NL8401751A - Oplossen van metalen. - Google Patents
Oplossen van metalen. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8401751A NL8401751A NL8401751A NL8401751A NL8401751A NL 8401751 A NL8401751 A NL 8401751A NL 8401751 A NL8401751 A NL 8401751A NL 8401751 A NL8401751 A NL 8401751A NL 8401751 A NL8401751 A NL 8401751A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- mol
- promoter
- process according
- diol
- etching
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 16
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 38
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 13
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- DLDJFQGPPSQZKI-UHFFFAOYSA-N but-2-yne-1,4-diol Chemical compound OCC#CCO DLDJFQGPPSQZKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KDOWHHULNTXTNS-UHFFFAOYSA-N hex-3-yne-2,5-diol Chemical compound CC(O)C#CC(C)O KDOWHHULNTXTNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229940087596 sodium phenolsulfonate Drugs 0.000 claims description 3
- BLXAGSNYHSQSRC-UHFFFAOYSA-M sodium;2-hydroxybenzenesulfonate Chemical compound [Na+].OC1=CC=CC=C1S([O-])(=O)=O BLXAGSNYHSQSRC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 45
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- -1 saturated aliphatic alcohols Chemical class 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 5
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- XEMZLVDIUVCKGL-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;sulfuric acid Chemical compound OO.OS(O)(=O)=O XEMZLVDIUVCKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 4
- QSINFUNOPINNRB-UHFFFAOYSA-N 1,4-diethoxybut-2-yne-1,4-diol Chemical compound CCOC(O)C#CC(O)OCC QSINFUNOPINNRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YDVYSCCQIHSTMK-UHFFFAOYSA-N 1-propoxybut-2-yne-1,4-diol Chemical compound CCCOC(O)C#CCO YDVYSCCQIHSTMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LUBJCRLGQSPQNN-UHFFFAOYSA-N 1-Phenylurea Chemical compound NC(=O)NC1=CC=CC=C1 LUBJCRLGQSPQNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- CPJSUEIXXCENMM-UHFFFAOYSA-N phenacetin Chemical compound CCOC1=CC=C(NC(C)=O)C=C1 CPJSUEIXXCENMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 235000006679 Mentha X verticillata Nutrition 0.000 description 1
- 235000002899 Mentha suaveolens Nutrition 0.000 description 1
- 235000001636 Mentha x rotundifolia Nutrition 0.000 description 1
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001559 benzoic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- COUNCWOLUGAQQG-UHFFFAOYSA-N copper;hydrogen peroxide Chemical compound [Cu].OO COUNCWOLUGAQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960003893 phenacetin Drugs 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 150000003585 thioureas Chemical class 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
* Γ _ * NL 31894-Kp/vD - 1 - Ψ
Oplossen van metalen.
De uitvinding heeft betrekking op het oplossen van metalen in een waterig bad met zwavelzuur en waterstofperoxy-de erin, en in het bijzonder op een nieuwe badsamenstelling, die in staat is het oplossen bij hoge snelheden te 5 bewerkstelligen. Volgens een specifieke uitvoeringsvorm van de uitvinding gaat het om het etsen van koper bij de vervaardiging van gedrukte schakelborden.
Zoals bekend in de techniek wordt bij het vervaardigen van gedrukte elektronische schakelingen gebruik gemaakt 10 van een laminaat van koper en een tegen etsen bestand materiaal, gewoonlijk kunststof. Een algemene methode voor het verkrijgen van schakelingen is het maskeren van het gewenste patroon op het koperoppervlak van het laminaat met behulp van een beschermend materiaal, dat ontoegankelijk is 15 voor de inwerking van een etsoplossing. Bij een volgende etsbewerking worden de onbeschermde gebieden van het koper weggeëtst, terwijl de gemaskeerde gebieden in tact blijven en de gewenste door de kunststof gedragen schakeling opleveren. Het beschermingsmateriaal kan een kunststofmateriaal, 20 een inkt of een soldeer zijn.
In de laatste jaren ging de industrie hoe langer hoe meer over op waterstofperoxyde-zwavelzuursystemen voor het etsen van elektronische schakelborden vanwege de lage kosten van de etsoplossingen en vanwege het betrekkelijk gemak 25 waarmee koper uit de afgewerkte etsoplossingen kan worden teruggewonnen.
De toepassing van waterstofperoxyde als bestanddeel in etsoplossingen gaat echter gepaard met een aantal problemen. Het is een alom bekend feit, dat de stabiliteit 30 van waterstofperoxyde in een zwavelzuur-waterstofperoxyde-oplossing nadelig wordt beïnvloed door de aanwezigheid van zwaar-metaalionen, zoals koperionen. Dit betekent dat naar mate de etsing voortschrijdt en het koperiongehalte van de etsoplossing daarbij toeneemt de etsingsnelheid ernstig af-35 neemt tengevolge van ontleding van het waterstofperoxyde in het etsbad, dat spoedig uitgeput raakt. Teneinde de capaci-' teit van deze etsbaden te verbeteren zijn er diverse stabi- 84 0 1 7 5 1 ' - 2 - lisatoren voorgesteld en gebruikt met enig succes voor het tegengaan van de ontleding van waterstofperoxyde tengevolge van de aanwezigheid van koperionen.
Er zijn bijvoorbeeld lagere verzadigde alifatische al-5 coholen, zoals methanol/ ethanol/ propanol en butanol beschreven in het Amerikaanse octrooischrift nr. 3.597.290 als bruikbare stabiliserende toevoegsels aan aangezuurde waterstofperoxydekoperetsoplossingen. Een nadeel van deze gestabiliseerde oplossingen is dat zij gevoelig zijn voor 10 de aanwezigheid van chloride of bromideionen en met het gevolg/ dat deze ionen uit het etssysteem dienen te worden verwijderd voorafgaande aan hun toepassing, bijv. door de-ionisatie of door precipitatie van de verontreinigende ionen, bijv. met behulp van een zilverzout. Bovendien zijn de 15 alcoholen in het algemeen zeer vluchtig bij verhoogde temperaturen, vereist voor de etsbewerking, met het gevolg, dat tijdens de bewerking aanzienlijke stabilisatorverliezen optreden.
Ethyleenglycol, hetzij in mono- of polyvorm, is een 20 andere verbinding, waarvan bekend is dat hij in staat is aangezuurde waterstofperoxydeoplossingen te stabiliseren, welke oplossingen gebruikt worden voor het oplossen van metalen, bijv. bij het bijten van koper (Amerikaans octrooischrift nr. 3.537.895) en bij het etsen (Amerikaans octrooi-25 schrift nr. 3.773.577). Naast de stabiliserende werking heeft ethyleenglycol bovendien andere voordelen, althans volgens dit Amerikaanse octrooischrift, en wel dat het een betrekkelijk lage vluchtigheid heeft bij normale bedrijfs-temperaturen en het feit, dat ethyleenglycol enigszins de 30 ets- en bijtsnelheden verhoogt. Deze snelheden zijn echter niet hoog genoeg voor veel metaaloplosprocessen, terwijl het probleem van de gevoeligheid voor chloride en bromide nog steeds aanwezig is bij deze gestabiliseerde metaalbehande-lingsoplossingen.
35 Ofschoon een aanzienlijke vertraging van de ontleding van het door metaalionen geïnduceerde waterstofperoxyde kan worden verkregen door de toevoeging van een geschikte stabilisator bleken de etssnelheden van de gestabiliseerde water-stofperoxyde-zwavelzuuretsbaden in het algemeen nogal laag 8401751 * » - 3 - te zijn, waardoor er behoefte aan bestond het een en ander te verbeteren, in het bijzonder bij hoge koperionconcentra-ties. Voorgesteld is derhalve in de stand der techniek een katalysator of promotor toe te voegen, teneinde de etssnel-5 heid te verbeteren. Specifieke voorbeelden van dergelijke katalysatoren zijn de metaalionen, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift nr. 3.597.290, zoals de ionen van zilver, kwik, palladium, goud en platina, die alle een lagere oxydatiepotentiaal hebben dan die van koper. Andere 10 voorbeelden zijn die, welke genoemd zijn in het Amerikaanse octrooischrift nr. 3.293.093, d.w.z. fenacetine, sulfathia-zool en zilverion, of de diverse combinaties van elk van de bovengenoemde drie componenten met dibasische zuren, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift nr. 3.341.384, 15 of met de fenylurea of benzoëzuren uit het Amerikaanse oc-trooischift 3.407.141 of met de ureum en thioureumderivaten uit het Amerikaanse octrooischrift nr. 3.668.131.
Ofschoon zilverionen een algemene oplossing voor dit probleem bieden en met name ten aanzien van lage etssnelhe-20 den, alsmede voor het probleem, dat wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van vrije chloride en bromideionen kleven er toch nog enkele nadelen aan de toepassing van zilverionen bij de bereiding van waterstofperoxyde-zwavelzuuretsop-lossingen. Een van deze problemen is de hoge kosten van 25 zilver. Een ander probleem is dat zilverionen geen bijdrage leveren voor het verhogen van de etssnelheid tot de gewenste hoogte.
Het doel van de uitvinding is derhalve het verschaffen van een nieuwe zeer efficiënte waterige samenstelling 30 voor het oplossen van metalen.
Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een verbeterde methode voor het oplossen van metalen, bijv. koper of koperlegeringen bij hoge snelheden.
Nog een ander doel van de uitvinding is het verschaf-35 fen van een etssamenstelling en etsmethode, die relatief ongevoelig zijn voor de aanwezigheid van chloride en bromide ionen.
Andere doelen van de uitvinding zullen duidelijk zijn aan de hand van de hierna volgende gedetailleerde beschrij- 840175! - 4 - - ving.
De uitvinding verschaft thans een samenstelling, die een waterige oplossing is van 0,2-4,5 g.mol/1 zwavelzuur, 0,25-8 g.mol/1 waterstofperoxyde en een effectieve hoeveel-5 heid van een diolpromotor met de formule van het formuleblad, waarin R. , R_f .R. en R, H, CH_ , 0C_H of OCH kun-12 3 4 3 25 38 nen voorstellen.
De zwavelzuurconcentratie van de etsoplossing dient te worden gehouden op 0,2-4,5 g.mol/1 en bij voorkeur op 10 0,3-4 g.mol/1. De waterstofperoxydeconcentratie van de oplossing dient te liggen tussen 0,25-8 g.mol/1 en bij voorkeur tussen 1-4 g.mol/1.
Voorbeelden van geschikte diolpromotoren, geschikt voor toepassing volgens de uitvinding, zijn 2-butyn-l,4-15 diol, 3 hexyn-2,5-diol, monopropoxy 2 butyn-1,4 diol en diethoxy 2 butyn-l,4-diol.
De promotoren worden toegevoegd in een effectieve hoeveelheid, die in het algemeen tenminste 0,01 g.mol/1 bedraagt en bij voorkeur ligt tussen 0,1-0,5 g.mol/1.
20 De hoeveelheid in de oplossing te gebruiken promotor is enigszins afhankelijk van het vrije chloride of bromide-gehalte ervan. Wanneer bijvoorbeeld de concentratie van deze verontreinigingen laag is, bijv. 2-25 dpm is een pro-motorconcentratie in de buurt van de benedengrens van 0,01-25 0,2 g.mol/1 geschikt voor het verkrijgen van gewenste ets-snelheden. Daarentegen wanneer de verontreinigingen in relatief hoge concentraties voorkomen, bijv. 25-60 dpm dient de promotor te worden toegevoegd in een concentratie van tenminste 0,2 g.mol/1.
30 Water wordt gebruikt voor het aanvullen van de etsop lossing. Een speciale behandeling ter verwijdering van vrije chloride of bromide uit de oplossing kan achterwege worden gelaten, aangezien de aanwezigheid van cyclische alcoholen of diolen voldoende ongevoeligheid voor deze ver-35 ontreinigingen waarborgt, hetgeen anders een ernstige afname in de etssnelheid tot gevolg zou hebben.
De oplossingen kunnen diverse andere ingrediënten bevatten, zoals bekende stabilisatoren, die gebruikt worden voor het tegengaan van door zwaar-metaalion geïnduceerde 8401751 - _ 5 - ontleding van waterstofperoxyde. Voorbeelden van geschikte stabilisatoren zijn die, welke zijn beschreven in de Amerikaanse octrooischriften nrs. 3.537.895, 3.597.290, 3.649.194, 3.801.512 en 3.945.865. De bovengenoemde octrooi-5 schriften maken deel van de stand der techniek uit. Vanzelfsprekend kunnen diverse andere verbindingen met een stabiliserende werking op de aangezuurde waterstofperoxyde metaal-behandelingsoplossingen met gelijke voordelen worden toegepast.
10 Desgewenst kunnen stoffen worden toegevoegd, waarvan bekend is, dat zij ondersnijding, d.w.z. zij etsing of laterale etsing beletten. Voorbeelden van dergelijke verbindingen zijn de in de Amerikaanse octrooischriften nrs.
3.597.290 en 3.773.577 beschreven stikstofverbindingen, wel-15 ke octrooischriften eveneens een deel der stand der techniek uitmaken. Volgens de onderhavige uitvinding is echter de toepassing van dergelijke toevoegsels niet noodzakelijk, vanwege de snelle etssnelheden, welke verkregen worden ten gevolge van de opname van de promotoren in de etssamen-20 stellingen.
De oplossingen zijn in het bijzonder geschikt voor het chemisch graveren en etsen van koper en koperlegeringen, ofschoon ook andere metalen en metaallegeringen kunnen worden opgelost met de oplossingen volgens de uitvinding, bijv.
25 ijzer, nikkel, zink en staal.
Bij toepassing van de oplossingen voor het oplossen van een metaal worden de conventionele procesomstandigheden voor het desbetreffende metaal toegepast. Zo wordt bijvoorbeeld voor het etsen van koper de gebruikelijke temperatuur o o 30 van 40-60 C en bij voorkeur 49-57 C toegepast.
De oplossingen zijn bij uitstek geschikt als etsbaden ongeacht of dompel- of sproeietstechnieken worden toegepast. De met de onderhavige samenstellingen te verkrijgen etssnelheden zijn extreem hoog. Vanwege deze ongebruikelijk hoge 35 etssnelheden zijn de samenstellingen in het bijzonder aantrekkelijk als etsbaden bij het vervaardigen van gedrukte schakelborden, waarbij het vereist is dat een naar verhouding groot aantal werkstukken per tijdseenheid worden verwerkt en wel om economische redenen alsmede voor het tot 84 0 1 7 5 t - 6 - een minimum beperken van de ongewenste laterale etsing of ondersnijding van de randen onder het beschermingsmateriaal. Een ander belangrijk voordeel van de uitvinding is dat er schone etsen worden verkregen.
5 Nog een ander voordeel is, dat de aanwezige vrije chloride of bromideionen in een hoeveelheid van 2 dpm tot 60 dpm en zelfs hoger in deze oplossingen kan worden getolereerd bij slechts een zeer geringe verlaging van de etssnel-heid. Dit betekent, dat normaal leidingwater kan worden ge- 10 bruikt voor de bereiding van de oplossingen. Bovendien is gebleken, dat de onderhavige diolpromotoren een aanzienlijke stabiliserende werking hebben op het waterstofperoxy-de, zodanig, dat de toepassing van extra waterstofperoxyde-stabilisatoren wordt verlaagd dan wel zelfs achterwege kan 15 worden gelaten. Nog een ander voordeel is, dat de etssnel-heden van de oplossingen praktisch niet beïnvloed worden door hoge koperconcentraties. Andere voordelen zijn de lage vluchtigheid en goede oplosbaarheid van de promotoren in de oplossingen.
20 De uitvinding wordt thans nader toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.
VOORBEELD I
Er werden zes vergelijkingsvoorbeelden uitgevoerd met koper beklede laminaten (5x7i cm) met een koperdeklaag -van 305 2 25 g/m , waarbij de laminaten door onderdompelen werden geëtst in een geroerde oplossing (800 ml) bij 54°C. Elk van de oplossingen bevatte 10 vol.% 66° Baume zwavelzuur (2,7 g.mol/1), 10 vol.% (50 gew.%) waterstofperoxyde (2,6 g.mol/1) en 70 vol.% gedeioniseerd water of gedestilleerd water. De oplos- 30 singen werden gestabiliseerd met 2 g/1 natriumfenolsulfo-naat en bevatte 97,1 g./l cuprisulfaatpentahydraat. Zonder katalysator (voorbeeld I) bleek de tijd, die nodig was voor het volledig verwijderen van koper van de onderkant van een laminaat 411 sec. te bedragen.
35 VOORBEELDEN II-IV
De etsoplossingen van voorbeelden II-IV hadden dezelfde samenstellingen als die van voorbeeld I, behalve dat zij bovendien de in tabel A aangegeven diolpromotoren bevatten.
Uit de resultaten van de etsproeven bleek welke toevoegsels 8401751 - 7 - f de meest drastische invloed hebben op de verbetering van de etssnelheden.
TABEL A
Toevoegsel Concentratie Etssnelheid 5 _ vol.% (mintsec) monopropoxy 2-butyn-l,4-diol 1 4;56 monopropoxy 2-butyn-l,4-diol 3 4:53 3-hexyn-2,5-diol 1 4:07 10 3-hexyn-2,5 diol 3 4:17 diethoxy 2-butyn-l,4-diol 1 7:00 diethoxy 2-butyn-l,4-diol 3 6:09 geen - 6:51
Opgemerkt wordt, dat telkens superieure resultaten wor-15 den verkregen met de oplossingen volgens de uitvinding bij toepassing op bedrijfsschaal bijv. door sproeietstechnieken. In het bijzonder is de toename in etssnelheid vergeleken met die van een controleoplossing sterk sprekend en ook zijn de werkelijke etstijden aanzienlijk lager.
20 VOORBEELDEN VII EN VIII
Er werden proeven uitgevoerd onder gebruikmaking van 2 butyn 1,4-diol als toevoegsel. De hierbij gebruikte basisoplossing was dezelfde als in de voorgaande voorbeelden, behalve dat deze oplossing 4 g./l natriumfenolsulfonaat bevat-25 te. De resultaten van de etsproeven zijn in tabel B vermeld.
TABEL B
Toevoegsel Concentratie Etssnelheid _ gew.% (mintsec) 2 butyn-l,4-diol 1 5:20 30 geen - 8:38
Wederom een zeer significant verschil is waargenomen door toepassing van het toevoegsel volgens de uitvinding.
Het zal de vakman duidelijk zijn, dat veel variaties en modificaties kunnen worden aangebracht aan de bovenbe-35 schreven uitvoeringsvormen. Al deze variaties en modificaties maken deel uit van de uitvinding.
8401751
Claims (13)
1. Werkwijze voor het oplossen van metalen, waarbij een metaal in aanraking wordt gebracht met een waterige oplossing, waarin vrije chloride of bromideionen voorkomen, van 0,2-4,5 g.mol/1 zwavelzuur en 0,25-8 g.mol/1 waterstof- 5 peroxyde, waarbij de metaaloplossnelheid van de oplossing in aanwezigheid van chloride of bromideionen wordt verhoogd tot een waarde hoger dan welke- verkregen wordt door een dergelijke oplossing vrij van chloride en bromideionen, met het kenmerk, dat een effectieve hoeveelheid van 10 een diolpromotor met de formule van het formuleblad, waarin R.., R_, R- en R. H, CEL, OCJ-L of OC-H. voorstellen, wordt I Zó 4 O Δ Ο o o toegevoegd.
2. Werkwijze volgens conclusie l,met het ken-.merk, dat de promotor wordt toegevoegd in een concentra- 15 tie van tenminste 0,01 g.mol/1.
3. Werkwijze volgens conclusie 2,met het kenmerk, dat de promotor wordt toegevoegd in een concentratie van 0,1-0,5 g.mol/1.
4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het 20 kse n m e r k , dat als stabilisator natriumfenolsulfonaat wordt gebruikt voor het verlagen van de ontledende werking van zwaar-metaalionen op het waterstofperoxyde.
5. Werkwijze volgens conclusies 1-4, met het kenmerk , dat het waterstofperoxyde wordt gebruikt in 25 een concentratie van 1-4 g.mol/1.
6. Werkwijze volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het zwavelzuur wordt gebruikt in een concentratie van 0,3-4 g.mol/1.
7. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het 30. e n m e r k , dat als promotor 2-butyn-l,4-diol wordt ge-bru ikt.
8. Werkwijze volgens conclusies 1-6,met het kenmerk , dat als promotor 3-hexyn-2,5-diol wordt ge-bruikt.
9. Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk , dat als promotor monopropoxy 2-butyn-l,4- 8401751 - 9 - diol wordt gebruikt.
10. Werkwijze volgens conclusies 1-6,met het kenmerk, dat als promotor diethoxy 2 butyn-l,4-diol wordt gebruikt.
11. Werkwijze volgens conclusies 1-10, met het kenmerk , dat als metaal koper of een koperlegering wordt gebruikt.
12. Werkwijze volgens conclusies 1-11, met het kenmerk, dat de werkwijze wordt uitgevoerd in aanwe- 10 zigheid van tenminste 2 dpm vrij chloride of bromide.
13. Werkwijze volgens conclusies 1-12, met het kenmerk , dat de promotor wordt gebruikt in een concentratie van tenminste 0,2 g.mol/1, terwijl het oplossen wordt uitgevoerd in aanwezigheid van tenminste 25 dpm vrije 15 chloride of bromide. 8401751
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US52507883 | 1983-08-22 | ||
| US06/525,078 US4437931A (en) | 1983-08-22 | 1983-08-22 | Dissolution of metals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8401751A true NL8401751A (nl) | 1985-03-18 |
Family
ID=24091823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8401751A NL8401751A (nl) | 1983-08-22 | 1984-05-30 | Oplossen van metalen. |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4437931A (nl) |
| JP (1) | JPS6050184A (nl) |
| KR (1) | KR920006352B1 (nl) |
| CA (1) | CA1194388A (nl) |
| CH (1) | CH666056A5 (nl) |
| DE (1) | DE3430345A1 (nl) |
| FR (1) | FR2551081B1 (nl) |
| GB (1) | GB2147543B (nl) |
| IT (1) | IT1176623B (nl) |
| MX (1) | MX162662A (nl) |
| NL (1) | NL8401751A (nl) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4522683A (en) * | 1984-01-12 | 1985-06-11 | Plastic Specialties And Technologies, Inc. | Dissolution of metals utilizing tungsten-diol combinations |
| US4915781A (en) * | 1988-07-27 | 1990-04-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Stabilized hydrogen peroxide compositions |
| US4875972A (en) * | 1988-07-27 | 1989-10-24 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hydrogen peroxide compositions containing a substituted oxybenzene compound |
| US4875973A (en) * | 1988-07-27 | 1989-10-24 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Hydrogen peroxide compositions containing a substituted aminobenzaldehyde |
| US4952275A (en) * | 1989-12-15 | 1990-08-28 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Copper etching solution and method |
| GB9425090D0 (en) * | 1994-12-12 | 1995-02-08 | Alpha Metals Ltd | Copper coating |
| JP2002322577A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-11-08 | Yamatoya & Co Ltd | 銅張積層板用ソフトエッチング剤 |
| JP4763519B2 (ja) * | 2006-06-07 | 2011-08-31 | 株式会社トーモク | 仕切り付き包装箱 |
| US8303832B2 (en) * | 2009-08-17 | 2012-11-06 | Palo Alto Research Center Incorporated | Solid inks for masks for printed circuit boards and other electronic devices |
| US8211617B2 (en) * | 2009-08-17 | 2012-07-03 | Palo Alto Research Center Incorporated | Solid inks for printed masks |
| US11678433B2 (en) | 2018-09-06 | 2023-06-13 | D-Wave Systems Inc. | Printed circuit board assembly for edge-coupling to an integrated circuit |
| CN109972144A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-07-05 | 深圳市松柏实业发展有限公司 | 铜蚀刻液及其废液的再生利用方法和循环再生利用系统 |
| US11647590B2 (en) | 2019-06-18 | 2023-05-09 | D-Wave Systems Inc. | Systems and methods for etching of metals |
| US12033996B2 (en) | 2019-09-23 | 2024-07-09 | 1372934 B.C. Ltd. | Systems and methods for assembling processor systems |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE758162A (fr) * | 1969-10-28 | 1971-04-01 | Fmc Corp | Stabilisation de solutions acidifiees d'eau |
| US3869401A (en) * | 1972-12-04 | 1975-03-04 | Du Pont | Stabilized acidic hydrogen peroxide solutions |
| US4141850A (en) | 1977-11-08 | 1979-02-27 | Dart Industries Inc. | Dissolution of metals |
| US4174253A (en) | 1977-11-08 | 1979-11-13 | Dart Industries Inc. | Dissolution of metals utilizing a H2 O2 -H2 SO4 solution catalyzed with hydroxy substituted cycloparaffins |
-
1983
- 1983-08-22 US US06/525,078 patent/US4437931A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-02-23 CA CA000448145A patent/CA1194388A/en not_active Expired
- 1984-02-24 KR KR1019840000907A patent/KR920006352B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1984-03-15 GB GB08406794A patent/GB2147543B/en not_active Expired
- 1984-04-03 FR FR848405239A patent/FR2551081B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1984-04-30 MX MX201186A patent/MX162662A/es unknown
- 1984-05-11 JP JP59093053A patent/JPS6050184A/ja active Granted
- 1984-05-30 NL NL8401751A patent/NL8401751A/nl not_active Application Discontinuation
- 1984-08-15 CH CH3918/84A patent/CH666056A5/de not_active IP Right Cessation
- 1984-08-17 DE DE19843430345 patent/DE3430345A1/de not_active Withdrawn
- 1984-08-21 IT IT22380/84A patent/IT1176623B/it active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR850002595A (ko) | 1985-05-15 |
| JPS6050184A (ja) | 1985-03-19 |
| IT8422380A0 (it) | 1984-08-21 |
| FR2551081B1 (fr) | 1991-02-15 |
| GB2147543A (en) | 1985-05-15 |
| US4437931A (en) | 1984-03-20 |
| JPH0429744B2 (nl) | 1992-05-19 |
| GB2147543B (en) | 1987-02-25 |
| MX162662A (es) | 1991-06-13 |
| GB8406794D0 (en) | 1984-04-18 |
| CA1194388A (en) | 1985-10-01 |
| CH666056A5 (de) | 1988-06-30 |
| DE3430345A1 (de) | 1985-04-04 |
| IT1176623B (it) | 1987-08-18 |
| KR920006352B1 (ko) | 1992-08-03 |
| FR2551081A1 (fr) | 1985-03-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4141850A (en) | Dissolution of metals | |
| NL8401751A (nl) | Oplossen van metalen. | |
| NL8401754A (nl) | Oplossen van metalen onder gebruikmaking van een glycolether. | |
| US4130455A (en) | Dissolution of metals-utilizing H2 O2 -H2 SO4 -thiosulfate etchant | |
| US4174253A (en) | Dissolution of metals utilizing a H2 O2 -H2 SO4 solution catalyzed with hydroxy substituted cycloparaffins | |
| US4140646A (en) | Dissolution of metals with a selenium catalyzed H2 O2 -H2 SO4 etchant containing t-butyl hydroperoxide | |
| US4158592A (en) | Dissolution of metals utilizing a H2 O2 -sulfuric acid solution catalyzed with ketone compounds | |
| US4233113A (en) | Dissolution of metals utilizing an aqueous H2 O2 -H2 SO4 -thioamide etchant | |
| US4158593A (en) | Dissolution of metals utilizing a H2 O2 -sulfuric acid solution catalyzed with selenium compounds | |
| US4236957A (en) | Dissolution of metals utilizing an aqueous H2 SOY --H2 O.sub. -mercapto containing heterocyclic nitrogen etchant | |
| US4233111A (en) | Dissolution of metals utilizing an aqueous H2 SO4 -H2 O2 -3-sulfopropyldithiocarbamate etchant | |
| NL8401750A (nl) | Oplossen van metalen onder gebruikmaking van epsilon-caprolactam. | |
| US4522683A (en) | Dissolution of metals utilizing tungsten-diol combinations | |
| NL8401752A (nl) | Oplossen van metalen onder gebruikmaking van furanderivaten. | |
| NL8401755A (nl) | Oplossen van metalen onder gebruikmaking van pyrrolidon. | |
| US4233112A (en) | Dissolution of metals utilizing an aqueous H2 SO4 -H2 O2 -polysulfide etchant | |
| US4525240A (en) | Dissolution of metals utilizing tungsten | |
| NL8401753A (nl) | Oplossen van metalen onder gebruikmaking van een lacton. | |
| KR820000569B1 (ko) | 금속의 용해방법 | |
| KR820000570B1 (ko) | 금속을 용해시키는 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| BV | The patent application has lapsed |