JPS6050185A - ピロリドンを使用する銅または銅合金の溶解 - Google Patents

ピロリドンを使用する銅または銅合金の溶解

Info

Publication number
JPS6050185A
JPS6050185A JP59093054A JP9305484A JPS6050185A JP S6050185 A JPS6050185 A JP S6050185A JP 59093054 A JP59093054 A JP 59093054A JP 9305484 A JP9305484 A JP 9305484A JP S6050185 A JPS6050185 A JP S6050185A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pyrrolidone
hydrogen peroxide
concentration
composition
gmol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59093054A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0429743B2 (ja
Inventor
クウイー・チヤン・ウオン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dart and Kraft Inc
Original Assignee
Dart and Kraft Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dart and Kraft Inc filed Critical Dart and Kraft Inc
Publication of JPS6050185A publication Critical patent/JPS6050185A/ja
Publication of JPH0429743B2 publication Critical patent/JPH0429743B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

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】 本発明は硫酸および過酸化水素を含イ1している浴中で
の金属類の溶解に関するものであり、そして特に溶解の
高速実施かり能である新規な浴に関するものである。特
別な−・面では、本発明は印刷された回路板の製造にお
ける銅のエンチングに関するものである。
゛11技術において公知の如く、印刷された電子回路の
”n aにおいては銅とエンチング抵抗剤物質、杵通は
プラスチッ先 とのラミネー)・か使用される。回路の
一般的製造方法は、ラミネートの銅表面−ヒの希望する
模様をエンチング溶液の作用を受けない保護抵抗性物質
で遮蔽する方法である。その後のエンチング段階におい
て、銅の保護されていない部分はエンチングされるが、
遮蔽された部分は元のままで残りそしてプラスチ・ンク
により支持された希望する回路を与える。抵抗性物質は
プラスチンク物質、インクまたは/\ンダであることが
できる。
最近の数年間に、該産業では工、ンチング溶液の低価格
および使用済みのエツチング溶液から比較的容易に価値
ある銅を回収できるという理由により電子回路板のエン
チング用に過酸化水素−硫酸系がま十ます使用されるよ
うになってきた。
しかしながら、エツチング剤中の成分として過酸化水素
を使用することに関しては多くの問題がある。硫酸−過
酸化水素溶液中の過酸化水素の安定性は例えば銅イオン
の如き低金属イオンのイf在により好ましくない影響を
受けることはよく知られている。従って、エンチングが
進行しそれによりエツチング剤の銅イオン含有にが増加
するにつれて、工、チング浴中の過酸化水素の分解によ
りエツチング速1負は大きく低下し、該浴はすぐに使い
尽されてしまうであろう。これらのエンチング剤の性能
を改良するために、銅イオンのイI在による一+!I酸
化水素分解の減少用の種々の安定剤類が示唆されそして
使用されており、ある程度成功している。
金17Eイオンで誘発される過酸化水素分解は適ゝhな
安定剤の添加により相当遅延させることができるが、安
定化された過酸化水素−硫酩工、チング剖のエツチング
速度は一般に非常に低く、そ[7て特に高い銅イオン濃
度における改良が必要である。従っ−6先行技術ではエ
ツチング速度を改良するための触媒または促進剤の添加
が示唆されている。そのような触媒の特別の例は米国特
駒第3.597,290号中に開示されている金属イオ
ン、例えば銀、水銀、パラジウム、金および白金イオン
、であり、それらは全て銅より低い酸化゛市川を有して
いる。他の例には、米国特許第3゜293.093号の
もの、すなわちツェナセチン、スルファチアゾールおよ
び銀イオン、或いは1−記の三成分類のいずれかと米国
特許第3,341.384号中に開示されている二塩基
酸類、または米国特許第3,407,141号のフェニ
ル尿素類もしくは安息香酩類、または米国特許第3.6
68,131号のチオ尿素化合物類との種′Cの組み合
わせが包含される。
過酸化水素−硫酩工・ンチング剤の使用においてしばし
ば遭遇する他の問題は、たとえ少量であっても塩化物ま
たは臭化物イオンが存在しているとエツチング速度がそ
れにより悪影響を受け、一般にエツチング溶液の製造に
おいては普通の水道水が使用できない。従って、これら
のイオンは水の脱イオン化によりまたは例えば可溶性銀
塩の形で加えられる銀イオンを用いる汚染イオンの沈V
により除去する必要がある。
このように銀イオンは低いエツチング速度問題並びに遊
離!!!化物および臭化物イオン含有歇の存在により生
じるような−j二記の問題を全般的に解決するようにみ
えるが、過酸化水素−硫酸エツチング溶液の製造におけ
る銀イオンの使用には依然としていくつかの欠点がある
。これらの−・つは銀の高い価格である。他の欠点は銀
イオンが希望するようにエツチング速度を促進させない
ということである。
従って、本発明の一目的は金属の溶解用の新規な非常に
有効な水性組成物を提供することである。
他の目的は金属類、例えば銅または銅の合金類、を高速
で溶解させるための改良された方法を提供することであ
る。
本発明のさらに他の目的は、比較的高い濃度の塩化物お
よび臭化物イオンの影響を受けないニー7チング組成物
および方法を提供することである。
本発明の他の目的はF記の詳細な説明から容易に明らか
となるであろう。
本発明に従うと、約0.2〜約4,5グラムモル/リン
ドルの硫酸、約0.25〜約8グラムモル/リンドルの
過酸化水素および触媒有効にのピロリドン、特に2−ピ
ロリドン、N−メチル−2−ピロリドンまたは1−ブチ
ル−2−ピロリトノ、を含有している水溶液からなる組
成物が提供される。
触媒の濃度を約2ミリモル/リットル以−にに保つ時に
相当改良された金属溶解速度が得られる。
〃f適には、該濃度は約5〜約50ミリモル/リットル
の範囲内であるべきだが、それより高い値も使用できる
。しかしながら、そのような過剰量を使用しても特別な
利点は4=J与されない。
溶液の硫酸濃度は約0.2〜約4.5グラ1、モル/リ
ンドルの間、そして好適には約0.3〜約4グラムモル
/リットルの間、に保つべきである。溶液の渦酩化水素
濃度は広義には約0.25〜約8グラムモル/1ルント
ルの範囲内であるべきであり、そして好適には1〜約4
グラムモル/リンドルに限定される。
該溶液の残りの部分は水で構成されており、それは遊#
 塩化物および臭化物イオンを2PPm以下の従来の水
準まで除去するための特別なP #fi処理を必要とし
ない。そうしないとニー2チングに程に有害であるよう
な塩化物および臭化物汚染物を洗上させるために溶液に
例えば可溶性の銀塩の如き化合物を加えることも必要で
ない0本発明のM1成物は例えば50ppm以−1−の
比較的多ダのソリ染物を含有していてもよいことが見出
されており、それによりエツチング速度は認められるほ
どの大きな影響を受けない。
該溶液は他の種々の成分類、例えば屯金属イオンで誘発
される過酸化水素の変性に反作用を与えるために使用さ
れている公知の安定剤類、も含右できる。適当な安定剤
類には、米国性41第3,537.895叶、米国特許
第3,597,290号、米国特許第3,649,19
4じ−、米国性111第3,801,512号および米
国り一ν1)つ第3,94、5 、865号中に開示さ
れているものか包含される。上記の特51類はこの明細
書中には参考として記しておく。もちろん、酸性化され
たiL!−!ll酸化水金金属処理用溶液対する安定化
効果を右する桂々の他の化合物類のいずれも使用するこ
とができ、回等の利点を与える。
また、アンダーカッチインク、すなわち側面または横2
j向の工・・2チング、を防止するための公知の涼加剤
も面望により加えることができる。そのような化合物類
の例は米国特許第3,597,290寮および米国特許
第3,773.5”/7号中に開示されている窒素化合
物類であり、それらの1・+4特語をこの明細書中には
参考として記1しておく。しかしながら、本発明ではエ
ンチング組成物中に千オ硫酸塩触媒を含有させることに
より急速なエンチング速度がfSられるためそのような
添加物を使用する心安はない。
該溶液は銅および銅の合金類の化学的粉砕およびエツチ
ングにおいて特に有用であるが、他の金属類および合金
類、例えば鉄、ニッケル、111(鉛およびスチール、
も本発明の溶液を用いて溶Ivさ−することができる。
金属を溶解させるために該溶液を使用1−る時には、!
[、′I)iテの金属用の一般的な操作条件が使用され
る。すなわち、銅のエツチングではtτ通約1056〜
約140下の間の温度を保つへきであり、そして好適や
こは操作温度は約120°〜約135°Fの間であるべ
きである。
該溶液は浸漬または噴宵エンチング技術を用いるエツチ
ング剤として特に適している。未発(!11の組成物を
出いて得られるエツチング速度は非常1こ速く1例えば
1オンスの′M/’f方フィート’e含イjしているエ
ツチング用銅ラミネートを使用する1寺には典型的な工
・・、チング時間は約0.5〜1分間程度である。これ
らの叉常に高いエンチング速度のため、該組成物は印刷
された回路板の製造におけるエツチング剤として特に魅
力的であり、そこでは経済的理由のため並ひに抵抗に1
物質のドでの好ましくない横方向のエンチングまたは端
部のアンター・カンティングを最少にするために中位時
間)l′Iたりに比較的大11yの作業部品類を処理す
ることが要求されている。本発明の他の毛要な利点は汚
れのないエンチングが得られることである。
ド記の実施例を未発用の説明のために示す。
1記↓ニーζ扛炭μA DEA−30噴末エンチング器中で過酸化水素−+2.
<酸エンチング剤を用いてエツチング試験を行なったウ
 1オンスの’l!m/’li方フィートのコーティン
グを有する銅ラミネートを125″Fにおいてエツチン
グ剤で処理した。対見用のエンチング溶液(実施例1)
は15容l欽%の66°ボーメ硫酸(2フグラムモル/
リンドル)、12容jjj−%の55屯量%過酸化水素
(2,4グラトモル/す・ントル)およU73容量%の
水な含イ1していた。さらに、該溶液は15.75グラ
ム/リンドルの硫酸銅−I+−木173および1グラト
/リンドルのフエ2/−ルスルホン酸す(・リウノ、も
含イIしていた。エンチング時間、すなわち板から銅を
完全にエンナンη゛するために必要な時間、は、実施例
1の対照用のエンチング溶液に対して6分間であった。
実施例2は、対照用のエンチング溶液に0 、6%の2
−ピロリドンを加えたこと以外は11確に°で施例1の
如くして実施された。エンチング溶液中に馳奴を加える
と、エンチング時間が6分間から1分15秒間に劇的に
減じられ、すなわちエツチング速度は6倍に高まった。
実施例3は、対照用のエンチング溶液に0.6%のN−
メチル−2−ピロリドンを加えたこと以外は市確に実施
例1の如くして実施された。エンチング溶液中に触媒を
加えると、エンチング時間か6分間から1分15秒間に
l1II的に減じられ、すなわちエンチング速度は6倍
に高まった。
同様にして、実施例3の工程においてN−メチル−2−
ピロリドンの代わりに1−ブチル−2−ピロリドンを使
用した時にもエツチング時間が減少した。
上記の特定の態様に対して多くの改変を行なえることは
当技術の717閂家には明らかであろう。そのようなに
記の記載からの逸1悦の全ては、この明細書および特許
請求の範囲により定義されている本発明の範囲内である
とみなされる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、金属を約0.2〜約4.5グラムモル/リットルの
    硫酸、約0.25〜約8グラムモル/1ルントルの過酸
    化水素および触奴的有効量のピロリドンを含有している
    水溶液と接触させることからなる。金属の溶解方法。 2、該添加物が少なくとも約2ミリモル/す、トルの濃
    度で供されている。特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、該添加物が約5〜約50ミリモル/リンドルの範囲
    内の濃度で供されている、特許請求の範囲第1項記載の
    方法。 4、水溶液が、過酸化水素上での重金属イオンによる変
    性効果を減じるための安定剤としてフェノールスルホン
    酸ナトリウムを含有している、特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 5、過酸化水素濃度が約1〜約4グラJ、モル/リット
    ルの間に保たれている、特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 6、硫酸濃度が約0.3〜約4グラムモル/′リットル
    の間に保たれている、特許請求の範囲第1JI′I記載
    の方法。 7、金属が銅または銅の合金である、特許請求の範囲第
    1ダ(記載の方法。 8、溶解を2ppm過剰量の遊離IJp化物または臭化
    物イオンの存在ドで実施する、特¥1’ 請求の範囲、
    7i1.1項記載の方法。 9、ピロリドンが2−ピロリドンである、斗¥1:乍、
    清求の範囲第1ザj記載の方法。 10、ピロリドンがN−メチル−2−ピロリドンである
    、!17許請求の範囲第1項記載の方法。 11、ピロリドンが1−ブチル−2−ピロリドンである
    、特許請求の範囲第1項記載の方法。 12 、 約o 、 2〜約4.5グラムモル/リンド
    ルの硫酸、約0.25〜約8グラムモル/リットルの過
    酸化水素および触媒有効ψのピロリドンを含有している
    水溶液からなる、金属の溶解用組成物。 13、該添加物が少なくとも約2ミリモル/リンドルの
    濃度で供されている、特許請求の範囲第12項記載の組
    成物。 14、該添加物が約5〜約50ミリモル/リンドルの範
    囲内の濃度で供されている、#!f Ii1′1情求の
    範囲第12項記載の組成物。 15、過酸化水素トでの低金属イオンによる変性効果を
    減じるための安定剤としてフェノールスルホン酸ナトリ
    ウムをさらに含有している、特許請求の範囲第12ダ1
    記載の組成物。 16、過酸化水素濃度が約1〜約4グラムモル/リンド
    ルの間に保たれている、特許請求の範囲第12項記載の
    組成物。 17、硫酸濃度が約0.3〜約4グラノ、モル/リンド
    ルの間に保たれている、特許請求の範囲第12項記載の
    組成物。 18.2ppm以−1−のM雌用化物または臭化物イオ
    ンを含有している、特許請求の範囲第12JJ′1記載
    の組成物。 19、ピロリドンが2−ピロリ1゛ンである、特許請求
    の範囲第12グ1記戦の組成物。 20、ピロリドンがN−メチル−2−ピロリドンである
    、特許請求の範囲第12項記載の組成物。 21、ピロリドンが1−ブチル−2−ピロリドンである
    、特+i’+請求の範囲第121.r7記載の組成物。
JP59093054A 1983-08-22 1984-05-11 ピロリドンを使用する銅または銅合金の溶解 Granted JPS6050185A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/525,071 US4437929A (en) 1983-08-22 1983-08-22 Dissolution of metals utilizing pyrrolidone
US525071 1983-08-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6050185A true JPS6050185A (ja) 1985-03-19
JPH0429743B2 JPH0429743B2 (ja) 1992-05-19

Family

ID=24091794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59093054A Granted JPS6050185A (ja) 1983-08-22 1984-05-11 ピロリドンを使用する銅または銅合金の溶解

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4437929A (ja)
JP (1) JPS6050185A (ja)
KR (1) KR920006353B1 (ja)
CA (1) CA1194391A (ja)
CH (1) CH666047A5 (ja)
DE (1) DE3430346A1 (ja)
FR (1) FR2551079B1 (ja)
GB (1) GB2147545B (ja)
IT (1) IT1176622B (ja)
MX (1) MX162661A (ja)
NL (1) NL8401755A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63172799A (ja) * 1987-01-12 1988-07-16 日本パ−カライジング株式会社 アルミニウムの表面洗浄剤
JP2800020B2 (ja) * 1989-04-18 1998-09-21 東海電化工業株式会社 錫又は錫合金の化学溶解剤
US5630950A (en) * 1993-07-09 1997-05-20 Enthone-Omi, Inc. Copper brightening process and bath
US6339992B1 (en) 1999-03-11 2002-01-22 Rocktek Limited Small charge blasting apparatus including device for sealing pressurized fluids in holes

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57155379A (en) * 1981-03-20 1982-09-25 Nippon Peroxide Co Ltd Etching agent for non-electrolytic nickel thin film

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3756957A (en) * 1971-03-15 1973-09-04 Furukawa Electric Co Ltd Solutions for chemical dissolution treatment of metallic materials
JPS5348934A (en) * 1976-10-16 1978-05-02 Masami Kobayashi Detergent for derusting copper and copper alloy
US4158592A (en) * 1977-11-08 1979-06-19 Dart Industries Inc. Dissolution of metals utilizing a H2 O2 -sulfuric acid solution catalyzed with ketone compounds

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57155379A (en) * 1981-03-20 1982-09-25 Nippon Peroxide Co Ltd Etching agent for non-electrolytic nickel thin film

Also Published As

Publication number Publication date
IT1176622B (it) 1987-08-18
CH666047A5 (de) 1988-06-30
CA1194391A (en) 1985-10-01
GB2147545A (en) 1985-05-15
FR2551079B1 (fr) 1988-02-05
JPH0429743B2 (ja) 1992-05-19
GB8406796D0 (en) 1984-04-18
MX162661A (es) 1991-06-13
DE3430346A1 (de) 1985-03-14
KR850002835A (ko) 1985-05-20
KR920006353B1 (ko) 1992-08-03
FR2551079A1 (fr) 1985-03-01
IT8422378A0 (it) 1984-08-21
US4437929A (en) 1984-03-20
NL8401755A (nl) 1985-03-18
GB2147545B (en) 1987-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4437928A (en) Dissolution of metals utilizing a glycol ether
US4130455A (en) Dissolution of metals-utilizing H2 O2 -H2 SO4 -thiosulfate etchant
JPS6050184A (ja) 銅または銅合金の溶解
US4140646A (en) Dissolution of metals with a selenium catalyzed H2 O2 -H2 SO4 etchant containing t-butyl hydroperoxide
US4233113A (en) Dissolution of metals utilizing an aqueous H2 O2 -H2 SO4 -thioamide etchant
US4158592A (en) Dissolution of metals utilizing a H2 O2 -sulfuric acid solution catalyzed with ketone compounds
JPS6050185A (ja) ピロリドンを使用する銅または銅合金の溶解
US4236957A (en) Dissolution of metals utilizing an aqueous H2 SOY --H2 O.sub. -mercapto containing heterocyclic nitrogen etchant
CA1194393A (en) Dissolution of metals utilizing epsilon-caprolactam
CA1115627A (en) Metal-dissolution solution containing sulfuric acid, hydrogen peroxide and mono-or dihydro-substituted cycloparaffin
US4233111A (en) Dissolution of metals utilizing an aqueous H2 SO4 -H2 O2 -3-sulfopropyldithiocarbamate etchant
CA1236384A (en) Dissolution of metals utilizing tungsten-diol combinations
US4158593A (en) Dissolution of metals utilizing a H2 O2 -sulfuric acid solution catalyzed with selenium compounds
CA1194390A (en) Dissolution of metals utilizing a furan derivative
US4525240A (en) Dissolution of metals utilizing tungsten
US4437927A (en) Dissolution of metals utilizing a lactone
US4233112A (en) Dissolution of metals utilizing an aqueous H2 SO4 -H2 O2 -polysulfide etchant