JP2006519931A - 高アスペクト比のホールを有する加工品の電気めっき方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a.加工品は、金属めっき電解液と少なくとも一つの陽極に接触させられる。
b.電圧は加工品と陽極の間に印加され、その結果、電流の流れが加工品に生じる。発生した電流の流れは、パルス逆電流となる。パルス逆電流は、多くとも約6ヘルツ、好ましくは多くとも4ヘルツ、更に好ましいのは多くとも2.5ヘルツの周波数を有する。パルス逆電流の各周期時間には、少なくとも一つの順電流パルスと少なくとも一つの逆電流パルスが生じる。
a.第一電圧が加工品の第一側面と少なくとも一つの第一陽極の間に印加され、その結果、各周期時間に少なくとも一つの第一順電流パルスと少なくとも一つの第一逆電流パルスの流れを有する第一パルス逆電流の流れが加工品の第一側面に生じる。
b.第二電圧が加工品の第二側面と少なくとも一つの第二陽極の間に印加され、その結果、各周期時間に少なくとも一つの第二順電流パルスと少なくとも一つの第二逆電流パルスの流れを有する第二パルス逆電流の流れが加工品の第二側面に生じる。
Ifw=順電流密度、
Irv=逆電流密度、
tfw=順パルス持続時間、
trv=逆パルス持続時間、ここで、i,j=整数≧1(1以上の整数)であり、各パルス周期中の個別の順及び逆パルスを別々に表す。
tct=周期時間、ここで、周期時間には、ゼロ電流遮断パルスが用いられるときは、そのようなゼロ電流遮断パルスの時間を付加可能である。
・ノズルの直径
・流体ビームと加工品表面の間の角度α
・ノズル口と加工品表面の間の距離
・加工品の表面に平行した横方向の流れ
・圧力/流れ
・電解液の密度
・パルスポンピング(pulse pumping)
リング電極は、試験片の内層にd=200μmでホールに対して環状に形成され、
試験片に含有されるホールのアスペクト比は、
図4.A:1.3(上流側)
図4.B:2.8(中央)
図4.C:4.4(下流側)
アスペクト比は、それぞれ個々の場合に、ホール入口から、ホール中央から上流側、ホールの中央、ホール中央から下流側に位置したそれぞれの内層までの距離の、ホール直径Lx=−0.2mmに対する比として計算された。
流体の流速Vj(y)は、以下の通りであった。
1)0.66m/s
2)1.46m/s
3)3.7m/s
4)7.2m/s
5)11.5m/s
プリント回路基板の水平処理のための標準的なInpulse(登録商標)モジュール(基板はこれを処理するための水平搬送面と水平経路において搬送されるが、垂直搬送面もしくは他の搬送面で搬送させてもよい)は、陰極(加工品)に対して95mm離れたスプレーバーと、陰極に対して75mm離れた陽極を有する。Inpulse(登録商標)2システムにおいては、スプレーバーと陽極の双方は、陰極に対して15mmと8mmと非常に近くに設置されている。これは、パネルの方へ、電解液をより強烈に流すことを可能とし、優れた表面分布を維持しながら、陽極遮蔽の使用を不要とする追加利点も有する。スプレーシステム自体も、パネルに向かってより指向性のある攪拌を与えるべく改変された。これらの変更は、主にブラインドマイクロビアのより効率的なあふれを可能にするためになさせた。このシステムを用いて、最適な電解液組成及びアスペクト比10:1を有する3.2mm厚のパネルにおいて最善の均一電着性を達成するためのパルスめっきパラメーターを研究するために、実験が行われた。主にパルス波形構成と電解液の調整が、均一電着性の向上を与えるうえで個々に重要であろうという結果が示された。最適な電解液組成は以下のようになると見出された。
銅:20g/リットル
硫酸:270g/リットル
塩化物イオン:40mg/リットル
鉄(II):7g/リットル
鉄(III):1g/リットル
レベラーInplse(登録商標)H6:1.7〜2.0ミリリットル/リットル
ブライトナーInplse(登録商標):4.0〜5.5ミリリットル/リットル
加工品の垂直めっきにおいて、上述の水平処理で述べた金属めっき電解液と同様の組成を持った金属めっき電解液が利用され得る。さらに、垂直めっきにおいて、パルスめっきは水平処理と同じ条件下で実施され得る。したがって、垂直めっきにおけるこれらのめっき条件に関しては、上述の説明が参照される。
Claims (19)
- 高アスペクト比のホールを備えて成る加工品を電気めっきする方法であって、
a.加工品及び少なくとも一つの陽極と金属めっき電解液を接触させることと、
b.加工品と陽極の間に電圧を印加することで、その結果、電流の流れが加工品に生じ、そこで、電流の流れが、それぞれの周期時間中に、少なくとも一つの順電流パルスと少なくとも一つの逆電流パルスを有する最大でも約6Hzの周波数を有したパルス逆電流流れとなることを、備えて成る方法。 - 一周期の逆電流パルスの持続時間に対する順電流パルスの持続時間の比率を約5から約75までの範囲に設定することを備えて成る、請求項1に記載の方法。
- 一周期の順電流パルスの持続時間を少なくとも約100msに設定することを備えて成る、請求項1又は2に記載の方法。
- 一周期の逆電流パルスの持続時間を少なくとも約0.5msに設定することを備えて成る、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 加工品において順電流パルスのピーク電流密度を約3A/dm2から約15A/dm2までの範囲に設定することを備えて成る、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 加工品において逆電流パルスのピーク電流密度を約10A/dm2から約60A/dm2までの範囲に設定することを備えて成る、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- a.第一電圧を加工品の第一側面と少なくとも一つの第一陽極の間に印加し、その結果、各周期時間に少なくとも一つの第一順電流パルスと少なくとも一つの第一逆電流パルスの流れを有する第一パルス逆電流の流れが加工品の第一側面に生じることと、
b.第二電圧を加工品の第二側面と少なくとも一つの第二陽極の間に印加し、その結果、各周期時間に少なくとも一つの第二順電流パルスと少なくとも一つの第二逆電流パルスの流れを有する第二パルス逆電流の流れが加工品の第二側面に生じることを備えて成る、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。 - 第二順及び逆電流パルスに対して第一順及び逆電流パルスをそれぞれ相殺することを備えて成る、請求項7に記載の方法。
- およそ180度で第二電流パルスに対して第一電流パルスを相殺することを備えて成る、請求項8に記載の方法。
- 各周期時間に、二つの順電流パルス及び、これら二つの順電流パルス間に一つのゼロ電流遮断を伴う一つの逆電流パルスを有する電流の流れが生じることを備えて成る、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 加工品を金属めっきしているうちに、パルス逆電流の流れの少なくとも一つのパラメーターであって、一周期の逆電流パルスの持続時間に対する順電流パルスの持続時間の比率と、逆電流パルスのピーク電流密度に対する順電流パルスのピーク電流密度の比率を備えるグループから選択されたパラメーターが変化することを備えて成る、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 加工品を金属めっきしているうちに、逆電流パルスのピーク電流密度に対する順電流パルスのピーク電流密度の比率を増加させること、及び/又は加工品を金属めっきしているうちに、一周期の逆電流パルスの持続時間に対する順電流パルスの持続時間の比率を減少させることを備えて成る、請求項11に記載の方法。
- 加工品の表面に対する電解液流速で金属めっき電解液を加工品の表面に向かって送ることで、加工品と金属めっき電解液を接触させることを備えて成る、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 金属めっき電解液を攪拌しながら加工品の方へ送ることを備えて成る請求項13に記載の方法。
- 加工品の表面での電解液流速が、加工品の表面に垂直な速度成分で少なくとも約1m/sを有していることを備える、請求項13と14のいずれか一項に記載の方法。
- 陽極が不活性で且つ寸法安定である、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 金属めっき電解液が銅めっき電解液である、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
- 銅めっき電解液が、金属銅を銅イオンへ酸化させることの出来る少なくとも一種の化合物を含有し、付加された金属銅片が銅めっき電解液と接触させられる、請求項17に記載の方法。
- 金属銅を銅イオンへ酸化させることの出来る化合物が鉄化合物である、請求項18に記載の方法。
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