铜或铜合金的表面处理剂的制作方法

专利2025-02-28  32


本发明涉及用于印刷布线板的铜或铜合金的表面处理剂。


背景技术:

1、最近,作为印刷布线板的安装方法,广泛采用提高了安装密度的表面安装。这样的表面安装方法分为利用焊膏将芯片部件接合的双面表面安装、以及芯片部件的利用焊膏的表面安装和分立部件的通孔安装相结合的混合安装等。在任一种安装方法中,印刷布线板都进行多次焊接,因此每次都暴露在高温下而受到严酷的热历程。

2、其结果,构成印刷布线板的电路部的铜或铜合金(以下,有时简称为铜)的表面由于被加热而促进氧化覆膜的形成,因此不能良好地保持该电路部表面的焊接性。

3、为了保护这样的印刷布线板的铜电路部不被空气、热氧化,广泛进行使用表面处理剂(预焊剂)而在铜电路部表面上形成化学生成覆膜的处理。对于由表面处理剂形成的被称为osp (organic solderability preservative:有机可焊性保护)膜的化学生成覆膜,要求即使在铜电路部受到多次热历程后化学生成覆膜也不会改性(劣化)而保护铜电路部,由此良好地保持焊接性。

4、另一方面,以往在将电子部件接合到印刷布线板等上时,广泛使用锡-铅合金的共晶焊料,但是近年来担心该焊料合金中所含的铅(pb)对人体的有害性,要求使用不含铅的焊料。

5、为此,研究了各种无铅焊料,例如提出了以锡(sn)为基础金属并且添加银(ag)、锌(zn)、铋(bi)、铟(in)、锑(sb)、钴(co)、锰(mn)、镍(ni)、铜(cu)等金属而得到的无铅焊料。

6、但是,以往的sn-pb类共晶焊料对在接合母材中使用的金属、特别是铜的表面的润湿性优异,牢固地接合在铜上,因此对于铜构件间的接合性能够得到高可靠性。

7、与此相对,与以往的sn-pb类共晶焊料相比,无铅焊料对铜的表面的润湿性差,因此焊接性差,产生空隙等接合不良,接合强度也低。

8、因此,在使用无铅焊料时,要求选择焊接性更好的焊料合金和适合于无铅焊料的焊剂,对于用于防止铜表面的氧化而使用的表面处理剂,也要求具有改善无铅焊料的润湿性、使焊接性良好的功能。

9、另外,许多无铅焊料的熔点高,并且焊接温度比以往的sn-pb类共晶焊料高约20℃~约50℃,因此对于该表面处理剂,也希望形成具有优异的耐热性的化学生成覆膜。

10、在这样的表面处理剂中使用咪唑化合物作为有效成分,进行了各种研究。例如,在专利文献1、2中提出了含有具有特定取代基的咪唑化合物的铜或铜合金的表面处理剂。

11、现有技术文献

12、专利文献

13、专利文献1:日本特开2012-241251号公报

14、专利文献2:日本特开2013-1977号公报


技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、为了提高电子设备的性能,要求保持电子部件对印刷布线板的良好的焊接性,特别是在使用无铅焊料的情况下,为了防止铜表面的氧化,要求进一步改善表面处理剂。

3、因此,本发明的课题在于,提供一种在铜表面上形成的化学生成覆膜的耐热性优异并且在进行焊接时能够得到良好的焊接性的表面处理剂。

4、用于解决课题的手段

5、本发明人为了解决上述课题而反复进行了深入研究,结果发现,通过利用使用特定结构的咪唑化合物或苯并咪唑化合物、并且还含有特定结构的三唑化合物作为助剂的表面处理剂对具有铜电路部的印刷布线板进行处理,能够解决上述课题,从而完成了本发明。

6、即,本发明如以下的[1]~[6]所述。

7、[1]一种铜或铜合金的表面处理剂,其中,所述表面处理剂含有

8、由下述化学式(i)表示的咪唑化合物或由下述化学式(ii)表示的苯并咪唑化合物、以及

9、由下述化学式(iii)表示的三唑化合物。

10、

11、(式(i)中,

12、r1表示氢原子、碳原子数为1~18的直链状或支链状的烷基、环烷基、可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的萘基、可以具有取代基的苄基、萘甲基、-ch-(ph)2、-(ch2)k-ph、噻吩基、噻吩基甲基、呋喃基或吡啶基,在此,ph表示可以具有取代基的苯基,k表示2~5的整数。

13、r2相同或不同,表示氢原子、碳原子数为1~18的直链状或支链状的烷基、环烷基、可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的萘基、噻吩基或呋喃基。但是,r2同时为氢原子的情况除外。)

14、

15、(式(ii)中,

16、r3表示碳原子数为1~18的直链状或支链状的烷基、-(ch2)m-ph、-(ch2)m-np或由下式(1)表示的基团,ph表示可以具有取代基的苯基,np表示可以具有取代基的萘基,m表示1~5的整数。

17、

18、(式(1)中,m表示1~5的整数。)

19、r4相同或不同,表示氢原子、碳原子数为1~18的直链状或支链状的烷基、硝基或卤原子。)

20、

21、(式(iii)中,

22、r5和r6相同或不同,表示氢原子、碳原子数为1~18的直链状或支链状的烷基、氨基、可以具有取代基的苯基、可以具有取代基的苄基、萘基、吡啶基或由下式(2)表示的基团。但是,r5和r6同时为由下式(2)表示的基团的情况除外。

23、

24、(式(2)中,t表示0~12的整数。)

25、r7表示氢原子、苄基或-(ch2)n-cooh,n表示1~5的整数。)

26、[2]如所述[1]记载的铜或铜合金的表面处理剂,其中,所述表面处理剂还含有卤化物离子。

27、[3]如所述[2]记载的铜或铜合金的表面处理剂,其中,所述卤化物离子为氯化物离子。

28、[4]如所述[1]~[3]中任一项记载的铜或铜合金的表面处理剂,其中,所述表面处理剂还含有锌离子。

29、[5]如所述[1]~[4]中任一项记载的铜或铜合金的表面处理剂,其中,相对于由所述化学式(i)表示的咪唑化合物或由所述化学式(ii)表示的苯并咪唑化合物,以0.005~3.0的摩尔比含有由所述化学式(iii)表示的三唑化合物。

30、[6]如所述[1]~[5]中任一项记载的铜或铜合金的表面处理剂,其中,所述表面处理剂的ph为2~5。

31、发明效果

32、本发明的铜或铜合金的表面处理剂能够在构成印刷布线板的电路部等的铜或铜合金的表面上形成耐热性优异的化学生成覆膜,并且能够飞跃性地提高焊料对该表面的润湿性,从而使焊接性良好。



技术特征:

1.一种铜或铜合金的表面处理剂,其中,所述表面处理剂含有:

2.如权利要求1所述的铜或铜合金的表面处理剂,其中,所述表面处理剂还含有卤化物离子。

3.如权利要求2所述的铜或铜合金的表面处理剂,其中,所述卤化物离子为氯化物离子。

4.如权利要求1~3中任一项所述的铜或铜合金的表面处理剂,其中,所述表面处理剂还含有锌离子。

5.如权利要求1~4中任一项所述的铜或铜合金的表面处理剂,其中,相对于由所述化学式(i)表示的咪唑化合物或由所述化学式(ii)表示的苯并咪唑化合物,以0.005~3.0的摩尔比含有由所述化学式(iii)表示的三唑化合物。

6.如权利要求1~5中任一项所述的铜或铜合金的表面处理剂,其中,所述表面处理剂的ph为2~5。


技术总结
本发明的课题在于提供一种在铜表面上形成的化学生成覆膜的耐热性优异、并且在进行焊接时能够得到良好的焊接性的表面处理剂。本发明的铜或铜合金的表面处理剂含有由化学式(I)表示的咪唑化合物或由化学式(II)表示的苯并咪唑化合物以及由化学式(III)表示的三唑化合物。化学式(I)~(III)中的各取代基的定义与说明书中的定义相同。

技术研发人员:前智也,吉成光市,中西正人
受保护的技术使用者:四国化成工业株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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