(57)【要約】【課題】  第一の目的は、銅または銅合金の表面に、耐熱性に優れた保護膜を設けるための表面処理を施すことによって酸化を抑えた銅または銅合金製品を提供する。第二の目的は、銅または銅合金の表面に前記保護膜を確実に形成できる表面処理方法を提供する。第三の目的は、前記表面処理に好適に用いることのできる表面処理剤および表面処理剤キットを提供する。【解決手段】  銅または銅合金の表面に、炭素数が８以上の有機酸金属塩を含む保護膜を設けたところに特徴を有する表面処理を施した銅または銅合金製品である。この表面処理を施した銅または銅合金製品は、プリント配線として有用である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅または銅合金の表面に、炭素数が８以上の有機酸金属塩を含む保護膜を設けたことを特徴とする表面処理を施した銅または銅合金製品。
【請求項２】
前記表面処理を施した銅または銅合金製品が、プリント配線である請求項１に記載の製品。
【請求項３】
銅または銅合金の表面に、炭素数が８以上の有機酸金属塩を含む保護膜を形成することを特徴とする銅または銅合金の表面処理方法。
【請求項４】
銅または銅合金の表面に、炭素数が８以上の有機酸金属塩を含む有機性液を接触させた後、乾燥して前記保護膜を形成する請求項３に記載の表面処理方法。
【請求項５】
銅または銅合金の表面に、炭素数が８以上の有機酸を含む水性液または有機性液を接触させ、次いで金属化合物を含む水溶液を接触させて有機酸金属塩を生成させた後、乾燥して前記保護膜を形成する請求項３に記載の表面処理方法。
【請求項６】
前記有機酸として、炭素数が１２以上の有機酸を使用し、
該有機酸を含む水性液を接触させた後、水洗してから前記金属化合物を含む水溶液を接触させる請求項５に記載の表面処理方法。
【請求項７】
前記水性液として、有機酸と共に、溶解補助剤を含むものを使用する請求項５または６に記載の表面処理方法。
【請求項８】
前記有機酸として、脂肪酸および／またはナフテン酸を使用する請求項３〜５のいずれかに記載の表面処理方法。
【請求項９】
請求項４に記載の表面処理方法に用いる表面処理剤であって、
有機酸金属塩を含む有機性液からなることを特徴とする銅または銅合金の表面処理剤。
【請求項１０】
請求項５に記載の表面処理方法に用いる表面処理剤キットであって、
有機酸を含む水性液または有機性液と、金属化合物を含む水溶液からなることを特徴とする銅または銅合金の表面処理剤キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化成処理被膜を表面に施した銅または銅合金製品に関するものであり、より詳細には、表面処理を施した銅または銅合金製品、銅または銅合金の表面処理方法、該表面処理に用いる表面処理剤、並びに該表面処理に用いる表面処理剤キットに関するものである。
【０００２】
本発明で得られる表面処理を施した銅または銅合金製品は、主としてプリント配線板における銅または銅合金製の配線表面にプリフラックス処理を施したプリント配線として有用である。
【背景技術】
【０００３】
近年、プリント配線板に対する電子部品の接合方法としては、表面実装法が多く採用されており、例えば、チップ部品の仮止めや部品装置の両面接着、部品の混載、鉛フリーはんだの液相温度の高温化などにより、プリント配線板は高温下に曝されることが多い。
【０００４】
プリント配線板が高温に曝されると、プリント配線板に設けられている回路部も熱の影響を受け、この回路部を構成している銅または銅合金は容易に酸化されてしまう。ところが銅または銅合金の表面が酸化して変色すると、はんだ付けを行なうときに、該はんだが銅または銅合金の表面に付着し難くなるので、酸化を防止する必要がある。
【０００５】
銅または銅合金の酸化を防止する手段は種々検討されている。例えば、特許文献１には、炭素数10以上の有機酸を含むプリント配線板用の防錆剤組成物が提案されており、この組成物を配線表面に塗布し、乾燥させることにより防錆膜を形成することが開示されている。そしてこの文献には、有機酸とともにアンモニアやアミン類を併用すると、水に対する有機酸の溶解度を高めることができると記載されている。しかし、この組成物を用いて形成された炭素数10以上の有機酸または有機酸のアンモニアやアミン類の塩からなる膜は耐熱性が悪く、銅または銅合金の酸化を充分に防止できないことが分かった。
【０００６】
また、特許文献２には、銅または銅合金の表面に、アルキルイミダゾール化合物と有機酸を含む水溶液を接触させた後、亜鉛化合物を含む水溶液を接触させることによってアルキルイミダゾール亜鉛錯体からなる化成被膜を形成し、耐熱性を高めることによって銅または銅合金の酸化を防止する技術が記載されている。また、特許文献３や特許文献４には、銅または銅合金の表面に、アルキルベンズイミダゾール化合物と有機酸を含む水溶液を接触させた後、亜鉛化合物を含む水溶液を接触させることによって、アルキルベンズイミダゾール亜鉛錯体からなる耐熱性を有する化成被膜を形成し、銅または銅合金の酸化を防止する技術が記載されている。しかし、アルキルイミダゾール化合物やアルキルベンズイミダゾール化合物を水に溶解させるには、強酸性にしなければならないが、吸着したアルキルイミダゾール化合物やアルキルベンズイミダゾール化合物は、亜鉛錯体にするための酸性亜鉛化合物処理で酸性液に再溶解し、亜鉛錯体被膜を形成し難いという問題が生じる。また、上記アルキルイミダゾール亜鉛錯体やアルキルベンズイミダゾール亜鉛錯体からなる化成被膜の耐熱性は必ずしも満足し得るものとは言えず更なる耐熱性の向上が求められていた。
【特許文献１】特開平2-138487号公報（［特許請求の範囲］，第2頁右下欄，第3頁左上欄等参照）
【特許文献２】特開平3-28381号公報（［特許請求の範囲］，第3頁左上欄等参照）
【特許文献３】特開平4-72072号公報（［特許請求の範囲］等参照）
【特許文献４】特開平4-80375号公報（［特許請求の範囲］，第5頁左上欄等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、この様な状況に鑑みてなされたものであり、第一の目的は、銅または銅合金の表面に、耐熱性に優れた保護膜を設けるための表面処理を施すことによって酸化を抑えた銅または銅合金製品を提供することにある。第二の目的は、銅または銅合金の表面に前記保護膜を確実に形成できる表面処理方法を提供することにある。第三の目的は、前記表面処理に好適に用いることのできる表面処理剤および表面処理剤キットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決することのできた本発明に係る表面処理を施した銅または銅合金製品とは、銅または銅合金の表面に、炭素数が８以上の有機酸金属塩を含む保護膜を設けた点に要旨を有する。前記表面処理を施した銅または銅合金製品は、プリント配線として有用である。
【０００９】
上記課題を解決することのできた本発明に係る銅または銅合金の表面処理方法とは、銅または銅合金の表面に、炭素数が８以上の有機酸金属塩を含む保護膜を形成する点に要旨を有する。
【００１０】
上記表面処理方法としては、
（１）銅または銅合金の表面に、炭素数が８以上の有機酸金属塩を含む有機性液を接触させた後、乾燥して前記保護膜を形成する方法や、
（２）銅または銅合金の表面に、炭素数が８以上の有機酸を含む水性液または有機性液を接触させ、次いで金属化合物を含む水溶液を接触させて有機酸金属塩を生成させた後、乾燥して前記保護膜を形成する方法、を採用できる。
【００１１】
特に、上記（２）の方法では、前記有機酸として、炭素数が１２以上の有機酸を使用し、該有機酸を含む水性液を接触させた後、水洗してから前記金属化合物を含む水溶液を接触させることが好ましい。また前記水性液として、有機酸と共に溶解補助剤を含むものを使用することも好ましい。
【００１２】
上記表面処理方法では、前記有機酸として脂肪酸および／またはナフテン酸を使用することが好ましい。
【００１３】
本発明に係る銅または銅合金の表面処理剤とは、有機酸金属塩を含む有機性液からなる点に要旨を有する。一方、本発明に係る銅または銅合金の表面処理剤キットとは、有機酸を含む水性液または有機性液と、金属化合物を含む水溶液からなる点に要旨を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、銅または銅合金の表面に、耐熱性に優れた保護膜を設けるための表面処理を施すことによって、表面酸化の抑えられた銅または銅合金製品を提供することができる。また本発明によれば、銅または銅合金の表面に前記保護膜を確実に形成できる表面処理方法を提供することができる。さらに本発明によれば、前記表面処理に好適に用いることのできる表面処理剤および表面処理剤キットを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
上述した様に、アルキルイミダゾール化合物やアルキルベンズイミダゾール化合物等のイミダゾール化合物を含む化成被膜は耐熱性が悪く、熱影響による銅または銅合金の酸化を充分に防止できない場合があった。
【００１６】
そこで本発明者らは、銅または銅合金の表面に設ける化成被膜の耐熱性を高めることによって銅または銅合金の酸化を防止する方法について検討を重ねてきた。その結果、銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む保護膜を設けてやれば、上記課題が見事解決できることを見出し、本発明を完成した。以下、本発明の作用効果について詳細に説明する。
【００１７】
本発明における表面処理を施した銅または銅合金製品は、銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む保護膜を設けたところに特徴を有している。即ち、本発明者らの研究成果によると、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む膜は耐熱性に優れており、この膜を保護膜として銅または銅合金の表面に設けてやれば、銅または銅合金の酸化を効果的に抑制できることが分かった。
【００１８】
ここで有機酸金属塩とは、有機酸の金属塩であり、有機酸と金属成分が結合した化合物である。なお、有機酸金属塩を有機酸金属石鹸と称する場合がある。
【００１９】
有機酸としては、その炭素数が8以上であることが重要である。炭素数が7以下の有機酸は、水溶性が強くなるので銅または銅合金の表面に吸着し難くなり、保護膜の耐熱性を高めることができず、銅または銅合金の酸化を充分に防止できないからである。好ましくは炭素数が12以上の有機酸であることが望ましい。一方、有機酸の炭素数の上限は特に限定されないが、炭素数が多くなり過ぎると有機酸金属塩中の金属含量の比率が小さくなり、耐熱性が悪くなるという問題を生じる傾向があるので、有機酸の炭素数は30程度以下であることが好ましく、より好ましくは25程度以下である。
【００２０】
炭素数が8以上の有機酸としては、例えば、炭素数が8以上の脂肪酸や酸価が150以上のナフテン酸が挙げられる。
【００２１】
前記脂肪酸とは、具体的には、天然油脂等から製造される飽和脂肪酸や不飽和脂肪酸である。前記飽和脂肪酸としては、例えば、カプリル酸，ペラルゴン酸，カプリン酸，ウンデシル酸，ラウリン酸，トリデシル酸，ミリスチン酸，ペンタデシル酸，パルミチン酸，ヘプタデシル酸，ステアリン酸，イソステアリン酸，ノナデカン酸，アラキジン酸，ベヘニン酸，リグノセリン酸，セロチン酸，ヘプタコサン酸，モンタン酸，メリシン酸，ラクセル酸などを使用できる。これらの中でも炭素数が偶数のものは入手し易いので好適に用いることができる。前記不飽和脂肪酸としては、例えば、オレイン酸，エライジン酸，バクセン酸，セトレイン酸，エルカ酸，ブラシジン酸，ソルビン酸，リノール酸，ヒラゴ酸，リノレン酸，エレオステアリン酸，アラキドン酸，イワシ酸，プリピオール酸，ステアロール酸などを使用できる。これらの中でも炭素数が偶数のものは入手し易いので好適に用いることができる。上記飽和脂肪酸や不飽和脂肪酸以外で天然油脂から製造される脂肪酸としては、例えば、リシノール酸，ジヒドキシ脂肪酸，アビエチン酸，ダイマー酸，アルケニルコハク酸，12−ヒドロキシステアリン酸，トール油脂肪酸，ロジン酸，ラノリン脂肪酸などを使用できる。
【００２２】
一方、前記ナフテン酸とは、原油から製造される有機酸であり、酸価が150以上であれば使用できる。酸価が150未満では炭素数が多くなり過ぎ、有機酸金属塩中の金属含量の比率が小さいくなり、耐熱性が悪くなる。
【００２３】
有機酸と結合して有機酸金属塩を形成する金属成分としては、例えば、カルシウム，マグネシウム，バリウム，アルミニウム，亜鉛，マンガン，カドミウム，水銀，クロム，鉄，銅，ニッケル，鉛，コバルト，錫などを例示できる。これらの中でも特に亜鉛は、環境に与える影響が少なく、保護膜の耐熱性向上効果を期待できるので好ましく用いることができる。
【００２４】
炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む保護膜とは、前記炭素数が8以上の有機酸と前記金属成分とから生成する有機酸金属塩を含む膜であり、その種類は特に限定されないが、例えば、オレイン酸亜鉛やオレイン酸カルシウム、オレイン酸錫、ナフテン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛などが好ましい保護膜である。なおこの保護膜には、例えば、未反応の有機酸や、有機酸塩基性塩、ノニオン界面活性剤などの成分が微量含まれていても構わない。また、銅または銅合金の表面に設けられる保護膜の膜厚は、銅または銅合金の酸化を防止できる範囲であれば特に限定されない。
【００２５】
銅または銅合金の表面に設けられた保護膜の成分組成は、例えば、Ｘ線光電子分光分析（ＥＳＣＡ）やＸ線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）、蛍光Ｘ線分光分析（ＸＲＦ）などの装置を用いて分析でき、保護膜の存在を確認できる。
【００２６】
本発明に係る表面処理を施した銅または銅合金製品は、その表面が耐熱性に優れた保護膜で覆われているので、熱履歴を受けるプリント配線として特に好適に用いることができる。この保護膜は、はんだ付けの際に活性塩素系のポストフラックスの作用を阻害せず、しかも銅または銅合金製品の熱処理時の酸化を抑えてはんだの広がり性を良好なものとするので、はんだ付けの際に用いるフラックスの量を低減するという効果も奏する。そのため、保護膜を設けることによってはんだ終了後の洗浄工程を省くことができ、コストダウンにも寄与する。
【００２７】
次に、上記表面処理を施した銅または銅合金製品を製造する際に、銅または銅合金の表面に前記保護膜を確実に形成できる表面処理方法について説明する。
【００２８】
本発明に係る表面処理方法とは、銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む保護膜を形成するところに特徴を有しており、この保護膜を形成する方法としては、次に示す2つの方法を採用できる。
（１）銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む有機性液を接触させた後、乾燥する方法。
（２）銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸を含む水性液または有機性液を接触させ、次いで金属化合物を含む水溶液を接触させて有機酸金属塩を生成させた後、乾燥する方法。
【００２９】
以下、上記各方法について説明する。
【００３０】
上記（１）の表面処理方法では、銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む有機性液を接触させることによって、該表面に有機酸金属塩を吸着させる。次いで、有機性液中の有機溶剤を揮発させて乾燥すると炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む保護膜が銅または銅合金の表面に形成される。
【００３１】
炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む有機性液とは、上述した炭素数が8以上の有機酸と金属成分との化合物を有機溶媒に分散または溶解した液体であり、本発明の表面処理方法に用いる表面処理剤として位置付けられる。好ましくは有機酸金属塩を有機溶媒に溶解した有機溶媒溶液を用いることが推奨される。
【００３２】
有機溶媒としては、有機酸金属塩を分散または溶解させることのできる溶媒であれば特に限定されず、極性有機溶剤や非極性有機溶剤のいずれでもよい。極性有機溶剤としては、例えば、アセトンやメチルエチルケトンなどのケトン類；メチルアルコールやエチルアルコール，イソプロピルアルコールなどのアルコール類；ブチルジグリコールやジエチレングリコールモノブチルエーテル，ジエチレングリコールモノプロピルエーテルなどのグリコール類、等が単独で、或いは任意の組み合わせで混合して用いることができる。一方、非極性有機溶剤としては、例えば、石油エーテルやミネラルスピリットなどの石油類；トルエンやベンゼン、エチルベンゼンなどの芳香族類；クロロホルムや四塩化炭素などのハロゲン系溶剤、等を単独で、或いは任意に選ばれる2種以上を混合して用いることができる。なお、有機酸金属塩としては、例えば、オレイン酸亜鉛（関東化学社製など）やオレイン酸カルシウム（関東化学社製など）、オレイン酸錫（三津和化学社製など）、ナフテン酸亜鉛（日本化学産業社製など）、ステアリン酸亜鉛（関東化学社製など）、ラウリン酸亜鉛（三津和社製など）などが入手可能である。
【００３３】
有機性液に含まれる炭素数が8以上の有機酸金属塩の量は、0.01〜20質量％とすることが好ましい。有機酸金属塩の含量が0.01質量％未満では、表面に吸着する有機酸金属塩の量が少なく、銅または銅合金の酸化防止効果が得られ難くなる。より好ましくは0.1質量％以上とすることが望ましい。一方、20質量％を超えて含有させても耐熱性向上効果は飽和するので、含量は20質量％以下とすることが好ましい。より好ましくは10質量％以下とすることがよい。
【００３４】
上記有機性液には、有機酸金属塩を有機溶媒に溶解させ易くするために、例えば、有機酸を溶解補助剤として添加してもよい。溶解補助剤として添加する有機酸としては、例えば、炭素数が8以上の有機酸などが挙げられる。
【００３５】
銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む有機性液を接触させるための手段は特に限定されず、前記有機性液を満たした浴槽に銅または銅合金を浸漬して溶液と接触させる方法や、前記有機性液を該表面に塗布し、或いは吹き付けて接触させる方法などを採用すればよい。
【００３６】
銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む有機性液を接触させるときの処理条件は特に限定されず、銅または銅合金の表面と前記有機性液を接触させるときの処理時間は、銅または銅合金の表面に前記有機性液が付着する程度であれば構わない。
【００３７】
また、銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む有機性液を接触させるときの処理温度は、100℃以下とすることが好ましい。即ち、処理温度は上記有機溶媒を揮発させないために沸点以下にする必要があるが、処理温度が100℃より高くなると、銅または銅合金の表面が酸化されてしまい却って逆効果となるからである。次いで、有機性液で処理した部材は、100℃以下で乾燥して有機溶剤を揮発させ、有機酸金属塩の吸着被膜を生成させればよい。
【００３８】
なお、上記処理時間や処理温度などの処理条件は、上述した有機性液に含まれる炭素数が8以上の有機酸金属塩の量にも影響を受けるので、これらを総合して定めるべきである。
【００３９】
ところで、上記（１）の表面処理方法では、銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む有機性液を接触させるに先立って、銅または銅合金の表面を予めソフトエッチングおよび水洗しておき、次いで、揮発性の高い有機溶媒（例えば、アセトンなど）と接触させた後、乾燥させることが好ましい。炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む有機性液と接触させる際に、銅または銅合金の表面に水が残存していると、有機酸金属塩を含む保護膜が該表面に形成され難くなるからである。
【００４０】
次に、上記（２）の表面処理方法について説明する。上記（２）の表面処理方法では、銅または銅合金の表面に、まず炭素数が8以上の有機酸を含む水性液または有機性液を接触させて、該表面に有機酸を吸着させる。次いで、前記有機酸が吸着した表面に、金属化合物を含む水溶液を接触させることによって表面に吸着した有機酸と金属化合物とを反応させて、該表面に有機酸金属塩を生成させる。その後、乾燥してやれば銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む保護膜が形成される。
【００４１】
炭素数が8以上の有機酸を含む水性液とは、上述した炭素数が8以上の有機酸を水性溶媒に分散または溶解した液体である。この水性液を銅または銅合金の表面に接触させることによって、表面に有機酸を吸着させることができる。
【００４２】
ここで、前記水性溶媒とは、水やアルコール類などの親水性の溶媒を指し、これらの溶媒を単独で、或いは任意に選ばれる2種以上を混合して用いることができる。アルコール類としては、例えば、メチルアルコールやエチルアルコール，イソプロピルアルコールなどを用いることができる。
【００４３】
炭素数が8以上の有機酸を含む有機性液とは、上述した炭素数が8以上の有機酸を有機溶媒に分散または溶解した液体である。この有機性液を銅または銅合金の表面に接触させることによって、表面に有機酸を吸着させることができる。
【００４４】
なお、前記有機溶媒としては、上記（１）の表面処理方法に用いる有機溶媒を使用できる。
【００４５】
上記水性液または有機性液に含まれる炭素数が8以上の有機酸の量は、0.01〜10質量％とすることが好ましい。有機酸の含量が0.01質量％未満では表面に吸着する有機酸の量が少なく、後工程において有機酸金属塩が殆ど生成せず、銅または銅合金の酸化防止効果が得られ難くなる。より好ましくは0.05質量％以上とすることが望ましい。一方、10質量％を超えて含有させても有機酸の吸着量は殆ど増加しないので、含量は10質量％以下とすることが好ましい。より好ましくは2質量％以下とする。
【００４６】
前記水性液としては、炭素数が8以上の有機酸と共に、溶解補助剤を含むものを使用することが推奨できる。溶解補助剤とは、前記水性溶媒に対する有機酸の溶解度を高めるための補助剤であり、溶解補助剤としては、水性溶媒中に分散する有機酸を中和して該有機酸の溶解度を高める作用を有する化合物や、水性溶媒と有機酸との間の界面活性剤として作用する化合物を用いることができる。
【００４７】
水性溶媒中に分散する有機酸を中和して該有機酸の溶解度を高める作用を有する化合物としては、例えば、アンモニアやアミン類、アルカリ金属の水酸化物（苛性アルカリ）などが挙げられ、これらを単独で、或いは任意に選択される2種以上を混合して用いることができる。
【００４８】
アミン類としては、例えば、エチレンジアミンやジエチレントリアミン，モルホリン，シクロヘキシルアミン，モノエタノールアミン，ジエタノールアミン，トリエタノールアミン，モノイソプロパノールアミン，ジイソプロパノールアミン，トリイソプロパノールアミンなどの水溶性アミンを用いることができる。アルカリ金属の水酸化物（苛性アルカリ）としては、水酸化リチウムや水酸化ナトリウム，水酸化カリウムなどを用いることができる。
【００４９】
水性溶媒中に分散する有機酸を中和して該有機酸の溶解度を高める作用を有する化合物を用いる場合は、前記水性液のｐＨを5〜12程度に制御することが好ましい。ｐＨが5より小さい強酸性側では有機酸が溶解または分散し難くなり、一方、ｐＨが12より大きい強塩基性側では有機酸の水溶性が強くなりすぎて銅または銅合金の表面に吸着し難くなるからである。
【００５０】
一方、水性溶媒と有機酸との間の界面活性剤として作用する化合物としては、例えば、グリコール類やケトン類、アルコール類などの親水性の溶媒が挙げられ、これらを単独で、或いは任意に選ばれる2種以上を混合して用いることができる。
【００５１】
グリコール類としては、例えば、ブチルジグリコールやジエチレングリコールモノブチルエーテル，ジエチレングリコールモノプロピルエーテルなどを用いることができる。ケトン類としては、例えば、アセトンやメチルエチルケトンなどを用いることができる。アルコール類としては、例えば、メタノールやエタノール、イソプロピルアルコールなどを用いることができる。
【００５２】
前記水性液に含まれる溶解補助剤の量は特に限定されず、少量の添加でもその効果を充分に発揮するが、好ましくは0.001質量％以上含有させることが推奨される。より好ましくは0.01質量％以上である。しかし、溶解補助剤を過剰に含有させてもその効果は飽和するので、50質量％以下に抑えることが好ましい。より好ましくは含量が10質量％以下である。
【００５３】
前記水性液には、上記成分の他に、例えば、水性液の泡立ちを抑える作用を有する消泡剤（例えば、ポリアルキレングリコール系の化合物）を含有させてもよい。
【００５４】
銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸を含む水性液または有機性液を接触させるための手段は特に限定されず、前記水性液または有機性液を満たした浴槽に銅または銅合金を浸漬して表面に水性液または有機性液を接触させる方法や、前記水性液または有機性液を該表面に吹き付けて接触させる方法などを採用できる。
【００５５】
銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸を含む水性液または有機性液を接触させるときの処理条件は特に限定されないが、銅または銅合金の表面と前記水性液または有機性液とを接触させるときの処理時間は1秒〜10分程度にすることが好ましい。処理時間が1秒未満では、有機酸の吸着量が不足し、後工程で生成する有機酸金属塩の量が少なくなるので、保護膜が薄くなりすぎて銅または銅合金の酸化を充分に防止できない。より好ましくは処理時間を5秒以上とすることが望ましい。但し、処理時間を長くしても有機酸の付着量は殆ど変化しないので、上限は10分程度とすればよい。より好ましい上限は1分である。
【００５６】
銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸を含む水性液または有機性液を接触させるときの処理温度は、例えば10〜100℃程度にすることが好ましい。処理温度が10℃未満では、有機酸が前記表面に吸着し難く、有機酸被膜の形成に時間がかかるからである。より好ましくは処理温度を20℃以上とすることが望ましい。一方、処理温度は上記水性液または有機性液を構成している溶媒を揮発させないためにも沸点以下とする必要があるが、処理温度を100℃より高くすると、銅または銅合金の表面が酸化されてしまい却って逆効果となるので、処理温度は100℃以下に抑えることが好ましい。より好ましくは80℃以下で処理することが推奨される。
【００５７】
なお、上記処理時間や処理温度などの処理条件は、上述した水性液に含まれる炭素数が8以上の有機酸の量にも影響を受けるので、これらを総合して定めるべきである。
【００５８】
次に、前記有機酸が吸着した表面に、金属化合物を含む水溶液を接触させることによって前記有機酸と金属化合物を反応させ、該表面に有機酸金属塩を生成させる。
【００５９】
このとき、銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸を含む水性液を接触させた場合は、水洗せずに金属化合物を含む水溶液を接触させることによって、有機酸金属塩の生成量を多くできる。一方、銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸を含む有機性液を接触させた場合は、表面を乾燥させた後に、金属化合物を含む水溶液を接触させることが好ましい。
【００６０】
金属化合物を含む水溶液とは、上記金属成分の無機酸水溶液や有機酸水溶液である。具体的には、硫酸亜鉛や塩化ニッケル、ヘキサメタリン酸亜鉛、酢酸マグネシウム、クエン酸カルシウムなどを用いることができる。
【００６１】
前記水溶液に含まれる金属化合物の量は、0.001〜10質量％とすることが好ましい。金属化合物の含量が0.001質量％未満では、表面に吸着している有機酸と該金属化合物を反応させて有機酸金属塩を生成するまでに時間がかかり、しかも金属成分自体の量が少ないので有機酸金属塩の生成量も少なくなり、銅または銅合金の酸化防止効果が得られ難くなる。より好ましくは含量を0.01質量％以上とすることが望ましい。しかし、10質量％を超えて含有させても有機酸金属塩の生成速度は殆ど変化せず、しかも有機酸金属塩の生成量もあまり増大しないので、含量は10質量％以下とすることが好ましい。より好ましくは3質量％以下とすることがよい。
【００６２】
前記水溶液は、そのｐＨを4〜10程度に制御することが好ましい。ｐＨが4より低い強酸性側では、有機酸金属塩の溶解度より酸性金属の水溶性が強い事が考えられ、皮膜中の金属含量が少なくなることで耐熱性が悪くなる傾向がある。一方、ｐＨが10より高い強塩基性側では銅または銅合金の表面に吸着している有機酸が中和されてしまい、水溶液中に溶解して、所望の有機酸金属塩を生成でき難い。
【００６３】
水溶液のｐＨをこの様な範囲に制御するためには、ｐＨ調整剤を用いればよく、ｐＨ調整剤としては、例えば、アンモニアやアミン類、アルカリ金属の水酸化物（苛性アルカリ）などを単独で、或いは任意に選ばれる2種以上を混合したものを用いて調製すればよい。アミン類やアルカリ金属の水酸化物（苛性アルカリ）としては、水性溶媒中に分散する有機酸を中和して該有機酸の溶解度を高める作用を有する化合物として例示した化合物を用いることができる。
【００６４】
前記水溶液には、金属化合物の他に、有機酸および／または無機酸を必須成分として含む。ここで用いることのできる有機酸としては、炭素数が1〜4程度の低級有機酸やキレート力を有する水溶性の有機酸である。具体的には、蟻酸や酢酸、プロピオン酸、クエン酸、リンゴ酸、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸、アミノトリ（メチレンホスホン酸）、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）などを用いることができる。但し、エチレンジアミン四酢酸で代表されるポリアミノカルボン酸系の有機酸は、有機酸金属塩の生成を阻害するので用いることはできない。
【００６５】
一方、無機酸としては、例えば、塩酸や硫酸、リン酸、硝酸、重合リン酸などを用いることができる。
【００６６】
なお、上記金属化合物とキレートを形成する有機酸を併用しない場合は、前記水溶液のｐＨを4〜6.5程度に制御すべきである。水溶液のｐＨが6.5を超えて中性または塩基性になると、例えば水酸化亜鉛の様な沈殿を生じるからである。
【００６７】
前記有機酸が吸着した表面に、金属化合物を含む水溶液を接触させるための手段は特に限定されず、前記水溶液を満たした浴槽に銅または銅合金を浸漬して表面に水溶液を接触させる方法や、前記水溶液を該表面に吹き付けて接触させる方法などを採用すればよい。
【００６８】
前記有機酸が吸着した表面に、金属化合物を含む水溶液を接触させるときの処理条件は特に限定されないが、前記有機酸が吸着した表面と前記水溶液を接触させるときの処理時間は1秒〜10分程度にすることが好ましい。処理時間が1秒未満では、有機酸と金属化合物が反応して生成する有機酸金属塩の量が不足し、保護膜が薄くなりすぎて銅または銅合金の酸化を充分に防止できない。より好ましくは処理時間を10秒以上とすることが望ましい。但し、処理時間を長くしても有機酸金属塩の生成量は殆ど増えないので、上限は10分程度とすればよい。より好ましい上限は60秒である。
【００６９】
前記有機酸が吸着した表面に、金属化合物を含む水溶液を接触させるときの処理温度は、例えば10〜100℃程度にすることが好ましい。処理温度が10℃未満では、有機酸が前記表面に吸着し難く、有機酸被膜を形成するのに時間がかかるからである。より好ましくは20℃以上で処理することが推奨される。一方、処理温度は上記水溶液中の溶媒を揮発させないためにも沸点以下とする必要があるが、処理温度を100℃より高くすると、銅または銅合金の表面が酸化されてしまい却って逆効果となるので、100℃以下で処理することが推奨される。より好ましい処理温度は80℃以下である。
【００７０】
なお、上記処理時間や処理温度などの処理条件は、上述した水溶液に含まれる金属化合物の量にも影響を受けるので、これらを総合して定めるべきである。
【００７１】
ところで、上記（２）の表面処理方法において、水性液または有機性液で濡れた銅または銅合金を、前記金属化合物を含む水溶液を満たした浴槽中に浸漬して接触させる方法を採用すると、浴槽中で水性液または有機性液と水溶液が混合されて有機酸金属塩が生成し、浴槽中の水溶液を汚染して安定性が悪くなる。そのため、水溶液を連続使用することが難しくなる。
【００７２】
そこで、本発明の表面処理方法では、炭素数が12以上の有機酸を含む水性液を使用すると共に、この水性液を銅または銅合金の表面に接触させた後、水洗してから前記金属化合物を含む水溶液と接触させることが好ましい。有機酸の炭素数が12以上になると、該有機酸は銅または銅合金の表面に吸着し易くなり、しかもその吸着力は強いので、水性液を銅または銅合金の表面に接触させた後に水洗すると有機酸の吸着撥水膜が生成し、余分な有機酸水溶液が除去されるので、金属化合物を含む水溶液槽を汚染し難いからである。
【００７３】
炭素数が12以上の有機酸としては、上記炭素数が8以上の有機酸として例示したものの中で炭素数が12以上のものを使用できるが、特に、飽和脂肪酸の中ではパルミチン酸やステアリン酸、不飽和脂肪酸の中ではオレイン酸やリノール酸，リノレン酸，エレオステアリン酸、天然油脂から製造される脂肪酸の中ではリシノール酸、およびナフテン酸（原油から製造される有機酸）などを使用すると、銅または銅合金の表面に付着する有機酸被膜の撥水性が強くなり、しかも後工程では金属成分と塩を生成しやすく、保護膜の耐熱性を著しく向上させることができるので好適に採用できる。
【００７４】
ちなみに上記（２）の表面処理方法では、銅または銅合金の表面に、炭素数が8以上の有機酸を含む水性液を接触させる場合は、銅または銅合金の表面を予めソフトエッチングおよび水洗した後、上記（１）の表面処理方法を採用するときの様に、水洗後に揮発性の高い有機溶媒（例えば、アセトンなど）と接触させ、次いで乾燥させる必要はない。
【００７５】
以上説明した（１）や（２）の表面処理方法を採用すると、銅または銅合金の表面に有機酸金属塩を含む膜が形成されるので、例えばリフローはんだ付けなどの繰り返しで複数回加熱されても銅または銅合金の酸化を防止できる。即ち、加熱されたときに有機酸金属塩（有機酸金属石鹸）からなる被膜が熱的にも化学的にも安定で、下地の銅あるいは銅合金表面の酸化を防止するのである。従って、はんだ付けの際に、はんだの広がり性が良好となり、フラックスの使用量を抑えることができる。特に、従来では、フラックスとして塩素系のものを用いた場合は、はんだ付け後に残存するフラックスを除去するために洗浄する必要があったが、本発明の表面処理方法を採用してやれば、フラックスの使用量を抑えることができるので、はんだ後の洗浄工程を省略できる。従って、本発明の表面処理方法は、銅または銅合金表面のプリフラックス処理方法として有用である。
【実施例１】
【００７６】
以下、実施例、比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００７７】
実験No.1〜6
試験片としてＪＩＳ規格のＨ３１００に規定されているリン脱酸銅板（Ｃ１２００Ｐ）を用い、この試験片をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で浸漬脱脂した後、ソフトエッチングした。ソフトエッチングは、25℃に保持した化学研磨液に20秒間浸漬して行なった。化学研磨液としては、15％硫酸、7.5％過酸化水素および過酸化水素安定剤として0.3％キレスビットＣ−４（商品名：キレスト社製）を含む脱イオン水溶液を用いた。
【００７８】
ソフトエッチングした試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、次いでアセトン溶液に浸漬して脱水した後、40℃で温風乾燥した。
【００７９】
温風乾燥した試験片を、下記表１に示す有機酸金属塩を含む有機性液（液種：Ａ〜Ｆ）を満たした浴槽内に浸漬した後、自然乾燥することによって、試験片の表面に有機酸金属塩を含む保護膜を有する供試体を作製した。
【００８０】
なお、オレイン酸亜鉛は関東化学社製、オレイン酸カルシウムは関東化学社製、オレイン酸錫は三津和化学社製、ナフテン酸亜鉛は日本化学産業社製、ステアリン酸亜鉛は関東化学社製、ラウリン酸亜鉛は三津和社製のものを夫々用い、ナフテン酸亜鉛は日本化学産業社製「ナフテックス亜鉛8％（商品名）」を用いた。また、前記試験片を浴槽内に浸漬して有機性液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は60℃とした。
【００８１】
実験No.7
上記実験No.1において、40℃で温風乾燥した試験片を供試体として用いた。
【００８２】
実験No.8
上記実験No.1において、40℃で温風乾燥した試験片を、オレイン酸（0.1質量％）とステアリン酸（0.1質量％）を夫々含むイソプロピルアルコール（残部）溶液（液種：「ＩＰＡ溶液」とする）を満たした浴槽に浸漬した後、自然乾燥したものを供試体として用いた。
【００８３】
なお、前記試験片を浴槽内に浸漬してＩＰＡ溶液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は25℃とした。
【００８４】
実験No.9
上記実験No.1において、有機酸金属塩を含む有機性液として液種Ａの代わりに下記表１に示す液種Ｇを用いた以外は上記実験No.1と同じ条件とし、供試体を作製した。
【００８５】
実験No.10
上記実験No.1において、有機酸金属塩を含む有機性液として液種Ａの代わりに下記表１に示す液種Ｈを用いた以外は上記実験No.1と同じ条件とし、供試体を作製した。
【００８６】
実験No.11〜12
上記実験No.1において、ソフトエッチングした試験片を、脱イオン水を用いて水洗した後、アセトンにて脱水することなく、イミダゾール化合物を含む水溶液を満たした浴槽内に浸漬した。浸漬後の試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、次いで自然乾燥することによって、試験片の表面にイミダゾール化合物を有する保護膜が形成された供試体を作製した。
【００８７】
なお、前記イミダゾール化合物を含む水溶液としては、下記表２に示す組成のイミダゾール化合物を含む水溶液（液種：ＩまたはＪ）を脱イオン水を用いてさらに希釈して調製した5質量％水溶液を用いた。また、上記試験片を浴槽内に浸漬して水溶液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は60℃とした。さらに、前記5質量％水溶液のｐＨを下記表２に併せて示す。
【００８８】
次に、上記実験No.1〜12で得られた供試体に熱が加わり、熱履歴が付与された状況を模擬するために、該供試体を送風式の乾燥機に挿入し、200℃で60分間、または、250℃で20分間の熱処理を行なった。熱処理前と熱処理後における供試体表面の色目を目視で観察し、下記表３に色目の観察結果を示す。なお、供試体の色目は、熱による酸化が進むに連れて赤銅色→柿色→紫金色→金色または黄金色→白金色の順で変化していき、白金色は酸化が最も進んでいることを示している。
【００８９】
次に、熱処理後の供試体に対するはんだ広がり試験を、ＪＩＳ規格のＺ３１９７に準拠して行なった。熱処理後の供試体表面に、線状はんだを環状に形成したはんだ（ＪＩＳ規格のＺ３２８２によるＨ６０Ａ１．６Ｗ：錫を60質量％含む線状のはんだであって、径が1.6ｍｍのもの）を置くと共に、組成の異なるポストフラックスを用いてはんだを行なったときのはんだ広がり率（％）を測定した。ポストフラックスの組成は、次の通りである。
【００９０】
＜ポストフラックスの種類＞
ポストフラックスＡ：ロジン（25質量部）＋ＩＰＡ（75質量部）＋活性塩素（0.002質量部）
ポストフラックスＢ：ロジン（25質量部）＋ＩＰＡ（75質量部）＋活性塩素（0.02質量部）
ポストフラックスＣ（弘輝社製「ＪＳ−６４」）：ロジン（31質量部）＋ＩＰＡ（69質量部）＋活性塩素（0.200％質量部）
【００９１】
【表１】
2005068473.tif 000002
【００９２】
【表２】
2005068473.tif 000003
【００９３】
【表３】
2005068473.tif 000004
【００９４】
表３から明らかな様に、実験No.1〜6で用いた供試体の表面には、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む保護膜が設けられているので、供試体に熱が加わっても該表面の色目は殆ど変化しておらず、酸化が防止されていることが分かる。従って、熱処理後の供試体に対するはんだの広がり性は良好となる。しかも、ポストフラックスに含まれている活性塩素量を少なくしても、良好なはんだ広がり率を示す。
【００９５】
一方、実験No.7〜12で用いた供試体の表面には、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む保護膜が形成されていないので、供試体に熱が加わると表面が酸化して色目が変化することが分かる。従って、熱処理後の供試体に対するはんだの広がり率は劣悪となる。よって、この供試体にはんだを行なうには、ポストフラックスに多量の活性塩素を含有させる必要がある。
【実施例２】
【００９６】
実験No.20〜25
試験片としてＪＩＳ規格のＨ３１００に規定されているリン脱酸銅板（Ｃ１２００Ｐ）を用い、この試験片をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で浸漬脱脂した後、ソフトエッチングした。ソフトエッチングは、25℃に保持した化学研磨液に20秒間浸漬して行なった。化学研磨液としては、15％硫酸、7.5％過酸化水素および過酸化水素安定剤として0.3％キレスビットＣ−４（商品名：キレスト社製）を含む脱イオン水溶液を用いた。
【００９７】
次に、ソフトエッチングした試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、水洗した試験片を、有機酸を含む水性液を満たした浴槽内に浸漬した。浸漬後の試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、次いで自然乾燥することによって、表面に有機酸を含む保護膜が形成された試験片を得た。
【００９８】
実験No.26〜28
上記実験No.20において、ソフトエッチングした試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、水洗した試験片を、有機酸を含む水性液を満たした浴槽内に浸漬した。浸漬後の試験片を自然乾燥することによって、表面に有機酸を含む保護膜が形成された試験片を得た。
【００９９】
上記実験No.20〜28では、前記有機酸としては、下記表４に示す組成の有機酸を含む水性液（水性液の液種：ａ〜ｈ）を脱イオン水を用いてさらに希釈して調製した5質量％水性液を用いた。表４中、ナフテン酸は、大和油脂工業社製の酸価が200のナフテン酸を用いた。Ｍアミンとは、丸善ケミカル社製のモノイソプロパノールアミン（80〜20体積部），ジイソプロパノールアミン（40〜50体積部）およびトリイソプロパノールアミン（40〜50体積部）の混合アミンである。プルロニックＬ−６１（商品名）とは、旭電化社製の消泡剤である。
【０１００】
また、上記試験片を浴槽内に浸漬して水性液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は60℃とした。さらに、前記5質量％水性液のｐＨを下記表４に併せて示す。
【０１０１】
次に、得られた試験片を、下記表５に示す組成の金属化合物を含む水溶液（水溶液の液種：イ〜ハ）を満たした浴槽内に浸漬した後、脱イオン水を用いて水洗し、次いで自然乾燥することによって、試験片の表面に有機酸金属塩を含む保護膜を有する供試体を作製した。
【０１０２】
なお、下記表５に示した金属化合物を含む水溶液は、90質量％の脱イオン水に、金属化合物とその他の成分（アンモニアを除く）を溶解した後、アンモニアを用いて表５に示したｐＨに調製し、最後に脱イオン水を加えて全体を100％にした。
【０１０３】
また、前記試験片を浴槽内に浸漬して水溶液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は60℃とした。
【０１０４】
実験No.29
試験片としてＪＩＳ規格のＨ３１００に規定されているリン脱酸銅板（Ｃ１２００Ｐ）を用い、この試験片をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で浸漬脱脂した後、ソフトエッチングした。ソフトエッチングは、25℃に保持した化学研磨液に20秒間浸漬して行なった。化学研磨液としては、15％硫酸、7.5％過酸化水素および過酸化水素安定剤として0.3％キレスビットＣ−４（商品名：キレスト社製）を含む脱イオン水溶液を用いた。
【０１０５】
ソフトエッチングした試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、次いでアセトン溶液に浸漬して脱水した後、自然乾燥した。
【０１０６】
自然乾燥した試験片を、下記表４に示す組成の有機酸を含む水性液（水性液の液種：ｉ）を満たした浴槽内に浸漬後、乾燥して表面に有機酸を含む保護膜が形成された試験片を得た。
【０１０７】
なお、前記試験片を浴槽内に浸漬して水性液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は60℃とした。
【０１０８】
次に、得られた試験片を、下記表５に示す組成の金属化合物を含む水溶液（水溶液の液種：イ）を満たした浴槽内に浸漬した後、脱イオン水を用いて水洗し、自然乾燥して試験片の表面に有機酸金属塩を含む保護膜を有する供試体を作製した。
【０１０９】
なお、前記試験片を浴槽内に浸漬して水溶液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は60℃とした。
【０１１０】
実験No.30
上記実験No.20において、ソフトエッチングした試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、水洗した試験片を、有機酸を含む水性液を満たした浴槽内に浸漬した。浸漬後の試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、次いで自然乾燥することによって、表面に有機酸を含む保護膜を有する供試体を作製した。
【０１１１】
なお、前記有機酸としては、下記表４に示す組成の有機酸を含む水性液（水性液の液種：ａ）を脱イオン水を用いてさらに希釈して調製した5質量％水性液を用いた。また、上記試験片を浴槽内に浸漬して水性液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は60℃とした。さらに、前記5質量％水性液のｐＨを下記表４に併せて示す。
【０１１２】
実験No.31
上記実験No.20において、金属化合物を含む水溶液として、液種イの代わりに下記表５に示す液種ニを用いた以外は、上記実験No.20と同じ条件として供試体を作製した。
【０１１３】
実験No.32〜33
上記実験No.20において、ソフトエッチングした試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、水洗した試験片を、有機酸を含む水性液を満たした浴槽内に浸漬した。浸漬後の試験片を自然乾燥することによって、表面に有機酸を含む保護膜が形成された試験片を得た。
【０１１４】
なお、前記有機酸としては、下記表４に示す組成の有機酸を含む水性液（水性液の液種：ｊまたはｋ）を脱イオン水を用いてさらに希釈して調製した5質量％水性液を用いた。また、上記試験片を浴槽内に浸漬して水性液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は60℃とした。さらに、前記5質量％水性液のｐＨを下記表４に併せて示す。
【０１１５】
次に、得られた試験片を、下記表５に示す組成の金属化合物を含む水溶液（水溶液の液種：イ）を満たした浴槽内に浸漬した後、脱イオン水を用いて水洗し、次いで自然乾燥することによって供試体を作製した。
【０１１６】
なお、下記表５に示した金属化合物を含む水溶液は、90質量％の脱イオン水に、金属化合物とその他の成分（アンモニアを除く）を溶解した後、アンモニアを用いて表５に示したｐＨに調製し、最後に脱イオン水を加えて全体を100％にした。また、前記試験片を浴槽内に浸漬して水溶液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は60℃とした。
【０１１７】
実験No.34
上記実験No.20において、ソフトエッチングした試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、水洗した試験片を、イミダゾール化合物を含む水溶液を満たした浴槽内に浸漬した。浸漬後の試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、次いで自然乾燥することによって、試験片の表面にイミダゾール化合物を含む保護膜を有する供試体を作製した。
【０１１８】
なお、前記イミダゾール化合物を含む水溶液としては、下記表６に示す組成のイミダゾール化合物を含む水溶液（液種：α）を脱イオン水を用いてさらに希釈して調製した5質量％水溶液を用いた。また、上記試験片を浴槽内に浸漬して水溶液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は60℃とした。さらに、前記5質量％水溶液のｐＨを下記表７に併せて示す。
【０１１９】
実験No.35
上記実験No.20において、ソフトエッチングした試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、水洗した試験片を、イミダゾール化合物を含む水溶液を満たした浴槽内に浸漬した。浸漬後の試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、次いで自然乾燥することによって、試験片の表面にイミダゾール化合物を含む保護膜が形成された試験片を作製した。
【０１２０】
なお、前記イミダゾール化合物を含む水溶液としては、下記表６に示す組成のイミダゾール化合物を含む水溶液（液種：α）を脱イオン水を用いてさらに希釈して調製した5質量％水溶液を用いた。また、上記試験片を浴槽内に浸漬して水溶液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は60℃とした。さらに、前記5質量％水溶液のｐＨを下記表７に併せて示す。
【０１２１】
次に、得られた試験片を、下記表５に示す組成の金属化合物を含む水溶液（水溶液の液種：イ）を満たした浴槽内に浸漬した後、脱イオン水を用いて水洗し、次いで自然乾燥することによって、試験片の表面に有機酸金属塩を含む保護膜を有する供試体を作製した。
【０１２２】
なお、下記表５に示した金属化合物を含む水溶液は、90質量％の脱イオン水に、金属化合物とその他の成分（アンモニアを除く）を溶解した後、アンモニアを用いて表５に示したｐＨに調製し、最後に脱イオン水を加えて全体を100％にした。また、前記試験片を浴槽内に浸漬して水溶液と接触させる時間（処理時間）は10秒間とし、このときの浴槽の温度（処理温度）は60℃とした。
【０１２３】
実験No.36
上記実験No.38において、前記イミダゾール化合物を含む水溶液として、液種αの代わりに下記表６に示す液種βを用いる以外は上記実験No.38と同じ条件とし、試験片の表面にイミダゾール化合物を含む保護膜が形成された供試体を作製した。
【０１２４】
実験No.37
上記実験No.29において、ソフトエッチングした試験片を、脱イオン水を用いて水洗し、次いでアセトン溶液に浸漬して脱水した後、自然乾燥したものを供試体として用いた。
【０１２５】
上記実験No.20〜37で得られた供試体に熱が加わり、熱履歴が付与された状況を模擬するために、該供試体を送風式の乾燥機に挿入し、200℃で60分間、または、250℃で20分間の熱処理を行なった。熱処理前と熱処理後における供試体表面の色目を目視で観察し、下記表７に色目の観察結果を示す。なお、供試体の色目は、酸化が進むに連れて赤銅色→柿色→紫金色→金色または黄金色→白金色の順で変化していき、白金色は酸化が最も進んでいることを示している。
【０１２６】
次に、熱処理後の供試体に対するはんだ広がり試験を、ＪＩＳ規格のＺ３１９７に準拠して行なった。熱処理後の供試体表面に、線状はんだを環状に形成したはんだ（Ｈ６０Ａ１．６Ｗ）を置くと共に、組成の異なるポストフラックスを用いてはんだを行なったときのはんだ広がり率（％）を測定した。ポストフラックスの組成は、次の通りである。
【０１２７】
＜ポストフラックスの種類＞
ポストフラックスＡ：ロジン（25質量部）＋ＩＰＡ（75質量部）＋活性塩素（0.002質量部）
ポストフラックスＢ：ロジン（25質量部）＋ＩＰＡ（75質量部）＋活性塩素（0.02質量部）
ポストフラックスＣ（弘輝社製「ＪＳ−６４」）：ロジン（31質量部）＋ＩＰＡ（69質量部）＋活性塩素（0.200％質量部）
【０１２８】
【表４】
2005068473.tif 000005
【０１２９】
【表５】
2005068473.tif 000006
【０１３０】
【表６】
2005068473.tif 000007
【０１３１】
【表７】
2005068473.tif 000008
【０１３２】
表７から明らかな様に、実験No.20〜29で用いた供試体の表面には、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む保護膜が設けられているので、供試体に熱が加わっても該表面の色目は殆ど変化しておらず、酸化が防止されていることが分かる。従って、熱処理後の供試体に対するはんだの広がり性は良好となる。しかも、ポストフラックスに含有されている活性塩素量を少なくしても、良好なはんだ広がり率を示す。
【０１３３】
一方、実験No.30〜37で用いた供試体の表面には、炭素数が8以上の有機酸金属塩を含む保護膜が形成されていないので、供試体に熱が加わると表面が酸化して色目が変化することが分かる。従って、熱処理後の供試体に対するはんだの広がり率は劣悪となる。よって、この供試体にはんだを行なうには、ポストフラックスに多量の活性塩素を含有させる必要がある。
【０１３４】
特に、実験No.34〜36から明らかな様に、イミダゾール化合物を含む水溶液と接触させることによって、供試体表面に肌色の保護膜を形成するが、この供試体に熱が加わると、保護膜は黄金色に変色し、酸化を防止できないことが分かる。また、はんだの広がり性は、No.37よりも悪かった。