報中公開之表面處理劑)及今後開發的表面處理劑。在一或多個實施方式中,金屬處理劑A為可在金屬表面形成能夠抑制金屬氧化之化成被膜的處理劑。在一或多個實施方式中,工序(1)為金屬表面之水溶性預助焊劑處理。
作為金屬處理劑A,為含有咪唑化合物之物質。金屬處理劑A中之咪唑化合物之含量較佳為0.01質量%以上,更佳0.1質量%以上,而且,較佳為10質量%以下,更佳5質量%以下。
作為金屬處理劑A中含有之咪唑化合物,較佳選自咪唑、2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、4-甲基咪唑、2-苯基咪唑及4-苯基咪唑中之至少1者,更佳選自咪唑、2-甲基咪唑、2-十一烷
基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑及4-苯基咪唑中之至少1者,進一步更佳選自2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑及2-苯基咪唑中之至少1者,更進一步較佳選自2-甲基咪唑及2-乙基-4-甲基咪唑中之至少1者。
自將咪唑化合物溶解(水溶液化)於水之觀點出發,金屬處理劑A較佳含有有機酸或無機酸。作為有機酸,可舉出:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乙醛酸、丙酮酸、乙醯乙酸、乙醯丙酸、庚烷酸、辛酸、癸酸、月桂酸、乙醇酸、甘油酸、乳酸、丙烯酸、甲氧基乙酸、乙氧基乙酸、丙氧基乙酸、丁氧基乙酸、2-(2-甲氧基乙氧基)乙酸、2-[2-(2-乙氧基乙氧基)乙氧基]乙酸、2-{2-[2-(2-乙氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基}乙酸、3-甲氧基丙酸、3-乙氧基丙酸、3-丙氧基丙酸、3-丁氧基丙酸、苯甲酸、對硝基苯甲酸、對甲苯磺酸、水楊酸、苦味酸、草酸、琥珀酸、馬來酸、富馬酸、酒石酸、己二酸等。作為無機酸,可舉出鹽酸、磷酸、硫酸、硝酸等。金屬處理劑A中,酸之含量較佳為0.1質量%以上,更佳1質量%以上,較佳50質量%以下,更佳30質量%以下。有機酸或無機酸可以鹽之形態使用。作為有機酸或無機酸之鹽,例如,可舉出銨鹽及金屬鹽。作為金屬鹽,可舉出鈉鹽、鋅鹽、鐵鹽、鋁鹽等。
另外,金屬處理劑A可含有有機溶劑等作為增溶劑。作為有機溶劑,可舉出:甲醇、乙醇、異丙基醇等低級醇;丙酮等酮類;N,N-二甲基甲醯胺等醯胺類;乙二醇等二醇醚類;等可與水自由混溶之溶劑。
[基於金屬處理劑A之處理方法]
在一或多個實施方式中,工序(1)中之基於金屬處理劑A之電路基板之處理方法包括使金屬處理劑A與電路基板之電極接觸。作為金屬處理劑A與電極之接觸條件,在一或多個實施方式中,可舉出:以1
秒~10分鐘之接觸時間使液溫10~70℃之金屬處理劑A與電路基板之電極接觸的方式。作為接觸方法,在一或多個實施方式中,可舉出浸漬、噴霧、塗佈等方法。
[工序(2)]
在一或多個實施方式中,工序(2)為在工序(1)中得到之電路基板之第1區域的電極塗佈助焊劑B並配置焊劑後,將電路基板加熱至焊劑之液相線溫度以上之溫度而將焊劑熔融,並使焊劑固化於第1區域之電極的工序(參照圖1)。
關於工序(2)中使用之助焊劑B及焊劑,可為作為焊劑與助焊劑B之混合物的膏狀焊劑(焊膏),亦可以在電極印刷/塗佈助焊劑B後在電極上搭載成形為方形或球狀的焊劑之方式使用。本公開中之焊劑亦可使用現有一般的錫-鉛共晶焊劑合金,但較佳使用錫-銀系、錫-銅系、錫-銀-銅系等無鉛焊劑合金。
[工序(2)之助焊劑B]
關於工序(2)中使用之助焊劑B,在一或多個實施方式中,自電極之連接可靠性之觀點出發,較佳能夠對助焊劑殘渣進行清洗。為清洗助焊劑殘渣,較佳清洗用助焊劑,若為清洗用助焊劑,則無特別限制。作為清洗用助焊劑,在一或多個實施方式中,可使用公知的清洗用助焊劑或今後開發的清洗用助焊劑。關於清洗用助焊劑,在一或多個實施方式中,可使用日本特開平9-1388號公報中公開之清洗用助焊劑。使用助焊劑B之焊劑凸點之形成方法無特別限制,可採用公知的方法。
作為助焊劑B,較佳為清洗用助焊劑,更佳為清洗用松香系助焊劑。助焊劑B含有松脂作為主成分,較佳松脂之含量為50質量%以上。作為助焊劑B,具體地可舉出含有松脂及吡咯啶酮化合物之助焊劑。助焊劑B中之松脂之含量較佳為50質量%以上,且較佳為97質量
%以下。作為吡咯啶酮化合物,較佳選自吡咯啶酮及具有碳原子數1~10之烷基或苯基之2取代的吡咯啶酮中之至少1者。助焊劑B中之吡咯啶酮化合物之含量較佳為3質量%,更佳5質量%以上,且較佳為40質量%以下,更佳20質量%以下。
助焊劑B中可含有酯作為溶劑。助焊劑B中之酯之含量較佳為30質量%以下,更佳10質量%以下。作為酯,可舉出選自癸二酸酯、鄰苯二甲酸酯、樅酸酯及硬脂酸酯中之至少1者。
[工序(3)]
工序(3)為使用洗淨劑C清洗附著於工序(2)中得到之電路基板之助焊劑殘渣的工序。洗淨劑C為上述洗淨劑。在一或多個實施方式中,工序(3)為用洗淨劑C清洗將工序(2)之焊劑固化時產生的助焊劑殘渣的工序(圖1參照)。如圖1所示,在工序(3)之清洗時,焊劑未被固化於第2區域之電極。若使用現有的助焊劑用洗淨劑組合物,則在工序(3)之清洗後存在未固化焊劑之電極隨著清洗後之時間經過、或者由於清洗後之熱處理而發生氧化及/或變色的問題。若使用洗淨劑C,則在一或多個實施方式中,能夠抑制未固化焊劑之電極的變色。
因此,本公開中,在另一方式中涉及洗淨劑C。亦即,本公開中涉及一種助焊劑用洗淨劑組合物,其用於清洗電路基板,所述電路基板同時具備經含有咪唑化合物之金屬處理劑處理且未固化焊劑的電極、及使用清洗用助焊劑且固化焊劑的電極,且具有助焊劑殘渣,所述助焊劑用洗淨劑組合物含有二醇醚(成分a)、烷醇胺(成分b)及0.005質量%以上且4.0質量%以下之上述通式(I)所示之咪唑化合物(成分c)。
[基於洗淨劑C之清洗方法]
在一或多個實施方式中,工序(3)中之使用洗淨劑C之清洗方法包括使被清洗物(工序(2)中得到之電路基板)與洗淨劑C接觸。作為使洗淨劑C與被清洗物接觸之方法,即用洗淨劑C清洗被清洗物之方法,
在一或多個實施方式中,可舉出:在超音波清洗裝置之浴槽內進行接觸之方法、將洗淨劑C以噴霧狀射出進行接觸之方法(淋浴方式)等。在一或多個實施方式中,洗淨劑C可不經稀釋而直接用於清洗。本公開之清洗方法較佳包括使被清洗物與洗淨劑C接觸後、用水沖洗並乾燥的工序。
因此,本公開中,在另一方式中,涉及使用洗淨劑C之清洗方法。亦即,本公開涉及一種電路基板之清洗方法,所述電路基板同時具備經含有咪唑化合物之金屬處理劑處理且未固化焊劑的電極、及使用清洗用助焊劑且固化焊劑的電極,且具有助焊劑殘渣,所述清洗方法包括使上述電路基板與含有二醇醚(成分a)、烷醇胺(成分b)及0.005質量%以上且4.0質量%以下之上述通式(I)所示之咪唑化合物(成分c)的助焊劑用洗淨劑組合物(洗淨劑C)接觸。
[工序(4)]
工序(4)為在工序(3)之後使焊劑固化於電路基板之第2區域之電極的工序。在一或多個實施方式中,工序(4)為在藉由工序(3)之清洗而抑制變色之電極上形成焊劑凸點的工序。在一或多個實施方式中,藉由利用工序(4)使焊劑固化,可製造出在欲使焊劑固化的電極上固化焊劑之電路基板(參照圖1)。
工序(4)之焊劑之固化較佳使用助焊劑。作為所使用之助焊劑(助焊劑D),可使用上述助焊劑B,在一或多個實施方式中,自電極之連接可靠性之觀點出發,較佳使用能夠對助焊劑殘渣進行清洗之助焊劑。作為用於清洗助焊劑殘渣之助焊劑,較佳清洗用助焊劑,若再考慮到環境負擔,則更佳能夠用水系洗淨劑清洗助焊劑殘渣之水溶性助焊劑。作為水溶性助焊劑,在一或多個實施方式中,可舉出含有有機酸與多元醇之酯的水溶性助焊劑。在一或多個實施方式中,水溶性助焊劑可使用公知的水溶性助焊劑或今後開發出的水溶性助焊劑。在一
或多個實施方式中,水溶性助焊劑可使用日本特開2000-42786號公報之實施例6中公開之水溶性助焊劑。將使用助焊劑D之焊劑固化之方法無特別限制,可採用公知的方法。
作為構成助焊劑D之酯的有機酸,在一或多個實施方式中,可舉出選自癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、亞油酸及油酸中之至少1者。作為構成助焊劑D之酯的多元醇,在一或多個實施方式中,可舉出選自丁二醇、甘油及聚甘油中之至少1者。具體地,作為助焊劑D,可使用月桂酸聚甘油酯、油酸甘油酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯甘油脂肪酸酯等。
助焊劑D可含有作為溶劑之水、有機溶劑、其他添加劑。
關於工序(4)中使用之助焊劑D及焊劑,在一或多個實施方式中,可為作為焊劑與助焊劑D之混合物之膏狀焊劑(焊膏),亦可以在電極印刷/塗佈助焊劑D後在該部分搭載焊劑之方式使用。焊劑可使用上述之焊劑。
[工序(E)]
在經過工序(4)之電路基板上未殘留有欲形成焊劑凸點之電極之情況下,本公開之製造方法,在一或多個實施方式中,亦包括清洗工序(E)。亦即,工序(E)為用洗淨劑E清洗工序(4)中得到之電路基板之助焊劑殘渣的工序。
作為工序(E)中之洗淨劑E,在一或多個實施方式中,可舉出水及準水系溶劑。作為準水系溶劑,在未被限定之一或多個實施方式中,可舉出:水-醇混合溶劑、檸檬烯-水混合溶劑、二醇醚-水混合溶劑等。在一或多個實施方式中,使用洗淨劑E之清洗亦可與上述使用洗淨劑C的清洗同樣地進行。
[工序(5)]
在經過工序(4)後之電路基板上殘留有包含要固化焊劑之電極(未
固化焊劑之電極)的區域(例如第3區域、第4區域等)之情況下,亦即,由本公開之製法製造的對象電路基板具有3個以上包含將要固化焊劑之電極之區劃(區域)之情況下,本公開之製造方法,在一或多個實施方式中,可包括重複工序(3)及工序(4)的工序(5)。在一或多個實施方式中,工序(5)包括:使用洗淨劑C清洗經過工序(4)後之電路基板之助焊劑殘渣的工序、及將焊劑固化於清洗後之電路基板上之第3區域之電極的工序。工序(5)中之操作可與上述之工序(3)及工序(4)中之操作同樣地進行。在一或多個實施方式中,工序(5)中之操作可重複進行直至在電路基板上不存在包含欲固化焊劑之電極的區域為止。然後,轉移至上述之清洗工序(E)。
[電子零件之製造方法]
在一或多個實施方式中,本公開涉及一種搭載電子零件之電路基板的製造方法,其包括在電路基板上搭載至少1個電子零件的工序,上述電路基板中之至少1者為本公開之製造方法中製造的電路基板。作為電子零件,可舉出例如半導體晶片、晶片電阻器、晶片電容器、連接器電阻體、晶片卷材或者各種感應器等。搭載電子零件之電路基板包括:未搭載半導體晶片之半導體封裝、搭載半導體晶片之半導體封裝及半導體裝置。在一或多個實施方式中,本公開之製造方法中製造之電路基板可抑制電極之變色且提高連接可靠性,因此在一或多個實施方式中,本公開之搭載電子零件之電路基板之製造方法能夠製造出可靠性高的搭載電子零件之電路基板。
關於上述之實施方式,本公開中亦公開以下組合物、製造方法或用途。
<1>一種固化焊劑之電路基板之製造方法,其包括下述工序(1)~(4)。
(1)用含有咪唑化合物之金屬處理劑A,對在支持基材之第1區域
及第2區域具有將要形成電路的電極之電路基板之至少第1區域之電極進行處理的工序。
(2)在工序(1)中得到之電路基板之第1區域之電極塗佈助焊劑B並配置焊劑後,將電路基板加熱至焊劑之液相線溫度以上之溫度而將焊劑熔融,並使焊劑固化於第1區域之電極的工序。
(3)使用含有作為二醇醚之成分a、作為烷醇胺之成分b、及0.005質量%以上且4.0質量%以下之下述通式(I)所示之作為咪唑化合物的成分c之洗淨劑C,清洗工序(2)中得到之電路基板之助焊劑殘渣的工序。
(式(I)中,R1、R2及R3分別表示選自氫原子及碳原子數1~22之烴基中之至少1者。)
(4)工序(3)之後,使焊劑固化於電路基板之第2區域之電極的工序。
<2>如<1>所述之電路基板之製造方法,其中,工序(2)中之助焊劑B為清洗用助焊劑。
<3>如<1>或<2>所述之電路基板之製造方法,其中,工序(3)中之洗淨劑C中之成分a為下述通式(II)所示之化合物。
【化6】R-O-(CH2CH2O)n-H (II)
(式(II)中,R表示碳原子數3~8之烴基,n表示2或3。)
<4>如<1>至<3>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分a之含量較佳為80.0質量%以上,更佳85.0質量%以上,進一步較佳85.5質量%以上,更進一步較佳86.4質量%以上。
<5>如<1>至<4>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分a之含量較佳為90.0質量%以下,更佳89.0質量%以下,進一步較佳88.5質量%以下。
<6>如<1>至<5>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分a之含量較佳為85.0質量%以上且89.0質量%以下,更佳85.5質量%以上且89.0質量%以下,進一步較佳86.4質量%以上且88.5質量%以下。
<7>如<1>至<6>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分a包含二乙二醇單丁基醚,二乙二醇單丁基醚在成分a中之含量較佳為50.0質量%以上,更佳60.0質量%以上,進一步較佳70.0質量%以上,更進一步較佳80.0質量%以上。
<8>如<1>至<7>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分a包含二乙二醇單丁基醚,二乙二醇單丁基醚在成分a中之含量較佳為98.0質量%以下,更佳95.0質量%以下。
<9>如<1>至<8>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分a包含二乙二醇單丁基醚,二乙二醇單丁基醚在洗淨劑C中之含量較佳為50.0質量%以上,更佳60.0質量%以上,進一步較佳70.0質量%以上,更進一步較佳75.0質量%以上。
<10>如<1>至<9>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分a包含二乙二醇單丁基醚,二乙二醇單丁基醚在洗淨劑C中之含量較佳為90.0質量%以下,更佳88.0質量%以下,進一步較佳85.0質量%以下。
<11>如<1>至<10>中任一項所述之電路基板之製造方法,其
中,二乙二醇單丁基醚以外的二醇醚在成分a中之含量較佳為50.0質量%以下,更佳40.0質量%以下,進一步較佳30.0質量%以下,更進一步較佳20.0質量%以下。
<12>如<1>至<11>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,二乙二醇單丁基醚以外的二醇醚在洗淨劑C中之含量較佳為1.0質量%以上,更佳3.0質量%以上,進一步較佳4.0質量%以上。
<13>如<1>至<12>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,二乙二醇單丁基醚以外的二醇醚在洗淨劑C中之含量較佳為40質量%以下,更佳30.0質量%以下,進一步較佳16.0質量%以下。
<14>如<1>至<13>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分b為下述通式(III)所示之化合物。
(式(III)中,R4表示選自氫原子、甲基、乙基及胺基乙基中之至少1者,R5表示選自氫原子、羥基乙基、羥基丙基、甲基及乙基中之至少1者,R6表示選自羥基乙基及羥基丙基中之至少1者。)
<15>如<1>至<14>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分b之含量較佳為0.3質量%以上,更佳0.5質量%以上,進一步較佳1.0質量%以上。
<16>如<1>至<15>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分b之含量較佳為5.0質量%以下,更佳4.5質量%
以下,進一步較佳4.0質量%以下,進一步更佳3.5質量%以下。
<17>如<1>至<16>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分b之含量較佳為0.3質量%以上且5.0質量%以下,更佳0.5質量%以上且4.5質量%以下,進一步較佳1.0質量%以上且4.0質量%以下,進一步更佳1.0質量%以上且3.5質量%以下。
<18>如<1>至<17>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,工序(3)中,洗淨劑C中之成分c為選自咪唑、甲基咪唑、經碳原子數11之烷基取代之咪唑、甲基乙基咪唑及苯基咪唑中之至少1者。
<19>如<1>至<18>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分c之含量為0.005質量%以上,較佳0.01質量%以上,更佳0.05質量%以上。
<20>如<1>至<19>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分c之含量為4.0質量%以下,較佳3.5質量%以下,更佳3.0質量%以下,進一步較佳2.0質量%以下。
<21>如<1>至<20>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分c之含量為0.005質量%以上且4.0質量%以下,較佳0.01質量%以上且3.5質量%以下,更佳0.01質量%以上且3.0質量%以下,進一步較佳0.05質量%以上且2.0質量%以下。
<22>如<1>至<21>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之水之含量較佳為5.0質量%以上,更佳5.5質量%以上,進一步較佳6.5質量%以上。
<23>如<1>至<22>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之水之含量較佳為12.0質量%以下,更佳11.0質量%以下,進一步較佳10.0質量%以下。
<24>如<1>至<23>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之水之含量較佳為5.0質量%以上12.0質量%以下,更
佳5.5質量%以上且11.0質量%以下,進一步較佳6.5質量%以上且10.0質量%以下。
<25>如<1>至<24>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,工序(3)中,洗淨劑C進而含有選自具有碳原子數1~6之烷基之苯磺酸及其鹽中之至少1者(成分d)。
<26>如<25>所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分d之含量較佳為0.3質量%以上且5.0質量%以下。
<27>如<25>或<26>所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分d之含量較佳為0.4質量%以上,更佳0.5質量%以上。
<28>如<25>至<27>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分d之含量較佳為4.5質量%以下,更佳4.0質量%以下,進一步較佳3.0質量%以下。
<29>如<1>至<28>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,表示洗淨劑C中之成分a、b及c之質量比之成分a/成分b/成分c較佳為90~98/0.5~4/0.05~4。
<30>如<1>至<29>中任一項所述之電路基板之製造方法,其中,工序(4)中之焊劑固化使用焊劑助焊劑,該助焊劑為水溶性助焊劑。
<31>一種搭載電子零件之電路基板之製造方法,其包括在電路基板上搭載至少1個電子零件的工序,所述電路基板中之至少1者為由<1>至<30>中任一項所述之製造方法製造的電路基板。
<32>一種助焊劑用洗淨劑組合物,其含有:作為二醇醚之成分a、作為烷醇胺之成分b及0.005質量%以上且4.0質量%以下之下述通式(I)所示之作為咪唑化合物的成分c。
【化8】
(式(I)中,R1、R2及R3分別表示選自氫原子及碳原子數1~22之烴基中之至少1者。)
<33>如<32>所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,成分a為下述通式(II)所示之化合物。
【化9】R-O-(CH2CH2O)n-H (II)
(式(II)中,R表示碳原子數3~8之烴基,n表示2或3。)
<34>如<32>或<33>所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,助焊劑用洗淨劑組合物中之成分a之含量較佳為80.0質量%以上,更佳85.0質量%以上,進一步較佳85.5質量%以上,更進一步較佳86.4質量%以上。
<35>如<32>至<34>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,助焊劑用洗淨劑組合物中之成分a之含量較佳為90.0質量%以下,更佳89.0質量%以下,進一步較佳88.5質量%以下。
<36>如<32>至<35>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,助焊劑用洗淨劑組合物中之成分a之含量較佳為85.0質量%以上且89.0質量%以下,更佳85.5質量%以上且89.0質量%以下,進一步較佳86.4質量%以上且88.5質量%以下。
<37>如<32>至<36>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,成分a包含二乙二醇單丁基醚,二乙二醇單丁基醚在成分a中之含量較佳為50.0質量%以上,更佳60.0質量%以上,進一步較佳70.0質量%以上,更進一步較佳80.0質量%以上。
<38>如<32>至<37>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,成分a包含二乙二醇單丁基醚,二乙二醇單丁基醚在成分a中之含量較佳為98.0質量%以下,更佳95.0質量%以下。
<39>如<32>至<38>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,成分a包含二乙二醇單丁基醚,二乙二醇單丁基醚在助焊劑用洗淨劑組合物中之含量較佳為50.0質量%以上,更佳60.0質量%以上,進一步較佳70.0質量%以上,更進一步較佳75.0質量%以上。
<40>如<32>至<39>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,成分a包含二乙二醇單丁基醚,二乙二醇單丁基醚在助焊劑用洗淨劑組合物中之含量較佳為90.0質量%以下,更佳88.0質量%以下,進一步較佳85.0質量%以下。
<41>如<32>至<40>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,二乙二醇單丁基醚以外的二醇醚在成分a中之含量較佳為50.0質量%以下,更佳40.0質量%以下,進一步較佳30.0質量%以下,更進一步較佳20.0質量%以下。
<42>如<32>至<41>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,二乙二醇單丁基醚以外的二醇醚在助焊劑用洗淨劑組合物中之含量較佳為1.0質量%以上,更佳3.0質量%以上,進一步較佳4.0質量%以上。
<43>如<32>至<42>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,二乙二醇單丁基醚以外的二醇醚在助焊劑用洗淨劑組合物中之含量較佳為40質量%以下,更佳30.0質量%以下,進一步較佳16.0質量%以下。
<44>如<32>至<43>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,成分b為下述通式(III)所示之化合物。
【化10】
(式(III)中,R4表示選自氫原子、甲基、乙基及胺基乙基中之至少1者,R5表示選自氫原子、羥基乙基、羥基丙基、甲基及乙基中之至少1者,R6表示選自羥基乙基及羥基丙基中之至少1者。)
<45>如<32>至<44>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,助焊劑用洗淨劑組合物中之成分b之含量較佳為0.3質量%以上,更佳0.5質量%以上,進一步較佳1.0質量%以上。
<46>如<32>至<45>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,助焊劑用洗淨劑組合物中之成分b之含量較佳為5.0質量%以下,更佳4.5質量%以下,進一步較佳4.0質量%以下,進一步更佳3.5質量%以下。
<47>如<32>至<46>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,助焊劑用洗淨劑組合物中之成分b之含量較佳為0.3質量%以上且5.0質量%以下,更佳0.5質量%以上且4.5質量%以下,進一步較佳1.0質量%以上且4.0質量%以下,進一步更佳1.0質量%以上且3.5質量%以下。
<48>如<32>至<47>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,成分c為選自咪唑、甲基咪唑、經碳原子數11之烷基取代之咪唑、甲基乙基咪唑及苯基咪唑中之至少1者。
<49>如<32>至<48>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,助焊劑用洗淨劑組合物中之成分c之含量為0.005質量%以上,較佳0.01質量%以上,更佳0.05質量%以上。
<50>如<32>至<49>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其
中,助焊劑用洗淨劑組合物中之成分c之含量為4.0質量%以下,較佳3.5質量%以下,更佳3.0質量%以下,進一步較佳2.0質量%以下。
<51>如<32>至<50>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,助焊劑用洗淨劑組合物中之成分c之含量為0.005質量%以上且4.0質量%以下,較佳0.01質量%以上且3.5質量%以下,更佳0.01質量%以上且3.0質量%以下,進一步較佳0.05質量%以上且2.0質量%以下。
<52>如<32>至<51>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其進而含有水,助焊劑用洗淨劑組合物中之水之含量較佳為5.0質量%以上,更佳5.5質量%以上,進一步較佳6.5質量%以上。
<53>如<32>至<52>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其進而含有水,助焊劑用洗淨劑組合物中之水之含量較佳為12.0質量%以下,更佳11.0質量%以下,進一步較佳10.0質量%以下。
<54>如<32>至<53>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,助焊劑用洗淨劑組合物中之水之含量較佳為5.0質量%以上且12.0質量%以下,更佳5.5質量%以上且11.0質量%以下,進一步較佳6.5質量%以上且10.0質量%以下。
<55>如<32>至<54>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其進而含有作為選自具有碳原子數1~6之烷基之苯磺酸及其鹽中之至少1者之成分d。
<56>如<55>所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,助焊劑用洗淨劑組合物中之成分d之含量較佳為0.3質量%以上且5.0質量%以下。
<57>如<55>或<56>所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,助焊劑用洗淨劑組合物中之成分d之含量較佳為0.4質量%以上,更佳0.5質量%以上。
<58>如<55>至<57>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,助焊劑用洗淨劑組合物中之成分d之含量較佳為4.5質量%以下,
更佳4.0質量%以下,進一步較佳3.0質量%以下。
<59>如<32>至<58>中任一項所述之助焊劑用洗淨劑組合物,其中,表示成分a、b及c之質量比之成分a/成分b/成分c較佳為90~98/0.5~4/0.05~4。
1.基板之預助焊劑處理
以下述工序及條件,使用金屬處理劑A對試驗基板之電極實施預助焊劑處理。
〔試驗基板〕
作為試驗基板,使用圖2所示之電路基板1。電路基板1為在一個主面上具備第1區域A之銅電極2、第2區域B之銅電極3及佈線4之基板。第1區域A之電極2中,Land為0.36mm,間距為1.0mm。
〔工序(1):預助焊劑處理〕
以包括下述工序(a)~工序(d)之次序實施預助焊劑處理。
(a)脫脂工序
在20~30℃下,將試驗基板在脫脂液(四國化成工業公司製,商品名:Tuff Cleaner W40G)中浸漬30秒後,取出基板,水洗1分鐘。
(b)軟蝕刻工序
在30℃下,將上述基板在軟蝕刻液(四國化成工業公司製,商品名:Tuff Cleaner GB-1400,硫酸-過氧化氫系型)中浸漬30秒後,取出基板,水洗1分鐘。
(c)酸清洗工序
在20~30℃下,將上述基板在酸清洗液(5%硫酸水溶液)中浸漬30秒後,取出,水洗1分鐘。然後,用氣刀進行基板之水切。
(d)預助焊劑處理工序
在40℃下,將上述基板在含有咪唑化合物之金屬處理劑A(水溶
性預助焊劑,四國化成工業公司製,商品名:GLICOAT-SMD F2(LX)PK)中浸漬30~90秒後,取出基板,水洗1分鐘。然後,用氣刀進行基板之水切後,在100℃乾燥1分鐘。在銅表面上形成厚度約0.1~0.3μm之化成被膜。
使用如上所述地進行利用水溶性預助焊劑形成化成被膜之處理的試驗基板(以下稱為「預助焊劑處理後之試驗基板」),進行以下試驗。
2.使用清洗用助焊劑之焊劑凸點的形成及清洗
〔工序(2):第1區域A中之焊劑凸點之形成〕
利用鏤空掩模,以100μm厚度對預助焊劑處理後之試驗基板之第1區域A之電極2之銅焊盤印刷清洗用助焊劑B(千住金屬工業公司製,商品名:Deltalux MB-T100),並在助焊劑印刷部位搭載Sn-3Ag-0.5Cu(各數值為質量%)組成之300μm的焊劑球,使用回流焊爐,在升溫速度2.5℃/sec、峰值溫度250℃之條件下進行回流焊(氧濃度為100ppm)。
〔洗淨劑C之製備〕
將下述表1所示之二醇醚(成分a)、烷醇胺(成分b)、咪唑化合物(成分c)、水以及根據需要之烷基苯磺酸及/或其鹽(成分d)以及其他成分以達到表1所示之含量的方式進行混合,製備洗淨劑C(實施例1~17及比較例1~8)。
〔工序(3):助焊劑B殘渣之清洗〕
以下述條件清洗回流焊後之焊劑凸點,並確認助焊劑清洗性。其結果如表1所示。
清洗方法:浸漬於洗淨劑C中→預沖洗→沖洗→最後沖洗→空氣吹掃→乾燥→判定
液溫度=全部60℃
物理力=全部超音波,40kHz、400W
清洗時間=各工序1min生產產距(tact)
空氣吹掃=0.3MPa、N2、25℃、15sec
清洗性之判定中,使用Keyence株式會社製的DIGITAL MICROSCOPE VHX-2000,以200倍觀察清洗前附著有助焊劑殘渣之周邊的面積,藉由基於附屬之顏色識別之面積計算模式求出清洗前及清洗後之助焊劑殘渣的面積,算出助焊劑殘渣清洗率。
〔判定基準〕
A:完全清洗(清洗率100%)
B:清洗率98%~小於100%
C:清洗率95%~小於98%
D:清洗率小於95%
3.第2區域B之銅電極3之清洗後的變色性
在剛結束上述清洗後、且在175℃下大氣烘烤6小時(熱處理)後以目視分別判定上述2之清洗後的基板上未形成焊劑凸點之第2區域B之銅電極3的變色。其結果如表1所示。
〔判定基準〕
A:無顏色不均,無變色。
B:無顏色不均,看到變色。
C:看到變色,一部分褐化。
D:全部褐化。
4.第2區域B之銅電極3之焊劑的潤濕性
〔工序(4):第2區域B中之焊劑凸點之形成〕
利用鏤空掩模,以100μm厚度對上述2之清洗後的基板上未形成焊劑凸點之第2區域B之銅電極3印刷水溶性助焊劑(助焊劑D),並在助焊劑印刷部位搭載Sn-3Ag-0.5Cu組成之300μm的焊劑球,使用回流焊
爐,在升溫速度2.5℃/sec、峰值溫度250℃之條件下進行回流焊。此時,回流焊爐內之氧濃度為100ppm。
作為水溶性助焊劑(助焊劑D),使用日本特開2000-42786號公報之實施例6中使用之水溶性助焊劑(月桂酸聚甘油酯:99重量%,癸二酸:1重量%)。作為水溶性助焊劑,亦可使用市售之水溶性助焊劑(千住金屬工業公司製,商品名:Sparkle Flux WF-6317)。
〔潤濕性之判定〕
使用Keyence株式會社製之DIGITAL MICROSCOPE VHX-500,測定(N=12)回流焊後之焊劑擴展之縱橫的長度,與比較例3之情況相比較地算出擴展面積之下降率,按照下述基準進行判定。其結果如表1所示。
〔判定基準〕
A:擴展面積相同~小於1%之下降
B:擴展面積為1%~小於3%之下降
C:擴展面積為3%~小於5%之下降
D:擴展面積下降5%以上
如表1所示,在使用實施例1~17之洗淨劑C之情況下,與比較例1~8相比,能夠顯著地抑制未形成焊劑凸點之第2區域B之電極3在熱處理後的變色。另外,在使用實施例1~5、7、8及10~17之洗淨劑C之情況下,與實施例6及9相比,焊劑之潤濕性提高。半導體封裝基板之製造中,有時將包括助焊劑之印刷/塗佈、用於形成焊劑凸點之加熱及用於除去殘留的助焊劑之清洗之循環重複多次,在此情況下,可說,後續的焊劑凸點形成時之焊劑之潤濕性會更進一步對連接可靠性造成影響。
Claims (18)
- 一種固化焊劑之電路基板之製造方法,其包括下述工序(1)~(4),(1)用含有咪唑化合物之金屬處理劑A,對在支持基材之第1區域及第2區域具有用於形成電路之電極之電路基板之至少第1區域之電極進行處理的工序;(2)在工序(1)中得到之電路基板之第1區域之電極塗佈助焊劑B並配置焊劑後,將電路基板加熱至焊劑之液相線溫度以上之溫度而將焊劑熔融,並使焊劑固化於第1區域之電極的工序;(3)使用含有作為二醇醚之成分a、下述通式(III)所示之作為烷醇胺之成分b、及0.005質量%以上且4.0質量%以下之下述通式(I)所示之作為咪唑化合物的成分c之洗淨劑C,清洗工序(2)中得到之電路基板之助焊劑殘渣的工序,
- 一種固化焊劑之電路基板之製造方法,其包括下述工序(1)~(4),(1)用含有咪唑化合物之金屬處理劑A,對在支持基材之第1區域及第2區域具有用於形成電路之電極之電路基板之至少第1區域之電極進行處理的工序;(2)在工序(1)中得到之電路基板之第1區域之電極塗佈助焊劑B並配置焊劑後,將電路基板加熱至焊劑之液相線溫度以上之溫度而將焊劑熔融,並使焊劑固化於第1區域之電極的工序;(3)使用含有作為二醇醚之成分a、作為烷醇胺之成分b、0.005質量%以上且4.0質量%以下之下述通式(I)所示之作為咪唑化合物的成分c、及作為選自具有碳原子數1~6之烷基之苯磺酸及其鹽中之至少1者的成分d之洗淨劑C,清洗工序(2)中得到之電路基板之助焊劑殘渣的工序,
- 如請求項2之電路基板之製造方法,其中,工序(3)中,洗淨劑C中之成分b為下述通式(III)所示之化合 物,
- 如請求項1或2之電路基板之製造方法,其中,工序(2)中,助焊劑B為清洗用助焊劑。
- 如請求項1或2之電路基板之製造方法,其中,工序(3)中,洗淨劑C中之成分a為下述通式(II)所示之化合物,
- 如請求項1或2之電路基板之製造方法,其中,工序(3)中,洗淨劑C中之成分c為選自咪唑、甲基咪唑、經碳原子數11之烷基取代之咪唑、甲基乙基咪唑及苯基咪唑中之至少1者。
- 如請求項1或2之電路基板之製造方法,其中,電極之金屬為銅或銅合金。
- 如請求項1或2之電路基板之製造方法,其中,表示洗淨劑C中之成分a、b及c之質量比的成分a/成分b/成分c為90~98/0.5~4/0.05~4,成分a、成分b、成分c之合計為100.0。
- 如請求項1或2之電路基板之製造方法,其中, 洗淨劑C中之成分a之含量為85.0質量%以上且89.0質量%以下。
- 如請求項1或2之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分b之含量為0.3質量%以上且5.0質量%以下。
- 如請求項2之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C中之成分d之含量為0.3質量%以上且5.0質量%以下。
- 如請求項1或2之電路基板之製造方法,其中,洗淨劑C含有水,洗淨劑C中之水之含量為5.0質量%以上且12.0質量%以下。
- 如請求項1或2之電路基板之製造方法,其中,金屬處理劑A中之咪唑化合物之含量為0.01質量%以上且10質量%以下。
- 如請求項1或2之電路基板之製造方法,其中,工序(1)中,以1秒~10分鐘之接觸時間使液溫10~70℃之金屬處理劑A與電路基板之電極接觸。
- 如請求項1或2之電路基板之製造方法,其中,工序(4)中之焊劑固化使用助焊劑,該助焊劑為水溶性助焊劑。
- 如請求項1或2之電路基板之製造方法,其進而包括:用洗淨劑E清洗工序(4)中得到之電路基板的工序。
- 一種搭載電子零件之電路基板之製造方法,其包括在電路基板上搭載至少1個電子零件之工序,所述電路基板中之至少1者為由請求項1至16中任一項之製造方法製造的電路基板。
- 一種助焊劑用洗淨劑組合物,其含有:作為二醇醚之成分a、作為烷醇胺之成分b及0.005質量%以上 且4.0質量%以下的下述通式(I)所示之作為咪唑化合物的成分c,
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