CN101294294A

CN101294294A - 印刷电路板的镀前处理方法

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Publication number: CN101294294A
Application number: CNA2008100014494A
Authority: CN
Inventors: 大桥秀次
Original assignee: Nippon Mektron KK
Current assignee: Nippon Mektron KK
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2008-01-18
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2028-01-18
Also published as: HK1125978A1; CN101294294B; JP4531777B2; TWI399142B; TW200835412A; JP2008174794A

Abstract

本发明提供一种镀前处理方法，在通过电解处理进行镀前处理时，被处理材料和供电部不相接触地对被处理材料供电。在印刷电路板制造的镀前处理工序中，一边水平或垂直地送进被处理材料3，一边用具有阳极1和阴极2的电极对连续地处理，处理槽4内配置1对以上的上述电极对，上述电极和上述被处理材料之间的距离设置成上述阴极和上述阳极之间距离的1/4以下，通过在上述电极对之间流过直流电流，电极不直接接触上述被处理材料地对上述被处理材料进行电解处理。

Description

印刷电路板的镀前处理方法

技术领域

[0001]

本发明涉及印刷电路板的制造方法，尤其涉及镀覆工序的前处理方法。

背景技术

[0002]

通常，被处理材料的表面被有机物或氧化物污染，如此置之不理就不能进行正常的镀覆处理。因此，在镀覆处理之前需要进行前处理来将这些污染除去。这种处理根据应除去的污染物质而分为脱脂和/或酸洗处理，其方法大致有药剂浸渍处理方法和电解处理方法。

[0003]

其中，药剂浸渍处理方法，只要使被处理材料与药液接触即可，其装置结构简单。但是，由于处理的效果取决于化学反应，需要严格管理药剂浓度及添加剂浓度，使用的药剂与电解处理相比价格较高。另外，由于是化学反应，加工质量及前处理的效果随处理温度、处理时间的变动而异，品质不稳定的情况时有发生。

[0004]

而且，由于随着经历时间的变化，不仅使用的药剂的有效成分消耗，反应生成物或变质物也蓄积，仅仅简单地控制药剂浓度难以获得充分的处理效果。在这种情况下，需要定期更新高价的药剂，这构成了成本增加的要因。

[0005]

而电解处理的方法，使用简单的药剂即可，因此成本低。另外，药剂浓度、处理温度的变动对制品加工质量的影响小，只有在电流值及处理时间上进行管理就能达到稳定的处理。

[0006]

在该电解处理中，装置的结构及被处理材料构成为用以在被处理材料中通电。为了在被处理材料中通电，需要使被处理材料与电极相接触。因而，将电极加工成刷状、环状或辊状而设置供电部，以能够与被处理材料的特定部位或整个面相接触(参照专利文献1)。

[专利文献1]日本特开2000-199096号公报

[专利文献2]日本特开2006-291244号公报

发明内容

[0007]

但是，由于被处理材料与供电部接触，会在一定程度上发生因被处理材料受到抓伤、碰伤等的损伤。另外，为了减轻该损伤的程度，可采用减轻被处理材料与供电部的接触压力，但这又会带来通电不良、电火花损伤被处理材料等负面影响。

[0008]

这样，出于处理及管理上容易的考虑，以采用电解处理为优选。但是，必须防止为了通电而使供电部和被处理材料相接触所造成的不良后果。

[0009]

对于被处理材料，也需要为供电而想适当的办法。在被处理材料内的处理部位，为供电而形成附加于被处理材料的布线图案。但是，附加的布线图案成为成本增加的要因，而且布线的复杂化又会使制品的成品率降低。

[0010]

而且，随着布线图案的微细化，为了确保电路布线图案用的空间而避免设置通电用布线图案，其结果，镀覆处理正在形成非电解标准。在这种情况下，当然存在其前处理不能采用接触通电的电解处理法(参照专利文献2)的问题。

[0011]

本发明考虑上述课题构思而成，其目的在于提供一种前处理方法，在通过电解处理进行镀前处理时，能够不使被处理材料与供电部接触地向被处理材料供电。

[0012]

为了达成上述目的，本发明提供一种镀前处理方法，在印刷电路板的制造工序中，一边水平或垂直地送进被处理材料，一边用具有阳极和阴极的电极对连续地处理镀前处理方法中，其特征在于，

在处理槽内，配置1对以上的上述电极对，

将上述电极和上述被处理材料之间的距离设为上述阴极和上述阳极之间的距离的1/4以下，

通过在上述电极对之间流过直流电流，以上述电极不与上述被处理材料直接接触的方式对上述被处理材料进行电解处理。

[0013]

根据本发明，在连续地进行电解处理时，能够不使被处理材料与供电用夹具接触地进行供电，因此能够避免表面缺陷的问题。另外，由于不需要对被处理材料供电，不存在是否设置被处理材料的通电用布线图案的问题，即便为非电解标准的被处理材料也能进行电解处理。

附图说明

[0042]

图1是本发明一实施例的前处理槽的剖视图。

图2是图1所示的前处理槽内中的电流流向的说明图。

图3是图1所示的前处理槽内各部的电阻的说明图。

[附图标记]

[0043]

1：阳极；2：阴极；3：被处理材料；4：前处理槽；5：静辊；6：电解液；A：电解液内流过的电流；B：经由被处理材料3流过的电流；R1：阳极1和阴极2之间的电阻；R2：电极1、2和被处理材料3之间的电阻；R_M：金属的电阻。

具体实施方式

[0014]

以下，参照附图说明本发明的实施例。

[0015]

图1表示采用本发明的前处理槽的剖视结构例。如图1所示，电极1、2构成设在被处理材料3的单侧的面(表面或背面)上的+、-极对。图1中，示出了将前处理槽4在垂直方向切断的剖视，在上下设置的2对电极1、2之间通过被处理材料3，在前处理槽4的两端的静辊5之间，被处理材料3被送进到电解液6中。

[0016]

而且，为了同时处理被处理材料3的双面，分别在两个面上设置电极对1、2。此时，被处理材料3的表面、背面中的对应的位置相对的电极的极性必须相同，电极1、2配置成在同极性的电极1、1或2、2间夹持被处理材料3。

[0017]

图2表示在如此配置了电极1、2的状态下施加电压后的电流流动。电流从+极1流向-极2，但是分成只通过电解液(未图示)而不流过被处理材料3的通路A和流过被处理材料3的通路B。

[0018]

该两通路A、B中的电流分配率，因电极1、2间的距离、电极1、2和被处理材料3之间的距离的大小等而异。对于被处理材料3的电解处理有效的是流过通路B的电流，流过通路A的电流值越小效率越高。

[0019]

如图3所示，若设各电极间的电阻为R1、R2、R_M，则通路A的电阻为R1，通路B中的电阻成为2×R2+R_M。这里，金属的电阻值与溶液的电阻值相比小得可忽略不计，通路B的电阻设为2×R2即可。

[0020]

电阻R1、R2都是电流流过相同电解液时的电阻值，因此该值与极间距离成正比。由于流过的电流值与电阻的倒数成正比，因此，电流分配率为通路A∶通路B＝2×R2∶R1。

[0021]

即，通过缩短电极1、2和被处理材料3之间的距离并加大阳极1和阴极2之间的距离，能够增大被处理材料3的电流的分配率。这表明，能够不依赖于电解液的种类而简单地通过电极1、2的配置来确定电流的分配率。

[0022]

通常，流过电流的2/3用于电解处理，因此将电极1、2和被处理材料3之间的距离，设定在阳极1和阴极2之间的距离的1/4以下。流过电解液的1/3的电流因电解液的电阻而使电解液本身发热，该热可用于电解液的保温，并没有白白消耗掉。

[0023]

但若流过电解液的电流值变大，就需要根据电解液的处理温度及特性，设置应对电解液的升温的冷却装置。因而，电极1、2和被处理材料3之间的距离，最好设为阳极1和阴极2之间的距离的1/5以下。若由于装置的配置而不能实现这些距离，则可在阳极1和阴极2之间设置挡板(未图示)。

[0024]

在电极1、2相对之间流过的电流，使用直流。当然也可使用交流及脉冲波等的交流电，但本发明的阳极处理和阴极处理明确地分离，因此只使用直流。这是因为，在本发明的镀前处理中的处理效果主体是，通过与药剂的反应在阳极反应或阴极反应中产生氧或氢。

[0025]

通过如上所述的方法，能够不直接对被处理材料3供电地对被处理材料3进行电解处理。

[0026]

作为前处理主要希望进行脱脂时，将氢氧化钠、碳酸盐或硅酸盐或这些药剂的混合剂用作电解液。基本上是由阳极反应所产生的氧将附着在被处理材料3的表面的有机物氧化分解方法，使电解液成为碱性。即，提高溶液的羟基浓度，使氧容易产生。

[0027]

但是，使用药剂和被处理材料3之间的反应是不可避免的。因而，使用氢氧化钠、碳酸盐或硅酸盐或这些药剂的混合剂，但也可基于同样的考虑而使用其他药剂。

[0028]

若作为前处理想要除去表面的氧化物，则可选用以硫酸为主体的电解液。印刷电路板中，被镀覆材料的金属种是铜。因此，不能使用硝酸类的药剂。另外，盐酸类的药剂，由于本发明中阳极处理和阴极处理成对地发生，阳极反应中产生的氯气会造成被处理材料3的变色和装置的腐蚀的问题。

[0029]

本发明的处理的基本点是，通过阴极反应产生的氢而进行还原。另外，铜的表面因阳极反应而生成氧化物。根据这些情况确定电极配置及极性，以在处理的最终阶段被处理材料3成为阴极2。双面处理的场合，将表、背面的电极的极性设为相同就是基于这样的理由。

[0030]

被处理材料3，若为卷状则可用本发明的方法进行处理而无问题。另外，由于不需要供电辊、供电刷等，即使为片状，只要处于能够被送进的状态，也可用本发明的方法进行处理。

[其他实施例]

[0031]

本发明中采用恒流，但因为电流的分配率由槽结构确定，也可采用恒压控制进行处理。

[0032]

本发明涉及镀前处理，与下一工序的镀覆处理的种类无关。除了实施例以外，也适用于例如电解镀焊锡、电解镀錫-铜、电解镀银、非电解镀银、镀铜等。而且，也适用于其他处理，例如通过蚀刻进行图案化、黑化处理等的前处理。

[被处理材料的处理例]

[0033]

接着，将采用本发明的上述实施例对被处理材料3作了前处理的结果作为以下给出的处理例1至3。

[处理例1]

[0034]

在用本发明的方法进行单面印刷电路板的镀覆工序中，在单面印刷电路板上进行电解镀錫时，作了电解脱脂的前处理。电解液采用氢氧化钠4g/L、碳酸钠4g/L、原硅酸钠2g/L的混合溶液。电解液的温度设定成45±3℃。

[0035]

阳极、阴极上都使用镀铂的Ti电极，阳极1和阴极2之间的距离设为250mm，电极1、2和被处理材料3之间的距离设为50mm。各电极1、2的长度设为300mm。调节送进速度，使得阳极、阴极2处理时间均为30秒(通过各电极的时间)。在两个电极1、2间流过32A的直流电流。

[0036]

被处理材料3在各电极1、2之下通过的过程中，可见铜表面有气体发生。另外，处理后的被处理材料3的表面的润湿性良好，观察不到下一工序的电解镀錫后脱脂不良造成的「镀覆不上」的情况。

[处理例2]

[0037]

作为卷状双面印刷电路板的表面处理，在进行连续电解镀金处理时，进行本发明的方法的电解酸洗。电解液采用5％的硫酸溶液。电解液的温度设定为25±5℃。在与处理例1槽结构相同的电解槽中进行处理。送进速度调节成使处理时间，阴极、阳极均为30秒(通过各电极的时间)。单面的电流值设为53A，在表、背面流过106A的直流。

[0038]

通过前处理槽后的印刷电路板表面的铜呈金属光泽，这表示作了充分的电解酸洗。另外，电解镀金后，没有出现金面模糊、不均等的不良后果。另外，不存在镀层密合性的问题。而且，没有因缺陷造成的外观不良，制品成品率得到提高。

[处理例3]

[0039]

在片状印刷电路板上进行非电解镀金时，作为前处理按本发明的方法作了电解脱脂，其后随即进行电解酸洗。电解脱脂采用氢氧化钠2g/L、原硅酸钠5g/L的混合溶液，在温度45±3℃下进行控制。在与处理例1相同槽结构的电解槽中处理。

[0040]

调节送进速度以使处理时间也跟处理例1相同，阴极、阳极均为30秒(通过各电极的时间)。电极间流过32A的直流电流。电解酸洗用跟处理例2相同的5％的硫酸溶液，电解液的温度设定成25±5℃。在跟处理例1相同的槽结构的电解槽中进行处理行。调节送进速度使处理时间上阴极、阳极均为30秒(通过各电极的时间)。电解电流设为32A。

[0041]

非电解镀金的加工质量良好，不存在表面模糊及其他问题。另外，也没有缺陷造成的外观不良问题。

Claims

1.一种镀前处理方法，在印刷电路板的制造工序中，一边水平或垂直地送进被处理材料一边用具有阳极和阴极的电极对连续地进行处理，其特征在于：

在处理槽内配置1对以上的所述电极对；

将所述电极和所述被处理材料之间的距离设为所述阴极和所述阳极之间的距离的1/4以下；

通过在所述电极对之间流过直流电流，所述电极不直接接触所述被处理材料地对所述被处理材料进行电解处理。

2.如权利要求1所述的镀前处理方法，其特征在于：

所述电极和所述被处理材料之间的距离，设为所述阴极和所述阳极之间的距离的1/5以下。

3.如权利要求1所述的镀前处理方法，其特征在于：

所用的电解液由氢氧化钠、碳酸盐或硅酸盐或这些药剂的混合剂为主体的成分构成。

4.如权利要求1所述的镀前处理方法，其特征在于：

所用的电解液由以硫酸为主体的成分构成，使得在处理的最终阶段，被处理材料成为还原状态。

5.如权利要求1所述的镀前处理方法，其特征在于：

被处理材料为卷状或片状，对该被处理材料连续地进行处理。