JP2004047827A - プリント回路板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電解水を用いてはんだ付けの必要な部分を前処理することにより、良好なはんだ付けをコスト易く、かつ環境に悪影響を与えずに提供する。
【解決手段】水を電気分解することにより得られる酸性水とアルカリ性水と別々に使用して、プリント回路板（１）の銅回路の露出部であるランド（３）を、まずｐＨ５以下の酸性電解水で洗浄処理して酸化物を除去し、その後、ｐＨ９以上のアルカリ性電解水で処理して防錆性を付与することにより、ランドを構成する銅表面の汚れおよび酸化銅を除去し、清浄ではんだ付け性のよい、すなわち、はんだがよく濡れる活性な銅表面を得ることができる。その後、この活性な銅表面に電子部品をはんだ付けする。
【選択図】図１
【解決手段】水を電気分解することにより得られる酸性水とアルカリ性水と別々に使用して、プリント回路板（１）の銅回路の露出部であるランド（３）を、まずｐＨ５以下の酸性電解水で洗浄処理して酸化物を除去し、その後、ｐＨ９以上のアルカリ性電解水で処理して防錆性を付与することにより、ランドを構成する銅表面の汚れおよび酸化銅を除去し、清浄ではんだ付け性のよい、すなわち、はんだがよく濡れる活性な銅表面を得ることができる。その後、この活性な銅表面に電子部品をはんだ付けする。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント回路板の銅回路の露出部（ランド）に電子部品をはんだ付けする前に、銅表面の汚れおよび酸化銅を除去し、清浄ではんだ付け性のよい、すなわち、はんだがよく濡れる活性な銅表面を得る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、プリント回路板のランドのはんだ付け性を維持するため、すなわち酸化や汚れから保護するため、下記に示す処理方法が行われている。
（１）ホットエアレベリング法
この方法は、ランドをはんだ（スズ鉛合金）で被覆する方法である。より具体的には、プリント回路板を、加熱して溶融させたはんだ浴中に浸漬したのち引き上げ、余剰のはんだを熱風で吹き飛ばしてランドをはんだで薄く覆う方法である。
（２）ロジン系プリフレックス法
この方法は、ランドをロジン系の樹脂で被覆する方法である。すなわち、プリント回路板に、溶剤に溶解させたロジン系樹脂をロールコータで塗布し、乾燥させ、ランドをロジン系の樹脂で被覆する方法である（特開平５−１８６７１３号公報）。
（３）ベンゾイミダゾール系プリフラックス法
この方法は、ランドをベンゾイミダゾールなどのイミダゾール系化合物で被覆する方法である。すなわち、プリント回路板を、ベンゾイミダゾール系化合物の水溶液中に浸漬したのち、乾燥させてランド表面にベンゾイミダゾール系化合物の被膜を形成する方法である（特許第２９２３５９６号明細書）。
（４）ニッケル／金めっき法
この方法は、ランドをニッケルめっき、金めっきの２層で被覆する方法である。すなわち、ランドに、電解または無電解で、ニッケルめっきし、ついで金めっきする方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来法（１）のホットエアレベリング法は、被覆されるはんだの厚さを均一にすることが難しいという問題があった。また、前記従来法（２）のロジン系プリフレックス法は、有機溶剤を使用するため、危険性と有害性が伴なうという問題があった。また、前記従来法（３）のベンゾイミダゾール系プリフラックス法は、ベンゾイミダゾール系化合物の被膜は耐熱性が不十分であり、高温のリフローはんだ付けを行なった場合に変質してはんだ付け性が低下するという問題があった。また、前記従来法（４）のニッケル／金めっき法は、ブラックパッドと呼ばれるニッケル腐蝕が生じやすいという問題や、作業工程数が多く、かつ材料コストが高いという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記従来法の問題は、いずれもランドに形成された保護被膜に起因する問題である。
【０００５】
そこで、本発明者らは、ランドに保護被膜を形成せずにはんだ付け性を付与する方法について、検討を重ねた結果、本発明を見出した。
【０００６】
すなわち、本発明のプリント回路板の製造方法は、プリント回路板の銅回路の露出部であるランドを、まずｐＨ５以下の酸性電解水で洗浄処理して酸化物を除去し、その後ｐＨ９以上のアルカリ性電解水で処理して防錆性を付与した後、電子部品をはんだ付けすることを特徴とする。
【０００７】
本発明の方法は、プリント配線板に電子部品のはんだ付けを複数回行なう場合であっても、はんだ付けごとにその前に銅表面を清浄化できるので、保護被膜の劣化などの保護被膜に起因する問題が生じない。
【０００８】
また、腐蝕性が強くて電子部品や電子部品搭載装置などに悪影響を及ぼすマイクロエッチング剤のような処理剤を使用しないため、プリント配線板に電子部品をはんだ付けする実装工場内で実施することができる。さらに、特殊な排水処理設備を必要としない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明で使用する電解水は、水を直流電源からの電流を用いて電気分解することにより、陰極付近に発生する酸性水と陽極付近に発生するアルカリ性水をそれぞれ別々に取り出すことにより得ることができる。得られた酸性水とアルカリ性水を別々に使用して、プリント回路板の銅回路の露出部であるランドを、まずｐＨ５以下の酸性電解水で洗浄処理して酸化物を除去し、その後ｐＨ９以上のアルカリ性電解水で処理して防錆性を付与する。前記少なくとも２つの処理により、ランドを構成する銅表面の汚れおよび酸化銅が除去され、清浄ではんだ付け性のよい、すなわち、はんだがよく濡れる活性な銅表面を得ることができる。前記活性な銅表面に電子部品をはんだ付けする。
【００１０】
また、前記アルカリ性水には防錆作用とともに脱脂作用もあるので、パッドに油脂などが付着している場合には、バッドを酸性水で処理する前にアルカリ性水で処理して油脂などを除去してもよい。すなわち、パッドをアルカリ性水、酸性水、アルカリ性水の順に処理してもよい。
【００１１】
前記酸性電解水のｐＨは４以下が好ましく、さらに好ましいｐＨは３以下である。
【００１２】
また、前記アルカリ性電解水のｐＨは１０以上が好ましく、さらに好ましいｐＨは１１以上である。
【００１３】
前記において、酸性水のｐＨが５を超えると洗浄効果およびはんだ性が低下して好ましくない。また、アルカリ性のｐＨは９未満では防錆効果およびはんだ性が低下して好ましくない。
【００１４】
また、前記酸性またはアルカリ性の電解水による処理は、スプレーによる噴射および浸漬から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
【００１５】
なお、本発明方法で使用した酸性水およびアルカリ性水は、混合すると中性の水になるので、使用後の廃水処理は容易となる。すなわち、中和のための薬剤を用いることなく処理できる。
【００１６】
次に図１は本発明方法で使用するランドの一例であるスルーホールの断面図である。例えばガラスエポキシ基板（ガラス繊維織物にエポキシ樹脂を含浸させたプリント回路板用絶縁基板）１に貫通孔２が開けられ、その周囲に銅めっき３が形成されている。前記銅めっき３の表面を処理するのである。本発明方法に使用できる銅ランドの他の例としては、例えば表面実装用のパッド等を挙げることができる。
【００１７】
【実施例】
以下実施例を用いてさらに具体的に説明する。
【００１８】
（実施例１）
ジプコム（株）社製の水電解装置“ＥＳＰＡＸ４０００”を用いて水を電気分解し、ｐＨが約２．８の酸性水と、ｐＨが約１１．５のアルカリ性水をそれぞれ製造した。
（はんだ広がり試験）
はんだ広がり試験基板（プリント回路板用両面銅張積層板）を表１に示す条件で劣化させた後、前記酸性水を３０℃で２０秒間スプレーして洗浄し、次いで、得られた基板を５０℃の前記アルカリ性水に６０秒間浸漬した。
【００１９】
前記処理された基板の銅面に、ポストフラックス（千住金属工業（株）製の商品名“ＳＲ−１２”）を塗布し、直径０．７６ｍｍのスズ鉛共晶はんだボールを置き、リフロー炉に入れて２２０℃以上２４０℃以下の温度で、７４秒間の条件で加熱し、はんだボールを熔融させた。次に、広がったはんだの面積を測定した結果を表１に示す。
（はんだあがり試験）
はんだあがり試験基板（図１に示すような内径１ｍｍの銅めっきスルーホール１６０個を設けた厚さ２．２ｍｍのガラスエポキシ基板（ガラス繊維織物にエポキシ樹脂を含浸させたプリント回路板用絶縁基板））を表１に示す条件で劣化させた後、前記酸性水を３０℃で２０秒間スプレーし、次いで、得られた基板を５０℃の前記アルカリ性水に６０秒間浸漬した。
【００２０】
前記処理された基板に、前記ポストフラックスを塗布し、スズ鉛共晶はんだの２６０℃の静止浴上に１０秒間浮かべてはんだをスルーホールに充填させたのち引き上げ、はんだが充填されたスルーホールの割合を調べた。結果を表１に示す。
【００２１】
（比較例１）
（はんだ広がり試験）
前記はんだ広がり試験基板の銅面に厚さ５μｍの無電解ニッケルをした後、厚さ０．５μｍの置換金めっきをした。
【００２２】
得られた基板を表１に示す条件で劣化させた後、前記ポストフラックスを塗布し、直径０．７６ｍｍのスズ鉛共晶はんだボール置き、リフロー炉に入れて２４０℃以下、２２０℃以上７４秒間の条件で加熱し、はんだボールを熔融させた。次に、広がったはんだの面積を測定した。結果を表１に示す。
（はんだあがり試験）
前記はんだあがり試験用基板のスルーホールに厚さ５μｍの無電解ニッケルをした後、厚さ０．５μｍの置換金めっきをした。
【００２３】
得られた基板を表１に示す条件で劣化させた後、前記ポストフラックスを塗布し、スズ鉛共晶はんだの２６０℃の静止浴上に１０秒間浮かべたのち引き上げ、はんだが充填されたスルーホールの割合を調べた。結果を表１に示す。
【００２４】
（比較例２）
（はんだ広がり試験）
前記はんだ広がり試験基板の銅面に、メック（株）製のＣＬ−５０を用いてイミダゾール系化合物の被膜を形成した。
【００２５】
得られた基板を表１に示す条件で劣化させた後、前記ポストフラックスを塗布し、直径０．７６ｍｍのスズ鉛共晶はんだボール置き、リフロー炉に入れて２４０℃以下、２２０℃以上７４秒間の条件で加熱し、はんだボールを熔融させた。次に、広がったはんだの面積を測定した、結果を表１に示す。
（はんだあがり試験）
はんだあがり試験用基板のスルーホールに前記と同様にベンゾイミダゾール系化合物の被膜を形成した。
【００２６】
得られた基板を表１に示す条件で劣化させた後、前記ポストフラックスを塗布し、スズ鉛共晶はんだの２６０℃の静止浴上に１０秒間浮かべたのち引上げ、はんだが充填されたスルーホールの割合を調べた。結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】
以上のとおり、はんだ広がりについては、ベンゾイミダゾール系プリフラックス（比較例２）を超える良好な結果が得られた、はんだあがりについては、ニッケル／金めっき（比較例１）とほぼ同程度の良好な結果が得られた。また、本発明の実施例は比較例１のようにニッケル／金めっきをしないので、材料および作業コストを安価にすることができた。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明方法は、水を電気分解することにより得られる酸性水とアルカリ性水と別々に使用して、プリント回路板の銅回路の露出部であるランドを、まずｐＨ５以下の酸性電解水で洗浄処理して酸化物を除去し、その後ｐＨ９以上のアルカリ性電解水で処理して防錆性を付与することにより、ランドを構成する銅表面の汚れおよび酸化銅を除去し、清浄ではんだ付け性のよい、すなわち、はんだがよく濡れる活性な銅表面を得ることができる。その後、この活性な銅表面に電子部品をはんだ付けする。これにより、良好なはんだ付けがコスト易く、かつ環境に悪影響を与えずに実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるプリント基板表面ランドの断面図である。
【符号の説明】
１ ガラスエポキシ基板
２ 貫通孔
３ 銅めっき
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント回路板の銅回路の露出部（ランド）に電子部品をはんだ付けする前に、銅表面の汚れおよび酸化銅を除去し、清浄ではんだ付け性のよい、すなわち、はんだがよく濡れる活性な銅表面を得る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、プリント回路板のランドのはんだ付け性を維持するため、すなわち酸化や汚れから保護するため、下記に示す処理方法が行われている。
（１）ホットエアレベリング法
この方法は、ランドをはんだ（スズ鉛合金）で被覆する方法である。より具体的には、プリント回路板を、加熱して溶融させたはんだ浴中に浸漬したのち引き上げ、余剰のはんだを熱風で吹き飛ばしてランドをはんだで薄く覆う方法である。
（２）ロジン系プリフレックス法
この方法は、ランドをロジン系の樹脂で被覆する方法である。すなわち、プリント回路板に、溶剤に溶解させたロジン系樹脂をロールコータで塗布し、乾燥させ、ランドをロジン系の樹脂で被覆する方法である（特開平５−１８６７１３号公報）。
（３）ベンゾイミダゾール系プリフラックス法
この方法は、ランドをベンゾイミダゾールなどのイミダゾール系化合物で被覆する方法である。すなわち、プリント回路板を、ベンゾイミダゾール系化合物の水溶液中に浸漬したのち、乾燥させてランド表面にベンゾイミダゾール系化合物の被膜を形成する方法である（特許第２９２３５９６号明細書）。
（４）ニッケル／金めっき法
この方法は、ランドをニッケルめっき、金めっきの２層で被覆する方法である。すなわち、ランドに、電解または無電解で、ニッケルめっきし、ついで金めっきする方法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来法（１）のホットエアレベリング法は、被覆されるはんだの厚さを均一にすることが難しいという問題があった。また、前記従来法（２）のロジン系プリフレックス法は、有機溶剤を使用するため、危険性と有害性が伴なうという問題があった。また、前記従来法（３）のベンゾイミダゾール系プリフラックス法は、ベンゾイミダゾール系化合物の被膜は耐熱性が不十分であり、高温のリフローはんだ付けを行なった場合に変質してはんだ付け性が低下するという問題があった。また、前記従来法（４）のニッケル／金めっき法は、ブラックパッドと呼ばれるニッケル腐蝕が生じやすいという問題や、作業工程数が多く、かつ材料コストが高いという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記従来法の問題は、いずれもランドに形成された保護被膜に起因する問題である。
【０００５】
そこで、本発明者らは、ランドに保護被膜を形成せずにはんだ付け性を付与する方法について、検討を重ねた結果、本発明を見出した。
【０００６】
すなわち、本発明のプリント回路板の製造方法は、プリント回路板の銅回路の露出部であるランドを、まずｐＨ５以下の酸性電解水で洗浄処理して酸化物を除去し、その後ｐＨ９以上のアルカリ性電解水で処理して防錆性を付与した後、電子部品をはんだ付けすることを特徴とする。
【０００７】
本発明の方法は、プリント配線板に電子部品のはんだ付けを複数回行なう場合であっても、はんだ付けごとにその前に銅表面を清浄化できるので、保護被膜の劣化などの保護被膜に起因する問題が生じない。
【０００８】
また、腐蝕性が強くて電子部品や電子部品搭載装置などに悪影響を及ぼすマイクロエッチング剤のような処理剤を使用しないため、プリント配線板に電子部品をはんだ付けする実装工場内で実施することができる。さらに、特殊な排水処理設備を必要としない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明で使用する電解水は、水を直流電源からの電流を用いて電気分解することにより、陰極付近に発生する酸性水と陽極付近に発生するアルカリ性水をそれぞれ別々に取り出すことにより得ることができる。得られた酸性水とアルカリ性水を別々に使用して、プリント回路板の銅回路の露出部であるランドを、まずｐＨ５以下の酸性電解水で洗浄処理して酸化物を除去し、その後ｐＨ９以上のアルカリ性電解水で処理して防錆性を付与する。前記少なくとも２つの処理により、ランドを構成する銅表面の汚れおよび酸化銅が除去され、清浄ではんだ付け性のよい、すなわち、はんだがよく濡れる活性な銅表面を得ることができる。前記活性な銅表面に電子部品をはんだ付けする。
【００１０】
また、前記アルカリ性水には防錆作用とともに脱脂作用もあるので、パッドに油脂などが付着している場合には、バッドを酸性水で処理する前にアルカリ性水で処理して油脂などを除去してもよい。すなわち、パッドをアルカリ性水、酸性水、アルカリ性水の順に処理してもよい。
【００１１】
前記酸性電解水のｐＨは４以下が好ましく、さらに好ましいｐＨは３以下である。
【００１２】
また、前記アルカリ性電解水のｐＨは１０以上が好ましく、さらに好ましいｐＨは１１以上である。
【００１３】
前記において、酸性水のｐＨが５を超えると洗浄効果およびはんだ性が低下して好ましくない。また、アルカリ性のｐＨは９未満では防錆効果およびはんだ性が低下して好ましくない。
【００１４】
また、前記酸性またはアルカリ性の電解水による処理は、スプレーによる噴射および浸漬から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
【００１５】
なお、本発明方法で使用した酸性水およびアルカリ性水は、混合すると中性の水になるので、使用後の廃水処理は容易となる。すなわち、中和のための薬剤を用いることなく処理できる。
【００１６】
次に図１は本発明方法で使用するランドの一例であるスルーホールの断面図である。例えばガラスエポキシ基板（ガラス繊維織物にエポキシ樹脂を含浸させたプリント回路板用絶縁基板）１に貫通孔２が開けられ、その周囲に銅めっき３が形成されている。前記銅めっき３の表面を処理するのである。本発明方法に使用できる銅ランドの他の例としては、例えば表面実装用のパッド等を挙げることができる。
【００１７】
【実施例】
以下実施例を用いてさらに具体的に説明する。
【００１８】
（実施例１）
ジプコム（株）社製の水電解装置“ＥＳＰＡＸ４０００”を用いて水を電気分解し、ｐＨが約２．８の酸性水と、ｐＨが約１１．５のアルカリ性水をそれぞれ製造した。
（はんだ広がり試験）
はんだ広がり試験基板（プリント回路板用両面銅張積層板）を表１に示す条件で劣化させた後、前記酸性水を３０℃で２０秒間スプレーして洗浄し、次いで、得られた基板を５０℃の前記アルカリ性水に６０秒間浸漬した。
【００１９】
前記処理された基板の銅面に、ポストフラックス（千住金属工業（株）製の商品名“ＳＲ−１２”）を塗布し、直径０．７６ｍｍのスズ鉛共晶はんだボールを置き、リフロー炉に入れて２２０℃以上２４０℃以下の温度で、７４秒間の条件で加熱し、はんだボールを熔融させた。次に、広がったはんだの面積を測定した結果を表１に示す。
（はんだあがり試験）
はんだあがり試験基板（図１に示すような内径１ｍｍの銅めっきスルーホール１６０個を設けた厚さ２．２ｍｍのガラスエポキシ基板（ガラス繊維織物にエポキシ樹脂を含浸させたプリント回路板用絶縁基板））を表１に示す条件で劣化させた後、前記酸性水を３０℃で２０秒間スプレーし、次いで、得られた基板を５０℃の前記アルカリ性水に６０秒間浸漬した。
【００２０】
前記処理された基板に、前記ポストフラックスを塗布し、スズ鉛共晶はんだの２６０℃の静止浴上に１０秒間浮かべてはんだをスルーホールに充填させたのち引き上げ、はんだが充填されたスルーホールの割合を調べた。結果を表１に示す。
【００２１】
（比較例１）
（はんだ広がり試験）
前記はんだ広がり試験基板の銅面に厚さ５μｍの無電解ニッケルをした後、厚さ０．５μｍの置換金めっきをした。
【００２２】
得られた基板を表１に示す条件で劣化させた後、前記ポストフラックスを塗布し、直径０．７６ｍｍのスズ鉛共晶はんだボール置き、リフロー炉に入れて２４０℃以下、２２０℃以上７４秒間の条件で加熱し、はんだボールを熔融させた。次に、広がったはんだの面積を測定した。結果を表１に示す。
（はんだあがり試験）
前記はんだあがり試験用基板のスルーホールに厚さ５μｍの無電解ニッケルをした後、厚さ０．５μｍの置換金めっきをした。
【００２３】
得られた基板を表１に示す条件で劣化させた後、前記ポストフラックスを塗布し、スズ鉛共晶はんだの２６０℃の静止浴上に１０秒間浮かべたのち引き上げ、はんだが充填されたスルーホールの割合を調べた。結果を表１に示す。
【００２４】
（比較例２）
（はんだ広がり試験）
前記はんだ広がり試験基板の銅面に、メック（株）製のＣＬ−５０を用いてイミダゾール系化合物の被膜を形成した。
【００２５】
得られた基板を表１に示す条件で劣化させた後、前記ポストフラックスを塗布し、直径０．７６ｍｍのスズ鉛共晶はんだボール置き、リフロー炉に入れて２４０℃以下、２２０℃以上７４秒間の条件で加熱し、はんだボールを熔融させた。次に、広がったはんだの面積を測定した、結果を表１に示す。
（はんだあがり試験）
はんだあがり試験用基板のスルーホールに前記と同様にベンゾイミダゾール系化合物の被膜を形成した。
【００２６】
得られた基板を表１に示す条件で劣化させた後、前記ポストフラックスを塗布し、スズ鉛共晶はんだの２６０℃の静止浴上に１０秒間浮かべたのち引上げ、はんだが充填されたスルーホールの割合を調べた。結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
以上のとおり、はんだ広がりについては、ベンゾイミダゾール系プリフラックス（比較例２）を超える良好な結果が得られた、はんだあがりについては、ニッケル／金めっき（比較例１）とほぼ同程度の良好な結果が得られた。また、本発明の実施例は比較例１のようにニッケル／金めっきをしないので、材料および作業コストを安価にすることができた。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明方法は、水を電気分解することにより得られる酸性水とアルカリ性水と別々に使用して、プリント回路板の銅回路の露出部であるランドを、まずｐＨ５以下の酸性電解水で洗浄処理して酸化物を除去し、その後ｐＨ９以上のアルカリ性電解水で処理して防錆性を付与することにより、ランドを構成する銅表面の汚れおよび酸化銅を除去し、清浄ではんだ付け性のよい、すなわち、はんだがよく濡れる活性な銅表面を得ることができる。その後、この活性な銅表面に電子部品をはんだ付けする。これにより、良好なはんだ付けがコスト易く、かつ環境に悪影響を与えずに実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるプリント基板表面ランドの断面図である。
【符号の説明】
１ ガラスエポキシ基板
２ 貫通孔
３ 銅めっき
Claims (1)
- プリント回路板の銅回路の露出部であるランドを、まずｐＨ５以下の酸性電解水で洗浄処理して酸化物を除去し、その後ｐＨ９以上のアルカリ性電解水で処理して防錆性を付与した後、電子部品をはんだ付けすることを特徴とするプリント回路板の製造方法。
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| AU2002353060A1 (en) * | 2001-12-05 | 2003-06-17 | Oculus Innovative Sciences, Inc. | Method and apparatus for producing negative and positive oxidative reductive potential (orp) water |
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| MX2007011709A (es) * | 2005-03-23 | 2007-12-11 | Oculus Innovative Sciences Inc | Metodo para tratar ulceras de la piel utilizando solucion de agua con potencial oxido reductor. |
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| US10501337B2 (en) * | 2018-04-10 | 2019-12-10 | Tenneco Automotive Operating Company Inc. | System for neutralizing the pH of exhaust condensate |
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Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3882000A (en) * | 1974-05-09 | 1975-05-06 | Bell Telephone Labor Inc | Formation of composite oxides on III-V semiconductors |
| US4968397A (en) * | 1989-11-27 | 1990-11-06 | Asher Reginald K | Non-cyanide electrode cleaning process |
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| TW263534B (ja) * | 1993-08-11 | 1995-11-21 | Makkusu Kk | |
| KR100266726B1 (ko) * | 1995-09-29 | 2000-09-15 | 기타지마 요시토시 | 리드프레임과 이 리드프레임을 갖춘 반도체장치 |
| JP3724110B2 (ja) * | 1997-04-24 | 2005-12-07 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US6913686B2 (en) * | 2002-12-10 | 2005-07-05 | Advanced Technology Materials, Inc. | Methods for analyzing solder plating solutions |
| JP3827605B2 (ja) * | 2002-04-11 | 2006-09-27 | 電気化学工業株式会社 | 回路基板及び回路基板の半田濡れ性向上方法 |
| JP2004047827A (ja) * | 2002-07-12 | 2004-02-12 | Mec Kk | プリント回路板の製造方法 |
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2003
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6874675B2 (en) * | 2002-07-12 | 2005-04-05 | Samuel Kenneth Liem | Method for manufacturing printed circuit board |
| WO2006059578A1 (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 電気接点部品、同軸コネクタおよびそれらを用いた電気回路装置 |
| US7632112B2 (en) | 2004-12-03 | 2009-12-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electrical contact component, coaxial connector, and electrical circuit device including the same |
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