JPS5864385A - 化学研磨併用のバレル研磨法 - Google Patents
化学研磨併用のバレル研磨法Info
- Publication number
- JPS5864385A JPS5864385A JP16176181A JP16176181A JPS5864385A JP S5864385 A JPS5864385 A JP S5864385A JP 16176181 A JP16176181 A JP 16176181A JP 16176181 A JP16176181 A JP 16176181A JP S5864385 A JPS5864385 A JP S5864385A
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- JP
- Japan
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- polishing
- hydrogen peroxide
- acid
- barrel
- chemical
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- Granted
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- 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
- C23F3/00—Brightening metals by chemical means
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、従来バレル研磨時に添加していた水、コンパ
ウンドの代りに化学研磨剤を添加することにより、バレ
ル研磨に化学研磨を併用すること−を目的としたバレル
研磨法に関するものである。
ウンドの代りに化学研磨剤を添加することにより、バレ
ル研磨に化学研磨を併用すること−を目的としたバレル
研磨法に関するものである。
従来各種金属工作物の表面仕上を行なうのに有効な手段
の一つとして、工作物とともに研磨材および水、コンパ
ウンド(以下マスと総称する)を装入した研磨槽に回転
、遠心旋回、揺動又は振動等の運動を与えて工作物と研
磨材との間に生じる相対運動によって工作物の研磨を行
なうバレル研磨法が知られていた。例えば、じ転式、遠
心旋回式、揺動式、振動式、レシプロ式及びジャイロ式
など各種のバレル研磨法が開発され、実用となっている
。
の一つとして、工作物とともに研磨材および水、コンパ
ウンド(以下マスと総称する)を装入した研磨槽に回転
、遠心旋回、揺動又は振動等の運動を与えて工作物と研
磨材との間に生じる相対運動によって工作物の研磨を行
なうバレル研磨法が知られていた。例えば、じ転式、遠
心旋回式、揺動式、振動式、レシプロ式及びジャイロ式
など各種のバレル研磨法が開発され、実用となっている
。
このバレル研磨法はマス・フイニツシングと呼ばれ、そ
の加工能率の高いことで著しい廃屋をみたが、さらに加
工能率の向上及び研磨材の当たりに(い凹部、穴部の研
磨向上が望まれている。
の加工能率の高いことで著しい廃屋をみたが、さらに加
工能率の向上及び研磨材の当たりに(い凹部、穴部の研
磨向上が望まれている。
また工作物を特定の酸、アルカリおよびこれら塩類を用
いた浴に浸漬して平滑化する化学研磨は特別°の設備な
要することな(比較的簡易に複雑な形状の工作物も均一
に短時間に研磨できる利点がある。銅および銅合金に対
する化学研磨剤としては、硫酸又は硝酸−過酸化水素混
合溶液に浸漬する平滑処理方法、例えば特公昭jq−6
03J、特公昭ダ3−274/、特公昭3J−32JJ
tなどが公知であり、市販品としてCPB (三菱瓦斯
化学株式会社袈)、ハイプライト(日本パーオキサイド
株式会社1!l)などが実用化されているが、工作物の
表面状態、面粗度の程度、工作物の処理能力に制限があ
り、金属の溶解反応を支配する研磨液の組成、濃度およ
び温度管理、排水処理などに難点があるほか、バレル研
磨と比較すると大きなパリが除去できないという問題点
があった。また板状工作物は密層して研磨が困難であり
、表面が粗化されるなどの欠点があった。
いた浴に浸漬して平滑化する化学研磨は特別°の設備な
要することな(比較的簡易に複雑な形状の工作物も均一
に短時間に研磨できる利点がある。銅および銅合金に対
する化学研磨剤としては、硫酸又は硝酸−過酸化水素混
合溶液に浸漬する平滑処理方法、例えば特公昭jq−6
03J、特公昭ダ3−274/、特公昭3J−32JJ
tなどが公知であり、市販品としてCPB (三菱瓦斯
化学株式会社袈)、ハイプライト(日本パーオキサイド
株式会社1!l)などが実用化されているが、工作物の
表面状態、面粗度の程度、工作物の処理能力に制限があ
り、金属の溶解反応を支配する研磨液の組成、濃度およ
び温度管理、排水処理などに難点があるほか、バレル研
磨と比較すると大きなパリが除去できないという問題点
があった。また板状工作物は密層して研磨が困難であり
、表面が粗化されるなどの欠点があった。
しかるに本発明はモノカルボン酸と過酸化水素の混合液
又はそれに硝酸を加えた化学研磨剤をバレル研磨用のコ
ンパウンドとして使用することによって従来のバレル研
磨および化学研磨の欠点を夫々是正し、バレル研磨の能
率を飛躍的に向上させたもので、その利点を列挙すれば
次の通りである。
又はそれに硝酸を加えた化学研磨剤をバレル研磨用のコ
ンパウンドとして使用することによって従来のバレル研
磨および化学研磨の欠点を夫々是正し、バレル研磨の能
率を飛躍的に向上させたもので、その利点を列挙すれば
次の通りである。
■研磨処理時間の短縮化ができること
@研磨材の摩耗量が減少すること
@粗仕上、中仕上、光沢仕上などの研磨工程の一部省力
化ができること ■工作物の変形、歪などの防止ができること′■研磨石
による研磨が不可能な微細部分、凹部、穴部の均一な研
磨ができること ■優れた平滑性および光沢性カーあること■メッキ後の
平滑性およびメッキ密看性を向上すること など数多くの利点があり、理想的な銅お工び銅合金バレ
ル研磨用の化学研磨剤を得て、化学研磨併用のバレル研
磨法を成功にみちびいたものであへいま本発明の詳細な
説明すれば仄のとおりである。バレル研磨機として回転
式、遠心旋回式、揺動式、振動式、レシプロ式、ジャイ
ロ式のいずれにも使用可能であるが、研磨沖に過酸化水
素の自動分解により発生する微量酸素、並びに反応熱に
よる内部蓄圧があるので、密閉式バレルでは脱ガス装置
の設置が望ましい。化学研磨剤の消耗に伴い新液の追添
加、反応熱の分散除去、率いは工作物の装入、排出など
の連続全自動化、また工作物の打痕が皆無で優れた光沢
仕上が可能な諸点においても開口型振動バレルが最も好
適である。研磨材の種類としては粗仕上、中仕上、光沢
仕上用のいずれも使用可能であり、工作物の表面状態、
研磨目的に応じて選択される。化学研磨剤は上記した市
販品をバレル研磨に使用するときは、多量に含有する過
酸化水素の自動分解酸素が極めて多(、従って反応熱も
太き(マスの温度制御は困難となり、研磨速度は大きい
が工作物は粗面化し、側底工作物の量産研磨、光沢研磨
は不可能であり、且つ化学研磨剤が高価であるため実用
化は困難であった。
化ができること ■工作物の変形、歪などの防止ができること′■研磨石
による研磨が不可能な微細部分、凹部、穴部の均一な研
磨ができること ■優れた平滑性および光沢性カーあること■メッキ後の
平滑性およびメッキ密看性を向上すること など数多くの利点があり、理想的な銅お工び銅合金バレ
ル研磨用の化学研磨剤を得て、化学研磨併用のバレル研
磨法を成功にみちびいたものであへいま本発明の詳細な
説明すれば仄のとおりである。バレル研磨機として回転
式、遠心旋回式、揺動式、振動式、レシプロ式、ジャイ
ロ式のいずれにも使用可能であるが、研磨沖に過酸化水
素の自動分解により発生する微量酸素、並びに反応熱に
よる内部蓄圧があるので、密閉式バレルでは脱ガス装置
の設置が望ましい。化学研磨剤の消耗に伴い新液の追添
加、反応熱の分散除去、率いは工作物の装入、排出など
の連続全自動化、また工作物の打痕が皆無で優れた光沢
仕上が可能な諸点においても開口型振動バレルが最も好
適である。研磨材の種類としては粗仕上、中仕上、光沢
仕上用のいずれも使用可能であり、工作物の表面状態、
研磨目的に応じて選択される。化学研磨剤は上記した市
販品をバレル研磨に使用するときは、多量に含有する過
酸化水素の自動分解酸素が極めて多(、従って反応熱も
太き(マスの温度制御は困難となり、研磨速度は大きい
が工作物は粗面化し、側底工作物の量産研磨、光沢研磨
は不可能であり、且つ化学研磨剤が高価であるため実用
化は困難であった。
本発明者らは各種・無機酸、有機酸と過酸化物との組合
せを検討した結果、特にモノカルボン酸と過酸化水素の
混合系が研磨速度および表面精度の向上に有効であるこ
とを見出し本発明に到達した。
せを検討した結果、特にモノカルボン酸と過酸化水素の
混合系が研磨速度および表面精度の向上に有効であるこ
とを見出し本発明に到達した。
モノカルボン酸対過酸化水素の濃度にはバレル研磨に適
当な範囲があって、酢酸対過酸化水素ではモル比で0.
2〜/、6、蟻酸対過酸化水素ではモル比がO0/〜0
.この範囲が有効である。即ち、酢酸−過酸化水素系研
磨剤では酢酸の含有量が20017を以下、過酸化水素
が/301/L以下が、また蟻酸−過酸化水素では蟻酸
が2 o o t/L以下、過酸化水素が2soVt以
下とするのが適当である。前記したモル比の範囲未満で
は研磨速度(研磨能率)が低下し、またこの範囲を超え
ると銅亜鉛合金ではいわゆる脱亜鉛現象を呈し、銅費工
び銅合金は粗面化して、平滑性、光沢性が阻害された。
当な範囲があって、酢酸対過酸化水素ではモル比で0.
2〜/、6、蟻酸対過酸化水素ではモル比がO0/〜0
.この範囲が有効である。即ち、酢酸−過酸化水素系研
磨剤では酢酸の含有量が20017を以下、過酸化水素
が/301/L以下が、また蟻酸−過酸化水素では蟻酸
が2 o o t/L以下、過酸化水素が2soVt以
下とするのが適当である。前記したモル比の範囲未満で
は研磨速度(研磨能率)が低下し、またこの範囲を超え
ると銅亜鉛合金ではいわゆる脱亜鉛現象を呈し、銅費工
び銅合金は粗面化して、平滑性、光沢性が阻害された。
さらにモノカルボン酸−過酸化水素混合液系に少量の硝
−[+’添加すると工作物の平滑性、光沢aを阻害せず
に研磨速度を増大する効果があろうこの場合添加する硝
酸の量は酢酸対過酸化水素のモル比がo、7が1.−以
下、また蟻酸対過酸化水素のモル比が。。3〜O,Sの
範囲で硝酸と蟻酸対過酸化水素のモル比が0.7以下の
研磨剤が有効であり、この範囲以外では工作物の表面が
粗化された。
−[+’添加すると工作物の平滑性、光沢aを阻害せず
に研磨速度を増大する効果があろうこの場合添加する硝
酸の量は酢酸対過酸化水素のモル比がo、7が1.−以
下、また蟻酸対過酸化水素のモル比が。。3〜O,Sの
範囲で硝酸と蟻酸対過酸化水素のモル比が0.7以下の
研磨剤が有効であり、この範囲以外では工作物の表面が
粗化された。
なお、上記ではモノカルボン酸として酢酸と蟻酸の例を
述べたが、例えばプロピオン酸、アクリル酸、酪酸など
のような易水溶性のモノカルボン酸も本発明のバレル研
磨法に使用しうる。また以上のバレル研磨後の工作物の
表面は黄褐色を呈するが、0.l−コチの稀釈硝酸溶液
等で洗浄すれば金属光沢を出現し、さらに通常のバレル
研磨で光沢仕上を短時間性なえばより優れた光沢性、平
滑性を得ることができる。
述べたが、例えばプロピオン酸、アクリル酸、酪酸など
のような易水溶性のモノカルボン酸も本発明のバレル研
磨法に使用しうる。また以上のバレル研磨後の工作物の
表面は黄褐色を呈するが、0.l−コチの稀釈硝酸溶液
等で洗浄すれば金属光沢を出現し、さらに通常のバレル
研磨で光沢仕上を短時間性なえばより優れた光沢性、平
滑性を得ることができる。
以下、本発明tさらに実施例によって説明するが1本発
明はこの実施例によって限定されるものではない。
明はこの実施例によって限定されるものではない。
実施例1
真鍮製試験Je (BIB )と株式会社敷島チップト
ン製研磨石3P−ざと共に株式会社敷島チップトン製各
種バレル研磨機(装入して化学研磨剤による研磨状況を
観察した。
ン製研磨石3P−ざと共に株式会社敷島チップトン製各
種バレル研磨機(装入して化学研磨剤による研磨状況を
観察した。
化学研磨剤は下記成分を配合し、水に希釈溶解して上記
化学研磨剤量にして夫々のバレル研磨機種別に装入した
。対照例くバレルのみ〉では株式会社敷島チップトン製
コンパウンドQCPy xyt/Lの割合で装入し、く
浸漬めみ〉では化学研磨剤it中に攪拌下で試験片を懸
帛してテストヲ行なっち実施例1においてバレル研磨の
み凄比較すると回転バレルで約ttro 倍、 振動バ
レルで約90倍、遠心旋回バレルで約5倍の著しく大き
な研磨量を得た。
化学研磨剤量にして夫々のバレル研磨機種別に装入した
。対照例くバレルのみ〉では株式会社敷島チップトン製
コンパウンドQCPy xyt/Lの割合で装入し、く
浸漬めみ〉では化学研磨剤it中に攪拌下で試験片を懸
帛してテストヲ行なっち実施例1においてバレル研磨の
み凄比較すると回転バレルで約ttro 倍、 振動バ
レルで約90倍、遠心旋回バレルで約5倍の著しく大き
な研磨量を得た。
また化学研磨剤への浸漬めみと比較すると回転バレルの
同じ組成の場合で研磨量は約1.3倍、表面アラサは/
、? IE&からOoSIlmに著しく向上したOまた
化学研磨剤混合組成の範囲を超えた場合は表面粗度が悪
化し、範囲未満の場合は研磨量が少な(実用に至らなか
った。
同じ組成の場合で研磨量は約1.3倍、表面アラサは/
、? IE&からOoSIlmに著しく向上したOまた
化学研磨剤混合組成の範囲を超えた場合は表面粗度が悪
化し、範囲未満の場合は研磨量が少な(実用に至らなか
った。
実施例2
真鍮製給水栓袋ナツト(寸法29yIX/−一、重量x
t)の切削成形後のパリ取りとメッキ前処理としての光
沢仕上を株式会社敷島チップトン製振動バレルCL−t
ooおよび下記研磨石で行なった。
t)の切削成形後のパリ取りとメッキ前処理としての光
沢仕上を株式会社敷島チップトン製振動バレルCL−t
ooおよび下記研磨石で行なった。
(1)粗仕上(バレル研磨のみ)
(2)中仕上(化学研磨剤併用のバレル研磨)−間
分
↓
+
/ IqN
上記の研磨条件で粗仕上、中仕上を行なった後マスを水
洗し、0.3%硝酸溶液で洗浄、再び水洗後、光沢仕上
を行なった結果得られた工作物は金属光沢に富み1表面
ア2す0.3μmで打痕もな(、ニッケルクロムメッキ
を施した製品は極めて平滑度、光沢性に優れ、メッキ密
着性は良好でネジ山(P8−j)により3時間の研磨時
間を要しており、ネジ山の変形およびメッキ密着性に問
題点があった。
洗し、0.3%硝酸溶液で洗浄、再び水洗後、光沢仕上
を行なった結果得られた工作物は金属光沢に富み1表面
ア2す0.3μmで打痕もな(、ニッケルクロムメッキ
を施した製品は極めて平滑度、光沢性に優れ、メッキ密
着性は良好でネジ山(P8−j)により3時間の研磨時
間を要しており、ネジ山の変形およびメッキ密着性に問
題点があった。
以上述べたよ5に本発明によれば、モノカルボン酸−過
酸化水素系の銅および銅合金用化学研磨剤をバレル研磨
のコンパウンドとして使用することにより、研磨能率に
著しい向上を計ることができ、従来のバレル研磨および
化学研磨の問題点をことごと(解決することができた。
酸化水素系の銅および銅合金用化学研磨剤をバレル研磨
のコンパウンドとして使用することにより、研磨能率に
著しい向上を計ることができ、従来のバレル研磨および
化学研磨の問題点をことごと(解決することができた。
またモノカルボン酸−過酸化水素系に安価な硝#1.ヲ
添加して、さらに研磨能率を向上できるばかりでなく、
コストの低減l計るこζ、ができたものである。
添加して、さらに研磨能率を向上できるばかりでなく、
コストの低減l計るこζ、ができたものである。
特許庁長官 若 杉 和 夫 殿1. 事件の
表示 昭和56年特 許 願第14176/号事件との関係
特許出願人 4、代 理 人 (郵便番号160) 住所 末京都新宿区信濃町29番、地徳明ビル電話 東
京 (353) 3407 (代)Z 補正の内容 (1) 明細書グ頁g行目に「硝酸−過酸化水素」と
あるを「硝酸−過酸化水素」と訂正する。
表示 昭和56年特 許 願第14176/号事件との関係
特許出願人 4、代 理 人 (郵便番号160) 住所 末京都新宿区信濃町29番、地徳明ビル電話 東
京 (353) 3407 (代)Z 補正の内容 (1) 明細書グ頁g行目に「硝酸−過酸化水素」と
あるを「硝酸−過酸化水素」と訂正する。
(,2)明細書g頁iq行目に「(BSB)と」とある
を「(BsB)を」と訂正する。
を「(BsB)を」と訂正する。
(3)明細書13頁5行目に「下記研磨石」とある乞「
下記株式会社敷島チツプト/製研磨石及びコンパウンド
」と訂正する。
下記株式会社敷島チツプト/製研磨石及びコンパウンド
」と訂正する。
(弘)明細書/1頁/2行目〜13行目に「モノカル?
縁−過酸化水素」とあるン「モノカル御飯−過酸化水素
」と訂正する。
縁−過酸化水素」とあるン「モノカル御飯−過酸化水素
」と訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ! 研磨槽内へ研磨材、モノカルボン酸−・過酸化水素
系化学研磨剤と銅又は銅合金の工作物とを装入してバレ
ル研磨することを特徴とする化学研磨併用のバレル研磨
法 ユ モノカールボン酸が酢酸であり酢酸−過酸化水素系
化学研磨剤中の酢酸の含有量が2ooVL〜29−/l
、過酸化水素の含有量が/ 30f//L−/ t/L
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の化
学研磨併用のバレル研磨法 j モノカルボン酸が蟻酸であり蟻酸−過酸化水素系化
学研磨剤中の蟻酸の含有量が一〇0f/l〜714、過
酸化水素の含有量が2!;Oiμ〜コtAであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の化学研磨併用の
バレル研磨法 り 研磨槽内へ研磨材、モノカル艙ン酸−過酸化水素系
化学研磨剤および硝酸と銅又は銅合金の工作物とを装入
してバレル研磨することを特徴とする化学研磨併用のバ
レル研磨法 工 添加する硝酸は酢酸対過酸化水素のモル比が0.7
〜i、oの範囲で、且つ硝酸と酢酸対過酸化水素のモル
比が1.二以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第事項記載の化学研磨併用のバレル研磨法 6、添加する硝酸は蟻酸対過酸化水素のモル比がO,S
〜O0Sの範囲で、且つ硝酸と蟻酸対過酸化水素のモル
比が0.7以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第ダ項記載の化学研磨併用のバレル研磨法 7、研磨槽内へ研磨材、モノカルボン酸−過酸化水素系
化学研磨剤と銅又は銅合金の工作物とを装入してバレル
研磨した後、前記工作物を稀薄な酸溶液で洗浄し、つい
で通常のバレル研磨により光沢仕上げすること′lf:
特徴とした化学研磨併用のバレル研磨法 ξ 研磨槽内へ研磨材、モノカルボン酸−過酸化水素系
化学研磨剤および硝酸と銅又は銅合金の工作物とを装入
してバレル研磨した後、前記工作物を稀薄な酸溶液で洗
浄し、ついで通常のバレル研磨により光沢仕上げするこ
とを特徴とした化学研磨併用のバレル研磨法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16176181A JPS6047909B2 (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 化学研磨併用のバレル研磨法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16176181A JPS6047909B2 (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 化学研磨併用のバレル研磨法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864385A true JPS5864385A (ja) | 1983-04-16 |
| JPS6047909B2 JPS6047909B2 (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=15741386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16176181A Expired JPS6047909B2 (ja) | 1981-10-09 | 1981-10-09 | 化学研磨併用のバレル研磨法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047909B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0747939A3 (en) * | 1995-06-08 | 1998-10-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Copper-based metal polishing solution and method for manufacturing a semiconductor device |
| US6270688B1 (en) * | 1994-04-07 | 2001-08-07 | Raytheon Company | Chemical polishing of barium strontium titanate |
| WO2004085707A1 (en) * | 2003-03-21 | 2004-10-07 | Swagelok Company | Aqueous metal finishing solution, methods for finishing metal components, system for cleaning metal components and finished brass products |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62156609U (ja) * | 1986-03-26 | 1987-10-05 |
-
1981
- 1981-10-09 JP JP16176181A patent/JPS6047909B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6270688B1 (en) * | 1994-04-07 | 2001-08-07 | Raytheon Company | Chemical polishing of barium strontium titanate |
| EP0747939A3 (en) * | 1995-06-08 | 1998-10-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Copper-based metal polishing solution and method for manufacturing a semiconductor device |
| WO2004085707A1 (en) * | 2003-03-21 | 2004-10-07 | Swagelok Company | Aqueous metal finishing solution, methods for finishing metal components, system for cleaning metal components and finished brass products |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6047909B2 (ja) | 1985-10-24 |
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