KR20160008775A - Electrolytic copper stripping composition for stainless steel jigs - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 구리 전해 박리제 조성물에 관한 것이며, 특히 스테인레스 지그에 도금된 구리를 전해박리하기 위한 박리용액 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a copper electrolytic stripping agent composition, and more particularly to a stripping solution composition for electrolytically stripping copper plated on a stainless steel jig.
동도금은 다양한 산업분야에 걸쳐 가장 광범위하게 사용되는 도금방식이다. 동 도금을 실시하기 위해서는 피도금체를 고정하기 위한 지그가 있어야 한다. 이러한 지그들은 일반적으로 스테인레스 스틸의 지그를 사용한다. 도금 공정 중에 이들 지그들은 피도금체와 같이 동도금된다. 피도금체에 대한 우수하고 정교한 도금 품질을 달성하기 위해서는 지그에 실시된 도금에 대한 박리가 필수적이다. Copper plating is the most widely used plating method across a variety of industries. In order to perform copper plating, there must be a jig for fixing the plated body. They usually use a stainless steel jig. During the plating process, they are copper plated like plated bodies. In order to achieve a superior and precise plating quality for the plated body, it is essential to peel off the plating applied to the jig.
지그에 대한 동 금속의 박리를 위해서 사용되는 종래의 기술들은 질산 또는 황산과 과산화수소를 이용한 침적식 박리 방법을 주로 사용하고 있다. 예컨대 대한민국 특허 제948264호는 도금이 필요 없는 지그를 질산 탱크에서 약 60도의 온도로 5분간 침적하여 박리하는 기술을 개시하고 있다. Conventional techniques used for peeling copper metal on a jig mainly use immersion type peeling method using nitric acid or sulfuric acid and hydrogen peroxide. For example, Korean Patent No. 948264 discloses a technique for depositing a jig that does not require plating in a nitric acid tank at a temperature of about 60 degrees for 5 minutes to peel off.
그러나 이러한 침적식 박리방법은 NOx 가스의 발생, 주기적인 재건욕, 심각한 발열 반응 및 용해된 동 금속을 재사용하지 못하고 폐기함으로써 유발되는 환경오염과 이를 처리하기 위한 생산비용의 증가, 게다가 유가 금속자원의 폐기 등의 문제를 초래하였다. However, this immersed separation method has the disadvantages that the generation of NOx gas, the cyclic rebuilding bath, the severe exothermic reaction, and the environmental pollution caused by the disposal of the molten copper metal, Disposal and the like.
본 발명의 발명가들은 위와 같은 문제점과 기술적 불이익을 해결하기 위하여 오랫동안 연구노력하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
The inventors of the present invention have accomplished the present invention by researching for a long time in order to solve the above problems and technical disadvantages.
본 발명의 목적은 전기도금 기술의 원리를 역으로 이용함으로써 지그의 동도금을 박리하는 신규한 방법을 제안함에 있다. 요컨대 지그에 음극을 인가하는 것이 아니라 양극을 인가함으로써 전기 도금의 원리에 따라 지그에 도금된 구리 금속을 박리하는 것이다. 이로써 본 발명은 종래 기술의 문제점이었던 NOx 가스 발생 및 발열반응을 없애고, 유가금속을 회수하여 자원으로 재활용할 수 있는 기술을 제안한다. It is an object of the present invention to propose a novel method of stripping copper plating of a jig by using the principle of electroplating technology in reverse. That is, instead of applying the negative electrode to the jig, the positive electrode is applied to peel the plated copper metal on the jig according to the electroplating principle. Thus, the present invention proposes a technology capable of recovering valuable metals and recycling them as resources by eliminating NOx gas generation and exothermic reaction, which was a problem of the prior art.
또한, 본 발명의 다른 목적은 지그에 대한 동도금 박리를 더욱 효과적으로 보장하는 신규한 구리 전해 박리제 조성물을 제안함에 있다. Another object of the present invention is to provide a novel copper electrolytic stripping agent composition which more effectively ensures copper plating separation on a jig.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
On the other hand, other unspecified purposes of the present invention will be further considered within the scope of the following detailed description and easily deduced from the effects thereof.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피도금체 지그가 박리조의 박리용액에 침적되어 양극으로 연결되어 있으며,In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, in which a plated body jig is immersed in a peeling solution of a peeling tank,
NOx를 포함하지 않는 스테인레스 지그용 구리 전해 박리용액 조성물로서, 알킬설폰산(Alkylsulfonic acid)을 주성분으로 하는 구리 전해 박리용액 조성물을 특징으로 한다. A copper electrolytic stripping solution composition for a stainless steel jig containing no NOx, characterized by a copper electrolytic stripping solution composition comprising an alkylsulfonic acid as a main component.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 구리 전해 박리용액 조성물에 있어서, 메탄설폰산(Methanesulfonic acid: MSA) 및 구리를 주성분으로 하는 것이 좋다.In the copper electrolytic release solution composition according to a preferred embodiment of the present invention, methanesulfonic acid (MSA) and copper are used as the main component.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 구리 전해 박리용액 조성물에 있어서, 상기 박리조는 부피에 대한 중량으로서 구리 10g/l에 대하여 MSA가 80 내지 450g/l를 함유하는 것이 좋다.In addition, in the copper electrolytic release solution composition according to a preferred embodiment of the present invention, the peeling tank preferably contains 80 to 450 g / l of MSA per 10 g / l of copper as a weight based on the volume.
또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 구리 전해 박리용액 조성물에 있어서, 프로판설폰산(Propane sulfonic acid: PSA) 및 구리를 주성분으로 할 수 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the copper electrolytic dissolution solution composition may contain propane sulfonic acid (PSA) and copper as main components.
또한, 상기 실시예에 있어서 상기 박리조는 부피에 대한 중량으로서 구리 10g/l에 대하여 PSA가 70 내지 580g/l를 함유하는 것이 좋다.In the above embodiment, it is preferable that the peeling tank contains 70 to 580 g / l of PSA per 10 g / l of copper as a weight to volume.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 구리 전해 박리용액 조성물에 있어서, 피도금체 지그가 박리조의 박리용액에 침적되어 양극으로 연결되어 있으며,In the copper electrolytic dissolution solution composition according to another preferred embodiment of the present invention, the plated body jig is immersed in the dissolution solution of the dissolution tank and connected to the positive electrode,
NOx를 포함하지 않는 스테인레스 지그용 구리 전해 박리용액 조성물로서, MSA 또는 PSA를 주성분으로 하고, 첨가되는 구리 이온은, Copper methane sulfonic acid, 산화구리 또는 구리 금속의 용해로 이루어지는 것이 좋다.It is preferable that the copper electrolytic stripping solution composition for stainless steel jig not containing NOx contains MSA or PSA as a main component and copper ions to be added are formed by dissolving copper methane sulfonic acid, copper oxide or copper metal.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 구리 전해 박리용액 조성물에 있어서, 상기 구리 전해 박리용액 조성물에 있어서, 캐리어, 레벨러, 광택제 중 캐리어를 필수적으로 포함하는 1개 이상의 첨가제를 더 포함하는 것일 수 있다.
Further, in the copper electrolytic release solution composition according to the preferred embodiment of the present invention, the copper electrolytic release solution composition may further include at least one additive which essentially comprises a carrier, a leveler, have.
본 발명에 따라 스테인레스 지그에 구리 도금을 박리함으로써 다음과 같은 장점을 거둘 수 있다:According to the present invention, by peeling the copper plating on the stainless steel jig, the following advantages can be obtained:
첫째, NOx Gas Free의 작업환경을 얻을 수 있으므로 작업자의 안전 및 환경에 유익하다. 둘째, 본 발명은 구리와 진한 질산의 반응에 의해 발생되는 강한 발열반응이 없으므로 발열반응에 따른 용액의 폭발 및 가스의 발생이 없다. 셋째, 종래의 기술은 일정한 용량의 금속을 박리하면 용액의 수명이 끝나 재건욕을 해야 하지만, 본 발명은 지그에 묻어서 손실되는 용액만 보정하면 되므로 매우 경제적이다. 예컨대 황산을 사용하는 경우 황산과 과산화수소의 동금속에 반응에 의해서 황산과 과산화수소가 소모되기 때문에 재건욕이 필요하며, 질산을 사용하는 경우에는 구리와 질산의 반응에 의해서 NO2가스가 발생되며 HNO3가 소모되어 다시 재건욕을 해야 하지만, 본 발명에서는 그와 같은 재건욕이 필요없다.First, NOx gas free working environment can be obtained, which is beneficial to safety and environment of workers. Second, since there is no strong exothermic reaction generated by the reaction between copper and concentrated nitric acid, there is no explosion of solution and generation of gas due to exothermic reaction. Thirdly, in the conventional technique, if a metal of a certain capacity is peeled off, the solution life is over and a rebuilding process is required. However, the present invention is very economical since it is necessary to correct only the solution that is buried in the jig. For example, in the case of using sulfuric acid, and the reconstruction bath necessary because the consumption of sulfuric acid and hydrogen peroxide by the reaction to the copper metal in sulfuric acid and hydrogen peroxide, in the case of using the nitric acid there, and the NO 2 gas by the reaction of copper with nitric acid occurs HNO 3 But it is not necessary to use such a reconstruction bath in the present invention.
넷째, 재건욕에 따른 부수적인 비용인 폐수처리 및 장비의 가동중단에 따른 가동률 저하가 없다. 다섯째, 용액수명이 만료된 박리용액을 폐수 처리하는데 소요되는 비용을 절감할 수 있다. 여섯째 폐수로 버려지는 유가금속을 회수해서 재사용할 수 있으므로 자원의 재활용 및 경제적 이득을 취할 수 있다. 마지막으로 원소재금속에 대한 부식이 없어 지그의 수명을 연장시킬 수 있다.Fourth, there is no decrease in utilization rate due to waste water treatment and shutdown of equipment, which are incidental expenses due to reconstruction. Fifth, it is possible to reduce the cost of wastewater treatment of the stripping solution whose solution life has expired. Sixth, it is possible to recycle valuable metals that are dumped into wastewater and reuse them, so that resources can be recycled and economic benefits can be obtained. Finally, there is no corrosion on the raw metal, which can prolong the life of the jig.
본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
Even if effects not specifically mentioned in the specification of the present invention are incorporated, the provisional effects expected by the technical features of the present invention are treated as described in the specification of the present invention.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 지그에 실시된 동도금을 박리하기 위한 도금조(이를 “박리조”라고 약칭한다)에 침적한다. 박리조의 구조에 있어, 도금된 스테인레스 스틸 지그를 양극으로 연결하고, 음극은 스테인레스스틸 판에 연결함으로써 지그에 도금된 구리 금속을 박리할 수 있도록 한다. 한편, 본 명세서에서는 “지그(Jigs)”를 단수로 표현하였으나, 복수의 지그를 모두 포함하는 집합명사로 이해되어야 한다.In a preferred embodiment of the present invention, a plating bath (abbreviated as " peeling bath ") for peeling the copper plating applied to the jig is immersed. In the structure of the peeling tank, the plated stainless steel jig is connected to the anode, and the cathode is connected to the stainless steel plate, so that the plated copper metal can be peeled off from the jig. In the present specification, " jigs " is expressed in singular form, but it should be understood as an aggregate noun including a plurality of jigs.
위와 같은 구조의 박리조에서 지그의 구리도금을 효과적으로 박리하기 위해서, 본 발명의 발명가들은 박리조의 박리용액에서 스테인레스 스틸 금속의 임계전압을 확인하는 작업을 먼저 실행하였다.. 임계전압은 박리용액에서 원소재 금속(스테인레스 스틸)의 부식 없이 박리가 가능한 한계전압을 의미한다. 본 발명의 발명가들은 이 임계전압 이하에서 흐르는 전류량이 많아야 박리시간을 단축할 수 있다는 과학적 추론을 공유하였다. 만약 박리시간이 길면 박리 장비의 길이가 길어져 설치 장소와 설치 비용이 증가하는 기술적 불이익에 직면하기 때문이었다.In order to effectively remove the copper plating of the jig in the peeling tank having the above-described structure, the inventors of the present invention first performed the task of checking the threshold voltage of the stainless steel metal in the peeling solution of the peeling tank. Means the limit voltage that can be stripped without corrosion of the material metal (stainless steel). The inventors of the present invention have shared the scientific reasoning that the amount of current flowing below this threshold voltage can shorten the stripping time. This is because if the peeling time is long, the length of the peeling machine becomes longer and the installation site and the installation cost are increased.
박리조에 있는 박리용액의 조성물로는 황산과 황산구리를 주성분으로 구성된 도금액을 사용하는 것을 먼저 생각해 볼 수 있었다. 그렇지만 그런 접근은 실제로는 공정에 적용하기 매우 어렵다는 결론에 이르렀는데, 그 까닭이 바로 위와 같은 이유 때문이었다. 요컨대 황산과 황산구리를 주성분으로 하는 박리용액 조성물은 임계전압이 낮고 이에 따라 박리전류량이 적어 박리속도가 낮은 문제점이 있었다. 이런 문제점으로 말미암아 실제 공정에는 적용하기 어려웠고, 따라서 더욱 개선된 박리용액 조성물이 요구되었다.As the composition of the peeling solution in the peeling tank, the plating solution composed mainly of sulfuric acid and copper sulfate could be used first. However, I came to the conclusion that such an approach is actually very difficult to apply to the process, for the same reason. In other words, the peeling solution composition containing sulfuric acid and copper sulfate as main components has a low threshold voltage and accordingly has a small amount of peeling current and low peeling speed. These problems have made it difficult to apply to practical processes, and therefore, a further improved release solution composition is required.
비교예 1~4 조성물의 SUS304에 대한 임계전압 측정 실험을 위하여 SUS304 시편을 음극크기 6×5cm, 양극크기 1×2.5cm로 제작하여 음극과 양극의 비율 12:1 조건으로 실험을 진행하였다. 임계전압 측정을 위한 비교예에 대한 박리용액의 기본구성은 황산과 황산구리 전해박리용액을 사용하였으며 비교예 1~4의 용액조성물과 그 결과는 표 1과 같다. 또한 이때 비교예 1~4에 사용한 첨가제의 조성물은 첨가제 조성물 1과 같다. Comparative Examples 1 to 4 For the measurement of the threshold voltage for the SUS304 of the composition, the SUS304 specimen was fabricated to have a cathode size of 6 × 5 cm and an anode size of 1 × 2.5 cm. The basic composition of the peeling solution for the comparative example for measuring the threshold voltage was a sulfuric acid and copper sulfate electrolytic peeling solution, and the solution compositions of Comparative Examples 1 to 4 and the results are shown in Table 1. Also, the compositions of the additives used in Comparative Examples 1 to 4 are the same as those of the additive composition 1.
<첨가제 조성물 1>≪ Additive composition 1 >
PEG8000: 1.0g/lPEG 8000: 1.0 g / l
Janus green B: 1.0mg/lJanus green B: 1.0 mg / l
3-mercapto propane sulfonic acid(MPSA): 5.0mg/l3-mercapto propane sulfonic acid (MPSA): 5.0 mg / l
비교예 1~4와 같이 황산과 구리 농도에 따른 임계전압 측정결과 각 임계전압은 1.1~1.3V의 수준을 보였다.As in Comparative Examples 1 to 4, the threshold voltage was measured at a level of 1.1 to 1.3 V according to the sulfuric acid and copper concentration.
비교예 1~4에 대한 박리속도를 측정하기 위하여 SUS304 시편에 구리 15㎛를 도금한 후 임계전압 이하에서 완전히 박리되는 시간을 측정하였다. In order to measure the peeling speed for the comparative examples 1 to 4, a time of peeling completely at a threshold voltage or less was measured after plating 15 mu m of copper on the SUS304 specimen.
이때 사용된 첨가제의 조성물은 첨가제 조성물 1과 같으며 실험결과는 표 2와 같다.The composition of the additives used here is the same as that of the additive composition 1, and the experimental results are shown in Table 2.
전술한 것처럼, 비교예 1~4의 황산과 황산구리를 주성분으로 하는 조성에서는 낮은 임계전압으로 인해 빠른 박리속도를 얻을 수 없었다. 비교예 1의 조성으로 실제현장에서 사용하기 위해서는 긴 박리시간이 요구되므로 장비의 길이가 길어져 생산성 및 제조원가 상승의 요인으로 작용한다. 이러한 비교예의 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 발명가들은 용액의 조성물을 새롭게 개선하고자 시도하였다. 예컨대 박리조성물의 개선을 통해서 비교예 1보다 높은 임계전압을 얻을 수 있다면 비교예 1보다 빠른 박리속도를 얻을 수 있을 것으로 판단하여 다음 실시예들과 같이 박리용액의 조성을 재구성하였다.As described above, in the compositions containing sulfuric acid and copper sulfate as the main components in Comparative Examples 1 to 4, a rapid peeling rate could not be obtained due to a low threshold voltage. Since the composition of Comparative Example 1 requires a long stripping time in actual use in the field, the length of the equipment becomes long, which causes productivity and manufacturing cost increase. In order to solve the problem of this comparative example, the inventors of the present invention attempted to newly improve the composition of the solution. For example, if a higher threshold voltage than Comparative Example 1 can be obtained through the improvement of the peeling composition, it is determined that the peeling speed can be obtained faster than that of Comparative Example 1, and the composition of the peeling solution is reconstructed as in the following Examples.
본 발명의 박리조 조성물은 바람직하게는 알킬 설폰산(Alkylsulfonic Acids)를 주성분으로 구성하였다. 본 발명의 실시예 1~4는 메탄설폰산을 주성분으로, 본 발명의 실시예 5~8은 프로판설폰산을 주성분으로 하여 지그에 도금되어 있는 구리를 박리하였다. 이하 상세히 설명한다.The release agent composition of the present invention is preferably composed mainly of alkyl sulfonic acids (Alkylsulfonic Acids). In Examples 1 to 4 of the present invention, methanesulfonic acid was used as a main component, and in Examples 5 to 8 of the present invention, copper plated on a jig was peeled off using propanesulfonic acid as a main component. The details will be described below.
본 발명의 바람직한 실시예 1~4는 비교예들과 달리 황산과 구리를 주성분으로 하는 대신에 메탄 설폰산(Methane Sulfonic Acid: MSA)과 구리를 주성분으로 사용하고, 비교예들과 같이 여기에 염소이온과 상기 첨가제 조성물 1을 첨가하여 용액을 재구성하였다. 첨가제는 음극에서 박리된 구리 금속 피막을 치밀하게 만들어준다. In Examples 1 to 4 of the present invention, methane sulfonic acid (MSA) and copper are used as main components instead of sulfuric acid and copper as the main components, and chlorine Ions and the additive composition 1 were added to reconstitute the solution. The additive makes the copper metal film peeled off from the negative electrode.
첨가제의 조성물은 박리된 구리 금속이 음극 표면에 얼마나 잘 부착되는가와 관계가 있다. 첨가제는 음극에서 박리된 구리 금속 피막을 치밀하게 만들어준다. 첨가제 조성은 케리어, 레벨러, 광택제를 포함할 수 있다. 특히 이중에서 박리용액에 케리어 성분은 반드시 첨가되어야 하는 성분이며 케리어 성분으로는 상기 Polyethylene glycol 외에 Polyoxyethylene-polyoxypropylene glycol, 옥틸페놀 에톡실레이트, 에틸렌옥사이드 프로필렌옥사이드 코폴리머, Ethylenediamine-ethoxylate-propoxylate 등을 사용할 수 있다. 레벨러 성분으로는 상기 Janus green B 외에 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐이미다졸 클로라이드, Quarternary ammonium 유도체, 티오요소, Quaternized polyamine, 이미다졸 및 그 유도체 등을 사용할 수 있다. 광택제로는 MPSA 외에 Bis-(3-sulfopropyl) disulfide(SPS), N,N-dimethyl-dithiocarbamylpropyl sulfonic acid(DPS), 3-(benzothiazolyl-2-mercapto)-propylsulfonic acid(ZPS) 등의 광택제를 사용할 수 있다.
The composition of the additive is related to how well the exfoliated copper metal adheres to the surface of the negative electrode. The additive makes the copper metal film peeled off from the negative electrode. The additive composition may include a carrier, a leveler, and a brightener. Particularly, the carrier component in the peeling solution must be added. As the carrier component, polyoxyethylene-polyoxypropylene glycol, octylphenol ethoxylate, ethylene oxide propylene oxide copolymer, Ethylenediamine-ethoxylate-propoxylate have. As the leveler component, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl imidazole chloride, Quarternary ammonium derivative, thiourea, quaternized polyamine, imidazole and derivatives thereof may be used in addition to Janus green B. As polishes, polishes such as Bis- (3-sulfopropyl) disulfide (SPS), N, N-dimethyl-dithiocarbamylpropyl sulfonic acid (DPS) and 3- (benzothiazolyl-2-mercapto) -propylsulfonic acid .
한편, 구리 이온의 첨가로는 Copper Methane sulfonic acid, 산화구리 또는 금속 구리를 직접 용해하여 사용할 수도 있다. 또한, 염소이온은 염산, 염화나트륨 또는 염화칼륨에 의하여 첨가될 수 있다.
On the other hand, the copper ion may be added by directly dissolving copper methane sulfonic acid, copper oxide, or metal copper. In addition, the chloride ion may be added by hydrochloric acid, sodium chloride or potassium chloride.
실시예 1~4의 조성물에 대한 입계전압 측정방법은 비교예 조성물의 임계전압측정 방법과 동일하게 SUS304에 대한 임계전압 측정 실험을 위하여 SUS304를 시편을 음극크기 6×5cm, 양극크기 1×2.5cm로 제작하여 음극과 양극의 비율 12:1 조건으로 실험을 진행하였다. 실시예 1~4의 임계전압 측정을 위한 박리용액의 기본구성은 앞에서 언급한 것과 마찬가지로 본 발명으로 개선된 Methanesulfonic acid와 구리 전해박리용액을 사용하였으며 실시예 1~4의 용액조성물과 결과는 표 3과 같다. 그리고 이들 실시예에서의 임계전압 측정 결과는 표 4와 같다.The method of measuring the intergranular voltage for the compositions of Examples 1 to 4 is the same as the method for measuring the threshold voltage of the comparative composition. For the threshold voltage measurement test for SUS304, SUS304 was used as a sample for a cathode size of 6 x 5 cm, And the experiment was conducted under the conditions of 12: 1 ratio of cathode and anode. The basic composition of the peeling solution for the measurement of the threshold voltages of Examples 1 to 4 was the methanesulfonic acid and the copper electrolytic peeling solution which were improved in the present invention as described above and the solution compositions of Examples 1 to 4 and the results are shown in Table 3 Respectively. The results of the threshold voltage measurement in these embodiments are shown in Table 4.
MSA의 최대의 전도도(Conductivity)는 대략 450g/l으로 측정되며, 450g/l 이상일 경우에는 전도도가 오히려 감소하여 전류의 흐름을 방해할 것으로 분석되었다. 또한 지그에 묻어나가서 소모되는 양(Drag out loss)가 증가하여 경제성이 저하되는 문제가 발생된다. The maximum conductivity of MSA was measured to be about 450 g / l, and when it was more than 450 g / l, it was analyzed that the conductivity would be rather reduced and the flow of current would be disturbed. In addition, there is a problem that the drag-out loss increases and the economical efficiency is deteriorated.
실시예 1~4와 같이 MSA와 구리 농도에 따른 임계전압 측정결과 각 임계전압은 1.8~1.9V의 수준을 보였다. 실시예 1~4는 비교예 1~4와 비교하여 0.6~0.8V의 상승 효과를 얻을 수 있었다.As shown in Examples 1 to 4, the threshold voltage was measured at 1.8 to 1.9 V according to MSA and copper concentration. In Examples 1 to 4, a synergistic effect of 0.6 to 0.8 V was obtained as compared with Comparative Examples 1 to 4.
실시예 1~4에 대한 박리 속도를 측정하기 위하여 SUS304 시편에 구리 15㎛를 도금한 후 임계전압 이하에서 완전히 박리되는 시간을 측정하였다. 이때 사용된 첨가제의 조성물은 첨가제 조성물 1과 같으며 실험결과는 표 5와 같다.In order to measure the peeling speed for Examples 1 to 4, the SUS304 specimen was plated with 15 mu m of copper, and the time for completely peeling at a threshold voltage or less was measured. The composition of the additives used here is the same as that of the additive composition 1, and the experimental results are shown in Table 5.
상기의 실시예에서 볼 수 있듯이 MSA를 이용한 박리용액의 임계전압은 약 1.9Volt로 비교예의 황산을 이용한 박리용액의 임계전압 약 1.1Volt보다 거의 2배에 육박하게 높게 측정되었다. 이때 구리가 15㎛ 도금된 시편의 박리시간은 각각의 실시예에서 190 ~ 280초로, 270~330초의 박리시간을 보인 비교예 1~4의 경우보다 향상된 결과를 얻을 수 있었다. 실시예 1의 경우 비교예 2의 박리시간보다 더 느린 데이터를 보여주지만 거의 동등한 박리시간으로 볼 수 있을뿐더러 재건욕이 필요하지 않는다는 장점을 거두기 때문에 실시예 1의 데이터는 비교예 2의 데이터보다 현장에서 더 우수하다고 볼 수 있다. 이러한 결과는 너무 느린 박리속도로 실제 생산현장적용에 적용하기 어려운 황산을 주성분으로 이용한 박리제의 단점을 완전히 극복할 수 있어 현장적용에 문제점이 없다는 결론에 이르렀다.
As can be seen from the above example, the threshold voltage of the stripping solution using MSA was about 1.9 Volt, which was nearly twice higher than the threshold voltage of about 1.1 Volt of the stripping solution using the sulfuric acid of the comparative example. At this time, the peeling time of the specimen plated with copper of 15 mu m was 190 to 280 seconds in each of Examples, and the results were improved as compared with Comparative Examples 1 to 4 in which the peeling time was 270 to 330 seconds. In the case of Example 1, although data showing slower than the peeling time of Comparative Example 2 is shown, it can be seen as an almost equal peeling time and the advantage of no need for a rebuilding bath is obtained. And it can be said that it is better. These results show that it is possible to completely overcome the disadvantages of using the sulfuric acid as a main component, which is difficult to apply to the actual production site at a too slow peeling speed, and it is concluded that there is no problem in field application.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에서는 프로판설폰산(Propane sulfonic acid: PSA)을 박리조의 전해질로 사용하였다. 본 발명의 실시예 5 내지 실시예 8의 조성물에 대한 임계전압을 측정하였으며 임계전압 측정방법은 비교예 조성물의 임계전압측정 방법과 동일하게 SUS304에 대한 임계전압 측정 실험을 위하여 SUS304를 시편을 음극크기 6×5cm, 양극크기 1×2.5cm로 제작하여 음극과 양극의 비율 12:1 조건으로 실험을 진행 하였다. 실시예 5~8의 임계전압 측정을 위한 박리용액의 기본구성은 실시예 1~4의 Methanesulfonic acid 대신에 Propane sulfonic acid를 이용한 구리 전해박리용액을 사용하였으며 실시예 5~8의 용액조성물은 표 6과 같으며 이때 측정된 실시예에서의 임계전압 측정 결과는 표 7과 같다.In another preferred embodiment of the present invention, propane sulfonic acid (PSA) was used as the electrolyte in the stripping tank. The threshold voltage was measured for the compositions of Examples 5 to 8 of the present invention. SUS304 was used for the threshold voltage measurement test for SUS304 in the same manner as the threshold voltage measurement method for the comparative example composition, 6 × 5 cm, anode size 1 × 2.5 cm, and the experiment was conducted under the conditions of 12: 1 ratio of anode to cathode. The electrolytic peeling solution using propane sulfonic acid instead of the methanesulfonic acid of Examples 1 to 4 was used as the basic constitution of the peeling solution for the threshold voltage measurement of Examples 5 to 8, The results of the measurement of the threshold voltage in the measured examples are shown in Table 7.
실시예 5~8과 같이 Propane sulfonic acid와 구리 농도에 따른 임계전압 측정결과 임계전압은 1.8~1.9V로 MSA를 사용하였을 때와 비슷한 수준을 보였다. 또한 실시예 5~8은 실시예 1~4와 마찬가지로 비교예 1~4와 비교하여 0.6~0.8V의 상승 효과를 얻을 수 있었다.As shown in Examples 5 to 8, the threshold voltage was 1.8 to 1.9 V according to the concentration of propane sulfonic acid and copper, which was similar to that of MSA. In Examples 5 to 8, a synergistic effect of 0.6 to 0.8 V was obtained as in Examples 1 to 4, as compared with Comparative Examples 1 to 4.
실시예 5~8에 대한 박리 속도를 측정하기 위하여 실시예 1~4의 측정방법과 동일하게 SUS304 시편에 구리 15㎛를 도금한 후 임계전압 이하에서 완전히 박리되는 시간을 측정하였다. 이때 사용된 첨가제의 조성물은 실시예 1~4와 마찬가지로 첨가제 조성물 1과 같으며 실험결과는 표 8과 같다.In order to measure the peeling speed for Examples 5 to 8, 15 占 퐉 of copper was plated on the SUS304 specimen in the same manner as in the measurement methods of Examples 1 to 4, and the time for completely peeling at a threshold voltage or less was measured. The composition of the additive used here is the same as that of additive composition 1 as in Examples 1 to 4, and the results of the experiment are shown in Table 8.
상기의 실시예 5~8의 결과에서 볼 수 있듯이 Propane sulfonic acid를 이용한 박리용액의 임계전압은 약 1.9Volt로 비교예의 황산을 이용한 박리용액의 임계전압 약 1.1Volt보다 거의 2배에 육박하게 높게 측정되었다. 이때 구리가 15㎛ 도금된 시편의 박리시간은 각각의 실시예에서 192 ~ 285초로 270~330초의 박리시간을 보인 비교예 1~4의 경우보다 향상된 결과를 얻을 수 있었다. 실시예 5의 경우 비교예 2의 박리시간보다 더 느린 데이터를 보여주지만 거의 동등한 박리시간으로 볼 수 있을뿐더러 재건욕이 필요하지 않는다는 점에서 실시예 5의 데이터는 비교예 2의 데이터보다 현장에서 더 우수하다고 볼 수 있다. 이러한 결과는 본 발명의 PSA를 주성분으로 하는 박리조의 조성물을 구성하여 지그의 구리도금을 박리하는 방법 또한, MSA를 주성분으로 하는 실시예와 마찬가지로, 느린 박리속도로 실제 생산현장적용에 적용하기 어려운 황산을 주성분으로 이용한 박리제의 단점을 완전히 극복할 수 있다는 결론에 이르렀다. 한편, 구리 10g/l에 있어 PSA의 부피에 대한 중량이 580g보다 큰 경우에는 전도도가 오히려 감소하여 전류의 흐름을 방해할 것으로 분석되었으며, 지그에 묻어서 소모되는 양이 증가하여 경제성 또한 저하되는 문제점입 kftod하였다. As can be seen from the results of Examples 5 to 8, the threshold voltage of the peeling solution using propane sulfonic acid is about 1.9 Volt, which is almost twice as high as the threshold voltage of about 1.1 Volt of the peeling solution using the sulfuric acid of the comparative example . At this time, the peeling time of the specimen plated with copper of 15 mu m was improved to 192 to 285 seconds in each of the Examples, compared with Comparative Examples 1 to 4 in which the peeling time was 270 to 330 seconds. The data of Example 5 shows data that is slower than the peeling time of Comparative Example 2 but can be regarded as almost the same peeling time and does not require a rebuilding bath, It can be considered excellent. These results show that the method of peeling the copper plating of the jig by constituting the composition of the peeling tank comprising the PSA as the main component of the present invention is also applicable to the production of sulfuric acid As a main component, the disadvantages of the exfoliating agent can be completely overcome. On the other hand, when the weight of PSA is larger than 580 g at 10 g / l of copper, it is analyzed that the conductivity is lowered and the flow of current is interfered, and the amount consumed by jig is increased, kftod.
또한, 본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 첨언한다.In addition, the scope of protection of the present invention is not limited to the description and the expression of the embodiments explicitly described above. Further, it should be noted that the scope of protection of the present invention can not be limited due to obvious changes or substitutions in the technical field to which the present invention belongs.
Claims (7)
NOx를 포함하지 않는 스테인레스 지그용 구리 전해 박리용액 조성물로서, 알킬설폰산(Alkylsulfonic acid)을 주성분으로 하는 구리 전해 박리용액 조성물. The plated body jig is immersed in the peeling solution of the peeling tank and connected to the anode,
A copper electrolytic stripping solution composition for a stainless steel jig that does not contain NOx, the copper electrolytic stripping solution composition comprising an alkylsulfonic acid as a main component.
NOx를 포함하지 않는 스테인레스 지그용 구리 전해 박리용액 조성물로서, MSA 또는 PSA를 주성분으로 하고, 첨가되는 구리 이온은, Copper methane sulfonic acid, 산화구리 또는 구리 금속의 용해로 이루어지는 것인, 구리 전해 박리용액 조성물.The plated body jig is immersed in the peeling solution of the peeling tank and connected to the anode,
A copper electrolytic stripping solution composition for a stainless steel jig containing no NOx, wherein the copper electrolytic stripping solution composition comprises MSA or PSA as a main component and copper ions to be added are formed by dissolving copper methane sulfonic acid, copper oxide or copper metal .
The copper electrolytic release solution composition according to any one of claims 1 to 6, further comprising at least one additive which essentially comprises a carrier, a leveler, and a carrier of a brightener.
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KR101711151B1 (en) * | 2016-10-07 | 2017-02-28 | 김영봉 | Strip composition for copper plating and method for recycling of gravure printer-cylinder |
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KR20190017497A (en) | 2017-08-11 | 2019-02-20 | 주식회사 지노스 | Apparatus and method for analyzing safety of arrangement |
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