JPH10204659A - エッチングレジスト用エッチング液 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノックスガス（ＮＯｘ）の発生量及び金属銅
（銅基質）に対する侵食量の点で優れた特性を有するプ
リント配線基板を製造するときに使用されるエッチング
レジスト用のエッチング液を提供する。 【解決手段】 エッチングレジスト用のエッチング液
が、(i).硝酸を主成分とし、(ii).塩化第一鉄または塩
化第一鉄と塩化第二鉄を添加含有してなること、を特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、銅張積層板を利用
してプリント配線基板を製造する際に使用されるエッチ
ングレジスト用のエッチング液に関する。更に詳しく
は、本発明は、銅張積層板上に画線部（回路部）を形成
するときに保護層（膜）として使用されるエッチングレ
ジストを、ノックスガス（ＮＯｘ）の発生を押さえ、か
つ金属銅の侵食を抑制して除去することができるエッチ
ング液に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】銅張積層板、例えば、エポキシ樹脂とガ
ラス繊維補強材とからなる基板上に銅箔を張り付けた銅
張積層板から所望の回路を有するプリント配線基板を製
造する一つの方法として、ハンダ除去法がある。この方
法の概要は、次の通りである。 (i).銅張積層板上に予め決められた画線部（回路部）を
銅メッキ（無電解銅メッキ、電解銅メッキ）により形成
する。 (ii).前記画線部にエッチングレジスト、例えば、ハン
ダメッキを施し、画線部を保護する。 (iii).非画線部の金属銅を適当なエッチング液（例え
ば、アルカリエッチング液）で除去する。 (iv).次いで、ハンダ除去液（エッチングレジスト用エ
ッチング液）を用いて画線部上の前記ハンダメッキ層を
除去する。

【０００３】前記したエッチングレジストは、当業界に
おいて、各種のものが知られている。例えば、前記した
ハンダメッキを施すための錫一合金のハンダメッキ液
は、この種の典型例である。このほか、高分子樹脂（レ
ジスト）とエッチング除去される金属成分（錫、錫合
金、ニッケル、ニッケル合金など）からなるレジストフ
ィルム、あるいは前記金属成分を含むコーティング液な
ども前記したエッチングレジストとして位置づけられる
ものである。なお、当業界において、錫系のエッチング
レジストは、ハンダレジスト（ソルダーレジスト）と俗
称されている。

【０００４】前記した従来の銅張積層板からプリント配
線基板を製造する方法において、画線部上のハンダメッ
キ層（エッチングレジスト層）を除去する除去液（以
下、エッチング液と称する。）として各種のものが提案
されている。例えば、当業界において、前記したエッチ
ング液として、(i).硝酸を主成分とし、錫イオンや鉛イ
オンを錯化、安定化するクエン酸、溶解する錫イオンが
再び銅基質に再付着するのを防止するベンゾトリアゾー
ル（インヒビター）からなるエッチング液、または、(i
i).ホウフッ化水素と硝酸を主成分とし、錫または錫合
金の溶解を促進する過酸化物などの酸化剤からなるエッ
チング液、などが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら提案されているエッチング液は、下記に示すように種
々の欠点を有するものである。前記(i)のエッチング液
の場合、例えば、ハンダレジストをエッチングすると、
人体に有害なノックスガス（ＮＯｘ）を多量に発生し、
人体に悪影響を与えるばかりでなく、金属銅の侵食も大
きいという問題がある。いうまでもなく、金属銅の侵食
が大きい場合、この基板を用いて製品化したとき、電気
抵抗の変化によりノイズ発生が高くなる。

【０００６】前記(ii)のエッチング液の場合、フッ素を
含むため、人体に悪影響を与える。また、前記(ii)のエ
ッチング液においても、前記した(i)のエッチング液の
場合と同様に、ノックスガス（ＮＯｘ）の発生、銅基質
の侵食の点で問題がある。

【０００７】本発明は、前記した硝酸を必須成分とする
エッチングレジスト用のエッチング液の問題点を解消
し、画線部の金属銅からハンダレジストなどのエッチン
グレジストのみを選択的にエッチング除去することがで
き、かつ人体に悪影響を与えるノックスガス（ＮＯｘ）
の発生を極力抑えることができるエッチングレジスト用
のエッチング液を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は、銅張積層板から所望の回路を有するプリント配
線基板を製造するときに使用されるエッチングレジスト
のためのエッチング液において、前記エッチング液が、
(i).硝酸を主成分とし、(ii).塩化第一鉄、または塩化
第一鉄と塩化第二鉄を添加含有してなること、を特徴と
するエッチングレジスト用のエッチング液に関するもの
である。

【０００９】以下、本発明の技術的構成及び実施態様に
ついて詳しく説明する。

【００１０】本発明のエッチングレジスト用のエッチン
グ液は、次の知見から創案されたものである。即ち、本
発明者らは、硝酸をベースとしたエッチング液、例えば
ハンダレジスト層をエッチング除去するためのハンダエ
ッチング液（ハンダ除去液）は、(i).人体に悪影響を及
ぼすノックスガス（ＮＯｘ）を多量に発生させてしまう
という問題点、及び、(ii).画線部の金属銅まで侵食し
てしまうという問題点、を有するものであるが、これを
解消すべく鋭意検討を重ねた。

【００１１】本発明者らは、前記した検討過程の中で、
硝酸をベースとし、これに塩化第一鉄を単独配合する
か、あるいは塩化第一鉄と塩化第二鉄を併用配合してエ
ッチングレジスト用のエッチング液を調製したとき、前
記した問題点が解消されるという知見を見い出した。本
発明は、前記した知見をベースにして完成されたもので
ある。

【００１２】本発明のエッチングレジスト用のエッチン
グ液において、硝酸は、被エッチング金属の溶解力の観
点から好ましいものであり、必須の酸化剤である。本発
明のエッチング液が対象とするエッチングレジストにお
いて、金属成分は、錫、錫合金、ニッケル、ニッケル合
金などで構成されるものであり、従って、これらの金属
成分が被エッチング金属成分となる。なお、以下の説明
では、被エッチング金属成分として錫、錫合金の例につ
いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

【００１３】本発明のエッチング液において、前記硝酸
成分の配合量は、１５０ｇ／リットル〜４００ｇ／リッ
トルが好ましい。前記配合量を外れると、ハンダの溶解
量が小さくなる。

【００１４】本発明において、前記塩化第一鉄成分は、
硝酸によって錫、錫合金をエッチングするときに発生す
るノックスガス（ＮＯｘ）を分解し、無害の窒素ガスと
酸素に分解する上で、かつ金属銅面上に不溶解性の皮膜
を形成させ金属銅への侵食を抑制する上で、重要な成分
である。本発明のエッチング液において、前記塩化第一
鉄成分の配合量は、１ｇ／リットル〜１００ｇ／リット
ル、好ましくは５ｇ／リットル〜５０ｇ／リットルが好
ましい。

【００１５】本発明において、前記塩化第二鉄成分は、
酸化剤（硝酸）の助剤として使用するものである。本発
明において、前記塩化第一鉄と塩化第二鉄の混合割合
は、９：１〜１：９、好ましくは、７：３〜３：７の範
囲である。また、前記塩化第一鉄と塩化第二鉄を併用す
る場合、本発明のエッチング液へのこれら成分の配合量
は、１ｇ／リットル〜１００ｇ／リットル、好ましくは
５ｇ／リットル〜５０ｇ／リットルが好ましい。

【００１６】本発明のエッチングレジスト用のエッチン
グ液において、前記した必須成分の他に公知の他の添加
成分を使用することができることはいうまでもないこと
である。前記した他の添加成分としては、以下のものを
例示することができる。

【００１７】本発明のエッチングレジスト用のエッチン
グ液において、金属銅のインヒビターとして通常使用さ
れているベンゾトリアゾール、ベンゾイミダゾールなど
を１ｇ／リットル〜５０ｇ／リットル、好ましくは、５
ｇ／リットル〜３０ｇ／リットル添加することができ
る。

【００１８】本発明のエッチングレジスト用のエッチン
グ液において、溶解した錫イオンや鉛イオンと錯体を形
成することができる有機化合物、例えば、クエン酸、グ
ルコン酸、酒石酸など、及びこれらの塩を単独、または
混合して使用することができる。これらの錯化剤の配合
量は、１ｇ／リットル〜２５０ｇ／リットル、好ましく
は、５ｇ／リットル〜２００ｇ／リットルである。

【００１９】本発明のエッチングレジスト用のエッチン
グ液において、モリブデン、タングステン及びその塩な
どの銅面光沢剤を使用することができる。これらの銅面
光沢剤の配合量は、０．１ｇ／リットル〜１００ｇ／リ
ットル、このましくは、０．５ｇ／リットル〜５０ｇ／
リットルである。

【００２０】（実施例）以下、本発明を実施態様により
更に詳しく説明する。

【００２１】（実施例１）以下の処方によりエッチング
レジスト用のエッチング液を調製した。 硝酸 ……………………………… ２６０ｇ／リットル 塩化第一鉄 ……………………………… ２０ｇ／リットル ベンゾトリアゾール …………………… １０ｇ／リットル 水 ……………………………………… １リットルになる量

【００２２】（実施例２）以下の処方によりエッチング
レジスト用のエッチング液を調製した。 硝酸 ……………………………… ２６０ｇ／リットル 塩化第一鉄／塩化第二鉄（１：１）…… ２０ｇ／リットル ベンゾトリアゾール …………………… １０ｇ／リットル 水 ……………………………………… １リットルになる量

【００２３】（実施例３）以下の処方によりエッチング
レジスト用のエッチング液を調製した。 硝酸 ……………………………… ２６０ｇ／リットル 塩化第一鉄 …………………………… ２０ｇ／リットル クエン酸 …………………………… ４０ｇ／リットル ベンゾトリアゾール …………………… １０ｇ／リットル 水 ……………………………………… １リットルになる量

【００２４】（実施例４）以下の処方によりエッチング
レジスト用のエッチング液を調製した。 硝酸 ……………………………… ２６０ｇ／リットル 塩化第一鉄／塩化第二鉄（１：１）…… ２０ｇ／リットル クエン酸 …………………………… ４０ｇ／リットル ベンゾトリアゾール …………………… １０ｇ／リットル 水 ……………………………………… １リットルになる量

【００２５】（比較例１）以下の処方により比較用のエ
ッチング液を調製した。 硝酸 ……………………………… ２６０ｇ／リットル ベンゾトリアゾール …………………… １０ｇ／リットル 水 ……………………………………… １リットルになる量

【００２６】（比較例２）以下の処方により比較用のエ
ッチング液を調製した。 硝酸 ……………………………… ２６０ｇ／リットル クエン酸 …………………………… ４０ｇ／リットル ベンゾトリアゾール …………………… １０ｇ／リットル 水 ……………………………………… １リットルになる量

【００２７】（テスト方法） （１）ノックスガス（ＮＯｘ）の発生量：銅張積層板
（銅厚み３５μｍ）にＳｎ／Ｐｂ（６０／４０）のハン
ダを厚さ３０μｍにメッキした試験片（縦１００×横１
００ｍｍ）を用意した。前記試験片に対し、エッチング
液を小型スプレー装置を用い、液温３５℃、圧力０．５
ｋｇｆ／ｃｍ²の条件でスプレーし、ハンダをエッチン
グするとともに、エッチング開始１分３０秒後に、北川
式簡易ガス検知感を用いてノックスガス（ＮＯｘ）の発
生量を測定した。 （２）エッチング速度：エッチング速度、即ち、ハンダ
の溶解速度は２分間エッチングし、エッチング前とエッ
チング後の重量差より求めた。 （３）金属銅の侵食量：金属銅の侵食量は、金属銅（厚
み１００μｍ）の試験片（縦１００×横１００ｍｍ）を
用意し、１０分間エッチングし、エッチング前とエッチ
ング後の重量差より求めた。

【００２８】（テスト結果）テスト結果を、下記の表１
に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明のエッチングレジスト用のエッチ
ング液は、優れた特性を有する。即ち、本発明のエッチ
ング液の錫、錫合金などの被エッチング金属のエッチン
グ速度（溶解速度）は、従来の硝酸をベースとし、これ
にベンゾトリアゾールを配合したエッチング液と同様で
あるが、ノックスガス（ＮＯｘ）の発生量は、従来品よ
りも極端に少ないものである。更に、本発明のエッチン
グ液は、金属銅（銅基質）に対する侵食量も、従来品の
約１／７以下と極めて少ないものである。

【００３１】従って、本発明のエッチングレジスト用の
エッチング液は、プリント配線基板の製造において極め
て有用なものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅張積層板から所望の回路を有するプリ
   ント配線基板を製造するときに使用されるエッチングレ
   ジストのためのエッチング液において、前記エッチング
   液が、 (i).硝酸を主成分とし、 (ii).塩化第一鉄を添加含有してなること、 を特徴とするエッチングレジスト用エッチング液。
2. 【請求項２】 エッチング液が、 (i).硝酸を主成分とし、 (ii).塩化第一鉄及び塩化第二鉄を添加含有してなるこ
   と、 を特徴とするエッチングレジスト用エッチング液。
3. 【請求項３】 エッチングレジストが、錫系のものであ
   る請求項１に記載のエッチングレジスト用エッチング
   液。
4. 【請求項４】 エッチングレジストが、ニッケル系のも
   のである請求項１に記載のエッチングレジスト用エッチ
   ング液。