KR102404620B1 - Method for manufacturing micro etchant and wiring board - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구리의 표면 조면화에 이용되는, 구리의 마이크로 에칭제로서, 무기산, 제2구리 이온원, 할로겐화물 이온원, 및 폴리머를 포함하는 산성 수용액이고, 폴리머는 측쇄에 아미노기 또는 제4급 암모늄기를 포함하는 중량 평균 분자량이 1000 이상인 수용성 폴리머이고, 황산 이온원의 몰 농도를 Cs (몰/L), 할로겐화물 이온원의 몰 농도를 Ch (몰/L)라고 하였을 때, 0 ≤ (Cs/Ch) ≤ 0.004이고, 할로겐화물 이온원의 몰 농도는 제2구리 이온원의 몰 농도의 3.875배 이하인 마이크로 에칭제를 제공한다.The present invention is an acidic aqueous solution containing an inorganic acid, a cupric ion source, a halide ion source, and a polymer as a micro-etching agent for copper used for surface roughening of copper, wherein the polymer has an amino group or a quaternary It is a water-soluble polymer having an ammonium group-containing weight average molecular weight of 1000 or more, and when the molar concentration of the sulfate ion source is Cs (mol/L) and the molar concentration of the halide ion source is Ch (mol/L), 0 ≤ (Cs /Ch) ? 0.004, and the molar concentration of the halide ion source is 3.875 times or less of the molar concentration of the cupric ion source.

Description

마이크로 에칭제 및 배선 기판의 제조 방법Method for manufacturing micro etchant and wiring board

본 발명은 구리의 표면 조면화에 이용되는 구리의 마이크로 에칭제 및 배선 기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a copper microetchant used for surface roughening of copper, and a method for manufacturing a wiring board.

일반적인 다층 배선판은 구리나 구리 합금 등으로 이루어지는 전도층을 갖는 내층 기판이, 프리프레그를 개재하여 다른 내층 기판이나 동박 등과 적층 프레스되어 제조되고 있다. 전도층 사이는 구멍벽이 구리로 도금된 쓰루홀이라 불리는 관통 구멍에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 전도층과 프리프레그 등의 수지나 땜납 간의 접착성을 높이기 위하여, 마이크로 에칭제(조면화제)에 의해 전도층의 표면에 미세한 요철 형상을 형성하는 방법이 이용되고 있다. 금속 표면에 마이크로 에칭제를 접촉시키면, 금속의 결정립의 결정 방위에 따른 에칭 속도의 차이나 금속의 결정립과 결정립계 부분 간의 에칭 속도의 차이 등에 기인하여 요철 형상이 형성되고, 표면이 조면화된다.A general multilayer wiring board is manufactured by laminating an inner-layer substrate having a conductive layer made of copper or a copper alloy or the like with another inner-layer substrate, copper foil, or the like via a prepreg. The conductive layers are electrically connected by a through hole called a through hole in which the hole wall is plated with copper. In order to improve the adhesiveness between a conductive layer and resin, such as a prepreg, or solder, the method of forming the fine uneven|corrugated shape on the surface of a conductive layer with a micro-etching agent (roughening agent) is used. When the microetchant is brought into contact with the metal surface, concavo-convex shapes are formed due to the difference in etching rate depending on the crystal orientation of the metal crystal grains or the difference in the etching rate between the metal crystal grains and the grain boundary portion, and the surface is roughened.

구리 또는 구리 합금의 마이크로 에칭제로는, 유기산계 마이크로 에칭제(특허문헌 1 참조), 황산-과산화수소계 마이크로 에칭제(특허문헌 2 참조), 염산계 마이크로 에칭제(특허문헌 3 참조) 등이 알려져 있다. 이들 마이크로 에칭제에는, 조면화 형상이나 에칭 속도의 조정 등을 목적으로, 할로겐, 폴리머, 부식 방지제, 계면 활성제 등이 첨가되고 있다. 또한, 구리 또는 구리 합금의 마이크로 에칭제로서, 무기산, 제2구리 이온원, 할로겐화물 이온원, 황산 이온원, 및 폴리머를 포함하는 산성 수용액이 알려져 있다(특허문헌 4 참조).As microetchants for copper or copper alloys, organic acid microetchants (refer to Patent Literature 1), sulfuric acid-hydrogen peroxide microetchants (refer to Patent Literature 2), hydrochloric acid microetchants (refer to Patent Literature 3), etc. are known. have. Halogen, a polymer, a corrosion inhibitor, surfactant, etc. are added to these microetchants for the purpose of a roughening shape, adjustment of an etching rate, etc. Moreover, as a microetchant of copper or a copper alloy, the acidic aqueous solution containing an inorganic acid, a cupric ion source, a halide ion source, a sulfate ion source, and a polymer is known (refer patent document 4).

특허문헌 1: 일본 특허공개 평 9-41163호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 9-41163 특허문헌 2: 일본 특허공개 2002-47583호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. 2002-47583 특허문헌 3: WO2007/024312호 팸플릿Patent Document 3: WO2007/024312 pamphlet 특허문헌 4: 일본 특허공개 2017-150069호 공보Patent Document 4: Japanese Patent Laid-Open No. 2017-150069

프린트 배선판의 전도층으로는, 주로 압연 동박 및 전해 동박이 이용되고 있지만, 압연 구리와 전해 구리는 표면의 미시적 형상이 상이하다. 또한, 양자의 결정 특성은 크게 상이하다. 이 때문에, 동박의 종류가 상이하면, 에칭 처리에 따라 표면에 형성되는 조면화 형상이 상이한 경우가 있다. 특히, 압연 동박은 결정립이 크고 결정면 방위의 균일성이 높기 때문에, 요철 형상이 형성되기 어려운 경향이 있다. 이 때문에, 종래의 마이크로 에칭제에서는, 전해 동박의 표면에 수지와의 밀착성이 우수한 조면화 형상을 면 내에 균일하게 형성할 수 있지만, 압연 동박에 대해서는, 적절한 조면화 형상이 형성되지 않는 경우나 조면화 불균일이 생기는 경우가 있었다. 이와 같은 경우, 동박의 종류에 따라서 사용하는 마이크로 에칭제를 변경할 필요가 있어, 공정 관리가 번잡해지는 등의 문제가 생긴다.As a conductive layer of a printed wiring board, although rolled copper foil and electrolytic copper foil are mainly used, rolled copper and electrolytic copper differ in the microscopic shape of the surface. Further, the crystal properties of the two are significantly different. For this reason, when the kind of copper foil differs, the roughening shape formed in the surface according to an etching process may differ. In particular, since a rolled copper foil has large crystal grains and high uniformity of crystal plane orientation, there exists a tendency for an uneven|corrugated shape to be difficult to form. For this reason, in the conventional microetching agent, although the roughening shape excellent in adhesiveness with resin can be uniformly formed in surface on the surface of electrolytic copper foil, about a rolled copper foil, when an appropriate roughening shape is not formed, In some cases, cotton unevenness occurred. In such a case, it is necessary to change the microetching agent to be used according to the kind of copper foil, and problems, such as process control becoming complicated, arise.

상기 특허문헌 4에 기재된 기술은 우수한 조면화 기능을 발휘하지만, 본 발명자들이 심도 있게 검토한 결과, 특히 압연 동박의 조면화 처리 후의 조면화 형상의 측면에서 더욱 개량의 여지가 있다는 것이 판명되었다.Although the technique described in the said patent document 4 exhibits the outstanding roughening function, as a result of the present inventors examining in depth, it became clear that there was room for further improvement, especially in terms of the roughening shape after the roughening process of a rolled copper foil.

상기 사항을 감안하여, 본 발명은 구리의 결정성의 차이에 기인한 조면화 형상의 차이가 특히 작고, 전해 구리 및 압연 구리 중 어느 것에 대해서도, 수지 등과의 밀착성이 매우 우수한 조면화 형상을 형성할 수 있는 마이크로 에칭제를 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of the above, in the present invention, the difference in the roughening shape due to the difference in the crystallinity of copper is particularly small, and for any of the electrolytic copper and the rolled copper, a roughened shape with very good adhesion to a resin or the like can be formed. An object of the present invention is to provide a micro etchant.

본 발명자들은 압연 동박이더라도, 수지 등과의 밀착성이 매우 우수한 조면화 형상을 형성 가능한 마이크로 에칭제를 개발하기 위하여, 특히 황산 이온원의 몰 농도와 할로겐화물 이온원의 몰 농도 간의 비율에 주목하여 검토한 결과, 그 최적비를 찾아내고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.In order to develop a micro-etchant capable of forming a roughened shape even with a rolled copper foil with excellent adhesion to a resin, etc., in particular, the present inventors paid attention to the ratio between the molar concentration of the sulfate ion source and the molar concentration of the halide ion source. As a result, the optimum ratio was found and the present invention was completed.

본 발명은 구리의 표면 조면화에 이용되는, 구리의 마이크로 에칭제로서, 무기산, 제2구리 이온원, 할로겐화물 이온원, 및 폴리머를 포함하는 산성 수용액이고, 상기 폴리머는 측쇄에 아미노기 또는 제4급 암모늄기를 포함하는 중량 평균 분자량이 1000 이상인 수용성 폴리머이고, 황산 이온원의 몰 농도를 Cs (몰/L), 상기 할로겐화물 이온원의 몰 농도를 Ch (몰/L)라고 하였을 때, 0 ≤ (Cs/Ch) ≤ 0.004인 것을 특징으로 하는 마이크로 에칭제에 관한 것이다. 한편, 본 명세서에서의 "구리"는 구리 및 구리 합금을 포함한다. 또한, "구리층"은 구리 배선 패턴층도 포함한다.The present invention is an acidic aqueous solution containing an inorganic acid, a cupric ion source, a halide ion source, and a polymer as a copper microetchant used for surface roughening of copper, wherein the polymer has an amino group or a fourth It is a water-soluble polymer having a weight average molecular weight of 1000 or more containing a quaternary ammonium group, and when the molar concentration of the sulfate ion source is Cs (mol/L) and the molar concentration of the halide ion source is Ch (mol/L), 0 ≤ (Cs/Ch) ≤ 0.004 relates to a micro etchant characterized in that. Meanwhile, "copper" in the present specification includes copper and copper alloys. Further, the "copper layer" also includes a copper wiring pattern layer.

본 발명에 따른 마이크로 에칭제는 필수 성분으로서 무기산, 제2구리 이온원, 할로겐화물 이온원, 및 폴리머를 포함하고, 임의의 성분으로서 황산 이온원을 포함할 수 있지만, 상기 황산 이온원의 몰 농도를 Cs (몰/L), 상기 할로겐화물 이온원의 몰 농도를 Ch (몰/L)라고 하였을 때, 0 ≤ (Cs/Ch) ≤ 0.004가 되도록 설계되고 있다. 이와 같이 설계된 마이크로 에칭제를 접촉시켜서 표면이 조면화된 구리층은 후술하는 주사 전자 현미경 사진에 나타낸 바와 같이, 표면 전체에 미세한 요철이 형성되고, 면 내의 균일성이 높은 조면화 형상을 갖는다.The micro-etchant according to the present invention includes an inorganic acid, a cupric ion source, a halide ion source, and a polymer as essential components, and may include a sulfate ion source as an optional component, but the molar concentration of the sulfate ion source It is designed so that 0 ≤ (Cs/Ch) ≤ 0.004 when Cs (mol/L) and the molar concentration of the halide ion source are Ch (mol/L). As shown in a scanning electron microscope photograph to be described later, the copper layer whose surface has been roughened by contacting the designed micro-etchant has fine irregularities formed on the entire surface, and has a roughened shape with high uniformity in the surface.

상기 마이크로 에칭제에 있어서, 상기 제2구리 이온원의 몰 농도가 0.01 내지 2 몰/L인 것이 바람직하다. 또한, 상기 마이크로 에칭제에 있어서, 상기 할로겐화물 이온원의 몰 농도가 0.05 내지 5 몰/L인 것이 바람직하다. 또한, 상기 마이크로 에칭제에 있어서, 상기 폴리머의 중량 농도가 0.0005 내지 2 g/L인 것이 바람직하다.In the microetchant, the molar concentration of the cupric ion source is preferably 0.01 to 2 mol/L. Moreover, in the said microetchant, it is preferable that the molar concentration of the said halide ion source is 0.05-5 mol/L. Further, in the microetchant, it is preferable that the polymer has a weight concentration of 0.0005 to 2 g/L.

또한, 본 발명은 구리층을 포함하는 배선 기판의 제조 방법으로서, 구리층의 표면에 상기한 것 중 어느 하나에 기재된 마이크로 에칭제를 접촉시켜서 상기 구리층의 표면을 조면화하는 조면화 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 제조 방법에 관한 것이다.Further, the present invention provides a method for manufacturing a wiring board including a copper layer, comprising: a roughening treatment step of roughening the surface of the copper layer by contacting the surface of the copper layer with the micro-etchant according to any one of the above It relates to a method of manufacturing a wiring board, comprising:

상기 배선 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 구리층은 상기 마이크로 에칭제와 접촉시키는 면의 표면이 압연 구리로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 배선 기판의 제조 방법에 있어서, 상기 조면화 처리 단계에서, 무기산, 할로겐화물 이온원, 및 폴리머를 포함하는 산성 수용액으로 이루어지는 보급액이 상기 마이크로 에칭제에 첨가되고, 상기 보급액 중의 상기 폴리머는 측쇄에 아미노기 또는 제4급 암모늄기를 포함하는 중량 평균 분자량이 1000 이상인 수용성 폴리머인 것이 바람직하다.In the manufacturing method of the said wiring board, it is preferable that the surface of the surface of the said copper layer contact with the said micro-etching agent consists of rolled copper. Further, in the method for manufacturing a wiring board, in the roughening treatment step, a replenishment solution comprising an inorganic acid, a halide ion source, and an acidic aqueous solution containing a polymer is added to the microetchant, and the replenishment solution in the replenishment solution The polymer is preferably a water-soluble polymer having an amino group or a quaternary ammonium group in the side chain and having a weight average molecular weight of 1000 or more.

본 발명에 따르면, 압연 구리에 대해서도, 수지 등과의 밀착성이 매우 우수한는 조면화 형상을 균일하게 형성할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the roughening shape which is very excellent in adhesiveness with resin etc. also about rolled copper can be formed uniformly.

도 1a는 실시예 1의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 1b는 실시예 1의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 2a는 실시예 2의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 2b는 실시예 2의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 3a는 실시예 3의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 3b는 실시예 3의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 4a는 실시예 4의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 4b는 실시예 4의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 5a는 실시예 5의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 5b는 실시예 5의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 6a는 실시예 6의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 6b는 실시예 6의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 7a는 실시예 7의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 7b는 실시예 7의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 8a는 실시예 8의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 8b는 실시예 8의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 9는 실시예 9의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 10은 실시예 10의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 11은 실시예 11의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 12는 실시예 12의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 13은 실시예 13의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 14는 실시예 14의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 15a는 비교예 1의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 15b는 비교예 1의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 16a는 비교예 2의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 16b는 비교예 2의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 17은 비교예 3의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 18은 비교예 4의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 19a는 비교예 5의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 19b는 비교예 5의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 20은 비교예 6의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 21은 비교예 7의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 22a는 비교예 8의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 22b는 비교예 8의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 23a는 비교예 9의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 압연 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
도 23b는 비교예 9의 마이크로 에칭제에 의해 조면화 처리된 전해 구리 표면의 주사 전자 현미경 사진(촬영 각도 45°, 배율 5000배)이다.
1A is a scanning electron microscope photograph (photographing angle 45°, magnification 5000 times) of the surface of rolled copper roughened by the micro-etchant of Example 1. FIG.
Fig. 1B is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the electrolytic copper roughened with the micro-etchant of Example 1;
Fig. 2A is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Example 2;
Fig. 2B is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the electrolytic copper roughened with the micro-etchant of Example 2;
3A is a scanning electron micrograph (photographing angle 45°, magnification 5000 times) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Example 3. FIG.
Fig. 3B is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the electrolytic copper roughened with the micro-etchant of Example 3;
Fig. 4A is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened by the micro-etchant of Example 4;
Fig. 4B is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the electrolytic copper roughened with the micro-etchant of Example 4;
Fig. 5A is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Example 5;
Fig. 5B is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the electrolytic copper roughened with the micro-etchant of Example 5;
6A is a scanning electron micrograph (photographing angle 45°, magnification 5000 times) of the surface of rolled copper roughened by the micro-etchant of Example 6. FIG.
Fig. 6B is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the electrolytic copper roughened with the micro-etchant of Example 6.
Fig. 7A is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Example 7;
Fig. 7B is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the electrolytic copper roughened by the micro-etchant of Example 7;
Fig. 8A is a scanning electron micrograph (photographing angle 45°, magnification 5000 times) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Example 8;
Fig. 8B is a scanning electron microscope photograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the electrolytic copper roughened with the micro-etchant of Example 8;
Fig. 9 is a scanning electron microscope photograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Example 9;
Fig. 10 is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Example 10;
Fig. 11 is a scanning electron microscope photograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Example 11;
Fig. 12 is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Example 12;
Fig. 13 is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Example 13;
Fig. 14 is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Example 14;
Fig. 15A is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 1.
Fig. 15B is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the electrolytic copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 1.
16A is a scanning electron micrograph (photographing angle 45°, magnification 5000 times) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 2. FIG.
Fig. 16B is a scanning electron microscope photograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the electrolytic copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 2.
Fig. 17 is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the rolled copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 3;
Fig. 18 is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 4.
19A is a scanning electron micrograph (photographing angle 45°, magnification 5000 times) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 5;
19B is a scanning electron microscope photograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the electrolytic copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 5;
Fig. 20 is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 6.
Fig. 21 is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 7.
Fig. 22A is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 8;
22B is a scanning electron microscope photograph (photographing angle 45°, magnification 5000 times) of the surface of the electrolytic copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 8;
Fig. 23A is a scanning electron micrograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of rolled copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 9;
Fig. 23B is a scanning electron microscope photograph (photographing angle of 45°, magnification of 5000) of the surface of the electrolytic copper roughened with the micro-etchant of Comparative Example 9;

본 발명의 마이크로 에칭제는 구리의 표면에 조면화 형상을 형성하기 위하여 이용된다. 마이크로 에칭제는 필수 성분으로서 무기산, 제2구리 이온원, 할로겐화물 이온원, 및 폴리머를 포함하는 산성 수용액이고, 임의의 성분으로서 황산 이온원을 포함할 수 있지만, 황산 이온원의 함유량을 할로겐화물 이온원과의 관계에서 특정 범위 내로 설계하고 있는 점에 특징이 있다. 이하, 본 발명의 마이크로 에칭제에 포함되는 각 성분에 대하여 설명한다.The micro-etching agent of this invention is used in order to form a roughening shape on the surface of copper. The microetchant is an acidic aqueous solution containing an inorganic acid, a cupric ion source, a halide ion source, and a polymer as essential components, and may contain a sulfate ion source as an optional component, but the content of the sulfate ion source is reduced It is characterized in that it is designed within a specific range in relation to the ion source. Hereinafter, each component contained in the micro etchant of this invention is demonstrated.

<제2구리 이온><Copper Ion>

제2구리 이온원은 수용액 중에서 제2구리 이온을 생성하는 것이다. 제2구리 이온은 구리를 산화하기 위한 산화제로서 작용한다. 제2구리 이온원으로는, 염화 제2구리, 브롬화 제2구리 등의 할로겐화 구리; 황산 제2구리, 질산 제2구리 등의 무기산염; 포름산 제2구리, 아세트산 제2구리 등의 유기산염; 수산화 제2구리; 산화 제2구리 등을 들 수 있다. 할로겐화 제2구리는 수용액 중에서 제2구리 이온과 할로겐화물 이온을 생성하기 때문에, 할로겐화물 이온원 및 제2구리 이온원의 양쪽 작용을 갖는 것으로서 사용할 수 있다. 한편, 황산 제2구리는 수용액 중에서 제2구리 이온과 황산 이온 및 황산수소 이온을 생성하기 때문에, 황산 이온원 및 제2구리 이온원의 양쪽 작용을 갖는 것으로서 사용할 수 있지만, 그 함유량은 할로겐화물 이온원과의 관계에서 특정 범위 내로 설계될 필요가 있다. 제2구리 이온원은 2종 이상을 병용할 수 있다.The cupric ion source is to generate cupric ions in an aqueous solution. The cupric ions act as an oxidizing agent for oxidizing copper. Examples of the cupric ion source include copper halides such as cupric chloride and cupric bromide; Inorganic acid salts, such as cupric sulfate and cupric nitrate; organic acid salts such as cupric formate and cupric acetate; cupric hydroxide; Cupric oxide etc. are mentioned. Since cupric halide produces cupric ions and halide ions in aqueous solution, it can be used as a thing having both a halide ion source and a cupric ion source. On the other hand, since cupric sulfate generates cupric ions, sulfate ions and hydrogen sulfate ions in aqueous solution, it can be used as a thing having both the action of a sulfate ion source and a cupric ion source, but its content is halide ion It needs to be designed within a certain range in relation to the circle. A cupric ion source can use 2 or more types together.

제2구리 이온원의 농도를 높임으로써, 에칭 속도가 적정하게 유지됨과 아울러, 압연 구리와 같이 구리의 결정립이 크고 결정면 방위의 균일성이 높은 구리층에 대해서도, 표면 전체에 균일한 조면화 형상을 형성할 수 있다. 제2구리 이온원의 몰 농도는 0.01 몰/L 이상이 바람직하다. 한편, 제2구리 이온원의 몰 농도는 제2구리 이온원에 포함되는 구리 원자의 몰 농도이고, 에칭제 중의 제2구리 이온의 농도와 동등하다. 과도한 에칭을 억제함과 아울러, 에칭의 진행에 따라서 구리 이온 농도가 상승하였을 때의 구리 이온의 용해성을 유지하는 관점에서, 제2구리 이온원의 몰 농도는 2 몰/L 이하가 바람직하다. 제2구리 이온원의 몰 농도는 0.1 내지 1 몰/L가 보다 바람직하고, 0.2 내지 0.7 몰/L가 더욱 바람직하다. By increasing the concentration of the cupric ion source, the etching rate is maintained appropriately, and also for a copper layer having large copper crystal grains and high crystal plane orientation uniformity such as rolled copper, a uniform roughening shape over the entire surface. can be formed The molar concentration of the cupric ion source is preferably 0.01 mol/L or more. On the other hand, the molar concentration of the cupric ion source is the molar concentration of copper atoms contained in the cupric ion source, and is equivalent to the concentration of the cupric ion in the etching agent. While suppressing excessive etching, the molar concentration of the cupric ion source is preferably 2 mol/L or less from the viewpoint of maintaining the solubility of copper ions when the copper ion concentration increases with the progress of etching. As for the molar concentration of a cupric ion source, 0.1-1 mol/L is more preferable, and its 0.2-0.7 mol/L is still more preferable.

<무기산><Inorganic acid>

산은 제2구리 이온에 의해 산화된 구리를 수용액 중에 용해시키는 기능을 가짐과 아울러, pH 조정의 기능도 갖는다. 마이크로 에칭제의 pH를 낮게 함으로써, 산화된 구리의 용해성이 향상됨과 아울러, 에칭의 진행에 따라서 액 중의 구리 이온 농도가 상승하였을 때의 다른 성분의 석출이 억제되는 경향이 있다. 마이크로 에칭제의 pH를 낮게 유지하는 관점에서, 산으로 무기산이 이용된다. 무기산으로는, 염산, 브롬화 수소산 등의 할로겐화 수소산, 황산, 질산 등의 강산이 바람직하다. 할로겐화 수소산은 할로겐화물 이온원 및 산의 양쪽 작용을 갖는 것으로서 사용할 수 있다. 한편, 황산은 황산 이온원 및 산의 양쪽 작용을 갖는 것으로서 사용할 수 있지만, 그 함유량은 할로겐화물 이온원과의 관계에서 특정 범위 내로 설계될 필요가 있다. 할로겐화 수소산 중에서도, 염산(염화수소수 용액)이 바람직하다.An acid has a function of dissolving the copper oxidized by cupric ion in aqueous solution, and also has a function of pH adjustment. While the solubility of oxidized copper improves by making pH of a microetchant low, there exists a tendency for precipitation of the other component when the copper ion density|concentration in a liquid rises with advancing of etching to be suppressed. From the viewpoint of keeping the pH of the micro-etchant low, an inorganic acid is used as the acid. As an inorganic acid, hydrohalic acids, such as hydrochloric acid and hydrobromic acid, and strong acids, such as sulfuric acid and nitric acid, are preferable. Hydrohalic acid can be used as a halide ion source and one having an acid action. On the other hand, sulfuric acid can be used as one having both the action of a sulfate ion source and an acid, but its content needs to be designed within a specific range in relation to the halide ion source. Among hydrohalic acids, hydrochloric acid (hydrogen chloride solution) is preferable.

산은 2종 이상을 병용할 수 있고, 무기산에 더하여 유기산을 이용할 수도 있다. 제2구리 이온 농도가 상승한 경우에서의 다른 성분의 석출을 억제하고, 에칭제의 안정성을 높이는 관점에서, 마이크로 에칭제의 pH는 3 이하가 바람직하고, 2 이하가 더욱 바람직하다. 마이크로 에칭제의 무기산의 농도는 pH가 상기 범위가 되도록 조정하는 것이 바람직하다.An acid can use 2 or more types together, and can also use an organic acid in addition to an inorganic acid. From a viewpoint of suppressing precipitation of the other component when cupric ion concentration rises and improving stability of an etching agent, 3 or less are preferable and, as for pH of a microetchant, 2 or less are more preferable. It is preferable to adjust the density|concentration of the inorganic acid of a micro etchant so that pH may become the said range.

<할로겐화물 이온><Halide ion>

할로겐화물 이온원은 수용액 중에서 할로겐화물 이온을 생성하는 것이다. 할로겐화물 이온은 구리의 용해를 보조하고, 밀착성이 우수한 구리층 표면을 형성하는 기능을 갖는다. 할로겐화물 이온으로는, 염화물 이온, 브롬화물 이온 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도, 밀착성이 우수한 조면화 형상을 균일하게 형성하는 관점에서, 염화물 이온이 바람직하다. 할로겐화물 이온은 2종 이상이 포함될 수 있다.The halide ion source is one that generates halide ions in aqueous solution. The halide ion assists the dissolution of copper and has a function of forming the surface of the copper layer excellent in adhesion. As a halide ion, a chloride ion, a bromide ion, etc. can be illustrated. Especially, a viewpoint of forming the roughening shape excellent in adhesiveness uniformly to a chloride ion is preferable. Two or more types of halide ions may be included.

할로겐화물 이온원으로는, 염산, 브롬화 수소산 등의 할로겐화 수소산; 염화 나트륨, 염화 칼슘, 염화 칼륨, 염화 암모늄, 브롬화 칼륨, 브롬화 나트륨, 염화 구리, 브롬화 구리, 염화 아연, 염화 철, 브롬화 주석 등의 금속염 등을 들 수 있다. 할로겐화물 이온원은 2종 이상을 병용할 수 있다. 상술한 바와 같이, 할로겐화 수소산은 할로겐화물 이온원 및 산의 양쪽 작용을 가지며, 할로겐화 구리는 할로겐화물 이온원 및 제2구리 이온원의 양쪽 작용을 갖는다.Examples of the halide ion source include hydrohalic acids such as hydrochloric acid and hydrobromic acid; and metal salts such as sodium chloride, calcium chloride, potassium chloride, ammonium chloride, potassium bromide, sodium bromide, copper chloride, copper bromide, zinc chloride, iron chloride, and tin bromide. A halide ion source can use 2 or more types together. As described above, the hydrohalic acid has both the functions of a halide ion source and an acid, and the copper halide has both a halide ion source and a cupric ion source.

구리층의 표면에 대한 조면화 형상의 형성을 촉진하는 관점에서, 마이크로 에칭제 중의 할로겐화물 이온의 농도, 즉 에칭제 중에서 전리된 할로겐화물 이온의 농도는 0.05 몰/L 이상이 바람직하다. 할로겐화물 이온 농도의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 용해성의 관점에서, 5 몰/L 이하가 바람직하다. 할로겐화물 이온의 농도는 0.5 내지 3 몰/L가 보다 바람직하고, 0.8 내지 2 몰/L가 더욱 바람직하다.From the viewpoint of promoting the formation of the roughened shape on the surface of the copper layer, the concentration of the halide ion in the microetchant, that is, the concentration of the halide ion ionized in the etchant, is preferably 0.05 mol/L or more. Although the upper limit in particular of the halide ion concentration is not restrict|limited, From a solubility viewpoint, 5 mol/L or less is preferable. As for the density|concentration of a halide ion, 0.5-3 mol/L is more preferable, and its 0.8-2 mol/L is still more preferable.

할로겐화물 이온원의 몰 농도는 제2구리 이온원의 몰 농도의 3배 이하인 것이 바람직하고, 1 내지 3배인 것이 보다 바람직하다. 할로겐화물 이온원과 제2구리 이온원 간의 농도비를 조정함으로써, 전해 구리 및 압연 구리 모두에 대하여, 수지 등과의 밀착성이 우수한 균일한 조면화 형상이 형성되기 쉬워지는 경향이 있다.The molar concentration of the halide ion source is preferably 3 times or less of the molar concentration of the cupric ion source, and more preferably 1 to 3 times the molar concentration of the cupric ion source. By adjusting the concentration ratio between the halide ion source and the cupric ion source, a uniform roughened shape excellent in adhesion to a resin or the like tends to be easily formed with respect to both the electrolytic copper and the rolled copper.

<황산 이온원><Sulphate ion source>

황산 이온원은 수용액 중에서 황산 이온(SO4 2-) 및/또는 황산수소 이온(HSO4 -)을 생성하는 것이다. 황산 이온원으로는, 황산 칼륨, 황산 나트륨, 황산 칼슘, 황산 마그네슘, 황산 제2구리(황산구리(Ⅱ)), 황산 제2철, 황산 암모늄 등의 황산염이나, 황산, 황산수소 나트륨 등을 들 수 있다. 상술한 바와 같이, 황산 제2구리는 황산 이온원 및 제2구리 이온원의 양쪽 작용을 가지며, 황산은 황산 이온원 및 산의 양쪽 작용을 갖는다.The sulfate ion source is to generate sulfate ions (SO 4 2- ) and/or hydrogen sulfate ions (HSO 4 - ) in aqueous solution. Examples of the sulfate ion source include sulfates such as potassium sulfate, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cupric sulfate (copper (II) sulfate), ferric sulfate, ammonium sulfate, sulfuric acid, sodium hydrogen sulfate, and the like. have. As described above, cupric sulfate has both the action of a sulfate ion source and a cupric ion source, and sulfuric acid has both the action of a sulfate ion source and an acid.

황산 이온 및 황산수소 이온의 존재에 의해, 액 중의 pH를 낮게 유지하여 수용액의 안정성을 높일 수 있다. 단, 본 발명에서는, 전해 구리 및 압연 구리 중 어느 것을 조면화 처리한 경우라도, 수지 등과의 밀착성이 매우 우수한 조면화 형상을 얻기 때문에, 황산 이온원의 몰 농도 Cs (몰/L)를, 할로겐화물 이온원의 몰 농도 Ch (몰/L)와의 관계에서, 특정 범위, 구체적으로는 0 ≤ (Cs/Ch) ≤ 0.004로 설계할 필요가 있다.By the presence of sulfate ions and hydrogen sulfate ions, the pH in the liquid can be kept low and the stability of the aqueous solution can be improved. However, in the present invention, even when any of electrolytic copper and rolled copper is subjected to a roughening treatment, in order to obtain a roughened shape extremely excellent in adhesion to resin or the like, the molar concentration Cs (mol/L) of the sulfate ion source is reduced to halogen In relation to the molar concentration Ch (mol/L) of the cargo ion source, it is necessary to design in a specific range, specifically 0 ? (Cs/Ch) ? 0.004.

(Cs/Ch) = 0일 때, 전해 구리 및 압연 구리 중 어느 것을 조면화 처리한 경우라도, 수지 등과의 밀착성이 매우 우수한 조면화 형상을 얻을 수 있다. 또한, 0 < (Cs/Ch) ≤ 0.004더라도, 전해 구리 및 압연 구리와 수지 등 간의 밀착성이 매우 우수한 조면화 형상을 얻을 수 있다.When (Cs/Ch) = 0, even if it is a case where any of electrolytic copper and rolled copper is roughened, the roughening shape excellent in adhesiveness with resin etc. can be obtained. Moreover, even if it is 0<(Cs/Ch)<=0.004, the roughening shape very excellent in the adhesiveness between electrolytic copper and rolled copper, resin, etc. can be obtained.

본 발명에서는, 또한 제2구리 이온원의 농도와의 관계에서, 황산 이온원의 몰 농도를 최적화함으로써, 전해 구리 및 압연 구리 중 어느 것을 조면화 처리한 경우라도, 수지 등과의 밀착성이 매우 우수한 조면화 형상을 얻을 수 있다. 제2구리 이온원의 농도를 Cco (몰/L)라고 하였을 때, 0 ≤ (Cs/Cco) ≤ 0.012로 설계하는 것이 바람직하다. 한편, (Cs/Cco) = 0이더라도, 0 < (Cs/Ch) ≤ 0.012더라도, 전해 구리 및 압연 구리와 수지 등 간의 밀착성이 매우 우수한 조면화 형상을 얻을 수 있다.In the present invention, further by optimizing the molar concentration of the sulfate ion source in relation to the concentration of the cupric ion source, even when any of electrolytic copper and rolled copper is subjected to a roughening treatment, the roughness excellent in adhesion to resin, etc. A cotton shape can be obtained. When the concentration of the cupric ion source is Cco (mol/L), it is preferable to design 0 ≤ (Cs/Cco) ≤ 0.012. On the other hand, even if it is (Cs/Cco)=0, even if it is 0<(Cs/Ch)<=0.012, the roughening shape very excellent in the adhesiveness between electrolytic copper, rolled copper, resin, etc. can be obtained.

<폴리머><Polymer>

본 발명의 마이크로 에칭제는 측쇄에 아미노기 또는 제4급 암모늄기를 갖는 중량 평균 분자량이 1000 이상인 수용성 폴리머를 함유한다. 폴리머는 할로겐화물 이온과 함께, 밀착성이 우수한 조면화 형상을 형성하는 작용을 갖는다. 마이크로 에칭제 중에 할로겐화물 이온과, 측쇄에 아미노기 또는 제4급 암모늄기를 갖는 폴리머가 공존함으로써, 압연 구리의 표면에 미세한 요철을 균일하게 형성할 수 있다. 균일한 조면화 형상을 형성하는 관점에서, 폴리머의 중량 평균 분자량은 2000 이상이 바람직하고, 5000 이상이 보다 바람직하다. 수용성의 관점에서, 폴리머의 중량 평균 분자량은 500만 이하가 바람직하고, 200만 이하가 보다 바람직하다. 중량 평균 분자량은 겔 침투 크로마토그래프(GPC) 분석에 의해 폴리에틸렌글리콜로 환산하여 얻어지는 값이다.The micro-etching agent of this invention contains the water-soluble polymer which has an amino group or a quaternary ammonium group in a side chain, and has a weight average molecular weight of 1000 or more. A polymer has the effect|action which forms the roughening shape excellent in adhesiveness with a halide ion. When a halide ion and the polymer which has an amino group or a quaternary ammonium group in a side chain coexist in a microetchant, fine unevenness|corrugation can be formed uniformly on the surface of rolled copper. From a viewpoint of forming a uniform roughening shape, 2000 or more are preferable and, as for the weight average molecular weight of a polymer, 5000 or more are more preferable. From a water-soluble viewpoint, 5 million or less are preferable and, as for the weight average molecular weight of a polymer, 2 million or less are more preferable. A weight average molecular weight is a value obtained by converting into polyethylene glycol by gel permeation chromatography (GPC) analysis.

측쇄에 제4급 암모늄기를 갖는 폴리머로는, 예를 들면 하기 식 (I)로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리머를 들 수 있다.As a polymer which has a quaternary ammonium group in a side chain, the polymer which has a repeating unit represented, for example by following formula (I) is mentioned.

Figure 112021118199770-pct00001
Figure 112021118199770-pct00001

식 (I)에서, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 치환기를 가질 수 있는 사슬형 또는 고리형 탄화수소기이고, R1 내지 R3 중 2개 이상이 서로 결합하여 고리형 구조를 형성할 수 있다. R4는 수소 원자 또는 메틸기이고, X1은 단일 결합 또는 2가 연결기이고, Y-는 상대 음이온이다.In Formula (I), R 1 to R 3 are each independently a chain or cyclic hydrocarbon group that may have a substituent, and two or more of R 1 to R 3 may be bonded to each other to form a cyclic structure. . R 4 is a hydrogen atom or a methyl group, X 1 is a single bond or a divalent linking group, and Y is a counter anion.

식 (I)로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리머의 구체예로는, 제4급 암모늄염형 스티렌 중합체, 제4급 암모늄염형 아미노알킬(메타)아크릴레이트 중합체 등을 들 수 있다.As a specific example of the polymer which has a repeating unit represented by Formula (I), a quaternary ammonium salt type styrene polymer, a quaternary ammonium salt type aminoalkyl (meth)acrylate polymer, etc. are mentioned.

측쇄에 제4급 암모늄기를 갖는 폴리머는 하기 식 (II)로 표시되도록, 주쇄의 탄소 원자와 측쇄의 제4급 암모늄기가 고리형 구조를 형성하고 있는 반복 단위를 갖는 것일 수 있다.The polymer having a quaternary ammonium group in the side chain may have a repeating unit in which a carbon atom in the main chain and a quaternary ammonium group in the side chain form a cyclic structure so as to be represented by the following formula (II).

Figure 112021118199770-pct00002
Figure 112021118199770-pct00002

상기 식 (II)에서, R5 및 R6은 치환기를 가질 수 있는 사슬형 또는 고리형 탄화수소기이고, R5과 R6이 서로 결합하여 고리형 구조를 형성할 수 있다. m은 0 내지 2의 정수이다. X2 및 X3은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2가 연결기이다. 식 (II)의 반복 단위를 갖는 폴리머의 구체예로는, 식 (IIa)로 표시되는 디알릴디알킬암모늄염의 중합에 의해 얻어지는 제4급 암모늄염형 디알릴아민 중합체를 들 수 있다.In Formula (II), R 5 and R 6 are a chain or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, and R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a cyclic structure. m is an integer from 0 to 2. X 2 and X 3 are each independently a single bond or a divalent linking group. As a specific example of the polymer which has a repeating unit of Formula (II), the quaternary ammonium salt type diallylamine polymer obtained by superposition|polymerization of the diallyldialkylammonium salt represented by Formula (IIa) is mentioned.

Figure 112021118199770-pct00003
Figure 112021118199770-pct00003

상기 식 (IIa)에서, R7 및 R8은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환기를 가질 수 있는 사슬형 또는 고리형 탄화수소기이고, 수소원자인 것이 바람직하다.In the formula (IIa), R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom or a chain or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, preferably a hydrogen atom.

측쇄의 제4급 암모늄기는 질소 원자와 탄소 원자 사이에 이중 결합을 가질 수 있고, 고리의 구성 원자로서 제4급 암모늄기의 질소 원자가 포함될 수 있다. 또한, 하기 식 (III)으로 표시되는 반복 단위와 같이, 제4급 암모늄기에 의해, 2개의 폴리머 사슬이 가교되어 있어도 무방하다.The quaternary ammonium group of the side chain may have a double bond between the nitrogen atom and the carbon atom, and the nitrogen atom of the quaternary ammonium group may be included as a constituent atom of the ring. In addition, two polymer chains may be bridge|crosslinked by a quaternary ammonium group like a repeating unit represented by following formula (III).

Figure 112021118199770-pct00004
Figure 112021118199770-pct00004

상기 식 (III)에서, X4 내지 X7은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2가 연결기이다.In the above formula (III), X 4 to X 7 are each independently a single bond or a divalent linking group.

제4급 암모늄염의 상대 음이온 Z-로는, Cl-, Br-, I-, ClO4 -, BF4 -, CH3COO-, PF6 -, HSO4 -, C2H5SO4 -를 들 수 있다. X1 내지 X7이 2가 연결기인 경우, 그 구체예로는, 메틸렌기, 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기, 아릴렌기, -CONH-R-기, -COO-R-기 (단, R은 단일 결합, 메틸렌기, 탄소수 2 내지 10의 알킬렌기, 또는 탄소수 2 내지 10의 에테르기(알킬옥시알킬기)임) 등을 들 수 있다.Examples of the counter anion Z - of the quaternary ammonium salt include Cl - , Br - , I - , ClO 4 - , BF 4 - , CH 3 COO - , PF 6 - , HSO 4 - , C 2 H 5 SO 4 - can When X 1 to X 7 is a divalent linking group, specific examples thereof include a methylene group, an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, an arylene group, a -CONH-R- group, a -COO-R- group (provided that R is and a single bond, a methylene group, an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, or an ether group having 2 to 10 carbon atoms (which is an alkyloxyalkyl group).

측쇄에 아미노기를 갖는 폴리머로는, 예를 들면 하기 식 (IV)로 표시되는 반복 단위를 갖는 폴리머를 들 수 있다.As a polymer which has an amino group in a side chain, the polymer which has a repeating unit represented, for example by following formula (IV) is mentioned.

Figure 112021118199770-pct00005
Figure 112021118199770-pct00005

식 (IV)에서, R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소 원자, 또는 치환기를 가질 수 있는 사슬형 또는 고리형 탄화수소기이고, R11과 R12가 서로 결합하여 고리형 구조를 형성할 수 있다. R13은 수소 원자 또는 메틸기이고, X11은 단일 결합 또는 2가 연결기이다. 아미노기는 제1급, 제2급 및 제3급 중 어느 것이어도 무방하고, 암모늄 염을 형성할 수도 있다. 암모늄염의 상대 음이온으로는, 제4급 암모늄염의 상대 음이온 Z-으로서 앞에서 설명한 것을 들 수 있다. In Formula (IV), R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom or a chain or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, and R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a cyclic structure . R 13 is a hydrogen atom or a methyl group, and X 11 is a single bond or a divalent linking group. The amino group may be any of primary, secondary, and tertiary, and may also form an ammonium salt. Examples of the counter anion of the ammonium salt include those described above as the counter anion Z of the quaternary ammonium salt.

측쇄에 아미노기를 갖는 폴리머는 하기 식 (V)로 표시되는 바와 같이, 주쇄의 탄소 원자와 측쇄의 아미노기가 고리형 구조를 형성하고 있는 반복 단위를 갖는 것일 수 있다.The polymer having an amino group in the side chain may have a repeating unit in which a carbon atom in the main chain and an amino group in the side chain form a cyclic structure, as represented by the following formula (V).

Figure 112021118199770-pct00006
Figure 112021118199770-pct00006

상기 식 (V)에서, R14는 수소 원자, 또는 치환기를 가질 수 있는 사슬형 또는 고리형 탄화수소기이다. m은 0 내지 2의 정수이다. X12 및 X13은 각각 독립적으로 단일 결합 또는 2가 연결기이다. 식 (V)의 반복 단위를 갖는 폴리머의 구체예로는, 디알릴아민 또는 디알릴아민염의 중합에 의해 얻어지는 디알릴아민 중합체를 들 수 있다.In the formula (V), R 14 is a hydrogen atom or a chain or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent. m is an integer from 0 to 2. X 12 and X 13 are each independently a single bond or a divalent linking group. As a specific example of the polymer which has a repeating unit of Formula (V), the diallylamine polymer obtained by superposition|polymerization of diallylamine or a diallylamine salt is mentioned.

상기 식 (IV) 및 식(V)에서의 X11 내지 X13이 2가 연결기인 경우, 그 구체예로는, X1 내지 X7의 구체예로서 앞에서 설명한 것을 들 수 있다.When X 11 to X 13 in the formulas (IV) and (V) are a divalent linking group, specific examples thereof include those described above as specific examples of X 1 to X 7 .

측쇄에 아미노기 또는 제4급 암모늄기를 포함하는 폴리머는 공중합체일 수 있다. 폴리머가 공중합체일 경우, 공중합체는 아미노기 또는 제4급 암모늄기를 포함하는 반복 단위와 아미노기 및 제4급 암모늄기 중 어느 것도 포함하지 않는 반복 단위를 포함할 수 있다. 공중합체에서의 반복 단위의 정렬은 특별히 한정되지 않고, 교호 공중합체, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체 중 어느 것이어도 무방하다. 공중합체가 블록 공중합체 또는 랜덤 공중합체일 경우, 폴리머 전체의 모노머 단위에 대한 아미노기 또는 제4급 암모늄기를 포함하는 반복 단위의 비율은 20몰% 이상이 바람직하고, 30 몰% 이상이 보다 바람직하고, 40 몰% 이상이 더욱 바람직하다.The polymer including an amino group or a quaternary ammonium group in the side chain may be a copolymer. When the polymer is a copolymer, the copolymer may include a repeating unit containing an amino group or a quaternary ammonium group and a repeating unit containing neither an amino group nor a quaternary ammonium group. The arrangement of the repeating units in the copolymer is not particularly limited, and any of an alternating copolymer, a block copolymer, and a random copolymer may be used. When the copolymer is a block copolymer or a random copolymer, the ratio of the repeating unit containing an amino group or a quaternary ammonium group to the monomer units of the entire polymer is preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, , more preferably 40 mol% or more.

공중합체에 포함되는 아미노기 및 제4급 암모늄기 중 어느 것도 포함하지 않는 반복 단위로는, (메타)아크릴산, (메타)아크릴산알킬, (메타)아크릴산아미노알킬, 스티렌 유도체, 이산화황 등에 유래하는 구조를 들 수 있다. 상기 일반식 (II)로 표시되는 제4급 암모늄염형 디알릴아민에 유래하는 구조를 갖는 폴리머, 및 상기 일반식 (IV)로 표시되는 디알릴아민에 유래하는 구조를 갖는 폴리머는 공중합체의 반복 단위로서, 하기 식으로 표시되는 이산화황에 유래하는 구조 단위를 갖는 것이 바람직하다.Examples of the repeating unit containing neither an amino group nor a quaternary ammonium group contained in the copolymer include structures derived from (meth)acrylic acid, (meth)alkyl acid alkyl, (meth)acrylic acid aminoalkyl, styrene derivative, sulfur dioxide, and the like. can The polymer having a structure derived from quaternary ammonium salt-type diallylamine represented by the general formula (II), and the polymer having a structure derived from diallylamine represented by the formula (IV) are the repeating copolymers. It is preferable to have a structural unit derived from sulfur dioxide represented by the following formula as a unit.

Figure 112021118199770-pct00007
Figure 112021118199770-pct00007

폴리머는 측쇄에 아미노기 및 제4급 암모늄기 모두를 가질 수 있다. 또한, 폴리머는 2종 이상을 병용할 수 있고, 측쇄에 아미노기를 갖는 폴리머와 측쇄에 제4급 암모늄기를 갖는 폴리머를 병용할 수도 있다.The polymer may have both an amino group and a quaternary ammonium group in the side chain. Moreover, a polymer can use 2 or more types together, and can also use together the polymer which has an amino group in a side chain, and the polymer which has a quaternary ammonium group in a side chain.

마이크로 에칭제 중의 상기 폴리머의 농도는 밀착성이 우수한 구리층 표면을 형성하는 관점에서, 0.0005 내지 2 g/L가 바람직하고, 0.005 내지 1 g/L가 보다 바람직하고, 0.008 내지 0.5 g/L가 더욱 바람직하고, 0.01 내지 0.2 g/L가 특히 바람직하다.The concentration of the polymer in the microetchant is preferably 0.0005 to 2 g/L, more preferably 0.005 to 1 g/L, and furthermore 0.008 to 0.5 g/L from the viewpoint of forming the surface of the copper layer having excellent adhesion. It is preferred, and 0.01 to 0.2 g/L is particularly preferred.

<다른 첨가제><Other additives>

본 발명의 마이크로 에칭제는 상기의 각 성분을 이온 교환수 등에 용해시킴으로써 조제할 수 있다. 마이크로 에칭제에는 상기 이외의 성분이 포함될 수 있다. 예를 들면, 소포제로서의 비이온성 계면활성제나, 구리의 용해 안정성을 향상시키기 위하여 피리딘 등의 착화제를 첨가할 수 있다. 그 밖에, 필요에 따라서 여러가지 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가제를 첨가하는 경우, 마이크로 에칭제 중의 첨가제의 농도는 0.0001 내지 20 중량% 정도가 바람직하다.The micro-etching agent of this invention can be prepared by dissolving said each component in ion-exchange water etc. The micro etchant may contain components other than the above. For example, a nonionic surfactant as an antifoaming agent or a complexing agent such as pyridine may be added to improve copper dissolution stability. In addition, various additives can be added as needed. When adding an additive, the concentration of the additive in the micro-etchant is preferably about 0.0001 to 20% by weight.

마이크로 에칭제 중에 과산화수소가 포함되어 있으면, 과산화수소의 산화력에 의한 구리의 용해가 진행되기 때문에, 압연 구리와 같이 구리의 결정립이 크고 결정면 방위의 균일성이 높은 구리층에 대한 조면화 형상의 형성이 방해되는 경우가 있다. 또한, 과산화수소를 포함하지 않음에 따라, 용액의 농도 관리나 폐액 처리를 간소화할 수 있다는 이점도 있다. 이 때문에, 마이크로 에칭제 중의 과산화수소 농도는 0인 것이 가장 바람직하다. 한편, 원료 중에 포함되는 미량의 과산화수소의 혼입 등은 허용될 수 있다. 마이크로 에칭제의 과산화수소 농도는 0.1 중량% 이하가 바람직하고, 0.01 중량% 이하가 보다 바람직하다.When hydrogen peroxide is contained in the micro-etchant, copper dissolution by the oxidizing power of hydrogen peroxide advances, so the formation of a roughening shape in a copper layer with large copper crystal grains and high crystal plane orientation uniformity like rolled copper is hindered. there may be cases In addition, since it does not contain hydrogen peroxide, there is also an advantage that the concentration management of the solution and the waste liquid treatment can be simplified. For this reason, it is most preferable that the hydrogen peroxide concentration in a microetchant is 0. On the other hand, mixing of a trace amount of hydrogen peroxide contained in the raw material, etc. may be allowed. 0.1 weight% or less is preferable and, as for the hydrogen peroxide concentration of a micro etching agent, 0.01 weight% or less is more preferable.

[마이크로 에칭제의 용도][Use of micro etchant]

상기의 마이크로 에칭제는 구리층 표면의 조면화에 널리 사용할 수 있다. 처리된 구리층의 표면에는 미세한 요철이 균일하게 형성되어 있으며, 프리프레그, 도금 레지스트, 에칭 레지스트, 솔더 레지스트, 전착(電着) 레지스트, 커버레이 등의 수지와의 밀착성이 양호하다. 또한, 솔더링성도 우수한 표면이기 때문에, 핀 그리드 어레이(PGA)용이나 볼 그리드 어레이(BGA)용을 포함한 여러 가지 배선 기판의 제조에 특히 유용하다. 또한, 리드 프레임의 표면 처리에도 유용하다.Said micro etchant can be widely used for roughening of the surface of a copper layer. Fine irregularities are uniformly formed on the surface of the treated copper layer, and adhesion to resins such as prepregs, plating resists, etching resists, soldering resists, electrodeposition resists and coverlays is good. Further, since the surface is excellent in solderability, it is particularly useful for manufacturing various wiring boards including those for pin grid arrays (PGAs) and ball grid arrays (BGAs). Moreover, it is useful also for the surface treatment of a lead frame.

본 발명의 마이크로 에칭제는 구리의 결정성의 차이에 기인한 조면화 형상의 차이가 작고, 전해 구리 및 압연 구리 중 어느 것에 대해서도 수지 등과의 밀착성이 우수한 조면화 형상을 형성할 수 있다. 이 때문에, 처리 대상의 동박이 상이한 경우라도, 에칭제를 교환할 필요가 없고, 동일한 에칭제를 반복하여 사용할 수 있다.The microetchant of the present invention has a small difference in the roughening shape due to the difference in the crystallinity of copper, and can form a roughened shape excellent in adhesion to a resin or the like for any of electrolytic copper and rolled copper. For this reason, even when the copper foil of a process object differs, it is not necessary to replace|exchange an etching agent, and the same etching agent can be used repeatedly.

[배선 기판의 제조 방법][Method for manufacturing wiring board]

배선 기판의 제조에서는, 구리층의 표면에 상술한 마이크로 에칭제를 접촉시킴으로써, 구리의 표면이 조면화된다. 구리층을 복수층 포함하는 배선 기판을 제조하는 경우는 복수개의 구리층 중에서 하나의 층만을 상기의 마이크로 에칭제로 처리할 수 있고, 2층 이상의 구리층을 상기의 마이크로 에칭제로 처리할 수도 있다. 종래의 마이크로 에칭제는 주로 전해 동박의 표면 조면화에 이용되는 데 비하여, 상술한 마이크로 에칭제는 전해 구리 및 압연 구리 중 어느 것에 대해서도 표면에 균일한 조면화 형상을 형성할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 마이크로 에칭제는 피처리면(마이크로 에칭제와 접촉시키는 면)의 표면이 압연 구리로 이루어지는 구리층의 조면화에도 바람직하게 사용할 수 있다.In manufacture of a wiring board, the surface of copper is roughened by making the surface of a copper layer contact the microetching agent mentioned above. When manufacturing a wiring board including a plurality of copper layers, only one of the plurality of copper layers may be treated with the micro-etchant, and two or more copper layers may be treated with the micro-etchant. While the conventional micro-etching agent is mainly used for surface roughening of an electrolytic copper foil, the above-mentioned micro-etching agent can form a uniform roughening shape on the surface also about any of electrolytic copper and rolled copper. For this reason, the micro-etching agent of this invention can be used suitably also for roughening of the copper layer which the surface of to-be-processed surface (surface made to contact with a micro-etching agent) consists of rolled copper.

조면화 처리에서, 구리층의 표면에 마이크로 에칭제를 접촉시키는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 처리 대상의 구리층 표면에 마이크로 에칭제를 스프레이하는 방법이나, 처리 대상의 구리층을 마이크로 에칭제 중에 침지하는 방법 등을 들 수 있다. 스프레이하는 경우는 마이크로 에칭제의 온도를 10 내지 40℃로 하고, 스프레이 압력 0.03 내지 0.3 MPa로 5 내지 120초 동안의 조건으로 에칭하는 것이 바람직하다. 침지하는 경우는 마이크로 에칭제의 온도를 10 내지 40℃로 하고, 5 내지 120초 동안의 조건으로 에칭하는 것이 바람직하다. 한편, 침지하는 경우에는 구리의 에칭에 의해 마이크로 에칭제 중에 생성된 제1구리 이온을 제2구리 이온으로 산화하기 위하여, 버블링 등에 의해 마이크로 에칭제 중에 공기를 불어넣는 것이 바람직하다. 마이크로 에칭제가 과산화수소를 실질적으로 포함하지 않는 경우는 사용 후의 폐액 처리가 용이하고, 예를 들면 중화, 고분자 응집제 등을 이용한 일반적인 간편한 방법으로 처리할 수 있다.In the roughening treatment, the method of bringing the microetchant into contact with the surface of the copper layer is not particularly limited, and for example, a method of spraying a microetchant on the surface of the copper layer to be treated or microetching the copper layer to be treated The method of being immersed in an agent, etc. are mentioned. In the case of spraying, it is preferable to set the temperature of the micro-etchant to 10 to 40°C, and to etch at a spray pressure of 0.03 to 0.3 MPa for 5 to 120 seconds. In the case of immersion, it is preferable to set the temperature of the microetchant to 10 to 40°C, and to etch under the conditions for 5 to 120 seconds. On the other hand, in the case of immersion, it is preferable to blow air into the microetchant by bubbling or the like in order to oxidize the cuprous ions generated in the microetchant by copper etching to cupric ions. When the microetchant does not substantially contain hydrogen peroxide, it is easy to treat the waste liquid after use, and can be treated by a general simple method using, for example, neutralization and a polymer coagulant.

조면화 처리에서의 에칭량은 특별히 한정되지 않지만, 구리의 결정성에 관계 없이 균일한 요철 형상을 형성하는 관점에서, 0.05 μm 이상이 바람직하고, 0.1 μm 이상이 보다 바람직하다. 에칭량이 과도하게 크면, 구리층이 완전히 에칭됨에 따른 단선이나, 배선 단면적의 저하에 따른 저항의 증대 등의 문제가 생기는 경우가 있다. 이 때문에, 에칭량은 5 μm 이하가 바람직하고, 3 μm 이하가 보다 바람직하다. 한편, "에칭량"이란 깊이 방향의 평균 에칭량(용해량)을 지칭하고, 마이크로 에칭제에 의해 용해된 구리의 중량, 비중 및 구리 표면의 앞면 투영 면적으로부터 산출된다.Although the etching amount in a roughening process is not specifically limited, From a viewpoint of forming a uniform uneven|corrugated shape irrespective of copper crystallinity, 0.05 micrometer or more is preferable, and 0.1 micrometer or more is more preferable. When the etching amount is excessively large, problems such as disconnection due to complete etching of the copper layer or increase in resistance due to a decrease in the cross-sectional area of wiring may occur. For this reason, 5 micrometers or less are preferable and, as for etching amount, 3 micrometers or less are more preferable. On the other hand, "etched amount" refers to the average etching amount (dissolved amount) in the depth direction, and is calculated from the weight, specific gravity, and front projection area of the copper surface of copper dissolved by the micro etchant.

조면화 처리 단계 후에는 생성된 스머트를 제거하기 위하여, 조면화된 구리층의 표면을 산성 수용액으로 세정하는 것이 바람직하다. 세정에 사용하는 산성 수용액으로는, 염산, 황산 수용액, 질산 수용액 등을 사용할 수 있다. 조면화 형상에 대한 영향이 적고 스머트 제거성도 높기 때문에 염산이 바람직하다. 스머트 제거성의 관점에서, 산성 수용액의 산 농도는 0.3 내지 35 중량%가 바람직하고, 1 내지 10 중량%가 보다 바람직하다. 세정 방법은 특별히 한정되지 않고, 조면화된 구리층 표면에 산성 수용액을 스프레이하는 방법이나, 조면화된 구리층을 산성 수용액 중에 침지하는 방법 등을 들 수 있다. 스프레이하는 경우는 산성 수용액의 온도를 15 내지 35℃로 하고, 스프레이 압력 0.03 내지 0.3 MPa로 3 내지 30초 동안의 조건으로 세정하는 것이 바람직하다. 침지하는 경우는 산성 수용액의 온도를 15 내지 35℃로 하고, 3 내지 30초 동안의 조건으로 세정하는 것이 바람직하다.After the roughening treatment step, in order to remove the generated smut, it is preferable to wash the surface of the roughened copper layer with an acidic aqueous solution. As an acidic aqueous solution used for washing|cleaning, hydrochloric acid, sulfuric acid aqueous solution, nitric acid aqueous solution, etc. can be used. Hydrochloric acid is preferable because it has little influence on the roughening shape and also has high smut removability. From a viewpoint of smut removability, 0.3 to 35 weight% is preferable and, as for the acid concentration of an acidic aqueous solution, 1 to 10 weight% is more preferable. The washing|cleaning method is not specifically limited, The method of spraying an acidic aqueous solution on the roughened copper layer surface, the method of immersing the roughened copper layer in an acidic aqueous solution, etc. are mentioned. When spraying, it is preferable to set the temperature of the acidic aqueous solution to 15 to 35°C, and to wash under the conditions of 3 to 30 seconds at a spray pressure of 0.03 to 0.3 MPa. In the case of immersion, it is preferable to set the temperature of the acidic aqueous solution to 15 to 35°C, and to wash under the conditions for 3 to 30 seconds.

마이크로 에칭제를 연속하여 사용하는 경우, 보급액을 첨가하면서 조면화 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 보급액을 첨가하면서 조면화 처리를 수행함으로써, 처리 중의 마이크로 에칭제 중의 각 성분의 농도를 적정하게 유지할 수 있다. 보급액은 무기산, 제2구리 이온원, 할로겐화물 이온원 및 상기 폴리머를 포함하는 수용액이다. 보급액의 첨가량이나 보급액의 첨가 타이밍은 각 성분의 농도 관리폭 등에 따라서 적절히 설정할 수 있다. 보급액 중의 각 성분은 상술한 마이크로 에칭제에 포함되는 성분과 유사하다. 보급액 중의 각 성분의 농도는 처리에 이용하는 마이크로 에칭제의 초기 농도 등에 따라서 적절히 조정된다.When using a microetchant continuously, it is preferable to roughen, adding a replenishment liquid. By performing a roughening process, adding a replenishment liquid, the density|concentration of each component in the micro-etching agent in a process can be maintained appropriately. The replenishment liquid is an aqueous solution containing an inorganic acid, a cupric ion source, a halide ion source, and the polymer. The addition amount of the replenishment liquid and the timing of the addition of the replenishment liquid can be appropriately set according to the concentration control range of each component and the like. Each component in the replenishment liquid is similar to the component contained in the micro-etchant described above. The concentration of each component in the replenishment solution is appropriately adjusted according to the initial concentration of the microetchant used for the treatment, and the like.

마이크로 에칭제에 의한 처리 후에, 수지와의 밀착성을 더욱 향상시키기 위하여, 아졸류의 수용액이나 알코올 용액으로 처리할 수 있다. 또한, 마이크로 에칭제에 의한 처리 후, 브라운 옥사이드 처리나 블랙 옥사이드 처리라고 불리는 산화 처리를 수행할 수도 있다.After the treatment with the microetchant, in order to further improve adhesion to the resin, it can be treated with an aqueous solution of azoles or an alcohol solution. Further, after the treatment with the microetchant, oxidation treatment called brown oxide treatment or black oxide treatment may be performed.

[실시예][Example]

다음으로, 본 발명의 실시예에 대하여 비교예와 함께 설명한다. 한편, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되어 해석되지 않는다.Next, Examples of the present invention will be described together with Comparative Examples. On the other hand, the present invention is not interpreted as being limited to the following examples.

<마이크로 에칭제에 의한 처리><Processing with micro-etchant>

시험 기판으로서, 압연 동박(JX 금속, HA박)을 갖는 기재를 준비하였다. 이들 기판 각각에, 표 1에 나타낸 각 마이크로 에칭제(30℃)를 이용하여, 스프레이 압력 0.1 MPa의 조건으로 상기 시험 기판의 동박 위에 스프레이하고, 구리의 에칭량이 1.0 μm이 되도록 에칭 시간을 조정하여 에칭하였다. 이어서, 수세하고, 온도 25℃의 염산(염화수소 농도: 3.5 중량%)에 에칭 처리면을 15초 동안 침지하였다. 그 후, 수세하고, 건조시켰다.As a test board|substrate, the base material which has rolled copper foil (JX metal, HA foil) was prepared. Each of these substrates was sprayed on the copper foil of the test substrate under a spray pressure of 0.1 MPa using each micro-etchant (30 ° C.) shown in Table 1, and the etching time was adjusted so that the etching amount of copper was 1.0 μm. Etched. Then, it washed with water, and the etching-treated surface was immersed in hydrochloric acid (hydrogen chloride concentration: 3.5 wt%) at a temperature of 25°C for 15 seconds. Thereafter, it was washed with water and dried.

또한, 시험 기판으로서, 두께 35 μm의 전해 동박을 절연 기재의 양면에 맞댄 유리 패브릭 에폭시 수지 함침 구리 클래드 적층판(히타치 카세이, 제품명: MCL-E-67, 10 cm × 10 cm, 두께 0.2 mm)에 18 μm의 구리 도금을 한 시험 기판을 이용하고, 실시예 1 내지 8, 및 비교예 1 내지 2, 5, 8 내지 9의 에칭제를 이용하여, 상기와 마찬가지로 에칭, 산세정, 수세 및 건조를 실시하였다.In addition, as a test substrate, a glass fabric epoxy resin impregnated copper clad laminate (Hitachi Kasei, product name: MCL-E-67, 10 cm × 10 cm, thickness 0.2 mm) with an electrolytic copper foil having a thickness of 35 μm on both sides of an insulating substrate was placed on it. Etching, acid washing, washing with water and drying were carried out in the same manner as above, using the test substrate with 18 μm copper plating, and using the etching agents of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 2, 5, and 8 to 9. carried out.

표 1 및 표 2에 나타낸 폴리머 A 내지 D의 상세 사항은 하기와 같다. 이들 폴리머는 에칭제 중의 폴리머 농도가 표 1에 나타낸는 배합량이 되도록 이용하였다. 표 1 및 표 2에 나타낸 각 에칭제의 배합 성분의 잔부는 이온 교환수이다.The details of polymers A to D shown in Tables 1 and 2 are as follows. These polymers were used so that the polymer concentration in an etching agent might become the compounding quantity shown in Table 1. Remainder of the compounding component of each etching agent shown in Table 1 and Table 2 is ion-exchange water.

폴리머 A: 이하의 반복 단위를 갖는 디알릴디알킬암모늄(제4급 암모늄)염산염·이산화황 교호 공중합체(중량 평균 분자량 약 5000)Polymer A: Diallyldialkylammonium (quaternary ammonium) hydrochloride/sulfur dioxide alternating copolymer having the following repeating units (weight average molecular weight about 5000)

Figure 112021118199770-pct00008
Figure 112021118199770-pct00008

폴리머 B: 이하의 반복 단위를 갖는 디알릴아민(제2급 아민)염산염·이산화황 교호 공중합체(중량 평균 분자량 약 5000)Polymer B: Diallylamine (secondary amine) hydrochloride/sulfur dioxide alternating copolymer having the following repeating units (weight average molecular weight about 5000)

Figure 112021118199770-pct00009
Figure 112021118199770-pct00009

폴리머 C: 이하의 반복 단위를 갖는 디알릴아민(제2급 아민)아세트산염·이산화황 교호 공중합체(중량 평균 분자량 약 5000)Polymer C: Diallylamine (secondary amine) acetate/sulfur dioxide alternating copolymer having the following repeating units (weight average molecular weight about 5000)

Figure 112021118199770-pct00010
Figure 112021118199770-pct00010

폴리머 D: 이하의 구조를 갖는 비닐피롤리돈·N,N-디메틸아미노에틸메타크릴아미드디에틸황산염 랜덤 공중합체(중량 평균 분자량 약 80만)Polymer D: Vinylpyrrolidone/N,N-dimethylaminoethylmethacrylamidediethylsulfate random copolymer having the following structure (weight average molecular weight about 800,000)

Figure 112021118199770-pct00011
Figure 112021118199770-pct00011

<주사 전자 현미경 관찰에 의한 조면화의 균일성 평가><Evaluation of uniformity of roughening by scanning electron microscope observation>

상기 처리 후의 시험 기판의 구리층의 표면을, 주사 전자 현미경(SEM)(모델 JSM-7000F, 니혼 덴시사)으로 관찰하였다. SEM 관찰 이미지를 도 1 내지 도 23에 나타낸다. 각 실시예 및 비교예와 SEM 관찰 이미지의 대응을 표 1 및 표 2에 나타낸다. 표 1 및 표 2에서는, 하기의 기준에 따른 압연 구리 표면의 조면화 형상의 평점도 함께 나타내고 있다.The surface of the copper layer of the test board|substrate after the said process was observed with the scanning electron microscope (SEM) (model JSM-7000F, Nippon Denshi Corporation). SEM observation images are shown in FIGS. 1 to 23 . Tables 1 and 2 show correspondences between Examples and Comparative Examples and SEM observation images. In Table 1 and Table 2, the rating of the roughening shape of the rolled copper surface according to the following reference|standard is also shown together.

<평가 기준><Evaluation criteria>

1: 표면에 요철이 형성되지 않은 것1: No unevenness is formed on the surface

2: 표면에 요철이 형성되어 있지만 조면화되지 않은 것2: Concave-convex formed on the surface but not roughened

3: 표면에 요철이 형성되고 조면화되어 있지만, 요철이 크고 조면화 불균일이 있는 것3: Concave-convex is formed on the surface and is roughened, but the unevenness is large and there is roughening unevenness

4: 표면 전체에 미세한 요철이 형성되어 있는 것 4: A thing in which fine irregularities are formed on the entire surface

5: 표면 전체에 미세한 요철이 형성되고, 면 내의 균일성이 높은 것5: Fine unevenness is formed on the entire surface, and uniformity in the surface is high

Figure 112021118199770-pct00012
Figure 112021118199770-pct00012

실시예 1 내지 14에 따른 마이크로 에칭제를 조면화 처리에 사용한 경우, 압연 구리 및 전해 구리 모두가 표면에 균일한 조면화 형상이 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 특히, 압연 구리에서는, 표 1에 기재된 바와 같이 평가 기준도 전반적으로 높다는 것을 알 수 있다.When the micro-etching agent which concerns on Examples 1-14 is used for a roughening process, it turns out that the uniform roughening shape is formed in the surface of both rolled copper and electrolytic copper. In particular, in rolled copper, as Table 1 shows, it turns out that evaluation criteria are also generally high.

Figure 112021118199770-pct00013
Figure 112021118199770-pct00013

한편, 비교예 1에 따른 마이크로 에칭제는 (Cs/Ch) = 0.0042이기 때문에, 이것을 조면화 처리에 사용한 경우, 조면화 형상이 양호하지 않은 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 2 내지 5에 따른 마이크로 에칭제에 대해서도, (Cs/Ch)가 크기 때문에, 이들을 조면화 처리에 사용한 경우, 조면화 형상이 양호하지 않은 것을 알 수 있다.On the other hand, since the microetchant which concerns on the comparative example 1 is (Cs/Ch)=0.0042, when this is used for a roughening process, it turns out that a roughening shape is not favorable. Moreover, also about the microetching agent which concerns on Comparative Examples 2-5, since (Cs/Ch) is large, when these are used for a roughening process, it turns out that a roughening shape is not favorable.

또한, 비교예 6 내지 7, 9에 따른 마이크로 에칭제는 할로겐화물 이온원을 갖지 않기 때문에, 이들을 조면화 처리에 사용한 경우, 조면화 형상이 양호하지 않은 것을 알 수 있다.Moreover, since the micro-etching agent which concerns on Comparative Examples 6-7 and 9 does not have a halide ion source, when these are used for a roughening process, it turns out that a roughening shape is not favorable.

또한, 비교예 8에 따른 마이크로 에칭제는 무기산이 아니라 유기산을 사용하고 있기 때문에, 이것을 조면화 처리에 사용한 경우, 조면화 형상이 양호하지 않은 것을 알 수 있다.Moreover, since the micro-etching agent which concerns on the comparative example 8 uses not an inorganic acid but an organic acid, when this is used for a roughening process, it turns out that a roughening shape is not favorable.

Claims (7)

구리의 표면 조면화에 이용되는, 구리의 마이크로 에칭제로서,
무기산, 제2구리 이온원, 할로겐화물 이온원, 및 폴리머를 포함하는 산성 수용액이고,
상기 무기산으로서 황산 이온원을 포함할 수 있고,
상기 폴리머는 측쇄에 아미노기 또는 제4급 암모늄기를 포함하는 중량 평균 분자량이 1000 이상인 수용성 폴리머이고,
황산 이온원의 몰 농도를 Cs (몰/L), 상기 할로겐화물 이온원의 몰 농도를 Ch (몰/L)라고 하였을 때, 0 ≤ (Cs/Ch) ≤ 0.004 이고,
상기 할로겐화물 이온원의 몰 농도는 상기 제2구리 이온원의 몰 농도의 1 내지 3.875배인 것을 특징으로 하는, 마이크로 에칭제.
As a copper microetchant used for surface roughening of copper,
an acidic aqueous solution containing an inorganic acid, a cupric ion source, a halide ion source, and a polymer;
It may include a sulfate ion source as the inorganic acid,
The polymer is a water-soluble polymer having a weight average molecular weight of 1000 or more including an amino group or a quaternary ammonium group in a side chain,
When the molar concentration of the sulfate ion source is Cs (mol/L) and the molar concentration of the halide ion source is Ch (mol/L), 0 ≤ (Cs/Ch) ≤ 0.004,
The molar concentration of the halide ion source is 1 to 3.875 times the molar concentration of the cupric ion source, the micro-etchant.
제1항에 있어서,
상기 제2구리 이온원의 몰 농도는 0.01 내지 2 몰/L인, 마이크로 에칭제.
According to claim 1,
The molar concentration of the cupric ion source is 0.01 to 2 mol/L, micro-etchant.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 할로겐화물 이온원의 몰 농도는 0.05 내지 5 몰/L인, 마이크로 에칭제.
3. The method of claim 1 or 2,
The molar concentration of the halide ion source is 0.05 to 5 mol/L, micro etchant.
제1항에 있어서,
상기 폴리머의 중량 농도는 0.0005 내지 2 g/L인, 마이크로 에칭제.
According to claim 1,
The weight concentration of the polymer is 0.0005 to 2 g / L, micro etchant.
구리층을 포함하는 배선 기판의 제조 방법으로서,
구리층의 표면에 제1항의 마이크로 에칭제를 접촉시켜서 상기 구리층의 표면을 조면화하는 조면화 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 기판의 제조 방법.
A method of manufacturing a wiring board including a copper layer, the method comprising:
A method of manufacturing a wiring board, comprising a roughening treatment step of roughening the surface of the copper layer by contacting the surface of the copper layer with the micro-etchant of claim 1 .
제5항에 있어서,
상기 구리층은 상기 마이크로 에칭제와 접촉시키는 면의 표면이 압연 구리로 이루어지는, 배선 기판의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
The method of manufacturing a wiring board, wherein the surface of the copper layer in contact with the micro-etchant is made of rolled copper.
제5항에 있어서,
상기 조면화 처리 단계에서, 무기산, 할로겐화물 이온원, 및 폴리머를 포함하는 산성 수용액으로 이루어지는 보급액이 상기 마이크로 에칭제에 첨가되고,
상기 보급액 중의 상기 폴리머는 측쇄에 아미노기 또는 제4급 암모늄기를 포함하는 중량 평균 분자량이 1000 이상인 수용성 폴리머인, 배선 기판의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
In the roughening treatment step, a replenishment solution consisting of an inorganic acid, a halide ion source, and an acidic aqueous solution containing a polymer is added to the micro-etchant,
The method for manufacturing a wiring board, wherein the polymer in the replenishment solution is a water-soluble polymer having an amino group or a quaternary ammonium group in a side chain and having a weight average molecular weight of 1000 or more.
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