DE2848475A1 - Die aufloesung von metallen - Google Patents
Die aufloesung von metallenInfo
- Publication number
- DE2848475A1 DE2848475A1 DE19782848475 DE2848475A DE2848475A1 DE 2848475 A1 DE2848475 A1 DE 2848475A1 DE 19782848475 DE19782848475 DE 19782848475 DE 2848475 A DE2848475 A DE 2848475A DE 2848475 A1 DE2848475 A1 DE 2848475A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mol
- cyclohexanediol
- etching
- carbon atoms
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
PATENTANWÄLTE
Dlpl.-lng. P. WIRTH ■ Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK
Dipl.-lng.X3. DANNENBERG · Dr. R WEINHOLD · Dr. D. GUDEL
Dlpl.-lng. P. WIRTH ■ Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK
Dipl.-lng.X3. DANNENBERG · Dr. R WEINHOLD · Dr. D. GUDEL
335024 SIEGFRIEDSTRASSE 8
TELEFON: C089) ^^ 8QQQ MÖNCHEN 40
RC-14 H-MO 37
DART Industries Inc.
8480 Beverly Boulevard Los Angeles, CaI. 90048/USA
Die Auflösung von Metallen
909819/0963
■χ-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Auflösung von
Metallen in einem wässerigen ßad, das Schwefelsäure und Wasserstoffperoxyd
enthält, insbesondere auf eine neue Zusammensetzung eines Bades, das eine Auflösung bei hohen Geschwindigkeiten bewirkt.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung betrifft das Ätzen
von Kupfer bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen.
Es ist dem Fachmann bekannt, daß bei der Herstellung von gedruckten
Schaltungen Kupferschichtstoffe und ein ätzbeständiges Material,
gewöhnlich Kunststoff, verwendet werden. Eine gebräuchliche Methode»
mit der man die Schaltungen erhält, ist das Maskieren des gewünschten Musters auf der Kupferoberflache des Schichtstoffes mit einem
abdeckenden Schutzmaterial, das gegenüber der Wirkung der Ätzlösung
undurchdringlich ist. Bei einem nachfolgenden Schritt des
Ätzens werden die ungeschützten Flächen an Kupfer weggeäzt, während
die maskierten Flächen intakt bleiben, die dann die erwünschte Schaltung auf dem Kunststoffträger bilden. Das Schutzmaterial
kann ein Kunststoff, eine Farbe ("ink") oder ein Lötmaterial (Bindemittel) sein.
In den letzten Jahren hat sich die Industrie mehr und mehr dem Wasserstoffperoxyd/Schwefelsäure-System für das Ätzen von gedruckten
Schaltungenx) zugewendet, da diese Ätzlösung geringe Kosten
verursacht und das Kupfermaterial relativ leicht aus der verbrauchten
Ätzlösung wiedergewonnen werden kann. Im Zusammenhang mit der Verwendung von Wasserstoffperoxyd als Bestandteil des Ätzmittels
bestehen jedoch viele Probleme. Es ist bekannt, daß die Stabilität von Wasserstoffperoxyd in einer Schwefelsäure-Wasserstoffperoxyd-Lösung
durch die Anwesenheit von Schwermetal1-Ionen wie den
Kupferionen nachteilig beeinflußt wird. Wenn der Ätzprozeß fortschreitet und der Gehalt an Kupferionen im Ätzmittel dadurch ansteigt,
sinkt die Ätzwirksamkeit beträchtlich ab, was auf dem
Zerfall des Wasserstoffperoxyds im Ätzbad beruht, und diese wird sich bald erschöpfen. Um die Leistungsfähigkeit dieser Ätzmittel
zu verbessern, wurden verschiedene Stabilisatoren vorgeschlagen
und mit gewissem Erfolg zur Verminderung des Wasserstoffperoxydzerfalls aufgrund der Anwesenheit von Kupferionen eingesetzt«
x) (''electronic circuit boards")
909819/0963
Zum Beispiel werden in der U.S. Patentschrift 3 597 290 gesättigte,
aliphatische niedere Alkohole wie: Methanol, Äthanol, Propan und
Butanol als wirksame stabilisierende Zusatzmittel für angesäuerte
(bzw. saure) Wasserstoffperoxyd-Kupfer-Lösungen beschrieben.
Ein Nachteil dieser stabilisierten Lösungen besteht darin, daß sie
äußerst empfindlich gegenüber der Anwesenheit von Chlorid- oder
ßromid-Ionen reagieren; daher müssen Vorkehrungen getroffen werden,
diese Ionen aus dem Ätzsystem vor der Verwendung zu entfernen, z. &. durch Entionisieren oder durch Füllung der Ionenverunreinigungen
z. B. mit einem Silbersalz. Auch sind die Alkohole im allgemeinen bei den erforderlichen erhöhten Temperaturen des Ätzverfahrens
stark flüchtig; daher treten während des Verfahrens wesentliche Verluste an Stabilisatoren auf.
Eine andere Verbindung, die dafür bekannt ist, daß sie saure Wasserstoffperoxydlösungen stabilisiert, die bei Metal lauf lösungsverfahren
wie z. B. Beizen mit Kupfer (siehe US.Patentschrift 3 537 895) und Ätzen (siehe U.S. Patentschrift 3 773 577) verwendet
wird, ist Äthylenglykol entweder in monomere»* oder polymere»' Form. Zusätzlich zu dem StabiIiserungseffekt hat Äthylenglykol
auch andere Vorteile wie sie in den genannten Patentschriften dargestellt werden» und zwar: eine relativ niedrige Flüchtigkeit
bei normalen Verfahrenstemperaturen wodurch die Ätz- und Beizwirksamkeit etwas verbessert wird. Oedoch sind diese Ätzgeschwindigkeiten
für viele Metal 1 auf lösungsverfahren noch immer nicht rasch genug; auch bleibt das Problem der Chlorid- und
Bromidempfindlichkeit bei diesen stabilisierten Metallbehandlungslösungen
bestehen.
Wenn auch eine beträchtliche Verzögerung des Zerfalls des Wasserstoffperoxyds,
der durch Metallionen hervorgerufen wird, durch den Zusatz geeigneten Stabilisatoren erreicht werden kann, sind
die Ätzgeschwindigkeiten der stabilisierten Wasserstoffperoxyd-Schwefelsäure-Ätzmittel
im allgemeinen sehr niedrig und bedürfen der Verbesserung besonders bei hohen Konzentrationen an Kupferionen.
Es ist daher vorgeschlagen worden, einen Katalysator oder
Aktivator zuzugeben, um die Ätzgeschwindigkeit zu erhöhen. Besondere Beispiele solcher Katalysatoren sind Metallionen, wie
909819/0963
sic in U.S. Patentschrift 3 597 ?90 beschrieben worden, ζ« Β.:
Silber-, Quecksilber-, Palladium-, Gold- und Pl ati η ionon, die
alle citi niedrig» es Oxyclationspotent ial besitzen als das des
Kupfers. Andoic Beispiele umfassen jene wie in U,S, Patentschrift
3 293 U'j3 beschrieben, und zwar; PIk nar etin, SuIf atiii arol und
Silberion oder die verschiedenen IVoriLri η ationeu obiger drei Komponenten
mit /weil·;·'.. i:.chen Spuren wie in HS.. Patentschrift 3 341
beschrieben oder· rail ['hen;,11 - Hants tot f verb indungen oder [ienzolsäiiren
wie in U.S. Pot ontschri \t 3 407 141 oder uit harnstoff- und
Tliiüh.n r.sfüii-Verbindungen v:ic in U.S. Patentschrift. 3 668 131
böselir i eben .
Obwohl daher Silberionen eine Uni versa]lösung für die oben bci.chr
i ebeiii'ii Probleme niedr i eier fitzgeschvitridi yke i t vne auch für
jene, die dui ch die Anwesenheit freier Chlorid- und [Ir or.i dionen
verurs'iclit werden ?u (»ieten sclieipen, bestehet1, doch noch einige
Nachteile, wurm Si Iborior.en bei uer ßereitun.fj von Wosserstoffpevroxyd-Sc
Ir.vf f c-1 säure-Atz 1 ösungen verwendet werden. Liner dieser
Nachteile ist der hohe Preis für Silber, ein weiterer, daß die Silberionen die /^geschwindigkeit noch nicht, in dem Ausmaße
fördern, wie dies Wünschenwert wäre.
Auf gabe der vorliegenden F.rf i ηduηg ist es daher, eine neuartige,
in hohem MaRe wirksame wässerige Zusammensetzung fur die Auflösung
von Metallen zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens
für die Auflösung von Metallen wie z. B. Kupfer oder Kupferlegierungen mit hohen Geschwindigkeiten.
Aufgabe der Erfindung ist weiterhin die Schaffung einer Zusammensetzung
und eines Verfahrens zum Ä"tzen von Kupfer, wobei die Ätzgeschwindigkeit durch die Anwesenheit von Chlorid- oder Bromidionen
relativ unbeeiflußt bleibt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Zusammensetzung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine wässerige Lösung
909819/0963
BAD ORIGINAL
- jtf -
- 28A847S
von etwa 0,2 bis etwa 4,-5 g-Mol/1 Schwefelsäure-, von etwa Ο,2ί>
bis etwa 8 g-Mol/1 Wasser:stoffpc-roxyd und eine wirksame Menge
eines Aktivators aus der Gruppe
a) Monohydroxy- oder -Dihydroxy- subs ti uierte Zykloparaffine
mit 5-7 Kohl enstoff a Lomes im Ring
und
b) Md.bq hydroxy- oder Dihydroxy-substituierte Alkyl-ZykioparBffine
mit 5-7 Kohlenstoffatomen im Ring, wobei jede
Alkyl gruppe zwischen 1 bis 4 Kohl ens toi f atomen enthält
und nn ein imsubstiuiertes Kohl en stoff a torn im Fling gebunden
ist,
umfaßt,
Die Konzentration der Schwefelsäure in
<k-r Lösung soll zwi schon etv/a 0,2 und etwa 4,5 g-Mol/1 gehalten werden, vorzugsweise /wischen
etwa 0,3 und etwa 4 g-ίία] }·γο Liter. Die Konzentration des
Viassyrstoffperoxyds in der Lösuny c»oll al 1 y^^iiin im Hereicli von
etwa 0,25 bis 'etwa 8 g-Mol/1 licit -n, vorzniiswc ise auf 1 bis '; n-Mol/3
begrenzt sein. Geeignete Hydroxy-subo ti tu ier L': Zyk loparaf ί i ne,
die erfindungsgemäß verwendet werden, sind z. B. 7yklopentanol,
Zyklohexanol, Zyk loheptanol, 1, 2-Zyk lopen t.itid iol, 1, 3-Zyk lopen tandiol,
1,2-Zyklo hexandiol , 1,3-Zyklohexandiol, 1,4 Zyklohexandiol „
1,2-Zykloheptandiol, 1,3-Zyklolieptandiol , 1,4-Zykl oheptancl i öl
wie auch verschiedene andere Alkohole und Diole von C1- C,-Alkylsubstituierten
Zykloparaff inen wie z. C. Methylzykloliexanol a.
Bevorzugte Verbindungen sind solche, die keine Alkyl substi tueiiLen
in der Ringstruktur aufweisen.
Die obigen Verbindungen werden der Lösung in wirksamen Mengen
zugegeben, die gewöhnlich mindestens etwa 0,01 y-Mol/1, vorzugsweise
zwischen etwa 0,05 und eLwa 0,5 g-Mol/l befragen.
Um den restlichen Teil de» I ul.uikj ίι Γ/π ι u ] 1 en , wird W, isser verwendet,
t's ist keine besondere üeh.iri«! I ung er f order 1 i ι Ii, um die
freien Chloride oder Bromide aus der Lösung zu entfernen, da die
909819/0963
BAD ORIGINAL
Anwesenheit der zyklischen Alkohole oder Diole gegenüber diesen
Verunreini (jungen ausreichende ünetnpf in dl ichkei t verleiht, die
sonst ein beträchtliches. Absinken der fttzgeschwindigkeit verursacht
flatten.
Die Lösungen können auch verschiedene andere Bestandteile enthalten
wie z. B. bekannte Stabilisatoren, uv, dem Zerfall von wasserstoff
peroxy I en t (je ;j en ζ ir./ i rken , der durch die Schwermotäl 1 ionen
verursacht wird. [;ei sp iele geeigneter Stabilisatoren umfassen
jene, die in U. S. Patentschriften 3 53/ 895, 3 597 290,
3 619 194, 3 «01 512 und 3 9-Ii) 305 beschrieben werden. Auf die
Offenbarung dieser gc-narmten Patentschriften wird hier ausdrücklich
verwiesen.
Mit glciclu-üi Vorteil können c'uch verschiedene andere Verbindungen,
die ei im; s tab i 1 i siereüd?- Wirkung auf saure WassersLoffperoxyd-Ilet
al 1 behänd 1 uii'js Ki sun j<-n haben, verwende L werden .
Gegebenenfalls können nuch /.u-,,t/c verwendet werden, die einen
Unterschnitt verb ΐ.κΚ τη, d. Ii. -.eitiichc, bzw. laterales Ätzen.
Beispiele solcher Verbindungen sind die 5tirkstoffverbindungen,
die in U.S. l'atenfschr i iUn 3 197 ?U0 und 3 773 5/7 beschr iül»»>n
werden, auf deren Ul ι i-nharung hier ausri/ci, 1 i cn verwiesen wird.
Erf indungsn-;rijB ir. L jedoch die /Wiwendunj 'olchor Zusätze nicht
notwendig, da nian aufgrund di.-r [ i nbez i ►"'fünig von Mono- oder f) ihydroxy-subst
i tu it.'i-ten 7 yk lopcraf f inen als Aktivatoren in die
Ätzzusaiiimeir.ot .aing » a sch ο Atz;i<T,chwii)d \qk<: i ten er hai t.
Die Lb'siincji'ii sind beii;i chenischen HahUti ("milling") und
Ätzen von Ku[ifi:r und Ku ρ f er 1 ei i uumyen besonders wirksam; es können
aber auch andere Metalle und Metallegierungen mit den erfindunysyeiiiaßen
Lu^ungen auf gelost werden, /., B. Eisen, Nickel, Zink
und Stah 1.
Wenn die Lo-jUiihh /ur Auflösung cirii;:» Netalls verwendet werden,
werden die konvi η I ion<-1 !rii Vcrf übt en j tied i ngungcii für dd<, jeweilige
Metall .mg. wt ·η.'(· L . ίΐ.-.Ίϊ-η t-,ρΐ t ( tit-n«l sullen beim ntzen von
Kupfer feiiipci 11 ur en /wi-ebfn c-t.wa 40 b i:, etwa 6(J C aufrechterhalten
werden, vor/incwe i se soll die Verf ahrens temperatur zwisclu-n
909819/0963
BAD ORiQiNAL
49 1L und etwa ü/ I. liegen
Die Lösungen sind außer or de nt 1 i c Ii gut als Ätzmittel bei T au cn-
oder Sprühätzverfahren geeignet. Die Ätzyeschwindigkeit, die mit
diesen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen erreicht wird, ist
sehr schnell, d. h. Ätzzeiten in der Größenordnung von 1 bis etwa 1, ί>
Min. sind typisch, wenn Uupf er schi clitstof f e geäzt werden, die
2
Ü,Ü3 g Kupfer pro cm enthalten. Wegen dieser hohen Ätzgeschindigkeit sind diese Zusammensetzungen als Ätzmittel bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen sehr attraktiv, wobei es erforderlich ist, daß eine relativ große Anzahl von Werkstücken pro Zeiteinheit aus ökonomischen Gründen bearbeitet wird wie auch aus Gründen der Verminderung unerwünschten lateralen Ätzens oder Unterschnitts der Ränder unter dem Schutzmaterial, tin anderer, wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß saubere Ätzungen erreicht werden. Ein weiterer Vorteil ist es, daß die Anwesenheit von freiem Chlorid oder Bromid, z. B. in Konzentrationen von über 2 TpM bis zu bO TpM in der Lösung toleriert werden kann, ohne daß dadurch der geringste Verlust an Ätzgeschwindigkeit eintritt. Daher kann bei diesen Lösungen gewöhnliches Leitungswasser verwendet werden. Weiterhin wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen zyklischen Alkohol- und Diöl-Aktivatoren eine stabilisierende Wirkung auf Wasserstoffperoxyd ausüben, wodurch die Notwendigkeit zur Verwendung zusätzlicher Wasserstoffperoxyd-Stabi1isatoren entfallen kann. Auch bleiben bei relativ hohen Kupferanreicherungen die Ätzgeschwindigkeiten der Lösungen relativ unbeeiflußt.
Ü,Ü3 g Kupfer pro cm enthalten. Wegen dieser hohen Ätzgeschindigkeit sind diese Zusammensetzungen als Ätzmittel bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen sehr attraktiv, wobei es erforderlich ist, daß eine relativ große Anzahl von Werkstücken pro Zeiteinheit aus ökonomischen Gründen bearbeitet wird wie auch aus Gründen der Verminderung unerwünschten lateralen Ätzens oder Unterschnitts der Ränder unter dem Schutzmaterial, tin anderer, wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß saubere Ätzungen erreicht werden. Ein weiterer Vorteil ist es, daß die Anwesenheit von freiem Chlorid oder Bromid, z. B. in Konzentrationen von über 2 TpM bis zu bO TpM in der Lösung toleriert werden kann, ohne daß dadurch der geringste Verlust an Ätzgeschwindigkeit eintritt. Daher kann bei diesen Lösungen gewöhnliches Leitungswasser verwendet werden. Weiterhin wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen zyklischen Alkohol- und Diöl-Aktivatoren eine stabilisierende Wirkung auf Wasserstoffperoxyd ausüben, wodurch die Notwendigkeit zur Verwendung zusätzlicher Wasserstoffperoxyd-Stabi1isatoren entfallen kann. Auch bleiben bei relativ hohen Kupferanreicherungen die Ätzgeschwindigkeiten der Lösungen relativ unbeeiflußt.
Die folgenden Beispiele dienen der näheren Beschreibung der Erfindung.
Beispiele 1 - 13
In der Reihe vergleichender Versuche wurden Kupferschichtstoffe
2 (~5 x 5 cm) mit einem überzug von 0,03 g Kupfer/cm in einer
gerührten Lösung durch Eintauchen geäzt, die bei 540C gehalten
wurde. Jede der Lösungen von 800 ml enthielt 15 Vol% Schwefelsäure
(66° Baume) (2.7 g-Mol/1), 15 Vol.% (50 Gew./Gew.%) Wasserstoffperoxyd
(2,6 g-Mol/1) und 70 VoI .% entionisiertes oder
909819/0963
BAD ORIGINAL
destilliertes Wasser. Die Lösungen wurden mit 2,5 g Natriumphenol
suol fonat/1 stabilisiert. Ohne Katalysator und ohne die
Anwesenheit von Chloridionen (Beispiel ]) betrug die Zeit, die
erforderlicii war, um das Kupfer von einem Schichtstoff völlig
zu entfernen, 2 70 Sekunden (entionisiertes Hasser) bzw. 190 Sekunden
(destilliertes Wasser).
Die Ätzlosungen der Beispiele 2-13 waren von gleicher Zusammensetzung
wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß sie noch verschiedene
Hydroxy-substituierte Zykloparaffirr-Verbindungen enthielten,
wie dies in Tabelle 1 aufgezeigt wird. Die Ergebnisse der Ätzversuche der Beispiele 2-10 zeigten, daß
alle erfindungsgemäß zugegebenen Zusätze eine dramatische Auswirkung
in Bezug auf die Verbesserung der fitzzeit hatten, die
zum völligen Entfernen des Kupfers von der Unterseite des Trägers erforderlich war, und dies wowohl in Abwesenbiet von Chloridionen
als auch in Anwesenheit beträchtlicher Mengen von diesen, z. B. 45 TpM an hinzugefügten Chloridionen.
Das entscheidene Merkmal der Erfindung wird durch die Ergebnisse demonstriert, die in Beispielen 11-13 erhalten wurden, wobei
Zusätze verwendet wurden, die nicht den erfindungsgemäßen Anforderungen
entsprechen.
/ 1 \ | Tabell | Zusätze | Name | _ | e I | ·. | Ätzzeit in | Sekunden | |
11 i | Cyclopentanol | ohne | mit Cl" | ||||||
Beispiel | 12U) | Cyclohexanol | ml/1(g/l) . | Cl" | (4 5 ppm) | ||||
Nr. | 13 | Cycloheptanol | 270(190) | ||||||
Ja, | 2-Methy!cyclohexanol | 20 | 90 | ' 125 | |||||
3Q) | 3-Methy!cyclohexanol | 20 | 100 | 130 | |||||
4a | 4-Me thy1cy clohe xanol | 20 | 95 | 115 | |||||
5U) | 1,2-Cyclohexand i ο 1 | 20 | 95 | 150 | |||||
1,3-Cyclohexandi öl | 20 | 100 | 140 | ||||||
7 ' ' | 1,4-Cyclohexandiol | 20 | 110 | 175 | |||||
8 ' | Cyclooktanol | (10) | 90 | 130 | |||||
9 | 1-Mothy Icyclohexanol | (10) | 90 | 135 | |||||
Mesoinosit | (20) | 95 | 130. | ||||||
20 | 125 | 350 | |||||||
20 | 85 | 300 | |||||||
(20) | 190 | ||||||||
(1) Für die Herstellung der Lösung wurde destilliertes Wasser
verwendet.
909819/0963
BAD ORIGINAL
Es soll besonders erwähnt werden, daß durchweg bessere Resultate
mit den erfindungsgemäßen Lösungen auch bei Verfahren größeren
Umfanges wie z. B. den Sprühätzverfahren erreicht werden.
Besonders die höhere Ätzgeschwindigkeit im Vergleich zu der einer
Vergleichslösung tritt wesentlich deutlicher hervor, und auch die
tatsächlichen Ätzzeiten sind wesentlich kurzer, und zwar in der
Größenordnung von 1/3 bis 2/3 der Werte, die man bei der in kleinerem Umfang durchgeführten Ätzung durch Eintauchen erhalt
wie sie oben beschrieben wurde.
Beispiele 14 - 16
Um die Stabilisierungswirkung zu zeigen, die mit den erfindungsgemäßen
Hydroxy-substi tuierten Zykloparaf f iri-Akti vatoren erreicht
wurde, wurde eine Vergleichslösung (Beispiel 14) bereitet, die die gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 1 hatte und zusätzlich
38,2 g Kupferionen/l enthielt, die in Form von 150 g Kupfer-Il-sulfat-Pentahydrat
zugegeben wurden. Die Lösung wurde bei 540C gehalten und 24 Stunden lang konstant gerührt. Die Peroxydkonzentration
wurde am Anfang und dann periodisch während der Versuchszeit gemessen.
Beispiele 15 und 16 wurden in genau gleicher Art und Weise durchgeführt
mit der Ausnahme, daß der Lösung noch Zyklohexanol und 1,4-Zyklohexandiol zugegeben wurden. Die Zugabe dieser Aktivatoren
bewirkte, daß das Wasserstoffperoxyd während der gesamten
Versuchsperiode im wesentlichen erhalten blieb. Die entsprechenden Daten sind in Tabelle II zusammengefaßt.
909819/0983
BAD ORIGINAL
TabelIeII
Bei spie] | Stabilisator | hinzugefüg | te | 0_ | Std. ■'■ II. |
VoI 2_ |
Std.2 ■ ■ ι ι — |
3 (50 Gew. Z 20 Std. |
/Gew.; 24 |
/ \ | |
Nr. | Menge ml/1 (n/1 |
\ | ο 1 Std |
||||||||
keiner | ; | 14 | .8 | 10 | .4 | 0.3 | O. | ||||
O | 14 | Cyclohexanol | 15 15 |
.1 .1 |
13 * 13 |
.9 .8 |
7.0 5.5 |
6. 4. |
2 | ||
CO CO |
15 | 1,4-Cyclohexandiol | in | 1 5 · |
|||||||
19/09 | 16 | (20) | |||||||||
■frcn
Beispiele 17 - 19
In einer Sprühätzvorrichtung vorn Typ DEA-30 wurden Ätzversuche
mit Wasserstoffperoxyd/Schwefelsäure-Ätzmitteln durchgeführt.
2 Kupferschichtstoffe mit einem überzug von 0,03 g Kupfer/cm
wurden bei 1250C mit den Ätzmitteln behandelt.
Die Vergleichs-Ätzlösung (Beispiel U) enthielt 20 Vol.% Schwefelsäure
(66° Baume) (3,5 g-Mol/1), 10 Vol.% 50-prozentiges Wasserstoffperoxyd
(1,8 g-Mol/1; und 70 Vol.% entionisiertes Wasser, Zusätzlich enthielt die Lösung 30 g Kupfersulfat-Pentahydrat/1
und IgN triumphenolsulfonat/1. Die Ätzzeit, das ist die Zeit,
in der das Kupfer völlig von dem Träger weggeäzt wurde, betrug bei der Vergleichslösung aus Beispiel 17 11 Minuten.
Beispiel 18 wurde genau wie Beispiel 17 durchgeführt mit der Ausnahme,
daß zu der Vergleichslösung 1 Vol.% Zyklohexanol zugefügt wurde. Die Zugabe von Zyklohexanol zu der Ätzlösung hatte ein
dramatisches Absinken der Ätzzeit von 11 Minuten auf etwa 43 Sekunden zur Folge, d. h.: die Ätzgeschwindigkeit wurde etwa 13-f3ch
erhöht. Die gleiche niedrige Ätzgeschwindigkeit wurde bei Beispiel 19 beobachtet, wobei der Vergleichs-Ätzlösung 2 Vol.% Zyklohexanol
zugegeben wurden.
909819/0963
Claims (15)
1. Verfahren zur Auflösung von Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metall mit einer wässrigen Lösung in Berührung gebracht
wird, die von etwa 0,2 bis etwa 4,5 g-Mol/1 Schwefelsäure,
von etwa 0,25 bis etwa 8 g-Mol/1 Kasserstoffperoxid
und eine wirksame Menge eines Aktivators aus der Gruppe
a) Monohydroxy- oder Dihydroxy-substituierte Zykloparaffine mit
5-7 Kohlenstoffatomen im Ring,
bzw.
b) Monohydroxy- oder Dihydroxy-substituierte Alkylzykloparaffine
mit 5-7 Kohlenstoffatomen im Ring, wobei jede Alkylgruppe
zwischen 1-4 Kohlenstoffatome enthält und an ein unsubstituiertes Kohlenstoffatom im Ring gebunden ist,
enthält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivator in einer Konzentration im Bereich von mindestens
etwa 0,01 g-Mol/1, insbesondere von etwa 0,05 bis etwa 0,5 g*-Mol/l, verwendet wird. \
3. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Lösung Natriumphenolsulfonat als Stabilisator
enthält.
909819/0963
4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Wasserstoffperoxid zwischen etwa 1 bis et v/a
4 g-Mol/1 gehalten wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefelsäure-Konzentration zwischen etwa 0,3 und etwa 4
g-Mol/1 gehalten wird.
6.Verfahren nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß
Zyklopentanol, Zyklohexanol, Zykloheptanol, 1,2-Zyklohexandiol,
1,3-Zyklohexandiol bzw. 1,4-Zyklohexandiol als Aktivatoren verwendet
werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Kupfer oder eine Kupferlegierung ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß dieses in Anwesenheit von Chlorid- oder Bromidionen von mehr als
etwa 2 TpM bis zu etwa 50 TpM durchgeführt wird,
9. Zusammensetzung zur Auflösung von Metallen, dadurch gekennzeichnet,
daß diese eine wässrige Lösung von etwa 0,2 bis etwa 4,5 g-Mol Schwefelsäure pro Liter, etwa 0,25 bis etwa 8 g-Mol
Wasserstoffperoxid pro Liter und eine wirksame Menge eines
Aktivators aus der Gruppe
909819/0963
a) Moriohydroxy- oder Dihydroxy-substituierte Zykloparaffine
mit 5-7 Kohlenstoffatomen im Ring
bzw.
b) Monohydroxy- oder Dihydroxy-substituierte Alkylzyklo-•paraffine
mit 5-7 Kohlenstoffatomen im Ring, wobei jede Alkylgruppe 1-4 Kohlenstoffatome enthält und an ein unsubstituiertes
Kohlenstoffatom im Ring gebunden ist, umfaßt.
10. Zusammensetzung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktivator in einer Konzentration von wenigstens
etwa 0,01 g-Mol/1, insbesondere im Bereich von etwa 0,05 bis etwa 0,5 g-Mol/1 vorliegt.
11. Zusammensetzung nach Anspruch 9-10, dadurch gekennzeichnet, daß diese zusätzlich Natriumphenolsulfonat als Stabilisator
enthält.
12. Zusammensetzung nach Anspruch 9-111 dadurch gekennzeichnet,
daß die Wasserstoffperoxid-Konzentration zwischen etwa 1 bis etwa 4 g-Mol/1 liegt.
13,Zusammensetzung nach Anspruch 9-12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwefelsäure-Konzentration zwischen etwa 0,3 und etwa 4 g-Mol/1 liegt.
14.Zusammensetzung nach Anspruch 9-13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Aktivator Zyklopentanol, Zyklohexanol, Zykloheptanol,
■1,2~Zyklohexandiol, 1,3-Zyklohexandiol bzw. 1,4-Zyklohexandiol
ist· 909819/0963
15. Zusammensetzung nach Anspruch 9-14, dadurch gekennzeichnet,
daß diese freie Chlorid- oder Broraidionen von mehr als 2 TpM bis etwa 50 TpM enthält.
909819/0963
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/849,575 US4174253A (en) | 1977-11-08 | 1977-11-08 | Dissolution of metals utilizing a H2 O2 -H2 SO4 solution catalyzed with hydroxy substituted cycloparaffins |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2848475A1 true DE2848475A1 (de) | 1979-05-10 |
DE2848475C2 DE2848475C2 (de) | 1992-08-20 |
Family
ID=25306036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782848475 Granted DE2848475A1 (de) | 1977-11-08 | 1978-11-08 | Die aufloesung von metallen |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4174253A (de) |
JP (1) | JPS5468739A (de) |
CA (1) | CA1115627A (de) |
CH (1) | CH638567A5 (de) |
DE (1) | DE2848475A1 (de) |
FR (1) | FR2407974A1 (de) |
GB (1) | GB2007164B (de) |
IT (1) | IT1100467B (de) |
MX (1) | MX150976A (de) |
MY (1) | MY8600009A (de) |
NL (1) | NL7811109A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0082210A1 (de) * | 1981-12-18 | 1983-06-29 | Mta Müszaki Fizikai Kutato Intezete | Verfahren zum selektiven Lösen von Molybdän in Gegenwart von Wolfram |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4140772A (en) * | 1978-02-21 | 1979-02-20 | Dart Industries Inc. | Stabilized hydrogen peroxide solutions |
US4233112A (en) * | 1979-06-25 | 1980-11-11 | Dart Industries Inc. | Dissolution of metals utilizing an aqueous H2 SO4 -H2 O2 -polysulfide etchant |
US4236957A (en) * | 1979-06-25 | 1980-12-02 | Dart Industries Inc. | Dissolution of metals utilizing an aqueous H2 SOY --H2 O.sub. -mercapto containing heterocyclic nitrogen etchant |
US4233113A (en) * | 1979-06-25 | 1980-11-11 | Dart Industries Inc. | Dissolution of metals utilizing an aqueous H2 O2 -H2 SO4 -thioamide etchant |
US4233111A (en) * | 1979-06-25 | 1980-11-11 | Dart Industries Inc. | Dissolution of metals utilizing an aqueous H2 SO4 -H2 O2 -3-sulfopropyldithiocarbamate etchant |
JPS5984491A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-16 | 電気化学工業株式会社 | 混成集成回路基板の製造方法 |
US4437932A (en) * | 1983-08-22 | 1984-03-20 | Dart Industries Inc. | Dissolution of metals utilizing a furan derivative |
US4437931A (en) | 1983-08-22 | 1984-03-20 | Dart Industries Inc. | Dissolution of metals |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE418723C (de) * | 1923-06-24 | 1925-09-11 | Friedrich Kleinmann Dr | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Metallsulfatloesungen |
US3293093A (en) * | 1963-12-30 | 1966-12-20 | Allied Chem | Dissolution of metal with acidified hydrogen peroxide and use as copper etchant in manufacture of printed circuits |
US3341384A (en) * | 1964-05-04 | 1967-09-12 | Allied Chem | Dissolution of metal with acidified hydrogen peroxide containing dibasic acid |
US3407141A (en) * | 1966-02-03 | 1968-10-22 | Allied Chem | Dissolution of metal with acidified hydrogen peroxide solutions |
US3537895A (en) * | 1965-04-27 | 1970-11-03 | Lancy Lab | Copper and aluminum pickling |
US3597290A (en) * | 1968-03-25 | 1971-08-03 | Mitsubishi Edogawa Kagaku Kk | Method for chemically dissolving metal |
US3649194A (en) * | 1969-10-28 | 1972-03-14 | Fmc Corp | Stabilization of acidified hydrogen peroxide solutions |
US3668131A (en) * | 1968-08-09 | 1972-06-06 | Allied Chem | Dissolution of metal with acidified hydrogen peroxide solutions |
US3773577A (en) * | 1971-05-13 | 1973-11-20 | Nippon Peroxide Co Ltd | Composition for etching copper with reduced sideways-etching |
US3801512A (en) * | 1971-11-18 | 1974-04-02 | Du Pont | Stabilized acidic hydrogen peroxide solutions |
US3945865A (en) * | 1974-07-22 | 1976-03-23 | Dart Environment And Services Company | Metal dissolution process |
DE2700265A1 (de) * | 1976-01-05 | 1977-07-14 | Shipley Co | Aetzmittel |
DE2701409A1 (de) * | 1976-01-14 | 1977-07-28 | Tokai Electro Chemical Co | Verfahren zur oberflaechenbehandlung von kupfer und seinen legierungen |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3556883A (en) * | 1967-07-21 | 1971-01-19 | Mitsubishi Edogawa Kagaku Kk | Method for chemically polishing copper or copper alloy |
JPS5118228A (ja) * | 1974-08-05 | 1976-02-13 | Mitsubishi Gas Chemical Co | Kinzokuhyomenshorieki |
NL7600477A (nl) * | 1976-01-19 | 1977-07-21 | Ockhuizen Handel Bv | Inrichting voor het instellen van de stand van een raam, in het bijzonder in een broeikas of dergelijke. |
-
1977
- 1977-11-08 US US05/849,575 patent/US4174253A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-09-21 CA CA311,827A patent/CA1115627A/en not_active Expired
- 1978-09-28 JP JP11870778A patent/JPS5468739A/ja active Granted
- 1978-10-12 FR FR7829188A patent/FR2407974A1/fr active Granted
- 1978-10-23 MX MX175348A patent/MX150976A/es unknown
- 1978-11-03 GB GB7843215A patent/GB2007164B/en not_active Expired
- 1978-11-07 CH CH1145878A patent/CH638567A5/de not_active IP Right Cessation
- 1978-11-08 DE DE19782848475 patent/DE2848475A1/de active Granted
- 1978-11-08 IT IT29579/78A patent/IT1100467B/it active
- 1978-11-08 NL NL7811109A patent/NL7811109A/xx unknown
-
1986
- 1986-12-30 MY MY9/86A patent/MY8600009A/xx unknown
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE418723C (de) * | 1923-06-24 | 1925-09-11 | Friedrich Kleinmann Dr | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Metallsulfatloesungen |
US3293093A (en) * | 1963-12-30 | 1966-12-20 | Allied Chem | Dissolution of metal with acidified hydrogen peroxide and use as copper etchant in manufacture of printed circuits |
US3341384A (en) * | 1964-05-04 | 1967-09-12 | Allied Chem | Dissolution of metal with acidified hydrogen peroxide containing dibasic acid |
US3537895A (en) * | 1965-04-27 | 1970-11-03 | Lancy Lab | Copper and aluminum pickling |
US3407141A (en) * | 1966-02-03 | 1968-10-22 | Allied Chem | Dissolution of metal with acidified hydrogen peroxide solutions |
US3597290A (en) * | 1968-03-25 | 1971-08-03 | Mitsubishi Edogawa Kagaku Kk | Method for chemically dissolving metal |
US3668131A (en) * | 1968-08-09 | 1972-06-06 | Allied Chem | Dissolution of metal with acidified hydrogen peroxide solutions |
US3649194A (en) * | 1969-10-28 | 1972-03-14 | Fmc Corp | Stabilization of acidified hydrogen peroxide solutions |
US3773577A (en) * | 1971-05-13 | 1973-11-20 | Nippon Peroxide Co Ltd | Composition for etching copper with reduced sideways-etching |
US3801512A (en) * | 1971-11-18 | 1974-04-02 | Du Pont | Stabilized acidic hydrogen peroxide solutions |
US3945865A (en) * | 1974-07-22 | 1976-03-23 | Dart Environment And Services Company | Metal dissolution process |
DE2700265A1 (de) * | 1976-01-05 | 1977-07-14 | Shipley Co | Aetzmittel |
DE2701409A1 (de) * | 1976-01-14 | 1977-07-28 | Tokai Electro Chemical Co | Verfahren zur oberflaechenbehandlung von kupfer und seinen legierungen |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0082210A1 (de) * | 1981-12-18 | 1983-06-29 | Mta Müszaki Fizikai Kutato Intezete | Verfahren zum selektiven Lösen von Molybdän in Gegenwart von Wolfram |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5468739A (en) | 1979-06-02 |
JPS5727933B2 (de) | 1982-06-14 |
CH638567A5 (de) | 1983-09-30 |
US4174253A (en) | 1979-11-13 |
CA1115627A (en) | 1982-01-05 |
IT7829579A0 (it) | 1978-11-08 |
FR2407974B1 (de) | 1983-11-18 |
FR2407974A1 (fr) | 1979-06-01 |
GB2007164A (en) | 1979-05-16 |
DE2848475C2 (de) | 1992-08-20 |
MY8600009A (en) | 1986-12-31 |
IT1100467B (it) | 1985-09-28 |
NL7811109A (nl) | 1979-05-10 |
MX150976A (es) | 1984-09-03 |
GB2007164B (en) | 1982-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2848453C2 (de) | Verfahren zur Auflösung von Metallen, Zusammensetzungen dafür und Verwendung | |
DE1919820A1 (de) | Mittel zum Aufloesen von Metallen | |
DE2364162A1 (de) | Saure waessrige beizloesung zur behandlung von metallen | |
DE2700265B2 (de) | Saure Peroxid-Ätzlösung und deren Verwendung zum Ätzen von Metall, insbesondere von Kupfer | |
DE1621419B2 (de) | Mittel und verfahren zum aetzen von metallen insbesondere kupfer | |
DE2701409A1 (de) | Verfahren zur oberflaechenbehandlung von kupfer und seinen legierungen | |
DE2848475A1 (de) | Die aufloesung von metallen | |
CH666056A5 (de) | Verfahren zum loesen von metallen. | |
DE2906644A1 (de) | Stabilisierte wasserstoffperoxydloesung | |
CH666059A5 (de) | Verfahren zum loesen von metallen unter verwendung eines glykolaethers. | |
DE1521663A1 (de) | AEtzmittel und Verfahren zur Aufloesung von Metallen | |
DE2943049C2 (de) | ||
DE1174755B (de) | Verfahren zum Stabilisieren von nieder-molekularen gesaettigten Perfettsaeuren | |
DE1796165B2 (de) | Verfahren und beizloesung zum entfernen von oxiden von werkstueckoberflaechen | |
DE3430340A1 (de) | Verfahren zum loesen von metallen unter verwendung von (epsilon)-carpolactam | |
CH660883A5 (de) | Thallium enthaltendes mittel zum abloesen von palladium. | |
DE2163985A1 (de) | Verfahren zum chemischen Lösen von Kupfer | |
DE3430342A1 (de) | Verfahren zum loesen von metallen unter verwendung eines furanderivats | |
DE3430346A1 (de) | Verfahren zum loesen von metallen unter verwendung von pyrrolidon | |
DE1771064A1 (de) | Verfahren zur chemischen Aufloesung von Metall | |
DE3430344A1 (de) | Verfahren zum loesen von metallen unter verwendung von (epsilon)-caprolacton | |
DE2052934C3 (de) | Durch eine hydroxylgruppenhaltige organische Verbindung stabilisierte wässrige Beizlösung | |
DE1771554A1 (de) | Verfahren zum Verzinnen von Eisen | |
DE685695C (de) | Verfahren zur elektrolytischen Ausfaellung von Nickel | |
AT75740B (de) | Verfahren zur Darstellung von drei isomeren Reduktionsprodukten des Oxycodeinons. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8101 | Request for examination as to novelty | ||
8105 | Search report available | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: ELECTROCHEMICALS INC., CHARLOTTE, N.C., US |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: DANNENBERG, G., DIPL.-ING., 6000 FRANKFURT WEINHOL |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |