[发明专利]铜及铜合金的微蚀剂

说明书

本发明涉及对印刷电路板的制造很有用的铜或铜合金的微蚀剂。

制造印刷电路板，使铜表面被抗蚀剂或焊锡抗蚀剂覆盖时，为了提高其粘合性，对铜表面进行了研磨。该研磨方法虽然包括擦刷研磨等机械研磨法和微蚀(化学研磨)法，但对具有细纹的基板进行处理时使用的则是微蚀方法。

而且，在整平焊接工序前和安装电子部件前，为了除去铜表面的氧化膜层，提高焊接性，也进行了微蚀。

一般的微蚀对铜表面的腐蚀程度为1～5μm(由所熔解的铜的重量、铜的表面积和比重计算出的平均厚度)。

但是，伴随着形成印刷电路板的电路图的高密度化，焊锡抗蚀剂已由以往的热硬化型转变为有利于形成细纹图案的紫外线硬化型。但是，该紫外线硬化型焊锡抗蚀剂与以往的焊锡抗蚀剂相比，其与铜表面的粘合性较差，所以，如果仍使用以往的微蚀方法，则获得的表面的粘合性就不够充分，其后的镀金属、整平焊接、安装电子部件时会发生抗蚀剂表层的剥落和膨胀。

另一方面，在进行整平焊接工序中，伴随着高密度化，由于增加了表面安装部件用底座，所以，用以往微蚀方法获得的表面的焊接性不够充分，焊接效果不够好。

本发明的目的是提供能够腐蚀铜表面，在表面能形成与焊锡抗蚀剂等的粘合性良好，且具有良好焊接性的较深凹凸形状的微蚀剂。

即本发明涉及含有1～50％(重量％，以下相同)硫酸、0.1～20重量％过氧化氢，以及0.0001～3％四唑或四唑衍生物中的至少一种的水溶液形成的铜及铜合金的微蚀剂。

本发明的微蚀剂中硫酸浓度为1～50％，较好的是3～15％，特别好的是5～10％。前述浓度如果不足1％，则微蚀速度减慢，如果超过50％，则伴随着浓度的增加不仅没有效果，而且硫酸铜容易析出。

此外，过氧化氢的浓度为0.1～20％，较好的是1～8％，特别好的是2～4％。前述浓度如果不足0.1％，则铜的熔解量较少，如果超过20％，则伴随着浓度的增加效果变差。

本发明的微蚀剂为了能够腐蚀铜表面而在其上形成较深的凹凸形状，还混合了四唑或四唑衍生物中的至少一种，其浓度为0.0001～3％，较好的是0.001～1％，特别好的是0.01～0.1％。前述浓度如果不足0.0001％，则不能够在铜表面形成能改善与焊锡抗蚀剂的粘合性及其焊接性的足够深的凹凸形状，如果超过3％，则伴随着浓度的增加不仅不能增加效果，还会减慢微蚀速度。

前述四唑衍生物包括1-甲基四唑、2-甲基四唑、5-甲基四唑、1-甲基-5-乙基四唑、5-氨基四唑、5-氨基-1-甲基四唑、1-(β-氨基乙基)四唑、1-苯基四唑、5-苯基四唑等。而且，前述衍生物也可以是水合物，只要能够显现出本发明的效果，还可带有其他取代基。前述四唑和四唑衍生物中，特别好的是四唑、1-甲基四唑、2-甲基四唑、5-氨基四唑、5-氨基-1-甲基四唑、1-苯基四唑和5-苯基四唑。

此外如有必要，本发明的微蚀剂中还可混合入磺酸、甲醇等过氧化氢稳定剂和其他添加剂。

将前述各组分溶解于水就能够很容易地调制出本发明的微蚀剂。所用的水较好的是使用离子交换水。此外，对本发明的微蚀剂的使用方法没有特别的限定，例如，在铜或铜合金上喷涂的方法，或将铜或铜合金浸在微蚀剂中的方法等。此时，微蚀剂的温度较好的是在10～40℃的范围内。

本发明的微蚀剂可广泛应用于铜的化学研磨。特别是用本发明的微蚀剂处理过的铜表面形成了较深的凹凸形状，所以与印刷电路板用层间绝缘材料、预成型料、焊锡抗蚀剂、干燥薄膜抗蚀剂、电镀抗蚀剂、粘合剂等树脂具有良好粘合性，还可获得焊接性良好的表面。所以，本发明对包括针形网格阵列(PGA)装配用和球形网格阵列(BGA)装配用印刷电路板的制造极为有用。此外，对导电框架的表面处理也很有用。

实施例1～4和比较例1～2

树脂粘合性的评估

混合表1所示的各组分，调制成本发明的微蚀剂(实施例1～4)和不含四唑类的微蚀剂(比较例1～2)。然后，在表面镀铜的印刷电路板用铜层叠板上用上述微蚀剂在30℃、10秒的条件下进行喷涂处理。使铜被微蚀约1.5μm(由熔解的铜的重量、铜表面积和比重计算出的平均厚度)。在45°角用电子显微镜拍摄所得铜表面(约3500倍)，如图1(实施例1)和图2(比较例2)所示。接着，在前述表面涂布焊锡抗蚀剂(PSR-4000，太阳油墨制造株式会社制)，使其露光、显象、硬化。