(57)【要約】  主として水、アンモニア、硫酸銅、硫酸アンモニウム及び場合によってはエッチング速度を高めるバナジウム含有触媒から成る、特に、銅及び銅合金から成るプリント回路板及び成形部品をエッチングするための、電気分解で再生可能なエッチング溶液において、エッチング溶液が、メチレンブルーまたはその誘導体を補助的な触媒として含有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
主として水、アンモニア、硫酸銅、硫酸アンモニウム及び場合によってはエッチング速度を高めるバナジウム含有触媒から成る、特に銅及び銅合金から成る回路板及び成形部品をエッチングするためのエッチング溶液において、
前記エッチング溶液が、メチレンブルーまたはその誘導体を補助的な触媒として含有することを特徴とする、電気分解で再生可能なエッチング溶液。
【請求項２】
エッチング溶液に1リットル当たり約10〜100mgのメチレンブルーまたはその誘導体が添加されていることを特徴とする請求項1に記載のエッチング溶液。
【請求項３】
エッチング溶液が1リットル当たり約40mgのメチレンブルーを含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のエッチング溶液。
【請求項４】
エッチング溶液のための触媒として、(C16H18ClN3S)または(C16H19N3S)のようなメチレンブルーを使用することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項５】
エッチング溶液のpＨ値を約8.0〜9.6、特に8.4に調整することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項６】
エッチング溶液が１リットル当たり70〜100gのCu++を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項７】
エッチング溶液が、1リットル当たり275〜400g、好ましくは330gの硫酸銅五水和物を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項８】
エッチング溶液が、1リットル当たり165〜330gの硫酸アンモニウム((NH4)2 SO4)に相当する1リットル当たり120〜240gの硫酸塩、好ましくは200gの硫酸塩を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項９】
エッチング溶液が1リットル当たり0.3〜0.6リットルの25%アンモニア水(NH4OH)を含有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項１０】
エッチング溶液が1リットル当たり0.4〜0.6リットルの水を含有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項１１】
エッチング溶液が1リットル当たり約100〜1000mgの五酸化バナジウムをまたはこれの対応する他のバナジウム化合物を含有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項１２】
エッチング溶液が1リットル当たり約400 mgの五酸化バナジウム(V2O5)を含有することを特徴とする請求項11に記載のエッチング溶液。
【請求項１３】
エッチング溶液が1リットル当たり約1〜80g、好ましくは15gの硝酸塩を含有することを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項１４】
硫酸銅及び/または硫酸アンモニウムから成る硫酸塩の総量がエッチング溶液1リットル当たり120〜240gであることを特徴とする請求項13に記載のエッチング溶液。
【請求項１５】
硫酸塩の総量及び硝酸塩の合計がエッチング溶液1リットル当たり200〜240g、好ましくは215gであることを特徴とする請求項13〜14のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項１６】
エッチング溶液に継続的にまたは任意の間隔を置いて酸素または空気が供給されることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項１７】
エッチング溶液の温度が約45〜55℃、特に50℃であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として水、アンモニア、硫酸銅、硫酸アンモニウム及び場合によってはエッチング速度を高めるバナジウム含有触媒から成る、特に銅及び銅合金から成るプリント回路板及び成形部品をエッチングするための、電気分解で再生可能なエッチング溶液に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特にプリント回路板をエッチングするため、多様な組成及び実施でエッチング溶液が使用されている。エッチングプロセスの促進も製造プロセスにおいて大きい役割を果すが、そのためにはエッチング溶液の再生プロセスを促進する必要がある。
【０００３】
プリント回路板の製法において、スクリーン印刷または写真処理によって銅表面に導体路像がレジスト像として形成される。次いで、レジストによって被覆されていない銅表面が適当なエッチング剤によって溶解される。
【０００４】
他の製法では、両面プリント回路板の導体路列と貫通コンタクトをメタルレジストによって保護する。次いで、最初に塗布されていた有機レジストを剥離し、その下に位置する銅を適当なエッチング剤で溶解させる。こうして、導体路と貫通コンタクトをメタルレジストによって溶解から保護する。
【０００５】
プリント回路板の製造には、アンモニア性銅塩溶液の性質に基づいて作用するエッチング溶液が使用される。この製法の短所は、エッチング速度が制約され、エッチング溶液を再生するための再生方法が充分迅速に進まないことにある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、エッチング速度を速め、エッチング進行中に使用済みエッチング溶液を再生して補給し、連続的なエッチングプロセスにおいて繰返しエッチングに使用できることを可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
エッチング溶液がメチレンブルーまたはその誘導体を補助的な触媒として含有することでこの目的を達成することができる。
【０００８】
本発明では、メチレンブルーが触媒として作用させて使用済みエッチング溶液の再生プロセスを促進することでエッチングプロセスを加速することが特に有益であることが判明した。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明によれば、補助的な促進剤及び触媒として、エッチング溶液１リットル当たり10〜100mg、特にエッチング溶液1リットル当たり40mgのメチレンブルーを使用する。
【００１０】
特に、C16H18ClN3Sで表されるメチレンブルーは、再生プロセスにおける再生に際してCu+からCu++への酸化を促進する。これによってエッチング溶液の再生プロセスを加速することができる。さもなければ、Cu+-イオンは酸化剤によってC++へ逆酸化されねばならないから、メチレンブルーの作用がなければこのCu+-イオンがエッチングプロセスの速度を遅らせることになる。エッチングプロセスは、下記式に従って進行する：
【００１１】
【化１】
2008511746.tif 000002
【００１２】
いわゆる再生は、アンモニウム、アンモニア及び酸素で、下記式に従って進行する：
【００１３】
【化２】
2008511746.tif 000003
【００１４】
再生速度を高めれば、エッチングプロセスにおけるエッチング速度も高くなる。触媒として使用される五酸化バナジウムまたは触媒としてのその他のバナジウム化合物はエッチング速度をさらに高める。本発明において、エッチング速度及び再生速度を高めるためのバナジウム含有触媒に加えて、使用済みエッチング溶液にメチレンブルーから成る補足の触媒を追加または使用することが好ましいことが立証された。
【００１５】
これにより、エッチング速度及び使用済みエッチング溶液の再生速度を著しく高めることができる。このことは、エッチング装置内を走行するプリント回路板の銅表面に連続的または間欠的にスプレーを実施するプリント回路板の製造において特に有意義である。
【００１６】
下記のエッチング溶液が特に好ましいとの所見が得られた：
【００１７】
溶液1：
エッチング溶液1リットル当たり275〜400gの硫酸銅五水和物(CuSO4・5H2O)に相当するエッチング溶液1リットル当たり70〜100gの銅。
エッチング溶液1リットル当たり165〜330gの硫酸アンモニウム((NH4)2SO4)に相当するエッチング溶液1リットル当たり120〜240gの硫酸塩。
エッチング溶液1リットル当たり0.3〜0.6リットルの25%アンモニア水溶液(NH4OH)。
エッチング溶液1リットル当たり0.4〜0.6リットルの蒸留水。
エッチング溶液1リットル当たり100〜1000mgの五酸化バナジウム(V2O5)。
エッチング溶液1リットル当たり10〜100mgのメチレンブルー(C16H18ClN3S)。
【００１８】
溶液2：
エッチング溶液1リットル当たり330gの硫酸銅(CuSO4・5H2O)に相当するエッチング溶液1リットル当たり85gの銅。
エッチング溶液1リットル当たり275gの硫酸アンモニウム((NH4) 2SO4)に相当するエッチング溶液1リットル当たり200gの硫酸塩。
エッチング溶液1リットル当たり0.5リットルの25%アンモニア水溶液(NH4OH)。
エッチング溶液1リットル当たり0.5リットルの蒸留水。
エッチング溶液1リットル当たり400mgの五酸化バナジウム(V2O5)。
エッチング溶液1リットル当たり40mgのメチレンブルー(C16H18ClN3S)。
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月8日(2008.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主として水、アンモニア、硫酸銅及び硫酸アンモニウムから成る、銅及び銅合金から成る回路板及び成形部品をエッチングするためのエッチング溶液において、
前記エッチング溶液が、メチレンブルーまたはその誘導体を補助的な触媒として含有することを特徴とする、電気分解で再生可能なエッチング溶液。
【請求項２】
エッチング速度を高めるバナジウム含有触媒をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のエッチング溶液。
【請求項３】
エッチング溶液に1リットル当たり10〜100mgのメチレンブルーまたはその誘導体が添加されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のエッチング溶液。
【請求項４】
エッチング溶液が1リットル当たり40mgのメチレンブルーを含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか１項に記載のエッチング溶液。
【請求項５】
エッチング溶液のための触媒として、メチレンブルー(C16H18ClN3S)または(C16H19N3S)を使用することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項６】
エッチング溶液のpＨ値を8.0〜9.6に調整することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項７】
エッチング溶液が１リットル当たり70〜100gのCu++を含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項８】
エッチング溶液が、1リットル当たり275〜400gの硫酸銅五水和物を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項９】
エッチング溶液が、1リットル当たり165〜330gの硫酸アンモニウム((NH4)2 SO4)に相当する1リットル当たり120〜240gの硫酸塩を含有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項１０】
エッチング溶液が1リットル当たり0.3〜0.6リットルの25%水酸化アンモニア (NH4OH)を含有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項１１】
エッチング溶液が1リットル当たり0.4〜0.6リットルの水を含有することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項１２】
エッチング溶液が1リットル当たり100〜1000mgの五酸化バナジウムをまたはこれの対応する他のバナジウム化合物を含有することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項１３】
エッチング溶液が1リットル当たり400 mgの五酸化バナジウム(V2O5)を含有することを特徴とする請求項12に記載のエッチング溶液。
【請求項１４】
エッチング溶液が1リットル当たり1〜80gの硝酸塩を含有することを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項１５】
硫酸銅及び/または硫酸アンモニウムから成る硫酸塩の総量がエッチング溶液1リットル当たり120〜240gであることを特徴とする請求項14に記載のエッチング溶液。
【請求項１６】
硫酸塩の総量及び硝酸塩の合計がエッチング溶液1リットル当たり200〜240gであることを特徴とする請求項14又は15に記載のエッチング溶液。
【請求項１７】
エッチング溶液に継続的にまたは任意の間隔を置いて酸素または空気が供給されることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【請求項１８】
エッチング溶液の温度が45〜55℃であることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載のエッチング溶液。
【国際調査報告】
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2008511746.tif 000005
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