專利名稱：銅或銅合金的腐蝕劑及腐蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可將銅或銅合金(以下簡(jiǎn)單稱為‘銅’)的表面腐蝕為平滑的腐蝕劑和腐蝕方法。
然而，對(duì)于特公開58-21028號(hào)公報(bào)的腐蝕劑來說，存在必須在50℃的高溫下進(jìn)行處理、并容易析出難溶性的銅配位化合物等的問題。另外，對(duì)于美國(guó)專利第5630950號(hào)的腐蝕劑來說，存在必須在狹窄的范圍控制硫酸濃度或過氧化氫濃度，并由于過氧化氫濃度過高時(shí)容易產(chǎn)生突然沸騰等的問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果使銅表面與含有羥胺、氧化劑、銨鹽和唑化合物的水溶液接觸，就可以使銅表面平滑。
即，本發(fā)明由下述的組成來完成。
(1)由含有羥胺、氧化劑、銨鹽和唑化合物的水溶液構(gòu)成銅或銅合金的腐蝕劑。
(2)使含有羥胺、氧化劑、銨鹽和唑化合物的水溶液與銅或銅合金的表面接觸、而使上述表面平滑的腐蝕方法。
下面，詳細(xì)說明本發(fā)明。
本發(fā)明中所使用的羥胺是使溶液保持堿性、抑制氧化劑分解、并在溶液中保持銅的成分，作為其具體例來說，例如可列舉出一乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、2-(2-羥基)乙氧基乙醇胺等的一乙醇胺類、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺等的二乙醇胺類、三乙醇胺、丙醇胺、異丙醇胺、羥乙基哌嗪等的烷醇胺類、或氨水溶液。
在上述羥胺之中，從保持銅的能力高、且容易取得、價(jià)格便宜這點(diǎn)上來看，優(yōu)選一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等的碳原子數(shù)在8以下的烷醇胺或氨水溶液等。上述羥胺也可以2種以上合用。
腐蝕劑中的羥胺的濃度優(yōu)選為1～40％(重量％，以下相同)，更優(yōu)選為5～30％。
在上述濃度為1～40％的情況下，腐蝕液可溶解的銅的量較多，并且氧化劑難以分解，而且從成本方面來看也較好。
本發(fā)明中所使用的氧化劑是用于使銅的氧化并促進(jìn)其溶解至溶液中的成分，作為其具體例來說，例如可列舉出氯酸、氯酸鹽(鈉鹽、鉀鹽等)、亞氯酸、亞氯酸鹽(鈉鹽、鉀鹽等)、次氯酸、次氯酸鹽(鈉鹽、鉀鹽等)。在上述氧化劑之中，優(yōu)選氯酸鹽、亞氯酸鹽、次氯酸鹽等的鹽類，這是因?yàn)樗鼈冊(cè)谌芤褐械姆€(wěn)定性較高。上述氧化劑也可以2種以上合用。
腐蝕劑中的氧化劑的濃度優(yōu)選1～15％，更優(yōu)選5～10％。
在上述溶液為1～15％的情況下，可加快腐蝕速度，并且，氧化劑本身難以分解，而且從成本方面來看也較好。
本發(fā)明中所使用的銨鹽是通過向溶液中供給銨離子而促進(jìn)銅溶解的成分，作為其具體例來說，例如可列舉出氯化銨、溴化銨、硫酸銨、過硫酸銨、氨基磺酸銨、草酸銨、磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸三銨、檸檬酸銨、檸檬酸二銨、已二酸銨、乳酸銨。
在上述銨鹽之中，從與氧化劑的反應(yīng)性低、可提高溶液的安全性這點(diǎn)上來看，優(yōu)選氯化銨、溴化銨、硫酸銨、磷酸一銨、磷酸二銨、磷酸三銨、檸檬酸銨。上述銨鹽也可以2種以上合用。
腐蝕劑中的銨鹽的濃度優(yōu)選為1～10％，更優(yōu)選為2～6％。在上述濃度為1～10％的情況下，腐蝕速度不會(huì)過快，也不會(huì)過慢，比較適中，因此，不會(huì)造成深淺不均，容易得到平滑的銅表面。
本發(fā)明中所使用的唑化合物是抑制垂直方向的銅的溶解、促進(jìn)水平方向的銅的溶解的成分，作為其具體例來說，例如可列舉出咪唑、2-苯基咪唑、1-乙烯基咪唑、苯并咪唑、2-丁基苯并咪唑、2-苯乙基苯并咪唑、2-氨基苯并咪唑、2-巰基苯并咪唑等的咪唑類、1，2，4-三唑、3-氨基-1，2，4-三唑、1，2，3-苯并三唑、1-羥基苯并三唑、羧基苯并三唑、等的三唑類、四唑、5-苯基-1H-四唑、5-甲基-1H-四唑、5-氨基-1H-四唑等的四唑類、吡咪、苯并噻唑、2-巰基苯并噻唑等。
在上述唑化合物之中，優(yōu)選咪唑、1-乙烯基咪唑、1，2，4-三唑、3-氨基-1，2，4-三唑、1-羥基苯并三唑、四唑、5-甲基-1H-四唑、5-氨基-1H-四唑等的沒有芳香族置換基的唑化合物，這是因?yàn)樗鼈円兹苡谌芤褐?，并且使銅表面變?yōu)槠交男Ч己?。上述唑化合物也可?種以上合用。
腐蝕劑中的唑化合物的濃度優(yōu)選為0.1～2％，更優(yōu)選為0.4～1.2％。在上述濃度為0.1～2％的情況下，容易得到平滑的銅表面。
本發(fā)明的腐蝕劑是堿性，pH值通常為10～12的范圍。
還可以在本發(fā)明的腐蝕劑中配入各種添加劑，例如，為了使腐蝕劑更均勻化，也可以配入表面活性劑。
通過將上述的各成分溶解在水，可很容易地對(duì)本發(fā)明的腐蝕劑進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于上述水來說，優(yōu)選離子交換水等已除去離子性物質(zhì)和不純物的水。
對(duì)于采用本發(fā)明的腐蝕劑進(jìn)行處理的銅表面沒有特別的限制，例如可以是銅箔、無電解銅鍍膜、電解銅鍍膜、銅噴鍍膜等的表面。對(duì)于上述銅表面來說，優(yōu)選已由氫氧化鈉水溶液等進(jìn)行堿洗凈、或者由硫酸或鹽酸進(jìn)行酸洗凈的清潔的表面。
作為使本發(fā)明的腐蝕劑接觸銅表面的方法來說，例如可以使用噴射法、噴淋法、浸漬法等，然后進(jìn)行水洗、干燥。
對(duì)于使腐蝕劑和銅表面相接觸時(shí)的條件沒有特別限定，但通常腐蝕劑的溫度優(yōu)選20～30℃，接觸時(shí)間優(yōu)選30～120秒鐘。
并且，腐蝕量(腐蝕深度)的優(yōu)選范圍隨銅表面的表面狀態(tài)或目標(biāo)的平滑度的不同而不同，通常是1～4μm。
若采用本發(fā)明的腐蝕劑來腐蝕銅表面，隨著腐蝕的進(jìn)行，可提高銅表面的平滑度。因此，在被處理面的凹凸較大時(shí)、或想要得到平滑度高的表面時(shí)，可以增大腐蝕量(腐蝕深度)。
如以上所述，通過使用本發(fā)明的腐蝕劑來腐蝕銅表面，可將銅表面腐蝕得很平滑。本發(fā)明的腐蝕劑有利于例如鍍鎳、鍍金、鍍銀、鍍錫等的鍍金屬的前處理等，可以提高鍍金屬的平滑性。并且，也有利于采用光蝕刻法形成印刷電路板的銅電路圖案等情況下的粘貼感光膠的前處理等。
實(shí)施例實(shí)施例1～6和比較例1～2混合表1所示的成分，調(diào)制腐蝕劑。
接著，將印刷電路板用覆銅層壓板浸漬于5％的鹽酸水溶液中，浸漬時(shí)間為15秒鐘，然后進(jìn)行水洗、干燥，洗凈銅表面。在25℃下，噴射下述表1所示的腐蝕劑，時(shí)間為30秒鐘，腐蝕2μm，然后進(jìn)行水洗、干燥。而且，根據(jù)溶解下來的銅的重量、表面積和比重計(jì)算出腐蝕量的值。
采用光澤度評(píng)價(jià)處理后的銅表面的平滑性。
光澤度是使用日本電色工業(yè)(株)制的便攜式光澤度計(jì)PG-1M、并接照J(rèn)IS Z 8741測(cè)定20度鏡面光澤而得到的。將結(jié)果示于表1中。
比較例1與實(shí)施例1相同，調(diào)制腐蝕劑，并進(jìn)行腐蝕，但銅表面幾乎未被腐蝕。將得到的表面的光澤度示于表1中。
比較例2與實(shí)施例1相同，調(diào)制腐蝕劑，并腐蝕銅表面。將得到的表面的光澤度示于表1中。表1


如表1所示，通過使用本發(fā)明的腐蝕劑，可以將銅表面腐蝕為具有76.6以上的光澤度的平滑的表面。
本發(fā)明可以提供一種在溫和的條件下使銅表面平滑的腐蝕劑和使上述表面平滑的腐蝕方法。
權(quán)利要求
1.一種銅或銅合金的腐蝕劑，其特征在于由含有羥胺、氧化劑、銨鹽和唑化合物的水溶液組成。
2.一種銅或銅合金的腐蝕方法，其特征在于使含有羥胺、氧化劑、銨鹽和唑化合物的水溶液與銅或銅合金的表面接觸，并使所述表面平滑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種銅或銅合金的腐蝕劑,由含有羥胺、氧化劑、銨鹽和唑化合物的水溶液組成?？梢栽跍睾偷臈l件下使銅表面變得平滑。
文檔編號(hào)C23F1/34GK1389596SQ02122250
公開日2003年1月8日 申請(qǐng)日期2002年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月5日
發(fā)明者小野秀一郎, 中村幸子 申請(qǐng)人:美格株式會(huì)社