JP2004068029A - Electroless plating method and electroless plating apparatus - Google Patents

Electroless plating method and electroless plating apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electroless plating method which makes a complex stably exist in a plating liquid, and plates in a mild condition, and to provide an electroless plating apparatus. <P>SOLUTION: The electroless plating method is characterized by using the plating liquid which employs a liquid except water as the solvent and substitutes oxygen in the plating liquid for an inert gas. The electroless plating apparatus for electroless plating with the use of the above plating liquid, comprises at least pretreatment tanks 3A and 3B, a plating tank 5 and post-treatment tanks 3C and 3D, and has a transportation system for transporting an article to be plated, which is held with a width direction horizontal. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、めっきの基盤技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
めっきは、現在、自動車部品、電子部品等の製造業において、必須の技術となっている。
特に、電子部品においては、絶縁樹脂上に導体層を形成するための無電解銅めっき、配線形成のための電気銅めっき、配線形成後の実装における表面処理としてのニッケル、金めっき等の多様なめっきが用いられる。
【0003】
その中で、金めっきについては、実装形態に応じ、例えば、はんだボール接合では、下地のニッケルの腐食を防ぐ目的で行う厚さが0.03μm〜0.2μm程度のめっき、例えば、ワイヤボンディング接合で用いる金−金接合のための厚さが0.2μm〜0.5μm程度のめっき、或いは、バンプ接合をするための厚さが数μmに及ぶ程度のめっきなどがある。
【0004】
現在、電気めっきは、いずれの形態においても処理することが可能である。しかし、今後のより高周波数の電気信号を通すプリント配線板においては、電気めっきの為のリード線がアンテナとしての効果を有するため、電気めっきでの金めっき処理には限界がある。
【0005】
そこで、現在ではプリント配線板の処理として、無電解金めっきが注目されている。ところが、無電解金めっきは、バンプ接合するために必要な厚みだけめっきすることが現実的に不可能である。
また、無電解金めっきは、金のイオン化傾向が小さく、水溶液中では金の錯体が安定に存在することが出来ない。故に、金との錯体を安定に形成することのできる、逆供与の可能なシアンが用いられている。しかし、シアンは毒性が高く危険である。
【0006】
これを回避するために、近年、シアンフリーの、例えば、亜硫酸などシアンと異なる錯化剤を用いた金めっき浴が開発されている。しかし、これらの錯化剤はシアンに比較し金との錯体を形成する能力が低いために、めっき液が分解し易い。
特に、無電解めっきにおける、めっき厚さが0.2μm以上得られる自己触媒型の金めっきに於いては、金イオンの還元剤がめっき溶液中に含まれているため、めっき処理液が特に分解し易く実用的ではない。
【0007】
錯体が安定に存在するためには、錯体が他の分子と接近した時に、電子の受け渡しをしない様な系を構築することが望ましい。
ところが、無電解めっきは、めっき処理液の表面が空気に触れた状態で行われるため、反応性の高いπ軌道に電子を有する酸素分子が混入する系で行われている。また、めっき処理液は溶媒が極性の高い水であるが故に、シアン等の配位能力の大きい配位子を用いて錯体を形成しなければ、水の孤立電子対と錯体との間で電子の受け渡しが起こり被めっき物以外の不適切な場所で金が析出してしまう。
また、無電解めっきの研究は、未だに溶媒が水であることを前提にして行われている。そのため、シアン以外の錯化剤を用いた場合、金イオンの安定性が悪くなる。
【0008】
一方、不活性ガスの雰囲気下で、かつ溶媒が水のような極性の高い溶媒を用いない場合には、例えば、水中では金と安定に錯体形成できないような配位子であるトリフェニルホスフィンや、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタンと錯体の形成が出来る。
尚、通常大気下もしくは水中で安定でない錯体を形成させたい場合には、溶媒は脱水処理を行った溶媒を用い、かつガスは窒素やアルゴンなどの不活性ガスを用いることが一般的である。
【0009】
なお、上記に示した配位子と錯形成した金錯体であるクロロ(トリフェニルホスフィン)金(I)や、ビス〔1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン〕金(I)クロリドはその前駆体を試薬として簡単に入手でき、かつ1段階程度の簡単な合成で収率良く得られることが公知の技術としてすでに知られている。
しかし、通常の無電解金めっきの研究では溶媒として水を用いるためにそれらの錯体についてはほとんど検討されてはいない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決すべく、安定に行える無電解めっきプロセスを構築するものである。すなわち、上記考えに基づくめっき液自体の開発はなされていないが、今後の形態となりうる、上記考えに基づくめっき処理液に対応した無電解めっき方法、及び無電解めっき装置を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、めっき処理液の溶媒が水以外の液体であり、めっき処理液中の酸素を不活性ガスで置換しためっき処理液を用い、無電解めっきを行うことを特徴とする無電解めっき方法である。
【0012】
また、本発明は、上記発明による無電解めっき方法において、前記不活性ガスが、窒素もしくはアルゴンであることを特徴とする無電解めっき方法である。
【0013】
また、本発明は、上記発明による無電解めっき方法において、前記無電解めっきが、無電解金めっきであることを特徴とする無電解めっき方法である。
【0014】
また、本発明は、めっき処理液の溶媒が水以外の液体であり、めっき処理液中の酸素を不活性ガスで置換しためっき処理液を用いた無電解めっき用の無電解めっき装置において、無電解めっき装置が、少なくとも前浴槽、めっき処理槽、後浴槽で構成され、その巾方向を水平にした被めっき物を水平搬送する搬送系を具備することを特徴とする無電解めっき装置である。
【0015】
また、本発明は、上記発明による無電解めっき装置において、前記前浴槽、めっき処理槽間、後浴槽は、第一チャンバー、第二チャンバー、第三チャンバーで構成するチャンバー内に設けられており、第一チャンバーと第二チャンバー間の仕切り板の下端部が、前浴槽の浴液内の被めっき物上方に位置し、また、第二チャンバーと第三チャンバー間の仕切り板の下端部が、後浴槽の浴液内の被めっき物上方に位置することを特徴とする無電解めっき装置である。
【0016】
また、本発明は、上記発明による無電解めっき装置において、前記めっき処理槽が、水と水以外の溶媒とを分離する分離機構を具備することを特徴とする無電解めっき装置である。
【0017】
また、本発明は、上記発明による無電解めっき装置において、前記無電解めっき装置が、無電解金めっき用であり、被めっき物がリール形態のフレキシブルプリント配線板であることを特徴とする無電解めっき装置である。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
ここでは、プリント配線板の製造における表面処理としての無電解ニッケル−無電解金めっきの場合について述べる。
まず、めっき処理液中の酸素を不活性ガスで置換する方法としては、例えば、単純に不活性ガスをめっき処理液中に吹き込むことで、容易に置換することが出来る。不活性ガスとしては、窒素は安価であるので特に好適である。また、窒素と反応する成分があるときはアルゴンを用いることが好ましい。
【0019】
なお、めっき処理槽を加熱し、めっき処理液の温度を維持する場合には、不活性ガスを吹き込む量はそれほど多くなくて良いが、めっき後に温度を下げる時には減圧になるので、その時は窒素の量を多く出す様にする必要がある。
【0020】
図1は、本発明の無電解めっき装置の一実施例を模式的に示す断面図である。図1に示す無電解めっき装置は、被めっき物が枚葉で、水平搬送される無電解めっき装置である。図1に示すように、無電解めっき装置は、2基の前浴槽(3A、3B)、1基のめっき処理槽(5)、2基の後浴槽(3C、3D)で構成された例である。無電解めっき装置は、その巾方向を水平にした被めっき物を水平搬送する搬送ローラー(2)からなる搬送系を具備している。
【0021】
無電解めっき装置は、第一チャンバー(30)、第二チャンバー(40)、第三チャンバー(50)で構成するチャンバー内に設けられている。第二チャンバー(40)は、内部の空気が不活性ガスで置換された状態になっている。また、第一チャンバー及び第三チャンバーは、第二チャンバー(40)と外気とのバッファー機能を持たせたものである。
第一チャンバー(30)と第二チャンバー(40)は、仕切り板(6B)で仕切られ、第二チャンバー(40)と第三チャンバー(50)は、仕切り板(6C)で仕切られている。また、第一チャンバー(30)と外気は仕切り板(6A)で、第三チャンバー(50)と外気は仕切り板(6D)で仕切られている。
【0022】
第二チャンバー(40)内には、めっき処理槽(5)、前浴槽(3B)の後半、及び後浴槽(3C)の前半が設けられたものとなっている。また、第一チャンバー(30)内には、前浴槽(3B)の前半及び前浴槽(3A)の後半が、第三チャンバー(50)内には、後浴槽(3C)の後半及び後浴槽(3D)の前半が設けられたものとなっている。
第一チャンバー(30)と第二チャンバー(40)間の仕切り板(6B)の下端部が、前浴槽(3B)の浴液内の被めっき物(1)上方に位置し、また、第二チャンバー(40)と第三チャンバー(50)間の仕切り板(6C)の下端部が、後浴槽(3C)の浴液内の被めっき物上方に位置するようになっている。
【0023】
めっき処理槽(5)には、不活性ガス供給装置(図示せず)が設けられており、不活性ガス供給装置に接続した不活性ガス供給パイプ(10)の端部がめっき処理液中に達している。
めっき処理槽(5)のめっき処理液は、オーバーフローし、ポンプ(4)によって循環されている。また、前浴槽(3A、3B)及び後浴槽(3C、3D)の浴液も同様に循環されている。
【0024】
不活性ガスは、めっき処理液に吹き出し、めっき処理液中の酸素と置換する。また、不活性ガスは、めっき処理液の表面から第二チャンバー(40)へ吹き出し、第二チャンバー(40)内の空気を不活性ガスで置換する。
従って、めっき処理液中には酸素は存在せず、めっき処理液の表面は、空気に触れない状態となる。また、被めっき物(1)が搬送ローラー(2)で搬送される間も、第二チャンバー(40)内においては、空気に触れることはない。
【0025】
例えば、金めっきの前処理、一般的にはニッケルめっき処理後の、洗浄工程の浴槽(図1における前浴槽(3A、3B))において、被めっき物(1)が浴液に浸漬された状態で、雰囲気とを分ける仕切り板(6A、6B)を通過するようになっている。
【0026】
図2に示す無電解めっき装置は、被めっき物がリール品で水平搬送の無電解めっき装置の一例である。例えば、金めっきの前処理、一般的にはニッケルめっき処理後の、洗浄工程の浴槽(図2における前浴槽(3A、3B))において、被めっき物(9)が浴液に浸漬された状態で、雰囲気とを分ける仕切り板(6A、6B)を通過するようになっている。
【0027】
一度不活性ガスの雰囲気としたチャンバー内が、その加圧状態を保っていることを簡便に観測するために、ガスフローインジケーター(8)が設けてある。図3に示すように、中空のガラス製容器の内部に流動パラフィン(11)を入れたものである。
ガスフローインジケーター(8)の流入口(21A)を、例えば、第二チャンバー(40)内に接続し、第二チャンバー(40)から不活性ガス流入させ、流出口(21B)から外気に放出する。流動パラフィン(11)の量を調整する事で外気との加圧差を設定する。
なお、図示してはいないが、ガスフローインジケーターの先にガラス玉を設け、それを逆止弁として用いるとインジケーターとしての役割に加え空気の逆流を防ぐことが可能となる。
【0028】
例えば、金めっきの場合、めっき処理液中の酸素を不活性ガスで置換することが可能で、かつめっき処理液が水以外の溶媒を用いためっき処理液を入れることが可能な無電解金めっき装置用の浴槽の材料としては、有機溶媒に不溶のものであることが必要である。
めっき処理液の溶媒として、例えば、有機溶媒であるイソプロピルアルコールを用いた場合には、通常のめっき装置に用いられるポリプロピレンの浴槽で良い。
【0029】
また、めっき処理液が有機溶媒であるためには、水の持ち込みをなくす必要がある。よって、金めっきの前処理、一般的にはニッケルめっき処理後の、洗浄工程の浴液は金めっきプリディップも兼ねて、金めっき処理液と同じ溶媒、若しくは、水溶性の有機溶媒を浴液に用いると良い。好適には、金めっき処理槽の2段前の浴槽で水溶性の有機溶媒、1段前の浴槽で金めっき処理液と同じ溶媒を用いて洗浄を行うと良い。
【0030】
さらに、めっき処理液が、水に不溶な溶媒からなる場合には、万が一、水がめっき処理液中に混入した場合にも対応できる様、水と2層分離できる有機溶媒を用いると良い。なぜなら、水がめっき処理液中に混入した場合にも分離が容易で有るためである。例えば、溶媒がクロロホルムの様な水より比重の大きい液体の場合には、図4に示すように、一度浴槽からオーバーフローさせ、その液体を細長い筒状の分離装置(12)で分離させた後に上に溜まる水(13)を取り除けばよい。
一方、ベンゼンなどの水より比重の軽い溶媒が金めっき液の溶媒である場合には、図5に示すように、めっき処理槽の底部に傾斜を設け、底から液を抜いた後に細長い筒状の分離装置(12)を設けて底部に溜まった水(15)を取り除くようにすれば良い。
【0031】
【実施例】
以下に、具体的な実施例により詳細に説明する。
<実施例1>
処理槽として、各々容積10リットルの槽を用いた。槽のサイズは搬送方向50cm×奥行き10cm×深さ20cmである。尚、フローとしては、めっき処理槽については図6、浴槽については図7に示した通りのフローとした。
蓋は、図8に示すように、上側から開閉可能な方式とし、ゴムパッキンにより機密性を保たせた蓋とした。
まず、この装置を用いて通常の無電解金めっき液でプリント基板をめっきできることを確認した。厚さは90℃、15分処理で0.05μmであった。
【0032】
次に、今後開発されるであろう水以外の液体を溶媒に用いた金めっき液に対応できるか否かの確認として、窒素バブリングによりめっき処理液内部が窒素置換出来ていることを確認した。
方法は、先の処理槽に、溶媒であるキシレンを加え、6時間窒素バブリングした後、鉄ペンタカルボニル(Aldrich社製)500mlを投入しその経時変化を捉えた。数時間おきにカルボニルの伸縮振動による吸収をIRにより調べたところ、原料である鉄ペンタカルボニルのνCOに由来する約2000cm−1、1900cm−1の吸収のみが観測され、分解生成物が得られていないことが確認された。
【0033】
【発明の効果】
本発明は、めっき処理液の溶媒が水以外の液体であり、めっき処理液中の酸素を不活性ガスで置換しためっき処理液を用い無電解めっきを行うので、シアン以外の配位子、例えば、トリフェニルホスフィンやジフェニルホスフィノエタン等のシアンに比べ配位能力が弱い配位子を用いて錯体を作成する事が出来る。よって、従来に比べ安定性の低い化合物を扱うことが出来、現状のめっき条件よりも穏和な条件でのめっき付が可能な無電解めっきとなる。
また、現状では実用不能な数μm以上の厚付け金めっきが可能になる。さらに、有機溶媒中でめっきを行うプロセスを開発することで、他の金属についても現在より穏和なプロセスが構築できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の無電解めっき装置の一実施例を模式的に示す断面図である。
【図2】被めっき物がリール品で水平搬送の無電解めっき装置の一例である。
【図3】ガスフローインジケーターの説明図である。
【図4】溶媒が水より比重の大きい液体の場合のめっき槽及び分離装置の説明図である。
【図5】溶媒が水より比重の小さい液体の場合のめっき槽及び分離装置の説明図である。
【図6】実施例1におけるめっき処理槽のフローの説明図である。
【図7】実施例1における浴槽のフローの説明図である。
【図8】実施例1におけるめっき処理槽の蓋の説明図である。
【符号の説明】
1、9…被めっき物
2…搬送ローラー
3A、3B…前浴槽
3C、3D…後浴槽
4…ポンプ
5…めっき処理槽
6A、6B、6C、6D…チャンバーを分ける仕切り板
7…配管
8…ガスフローインジケーター
10…不活性ガス供給パイプ
11…流動パラフィン
12…細長い筒状の分離装置
13…分離させた後に上に溜まる水
14…底部に溜まった水
15…バルブ
16…保管タンク
17…ゴムパッキン
18…ねじ
19…処理槽の蓋
20…処理槽の上蓋
21A…流入口
21B…流出口
30…第一チャンバー
40…第二チャンバー
50…第三チャンバー
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a basic technology of plating.
[0002]
[Prior art]
Plating is currently an indispensable technology in the manufacturing industry of automobile parts, electronic parts and the like.
In particular, in electronic components, various kinds of electroless copper plating for forming a conductor layer on an insulating resin, electrolytic copper plating for forming wiring, nickel and gold plating as surface treatment in mounting after forming wiring, etc. Plating is used.
[0003]
Among them, with respect to gold plating, depending on the mounting mode, for example, in solder ball bonding, plating is performed with a thickness of about 0.03 μm to 0.2 μm for the purpose of preventing corrosion of nickel under the base, for example, wire bonding bonding For example, plating with a thickness of about 0.2 μm to 0.5 μm for gold-gold bonding, or plating with a thickness of several μm for bump bonding may be used.
[0004]
Currently, electroplating can be processed in either form. However, in the future printed wiring boards that allow higher frequency electric signals to pass through, the lead wire for electroplating has an effect as an antenna, so there is a limit to gold plating in electroplating.
[0005]
Therefore, electroless gold plating has attracted attention as a process for printed wiring boards. However, in electroless gold plating, it is practically impossible to perform plating by a thickness necessary for bump bonding.
In addition, electroless gold plating has a small tendency to ionize gold, and thus cannot stably exist a gold complex in an aqueous solution. Therefore, reverse-donable cyanide that can stably form a complex with gold is used. However, cyanide is highly toxic and dangerous.
[0006]
In order to avoid this, in recent years, gold plating baths using a cyan-free complexing agent different from cyanide such as sulfurous acid have been developed. However, since these complexing agents have a lower ability to form a complex with gold than cyanide, the plating solution is easily decomposed.
In particular, in electroless plating, in the case of autocatalytic gold plating in which a plating thickness of 0.2 μm or more is obtained, since a reducing agent for gold ions is contained in the plating solution, the plating solution is particularly decomposed. Easy and impractical.
[0007]
In order for the complex to exist stably, it is desirable to construct a system that does not transfer electrons when the complex approaches another molecule.
However, electroless plating is performed in a state in which the surface of a plating solution is in contact with air, and is therefore performed in a system in which oxygen molecules having electrons in highly reactive π orbitals are mixed. Also, since the solvent for the plating solution is water having a high polarity, unless a complex is formed using a ligand having a high coordinating ability such as cyanide, the electron between the lone pair of water and the complex is formed. And gold is deposited in an inappropriate place other than the object to be plated.
Also, research on electroless plating has been performed on the assumption that the solvent is still water. Therefore, when a complexing agent other than cyan is used, the stability of gold ions is deteriorated.
[0008]
On the other hand, in an atmosphere of an inert gas and when the solvent does not use a highly polar solvent such as water, for example, triphenylphosphine, which is a ligand that cannot form a complex with gold stably in water, And complex formation with 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane.
When it is desired to form a complex that is not stable in the atmosphere or in water, it is common to use a solvent that has been subjected to a dehydration treatment and to use an inert gas such as nitrogen or argon as a gas.
[0009]
Note that chloro (triphenylphosphine) gold (I) and bis [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] gold (I) chloride, which are gold complexes complexed with the ligands described above, are It is already known as a known technique that a precursor can be easily obtained as a reagent and can be obtained in a simple synthesis of about one step with a high yield.
However, in studies on ordinary electroless gold plating, since water is used as a solvent, their complexes are hardly studied.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention aims to solve the above-mentioned problem by constructing a stable electroless plating process. That is, although the development of the plating solution itself based on the above idea has not been made, it is an object of the present invention to provide an electroless plating method and an electroless plating apparatus corresponding to a plating solution based on the above idea, which can be a future form. I do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an electroless plating method, wherein a solvent of a plating solution is a liquid other than water, and electroless plating is performed using a plating solution obtained by replacing oxygen in the plating solution with an inert gas. It is.
[0012]
Further, the present invention is the electroless plating method according to the above invention, wherein the inert gas is nitrogen or argon.
[0013]
Further, the present invention is the electroless plating method according to the above invention, wherein the electroless plating is electroless gold plating.
[0014]
Further, the present invention provides an electroless plating apparatus for electroless plating using a plating solution in which the solvent of the plating solution is a liquid other than water and oxygen in the plating solution is replaced with an inert gas. The electroplating apparatus is an electroless plating apparatus including at least a pre-bath, a plating bath, and a post-bath, and a transport system for horizontally transporting an object to be plated whose width direction is horizontal.
[0015]
The present invention also provides the electroless plating apparatus according to the present invention, wherein the pre-bath, between the plating baths, and the post-bath are provided in a chamber including a first chamber, a second chamber, and a third chamber, The lower end of the partition between the first chamber and the second chamber is located above the object to be plated in the bath solution of the front tub, and the lower end of the partition between the second and third chambers is located at the rear. An electroless plating apparatus characterized by being located above an object to be plated in a bath liquid of a bathtub.
[0016]
Further, the present invention is the electroless plating apparatus according to the above invention, wherein the plating tank is provided with a separation mechanism for separating water and a solvent other than water.
[0017]
The present invention also provides the electroless plating apparatus according to the above invention, wherein the electroless plating apparatus is for electroless gold plating, and the object to be plated is a flexible printed wiring board in a reel form. It is a plating device.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
Here, the case of electroless nickel-electroless gold plating as a surface treatment in the manufacture of a printed wiring board will be described.
First, as a method for replacing oxygen in the plating solution with an inert gas, for example, the oxygen gas can be easily replaced by simply blowing an inert gas into the plating solution. As an inert gas, nitrogen is particularly suitable because it is inexpensive. When there is a component that reacts with nitrogen, it is preferable to use argon.
[0019]
In addition, when heating the plating bath and maintaining the temperature of the plating solution, the amount of the inert gas to be blown is not so large, but when the temperature is lowered after plating, the pressure is reduced. It is necessary to increase the amount.
[0020]
FIG. 1 is a sectional view schematically showing one embodiment of the electroless plating apparatus of the present invention. The electroless plating apparatus shown in FIG. 1 is an electroless plating apparatus in which an object to be plated is a single wafer and is horizontally conveyed. As shown in FIG. 1, the electroless plating apparatus is an example configured with two front baths (3A, 3B), one plating bath (5), and two rear baths (3C, 3D). is there. The electroless plating apparatus is provided with a transport system including a transport roller (2) for horizontally transporting an object to be plated whose width direction is horizontal.
[0021]
The electroless plating apparatus is provided in a chamber including a first chamber (30), a second chamber (40), and a third chamber (50). The second chamber (40) is in a state where the air inside has been replaced with an inert gas. The first chamber and the third chamber have a buffer function between the second chamber (40) and the outside air.
The first chamber (30) and the second chamber (40) are partitioned by a partition plate (6B), and the second chamber (40) and the third chamber (50) are partitioned by a partition plate (6C). The first chamber (30) is separated from the outside air by a partition plate (6A), and the third chamber (50) is separated from the outside air by a partition plate (6D).
[0022]
In the second chamber (40), a plating bath (5), a second half of the front bath (3B), and a first half of the rear bath (3C) are provided. In the first chamber (30), the first half of the front tub (3B) and the second half of the front tub (3A) are provided, and in the third chamber (50), the second half of the rear tub (3C) and the rear tub ( The first half of 3D) is provided.
The lower end of the partition plate (6B) between the first chamber (30) and the second chamber (40) is located above the object to be plated (1) in the bath solution of the front tub (3B). The lower end of the partition plate (6C) between the chamber (40) and the third chamber (50) is located above the object to be plated in the bath liquid of the rear bathtub (3C).
[0023]
An inert gas supply device (not shown) is provided in the plating tank (5), and an end of an inert gas supply pipe (10) connected to the inert gas supply device is placed in the plating solution. Has reached.
The plating solution in the plating tank (5) overflows and is circulated by the pump (4). Also, the bath liquid in the front bath (3A, 3B) and the rear bath (3C, 3D) is circulated in the same manner.
[0024]
The inert gas is blown into the plating solution to replace oxygen in the plating solution. The inert gas is blown from the surface of the plating solution to the second chamber (40), and the air in the second chamber (40) is replaced with the inert gas.
Therefore, oxygen does not exist in the plating solution, and the surface of the plating solution does not come into contact with air. Also, while the object to be plated (1) is being conveyed by the conveying roller (2), the second chamber (40) does not come into contact with air.
[0025]
For example, a state in which the object to be plated (1) is immersed in a bath solution in a bath (pre-baths (3A, 3B) in FIG. 1) in a cleaning step after a pretreatment of gold plating, generally a nickel plating treatment. Then, it passes through a partition plate (6A, 6B) which separates the atmosphere.
[0026]
The electroless plating apparatus shown in FIG. 2 is an example of an electroless plating apparatus in which an object to be plated is a reel product and is horizontally conveyed. For example, in a bath (pre-bath (3A, 3B) in FIG. 2) of a cleaning step after pre-treatment of gold plating, generally nickel plating, a state in which an object to be plated (9) is immersed in a bath solution. Then, it passes through a partition plate (6A, 6B) which separates the atmosphere.
[0027]
A gas flow indicator (8) is provided for easily observing that the inside of the chamber once in the atmosphere of the inert gas is maintained in the pressurized state. As shown in FIG. 3, a liquid paraffin (11) is placed inside a hollow glass container.
The inflow port (21A) of the gas flow indicator (8) is connected to, for example, the second chamber (40), the inert gas flows from the second chamber (40), and is discharged from the outflow port (21B) to the outside air. . By adjusting the amount of liquid paraffin (11), a pressure difference with the outside air is set.
Although not shown, when a glass ball is provided at the tip of the gas flow indicator and is used as a check valve, it is possible to prevent the backflow of air in addition to the role of the indicator.
[0028]
For example, in the case of gold plating, it is possible to replace oxygen in the plating solution with an inert gas, and the plating solution can contain a plating solution using a solvent other than water. The material of the bath for the device must be insoluble in organic solvents.
When isopropyl alcohol, which is an organic solvent, is used as the solvent for the plating solution, for example, a polypropylene bath used in a usual plating apparatus may be used.
[0029]
Further, in order for the plating solution to be an organic solvent, it is necessary to eliminate the introduction of water. Therefore, the bath solution in the cleaning step after the pretreatment of gold plating, generally after the nickel plating process, also serves as the gold plating pre-dip, and uses the same solvent as the gold plating solution or a water-soluble organic solvent. It is good to use for. Preferably, washing is performed using a water-soluble organic solvent in the bathtub two stages before the gold plating bath and the same solvent as the gold plating solution in the bath bath before the gold plating bath.
[0030]
Further, when the plating solution is composed of a solvent that is insoluble in water, an organic solvent that can be separated from water by two layers is preferably used so as to cope with a case where water is mixed into the plating solution. This is because separation is easy even when water is mixed in the plating solution. For example, when the solvent is a liquid such as chloroform having a higher specific gravity than water, as shown in FIG. 4, the liquid is once overflowed from a bath, and after the liquid is separated by an elongated cylindrical separation device (12), the liquid is separated from the liquid. What is necessary is just to remove the water (13) which accumulates in the water.
On the other hand, when the solvent having a lower specific gravity than water such as benzene is the solvent of the gold plating solution, as shown in FIG. 5, a slope is provided at the bottom of the plating tank, and after removing the solution from the bottom, an elongated cylindrical shape is formed. The separation device (12) may be provided to remove the water (15) collected at the bottom.
[0031]
【Example】
Hereinafter, a specific example will be described in detail.
<Example 1>
As the treatment tanks, tanks each having a volume of 10 liters were used. The size of the tank is 50 cm in the transport direction × 10 cm in depth × 20 cm in depth. The flow was as shown in FIG. 6 for the plating bath and the flow as shown in FIG. 7 for the bathtub.
As shown in FIG. 8, the lid was of a type that could be opened and closed from above, and the lid was kept confidential by rubber packing.
First, it was confirmed that a printed circuit board could be plated with a normal electroless gold plating solution using this apparatus. The thickness was 0.05 μm at 90 ° C. for 15 minutes.
[0032]
Next, it was confirmed that the inside of the plating solution could be replaced with nitrogen by nitrogen bubbling to confirm whether or not it could be used for a gold plating solution using a liquid other than water as a solvent, which would be developed in the future.
In the method, xylene as a solvent was added to the treatment tank, and nitrogen bubbling was performed for 6 hours. Then, 500 ml of iron pentacarbonyl (manufactured by Aldrich) was charged, and the change with time was captured. When every absorption by the stretching vibration of the carbonyl hours was examined by IR, about 2000 cm -1 derived from [nu CO iron pentacarbonyl as the raw material, only absorption of 1900 cm -1 is observed, decomposition products obtained Not confirmed.
[0033]
【The invention's effect】
In the present invention, since the solvent of the plating solution is a liquid other than water, and the electroless plating is performed using a plating solution obtained by replacing oxygen in the plating solution with an inert gas, a ligand other than cyan, for example, A complex can be prepared using a ligand such as triphenylphosphine or diphenylphosphinoethane, which has a weaker coordination ability than cyanide. Therefore, it is possible to handle a compound having a lower stability than in the past, and to achieve electroless plating that can be plated under milder conditions than the current plating conditions.
Further, gold plating with a thickness of several μm or more, which is impractical at present, becomes possible. Further, by developing a process for plating in an organic solvent, a milder process can be constructed for other metals.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view schematically showing one embodiment of an electroless plating apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an example of an electroless plating apparatus in which a workpiece is a reel product and is horizontally transported.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a gas flow indicator.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a plating tank and a separation device when a solvent is a liquid having a specific gravity larger than that of water.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a plating tank and a separation device when a solvent is a liquid having a specific gravity smaller than that of water.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a flow of a plating tank in Example 1.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a flow of a bathtub in the first embodiment.
FIG. 8 is an explanatory view of a lid of a plating tank in Example 1.
[Explanation of symbols]
1, 9: Plated object 2: Transport rollers 3A, 3B: Front bath 3C, 3D: Rear bath 4: Pump 5: Plating baths 6A, 6B, 6C, 6D: Partition plate for separating chambers 7: Piping 8: Gas Flow indicator 10 ... Inert gas supply pipe 11 ... Liquid paraffin 12 ... Elongated tubular separating device 13 ... Water collected at the top after being separated 14 ... Water collected at the bottom 15 ... Valve 16 ... Storage tank 17 ... Rubber packing 18 ... Screw 19 ... Lid of processing tank 20 ... Upper lid 21A of processing tank ... Inlet 21B ... Outlet 30 ... First chamber 40 ... Second chamber 50 ... Third chamber

Claims (7)

めっき処理液の溶媒が水以外の液体であり、めっき処理液中の酸素を不活性ガスで置換しためっき処理液を用い、無電解めっきを行うことを特徴とする無電解めっき方法。An electroless plating method, wherein a solvent of the plating solution is a liquid other than water, and electroless plating is performed using a plating solution obtained by replacing oxygen in the plating solution with an inert gas. 前記不活性ガスが、窒素もしくはアルゴンであることを特徴とする請求項1記載の無電解めっき方法。2. The electroless plating method according to claim 1, wherein the inert gas is nitrogen or argon. 前記無電解めっきが、無電解金めっきであることを特徴とする請求項1、又は請求項2記載の無電解めっき方法。The electroless plating method according to claim 1, wherein the electroless plating is electroless gold plating. めっき処理液の溶媒が水以外の液体であり、めっき処理液中の酸素を不活性ガスで置換しためっき処理液を用いた無電解めっき用の無電解めっき装置において、無電解めっき装置が、少なくとも前浴槽、めっき処理槽、後浴槽で構成され、その巾方向を水平にした被めっき物を水平搬送する搬送系を具備することを特徴とする無電解めっき装置。The solvent of the plating solution is a liquid other than water, and in an electroless plating apparatus for electroless plating using a plating solution obtained by replacing oxygen in the plating solution with an inert gas, the electroless plating apparatus is at least An electroless plating apparatus comprising a front bath, a plating bath, and a rear bath, and having a transport system for horizontally transporting an object to be plated whose width direction is horizontal. 前記前浴槽、めっき処理槽間、後浴槽は、第一チャンバー、第二チャンバー、第三チャンバーで構成するチャンバー内に設けられており、第一チャンバーと第二チャンバー間の仕切り板の下端部が、前浴槽の浴液内の被めっき物上方に位置し、また、第二チャンバーと第三チャンバー間の仕切り板の下端部が、後浴槽の浴液内の被めっき物上方に位置することを特徴とする請求項4記載の無電解めっき装置。The front bath, between the plating baths, the rear bath, the first chamber, the second chamber, is provided in the chamber configured by the third chamber, the lower end of the partition plate between the first chamber and the second chamber. , That the lower end of the partition plate between the second chamber and the third chamber is located above the object to be plated in the bath solution of the front tub. The electroless plating apparatus according to claim 4, wherein 前記めっき処理槽が、水と水以外の溶媒とを分離する分離機構を具備することを特徴とする請求項4、又は請求項5記載の無電解めっき装置。The electroless plating apparatus according to claim 4, wherein the plating treatment tank includes a separation mechanism that separates water and a solvent other than water. 前記無電解めっき装置が、無電解金めっき用であり、被めっき物がリール形態のフレキシブルプリント配線板であることを特徴とする請求項4、請求項5、又は請求項6記載の無電解めっき装置。7. The electroless plating apparatus according to claim 4, wherein the electroless plating apparatus is for electroless gold plating, and the object to be plated is a reel-shaped flexible printed wiring board. apparatus.
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