Ｓｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置
【課題】Ｓｎメッキ付き銅材料から効率良く、かつ、確実にＳｎを除去することが可能なＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置を提供する。
【解決手段】銅または銅合金からなる銅基材の表面の少なくとも一部にＳｎメッキ層が形成されたＳｎメッキ付き銅材料からＳｎを除去するＳｎメッキ除去方法であって、少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液を用いて、前記銅基材の表面に形成された前記Ｓｎメッキ層と、前記Ｓｎメッキ層と前記銅基材との間に生成したＣｕ−Ｓｎ合金層とを溶解する溶解工程Ｓ２を備えていることを特徴とする。
【解決手段】銅または銅合金からなる銅基材の表面の少なくとも一部にＳｎメッキ層が形成されたＳｎメッキ付き銅材料からＳｎを除去するＳｎメッキ除去方法であって、少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液を用いて、前記銅基材の表面に形成された前記Ｓｎメッキ層と、前記Ｓｎメッキ層と前記銅基材との間に生成したＣｕ−Ｓｎ合金層とを溶解する溶解工程Ｓ２を備えていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばリードフレームやコネクタ等の電子部品材料として用いられるＳｎメッキ付き銅材料のスクラップ屑等からＳｎを除去するＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、リードフレームやコネクタ等の電子部品材料としては、銅または銅合金からなる銅基材の表面にＳｎメッキを施したＳｎメッキ付き銅材料が用いられている。リードフレームやコネクタは、前述のＳｎメッキ付き銅材料に打ち抜き加工を行うことによって作製されるため、打ち抜き後にスクラップ屑（打ち抜き屑）が発生することになる。また、これ以外でも、Ｓｎメッキ付き銅材料を取り扱う際にはスクラップ屑が発生することがある。
【０００３】
通常、銅材料のスクラップ屑は、銅または銅合金の原料として再利用される。しかしながら、Ｓｎメッキ付き銅材料の場合には、銅基材の表面にＳｎメッキ層が形成されていることから、銅または銅合金中のＳｎの含有量が大幅に上昇してしまうことになるため、原料として再利用することができなかった。このため、従来は、Ｓｎメッキ銅材料のスクラップ屑を溶錬工場に送り、溶錬工程において銅分を回収していた。
しかしながら、溶錬工程で銅分を回収するためには多くのエネルギーを必要する。また、溶錬工程で銅を回収した場合、銅基材に含有される銅以外の元素も除去されてしまうことになる。
【０００４】
一方、Ｓｎメッキ付き銅材料のスクラップ屑からＳｎを除去して銅基材のみを銅および銅合金の原料として再利用することが考えられる。Ｓｎメッキ銅材料からＳｎを除去する方法としては、硫酸銅溶液や過酸化水素を含むはんだ洗浄液によって除去する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６３−６０２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述のＳｎメッキ付き銅材料においては、銅基材とＳｎメッキ層との間に、ＣｕとＳｎとが互いに拡散することでＣｕ−Ｓｎ合金層が形成される。硫酸銅溶液や過酸化水素を含むはんだ洗浄液では、Ｃｕ−Ｓｎ合金層を溶解することが困難であるため、Ｓｎを十分に除去することができなかった。また、Ｓｎメッキ層においても溶解速度が遅く、効率的にＳｎを除去することができなかった。このため、Ｓｎメッキ銅材料のスクラップ屑を、銅及び銅合金の原料として再利用することができなかった。
【０００６】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、Ｓｎメッキ付き銅材料から効率良く、かつ、確実にＳｎを除去することが可能なＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るＳｎメッキ除去方法は、銅または銅合金からなる銅基材の表面の少なくとも一部にＳｎメッキ層が形成されたＳｎメッキ付き銅材料からＳｎを除去するＳｎメッキ除去方法であって、少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液を用いて、前記銅基材の表面に形成された前記Ｓｎメッキ層と、前記Ｓｎメッキ層と前記銅基材との間に生成したＣｕ−Ｓｎ合金層とを溶解する溶解工程を備えていることを特徴としている。
【０００８】
この構成のＳｎメッキ除去方法においては、少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液によってＳｎメッキ層とＣｕ−Ｓｎ合金層とを溶解するように構成している。ここで、硝酸はＣｕおよびＳｎの両方を溶解する作用を有しており、硫酸はＣｕよりもＳｎを選択的に溶解する作用を有しているので、硝酸によってＳｎメッキ層のみでなくＣｕ−Ｓｎ合金層も効率的に溶解することができるとともに、硫酸によってＳｎメッキ層を選択的に溶解することができる。つまり、このエッチング液によれば、Ｓｎが存在している間はエッチングが効率的に行われ、Ｓｎが溶解されるとエッチングの進行が遅くなり、銅基材の必要以上の溶解を防止できるのである。
【０００９】
ここで、前記エッチング液は、前記硝酸の含有量が前記硫酸の含有量よりも少なくされていることが好ましい。
硝酸は、前述のようにＣｕおよびＳｎの両方を溶解する作用を有しているので、Ｓｎを選択的に溶解する硫酸の含有量を多くすることで、原料として再利用する銅基材を必要以上に溶解することがなくなり、Ｓｎメッキ層およびＣｕ−Ｓｎ層を効率的に溶解することができる。また、硝酸の含有量を少なくすることで、溶解工程における窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制することができる。
なお、硝酸の含有量Ｘ１と硫酸の含有量Ｘ２との比率Ｘ１／Ｘ２は、１／４≦Ｘ１／Ｘ２＜１の範囲内とすることが好ましい。
【００１０】
また、前記エッチング液は、水分を含有しており、水分の含有量Ｙは、前記硝酸と前記硫酸の含有量Ｘ（＝Ｘ１＋Ｘ２）との比率Ｘ／Ｙが１≦Ｘ／Ｙ≦４の範囲内となるように設定されていることが好ましい。
エッチング液における水分の含有量Ｙと前記硝酸と前記硫酸の含有量Ｘとの比率Ｘ／Ｙが１以上とされているので、このエッチング液と接触する構造物の劣化を防止できる。また、前記比率Ｘ／Ｙが４以下とされているので、硝酸および硫酸によるＳｎの溶解性を確保することができる。
【００１１】
さらに、前記エッチング液は、特に接液部にステンレス鋼を用いた設備である場合、過酸化水素を含有していることが好ましい。
エッチング液貯留槽等エッチング液と接触する構造物をステンレス鋼で構成している場合には、過酸化水素によってこれら構造物の表面に不働態膜が生成することになり、構造物の劣化を確実に抑制することができる。
【００１２】
また、前記溶解工程において発生する窒素酸化物を回収して硝酸として再生する回収再生工程を備えていることが好ましい。
この場合、エッチング液に含有された硝酸によって生成する窒素酸化物（ＮＯｘ）を回収して硝酸として再生する回収再生工程を備えているので、窒素酸化物を大気に放出することがなくなり、環境負荷を大幅に低減することができる。また、硝酸として再生するので、硝酸の使用コストを低減することができる。
【００１３】
本発明に係るＳｎメッキ除去装置は、銅または銅合金からなる銅基材の表面の少なくとも一部にＳｎメッキ層が形成されたＳｎメッキ付き銅材料からＳｎを除去する際に使用されるＳｎメッキ除去装置であって、少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液を前記Ｓｎメッキ付き銅材料の表面に供給して前記Ｓｎを溶解するエッチング部を備えていることを特徴としている。
【００１４】
この構成のＳｎメッキ除去装置においては、少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液をＳｎメッキ付き銅材料の表面に供給するエッチング部を有しているので、Ｓｎメッキ付き銅材料の表面に形成されたＳｎメッキ層とＣｕ−Ｓｎ合金層とをエッチング液によって溶解することができる。なお、エッチング液をＳｎメッキ付き銅材料の表面に対してシャワーリングするような構成とすると、新たなエッチング液が常にＳｎメッキ付き銅材料の表面に供給されるとともに酸素の取り込みと反応ガスの放出が容易となり液中浸漬での反応よりも強く反応することになり、さらに効率良くＳｎメッキ層とＣｕ−Ｓｎ合金層とを溶解することができる。
【００１５】
ここで、前記エッチング液から発生する窒素酸化物を回収して硝酸として再生する回収再生部を備えていることが好ましい。
この場合、窒素酸化物（ＮＯｘ）を回収して硝酸として再生する回収再生部を備えているので、窒素酸化物を大気に放出することがなくなり、環境負荷を大幅に低減することができる。なお、回収再生部としては、酸素ガス供給手段を備えた温水及び冷水スクラバーを利用することが好ましい。
【００１６】
また、前記Ｓｎメッキ付き銅材料がコイル状に巻き取られた条材である場合には、Ｓｎメッキ除去装置を、前記Ｓｎメッキ付き銅材料を前記エッチング部に送り出すアンコイラーと、前記エッチング部で前記Ｓｎメッキが除去された前記銅基材を巻き取るコイラーと、を備え、前記Ｓｎメッキ付き銅材料からの前記Ｓｎメッキの除去を連続的に行うように構成してもよい。
この場合には、コイル状に巻き取られたＳｎメッキ付き銅材料を連続的に処理することができ、Ｓｎの除去を効率的に行うことが可能となる。
【００１７】
また、前記Ｓｎメッキ付き銅材料が小片状である場合には、Ｓｎメッキ除去装置を、 前記エッチング部が、前記Ｓｎメッキ付き銅材料を収容するとともに前記エッチング液が流通可能な連通孔を有する収納容器と、該収納容器に収容された前記Ｓｎメッキ付き銅材料を攪拌する攪拌手段とを有するものとすることが好ましい。
この場合には、攪拌手段によって収納容器内に収容された小片状のＳｎメッキ付き銅材料を攪拌することで、Ｓｎメッキ付き銅材料の表面に確実にエッチング液を供給することができ、効率的にＳｎを除去することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、Ｓｎメッキ付き銅材料から効率良く、かつ、確実にＳｎを除去することが可能なＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
図１及び図２に本発明の第１の実施形態であるＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置を示す。
本実施形態であるＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置２０は、例えばリードフレームやコネクタ等の電子部品材料として用いられるＳｎメッキ付き銅材料１０のスクラップ屑等からＳｎを除去するためのものである。また、本実施形態においては、Ｓｎメッキ付き銅材料１０はコイル状に巻取り可能な条材とされている。
【００２０】
まず、このＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置２０によって処理されるＳｎメッキ付き銅材料１０について図３を用いて説明する。
このＳｎメッキ付き銅材料１０は、銅または銅合金からなる銅基材１１とこの銅基材１１の表面に形成されたＳｎメッキ層１２とを備えている。そして、銅基材１１とＳｎメッキ層１２との間には、ＳｎとＣｕとが相互に拡散することによりＣｕ−Ｓｎの金属間化合物からなるＣｕ−Ｓｎ合金層１３が形成されている。
【００２１】
ここで、銅基材１１の厚さｔ１は０．１ｍｍ≦ｔ１≦１．０ｍｍの範囲内に、Ｓｎメッキ層１２の厚さｔ２は０．２μｍ≦ｔ２≦３．０μｍの範囲内に、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１３の厚さｔ３は０．１μｍ≦ｔ３≦３．０μｍの範囲内に設定されている。このようにＳｎメッキ層があるため、Ｓｎメッキ付き銅材料１０をそのまま原料として再利用することはできない。
【００２２】
次に、第１の実施形態であるＳｎメッキ除去装置２０について図２を参照にして説明する。
このＳｎメッキ除去装置２０は、コイル状に巻き取られたＳｎメッキ付き銅材料１０を送り出すアンコイラー２１と、Ｓｎメッキ付き銅材料１０の表面に付着した機械油等を除去する脱脂部２２と、Ｓｎメッキ層１２及びＣｕ−Ｓｎ合金層１３を溶解するエッチング部２３と、Ｓｎメッキ層１２及びＣｕ−Ｓｎ合金層１３が除去された銅基材１１に付着したエッチング液３２を除去する洗浄部２４と、銅基材１１を乾燥する乾燥部２５と、乾燥された銅基材１１を巻き取るコイラー２６と、を備えている。
【００２３】
脱脂部２２においては、Ｓｎメッキ付き銅材料１０の表面に付着した機械油等を除去する脱脂液３１を噴出するシャワーノズル２２Ａが上下に配置されている。
エッチング部２３においては、Ｓｎメッキ層１２及びＣｕ−Ｓｎ合金層１３を溶解するエッチング液３２を噴出するシャワーノズル２３Ａが上下に配置されている。
洗浄部２４においては、銅基材１１に付着したエッチング液３２を除去する洗浄液３３を噴出するシャワーノズル２４Ａが上下に配置されている。
本実施形態では、図２に示すように、アンコイラー２１から送り出されるＳｎメッキ付き銅材料１０が、脱脂部２２、エッチング部２３、洗浄部２４、乾燥部２５を連続的に通過してコイラー２６に巻き取られるように構成されている。
【００２４】
エッチング部２３にて噴出されるエッチング液３２は、少なくとも硝酸と硫酸とを含有している。ここで、硝酸の含有量Ｘ１は硫酸の含有量Ｘ２よりも少なく（Ｘ１＜Ｘ２）されていることが好ましく、その比率Ｘ１／Ｘ２は、１／４≦Ｘ１／Ｘ２＜１の範囲内とすることが好ましい。また、硝酸と硫酸の含有量Ｘ（＝Ｘ１＋Ｘ２）に対して水分量Ｙは、その比率Ｘ／Ｙが１≦Ｘ／Ｙ≦４の範囲内となるように設定することが好ましい。
【００２５】
より具体的には、硝酸の含有量Ｘ１は１０ｖｏｌ％≦Ｘ１≦３０ｖｏｌ％の範囲内に、硫酸の含有量Ｘ２は１５ｖｏｌ％≦Ｘ２≦４５ｖｏｌ％の範囲内（但し、Ｘ１＜Ｘ２）に、水分量Ｙは２５ｖｏｌ％≦Ｙ≦７５ｖｏｌ％の範囲内（但し、１≦Ｘ／Ｙ≦４）とすることが好ましい。
本実施形態におけるエッチング液３２は、図１に示すように、硝酸が２０ｖｏｌ％、硫酸が３０ｖｏｌ％、水分が５０ｖｏｌ％とされている。
【００２６】
また、本実施形態であるＳｎメッキ除去装置２０は、図２に示すように、エッチング部２３で発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）を回収して硝酸に再生する脱窒装置２７を備えている。
【００２７】
次に、このＳｎメッキ除去装置２０を用いたＳｎメッキ除去方法について図１及び図２を参照にして説明する。
まず、アンコイラー２１からＳｎメッキ付き銅材料１０を連続的に送り出す。送り出されたＳｎメッキ付き銅材料１０は、脱脂部２２内を通過し、脱脂液３１によって表面に付着した機械油等が除去される（脱脂工程Ｓ１）。このように脱脂することによって、エッチング部２３においてエッチング液３２のはじきを防止することが可能となる。
【００２８】
次に、脱脂部２２を通過したＳｎメッキ付き銅材料１０はエッチング部２３内を通過する。ここで、少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液３２によってＳｎメッキ層１２及びＣｕ−Ｓｎ合金層１３が溶解される（溶解工程Ｓ２）。これにより、銅基材１１のみが次の工程へと搬送されることになる。
【００２９】
エッチング部２３を通過した銅基材１１は、洗浄部２４内を通過し、表面に付着しているエッチング液３２が洗浄液３３によって除去される（洗浄工程Ｓ３）。
そして、乾燥部２５を通過して乾燥され（乾燥工程Ｓ４）、コイラー２６に巻き取られるのである。
【００３０】
また、エッチング部２３においては、硝酸を含有するエッチング液３２によってＳｎメッキ層１２及びＣｕ−Ｓｎ合金層１３を溶解しているため、窒素酸化物（ＮＯｘ）が発生する。ここで、本実施形態では、この窒素酸化物を回収して硝酸に再生する（回収再生工程Ｓ５）。
このようにして、Ｓｎメッキ付き銅材料１０のＳｎが除去され、銅基材１１のみが回収されることになる。
【００３１】
このような構成とされた本実施形態であるＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置２０によれば、硝酸と硫酸とを含有するエッチング液３２によってＳｎメッキ層１２とＣｕ−Ｓｎ合金層１３とを溶解するように構成しているので、硝酸によってＳｎメッキ層１２のみでなくＣｕ−Ｓｎ合金層１３も効率的に溶解することができるとともに、硫酸によってＳｎメッキ層１２を選択的に溶解することができる。
【００３２】
また、エッチング液３２は、硝酸の含有量Ｘ１が硫酸の含有量Ｘ２よりも少なくされており、本実施形態では、Ｘ１＝２０ｖｏｌ％、Ｘ２＝３０ｖｏｌ％とされているので、Ｓｎを選択的に溶解する硫酸の含有量Ｘ２が多くなり、銅基材１１を必要以上に溶解することがなくなり、Ｓｎメッキ層１２およびＣｕ−Ｓｎ層を選択的に溶解することができる。また、硝酸の含有量Ｘ１を少なくすることで、エッチング部２３（溶解工程Ｓ２）における窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制することができる。
【００３３】
また、エッチング液３２において、硝酸と硫酸の含有量Ｘに対して水分量Ｙは、その比率Ｘ／Ｙが１≦Ｘ／Ｙ≦４の範囲内となるように設定されており、より具体的には、水分量Ｙは２５ｖｏｌ％≦Ｙ≦７５ｖｏｌ％の範囲内に設定されているので、エッチング液３２によるエッチングの劣化を防止できるとともに、硝酸および硫酸によるＳｎの溶解性を確保することができる。
【００３４】
さらに、エッチング部２３（溶解工程Ｓ２）において発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）を回収して硝酸として再生する脱窒装置２７（回収再生工程Ｓ５）を備えているので、窒素酸化物を大気に放出することがなくなり、環境負荷を大幅に低減することができる。また、再生した硝酸を再利用するので、硝酸の使用コストを低減することができる。
【００３５】
また、コイル状に巻き取られたＳｎメッキ付き銅材料１０を送り出すアンコイラー２１と、Ｓｎメッキ層１２及びＣｕ−Ｓｎ合金層１３が除去された銅基材１１を巻き取るコイラー２６と、を備え、脱脂部２２、エッチング部２３、洗浄部２４、乾燥部２５を連続的に通過するように構成しているので、コイル状に巻き取られたＳｎメッキ付き銅材料１０を連続的に処理することができ、Ｓｎの除去を効率的に行うことが可能となる。
さらに、脱脂部２２、エッチング部２３、洗浄部２４が、それぞれ脱脂液３１、エッチング液３２、洗浄液３３が噴出されるシャワーノズル２２Ａ、２３Ａ、２４Ａを備えているので、常に新たな脱脂液３１、エッチング液３２、洗浄液３３がＳｎメッキ付き銅材料１０又は銅基材１１に供給されることになり、脱脂工程、エッチング工程、洗浄工程を効率的に行うことが可能となる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態であるＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置について図４及び図５を参照して説明する。
本実施形態であるＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置７０は、例えばリードフレームやコネクタ等の電子部品材料として用いられるＳｎメッキ付き銅材料のスクラップ屑等からＳｎを除去するためのものであり、特に、小片状のスクラップ屑を処理するものである。
【００３７】
本実施形態であるＳｎメッキ除去装置７０は、Ｓｎメッキ付き銅材料の表面に付着した機械油等を除去するための脱脂液８１が貯留された脱脂槽７２と、Ｓｎメッキ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層を溶解するエッチング液８２が貯留されたエッチング槽７３と、洗浄液８３が貯留された洗浄槽７４と、銅基材を乾燥させる乾燥部７５と、を備えている。
【００３８】
そして、小片状のＳｎメッキ付き銅材料を収容するとともに、脱脂液８１、エッチング液８２、洗浄液８３が流通可能な連通孔７９を有する収納容器７８を備えている。この収納容器７８は、例えばステンレス鋼で構成されており、この収納容器７８にＳｎメッキ付き銅材料を収容した状態で、脱脂槽７２、エッチング槽７３、洗浄槽７４、乾燥部７５へと装入されるように構成されている。
また、エッチング槽７３には、収納容器７８内に収容された小片状のＳｎメッキ付き銅材料を攪拌するための攪拌手段として超音波発生器７３Ａが設けられている。
【００３９】
この第２の実施形態においてエッチング槽７３に貯留されるエッチング液８２は、硝酸と硫酸と水分とを含有しており、さらに過酸化水素を含有している。
より具体的には、硝酸の含有量Ｘ１は１０ｖｏｌ％≦Ｘ１≦３０ｖｏｌ％の範囲内に、硫酸の含有量Ｘ２は１５ｖｏｌ％≦Ｘ２≦４５ｖｏｌ％の範囲内（但し、Ｘ１＜Ｘ２）に、水分量Ｙは２５ｖｏｌ％≦Ｙ≦７５ｖｏｌ％の範囲内（但し、１≦Ｘ／Ｙ≦４）とすることが好ましい。また、過酸化水素の含有量Ｚは、硝酸Ｘ１、硫酸Ｘ２、水分Ｙの合計を１００ｖｏｌ％としたときに０．３ｖｏｌ％≦Ｚ≦３０ｖｏｌ％の範囲内となるように設定されている。
本実施形態におけるエッチング液８２は、硝酸が３５ｖｏｌ％、硫酸が４５ｖｏｌ％、水分が１９．５ｖｏｌ％、過酸化水素が０．５ｖｏｌ％とされている。
【００４０】
また、本実施形態であるＳｎメッキ除去装置７０は、図５に示すように、エッチング槽７３で発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）を回収して硝酸に再生する脱窒装置７７を備えている。本実施形態では、この脱窒装置７７で再生された硝酸は、脱脂槽７２の脱脂液８１として再利用される。
【００４１】
次に、このＳｎメッキ除去装置７０を用いたＳｎメッキ除去方法について図４及び図５を参照にして説明する。
まず、小片状のＳｎメッキ付き銅材料を収納容器７８内に収容し、脱脂槽７２内に浸漬する。このとき、連通孔７９を通じて収納容器７８内に脱脂液８１が供給され、脱脂液８１によって表面に付着した機械油等が除去される（脱脂工程Ｓ’１）。
【００４２】
次に、収納容器７８を脱脂槽７２から取り出し、エッチング槽７３内に浸漬する。エッチング槽７３では、硝酸と硫酸と過酸化水素を含有するエッチング液８２が連通孔７９を通じて収納容器７８内に供給され、このエッチング液８２によってＳｎメッキ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層が溶解される（溶解工程Ｓ’２）。このとき、エッチング槽７３には攪拌手段として超音波発生器７３Ａが設けられており、超音波をエッチング液８２に伝達することで小片状のＳｎメッキ付き銅材料が攪拌され、エッチング液８２がＳｎメッキ付き銅材料の表面に確実に供給されることになる。
【００４３】
次に、収納容器７８をエッチング槽７３から取り出し、洗浄槽７４に浸漬する。この洗浄槽７４にでは、洗浄液８３が連通孔７９を通じて収納容器７８内に供給され、この洗浄液８３によって銅基材に付着したエッチング液８２が除去される（洗浄工程Ｓ’３）。
その後、乾燥部７５に装入して銅基材の乾燥を行う（乾燥工程Ｓ’４）。
【００４４】
また、エッチング槽７３においては、硝酸を含有するエッチング液８２によってＳｎメッキ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層を溶解しているため、窒素酸化物（ＮＯｘ）が発生する。ここで、本実施形態では、この窒素酸化物を回収して硝酸に再生し（回収再生工程Ｓ’５）、再生された硝酸を脱脂工程Ｓ’１へと供給する。
このようにして、Ｓｎメッキ付き銅材料のＳｎが除去され、銅基材のみが回収されることになる。
【００４５】
このような構成とされた本実施形態であるＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置７０によれば、エッチング槽７３に、攪拌手段として超音波発生器７３Ａが設けられているので、収納容器７８内に収容された小片状のＳｎメッキ付き銅材料の表面にエッチング液８２を確実に供給することができ、つまり、小片状のＳｎメッキ付き銅材料同士が重なり合った部分にもエッチング液８２を供給することができ、Ｓｎの除去を促進することができる。
【００４６】
また、エッチング液８２が過酸化水素を含有しているので、ステンレス鋼で構成された収納容器７８の表面に過酸化水素によって不働態膜が生成し、収納容器７８が硝酸や硫酸によって消耗劣化することを防止できる。これにより、Ｓｎ，Ｃｕ及びそれらの合金のみを選択的に溶解し、鉄系合金（ステンレス鋼等）の溶解を著しく低減できるため収納容器７８の寿命延長を図ることが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態においては、エッチング部及びエッチング槽から発生する窒素酸化物を回収して硝酸に再生する脱窒装置を備えたものとして説明したが、これに限定されることはなく、単に窒素酸化物を回収する回収装置を備えたものであってもよい。
【００４８】
さらに、第２の実施形態においては、小片状のＳｎメッキ付き銅材料を収納容器に収容した状態で脱脂槽、エッチング槽、洗浄槽、乾燥部に逐次装入する構成として説明したが、これに限定されることはなく、収納容器を備えた固定槽に小片状のＳｎメッキ付き銅材料を収容し、固定槽内に脱脂液、エッチング液、洗浄液等を逐次入れ替えるように構成してもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、図３に示すように、銅基材の片面にＳｎメッキ層を形成したものとして説明したが、銅基材の両面にＳｎメッキ層が形成されていてもよく、処理されるＳｎメッキ付き銅材料に特に限定はない。また、下地メッキ層として、Ｃｕ若しくはＣｕ合金層、またはＮｉ若しくはＮｉ合金層が形成されていても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態であるＳｎメッキ除去方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の第１の実施形態であるＳｎメッキ除去装置を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態であるＳｎメッキ除去方法及びＳｎメッキ除去装置にて処理されるＳｎメッキ付き銅材料の概略断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態であるＳｎメッキ除去方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態であるＳｎメッキ除去装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ Ｓｎメッキ付き銅材料
１１ 銅基材
１２ Ｓｎメッキ層
１３ Ｃｕ−Ｓｎ合金層
２０、７０ Ｓｎメッキ除去装置
２１ アンコイラー
２３ エッチング部
２６ コイラー
２７、７７ 脱窒装置
３２、８２ エッチング液
７３ エッチング槽（エッチング部）
７３Ａ 超音波発生器（攪拌手段）
７８ 収納容器
７９ 連通孔
Ｓ２、Ｓ’２ 溶解工程
Ｓ５、Ｓ’５ 回収再生工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばリードフレームやコネクタ等の電子部品材料として用いられるＳｎメッキ付き銅材料のスクラップ屑等からＳｎを除去するＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、リードフレームやコネクタ等の電子部品材料としては、銅または銅合金からなる銅基材の表面にＳｎメッキを施したＳｎメッキ付き銅材料が用いられている。リードフレームやコネクタは、前述のＳｎメッキ付き銅材料に打ち抜き加工を行うことによって作製されるため、打ち抜き後にスクラップ屑（打ち抜き屑）が発生することになる。また、これ以外でも、Ｓｎメッキ付き銅材料を取り扱う際にはスクラップ屑が発生することがある。
【０００３】
通常、銅材料のスクラップ屑は、銅または銅合金の原料として再利用される。しかしながら、Ｓｎメッキ付き銅材料の場合には、銅基材の表面にＳｎメッキ層が形成されていることから、銅または銅合金中のＳｎの含有量が大幅に上昇してしまうことになるため、原料として再利用することができなかった。このため、従来は、Ｓｎメッキ銅材料のスクラップ屑を溶錬工場に送り、溶錬工程において銅分を回収していた。
しかしながら、溶錬工程で銅分を回収するためには多くのエネルギーを必要する。また、溶錬工程で銅を回収した場合、銅基材に含有される銅以外の元素も除去されてしまうことになる。
【０００４】
一方、Ｓｎメッキ付き銅材料のスクラップ屑からＳｎを除去して銅基材のみを銅および銅合金の原料として再利用することが考えられる。Ｓｎメッキ銅材料からＳｎを除去する方法としては、硫酸銅溶液や過酸化水素を含むはんだ洗浄液によって除去する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６３−６０２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述のＳｎメッキ付き銅材料においては、銅基材とＳｎメッキ層との間に、ＣｕとＳｎとが互いに拡散することでＣｕ−Ｓｎ合金層が形成される。硫酸銅溶液や過酸化水素を含むはんだ洗浄液では、Ｃｕ−Ｓｎ合金層を溶解することが困難であるため、Ｓｎを十分に除去することができなかった。また、Ｓｎメッキ層においても溶解速度が遅く、効率的にＳｎを除去することができなかった。このため、Ｓｎメッキ銅材料のスクラップ屑を、銅及び銅合金の原料として再利用することができなかった。
【０００６】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、Ｓｎメッキ付き銅材料から効率良く、かつ、確実にＳｎを除去することが可能なＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るＳｎメッキ除去方法は、銅または銅合金からなる銅基材の表面の少なくとも一部にＳｎメッキ層が形成されたＳｎメッキ付き銅材料からＳｎを除去するＳｎメッキ除去方法であって、少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液を用いて、前記銅基材の表面に形成された前記Ｓｎメッキ層と、前記Ｓｎメッキ層と前記銅基材との間に生成したＣｕ−Ｓｎ合金層とを溶解する溶解工程を備えていることを特徴としている。
【０００８】
この構成のＳｎメッキ除去方法においては、少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液によってＳｎメッキ層とＣｕ−Ｓｎ合金層とを溶解するように構成している。ここで、硝酸はＣｕおよびＳｎの両方を溶解する作用を有しており、硫酸はＣｕよりもＳｎを選択的に溶解する作用を有しているので、硝酸によってＳｎメッキ層のみでなくＣｕ−Ｓｎ合金層も効率的に溶解することができるとともに、硫酸によってＳｎメッキ層を選択的に溶解することができる。つまり、このエッチング液によれば、Ｓｎが存在している間はエッチングが効率的に行われ、Ｓｎが溶解されるとエッチングの進行が遅くなり、銅基材の必要以上の溶解を防止できるのである。
【０００９】
ここで、前記エッチング液は、前記硝酸の含有量が前記硫酸の含有量よりも少なくされていることが好ましい。
硝酸は、前述のようにＣｕおよびＳｎの両方を溶解する作用を有しているので、Ｓｎを選択的に溶解する硫酸の含有量を多くすることで、原料として再利用する銅基材を必要以上に溶解することがなくなり、Ｓｎメッキ層およびＣｕ−Ｓｎ層を効率的に溶解することができる。また、硝酸の含有量を少なくすることで、溶解工程における窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制することができる。
なお、硝酸の含有量Ｘ１と硫酸の含有量Ｘ２との比率Ｘ１／Ｘ２は、１／４≦Ｘ１／Ｘ２＜１の範囲内とすることが好ましい。
【００１０】
また、前記エッチング液は、水分を含有しており、水分の含有量Ｙは、前記硝酸と前記硫酸の含有量Ｘ（＝Ｘ１＋Ｘ２）との比率Ｘ／Ｙが１≦Ｘ／Ｙ≦４の範囲内となるように設定されていることが好ましい。
エッチング液における水分の含有量Ｙと前記硝酸と前記硫酸の含有量Ｘとの比率Ｘ／Ｙが１以上とされているので、このエッチング液と接触する構造物の劣化を防止できる。また、前記比率Ｘ／Ｙが４以下とされているので、硝酸および硫酸によるＳｎの溶解性を確保することができる。
【００１１】
さらに、前記エッチング液は、特に接液部にステンレス鋼を用いた設備である場合、過酸化水素を含有していることが好ましい。
エッチング液貯留槽等エッチング液と接触する構造物をステンレス鋼で構成している場合には、過酸化水素によってこれら構造物の表面に不働態膜が生成することになり、構造物の劣化を確実に抑制することができる。
【００１２】
また、前記溶解工程において発生する窒素酸化物を回収して硝酸として再生する回収再生工程を備えていることが好ましい。
この場合、エッチング液に含有された硝酸によって生成する窒素酸化物（ＮＯｘ）を回収して硝酸として再生する回収再生工程を備えているので、窒素酸化物を大気に放出することがなくなり、環境負荷を大幅に低減することができる。また、硝酸として再生するので、硝酸の使用コストを低減することができる。
【００１３】
本発明に係るＳｎメッキ除去装置は、銅または銅合金からなる銅基材の表面の少なくとも一部にＳｎメッキ層が形成されたＳｎメッキ付き銅材料からＳｎを除去する際に使用されるＳｎメッキ除去装置であって、少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液を前記Ｓｎメッキ付き銅材料の表面に供給して前記Ｓｎを溶解するエッチング部を備えていることを特徴としている。
【００１４】
この構成のＳｎメッキ除去装置においては、少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液をＳｎメッキ付き銅材料の表面に供給するエッチング部を有しているので、Ｓｎメッキ付き銅材料の表面に形成されたＳｎメッキ層とＣｕ−Ｓｎ合金層とをエッチング液によって溶解することができる。なお、エッチング液をＳｎメッキ付き銅材料の表面に対してシャワーリングするような構成とすると、新たなエッチング液が常にＳｎメッキ付き銅材料の表面に供給されるとともに酸素の取り込みと反応ガスの放出が容易となり液中浸漬での反応よりも強く反応することになり、さらに効率良くＳｎメッキ層とＣｕ−Ｓｎ合金層とを溶解することができる。
【００１５】
ここで、前記エッチング液から発生する窒素酸化物を回収して硝酸として再生する回収再生部を備えていることが好ましい。
この場合、窒素酸化物（ＮＯｘ）を回収して硝酸として再生する回収再生部を備えているので、窒素酸化物を大気に放出することがなくなり、環境負荷を大幅に低減することができる。なお、回収再生部としては、酸素ガス供給手段を備えた温水及び冷水スクラバーを利用することが好ましい。
【００１６】
また、前記Ｓｎメッキ付き銅材料がコイル状に巻き取られた条材である場合には、Ｓｎメッキ除去装置を、前記Ｓｎメッキ付き銅材料を前記エッチング部に送り出すアンコイラーと、前記エッチング部で前記Ｓｎメッキが除去された前記銅基材を巻き取るコイラーと、を備え、前記Ｓｎメッキ付き銅材料からの前記Ｓｎメッキの除去を連続的に行うように構成してもよい。
この場合には、コイル状に巻き取られたＳｎメッキ付き銅材料を連続的に処理することができ、Ｓｎの除去を効率的に行うことが可能となる。
【００１７】
また、前記Ｓｎメッキ付き銅材料が小片状である場合には、Ｓｎメッキ除去装置を、 前記エッチング部が、前記Ｓｎメッキ付き銅材料を収容するとともに前記エッチング液が流通可能な連通孔を有する収納容器と、該収納容器に収容された前記Ｓｎメッキ付き銅材料を攪拌する攪拌手段とを有するものとすることが好ましい。
この場合には、攪拌手段によって収納容器内に収容された小片状のＳｎメッキ付き銅材料を攪拌することで、Ｓｎメッキ付き銅材料の表面に確実にエッチング液を供給することができ、効率的にＳｎを除去することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、Ｓｎメッキ付き銅材料から効率良く、かつ、確実にＳｎを除去することが可能なＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態について添付した図面を参照して説明する。
図１及び図２に本発明の第１の実施形態であるＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置を示す。
本実施形態であるＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置２０は、例えばリードフレームやコネクタ等の電子部品材料として用いられるＳｎメッキ付き銅材料１０のスクラップ屑等からＳｎを除去するためのものである。また、本実施形態においては、Ｓｎメッキ付き銅材料１０はコイル状に巻取り可能な条材とされている。
【００２０】
まず、このＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置２０によって処理されるＳｎメッキ付き銅材料１０について図３を用いて説明する。
このＳｎメッキ付き銅材料１０は、銅または銅合金からなる銅基材１１とこの銅基材１１の表面に形成されたＳｎメッキ層１２とを備えている。そして、銅基材１１とＳｎメッキ層１２との間には、ＳｎとＣｕとが相互に拡散することによりＣｕ−Ｓｎの金属間化合物からなるＣｕ−Ｓｎ合金層１３が形成されている。
【００２１】
ここで、銅基材１１の厚さｔ１は０．１ｍｍ≦ｔ１≦１．０ｍｍの範囲内に、Ｓｎメッキ層１２の厚さｔ２は０．２μｍ≦ｔ２≦３．０μｍの範囲内に、Ｃｕ−Ｓｎ合金層１３の厚さｔ３は０．１μｍ≦ｔ３≦３．０μｍの範囲内に設定されている。このようにＳｎメッキ層があるため、Ｓｎメッキ付き銅材料１０をそのまま原料として再利用することはできない。
【００２２】
次に、第１の実施形態であるＳｎメッキ除去装置２０について図２を参照にして説明する。
このＳｎメッキ除去装置２０は、コイル状に巻き取られたＳｎメッキ付き銅材料１０を送り出すアンコイラー２１と、Ｓｎメッキ付き銅材料１０の表面に付着した機械油等を除去する脱脂部２２と、Ｓｎメッキ層１２及びＣｕ−Ｓｎ合金層１３を溶解するエッチング部２３と、Ｓｎメッキ層１２及びＣｕ−Ｓｎ合金層１３が除去された銅基材１１に付着したエッチング液３２を除去する洗浄部２４と、銅基材１１を乾燥する乾燥部２５と、乾燥された銅基材１１を巻き取るコイラー２６と、を備えている。
【００２３】
脱脂部２２においては、Ｓｎメッキ付き銅材料１０の表面に付着した機械油等を除去する脱脂液３１を噴出するシャワーノズル２２Ａが上下に配置されている。
エッチング部２３においては、Ｓｎメッキ層１２及びＣｕ−Ｓｎ合金層１３を溶解するエッチング液３２を噴出するシャワーノズル２３Ａが上下に配置されている。
洗浄部２４においては、銅基材１１に付着したエッチング液３２を除去する洗浄液３３を噴出するシャワーノズル２４Ａが上下に配置されている。
本実施形態では、図２に示すように、アンコイラー２１から送り出されるＳｎメッキ付き銅材料１０が、脱脂部２２、エッチング部２３、洗浄部２４、乾燥部２５を連続的に通過してコイラー２６に巻き取られるように構成されている。
【００２４】
エッチング部２３にて噴出されるエッチング液３２は、少なくとも硝酸と硫酸とを含有している。ここで、硝酸の含有量Ｘ１は硫酸の含有量Ｘ２よりも少なく（Ｘ１＜Ｘ２）されていることが好ましく、その比率Ｘ１／Ｘ２は、１／４≦Ｘ１／Ｘ２＜１の範囲内とすることが好ましい。また、硝酸と硫酸の含有量Ｘ（＝Ｘ１＋Ｘ２）に対して水分量Ｙは、その比率Ｘ／Ｙが１≦Ｘ／Ｙ≦４の範囲内となるように設定することが好ましい。
【００２５】
より具体的には、硝酸の含有量Ｘ１は１０ｖｏｌ％≦Ｘ１≦３０ｖｏｌ％の範囲内に、硫酸の含有量Ｘ２は１５ｖｏｌ％≦Ｘ２≦４５ｖｏｌ％の範囲内（但し、Ｘ１＜Ｘ２）に、水分量Ｙは２５ｖｏｌ％≦Ｙ≦７５ｖｏｌ％の範囲内（但し、１≦Ｘ／Ｙ≦４）とすることが好ましい。
本実施形態におけるエッチング液３２は、図１に示すように、硝酸が２０ｖｏｌ％、硫酸が３０ｖｏｌ％、水分が５０ｖｏｌ％とされている。
【００２６】
また、本実施形態であるＳｎメッキ除去装置２０は、図２に示すように、エッチング部２３で発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）を回収して硝酸に再生する脱窒装置２７を備えている。
【００２７】
次に、このＳｎメッキ除去装置２０を用いたＳｎメッキ除去方法について図１及び図２を参照にして説明する。
まず、アンコイラー２１からＳｎメッキ付き銅材料１０を連続的に送り出す。送り出されたＳｎメッキ付き銅材料１０は、脱脂部２２内を通過し、脱脂液３１によって表面に付着した機械油等が除去される（脱脂工程Ｓ１）。このように脱脂することによって、エッチング部２３においてエッチング液３２のはじきを防止することが可能となる。
【００２８】
次に、脱脂部２２を通過したＳｎメッキ付き銅材料１０はエッチング部２３内を通過する。ここで、少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液３２によってＳｎメッキ層１２及びＣｕ−Ｓｎ合金層１３が溶解される（溶解工程Ｓ２）。これにより、銅基材１１のみが次の工程へと搬送されることになる。
【００２９】
エッチング部２３を通過した銅基材１１は、洗浄部２４内を通過し、表面に付着しているエッチング液３２が洗浄液３３によって除去される（洗浄工程Ｓ３）。
そして、乾燥部２５を通過して乾燥され（乾燥工程Ｓ４）、コイラー２６に巻き取られるのである。
【００３０】
また、エッチング部２３においては、硝酸を含有するエッチング液３２によってＳｎメッキ層１２及びＣｕ−Ｓｎ合金層１３を溶解しているため、窒素酸化物（ＮＯｘ）が発生する。ここで、本実施形態では、この窒素酸化物を回収して硝酸に再生する（回収再生工程Ｓ５）。
このようにして、Ｓｎメッキ付き銅材料１０のＳｎが除去され、銅基材１１のみが回収されることになる。
【００３１】
このような構成とされた本実施形態であるＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置２０によれば、硝酸と硫酸とを含有するエッチング液３２によってＳｎメッキ層１２とＣｕ−Ｓｎ合金層１３とを溶解するように構成しているので、硝酸によってＳｎメッキ層１２のみでなくＣｕ−Ｓｎ合金層１３も効率的に溶解することができるとともに、硫酸によってＳｎメッキ層１２を選択的に溶解することができる。
【００３２】
また、エッチング液３２は、硝酸の含有量Ｘ１が硫酸の含有量Ｘ２よりも少なくされており、本実施形態では、Ｘ１＝２０ｖｏｌ％、Ｘ２＝３０ｖｏｌ％とされているので、Ｓｎを選択的に溶解する硫酸の含有量Ｘ２が多くなり、銅基材１１を必要以上に溶解することがなくなり、Ｓｎメッキ層１２およびＣｕ−Ｓｎ層を選択的に溶解することができる。また、硝酸の含有量Ｘ１を少なくすることで、エッチング部２３（溶解工程Ｓ２）における窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制することができる。
【００３３】
また、エッチング液３２において、硝酸と硫酸の含有量Ｘに対して水分量Ｙは、その比率Ｘ／Ｙが１≦Ｘ／Ｙ≦４の範囲内となるように設定されており、より具体的には、水分量Ｙは２５ｖｏｌ％≦Ｙ≦７５ｖｏｌ％の範囲内に設定されているので、エッチング液３２によるエッチングの劣化を防止できるとともに、硝酸および硫酸によるＳｎの溶解性を確保することができる。
【００３４】
さらに、エッチング部２３（溶解工程Ｓ２）において発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）を回収して硝酸として再生する脱窒装置２７（回収再生工程Ｓ５）を備えているので、窒素酸化物を大気に放出することがなくなり、環境負荷を大幅に低減することができる。また、再生した硝酸を再利用するので、硝酸の使用コストを低減することができる。
【００３５】
また、コイル状に巻き取られたＳｎメッキ付き銅材料１０を送り出すアンコイラー２１と、Ｓｎメッキ層１２及びＣｕ−Ｓｎ合金層１３が除去された銅基材１１を巻き取るコイラー２６と、を備え、脱脂部２２、エッチング部２３、洗浄部２４、乾燥部２５を連続的に通過するように構成しているので、コイル状に巻き取られたＳｎメッキ付き銅材料１０を連続的に処理することができ、Ｓｎの除去を効率的に行うことが可能となる。
さらに、脱脂部２２、エッチング部２３、洗浄部２４が、それぞれ脱脂液３１、エッチング液３２、洗浄液３３が噴出されるシャワーノズル２２Ａ、２３Ａ、２４Ａを備えているので、常に新たな脱脂液３１、エッチング液３２、洗浄液３３がＳｎメッキ付き銅材料１０又は銅基材１１に供給されることになり、脱脂工程、エッチング工程、洗浄工程を効率的に行うことが可能となる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態であるＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置について図４及び図５を参照して説明する。
本実施形態であるＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置７０は、例えばリードフレームやコネクタ等の電子部品材料として用いられるＳｎメッキ付き銅材料のスクラップ屑等からＳｎを除去するためのものであり、特に、小片状のスクラップ屑を処理するものである。
【００３７】
本実施形態であるＳｎメッキ除去装置７０は、Ｓｎメッキ付き銅材料の表面に付着した機械油等を除去するための脱脂液８１が貯留された脱脂槽７２と、Ｓｎメッキ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層を溶解するエッチング液８２が貯留されたエッチング槽７３と、洗浄液８３が貯留された洗浄槽７４と、銅基材を乾燥させる乾燥部７５と、を備えている。
【００３８】
そして、小片状のＳｎメッキ付き銅材料を収容するとともに、脱脂液８１、エッチング液８２、洗浄液８３が流通可能な連通孔７９を有する収納容器７８を備えている。この収納容器７８は、例えばステンレス鋼で構成されており、この収納容器７８にＳｎメッキ付き銅材料を収容した状態で、脱脂槽７２、エッチング槽７３、洗浄槽７４、乾燥部７５へと装入されるように構成されている。
また、エッチング槽７３には、収納容器７８内に収容された小片状のＳｎメッキ付き銅材料を攪拌するための攪拌手段として超音波発生器７３Ａが設けられている。
【００３９】
この第２の実施形態においてエッチング槽７３に貯留されるエッチング液８２は、硝酸と硫酸と水分とを含有しており、さらに過酸化水素を含有している。
より具体的には、硝酸の含有量Ｘ１は１０ｖｏｌ％≦Ｘ１≦３０ｖｏｌ％の範囲内に、硫酸の含有量Ｘ２は１５ｖｏｌ％≦Ｘ２≦４５ｖｏｌ％の範囲内（但し、Ｘ１＜Ｘ２）に、水分量Ｙは２５ｖｏｌ％≦Ｙ≦７５ｖｏｌ％の範囲内（但し、１≦Ｘ／Ｙ≦４）とすることが好ましい。また、過酸化水素の含有量Ｚは、硝酸Ｘ１、硫酸Ｘ２、水分Ｙの合計を１００ｖｏｌ％としたときに０．３ｖｏｌ％≦Ｚ≦３０ｖｏｌ％の範囲内となるように設定されている。
本実施形態におけるエッチング液８２は、硝酸が３５ｖｏｌ％、硫酸が４５ｖｏｌ％、水分が１９．５ｖｏｌ％、過酸化水素が０．５ｖｏｌ％とされている。
【００４０】
また、本実施形態であるＳｎメッキ除去装置７０は、図５に示すように、エッチング槽７３で発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）を回収して硝酸に再生する脱窒装置７７を備えている。本実施形態では、この脱窒装置７７で再生された硝酸は、脱脂槽７２の脱脂液８１として再利用される。
【００４１】
次に、このＳｎメッキ除去装置７０を用いたＳｎメッキ除去方法について図４及び図５を参照にして説明する。
まず、小片状のＳｎメッキ付き銅材料を収納容器７８内に収容し、脱脂槽７２内に浸漬する。このとき、連通孔７９を通じて収納容器７８内に脱脂液８１が供給され、脱脂液８１によって表面に付着した機械油等が除去される（脱脂工程Ｓ’１）。
【００４２】
次に、収納容器７８を脱脂槽７２から取り出し、エッチング槽７３内に浸漬する。エッチング槽７３では、硝酸と硫酸と過酸化水素を含有するエッチング液８２が連通孔７９を通じて収納容器７８内に供給され、このエッチング液８２によってＳｎメッキ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層が溶解される（溶解工程Ｓ’２）。このとき、エッチング槽７３には攪拌手段として超音波発生器７３Ａが設けられており、超音波をエッチング液８２に伝達することで小片状のＳｎメッキ付き銅材料が攪拌され、エッチング液８２がＳｎメッキ付き銅材料の表面に確実に供給されることになる。
【００４３】
次に、収納容器７８をエッチング槽７３から取り出し、洗浄槽７４に浸漬する。この洗浄槽７４にでは、洗浄液８３が連通孔７９を通じて収納容器７８内に供給され、この洗浄液８３によって銅基材に付着したエッチング液８２が除去される（洗浄工程Ｓ’３）。
その後、乾燥部７５に装入して銅基材の乾燥を行う（乾燥工程Ｓ’４）。
【００４４】
また、エッチング槽７３においては、硝酸を含有するエッチング液８２によってＳｎメッキ層及びＣｕ−Ｓｎ合金層を溶解しているため、窒素酸化物（ＮＯｘ）が発生する。ここで、本実施形態では、この窒素酸化物を回収して硝酸に再生し（回収再生工程Ｓ’５）、再生された硝酸を脱脂工程Ｓ’１へと供給する。
このようにして、Ｓｎメッキ付き銅材料のＳｎが除去され、銅基材のみが回収されることになる。
【００４５】
このような構成とされた本実施形態であるＳｎメッキ除去方法およびＳｎメッキ除去装置７０によれば、エッチング槽７３に、攪拌手段として超音波発生器７３Ａが設けられているので、収納容器７８内に収容された小片状のＳｎメッキ付き銅材料の表面にエッチング液８２を確実に供給することができ、つまり、小片状のＳｎメッキ付き銅材料同士が重なり合った部分にもエッチング液８２を供給することができ、Ｓｎの除去を促進することができる。
【００４６】
また、エッチング液８２が過酸化水素を含有しているので、ステンレス鋼で構成された収納容器７８の表面に過酸化水素によって不働態膜が生成し、収納容器７８が硝酸や硫酸によって消耗劣化することを防止できる。これにより、Ｓｎ，Ｃｕ及びそれらの合金のみを選択的に溶解し、鉄系合金（ステンレス鋼等）の溶解を著しく低減できるため収納容器７８の寿命延長を図ることが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態においては、エッチング部及びエッチング槽から発生する窒素酸化物を回収して硝酸に再生する脱窒装置を備えたものとして説明したが、これに限定されることはなく、単に窒素酸化物を回収する回収装置を備えたものであってもよい。
【００４８】
さらに、第２の実施形態においては、小片状のＳｎメッキ付き銅材料を収納容器に収容した状態で脱脂槽、エッチング槽、洗浄槽、乾燥部に逐次装入する構成として説明したが、これに限定されることはなく、収納容器を備えた固定槽に小片状のＳｎメッキ付き銅材料を収容し、固定槽内に脱脂液、エッチング液、洗浄液等を逐次入れ替えるように構成してもよい。
【００４９】
また、本実施形態では、図３に示すように、銅基材の片面にＳｎメッキ層を形成したものとして説明したが、銅基材の両面にＳｎメッキ層が形成されていてもよく、処理されるＳｎメッキ付き銅材料に特に限定はない。また、下地メッキ層として、Ｃｕ若しくはＣｕ合金層、またはＮｉ若しくはＮｉ合金層が形成されていても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態であるＳｎメッキ除去方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の第１の実施形態であるＳｎメッキ除去装置を示す説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態であるＳｎメッキ除去方法及びＳｎメッキ除去装置にて処理されるＳｎメッキ付き銅材料の概略断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態であるＳｎメッキ除去方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態であるＳｎメッキ除去装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ Ｓｎメッキ付き銅材料
１１ 銅基材
１２ Ｓｎメッキ層
１３ Ｃｕ−Ｓｎ合金層
２０、７０ Ｓｎメッキ除去装置
２１ アンコイラー
２３ エッチング部
２６ コイラー
２７、７７ 脱窒装置
３２、８２ エッチング液
７３ エッチング槽（エッチング部）
７３Ａ 超音波発生器（攪拌手段）
７８ 収納容器
７９ 連通孔
Ｓ２、Ｓ’２ 溶解工程
Ｓ５、Ｓ’５ 回収再生工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅または銅合金からなる銅基材の表面の少なくとも一部にＳｎメッキ層が形成されたＳｎメッキ付き銅材料からＳｎを除去するＳｎメッキ除去方法であって、
少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液を用いて、前記銅基材の表面に形成された前記Ｓｎメッキ層と、前記Ｓｎメッキ層と前記銅基材との間に生成したＣｕ−Ｓｎ合金層とを溶解する溶解工程を備えていることを特徴とするＳｎメッキ除去方法。
【請求項２】
前記エッチング液は、前記硝酸の含有量が前記硫酸の含有量よりも少なくされていることを特徴とする請求項１に記載のＳｎメッキ除去方法。
【請求項３】
前記エッチング液は、水分を含有しており、水分の含有量Ｙは、前記硝酸と前記硫酸の含有量Ｘとの比率Ｘ／Ｙが１≦Ｘ／Ｙ≦４の範囲内となるように設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＳｎメッキ除去方法。
【請求項４】
前記エッチング液は、過酸化水素を含有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＳｎメッキ除去方法。
【請求項５】
前記溶解工程において発生する窒素酸化物を回収し、硝酸として再生する回収再生工程を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＳｎメッキ除去方法。
【請求項６】
銅または銅合金からなる銅基材の表面の少なくとも一部にＳｎメッキ層が形成されたＳｎメッキ付き銅材料からＳｎを除去する際に使用されるＳｎメッキ除去装置であって、
少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液を前記Ｓｎメッキ付き銅材料の表面に供給して前記Ｓｎを溶解するエッチング部を備えていることを特徴とするＳｎメッキ除去装置。
【請求項７】
前記エッチング部から発生する窒素酸化物を回収し、硝酸として再生する回収再生部を備えていることを特徴とする請求項６に記載のＳｎメッキ除去装置。
【請求項８】
前記Ｓｎメッキ付き銅材料は、コイル状に巻き取られた条材とされており、
前記Ｓｎメッキ付き銅材料を前記エッチング部に送り出すアンコイラーと、前記エッチング部において前記Ｓｎが除去された前記銅基材を巻き取るコイラーと、を備え、
前記Ｓｎメッキ付き銅材料からの前記Ｓｎの除去を連続的に行うことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のＳｎメッキ除去装置。
【請求項９】
前記Ｓｎメッキ付き銅材料は、小片状とされており、
前記Ｓｎメッキ付き銅材料を収容するとともに、前記エッチング液が流通可能な連通孔を有する収納容器を備え、
前記エッチング部は、前記収納容器に収容された前記Ｓｎメッキ付き銅材料を攪拌する攪拌手段を備えていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のＳｎメッキ除去装置。
【請求項１】
銅または銅合金からなる銅基材の表面の少なくとも一部にＳｎメッキ層が形成されたＳｎメッキ付き銅材料からＳｎを除去するＳｎメッキ除去方法であって、
少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液を用いて、前記銅基材の表面に形成された前記Ｓｎメッキ層と、前記Ｓｎメッキ層と前記銅基材との間に生成したＣｕ−Ｓｎ合金層とを溶解する溶解工程を備えていることを特徴とするＳｎメッキ除去方法。
【請求項２】
前記エッチング液は、前記硝酸の含有量が前記硫酸の含有量よりも少なくされていることを特徴とする請求項１に記載のＳｎメッキ除去方法。
【請求項３】
前記エッチング液は、水分を含有しており、水分の含有量Ｙは、前記硝酸と前記硫酸の含有量Ｘとの比率Ｘ／Ｙが１≦Ｘ／Ｙ≦４の範囲内となるように設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＳｎメッキ除去方法。
【請求項４】
前記エッチング液は、過酸化水素を含有していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＳｎメッキ除去方法。
【請求項５】
前記溶解工程において発生する窒素酸化物を回収し、硝酸として再生する回収再生工程を備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＳｎメッキ除去方法。
【請求項６】
銅または銅合金からなる銅基材の表面の少なくとも一部にＳｎメッキ層が形成されたＳｎメッキ付き銅材料からＳｎを除去する際に使用されるＳｎメッキ除去装置であって、
少なくとも硝酸と硫酸とを含有するエッチング液を前記Ｓｎメッキ付き銅材料の表面に供給して前記Ｓｎを溶解するエッチング部を備えていることを特徴とするＳｎメッキ除去装置。
【請求項７】
前記エッチング部から発生する窒素酸化物を回収し、硝酸として再生する回収再生部を備えていることを特徴とする請求項６に記載のＳｎメッキ除去装置。
【請求項８】
前記Ｓｎメッキ付き銅材料は、コイル状に巻き取られた条材とされており、
前記Ｓｎメッキ付き銅材料を前記エッチング部に送り出すアンコイラーと、前記エッチング部において前記Ｓｎが除去された前記銅基材を巻き取るコイラーと、を備え、
前記Ｓｎメッキ付き銅材料からの前記Ｓｎの除去を連続的に行うことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のＳｎメッキ除去装置。
【請求項９】
前記Ｓｎメッキ付き銅材料は、小片状とされており、
前記Ｓｎメッキ付き銅材料を収容するとともに、前記エッチング液が流通可能な連通孔を有する収納容器を備え、
前記エッチング部は、前記収納容器に収容された前記Ｓｎメッキ付き銅材料を攪拌する攪拌手段を備えていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のＳｎメッキ除去装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−９０４０４（Ｐ２０１０−９０４０４Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５８３８７（Ｐ２００８−２５８３８７）
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
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