JPS591679A - エツチング液の制御管理方法 - Google Patents

エツチング液の制御管理方法

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JPS591679A
JPS591679A JP10924782A JP10924782A JPS591679A JP S591679 A JPS591679 A JP S591679A JP 10924782 A JP10924782 A JP 10924782A JP 10924782 A JP10924782 A JP 10924782A JP S591679 A JPS591679 A JP S591679A
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etching
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solution
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河合 良三
Jun Kokubu
国分 純
Yoshiji Namikawa
好次 南川
Yutaka Oshida
豊 押田
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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

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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩化銅エツチング液の制御管理方法に関し、銅
張り積層板などを能率よくかつ精度高くエツチングを行
なうことができる様にエツチング液を効果的に制御、管
理する方法に係る。
従来、銅及び銅合金をエツチングする際、エツチング液
として塩化第二銅溶液が使用されることはよ(知られて
いる。該エツチング液によりエツチングを行う際、エツ
チング速度の急激な変化を起させることなく、エツチン
グ液の液組成濃度を一定に保って、エツチング速度の急
激な変化を起させないようにすることが重要である。こ
のエツチング速度を急激に変化させる因子は、液中の塩
化第一銅濃度、塩化第二銅濃度、塩酸濃度及び過酸化水
素濃度である。
従来、これらの濃度を制御する方法として、塩化第一銅
の濃度は、OF2計、定電位電解計、比色計で検出し、
過酸化水素及び再生理論量の塩酸を過酸化水素補充量と
比例させて直接エツチング槽又は再生槽のエツ+71f
ic補充L、また、塩化第二銅の濃度は比重計で検出し
、水または塩酸を補充することにより一般に制御されて
いた。この様に従来は液中の塩化第−銅及び塩化第二銅
の濃度のみを検出する方法で制御、管理されていた。
しかしながらこの様な制御、管理方法ではエツチング液
中の塩酸濃度が直接検出されず、補充される過酸化水素
と塩酸とのバランスがくずれ易く、一定した塩酸濃度が
得難く、このため一定の精度を保ってエツチングするこ
とが出来短い欠点があった。特に近年、−エツチング速
度を高め、生産性を上げる必要から遊離塩酸濃度を2〜
6モル/1程度の高塩酸濃度として使用さ#Lることか
多い。たとえばプリント回路基板等の処理量、回路パタ
ーンの密度などが変動すると副反応の空気酸化による塩
酸の消費割合が変化し、浴の塩酸濃度が変化するためで
、たとえば高濃ル塩酸浴では、塩酸が2.5モル/看か
ら4.5モル/看まで変動するとエツチング速度は28
μm/分から50μm/分まで変動する。このように塩
酸濃度の変化によるエツチング速度のバラツキが激しく
、大きな問題となって来ている。
本発明者らは、上記した如きのエツチング速度のバラツ
キをなくシ、精度よくエツチングするためにエツチング
液の液組成濃度の管理制御方法について種々検討を重ね
、エツチング液中の塩酸濃度を直接検出し、これにより
液組成の濃度を管理制御する方法を見出した。
すなわち、本発明は、塩化銅エツチング液に塩酸及び過
酸化水素を添加して再生するtこ踪し、エツチング槽、
検出槽、杓生槽等を備えたエツチング装置からエツチン
グ液の一部を系外に抜き出し該液を水またはアルカリ水
で稀釈し、該液の塩酸濃度を連続的又は間欠的に検知し
、予め設定された塩酸濃度範囲に対応してエツチング装
置の一部に水または塩酸を補充し、エツチング液中の塩
酸濃度を制御することを特徴とするエツチング液の制御
管理方法である。
本発明の方法tこより、エツチング液中の塩酸濃度のバ
ラツキが少なくなり過酸化水素と塩酸とのバランスを一
定に保持することができ、安定したエツチングを長期間
にわたって行なうことができる。
本発明方法においてDH計の指示により応答、制御する
場合は、通猟エツチング液中のHCp濃度が1〜6モル
/4であること及びpH計の特f1を考慮してぷ釈倍率
は2〜200倍、好ましくは5〜100倍である。これ
によって測定治中のpHを±0.03以内tこ粘さえ、
またサンプリング誤差を±5%以内におさえる事ができ
、エツチング液中のHC−eI11度を設定値の±5%
以内で管理することが可能である。
一方滴定法tこよる場合は、回分操作によるアルカリの
サンプリング誤差及び滴定誤差の総和を±596#こお
さえてエツチング液中のHC−g 濃度を設定値の±5
%以内で管理することができ温度に設定して行っても適
用することが出来るが、検出液の温度変化による誤差を
減少させるためには温度補償電極や恒温槽を用いる事に
より一定の温度条件として測定することが好ましい。滴
定法には、たとえばpH計を用いる電位差滴定、又はサ
ーミスタを用いる温度滴定などが適用できる。
希釈する液は水又はアルカリ水を用いる。アルカリ水は
カセイソーダ、カセイカリ、炭酸ソーダ等の0.01〜
i o o f/43の水溶液の一定濃度液が用いられ
る。
アルカリ水溶液を用いると希釈計量槽やポンプ等の装置
が小型化でき、また希釈倍率も2〜50倍と低倍率にす
ることができて、サンプリング誤差及び測定誤差を小さ
くすることができるO 滴定に用いるアルカリは、カセイソーダ、カセイカリ、
炭酸ソーダ等の10〜200 fl/−8の水溶液の一
定濃度液が用いられる。
エツチング液の塩酸濃度を検出する場所は、エツチング
槽から排出され、再生槽−こ入るまで、あるいは再生槽
からエツチング槽重こ入るまでのいずれの場所でもよい
。エツチング液の老化状態を適格に検出するにはエツチ
ング槽から排出されて来る液を検出するのが好ましく、
エツチングに好適な塩酸濃度を微調整する場合は再生槽
からエツチング槽に入るまでの過程で検出するのが好ま
しい。エツチング槽から排出され再生槽に入るまでの液
の濃度を検出する場合は連続的tこ行なえるが、再生槽
からエツチング槽に入るまでの過程で検出する場合は検
出すべき液中1こ過酸化水素が相当に含まれ−ているこ
とがら気泡が発生し、サンプリング誤差が生じ易いので
、たとえば30ppm  を超える過酸化水素が存在す
る場合は間欠的に検出する様1こするのが好ましい。
また温度滴定を行なう場合tこけエツチング槽と再生槽
の中間のエツチング槽から排出される液を検出する。補
充用の塩酸を話加する場所もエツチング装置のいずれで
もよいが、一般的には再生槽あるいtまエツチング槽に
添加される。
本発明の方法を実施する場合、具体的には、pH値又は
電位値の指示又は滴定値に応答して自動的に塩酸槽から
エツチング液に塩酸が所定音添加される杼に、電磁弁、
室部ポンプ、タイマーjcどを作動させる方式がとられ
るなど自動なお本発明の方法は、従来のORP計や、定
電位電解計、比色計で塩化第1銅濃度を検知して、過酸
化水素を補充する際tこ過酸化水素補充量と比例させて
一定量の塩酸を補充せしめる方法に加えて本発明の方法
により微調察知の塩酸と水を補充せしめることができる
。また過酸化水素の補充をORP計や定電位電解計、比
色計で行い、塩酸の補充は別に本発明の方法で行うこと
も可能である。
以上、未発明の方法によれば、塩化銅エツチング・液中
の塩化第二銅、塩化第一銅、及び過酸化水素濃度の影響
な受けることなく直接に塩酸濃度のみを精度よく検出、
制御し均一なエツチングを行わせることができる。
次に本発明の方法を実施例により説明する。
実施例 1 CuC−g22モル/4、CuC,80、01(−ル/
13、H(13モル/13の組成からなるエツチング液
を循環使用し、再生槽を備えたスプレー型エツチングマ
シン(保有エツチング液t36o4.循埠11400A
/分)においてpH電極(対照、補償も含む)、攪拌装
置及び希釈用液と原液挿入口を配した10OatのpH
測定槽に、エツチング液の循環路の一部tこ設けたバイ
パスから2*//minの流量でエツチング液を連続的
1こ抜き出し、希釈用水道水をi30mt/minの流
tで同時に連続的にpH測定槽に供給する。
(なお運転前に電極の校正及び既知濃度のエツチング液
を流してpH計の校正をしておいた)。
pH計の出力を液pHとして1.30±0.02でコン
トロールされるようにpHメーターと補充液挿入電磁弁
が連動するようtこした装置を用いて片面フェノール樹
脂銅張積層板(Cu箔35μm11)(計 800m2
)のエツチングを50℃±1℃、スプレー圧 1.3k
F!%フンペアスピード 4m/分で8−Hrかけて行
なった。
この結果pHfli”動は少なく均一なエツチング速度
が((!られ、エツチング不良は全く起とらなかつた。
この場合の液中の塩酸濃度及びpHの経時変化を第1図
に示す。
なお比較のため従来方法による検出法での塩酸の濃度変
化を併記した。
実施例 2 実施例1と同様な組成のエツチング液を用いたエツチン
グマシンにおいて循環するエツチング液の一部を間欠的
に4紅/回抜き出し、これを150mgの水で混合希釈
しpHを測定し、実施例1と同様に検知されたpH指示
値に基づき塩酸又は水を供給する電磁弁を作動させ塩酸
または水を補充した。間欠的な抜き出しは1サイクル5
分で行なった。この制御方法1こよって実施例1と同一
条件で銅張積層板(計 8021112)のエツチング
を8Hrおこなったが廖酸濃度のバラツキは設定値の±
496であり、一定したエツチング仕上りが行なえた。
実施例 3 実施例1と同一組成のエツチング液を用い、エツチング
槽、再生槽を備えエツチング液が循環するエツチングマ
シンにおいて循環スるエツチング液を間欠的に4#j/
回抜き出し、これに1s omtrrNaOH水を添加
混合、希釈しpHを測定した。pllの設定値を4 、
−0 (HC−gの中和点)としそれ以上の場合、補充
用水槽に設けた電磁弁を開口し、逆に4.0以下の場合
補充用塩酸槽の電磁弁を開口する様にした。この制御方
法tこよって銅張積層板(t1801m2 )のエツチ
ングを8Hrおこなったが塩酸濃度のバラツギは設定値
の±396以内であり一定したエツチングを行なうこと
ができた。
実施例 4 実施例1と同一組成のエツチング液からなり、実施例1
におけると同様のエツチングマシンにおいて間欠的にエ
ツチング液を5 tnl抜き出し、%規定のKOH水溶
液を用い、サーミスタを用いた温度滴定装置で滴定した
。設定値以上の測定値になった時補充する水槽、の電磁
弁が開となる様に、逆に設定値以下になった時補充する
塩酸槽の電磁弁が開とt「る様シこした。この制御方法
を用いて、銅張t#層板(計 802m2)のエツチン
グを8Hrおこなったが塩[1度のバラツキは設定値の
±5%以内であり一定したエツチングがおこなえた。
比較例 1 実施例1と同一組成からなるエツチング液を循環使用す
る従来のエツチングマシン(ORP計及び比重計制御方
式)において実施例1と同一条件で−張り積層板(計 
795m2)のエツチングを8Hrおこなった。
3Hr経過した所で塩酸濃度は2.6モル/刃となりエ
ツチング不足が生じ始めた。H2O2濃度検知による補
充液の過酸化水素と塩酸とのf比を1対2.4から1対
2.8へ変えてエツチングを行ったところ7Hr経過し
た所でオーバーエツチングが生じ始めた。8Hr運転後
の塩酸濃度を測定した所4.1モル/看もあった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、エツチング液中の塩酸濃度及びpHの経時変
化を示す。1は本発明方誌により制御した場合の塩酸の
濃度変化を示t12は従来方法による場合の塩酸の濃度
変化を示す。 特¥[出願人  三菱瓦斯化学株式会社代表者 長野和
書 @ト+嶽衆奄C蝉漬◆1呵霞璽

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 塩化銅エツチング液に塩酸及−び過酸化水素を添加して
    再生するに際し、エツチング槽、検出槽、再生槽等を備
    えたエツチング装置からエツチング液の一部を系外に抜
    き出し該液を水またはアルカリ水で稀釈し、該液の塩酸
    濃度を連続的又は間欠的に検知し、予め設定された塩酸
    濃度範囲に対応してエツチング装置の一部に水または塩
    酸を補充し、エツチング液中の塩酸濃度を制御すること
    を特徴とするエツチング液の制御管理方法。
JP10924782A 1982-06-25 1982-06-25 エツチング液の制御管理方法 Granted JPS591679A (ja)

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JPH0158270B2 JPH0158270B2 (ja) 1989-12-11

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6144499U (ja) * 1984-08-22 1986-03-24 株式会社タダノ 屈伸機構の作動制御装置
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JP2011522395A (ja) * 2008-01-11 2011-07-28 ピーピージー インダストリーズ オハイオ, インコーポレイテッド バイア内の導電性コア上に電着コーティングを有する回路ボードおよびその作製方法

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