JPH09241870A - 銅および銅合金のマイクロエッチング剤 - Google Patents

銅および銅合金のマイクロエッチング剤

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅表面をソルダーレジスト等との接着性に優
れた深い凹凸を有する形状に粗面化することができ、さ
らにはんだ付け性に適した表面状態にすることができる
マイクロエッチング剤を提供する。 【解決手段】 硝酸または硫酸の少なくとも一種、硝酸
第二鉄または硫酸第二鉄の少なくとも一種、および不飽
和カルボン酸、その塩またはその無水物の少なくとも一
種を含有する水溶液からなることを特徴とする銅および
銅合金のマイクロエッチング剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は銅表面および銅合金
（以下、単に銅という）表面の処理に有用なマイクロエ
ッチング剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】プリント配線板の製造において、銅表面
をエッチングレジストやソルダーレジストで被覆する
際、接着性を向上させるために、銅表面を研磨すること
が行われている。この研磨の方法には、バフ研磨、スク
ラブ研磨等の機械研磨と、マイクロエッチング（化学研
磨）とがあるが、細線パターンを有する基板の処理には
マイクロエッチングが適用されている。一般にマイクロ
エッチングでは、銅表面が１〜５μｍ程度エッチングさ
れている。
【０００３】また、はんだレベラー工程の前や電子部品
実装の前に銅表面の酸化皮膜を除去してはんだ付け性を
向上させるためにもマイクロエッチングが行われてい
る。前記マイクロエッチングには、通常硫酸と過酸化水
素とを主成分とする水溶液や、過硫酸塩を主成分とする
水溶液が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プリント配
線板に形成される回路パターンの高密度化に伴い、ソル
ダーレジストは従来の熱硬化型から細線パターン形成に
優れた紫外線硬化型に移行しつつある。ところが、この
紫外線硬化型ソルダーレジストは従来のソルダーレジス
トに比べて銅表面との接着性に劣るため、従来のマイク
ロエッチングで得られる表面では接着性が不充分であ
り、その後の金メッキ工程、はんだレベラー工程、電子
部品実装時等にレジスト皮膜のはがれやふくれ等が生じ
ることがある。
【０００５】一方、はんだレベラー工程においても、プ
リント配線板には表面実装部品用のパッドが増えてお
り、従来のマイクロエッチングで得られる表面でははん
だ付け性が不充分で、はんだ付け不良が生じることがあ
る。
【０００６】本発明は、銅表面を、ソルダーレジスト等
との接着性に優れた深い凹凸を有する形状に粗面化する
ことができ、さらにはんだ付け性に適した表面状態にす
ることができるマイクロエッチング剤を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者は前記目
的を達成するべく鋭意研究を重ねた結果、硝酸または硫
酸と、硝酸第二鉄または硫酸第二鉄とを主成分とするエ
ッチング剤に、不飽和カルボン酸、その塩またはその無
水物を含有させることにより、前記課題を解決しうるこ
とを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明においては、溶解した銅の
対イオンとして硝酸または硫酸の少なくとも一種が用い
られる。硝酸等の含有量は、０．５〜３０％（重量％、
以下同様）、好ましくは３〜１５％である。前記含有量
が０．５％未満では銅表面に対する酸化能力は有するも
のの、溶解した銅の対イオンとしての絶対量が不足にな
り、溶解させうる銅が少なくなり、一方３０％を越えて
も実用上の有益性はなく、不経済なだけとなる。
【０００９】本発明に用いる硝酸第二鉄または硫酸第二
鉄は、エッチングスピードを向上させるために配合され
るものである。硝酸第二鉄等の含有量は、０．５〜３０
％、好ましくは３〜１５％である。前記含有量が０．５
％未満では必要なエッチングスピードが得られず、３０
％を越えると、有害なチッ素酸化物の発生を促進するよ
うになる。
【００１０】さらに本発明には、銅表面を深い凹凸を有
する形状にエッチングするために、不飽和カルボン酸、
その塩またはその無水物が配合される。前記不飽和カル
ボン酸等としては、水溶性のものが使用される。その具
体例としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロ
トン酸、イソクロトン酸、マレイン酸、フマル酸、シト
ラコン酸、イタコン酸等があげられ、それらの塩として
はナトリウム塩、カリウム塩等があげられる。また、前
記無水物としては無水マレイン酸、無水イタコン酸、無
水シトラコン酸等があげられる。また、これらの不飽和
カルボン酸等は２種以上を併用してもよい。尚、その時
の混合比は任意である。
【００１１】不飽和カルボン酸等の含有量は、０．１〜
２０％、好ましくは１〜１０％である。前記含有量が
０．１％未満では銅表面の粗面化能力が不充分になり、
一方２０％を越えると水に溶解させにくくなり、実用上
の有益性はなく、不経済になるだけである。
【００１２】さらに本発明のマイクロエッチング剤に
は、必要に応じて種々の添加剤等を添加してもよい。
【００１３】本発明のマイクロエッチング剤の使用方法
に特に限定はないが、例えば処理される銅または銅合金
にスプレーして吹き付ける方法、銅を表面処理剤中に浸
漬する方法等があげられる。
【００１４】本発明のマイクロエッチング剤は銅の化学
研磨等に広く使用することができる。特に処理された銅
の表面には深い凹凸が形成されており、プリプレグ、ソ
ルダーレジスト、ドライフィルムレジスト、電着レジス
ト等の樹脂との密着性が良好であり、またはんだ付け性
にも優れた表面である。したがって、ピングリッドアレ
イ（ＰＧＡ）用やボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）用を
含む種々のプリント配線板の製造にきわめて有用であ
る。また、多層プリント配線板を製造する際の内層基板
の銅表面の粗面化に用いると、プリプレグとの接着強さ
に優れ、かつ耐ピンクリング性に優れた表面をつくるこ
とができる。さらにリードフレームの表面処理にも有用
である。
【００１５】以下に実施例および比較例をあげて、本発
明のマイクロエッチング剤をより明確にする。 （実施例１〜６および比較例１〜６）表１に示す成分を
混合して、本発明のマイクロエッチング剤を調製した。
次に、表面に銅を電気めっきしたプリント配線板用銅張
積層板（ＦＲ−４）を前記マイクロエッチング剤で３０
℃、１０秒の条件でスプレー処理し、表面を粗面化し
た。得られた表面にソルダーレジスト（ＰＳＲ−４００
０、太陽インキ製造（株）製）を塗布し、露光、現像、
硬化（ポストキュア）させた。
【００１６】次に、ＪＩＳ Ｋ ５４００の８．５．２
に準じ、硬化の完了したソルダーレジストに幅１ｍｍの
碁盤目上の切り傷を付け、室温（約２０℃）にて３．５
％の塩酸水溶液に１０分間浸漬放置したのち、水洗、乾
燥させた。次に、同じくＪＩＳ Ｋ ５４００の８．
５．２に準じ、セロハンテープによる引き剥し試験を行
ない、セロハンテープに付着して剥れたソルダーレジス
トを目視観察して接着性を下記の基準で評価した。結果
を表１および表２に示す。
【００１７】 ◎： セロハンテープにソルダーレジストが全く付いて
いない。 ○： セロハンテープにソルダーレジストがわずかに付
いている。 ×： セロハンテープの広範囲にわたりソルダーレジス
トが付いている。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】本発明のマイクロエッチング剤で銅また
は銅合金を処理することにより、プリプレグやレジスト
等の樹脂との接着性が良好であり、またはんだ付け性に
も優れた表面を形成することができる。しかも、得られ
た表面は従来のマイクロエッチングによる表面に比べて
光沢が少ないため、感光性樹脂の下地とした場合に解像
度が向上する効果や、プリント配線板の回路の自動光学
検査機（ＡＯＩ）による検査における誤動作が少なくな
るという効果も得られる。したがって、本発明のマイク
ロエッチング剤は今後ますますパターンの細線化や高密
度化が進むプリント配線板の製造に充分対応できるマイ
クロエッチング剤である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 硝酸または硫酸の少なくとも一種、硝酸
    第二鉄または硫酸第二鉄の少なくとも一種、および不飽
    和カルボン酸、その塩またはその無水物の少なくとも一
    種を含有する水溶液からなることを特徴とする銅および
    銅合金のマイクロエッチング剤。
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