JPH02236289A - 銅または銅合金の化学研磨方法 - Google Patents
銅または銅合金の化学研磨方法Info
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- JPH02236289A JPH02236289A JP1053800A JP5380089A JPH02236289A JP H02236289 A JPH02236289 A JP H02236289A JP 1053800 A JP1053800 A JP 1053800A JP 5380089 A JP5380089 A JP 5380089A JP H02236289 A JPH02236289 A JP H02236289A
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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。
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、プリント配線板製造工程で吏用される銅およ
び鋼合金の表面処理剤に関するものである。
び鋼合金の表面処理剤に関するものである。
（従来の技術とその課題）
近年、電子機器の小型化、軽量化、多機能化によりプリ
ント配線板は技術的な壁を一歩づつ着実に克服し電子ｔ
ａ器の実装部品として益々その重要性を高めている。電
子部品の実装の自動化とともに、プリント配線板はライ
ンのファイン化、穴の小径化、更には多層化を進め、い
わゆる高密度回路形成技術の向上が一層求められていろ
。
ント配線板は技術的な壁を一歩づつ着実に克服し電子ｔ
ａ器の実装部品として益々その重要性を高めている。電
子部品の実装の自動化とともに、プリント配線板はライ
ンのファイン化、穴の小径化、更には多層化を進め、い
わゆる高密度回路形成技術の向上が一層求められていろ
。
プリント配線板の高密度化に伴い、銅張積層板を種々加
工した後、無電解鋼メッキなどの各種メッキを施す工程
が増えてきている。
工した後、無電解鋼メッキなどの各種メッキを施す工程
が増えてきている。
この場合、（１）銅張積層板の銅箔表面に残存している
防錆剤や酸化被膜の除去、（２）銅表面を活性化させメ
ッキの密着性を向上させるための銅表面の粗面化、＋３
）整酊で生じるキズの除去等、いわゆるソフトエνチン
グ工程が重要な役割を（よたしていろ。
防錆剤や酸化被膜の除去、（２）銅表面を活性化させメ
ッキの密着性を向上させるための銅表面の粗面化、＋３
）整酊で生じるキズの除去等、いわゆるソフトエνチン
グ工程が重要な役割を（よたしていろ。
また、プリント配線の回路パターンのファイン化に伴い
、従来の機械またはパミス研磨が技術的に困難になって
きており、これらの研磨に替る化学クリーニングが望ま
れていろ。
、従来の機械またはパミス研磨が技術的に困難になって
きており、これらの研磨に替る化学クリーニングが望ま
れていろ。
従来から、ソフトエッチング剤としては、過硫酸アンモ
ニウムや過硫酸ナトリウムが用いられているが、過硫酸
アンモニウムでは、廃液中にアンモニウムイオンが共存
する為、中和処理時に銅アンモニウム錯塩が生成し、排
水中の鋼が除去出来ない欠点がある。
ニウムや過硫酸ナトリウムが用いられているが、過硫酸
アンモニウムでは、廃液中にアンモニウムイオンが共存
する為、中和処理時に銅アンモニウム錯塩が生成し、排
水中の鋼が除去出来ない欠点がある。
また、過硫酸ナトリウムは、排水の問題はないものの性
能面で、過硫酸アンモニウムに及ばず、種々工夫をしな
ければならない事、更に過硫酸アンモニウム、過硫酸ナ
トリウムによるソフトエッチング液は寿命が短く、建浴
回数も多くなり製造コストが高くなる等の欠点がある。
能面で、過硫酸アンモニウムに及ばず、種々工夫をしな
ければならない事、更に過硫酸アンモニウム、過硫酸ナ
トリウムによるソフトエッチング液は寿命が短く、建浴
回数も多くなり製造コストが高くなる等の欠点がある。
このような欠点を排除するために、酸性過酸化水素水溶
液によるソフトエッチングが試みられている。しかしな
がら従来知られた酸性過酸化水素溶液には次の様な課題
がある。
液によるソフトエッチングが試みられている。しかしな
がら従来知られた酸性過酸化水素溶液には次の様な課題
がある。
■ ソフトエッチング後の銅の表面に酸化膜が生成する
為、後処理として希硫酸や希塩酸に浸漬させ溶解除去す
る二段処理が必要である。
為、後処理として希硫酸や希塩酸に浸漬させ溶解除去す
る二段処理が必要である。
■ ソフトエッチング液の過酸化水素濃度変化によって
銅溶解速度が影響を受け易く銅表面の仕上がりも不安定
になる。
銅溶解速度が影響を受け易く銅表面の仕上がりも不安定
になる。
■ 過硫酸アンモニウムによるソフトエノチングに比べ
るとメッキ密着性が劣る。
るとメッキ密着性が劣る。
また、前記した様な機械研磨に替る化学５ＦＦ磨方法と
しては、酸性過酸化水素系の研磨が提案されている。し
かし、一般に、この方法では、過酸化水素、硫酸で、一
度酸化膜を作り、次いで希薄酸水溶液で酸化膜を除去す
るという二段処理が必要である。これを改良する方法と
して、上記の組成物にリン酸とアミンを添加して、一回
の処理で化学研磨する方法が特公昭５３−３２３３９、
同５３−３２３４０で提案されていろ。
しては、酸性過酸化水素系の研磨が提案されている。し
かし、一般に、この方法では、過酸化水素、硫酸で、一
度酸化膜を作り、次いで希薄酸水溶液で酸化膜を除去す
るという二段処理が必要である。これを改良する方法と
して、上記の組成物にリン酸とアミンを添加して、一回
の処理で化学研磨する方法が特公昭５３−３２３３９、
同５３−３２３４０で提案されていろ。
しかし、これらの方法は過酸化水素濃度が５％〜６０％
と高く経済的でない事、更にリン酸やアミンを添加して
も、酸化被膜が完全には除去出来ない等、高密度のプリ
ント配線板用には適応出来ない欠点があった。
と高く経済的でない事、更にリン酸やアミンを添加して
も、酸化被膜が完全には除去出来ない等、高密度のプリ
ント配線板用には適応出来ない欠点があった。
（課題を解決するための手段）
本発明は、上記の様な課題を改善するために、研究を行
った結果、過酸化水素、硫酸およびリン酸からなる過酸
化水素水溶液にピペリジンまたはその誘導体を適量添加
することによりこれらの欠点が改善されることを見い出
した。
った結果、過酸化水素、硫酸およびリン酸からなる過酸
化水素水溶液にピペリジンまたはその誘導体を適量添加
することによりこれらの欠点が改善されることを見い出
した。
すなわち、本発明は硫酸１００〜５００ｇ／ｌ、過酸化
水素１０〜５ ０ ｇ，／Ｉおよびリン酸０．５ｇ／ｌ
以上からなる酸性過酸化水素水溶液にピペリジンまたは
その誘導体を０１〜５ｇ／ｌの範囲で含有せしめてなる
銅および鋼合金の表面処理剤である。
水素１０〜５ ０ ｇ，／Ｉおよびリン酸０．５ｇ／ｌ
以上からなる酸性過酸化水素水溶液にピペリジンまたは
その誘導体を０１〜５ｇ／ｌの範囲で含有せしめてなる
銅および鋼合金の表面処理剤である。
本発明の表面処理剤により処理して水洗した後の銅およ
び銅合金の表面は酸化皮膜の生成がなく、その結果従来
必要とされていた酸化皮膜除去の後処理工程が省けると
共に、メッキの密着性、ハンダ濡れ性、光沢性に浸れる
等性能面でも顕著な効果を示すのである。
び銅合金の表面は酸化皮膜の生成がなく、その結果従来
必要とされていた酸化皮膜除去の後処理工程が省けると
共に、メッキの密着性、ハンダ濡れ性、光沢性に浸れる
等性能面でも顕著な効果を示すのである。
本発明で使用されろリン酸は０．５ｇ／！以上の添加量
で酸化皮膜の生成を抑制する効果を発揮するが、特に２
〜５ ｇ／ｌの範囲の添加が好ましい。５ｇ／ｌ以上で
も効果はあり上限は特に限定されないが、多すぎると経
済性に劣ることになり好ましくない。０．５ｇ／ｌ以上
のリン酸の添加により酸化皮膜生成の抑制効果は示すが
、硫酸、過酸化水素、リン酸だけの組成からなる過酸化
水素水溶液を用いた場合には、その後の酸化皮膜除去工
程を省くまでには至らない。
で酸化皮膜の生成を抑制する効果を発揮するが、特に２
〜５ ｇ／ｌの範囲の添加が好ましい。５ｇ／ｌ以上で
も効果はあり上限は特に限定されないが、多すぎると経
済性に劣ることになり好ましくない。０．５ｇ／ｌ以上
のリン酸の添加により酸化皮膜生成の抑制効果は示すが
、硫酸、過酸化水素、リン酸だけの組成からなる過酸化
水素水溶液を用いた場合には、その後の酸化皮膜除去工
程を省くまでには至らない。
本発明はピペリジン類に酸化皮膜を完全に抑制する特異
的効果のあることを見い出した点に第１の特徴がある。
的効果のあることを見い出した点に第１の特徴がある。
しかもこの効果はピペリジン類を硫酸および過酸化水素
と組合せても発現せず、更にリン酸を組合せることによ
ってはじめて発現するのである。
と組合せても発現せず、更にリン酸を組合せることによ
ってはじめて発現するのである。
ピペリジンまたはその誘導体は０．１ｇ／ｊ以上添加さ
れろ。
れろ。
添加量が０．１ｇ／ｔ’未満では、酸化皮膜を形成する
ので好ましくない。好ましい添加量は０１〜５ ｇ／ｌ
の範囲である。５ｇ／ｌ以上の添加量では、銅および銅
合金の表面仕上がりに光沢性が失われる場合があるので
好ましくない。
ので好ましくない。好ましい添加量は０１〜５ ｇ／ｌ
の範囲である。５ｇ／ｌ以上の添加量では、銅および銅
合金の表面仕上がりに光沢性が失われる場合があるので
好ましくない。
本発明に使用するピペリジンおよびその誘導体の具体例
としてはピペリジン、２−ビペコリン、３−ビペコリン
、４−ビペコリン、２，４−ルペチジン、２，６−ルペ
チジン、３，５−ルペチジン、３−ビペリジンメタノー
ル、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、イソニペコチン
酸メチル、イソニペコチン酸エチル等がある。ピペリジ
ンまたはその誘導体は単独で用いても２種以上を併用し
てもよい。
としてはピペリジン、２−ビペコリン、３−ビペコリン
、４−ビペコリン、２，４−ルペチジン、２，６−ルペ
チジン、３，５−ルペチジン、３−ビペリジンメタノー
ル、ピペコリン酸、イソニペコチン酸、イソニペコチン
酸メチル、イソニペコチン酸エチル等がある。ピペリジ
ンまたはその誘導体は単独で用いても２種以上を併用し
てもよい。
本発明の表面処理剤は必要に応じ他の適宜の添加剤を含
有しうる。その具体例としては過酸化水素の安定剤とし
て知られろアルコール類、フェノール類、グリコールエ
ーテル類等がある。本発明の表面処理剤はこれらの安定
剤等の添加剤によって悪影響を受けることはない。
有しうる。その具体例としては過酸化水素の安定剤とし
て知られろアルコール類、フェノール類、グリコールエ
ーテル類等がある。本発明の表面処理剤はこれらの安定
剤等の添加剤によって悪影響を受けることはない。
本発明の表面処理剤は、プリント配線板製造工程の内、
次の様な広範囲の工程に適応出来るという特徴も有する
。
次の様な広範囲の工程に適応出来るという特徴も有する
。
■ 一次銅メッキ前処理、 ■ 二次銅メッキ前処理、
■ フォト印刷の前処理、 ■ ソルダーレジスト印刷
の前処理、 ■ ハンダコート工程の前処理、 ■ 仕
上げ処理、■ 機械研磨に替る化学クリーニング。
■ フォト印刷の前処理、 ■ ソルダーレジスト印刷
の前処理、 ■ ハンダコート工程の前処理、 ■ 仕
上げ処理、■ 機械研磨に替る化学クリーニング。
本発明の表面処理剤を使用する際の液扁は一般的には５
０℃以下であり、好ましくは３０〜４０℃の範囲である
。５０℃以上になると、過酸化水素の分解量が多くなり
液管理が難かしくなるので好ましくない。
０℃以下であり、好ましくは３０〜４０℃の範囲である
。５０℃以上になると、過酸化水素の分解量が多くなり
液管理が難かしくなるので好ましくない。
また、表面処理剤の付与手段としては浸漬法、スプレー
法等公知の手段を用いろことができろ。
法等公知の手段を用いろことができろ。
次に本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれ
によって制限されろものではない。
によって制限されろものではない。
実施例１
硫酸２００ｇ／ｌ，過酸化水素３ ５ ｇ／ｌ、リン酸
２ｇ／ｌからなる組成の水溶液に添加剤としてピペリジ
ン類を加丸で表面処理剤を調整した。
２ｇ／ｌからなる組成の水溶液に添加剤としてピペリジ
ン類を加丸で表面処理剤を調整した。
銅の厚さが３５μであるガラスエボキシ系鋼張積層板を
５ａｍ ｘ ｓ ｃｍに切断し、試験片とした。
５ａｍ ｘ ｓ ｃｍに切断し、試験片とした。
調整した表面処理剤４００ｍＪ’を５００ｍｌビーカー
に取り、液温度３５℃にして、試験片を２分間浸漬した
後、直ちに水洗し、大気中で乾燥させ銅表面の酸化皮膜
生成の有無及び仕上がり状態を観察した。
に取り、液温度３５℃にして、試験片を２分間浸漬した
後、直ちに水洗し、大気中で乾燥させ銅表面の酸化皮膜
生成の有無及び仕上がり状態を観察した。
比較例としてピペリジン類以外の物質を添加し、同様の
試験を試みた。結果を表−１に示す。
試験を試みた。結果を表−１に示す。
表−１
表面仕上がり状態８
平滑された光沢性あり
光沢性ややあり
仕上がり不良及び変色
二 〇
二 〇
二 ×
実施例２
硫酸２００ｇ／ｌ，過酸化水素３ ５ ｇ／ｌよりなる
組成の水溶液にピペリジン及びリン酸を添加しまたはせ
ずに表面処理剤を調整し、実施例１と同様の操作で表面
処理した後の銅表而を評価した。結果を表−２に示す。
組成の水溶液にピペリジン及びリン酸を添加しまたはせ
ずに表面処理剤を調整し、実施例１と同様の操作で表面
処理した後の銅表而を評価した。結果を表−２に示す。
表−３
実施例３
硫酸および過酸化水素濃度を変化させた水溶夜にリン酸
２ｇｅ！、ピペリジン１ｇ／ｌを加えて表面処理剤を調
整し、実施例１と同様の操作により表面処理を実施し、
銅表面の酸化皮膜及び仕上がり状態を総合的に評価した
。結果を表−３に示す。
２ｇｅ！、ピペリジン１ｇ／ｌを加えて表面処理剤を調
整し、実施例１と同様の操作により表面処理を実施し、
銅表面の酸化皮膜及び仕上がり状態を総合的に評価した
。結果を表−３に示す。
良 ： 平滑化された光沢性あり、酸化皮膜なしやや
良 ： 光沢性若干劣り、酸化皮膜なし不 良 ： 仕
上がり悪く、酸化皮膜あり実施例４ 硫酸２００ｇ／ｌ，過酸化水素３ ５ ｇ／ｌ、リン酸
２ｇ／ｌ，２−ビベコリン２ ｇ／ｌよりなる組成の水
溶液に安定剤としてモノブチルセルソルブ５ｇ／ｌ添加
して表面処理剤をｙＡ整し、これにあらかじめ脱脂した
ガラスエボキシ系鋼張積層板を３．５℃２分間浸漬処理
した後、直ちに水洗、乾燥した。得られた銅表面は、酸
化皮膜のない良好なもので、ピベコリンを添加しないで
処理した銅表面には酸化皮膜が残っていた。
良 ： 光沢性若干劣り、酸化皮膜なし不 良 ： 仕
上がり悪く、酸化皮膜あり実施例４ 硫酸２００ｇ／ｌ，過酸化水素３ ５ ｇ／ｌ、リン酸
２ｇ／ｌ，２−ビベコリン２ ｇ／ｌよりなる組成の水
溶液に安定剤としてモノブチルセルソルブ５ｇ／ｌ添加
して表面処理剤をｙＡ整し、これにあらかじめ脱脂した
ガラスエボキシ系鋼張積層板を３．５℃２分間浸漬処理
した後、直ちに水洗、乾燥した。得られた銅表面は、酸
化皮膜のない良好なもので、ピベコリンを添加しないで
処理した銅表面には酸化皮膜が残っていた。
これらのものに無電解鋼メッキを３μ、続いて電解鋼メ
ッキを３５μ施し、水洗、乾燥した。ビペコリン無添加
のものに比べ、ピペコリンを添加したものは、十分な密
着強度をもっていた。
ッキを３５μ施し、水洗、乾燥した。ビペコリン無添加
のものに比べ、ピペコリンを添加したものは、十分な密
着強度をもっていた。
実施例５
硫酸２００ｇ／ｌ，過酸化水素３ ５ ｇ／ｌ、リン酸
２ｇ／ｌ、ピペリジン２ｇ７Ｎよりなる水溶液に安定剤
としてモノブチルセロソルブ５ｇ／ｌ添加して表面処理
剤をｙＪ整し、これにあらかじめ脱脂したガラスエボキ
シ系銅張積層板を３０℃，１分間浸漬処理した後、水洗
し、カタリスト処理、アクセレター処理後、無電解メッ
キを０３μ、電解銅メッキを２５μ施した。その密着性
をバーナー灼熱テストにより調査したが、過硫酸アンモ
ニウム１ ５ ０ ｇ，／ｌで処理したものと同等であ
った。
２ｇ／ｌ、ピペリジン２ｇ７Ｎよりなる水溶液に安定剤
としてモノブチルセロソルブ５ｇ／ｌ添加して表面処理
剤をｙＪ整し、これにあらかじめ脱脂したガラスエボキ
シ系銅張積層板を３０℃，１分間浸漬処理した後、水洗
し、カタリスト処理、アクセレター処理後、無電解メッ
キを０３μ、電解銅メッキを２５μ施した。その密着性
をバーナー灼熱テストにより調査したが、過硫酸アンモ
ニウム１ ５ ０ ｇ，／ｌで処理したものと同等であ
った。
特許出願人 富山日本電気株式会社
Claims (2)
- （１） 硫酸１００〜５００ｇ／ｌ、過酸化水素１０〜
５０ｇ／ｌおよびリン酸０．５ｇ／ｌ以上からなる酸性
過酸化水素水溶液にピペリジンまたはその誘導体を０．
１ｇ／ｌ以上含有せしめてなる銅および銅合金の表面処
理剤。 - （２） ピペリジンまたはその誘導体の含有量が０．１
〜５ｇ／ｌである請求項１に記載の表面処理剤。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP1053800A JP2909743B2 (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 銅または銅合金の化学研磨方法 |
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| US07/490,719 US5030373A (en) | 1989-03-08 | 1990-03-08 | Surface-treating agents for copper and copper alloy |
| DE90302477T DE69003973T2 (de) | 1989-03-08 | 1990-03-08 | Mittel zur Oberflächenbehandlung von Kupfer oder Kupferlegierungen. |
| KR1019900003051A KR100196688B1 (ko) | 1989-03-08 | 1990-03-08 | 동 및 동합금의 표면처리제 |
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|---|---|---|---|
| JP1053800A JP2909743B2 (ja) | 1989-03-08 | 1989-03-08 | 銅または銅合金の化学研磨方法 |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| JP2014203880A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | 三菱マテリアル株式会社 | パワーモジュール用基板の製造方法 |
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1989
- 1989-03-08 JP JP1053800A patent/JP2909743B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-03-08 DE DE90302477T patent/DE69003973T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-08 KR KR1019900003051A patent/KR100196688B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-03-08 US US07/490,719 patent/US5030373A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-08 EP EP90302477A patent/EP0387057B1/en not_active Expired - Lifetime
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| EP0387057A1 (en) | 1990-09-12 |
| DE69003973T2 (de) | 1994-02-10 |
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