JPH01184281A

JPH01184281A - ヨウ素による化学エッチング方法

Info

Publication number: JPH01184281A
Application number: JP623788A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Hirako; 平子　衛; Nobuyasu Ezawa; 江沢　信泰
Original assignee: Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Current assignee: Tanaka Kikinzoku Kogyo KK
Priority date: 1988-01-14
Filing date: 1988-01-14
Publication date: 1989-07-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ヨウ素による化学エツチング方法に関する。

（従来技術とその問題点）ヨウ素による化学エツチング方法は、ヨウ素（Ｉ２、Ｉ
３−）の酸化力を利用して化学エツチングをする方法で
、例えば基材上に形成させた貴金属の箔をエツチングし
て貴金属の回路パターンを得るプリント基板や半導体基
板、あるいはそれらの基板からの貴金属の回路の剥離な
ど、電気工業、電子工業や表面処理の分野で広く利用さ
れている。

このエツチング方法に用いられるエツチング液は、通常
ヨウ素（Ｉ２、■３−）とヨウ素化合物を主成分として
含み、ヨウ素化合物としてはヨウ化カリウムやヨウ化ナ
トリウム、コラ素酸塩などがある。さらにこの他に無機
酸や無機塩類、有機酸、有機化合物などを添加剤として
含むこともある。

ところが、化学エツチングしていくうちにエツチング液
中のヨウ素が還元され酸化力を失うので、ヨウ素を補充
する必要があり、ヨウ素粉末をエツチング液に直接補充
したり、ヨウ化カリウム溶液のようなヨウ素を良く溶か
す溶媒に一旦溶がした後に補充していた。しかし、この
ような方法では補充時期を監視するなど手間隙が大変だ
った。

さらに、被エツチング物のエツチングされた溶出成分が
エツチング液に蓄積してくるので、劣化したエツチング
液を定期的に交換する必要が生じると共に、ヨウ素が高
価な薬品であり、そのヨウ素を補充することはエツチン
グ液を有効に利用する上でも問題があった。

（発明の目的）本発明者は、これら従来技術の欠点を有することのない
化学エツチング方法を鋭意追求した結果、本発明に到達
したものである。

本発明は、ヨウ素による化学エツチングに際し、ヨウ素
の補充を効率よく行うとともに、エツチング液の劣化を
防いで有効に利用し、さらには連続的に化学エツチング
することができる化学エツチング方法を提供することを
目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、化学エツチング槽中のヨウ素含有エツチング
液に被エツチング物を浸漬して化学エツチングする方法
において、化学エツチングされたエツチング液の一部を
取り出して隔膜電解し、その陽極室側で再生されたヨウ
素含有液を当該化学エツチング槽に供給することを特徴
とするエツチング方法である。

（作用）以下本発明をより詳細に説明する。

隔膜により陽極室と陰極室に区画された電解槽に取り込
まれたエツチング液を電解すると、陽極室にエツチング
に利用できるヨウ素が生成し、陰極室には水酸化アルカ
リなどが生成する。陽極室に生成したヨウ素は化学エツ
チングを行うエツチング槽に供給され、再度化学エツチ
ングに利用される。したがって、液を連続して循環させ
れば、バッチ式ではなく連続式の化学エツチングができ
、ヨウ素を補充する必要が無くなる。

本発明では、補充用のヨウ素をエツチング液の隔膜電解
により得ることができる。また、この他にもエツチング
液には新たなヨウ素イオン（■−）を必要とするが、通
常のエツチング電解液にはヨウ化カリウムやヨウ化ナト
リウムが含まれているので特に補充の問題はないが、必
要であれば、電解液に補充すれば足りる。

電解槽の陽極室では、次の式に従ってヨウ素イオン（ヒ
）が酸化され、ヨウ素（Ｉ２、■３−）が生成する（１
式、２式）。

２■−→　ｒ　ｚ　＋　２ｅ　　　　　　　　　　（１
）■２＋ド　→　Ｉ　３−　　　　　　　　　　　　　
（２）化学エツチング槽内では、酸化性を有するヨウ素
（Ｉ２、Ｉ３−）が被エツチング物の化学エツチングに
よって消費される（３式、４式）。

ｎＭｅ　＋　ｍＩ、、　　→ｎｌ’ｌｅ”””　　＋　
２ｍド　　（３）ｎＭｅ　＋　ｍ１３−→ｎＭｅ”’″
”’　　＋３ｍＩ　　　（４）ただし、Ｍｅは金属の一
般式で、ｎ、ｍは係数を表す。

Ｍｅとして、例えば貴金属の金を用いた場合には、次の
式（５式、６式）に従い、ヨウ素は酸化性を失って消費
される。

２Ａｕ　＋　３Ｉｚ　　＋２Ｉ−→２　（ＡｕＩａ：］
　−’　　　　（５）２八ｕ　　＋　３Ｉ３−　　＋　
２Ｉ　　→　２　　（八ＬＩＩ４：ｌ　　−＋　　Ｉ−
（６）化学エツチングをしたエツチング液の一部は陽極
室に循環されることによりヨウ素（Ｉ２、Ｉ　３−）が
再生（１式、２式）されるので、あらたにヨウ素を補充
する必要がなくなる。

金属の化学エツチングのようにヨウ素イオンが消費され
る本発明のエツチング反応では、エツチングに伴いヨウ
化ナトリウムやヨウ化カリウムなどを補充するが、これ
は試薬を用いても、後述の再生したヨウ素含有液を使用
してもよい。ヨウ素含有液中には、−船釣にヨウ素（■
ｚ、■３−）の他にヨウ素化合物としてヨウ化カリウム
やヨウ化ナトリウムが過剰に含まれており、代用できる
ので、前述のエツチング液の循環に特に不都合はない。

ただし、消費されたヨウ素イオン分はヨウ素イオン源を
補充する必要がある。またヨウ素イオンを消費しない反
応（３式、４式）では補充する必要はないが、ヨウ素化
合物の消費の有無にかがわらず、エツチング液の長期の
使用に伴い、薬液の僅かな消耗や汚染などが徐々に進行
するので、こうした意味での液交換が必要となる。

陽極室と陰極室とを区画する隔膜は、アスベスト膜、炭
化水素膜、イオン交換膜等、従来の電解において使用さ
れている隔膜を適宜使用することができるが、陽極室に
ヨウ素が生成するため、耐酸化性に優れたイオン交換膜
、特にスルホン酸基及び／又はカルボン酸基を有するフ
ッ素系イオン交換膜を使用するのが好ましい。

ヨウ素の生成は、電解条件にさほど影響されないが、下
記の条件で電解を行うことが好ましい。

電解液温度　　２０〜８０°Ｃ電流密度　　　１〜３０Ａ　／　ｄｍ”エツチング液は
、ヨウ素（Ｉ２、■３−）とヨウ素化合物を主成分とし
、ヨウ素化合物としてヨウ化カリウムやヨウ化ナトリウ
ム、ヨウ素酸塩などが含まれる一般的なものでよく、こ
の他に無機酸や無機塩類、有機酸、有機化合物などを添
加剤として含んでいても良い。また電解時の導電性を高
めるために導電性塩を加えてもよい。

２Ｈ”　＋２Ｈ２０＋２ｅ　−＝　Ｈｚ↑＋２Ｈ２０（
７）２Ｋ”　＋　２Ｈ２０＋　２ｅ　−Ｈｚ↑＋２　Ｋ
　ＯＨ（８）陰極に生成した副成物は陽極室に戻しても
副成物として取り出すことができるが、陽極室に戻した
ほうが陽極室のｐＨを一定に保つ意味でより好ましい。

エツチング液を該電解槽の陰極室に導（と、電解により
エツチング液の成分を電析及び／又は分解させることが
でき、前述の補充に必要なヨウ素化合物として利用する
ことができるとともに、貴金属などの高価な材料の化学
エツチングでは、該電解槽陰極電析物に貴金属などの有
価回収物が析出するので、これより有価回収物を回収す
ることができる。

以下本発明方法の実施例を図面に基づいてより詳細に説
明するが、これは本発明の限定するものではない。

（実施例）第１図は隔膜電極によりヨウ素生成を行い、該ヨウ素を
使用して化学エツチングを行うとともに、エツチング液
を再利用して有価回収物を得るようにした、プリント基
板上の金とパラジウムの合金箔を化学エツチングする本
発明の一態様を示すフローチャートである。

フッ素系の陽イオン交換膜１で陽極室２と、陰極室３に
区画されたヨウ素供給用電解槽４があり、系内はヨウ化
カリウムを主成分とするエツチング液（ＫＩＩモル／ｌ
、Ｉ２０．５モル／りが収容されている。陽極５には白
金を被覆したチタン板からなる不溶性電極が使用され、
陰極６としてはステンレスからなる電極が使用されてい
る。

該電解槽４に通電すると、ヨウ化カリウムが電解されて
ヨウ素（Ｉ２、Ｉ３−）を生じるとともに、カリウムイ
オンが前記陽イオン交換膜１を通って陰極室３へ拡散し
、該陰極室３内には電解反応に従って水酸化カリウムが
副成される。

前記陽極室２内のエツチング液は供給管７を通して化学
エツチング槽８に供給され、被エツチング物の金パラジ
ウム合金箔９がエツチングされる。

エツチング液は陽極室用フィルター０により濾過され、
陽極室用導管１１を通して前記陽極室２へ循環される。

また一部は、陰極室用フィルター２により濾過され陰極
室用導管１３を経て前記陰極室３へ送られ、過剰なヨウ
素（Ｉ２．１３−）の分解や、金やパラジウムなどの金
属の電析が行われ、導管１４を通して循環される。

ヨウ素イオンの減少を補うためエツチング液補充口１５
より時々ヨウ化カリウムを主成分とするエツチング補充
液が追加され、排出管１６より定期的にエツチング液を
抜き、系内の汚れを一定に保つようにしている。そのた
め、従来の化学エツチング法に比べてエツチング液の利
用効率が飛躍的に向上すると共に、陰極６から貴金属が
得られるので別途回収して再利用することが出来る。

（発明の効果）本発明は、ヨウ素を用いて化学エツチングするに際し、
隔膜電解により電解槽の陽極室にヨウ素を生成し、生成
したヨウ素を利用して化学エツチングをし、エツチング
後は再度陽極室に循環させてヨウ素を再利用するように
している。

従って、従来の技術のように酸化剤としてのヨウ素を補
充する必要が理論上不要になり、取り扱いが容易になる
。

さらに、エツチング液の一部を陰極室に導き、電解によ
りエツチング液の成分を電析及び／又は分解しエツチン
グ液として再利用することができるとともに、有価回収
物を得ることができるようにしてもよく、理論上閉鎖反
応を起こすことにより、エツチング液の使用効率が飛躍
的に向上するとともに、有価回収物が得られるなど従来
の化学エツチング技術に比較して飛躍的な技術的および
経済的利点をあわせて提供することができるなど、工業
的価値が大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、隔膜電解によりヨウ素生成を行い、該ヨウ素
を使用して化学エツチングを行うとともに、エツチング
液を再利用し有価回収物を得るようにした基板上の金と
パラジウムの合金箔を化学エツチングする本発明の一態
様を示すフローチャートである。１・・・陽イオン交換膜、２・・・陽極室、３・・・陰
極室、４・・・電解槽、５・・・陽極、６・・・陰極、
７・・・供給管、８・・・化学エツチング槽、９・・・
被エツチング物、１０・・・陽極室用フィルタ、１１・
・・陽極室用導管、１２・・・陰極室用フィルタ、１３
・・・陰極室用導管、１４・・・導管、１５・・・エツ
チング液補充口、１６・・・排出管。出願人　　田中貴金属工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）化学エッチング槽中のヨウ素含有エッチング液に
被エッチング物を浸漬して化学エッチングする方法にお
いて、化学エッチングされたエッチング液の一部を取り
出して隔膜電解し、その陽極室側で再生されたヨウ素含
有液を当該化学エッチング槽に供給することを特徴とす
るヨウ素による化学エッチング方法。
（２）化学エッチングされた液の取り出しと再生された
ヨウ素の含有液の供給を連続して行うことを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の方法。