JP2000282265A - 銅または銅合金のマイクロエッチング剤およびそれを用いる表面処理法 - Google Patents
銅または銅合金のマイクロエッチング剤およびそれを用いる表面処理法Info
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工程管理の容易な無機酸および銅の酸化剤を
主剤とするマイクロエッチング剤であって、新規な助剤
を配合することにより、銅または銅合金の表面を粗化
し、プリプレグ等との接着性を向上させる。 【解決手段】 無機酸および銅の酸化剤からなる主剤
と、少なくとも一種のアゾール類および少なくとも一種
のエッチング抑制剤からなる助剤とを含む水溶液からな
ることを特徴とする銅または銅合金のマイクロエッチン
グ剤を用いてエッチングを行う。
主剤とするマイクロエッチング剤であって、新規な助剤
を配合することにより、銅または銅合金の表面を粗化
し、プリプレグ等との接着性を向上させる。 【解決手段】 無機酸および銅の酸化剤からなる主剤
と、少なくとも一種のアゾール類および少なくとも一種
のエッチング抑制剤からなる助剤とを含む水溶液からな
ることを特徴とする銅または銅合金のマイクロエッチン
グ剤を用いてエッチングを行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
製造等に有用な銅または銅合金のマイクロエッチング
剤、およびそれを用いる表面処理法に関する。なお、本
明細書にいうマイクロエッチングとは、銅または銅合金
の表面のみをエッチングすることであり、エッチング量
（銅張積層板のエッチング前後の重量変化と銅の表面
積、密度から算出したエッチング深さ、以下同様）は通
常４μｍよりも少ない。
製造等に有用な銅または銅合金のマイクロエッチング
剤、およびそれを用いる表面処理法に関する。なお、本
明細書にいうマイクロエッチングとは、銅または銅合金
の表面のみをエッチングすることであり、エッチング量
（銅張積層板のエッチング前後の重量変化と銅の表面
積、密度から算出したエッチング深さ、以下同様）は通
常４μｍよりも少ない。
【０００２】
【従来の技術】プリント配線板の製造工程においては、
銅の回路パターン上にプリプレグ、エッチングレジス
ト、ソルダーレジスト等の樹脂が、積層または塗布され
る。例えば多層プリント配線板の製造工程においては、
表面に銅の回路パターンを有する内層基板が、プレプレ
グを挟んで他の内層基板や銅箔と積層プレスされる。こ
のとき、内層基板の銅表面とプリプレグとの接着性を向
上させるために、銅表面を粗化することが行なわれてい
る。
銅の回路パターン上にプリプレグ、エッチングレジス
ト、ソルダーレジスト等の樹脂が、積層または塗布され
る。例えば多層プリント配線板の製造工程においては、
表面に銅の回路パターンを有する内層基板が、プレプレ
グを挟んで他の内層基板や銅箔と積層プレスされる。こ
のとき、内層基板の銅表面とプリプレグとの接着性を向
上させるために、銅表面を粗化することが行なわれてい
る。
【０００３】例えば、黒化処理と呼ばれる銅表面に微細
な針状の酸化第一銅または酸化第二銅を形成する処理が
行なわれている。また、一般のマイクロエッチング剤で
銅表面をマイクロエッチングした後カップリング剤を塗
布する処理や、無電解銅めっきによって銅表面に金属銅
の突起を形成する処理などが行なわれている。
な針状の酸化第一銅または酸化第二銅を形成する処理が
行なわれている。また、一般のマイクロエッチング剤で
銅表面をマイクロエッチングした後カップリング剤を塗
布する処理や、無電解銅めっきによって銅表面に金属銅
の突起を形成する処理などが行なわれている。
【０００４】しかしながら、銅表面に酸化第一銅または
酸化第二銅を形成する処理は、その後のめっき工程にお
いて形成された酸化銅が酸性液と接触した場合、溶解し
て変色しピンクリングと呼ばれる欠陥を生じる。これを
回避するために、酸性液と接触させる前に酸化銅を還元
剤によって還元する方法も広く用いられているが、工程
数が増え望ましくない。
酸化第二銅を形成する処理は、その後のめっき工程にお
いて形成された酸化銅が酸性液と接触した場合、溶解し
て変色しピンクリングと呼ばれる欠陥を生じる。これを
回避するために、酸性液と接触させる前に酸化銅を還元
剤によって還元する方法も広く用いられているが、工程
数が増え望ましくない。
【０００５】また銅表面をマイクロエッチングした後カ
ップリング剤を塗布する処理は工程数が多く、かつカッ
プリング剤自体が不安定であるため使用が難しいという
問題がある。さらに無電解銅めっきによる方法は、工程
が複雑であるだけでなく、配線パターンが高密度の場合
には配線がショートするおそれがある。
ップリング剤を塗布する処理は工程数が多く、かつカッ
プリング剤自体が不安定であるため使用が難しいという
問題がある。さらに無電解銅めっきによる方法は、工程
が複雑であるだけでなく、配線パターンが高密度の場合
には配線がショートするおそれがある。
【０００６】そこで、工程管理の容易なマイクロエッチ
ングによって銅または銅合金の表面を粗化することが検
討されている。
ングによって銅または銅合金の表面を粗化することが検
討されている。
【０００７】例えば特許第２７８１９５４号明細書に
は、アゾールの第二銅錯体、有機酸およびハロゲンイオ
ンを含有する水溶液により、銅表面を粗化することが記
載されている。また、特許第２７４０７６８号明細書に
は、無機酸、過酸化水素、トリアゾール等の腐食防止剤
および界面活性剤を含有する水溶液により、銅表面を粗
化することが記載されている。また、特開平１０−９６
０８８号公報には、無機酸、過酸化物、アゾールおよび
ハロゲン化物を含有する水溶液により銅表面を粗化する
ことが記載されている。
は、アゾールの第二銅錯体、有機酸およびハロゲンイオ
ンを含有する水溶液により、銅表面を粗化することが記
載されている。また、特許第２７４０７６８号明細書に
は、無機酸、過酸化水素、トリアゾール等の腐食防止剤
および界面活性剤を含有する水溶液により、銅表面を粗
化することが記載されている。また、特開平１０−９６
０８８号公報には、無機酸、過酸化物、アゾールおよび
ハロゲン化物を含有する水溶液により銅表面を粗化する
ことが記載されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のごと
き工程管理の容易な無機酸および銅の酸化剤を主剤とす
るマイクロエッチング剤であって、新規な助剤を配合す
ることにより、銅または銅合金の表面を粗化し、プリプ
レグ等との接着性を向上させることを目的とする。
き工程管理の容易な無機酸および銅の酸化剤を主剤とす
るマイクロエッチング剤であって、新規な助剤を配合す
ることにより、銅または銅合金の表面を粗化し、プリプ
レグ等との接着性を向上させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、無機酸および
銅の酸化剤からなる主剤と、少なくとも一種のアゾール
類および少なくとも一種のエッチング抑制剤からなる助
剤とを含む水溶液からなる銅または銅合金のマイクロエ
ッチング剤、ならびに前記マイクロエッチング剤により
銅または銅合金の表面をエッチングし、その表面を粗化
することを特徴とする表面処理法に関する。
銅の酸化剤からなる主剤と、少なくとも一種のアゾール
類および少なくとも一種のエッチング抑制剤からなる助
剤とを含む水溶液からなる銅または銅合金のマイクロエ
ッチング剤、ならびに前記マイクロエッチング剤により
銅または銅合金の表面をエッチングし、その表面を粗化
することを特徴とする表面処理法に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる無機酸として
は、例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、塩素酸、スルフ
ァミン酸、ホウ酸、ホウフッ酸等があげられる。これら
のうちでは硫酸や硝酸が液の取り扱いおよび廃液処理が
容易である等の点から好ましく、さらに硫酸がエッチン
グ時に毒性のガスを出さないという点から特に好まし
い。
は、例えば塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、塩素酸、スルフ
ァミン酸、ホウ酸、ホウフッ酸等があげられる。これら
のうちでは硫酸や硝酸が液の取り扱いおよび廃液処理が
容易である等の点から好ましく、さらに硫酸がエッチン
グ時に毒性のガスを出さないという点から特に好まし
い。
【００１１】前記無機酸の濃度は、無機酸の種類、エッ
チングスピードやエッチング液の銅溶解許容量に応じて
調整されるが、通常５０〜４００ｇ／リットルの範囲で
ある。例えば硫酸の場合、通常５０〜３００ｇ／リット
ルが好ましく、さらに１００〜２５０ｇ／リットルが好
ましい。硫酸の濃度が５０ｇ／リットル未満ではエッチ
ングスピードが遅くなり、３００ｇ／リットルをこえる
と液中に硫酸銅の結晶が析出しやすくなる。
チングスピードやエッチング液の銅溶解許容量に応じて
調整されるが、通常５０〜４００ｇ／リットルの範囲で
ある。例えば硫酸の場合、通常５０〜３００ｇ／リット
ルが好ましく、さらに１００〜２５０ｇ／リットルが好
ましい。硫酸の濃度が５０ｇ／リットル未満ではエッチ
ングスピードが遅くなり、３００ｇ／リットルをこえる
と液中に硫酸銅の結晶が析出しやすくなる。
【００１２】本発明に用いられる銅の酸化剤としては、
例えば過酸化水素、塩化第二鉄、塩化第二銅、ペルオキ
ソ化合物等があげられる。前記ペルオキソ化合物として
は、例えばペルオキソ（一）硫酸、ペルオキソクロム
酸、ペルオキソ硝酸、ペルオキソホウ酸、ペルオキソ
（一）リン酸、これらのカリウム塩やナトリウム塩等が
あげられる。前記酸化剤のうちでは、過酸化水素やペル
オキソ化合物を用いると、表面に樹脂との接着性が良好
な孔食状の凹凸が形成される点から好ましく、さらに過
酸化水素がコストおよび廃液処理が容易であるという点
から特に好ましい。
例えば過酸化水素、塩化第二鉄、塩化第二銅、ペルオキ
ソ化合物等があげられる。前記ペルオキソ化合物として
は、例えばペルオキソ（一）硫酸、ペルオキソクロム
酸、ペルオキソ硝酸、ペルオキソホウ酸、ペルオキソ
（一）リン酸、これらのカリウム塩やナトリウム塩等が
あげられる。前記酸化剤のうちでは、過酸化水素やペル
オキソ化合物を用いると、表面に樹脂との接着性が良好
な孔食状の凹凸が形成される点から好ましく、さらに過
酸化水素がコストおよび廃液処理が容易であるという点
から特に好ましい。
【００１３】前記酸化剤の濃度は、酸化剤の種類、エッ
チングスピードや表面粗化能力に応じて調整されるが、
通常４０〜３００ｇ／リットルの範囲である。例えば過
酸化水素の場合、通常４０〜２００ｇ／リットルが好ま
しく、さらに５０〜９０ｇ／リットルが好ましい。過酸
化水素の濃度が４０ｇ／リットル未満ではエッチングス
ピードが遅く、銅表面を充分に粗化できず、一方２００
ｇ／リットルをこえるても添加量の増加に見合うエッチ
ングスピードの上昇が得られなくなる。
チングスピードや表面粗化能力に応じて調整されるが、
通常４０〜３００ｇ／リットルの範囲である。例えば過
酸化水素の場合、通常４０〜２００ｇ／リットルが好ま
しく、さらに５０〜９０ｇ／リットルが好ましい。過酸
化水素の濃度が４０ｇ／リットル未満ではエッチングス
ピードが遅く、銅表面を充分に粗化できず、一方２００
ｇ／リットルをこえるても添加量の増加に見合うエッチ
ングスピードの上昇が得られなくなる。
【００１４】本発明のマイクロエッチング剤には、前記
無機酸および過酸化水素からなる主剤に加え、表面粗化
を促進し、かつ褐色の仕上がり色を得るために、助剤と
してアゾール類と銅のエッチング抑制剤とが配合され
る。
無機酸および過酸化水素からなる主剤に加え、表面粗化
を促進し、かつ褐色の仕上がり色を得るために、助剤と
してアゾール類と銅のエッチング抑制剤とが配合され
る。
【００１５】前記アゾール類としては、例えばピラゾー
ル、イミダゾール等のジアゾール、トリアゾール、テト
ラゾール、それらの誘導体等があげられる。前記誘導体
としては、例えばベンズイミダゾール、５−アミノトリ
アゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、
１−メチルテトラゾール、５−メチルテトラゾール、５
−アミノテトラゾール、１−フェニルテトラゾール、５
−フェニルテトラゾール等があげられる。これらは２種
以上を併用してもよい。前記アゾール類のうちでは、５
−アミノテトラゾール、５−メチルテトラゾール、ベン
ゾトリアゾール、トリルトリアゾール等を用いると、表
面が樹脂との接着性が良好な孔食状に粗化されるので特
に好ましい。
ル、イミダゾール等のジアゾール、トリアゾール、テト
ラゾール、それらの誘導体等があげられる。前記誘導体
としては、例えばベンズイミダゾール、５−アミノトリ
アゾール、ベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、
１−メチルテトラゾール、５−メチルテトラゾール、５
−アミノテトラゾール、１−フェニルテトラゾール、５
−フェニルテトラゾール等があげられる。これらは２種
以上を併用してもよい。前記アゾール類のうちでは、５
−アミノテトラゾール、５−メチルテトラゾール、ベン
ゾトリアゾール、トリルトリアゾール等を用いると、表
面が樹脂との接着性が良好な孔食状に粗化されるので特
に好ましい。
【００１６】前記アゾール類の濃度は、アゾール類の種
類、粗化形状やエッチング液の銅溶解許容量に応じて調
整されるが、通常は０．１〜２０ｇ／リットルの範囲で
ある。例えばトリアゾール誘導体の場合、通常１〜２０
ｇ／リットルが好ましく、さらに２〜１０ｇ／リットル
が好ましい。トリアゾール誘導体の濃度が１ｇ／リット
ル未満ではエッチングスピードが遅くて充分に粗化する
ことができず、２０ｇ／リットルをこえるとトリアゾー
ル誘導体自体が液中に溶解しにくくなり、またコスト高
となる。
類、粗化形状やエッチング液の銅溶解許容量に応じて調
整されるが、通常は０．１〜２０ｇ／リットルの範囲で
ある。例えばトリアゾール誘導体の場合、通常１〜２０
ｇ／リットルが好ましく、さらに２〜１０ｇ／リットル
が好ましい。トリアゾール誘導体の濃度が１ｇ／リット
ル未満ではエッチングスピードが遅くて充分に粗化する
ことができず、２０ｇ／リットルをこえるとトリアゾー
ル誘導体自体が液中に溶解しにくくなり、またコスト高
となる。
【００１７】前記エッチング抑制剤としては、銅のエッ
チングを抑制する効果のあるものであれば特に限定なく
使用することができるが、具体例としては、例えば亜リ
ン酸、次亜リン酸、ピロリン酸もしくはそれらのナトリ
ウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等の塩があげら
れ、または１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジスル
ホン酸、２−スルホノブタン−１，２，４−トリカルボ
ン酸等のホスホン基を有する有機化合物があげられ、ま
たはピリジンやピリジン誘導体があげられ、またはフェ
ニレンジアミン等のアミノ基を有する芳香族化合物があ
げられ、またはピペラジン等の窒素原子を含む飽和環状
化合物があげられ、またはチオグリコール、チオグリコ
ール酸もしくはそのナトリウム塩、アンモニウム塩や、
チオ酢酸等のチオールや、チオ尿素等のチオケトンや、
チオ硫酸ナトリウム等の硫黄原子を有する化合物等があ
げられる。これらは２種以上を併用してもよい。前記エ
ッチング抑制剤のうちでは、次亜リン酸塩、ホスホン基
を有する有機化合物、チオ尿素、チオグリコール酸塩等
を用いると、表面が孔食状に粗化されるので特に好まし
い。
チングを抑制する効果のあるものであれば特に限定なく
使用することができるが、具体例としては、例えば亜リ
ン酸、次亜リン酸、ピロリン酸もしくはそれらのナトリ
ウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等の塩があげら
れ、または１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジスル
ホン酸、２−スルホノブタン−１，２，４−トリカルボ
ン酸等のホスホン基を有する有機化合物があげられ、ま
たはピリジンやピリジン誘導体があげられ、またはフェ
ニレンジアミン等のアミノ基を有する芳香族化合物があ
げられ、またはピペラジン等の窒素原子を含む飽和環状
化合物があげられ、またはチオグリコール、チオグリコ
ール酸もしくはそのナトリウム塩、アンモニウム塩や、
チオ酢酸等のチオールや、チオ尿素等のチオケトンや、
チオ硫酸ナトリウム等の硫黄原子を有する化合物等があ
げられる。これらは２種以上を併用してもよい。前記エ
ッチング抑制剤のうちでは、次亜リン酸塩、ホスホン基
を有する有機化合物、チオ尿素、チオグリコール酸塩等
を用いると、表面が孔食状に粗化されるので特に好まし
い。
【００１８】前記エッチング抑制剤の濃度は、その種類
や目的の粗化形状に応じて調整されるが、通常１〜５０
ｇ／リットルが好ましく、さらに３〜２０ｇ／リットル
が好ましい。エッチング抑制剤の濃度が１ｇ／リットル
未満では銅表面を充分に粗化できず、一方５０ｇ／リッ
トルをこえてもエッチングスピードが遅くて充分に粗化
できなくなる。
や目的の粗化形状に応じて調整されるが、通常１〜５０
ｇ／リットルが好ましく、さらに３〜２０ｇ／リットル
が好ましい。エッチング抑制剤の濃度が１ｇ／リットル
未満では銅表面を充分に粗化できず、一方５０ｇ／リッ
トルをこえてもエッチングスピードが遅くて充分に粗化
できなくなる。
【００１９】さらに本発明のマイクロエッチング剤に
は、過酸化水素安定剤、消泡剤、界面活性剤などの種々
の添加剤を、必要に応じて添加しても良い。
は、過酸化水素安定剤、消泡剤、界面活性剤などの種々
の添加剤を、必要に応じて添加しても良い。
【００２０】本発明のマイクロエッチング剤は、前記の
各成分を水に溶解させることにより容易に調製すること
ができる。前記水としては、イオン交換水が好ましい。
各成分を水に溶解させることにより容易に調製すること
ができる。前記水としては、イオン交換水が好ましい。
【００２１】前記マイクロエッチング剤の使用方法とし
ては、例えば銅または銅合金にマイクロエッチング剤を
スプレーする方法、マイクロエッチング剤中に銅または
銅合金を浸漬する方法などがあげられる。このときのマ
イクロエッチング剤の温度は通常２０〜４０℃であり、
エッチング時間は通常１０秒〜２分である。
ては、例えば銅または銅合金にマイクロエッチング剤を
スプレーする方法、マイクロエッチング剤中に銅または
銅合金を浸漬する方法などがあげられる。このときのマ
イクロエッチング剤の温度は通常２０〜４０℃であり、
エッチング時間は通常１０秒〜２分である。
【００２２】例えば多層プリント配線板の製造において
内層基板とプリプレグとを積層プレスする際は、銅表面
を０．５〜３μｍ（エッチング量）エッチングし、図１
（ステージ角４５度の角度で撮影した３５００倍の電子
顕微鏡写真）に示されるような凹凸形状に粗化するのが
好ましい。この場合の手順の一例を説明する。まず内層
基板の銅を脱脂し水洗したのち、本発明のマイクロエッ
チング剤をスプレーして０．５〜３μｍ（エッチング
量）エッチングし、銅表面を粗化する。ついで水洗し乾
燥する。えられた内層基板をプリプレグと積層プレスす
ると、銅表面の凹凸によるアンカー効果でプリプレグと
物理的に強固に接合される。これにより、例えばリフロ
ーはんだ付け時にプリント配線板に熱ストレスがかかっ
ても、銅とプリプレグとの界面で剥離が生じない。
内層基板とプリプレグとを積層プレスする際は、銅表面
を０．５〜３μｍ（エッチング量）エッチングし、図１
（ステージ角４５度の角度で撮影した３５００倍の電子
顕微鏡写真）に示されるような凹凸形状に粗化するのが
好ましい。この場合の手順の一例を説明する。まず内層
基板の銅を脱脂し水洗したのち、本発明のマイクロエッ
チング剤をスプレーして０．５〜３μｍ（エッチング
量）エッチングし、銅表面を粗化する。ついで水洗し乾
燥する。えられた内層基板をプリプレグと積層プレスす
ると、銅表面の凹凸によるアンカー効果でプリプレグと
物理的に強固に接合される。これにより、例えばリフロ
ーはんだ付け時にプリント配線板に熱ストレスがかかっ
ても、銅とプリプレグとの界面で剥離が生じない。
【００２３】本発明のマイクロエッチング剤によって処
理される前記内層基板の銅表面は、予め他の方法によっ
て粗化された表面であってもよい。この表面が図２（ス
テージ角４５度の角度で撮影した３５００倍の電子顕微
鏡写真）に示されるような一つ一つの凹凸が本発明のマ
イクロエッチング剤による凹凸に比べて大きい粗化表面
の場合、本発明のマイクロエッチング剤で０．１〜１μ
ｍ（エッチング量）エッチングし、プリプレグと積層プ
レスすると、ＪＩＳ Ｃ ６４８１（プリント配線板用
銅張積層板試験方法）に規定されたはんだ耐熱性（溶融
はんだに浸漬しても剥離が生じない）と引きはがし強さ
（プリプレグから銅箔を引きはがす際に必要な力）の両
方に特に優れたプリント配線板を得ることができる。な
お、図２に示される表面の色調は肌色であるが、これを
本発明のマイクロエッチング剤で０．１〜１μｍ（エッ
チング量）エッチングすることにより、その凹凸形状を
ほとんど損なうことなく、凹凸の表面を小さく粗化する
することができ、表面の色調は薄い茶色になる。この色
調は、エッチング量によって変化する。
理される前記内層基板の銅表面は、予め他の方法によっ
て粗化された表面であってもよい。この表面が図２（ス
テージ角４５度の角度で撮影した３５００倍の電子顕微
鏡写真）に示されるような一つ一つの凹凸が本発明のマ
イクロエッチング剤による凹凸に比べて大きい粗化表面
の場合、本発明のマイクロエッチング剤で０．１〜１μ
ｍ（エッチング量）エッチングし、プリプレグと積層プ
レスすると、ＪＩＳ Ｃ ６４８１（プリント配線板用
銅張積層板試験方法）に規定されたはんだ耐熱性（溶融
はんだに浸漬しても剥離が生じない）と引きはがし強さ
（プリプレグから銅箔を引きはがす際に必要な力）の両
方に特に優れたプリント配線板を得ることができる。な
お、図２に示される表面の色調は肌色であるが、これを
本発明のマイクロエッチング剤で０．１〜１μｍ（エッ
チング量）エッチングすることにより、その凹凸形状を
ほとんど損なうことなく、凹凸の表面を小さく粗化する
することができ、表面の色調は薄い茶色になる。この色
調は、エッチング量によって変化する。
【００２４】本発明のマイクロエッチング剤は種々の用
途に使用することができる。例えば、前記プリプレグの
他、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、接着剤等の樹脂との接着性を向上させること
ができる。特にビルドアッププリント配線板の層間絶縁
樹脂との接着性を向上させるためにも有効である。さら
にリードフレームの表面処理にも有用であり、封止樹脂
との接着性を向上させることができる。
途に使用することができる。例えば、前記プリプレグの
他、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、接着剤等の樹脂との接着性を向上させること
ができる。特にビルドアッププリント配線板の層間絶縁
樹脂との接着性を向上させるためにも有効である。さら
にリードフレームの表面処理にも有用であり、封止樹脂
との接着性を向上させることができる。
【００２５】前記樹脂としては、例えばフェノール樹
脂、エポキシ樹脂、耐熱エポキシ樹脂、ポリイミド、ビ
スマレイミド・トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテ
ルなどがあげられるが、これらに限定されるものではな
い。
脂、エポキシ樹脂、耐熱エポキシ樹脂、ポリイミド、ビ
スマレイミド・トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテ
ルなどがあげられるが、これらに限定されるものではな
い。
【００２６】また、本発明のマイクロエッチング剤によ
って粗化された銅または銅合金の表面は、はんだ付け性
にも優れているため、プリント配線板のはんだコートの
前処理としても有用である。
って粗化された銅または銅合金の表面は、はんだ付け性
にも優れているため、プリント配線板のはんだコートの
前処理としても有用である。
【００２７】さらに、本発明のマイクロエッチング剤
は、エッチング量によって処理後の銅または銅合金の光
沢や色調を調節することができる。たとえば光沢を少な
くすると、感光性樹脂の下地とした場合に解像度が向上
する効果が得られ、またプリント配線板回路の自動光学
検査機（ＡＯＩ）の誤動作が少なくなるという効果が得
られ、またプリント配線板をレーザによって穿孔する場
合は銅表面でのレーザ光の反射を少なくするという効果
が得られる。
は、エッチング量によって処理後の銅または銅合金の光
沢や色調を調節することができる。たとえば光沢を少な
くすると、感光性樹脂の下地とした場合に解像度が向上
する効果が得られ、またプリント配線板回路の自動光学
検査機（ＡＯＩ）の誤動作が少なくなるという効果が得
られ、またプリント配線板をレーザによって穿孔する場
合は銅表面でのレーザ光の反射を少なくするという効果
が得られる。
【００２８】次に実施例により、本発明をさらに具体的
に説明する。 実施例１ （はんだ耐熱性）両面に厚さ１８μｍ銅箔を張り合わせ
たガラス布エポキシ樹脂含浸銅張積層板（ＦＲ−４グレ
ード）に、表１に示す組成のマイクロエッチング剤を３
０℃で１分間スプレーし、銅表面をエッチングした。得
られたこの表面を電子顕微鏡によって観察したところ、
細かい凹凸が形成されていた。表面の色調はこげ茶色で
あった。図１にステージ角４５度で撮影した３５００倍
の電子顕微鏡写真を示す。また、エッチング量は３μｍ
であった。
に説明する。 実施例１ （はんだ耐熱性）両面に厚さ１８μｍ銅箔を張り合わせ
たガラス布エポキシ樹脂含浸銅張積層板（ＦＲ−４グレ
ード）に、表１に示す組成のマイクロエッチング剤を３
０℃で１分間スプレーし、銅表面をエッチングした。得
られたこの表面を電子顕微鏡によって観察したところ、
細かい凹凸が形成されていた。表面の色調はこげ茶色で
あった。図１にステージ角４５度で撮影した３５００倍
の電子顕微鏡写真を示す。また、エッチング量は３μｍ
であった。
【００２９】得られた銅張積層板の両面にガラス布エポ
キシ樹脂含浸プリプレグ（ＦＲ−４グレード）を積層プ
レスした後、周辺部を切り取り、テストピースを作製し
た。次に得られたテストピースにプレッシャークッカー
にて１２１℃、１００％ＲＨ、２気圧、８時間の負荷を
与えた後、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準じて溶融はんだ浴
中に１分間浸漬し、はんだ耐熱性を評価した。結果を表
１に示す。
キシ樹脂含浸プリプレグ（ＦＲ−４グレード）を積層プ
レスした後、周辺部を切り取り、テストピースを作製し
た。次に得られたテストピースにプレッシャークッカー
にて１２１℃、１００％ＲＨ、２気圧、８時間の負荷を
与えた後、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準じて溶融はんだ浴
中に１分間浸漬し、はんだ耐熱性を評価した。結果を表
１に示す。
【００３０】（引きはがし強さ）厚さ７０μｍの電解銅
箔のＳ面に、表１に示す組成のマイクロエッチング剤を
３０℃で１分間スプレーし、銅表面をエッチングした。
エッチング量は３μｍであった。得られた銅箔の処理面
に、前記プリプレグを積層プレスした後、ＪＩＳＣ ６
４８１に準じて幅１ｃｍの銅箔を残して残りの銅箔を除
去し、引きはがし強さを測定した。結果を表１に示す。
箔のＳ面に、表１に示す組成のマイクロエッチング剤を
３０℃で１分間スプレーし、銅表面をエッチングした。
エッチング量は３μｍであった。得られた銅箔の処理面
に、前記プリプレグを積層プレスした後、ＪＩＳＣ ６
４８１に準じて幅１ｃｍの銅箔を残して残りの銅箔を除
去し、引きはがし強さを測定した。結果を表１に示す。
【００３１】実施例２ 表１に示されるようにマイクロエッチング剤の組成を変
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、細かい凹凸が形成されていた
が、実施例１でえられた表面に比べ、少し浅い凹凸であ
った。表面の色調は褐色であった。実施例１と同様にし
て評価したはんだ耐熱性と引きはがし強さの結果を表１
に示す。
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、細かい凹凸が形成されていた
が、実施例１でえられた表面に比べ、少し浅い凹凸であ
った。表面の色調は褐色であった。実施例１と同様にし
て評価したはんだ耐熱性と引きはがし強さの結果を表１
に示す。
【００３２】実施例３ 表１に示されるようにマイクロエッチング剤の組成を変
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、細かい凹凸が形成されていた
が、実施例１で得られた表面に比べ、一つ一つの凹凸が
小さく、数が多かった。表面の色調は濃いこげ茶色であ
った。実施例１と同様にして評価したはんだ耐熱性と引
きはがし強さの結果を表１に示す。
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、細かい凹凸が形成されていた
が、実施例１で得られた表面に比べ、一つ一つの凹凸が
小さく、数が多かった。表面の色調は濃いこげ茶色であ
った。実施例１と同様にして評価したはんだ耐熱性と引
きはがし強さの結果を表１に示す。
【００３３】実施例４ 表１に示されるようにマイクロエッチング剤の組成を変
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、細かい凹凸が形成されていた
が、実施例１で得られた表面に比べ、一つ一つの凹凸が
大きく、数が少なかった。表面の色調は薄いこげ茶色で
あった。実施例１と同様にして評価したはんだ耐熱性と
引きはがし強さの結果を表１に示す。
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、細かい凹凸が形成されていた
が、実施例１で得られた表面に比べ、一つ一つの凹凸が
大きく、数が少なかった。表面の色調は薄いこげ茶色で
あった。実施例１と同様にして評価したはんだ耐熱性と
引きはがし強さの結果を表１に示す。
【００３４】実施例５ 表１に示されるようにマイクロエッチング剤の組成を変
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、細かい凹凸が形成されていた
が、実施例１で得られた表面に比べ、凸部の高さが低く
数が少なかった。表面の色調は薄いこげ茶色であった。
実施例１と同様にして評価したはんだ耐熱性と引きはが
し強さの結果を表１に示す。
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、細かい凹凸が形成されていた
が、実施例１で得られた表面に比べ、凸部の高さが低く
数が少なかった。表面の色調は薄いこげ茶色であった。
実施例１と同様にして評価したはんだ耐熱性と引きはが
し強さの結果を表１に示す。
【００３５】実施例６ 表１に示されるようにマイクロエッチング剤の組成を変
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、細かい凹凸が形成されていた
が、実施例１で得られた表面に比べ、一つ一つの凹凸が
小さく数が多かった。表面の色調は濃いこげ茶色であっ
た。実施例１と同様にして評価したはんだ耐熱性と引き
はがし強さの結果を表１に示す。
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、細かい凹凸が形成されていた
が、実施例１で得られた表面に比べ、一つ一つの凹凸が
小さく数が多かった。表面の色調は濃いこげ茶色であっ
た。実施例１と同様にして評価したはんだ耐熱性と引き
はがし強さの結果を表１に示す。
【００３６】実施例７ 表１に示されるようにマイクロエッチング剤の組成を変
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、実施例１とほぼ同様の細かい凹
凸が形成されていた。表面の色調も実施例１と同様のこ
げ茶色であった。実施例１と同様にして評価したはんだ
耐熱性と引きはがし強さの結果を表１に示す。
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、実施例１とほぼ同様の細かい凹
凸が形成されていた。表面の色調も実施例１と同様のこ
げ茶色であった。実施例１と同様にして評価したはんだ
耐熱性と引きはがし強さの結果を表１に示す。
【００３７】実施例８ 表１に示されるようにマイクロエッチング剤の組成を変
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、実施例１より一つ一つの凹凸が
大きい表面形状が形成されていた。表面の色調は実施例
１より薄いこげ茶色であった。実施例１と同様にして評
価したはんだ耐熱性と引きはがし強さの結果を表１に示
す。
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、実施例１より一つ一つの凹凸が
大きい表面形状が形成されていた。表面の色調は実施例
１より薄いこげ茶色であった。実施例１と同様にして評
価したはんだ耐熱性と引きはがし強さの結果を表１に示
す。
【００３８】実施例９ 表１に示されるようにマイクロエッチング剤の組成を変
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、実施例１とほぼ同様の細かい凹
凸が形成されていた。表面の色調も実施例１と同様のこ
げ茶色であった。実施例１と同様にして評価したはんだ
耐熱性と引きはがし強さの結果を表１に示す。
えたほかは、実施例１と同様にしてエッチングした。エ
ッチング量は３μｍであった。この表面を電子顕微鏡に
よって観察したところ、実施例１とほぼ同様の細かい凹
凸が形成されていた。表面の色調も実施例１と同様のこ
げ茶色であった。実施例１と同様にして評価したはんだ
耐熱性と引きはがし強さの結果を表１に示す。
【００３９】実施例１０ 両面に厚さ１８μｍ銅箔を張り合わせたガラス布エポキ
シ樹脂含浸銅張積層板（ＦＲ−４グレード）に、メック
（株）製のマイクロエッチング剤ＣＺ−８１００を３５
℃で１分間スプレーし、銅表面を２．５μｍエッチング
した。得られた表面を電子顕微鏡によって観察したとこ
ろ、本発明のマイクロエッチング剤による粗化面よりも
一つ一つの凹凸が大きく、色調は赤褐色であった。図２
にステージ角４５度で撮影した３５００倍の電子顕微鏡
写真を示す。
シ樹脂含浸銅張積層板（ＦＲ−４グレード）に、メック
（株）製のマイクロエッチング剤ＣＺ−８１００を３５
℃で１分間スプレーし、銅表面を２．５μｍエッチング
した。得られた表面を電子顕微鏡によって観察したとこ
ろ、本発明のマイクロエッチング剤による粗化面よりも
一つ一つの凹凸が大きく、色調は赤褐色であった。図２
にステージ角４５度で撮影した３５００倍の電子顕微鏡
写真を示す。
【００４０】得られた表面に、表１に示されるマイクロ
エッチング剤を３０℃で１０秒間スプレーし、銅表面を
エッチングした。エッチング量は０．５μｍであった。
この表面を電子顕微鏡によって観察したところ、図３
（ステージ角４５度で撮影した３５００倍の電子顕微鏡
写真）に示されるように凹凸の形状がほぼ維持されてい
たが、色調がこげ茶色に変わった。実施例１と同様にし
て評価したはんだ耐熱性と引きはがし強さの結果を表１
に示す。
エッチング剤を３０℃で１０秒間スプレーし、銅表面を
エッチングした。エッチング量は０．５μｍであった。
この表面を電子顕微鏡によって観察したところ、図３
（ステージ角４５度で撮影した３５００倍の電子顕微鏡
写真）に示されるように凹凸の形状がほぼ維持されてい
たが、色調がこげ茶色に変わった。実施例１と同様にし
て評価したはんだ耐熱性と引きはがし強さの結果を表１
に示す。
【００４１】比較例１ 実施例１の組成からトリルトリアゾールを除いたエッチ
ング液を作製し、はんだ耐熱性と引きはがし強さの評価
を行った。結果を表１に示す。
ング液を作製し、はんだ耐熱性と引きはがし強さの評価
を行った。結果を表１に示す。
【００４２】比較例２ 実施例１の組成から亜リン酸を除いたエッチング液を作
製し、はんだ耐熱性と引きはがし強さの評価を行った。
結果を表１に示す。
製し、はんだ耐熱性と引きはがし強さの評価を行った。
結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】表１に示される結果から、本発明のマイク
ロエッチング剤で処理した銅表面は、プリプレグと接着
させた場合、１．１ｋｇ／ｃｍ以上の引きはがし強さが
あり、溶融はんだに浸漬しても剥離が生じないことがわ
かる。
ロエッチング剤で処理した銅表面は、プリプレグと接着
させた場合、１．１ｋｇ／ｃｍ以上の引きはがし強さが
あり、溶融はんだに浸漬しても剥離が生じないことがわ
かる。
【００４６】
【発明の効果】本発明のマイクロエッチング剤およびそ
れを用いる表面処理法は、銅や銅合金の表面を粗化する
ことができ、プリプレグ等の樹脂との接着性を向上させ
ることができる。また、本発明のマイクロエッチング剤
は、プリント配線板の製造工程で広く用いられている硫
酸と過酸化水素とをベースとしたものであり、工程管理
が容易である。
れを用いる表面処理法は、銅や銅合金の表面を粗化する
ことができ、プリプレグ等の樹脂との接着性を向上させ
ることができる。また、本発明のマイクロエッチング剤
は、プリント配線板の製造工程で広く用いられている硫
酸と過酸化水素とをベースとしたものであり、工程管理
が容易である。
【図１】実施例１において、本発明のマイクロエッチン
グ剤で処理した銅表面をステージ角４５度で撮影した電
子顕微鏡写真（３５００倍）を示す図である。
グ剤で処理した銅表面をステージ角４５度で撮影した電
子顕微鏡写真（３５００倍）を示す図である。
【図２】実施例１０において、他のマイクロエッチング
剤で処理した銅表面をステージ角４５度で撮影した電子
顕微鏡写真（３５００倍）を示す図である。
剤で処理した銅表面をステージ角４５度で撮影した電子
顕微鏡写真（３５００倍）を示す図である。
【図３】実施例１０において、更に本発明のマイクロエ
ッチング剤で処理した銅表面をステージ角４５度で撮影
した電子顕微鏡写真（３５００倍）を示す図である。
ッチング剤で処理した銅表面をステージ角４５度で撮影
した電子顕微鏡写真（３５００倍）を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K057 WA05 WB04 WB17 WE01 WE02 WE03 WE04 WE08 WE25 WE30 WN01 WN02 5E343 AA15 AA17 BB24 BB54 BB55 BB67 CC33 CC34 CC35 CC38 CC45 CC46 CC50 EE52 GG02 GG11
Claims (10)
- 【請求項１】 無機酸および銅の酸化剤からなる主剤
と、少なくとも一種のアゾール類および少なくとも一種
のエッチング抑制剤からなる助剤とを含む水溶液からな
ることを特徴とする銅または銅合金のマイクロエッチン
グ剤。 - 【請求項２】 無機酸が、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、
塩素酸、スルファミン酸、ホウ酸またはホウフッ酸であ
ることを特徴とする請求項１記載のマイクロエッチング
剤。 - 【請求項３】 銅の酸化剤が、過酸化水素、塩化第二
鉄、塩化第二銅またはペルオキソ化合物であることを特
徴とする請求項１または２に記載のマイクロエッチング
剤。 - 【請求項４】 アゾール類が、ジアゾール、トリアゾー
ル、テトラゾールまたはそれらの誘導体であることを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のマイク
ロエッチング剤。 - 【請求項５】 エッチング抑制剤が、亜リン酸、次亜リ
ン酸、ピロリン酸もしくはそれらの塩、ホスホン基を有
する有機化合物、ピリジン、ピリジン誘導体、アミノ基
を有する芳香族化合物、窒素原子を有する飽和環状化合
物または硫黄原子を有する化合物であることを特徴とす
る請求項１乃至４のいすれか一項に記載のマイクロエッ
チング剤。 - 【請求項６】 無機酸および銅の酸化剤からなる主剤
と、少なくとも一種のアゾール類および少なくとも一種
のエッチング抑制剤からなる助剤とを含む水溶液からな
るマイクロエッチング剤により銅または銅合金の表面を
エッチングし、その表面を粗化することを特徴とする表
面処理法。 - 【請求項７】 無機酸が、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、
塩素酸、スルファミン酸またはホウ酸であることを特徴
とする請求項６記載の表面処理法。 - 【請求項８】 銅の酸化剤が、過酸化水素、塩化第二
鉄、塩化第二銅またはペルオキソ化合物であることを特
徴とする請求項６または７に記載の表面処理法。 - 【請求項９】 アゾール類が、ジアゾール、トリアゾー
ル、テトラゾールまたはそれらの誘導体であることを特
徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の表面処
理法。 - 【請求項１０】 エッチング抑制剤が、亜リン酸、次亜
リン酸、ピロリン酸もしくはそれらの塩、ホスホン基を
有する有機化合物、ピリジン、ピリジン誘導体、アミノ
基を有する芳香族化合物、窒素原子を有する飽和環状化
合物または硫黄原子を有する化合物であることを特徴と
する請求項６乃至９の何れか一項に記載の表面処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11092924A JP2000282265A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 銅または銅合金のマイクロエッチング剤およびそれを用いる表面処理法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11092924A JP2000282265A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 銅または銅合金のマイクロエッチング剤およびそれを用いる表面処理法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000282265A true JP2000282265A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=14068049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11092924A Pending JP2000282265A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 銅または銅合金のマイクロエッチング剤およびそれを用いる表面処理法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000282265A (ja) |
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