JP5073736B2 - 孔及びキャビティの金属による電解充填法 - Google Patents
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Description
−溶剤不要、
−スリーブおよびはんだ止めラッカーとの良好な接着性、
−後続工程(例えば、ニッケル、金またはスズによる電解金属化)の処理化学物質に対する安定性、
−熱風レベリング処理における耐久性、である。
−孔あけ
−スリーブの金属化
−穴埋め
−ブラシ掛け、研削仕上げ
−穴埋めペーストの金属化
−次の構成層の付設
(i)金属塩、酸および有機添加剤を含む金属性被覆物を電気分解で付与するための電解浴を使用する工程、ただし、浴は、15−60g/lの銅、40−300g/lの硫酸および20−150mg/lの塩化物からなる無機母材を含み、そして有機添加剤は、増白剤、湿潤剤、並びにポリアミド、ポリアミン、ラクタムアルコキシレート、チオ尿素、オリゴマー及び高分子フェナゾニウム誘導体およびアミノトリフェニルメタン染料から選ばれた他の添加剤からなる、
(ii)電流密度0.5−2.5A/dm2の直流、または有効電流密度0.5乃至10A/dm2の電流パルスを用いて、浴を稼働させる工程、
(iii)電解浴から電解液の一部を取り出す工程、
(iv)取り出した一部に酸化剤を添加する工程、
(v)任意に、取り出した電解液にUV光を照射する工程、そして
(vi)取り出した一部を電解浴に戻して、酸化処理によって分解した有機添加剤を補充する工程。
──────────────────────────────────
湿潤剤
──────────────────────────────────
カルボキシメチルセルロース
ノニルフェノールポリグリコールエーテル
オクタンジオールビス(ポリアルキレングリコールエーテル)
オクタノールポリアルキレングリコールエーテル
オレイン酸ポリグリコールエステル
ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール共重合体
ポリエチレングリコール
ポリエチレングリコールジメチルエーテル
ポリプロピレングリコール
ポリビニルアルコール
β−ナフトールポリグリコールエーテル
ステアリン酸ポリグリコールエステル
ステアリルアルコールポリグリコールエーテル
──────────────────────────────────
────────────────────────────────────
硫黄化合物
────────────────────────────────────
3−(ベンズチアゾリル−2−チオ)−プロピルスルホン酸、ナトリウム塩
3−メルカプトプロパン−1−スルホン酸、ナトリウム塩
エチレンジチオジプロピルスルホン酸、ナトリウム塩
ビス−(p−スルホフェニル)ジスルフィド、二ナトリウム塩
ビス−(ω−スルホブチル)ジスルフィド、二ナトリウム塩
ビス−(ω−スルホヒドロキシプロピル)ジスルフィド、二ナトリウム塩
ビス−(ω−スルホプロピル)ジスルフィド、二ナトリウム塩
ビス−(ω−スルホプロピル)スルフィド、二ナトリウム塩
メチル−(ω−スルホプロピル)ジスルフィド、二ナトリウム塩
メチル−(ω−スルホプロピル)トリスルフィド、二ナトリウム塩
O−エチル−ジチオカルボン酸−S−(ω−スルホプロピル)エステル、
カリウム塩
チオグリコール酸
チオリン酸−O−エチル−ビス−(ω−スルホプロピル)エステル、
二ナトリウム塩
チオリン酸−トリス−(ω−スルホプロピル)エステル、三ナトリウム塩
────────────────────────────────────
Fe(II):少なくとも1g/l、好ましくは2−25g/l、
Fe(III):6−30g/l、好ましくは6−15、より好ましくは6−9g/l、特に好ましくは6−8g/l。
(ii)更に工作物を金属析出電解液に接触させ、工作物に電流が流れるように工作物と少なくとも一つの陰極間に電圧を掛けて、工程(i)によって得られた完全に又はほぼ完全に二分されたスルーホールを、第2図に従って所望の程度まで金属で充填する。
a)工作物の第一の面に第一のパルス逆電流が流れるように、工作物の第一面と少なくとも一つの陰極間に第一の電圧を掛ける。ただし、該第一パルス逆電流の各サイクルで、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が流れる。
b)工作物の第二の面に第二のパルス逆電流が流れるように、工作物の第二の面と少なくとも一つの第二陰極間に第二の電圧を掛ける。ただし、該第二パルス逆電流の各サイクルで、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が流れる。
c)その際に、工作物は、レドックス系(Fe2+/3+系)を含む電解液に接触している。
Fe(II):少なくとも1g/l、好ましくは2−25g/l。
Fe(III):6−30g/l、好ましくは6−15、より好ましくは6−9g/l、特に好ましくは6−8g/l。
回路基板の水平処理(基板を、処理するために水平路上を水平移送レベルで搬送する)に使用した、アトテック・ドイツGmbH社製のインパルス2(Inpulse 2)の基準寸法は、噴霧ノズル組立装置と陽極(工作物)間の距離が15mm、陰極と陽極間の距離が8mmである。
銅:70g/l
硫酸:80g/l
塩化物イオン:40mg/l
鉄(II):12g/l
鉄(III):2−8g/l
展開剤インパルス2HF(Inpulse 2HF):18ml/l、増白剤インパルス2(Inpulse 2):12ml/l
インパルス2HF法によるブラインドホールの充填
──────────────────────────────────
盲孔径 盲孔の深さ 付着時間 付着量 残りのキャビティ
──────────────────────────────────
80μm 60μm 26分 20μm <10μm
100μm 70μm 30分 23μm <10μm
125μm 70μm 35分 27μm <10μm
100μm 100μm 41分 32μm <10μm
──────────────────────────────────
インパルス2HF法によるブラインドホールの充填
──────────────────────────────────
盲孔径 盲孔の深さ 付着時間 付着量 残りのキャビティ
──────────────────────────────────
80μm 60μm 22分 12μm <10μm
100μm 70μm 27分 15μm <10μm
125μm 70μm 30分 17μm <10μm
100μm 100μm 36分 20μm <10μm
──────────────────────────────────
Claims (16)
- 工作物のキャビティ、スルーホール、ブラインドホール又は微小ブラインドホールを金属で電気化学的に充填する方法であって、キャビティ、スルーホール、ブラインドホール又は微小ブラインドホールを有する工作物を金属析出電解液に接触させ、そして工作物に電流が流れるように工作物と少なくとも一つの陰極間に電圧を掛けることを含む方法において、電解液がレドックス系を含み、該レドックス系がFe(II)/Fe(III)レドックス系であって、Fe(II)が少なくとも1g/lの濃度で含まれ、そしてFe(III)が6−30g/lの濃度で含まれていることを特徴とする方法。
- Fe(II)が2−25g/lの濃度で含まれ、そしてFe(III)が6−15g/lの濃度で含まれていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- Fe(III)が6−9g/lの濃度で含まれていることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 電解液が、15−75g/lの銅、50−300g/lのH2SO4および20−200mg/lの塩化物を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- Fe(III)含有量が6−8g/lであることを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれかの項に記載の方法。
- 第一工程(i)では電流を、スルーホールの中心で好ましい析出が生じて、その結果としてスルーホールが完全に又はほぼ完全に融合するように選択し、そして更なる工程(ii)では、更に工作物を金属析出電解液に接触させて工作物と少なくとも一つの陰極間に電圧を掛けることを、工作物に電流が流れるように行なうことにより、工程(i)によって得られた完全に又はほぼ完全に二分されたスルーホールを金属で充填する、
ただし、工程(i)に係る電流はパルス逆電流であって、各電流サイクルで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、また工程(ii)に係る電流は、パルス逆電流、直流または交流のいずれかであり、そして工程(i)では、少なくとも一逆電流パルス時間に対する少なくとも一順電流パルス時間の比率を5−75に調整し、少なくとも一順電流パルス時間を5−250msに調整し、少なくとも一逆電流パルス時間を最大20msに調整することを特徴とする請求項1乃至4に記載の方法。 - 金属化工程(i)及び(ii)を同一の電解液で行うことを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 少なくとも一逆電流パルス時間に対する少なくとも一順電流パルス時間の比率を20に調整することを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 少なくとも一逆電流パルス時間を1−10msに調整することを特徴とする請求項6に記載の方法。
- 工作物における少なくとも一順電流パルスのピーク電流密度を、15A/dm2 以下に調整することを特徴とする請求項6乃至9のいずれかの項に記載の方法。
- 工作物における少なくとも一逆電流パルスのピーク電流密度を、60A/dm2 以下に調整することを特徴とする請求項6乃至9のいずれかの項に記載の方法。
- 工作物の第一の面に第一のパルス逆電流が流れるように、工作物の第一面と少なくとも一つの第一陰極間に第一の電圧を掛け、ただし、該第一パルス逆電流の各サイクルで、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が流れ、
また工作物の第二の面に第二のパルス逆電流が流れるように、工作物の第二面と少なくとも一つの第二陰極間に第二の電圧を掛け、ただし、該第二パルス逆電流の各サイクルで、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が流れることを特徴とする請求項6乃至11のいずれかの項に記載の方法。 - 第一電流パルスを第二電流パルスに対して180度シフトさせることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 孔の最大の高さが3.5mmであることを特徴とする請求項1乃至13のいずれかの項に記載の方法。
- 孔の直径が最大1000μmであることを特徴とする請求項1乃至13のいずれかの項に記載の方法。
- 工作物が、回路基板または他の板状の電気回路支持体であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれかの項に記載の方法。
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