JP2535278B2 - プリント配線基板のメッキ方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線基板（以
下、単に基板という）のメッキ方法とその装置に関し、
その目的は基板のメッキ処理の迅速化と均一厚の高品位
メッキを得ることにある。

【０００２】

【従来の技術】従来から基板のメッキ処理に関しては、
メッキ厚が均一であることはもとより、この均一な所定
厚のメッキが短時間で施されることが基板の生産性向上
のために望まれている。

【０００３】これらの要望に応じるために、従来から、
基板のメッキ処理（スルーホールメッキ）は、基板の全
面に均一に電着することが必要である。この要求は回路
の細密化に伴い一層強くなっており、そのため、例え
ば、メッキ液を機械的に攪拌するか、あるいは、エア攪
拌を行って液濃度分布の均一化をはかり、メッキ厚の均
一化を実現しようとする努力がなされている。

【０００４】そして、従来から用いられているメッキ液
の攪拌装置としては、例えば、図５に示すものがある。
図５において、１は被メッキ物である基板を示し、電気
的には陰極を構成しており、又、この例示の基板１は両
面が被メッキの対象となっている。２は前記基板１の両
側に該基板１と平行に配置した陽極板であり、陰極の基
板１と陽極板２はそれぞれ直流電源３に接続している。
４は図示しないメッキ槽の底面に基板１と近接して平行
に配管されたエア噴出管で、この噴出管４は多数の噴出
孔５を穿孔して図示しないエア供給源と連結することに
より、噴出孔５から気泡をメッキ液中に噴出して該液を
攪拌する。又、メッキ液の攪拌に際しては、前記エアに
よる攪拌の他に攪拌翼を用いて攪拌を行う場合もある。

【０００５】

【発明が解決するための課題】前記した従来から行われ
ている基板のメッキ処理については、次に示すような問
題点があった。

【０００６】（１）従来のメッキ処理に要する時間は、
例えば、エッチング処理等に要する時間に比較して長時
間となるのが通例である。これは、例えば、基板に約２
５μのメッキ厚を設ける場合、基板を懸吊した状態で、
単位面積（ｄｍ² ）あたり約２Ａの電流を約７０分流す
ように制限されていたからである。この場合、電流密度
を単純に上昇させることによりメッキ処理時間を短縮す
ることも考えられるが、電流密度を上昇させるとメッキ
被膜にメッキ焼きが生じ、製品の歩留りを悪化させる問
題があった。このように、従来のメッキ処理において
は、いかに処理時間を短縮してその生産効率を向上さ
せ、原価低減をはかるかが問題であった。

【０００７】（２）又、従来、メッキ液を攪拌させて液
濃度の均一化をはかっていたが、基板のメッキ処理に当
っては、基板をハンガーで懸架してメッキ槽に浸漬させ
る方法が採用されているため、前記メッキ液をエア等に
より攪拌すると、基板はその頂部のみを支持してメッキ
液中に浸漬している関係上、メッキ処理中揺動運動を繰
返すこととなり、基板に均一な膜厚でメッキ処理が行え
なかったり、光沢が不揃いとなる等一定の品質が維持で
きないおそれがあった。

【０００８】本発明は、前記の問題点に鑑み、基板のメ
ッキ処理を迅速に行うとともに、均一厚の高品位メッキ
を得るようにしたプリント配線基板のメッキ方法とその
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板のメッキ
を行うメッキ槽をその平面形状が長円形となるように形
成し、このメッキ槽の中央部分には、基板を懸架して搬
送するコンベアと、該コンベアの下側に直流電源の陰極
に接続する通電バーを前記メッキ槽と同形状で配置し、
メッキ槽内の内，外周面には槽壁と一定の間隔を保って
直流電源の陽極に接続する陽極板が配設されている。そ
して、前記メッキ槽内のコーナー部付近には、メッキ液
を槽内で循環させながら液流を発生させるための液流発
生手段が取付けられており、更に、前記メッキ槽にはメ
ッキ液を補充するための予備タンクが、濾過装置及び液
供給ポンプを介して連結されているとともに、メッキ液
がメッキ槽内において設定液位を越えたとき、このメッ
キ液を予備タンクに回流するために、オーバーフロー管
を介してメッキ槽と直結して構成するようにしたので、
その作用は次に示すとおりである。

【００１０】

【作用】本発明は、基板のメッキ処理に当り、メッキ槽
内において事前に液流発生手段を駆動し、メッキ液を一
定の流速で槽内を循環させる。この際、液供給ポンプも
同時に駆動させて槽内のメッキ液の液位を定位置に保持
させるとともに、加熱手段にて液温を設定温度に維持さ
せておく。前記の事前準備を行ったあと、基板をコンベ
アに懸架して液中に浸漬させながら槽内を移動させる。
この状態で、基板を陰極とし、他方電極の陽極板を陽極
として直流電源より給電を行い（基板を浸漬する前でも
よい）メッキ処理を行う。この際、本発明は、コンベア
により基板を一定速度で槽内を搬送させ、しかも、メッ
キ液自体も一定の流速で槽内を循環するように構成され
ているため、基板のメッキ処理は、給電電流を従来に比
べ約４倍の電流密度で処理してもメッキ焼きや膜厚のバ
ラツキが生じず、これにより処理時間を約１／４に短縮
することが可能となる。

【００１１】又、メッキ槽は長円形状に形成されている
ので、基板は槽内を１周する間にメッキ処理が行えると
ともに、メッキ液自体もメッキ槽を長円形状とすること
で、エンドレス状態で循環させることができるため、前
記メッキ処理の時間短縮、膜厚のバラツキ解消と相まっ
て、メッキ処理作業の省人化が可能となる。しかも、槽
自体を長円形化することによりその設置スペースの縮減
をはかることができ、その上、メッキ処理を連続的に行
うことができるので作業効率を飛躍的に向上させること
ができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図４によ
って説明する。図１，２において、１１はメッキ槽で、
平面形状が長円形に形成されており、このメッキ槽１１
内には、例えば、銅メッキを行うためのメッキ液ａ（図
４参照）が収容されている。１２は前記メッキ槽１１の
メッキ液が収容されている槽１１上部の中央に、メッキ
槽１１と同形状となして配設したチェーンベルト等から
なるコンベアで、このコンベア１２には、図４で示すよ
うに、電気メッキを行う基板１３を着脱自在に取付ける
ためのハンガー１４を係脱可能に懸架するハンガー座１
５が、メッキ槽１１側に向けて垂設されている。そし
て、前記コンベア１２は図示しない動力源に、例えば、
ベルト等の回転伝達手段１６を介して駆動結合される駆
動ホイール１７の回転により図１において左方向（反時
計方向）に例えば、１ｍ／分移動するように構成されて
いる。

【００１８】１８は前記コンベア１２の下側に所定の間
隔を保ってコンベア１２と同様に配設されて直流電源１
９の陰極側に接続した通電バーで、前記ハンガー１４は
図４に示すように、ハンガー座１５に懸架することによ
り、前記通電バー１８を挟持して電気的に接続するよう
に設けてある。２０はメッキ槽１１の内，外周壁に近接
して該メッキ槽１１と同様に、長円形に配設されて直流
電源１９の陽極側に接続した通電バーで、この通電バー
２０には図３，４で示すように、陽極板２１が所定の間
隔を保って配設されている。２２はメッキ槽１１のコー
ナー部付近において、基板１３の搬送や陽極板２１に悪
影響を与えない位置に設置した液流発生手段で、例え
ば、スクリュウ翼をメッキ液ａ中に複数個配置し、これ
を個々にメッキ槽１１下部のベース１１ａ内に取付けた
図示しない電動機により、傘歯車等からなる回転方向変
換手段を介して駆動することによって、メッキ液ａに一
定の流速、例えば４ｍ／秒を付与し、前記メッキ液ａを
メッキ槽１１内において、基板１３の搬送方向と同一方
向に循環させる。

【００１９】図２中・２３はメッキ液ａの予備を収容す
る予備タンク、２４はバルブ２５を介して予備タンク２
３と連結する濾過装置で、予備タンク２３内のメッキ液
ａは液供給ポンプ２６により配管２７を経てメッキ槽１
１に供給される。又、メッキ槽１１内のメッキ液ａは設
定液位を越えた場合、オーバーフロー管２８を回流して
予備タンク２３内に還流する。更に、図４において、２
９はハンガー１４の下方端を揺動不能に支持する案内ガ
イドで、メッキ槽１１の底面にコンベア１２と相対応し
て敷設されている。

【００２０】次に動作について説明する。基板１３のメ
ッキ処理に際しては、図４で示すように、ハンガー１４
に基板１３を挟持させてから、このハンガー１４をコン
ベア１２に垂設されているハンガー座１５に懸架して基
板１３をメッキ液ａ内に浸漬する。このあと、コンベア
１２を図示しない駆動源にてメッキ槽１１に沿って駆動
し、基板１３をメッキ液ａ内において搬送させる。この
場合、コンベア１２を駆動しながら基板１３を挟持した
ハンガー１４をハンガー座１５に掛止してメッキ液ａ中
を搬送するようにしてもよい。一方、液供給ポンプ２６
を駆動してメッキ液ａを順次予備タンク２３から濾過装
置２４→配管２７を経てメッキ槽１１に供給し、メッキ
槽１１の所定液位をオーバーフローしたメッキ液ａは、
オーバーフロー管２８を回流させて一旦予備タンク２３
に収納した後、再度濾過してメッキ槽１１内に還流させ
る。

【００２１】又、液流発生手段２２を駆動してメッキ液
ａを一定の流速で、基板１３の搬送方向と同一方向に循
環させる。前記のような状態で、メッキ液ａ中に浸漬さ
れた基板１３は、これを陰極とし、他方、陽極板２１を
陽極として直流電源１９を給電してメッキ処理を行う。
従来、前記のメッキ処理に当っては、基板１３の単位面
積（ｄｍ² ）あたりの電流密度を２Ａ／ｄｍ² とする
と、膜厚が２５μのメッキ厚を得る場合、約７０分を要
していた。

【００２２】然るに、本発明においては、メッキ処理
中、メッキ液ａを１定の流速（例えば、４ｍ／秒）でメ
ッキ槽１１内を強制循環させて液流を生じさせており、
しかも、基板１３自体はコンベア１２に吊設してメッキ
槽１１内を一定速度（例えば、１ｍ／分）で搬送するよ
うに構成したので、基板１３、特に、スルーホールには
電流密度を大となして一定の膜圧で高品位のメッキ処理
が迅速に行うことが可能となる。即ち、基板１３のメッ
キ処理に際しては、通常、電流を印加している間に基板
１３の被メッキ面近傍のメッキ液濃度は極度に低下し、
この液濃度の低下は、電流密度の低下を意味し、これに
よって所定厚のメッキ形式に要する時間は必然的に長く
かかるとともに、膜厚に不均一さが生じやすい。

【００２３】これに対して本発明は、液流発生手段２２
によってメッキ液ａに一定の流速で液流を発生させ、か
つ、この液流は、メッキ槽１１が長円形状となして、メ
ッキ液ａが槽内をエンドレス状態で循環するように構成
されているので、電流を印加している間に既述の被メッ
キ面の濃度が局部的に低下するのを、前記液流が阻止す
る方向に作用するので、それだけ電流密度の向上に積極
的に寄与する。従って、本発明によりメッキ処理を行う
ことにより、スルーホール及び基板１３自体の平面に
は、均一なメッキを施すことが可能となる。以上の点を
実験で確認したところ、メッキ液ａに一定の液流を発生
させると、従来２Ａ／ｄｍ² なる電流密度が約８Ａ／ｄ
ｍ² まで上昇させても電流密度の低下は生じず、これに
より、メッキ処理の迅速化が可能となり、しかも、メッ
キ厚の均一化をはかることが判明した。この結果、液流
の流速をある程度加速することにより、電流密度を少々
上昇させてもメッキ焼きが生じないことも実際に確認で
きた。これにより、液流の速度と電流密度の相互関係を
事前に確認して設定することによって、メッキ処理作業
は従来に比べ約３〜４倍向上させることが可能となる。

【００２４】又、メッキ槽１１の大きさは、基板１３を
浸漬してこれを、例えば、メッキ槽１１を１周させるこ
とにより所定のメッキ厚が得られるようにすることによ
って、基板１３の着脱作業が１人の作業者で行える利点
があり、しかも、メッキ槽１１自体の小形化がはかれる
とともに、省人化をも可能とする。更に、基板１３のメ
ッキ処理に際しては、これをコンベアによってメッキ槽
１１内を搬送させているため、基板１３は個々の陽極板
２１と順次連続的に対応し、かつ、案内ガイド２９によ
って揺動しないように搬送することができるので、膜厚
を均一化させ、高品位メッキを得ることも可能となる。

【００２５】なお、本発明は、基板１３の両面にメッキ
処理を行う実施例について説明したが、基板１３の片面
メッキ処理を行う場合にも適用できることは勿論であ
る。

【００２６】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、次に示すような効果を有する。 （１）、本発明は、基板のメッキ処理を行うメッキ槽が
長円形構造で形成されており、しかも、メッキ槽内には
メッキ液を一定の流速で槽内を循環させる液流発生手段
が設置してあるので、基板のメッキ処理に当っては、電
流の印加時、基板の被メッキ面の濃度が局部的に低下す
るのをメッキ液の循環作用によって阻止することが可能
となり、メッキ処理時における基板に付与できる電流密
度を、従来に比べて３〜４倍上昇させてもメッキ焼きの
弊害を排除することができるので、均一厚の高品位メッ
キを迅速・確実に得ることが可能となる。しかも、プリ
ント配線基板のメッキ処理に際しては、メッキ液を、プ
リント配線基板の搬送速度より流速を早くし、かつ、搬
送速度と同一方向に循環されるようになっているので、
プリント配線基板はメッキ処理中において、メッキ液の
濃度低下が良好に解消でき、これにより、メッキ処理の
迅速化とメッキ焼きが生じるのを確実に防ぎ、高品位の
メッキ処理を行うことができる。 （２）、又、メッキ槽は長円形状に形成されているの
で、メッキ処理作業は、同一場所においてメッキ処理を
行う基板の着脱作業が行えるため至便であるとともに、
省人化をはかることが可能となり、これにより基板のメ
ッキ処理を短時間で効率よく行うことができる。しか
も、メッキ槽は長円形状に形成されているので、メッキ
液の循環に当りその液流の流速を任意に可変させること
が可能となり、しかも、メッキ処理を行う基板のサイズ
（ｄｍ^２）に合わせて、液流の流速と印加する電流密度
とを選択すればよいため、メッキ処理の時間短縮はもと
より、その生産効率を向上し原価低減を効果的にはかる
ことができる。 （３）、更に、本発明は、プリント配線基板のメッキ処
理に際しては、プリント配線基板をハンガーとメッキ槽
の底面に形成した案内ガイドによって揺動しないように
保持してメッキ槽内を搬送するように構成したので、比
較的板厚の薄いプリント配線基板は、その搬送速度がメ
ッキ液の流速より遅くなっていても、即ち、メッキ液の
流速が早くなっていてもその流速によって揺動するのを
良好に阻止 してメッキ槽内を搬送することができるの
で、プリント配線基板のメッキ厚の厚膜を均一化させる
ことが容易となり、これによって、プリント配線基板に
高品位のメッキ処理を施すことが可能となり利便であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の概略構成を説明する図である。

【図２】本発明装置の要部を示す平面図である。

【図３】本発明装置の要部を説明する図である。

【図４】図２の要部縦断面図である。

【図５】従来装置の一実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１１ メッキ槽 １２ コンベア １３ プリント配線基板 １４ ハンガー １８ 通電バー ２１ 陽極板 ２２ 液流発生手段 ａ メッキ液

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンベアに吊設したプリント配線基板
   を、長円形状に形成したメッキ槽内に順次連続的に浸漬
   させ、かつ、前記プリント配線基板の下部をメッキ槽の
   底面に設けた案内ガイドに揺動不能に支持させて、前記
   メッキ槽内を所定の速度で搬送させ、前記プリント配線
   基板がメッキ槽内を移動している間は、前記メッキ槽内
   に設置した液流発生手段にてメッキ液を一定の流速でメ
   ッキ槽内を循環させ、前記プリント配線基板を、前記メ
   ッキ液の流速より遅い速度で、しかも、メッキ液の循環
   方向に沿ってメッキ槽内を移動させてメッキ処理するよ
   うにしたことを特徴とするプリント配線基板のメッキ方
   法。
2. 【請求項２】 長円形状に形成したメッキ槽と、このメ
   ッキ槽の上部に該メッキ槽に沿って長円形状に配設した
   プリント配線基板搬送用のコンベアと、このコンベアに
   垂設したハンガー座と、前記コンベアの下部に配設され
   て直流電源の陰極と接続する通電バーと、前記メッキ槽
   内に該メッキ槽の周壁と間隔を保って配設されて前記直
   流電源の陽極と接続する陽極板と、前記通電バーを挟持
   した状態でハンガー座に懸架したハンガーと、メッキ層
   の底面に形成されてハンガーの下方端を揺動不能に支持
   する案内ガイドと、更に、前記メッキ槽内に設置されて
   メッキ液を、プリント配線基板の搬送速度より速い流速
   でメッキ槽内を前記プリント配線基板と同一方向に循環
   させるための液流発生手段とを備えて構成したことを特
   徴とするプリント配線基板のメッキ装置。