JPH01243433A

JPH01243433A - セラミック基板用表面処理剤

Info

Publication number: JPH01243433A
Application number: JP7151688A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yamamoto; 一雄山本; Kohei Sakuma; 佐久間　孝平
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1988-03-24
Filing date: 1988-03-24
Publication date: 1989-09-28

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】〔技術分野〕本発明は、セラミック基板の表面処理剤に関し、更に詳
しくはセラミック基板を研磨機により「ラッピング」あ
るいは「ポリッシング」した際に生じるセラミック基板
表面の汚れ、付着した異物を洗浄することができるとと
もに基板表面にゆ着した（つきささった）研磨材成分を
除去することのできるセラミック基板用表面処理剤に関
する。

〔従来技術〕

エレクトロニクスの分野で使用されるセラミック基板類
は、基板表面にミクロンオーダーの汚れ、異物、及び凹
凸があっても、品質的に不良になることが多いため、基
板表面の表面精度（面積度）が強く要求されている。

従来、このようなセラミック基板の面積度を向上させる
ための表面処理剤としては、硫酸、水酸化ナトリウム水
溶液等の酸、アルカリ系、トリクロロエチレン、イソプ
ロパツール等の有機溶剤系等が知られている。しかしな
がら、従来公知の表面処理剤は人指、ワックス等の有機
汚垢およびホコリ等の無機汚垢等には所定の効果を発現
するが、ラッピング及びポリッシング等の研磨処理を施
した際に生ずるセラミック基板につきささったどく微少
の研磨材成分の除去にはほとんど効果を発揮しない。

（目　　的）本発明は、セラミック基板表面の有機、無機汚垢はもと
より、研磨時に発生する基板表面にゆ着ないしつきささ
った研磨成分を基板表面を損傷することなく除去するこ
とができ、基板表面の面精度を著しく向上させることが
可能なセラミック基板用表面処理剤を提供することを目
的とする。

〔構　　成〕

本発明者らは種々のセラミックス基板用表面処理剤につ
いて鋭意研究を重ねた結果、特定の非イオン界面活性剤
とオキシカルボン酸を必須成分とした表面処理剤が上記
目的に合致することを見出した５本発明はこの知見に基
づいてなされたものである。

すなわち１本発明の表面処理剤は、平均分子量が１，０
００−２０，０００であり、エチレンオキシドの重合部
分が全体の１０〜８０重量％であるエチレンオキシド／
プロピレンオキシド共重合体及び一般式ＲＯ（Ｃ，Ｈ。

ｏ）ｍ　（ｃＬｎ、　ａ）。１１（Ｒは炭素数６〜２０
のアルキル基、アルケニル基、又はアルキル基の炭素数
が４〜１６のアルキルフェニル基であり、　ｍ、　ｎは
平均付加モル数であって、ｍは４〜２０、ｎは２〜１０
であり、９は３あるいは４である）で示される化合物か
ら選ばれた少くとも１種の非イオン界面活性剤とオキシ
カルボン酸を必須成分としたことを特徴とする。

本発明で用いる界面活性剤は、平均分子量がｔ　、　ｏ
ｏｏ〜２０，０００であり、エチレンオキシドの重合部
分が全体の１０〜８０重量％であるエチレンオキシド／
プロピレンオキシド共重合体（ＥＯ／ＰＯ共重合体）及
び一般式ＲＯ（Ｃｚ　）１４０）ｒｍ　（ＣｉＨ，０）
。１１（Ｒは炭素数６〜２０のアルキル基、アルケニル
基又はアルキル基の炭素数が４〜１６のアルキルフェニ
ル基であり、　ｍ、ｎは平均付加モル数であり、蓮は４
−２０、ｎは２〜１０であり。

息は３あるいは４である）で示される化合物から選ばれ
た少なくとも１種の非イオン界面活性剤である。

本発明は前記したように特定の非イオン界面活性剤を用
いるものであるが、平均分子量が１　、０００〜２０　
、０００であり、エチレンオキシドの重合部分が全体の
１０〜８０重量％であるエチレンオキシド／プロピレン
オキシド共重合体（ＥＯ／ＰＯ共重合体）としては。

分子量１０００〜５ｏｏｏ、好ましくは１４００〜３５
００のプロピレングリコール（ＰＰＧ）にエチレンオキ
シドを１０〜８０重景％（全体に対して）付加したもの
が好適に使用される。

エチレンオキシド（ＥＯ）含量が１０重量％未満のもの
は洗浄性が減少し、かつ製品（溶液）が乳化、分離をお
こし、製品外観を著しく損う場合がある。

また８０重量％を越えるものは洗浄時に発泡し過ぎるの
で好ましくない。

また、一般式ＲＯ（ＣＪ４）＋１（ＣＪＬ２１Ｌ）ｎＨ
（式中、Ｒ，ｍ、ｎ及びａは前記のとおり）で示される
非イオン界面活性剤の代表例としては炭素数１２の直鎖
及び分枝高級アルコールのような炭素数９〜２０の高級
アルコールやノニルフェノール、オクチルフェノールの
ようなアルキル置換フェノールにエチレンオキシド（Ｅ
Ｏ）を３〜ｌＯモル及びプロどレンオキシド（ＰＯ）を
３〜１０モル付加させたものが挙げられる。

このような非イオン界面活性剤の使用割合は表面処理剤
全量に対して０．５〜２０重量％、好ましくは５〜１２
重量％である。その使用割合が０．５重、ｆ％未満であ
ると表面に付着した有機又は無機系の汚垢成分の除去効
果が充分に発揮されず、また２０重ｆ％を越えると均一
で安定な水溶性の表面処理剤を得ることが困難となる。

オキシカルボン酸としては、１分子内にカルボキシル基
と水酸基を有する脂肪族オキシカルボン酸あるいは芳香
族オキシカルボン酸の何れもが使用できるが、脂肪族オ
キシカルボン酸、特にリンゴ酸、酒石酸、クエン酸、グ
ルクロン酸等が好ましく用いられる。

また、−これらのオキシカルボン酸は単独もしくは二種
以上の混合物として使用される。オキシカルボン酸の使
用量は前記非イオン界面活性剤１重量部に対して０．３
〜１０重量部、好まくは（Ｌ４−８重量部である。その
使用量が０．３重量部未満であると研磨材成分の除去効
果が充分でなく、また１０重量部を越えると安定かつ均
一な表面処理剤を得ることが困難となる。

本発明の表面処理剤は、前記したように特定の非イオン
界面活性剤とオキシカルボン酸を必須成分とするもので
あるが、たとえば人指等の油脂成分を除去するために、
通常プロピレングリコール、エチレングリコール、ブチ
ルセルソルブ、ブチルカルピトール等の水溶性有機溶剤
が用いられる。

その使用量は表面処理剤全重量に対して１〜３０重量％
、好まくは５〜２５重量％である。

以上、成分量の記載限定、実施例記載はあくまで使用時
の範囲であって、実際製品の場合は、容器、輸送費等の
コストを考慮して当然のことながら、可能なかぎり濃縮
された内容物とするのが好ましい。

また、本発明においては、前記成分に加え、この種゛の
表面処理剤に通常用いられている防錆剤等の補助成分を
添加することもできる。

本発明の対象とする被洗浄基板はセラミック基板である
。

このようなセラミック基板としては、■アルミニウム、
亜鉛、カルシウム、マグネシウム等の金属酸化物と硼素
化合物、炭化物、窒化物の混合物を溶融して作成される
基板、■鉄、銅、アルミニウム等の金属板にアルミニウ
ム、マグネシウム、カルシウム等の金属酸化物を薄膜状
に多層溶融コーティング又は斑瑯処理して作成される基
板等が挙げられ、またこのようなセラミック基板の研磨
に使用される研磨材としては基板表面の硬さに応じて、
酸化アルミニウム、酸化セリウム、炭化ケイ素等が任意
に適用される。

本発明で得られる表面処理剤を用いてセラミック基板の
表面を洗浄するには以下のようにすればよい。

研磨材により、ラッピング及びポリッシングを施したセ
ラミック基板をあらかじめ水洗する。ついで前記した特
定の非イオン界面活性剤とオキシカルボン酸を必須成分
とし、好ましくは、水及び水溶性の有機溶剤を加えた表
面処理剤で水洗基板を洗浄する。洗浄温度は１５〜８０
℃、好ましくは２５〜４０℃であり、洗浄方法は、超音
波洗浄、スプレー洗浄、刷子洗浄があげられるが、超音
波洗浄が特に好ましい、洗浄時間は、通常１〜１０分で
ある。その後、更に水洗し、メタノール、イソプロパツ
ール等の低沸点水溶性有機溶剤中に浸漬後、加熱乾燥な
いし風乾すればよい。

〔効　　果〕

本発明のセラミック基板用表面処理剤は、セラミック基
板表面に付着される有機系、無機系汚垢はもとより基板
表面にささくれたり、つきささった研磨材をも、数分以
内という短時間で基板自体を損傷させることなく除去す
ることができる。

本発明の表面処理剤がこのような顕著な作用効果を奏す
る理由は定かでないが、セラミック基板表面のささくれ
たり、つきささったた研磨材成分である金属酸化物の表
面の一部が、オキシカルボン酸と反応、溶解することに
よって、離脱しやすくなり、また前記特定界面活性剤の
作用により、この離脱現象が更に増大することによるも
のと推定される。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例１〜１２、比較例１，２表−１記載の所定の成分を所定量配合した表面処理剤Ｉ
Ｑを、超音波洗浄材（ブロンソン社製、Ｂ−５２１）に
入れ、水溶液の温度を３０℃に調整した。

次に、研磨材にて研磨後の水洗処理した斑瑯基板（５０
ｎｕ＋＋　Ｘ　７０＋ａｍ　Ｘ　１＋＋ｕ＋＋（厚み）
）を上記超音波洗浄槽内の表面処理剤に浸漬し、５分間
超音波洗浄した。

次いで、イオン交換水の入った別の超音波洗浄機の浴槽
中に、前記処理した斑瑯基板を浸漬し、５分間超音波洗
浄を行った。水洗浄後の基板をメタノールに浸漬後、と
り出し、風乾により乾燥し、基板表面を下記方法にて評
価した。その結果を表−１に示す。

■顕微鏡判定（光学系、落下方式、暗視タイプ偏光併用
、倍率５００）評価基準は下記の通りである。

■表面粗さ測定機での面積度の評価被洗浄処理基板表面の面精度は表面粗さ測定機（小坂製
作所製、万能計上測定機５Ｅ−３Ｇ）にて、表面の凹凸
の高さを測定の上、次式に従って算出した。

実施例１３〜１６実施例１において、被洗浄基板をアルミニウム基板（実
施例１３）、フォルステライト基板（実施例１４）、チ
タン酸バリウム基板（実施例１５）、ジルコニア混合物
基板（実施例１６）に代えた以外は実施例１と同様に処
理した。その評価を顕微鏡にて判定したところ、実施例
１３．１４．１５．１６のいずれもＯであった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）平均分子量が１，０００〜２０，０００であり、
エチレンオキシドの重合部分が全体の１０〜８０重量％
であるエチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合体
及び一般式ＲＯ（Ｃ＿２Ｈ＿４Ｏ）＿ｍ（Ｃ＿ｌＨ＿２
＿ｌ）＿ｎＨ（Ｒは炭素数６〜２０のアルキル基、アル
ケニル基、又はアルキル基の炭素数が４〜１６のアルキ
ルフェニル基であり、ｍ、ｎは平均付加モル数であって
、ｍは４〜２０、ｎは２〜１０であり、ｌは３あるいは
４である）で示される化合物から選ばれた少くとも１種
の非イオン界面活性剤とオキシカルボン酸を必須成分と
したことを特徴とするセラミック基板用表面処理剤。
（２）オキシカルボン酸が、リンゴ酸、クエン酸、酒石
酸及びグルクロン酸から選ばれた少くとも１種である特
許請求の範囲第１項記載のセラミック基板用表面処理剤
。