專(zhuān)利名稱：封孔處理劑、封孔處理方法、及用該處理劑處理的印刷基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及封孔處理劑、特別是具有金屬材料的鎳鍍層或含鎳合金鍍層作為基底的金或金合金鍍敷材料用的封孔處理劑、封孔處理方法、以及用該處理劑處理的印刷基板。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，在電子部件領(lǐng)域，在電子計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備等要求高度的可靠性的電子設(shè)備的接點(diǎn)部分，人們一直使用金鍍層。
在近年的電子設(shè)備的要求小型化、高密度化和高可靠性的狀況下，在電子部件(連接器、開(kāi)關(guān)、印刷基板等)上進(jìn)行鍍金的比例，比以前增加。
一般來(lái)說(shuō)，鍍金是在銅系母材上實(shí)施鍍鎳作為基底鍍層后進(jìn)行的。
近年，對(duì)電子設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性的要求很多。就上述的鍍金而言，因?yàn)榻鸢嘿F，所以一般使金鍍層的厚度很薄，來(lái)謀求降低成本。
但是，如果使金鍍層很薄，則被膜中的針孔成指數(shù)地增加，由于大氣中的腐蝕性物質(zhì)(水分、硫化物、氯化物等)浸入到該針孔內(nèi)的金與鎳的接觸部分中，所以形成局部電池，腐蝕基底、坯料。由于該腐蝕生成物析出到金鍍層表面，所以引起接觸電阻劣化等的問(wèn)題。
作為解決該問(wèn)題的方法，一般進(jìn)行封孔處理。封孔處理，包括有機(jī)系和無(wú)機(jī)系。有機(jī)系一般使用鹵系有機(jī)溶劑作為溶劑，因此，從對(duì)人體的影響、破壞臭氧層等的對(duì)環(huán)境的影響的觀點(diǎn)出發(fā)，存在問(wèn)題。就無(wú)機(jī)系封孔處理而言，人們周知鉻酸鹽法，但是除了接觸電阻上升以外，由于在溶液中含有六價(jià)鉻，因此還存在對(duì)人體和環(huán)境有影響的問(wèn)題。
為了解決這些問(wèn)題，提出了用表面活性劑和乳化劑使有機(jī)系阻聚劑溶解在水中而得的水系封孔處理劑。
例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種水系封孔處理劑，其含有作為阻聚劑的選自特定的苯并三唑系化合物、巰基苯并噻唑系化合物和三嗪系化合物中的1種以上、和潤(rùn)滑劑、乳化劑。
另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種水系封孔處理劑，其含有作為阻聚劑的選自苯并三唑系化合物、巰基苯并噻唑系化合物和三嗪系化合物中的1種以上、和表面活性劑、胺化合物。
包括上述專(zhuān)利在內(nèi)，現(xiàn)有的封孔處理劑主要用于連接器等的觸點(diǎn)用途，因此需要賦予插拔性。該要求特性，通過(guò)在被膜上涂布具有潤(rùn)滑性的成分來(lái)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而該有效成分成為大氣中的腐蝕成分的阻礙，也賦予耐蝕性。
但是，在將現(xiàn)有的封孔處理劑用于印刷基板的焊盤(pán)部分的情況下，由于將出于提高潤(rùn)濕性的目的而涂布的助熔劑、釬料合金疏水，因此存在焊盤(pán)部分的釬料潤(rùn)濕性大大劣化的問(wèn)題。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本專(zhuān)利2804453號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2特開(kāi)2003-129257號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容因此，需要一種在環(huán)境污染性方面沒(méi)有問(wèn)題，通過(guò)處理，具有與現(xiàn)有產(chǎn)品同等或在其之上的耐蝕性能，而且不會(huì)使釬料潤(rùn)濕性劣化的封孔處理劑和封孔處理方法。本發(fā)明的目的在于，提供可滿足該要求的、改善了的封孔處理劑和封孔處理方法以及用該處理劑處理了的印刷基板。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明者們進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)明了下述的封孔處理劑和使用該封孔處理劑的封孔處理方法。即，本發(fā)明如下所示。
(1)一種封孔處理劑，含有合計(jì)為0.001～0.1重量％的1種或1種以上的含巰基的雜環(huán)式化合物或其鹽，和0.01～1重量％的表面活性劑，且溶液的pH調(diào)節(jié)到小于等于10的范圍內(nèi)。
(2)如上述(1)所述的封孔處理劑，其特征在于，上述溶液的pH調(diào)節(jié)到8～10的范圍內(nèi)。
(3)一種封孔處理方法，其特征在于，使用上述(1)或(2)所述的封孔處理劑進(jìn)行封孔處理。
(4)一種印刷基板，其特征在于，使用上述(1)或(2)所述的封孔處理劑進(jìn)行了處理。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的封孔處理劑的第一必要成分選擇含巰基的雜環(huán)式化合物或其鹽的1種或1種以上，在處理劑中合計(jì)含有0.001～0.1重量％。這些化合物與金鍍層的針孔內(nèi)部的基底金屬鎳反應(yīng)，生成絡(luò)合物，由于針孔被該絡(luò)合物填埋，因此金鍍層的耐蝕性提高。
作為本發(fā)明中使用的含有巰基的雜環(huán)式化合物，優(yōu)選是具有含至少一個(gè)氮的5元雜環(huán)或6元雜環(huán)的化合物，也可以與芳香環(huán)縮合。更優(yōu)選可列舉出下式所表示的化合物。另外，也可使用它們的鹽(鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、胺鹽等)。
這些化合物的添加量在0.001～0.1重量％的范圍，當(dāng)小于0.001重量％時(shí)，看不到封孔處理效果，當(dāng)超過(guò)0.1重量％時(shí)，發(fā)現(xiàn)對(duì)接觸電阻有壞影響。優(yōu)選為0.005～0.05重量％。
進(jìn)而發(fā)現(xiàn)，通過(guò)添加0.01～1重量％的表面活性劑，耐蝕性提高?？梢哉J(rèn)為這是因?yàn)椋砻婊钚詣┙档退谋砻鎻埩?，含巰基的雜環(huán)式化合物或其鹽向針孔中的滲透性提高的緣故。
當(dāng)表面活性劑的添加量小于0.1重量％時(shí)，不能獲得上述的向針孔中的充分的滲透性，不能獲得充分的耐蝕性。另外，當(dāng)超過(guò)1重量％時(shí)，表面活性劑具有的洗滌效果變強(qiáng)，含巰基的雜環(huán)式化合物或其鹽的吸附受到阻礙，因此不能獲得充分的效果。
表面活性劑，可適當(dāng)選擇使用市售的陰離子系、陽(yáng)離子系、非離子系和兩性表面活性劑的1種或1種以上。特別是在溶液的pH在8～10的范圍內(nèi)使用時(shí)，優(yōu)選適當(dāng)選擇使用陰離子系、非離子系和兩性表面活性劑的1種或1種以上。其中，陰離子表面活性劑中，特別優(yōu)選壬基苯酚的環(huán)氧乙烷加成物(環(huán)氧乙烷摩爾數(shù)6～12)、中級(jí)醇環(huán)氧乙烷加成物(環(huán)氧乙烷摩爾數(shù)6～12)。另外，在陰離子表面活性劑中，特別優(yōu)選硫酸鹽型、磷酸酯型。
日本專(zhuān)利第2804453號(hào)公報(bào)中記載的封孔處理劑，通過(guò)含有潤(rùn)滑劑和乳化劑，形成疏水性被膜，賦予了潤(rùn)滑性、耐蝕性。另外，特開(kāi)2003-129257號(hào)公報(bào)中記載的封孔處理劑，通過(guò)添加胺化合物，使得金屬表面顯示出疏水性，因此耐蝕性提高。但是，如果金屬表面具有疏水性，則使出于提高潤(rùn)濕性的目的而涂布的助熔劑、釬料合金疏水，因此釬料潤(rùn)濕性大大劣化。
本發(fā)明不含有上述的對(duì)金屬表面賦予疏水性的成分，因此不會(huì)使釬料潤(rùn)濕性劣化。
另外，由于疏水性小，所以擔(dān)心耐蝕性劣化，但是，在本發(fā)明中判明，利用表面活性劑具有的滲透作用，促進(jìn)了在針孔內(nèi)的、含巰基的雜環(huán)式化合物或其鹽的絡(luò)合物形成，除此之外，通過(guò)使溶液的pH小于等于10，還可獲得與現(xiàn)有的封孔處理劑同等或在其之上的耐蝕性。
關(guān)于溶液的pH與耐蝕性的關(guān)系，詳細(xì)情況不清楚，但是，pH從10越趨向酸性側(cè)，耐蝕性越提高。進(jìn)而判明，當(dāng)在pH為8～10的范圍內(nèi)使用時(shí)，可賦予最大的耐蝕性。
另外，溶液的pH必須為10以下，但是當(dāng)pH小于等于7時(shí)，在含巰基的雜環(huán)式化合物或其鹽的濃度高的情況下，有時(shí)經(jīng)時(shí)地產(chǎn)生含巰基的雜環(huán)式化合物或其鹽的沉淀，因此從鍍?cè)勖凸に嚬芾矸矫婵紤]，也優(yōu)選在pH 8～10的范圍內(nèi)使用。
由于從前道工序向封孔處理槽中帶入液體，可預(yù)想在使用過(guò)程中，封孔處理溶液的pH發(fā)生波動(dòng)。為了使該pH波動(dòng)限于最小限度，優(yōu)選添加pH緩沖劑。作為在本發(fā)明的pH范圍內(nèi)具有pH緩沖能力的物質(zhì)，可以列舉出焦磷酸的堿金屬鹽、三聚磷酸的堿金屬鹽、硼酸的堿金屬鹽、四硼酸的堿金屬鹽、谷氨酸的堿金屬鹽、氨水、二乙醇胺、二亞乙基三胺等。
本發(fā)明的封孔處理劑具有上述成分，但是作為溶劑，可從水或乙醇、丙酮、正鏈烷烴等的不含鹵素的有機(jī)溶劑中適當(dāng)選擇。但是，如果考慮經(jīng)濟(jì)性、易燃性等，作為溶劑，最優(yōu)選水。在溶劑為水的情況下，如果將溶液的溫度加熱到40～80℃，則成分在水中的乳化變得更快，進(jìn)而，處理后的材料的干燥變得容易。
作為處理方法，也可使用將鍍敷品浸漬在處理劑中、噴灑或者涂布處理劑等的任何的方法。但是，在本發(fā)明中，無(wú)論鍍敷品的形狀是板·條、還是壓制部件，在剛剛鍍敷后、即如果為連續(xù)生產(chǎn)線，則在該生產(chǎn)線中進(jìn)行處理，這樣一來(lái)封孔處理的提高各種機(jī)能的效果高。此外，將鍍敷品在壓制等的加工后用本發(fā)明的封孔處理劑進(jìn)行封孔處理也是有效的。即使是在鍍敷后進(jìn)行了封孔處理的金屬材料，在洗滌在其后的壓制加工中附著的壓制油的工序中，封孔處理很多機(jī)能也喪失。在那種情況下，再次的封孔處理是有效的。
另外，在使用本發(fā)明的封孔處理劑來(lái)處理印刷基板的情況下，不使釬料潤(rùn)濕性劣化并可獲得具有與現(xiàn)有產(chǎn)品同等或在其之上的耐蝕性能的印刷基板。
實(shí)施例下面列舉實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1～9、和比較例1～8對(duì)彈簧用磷青銅基板(C5210，25mm×20mm×0.4mm)，通過(guò)瓦特鍍?cè)?lái)進(jìn)行1μm的鍍鎳，用氰鍍?cè)≡谄渖线M(jìn)行0.1μm的鍍金。
將該鍍金基板采用表1所示組成的封孔處理劑，在浴溫50℃、浸漬時(shí)間20秒的條件下進(jìn)行處理，通過(guò)進(jìn)行水洗·干燥，在金鍍層上形成了封孔處理被膜。另外，封孔處理劑的溶劑使用了離子交換水。
對(duì)于進(jìn)行了封孔處理的基板，進(jìn)行以下評(píng)價(jià)。結(jié)果如表1所示。
鹽水噴霧試驗(yàn)對(duì)這些基板，進(jìn)行24小時(shí)的鹽水噴霧試驗(yàn)(依據(jù)JISZ2371)，進(jìn)行了耐蝕性評(píng)價(jià)。
評(píng)價(jià)基準(zhǔn)○基本沒(méi)有腐蝕△到處都能看到茶褐色的腐蝕點(diǎn)×到處都能看到綠色的腐蝕點(diǎn)(藍(lán)綠)釬料潤(rùn)濕性另外，對(duì)這些基板，在整個(gè)面涂布將助熔劑(RM-26、タムラ化研制)用異丙醇進(jìn)行2倍稀釋所獲得的液體，放置10分鐘后，放置5個(gè)釬料球(スバヘケリニダボヘルS、Sn-37％Pb，Ф0.6mm、千住金屬工業(yè)(株)制)，在保持在150℃的加熱板上加熱2分鐘(預(yù)熱)后，在保持在230℃的加熱板上加熱30秒。釬料潤(rùn)濕性的評(píng)價(jià)，是通過(guò)測(cè)定加熱后的釬料球的潤(rùn)濕擴(kuò)展面積，以不進(jìn)行封孔處理的基板的釬料球的潤(rùn)濕擴(kuò)展面積為基準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行的(n＝5)。
釬料潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)基準(zhǔn)○釬料球的潤(rùn)濕擴(kuò)展面積＞未處理的潤(rùn)濕擴(kuò)展面積×0.95×釬料球的潤(rùn)濕擴(kuò)展面積＜未處理的潤(rùn)濕擴(kuò)展面積×0.7另外，作為比較例，也一并對(duì)日本專(zhuān)利2804453號(hào)公報(bào)公開(kāi)的進(jìn)行了處理的基板(比較例7)和特開(kāi)2003-129257號(hào)公報(bào)公開(kāi)的進(jìn)行了處理的基板(比較例8)進(jìn)行評(píng)價(jià)。組成如下。另外，將評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果一并示于表1。
比較例7(日本專(zhuān)利第2804453號(hào)公報(bào)記載的封孔處理劑)
阻聚劑苯并三唑0.01重量％潤(rùn)滑劑油酸0.3重量％乳化劑月桂基酸式磷酸單酯0.3重量％比較例8(特開(kāi)2003-129257號(hào)公報(bào)記載的封孔處理劑)阻聚劑苯并三唑 0.05重量％胺化合物三乙醇胺1重量％磷酸酯系表面活性劑EN-2P(青木制油工業(yè)制)0.1重量％
表1.1

表1-2

*比較例2，由于阻聚劑的全部量未溶解，所以沒(méi)有進(jìn)行評(píng)價(jià)。
由以上結(jié)果表明，本發(fā)明的封孔處理劑不含有污染環(huán)境的物質(zhì)，而且，用本發(fā)明的封孔處理劑處理的鍍敷材料，具有與現(xiàn)有產(chǎn)品同等或在其之上的耐蝕性能，而且不會(huì)使釬料潤(rùn)濕性劣化。
權(quán)利要求
1.一種封孔處理劑，含有合計(jì)為0.001～0.1重量％的1種或1種以上的含巰基的雜環(huán)式化合物或其鹽、和0.01～1重量％的表面活性劑，且溶液的pH調(diào)節(jié)到小于等于10的范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的封孔處理劑，其特征在于，上述溶液的pH調(diào)節(jié)到8～10的范圍。
3.一種封孔處理方法，其特征在于，使用權(quán)利要求1或2所述的封孔處理劑進(jìn)行封孔處理。
4.一種印刷基板，其特征在于，使用權(quán)利要求1或2所述的封孔處理劑進(jìn)行了處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在環(huán)境污染性方面沒(méi)有問(wèn)題、通過(guò)處理可具有與現(xiàn)有產(chǎn)品同等或在其之上的耐蝕性能、而且不會(huì)使釬料潤(rùn)濕性劣化的封孔處理劑、封孔處理方法、以及用該封孔處理劑進(jìn)行了處理的印刷基板。即，本發(fā)明提供一種封孔處理劑，其含有合計(jì)為0.001～0.1重量％的1種以上的含巰基的雜環(huán)式化合物或其鹽、和0.01～1重量％的表面活性劑，且溶液的pH調(diào)節(jié)在小于等于10的范圍；本發(fā)明還提供一種使用了該封孔處理劑的封孔處理方法、以及一種用該處理劑處理的印刷基板。
文檔編號(hào)C25D7/00GK1914359SQ20058000354
公開(kāi)日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月30日
發(fā)明者大內(nèi)高志, 土田克之 申請(qǐng)人:日礦金屬株式會(huì)社