JP4078915B2 - Electroless plating equipment - Google Patents

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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]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a basic technology for plating.
[0002]
[Prior art]
Plating is an indispensable technology in the manufacturing industry for automobile parts, electronic parts and the like.
Especially in electronic parts, there are various types such as electroless copper plating for forming a conductor layer on insulating resin, electrolytic copper plating for wiring formation, nickel and gold plating as surface treatment in mounting after wiring formation. Plating is used.
[0003]
Among them, for gold plating, depending on the mounting form, for example, in solder ball bonding, plating with a thickness of about 0.03 μm to 0.2 μm performed for the purpose of preventing corrosion of the underlying nickel, for example, wire bonding bonding There are plating for the gold-gold bonding used in the plating of about 0.2 μm to 0.5 μm or plating for the bump bonding of several μm.
[0004]
Currently, electroplating can be processed in either form. However, in future printed wiring boards that pass electric signals of higher frequency, the lead wire for electroplating has an effect as an antenna, and therefore there is a limit to the gold plating process by electroplating.
[0005]
Therefore, electroless gold plating is currently attracting attention as a process for printed wiring boards. However, in electroless gold plating, it is practically impossible to plate the thickness necessary for bump bonding.
Further, electroless gold plating has a small ionization tendency of gold, and a gold complex cannot exist stably in an aqueous solution. Therefore, cyan capable of reverse donation, which 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, a gold plating bath using a complexing agent different from cyan, such as sulfurous acid, has been developed. However, since these complexing agents have a lower ability to form a complex with gold than cyan, the plating solution is easily decomposed.
In particular, in the electrocatalytic gold plating in which a plating thickness of 0.2 μm or more is obtained in electroless plating, the plating solution is particularly decomposed because a reducing agent of gold ions is contained in the plating solution. Easy to use and not practical.
[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, since electroless plating is performed in a state where the surface of the plating treatment solution is in contact with air, it is performed in a system in which oxygen molecules having electrons are mixed in a highly reactive π orbit. In addition, since the plating solution is water with a high polarity, if a complex is not formed using a ligand having a high coordination ability such as cyan, an electron between the lone pair of water and the complex Then, gold is deposited at an inappropriate place other than the object to be plated.
In addition, research on electroless plating is still performed on the assumption that the solvent is water. Therefore, when a complexing agent other than cyan is used, the stability of the gold ion is deteriorated.
[0008]
On the other hand, when an inert gas atmosphere and a highly polar solvent such as water are not used, for example, triphenylphosphine, which is a ligand that cannot be stably complexed with gold in water, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane and a complex can be formed.
In general, when it is desired to form a complex that is not stable in the air or in water, it is common to use a dehydrated solvent as the solvent and an inert gas such as nitrogen or argon as the 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 shown above, are It is already known as a known technique that a precursor can be easily obtained as a reagent and can be obtained with a simple synthesis of about one step in a high yield.
However, since ordinary electroless gold plating studies use water as a solvent, these complexes have hardly been studied.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention constructs an electroless plating process that can be stably performed in order to solve the above problems. That is, although development of the plating solution itself based on the above idea has not been made, it is an object to provide an electroless plating method and an electroless plating apparatus corresponding to a plating treatment solution based on the above idea that can be a future form. To do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an electroless plating method characterized in that electroless plating is performed using a plating treatment solution in which the solvent of the plating treatment solution is a liquid other than water and oxygen in the plating treatment solution is replaced with an inert gas. It is.
[0012]
Moreover, the present invention is the electroless plating method according to the above invention, wherein the inert gas is nitrogen or argon.
[0013]
The present invention is also 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 treatment solution in which the solvent of the plating treatment solution is a liquid other than water and oxygen in the plating treatment solution is replaced with an inert gas. The electroplating apparatus comprises at least a front tub, a plating bath, and a rear tub, and includes a transport system that horizontally transports an object to be plated whose width direction is horizontal.
[0015]
Further, the present invention is the electroless plating apparatus according to the above invention, wherein the front tub, between the plating baths, the rear tub is provided in a chamber constituted by a first chamber, a second chamber, and a third chamber, The lower end of the partition plate between the first chamber and the second chamber is positioned above the object to be plated in the bath liquid of the front tub, and the lower end of the partition plate between the second chamber and the third chamber is An electroless plating apparatus, which is located above an object to be plated in a bath liquid of a bathtub.
[0016]
Moreover, the present invention is the electroless plating apparatus according to the above invention, wherein the plating tank comprises a separation mechanism for separating water and a solvent other than water.
[0017]
Further, the present invention 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 reel-shaped flexible printed wiring board. It is a plating device.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF 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 production of a printed wiring board will be described.
First, as a method of substituting oxygen in the plating treatment solution with an inert gas, for example, it can be easily replaced by simply blowing an inert gas into the plating treatment solution. As the inert gas, nitrogen is particularly suitable because it is inexpensive. Further, argon is preferably used when there is a component that reacts with nitrogen.
[0019]
Note that when the plating bath is heated and the temperature of the plating solution is maintained, the amount of inert gas blown does not have to be so large, but since the pressure is reduced when the temperature is lowered after plating, the nitrogen gas must be reduced. It is necessary to increase the amount.
[0020]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an 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 transported horizontally. As shown in FIG. 1, the electroless plating apparatus is an example configured with two front tubs (3A, 3B), one plating bath (5), and two rear tubs (3C, 3D). is there. The electroless plating apparatus includes 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 constituted by a first chamber (30), a second chamber (40), and a third chamber (50). The second chamber (40) is in a state where the internal air is 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) and the outside air are partitioned by a partition plate (6A), and the third chamber (50) and the outside air are partitioned by a partition plate (6D).
[0022]
In the second chamber (40), a plating tank (5), the latter half of the front tub (3B), and the first half of the rear tub (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 included. 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 (1) to be plated in the bath liquid of the front tub (3B), and the second The lower end of the partition plate (6C) between the chamber (40) and the third chamber (50) is positioned above the object to be plated in the bath liquid of the rear tub (3C).
[0023]
The plating tank (5) is provided with an inert gas supply device (not shown), and the end of the 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). Moreover, the bath liquid of a front bathtub (3A, 3B) and a rear bathtub (3C, 3D) is circulated similarly.
[0024]
The inert gas blows out into the plating solution and replaces oxygen in the plating solution.
Moreover, an inert gas blows off from the surface of a plating process liquid to a 2nd chamber (40), and replaces the air in a 2nd chamber (40) with an inert gas.
Therefore, oxygen does not exist in the plating processing solution, and the surface of the plating processing solution is not in contact with air. In addition, while the object to be plated (1) is transported by the transport roller (2), it is not exposed to air in the second chamber (40).
[0025]
For example, in a pre-treatment of gold plating, generally a nickel plating treatment, in a washing step bath (the pre-tubs (3A, 3B) in FIG. 1), the object to be plated (1) is immersed in a bath solution. Thus, it passes through partition plates (6A, 6B) that separate the atmosphere.
[0026]
The electroless plating apparatus shown in FIG. 2 is an example of an electroless plating apparatus in which the object to be plated is a reel product and is transported horizontally. For example, in the pretreatment of gold plating, generally after the nickel plating treatment, in the washing step bath (the pretubs (3A, 3B) in FIG. 2), the object to be plated (9) is immersed in the bath liquid. Thus, it passes through partition plates (6A, 6B) that separate the atmosphere.
[0027]
A gas flow indicator (8) is provided for easily observing that the inside of the chamber once set to an inert gas atmosphere maintains the pressurized state. As shown in FIG. 3, liquid paraffin (11) is put inside a hollow glass container.
The inlet (21A) of the gas flow indicator (8) is connected to, for example, the second chamber (40), an inert gas is allowed to flow from the second chamber (40), and the air is discharged from the outlet (21B) to the outside air. . The pressure difference from the outside air is set by adjusting the amount of liquid paraffin (11).
Although not shown, if a glass ball is provided at the tip of the gas flow indicator and used as a check valve, it can prevent the backflow of air in addition to the role as an indicator.
[0028]
For example, in the case of gold plating, electroless gold plating in which oxygen in the plating treatment solution can be replaced with an inert gas and the plating treatment solution can contain a plating treatment solution using a solvent other than water. The material for the bathtub for the apparatus needs to be insoluble in an organic solvent.
For example, when isopropyl alcohol, which is an organic solvent, is used as a solvent for the plating treatment solution, a polypropylene bath used in a normal plating apparatus may be used.
[0029]
Further, since the plating solution is an organic solvent, it is necessary to eliminate the introduction of water. Therefore, the pretreatment of gold plating, generally the nickel plating treatment, the bath solution in the cleaning process also serves as a gold plating pre-dip, and the same solution as the gold plating solution or a water-soluble organic solvent is used as the bath solution. It is good to use for. Preferably, washing is performed using a water-soluble organic solvent in the two-stage bath in the gold plating tank and the same solvent as the gold plating solution in the first-stage bath.
[0030]
Furthermore, when the plating solution is made of a solvent insoluble in water, an organic solvent that can be separated into two layers from water should be used so that it can cope with the 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, in the case where the solvent is a liquid having a specific gravity greater than that of water, such as chloroform, as shown in FIG. 4, the liquid is once overflowed from the bath and separated after being separated by an elongated cylindrical separation device (12). What is necessary is just to remove the water (13) which collects in the.
On the other hand, when the solvent having a specific gravity lower than that of water such as benzene is the solvent of the gold plating solution, as shown in FIG. 5, the bottom of the plating treatment tank is inclined, and after the liquid is drained from the bottom, an elongated cylindrical shape is formed. The separation device (12) may be provided to remove the water (15) accumulated at the bottom.
[0031]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with specific examples.
<Example 1>
As processing tanks, tanks each having a volume of 10 liters were used. The size of the tank is 50 cm in the conveyance direction × 10 cm in depth × 20 cm in depth. The flow was as shown in FIG. 6 for the plating tank and as shown in FIG. 7 for the bathtub.
As shown in FIG. 8, the lid can be opened and closed from the upper side, and the lid is kept confidential by rubber packing.
First, it was confirmed that a printed circuit board can be plated with a normal electroless gold plating solution using this apparatus. The thickness was 0.05 μm after treatment at 90 ° C. for 15 minutes.
[0032]
Next, as a confirmation of whether or not a gold plating solution using a liquid other than water, which will be developed in the future, can be used, it was confirmed that the inside of the plating treatment solution could be replaced with nitrogen by nitrogen bubbling.
In the method, xylene as a solvent was added to the previous treatment tank, and after bubbling with nitrogen for 6 hours, 500 ml of iron pentacarbonyl (manufactured by Aldrich) was added 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, the solvent of the plating treatment liquid is a liquid other than water, and electroless plating is performed using a plating treatment liquid in which oxygen in the plating treatment liquid is replaced with an inert gas. A complex can be prepared using a ligand such as triphenylphosphine and diphenylphosphinoethane, which has a lower coordination ability than cyan. Therefore, it is possible to handle a compound that is less stable than the conventional one, and it is an electroless plating that can be plated under milder conditions than the current plating conditions.
Also, thick gold plating of several μm or more, which is not practical at present, becomes possible. Furthermore, by developing a process for plating in an organic solvent, it is possible to construct a milder process for other metals.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-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 the object to be plated is a reel product and is transported horizontally.
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 the solvent is a liquid having a specific gravity greater than that of water.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a plating tank and a separation device when the solvent is a liquid having a specific gravity smaller than that of water.
6 is an explanatory diagram of a flow of a plating tank in Example 1. FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a bathtub flow in the first embodiment.
8 is an explanatory diagram of a lid of a plating tank in Example 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 9 ... To-be-plated object 2 ... Conveyance roller 3A, 3B ... Front bathtub 3C, 3D ... Rear bathtub 4 ... Pump 5 ... Plating tank 6A, 6B, 6C, 6D ... Partition plate 7 which divides a chamber ... Piping 8 ... Gas Flow indicator 10 ... Inert gas supply pipe 11 ... Liquid paraffin 12 ... Elongated cylindrical separator 13 ... Water accumulated on the top after separation 14 ... Water accumulated on the bottom 15 ... Valve 16 ... Storage tank 17 ... Rubber packing 18 ... Screw 19 ... Process tank lid 20 ... Process tank top 21A ... Inlet 21B ... Outlet 30 ... First chamber 40 ... Second chamber 50 ... Third chamber

Claims (6)

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、少なくとも第一前浴槽、第二前浴槽、めっき処理槽、第一後浴槽、第二後浴槽で構成され、
前記無電解めっき装置は第一チャンバー、第二チャンバー、第三チャンバーで構成されるチャンバー内に設けられており、
第一前浴槽の後半と第二前浴槽の前半が第一チャンバー内に設けられており、
第二前浴槽の後半と、めっき処理層と、第一後浴槽の前半とが第二チャンバー内に設けられており、
第一後浴槽の後半と第二後浴槽の前半が第三チャンバー内に設けられており、
前記チャンバーは複数の仕切り板を備え、
第一チャンバーと第二チャンバーを仕切る第一の仕切り板は、その下端部が第二前浴槽の溶液内でありかつ被めっき物上方に位置し、
第二チャンバーと第三チャンバーを仕切る第二の仕切り板は、その下端部が第一後浴槽の溶液内でありかつ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。
In the electroless plating apparatus for electroless plating using a plating treatment liquid in which the solvent of the plating treatment liquid is a liquid other than water and oxygen in the plating treatment liquid is replaced with an inert gas, the electroless plating apparatus includes at least It consists of a first front tub, a second front tub, a plating bath, a first rear tub, a second rear tub,
The electroless plating apparatus is provided in a chamber composed of a first chamber, a second chamber, and a third chamber,
The first half of the first tub and the first half of the second tub are provided in the first chamber,
The second half of the second front tub, the plating layer, and the first half of the first rear tub are provided in the second chamber,
The second half of the first rear tub and the first half of the second rear tub are provided in the third chamber,
The chamber includes a plurality of partition plates,
The first partition plate that partitions the first chamber and the second chamber has a lower end located in the solution of the second front tub and located above the object to be plated,
An electroless plating apparatus characterized in that the second partition plate that partitions the second chamber and the third chamber has a lower end portion located in the solution of the first rear bathtub and above the object to be plated.
さらに、第一チャンバーと外気とを仕切る第三の仕切り板の下端部が第一前浴槽の溶液内でありかつ被めっき物上方に位置し、  Furthermore, the lower end of the third partition plate that partitions the first chamber and the outside air is in the solution of the first front tub and located above the object to be plated,
第三チャンバーと外気とを仕切る第四の仕切り板の下端部が第二後浴槽の溶液内でありかつ被めっき物上方に位置することを特徴とする請求項1記載の無電解めっき装置。  The electroless plating apparatus according to claim 1, wherein a lower end portion of a fourth partition plate that partitions the third chamber and the outside air is located in the solution of the second rear bathtub and above the object to be plated.
さらに、不活性ガス供給装置を備え、不活性ガス供給装置に接続した不活性ガス供給パイプの端部がめっき処理液中に達していることを特徴とする請求項1または2記載の無電解めっき装置 3. The electroless plating according to claim 1, further comprising an inert gas supply device, wherein an end portion of the inert gas supply pipe connected to the inert gas supply device reaches the plating solution. Equipment . 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1乃至3の何れかに記載の無電解めっき装置。The electroless plating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the plating tank includes a separation mechanism that separates water and a solvent other than water. さらに、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請求項1乃至3の何れかに記載の無電解めっき装置。  The electroless plating apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a transport system for horizontally transporting an object to be plated whose width direction is horizontal. 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1乃至4の何れかに記載の無電解めっき装置。The electroless plating apparatus according to any one of claims 1 to 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.
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