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技術 銅および銅合金のマイクロエッチング剤

出願人 メック株式会社
発明者 洪隆久中川登志子
出願日 1996年3月5日 (24年9ヶ月経過) 出願番号 1996-047585
公開日 1997年9月16日 (23年3ヶ月経過) 公開番号 1997-241870
状態 特許登録済
技術分野 エッチングと化学研磨(つや出し) プリント配線の製造(1)
主要キーワード チッ素酸化物 マイクロエッチング マイクロエッチング剤 エッチングスピード 電着レジスト プリント配線板用銅張積層板 スプレー処理 レベラー
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この項目の情報は公開日時点(1997年9月16日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

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課題

銅表面ソルダーレジスト等との接着性に優れた深い凹凸を有する形状に粗面化することができ、さらにはんだ付け性に適した表面状態にすることができるマイクロエッチング剤を提供する。

解決手段

硝酸または硫酸の少なくとも一種硝酸第二鉄または硫酸第二鉄の少なくとも一種、および不飽和カルボン酸、その塩またはその無水物の少なくとも一種を含有する水溶液からなることを特徴とする銅および銅合金のマイクロエッチング剤。

概要

背景

プリント配線板の製造において、銅表面エッチングレジストソルダーレジスト被覆する際、接着性を向上させるために、銅表面を研磨することが行われている。この研磨の方法には、バフ研磨スクラブ研磨等の機械研磨と、マイクロエッチング化学研磨)とがあるが、細線パターンを有する基板の処理にはマイクロエッチングが適用されている。一般にマイクロエッチングでは、銅表面が1〜5μm程度エッチングされている。

また、はんだレベラー工程の前や電子部品実装の前に銅表面の酸化皮膜を除去してはんだ付け性を向上させるためにもマイクロエッチングが行われている。前記マイクロエッチングには、通常硫酸過酸化水素とを主成分とする水溶液や、過硫酸塩を主成分とする水溶液が使用されている。

概要

銅表面をソルダーレジスト等との接着性に優れた深い凹凸を有する形状に粗面化することができ、さらにはんだ付け性に適した表面状態にすることができるマイクロエッチング剤を提供する。

硝酸または硫酸の少なくとも一種硝酸第二鉄または硫酸第二鉄の少なくとも一種、および不飽和カルボン酸、その塩またはその無水物の少なくとも一種を含有する水溶液からなることを特徴とする銅および銅合金のマイクロエッチング剤。

目的

本発明は、銅表面を、ソルダーレジスト等との接着性に優れた深い凹凸を有する形状に粗面化することができ、さらにはんだ付け性に適した表面状態にすることができるマイクロエッチング剤を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
2件

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請求項1

硝酸または硫酸の少なくとも一種硝酸第二鉄または硫酸第二鉄の少なくとも一種、および不飽和カルボン酸、その塩またはその無水物の少なくとも一種を含有する水溶液からなることを特徴とする銅および銅合金マイクロエッチング剤

技術分野

0001

本発明は銅表面および銅合金(以下、単に銅という)表面の処理に有用なマイクロエッチング剤に関する。

背景技術

0002

プリント配線板の製造において、銅表面をエッチングレジストソルダーレジスト被覆する際、接着性を向上させるために、銅表面を研磨することが行われている。この研磨の方法には、バフ研磨スクラブ研磨等の機械研磨と、マイクロエッチング化学研磨)とがあるが、細線パターンを有する基板の処理にはマイクロエッチングが適用されている。一般にマイクロエッチングでは、銅表面が1〜5μm程度エッチングされている。

0003

また、はんだレベラー工程の前や電子部品実装の前に銅表面の酸化皮膜を除去してはんだ付け性を向上させるためにもマイクロエッチングが行われている。前記マイクロエッチングには、通常硫酸過酸化水素とを主成分とする水溶液や、過硫酸塩を主成分とする水溶液が使用されている。

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、プリント配線板に形成される回路パターン高密度化に伴い、ソルダーレジストは従来の熱硬化型から細線パターン形成に優れた紫外線硬化型移行しつつある。ところが、この紫外線硬化型ソルダーレジストは従来のソルダーレジストに比べて銅表面との接着性に劣るため、従来のマイクロエッチングで得られる表面では接着性が不充分であり、その後の金メッキ工程、はんだレベラー工程、電子部品実装時等にレジスト皮膜はがれふくれ等が生じることがある。

0005

一方、はんだレベラー工程においても、プリント配線板には表面実装部品用のパッドが増えており、従来のマイクロエッチングで得られる表面でははんだ付け性が不充分で、はんだ付け不良が生じることがある。

0006

本発明は、銅表面を、ソルダーレジスト等との接着性に優れた深い凹凸を有する形状に粗面化することができ、さらにはんだ付け性に適した表面状態にすることができるマイクロエッチング剤を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

そこで本発明者は前記目的を達成するべく鋭意研究を重ねた結果、硝酸または硫酸と、硝酸第二鉄または硫酸第二鉄とを主成分とするエッチング剤に、不飽和カルボン酸、その塩またはその無水物を含有させることにより、前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成した。

発明を実施するための最良の形態

0008

本発明においては、溶解した銅の対イオンとして硝酸または硫酸の少なくとも一種が用いられる。硝酸等の含有量は、0.5〜30%(重量%、以下同様)、好ましくは3〜15%である。前記含有量が0.5%未満では銅表面に対する酸化能力は有するものの、溶解した銅の対イオンとしての絶対量が不足になり、溶解させうる銅が少なくなり、一方30%を越えても実用上の有益性はなく、不経済なだけとなる。

0009

本発明に用いる硝酸第二鉄または硫酸第二鉄は、エッチングスピードを向上させるために配合されるものである。硝酸第二鉄等の含有量は、0.5〜30%、好ましくは3〜15%である。前記含有量が0.5%未満では必要なエッチングスピードが得られず、30%を越えると、有害なチッ素酸化物の発生を促進するようになる。

0010

さらに本発明には、銅表面を深い凹凸を有する形状にエッチングするために、不飽和カルボン酸、その塩またはその無水物が配合される。前記不飽和カルボン酸等としては、水溶性のものが使用される。その具体例としては、例えばアクリル酸メタクリル酸クロトン酸イソクロトン酸マレイン酸フマル酸シトラコン酸イタコン酸等があげられ、それらの塩としてはナトリウム塩カリウム塩等があげられる。また、前記無水物としては無水マレイン酸無水イタコン酸、無水シトラコン酸等があげられる。また、これらの不飽和カルボン酸等は2種以上を併用してもよい。尚、その時の混合比は任意である。

0011

不飽和カルボン酸等の含有量は、0.1〜20%、好ましくは1〜10%である。前記含有量が0.1%未満では銅表面の粗面化能力が不充分になり、一方20%を越えると水に溶解させにくくなり、実用上の有益性はなく、不経済になるだけである。

0012

さらに本発明のマイクロエッチング剤には、必要に応じて種々の添加剤等を添加してもよい。

0013

本発明のマイクロエッチング剤の使用方法に特に限定はないが、例えば処理される銅または銅合金にスプレーして吹き付ける方法、銅を表面処理剤中に浸漬する方法等があげられる。

0014

本発明のマイクロエッチング剤は銅の化学研磨等に広く使用することができる。特に処理された銅の表面には深い凹凸が形成されており、プリプレグ、ソルダーレジスト、ドライフィルムレジスト電着レジスト等の樹脂との密着性が良好であり、またはんだ付け性にも優れた表面である。したがって、ピングリッドアレイPGA)用やボールグリッドアレイ(BGA)用を含む種々のプリント配線板の製造にきわめて有用である。また、多層プリント配線板を製造する際の内層基板の銅表面の粗面化に用いると、プリプレグとの接着強さに優れ、かつ耐ピンクリング性に優れた表面をつくることができる。さらにリードフレーム表面処理にも有用である。

0015

以下に実施例および比較例をあげて、本発明のマイクロエッチング剤をより明確にする。
(実施例1〜6および比較例1〜6)表1に示す成分を混合して、本発明のマイクロエッチング剤を調製した。次に、表面に銅を電気めっきしたプリント配線板用銅張積層板(FR−4)を前記マイクロエッチング剤で30℃、10秒の条件でスプレー処理し、表面を粗面化した。得られた表面にソルダーレジスト(PSR−4000、太陽インキ製造(株)製)を塗布し、露光現像硬化ポストキュア)させた。

0016

次に、JIS K 5400の8.5.2に準じ、硬化の完了したソルダーレジストに幅1mmの碁盤目上の切り傷を付け、室温(約20℃)にて3.5%の塩酸水溶液に10分間浸漬放置したのち、水洗、乾燥させた。次に、同じくJIS K 5400の8.5.2に準じ、セロハンテープによる引き剥し試験を行ない、セロハンテープに付着して剥れたソルダーレジストを目視観察して接着性を下記の基準で評価した。結果を表1および表2に示す。

0017

◎:セロハンテープにソルダーレジストが全く付いていない。
○: セロハンテープにソルダーレジストがわずかに付いている。
×: セロハンテープの広範囲にわたりソルダーレジストが付いている。

0018

0019

発明の効果

0020

本発明のマイクロエッチング剤で銅または銅合金を処理することにより、プリプレグやレジスト等の樹脂との接着性が良好であり、またはんだ付け性にも優れた表面を形成することができる。しかも、得られた表面は従来のマイクロエッチングによる表面に比べて光沢が少ないため、感光性樹脂下地とした場合に解像度が向上する効果や、プリント配線板の回路自動光学検査機(AOI)による検査における誤動作が少なくなるという効果も得られる。したがって、本発明のマイクロエッチング剤は今後ますますパターン細線化や高密度化が進むプリント配線板の製造に充分対応できるマイクロエッチング剤である。

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