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TWI301515B - Surface treating agent of metal - Google Patents

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TWI301515B
TWI301515B TW094106391A TW94106391A TWI301515B TW I301515 B TWI301515 B TW I301515B TW 094106391 A TW094106391 A TW 094106391A TW 94106391 A TW94106391 A TW 94106391A TW I301515 B TWI301515 B TW I301515B
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TW
Taiwan
Prior art keywords
surface treatment
salt
molecule
treatment agent
metal
Prior art date
Application number
TW094106391A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200533783A (en
Inventor
Takashi Ouchi
Original Assignee
Nippon Mining Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Mining Co filed Critical Nippon Mining Co
Publication of TW200533783A publication Critical patent/TW200533783A/zh
Application granted granted Critical
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48After-treatment of electroplated surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
    • C23C22/48Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 not containing phosphates, hexavalent chromium compounds, fluorides or complex fluorides, molybdates, tungstates, vanadates or oxalates
    • C23C22/58Treatment of other metallic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C13/00Alloys based on tin
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
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Description

1301515 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 ^本發明係關於金屬、尤其是Sn及如合金之表面處理 劑,及使用該表面處理劑之表面處理方法。再者,本發明 係關於經該表面處理方法處料之電子零件、基板、焊錫 求(solder ball)、知錫粉(sc>ider pGwder),及使用該焊 錫球之球栅陣列⑽:ball grid町㈣、使用該焊錫粉 之知錫1¾、使用该荨表面處理劑之安裝品。 【先前技術】 烊接係使用炫點較低之物質而使物體間接合之技 術’而在現代產業中’廣泛使用於電子機器的接合、组菜 等。-:所使用之焊錫為㈣合金,其共晶組成(s/ 至叫之融點低至靴,故其焊接係在220 =C下貫施’故對於電子零件或基板,幾乎不會造成 熱相%。而且,Sn-Pb入+新目女> # D σ金所具有之特徵係焊接性良好, •r=:tr即凝固,而於谭接部即使施加振動,亦很 難造成龜裂或剝離之優點。 一以外框或基板等之合成樹腊與導體 ”忙海而形成,廢棄處理 幾乎全部埋入地下。近年來,卩备卜人允处枉,叩 心"、迎年工降至地面之雨有顯示酸性之 侦向(S文雨),會使埋入地 染地下水而形成問題。因此,特:::的谭錫溶出,使污 in隹S釦τ人 寸另J在电子機器業界中,正 遠;^朝不含錯之焊錫(無Μ錫)的替代趨勢。 在琶子零件之外部導線端子 m為犍升其焊錫浸潤 316814 5 1301515 性與咖性,主要實施焊錫電鑛(Sn 9〇%,其餘為此), 並期目分能達到無錯化。無錯焊錫電鑛之候選材料大致上雖 可區分為純 Sn、Sn-Ag(CU)系、、Sn_Zn 系、 各有其優缺點,至今尚未達可完全取代合金。 、純Sn電鍍,就成本或電鍍的作業性等综合上來看, 以無錯電鑛為最佳。但Sn電鑛層因表面之氧化或鹿 力’容易產生金屬(錫)鬚外,且焊錫浸潤性易隨時間而〜劣 化’針對此課題乃強烈要求其改善。 由於Sn-Zn系合金與以往之Sn,系合金的融點相 i,在不須改變目前設備或製程之點上為有利。又,恭鲈 被膜之機械強度優異’在成本上亦優。但,Zn為活性:: 屬’故易氧化’由於Sn-Zn系合金之焊接浸潤性極差,因 此,認為就目前而言,被實用化之可能性最低。 焊錫膏係被使用來將電子零件表面安裝於基板,近年 來其使用量大增。焊錫膏一般係以焊錫合金粉末作為主 體’再加上含有粘著劑、活性劑、搖變劑、界面活性劑、 冷劑寺之助焊劑者。就焊錫膏之無鉛化而言,雖就% /CIO系合金、Sn-Zn系合金、Sn_Bi系合金加以研究,但 =-曰Zn系合金係如前述般5由於接近以往Sn_pi〇系焊錫的 共晶溫度,故成為取代之最佳的候選材料。但,如前述般, Zn易被氧化,故使用Sn_Zn系合金作為焊錫粉之焊錫膏係 與助焊劑所含有之活性劑產生氧化反應,焊錫浸潤性、保 存女疋性會明嘁變差,因此便產生回焊時必具有惰性氣體 之缺點。 ”版 316814 6 1301515 t · 對應此等之問題 特願 2002-304554 號 於.具有一個或二個 其鹽。 ,本發明人等於專利文獻(日本專利 )中提出一種表面處理劑,其特徵在 之飽和或不飽和烷基的酸性磷酸酯及 提出ί獻2(日本專利特開平7-188942號公報)中, 酸二苯基醋所構成。 由a-本基s曰及/或亞磷 度術中之磷酸㈣㈣酸3旨係經由受較高溫 分的抗氧化效果。因此,在上述技術中,一般要^ 溫度比以往還高之i ^焊 、干接 乃很困難。 錫對應的^Sn合金材之氧化 專利文獻1 : 專利文獻2 : 【發明内容】 日本專利特願2002-304554號 曰本專利特開平7-188942號公報 I日狀目的在於提供—種對金屬、尤其是%及如 …r予耐氧化性,改善焊錫浸潤性之表面處理劑。進一 步’本發明之目的在於提供—種可抑制%及 屬鬚發生的表面處理劑。 口孟之金 本舍明人等對於金屬、尤其是%及如合金表 氧化,經專心研究結果,發現以含有在—分子内具有2個 以上的膦酸基且於分子内不含醋鍵之化合物及/或其鹽中 1種或2種以上且该化合物及/或其鹽之含量總計為 0.01g/L以上的表面處理劑進行表面處理,可賦予耐氧化 316814 1301515 入=料錫浸潤性。Λ,可見到含有經此表面處理之 口_=錫粉的焊錫膏在保存安定性方面明顯改善 經此表面處理之Sn及Sn合金,金屬鬚的發生受到大幅:制。 亦即,本發明係如下所述。 (!) 一種金屬表面處理劑,其特徵在於:含有於一八 有2個以上的膦酸基且於分子内不含賴之化合: 入/ J、皿中之1種或2種以上,且該化合物及/或其鹽之 含量總計為0.01g/L以上。 孤之 (2) —種金屬表面處理劑,其特徵在於:含有於一分 :内具有2個以上的膦酸基且於分子内不含g旨鍵之化合物 :/曰或其鹽中之!種或2種以上,且該化合物及/或其鹽之 3里、”心δ十為〇. 01g/L以上;以及將該金屬表面處理劑溶液 之pH調整至5以下。 (3) 如上述(2)記載之金屬的表面處理劑,其中,進 一步含有界面活性劑〇. Olg/L至1〇g/L。 (4) 如如述(1)至(3)中任一項之金屬的表面處理劑, 其特徵在於:於上述一分子内具有2個以上的膦酸基、且 於分子内不含酯鍵之化合物、及/或其鹽為以下述式(j)、 (II)或(III)所示之化合物、及/或其鹼金屬鹽、銨鹽、 或與胺化合物所成之鹽: Ν 1 Γ X丨C丨γ ί ΟΠΝΡ丨ο ι Ηο Η Η)Ηο ο I Η I Η ΟΜΠΡ丨ο οπρ1ο X2—c—γ2χ3—C—γ3 8 316814 1301515 (式(I)中,^至)^及丫:至^可相同或相異,各表示氫 原子、或碳數1至5的低級烷基); R1 R3 (Π) r2^>N-[CH2 ~CH2~N]ft~R4 (式(I I )中,R〗、}^及R4可相同或相異,各表示以下之 基(A),R3表示以下之基(A)或碳數1至5低級烷基;n 為1至3的整數;該基(a )為:
X1 〇 I II (A)
一C—P—OH I I Y1 OH 基(A)巾’ X】及γ!係與通式⑴中之定義相同); 0X0
II I II (III)
卜f—C一P—OH I I I
HO Y OH :—(1 )巾X表7F氫原子或碳數1至5的低級燒基 , 氫原子、碳數1至5的低級燒基、經基或胺基)。 (5)上述(1)至 南I甘 中任一項之金屬的表面處理 W,八中,上述金屬為Sn或Sn合金。 ^ 一種表面處理方法,其係以上述⑴至(5) 壬項之金屬表面處理劑進行。 其(:)一種電子零件或基板’其特徵在於:於電子裳 件或基板_接端子部㈣ ^ ⑴二處理方法進行表面處理。 )種烊錫球或焊錫粉,立 "其扣被在於··使用以上 316814 9 1301515 述(6 ) έ己載之表面處 r _ 万去進行表面處理之Sn合金。 载之丈曰錫^1球拇陣列’其特徵在於:使用上述(8)記 戰之坏錫球作為電連接構件。 (10) —種安奘口 .+ 女忒°σ,其特徵在於:將上述(8)記載 之^錫球㈣於電切件,再連接於電路絲。 载之焊錫粉。〒錫月’其特徵在於:使用上述(8)記 載之種安裂品’其特徵在於:使用上述⑻記 【實施方式】 以下詳述有關本發明《表面處理劑 、以本發明之表面處理劑所處理之金屬係可列舉如: 6辦 Nl Co、Cr、Cu、Zn、Sn、Al、Mg、ΤΙ、Ag、Au 等, 此寻可為合金。尤官主 U且為Sn及Sn合金,Sn合金係就環境污 _問題而言,更宜不含鉛之Sn合金。不含鉛之如合 金係可列舉如:於Sn中含有Zn、Bi、Cu、In、Ag、Sb之 任者或二者以上的焊錫合金等。 A ^以含有一分子内具有2個以上的膦酸基且於分子内不 含酯鍵之化合物及/或其鹽且該化合物及/或其鹽之含量總 十為0· 01 g/L以上的表面處理劑進行表面處理,可對處理 材表面賦予耐氧化性、改善焊錫浸潤性。 一分子内具有2個以上的膦酸基、且於分子内不含酯 鍵之化合物、及/或其鹽之量若不足〇· Olg/L·時,其效果报 小。反之,即使添加量過多,由於特性不會劣化,而添加 316814 1301515 5量=上限’但因成本上的問題,添加量宜為ο. (η至 50〇g/L,更宜為 〇.!至 1〇〇g/L。 又’本發明之表面處理劑係使用分子内不含醋鍵之^ =H❹處理而所產生之s旨鍵的分解,即使在比輕 進打熱處理,亦可得到充分的抗氧化效果。因此, 焊接溫度比以往較高的無錯焊錫所對應的如及 Sn& ^才,亦可賦?充分的耐氧化性。 -分子内具有2個以上膦酸基之化 :膦=為一個的化合物,在詳細機制方面=二 可知耐氧化性能優異。一分子 面而言宜為2至6。 …夂基之數目就成本方 泣於一分子内具有2個以上的膦酸基且於分子内不人妒 -之化合物及/或其鹽,可舉例如以下述 3 -曰 或(⑴)所示之化合物及/或其鹼 、:)、(11) 化合物之鹽: 1 叙鹽、或與胺 φ N 1 13 X丨c丨γ ! οηπριο I Η ο Η Η Η ο ο 一 Η I Η ΟΗΡ丨ο οηπρIο 2 一 2 3 一 3 xlc—γ xlc—γ (式(I)中,至P及MP可相同或相異 原子、或碳數1至5的低級烷基); 又不
Ri f -[CH2 - CH2 - N]n-R4 316814 11 (II) 1301515 (式(II)中,R1、RlV可相同或相異,各表示以下之 基(A);R3係表示以下之基(A)或碳數i至5的低級烷基; η為1至3的整數;該基(幻為 Η? Ηο= ρ 1 ο X1— c —γ1
A 基(A)中’ χι及γι係與通式(u中之定義相同 ο Η Ηοί Η ο = Ρ 丨 ο I X — CIY I Ομηρ
(I ο Η (式(111)中,χ表示氫原子、或碳數i至5的低級烷基·, Y仏表示氫原子、碳數1至5的低級烷基、羥基或胺基)。 以上述通式(I)所示的化合物中,由於在工業上可 取得氰基三伸曱基膦酸等,故尤佳。 同樣地,以上述通式(II)所示的化合物尤宜為乙二 _胺四伸曱基膦酸、二乙三胺五伸曱基膦酸等。 以上述通式(111 )所示的化合物尤宜為1 —經乙烧 1 > 1 ~'—麟酸等。 上述化合物之鹼金屬鹽宜為鈉鹽、鉀鹽等,與胺化合 物之鹽宜為三乙胺鹽或三乙醇胺鹽等。 本發明之表面處理劑係可使用一分子内具有2個以上 的膦酸基、且於分子内不含酯鍵之化合物、及/或其鹽溶解 於溶劑中者。所使用之溶劑只要可溶即可,並無特別限制。 例士水或醇、乙二醇等之極性溶劑,但若考量溶解度、 成本等,則宜為水。 又 12 316814 1301515 ,系表面處理劑時發現藉由將pH調製至5以下,被 :斜::之:乳化性進一步提高。表面處理劑之pH係有鑑 浐可取二的影響,更宜為PH1至5。PH調整劑係可使用一 叙可取得之酸、鹼。 001至^面處理劑中添加界面活性劑 性會更二提?=、至5以下,被處理表面之雜 進。界面活性劑之添加量不足〇〇lg/升, s P使添加超過1Gg/L’ Φ無法得到耐氧化性 面活性劑之添加量宜為0.〗至1〇g/L。 政果” 界面活性劑係可適當選擇使用市售之陰 子系、崎系、及兩性界面活性劑的-種或2二: 陰離子糸界面活性劑宜為硫酸㈣型、韻 酸醋鹽型、磺基旨型等,陽離子系界面^ ^ :=:鹽型等,非離子系界面活性劑宜為高級= ::==、烧絲環氧乙烧加成物、聚氧乙烯聚氧 丙烯心又“物 '乙二胺之聚氧乙烯聚氧丙烯嵌 物、高級脂肪族胺之環氧乙烧加成物、脂肪族酿胺之縣 乙说加成物寺’兩性界面活性劑宜為胺基酸型、终驗 寻。 使用PH為5以下之範圍時宜適當選擇使用陰 系=離:系的!種或2種以上。其中,非離子系界面活 性费J中尤且為聚乙二醇型’尤其可使用高級醇 成物:,基_氧乙烧加成物、聚氧乙烤聚氧丙烯嵌二; 合物寺’又’陰離子系界面活性劑中尤宜為硫酸赌鹽型、 316814 13 1301515 碟酸I旨鹽型。 又,本發明之表面處理劑在賦予所希望的性能之目的 ^亦可含有不損及原本的性質之範圍的量之添加劑。添加 剤可列舉如:防腐劑、pH緩衝劑等,此等係可使用以往 習知者。 使用本發明之表面處理劑而處理金屬表面係只要於 金屬的表面形成被膜之方法即可,可舉例如: 屬 潰於表面處理劑之方法;使用喷濃、或空氣到塗 塗布機、桿式塗布機、刀式塗布機、凹版塗布機、反向塗 布機、澆鑄機等之裝置而塗布表面處理劑的方法。 • 以本發明之表面處理劑進行表面處理的金屬之形 ^ ’可為線狀、板狀、帶狀、領狀、粒狀、粉末狀等任何 一種形狀,本發明之表面處理劑係可處理電子零件、基板、 燁錫球、焊錫粉等。 土 使用本發明之表面處理劑,於電子零件或基板的連接 籲端子部㈣體表㈣行表面處理、朗其導體表面實施電
St::由Ϊ行表面處理便可形崎化性優、焊錫浸潤 f生α改善之電子零件或基板。 I /73 ^本發明之表面處理劑所處理的如合金之焊錫 球,係可良好地使用作為耐氧化性優異、電連接構球 ^列方面,並作為配置於電子零件以連接電路基板之安 亦可使用本發明之表面處理劑處理如合金粉末,再 加入含有招著劑、活性劑、搖變劑、界面活性劑刀、溶劑等 316814 14 1301515 之助焊劑而形成焊錫膏而使用 存安定性上有明顯的改善效果。上述枯二可=其保 實施/面讀別、溶劑方面係可使用以往之習知者。 以下舉出實施例而詳細說明本發明 實施例1至14、及比較例1至5 5周製一分子内具有2個以上的膦酸基、且於分子内 Μ鍵之化合物或其鹽作為有效成分之水溶液15種類(奋 知例1至14、比較例1)。内容呈示於表1中。 、 另外,對銅材(C1020P、l〇mmx 25则lx 0.2tmn〇, 以下之前處理。 丁 鹼電解脫脂(常溫、15A/dm2處理約30秒)〜水洗— 酸浸潰(10%硫酸、常溫、5秒)—水洗—化學研磨(cpB—4〇 常溫、浸潰1分鐘)—水洗—酸浸潰(1 〇%硫酸、常溫、 秒)—水洗 對此基材,進行膜厚約5μπι之Sn電鍵(電鑛浴、
Tincoat K (日礦Metalplat ing (股)製)、電鑛條件:险 極電流密度2A/dm2、溫度20°C、液流動及陰極搖動電鑛) 將經實施該Sn電鍍的基材(以下Sn基材),於上述 一分子内具有2個以上的膦酸基、且於分子内不含醋鍵之 化合物或其鹽的溶液中,在浴溫60°C下浸潰10秒鐘後, 以經水洗並乾無者作為試驗基板。 對此等之試驗基板,進行以下之評估。試驗結杲者示 於表1中。 15 316814 1301515 而寸熱氧化性 將此等之試驗基板在保持於2 2 0 °C之電爐中大氣下熱 -處理1小時後,以弧面狀沾錫(Meniscograph)法依據以下 . 之測定條件測定與無鉛焊錫之焊接性(零交叉點時間(zero cross time)) 裝置·· Solder Checker SAT-2000 (Rhesca 製造) 焊錫槽;錫:銀:銅=96· 5 : 3 : 0· 5 (浴溫245°C ) 助焊劑:NA-200 (Tamura化研製造) — 浸潰深度:2mm • 浸潰速度:4mm/秒 • 浸潰時間:5秒 而寸濕氧化性 對此等之試驗基板,實施PCT處理(溫度105°C、濕 度100%之密閉鍋内放置1 6小時)後,以弧面狀沾錫 (Meni scograph)法與耐熱氧化性的項目相同測定無錯焊錫 φ之焊接性(零交叉點時間(zero cross time))。 又,進一步作為比較例,對於上述Sn基材,經以含 十二烷基膦酸lg/L之異丙醇溶液表面處理之基材(但,無 表面處理後之水洗5比較例2)、經以含膦酸二苯基酯ig/L 之水溶液表面處理之基材(比較例3 ),對於無處理之上述 Sn基材(比較例4)、上述Sn基材,使用特開平7-188942 號公報所揭示之表面處理劑(含膦酸二苯基酯0. lg/L之水 溶液),進行處理之基板(比較例5)亦合併評估。合併 試驗結果係呈示於表1中。 16 316814 1301515 (表1) 表1 表面處理劑組成與評估結果(Sn電鍍基材) a 有效成分與其含量(g/L) 界面活丨生劑與其含量(g/L) pH 而才熱 氧^n 耐濕 氧化性 有效成分 含量 界面活性劑 含量 實 施 例 1 氰基三伸曱基膦酸(式(I)) 1 一 0 2 〇 〇 2 二乙三胺5L伸曱基膦酸(式(II)) 1 一 0 2 〇 〇 3 卜總乙烧-1,卜,级式(III)) 1 一 0 2 〇 〇 4 氰基三伸甲基膦酸K鹽 1 一 0 6 〇 Δ 5 二乙三胺五伸甲基膦酸K鹽 1 - 0 8 Δ Δ 6 1-羥基乙烧-1,1-二膦酸K鹽 1 一 0 7 Δ Δ 7 氰基三伸曱基膦酸 1 天然月桂醇環氧丙 烷12莫耳加成物 1 2 ◎ ◎ 8 二乙三胺五伸曱基膦酸 1 壬基酚環氧乙烷 12莫耳加成物 1 2 ◎ ◎ 9 1-羥基乙烧-1,1-二膦酸 1 天然月桂醇環氧 乙烧9莫耳加成物 1 2 ◎ ◎ 10 氰基三伸曱基膦酸K鹽 1 天然油醇環氧乙烷 10莫耳加成物 1 6 〇 〇 11 二乙三胺五伸甲基膦酸K鹽 1 聚氧乙稀聚氧丙 烯嵌段聚合物 (霧點75°C ) 1 8 〇 Δ 12 1-經基乙烧_1,1-二鱗酸K鹽 1 壬基ϊ分環氧乙烷 10莫耳加成物 1 7 〇 〇 13 氰基三伸甲基膦酸 1 天然月桂醇環氧丙 烷12莫耳加成物 20 2 〇 Δ 14 氰基三伸甲基膦酸 1 天然月桂醇環氧丙 烷12莫耳加成物 0.005 2 〇 〇 比 較 例 1 二乙三胺五伸曱基膦酸 0.005 一 0 4 X X 2 十二烷基膦酸 1 一 0 一 Δ X 〇 ύ niU -ιγ/λ 4J· "fr 1— 脚職:一丰制g · 丄 一 r\ U 4 X 4 無處理 一 - - - X X 5 特開平7-188942號 — 一 - 2 Δ Δ ◎=零交叉點時間不足1秒 〇=零交叉點時間1秒以上不足3秒 零交叉點時間3秒以上不足5秒 零交叉點時間5秒以上 17 316814
13.01515 進行與實施例1至14、及比較例1至5相同之前處理 的銅材(Cl 020P、1 Ommx 25mmx 0· 2mm),進行膜厚約 5 # m 之Sn-Zn電鍵(電鐘浴:日礦Metal plat ing (股)製造、 • 電鑛條件:陰極電流密度3A/dm2、溫度35°C、pH 4. 0、液 流動及陰極搖動電鍍)。 將矣工戶、施此Sn-Zn電鐘的基材(以下Sn-Zn基材), 在以如述貫施例1至14、比較例1至3及比較例5所調製 φ的'合液中,浴溫60下浸潰1 〇秒鐘後,以經水洗並乾燥 者及無處理者作為試驗基板。 對此等之試驗基板,與前述實施例1至14、及比較例 ^至5相同地進行老化(aging)後,測定焊接性。試驗結果 壬示於表2中。 用進—步作為比較例,對無處理之上述Sn_Zn基材,使 夸願2002 - 304554號所示的表面處理劑(單二(十八烯 赢1^1 Λ酸酿之lwt%異丙醇溶液)’進行處理之基板(比較例 '、a併坪估。試驗結果呈示於表2中。 316814 18 1301515 (表2) 表2 表面處理劑組成與評估結杲(Sn-Zn電鍍基材) 有效成分與其含量(g/L) 界面活性劑與其含量(g/L) pH 耐熱 氧化ί生 而寸濕 氧化14 有效成分 含量 界面活性劑 含量 實 施 例 15 氰基三伸甲基膦酸 1 一 0 2 〇 〇 16 二乙三胺五伸曱基膦酸 1 - 0 2 〇 〇 17 1-羥基乙烧-1,1-二膦酸 1 - 0 2 〇 〇 18 氰基三伸甲基膦酸K鹽 1 一 0 6 Δ Δ 19 二乙三胺五伸曱基膦酸K鹽 1 - 0 8 Δ Δ 20 1-羥基乙烧-1,1-二膦酸K鹽 1 一 0 7 Δ Δ 21 氰基三伸曱基膦酸 1 天然月桂醇環氧丙 烷12莫耳加成物 1 2 ◎ ◎ 22 二乙三胺五伸曱基膦酸 1 壬基驗環氧乙烷 12莫耳加成物 1 2 ◎ ◎ 23 1-羥基乙烧-1,1-二膦酸 1 天然月桂醇環氧 乙烧9莫耳加成物 1 2 ◎ ◎ 24 氰基三伸曱基膦酸K鹽 1 天然油醇環氧乙烷 10莫耳加成物 1 6 Δ 〇 25 二乙三胺五伸曱基膦酸K鹽 1 聚氧乙烯聚氧丙 烯嵌段聚合物 (霧點75°C) 1 8 △ △ 26 1-羥基乙烧-1,1-二膦酸K鹽 1 壬基酚環氧乙烷 10莫耳加成物 1 7 Δ 〇 27 氰基三伸甲基膦酸 1 天然月桂醇環氧丙 烷12莫耳加成物 20 2 Δ △ 28 氰基三伸甲基膦酸 1 天然月桂醇環氧丙 烷12莫耳加成物 0.005 2 〇 〇 比 較 例 6 二乙三胺五伸曱基膦酸 0.005 - 0 4 X X 7 十二烷基膦酸 1 一 0 一 Δ X 〇 0 膦酸二苯基 1 丄 一 r\ υ 4 9 無處理 一 一 — 一 X X 10 特開平7-188942號 - 一 一 2 Δ X 11 特願 2002-304554 號 一 一 一 — X △ 零交叉點時間不足1秒 〇=零交叉點時間1秒以上不足3秒 △=零交叉點時間3秒以上不足5秒 零交叉點時間5秒以上 19 316814 1301515 ^ 攀 實施例29及比較例12 ,在實施例29中,對於Sn電鑛,經表面處理者之 -鬚的產生與未經表面處理者相比,顯示被明顯抑制之結 · _將經過與前述實施例7相同處理之Sn電鑛基板了與。 未經表面處理之基板,在溫度阶、濕度㈣的值^ 環境下放置24小時。其後絲板充分乾職,以掃描刑; 子祕鏡(SEM)進行表面觀察時,未經表面處理者係 鲁察到有許多金屬鬚(比較例12),但經表面處理者則完全 沒見到金屬鬚(實施例29)。 (產業上之可利用性) , II由於—分子内具有2個以上的膦酸基、且於分子内 =含賴之化合物、及/或其鹽之1種或2種以上的總計含 O-Olg/L以上的表面處理劑進行金屬的表面處理,可 ==险、改善焊錫浸潤性。x,藉由表面處理劑之邱調 一以下,進一步藉由含有界面活性劑〇〇1至1〇g/L, 鲁以提高耐氧化性。 使用本發明之表面處理劑而含有施予表面處理之Sn =金焊錫粉的焊錫膏’係可明顯改善其保存安定性。進— 步’猎由使周本發明之表面處理劑處理%及如電鍍合金, 可大幅地抑制金屬鬚的發生。 (本案無圖式) 316814 20

Claims (1)

  1. 第94106391號專利申請案 (97年5月6日^ 1301515 十、申請專利範圍: 1· 一種金屬表面處理劑,其係金屬之表面處理劑,其特徵 在於:其有效成分由於一分子内具有2個以上的膦酸基 且於分子内不含酯鍵之化合物及/或其鹽中之1種或2 種以上組成’且該化合物及/或其鹽之含量總計為 〇· Olg/L以上,並進一步含有界面活性劑〇· 〇lg/L至 l〇g/L,其中,被處理金屬為811或311合金。 2· —種金屬表面處理劑,其係金屬之表面處理劑,其特徵 • 在於:其有效成分由於一分子内具有2個以上的膦酸基 且於分子内不含酯鍵之化合物及/或其鹽中之1種或2 種以上組成,且該化合物及/或其鹽之含量總計為 〇· Olg/L以上,並進一步含有界面活性劑〇· 至 10g/L,以及將該金屬表面處理劑溶液之調整至5 以下,其中,被處理金屬為Sn或Sn合金。 3.如申請專利範圍第丨至2項中任一項之金屬表面處理 • 劑,其中,於上述一分子内具有2個以上的膦酸基且於 分子内不含醋鍵之化合物及/或其鹽,為以下述式(1;)、 (II)或(III)所示之化合物及/或其鹼金屬鹽、銨鹽 或與胺化合物所成之鹽: N 1 7 1 xlc1Y I o=pIo ι H o H Η)Η ο ο ϊ -Η ι Η οπηρ丨ο ΟΗΡΙΟ 2 一r23 一Γ3 xlc丨γ ^IcIY (修正本)316814 .1301515 第94106391號專利申請案 (97年5月6曰) (式(I)中,X1至P及¥1至Y3可相同或相異,各表示 氫原子或碳數1至5的低級烷基); (ID R1 R3 R2〉N-[CH2 一CH2 — ilnn —R4 (式(II )中,R1、R2及R4可相同或相異,各表示以下 之基(A) ; R3表示以下之基(a)或碳數1至5的低級 烧基;η為1至3的整數;該基(A)為: on ρ I 0 1 Γ XI c — γ § \—/ Η 基(A)中’ χ!及…係與通式(υ中之定義相同); 0X0 II I II Γ?^ΓΟΗ (ΙΠ) HO Y OH (式(III)中,X表示氫原子或碳數1至5的低級烷 丨基,Y係表示氫原子、碳數1至5的低級烷基、羥基或 胺基)。 4· 一種表面處理方法,係以如申請專利範圍第1至、項中 任一項之金屬表面處理劑進行表面處理者。 種電子令件或基板,其特徵在於:於電子零件或基板 的連接端子部的導體表面、或對其表面實施電鍍後,藉 e如申請專綠㈣4項之表面處理方法進行表面處理。 •種知錫球或焊錫粉,其特徵在於··使用以如申請專利 範圍第4項之表面處理方法進行表面處理之%合金。 (修正本)316814 22 :^01515 第94106391號專利申請案 (97年5月6曰) 7· ’其特徵在於:使用如申請專^範圍第β 、之焊錫球作為電連接構件。 • 種女震品,其特徵在於·骑 焊錫球配置於電子^ ^請專利範圍第6項之 9. -種焊錫膏,其特徵在於於電路基板者。 項之焊錫粉。 、·使“申請專利範圍第6 10· —種安裝品,其特徵在於 項之焊錫膏。 •使用如申請專利範圍第9
    (修正本)316814 23
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