CS259694B1 - Copper etching solution - Google Patents
Copper etching solution Download PDFInfo
- Publication number
- CS259694B1 CS259694B1 CS871419A CS141987A CS259694B1 CS 259694 B1 CS259694 B1 CS 259694B1 CS 871419 A CS871419 A CS 871419A CS 141987 A CS141987 A CS 141987A CS 259694 B1 CS259694 B1 CS 259694B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- etching
- ammonium
- etching solution
- copper etching
- baths
- Prior art date
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
Abstract
Řešení se týká roztoku pro leptání mědi určeného zejména pro výrobu plošných spojů. Vodný roztok obsahuje 10 až 250 g/1 amonné soli silné kyseliny, 5 až 350 g/1 uhličitanu amonného, 0,1 až 50 g/1 hydro- · xidu amonného a 0,1 až 5 g/1 peroxidu vodíku.The solution relates to a copper etching solution intended especially for the production of printed circuit boards. The aqueous solution contains 10 to 250 g/l of an ammonium salt of a strong acid, 5 to 350 g/l of ammonium carbonate, 0.1 to 50 g/l of ammonium hydroxide and 0.1 to 5 g/l of hydrogen peroxide.
Description
Vynález se týká roztoku pro leptání mědi, zejména pro použití při výrobě plošných spojů.The invention relates to a solution for etching copper, particularly for use in the manufacture of printed circuit boards.
Pro výrobu plošných spojů subtraktivní technikou s použitím kovových rezistů se často používá amoniakálních leptacích roztoků, které kromě oxidačního činidla, jako je chlorid měSňatý, persíran sodný nebo chloritan sodný, obsahují značné množství volného amoniaku. Tyto roztoky jsou určeny pro velkosériovou výrobu plošných spoji! v zařízení, které zabezpečuje jejich optimální využití a zamezuje pronikání amoniaku do ovzduší. Používají se obvykle při zvýšené teplotě a roztok je rozstřikován systémem trysek kolmo na povrch leptaného materiálu. Výsledkem je velmi rychlé odleptání požadovaných částí mědi při velmi malém působení pod rezist - podleptání.For the production of printed circuit boards by subtractive technique using metal resists, ammoniacal etching solutions are often used, which, in addition to an oxidizing agent such as copper chloride, sodium persulfate or sodium chlorite, contain a significant amount of free ammonia. These solutions are intended for large-scale production of printed circuit boards! in equipment that ensures their optimal use and prevents the penetration of ammonia into the air. They are usually used at elevated temperatures and the solution is sprayed by a system of nozzles perpendicular to the surface of the etched material. The result is very rapid etching of the desired parts of the copper with very little exposure under the resist - underetching.
Podleptání se při výrobě plošných spojů často definuje pomocí tak zvaného leptacího faktoru, který je dán podílem hloubky vyleptaného kovu a délky podleptání.Etching in printed circuit board manufacturing is often defined using the so-called etching factor, which is the ratio of the depth of the etched metal to the etching length.
Při velmi malé hodnotě leptacího faktoru, to je velkém podleptání, se podstatně snižuje tlouštka vodivých spojů na desce.At a very small value of the etching factor, that is, high underetching, the thickness of the conductive connections on the board is significantly reduced.
V případě desek s velmi tenkými vodivými spoji existuje nebezpečí úplného přerušení spojů.In the case of boards with very thin conductive connections, there is a risk of complete disconnection of the connections.
Dalším nebezpečím je v případě často používaného cínového rezistu ulamov .-'-ní přesahujících částí podle ptaného rezistu. Uvol něné částice cínu mohou při dalším zpracování desky zkratovat jednotlivé části obvodů a být tak příčinou velmi závažných poruch případně i znehodnocení celé desky osazené součástkami.Another danger in the case of the frequently used tin resist is the breakage of the protruding parts of the resist in question. The released tin particles can short-circuit individual parts of the circuits during further processing of the board and thus be the cause of very serious malfunctions or even the destruction of the entire board equipped with components.
Prvořadým požadavkem jo proto výroba desek plošných spojů s co největším leptacím faktorem. Podleptání je přitom ovlivňováno celou radou vnějších i vnitřních podmínek, jako je složení a teplota leptacího roztoku, hydrodynamické podmínky a podobně. Běžnou praxí je použití roztoků s velkou leptací rychlostí za zvýšené teploty postřikem směrovaným kolmo na povrch leptané plochy. Takové roztoky jsou běžně známy, poskytují však dobré výsledky pouze v kombinaci se složitými a nákladnými zařízeními, která jsou schopna zabezpečit optimální podmínky jejich využití. V případě laboratorní a maloseriové výrbby je použití těchto nákladných zařízení nerentabilní a bez postřiku a složitých regeneračních zařízení je použití takových roztoků v laboratorních podmínkách problematické. Proto se i nadále pro tyto aplikace používají tradiční leptací roztoky, jako je chlorid železitý nebo kyselina chromsírová.The primary requirement is therefore the production of printed circuit boards with the highest possible etching factor. Etching is influenced by a number of external and internal conditions, such as the composition and temperature of the etching solution, hydrodynamic conditions, etc. Common practice is to use solutions with a high etching rate at elevated temperatures by spraying perpendicular to the surface of the etched surface. Such solutions are commonly known, but they provide good results only in combination with complex and expensive equipment that is able to ensure optimal conditions for their use. In the case of laboratory and small-scale production, the use of such expensive equipment is unprofitable, and without spraying and complex regeneration equipment, the use of such solutions in laboratory conditions is problematic. Therefore, traditional etching solutions such as ferric chloride or chromic sulfuric acid continue to be used for these applications.
Uvedené nedostatky odstraňuje roztok pro leptání mědi, zejména pro použití při výrobě plošných spojů, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že je tvořen vodným roztokem 10 až 250 g/1 amonné soli silné kyseliny, účelově síranu amonného, dusičnanu amonného nebo chloridu amonného, 5 až 350 g/1 uhličitanu amonného, 0,1 až 50 g/1 hydroxidu amonného a 0,1 až 5 g/1 peroxidu vodíku.The above-mentioned shortcomings are eliminated by the solution for etching copper, especially for use in the production of printed circuit boards, according to the invention. Its essence lies in the fact that it is formed by an aqueous solution of 10 to 250 g/l of an ammonium salt of a strong acid, expediently ammonium sulfate, ammonium nitrate or ammonium chloride, 5 to 350 g/l of ammonium carbonate, 0.1 to 50 g/l of ammonium hydroxide and 0.1 to 5 g/l of hydrogen peroxide.
Základní výhoda vynálezu spočívá v obzvláštní vhodnosti použití roztoku pro leptané mědi za laboratorní teploty a ponorem.The basic advantage of the invention lies in the particular suitability of the solution for etching copper at laboratory temperature and by immersion.
Roztok pro leptání mědi,jeho výhody jsou dále blíže popsány na základě porovnávacích zkoušek a připojených tabulek 1 a II.The copper etching solution, its advantages are further described in more detail based on comparative tests and the attached tables 1 and II.
K porovnávacím zkouškám byla připravena řada leptacích roztoků. Složení všech použitých lázní je obsaženo v tabulce I. Roztoky 1, 2, 3 odpovídá lázni podle vynálezu, ostatní odpovídají známým typům leptacích lázní a jsou uvedeny pouze pro porovnání vlastností. Pro měření byl použit zkušební obrazec, tvořený třemi rovnoběžnými vodivými spoji o tlouštce 0,3 mm, oddělenými mezerami 0,3 mm o délce 100 mm. Tento zkušební obrazec byl vytvořen pomocí fotorezistu cínovým povlakem o tlouštce přibližně mikrometrů. Všechny lázně byly použity za stejných podmínek. Leptání bylo prováděno ponorem ve svislé poloze při občasném pohybu desek při teplotě 23 °C. Po vyleptání celého obrazce, to je po zřetelném oddělení všech vodivých spojů po celé délce, byla deska z lázně vyjmuta a rychle opláchnuta proudem vody. Zkouška byla prováděna na běžných deskách jednostranně laminovaných mědí o tlouštce 30 mikrometrů.A series of etching solutions were prepared for comparative tests. The composition of all the baths used is contained in Table I. Solutions 1, 2, 3 correspond to the bath according to the invention, the others correspond to known types of etching baths and are given only for comparison of properties. A test pattern was used for the measurement, consisting of three parallel conductive connections with a thickness of 0.3 mm, separated by gaps of 0.3 mm and a length of 100 mm. This test pattern was created using a photoresist with a tin coating with a thickness of approximately micrometers. All baths were used under the same conditions. Etching was carried out by immersion in a vertical position with occasional movement of the plates at a temperature of 23 ° C. After etching the entire pattern, that is, after a clear separation of all conductive connections along the entire length, the plate was removed from the bath and quickly rinsed with a stream of water. The test was performed on conventional single-sided laminated copper boards with a thickness of 30 micrometers.
Vzhledem k tomu, že přímé měření leptacího faktoru je z praktických důvodů obtížné, byl pro hodnocení účinků leptacich lázní zvolen následující postup. Po vyleptání zkušebního obrazce byl sejmut cínový rezišt s povrchu vodivého obrazce á bylo zjištěno místo s nejužším vodivým spojem na každém ze tří rovnoběžných vodivých spojů. Tato hodnota byla změřena pomocí měřícího mikroskopu a průměr těchto tří hodnot byl vzat za základ pro výpočet. Hodnoty obsažené v tabulce II byly získány výpočtem:Since direct measurement of the etching factor is difficult for practical reasons, the following procedure was chosen to evaluate the effects of etching baths. After etching the test pattern, the tin resist was removed from the surface of the conductive pattern and the location with the narrowest conductive connection on each of the three parallel conductive connections was determined. This value was measured using a measuring microscope and the average of these three values was taken as the basis for the calculation. The values contained in Table II were obtained by calculation:
N - 100 M/T, kde T = tlouštka čar na kovovém rezistu před leptánímN - 100 M/T, where T = line thickness on metal resist before etching
M - tlouštka čar v nejužším místě spoje po vyleptání obrazce a sejmutí rezistuM - line thickness at the narrowest point of the joint after etching the pattern and removing the resist
Hodnota N tedy udává tlouštku vodivého spoje v nejužším místě jako procento tlouštky spoje definovaného cínovým rezistem. Hodnota 100 /%/ by proto představovala ideální případ bez zmenšení tlouštky spoje podleptáním rezistu. Hodnota 0 znamená úplné přelepténí spoje. Z uspořádání experimentu vyplývá, že se porovnávalo nejenom podlepténí jednotlivých lázní, ale zároveň i rovnoměrnost leptu po celé délce zkušebního obrazce. Toto kritérium má pro praktické použití leptacích lázní pro leptání ponorem větší význam, než hodnocení samotného leptacího faktoru.The value N therefore indicates the thickness of the conductive joint at the narrowest point as a percentage of the thickness of the joint defined by the tin resist. The value 100 /%/ would therefore represent an ideal case without reducing the thickness of the joint by etching the resist. The value 0 means complete etching of the joint. The experimental design shows that not only the etching of individual baths was compared, but also the uniformity of the etching along the entire length of the test pattern. This criterion is of greater importance for the practical use of etching baths for immersion etching than the evaluation of the etching factor itself.
Tabulka I: Složení lázní použitých ke zkouškám /údaje jsou v g na litr roztoku/Table I: Composition of the baths used for the tests /data are in g per liter of solution/
nh4ci ňh4oh h2o2 nh 4 ci ñh 4 oh h 2 o 2
120 *120 *
Tabulka II: Vlastnosti použitých lázníTable II: Properties of the baths used
Z hodnot obsažených v tabulce II vyplývá, že za daných podmínek poskytly nejlepší výsledky leptací roztoky s nízkým obsahem peroxidu vodíku a volného amoniaku, tedy lázně 1, 2, 3 dle vynálezu. Z praktických důvodů byly tyto lázně kontinuálně doplňovány během procesu leptání peroxidem vodíku a amoniakem tak, aby obsah těchto složek nepřekročil koncentrace uvedené v ta259694 bulce IThe values in Table II show that under the given conditions, etching solutions with low hydrogen peroxide and free ammonia content, i.e. baths 1, 2, 3 according to the invention, provided the best results. For practical reasons, these baths were continuously supplemented with hydrogen peroxide and ammonia during the etching process so that the content of these components did not exceed the concentrations given in Table I.
Lázně dle tohoto vynálezu poskytují rovnoměrný lept po célé délce vodivých spojů, mají malé podleptání a velký leptací faktor. Vzhledem k malému obsahu volného amoniaku mohou být použity v laboratorních podmínkách. Nižší leptací rychlost umožňuje dobré vizuální sledování průběhu leptání.The baths according to the invention provide uniform etching along the entire length of the conductive connections, have low underetching and a high etching factor. Due to the low content of free ammonia, they can be used in laboratory conditions. The lower etching rate allows for good visual monitoring of the etching process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS871419A CS259694B1 (en) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Copper etching solution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS871419A CS259694B1 (en) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Copper etching solution |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS141987A1 CS141987A1 (en) | 1988-02-15 |
CS259694B1 true CS259694B1 (en) | 1988-10-14 |
Family
ID=5348509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS871419A CS259694B1 (en) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Copper etching solution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS259694B1 (en) |
-
1987
- 1987-03-04 CS CS871419A patent/CS259694B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS141987A1 (en) | 1988-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10136078B4 (en) | Aqueous solution for continuous microetching of copper or copper alloy | |
DE68908488T2 (en) | Process for preparing polymer surfaces for subsequent plating, and metal-plated plastic articles made therefrom. | |
DE3889155T2 (en) | Electroplating process and article made. | |
DE10313517B4 (en) | Solution for etching copper, method for pretreating a layer of copper and application of the method | |
US5788830A (en) | Electroplating process | |
EP0183775B1 (en) | Selective nickel stripping compositions and method of stripping | |
DE3242899C2 (en) | Aqueous demetallizing composition for removing tin and tin-lead alloys from a metal substrate | |
EP0160966B1 (en) | Process for producing a metallic pattern on an insulating substrate, and insulating substrate with a metallic pattern, particularly a printed circuit | |
DE10050862A1 (en) | Bath and method for electroless deposition of silver on metal surfaces | |
DE10066028C2 (en) | Copper substrate with roughened surfaces | |
DE3875614T2 (en) | COPPER CORE COMPOSITIONS. | |
CA2007608C (en) | Composition and method for stripping tin or tin-lead alloy from copper surfaces | |
DE19740431C1 (en) | Metallising non-conductive substrate regions especially circuit board hole walls | |
EP0627021B1 (en) | Process for metallizing non-conducting surfaces, and the use of hydroxymethyl sulphinic acid in that process | |
US3242090A (en) | Compositions for and methods of removing gold deposits by chemical action | |
US20100006799A1 (en) | Method and Composition for Selectively Stripping Nickel from a Substrate | |
US4424097A (en) | Metal stripping process and composition | |
CN114096070A (en) | PCB electroplating etching solution and etching process thereof | |
CS259694B1 (en) | Copper etching solution | |
WO1999055935A1 (en) | Method for coating surfaces of copper or of a copper alloy with a tin or tin alloy layer | |
US20050098538A1 (en) | Methods of cleaning copper surfaces in the manufacture of printed circuit boards | |
CN102363885B (en) | Pretreatment solution for selective stripping of silver coating and quantitative analysis of elements in silver coating | |
DE60133795T2 (en) | Method for producing conductive layers on dielectric surfaces | |
US4693907A (en) | Process or non-electrolytic copper plating for printed circuit board | |
CN113957442A (en) | Nickel removing liquid medicine for nickel electroplating anti-corrosion layer, preparation method and chemical nickel removing process |