铜或铜合金用的蚀刻液、蚀刻方法及蚀刻液的再生管理方法技术

技术编号:7163214 阅读:325 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
以水作为主成分,含有(1)5~20质量%的氯化铁(III)、(2)0.5~3质量%的氯化铜(II)、(3)相对于氯化铁(III)而言为5~20质量%的与铜形成不溶性的盐的化合物的铜或铜合金用的蚀刻液,及使用该蚀刻液作为新液的蚀刻方法,以及使用在同一光路内同时测量的2个以上不同波长下的透射率之比来进行再生管理的蚀刻液的再生管理方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
近年来,电子仪器的小型化高性能化急速地发展,对于在这些仪器中所内装的印刷线路板,也强烈要求具有高的电路密度。作为印刷线路板的制造方法,广泛使用在预先粘着有铜箔的基板上形成抗蚀图形,使用氯化铁(III)水溶液等的蚀刻液去除不要部分的铜箔的减成法。但是,当通过该方法来制造印刷线路板时,已知发生所谓的侧蚀(7 H 〃卜),即,蚀刻液蔓延至抗蚀图形的背面,使线路宽度变得比抗蚀图形的线路宽度要细,或线路截面的形状不形成矩形。若发生侧蚀,则存在所形成的电路的电学特性变差、或不能确保部件安装所必须的面积的问题,因此以减成法来制造电路密度高的印刷线路板是困难的。另外,在以氯化铁(III)水溶液作为主体的铜箔的连续蚀刻中,随着蚀刻的进行, 氯化铁(III)变成氯化铁(II),作为副产物生成氯化铜(II),最终劣化至蚀刻液无法使用的状态,因此难以连续运转。为了使连续运转变得可能,尝试随时间推移而读取蚀刻液的化学数值,根据该数值的变化,一边添加各种再生助剂,一边进行连续的再生运转的方法。但是,虽然进行再生可回到能蚀刻的状态,但是不能回到新液的状态。并且,在重复数次再生时,最终再生前后的蚀刻液的组成浓度发生大的变化,结果蚀刻速度也有大的变化,难以进行一边确保来自新液的稳定的蚀刻速度,一边进行连续再生运转。再者,由于温度或存在于蚀刻液的泡沫的影响,无法正确地读取蚀刻液的化学数值,也难以进行稳定的再生管理。例如,作为用于抑制侧蚀的技术,提出使用以氯化铁(III)作为主成分并添加有硫脲的蚀刻液(例如参照专利文献1)。或者,提出在以氯化铁(III)等的氧化性金属盐和无机酸或有机酸为成分的蚀刻液中,添加苯并三唑等的唑化合物(例如参照专利文献2)。在专利文献1和2的技术中,可以在一定程度上抑制侧蚀。但是,在利用以氯化铁(III)水溶液为主体的蚀刻液的铜箔的连续蚀刻中,随着蚀刻的进行,氯化铁(III)变成氯化铁(II),生成氯化铜(II)作为副产物,最终劣化至蚀刻液无法使用的状态。因此,在专利文献1和2的技术中,难以进行稳定的连续再生运转。还提出在蚀刻液的主成分不是氯化铁(III),而是以二价的卤化铜作为主成分,进一步添加卤化铁的蚀刻液中,测定卤化铁与卤化铜的浓度,基于该结果,添加氧化剂的方法 (例如参照专利文献3)。但是,在专利文献3的技术中,不仅无法抑制侧蚀,而且在再生过程中,蚀刻速度大幅变化,无法进行稳定的连续再生运转。为了进行稳定的连续再生运转,提出了检测蚀刻液的氧化还原电位与氯浓度等, 相对于1当量的氯酸盐,以某一特定比例添加氯化氢、氯化铁的方法(例如参照专利文献4 和5)。但是,在专利文献4和5的技术中,若进行再生,则蚀刻液中的组成浓度发生变化,不能确保连续稳定的蚀刻速度。另外,对于侧蚀抑制能力,是完全不充分的。作为蚀刻液的再生装置,提出了以酸性蚀刻液为对象,通过鼓入作为再生气体的臭氧而使其再生,作为测定其劣化程度的方法,使用流通池型的光度计测定蚀刻液的颜色、 吸光度的蚀刻液再生装置(例如参照专利文献6)。但是,在专利文献6的技术中,随着反复地进行再生,氯化铜浓度升高,不能进行利用光度计的适当管理,同时蚀刻速度发生变化, 无法进行稳定的连续再生运转。另外,对于侧蚀抑制能力,是完全不充分的。再者,由于温度的变化导致吸光度的值发生变化、或存在于蚀刻液中的泡沫的影响,蚀刻液的颜色、吸光度发生大幅振荡,无法进行稳定的再生管理。作为无电解复合镀覆液的自动管理装置,提出了以至少2个以上的不同波长测定透射率或吸光度,由该测定值通过演算处理算出目的组成浓度的自动分析 管理装置(例如参照专利文献7)。但是,在专利文献7的技术中,由使预先配合的镀覆液的组成浓度发生变化的基础数据制作标准曲线,使用其算出未知的无电解复合镀覆液的浓度,无法排除温度的影响或泡沫的影响。作为酸溶液的金属含量的测定方法,提出了由波长不同的多种透射率或反射率来算出金属含量的方法(例如参照专利文献8)。在该方法中,如发光强度的变动、受光元件的灵敏度变动、光学系统的畸变这样小的变动的确可以校正,但是无法排除温度的影响或泡沫的影响。作为分光测定方法,提出了对于各种输出的各自变动原因,在各波长测量相对于每单位的输出变动原因的输出变动,转换成投影于部分空间的数据后,求得标准曲线式,由此排除各种误差变动的分光测定法(例如参照专利文献9)。但是,在专利文献9的技术中, 需要各种变动原因的全部变动数据,而且在由于处理铜箔引起蚀刻液的组成随着时间而变化时,预先准备该全部数据是困难的,无法实用。专利文献1 美国专利第3144368号说明书专利文献2 美国专利申请公开第2005/0016961号说明书(日本特开2005-330572号公报)专利文献3 日本特开2006-1M740号公报专利文献4 日本特许第3193152号公报专利文献5 日本特许第3320111号公报专利文献6 日本特开平8-30M87号公报专利文献7 美国专利申请公开第2003/049169号说明书(日本特开2002-47575号公报)专利文献8 日本特开2004194205号公报(无外国同族) 专利文献9 美国专利第5227986号说明书(日本特开平3-209149号公报)。
技术实现思路
本专利技术的课题为提供侧蚀非常少的蚀刻、且即使进行再生,也能从建浴(建浴)时起保持稳定的蚀刻速度的铜或铜合金用的蚀刻液及蚀刻方法。另外,提供再生前后的蚀刻速度的变化小、可以抑制蚀刻液的温度或存在于蚀刻液中的泡沫的影响、维护性优异的蚀刻液的再生管理方法。本专利技术人对所述问题点进行了深入地研究,结果完成以下的专利技术。即,本专利技术是一种铜或铜合金用的蚀刻液,其特征为以水作为主成分,含有(1) 5 20质量%的氯化铁 (III)、(2) 0. 5 3质量%的氯化铜(II)、(3)相对于氯化铁(III)而言5 20质量%的与铜形成不溶性的盐的化合物;一种蚀刻方法,其特征为将该蚀刻液作为新液使用;以及一种蚀刻液的再生管理方法,其特征为使用在2个以上不同波长下的透射率之比来进行再生管理。在蚀刻方法中,优选与铜形成不溶性的盐的化合物为草酸。在蚀刻液的再生管理方法中,优选在同一光路内同时测量求得2个以上不同波长下的透射率之比,进行蚀刻液的再生管理。本专利技术的第一特征是蚀刻液。本专利技术的蚀刻液由于氯化铁(III)及氯化铜(II)浓度在规定的范围,并且含有与铜形成不溶性的盐的化合物,因此可以进行以往困难的侧蚀非常少的蚀刻,使具有高电路密度的印刷线路板通过减成法来制造变得可能。另外,特别是通过使用草酸作为与铜形成不溶性的盐的化合物,可进一步抑制侧蚀,同时在蚀刻液的使用中不产生有毒气体,另外由于仅由处理方法确立的成分构成,因此使用后的处理也可以容易且完全地进行,也容易回避劳动卫生方面、防止公害方面及环境保护方面的问题。本专利技术的第二特征是由蚀刻液而带来的稳定的连续再生运转。本专利技术的蚀刻液由于是一种蚀刻液配合,其预先考虑了铜箔的蚀刻量及与其相当的伴随再生和溢流的氯化铜、其它添加物的浓度变化,因此即使直接建浴开始再生,也几乎看不到蚀刻液中的各种组成浓度的变化,可恒常地保持新液的组成浓度,可以自建浴时起保持稳定的蚀刻速度。本专利技术的第三特征是由再生管理本文档来自技高网
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【技术保护点】
1. 铜或铜合金用的蚀刻液,其特征在于,以水作为主成分,含有(1)5~20质量%的氯化铁(III)、(2)0.5~3质量%的氯化铜(II)、(3)相对于氯化铁(III)为5~20质量%的与铜形成不溶性的盐的化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:山根宪吾
申请(专利权)人:三菱制纸株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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