JPH11117100A - 電解研摩液 - Google Patents

電解研摩液

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JPH11117100A
JPH11117100A JP27743797A JP27743797A JPH11117100A JP H11117100 A JPH11117100 A JP H11117100A JP 27743797 A JP27743797 A JP 27743797A JP 27743797 A JP27743797 A JP 27743797A JP H11117100 A JPH11117100 A JP H11117100A
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electrolytic polishing
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Yoshiharu Kikuchi
義治 菊池
Tatsuhiro Okamoto
達裕 岡本
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Yuken Kogyo Co Ltd
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Yuken Kogyo Co Ltd
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits

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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研摩対象物である銅または銅合金材料の表面
にスマットが発生しがたい電解研摩液を提供すること 【解決手段】 銅または銅合金を電解研摩する際に使用
する電解研摩液。リン酸根及びカルボン酸根の各含有化
合物を必須成分として含有し、 pH が約5〜8に調整さ
れてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅または銅合金を
電解研摩する際に使用する電解研摩液に関する。特に、
リード(端子)材等の電子部品に好適な発明である。
【0002】
【背景技術】昨今、銅や銅合金からなる材料(以下「銅
系材料」と称す。)は、コンデンサ、抵抗器、コネク
タ、プリント回路、集積回路等の電子部品のリード材
(端子材)として多用化されている。そして、昨今の電
子部品の高性能化・高密度化等の要請から、従来にもま
して、銅系材料の表面が平滑であることが要求されるよ
うになってきている。その平滑化が容易に可能な方法と
して、本願出願人が先に提案した電解研摩方法がある
(特開平6−238519号公報、特開平6−2857
19号公報、同7−60549号公報等)。
【0003】ここで、これらの電解研摩方法は、陽極
(被加工物)と陰極との対面間の電解液を、流動させて
研摩する方法で、ヤッケ層を発生させずに表面粗さ2〜
100μmに仕上げる粗研摩(マクロ研摩)と、ヤッケ
層を発生させて表面粗さを2μm未満にする鏡面研摩
(ミクロ研摩)とを、一工程で同時にできる方法であ
る。
【0004】そして、従来の電解研摩液としては、通
常、硫酸塩、硝酸塩、キレート剤を含む、中性から酸性
のものを使用していた(特開平7−316899号公
報:(特願平6−139285号)参照)。
【0005】例えば、銅合金である黄銅(Cu−Zn)
用の電解液として、上記特開平7−316899号公報
に、下記組成のものが記載されている。
【0006】 硫酸アンモニウム 100g/L 酢酸アンモニウム 100g/L
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記組成の電
解研摩液を使用して銅合金を研摩した場合、銅合金の種
類により、特にコルソン系合金に下記のような問題点が
発生し易いことが分かった。
【0008】研摩対象物(銅系材料)の表面に、スマッ
ト(粉状の黒色酸化物)が発生し易い。このスマット
は、後工程で、電気メッキ、無電解メッキ、CVD(ch
emicalvapor depositiond)、PVD(physical vapor
deposition)等による被膜(表面処理)を形成した場
合、該被膜に表面フクレ、コブ、ハガレ等の原因とな
り、望ましくない。
【0009】本発明は、上記にかんがみて、研摩対象物
である銅系材料の表面にスマットが発生しがたい電解研
摩液を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電解研摩液
は、上記課題を、下記構成により解決するものである。
【0011】銅または銅合金を電解研摩する際に使用す
る電解研摩液であって、リン酸根及びカルボン酸根の各
含有化合物を必須成分として含有し、 pH が約5〜8に
調整されてなることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、上記手段の各構成について
詳細な説明を行う。
【0013】(1) 研摩対象物である銅合金としては、 銅−亜鉛系合金:丹銅、七三しんちゅう、六四しんち
ゅう 銅−錫系合金:実用青銅(砲金)コルソン合金(Cu
−Ni−Si)、ケイ素青銅、ベリリウム青銅 等が好適である。
【0014】しかし、上記以外の他の銅合金、例えば、
鉛入り黄銅、錫入り黄銅、高力黄銅、、リン青銅、鉛青
銅、アルミニウム青銅、ニッケルアルミニウム青銅、ニ
ッケルマンガン青銅、、ケイ素青銅、ベリリウム青銅、
白銅(Cu−Ni合金)、洋銀(Ni−Cu−Zn合
金)、銅−鉛合金、銅マンガン合金、カドミニウム銅等
も、本発明の研摩対象物とすることができる。
【0015】(2) 上記リン酸根含有化合物としては、リ
ン酸、二リン酸(ピロリン酸)の他、リン酸アンモニウ
ム、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等のオルトリン
酸塩;リン酸水素アンモニウム、リン酸水素カリウム、
リン酸水素ナトリウム、リン酸二水素アンモニウム、リ
ン酸二水素カリウム、リン酸二水素ナトリウム等のリン
酸酸性塩、及び、二リン酸アンモニウム、二リン酸カリ
ウム、二リン酸ナトリウム等のオルト二リン酸塩;二リ
ン酸水素アンモニウム、二リン酸水素カリウム、二リン
酸水素ナトリウム、二リン酸二水素アンモニウム、二リ
ン酸二水素カリウム、二リン酸二ナトリウム等の二リン
酸酸性塩等、のうちから一種または2種以上を併用して
使用することができる。
【0016】こららのリン酸根含有化合物の内、リン酸
アンモニウム、二リン酸カリウム、二リン酸の群から選
択される1種または2種以上のものが望ましい。
【0017】このリン酸根含有化合物の含有量は、通
常、20〜120g/L、望ましくは、40〜80g/
L、更に望ましくは、50〜70g/Lとする。
【0018】(3) 上記カルボン酸根含有化合物として
は、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イ
ソ吉草酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸等
の飽和脂肪族モノカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コ
ハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピペリン酸、スベリ
ン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の飽和脂肪族ジカル
ボン酸;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イソ
クロトン酸、オレイン酸等の不飽和モノカルボン酸;フ
マル酸、マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸;アコニッ
ト酸等のトリカルボン酸;クエン酸、リンゴ酸、酒石
酸、グリコール酸、乳酸、グリセリン酸等のヒドロキシ
カルボン酸;更には、各種、アミド酸、メルカプトカル
ボン酸、ケトカルボン酸等、及び、それらのアンモニア
塩及びアルカリ塩のうちから1種または2種以上を併用
して使用できる。
【0019】こらのカルボン酸根含有化合物のうち、ク
エン酸、リンゴ酸、酒石酸等のヒドロキシカルボン酸が
特に好ましい。
【0020】このカルボン酸根含有化合物の含有量は、
通常、50〜150g/L、望ましくは70〜130g
/L、更に望ましくは90〜110g/Lとする。
【0021】(4) 上記 pH (水素イオン指数)が、約5
未満では、研摩ムラが発生し易い。、約8を越えると、
研摩が困難となり、エッチング現象が発生し易くなる。
【0022】そして、この pH 調整は、塩基または酸の
水溶液を使用して行う。このとき、塩基としては、上記
各種塩に含まれるものが望ましく、アンモニア水、水酸
化カリ、水酸化ナトリウムの水溶液を使用でき、特に、
アンモニア水が望ましい。通常、上記リン酸化合物及び
カルボン酸化合物を使用したとき、電解液は、酸性を示
すことが多いため、アンモニア水で調整することが多い
が、 pH 8をこえるアルカリ性に傾いたときは、上記リ
ン酸、二リン酸、カルボン酸を使用して調整する。
【0023】(5) 次に、上記電解液を使用しての電解研
摩方法を説明する。
【0024】本電解液は、電解研摩、特に鏡面研摩に好
適に適用できるが、上記公報に記載の電解粗研摩・鏡面
研摩を同時にできる方法にも適用できる。
【0025】上記公報に記載の方法を使用できる。電解
研摩の条件は、下記の通りとする。
【0026】電解液温度 20〜60℃(望ましくは3
0〜50℃)、 研摩電流 20〜100A/dm2 (望ましくは30
〜80A/dm2 ) 加工時間 5〜90秒(望ましくは15〜60秒、更
に望ましくは20〜40秒) (6) こうして、銅系金属を電解研摩した場合、粗研摩と
ともにを鏡面研摩が行われるが、スマットが発生しがた
い。従って、後工程で電気メッキ等の被膜処理を行って
も、該被膜に、フクレ、コブ、ハガレ等が発生するおそ
れがない。
【0027】
【実施例】本発明の硬化を確認するために行った実施例
について説明をする。
【0028】なお、被研摩物は、コルソン合金(組成:
Ni 2.4%,Si 0.4%、P 0.15%,C
u 残部)製の、50mm□のものを使用し、陰極は、同
断面形状のSUS304の角柱状のものを用い、被研摩
物に対して、8cm間隔とした。
【0029】<実施例1>電解研摩液は、ピロリン酸カ
リ:60g/L、クエン酸100g/Lの組成液を、ア
ンモニア水(1N)で pH 7に調整した。
【0030】そして、研摩電流(陽極):50A/dm
2 、鏡面電解研摩を20秒を行った。
【0031】その電解研摩加工の前後の結果を表1に示
す。
【0032】本電解研摩液は、十分な研摩作用を奏する
ことがわかる。また、表面にはスマットが認められなか
った。
【0033】<実施例2>上記実施例1と同様の条件に
おいて、鏡面電解研摩を60秒行った。
【0034】結果を表1に示すが、長く行えば研摩度が
若干であるが向上することがわかる。また、表面にはス
マットが認められなかった。
【0035】<比較例>上記実施例1において、電解研
摩液を、硫酸アンモニウム:100g/L、酢酸アンモ
ニウム:100g/L、とした以外は、同様に行った。
【0036】結果を表1に示すが、実施例1に比して、
z (十点平均粗さ)が大きく、かつ、Sm (平均山間
隔)が小さく、研摩度が劣ることが分かる。なお、比較
例ではスマットが確認された。
【0037】
【発明の作用・効果】本発明の電解研摩液は、上記の如
く、リン酸根及びカルボン酸根を必須成分として含有
し、 pH が約5〜8に調整されてなる構成により、前述
の実施例で支持される如く、銅径材料に対する電解鏡面
研摩が円滑に行われるとともに、スマットの発生も全く
認められない。
【0038】従って、後工程で、電気メッキ、無電解メ
ッキ、CVD(chemical vapor depositiond)、PVD
(physical vapor deposition)等による被膜(表面処
理)を形成しても、該被膜にスマットに起因する表面フ
クレ、コブ、ハガレ等を発生するおそれがない。
【0039】
【表1】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅または銅合金を電解研摩する際に使用
    する電解研摩液であって、 リン酸根及びカルボン酸根の各含有化合物を必須成分と
    して含有し、 pH が約5〜8に調整されてなることを特
    徴とする電解研摩液。
  2. 【請求項2】 前記リン酸根含有化合物が、リン酸アン
    モニウム、二リン酸カリウム、二リン酸の群から選択さ
    れる1種または2種以上のものを起源とすることを特徴
    とする請求項1記載の電解研摩液。
  3. 【請求項3】 前記カルボン酸根含有化合物が、ヒドロ
    キシカルボン酸を起源とすることを特徴とする請求項1
    又は2記載の電解研摩液。
  4. 【請求項4】 銅または銅合金を、電解研摩液を用いて
    電解研摩する方法において、 前記電解研摩液として、水溶性のリン酸根及びカルボン
    酸根の各含有化合物を必須成分とし、 pH が約5〜8に
    調整されてなるものを使用することを特徴とする電解研
    摩方法。
  5. 【請求項5】 前記リン酸根含有化合物が、リン酸アン
    モニウム、ピロリン酸カリウム、ピロリン酸の群から選
    択される1種または2種以上のものを起源とすることを
    特徴とする請求項4記載の電解研摩方法。
  6. 【請求項6】 前記カルボン酸根含有化合物が、ヒドロ
    キシカルボン酸を起源とすることを特徴とする請求項4
    又は5記載の電解研摩方法。
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