JP2007262456A - Copper ball for anode for copper plating, plating apparatus, copper plating method and method of manufacturing printed board - Google Patents
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Description
本発明は、銅めっきの陽電極用銅ボール、銅めっき装置、銅めっき方法、及びプリント基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a copper ball for a positive electrode for copper plating, a copper plating apparatus, a copper plating method, and a method for manufacturing a printed circuit board.
銅めっきを行う際、リン元素を少量含有した直径60mm以下の銅ボールを陽電極とし、一方、めっき対象物を陰電極として用いることが一般的である。この銅ボールは、硫酸銅のめっき液中に設置され、めっき電解に伴い徐々にめっき液中に溶解するため、その消費量に応じて適宜供給される。 When performing copper plating, it is common to use a copper ball containing a small amount of phosphorus element and having a diameter of 60 mm or less as a positive electrode, while using a plating object as a negative electrode. This copper ball is installed in a copper sulfate plating solution and gradually dissolves in the plating solution with the electrolysis of the plating, so that it is appropriately supplied according to its consumption.
リン元素を含有した銅ボールの表面には、その電解過程において、図2に示すとおり、塩化銅(Cu2Cl2)、酸化銅(Cu2O)、リン化銅(Cu3P)といった、ブラックフィルムと呼ばれる化合物が形成される(たとえば、特許文献1及び2参照)。 On the surface of the copper ball containing phosphorus element, in the electrolysis process, as shown in FIG. 2, such as copper chloride (Cu 2 Cl 2 ), copper oxide (Cu 2 O), copper phosphide (Cu 3 P), A compound called a black film is formed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、銅ボールの表面に形成されるブラックフィルムは、手で擦ると簡単に剥離するほど脆く、そのため、めっき過程中に、銅ボールの表面からブラックフィルムが剥離することがある。 However, the black film formed on the surface of the copper ball is so brittle that it can be easily peeled off by hand, so that the black film may peel off from the surface of the copper ball during the plating process.
そして、剥離したブラックフィルムは、めっき液中にスラッジとして堆積し、堆積したスラッジがめっき液中に拡散することにより、均一電着性等のめっき特性が低下する原因となる。 The peeled black film is deposited as sludge in the plating solution, and the deposited sludge diffuses into the plating solution, thereby causing a reduction in plating characteristics such as uniform electrodeposition.
そこで本発明は、銅めっきの陽電極用銅ボールの表面に形成されるブラックフィルムの剥離を抑制し、それにより、均一電着性等のめっき特性の改善を図ることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to suppress peeling of a black film formed on the surface of a copper ball for a positive electrode for copper plating, thereby improving plating characteristics such as uniform electrodeposition.
前記課題を解決する第1の発明は、銅めっきの陽電極として用いられる陽電極用銅ボールであって、前記陽電極用銅ボールはリン元素を含有する銅の結晶粒から構成され、前記陽電極用銅ボールを構成する前記結晶粒の総数のうち70%以上の数の結晶粒の短径が10μm以上で、かつ、前記陽電極用銅ボールを構成する前記結晶粒の総数のうち60%以上の数の結晶粒の長径が30μm以上である。 A first invention for solving the above-described problems is a positive electrode copper ball used as a positive electrode for copper plating, wherein the positive electrode copper ball is composed of copper crystal grains containing a phosphorus element, and Of the total number of crystal grains constituting the electrode copper ball, the minor axis of 70% or more of the crystal grains is 10 μm or more, and 60% of the total number of crystal grains constituting the positive electrode copper ball The major axis of the above number of crystal grains is 30 μm or more.
なお、第1の発明において、前記陽電極用銅ボールにおける銅元素の含有率が99.95%以上であり、前記陽電極用銅ボールにおけるリン元素の含有率が300ppm以上400ppm以下である構成としても良い。 In the first invention, the positive electrode copper ball has a copper element content of 99.95% or more, and the positive electrode copper ball has a phosphorus element content of 300 ppm or more and 400 ppm or less. Also good.
前記課題を解決する第2の発明は、めっき液を内部に溜めるめっき槽と、前記めっき槽内で、陰電極としてのめっき対象物を前記めっき液に浸漬する浸漬手段と、前記めっき槽内で、陽電極としての請求項1又は2に記載の銅めっきの陽電極用銅ボールを前記めっき液に浸漬する浸漬手段と、を備える銅めっき装置である。 According to a second aspect of the present invention for solving the above problems, a plating tank for storing a plating solution therein, an immersion means for immersing a plating object as a negative electrode in the plating solution in the plating tank, and in the plating tank A copper plating apparatus comprising: dipping means for dipping a copper ball for a positive electrode for copper plating according to claim 1 or 2 as a positive electrode in the plating solution.
前記課題を解決する第3の発明は、めっき槽の内部にめっき液を溜めて、前記めっき槽内で、陰電極としてのめっき対象物を前記めっき液に浸漬し、前記めっき槽内で、陽電極としての請求項1又は2に記載の銅めっきの陽電極用銅ボールを前記めっき液に浸漬し、前記陽電極から前記陰電極へ通電することにより前記めっき対象物に銅めっき層を形成する銅めっき方法である。 According to a third aspect of the present invention for solving the above problems, a plating solution is stored in a plating tank, a plating object as a negative electrode is immersed in the plating solution in the plating tank, and a positive electrode is formed in the plating tank. The copper ball for a positive electrode for copper plating according to claim 1 or 2 as an electrode is immersed in the plating solution and energized from the positive electrode to the negative electrode to form a copper plating layer on the plating object. It is a copper plating method.
前記課題を解決する第4の発明は、めっき槽の内部にめっき液を溜めて、前記めっき槽内で、陰電極としての配線基材を前記めっき液に浸漬し、前記めっき槽内で、陽電極としての請求項1又は2に記載の銅めっきの陽電極用銅ボールを前記めっき液に浸漬し、前記陽電極から前記陰電極へ通電することにより前記配線基材に銅めっき層を形成するプリント基板の製造方法である。 According to a fourth aspect of the present invention for solving the above problems, a plating solution is stored in a plating tank, and a wiring substrate as a negative electrode is immersed in the plating solution in the plating tank. A copper plating layer is formed on the wiring substrate by immersing the copper ball for a positive electrode for copper plating according to claim 1 or 2 as an electrode in the plating solution and energizing the negative electrode from the positive electrode. It is a manufacturing method of a printed circuit board.
本発明にかかる銅めっきの陽電極用銅ボールにより、銅めっきの陽電極用銅ボールの表面に形成されるブラックフィルムの剥離を抑制でき、それにより均一電着性等のめっき特性の改善を図ることができる。 The copper ball for the positive electrode for copper plating according to the present invention can suppress the peeling of the black film formed on the surface of the copper ball for the positive electrode for copper plating, thereby improving the plating characteristics such as uniform electrodeposition. be able to.
つぎに、図面を参照しながら本発明の一実施形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態にかかる銅めっきの陽電極用銅ボールを用いた銅めっき装置の断面図である。図2は、本発明の一実施形態にかかる銅めっきの陽電極用銅ボールの表面に形成されるブラックフィルムの説明図である。図3は、本発明の一実施形態にかかる銅めっきの陽電極用銅ボールの断面構造の拡大図である。図4は、銅めっき処理を行ったプリント基板の断面図であり、(a)は従来の陽電極用銅ボールを用いて銅めっきを行った際のビアホールの断面図を示し、(b)は本発明の一実施形態にかかる陽電極用銅ボールを用いて銅めっきを行った際のビアホールの断面図を示している。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a copper plating apparatus using copper balls for a positive electrode for copper plating according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view of a black film formed on the surface of a copper ball for a positive electrode for copper plating according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged view of a cross-sectional structure of a copper ball for a positive electrode for copper plating according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of a printed circuit board that has been subjected to copper plating, (a) is a cross-sectional view of a via hole when copper plating is performed using a conventional positive electrode copper ball, (b) The sectional view of the via hole at the time of performing copper plating using the copper ball for positive electrodes concerning one embodiment of the present invention is shown.
(1)陽電極用銅ボール
まず、本発明の一実施形態にかかる銅めっきの陽電極用銅ボールについて、図2、及び図3を用いて説明する。
(1) Positive Electrode Copper Ball First, a copper plated positive electrode copper ball according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図3は、本発明の一実施形態にかかる銅めっきの陽電極用銅ボールBの断面構造の拡大図である。陽電極用銅ボールBは、複数の結晶粒11から構成されている。
FIG. 3 is an enlarged view of a cross-sectional structure of a copper plating positive electrode copper ball B according to an embodiment of the present invention. The positive electrode copper ball B is composed of a plurality of
ここで、各結晶粒11の断面を挟む2本の平行線の間隔のうち、最小幅を短径11Sと呼び、最大幅を長径11Lと呼ぶ。なお、短径11Sと長径11Lは、結晶粒11の断面積の大きさに寄与する。
Here, among the intervals between two parallel lines sandwiching the cross section of each
本発明の一実施形態においては、銅めっきの陽電極用銅ボールBを構成する結晶粒11の総数のうち、70%以上の数の結晶粒11が10μm以上の短径11Sを有しており、かつ、陽電極用銅ボールBを構成する結晶粒11の総数のうち、60%以上の数の結晶粒11が30μm以上の長径11Lを有している。
In one embodiment of the present invention, 70% or more of the
言い換えれば、陽電極用銅ボールBを構成する結晶粒11の総数のうち、短径11Sが10μm未満の結晶粒11の数は30%未満であって、かつ、長径11Lが30μm未満の結晶粒11の数は40%未満である。
In other words, out of the total number of
なお、図2に示すとおり、陽電極用銅ボールBの外形はボール形状としているが、この際、ボール形状が真球であるか否かは問わない。また、ボールの直径は60mm程度またはそれ以下であることが好ましいが、必ずしも上記の条件に制限されない。その他、陽電極用銅ボールBの断面が、楕円形、多角形、及びこれらの結合であっても構わない。 As shown in FIG. 2, the outer shape of the positive electrode copper ball B has a ball shape, but it does not matter whether or not the ball shape is a true sphere. Moreover, although it is preferable that the diameter of a ball | bowl is about 60 mm or less, it does not necessarily restrict | limit to said conditions. In addition, the cross section of the positive electrode copper ball B may be elliptical, polygonal, or a combination thereof.
なお、各結晶粒11は、微量にリン元素を含有する銅元素から成る。各結晶粒11の組成は、例えば、銅元素の含有率が99.95%以上であって、リン元素の含有率が300ppm以上400ppm以下とすることが好ましいが、必ずしも上記条件に制限されない。
Each
(2)銅めっき装置
続いて、本発明の一実施形態にかかる銅めっき装置の構成について、図1を用いて説明する。
(2) Copper Plating Apparatus Subsequently, the configuration of the copper plating apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本発明の一実施形態にかかる電気銅めっき装置1は、めっき槽2と、陰電極としてのめっき対象物をめっき液に浸漬する浸漬手段としてのホルダー3と、陽電極としての陽電極用銅ボールをめっき液に浸漬する浸漬手段としてのバスケット4とを備える。 An electrolytic copper plating apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes a plating tank 2, a holder 3 as an immersion means for immersing a plating object as a negative electrode in a plating solution, and a positive electrode copper ball as a positive electrode. And a basket 4 as a dipping means for dipping in the plating solution.
めっき槽2は、硫酸銅めっき液9を内部に溜めるよう構成される。 The plating tank 2 is configured to store a copper sulfate plating solution 9 therein.
ホルダー3は、めっき対象物としての配線基材6を、配線基材6の上方から吊り下げるように固定する。そして、配線基材6を硫酸銅めっき液9中に浸漬し、あるいは硫酸銅めっき液9から引き上げることができるよう、昇降自在に構成されている。
The holder 3 fixes the
なお、ホルダー3は、配線基材6を、底面あるいは側面から支持するように固定する構成としても良い。さらに、他の浸漬手段として、長尺状の配線基材6を、めっき槽2の内部にて搬送しながら硫酸銅めっき液9に浸漬する搬送用ローラとして構成されても良い。
In addition, the holder 3 is good also as a structure which fixes the
また、バスケット4は、陽電極としての陽電極用銅ボールBを、内部に複数個収納する機能を有する。そして、バスケット4は、収納した陽電極用銅ボールBが配線基材6と対向するように、めっき槽2内に設置され、その際、バスケット4の一部は、陽電極用銅ボールBと共に、硫酸銅めっき液9に浸漬される。
The basket 4 has a function of accommodating a plurality of positive electrode copper balls B as positive electrodes. And the basket 4 is installed in the plating tank 2 so that the accommodated positive electrode copper ball B faces the
なお、バスケット4は、収納した陽電極用銅ボールBに対して外部から電源供給ができるよう電気伝導性を有する必要があり、また、硫酸銅めっき液9に対して耐腐食性を有する必要があるため、チタニウムや白金等の材料により構成される。 The basket 4 needs to have electrical conductivity so that power can be supplied from the outside to the accommodated positive electrode copper ball B, and must have corrosion resistance to the copper sulfate plating solution 9. Therefore, it is made of a material such as titanium or platinum.
また、バスケット4における陽電極用銅ボールBの収納部分は、収納した陽電極用銅ボールBが硫酸銅めっき液9に浸漬され、かつ、陽電極用銅ボールBから溶出した銅イオンが、バスケット4の外部へ自在に流出できるよう、全面又は一部が網目状に構成される。 Further, in the storage portion of the positive electrode copper ball B in the basket 4, the stored positive electrode copper ball B is immersed in the copper sulfate plating solution 9 and the copper ions eluted from the positive electrode copper ball B are transferred to the basket. The entire surface or a part thereof is configured in a mesh shape so that it can freely flow out to the outside.
また、めっき処理の途中に、陽電極用銅ボールBをその消費量に応じて適宜補充することができるよう、バスケット4の上面が開放され、あるいは開閉可能なように構成される。 Further, the upper surface of the basket 4 is opened or can be opened and closed so that the positive electrode copper balls B can be appropriately replenished in accordance with the amount of consumption during the plating process.
なお、バスケット4は、アノードバック5と呼ばれる網目状の袋に包まれて設置される。アノードバック5とは、例えばポリプロピレンの繊維を編んで作った袋であり、バスケット4をアノードバック5で包むことで、陽電極用銅ボールBから発生したスラッジが硫酸銅めっき液9中に拡散しないよう、フィルタリングする機能を有する。ただし、本発明の一実施形態にかかる電気銅めっき装置1においては、アノードバック5は、必ずしも必須ではない。
The basket 4 is installed by being wrapped in a mesh bag called an
さらに、めっき電解のための電位差が加えられるよう、配線基材6には、直流電源10の陰電極がホルダー3を介して接続され、陽電極用銅ボールBには、直流電源10の陽電極がバスケット4を介して接続される。
Further, the negative electrode of the
(3)銅めっき方法、及びプリント基板の製造方法
続いて、前記銅めっき装置1を用いた本発明の一実施形態にかかる銅めっき方法、及びプリント基板の製造方法について、図1を用いて説明する。
(3) Copper plating method and printed board manufacturing method Next, a copper plating method and a printed board manufacturing method according to an embodiment of the present invention using the copper plating apparatus 1 will be described with reference to FIG. To do.
まず、めっき槽2の内部に、硫酸銅めっき液9を溜める。 First, the copper sulfate plating solution 9 is stored in the plating tank 2.
その後、ホルダー3を用い、めっき対象物としての配線基材6を上方から吊り下げるように固定する。その後、ホルダー3を降下させ、配線基材6を硫酸銅めっき液9に浸漬する。
Thereafter, the holder 3 is used to fix the
上記において、配線基材6とは、例えばフィルム状、あるいは板状の絶縁層7の両面にそれぞれ導体層8aと導体層8bを備えたものをいう。なお、配線基材6は、必ずしも導体層を両面に備えている必要はなく、片面のみであっても良い。
In the above description, the
なお、配線基材6には、一方の導体層8aと絶縁層7とを貫通するスルーホールであって、スルーホールの一方の開口が他方の導体層8bに塞がれたブラインドビアホールBHや、両面の導体層と絶縁層7とを貫通するスルーホールTHが予め形成されている。
The
その他、配線基材6以外にも、銅めっきが析出可能な下地面を有するものであれば、めっき対象物として用いることができる。
In addition to the
一方、バスケット4に、陽電極としての陽電極用銅ボールBを複数個収納する。
この際、陽電極用銅ボールBの外形が60mm以下のボール状とすることによって、バスケット4への陽電極用銅ボールBの充填性を高めつつ、陽電極における銅の表面積を大きくすることができる。
On the other hand, a plurality of positive electrode copper balls B as positive electrodes are stored in the basket 4.
At this time, by making the outer shape of the positive electrode copper ball B into a ball shape of 60 mm or less, it is possible to increase the surface area of the copper in the positive electrode while improving the filling property of the positive electrode copper ball B into the basket 4. it can.
その後、収納した陽電極用銅ボールBが配線基材6と対向するように、バスケット4をめっき槽2内に設置する。その際、バスケット4の一部は、収納された陽電極用銅ボールBと共に、硫酸銅めっき液9に浸漬される。
Thereafter, the basket 4 is placed in the plating tank 2 so that the stored positive electrode copper ball B faces the
なお、上記において、めっき槽2内部に先に硫酸銅めっき液9を溜め、その後に配線基材6と陽電極用銅ボールBとを浸漬しているが、この際、配線基材6とバスケット4のいずれを先に浸漬させても良いし、また、これらを同時に浸漬させても良い。
また、他の実施形態として、配線基材6と陽電極用銅ボールBとの両方あるいはいずれか片方を、空のめっき槽2の内部に予め固定し、その後、めっき槽2内部に硫酸銅めっき液9を溜めても良い。
In the above, the copper sulfate plating solution 9 is first stored in the plating tank 2, and then the
As another embodiment, both or one of the
その後、陽電極としての陽電極用銅ボールBから、陰電極としての配線基材6へ通電し、めっき電解を開始する。
Thereafter, the positive electrode copper ball B as the positive electrode is energized to the
めっき電解の開始後、陽電極用銅ボールBの表面には、塩化銅(Cu2Cl2)、酸化銅(Cu2O)、リン化銅(Cu3P)等のブラックフィルムBFが形成される。ブラックフィルムのうち、特にCu3Pは、銅ボール中の銅元素と銅ボール中に微量に添加されているリン元素とが化合物を作るものであり、銅めっき過程中に、陽電極から硫酸銅めっき液9中に溶出し、硫酸銅めっき液9中の銅イオン量を一定に保つ役割を果たす。 After the start of plating electrolysis, a black film BF such as copper chloride (Cu 2 Cl 2 ), copper oxide (Cu 2 O), and copper phosphide (Cu 3 P) is formed on the surface of the positive electrode copper ball B. The Among the black films, Cu 3 P in particular is a compound in which the copper element in the copper ball and the phosphorus element added in a small amount in the copper ball form a compound. Elution into the plating solution 9 serves to keep the amount of copper ions in the copper sulfate plating solution 9 constant.
一方、配線基材6には、図4(b)に示す銅めっき層12が析出される。
なお、めっき処理の途中に、バスケット4に収納した陽電極用銅ボールBの消費が進んだら、その消費量に応じて、陽電極用銅ボールBを適宜補充する。
On the other hand, a
When the consumption of the positive electrode copper balls B stored in the basket 4 progresses during the plating process, the positive electrode copper balls B are appropriately replenished according to the amount of consumption.
配線基材6の表面に所望の厚さの銅めっき層12が形成された後、めっき処理を完了し、プリント基板6’の製造を完了する。その後は、ホルダー3を上昇させて硫酸銅めっき液9中からプリント基板6’を引き上げる。
After the
以上によれば、本発明の一実施形態にかかる銅めっきの陽電極用銅ボールBにより、銅めっきの陽電極用銅ボールBの表面に形成されるブラックフィルムBFの剥離を抑制し、それにより配線基材6への均一電着性等のめっき特性の改善を図ることができる。
According to the above, by the copper ball B for the positive electrode for copper plating according to one embodiment of the present invention, the peeling of the black film BF formed on the surface of the copper ball B for the positive electrode for copper plating is suppressed. It is possible to improve plating characteristics such as uniform electrodeposition on the
以下に、実施例と共に、比較例を説明する。 Below, a comparative example is demonstrated with an Example.
まず、結晶粒の大きさの異なる二種類の陽電極用銅ボールA、及び陽電極用銅ボールBを各100個用意した。その後、陽電極用銅ボールA、及び陽電極用銅ボールBから、それぞれ6個の銅ボールを無作為に抽出した。 First, two types of positive electrode copper balls A and positive electrode copper balls B having different crystal grain sizes were prepared. Thereafter, six copper balls were randomly extracted from the positive electrode copper ball A and the positive electrode copper ball B, respectively.
なお、陽電極用銅ボールA、及び陽電極用銅ボールBの直径は、約25mmであって共通である。また、陽電極用銅ボールA、及び陽電極用銅ボールBの組成は、銅元素の含有率が99.95%以上であり、リン元素の含有率が300ppm以上400ppm以下であって共通である。 The positive electrode copper ball A and the positive electrode copper ball B have a diameter of about 25 mm and are common. Further, the composition of the positive electrode copper ball A and the positive electrode copper ball B is common, with the copper element content being 99.95% or more and the phosphorus element content being 300 ppm or more and 400 ppm or less. .
その後、これらの銅ボールを切断して断面を露出させ、この露出した断面に対してバフ及びダイヤモンド砥石を用いて鏡面仕上げを行った後、アンモニアと過酸化水素との混合液を用いて、図3に示すような断面結晶粒を現出させた。 Thereafter, these copper balls are cut to expose the cross section, and the exposed cross section is mirror-finished using a buff and a diamond grindstone, and then a mixed solution of ammonia and hydrogen peroxide is used. Sectional crystal grains as shown in FIG.
その後、結晶粒を現出させた断面について、金属顕微鏡を用いて、1000倍の倍率で、銅ボール1個につき10箇所(すなわち、陽電極用銅ボールA、及び陽電極用銅ボールBそれぞれについて各60箇所)の断面組織撮影を行った。 Then, about the cross section which made the crystal grain appear, using a metal microscope, it is 1000 magnification | multiplying_factor, and 10 places per copper ball (namely, about the copper ball A for positive electrodes, and the copper ball B for positive electrodes each) The cross-sectional structure | tissue photography of each 60 places was performed.
そして、撮影写真のそれぞれにおいて、各20箇所の短径11S・長径11Lを測定した。すなわち測定は、陽電極用銅ボールA、及び陽電極用銅ボールBそれぞれについて、ボールが6個×写真撮影箇所が10箇所×結晶粒測定が20箇所=1200箇所となる(短径・長径それぞれについて)。
Then, in each of the photographed photographs, the
その結果、表1に示す結果が得られた。
その後、上述した陽電極用銅ボールA(比較例)、及び陽電極用銅ボールB(実施例)を用いて、ブラックフィルムBFの転写試験、及び均一電着特性試験を順次実施した。 Thereafter, a transfer test and a uniform electrodeposition characteristic test of the black film BF were sequentially performed using the positive electrode copper ball A (comparative example) and the positive electrode copper ball B (example) described above.
(1)ブラックフィルムBFの転写試験
まず、残りの銅ボール(各94個)から、陽電極用銅ボールA、及び陽電極用銅ボールBについて無作為に各30個を抽出し、そのうち各6個を、めっき槽2内に建浴した硫酸銅めっき液9中に浸漬させ、12.0A(銅ボール1個当たり0.4A)の通電を150分行い、銅ボール表面に、図2に示すようなブラックフィルムBFを形成した。
以後、同様の条件でブラックフィルムBFの形成を繰り返し(10回)、陽電極用銅ボールA、及び陽電極用銅ボールBの各30個全てについてブラックフィルムBFを形成した。
(1) Transfer test of black film BF First, 30 pieces of positive electrode copper balls A and positive electrode copper balls B were randomly extracted from the remaining copper balls (94 pieces each). 2 pieces are immersed in a copper sulfate plating solution 9 bathed in the plating tank 2 and 12.0 A (0.4 A per copper ball) is energized for 150 minutes, and the copper ball surface is shown in FIG. Such a black film BF was formed.
Thereafter, the formation of the black film BF was repeated under the same conditions (10 times), and the black film BF was formed for all 30 positive electrode copper balls A and 30 positive electrode copper balls B.
その後、ブラックフィルムBFが形成された各30個の陽電極用銅ボールA、及び陽電極用銅ボールBから、15個ずつを取り出し、普通紙上で約50mm転がして、ブラックフィルムBFが普通紙へ転写する状態を観察した。 Thereafter, 15 pieces are taken out from each of the 30 positive electrode copper balls A and the positive electrode copper balls B on which the black film BF is formed, and rolled about 50 mm on plain paper, so that the black film BF becomes plain paper. The state of transcription was observed.
その結果、陽電極用銅ボールBにおいては、15個全てにおいてブラックフィルムBFは普通紙へ転写しなかった。
一方、陽電極用銅ボールAでは、15個全てにおいてブラックフィルムBFが普通紙へ転写することが認められた。
したがって、陽電極用銅ボールBにおいては、陽電極用銅ボールAと比較して、ブラックフィルムBFの脱落が抑制できていることが確認できた。
As a result, in all the positive electrode copper balls B, the black film BF was not transferred to the plain paper in all 15 pieces.
On the other hand, in the positive electrode copper ball A, it was confirmed that the black film BF was transferred to the plain paper in all 15 balls.
Therefore, in the positive electrode copper ball B, it was confirmed that the dropout of the black film BF could be suppressed as compared with the positive electrode copper ball A.
(2)均一電着特性試験
まず、めっき対象物として、フィルム上の絶縁層7の両面に導体層(8a,8b)を備えた配線基材6を2本用意した。なお、実施例、及び比較例においては、絶縁層7は厚さ25μmとし、その材質はポリイミドとした。また、導体層8a、8bの厚さは共に12μmとし、材質は銅とした。
なお、それぞれの配線基材6には、レーザ法を用いて、直径60μmのブラインドビアホールBHを100個形成した。また、ブラインドビアホールBHの内壁には、Sn−Pdコロイドによる導電性皮膜を形成した。
(2) Uniform electrodeposition characteristic test First, two
Each
その後、陽電極用銅ボールA、及び陽電極用銅ボールB用にそれぞれめっき槽2を用意し(計2槽)、各めっき槽2に、3リットルの硫酸銅めっき液9を新たに建浴した。 Thereafter, a plating tank 2 is prepared for each of the positive electrode copper ball A and the positive electrode copper ball B (two tanks in total), and 3 liters of copper sulfate plating solution 9 is newly built in each plating tank 2. did.
そして、ブラックフィルムBFが形成されている残りの陽電極用銅ボールA、及び陽電極用銅ボールB(各15個)を用いて、前述の配線基材6に、銅めっき処理を施した。
Then, using the remaining positive electrode copper balls A and positive electrode copper balls B (15 each) on which the black film BF was formed, the
その後、導体層8aの表面に所定の厚さの銅めっき層12を形成し、プリント基板6’の製造を完了した。なお、通電電流密度は3.0A/dm2であり、通電時間は18分で、共通であった。
Thereafter, a
その後、プリント基板6’を、ブラインドビアホールBHの中心を分割するように切断し、導体層8aの表面に析出した銅めっき層12の厚さ、及びブラインドビアホールBH内に析出した銅めっき層12の厚さを観察した。
Thereafter, the printed
その結果、陽電極用銅ボールBを用いた場合、図4(b)に示すとおり、ブラインドビアホールBH内面のめっき厚は、導体層8aの表面のめっき厚と同等であった。
一方、陽電極用銅ボールAを用いた場合には、図4(a)に示すとおり、ブラインドビアホールBH内面のめっき厚は、導体層8aの表面のめっき厚に比べ1/5であった。
したがって、陽電極用銅ボールBでは、ブラインドビアホールBH内を含め均一な電着特性を得られることが確認できた。
As a result, when the positive electrode copper ball B was used, the plating thickness on the inner surface of the blind via hole BH was equivalent to the plating thickness on the surface of the
On the other hand, when the positive electrode copper ball A was used, the plating thickness on the inner surface of the blind via hole BH was 1/5 as compared with the plating thickness on the surface of the
Therefore, it was confirmed that the positive electrode copper ball B can obtain uniform electrodeposition characteristics including the inside of the blind via hole BH.
1 電気銅めっき装置
2 めっき槽
3 ホルダー(浸漬手段)
4 バスケット(浸漬手段)
6 配線基材(めっき対象物)
6’ プリント基板
9 硫酸銅めっき液
11 結晶粒
11L 長径
11S 短径
B 陽電極用銅ボール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electro copper plating apparatus 2 Plating tank 3 Holder (immersion means)
4 Basket (Dipping means)
6 Wiring substrate (Plating object)
6 'Printed circuit board 9 Copper
Claims (5)
前記陽電極用銅ボールはリン元素を含有する銅の結晶粒から構成され、
前記陽電極用銅ボールを構成する前記結晶粒の総数のうち70%以上の数の結晶粒の短径が10μm以上で、かつ、
前記陽電極用銅ボールを構成する前記結晶粒の総数のうち60%以上の数の結晶粒の長径が30μm以上である
ことを特徴とする銅めっきの陽電極用銅ボール。 A copper ball for a positive electrode used as a positive electrode for copper plating,
The positive electrode copper ball is composed of copper crystal grains containing phosphorus element,
The short diameter of 70% or more of the crystal grains constituting the positive electrode copper ball is 10 μm or more, and
A copper ball for a positive electrode for copper plating, wherein a major axis of 60% or more of the total number of the crystal grains constituting the positive electrode copper ball is 30 μm or more.
前記陽電極用銅ボールにおける銅元素の含有率が99.95%以上であり、
前記陽電極用銅ボールにおけるリン元素の含有率が300ppm以上400ppm以下である
ことを特徴とする銅めっきの陽電極用銅ボール。 A copper ball for a positive electrode for copper plating according to claim 1,
The copper element content in the positive electrode copper ball is 99.95% or more,
The copper ball for a positive electrode of copper plating, wherein the content of phosphorus element in the copper ball for a positive electrode is 300 ppm or more and 400 ppm or less.
前記めっき槽内で、陰電極としてのめっき対象物を前記めっき液に浸漬する浸漬手段と、
前記めっき槽内で、陽電極としての請求項1又は2に記載の銅めっきの陽電極用銅ボールを前記めっき液に浸漬する浸漬手段と、を備える
ことを特徴とする銅めっき装置。 A plating tank for storing a plating solution inside;
In the plating tank, immersion means for immersing a plating object as a negative electrode in the plating solution,
A copper plating apparatus comprising: dipping means for dipping the copper ball for a positive electrode of copper plating according to claim 1 or 2 as a positive electrode in the plating solution in the plating tank.
前記めっき槽内で、陰電極としてのめっき対象物を前記めっき液に浸漬し、
前記めっき槽内で、陽電極としての請求項1又は2に記載の銅めっきの陽電極用銅ボールを前記めっき液に浸漬し、
前記陽電極から前記陰電極へ通電することにより前記めっき対象物に銅めっき層を形成する、
ことを特徴とする銅めっき方法。 Plating solution is stored inside the plating tank,
In the plating tank, the plating object as a negative electrode is immersed in the plating solution,
In the plating tank, the positive electrode copper ball for copper plating according to claim 1 or 2 as a positive electrode is immersed in the plating solution,
Forming a copper plating layer on the plating object by energizing the cathode to the cathode;
The copper plating method characterized by the above-mentioned.
前記めっき槽内で、陰電極としての配線基材を前記めっき液に浸漬し、
前記めっき槽内で、陽電極としての請求項1又は2に記載の銅めっきの陽電極用銅ボールを前記めっき液に浸漬し、
前記陽電極から前記陰電極へ通電することにより前記配線基材に銅めっき層を形成する、
ことを特徴とするプリント基板の製造方法。 Plating solution is stored inside the plating tank,
In the plating tank, immersing the wiring substrate as a negative electrode in the plating solution,
In the plating tank, the positive electrode copper ball for copper plating according to claim 1 or 2 as a positive electrode is immersed in the plating solution,
Forming a copper plating layer on the wiring substrate by energizing from the positive electrode to the negative electrode;
A printed circuit board manufacturing method characterized by the above.
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