JP3235248B2 - Stripping method and stripping solution for water-soluble resist - Google Patents
Stripping method and stripping solution for water-soluble resistInfo
- Publication number
- JP3235248B2 JP3235248B2 JP3527993A JP3527993A JP3235248B2 JP 3235248 B2 JP3235248 B2 JP 3235248B2 JP 3527993 A JP3527993 A JP 3527993A JP 3527993 A JP3527993 A JP 3527993A JP 3235248 B2 JP3235248 B2 JP 3235248B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- stripping
- resist
- solution
- soluble resist
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、配線板の製造工程にお
ける水溶性レジストの剥離方法と剥離液に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for stripping a water-soluble resist and a stripping solution in a wiring board manufacturing process.
【0002】[0002]
【従来の技術】配線板の製造法の一つに、はんだをエッ
チングレジストとして用い、配線形成する方法が知られ
ている。この方法の一般的な場合を例にあげると、両面
に銅箔を積層した基板に、穴あけ後、銅めっきをほどこ
し、この後、有機レジスト膜によって、被めっき部以外
を被覆する。このものに、はんだめっきを行い、有機レ
ジスト膜を剥離後、不要部分の銅をエッチングによって
除去する。この有機レジスト膜に水溶性レジストを用
い、アルカリ性水溶液によって剥離する方法がある。水
溶性レジストの剥離に用いられる剥離液は、一般的に水
酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどの強アルカリ性水
溶液で、pH13以上で用いられることが多い。このと
きの、温度は、40〜50℃で、剥離に要する時間は、
2〜3分程度が一般的である。実際の剥離時間は、高密
度パターン部分に剥離残渣などが残らず、完全に水溶性
レジストが剥離されるために、ほぼレジストが剥離され
る時間(約40〜50秒)の3倍程度に設定される。こ
のため、剥離作業の多くの時間は、銅(水溶性レジスト
の剥離された部分)とはんだめっきとが同時に剥離液に
さらされる状態となる。剥離液は、上記したように強ア
ルカリ性の液であるため、エッチングレジストの役割を
果たすべき、はんだが溶解され、その厚さが不十分とな
ったり、また、はんだの構成金属の一方(錫)が過剰に
溶解されてしまったりすることがある。特に基板周辺部
や疎なパターンにおいては、はんだめっきの電流密度が
大となるため、はんだめっき中の錫比率が高くなり、剥
離時にはんだめっきの溶解が増加する傾向がある。この
ため、次工程であるアルカリエッチング工程において、
充分なエッチングレジストの役割を果たしえず、配線に
断線や欠けなどの欠陥を作ることがあった。また、水溶
性レジストの剥離時には、銅とはんだが接触しているた
めの局部電池作用も、先に述べたはんだの腐食、溶解の
促進要因となっている。2. Description of the Related Art As one method of manufacturing a wiring board, there is known a method of forming wiring by using solder as an etching resist. Taking a general case of this method as an example, a substrate having copper foil laminated on both sides is subjected to copper plating after drilling, and thereafter, portions other than the portion to be plated are covered with an organic resist film. This is subjected to solder plating, and after removing the organic resist film, unnecessary portions of copper are removed by etching. There is a method in which a water-soluble resist is used for the organic resist film and the organic resist film is peeled off with an alkaline aqueous solution. The stripping solution used for stripping the water-soluble resist is generally a strong alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, and is often used at pH 13 or higher. At this time, the temperature is 40 to 50 ° C., and the time required for peeling is
It is generally about two to three minutes. The actual stripping time is set to approximately three times the resist stripping time (approximately 40 to 50 seconds) because the water-soluble resist is completely stripped without leaving a stripped residue in the high-density pattern portion. Is done. For this reason, during much of the stripping operation, copper (the stripped portion of the water-soluble resist) and the solder plating are simultaneously exposed to the stripping solution. Since the stripping solution is a strongly alkaline solution as described above, the solder which should play a role of an etching resist is dissolved and its thickness becomes insufficient, or one of the constituent metals of the solder (tin) May be dissolved excessively. In particular, in the peripheral portion of the substrate and in a sparse pattern, since the current density of the solder plating is large, the tin ratio in the solder plating is high, and the dissolution of the solder plating at the time of peeling tends to increase. For this reason, in the next step, the alkaline etching step,
In some cases, they could not fulfill the role of a sufficient etching resist, causing defects such as disconnection and chipping in wiring. Further, when the water-soluble resist is peeled off, the local battery action due to the contact between the copper and the solder is also a factor promoting the corrosion and melting of the solder described above.
【0003】そこで、この腐食、溶解を防止するため
に、還元性物質や、さらに、アリールスルホン酸ナトリ
ウムや有機イオウ化合物等を添加する方法、ホウ水素化
合物を添加する方法、イミダゾール化合物を添加する方
法や、3,5ジメチルピラゾールを添加する方法が、特
開昭63−183445号公報、特開昭64−2425
4号公報、特開昭64−81295号公報および特開昭
62−151589号公報に、それぞれ、示されてい
る。また、水溶性レジストの剥離において、鉛イオンが
水溶性レジスト剥離後の銅表面に析出し、エッチングを
阻害するために、配線間のショートを引き起こすことが
ある。そこで、鉛の析出を防ぐために、酸化剤を添加す
る方法が、特開昭63−38588号公報に示されてい
る。Therefore, in order to prevent the corrosion and dissolution, a method of adding a reducing substance, further, a sodium arylsulfonate or an organic sulfur compound, a method of adding a borohydride compound, a method of adding an imidazole compound And methods of adding 3,5 dimethylpyrazole are disclosed in JP-A-63-183445 and JP-A-64-2425.
No. 4, JP-A-64-81295 and JP-A-62-151589, respectively. Further, in the stripping of the water-soluble resist, lead ions may precipitate on the copper surface after the stripping of the water-soluble resist and hinder etching, thereby causing a short circuit between wirings. Therefore, a method of adding an oxidizing agent in order to prevent the precipitation of lead is disclosed in JP-A-63-38588.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記特開昭63−18
3445号公報、特開昭64−24254号公報、特開
昭64−81295号公報および特開昭62−1515
89号公報に示されている方法では、スプレー方式によ
り剥離作業を行うと、充分な効果が得られない。また、
特開昭63−38588号公報において鉛の析出を防ぐ
方法として示されている酸化剤を用いる方法と、特開昭
63−183445号公報や特開昭64−81295号
公報においてはんだの溶解を抑制する方法として示され
ている還元性物質を用いる方法とは、両立しえない。す
なわち、いままでは、はんだの溶解抑制と鉛の析出防止
を同時にはかることは困難であった。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-18 / 1988
3445, JP-A-64-24254, JP-A-64-81295, and JP-A-62-1515.
In the method disclosed in JP-A-89-89, if the peeling operation is performed by a spray method, a sufficient effect cannot be obtained. Also,
JP-A-63-38588 discloses a method using an oxidizing agent as a method for preventing the precipitation of lead, and JP-A-63-183445 and JP-A-64-81295 disclose the dissolution of solder. It is incompatible with the method using a reducing substance shown as a method for performing the method. That is, until now, it has been difficult to simultaneously suppress the dissolution of solder and prevent the precipitation of lead.
【0005】本発明は、はんだの溶解抑制に優れ、同時
に、鉛の析出防止に優れた水溶性レジストの剥離方法と
剥離液を提供するものである。[0005] The present invention is excellent in dissolution inhibiting the I, at the same time, a peeling method of excellent water solubility resist preventing precipitation of lead
It provides a stripping solution .
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、銅箔を積層し
た基板に、水溶性レジストでめっきレジストを形成し、
はんだめっきを行い、その後、この水溶性レジストを剥
離する水溶性レジストの剥離方法において、剥離液中に
ピペリジン、ピペリジンのアルキル基付加化合物、ピロ
リジンのアルキル基付加化合物、ピリジン、ピリジンの
アルキル基付加化合物、または、ジピコリルアミンのい
ずれかを含むことを特徴とする。さらに、アミノグアニ
ジン、ヒドラジン類、亜硫酸、亜二チオン酸またはこれ
らの塩、ホウ水素化物、カルバジン酸エステル、二酸化
チオ尿素、スルフィン酸類、スルホキシ酸類、ヒドラジ
ド類、セミカルバジド塩の少なくとも一つを含むことを
特徴とする。According to the present invention, a plating resist is formed with a water-soluble resist on a substrate on which a copper foil is laminated.
In a water-soluble resist stripping method for performing solder plating and then stripping the water-soluble resist, piperidine, an alkyl group addition compound of piperidine, an alkyl group addition compound of pyrrolidine, a pyridine, an alkyl group addition compound of pyridine are contained in a stripping solution. Or dipicolylamine. Further, aminoguanidine, hydrazines, sulfurous acid, dithionous acid or a salt thereof, borohydride, carbazate, thiourea dioxide, sulfinic acids, sulfoxy acids, hydrazides, semicarbazide salt, including at least one of. Features.
【0007】配線形成を阻害する鉛の析出について、特
開昭63−38588号公報では、はんだめっき液成分
残存の影響が述べられている。しかし、筆者らの検討結
果では、鉛の析出は、剥離液中で引き起こされるものと
考えられる。以下にこれについて詳細に述べる。[0007] Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-38588 describes the effect of residual solder plating solution components on the precipitation of lead that inhibits wiring formation. However, according to the study results of the authors, it is considered that the precipitation of lead is caused in the stripping solution. This will be described in detail below.
【0008】銅のエッチングレジストに使用されるはん
だの構成金属である錫や鉛は、pH13以上で溶解する
ことが、化学同人1984年発行の「金属の腐食防食序
論」p242における図17−11、「スズの電位−p
H図」、および、p243における図17−12、「鉛
の電位−pH図」などに示されている。実際に、銅表面
に配線幅、スペース幅ともに100〜150μm程度の
高密度なはんだめっきのパターンを形成し、400pp
mの鉛イオンを含む40g/l程度の水酸化ナトリウム
水溶液の液滴を落とすと、室温で数分放置後に、銅の露
出部分が灰色に変色するのが容易に観察されることを、
筆者らは見出している。また、この灰色部分を分析する
と鉛が検出される。この理由は、はんだめっき金属成分
と鉛イオンの再析出が、液滴中で、同時に、もしくは、
逐次的に起っていることになる。この詳細な機構につい
ては不明である。はんだめっき金属の鉛と錫、および、
銅(はんだめっきがなされていない部分)の三種類の金
属が存在するためにこの様な現象が起るようである。こ
のように、アルカリ剥離液中での、はんだの溶解や鉛の
再析出現象は容易に確認される。[0008] Tin and lead, which are constituent metals of the solder used for the copper etching resist, can be dissolved at a pH of 13 or more, as shown in Figs. 17-11 in "Introduction to Corrosion and Protection of Metals", p. "Tin potential-p
H diagram ", FIG. 17-12 in p243," Potential-pH diagram ", and the like. Actually, a high-density solder plating pattern having a wiring width and a space width of about 100 to 150 μm is formed on a copper surface, and 400 pp.
When drops of an aqueous solution of sodium hydroxide of about 40 g / l containing lead ions of m are dropped, it is easily observed that the exposed portion of the copper turns gray after standing at room temperature for several minutes.
The authors are heading. In addition, when the gray part is analyzed, lead is detected. The reason for this is that the re-deposition of the solder plating metal component and the lead ion occurs in the droplet at the same time, or
It is happening sequentially. The details of this mechanism are unknown. Lead and tin of solder plating metal, and
Such a phenomenon seems to occur because there are three kinds of metals, namely, copper (a portion not subjected to solder plating). Thus, the dissolution of the solder and the re-precipitation of lead in the alkaline stripping solution are easily confirmed.
【0009】はんだの溶解抑制方法を示した特開昭63
−183445号公報、特開昭64−81295号公
報、特開昭62−151589号公報および特開昭63
−38588号公報に、室温において、静置時の溶解速
度や溶解量の実例が実施例および比較例として示されて
いる。これら4件の公報のそれぞれの実施例に示されて
いるように、溶解をある程度抑制することはできるが、
完全には溶解を抑制できないことがわかる。実際の作業
には、一般的に、1〜2kg/cm2のスプレー圧力で、
40〜50℃の温度の剥離液を、コンベアを用いて搬送
している基板に接触させて、水溶性レジストを剥離する
スプレー方式を用いられることが多い。この様に、常に
新しい液が基板表面に供給される場合、見かけの拡散係
数は静置時と比較にならないほど大きくなり、はんだの
溶解速度は、上記の公報の実施例の値よりもはるかに大
きくなることが容易に推定される。従って、上に示した
ような溶解抑制方法を採用しても、基板の処理枚数とと
もに、剥離液中にはんだが溶解し、その金属イオン量が
増加することになる。Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 63-6397 discloses a method for suppressing melting of solder.
-183445, JP-A-64-81295, JP-A-62-151589 and JP-A-63-151589.
JP-A-38588 discloses examples of the dissolution rate and the amount of dissolution upon standing at room temperature as Examples and Comparative Examples. As shown in the examples of each of these four publications, dissolution can be suppressed to some extent,
It turns out that dissolution cannot be completely suppressed. For actual work, generally, at a spray pressure of 1-2 kg / cm 2 ,
In many cases, a spray method is used in which a stripper having a temperature of 40 to 50 ° C. is brought into contact with a substrate being conveyed using a conveyor to strip a water-soluble resist. In this way, when a new liquid is constantly supplied to the substrate surface, the apparent diffusion coefficient becomes incomparably larger than that at the time of standing, and the dissolution rate of the solder is much higher than the value of the example of the above publication. It is easily presumed that it will grow. Therefore, even if the above-described dissolution suppressing method is employed, the solder dissolves in the stripping solution together with the number of processed substrates, and the amount of metal ions increases.
【0010】実際に、スプレー式水溶性レジスト剥離装
置を用い、特開昭63−183445号公報に示されて
いる方法に相当する還元剤入り薬剤であるOPCパーソ
リ(奥野製薬株式会社製、商品名)を剥離液に添加し、
200m2の基板(はんだ面積:25%)のドライフィ
ルムHF450(日立化成工業株式会社製、商品名)を
剥離した後、液中の鉛イオンを測定したところ、その濃
度は、300〜400ppmであった。筆者らは、剥離
液中の鉛イオン量が、400ppm程度になると、鉛の
基板表面への析出が目視で観察され始め、その後のアル
カリエッチングで残銅を引き起こすことを見出してい
る。そこで、鋭意検討を行った結果、液中に鉛イオンが
増加すると、溶解が加速されること、また、特開昭63
−183445号公報、特開昭64−24254号公
報、特開昭64−81295号公報および特開昭62−
151589号公報に示されている方法で試験した結
果、液中に鉛イオンが存在すると溶解が増大し(溶解電
流値を測定)、充分な抑制効果が得られないことを見出
した。鉛イオンの存在時に、溶解が加速される理由とし
て、先に述べた鉛の再析出反応が、腐食、溶解の対極反
応となっているためと推定される。また、溶解電流を測
定したところ、液中の鉛イオンが50〜100ppmの
場合、目視では必ずしも鉛の析出が確認できないが、こ
の様な溶解の加速現象の起ることがわかった。即ち、一
般の剥離作業において、はんだの溶解が特に問題になる
のは、単にアルカリ液中へはんだが溶解する単純な溶解
現象に加えて、このような加速現象によるためと考えら
れる。[0010] Actually, using a spray type water-soluble resist stripping apparatus, an OPC parsoli (a product of Okuno Pharmaceutical Co., Ltd. ) To the stripper,
After peeling off the dry film HF450 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) on a 200 m 2 substrate (solder area: 25%), the lead ion in the liquid was measured, and the concentration was 300 to 400 ppm. Was. The present inventors have found that when the amount of lead ions in the stripping solution is about 400 ppm, the deposition of lead on the substrate surface starts to be visually observed, and the remaining alkali etching causes residual copper. Accordingly, as a result of intensive studies, it was found that when lead ions increase in the solution, dissolution is accelerated.
JP-A-183445, JP-A-64-24254, JP-A-64-81295, and JP-A-62-162.
As a result of a test conducted by the method disclosed in JP-A-151589, it was found that when lead ions were present in the solution, the dissolution increased (dissolution current value was measured), and a sufficient suppressing effect could not be obtained. It is presumed that the reason why the dissolution is accelerated in the presence of lead ions is that the above-described reprecipitation reaction of lead is a counter electrode reaction of corrosion and dissolution. Further, when the dissolution current was measured, it was found that when the amount of lead ions in the liquid was 50 to 100 ppm, the precipitation of lead was not necessarily confirmed visually, but such a dissolution acceleration phenomenon occurred. That is, in general peeling work, it is considered that the dissolution of the solder is particularly problematic due to such an acceleration phenomenon in addition to a simple dissolution phenomenon in which the solder dissolves in an alkaline solution.
【0011】そこで、鉛イオンと錯体を形成し、鉛の析
出を抑制する方法を検討した結果、剥離液中にピペリジ
ン、ピペリジンのアルキル基付加化合物、ピロリジンの
アルキル基付加化合物、ピリジン、ピリジンのアルキル
基付加化合物、または、ジピコリルアミンのいずれかを
添加することが有効なことがわかった。剥離液中へ、上
記化合物を添加することにより、その後のアルカリエッ
チングによって配線部分がエッチングされる(欠けや断
線不良)ような欠陥を防止できる。一般的に、鉛イオン
と形成する錯体の鉛との比率や、上記有機物の分子量に
よって有効な添加量の範囲は異なる。しかし、実用的に
は、0.5g/l以上の添加範囲で有効である。また、
不必要に多くの量を添加することは、コスト的に不利と
なることから、100g/lが実用的な最大添加量であ
る。実用上、より望ましい添加量の範囲は、1.0〜5
0g/lである。Therefore, as a result of studying a method of forming a complex with lead ions and suppressing the precipitation of lead, piperidine, an alkyl group addition compound of piperidine, an alkyl group addition compound of pyrrolidine, an alkyl group addition compound of pyridine, and pyridine It has been found that it is effective to add either a group addition compound or dipicolylamine. By adding the above compound to the stripping solution, it is possible to prevent a defect such that the wiring portion is etched by a subsequent alkali etching (a chipping or disconnection defect). In general, the effective range of the amount added differs depending on the ratio of lead of the complex formed with lead ions and the molecular weight of the organic substance. However, practically, it is effective in the addition range of 0.5 g / l or more. Also,
Since adding an unnecessarily large amount is disadvantageous in terms of cost, 100 g / l is a practical maximum addition amount. Practically, the more preferable range of the addition amount is 1.0 to 5
0 g / l.
【0012】さらに、アミノグアニジン、ヒドラジン
類、亜硫酸、亜二チオン酸またはこれらの塩、ホウ水素
化物、カルバジン酸エステル、二酸化チオ尿素、スルフ
ィン酸類、スルホキシ酸類、ヒドラジド類、セミカルバ
ジド塩の少なくとも一つを添加することによって、より
一層の効果が得られる。アミノグアニジン類について
は、重炭酸アミノグアニジン、硫酸アミノグアニジン、
塩酸アミノグアニジンなどが使用できる。ヒドラジン類
については、水加ヒドラジン、モノメチルヒドラジン、
ジメチルヒドラジンなどが使用でき、その塩としては、
硫酸ヒドラジン、炭酸ヒドラジン、塩酸ヒドラジンが使
用できる。亜硫酸塩については、亜硫酸ナトリウムや亜
硫酸カリウムが使用できる。亜二チオン酸塩としては、
ハイドロサルファイトナトリウム、ハイドロサルファイ
トカリウム、ハイドロサルファイトアンモニウムが使用
できる。ホウ水素化物としては、ジメチルアミンボラ
ン、水素化ホウ素ナトリウムや水素化ホウ素カリウムが
使用できる。カルバジン酸エステルとしては、メチルカ
ルバゼート(別名:カルバジン酸メチル)やエチルカル
バゼート(別名:カルバジン酸エチル)が使用できる。
スルフィン酸類としては、ホルムアミジンスルフィン酸
をスルホキシ酸類としては、通称ロンガリットと呼ばれ
るソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート(別名:
ヒドロキシメタンスルホン酸ナトリウム)が使用でき
る。ヒドラジド類としては、カルボヒドラジド、アセト
ヒドラジドやイソニコチン酸ヒドラジドを例示できる。
セミカルバジド塩としては、硫酸セミカルバジドや塩酸
セミカルバジドが使用できる。なお、二酸化チオ尿素
は、アルカリ液中で分解し、ホルムアミジンスルフィン
酸を生成するので、ホルムアミジンスルフィン酸と同様
の効果が得られるものである。第二の添加剤として示し
た上記化合物は、いずれも剥離液中で還元効果を示すも
のであり、添加量は、これらの化合物の還元当量や寿命
(還元効果の持続時間)によって異なる。しかし、溶解
性やコストなどの実用的な観点から、望ましい添加量
は、0.01〜100g/lである。なお、第二の添加
剤を複数用いる場合は、「添加量」の語を「合計の添加
量」と読みかえることとする。実用上、より望ましい添
加量の範囲は、0.05〜50g/lである。Furthermore, at least one of aminoguanidine, hydrazines, sulfurous acid, dithionous acid or a salt thereof, borohydride, carbazate, thiourea dioxide, sulfinic acids, sulfoxy acids, hydrazides, and semicarbazide salts. Further effects can be obtained by the addition. For aminoguanidines, aminoguanidine bicarbonate, aminoguanidine sulfate,
Aminoguanidine hydrochloride and the like can be used. For hydrazines, hydrazine hydrate, monomethylhydrazine,
Dimethylhydrazine and the like can be used, and as a salt thereof,
Hydrazine sulfate, hydrazine carbonate and hydrazine hydrochloride can be used. As for the sulfite, sodium sulfite and potassium sulfite can be used. As the dithionite,
Hydrosulfite sodium, hydrosulfite potassium, and hydrosulfite ammonium can be used. As borohydride, dimethylamine borane, sodium borohydride or potassium borohydride can be used. As the carbazate, methyl carbazate (alias: methyl carbazate) and ethyl carbazate (alias: ethyl carbazate) can be used.
As the sulfinic acids, formamidine sulfinic acid is used, and as the sulfoxy acids, sodium formaldehyde sulfoxylate (also called Rongalit) (also known as:
Sodium hydroxymethanesulfonate) can be used. Examples of the hydrazides include carbohydrazide, acetohydrazide and isonicotinic acid hydrazide.
Semicarbazide sulfate or semicarbazide hydrochloride can be used as the semicarbazide salt. Note that thiourea dioxide decomposes in an alkaline solution to form formamidine sulfinic acid, and thus has the same effect as formamidine sulfinic acid. Each of the above-mentioned compounds shown as the second additive has a reducing effect in the stripping solution, and the amount of addition varies depending on the reducing equivalent and the life (duration of the reducing effect) of these compounds. However, from a practical viewpoint such as solubility and cost, a desirable addition amount is 0.01 to 100 g / l. When a plurality of second additives are used, the term “addition amount” is replaced with “total addition amount”. Practically, a more desirable range of the addition amount is 0.05 to 50 g / l.
【0013】一般的に、還元剤として知られている亜リ
ン酸水素二ナトリウムやホスフィン酸ナトリウム(別
名:次亜リン酸ナトリウム)では、剥離液中で充分な還
元性が見られず、また、溶解抑制効果(溶解電流を測
定)も得られなかった。この理由として、剥離液のpH
条件では、還元寿命が数分以下と極めて短いためではな
いかと考えられる。チオ硫酸ナトリウムについては、還
元寿命はある程度得られるものの、溶解抑制効果は得ら
れなかった。この理由として、チオ硫酸ナトリウムの還
元能力が低く、溶解抑制には不十分なことが考えられ
る。また、アルデヒド類であるホルムアルデヒド、テレ
フタルアルデヒド酸、o−フタルアルデヒド酸、ベンズ
アルデヒド−oスルホン酸、テレフタルアルデヒド、ベ
ンズアルデヒド2,4ジスルホン酸については、剥離液
中での還元剤としての寿命が、極めて短く、30分以下
で還元剤量(ヨウ素による酸化還元滴定で測定)が初期
投入量から計算される値の1/10以下となり、実用的
ではなかった。フェノール類である没食子酸、没食子酸
エチル、没食子酸nプロピル、没食子酸メチル、ピロガ
ロール、pヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、
2,4キシレノールについては、還元寿命が短く、実用
的ではなかった。なお、アミノグアニジンについては、
剥離液中で還元効果が得られるが、1,1,3,3テト
ラメチルグアニジンや硫酸グアニジンなどアミノ基のな
いグアニジン類については効果が得られず、適していな
かった。以上の様に、剥離液に添加して効果のある還元
性物質は、本特許に示したように、極めて限られたもの
だけであった。In general, disodium hydrogen phosphite or sodium phosphinate (also known as sodium hypophosphite), which is known as a reducing agent, does not show sufficient reducing properties in a stripping solution. No dissolution inhibiting effect (dissolution current was measured) was obtained. The reason for this is that the pH of the stripper is
It is considered that under the conditions, the reduction life is extremely short, that is, several minutes or less. As for sodium thiosulfate, the reduction life was obtained to some extent, but the dissolution suppressing effect was not obtained. This may be because sodium thiosulfate has a low reducing ability and is insufficient for suppressing dissolution. In addition, aldehydes such as formaldehyde, terephthalaldehyde acid, o-phthalaldehyde acid, benzaldehyde-osulfonic acid, terephthalaldehyde, and benzaldehyde 2,4-disulfonic acid have a very short life as a reducing agent in a stripping solution. In 30 minutes or less, the amount of the reducing agent (measured by redox titration with iodine) was 1/10 or less of the value calculated from the initial charge, which was not practical. Phenols such as gallic acid, ethyl gallate, n-propyl gallate, methyl gallate, pyrogallol, sodium p-hydroxybenzenesulfonate,
For 2,4 xylenol, the reduction life was short and it was not practical. In addition, about aminoguanidine,
Although a reducing effect was obtained in the stripping solution, guanidines having no amino group, such as 1,1,3,3 tetramethylguanidine and guanidine sulfate, were not effective and were not suitable. As described above, the reducing substances that are effective when added to the stripping solution are only extremely limited as shown in the present patent.
【0014】[0014]
【作用】従来の剥離液に対するはんだの溶解抑制方法
は、静置条件では効果が得られていた。しかし、スプレ
ーのように新しい液が常に接触する条件では、はんだの
溶解が予想以上に大きく、その結果、基板を処理するに
したがい、剥離液中の鉛イオンが増加すること、50〜
100ppmの鉛イオンの存在においても、従来の溶解
抑制方法の効果を阻害するという知見を得ることにより
本発明をなしえたものである。本発明では、金属イオン
と錯体を形成し得る特定の物質を剥離液に添加すること
により、鉛イオンを封鎖、もしくは、銅表面を封鎖し、
はんだめっきの溶解抑制効果を得られたと考えられる。
また、より一層の溶解抑制効果を得るために、特定の還
元剤の添加を行った。公知の還元剤のみを添加する方法
では、はんだめっきより溶けだす鉛イオンの作用によっ
て、充分な効果が得られなかった。しかし、本発明の場
合、金属イオンと錯体を形成し得る物質によって、鉛イ
オンの析出作用を防いでおり、その結果、還元剤の添加
による溶解抑制効果を得ることができた。ここで、還元
剤によって、はんだの溶解が抑制される理由の一つとし
て、次のように推定している。はんだ中の金属(鉛、
錫)が亜鉛酸、鉛酸や亜錫酸、錫酸などのイオンに溶解
する反応が酸素要求反応である。剥離液に添加された還
元剤は、液中の溶存酸素を還元し、液中の溶存酸素濃度
を低下させる。このために、はんだの溶解反応が抑制さ
れる。実際に、いくつかの還元剤で、溶存酸素濃度を測
定した。その結果、ハイドロサルファイトナトリウム、
亜硫酸ナトリウム、ホルムアミジンスルフィン酸やヒド
ラジンでは、室温で溶存酸素濃度の低下がみられた。ま
た、溶解電流値の測定から、室温では、効果が少なかっ
たが、50℃では溶解抑制効果のみられたソジウムアル
デヒドスルホキシレート、硫酸アミノグアニジンや水素
化ホウ素ナトリウム等では、測定した溶存酸素濃度低下
も、室温では、あまりみられず、50℃で大きな低下が
みられた。このように、還元剤添加による溶存酸素濃度
の低下とはんだの溶解抑制効果に相関がみられた。ま
た、重金属は、還元剤の分解を促進させる作用がある
が、本発明の場合、重金属が封鎖されているためか還元
剤の分解が抑制されている。以上のことから明らかなよ
うに、本発明では、鉛の析出と溶解の問題を同時に解決
したものである。The conventional method for suppressing the dissolution of the solder in the stripping solution has been effective under the stationary condition. However, under conditions where the new liquid is always in contact, such as a spray, the dissolution of the solder is larger than expected, and as a result, lead ions in the stripping liquid increase as the substrate is processed.
The present invention has been achieved by obtaining the finding that the effect of the conventional dissolution suppressing method is inhibited even in the presence of 100 ppm of lead ions. In the present invention, by adding a specific substance capable of forming a complex with metal ions to the stripping solution, the lead ions are blocked, or the copper surface is blocked,
It is considered that the effect of suppressing the dissolution of the solder plating was obtained.
Further, in order to obtain a further dissolution suppressing effect, a specific reducing agent was added. In the method of adding only a known reducing agent, a sufficient effect could not be obtained due to the action of lead ions dissolved from the solder plating. However, in the case of the present invention, a substance capable of forming a complex with a metal ion prevents the precipitation of lead ions, and as a result, it was possible to obtain a dissolution suppressing effect by adding a reducing agent. Here, the following is presumed as one of the reasons why the dissolution of the solder is suppressed by the reducing agent. Metal in the solder (lead,
A reaction in which tin) dissolves in ions such as zinc acid, lead acid, stannic acid, and stannic acid is an oxygen demanding reaction. The reducing agent added to the stripping solution reduces dissolved oxygen in the solution and reduces the concentration of dissolved oxygen in the solution. For this reason, the melting reaction of the solder is suppressed. In fact, the dissolved oxygen concentration was measured with several reducing agents. As a result, sodium hydrosulfite,
For sodium sulfite, formamidinesulfinic acid and hydrazine, the dissolved oxygen concentration decreased at room temperature. From the measurement of the dissolution current value, the effect was small at room temperature, but the dissolved oxygen concentration was measured for sodium aldehyde sulfoxylate, aminoguanidine sulfate, sodium borohydride, etc. The decrease was not so large at room temperature, and a large decrease was observed at 50 ° C. Thus, there was a correlation between the reduction of the dissolved oxygen concentration due to the addition of the reducing agent and the effect of suppressing the dissolution of the solder. Further, the heavy metal has an action of accelerating the decomposition of the reducing agent, but in the case of the present invention, the decomposition of the reducing agent is suppressed probably because the heavy metal is blocked. As is apparent from the above, the present invention has solved the problems of lead precipitation and dissolution at the same time.
【0015】[0015]
(溶解抑制添加剤の実施例および比較例)NaOH水溶
液(NaOH濃度:40g/l)に、鉛濃度で150m
g/l(150ppm)となるように硫酸鉛を混合し、
約2時間撹拌して硫酸鉛を完全に溶解し、液を調整し
た。容量100mlのビーカに、この液50mlをそそ
ぎ、また、それぞれ露出面積が4cm2となるように被
覆した銅とはんだ板を液中に浸漬し、液中を流れる電流
測定用の電極とした。電極からの引きだし線間に10オ
ームの抵抗を介し、銅とはんだ電極を接続した。この抵
抗両端の電圧を測定することにより、溶解電流を測定で
きるようにした。測定は、室温(約20℃)において、
マグネチックスターラで液を撹拌しながら行った。ま
た、表1に示す添加剤1gを、少量(2〜3ml)のN
aOH水溶液(NaOH濃度:40g/l)に溶解した
液を用意した。これらの液を撹拌中のビーカ内に注ぎ、
溶解電流の変化を測定した。その結果、添加剤投入後
(添加剤濃度:約20g/l)の電流値が投入前の電流
値に比べ、2割以上低下したものを○、電流値低下が2
割未満、もしくは、逆に増加したものを×とし、表1
(実施例:表1−1、比較例:表1−2)に示した。な
お、×のものは、ほとんどのものにおいて、電流値の減
少は見られなかった。特に、比較例20〜23の含有機
イオウ化合物、比較例32〜35のニトロ化合物、比較
例54の臭素酸ナトリウムについては、鉛イオンを含ま
ない水酸化ナトリウム溶液にこれらの化合物を添加する
だけでも、溶解電流の大幅な増大をもたらし、かえっ
て、はんだの溶解を促進した。(Examples and Comparative Examples of Dissolution Inhibiting Additives) An aqueous solution of NaOH (NaOH concentration: 40 g / l) was added with a lead concentration of 150 m
g / l (150 ppm) with lead sulfate,
The mixture was stirred for about 2 hours to completely dissolve the lead sulfate, and the solution was adjusted. 50 ml of this solution was poured into a beaker having a capacity of 100 ml, and copper and a solder plate coated so that each had an exposed area of 4 cm 2 were immersed in the solution to form an electrode for measuring current flowing in the solution. Copper and solder electrodes were connected between the lead wires from the electrodes via a 10 ohm resistor. The dissolution current can be measured by measuring the voltage between both ends of the resistor. The measurement is performed at room temperature (about 20 ° C).
This was performed while stirring the liquid with a magnetic stirrer. Further, 1 g of the additive shown in Table 1 was added to a small amount (2 to 3 ml) of N
A solution dissolved in an aOH aqueous solution (NaOH concentration: 40 g / l) was prepared. Pour these liquids into a stirring beaker,
The change in the dissolution current was measured. As a result, when the current value after the addition of the additive (additive concentration: about 20 g / l) was lower than the current value before the addition by more than 20%, the result was evaluated as ○.
If less than a percentage or increased conversely, it is marked as x, and Table 1
(Examples: Table 1-1, Comparative Examples: Table 1-2). In most cases, the current value was not reduced. In particular, with respect to the organic sulfur compounds contained in Comparative Examples 20 to 23, the nitro compounds of Comparative Examples 32 to 35, and the sodium bromate of Comparative Example 54, these compounds were simply added to a sodium hydroxide solution containing no lead ion. , Resulting in a large increase in the melting current and, rather, promoted the melting of the solder.
【0016】[0016]
【表1】 [Table 1]
【0017】(第二の添加剤の実施例および比較例)次
に、第二の添加剤(還元剤)の溶解抑制効果を調べた。
効果の有無は、50℃の液温を保ったまま、はんだと銅
電極を用い、マグネチックスターラで液を撹拌しながら
溶解電流を測定することにより確認した。より詳しくの
べると、予め、10mlのNaOH水溶液(NaOH濃
度:40g/l)に溶解した0.2gの還元剤を50℃
に加温しておき、この液を、同じく50℃に加温した4
0mlのαピコリン(濃度:4g/l)入りのNaOH
水溶液(NaOH濃度:40g/l)に加えることによ
りおこなった。結果を、表2に示した。評価は、第二の
添加剤を加えたことによって、2割以上の電流値低下が
見られたものを○、それ以外を×とした。(Examples and Comparative Examples of Second Additive) Next, the dissolution inhibiting effect of the second additive (reducing agent) was examined.
The effect was confirmed by measuring the melting current while maintaining the liquid temperature of 50 ° C. and using a solder and a copper electrode while stirring the liquid with a magnetic stirrer. More specifically, 0.2 g of a reducing agent previously dissolved in 10 ml of an aqueous NaOH solution (NaOH concentration: 40 g / l) was added at 50 ° C.
The solution was heated to 50 ° C.
NaOH containing 0 ml of α-picoline (concentration: 4 g / l)
It was carried out by adding to an aqueous solution (NaOH concentration: 40 g / l). The results are shown in Table 2. The evaluation was evaluated as ○ when the current value decreased by 20% or more due to the addition of the second additive, and as X when the addition was not performed.
【0018】[0018]
【表2】 [Table 2]
【0019】(鉛の析出抑制効果)銅張り積層板に水溶
性ドライフィルムHF450(日立化成工業株式会社
製、商品名)を用いて、露光、現像を行い、パターンを
形成した。このものに約5μmの厚さの電気はんだめっ
きを行った。この基板を、2cm×5cmになるように
切出した。このとき、基板の半分(2cm×2.5c
m)がドライフィルムで被覆されており、残りの部分が
はんだめっきされているようにした。このものを400
ppmの鉛イオンと添加剤を含むNaOH水溶液中に浸
漬し、ドライフィルムを剥離した。剥離は、ビーカ中で
行い、温度50℃でマグネチックスターラで約2分間、
撹拌しながら行った。この時の鉛の析出を目視で観察し
た。露出している銅に、灰色の変色部分が観察されたも
のを×、全く変色が観察されず、銅光沢のあるものを○
とした。結果を表3(実施例:表3−1、比較例:表3
−2、表3−3)に示した。(Effect of Preventing Precipitation of Lead) A pattern was formed by exposing and developing a copper-clad laminate using a water-soluble dry film HF450 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.). This was subjected to an electric solder plating having a thickness of about 5 μm. This substrate was cut out to have a size of 2 cm × 5 cm. At this time, half of the substrate (2 cm x 2.5 c
m) was covered with a dry film, and the rest was plated with solder. 400
It was immersed in a NaOH aqueous solution containing ppm of lead ions and additives, and the dry film was peeled off. Peeling is carried out in a beaker at a temperature of 50 ° C. with a magnetic stirrer for about 2 minutes.
Performed with stirring. At this time, the precipitation of lead was visually observed. × indicates that a gray discolored portion was observed on the exposed copper, and ○ indicates that there was no discoloration and the copper was glossy.
And The results are shown in Table 3 (Example: Table 3-1, Comparative Example: Table 3).
-2 and Table 3-3).
【0020】[0020]
【表3】 [Table 3]
【0021】[0021]
【発明の効果】水溶性レジストをアルカリ性の剥離液で
剥離する場合に、本発明を適用することにより、はんだ
めっきの溶解を抑制できるとともに、鉛の析出も抑制で
きる。このため、配線欠陥のない良好な配線を形成する
ことができる。その他の効果として、本方法に用いる剥
離液には、添加剤成分として、有機アルカリを用いてい
るが、必要なアルカリ強度を得るために、安価な水酸化
ナトリウムや水酸化カリウムなどの無機アルカリを用い
ることができる。また、鉛の析出がなくなるため、同一
量の剥離液で処理できる基板面積が増加する。従って、
基板の単位面積当たりの剥離液使用量が減少し、廃液量
が減少する。このため、処理に費やすコストが低下す
る。According to the present invention, when the water-soluble resist is stripped with an alkaline stripping solution, the dissolution of solder plating can be suppressed and the precipitation of lead can be suppressed. Therefore, a favorable wiring without a wiring defect can be formed. As another effect, an organic alkali is used as an additive component in the stripping solution used in the present method, but in order to obtain a necessary alkali strength, inexpensive inorganic alkali such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is used. Can be used. Further, since the precipitation of lead is eliminated, the area of the substrate that can be treated with the same amount of the stripping solution increases. Therefore,
The amount of stripper used per unit area of the substrate is reduced, and the amount of waste liquid is reduced. Therefore, the cost for processing is reduced.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−183445(JP,A) 特開 昭64−24254(JP,A) 特開 昭59−55438(JP,A) 特開 昭63−54991(JP,A) 特開 昭56−32336(JP,A) 特開 昭61−276992(JP,A) 特開 平2−30770(JP,A) 特開 昭59−25965(JP,A) 特公 昭46−43123(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/42 C23F 1/00 H05K 3/06 H05K 3/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-63-183445 (JP, A) JP-A-64-24254 (JP, A) JP-A-59-55438 (JP, A) JP-A-63-543 54991 (JP, A) JP-A-56-32336 (JP, A) JP-A-61-276992 (JP, A) JP-A-2-30770 (JP, A) JP-A-59-25965 (JP, A) JP-B-46-43123 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03F 7/42 C23F 1/00 H05K 3/06 H05K 3/24
Claims (5)
よって、めっきレジストを形成し、はんだめっきを行
い、水溶性レジストを強アルカリ性水溶液で剥離する水
溶性レジストの剥離方法において、剥離液中に、ピペリ
ジン、ピペリジンのアルキル基付加化合物、ピロリジン
のアルキル基付加化合物、ピリジン、ピリジンのアルキ
ル基付加化合物、または、ジピコリルアミンのいずれか
を0.5〜100g/l含むことを特徴とする水溶性レ
ジストの剥離方法。To 1. A substrate laminated with a copper foil, with water-soluble resist, the plating resist is formed, performs a solder plating, the method of removing the water-soluble resist stripping the water-soluble resist is strongly alkaline aqueous solution, stripping solution the, water to piperidine, alkyl adducts of piperidine, alkyl adducts of pyrrolidine, pyridine, alkyl adducts of pyridine, or characterized by any of dipicolylamine containing 0.5 to 100 g / l Method of stripping resist.
ドラジン類、亜硫酸、亜二チオン酸またはこれらの塩、
ホウ水素化物、カルバジン酸エステル、二酸化チオ尿
素、スルフィン酸類、スルホキシ酸類、ヒドラジド類、
セミカルバジド塩の少なくとも一つを0.01〜100
g/l含む請求項1に記載の水溶性レジストの剥離方
法。2. As the second additive, aminognidine, hydrazines, sulfurous acid, dithionous acid or a salt thereof,
Borohydrides, carbazates, thiourea dioxide, sulfinic acids, sulfoxy acids, hydrazides,
0.01-100 at least one of the semicarbazide salts
peeling method of the water-soluble resist as claimed in g / l including請 Motomeko 1.
せ、水溶性レジストを剥離する請求項1または2に記載
の水溶性レジストの剥離方法。3. A stripping solution is contacted to the substrate by spraying, according to 請 Motomeko 1 or 2 you peel the water-soluble resist
A method for removing a water-soluble resist.
リジンのアルキル基付加化合物、ピロリジンのアルキルLysine alkyl group addition compound, pyrrolidine alkyl
基付加化合物、ピリジン、ピリジンのアルキル基付加化Group addition compound, pyridine, alkylation of pyridine
合物、または、ジピコリルアミンのいずれかとを含有しCompound or dipicolylamine
てなる剥離液。Stripper.
ドラジン類、亜硫酸、亜二チオン酸またはこれらの塩、Drazines, sulfurous acid, dithionous acid or salts thereof,
ホウ水素化物、カルバジン酸エステル、二酸化チオ尿Borohydride, carbazate, thiourea dioxide
素、スルフィン酸類、スルホキシ酸類、ヒドラジド類、Hydrogen, sulfinic acids, sulfoxy acids, hydrazides,
セミカルバジド塩の少なくとも一つを含む請求項4に記5. The method according to claim 4, which comprises at least one of a semicarbazide salt.
載の剥離液。Stripping solution.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3527993A JP3235248B2 (en) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Stripping method and stripping solution for water-soluble resist |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3527993A JP3235248B2 (en) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Stripping method and stripping solution for water-soluble resist |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06250405A JPH06250405A (en) | 1994-09-09 |
JP3235248B2 true JP3235248B2 (en) | 2001-12-04 |
Family
ID=12437349
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3527993A Expired - Fee Related JP3235248B2 (en) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | Stripping method and stripping solution for water-soluble resist |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3235248B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000171986A (en) * | 1998-12-03 | 2000-06-23 | Clariant (Japan) Kk | Photoresist removing solution and removing method |
KR20050042051A (en) * | 2001-11-02 | 2005-05-04 | 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 | Method for releasing resist |
US7947637B2 (en) * | 2006-06-30 | 2011-05-24 | Fujifilm Electronic Materials, U.S.A., Inc. | Cleaning formulation for removing residues on surfaces |
CN112805631B (en) * | 2019-11-20 | 2021-08-13 | 松下知识产权经营株式会社 | Resist stripping liquid |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP3527993A patent/JP3235248B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06250405A (en) | 1994-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4713144A (en) | Composition and method for stripping films from printed circuit boards | |
EP0438535B1 (en) | Inhibited composition and method for stripping tin, lead or tin-lead alloy from copper surfaces | |
US5035749A (en) | Process for removing tin and tin-lead alloy from copper substrates | |
JP2571375B2 (en) | Release agent for water-soluble resist film | |
JP2001140084A (en) | Etching solution for nickel or nickel alloy | |
US5512201A (en) | Solder and tin stripper composition | |
JP3930885B2 (en) | Microetching agents for copper and copper alloys | |
AU676772B2 (en) | Copper etchant solution additives | |
US6258294B1 (en) | Composition for stripping solder and tin from printed circuit boards | |
JP3235248B2 (en) | Stripping method and stripping solution for water-soluble resist | |
JP4143262B2 (en) | Method for pretreatment of copper surface | |
JP4418916B2 (en) | Etching composition | |
JP3281436B2 (en) | Stripping method and stripping solution for water-soluble resist | |
JP3235247B2 (en) | Stripping method and stripping solution for water-soluble resist | |
JP3235246B2 (en) | Stripping method and stripping solution for water-soluble resist | |
JP3930732B2 (en) | MICRO ETCHING AGENT FOR COPPER AND COPPER ALLOY AND METHOD OF FINE Roughening of COPPER OR COPPER ALLOY USING THE SAME | |
JP3540887B2 (en) | Selective nickel stripping solution and stripping method using the same | |
JP3295476B2 (en) | Stripping method and stripping solution for water-soluble resist | |
JP3315749B2 (en) | Stripping method and stripping solution for water-soluble resist | |
JP2587254B2 (en) | Removal method of tin or tin-lead alloy | |
JPS6214034B2 (en) | ||
JP2000178752A (en) | Palladium catalyst removing agent for electroless plating | |
JP3421333B2 (en) | Stripping method and stripping solution for water-soluble resist | |
JP3932193B2 (en) | MICRO ETCHING AGENT FOR COPPER AND COPPER ALLOY AND METHOD OF FINE Roughening of COPPER OR COPPER ALLOY USING THE SAME | |
JPS59232601A (en) | Solder stripping liquid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080928 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |