JPH05279875A - アルカリアンモニア性エッチング液によるエッチングおよび該エッチング液の再生を行うための装置と方法 - Google Patents

アルカリアンモニア性エッチング液によるエッチングおよび該エッチング液の再生を行うための装置と方法

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JPH05279875A
JPH05279875A JP11708791A JP11708791A JPH05279875A JP H05279875 A JPH05279875 A JP H05279875A JP 11708791 A JP11708791 A JP 11708791A JP 11708791 A JP11708791 A JP 11708791A JP H05279875 A JPH05279875 A JP H05279875A
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etchant
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Raymond A Letize
エイ リテーズ レイモンド
Bernd Gigas
ギガス バーンド
Peter E Kukanskis
イー クカンキス ピーター
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    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/46Regeneration of etching compositions

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エッチング液の活性成分の回復とエッチング
した金属のエッチング液からの除去を行うことによっ
て、適当なエッチング効率を保持しながらアルカリアン
モニア性エッチング液を使用して基材面から銅を有効に
エッチングすることを可能にする。 【構成】 エッチング室中で銅のエッチングに使用した
加工用アルカリアンモニア性エッチング液をエッチング
室から廃エッチング液として抜き出してこれを廃エッチ
ング液貯槽に移し、該貯槽から廃エッチング液を抜き出
して電解槽に送り、電解槽中で廃エッチング液を電解し
てそこに含まれていたエッチングした金属成分を陰極に
析出した元素金属の形体で電解槽から除去し、このよう
に除去処理した液を電解槽から新鮮な電解槽として抜き
出してこれを新鮮エッチング貯槽に移し、そして該貯槽
から新鮮なエッチング液を抜き出してエッチング室に移
し、そして新鮮なエッチング液をエッチング室にある加
工用アルカリアンモニア性エッチング液と混合すること
を特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は金属溶解用のエッチング
浴、特にエッチングした金属の濃度増大の結果としてエ
ッチング能力の減少したアルカリアンモニア性エッチン
グ液を再生するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】基材表面から金属をエッチングする溶液
は種々の技術分野において広範な用途を見出している。
これらの技術のうちで最も注目すべきものは銅クラッド
の非伝導性表面にレジスト材料を模様づけして下地銅金
属のうちのえらばれた部分を保護し、その後に銅エッチ
ング液と接触させて非保護区域から銅を選択的に除去す
るプリント回路の製造である。
【0003】広範囲の種類の銅エッチング液がこの種の
方法において有力に有用であるけれども、他種の金属お
よび材料に対する望ましくない攻撃性の考慮、および望
まれる高い銅エッチング速度の考慮が商業的に重要的な
エッチング液の範囲を非常に狭くしている。関心の対象
となるのが遅かった種類のエッチング液はアルカリアン
モニア性エッチング液、代表的には硫酸第二銅、硫酸ア
ンモニウムもしくは同様の非ハロゲンアンモニウム塩、
および液のpHを8.0〜10.0好ましくは8.5〜
9.5に調整するに十分な水酸化アンモニウムから成る
水溶液である。この種の溶液は、商業的に広く使用され
ている塩化第二銅アルカリアンモニア性エッチング液と
は対照的に、廃生成物を処理することの困難な目立った
廃生成物を生じないという利点がある。不利なことに、
これらの硫酸第二銅含有液は塩化第二銅含有液について
見出される溶解速度の約1/3の銅溶解速度を与えるに
すぎないが、この問題はエッチング液の他の利点を犠牲
にすることなしにエッチング速度を非常に増大させる添
加物の使用を述べた米国特許第4,784,785号に
示される改良によって克服された。
【0004】これらの溶液を使用するエッチング操作の
過程中に、溶液は活性成分が消費されるかまたは変形さ
れる(たとえばCu+2→Cu+1)につれて、及びエ
ッチングした金属の濃度が増大するにつれて効率が累進
的に小さくなる。これらの溶液はエッチングした金属の
電解的除去および生成液の酸化(たとえば空気もしくは
酸素含有ガスによる酸化)によって再生しうることが提
案された。たとえば米国特許第4,557,811号お
よび同第4,564,428号参照。然しながら実際に
は、この観点で提案された装置と方法は多数の点で、特
に方法全体を通して定常状態の一定のエッチング効率を
達成しえない点で不適切である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、エッチング液の活性成分の回復とエッチングした金
属のエッチング液からの除去を連続または半連続式に行
うことによって適当なエッチング効率を保持するように
して、アルカリアンモニア性エッチング液を使用して基
材面から銅を有効にエッチングする装置と方法を提供す
ることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はエッチング室中
で銅のエッチングに使用した加工用アルカリアンモニア
性エッチング液をエッチング室から「廃エッチング液」
として抜き出してこれを廃エッチング液の収集または貯
蔵容器に移し;廃エッチング貯蔵容器からの廃エッチン
グ液をそこから電解槽に抜き出して廃エッチング液を電
解して、銅のエッチングの結果として廃エッチング液に
含まれていたエッチングした金属(たとえば銅)の少な
くとも一部を陰極に折出した元素金属の形体で電解槽か
ら除去し;このように処理したエッチングした銅の含量
の減少した廃エッチング液を電解槽から「新鮮なエッチ
ング液」として抜き出して新鮮なエッチング液収集もし
くは貯蔵容器に移し;そして新鮮なエッチング液を新鮮
なエッチング貯蔵容器から抜き出してエッチング室に移
し、エッチング室にある加工用アルカリアンモニア性エ
ッチング液と混合する;装置と方法を提供する。
【0007】
【発明の態様】再生法の一部として、酸素含有ガスを使
用して第一銅から第二銅への酸化を行い、アンモニアを
使用して加工用エッチング液の適切なpHを保つ。これ
らの再生用添加物は全エッチングおよび再生の系におけ
るいづれかの1以上の段階で使用することができる。本
発明の好ましい態様において、たとえば酸素とアンモニ
アは加工用アルカリアンモニア性エッチング液を含むエ
ッチング室に少なくとも周期的に供給されて適切なpH
を保ち、エッチング中に生じた第一銅(すなわち加工用
エッチング液の第二銅とエッチングされるべき金属銅と
の反応による第一銅の生成;そこでは金属は酸化され
(Cu→Cu+1)、第二銅は還元される(Cu+2
→Cu+1))は酸化されて(Cu+2)状態に戻る。
この加工用エッチング液の一部が(酸化銅の蓄積のため
にエッチング能力の減少した)廃エッチング液として抜
き出されると、それは次に電解槽中で処理されて(陰極
における銅金属への還元によって)その銅イオン含量が
減少する。この電解処理において、酸素とアンモニアも
放出され、電解した溶液にはなお依然として第一銅イオ
ンが存在する。この点から、電解したエッチング液は新
鮮なエッチング液貯蔵容器に、およびそこからエッチン
グ室に、アンモニアおよび/または酸素の添加なしに、
移すことができる。これはエッチング室においては、全
加工用エッチング液へのこれらのガスの必要な添加は必
要な場合に行われるという事実に依存している。然し別
法として、酸素および/またはアンモニアの添加は、エ
ッチング室に移送される前に電解したエッチング液に対
して行うこともできる。たとえば酸素および/またはア
ンモニアの添加は、新鮮なエッチング液貯蔵容器中で、
および/または貯蔵容器へ又は貯蔵容器からの移送の間
の点で行うこともできる。
【0008】この最も好ましい態様において、方法のい
づれかの過程で行われる酸素および/アンモニアの添加
の少なくとも一部は電解中に発生するガスをそれらの原
料として使用することができる。
【0009】エッチング速度増加剤としてアルカリアン
モニア性エッチング中に使用される添加物、たとえば少
量のハロゲン化アンモニウム、S、SeまたはTeを含
む水溶性アニオン、有機チオ化合物、および任意に前記
米国特許に記載されているような水溶性貴金属塩、は一
般にそれ自体はこの方法においては再生されず、従って
エッチング室に使用する加工用エッチング液に及び/ま
たはエッチング室に移される前の新鮮なエッチング液
に、周期的にまたは連続的に直接に計量される。
【0010】この方法の過程において、電解処理中に、
特に塩化物含有の速度強大用添加物をアルカリアンモニ
ア性エッチング液に使用した場合の電解処理中に、硝酸
塩が生成することがある。これらの硝酸塩は一殿にアル
カリアンモニア性エッチング液中で限られた溶解度をも
ち、そして全エッチングおよび再生系の密閉性のため
に、硝酸塩は適当な低濃度(すなわち関心のある温度に
おける飽和濃度以下に保たれないと、全プロセスがエッ
チング工程および再生工程を通して続く際には系中に沈
殿して累進的に蓄積する。本発明の好ましい態様におい
て、これらの硝酸塩のを系から除去する工程が行われな
ければならない。これらの工程は全プロセス中の適当な
段階から(たとえばエッチング室または廃エッチング液
貯蔵容器または新鮮なエッチング液などから)エッチン
グ液を抜き出し、この抜き出し部分を処理してその硝酸
塩含量を(たとえば結晶化によって)なしにするか又は
少なくとも減少させ、その後にこのように処理したエッ
チング液を全系中の適当な工程に戻すことによって行わ
れる。好ましい態様において、硝酸塩の必要な程度の減
少はエッチング室から抜き出した加工用アルカリアンモ
ニア性エッチング液の一部の少なくとも周期的な処理に
よって行われる。
【0011】本発明による装置と方法はアルカリアンモ
ニア性エッチング液を実質的に一定の組成に、好ましく
は効率的で迅速なエッチングを確実に行う組成に、保つ
ように究極的に設計される。このようにして、高度の信
頼性のある適合性が多量の銅被覆基材のエッチングに使
用されるこの方法において固有のものとなる。従って、
エッチングされるべきほゞ均一量の銅をもつ特定の基材
について確立された滞留時間は、この予め定めた時間で
不十分なエッチングに導くかも知れないエッチング液の
組成変化に過度の心配をすることなしに、このような基
体の多数をエッチングする全過程にわたって信頼性よく
適用することができる。同時にもちろん、エッチング液
の効率的な再生は一般に改良されたプロセスの経済性を
もたらす。
【0012】周知の再生法において、処理されるべき溶
液の量、および/またはそのような処理を完了するに必
要な時間、に比べての特定の操作の限られた能力は多く
の場合、加工用エッチング液の組成の広い動揺、および
従って全プロセスの過程にわたってのある与えられた時
間におけるそのエッチング速度の広い動揺をもたらす。
これに対して、本発明においては装置および方法は再生
および補給のためのエッチング液からの抜き出しは規則
的な周期間隔で又は連続的に起り、それによって実質的
に一定のエッチング液組成が保たれるように設計され配
置される。それはまた、廃エッチング液用の貯蔵容器お
よび新鮮な液用の貯蔵容器の使用によりこれらの液の蓄
積を可能にし、従って再生をエッチングとは実質的に無
関係に行うことを可能にする。
【0013】本発明の装置と方法は系の適切なパラメー
タ(たとえばpH、溶解酸素、比重、レベルセンサな
ど)のオン・ストリーム計測のためのセンサと組合せ
て、およびこれらの測定特性に必要に応じて応答する付
随制御機器と組合せて操作するのが好ましい。
【0014】
【実施例】本発明を添付の図1を参照して具体的に説明
する。前述のように、本発明の装置と方法は銅エッチン
グに使用するアルカリアンモニア性エッチング液に関し
て、特にその基本成分がアニオン形体で酸素を含む非ハ
ロゲン銅およびアンモニウム塩たとえば硫酸第二銅およ
び硫酸アンモニウムであるそのようなエッチング液、な
かでも特に米国特許第4,784,785号に示されて
いるようなエッチング速度増大添加物を含むエッチング
液に関して適用される。
【0015】本発明でいう「廃エッチング液」および
「廃エッチング液の再生」とは、銅をエッチングする能
力のすべてが失なわれたという意味での真の「廃」エッ
チング液を意味するものではない。むしろ、この用語は
銅のエッチングに使用した結果として活性なエッチング
用成分が減少しエッチングした材料(銅塩の形体)の濃
度が増大したアルカリアンモニア性エッチング液の記述
を容易にするために使用されるものである。
【0016】図1を参照して、加工用アルカリアンモニ
ア性エッチング液はエッチング室10においてエッチン
グされるべき基材と接触せしめられる。エッチング法は
浸漬エッチング法であることができる。この場合には、
基材は適当な容器中の加工用エッチング浴中に浸漬され
る。あるいはまたエッチング法はスプレーエッチング法
であることができ、この場合にはエッチング液が適当な
寸法の容器に収容される適当な噴霧装置(図示せず)に
供給され、基体上に噴霧され、そして流出する噴霧液が
収集される。流出するエッチング液を循環させてエッチ
ング室10内の噴霧装置に戻す設備を付けることができ
る。代表的に、エッチング法は室温〜130°Fの範囲
の加工浴温度において行われる。
【0017】エッチング室10の加工用エッチング液の
予め定めた部分は廃エッチング液としてそこから(たと
えばポンプ16によって)ライン15に抜き出されて廃
エッチング液貯槽(20)に送られて蓄積され、その後
に必要に応じて更なる処理のために抜き出される。すな
わち、廃エッチング液貯槽20からの廃エッチング液の
一部はそこから(たとえばポンプ26を介して)ライン
25に抜き出され電解槽30に送られる。電解槽30は
整流器に接続する陽極と陰極を含み、廃エッチング液に
含まれるエッチングした金属(銅)の少なくとも一部を
陰極上に金属状態で析出させるに有効な電流密度で操作
される容器または容器類の平行なセットでありうる。電
解中に酸素とアンモニアが放出されるが、これらは後述
のように排気して第一銅を第二銅に酸化するために及び
エッチング浴中に好適なpH(たとえば8〜10)を保
持するために、プロセスの他の段階において使用するこ
とができる。
【0018】また、前述のように、電解操作中に、特に
加工用エッチング浴中に塩化物含有エッチング速度増大
用の添加した場合の電解操作中に、硝酸塩が生成する可
能性があるが、このような硝酸塩は後述のように処理さ
れる。
【0019】今やエッチングした金属成分の減少した電
解槽30からの新鮮なエッチング液はライン35におい
て(たとえばポンプ36を介して)新鮮なエッチング液
の貯槽40に抜き出され、そこに必要があるまで貯蔵さ
れる。
【0020】新鮮なエッチング貯槽40から、新鮮なエ
ッチング液が(たとえばポンプ46を介して)ライン4
5を通ってエッチング室10に抜き出され、そこで加工
用アルカリアンモニア性エッチング液と混合される。
【0021】エッチングおよび再生の方法において、加
工用アルカリアンモニア性エッチング液中に必要な第二
銅イオンに第一銅を酸素(それ自体または酸素含有ガ
ス)を使用すること、および加工用エッチング浴のpH
を保つためにアンモニアを使用すこと、が必要である。
図1に示すように、酸素とアンモニアはエッチング室1
0の加工用エッチング液に直接に添加される。この添加
はたとえば内部に配置した多孔質隔膜管を通して、また
は供給源ライン101および102によってそれぞれ供
給される。このようにして、エッチングされた銅金属の
酸化において生成した第一銅イオンおよび加工用エッチ
ング液中の第二銅イオンの対応する減少は全体として又
は部分的に所望のCu+2状態に酸化され、そして適切
な操作pHが加工用エッチング液中に保たれる。別法と
して、またはエッチング室中の液への直接の酸素とアン
モニアの供給に加えて、加工用エッチング液の一部(廃
エッチング液として抜き出した部分とは別のもの)をエ
ッチング室10から少なくとも周期的に抜き出し、別の
抜き出し容器中で必要に応じて酸素および/またはアン
モニアで処理し、そしてエッチング室10の加工用エッ
チング浴に戻すことができる。
【0022】系が上記のように操作されるとき、エッチ
ング室10から抜き出された廃エッチング液、すなわち
廃エッチング液貯槽20、電解槽30および新鮮なエッ
チング液貯槽を通って処理されてエッチング室10に戻
るエッチング液、はエッチング室10に戻す前に酸素ま
たはアンモニアを必ずしも処理することを必要としな
い。すなわち、このように処理された廃エッチング液に
存在する第二銅イオンおよび/またはアンモニア不足は
その一部が処理された廃エッチングの一部となる加工用
エッチング液の処理過程において簡単に取扱うことがで
きる。それにもかかわらず、廃エッチング液は電解した
後に、それが加工用エッチング液との混合のためにエッ
チング室10に戻る前の地点において、酸素および/ま
たはアンモニアで処理することが依然として望ましいこ
とでありうる。この目的にとって、このような処理に好
都合な場所は新鮮なエッチング液貯槽40中にある。そ
こでは新鮮なエッチング液を必要に応じてアンモニアお
よび/または酸素と混合することができる(図中42で
示す)。事実、これらの添加を行う手段は電解で生成し
たガス(酸素、アンモニア)を新鮮なエッチング液貯蔵
容器40に含まれる新鮮なエッチング液に(たとえばラ
イン43を介して)直接に送入するか、あるいはその代
りに又はそれに加えて酸素および/またはアンモニアを
他の別の手段(たとえば多孔質管42)によって新鮮な
エッチング貯蔵容器40に加えることである。
【0023】別法としてまたは上記のことに加えて、電
解工程からの新鮮なエッチング液は新鮮なエッチング液
貯槽40に供給される前に又は該貯槽40を去った後
に、別の槽において酸素および/またはアンモニアで処
理することができる。いづれの場合にも、特に新鮮なエ
ッチング液がその貯蔵装置を去った後に行う場合には、
同じ場所を使用して酸素および/またはアンモニアをエ
ッチング室10から抜き出した加工用エッチング液の部
分に送って処理し、これを前述のようにエッチング室に
戻すための設備を作ることができる。
【0024】前述のように、電解工程で発生する混合ガ
スの全部または一部はエッチング室10に直接に送って
加工用エッチング液に酸素および/またはアンモニアを
供給することができる。
【0025】前述のように、硝酸銅および/または硝酸
アンモニウムあるいはその錯体は廃エッチング液の電解
処理の結果として生成することがあり、塩化物含有のエ
ッチング速度増大添加物を加工用アルカリアンモニア性
エッチング液中に使用するときにその傾向はもっと顕著
になるようにみえる。エッチングおよび再生の諸工程の
全過程を通して蓄積が許されるならば、そして系全体が
実質的に閉鎖系であるならば、これらの硝酸塩は究極的
にエッチング室10(または他の装置)中の飽和水準を
越えて沈殿が生じ、これがエッチング液を含む装置を妨
害し及び/又は閉塞させるという問題、ならびに固体の
蓄積により操作を中断してその固体を除去する必要性と
いう問題を生ぜしめる。本発明の好ましい態様におい
て、全系の1つ以上の段階においてこれらの硝酸塩の含
量を無くすか又は少なくとも減少させるための手段が提
供される。
【0026】好ましくは、これらの硝酸塩の除去を行う
手段は結晶化および更にエッチング室10から少なくと
も周期的に抜き出される加工用エッチング液の一部の結
晶化処理である。この目的のために、結晶槽60を使用
して、エッチング室10からライン64を介して抜き出
される加工用エッチング液の部分を、加工用エッチング
液中に比べて硝酸塩の溶解度が減少する温度に冷却し、
それによって結晶槽中の硝酸塩の少なくとも一部を固体
として沈殿させる。このように処理して今や硝酸塩含量
の減少したエッチング液は加工用エッチング液としてラ
イン65を介してエッチング室10に戻して結晶槽より
高い温度のエッチング液と混合して硝酸塩を可溶化する
能力を増大させ、それによってエッチング室10での硝
酸塩の沈殿を無くす。結晶槽60はその容量、効率およ
び冷却コイル面積がエッチング室10から抜き出すに必
要な量のエッチング液に必要な温度低下を生ぜしめて硝
酸塩を飽和濃度以下に保つに十分なものである限り、任
意の適当な種類または構造のものであることができる。
【0027】上記の別法として、または上記に加えて、
硝酸塩の除去はこの方法中の他の溶液、たとえばこのよ
うな処理のためのそれぞれの貯槽から抜き出された廃エ
ッチング液または新鮮なエッチング液の処理によって行
うことができる。
【0028】定常状態の操作において、装置はエッチン
グ室10中に比較的一定組成の加工用エッチング液の比
較的一定容量を保つように設計され、そしてこの目的を
達成するために容易に自動化することができる。すなわ
ち、特定のプロセスパラメータおよび組成パラメータを
測定して、これに応答して操作しうる好適な制御/論理
回路を使用することができる。図1の好ましい態様に示
すように、制御ユニット100を主として使用してエッ
チング室10中の加工用エッチング液の比重に関する情
報をエッチングした銅およびこれに対応する加工浴中の
活性成分の消耗の尺度として理解する。任意に、制御ユ
ニット100はライン15を介してエッチング室10か
ら抜き出される廃エッチング液の量と比重に関する情報
を追加情報として理解して加工用エッチング液によって
エッチングされた銅の量および活性成分の消耗を示すの
に使用することができる。
【0029】非再生性添加物のために、制御ユニット1
00でえられた情報は必要に応じて、適当量の新鮮な添
加物をエッチング室10にはこぶ移送部材(図1に示す
ポンプ12)を活性化するのに使用することができる。
装置の主要な再生性活性成分に関して、制御ユニット1
00を使用して、加工用エッチング液を補充するために
新鮮なエッチング液貯槽40からの適量の新鮮なエッチ
ング液をはこぶ移送部材を活性化させる。同時に、実質
的に等容積の加工用エッチング液を(廃エッチング液と
して)をエッチング室10からオーバーフローまたはポ
ンプ移送により廃エッチング貯槽20に抜き出す。
【0030】貯槽20中の廃エッチング液は、その一部
を電解槽30にはこび、その後に新鮮なエッチング貯槽
40にはこぶ必要がくるまで蓄積させる(および必要な
らば加熱する)ことができる。電解槽30中の廃エッチ
ング液は比重および/またはアンペア時および/または
滞留時間によってモニタして、十分な量のエッチングし
た銅そこから除去されて金属銅の形体で陰極上に析出し
た時刻を決定することができる。情報は制御器200に
よって理解される。制御器200はこのように処理した
液を新鮮なエッチング液貯槽にはこぶ移動部材を応答的
に作動して電解槽を廃エッチング液貯槽20から(ポン
プ26を介して)多量の廃エッチング液で再びみたす。
【0031】追加の制御をこの装置中に使用することが
できる。最も注目すべき制御はpHおよび溶解酸素の計
量読み取りからの情報を理解してアンモニア(例えば無
水アンモニア)と酸素の添加をこれに応答して作動し調
節する制御である。
【0032】またもちろん、種々の貯槽(例えば廃エッ
チング液および/または新鮮なエッチング液用の貯槽)
に所望もしくは必要ならば攪拌器を付けることができ、
そして/または攪拌手段または溶液移動を保つ手段とし
て液の抜き出しおよび循環の部材を備えることもでき
る。
【0033】
【発明の効果】一般的にいって、本発明の装置は、新鮮
なエッチング液の貯槽40からの補充されたエッチング
液の添加がこれに対応する廃エッチング液の抜き出しお
よび廃エッチング液の再生の引き金になる場合の供給お
よび排出系として最も良く操作される。然しながら、本
発明の重要な特徴は再生がエッチング法とは無関係に行
われ継続されて、新鮮なエッチング液がその貯槽40に
蓄積され保持され、そして廃エッチング液がこれに対応
してその貯槽20から抜き出される点にある。廃エッチ
ング液貯槽と新鮮エッチング液貯槽の両貯槽の使用によ
って、本発明の装置は容量および/または流量限定の工
程(たとえば廃エッチング液の電解)によってこの点に
関する制限を受けることなしに、実質的に周期的な補充
および抜き出し要求に対してさえ応答しうるように配置
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置と方法の好ましい態様の概要を示
す説明図である。
【符号の説明】
10 エッチング室 20 廃エッチング液貯槽 30 電解槽 40 新鮮エッチング液貯槽 60 結晶槽 100 制御ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター イー クカンキス アメリカ合衆国コネチカット州 06798 ウッドバリー クォーサポーグ ロード 245

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非ハロゲン第2銅およびアンモニウム塩
    を含み8.0〜10.0の範囲のpHをもつ加工用アル
    カリアンモニア性エッチング液で銅金属をエッチングし
    且つ該エッチング液を再生する方法であって、次の諸工
    程すなわち、 (a)エッチング室中で該加工用アルカリアンモニア性
    エッチング液により銅金属をエッチングし; (b)加工用エッチング液の所望のエッチング能力と濃
    度に比べてエッチング能力が減少しエッチングした銅濃
    度が増大した廃エッチング液として、エッチング室から
    加工用アルカリアンモニア性エッチング液の少なくとも
    一部を抜き出し、そして該廃エッチング液を収集容器に
    移して該液を蓄積し; (c)該廃エッチング液収集容器から廃エッチング液の
    少なくとも一部を抜き出し、そしてこれを陽極および陰
    極をもつ電解槽に移して廃エッチング液を電解にかけて
    エッチングした銅を陰極上に銅金属として析出させるこ
    とによってエッチングした銅の濃度を減少させ; (d)工程(c)で処理した廃エッチング液を、廃エッ
    チング液中のエッチングした銅に比べてエッチングした
    銅濃度が減少した新鮮なエッチング液として抜き出して
    これを収集容器に移して新鮮なエッチング液を蓄積し; (e)この新鮮なエッチング液の少なくとも一部を加工
    用アルカリアンモニア性エッチング液として該エッチン
    グ室に移し;そして (f)この新鮮なエッチング液および/または加工用ア
    ルカリアンモニア性エッチング液に、加工用アルカリア
    ンモニア性エッチング液中に第2銅イオンの所望水準を
    保つに十分な酸素および加工用アルカリアンモニア性エ
    ッチング液のpHを8〜10の範囲に保つに十分なアン
    モニアを供給する;諸工程から成ることを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項2】 工程(f)の酸素およびアンモニアの供
    給を加工用アルカリアンモニア性エッチング液にのみ行
    う請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 工程(f)の酸素およびアンモニアの供
    給を新鮮なエッチング液および加工用アルカリアンモニ
    ア性エッチング液の双方に対して行う請求頂1の方法。
  4. 【請求項4】 工程(f)の酸素およびアンモニアの供
    給が、少なくとも部分的に工程(c)の電解で発生する
    酸素およびアンモニアを使用する請求項1の方法。
  5. 【請求項5】 工程(c)の電解中に硝酸塩が生成し、
    そして該硝酸塩の少なくとも1部が加工用アルカリアン
    モニア性エッチング液および/または新鮮なエッチング
    液および/または廃エッチング液から少なくとも周期的
    に除去される請求項1の方法。
  6. 【請求項6】 硝酸塩がエッチング液からの硝酸塩の結
    晶化および沈殿によって除去される請求項5の方法。
  7. 【請求項7】 廃エッチング液として抜き出す部分とは
    別に、エッチング室から加工用エッチング液の一部を抜
    き出し、この別の抜き出し部材を低温処理にかけて該別
    の抜き出し部分から沈殿した硝酸塩を分離し、そしてこ
    の分離した別の抜き出し部分をエッチング室に戻すこと
    によって硝酸塩を加工用アルカリアンモニア性エッチン
    グ液から硝酸塩を除去する請求項6の方法。
  8. 【請求項8】 廃エッチング液としてエッチング室から
    抜き出される加工用アルカリアンモニア性エッチング液
    の容積計量部分が、加工用アルカリアンモニア性エッチ
    ング液としてエッチング室に移される新鮮なエッチング
    液の容積計量部分に実質的に対応する請求項1の方法。
  9. 【請求項9】 廃エッチング液としてエッチング室から
    加工用エッチング液の一部の抜き出し、および加工用ア
    ルカリ液としてエッチング室への新鮮なエッチング液の
    移動、が間けつ的である請求項8の方法。
  10. 【請求項10】 非ハロゲン第2銅およびアンモニウム
    塩を含み8.0〜10.0の範囲のpHをもつ加工用ア
    ルカリアンモニア性エッチング液で銅金属をエッチング
    し且つ該エッチング液を再生する装置であって、次の諸
    要素すなわち、 (a)銅含有基材を加工用アルカリアンモニア性エッチ
    ング液でエッチングするためのエッチング室; (b)加工用エッチング液の所望のエッチング能力と濃
    度に比べてエッチング能力が減少しエッチングした銅濃
    度が増大した廃エッチング液を蓄積するための収集容
    器; (c)加工用エッチング液の少なくとも一部を廃エッチ
    ング液として廃エッチング液収集容器に抜き出すための
    部材; (d)陽極と陰極を含み、エッチング液からエッチング
    した銅を金属の形体で陰極上に析出させることによって
    除去するようになっている電解槽; (e)廃エッチング液収集容器から廃エッチング液の少
    なくとも一部を上記電解槽に抜き出すための部材; (f)廃エッチング液中のエッチングした銅濃度に比べ
    てエッチングした銅の減少した新鮮なエッチング液を蓄
    積するための部材; (g)電解槽から廃エッチング液の少なくとも一部を新
    鮮なエッチング液として新鮮なエッチング液収集装置に
    抜き出すための部材; (h)新鮮なエッチング液を加工用エッチング液として
    エッチング室に移動させる部材;および (i)新鮮なエッチング液もしくは加工用エッチング液
    の少なくとも一部に、加工用エッチング液中に所望濃度
    の第2銅イオンと8〜10の範囲のpHを保つに十分な
    量の酸素とアンモニアを補給するための部材;を備えて
    成ることを特徴とする装置。
  11. 【請求項11】 エッチングで消費されるエッチ速度増
    大添加物を補なうために加工用エッチング液にエッチ速
    度増大添加剤を導入する部材を更に含む請求項10の装
    置。
  12. 【請求項12】 加工用エッチング液、廃エッチング液
    および新鮮なエッチング液のうちの1種以上の少なくと
    も一部を処理してそこにある沈殿性硝酸塩の少なくとも
    一部を除去するための部材を更に含む請求項10の装
    置。
  13. 【請求項13】 沈殿性硝酸塩の少なくとも一部を除去
    するための処理用の部材が結晶化用部材から成る請求項
    12の装置。
  14. 【請求項14】 加工用エッチング液中のエッチングし
    た銅の予め定めた増大濃度を検知して、新鮮なエッチン
    グ液を加工用エッチング液としてエッチング室に移す部
    材ならびに加工用エッチング液の少なくとも一部を廃エ
    ッチング液としてエッチング室から抜き出す部材を作動
    させるための制御部材を更に含む請求項10の装置。
  15. 【請求項15】 電解槽中の廃エッチング液のエッチン
    グした銅の予め定めた増大を検知して、廃エッチング液
    の少なくとも一部を新鮮なエッチング液として電解槽か
    ら抜き出す部材ならびに廃エッチング液の少なくとも一
    部を廃エッチング収集容器から電解槽に抜き出す部材を
    作動させるための制御部材を更に含む請求項10の装
    置。
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