JP3091582B2 - 無電解めっき方法及び装置 - Google Patents
無電解めっき方法及び装置Info
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Description
を施すための無電解めっき方法及び装置に係り、特に、
プリント基板の上面と下面の回路の間にあけられた小孔
(スルーホール)を銅めっきで導通させるスルーホール
めっきに最適な無電解めっき方法及び装置に関する。
法)は、金属塩、還元剤、pH調整剤、錯化剤及び安定
剤等の成分を含むめっき液中に被めっき物を浸潰し、前
記金属塩のイオンを還元剤の作用によって被めっき物上
に析出させるようにしたものである。
較して析出が均一に行われるので欠陥が少なく、硬度、
耐食性、耐摩耗性、磁気特性、ハンダ付け性等に優れて
いると共に、整流器等が不要である等の利点を有してい
るために、近年多くの分野で用いられるようになってき
ている。例えば、電子デバイス製造分野においては、ガ
ラス基板やセラミック基板上に形成された透明導電膜
(ITO膜、酸化インジウム膜、酸化スズ膜等)上に金
めっきを施す場合の下地材等に利用されている。
き方法)は、プラスチックの下地めっきとしても使われ
るが、無電解銅めっき法では小孔の内面に所定のめっき
層を形成できるので、現在ではプリント基板の製造に不
可欠なものとなっている。今後プリント配線板に高密度
化が要求された場合、多層化、小径化のいずれの手段を
用いても、板厚/孔径比、すなわちアスペクト比は従来
のプリント基板のアスペクト比に比べ2倍以上となる。
場合には、スルーホール内へのめっきつきまわり性が極
端に低下してしまい、スルーホール内に均一なめっき層
を形成することが困難となる。
おいて、スルーホール内に均一なめっき層を形成するこ
とを目的とした発明には、特開昭59−161895号
公報、特開昭63−83282号公報、特開昭63−3
12983号公報、特開平1−263278号公報など
に開示されたものがある。
開昭59−161895号公報に開示された発明は、温
度および濃度が一定の無電解銅めっき液をめっき槽中の
基板に対して平行に流すことにより基板全面におけるめ
っき液の流速を均等にし、これにより基板全面における
めっき液の温度および濃度分布を平均化して、スルーホ
ール内のめっき槽を均一の厚さに形成しようとするもの
である。
示された発明は、酸化銅添加により硫酸ナトリウムが化
学銅めっき液中に蓄積するのを防止し、めっき液の寿命
延長を可能ならしめる銅イオン補給方法を確立し、併せ
て槽壁への銅異常析出や液の分解を防止する円滑な銅イ
オン補給方法である。
開示された発明は、微細回路を有するアディティブ法プ
リント配線板の無電解銅めっき法として、めっき液中に
気泡径0.5mm以下の酸素含有ガスを分散して、無電解
銅めっき槽内の溶存酸素濃度を局所的に均一かつ一定に
保ち、微細かつ高密の配線パターンのめっきを行う際の
めっき反応の停止やめっきの異常な析出を抑制しようと
するものである。
示された発明は、従来のめっき液にはめっき作業中、あ
るいは保存中に、わずかずつ分解反応が進行して1〜2
週間後にはめっき槽壁等への銅の析出が著しくなること
があるので、これらを防ぐために自己分解反応を抑制
し、安定性を向上せしめ、長期にわたって支障なく使用
することができ、しかもすぐれためっき皮膜を形成し得
る無電解銅めっき液を提供しようとするものである。
は、いずれも循環するめっき液の外部循環流量と内部循
環流量との割合やその流速については全く配慮されてい
なかったために、従来の無電解銅めっき法を用いた場合
には、めっき液の攪拌が均一になされずに、5μm/h
r程度の析出速度の場合でも膜厚が一様にならないし、
プリント基板のスルーホール内の液の流れが悪くハイア
スペスト比の基板では表面に比べスルーホール内の膜厚
が薄くなる欠点があり、まためっき液の循環が完全でな
いためにめっき槽内で液が滞留する部分が発生し、その
液が滞留する部分でめっき液中に生じる銅粉やごみなど
がプリント基板に付着して、その表面にざらつきが発生
するという問題があった。
循環するめっき液を均一になるように外部循環流と内部
循環流を形成させ、その割合やその流速に着目して研究
を重ねた結果、それらの流量の割合やその流速を特定の
値にし、かつ気泡流を併用することによって、スルーホ
ール内に均一なめっき層が形成でき、さらにめっき液中
に生じる銅粉やごみなどがプリント基板に付着するのを
防止でき、表層回路の高密度化が可能となることが判っ
た。
電解めっき槽内の循環するめっき液の外部循環流量と内
部循環流量との割合やその流速を特定の値に保ち、かつ
気泡流を併用することによって、スルーホール内に均一
なめっき層が形成でき、かつ必要以上の厚さの銅めっき
層が基板表層に析出せずに均一なめっき層が形成でき、
その上にめっき液中に生じる銅粉やごみなどがプリント
基板に付着するのを防止できて、表層回路の高密度化が
可能となる無電解めっき方法及び装置を提供することを
目的としている。
達成するために、循環するめっき液中の金属イオンを還
元剤の作用により還元してプリント基板上に析出させる
ことにより該プリント基板上にめっきを施す無電解めっ
き方法において、無電解めっき槽内に懸架されて多数並
べられた前記プリント基板に対して該めっき槽内下方か
ら多数の微細気泡からなる気泡流を供給すると共に、前
記めっき槽に設けたオーバーフロー堰により前記めっき
液の外部循環量に対し内部循環量を5〜10%に調整す
ることを特徴とした無電解めっき方法である。
イオンを還元剤の作用により還元してプリント基板上に
析出させることにより該プリント基板上にめっきを施す
無電解めっき装置において、無電解めっき槽内に前記プ
リント基板を多数並べて懸架し、該プリント基板に対し
て前記めっき槽内下方から多数の微細気泡からなる気泡
流を供給する複数のエアレーションパイプを外部循環流
路から該めっき槽へ戻るめっき液供給口より上の位置に
設け、かつ該めっき槽の外部循環用オーバーフロー堰よ
り低い内部循環用オーバーフロー堰を設けたことを特徴
とする無電解めっき装置である。
き液の入った無電解めっき槽に外部循環用オーバーフロ
ー堰よりも低い内部循環用オーバーフロー堰を設け、一
方多数の微細気泡からなる気泡流を供給する複数のエア
レーションパイプをめっき液が清浄化されて外部循環流
路からめっき槽へ戻るめっき液供給口より上の位置に設
けてエアレーションを行ない、同時に槽内のめっき液を
ポンプ装置により循環させながら前記めっき液中にプリ
ント基板を多数並べて懸架する。そして、めっき液の循
環用ポンプ装置を調節して、めっき槽に設けた外部循環
用オーバーフロー堰を越えて外部循環流路へ流れるめっ
き液の量に対して、内部循環用オーバーフロー堰を越え
て内部循環流路内からめっき槽内へ戻るめっき液の量が
5〜10%になるように調整する。この結果、めっき液
中に生じる銅粉やごみなどがプリント基板に付着せず、
またスルーホール内に均一なめっき層が形成さる。
て説明する。図1は本実施例の縦断面図であり、図2は
その上面図である。本実施例はめっき液を満たした無電
解めっき槽1内に外部循環用オーバーフロー堰2を設
け、この外部循環用オーバーフロー堰2よりも低い内部
循環用オーバーフロー堰3をその内側に設け、外部循環
用オーバーフロー堰2を越えためっき液は、循環ポンプ
4に連通した外部循環流路5に導かれ、循環ポンプ4に
よってフィルター6を通った後、前記めっき槽1へ戻る
外部循環戻り流路7のめっき液供給口8からめっき槽の
底部に循環される。また内部循環用オーバーフロー堰3
と外部循環用オーバーフロー堰2との間で形成される内
部循環流路9に内部循環用オーバーフロー堰3を越えた
めっき液が流れ込む。
れた圧搾空気により多数の微細気泡からなる気泡流を発
生させるための複数のエアレーションパイプ10を上記
めっき槽1の底部で、めっき液がめっき槽1へ戻る外部
循環戻り流路7のめっき液供給口8より上の位置に設け
る。なお、本実施例においては前記外部循環流路5と外
部循環戻り流路7とはそれぞれ3本ずつとしてある。
った基礎実験について説明する。第1の実験は、内外循
環用オーバーフロー堰を設けた場合において、無電解め
っき槽1内のめっき液の流れを均一にするために無電解
めっき槽1内に設ける2つのオーバーフロー堰の高さに
関する相互関連性を調べた実験である。なお、この実験
には透明な実験槽を作成して観察した。図3は内外循環
用オーバーフロー堰2,3の高さを等しくした場合のめ
っき液の流れの状況を示しており、無電解めっき槽1内
のめっき液の流れは良いが、液面が2つのオーバーフロ
ー堰2,3の間で段ができ、無電解めっき中にめっき槽
内に生じる銅粉やごみなどの排出にはやや問題がある。
環用オーバーフロー堰2より高くした場合のめっき液の
流れの状況を示しており、この場合には液面が2つのオ
ーバーフロー堰2,3の間で段ができ、しかも内部循環
流路9内に逆流が発生したために無電解めっき槽1内の
めっき液の流れに停滞や逆流が発生し、無電解めっきに
は適さないことが判った。
環用オーバーフロー堰2より低くした場合のめっき液の
流れの状況を示しており、この場合には液面が平らに形
成され、無電解めっき槽1内のめっき液の流れが良好
で、めっき液の流れに停滞や逆流が発生しにくいことが
判った。この場合には液面が平らで2つのオーバーフロ
ー堰2,3の間にも段ができないため、無電解めっき中
にめっき槽内に生じる銅粉やごみなどの排出も良好であ
った。
堰を設けた場合に無電解めっき槽1内に設けるエアレー
ションパイプの位置についての実験であり、外部循環戻
り流路7のめっき液供給口8に対するエアレーションパ
イプ10の位置に関する相互関連性を調べた実験であ
る。図6は戻り流路7のめっき液供給口8に対してエア
レーションパイプ10を低く設けた場合のめっき液の流
れの状況を示しており、この場合にはめっき槽1に供給
されためっき液はエアレーションパイプ10からのエア
レーションの上昇力が強すぎてめっき槽1の奥まで届か
ないために、槽1内のめっき液の流れは均一にならない
ことが判った。
アレーションパイプ10とを同じ高さに設けた場合のめ
っき液の流れの状況を示しており、この場合にもめっき
槽1に供給されためっき液はエアレーションパイプ10
からのエアレーションの上昇力が強すぎてめっき槽1の
奥まで届かないために、槽1内のめっき液の流れは均一
にならないことが判った。
してエアレーションパイプ10を高く設けた場合のめっ
き液の流れの状況を示しており、この場合にはめっき槽
1に供給されためっき液はエアレーションパイプ10の
下を通ってめっき槽1の奥まで届くために、槽1内のめ
っき液の流れは均一に上昇することが判った。
結果を基として本発明の効果を明らかにするための実験
について説明する。図9は本発明の実施例を示してお
り、図10は比較例を示している。本実験に使用しため
っき液はKC−500(日鉱)であり、その内容はCu
SO4・5H2O 10g/l,EDTA 28g/l,
ホルマリン 2ml/l,PH 12.5,添加剤 適量
であり、 めっき液温は72℃に設定した。
数のプリント基板11を上から懸架して設置し、内循環
用オーバーフロー堰3を外循環用オーバーフロー堰2よ
り低くしてめっき槽1の外部循環用オーバーフロー堰2
を越えて外部循環流路5へ流れるめっき液の量に対し
て、内部循環用オーバーフロー堰3を越えて内部循環流
路9内からめっき槽内へ戻るめっき液の量が5〜10%
になるように外循環用オーバーフロー堰2の高さより内
循環用オーバーフロー堰3の高さを10cm低く調整し
た。また外部循環流路5から戻るめっき液の量を毎分7
50リッタとし、戻り流路7のめっき液供給口8の高さ
に対して、エアレーションパイプ10を高い位置に設置
し、図示しない圧縮機により圧搾空気を送り、エアレー
ションを行った。
槽を使用し、本実施例と同様にめっき槽1内に多数のプ
リント基板11を上から懸架して設置し、図の右側から
めっき液を入れ、図の左側から排出させて循環させた。
また、エアレーションパイプ10はめっき槽の底部近く
に設置して図示しない圧縮機により圧搾空気を送り、エ
アレーションを行った。本実施例と比較例との上記実験
結果を表1に示す。
ント基板の表面に形成されるめっき膜の厚さaとスルー
ホール内のめっき膜の厚さbとの比であり、すなわちス
ローイングパワー=b/a×100で示されるものであ
るから、この値は高い方がよい。また表面の膜厚差とは
プリント基板の表面に形成されるめっき膜の最大値と最
小値との差であるから、これは低い方がより均一なめっ
き層が形成されたことになる。また、比較例ではめっき
液の循環による液の上昇のほかにエアーによるめっき液
の巻き上げがかなり多く、この巻き上げられためっき液
は行き場所を失い、槽の底方向に移動し、液溜りとなる
ことが観察された。
っき液の入った無電解めっき槽に外部循環用オーバーフ
ロー堰よりも低い内部循環用オーバーフロー堰を設け、
多数の微細気泡からなる気泡流を供給する複数のエアレ
ーションパイプをめっき液が清浄化されて外部循環流路
からめっき槽へ戻るめっき液供給口より上の位置に設
け、外部循環用オーバーフロー堰を越えて外部循環流路
へ流れるめっき液の量に対して、内部循環用オーバーフ
ロー堰を越えて内部循環流路内からめっき槽内へ流れる
めっき液の量が5〜10%になるように調整するから、
めっき槽内のめっき液の流れが槽内のどこでも一定流速
になるためスルーホール内に均一なめっき層が形成で
き、かつ必要以上の厚さの銅めっき層が基板表層に析出
せずに均一なめっき層が形成でき、しかもめっき液中に
生じる銅粉やごみなどがエアーとともに浮上し、外部循
環流路内に流れフィルターによって捕獲されてプリント
基板に付着するのを防止できる効果がある。
Claims (2)
- 【請求項1】 循環するめっき液中の金属イオンを還元
剤の作用により還元してプリント基板上に析出させるこ
とにより該プリント基板上にめっきを施す無電解めっき
方法において、無電解めっき槽内に懸架されて多数並べ
られた前記プリント基板に対して該めっき槽内下方から
多数の微細気泡からなる気泡流を供給すると共に、前記
めっき槽に設けたオーバーフロー堰により前記めっき液
の外部循環量に対し内部循環量を5〜10%に調整する
ことを特徴とした無電解めっき方法。 - 【請求項2】 循環するめっき液中の金属イオンを還元
剤の作用により還元してプリント基板上に析出させるこ
とにより該プリント基板上にめっきを施す無電解めっき
装置において、無電解めっき槽内に前記プリント基板を
多数並べて懸架し、該プリント基板に対して該めっき槽
内下方から多数の微細気泡からなる気泡流を供給する複
数のエアレーションパイプを外部循環流路から該めっき
槽へ戻るめっき液供給口より上の位置に設け、かつ該め
っき槽の外部循環用オーバーフロー堰より低い内部循環
用オーバーフロー堰を設けたことを特徴とする無電解め
っき装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04271039A JP3091582B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 無電解めっき方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04271039A JP3091582B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 無電解めっき方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0697631A JPH0697631A (ja) | 1994-04-08 |
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Family
ID=17494555
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP04271039A Expired - Fee Related JP3091582B2 (ja) | 1992-09-14 | 1992-09-14 | 無電解めっき方法及び装置 |
Country Status (1)
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JP2007177257A (ja) * | 2005-12-26 | 2007-07-12 | Seiko Epson Corp | メッキ方法及びメッキ装置並びにシリコンデバイスの製造方法 |
JP5066046B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2012-11-07 | 株式会社日立製作所 | 湿式処理方法,無電解銅めっき方法およびプリント配線板 |
JP6914073B2 (ja) * | 2017-03-28 | 2021-08-04 | 上村工業株式会社 | 表面処理装置 |
CN110445042B (zh) * | 2019-08-29 | 2020-06-16 | 永升建设集团有限公司 | 箱式变电站 |
-
1992
- 1992-09-14 JP JP04271039A patent/JP3091582B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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