表面处理剂和使用了该表面处理剂的皮膜形成方法技术

一种铜或铜合金的表面处理剂，其含有咪唑化合物和糖醇。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铜或铜合金的。
技术介绍
一直以来，作为为了由铜或铜合金(以下也简单称为“铜”)构成的电路布线的防锈和锡焊焊接性的提高而形成皮膜的表面处理剂，已知的有含有苯并咪唑等咪唑化合物的OSP(水溶性预焊剂，preflux)(例如，参照特开平7-54169号公报、特开平5-237688号公报、特开平5-163585号公报、特开平11-177218号公报)。另一方面，对于印刷线路板来说，有时在铜配线上共存有金、银、铝、锡、焊锡等铜以外的金属(以下也称为“异种金属”)。若以含有上述那样的咪唑化合物的水溶性预焊剂处理，则有在异种金属上也形成皮膜、产生变色等不良情况的担心。作为在异种金属上形成皮膜的原因，据认为是，在以上述水溶性预焊剂处理时，从铜表面溶解在水溶性预焊剂液中的铜离子以氧化物和氢氧化物的形式附着在异种金属上，该附着在异种金属上的铜和咪唑化合物结合而形成皮膜。为了解决上述问题，提出了将从基板溶解在表面处理剂中的铜离子螯合化、从而防止铜离子附着到异种金属上的技术方案(例如，参照特开昭52-72342号公报、特开平6-81161号公报、特开平9-291372号公报)。但是，对于在特开昭52-72342号公报、特开平6-81161号公报、特开平9-291372号公报中记载的方法来说，因为使用了在废液处理时处理方法繁杂的螯合剂，所以有环境负荷变高的可能性。另外，在上述公报中记载的螯合剂因为阻碍在铜上形成皮膜，所以对于上述公报中记载的方法来说，有锡焊焊接性下降的担心。
技术实现思路
本专利技术提供一种，该表面处理剂可以在不阻碍向铜上形成皮膜的情况下抑制向异种金属上形成皮膜，并且可以降低环境负荷。本专利技术的表面处理剂是铜或铜合金的表面处理剂，其含有咪唑化合物和糖醇。本专利技术的皮膜形成方法是使有铜或铜合金和铜以外的金属共存的基板表面与表面处理剂接触，从而在上述铜或铜合金上形成皮膜的皮膜形成方法，其中上述表面处理剂是上述本专利技术的表面处理剂。具体实施例方式本专利技术的表面处理剂例如以为了防锈和锡焊焊接性的提高等而在形成配线的铜表面上形成皮膜的目的而加以使用。上述表面处理剂含有成为所形成的皮膜的主要成分的咪唑化合物、和与溶解在上述表面处理剂中的铜离子结合的糖醇。由此，可以抑制向异种金属上形成皮膜，而且因为使用了糖醇，所以与使用以往的螯合剂的表面处理剂相比，废液处理变得容易，并且可以降低环境负荷。另外，当将上述表面处理剂作为水溶性预焊剂使用时，即使在回流(reflow)等高温处理工序后、锡焊焊接性也不降低，可以形成耐热性高的皮膜。上述表面处理剂例如可以通过使咪唑化合物和糖醇溶解在溶剂中而配制。作为溶剂，可以使用离子交换水、纯水、超纯水等水；有机酸、无机酸等酸；和水溶性有机溶剂等。在使用酸或水溶性有机溶剂作为溶剂时，可以促进咪唑化合物的溶解。上述咪唑化合物没有特别的限定，例如可以使用2-丙基苯并咪唑、2-环己基苯并咪唑、2-苯基苯并咪唑、2-苄基苯并咪唑、2-(3-苯丙基)-5-甲基苯并咪唑、2-(巯甲基)苯并咪唑、2-(1-萘甲基)苯并咪唑、2-(5’-苯基)戊基苯并咪唑、2-苯乙基苯并咪唑等苯并咪唑化合物；2，4-二苯基-5-甲基咪唑、2-戊基咪唑、2-十一烷基-4-甲基咪唑、2，4-二甲基咪唑、2，4-二苯基咪唑、2，4，5-三苯基咪唑、2-苄基咪唑、2-苄基-4-甲基咪唑等咪唑化合物等。另外，本专利技术的表面处理剂可以含有2种以上的这些咪唑化合物。上述表面处理剂中的咪唑化合物的浓度优选是0.01～5质量％、更优选是0.05～1质量％。咪唑化合物的浓度小于0.01质量％时，有皮膜不能形成的可能性。另一方面，咪唑化合物的浓度大于5质量％时，有时产生咪唑化合物的沉淀物。关于上述糖醇也没有特别的限定，可以使用甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇、赤藓醇、麦芽糖醇、乳糖醇等单糖醇，蔗糖等二糖醇、低聚糖醇等多糖醇等。其中，甘露糖醇、山梨糖醇和木糖醇因为价格低、容易得到而是优选的。另外，本专利技术的表面处理剂可以含有2种以上的这些糖醇。上述表面处理剂中的糖醇浓度优选是0.01～7质量％，更优选是0.05～4质量％，最优选是0.1～1质量％。糖醇的浓度小于0.01质量％时，有抑制向异种金属上形成皮膜的效果降低的担心。另一方面，糖醇的浓度大于7质量％时，看不到更高的效果从而有变得不经济的可能性。本专利技术的表面处理剂含有有机酸时，作为可以使用的有机酸的具体例子，可以列举出甲酸、乙酸、丙酸、羟基乙酸、正丁酸、异丁酸、丙烯酸、丁烯酸、异丁烯酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、马来酸、乙炔二羧酸、一氯醋酸、三氯醋酸、一溴醋酸、乳酸、羟基丁酸，甘油酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、庚酸、己酸以及将它们之中2种以上混合而得到的酸。从经济性的观点出发，优选选自甲酸和乙酸之中的至少之一。上述表面处理剂中的有机酸浓度优选是1～80质量％，更优选是1.5～45质量％，最优选是3～30质量％。有机酸的浓度小于1质量％时，有时产生咪唑化合物的沉淀物。另一方面，有机酸的浓度大于80质量％时，有变得难以形成皮膜的可能性。本专利技术的表面处理剂含有无机酸时，作为可以使用的无机酸的具体例子，可以列举出盐酸、硫酸、硝酸、磷酸和将它们之中的2种以上混合而得到的酸等。上述表面处理剂中的无机酸的浓度优选是1～80质量％，更优选是1.5～30质量％，最优选是3～15质量％。无机酸的浓度小于1质量％时，有时产生咪唑化合物的沉淀物。另一方面，无机酸的浓度大于80质量％时，有变得难以形成皮膜的可能性。本专利技术的表面处理剂含有水溶性有机溶剂时，作为可以使用的水溶性有机溶剂的具体例子，可以列举出甲醇、乙醇、2-丙醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚等。上述表面处理剂中的水溶性有机溶剂的浓度优选是1～80质量％，更优选是1.5～30质量％，最优选是3～15质量％。水溶性有机溶剂的浓度小于1质量％时，有时产生咪唑化合物的沉淀物。另一方面，无机酸的浓度大于80质量％时，有变得难以形成皮膜的可能性。本专利技术的表面处理剂的使用方法没有特别的限定，例如可以通过浸渍法、喷雾法等使用。特别是当使用浸渍法时，因为可以更均匀地形成皮膜而是优选的。当通过浸渍法使用时，从皮膜形成性的观点出发，优选将浸渍时间设定为15～120秒，更优选设定为30～90秒。另外，从皮膜形成性的观点出发，上述表面处理剂的使用温度优选为10～45℃的范围，更优选为25～35℃的范围。另外，在本专利技术的表面处理剂中，除了上述例示的成分以外，根据需要还可以配合皮膜形成用辅助剂、溶解稳定剂等添加剂。在利用装置使用本专利技术的表面处理剂时，例如，既可以将上述表面处理剂的全部成分配制成预定的组成后供给装置，或者也可以将各成分单独地供给装置、在装置内混合上述各成分、从而配制成为预定的组成。另外，在将上述表面处理剂的各成分供给装置时，上述各成分的浓度没有特别的限定，例如，可以将高浓度的上述各成分供给装置，在装置内用酸或水稀释，从而配制为预定的浓度。另外，在用于在铜上形成防锈皮膜的表面处理剂中，为了易于形成皮膜的目的而有时添加铜离子，但是在有异种金属共存的印刷线路板的情况下，当添加铜离子时，在异种金属上也能形成皮膜，所以不能添加铜离子而使得有可能变得在铜表面难以形成皮膜。在本专利技术的表面处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜或铜合金的表面处理剂，其含有咪唑化合物和糖醇。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：古川良昭，矢熊纪子，西江健二，
申请(专利权)人：MEC株式会社，
类型：发明
国别省市：JP