JPH1072682A - 錫および錫合金の剥離液 - Google Patents

錫および錫合金の剥離液

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JPH1072682A
JPH1072682A JP23046396A JP23046396A JPH1072682A JP H1072682 A JPH1072682 A JP H1072682A JP 23046396 A JP23046396 A JP 23046396A JP 23046396 A JP23046396 A JP 23046396A JP H1072682 A JPH1072682 A JP H1072682A
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JP
Japan
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compound
tin
stripping
nickel
cobalt
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JP23046396A
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Daisaku Akiyama
大作 秋山
Noriko Yaguma
紀子 矢熊
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    • 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
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/44—Compositions for etching metallic material from a metallic material substrate of different composition
    • 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
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 剥離作業の進行に伴う剥離速度の低下を抑制
することができる錫または錫合金の剥離液を提供する。 【解決手段】 硝酸150〜300g/リットル、鉄イ
オン5〜25g/リットル、塩素イオン2〜20g/リ
ットルを含有し、更にヨウ素化合物、コバルト化合物、
ニッケル化合物および亜鉛化合物の少なくとも一種を特
定量含有する水溶液からなる剥離液。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は銅基質上の錫および
錫合金の剥離に有用な剥離液に関する。さらに詳しく
は、プリント基板の製造において、銅基質のエッチング
レジストとして形成されている錫や錫合金(例えばはん
だと呼ばれている錫鉛合金)の剥離に有用な剥離液に関
する。
【0002】
【従来の技術】プリント基板の製造法の一つにはんだ剥
離法がある。この方法は、銅張積層板の銅基質上にあら
かじめ決められたパターンではんだめっきし、このはん
だのパターンをエッチングレジストとして銅基質をエッ
チングして、銅のパターンを形成した後、はんだを剥離
する方法である。この方法に用いられる剥離液として
は、硝酸および鉄イオンを主成分とする剥離液、過酸化
水素およびフッ素化合物を主成分とする剥離液、無機酸
およびニトロ置換芳香族化合物を主成分とする剥離液等
が知られているが、毒性の強いフッ素化合物を使用しな
い、銅基質上への錫の再析出が少ない等の点から、硝酸
および鉄イオンを主成分とする剥離液の使用が増加して
きている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記硝酸および鉄イオ
ンを主成分とするはんだ剥離液を含め、一般にはんだ剥
離液は剥離作業の進行によって液中のはんだ溶解量が増
えてくると、はんだ剥離速度が低下するという問題があ
る。この剥離速度の低下を抑制することができれば、液
の寿命を延ばすことができ、作業性およびコスト的にき
わめて有益である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は前記のごとき
問題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、硝酸、鉄
イオンおよび塩素イオンを含有する剥離液に、ヨウ素化
合物、コバルト化合物、ニッケル化合物および亜鉛化合
物のうちの少なくとも一種を添加することにより、剥離
速度の低下を抑え得ることを見出し、本発明に到達し
た。
【0005】すなわち、本発明は、 錫および錫合金を銅基質から剥離するための剥離液で
あって、硝酸150〜300g/リットル、鉄イオン5
〜25g/リットル、塩素イオン2〜20g/リットル
およびヨウ素化合物をヨウ素濃度として10〜500p
pm含有する水溶液からなる剥離液、 硝酸150〜300g/リットル、鉄イオン5〜25
g/リットル、塩素イオン2〜20g/リットル、なら
びにコバルト化合物、ニッケル化合物および亜鉛化合物
のうちの少なくとも一種をコバルト、ニッケルおよび亜
鉛の合計の濃度として0.1〜5g/リットル含有する
水溶液からなる剥離液、ならびに 硝酸150〜300g/リットル、鉄イオン5〜25
g/リットル、塩素イオン2〜20g/リットル、ヨウ
素化合物をヨウ素濃度として10〜500ppm、なら
びにコバルト化合物、ニッケル化合物および亜鉛化合物
のうちの少なくとも一種をコバルト、ニッケル、亜鉛の
合計の濃度として0.1〜50g/リットル含有する水
溶液からなる剥離液、に関する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の剥離液における硝酸の濃
度は150〜300g/リットル、好ましくは230〜
270g/リットルである。前記濃度が150g/リッ
トル未満では錫および錫合金に対する溶解力が小さす
ぎ、300g/リットルを越えると前記溶解作用が激し
くなり平滑な銅表面が得られなくなる。
【0007】鉄イオンの濃度は5〜25g/リットル、
好ましくは10〜17g/リットルである。前記濃度が
5g/リットル未満では錫および錫合金に対する溶解力
が小さすぎ、25g/リットルを越えると前記溶解作用
が激しくなって平滑な銅表面が得られなくなったり、銅
表面が変色したりする。前記鉄イオンは、通常塩化第2
鉄、硝酸第2鉄等の第2鉄塩、金属鉄等として配合され
る。
【0008】塩素イオンの濃度は2〜20g/リット
ル、好ましくは5〜10g/リットルである。前記濃度
が2g/リットル未満では錫と銅との界面に存在する錫
銅合金層の剥離速度が遅すぎ、20g/リットルを越え
ると銅の侵食が大きくなる。前記塩素イオンは、通常、
塩酸、塩化第2鉄、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩
化アンモニウム、塩化コバルト、塩化ニッケル、塩化亜
鉛等の塩化物や、塩素酸類およびそれらの塩等、剥離液
中で塩素イオンを遊離し得る化合物として配合される。
【0009】本発明の剥離液にヨウ素化合物を配合する
場合のヨウ素濃度は、10〜500ppm、好ましくは
70〜150ppmである。ヨウ素は、はんだ剥離速度
の低下を抑制し、さらに銅基質の侵食の抑制に著しい効
果を有する。前記濃度が10ppm未満では、はんだ剥
離速度の低下や銅基質の侵食を抑える効果が小さく、5
00ppmを越えるとプリント基板の基材に使用されて
いるエポキシ樹脂が着色される場合がある。前記ヨウ素
化合物としては、剥離液中でヨウ素またはヨウ素イオン
を遊離し得る化合物であれば特に限定することなく使用
することができ、その具体例としては、例えばヨウ化ナ
トリウム、ヨウ化アンモニウム、ヨウ化カリウム等のヨ
ウ化物、ヨウ素酸やその塩、過ヨウ素酸やその塩等があ
げられる。前記ヨウ素化合物のうちでは、ヨウ素酸およ
びその塩が剥離液の保存安定性の点から好ましい。
【0010】本発明の剥離液にコバルト化合物、ニッケ
ル化合物および亜鉛化合物のうちの少なくとも1種を配
合する場合のコバルト、ニッケルおよび亜鉛の濃度は、
0.1〜50g/リットル、好ましくは1〜10g/リ
ットルである。前記濃度が0.1g/リットル未満で
は、はんだ剥離速度の低下を抑制する効果が小さく、5
0g/リットルを越えても配合量の増加に見合う効果の
向上が得られず、コスト的に不利になる。
【0011】前記コバルト化合物としては、例えば硝酸
コバルト、塩化コバルト、ヨウ化コバルト、エチレンジ
アミンテトラ酢酸コバルト等、コバルト塩や水溶性のコ
バルト配位化合物であれば特に限定することなく使用す
ることができる。前記ニッケル化合物としては、例えば
硝酸ニッケル、塩化ニッケル、ヨウ化ニッケル、エチレ
ンジアミンテトラ酢酸ニッケル等、ニッケル塩や水溶性
のニッケル配位化合物であれば特に限定することなく使
用することができる。前記亜鉛化合物としては、例えば
硝酸亜鉛、塩化亜鉛、ヨウ化亜鉛、エチレンジアミンテ
トラ酢酸亜鉛等、亜鉛塩や水溶性の亜鉛配位化合物であ
れば特に限定することなく使用することができる。な
お、ヨウ化コバルト、ヨウ化ニッケルおよびヨウ化亜鉛
は、各々ヨウ素濃度が500ppmを越えないように添
加される。従って、他のコバルト化合物、ニッケル化合
物、亜鉛化合物が併用される。
【0012】本発明の剥離液には、ヨウ素化合物と、コ
バルト化合物、ニッケル化合物および亜鉛化合物のうち
の少なくとも1種とを併用することが特に好ましい。
【0013】本発明の剥離液には、インヒビター、スラ
ッジ防止剤など、その他の成分を含有させてもよい。
【0014】前記インヒビターははんだ剥離後の銅表面
の防錆、変色防止等のために添加される成分であり、好
ましいものとしては、例えばベンゾトリアゾール、ベン
ゾイミダゾール、イミダゾール、それらの誘導体や、プ
ロピレングリコール、エチレンジアミン、ジエチレング
リコール、ビスフェノールA、それらのエチレンオキシ
ド付加物またはエチレンオキシド・プロピレンオキシド
付加物、好ましくは末端がプロピレンオキシドであるエ
チレンオキシド・プロピレンオキシド付加物や、エチレ
ンオキシド・プロピレンオキシド共重合体等があげられ
る。インヒビターの含有量は0.5〜20g/リットル
であるのが好ましい。
【0015】前記スラッジ防止剤は、錫や錫合金の剥離
作業を長時間にわたって行なう場合に生じる白色沈殿物
の発生を押さえるための成分であり、好ましいものとし
てはクエン酸、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウ
ム、クエン酸アンモニウム、グルタミン酸ソーダ、L−
アルギニン塩酸塩等があげられる。スラッジ防止剤の含
有量は5〜80g/リットルであるのが好ましい。
【0016】本発明の剥離液の調製方法に特に限定はな
く、配合成分を水、好ましくはイオン交換水に溶解させ
ればよい。また、本発明の剥離液の使用方法にも特に限
定はなく、被処理材に剥離液をスプレーしたり、被処理
材を剥離液中に浸漬したりすればよい。
【0017】(実施例1〜11および比較例1〜2)絶
縁体に銅箔を張り、さらに銅箔上にSn/Pbの重量比
が6/4のはんだを電気めっきしたプリント基板用の基
材(縦4cm、幅4cm)に、表1〜3に示す組成の剥
離液(A液)を、液温30℃、スプレー圧1kgf/c
m2 の条件でスプレーしてはんだを剥離し、次式により
剥離速度を算出した。結果を表1〜3に示す。
【0018】
【数1】
【0019】次に、剥離作業の進行に伴う剥離液のはん
だ剥離速度の低下度合を調べるために、前記A液にそれ
ぞれはんだを150g/リットル溶解させた液(B液)
を調製し、このB液を用いて上記と同様の方法によりは
んだ剥離速度を調べた。結果を表1〜3に示す。また、
銅基質の侵食を評価するため、絶縁体に胴箔を張っただ
けのものに、前記A液を上記の条件でスプレーし、銅溶
解速度を算出した。結果を表1〜3に示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【表3】
【0023】表1〜3に示される結果から、本発明の剥
離液は、はんだ剥離速度の低下率が比較例1および2の
剥離液に比べていずれも約15%以上抑制されているこ
とがわかる。特にヨウ素化合物と亜鉛化合物、ニッケル
化合物またはコバルト化合物とを併用した実施例5〜7
および10〜11の剥離液では、はんだ剥離速度の低下率が
比較例1および2の剥離液に比べていずれも約25%以
上抑制され、さらに銅の侵食も著しく抑えられているこ
とがわかる。
【0024】
【発明の効果】本発明の剥離液は、従来の剥離液に比べ
てはんだ剥離速度の低下が少ないため、長期にわたって
使用することができ、作業性、コスト的にきわめて有益
な剥離液である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硝酸150〜300g/リットル、鉄イ
    オン5〜25g/リットル、塩素イオン2〜20g/リ
    ットルおよびヨウ素化合物をヨウ素濃度として10〜5
    00ppm含有する水溶液からなる錫および錫合金を銅
    基質から剥離するための剥離液。
  2. 【請求項2】 硝酸150〜300g/リットル、鉄イ
    オン5〜25g/リットル、塩素イオン2〜20g/リ
    ットル、ならびにコバルト化合物、ニッケル化合物およ
    び亜鉛化合物のうちの少なくとも一種をコバルト、ニッ
    ケルおよび亜鉛の合計の濃度として0.1〜50g/リ
    ットル含有する水溶液からなる錫および錫合金を銅基質
    から剥離するための剥離液。
  3. 【請求項3】 硝酸150〜300g/リットル、鉄イ
    オン5〜25g/リットル、塩素イオン2〜20g/リ
    ットル、ヨウ素化合物をヨウ素濃度として10〜500
    ppm、ならびにコバルト化合物、ニッケル化合物およ
    び亜鉛化合物のうちの少なくとも一種をコバルト、ニッ
    ケル、亜鉛の合計の濃度として0.1〜50g/リット
    ル含有する水溶液からなる錫および錫合金を銅基質から
    剥離するための剥離液。
  4. 【請求項4】 ヨウ素化合物が、ヨウ素酸またはヨウ素
    酸塩である請求項1または3記載の剥離液。
JP23046396A 1996-08-30 1996-08-30 錫および錫合金の剥離液 Pending JPH1072682A (ja)

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