JP5494787B2 - Electroless plating apparatus and oxygen supply method to electroless plating solution - Google Patents

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Description

本発明は、無電解めっき装置及び無電解めっき液への酸素供給方法に関する。特に、無電解銅めっき用の無電解めっき装置及び無電解めっき液への酸素供給方法に関する。   The present invention relates to an electroless plating apparatus and a method for supplying oxygen to an electroless plating solution. In particular, the present invention relates to an electroless plating apparatus for electroless copper plating and a method for supplying oxygen to an electroless plating solution.

多層プリント配線板の層間接続方法として最も多く用いられている方法は、めっきスルーホール法である。スルーホールはプリント配線板の全板厚を貫通したものが一般的であり、層数が多いものには一部の層間を接続するビアホールが用いられているものもある。めっきスルーホール法は、スルーホール接続をするために配線板にドリルで穴あけをし、その穴に無電解銅めっきを施すことにより穴内の導電化を行う方法である。ビアホールの接続も同様であり、レーザーなどを用いて配線板に穴あけをし、穴に無電解銅めっきを施すことにより穴内の導電化を行う方法である。また、フルアディティブ法における配線パターン形成、セミアディティブ法における導電化層の形成などにも無電解銅めっきが用いられている。   The most frequently used method for interlayer connection of multilayer printed wiring boards is the plated through hole method. The through-hole generally penetrates through the entire thickness of the printed wiring board, and some having a large number of layers use via holes that connect some layers. The plated through-hole method is a method of conducting a hole in a hole by making a hole in a wiring board with a drill in order to make a through-hole connection and applying electroless copper plating to the hole. The connection of via holes is also the same, and this is a method of making the holes conductive by making holes in the wiring board using a laser or the like and applying electroless copper plating to the holes. Electroless copper plating is also used for forming a wiring pattern in the full additive method and forming a conductive layer in the semi-additive method.

上述のようなプリント配線板の製造に使用される無電解銅めっき液としては、通常、自己触媒型の無電解銅めっき液が用いられる。また、該無電解銅めっき液は、硫酸銅などの2価の銅塩、2価銅イオンの錯化剤、ホルムアルデヒドなどの還元剤及び水酸化ナトリウムなどのpH調整剤を主成分として含み、必要に応じて、無電解銅めっき液の安定性を増加させるための添加剤や、めっき皮膜の物性を向上させるための添加剤などを更に含むことが一般的である。   As the electroless copper plating solution used for the production of the printed wiring board as described above, an autocatalytic electroless copper plating solution is usually used. In addition, the electroless copper plating solution contains a divalent copper salt such as copper sulfate, a complexing agent of divalent copper ions, a reducing agent such as formaldehyde and a pH adjusting agent such as sodium hydroxide as main components. In general, it further contains an additive for increasing the stability of the electroless copper plating solution, an additive for improving the physical properties of the plating film, and the like.

ところが、このような無電解銅めっき液は、その安定性がまだ十分とはいえない。そこで、無電解銅めっき液に酸素を溶存させることで安定性を改良する試みがなされている。   However, such an electroless copper plating solution is still not sufficiently stable. Thus, attempts have been made to improve stability by dissolving oxygen in the electroless copper plating solution.

例えば、特許文献1では、無電解銅めっき液に空気などの酸素を含んだ気体を供給することが開示されている。特許文献2では、無電解銅めっき液中の溶存酸素濃度を特定の濃度に調整する方法が提案されている。また、特許文献3には、無電解銅めっき液中の銅イオン供給源、錯化剤あるいは還元剤の消費に伴って次第に無電解銅めっき液中に蓄積する硫酸塩やギ酸塩などの反応副生成物の濃度の増加に従い、無電解銅めっき液の溶存酸素濃度を高くする方法が記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses supplying a gas containing oxygen such as air to an electroless copper plating solution. Patent Document 2 proposes a method of adjusting the dissolved oxygen concentration in the electroless copper plating solution to a specific concentration. Further, Patent Document 3 discloses reaction by-products such as sulfates and formates that gradually accumulate in the electroless copper plating solution as the copper ion supply source, complexing agent, or reducing agent in the electroless copper plating solution is consumed. A method for increasing the dissolved oxygen concentration of the electroless copper plating solution as the product concentration increases is described.

さらに、特許文献4には、無電解銅めっき槽の底部全体に設けられ直径5〜100μmの微細気泡を発生させる微細気泡発生源と、この微細気泡発生源の上部に所定の距離を隔てて設けられ直径1〜3cmの大気泡を発生させる大気泡発生源とを含む無電解銅めっき装置を用い無電解銅めっき液中の溶存酸素濃度を調整する手法が開示されている。   Furthermore, in Patent Document 4, a fine bubble generation source that is provided on the entire bottom of the electroless copper plating tank and generates fine bubbles having a diameter of 5 to 100 μm is provided at a predetermined distance above the fine bubble generation source. A method of adjusting the dissolved oxygen concentration in an electroless copper plating solution using an electroless copper plating apparatus including a large bubble generating source that generates large bubbles having a diameter of 1 to 3 cm is disclosed.

そして、特許文献5には、無電解銅めっき槽内に懸架されて多数並べられたプリント基板に対して該めっき槽内下方から多数の気泡からなる気泡流を供給すると共に、上記無電解銅めっき槽に設けたオーバーフロー堰によりめっき液を外部循環流路へ循環させ、該外部循環流路から該めっき槽へ戻る戻り循環流路内にエアーを吹き込み、該気泡をパイプミキサーを用いて粉砕して微細空気泡を発生させて該無電解めっき槽内のめっき液の溶存酸素量を増加させることを特徴とした無電解めっき液への酸素供給方法が記載されている。   And in patent document 5, while supplying the bubble flow which consists of many bubbles from the lower part in this plating tank with respect to the printed circuit board suspended and arranged in the electroless copper plating tank, the said electroless copper plating The plating solution is circulated to the external circulation flow path by the overflow weir provided in the tank, air is blown into the return circulation flow path returning from the external circulation flow path to the plating tank, and the bubbles are pulverized using a pipe mixer. A method for supplying oxygen to an electroless plating solution is described, wherein fine air bubbles are generated to increase the amount of dissolved oxygen in the plating solution in the electroless plating tank.

米国特許第2938805号明細書U.S. Pat. No. 2,938,805 米国特許第4152467号明細書U.S. Pat. No. 4,152,467 特許第2768408号公報Japanese Patent No. 2768408 特許第2978780号公報Japanese Patent No. 2978780 特許第3091583号公報Japanese Patent No. 3091583

しかしながら、上記従来の無電解銅めっき装置及び無電解銅めっき方法では、無電解銅めっき液の安定性が実用上十分には改良されていなかった。本発明者らの検討によると被めっき物に無電解銅めっきを施す間にめっき液中で沈殿物が生成して、該沈殿物が被めっき物やめっき槽に付着したり、該沈殿物表面でめっき反応、すなわち還元剤による銅イオンの還元反応が起こり、めっき液が分解する等の問題が発生する場合があることが判明した。また、上述の特許文献4に記載の方法では、微細気泡発生源に極微細孔を有する多孔質ボードを使用しているため、目詰まりを起こし易いという問題や、直径5〜100μmの微細気泡を発生させるための通気量が非常に大きいことから、装置が大がかりとなるなどの問題があった。   However, in the above conventional electroless copper plating apparatus and electroless copper plating method, the stability of the electroless copper plating solution has not been sufficiently improved in practice. According to the study by the present inventors, a precipitate is generated in the plating solution while the electroless copper plating is applied to the object to be plated, and the precipitate adheres to the object to be plated or the plating tank, or the surface of the precipitate. Thus, it has been found that a plating reaction, that is, a reduction reaction of copper ions by a reducing agent occurs, and problems such as decomposition of the plating solution may occur. Moreover, in the method described in Patent Document 4 described above, since a porous board having extremely fine holes is used as a fine bubble generation source, problems such as easy clogging and fine bubbles having a diameter of 5 to 100 μm are caused. There is a problem that the apparatus becomes large because the amount of ventilation for generating is very large.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、無電解めっき液中への沈殿物の生成を長期にわたって抑制でき、無電解めっき液が実用上十分な安定性を有することができる無電解めっき装置及び無電解めっき液への酸素供給方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can suppress the formation of precipitates in the electroless plating solution over a long period of time, and the electroless plating solution can have practically sufficient stability. An object is to provide a plating apparatus and a method for supplying oxygen to an electroless plating solution.

無電解銅めっき液を不安定化させる原因は、1価の銅イオンの生成であると推定される。上記1価の銅イオンは、酸化第1銅又は不均化反応による金属銅の沈殿物を形成するため、無電解銅めっき液の寿命を低下させる。一方、無電解銅めっき液中の溶存酸素は、上記1価の銅イオンを酸化し、安定な2価の銅イオンとする働きがあるため、無電解銅めっき液中に酸素を溶存させると沈殿物の形成を抑制することが可能である。したがって、無電解銅めっき液に酸素を効率良く供給することで、沈殿物の生成を長期間抑制し、無電解銅めっき液を実用上十分に安定化させることができると考えられる。なお、以降、無電解銅めっき液が安定であるという記載には、無電解銅めっき液中への沈殿物の生成が少ないことの意味も含まれる。   The cause of destabilizing the electroless copper plating solution is presumed to be the production of monovalent copper ions. Since the monovalent copper ions form a copper precipitate due to cuprous oxide or a disproportionation reaction, the life of the electroless copper plating solution is reduced. On the other hand, the dissolved oxygen in the electroless copper plating solution functions to oxidize the monovalent copper ions to form stable divalent copper ions, so that precipitation occurs when oxygen is dissolved in the electroless copper plating solution. It is possible to suppress the formation of objects. Therefore, it is considered that by efficiently supplying oxygen to the electroless copper plating solution, the formation of precipitates can be suppressed for a long period of time, and the electroless copper plating solution can be sufficiently stabilized practically. In addition, hereinafter, the description that the electroless copper plating solution is stable includes the meaning that the generation of precipitates in the electroless copper plating solution is small.

このような推定をもとに鋭意研究を行った結果、本発明者らは、以下に示す本発明に到達した。   As a result of intensive studies based on such estimation, the present inventors have reached the present invention shown below.

本発明の無電解めっき装置は、無電解めっき液を貯留する無電解めっき槽と、当該無電解めっき槽に接続し、その無電解めっき槽との間で上記無電解めっき液を循環する循環流路を有する外部循環手段とを備え、上記外部循環手段が、その循環流路内に、酸素を含む気体を無電解めっき液に混入すると共に無電解めっき液を加圧して上記気体を循環流路内の無電解めっき液中に溶解させる気体混入手段と、上記気体を溶解させた無電解めっき液を減圧し微細気泡を発生させる減圧手段とを更に有するものである。   The electroless plating apparatus of the present invention comprises an electroless plating bath for storing an electroless plating solution and a circulating flow connected to the electroless plating bath and circulating the electroless plating solution between the electroless plating bath. An external circulation means having a path, wherein the external circulation means mixes a gas containing oxygen into the electroless plating solution and pressurizes the electroless plating solution in the circulation flow path to circulate the gas. A gas mixing means for dissolving in the electroless plating solution, and a pressure reducing means for reducing the pressure of the electroless plating solution in which the gas is dissolved to generate fine bubbles.

このような無電解めっき装置によれば、無電解めっき液中への沈殿物の生成を長期にわたって抑制でき、無電解めっき液を実用上十分に安定化させることができる。   According to such an electroless plating apparatus, the formation of precipitates in the electroless plating solution can be suppressed over a long period of time, and the electroless plating solution can be sufficiently stabilized practically.

本発明の無電解めっき装置は、上述の構成をなすことにより、酸素を含む気体で構成される気泡の径を非常に小さくすることができる。これにより、無電解めっき液中での気泡の滞留時間を増加させることができ、且つ、気泡と無電解めっき液との気液界面の面積をも増大させることができる。このため、本発明の無電解めっき装置を用いれば、無電解めっき液に酸素を効率良く供給することができる。   The electroless plating apparatus of the present invention can make the diameter of bubbles formed of a gas containing oxygen very small by making the above-described configuration. Thereby, the residence time of bubbles in the electroless plating solution can be increased, and the area of the gas-liquid interface between the bubbles and the electroless plating solution can also be increased. For this reason, if the electroless plating apparatus of the present invention is used, oxygen can be efficiently supplied to the electroless plating solution.

また、本発明の無電解めっき装置は、無電解めっき液を貯留する無電解めっき槽と、無電解めっき槽に接続し、その無電解めっき槽との間で無電解めっき液を循環する循環流路を有する外部循環手段とを備え、外部循環手段が、その循環流路内に、酸素を含む気体を無電解めっき液に混入して気泡を形成すると共にその気泡を粉砕して微細気泡を発生させる微細気泡発生手段を有するものであってもよい。   In addition, the electroless plating apparatus of the present invention includes an electroless plating bath for storing an electroless plating solution, and a circulating flow connected to the electroless plating bath and circulating the electroless plating solution between the electroless plating baths. External circulation means having a path, and the external circulation means mixes oxygen-containing gas into the electroless plating solution to form bubbles in the circulation flow path and pulverizes the bubbles to generate fine bubbles. You may have a fine bubble generation means to make.

このような無電解めっき装置によっても、無電解めっき液中への沈殿物の生成を長期にわたって抑制でき、無電解めっき液を実用上十分に安定化させることができる。   Also with such an electroless plating apparatus, the formation of precipitates in the electroless plating solution can be suppressed over a long period of time, and the electroless plating solution can be sufficiently stabilized practically.

本発明の無電解めっき装置に用いられる無電解めっき液は、銅イオン、銅イオンの錯化剤、還元剤及びpH調整剤を含む無電解銅めっき液であってもよい。   The electroless plating solution used in the electroless plating apparatus of the present invention may be an electroless copper plating solution containing copper ions, a copper ion complexing agent, a reducing agent, and a pH adjusting agent.

通常、プリント配線板などの被めっき物を無電解銅めっき液に浸漬する際、無電解銅めっきの析出反応によって水素が発生し、無電解銅めっき液の溶存酸素濃度が低下する。特に、被めっき物の面積が大きくなると、上述の析出反応によって水素が大量に発生し、めっき液の溶存酸素濃度が急激に低下する。さらに、無電解銅めっきの析出反応に伴うギ酸塩、硫酸塩などの反応副生成物を多く含む無電解銅めっき液では、その液中に溶存酸素が存在し難くなる。   Usually, when an object to be plated such as a printed wiring board is immersed in an electroless copper plating solution, hydrogen is generated by the deposition reaction of the electroless copper plating, and the dissolved oxygen concentration of the electroless copper plating solution is lowered. In particular, when the area of the object to be plated is increased, a large amount of hydrogen is generated by the above-described precipitation reaction, and the dissolved oxygen concentration of the plating solution is rapidly decreased. Furthermore, in an electroless copper plating solution containing a large amount of reaction byproducts such as formate and sulfate accompanying the deposition reaction of electroless copper plating, it is difficult for dissolved oxygen to be present in the solution.

しかしながら、本発明の無電解めっき装置は、上述のような状況でも無電解銅めっき液に酸素を効率良く供給することができるため、上記析出反応に伴う溶存酸素濃度の急激な低下をも抑制することができる。したがって、本発明の無電解めっき装置を用いれば、面積の大きな被めっき物に無電解銅めっきを施す場合においても、長期にわたって無電解銅めっき液の安定性を確保した状態で運転することができる。さらに、このような無電解めっき装置によれば、通気により微細気泡を発生させる場合に比べ気体の混入割合を減らすことができるため、気体の混入に用いられる装置等の負荷を低減することができる。   However, since the electroless plating apparatus of the present invention can efficiently supply oxygen to the electroless copper plating solution even in the above-described situation, the rapid decrease in dissolved oxygen concentration accompanying the precipitation reaction is also suppressed. be able to. Therefore, when the electroless plating apparatus of the present invention is used, even when electroless copper plating is performed on an object to be plated having a large area, it can be operated in a state in which the stability of the electroless copper plating solution is ensured over a long period of time. . Furthermore, according to such an electroless plating apparatus, since the mixing ratio of gas can be reduced as compared with the case where fine bubbles are generated by ventilation, the load on the apparatus used for mixing gas can be reduced. .

また、本発明の無電解めっき装置によれば、無電解銅めっき液の安定性を向上させることができることから、無電解銅めっき液に浸漬する被めっき物の面積を大きくでき、無電解銅めっき作業の効率向上が期待できる。さらに、これまで無電解銅めっき液の安定剤として用いられてきた、作業安全上危険性が高いシアン化ナトリウムなどの無機シアン化物の使用量を低減した場合や、無機シアン化物を含まない場合においても無電解銅めっき液の安定性を確保できるという効果をも奏する。   In addition, according to the electroless plating apparatus of the present invention, since the stability of the electroless copper plating solution can be improved, the area of the object to be plated immersed in the electroless copper plating solution can be increased. Improvement of work efficiency can be expected. Furthermore, when the amount of inorganic cyanide such as sodium cyanide, which has been used as a stabilizer for electroless copper plating solutions and is highly dangerous for work safety, is reduced, or when inorganic cyanide is not included Also has the effect of ensuring the stability of the electroless copper plating solution.

本発明は、上述の無電解めっき装置を用いた無電解めっき液への酸素供給方法を提供する。   The present invention provides a method for supplying oxygen to an electroless plating solution using the above-described electroless plating apparatus.

本発明の酸素供給方法は、無電解めっき液への酸素供給方法であって、上記無電解めっき液を貯蔵する無電解めっき槽から無電解めっき液の一部を抜き出す抜き出し工程と、抜き出された無電解めっき液に酸素を含む気体を混入すると共に無電解めっき液を加圧して上記気体を無電解めっき液中に溶解させる溶解工程と、上記気体を溶解させた無電解めっき液を減圧し微細気泡を発生させる減圧工程と、微細気泡と共に無電解めっき液を無電解めっき槽に戻す送り込み工程とを備えることを特徴とする。   The oxygen supply method of the present invention is an oxygen supply method to an electroless plating solution, and an extraction step of extracting a part of the electroless plating solution from an electroless plating tank storing the electroless plating solution, In addition, a gas containing oxygen is mixed in the electroless plating solution and the electroless plating solution is pressurized to dissolve the gas in the electroless plating solution, and the electroless plating solution in which the gas is dissolved is decompressed. A pressure reducing step for generating fine bubbles and a feeding step for returning the electroless plating solution to the electroless plating tank together with the fine bubbles are provided.

また、本発明の酸素供給方法は、無電解めっき液への酸素供給方法であって、上記無電解めっき液を貯蔵する無電解めっき槽から無電解めっき液の一部を抜き出す抜き出し工程と、抜き出された無電解めっき液に酸素を含む気体を混入して気泡を形成すると共に上記気泡を粉砕して微細気泡を発生させる気泡粉砕工程と、微細気泡と共に無電解めっき液を無電解めっき槽に戻す送り込み工程とを備えていてもよい。   Further, the oxygen supply method of the present invention is an oxygen supply method to the electroless plating solution, wherein an extraction step of extracting a part of the electroless plating solution from the electroless plating tank storing the electroless plating solution, A gas pulverization process in which oxygen-containing gas is mixed into the discharged electroless plating solution to form bubbles and pulverize the bubbles to generate fine bubbles, and the electroless plating solution together with the fine bubbles to the electroless plating tank And a feeding step for returning.

このような構成を有する無電解めっき液への酸素供給方法は、無電解めっき液中の溶存酸素濃度の低下を抑制することができ、長期にわたって無電解銅めっき液などの無電解めっき液の安定性を確保した状態で運転することができる。   The oxygen supply method to the electroless plating solution having such a configuration can suppress a decrease in the dissolved oxygen concentration in the electroless plating solution, and can stabilize the electroless plating solution such as an electroless copper plating solution over a long period of time. It is possible to drive in a state where the safety is secured.

本発明の酸素供給方法に用いられる無電解めっき液は、銅イオン、銅イオンの錯化剤、還元剤及びpH調整剤を含む無電解銅めっき液であってもよい。   The electroless plating solution used in the oxygen supply method of the present invention may be an electroless copper plating solution containing copper ions, a copper ion complexing agent, a reducing agent, and a pH adjusting agent.

このような構成を有する無電解銅めっき液への酸素供給方法は、無電解銅めっき反応に伴う溶存酸素濃度の急激な低下を抑制することができ、長期にわたって無電解銅めっき液の安定性を確保した状態で運転することができる。   The oxygen supply method to the electroless copper plating solution having such a configuration can suppress a rapid decrease in the dissolved oxygen concentration accompanying the electroless copper plating reaction, and can improve the stability of the electroless copper plating solution over a long period of time. It is possible to drive in a secured state.

本発明の無電解めっき装置及び無電解めっき液への酸素供給方法において、酸素を含む気体の無電解めっき液に混入する体積流量は、上記無電解めっき液が上記無電解めっき槽から外部循環手段に抜き出す体積流量の0.01〜0.5倍であることが好ましい。酸素を含む気体の無電解めっき液に混入する体積流量をこのような範囲とすることで、安定して微細な気泡を供給することができる。   In the method for supplying oxygen to the electroless plating apparatus and the electroless plating solution of the present invention, the volume flow rate mixed in the electroless plating solution containing oxygen is such that the electroless plating solution is externally circulated from the electroless plating bath. It is preferable that the volume flow rate is 0.01 to 0.5 times the volume flow rate. By setting the volume flow rate mixed in the electroless plating solution containing oxygen in such a range, fine bubbles can be stably supplied.

また、上記無電解めっき槽内において、無電解めっき液中の酸素を含む気体の混入割合は、0.001〜10体積%であることが好ましい。無電解めっき液中の酸素を含む気体の混入割合を、このような範囲とすることにより、無電解めっき液の安定性を確保するのに必要な溶存酸素濃度を維持することができる。   Moreover, in the said electroless-plating tank, it is preferable that the mixing rate of the gas containing the oxygen in an electroless-plating liquid is 0.001-10 volume%. By setting the mixing ratio of the gas containing oxygen in the electroless plating solution in such a range, the dissolved oxygen concentration necessary for ensuring the stability of the electroless plating solution can be maintained.

さらに、無電解めっき装置及びこれを用いた酸素供給方法において、上記酸素を含む気体は、5〜90℃で気体であり、且つ酸素を10体積%以上含有することが好ましい。このような気体を用いることで、無電解銅めっき液などの無電解めっき液の安定性を確保するのに必要な溶存酸素濃度を維持することが、更に容易となる。   Furthermore, in the electroless plating apparatus and the oxygen supply method using the same, the gas containing oxygen is preferably a gas at 5 to 90 ° C. and contains 10% by volume or more of oxygen. By using such a gas, it becomes even easier to maintain the dissolved oxygen concentration necessary to ensure the stability of an electroless plating solution such as an electroless copper plating solution.

本発明によれば、無電解めっき液中への沈殿物の生成を長期にわたって抑制でき、無電解めっき液が実用上十分な安定性を有することができる無電解めっき装置及び無電解めっき液への酸素供給方法を提供することができる。   According to the present invention, the formation of precipitates in the electroless plating solution can be suppressed over a long period of time, and the electroless plating solution can have practically sufficient stability. An oxygen supply method can be provided.

本発明の無電解めっき装置に係る第1の実施形態を表す模式図である。It is a schematic diagram showing 1st Embodiment which concerns on the electroless-plating apparatus of this invention. 本発明の無電解めっき装置に係る第2の実施形態を表す模式図である。It is a schematic diagram showing 2nd Embodiment which concerns on the electroless-plating apparatus of this invention.

以下、添付図面を参照しつつ、無電解めっき液として無電解銅めっき液を用いた場合の好適な実施形態について、詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。   Hereinafter, a preferred embodiment when an electroless copper plating solution is used as the electroless plating solution will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.

図1は、本発明の無電解めっき装置に係る第1の実施形態を表す模式図である。図1に示す無電解めっき装置100は、無電解銅めっき液30を貯留する無電解めっき槽(以下、実施形態において単に「めっき槽」という。)1と、めっき槽1に接続し、そのめっき槽1との間で無電解銅めっき液(以下、実施形態において単に「めっき液」という。)30を循環する循環流路21を有する外部循環手段2とを備えている。さらに、外部循環手段2は、その循環流路21内にポンプ4と減圧弁8とを有している。   FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment according to the electroless plating apparatus of the present invention. An electroless plating apparatus 100 shown in FIG. 1 is connected to an electroless plating tank (hereinafter simply referred to as “plating tank” in the embodiment) 1 for storing an electroless copper plating solution 30, and the plating tank 1. And an external circulation means 2 having a circulation passage 21 for circulating an electroless copper plating solution (hereinafter simply referred to as “plating solution”) 30 between the tank 1 and the tank 1. Further, the external circulation means 2 has a pump 4 and a pressure reducing valve 8 in the circulation flow path 21.

めっき槽1は、例えば上部が開口した有底容器であり、その内部にめっき液30が満たされている。めっき槽1には、被めっき物18が浸漬され、その表面に無電解銅めっきが施される。また、めっき槽1の側面には、外部循環手段2が接続されている。   The plating tank 1 is, for example, a bottomed container having an open top, and the plating solution 30 is filled therein. An object 18 to be plated is immersed in the plating tank 1 and electroless copper plating is applied to the surface thereof. An external circulation means 2 is connected to the side surface of the plating tank 1.

外部循環手段2の循環流路21内には、めっき液30の循環方向D1に沿って、ポンプ4、浮上分離装置6、液流量計7、減圧弁8がその順に配置されている。浮上分離装置6は、めっき液30に未溶解の気体を分離するものであり、ベントホール6aを有している。このベントホール6aから、未溶解の気体が装置外部に排出される。なお、無電解めっき装置100は、溶解させる気体の流量によっては、浮上分離装置6を備えていなくてもよい。また、液流量計7は、循環流路21からめっき槽1に戻されるめっき液30の流量を計測するためのものである。   In the circulation channel 21 of the external circulation means 2, a pump 4, a levitation separator 6, a liquid flow meter 7, and a pressure reducing valve 8 are arranged in that order along the circulation direction D <b> 1 of the plating solution 30. The levitating / separating device 6 separates a gas not dissolved in the plating solution 30 and has a vent hole 6a. Undissolved gas is discharged from the vent hole 6a to the outside of the apparatus. The electroless plating apparatus 100 may not include the levitation separation apparatus 6 depending on the flow rate of the gas to be dissolved. The liquid flow meter 7 is for measuring the flow rate of the plating solution 30 returned from the circulation channel 21 to the plating tank 1.

ここで、気体を溶解させた後のめっき液30の体積流量は、めっき槽1から抜き出されためっき液30の体積流量と等しいと考えられることから、本実施形態においては、液流量計7で計測されためっき液30の体積流量を、めっき槽1から抜き出すめっき液30の体積流量とする。   Here, since the volume flow rate of the plating solution 30 after dissolving the gas is considered to be equal to the volume flow rate of the plating solution 30 extracted from the plating tank 1, in this embodiment, the liquid flow meter 7 is used. The volume flow rate of the plating solution 30 measured in step 1 is defined as the volume flow rate of the plating solution 30 extracted from the plating tank 1.

ポンプ4は、酸素を含む気体をめっき液30に混入すると共にめっき液30を加圧して気体を循環流路21内のめっき液30中に溶解させる気体混入手段として機能する。ポンプ4には、そこに酸素を含む気体を供給する送気パイプ11が接続されている。この送気パイプ11はガス取り入れ口10からの酸素を含む気体をポンプ4に搬送する。その気体の搬送量、換言するとめっき液30中への気体の混入量が把握できるよう、送気パイプ11にはガス流量計12が設けられている。また、減圧弁8は、気体を溶解させためっき液30を減圧し微細気泡を発生させる減圧手段として機能する。なお、気泡発生ノズル9には、オリフィス等の減圧部(流路絞り部)が設けられていてもよく。このような減圧部が設けられている場合には、減圧弁8を省略することも可能である。   The pump 4 functions as gas mixing means for mixing a gas containing oxygen into the plating solution 30 and pressurizing the plating solution 30 to dissolve the gas in the plating solution 30 in the circulation flow path 21. The pump 4 is connected to an air supply pipe 11 for supplying a gas containing oxygen thereto. The air supply pipe 11 conveys the gas containing oxygen from the gas intake 10 to the pump 4. A gas flow meter 12 is provided in the air supply pipe 11 so that the amount of gas transported, in other words, the amount of gas mixed into the plating solution 30 can be grasped. The pressure reducing valve 8 functions as a pressure reducing means for reducing the pressure of the plating solution 30 in which the gas is dissolved to generate fine bubbles. Note that the bubble generating nozzle 9 may be provided with a pressure reducing part (flow passage restricting part) such as an orifice. When such a pressure reducing part is provided, the pressure reducing valve 8 can be omitted.

無電解めっき装置100は、めっき槽1内に、図1に示すようなエアレーションパイプ15を設けてもよい。エアレーションパイプ15は、その内部からめっき槽1中のめっき液30に向けて、数ミリ〜数センチの径の気泡を通気するものである。この通気によって、めっき液30の撹拌を行うことができる。エアレーションパイプ15を設ける場合、無電解めっき装置100は、そのエアレーションパイプ15に空気などの気体を供給する送気パイプ14を備えていてもよい。さらに、図示していないが、めっき槽1内にめっき液30の撹拌を行うための撹拌子や撹拌棒を設けてもよい。   The electroless plating apparatus 100 may be provided with an aeration pipe 15 as shown in FIG. The aeration pipe 15 vents air bubbles having a diameter of several millimeters to several centimeters from the inside toward the plating solution 30 in the plating tank 1. By this ventilation, the plating solution 30 can be agitated. When the aeration pipe 15 is provided, the electroless plating apparatus 100 may include an air supply pipe 14 that supplies a gas such as air to the aeration pipe 15. Further, although not shown, a stirring bar or a stirring rod for stirring the plating solution 30 may be provided in the plating tank 1.

また、めっき槽1から抜き出しためっき液30中に析出した酸化第1銅、金属銅又はその他の沈殿物を濾過するために、ポンプ4の上流側にフィルター3を設けることが好ましい。これにより、該沈殿物による循環流路21の詰まりを抑制し、且つ、該沈殿物のめっき槽1への再混入を抑制することができる。さらには、ポンプ4による加圧の程度を確認するために、その吐出側であって減圧弁8の上流側に圧力計5を備えていてもよい。また、減圧弁8による減圧に伴い発生した微細気泡をめっき槽1に確実に供給するために、気泡発生ノズル9がめっき槽1と外部循環手段2との接続部分に備えられていると好適である。   Further, it is preferable to provide a filter 3 on the upstream side of the pump 4 in order to filter cuprous oxide, metallic copper or other precipitates deposited in the plating solution 30 extracted from the plating tank 1. Thereby, clogging of the circulation channel 21 by the deposit can be suppressed, and re-mixing of the deposit into the plating tank 1 can be suppressed. Further, in order to confirm the degree of pressurization by the pump 4, a pressure gauge 5 may be provided on the discharge side and on the upstream side of the pressure reducing valve 8. Further, it is preferable that a bubble generating nozzle 9 is provided at a connection portion between the plating tank 1 and the external circulation means 2 in order to reliably supply the fine bubbles generated by the pressure reduction by the pressure reducing valve 8 to the plating tank 1. is there.

次に、図1に示す無電解めっき装置100を用いるめっき液30への酸素供給方法について説明する。   Next, a method for supplying oxygen to the plating solution 30 using the electroless plating apparatus 100 shown in FIG. 1 will be described.

上述の酸素供給方法は、めっき槽1へめっき液30を貯蔵する貯蔵工程と、めっき槽1からめっき液30の一部を抜き出す抜き出し工程と、抜き出されためっき液30に酸素を含む気体の混入及び溶解を行う溶解工程と、気体を溶解させためっき液30を減圧する減圧工程と、めっき液30をめっき槽1に戻す送り込み工程とを備えるものである。以下、各工程を順に説明する。   The oxygen supply method described above includes a storing step of storing the plating solution 30 in the plating tank 1, a drawing step of extracting a part of the plating solution 30 from the plating tank 1, and a gas containing oxygen in the extracted plating solution 30. It comprises a dissolving step for mixing and dissolving, a depressurizing step for reducing the pressure of the plating solution 30 in which the gas is dissolved, and a feeding step for returning the plating solution 30 to the plating tank 1. Hereinafter, each process is demonstrated in order.

貯蔵工程では、銅イオン、銅イオンの錯化剤、還元剤及びpH調整剤を含むめっき液30をめっき槽1へ供給する。   In the storage step, a plating solution 30 containing copper ions, a copper ion complexing agent, a reducing agent and a pH adjusting agent is supplied to the plating tank 1.

めっき液30は、一般的に、銅イオン供給源としての銅塩、銅イオンの錯化剤、還元剤及び水酸化アルカリなどのpH調整剤を含む水溶液である。   The plating solution 30 is generally an aqueous solution containing a copper salt as a copper ion supply source, a copper ion complexing agent, a reducing agent, and a pH adjusting agent such as an alkali hydroxide.

銅塩は、2価の銅イオンを含むものであればよく、例えば、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅、臭化銅、酸化銅、水酸化銅、ピロリン酸銅が挙げられる。銅塩の濃度は0.1〜1000mmol/Lの範囲であることが好ましく、安定しためっき析出性の観点からは、1〜500mmol/Lの範囲であることがより好ましい。銅塩の濃度が0.1mmol/L未満であると、めっきの析出効率が低下する傾向にあり、1000mmol/Lを超えると、めっき液の安定性が低下する傾向にある。   The copper salt only needs to contain a divalent copper ion, and examples thereof include copper sulfate, copper nitrate, copper chloride, copper bromide, copper oxide, copper hydroxide, and copper pyrophosphate. The concentration of the copper salt is preferably in the range of 0.1 to 1000 mmol / L, and more preferably in the range of 1 to 500 mmol / L from the viewpoint of stable plating depositability. When the concentration of the copper salt is less than 0.1 mmol / L, the plating deposition efficiency tends to decrease, and when it exceeds 1000 mmol / L, the stability of the plating solution tends to decrease.

銅イオンの錯化剤は、銅イオンと錯体を形成するものであればよく、例えば、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、グルコン酸などのオキシカルボン酸又はこれらの塩、ニトリロ三酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、1,3−プロパンジアミン四酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、グリコールエーテルジアミン四酢酸、アスパラギン酸二酢酸、メチルグリシン二酢酸、グルタミン酸二酢酸、エチレンジアミンジコハク酸などのアミノカルボン酸又はこれらの塩、トリエタノールアミン、グリセリンが挙げられる。錯化剤の濃度は、銅塩の濃度に対して1〜30モル倍の範囲であることが好ましく、安定しためっき析出性の観点からは、1〜20モル倍の範囲であることがより好ましい。錯化剤の濃度が1モル倍未満であると、めっき液の安定性が低下する傾向にあり、30モル倍を超えると、経済的に不利となる傾向にある。   The copper ion complexing agent only needs to form a complex with copper ions. For example, oxycarboxylic acids such as lactic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, and gluconic acid or salts thereof, nitrilotriacetic acid, ethylenediamine Tetraacetic acid, hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, triethylenetetraminehexaacetic acid, 1,3-propanediaminetetraacetic acid, hydroxyethyliminodiacetic acid, dihydroxyethylglycine, glycol etherdiaminetetraacetic acid, aspartic acid diacetic acid, methyl Examples thereof include aminocarboxylic acids such as glycine diacetic acid, glutamic acid diacetic acid, ethylenediamine disuccinic acid or salts thereof, triethanolamine, and glycerin. The concentration of the complexing agent is preferably in the range of 1 to 30 mol times relative to the concentration of the copper salt, and more preferably in the range of 1 to 20 mol times from the viewpoint of stable plating precipitation. . When the concentration of the complexing agent is less than 1 mole, the stability of the plating solution tends to be lowered, and when it exceeds 30 moles, it tends to be economically disadvantageous.

還元剤は、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、ジメチルアミンボラン、水素化ホウ素塩、グリオキシル酸、還元糖など、銅イオンを還元可能なものであればよい。還元剤の濃度は0.1〜1000mmol/Lの範囲であることが好ましく、安定しためっき析出性の観点からは、1〜500mmol/Lの範囲であることがより好ましい。還元剤の濃度が0.1mmol/L未満であると、めっきの析出効率が低下する傾向にあり、1000mmol/Lを超えると、めっき液の安定性が低下する傾向にある。   The reducing agent may be any one that can reduce copper ions, such as formaldehyde, paraformaldehyde, dimethylamine borane, borohydride, glyoxylic acid, and reducing sugar. The concentration of the reducing agent is preferably in the range of 0.1 to 1000 mmol / L, and more preferably in the range of 1 to 500 mmol / L from the viewpoint of stable plating depositability. When the concentration of the reducing agent is less than 0.1 mmol / L, the deposition efficiency of plating tends to decrease, and when it exceeds 1000 mmol / L, the stability of the plating solution tends to decrease.

pH調整剤は、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物、塩酸、硝酸、硫酸などの酸性溶液などが挙げられるが、特に限定しない。めっき液30のpHは6〜14の範囲であることが好ましく、安定しためっき析出性の観点からは、pH10〜13の範囲であることがより好ましい。pHが6未満であると、めっきの析出効率が低下する傾向にあり、14を超えると、めっき液の安定性が低下する傾向にある。   Examples of the pH adjuster include alkali metals such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and hydroxides of alkaline earth metals, acidic solutions such as hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid, but are not particularly limited. The pH of the plating solution 30 is preferably in the range of 6 to 14, and more preferably in the range of pH 10 to 13 from the viewpoint of stable plating precipitation. If the pH is less than 6, the deposition efficiency of plating tends to decrease, and if it exceeds 14, the stability of the plating solution tends to decrease.

また、めっき液30は、無電解銅めっき被膜の性状の向上、無電解銅めっき液の連続使用に伴う液安定性の向上、めっき析出速度の向上、あるいは、めっき析出速度の変動を抑えるなどの目的に応じて、添加剤を更に含むことができる。上記添加剤としては、例えば、2、2’−ビピリジル、オルトフェナントリン、フェロシアン化カリウム、ベンゾチアゾール、チアゾール、ニコチン酸、ベンゾトリアゾール、ポリ硫化カリウム、8−アザグアニン、8−アザキサンチン、8−アザヒポキサンチン、アデニン、8−アザアデニン、グアニン、ヒポキサンチン、シアン化ナトリウム、クプロン、硫化カリウム、硫化ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、ゲルマニウム酸ナトリウム、二酸化ゲルマニウム、スズ酸ナトリウム、モリブデン酸ナトリウム、メタバナジン酸ナトリウム、五酸化バナジウム、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸ニッケル、ほう酸、しゅう酸カリウム、チオ尿素、アリルチオ尿素、チオリンゴ酸、チオグリコール酸、チオシアン酸、グリコール酸、炭酸ナトリウム、硝酸カリウム及び鉛塩類が挙げられるが、これらに限定されない。
上述のめっき液30の各成分は、それぞれ1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
In addition, the plating solution 30 improves the properties of the electroless copper plating film, improves the liquid stability accompanying continuous use of the electroless copper plating solution, improves the plating deposition rate, or suppresses fluctuations in the plating deposition rate. Depending on the purpose, additives can be further included. Examples of the additive include 2,2′-bipyridyl, orthophenanthrin, potassium ferrocyanide, benzothiazole, thiazole, nicotinic acid, benzotriazole, potassium polysulfide, 8-azaguanine, 8-azaxanthine, and 8-aza. Hypoxanthine, adenine, 8-azaadenine, guanine, hypoxanthine, sodium cyanide, cupron, potassium sulfide, sodium sulfide, sodium metasilicate, sodium germanate, germanium dioxide, sodium stannate, sodium molybdate, sodium metavanadate, five Vanadium oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol monomethyl ether, polyethylene glycol dimethyl ether, sodium sulfate, potassium sulfate, Examples include, but are not limited to, nickel sulfate, boric acid, potassium oxalate, thiourea, allyl thiourea, thiomalic acid, thioglycolic acid, thiocyanic acid, glycolic acid, sodium carbonate, potassium nitrate, and lead salts.
Each component of the above-mentioned plating solution 30 is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

めっき液30の温度は、一般的に、5〜90℃の範囲であり、10〜80℃の範囲であることが好ましい。めっき液30の温度が5℃未満であると、めっきの析出効率が低下する傾向にあり、90℃を超えると、めっき液中の水分の蒸発によりめっき液の組成の変動が大きくなり、その安定性が低下する傾向にある。   The temperature of the plating solution 30 is generally in the range of 5 to 90 ° C, and preferably in the range of 10 to 80 ° C. If the temperature of the plating solution 30 is less than 5 ° C., the deposition efficiency of the plating tends to be reduced. Tend to decrease.

抜き出し工程では、めっき槽1中のめっき液30の一部を外部循環手段2に抜き出し、循環流路21内に流通させる。めっき槽1から抜き出しためっき液30は、フィルター3により、酸化第1銅、金属銅又はその他の沈殿物を濾過することが好ましい。   In the extraction step, a part of the plating solution 30 in the plating tank 1 is extracted to the external circulation means 2 and circulated in the circulation flow path 21. The plating solution 30 extracted from the plating tank 1 is preferably filtered through the filter 3 with cuprous oxide, metallic copper, or other precipitates.

1分間にめっき槽1から抜き出されるめっき液30の体積流量は、めっき槽1に貯蔵されているめっき液30の総量に対し0.01倍以上であることが好ましく、0.05倍以上であることがより好ましい。0.01倍未満であると、めっき液の安定化に必要な溶存酸素を供給し難くなる傾向にある。   The volume flow rate of the plating solution 30 withdrawn from the plating tank 1 per minute is preferably 0.01 times or more with respect to the total amount of the plating solution 30 stored in the plating tank 1, and 0.05 times or more. More preferably. If it is less than 0.01 times, it tends to be difficult to supply dissolved oxygen necessary for stabilizing the plating solution.

溶解工程では、ポンプ4を用い、抜き出し工程で抜き出されためっき液30に酸素を含む気体を混入させると共にめっき液30を加圧して気体をめっき液30中に溶解させる。このとき、必要に応じ、浮上分離装置6で未溶解の気体を分離してもよい。   In the melting step, the pump 4 is used to mix a gas containing oxygen into the plating solution 30 extracted in the extraction step and pressurize the plating solution 30 to dissolve the gas in the plating solution 30. At this time, you may isolate | separate undissolved gas with the floating separation apparatus 6 as needed.

酸素を含む気体は、酸素、又は、5〜90℃の範囲で気体であり且つ酸素を10%体積以上含有する気体であることが好ましい。5〜90℃の範囲で気体であり且つ酸素を10%体積以上含有する気体としては、酸素と5〜90℃の範囲で気体であるガスとの混合ガスなどが挙げられ、上記混合ガスとしては、酸素と窒素の混合ガスや、空気などが挙げられる。   The gas containing oxygen is preferably oxygen or a gas containing 5% by volume or more of oxygen in the range of 5 to 90 ° C. Examples of the gas that is a gas in the range of 5 to 90 ° C. and contains 10% or more by volume of oxygen include a mixed gas of oxygen and a gas that is a gas in the range of 5 to 90 ° C. And a mixed gas of oxygen and nitrogen, air, and the like.

また、溶解工程では、めっき槽1内のめっき液30への酸素供給状態によって、気体の混入量や圧力を適宜調整することが好ましい。酸素供給状態の評価指標としては、めっき槽1内のめっき液30中の溶存酸素濃度、微細気泡の直径及び酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)が挙げられる。   Further, in the melting step, it is preferable to appropriately adjust the gas mixing amount and pressure depending on the oxygen supply state to the plating solution 30 in the plating tank 1. Examples of the evaluation index of the oxygen supply state include the dissolved oxygen concentration in the plating solution 30 in the plating tank 1, the diameter of the fine bubbles, and the mixing ratio (void ratio) of the gas containing oxygen.

めっき槽1内のめっき液30中の溶存酸素濃度は、5〜90℃のめっき液温度において、0.5〜35mg/Lの範囲であることが好ましく、1.5〜20mg/Lの範囲であることがより好ましい。また、長期にわたって安定に運転するためには、2.0〜15mg/Lであることが更に好ましい。溶存酸素濃度が0.5mg/Lより小さい場合、めっき液中に1価の銅イオンが多くなり、めっき液の分解が起こりやすくなる傾向がある。また、35mg/Lを超えると、めっき皮膜が酸化され不動態を形成し無電解銅めっきの析出反応が抑制される傾向にある。   The dissolved oxygen concentration in the plating solution 30 in the plating tank 1 is preferably in the range of 0.5 to 35 mg / L at a plating solution temperature of 5 to 90 ° C., and in the range of 1.5 to 20 mg / L. More preferably. Moreover, in order to drive | operate stably over a long period of time, it is still more preferable that it is 2.0-15 mg / L. When the dissolved oxygen concentration is less than 0.5 mg / L, monovalent copper ions increase in the plating solution, and the plating solution tends to decompose. On the other hand, if it exceeds 35 mg / L, the plating film is oxidized to form a passive state and the deposition reaction of electroless copper plating tends to be suppressed.

ここで、めっき槽1内のめっき液30中の溶存酸素濃度の測定は、例えば、めっき槽1内に市販の溶存酸素計を設置する方法や、特許第2622268号公報に記載の「高温の無電解銅めっき液中の溶存酸素濃度の測定方法」など、公知の方法によって行うことができる。ただし、市販の溶存酸素計を用いる方法では、めっき液30中の溶存酸素以外に、めっき液30中に滞留する微細気泡中の酸素の影響を受けることがある。このため、計測時に微細気泡がセンサー電極に過剰に付着した場合は、これを除去する必要がある。また、市販の隔膜形電極方式の溶存酸素計の測定温度範囲は、隔膜の酸素透過特性の温度変化に基づく温度補償可能範囲とセンサー電極の耐熱性とに制約を受け、通常5〜40℃であるため、高温のめっき液を用いた場合は、特許第2622268号公報に記載の方法を用いることが好ましい。   Here, the measurement of the dissolved oxygen concentration in the plating solution 30 in the plating tank 1 may be performed by, for example, a method of installing a commercially available dissolved oxygen meter in the plating tank 1 or “high temperature absence” described in Japanese Patent No. 2622268. It can be performed by a known method such as “Method for measuring dissolved oxygen concentration in electrolytic copper plating solution”. However, in the method using a commercially available dissolved oxygen meter, in addition to the dissolved oxygen in the plating solution 30, it may be influenced by oxygen in fine bubbles that stay in the plating solution 30. For this reason, if fine bubbles are excessively attached to the sensor electrode during measurement, it is necessary to remove them. In addition, the measurement temperature range of a commercially available diaphragm electrode type dissolved oxygen meter is limited by the temperature compensation range based on the temperature change of the oxygen permeation characteristic of the diaphragm and the heat resistance of the sensor electrode, and is usually 5 to 40 ° C. Therefore, when a high-temperature plating solution is used, it is preferable to use the method described in Japanese Patent No. 262268.

めっき槽1内のめっき液30中の溶存酸素濃度は5分以内に3.0mg/L以上にすることが好ましく、3分以内に3.0mg/Lにすることがより好ましい。また、長期にわたって安定に運転するためには、2分以内に3.0mg/L以上にできることが更に好ましい。溶存酸素濃度を3.0mg/L以上とするのに5分を超えると、無電解銅めっきの析出反応に伴う溶存酸素濃度の低下が十分に抑制されず、めっき液中に1価の銅イオンが増加してめっき液の分解が起こりやすくなる傾向にある。   The dissolved oxygen concentration in the plating solution 30 in the plating tank 1 is preferably 3.0 mg / L or more within 5 minutes, and more preferably 3.0 mg / L within 3 minutes. Moreover, in order to drive | operate stably over a long period of time, it is still more preferable that it can be 3.0 mg / L or more within 2 minutes. If the dissolved oxygen concentration exceeds 3.0 mg / L for more than 5 minutes, the decrease in dissolved oxygen concentration accompanying the electroless copper plating precipitation reaction is not sufficiently suppressed, and monovalent copper ions in the plating solution Tends to increase and decomposition of the plating solution tends to occur.

めっき槽1内のめっき液30中の微細気泡の直径は300μm未満であることが好ましく、100μm未満であることがより好ましい。微細気泡の直径が300μm以上であると、めっき液中での微細気泡の滞留時間が短くなり、めっき液の安定化に必要な量の溶存酸素を供給し難くなる傾向がある。   The diameter of the fine bubbles in the plating solution 30 in the plating tank 1 is preferably less than 300 μm, and more preferably less than 100 μm. When the diameter of the fine bubbles is 300 μm or more, the residence time of the fine bubbles in the plating solution is shortened, and there is a tendency that it is difficult to supply the amount of dissolved oxygen necessary for stabilizing the plating solution.

めっき槽1内のめっき液30中の酸素を含む気体の混入割合(以下、場合により「ボイド率」という。)は、発生させた微細気泡によってめっき液30中に定常的に存在する気体の割合、すなわち液相に対する気相の体積率を示す。ボイド率は、例えば、微細気泡を発生させる前後の、浮ひょう型比重計による計測値の変化から概算することができる。めっき液30中で微細気泡が滞留すると、微細気泡を含むめっき液30の見掛けの比重が低下する。つまり、めっき液30中の酸素を含む気体の混入割合は、微細気泡を含むめっき液30の見掛けの比重が小さくなるほど大きな値を有する。   The mixing ratio of the gas containing oxygen in the plating solution 30 in the plating tank 1 (hereinafter sometimes referred to as “void ratio”) is the ratio of the gas that is constantly present in the plating solution 30 by the generated fine bubbles. That is, the volume ratio of the gas phase to the liquid phase is shown. For example, the void ratio can be estimated from a change in a measured value obtained by a buoyancy type hydrometer before and after generating fine bubbles. When fine bubbles stay in the plating solution 30, the apparent specific gravity of the plating solution 30 containing fine bubbles is reduced. That is, the mixing ratio of the gas containing oxygen in the plating solution 30 has a larger value as the apparent specific gravity of the plating solution 30 containing fine bubbles decreases.

酸素を含む気体の混入割合は、0.001〜10体積%であることが好ましく、0.003〜7体積%の範囲であることがより好ましく、0.005〜5体積%の範囲であることが特に好ましい。また、長期にわたって安定に運転するためには、0.01〜3体積%の範囲であることが最も好ましい。めっき液30中の酸素を含む気体の混入割合が0.001体積%未満であると、めっき液の安定化に必要な量の溶存酸素を供給し難くなる傾向にある。めっき液30中の酸素を含む気体の混入割合が10体積%を超えると、無電解銅めっきの析出反応が阻害される傾向にある。   The mixing ratio of the gas containing oxygen is preferably 0.001 to 10% by volume, more preferably 0.003 to 7% by volume, and 0.005 to 5% by volume. Is particularly preferred. Moreover, in order to drive | operate stably over a long term, it is most preferable that it is the range of 0.01-3 volume%. When the mixing ratio of the gas containing oxygen in the plating solution 30 is less than 0.001% by volume, it tends to be difficult to supply the dissolved oxygen in an amount necessary for stabilizing the plating solution. When the mixing ratio of the gas containing oxygen in the plating solution 30 exceeds 10% by volume, the deposition reaction of the electroless copper plating tends to be inhibited.

ポンプ4からめっき液30中に混入される酸素を含む気体の体積流量、すなわちガス流量計12で測定されるガス流量は、めっき槽1から抜き出す無電解銅めっき液30の体積流量の0.01〜0.5倍であることが好ましく、0.02〜0.3倍の体積流量であることがより好ましい。この酸素を含む気体の体積流量が0.01倍未満であると、めっき液の安定化に必要な溶存酸素を供給し難くなる傾向にあり、0.5倍を超えると効率よく微細気泡を形成し難くなる傾向にある。   The volume flow rate of the gas containing oxygen mixed into the plating solution 30 from the pump 4, that is, the gas flow rate measured by the gas flow meter 12 is 0.01 of the volume flow rate of the electroless copper plating solution 30 extracted from the plating tank 1. The volume flow rate is preferably -0.5 times, more preferably 0.02-0.3 times. When the volume flow rate of the gas containing oxygen is less than 0.01 times, it tends to be difficult to supply dissolved oxygen necessary for stabilizing the plating solution, and when it exceeds 0.5 times, fine bubbles are efficiently formed. It tends to be difficult.

めっき液30中に酸素を含む気体を溶解させるための圧力、すなわち圧力計5で測定される圧力は、ゲージ圧で0.1MPa以上であることが好ましく、0.2MPa以上であることがより好ましい。0.1MPa未満であると、微細気泡を効率よく発生させるために必要な気体を溶解させることができなくなる傾向にある。   The pressure for dissolving the oxygen-containing gas in the plating solution 30, that is, the pressure measured by the pressure gauge 5, is preferably 0.1 MPa or more, more preferably 0.2 MPa or more in terms of gauge pressure. . If it is less than 0.1 MPa, there is a tendency that the gas necessary for efficiently generating fine bubbles cannot be dissolved.

次に減圧工程では、溶解工程において気体を溶解させためっき液30を減圧弁8により減圧し、微細気泡を発生させる。次いで、送り込み工程では、減圧工程において微細気泡を発生させためっき液30をめっき槽1に戻す。   Next, in the decompression step, the plating solution 30 in which the gas is dissolved in the dissolution step is decompressed by the decompression valve 8 to generate fine bubbles. Next, in the feeding process, the plating solution 30 in which fine bubbles are generated in the decompression process is returned to the plating tank 1.

次に、被めっき物18へ無電解銅めっきを施す方法について説明する。   Next, a method for applying electroless copper plating to the workpiece 18 will be described.

無電解銅めっきを施す場合の被めっき物18としては、プリント配線板が好適であるが、これに限定されない。プリント配線板以外の被めっき物としては、例えば、鉄、銅、ニッケル、コバルト、クロムなどの金属及びこれらの金属を含んだ合金、PET樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などのプラスティック、ガラス、セラミックス、その他の複合材料が挙げられる。   A printed wiring board is suitable as the object to be plated 18 when performing electroless copper plating, but is not limited thereto. Examples of objects to be plated other than printed wiring boards include, for example, metals such as iron, copper, nickel, cobalt, and chromium, alloys containing these metals, plastics such as PET resin, epoxy resin, and polyimide resin, glass, ceramics, Other composite materials may be mentioned.

めっき液30に浸漬する被めっき物18の面積、すなわちロードファクターは、めっき液1Lあたり0.001〜0.3mが好ましく、0.003〜0.1mがより好ましい。ロードファクターが0.001m/L未満であると、生産効率が低下する傾向にあり、0.3m/Lを超えると、めっき液中の溶存酸素濃度が低下し、めっき液が不安定となる傾向にある。 Area of the object to be plated 18 is immersed in the plating solution 30, i.e., load factor, preferably the plating solution 1L per 0.001~0.3m 2, 0.003~0.1m 2 is more preferable. If the load factor is less than 0.001 m 2 / L, the production efficiency tends to decrease, and if it exceeds 0.3 m 2 / L, the dissolved oxygen concentration in the plating solution decreases and the plating solution is unstable. Tend to be.

被めっき物18は、めっき液30に浸漬する前に前処理を施されてもよい。前処理としては、(A)被めっき物18を脱脂洗浄する処理、(B)被めっき物18に触媒を付与する処理、(C)被めっき物18に付与した触媒を活性化する処理などが挙げられる。特に、プリント配線板のスルーホールやビアホールの導電化を行う場合には、(A)〜(C)の前処理をこの順で全て行うことが好ましい。   The object to be plated 18 may be pretreated before being immersed in the plating solution 30. Examples of the pretreatment include (A) a process for degreasing and cleaning the object 18 to be plated, (B) a process for applying a catalyst to the object 18 to be plated, and (C) a process for activating the catalyst applied to the object 18 to be plated. Can be mentioned. In particular, when conducting through holes and via holes in a printed wiring board, it is preferable to perform all of the pretreatments (A) to (C) in this order.

(A)の前処理は、被めっき物18の表面を洗浄するために行う。被めっき物18の表面の洗浄は、溶剤、酸性水溶液又はアルカリ性水溶液などによって行われる。また、酸性水溶液又はアルカリ性水溶液は、1種以上の界面活性剤を含むことが好ましい。このような溶剤及び水溶液を用いると、(B)の前処理において無電解銅めっきの析出反応の触媒となる金属を効率よく付与することができる。   The pretreatment (A) is performed to clean the surface of the object 18 to be plated. The surface of the object 18 is cleaned with a solvent, an acidic aqueous solution, an alkaline aqueous solution, or the like. Moreover, it is preferable that acidic aqueous solution or alkaline aqueous solution contains 1 or more types of surfactant. When such a solvent and aqueous solution are used, the metal which becomes a catalyst of the precipitation reaction of electroless copper plating can be efficiently provided in the pretreatment of (B).

界面活性剤は特に限定されないが、非イオン性の界面活性剤が好ましい。非イオン性の界面活性剤としては、例えば、脂肪酸モノグリセリンエステル、脂肪酸ポリグリコールエステル、脂肪酸ソルビタンエステル、脂肪酸モノエタノールアミド、脂肪酸ジエタノールアミド、脂肪酸ポリエチレングリコール縮合物、脂肪酸アミド・ポリエチレングリコール縮合物、脂肪族アルコール・ポリエチレングリコール縮合物、脂肪族アミン・ポリエチレングリコール縮合物、脂肪族メルカプタン・ポリエチレングリコール縮合物、アルキルフェノール・ポリエチレングリコール縮合物及びポリプロピレングリコール・ポリエチレングリコール縮合物が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   The surfactant is not particularly limited, but a nonionic surfactant is preferable. Examples of nonionic surfactants include fatty acid monoglycerin esters, fatty acid polyglycol esters, fatty acid sorbitan esters, fatty acid monoethanolamides, fatty acid diethanolamides, fatty acid polyethylene glycol condensates, fatty acid amide / polyethylene glycol condensates, fats Aromatic alcohol / polyethylene glycol condensate, aliphatic amine / polyethylene glycol condensate, aliphatic mercaptan / polyethylene glycol condensate, alkylphenol / polyethylene glycol condensate and polypropylene glycol / polyethylene glycol condensate. These are used singly or in combination of two or more.

(B)の前処理は、酸性又はアルカリ性の、貴金属を含んだ水溶液又はコロイド状液体を用いて、被めっき物18の表面に、無電解銅めっきの析出反応の触媒となる貴金属、貴金属を含む合金、又は貴金属イオンを付与するために行う。該貴金属は、パラジウム、ロジウム、白金、金、銀などが挙げられるが、パラジウムが好適である。水溶液又はコロイド状液体としては、公知のものを用いることができる。   The pretreatment of (B) includes a noble metal or noble metal that serves as a catalyst for the deposition reaction of electroless copper plating on the surface of the object to be plated 18 using an acidic or alkaline aqueous solution or colloidal liquid containing a noble metal. Performed to provide alloy or noble metal ions. Examples of the noble metal include palladium, rhodium, platinum, gold, silver and the like, but palladium is preferable. As the aqueous solution or colloidal liquid, known ones can be used.

(C)の前処理は、(B)の前処理において被めっき物18の表面に付与した貴金属、貴金属を含む合金又は貴金属イオンを活性化するために行う。つまり、無電解銅めっきの析出反応の触媒としての機能を発現させる処理である。この前処理は、通常、被めっき物18を酸性水溶液又はアルカリ性水溶液に浸漬することにより行われる。この前処理に用いられる酸性水溶液又はアルカリ性水溶液は、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、ジメチルアミンボラン、水素化ホウ素塩、グリオキシル酸、還元糖などの還元剤を含んでもよい。特に、(B)の前処理において付与する貴金属が、貴金属イオンである場合には、上記還元剤を含むことが好ましい。   The pretreatment (C) is performed in order to activate the noble metal, the alloy containing the noble metal, or the noble metal ion applied to the surface of the workpiece 18 in the pretreatment (B). In other words, it is a process for developing a function as a catalyst for the deposition reaction of electroless copper plating. This pretreatment is usually performed by immersing the workpiece 18 in an acidic aqueous solution or an alkaline aqueous solution. The acidic aqueous solution or alkaline aqueous solution used for this pretreatment may contain a reducing agent such as formaldehyde, paraformaldehyde, dimethylamine borane, borohydride, glyoxylic acid, and reducing sugar. In particular, when the precious metal provided in the pretreatment of (B) is a precious metal ion, it is preferable to include the reducing agent.

被めっき物18へのめっきは、被めっき物18をめっき液30に浸漬することで行う。被めっき物18をめっき液30に浸漬する時間は、30秒以上であることが好ましく、1分以上であることがより好ましい。30秒未満であると、めっきが析出し難くなる傾向にある。   Plating on the object 18 is performed by immersing the object 18 in the plating solution 30. The time for immersing the workpiece 18 in the plating solution 30 is preferably 30 seconds or longer, and more preferably 1 minute or longer. If it is less than 30 seconds, the plating tends to be difficult to deposit.

以上に示すような、無電解めっき装置100及びめっき液30への酸素供給方法を用いて被めっき物18へめっきを施した場合、めっき液中の溶存酸素濃度を迅速に向上させることが可能となるため、被めっき物表面における無電解銅めっきの析出反応に伴う溶存酸素濃度の急激な低下を抑制できる。その結果、長期にわたってめっき液の安定性を確保した状態で、無電解めっき装置を運転することができる。   When the object 18 is plated using the electroless plating apparatus 100 and the method for supplying oxygen to the plating solution 30 as described above, the dissolved oxygen concentration in the plating solution can be quickly improved. Therefore, it is possible to suppress a rapid decrease in the dissolved oxygen concentration accompanying the deposition reaction of the electroless copper plating on the surface of the object to be plated. As a result, the electroless plating apparatus can be operated in a state where the stability of the plating solution is ensured over a long period of time.

図2は、本発明の無電解めっき装置に係る第2の実施形態を表す模式図である。図2に示す無電解めっき装置200は、めっき液30を貯留するめっき槽1と、めっき槽1に接続し、そのめっき槽1との間でめっき液30を循環する循環流路21を有する外部循環手段2とを備えている。さらに、外部循環手段2は、その循環流路21内にポンプ4と微細気泡発生手段19とを有している。   FIG. 2 is a schematic view showing a second embodiment according to the electroless plating apparatus of the present invention. An electroless plating apparatus 200 shown in FIG. 2 includes a plating tank 1 that stores a plating solution 30, and an external circuit that is connected to the plating tank 1 and has a circulation channel 21 that circulates the plating solution 30 between the plating tank 1. And circulation means 2. Further, the external circulation means 2 has a pump 4 and fine bubble generation means 19 in the circulation flow path 21.

めっき槽1は、例えば上部が開口した有底容器であり、その内部にめっき液30が満たされている。めっき槽1には、被めっき物18が浸漬され、その表面に無電解銅めっきが施される。また、めっき槽1の側面には、外部循環手段2が接続されている。   The plating tank 1 is, for example, a bottomed container having an open top, and the plating solution 30 is filled therein. An object 18 to be plated is immersed in the plating tank 1 and electroless copper plating is applied to the surface thereof. An external circulation means 2 is connected to the side surface of the plating tank 1.

外部循環手段2の循環流路21内には、めっき液30の循環方向D1に沿って、ポンプ4、液流量計7、微細気泡発生手段19がその順に配置されている。液流量計7は、循環流路21からめっき槽1に戻されるめっき液30の流量を計測するためのものである。   In the circulation channel 21 of the external circulation means 2, the pump 4, the liquid flow meter 7, and the fine bubble generation means 19 are arranged in that order along the circulation direction D <b> 1 of the plating solution 30. The liquid flow meter 7 is for measuring the flow rate of the plating solution 30 returned from the circulation channel 21 to the plating tank 1.

ここで、ポンプ4を通過後のめっき液30の体積流量は、めっき槽1から抜き出されためっき液30の体積流量と等しいと考えられることから、本実施形態においては、液流量計7で計測されためっき液30の体積流量を、めっき槽1から抜き出すめっき液30の体積流量とする。   Here, since the volume flow rate of the plating solution 30 after passing through the pump 4 is considered to be equal to the volume flow rate of the plating solution 30 extracted from the plating tank 1, in this embodiment, the liquid flow meter 7 is used. The measured volume flow rate of the plating solution 30 is defined as the volume flow rate of the plating solution 30 withdrawn from the plating tank 1.

微細気泡発生手段19は、酸素を含む気体をめっき液30に混入して気泡を形成すると共に気泡を粉砕して微細気泡を発生させる手段として機能する。微細気泡発生手段19には、そこに酸素を含む気体を供給する送気パイプ11が接続されている。この送気パイプ11はガス取り入れ口10からの酸素を含む気体を微細気泡発生手段19に搬送する。その気体の搬送量、換言するとめっき液30中への気体の混入量が把握できるよう、送気パイプ11にはガス流量計12が設けられている。   The fine bubble generating unit 19 functions as a unit that mixes a gas containing oxygen into the plating solution 30 to form bubbles and pulverizes the bubbles to generate fine bubbles. The fine bubble generating means 19 is connected to an air supply pipe 11 for supplying a gas containing oxygen thereto. The air supply pipe 11 conveys a gas containing oxygen from the gas intake 10 to the fine bubble generating means 19. A gas flow meter 12 is provided in the air supply pipe 11 so that the amount of gas transported, in other words, the amount of gas mixed into the plating solution 30 can be grasped.

無電解めっき装置200は、めっき槽1内に、図2に示すようなエアレーションパイプ15を設けてもよい。エアレーションパイプ15は、その内部からめっき槽1中のめっき液30に向けて、数ミリ〜数センチの径の気泡を通気するものである。この通気によって、めっき液30の撹拌を行うことができる。エアレーションパイプ15を設ける場合、無電解めっき装置200は、そのエアレーションパイプ15に空気などの気体を供給する送気パイプ14を備えていてもよい。さらに、図示していないが、めっき槽1内にめっき液30の撹拌を行うための撹拌子や撹拌棒を設けてもよい。   The electroless plating apparatus 200 may be provided with an aeration pipe 15 as shown in FIG. The aeration pipe 15 vents air bubbles having a diameter of several millimeters to several centimeters from the inside toward the plating solution 30 in the plating tank 1. By this ventilation, the plating solution 30 can be agitated. When the aeration pipe 15 is provided, the electroless plating apparatus 200 may include an air supply pipe 14 that supplies a gas such as air to the aeration pipe 15. Further, although not shown, a stirring bar or a stirring rod for stirring the plating solution 30 may be provided in the plating tank 1.

また、めっき槽1から抜き出しためっき液30中に析出した酸化第1銅、金属銅又はその他の沈殿物を濾過するために、ポンプ4の上流側にフィルター3を設けることが好ましい。これにより、該沈殿物による循環流路21の詰まりを抑制し、且つ、該沈殿物のめっき槽1への再混入を抑制することができる。   Further, it is preferable to provide a filter 3 on the upstream side of the pump 4 in order to filter cuprous oxide, metallic copper or other precipitates deposited in the plating solution 30 extracted from the plating tank 1. Thereby, clogging of the circulation channel 21 by the deposit can be suppressed, and re-mixing of the deposit into the plating tank 1 can be suppressed.

ここで、微細気泡発生手段19としては、例えば、特許第3397154号公報に記載の旋回式微細気泡発生装置が好適に用いられる。当該旋回式微細気泡発生装置は、旋回液流を形成することにより起こる圧力降下により気体を吸入すると共に、その旋回液流によって気泡を粉砕するものである。このような装置を用いると、所望の径を有する微細気泡を発生させることができる。   Here, as the fine bubble generating means 19, for example, a swirl type fine bubble generating device described in Japanese Patent No. 3397154 is preferably used. The swirling fine bubble generator sucks gas by a pressure drop caused by forming a swirling liquid flow, and pulverizes bubbles by the swirling liquid flow. When such an apparatus is used, fine bubbles having a desired diameter can be generated.

また、微細気泡発生手段19として、特許第3397154号公報に記載の旋回式微細気泡発生装置とその他の方式を組み合わせたものを使用することもできる。その他の方式を組み合わせることにより、さらに気泡の径を細かくすることができる。   Further, as the fine bubble generating means 19, a combination of the swirling fine bubble generating device described in Japanese Patent No. 3397154 and other methods can also be used. By combining other methods, the bubble diameter can be further reduced.

その他の方式としては、例えば、エジェクター方式、ベンチュリー管方式、超音波方式が挙げられる。   Examples of other methods include an ejector method, a venturi tube method, and an ultrasonic method.

エジェクター方式は、狭い流路を高速で通過する液流によって生じる負圧を利用して気体を吸引し、下流における管路の拡大により生じたキャビテーションによって気泡を微細に破砕する方式である。   The ejector method is a method in which gas is sucked using a negative pressure generated by a liquid flow passing through a narrow flow path at high speed, and bubbles are finely crushed by cavitation generated by expansion of a downstream pipe line.

ベンチュリー管方式は、断面積が拡大する部分と縮小する部分とを有する流路中に気泡を含んだ液を通過させることにより、拡大する部分における急激な減圧によって気泡を膨張させ、続いて縮小する部分における急激な圧力上昇によって気泡を崩壊させることにより微細気泡を形成する方式である。   The Venturi tube system allows a bubble-containing liquid to pass through a flow path having a portion where the cross-sectional area expands and a portion where the cross-sectional area expands. In this method, fine bubbles are formed by collapsing bubbles by a sudden pressure increase in the portion.

超音波方式は、気体を混入した気液混合相に超音波振動を印加し、気相を粉砕することによって微細気泡を形成する方法である。
なお、無電解めっき装置200における上述の部材以外の部材は、第1の実施形態に係る無電解めっき装置100におけるものと同様であればよいので、ここでは詳細な説明を省略する。
The ultrasonic method is a method of forming fine bubbles by applying ultrasonic vibration to a gas-liquid mixed phase mixed with gas and crushing the gas phase.
Note that members other than the above-described members in the electroless plating apparatus 200 may be the same as those in the electroless plating apparatus 100 according to the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted here.

引き続いて、図2に示す無電解めっき装置を用いるめっき液30への酸素供給方法について説明する。   Subsequently, a method for supplying oxygen to the plating solution 30 using the electroless plating apparatus shown in FIG. 2 will be described.

上述の酸素供給方法は、めっき槽1へめっき液30を貯蔵する貯蔵工程と、めっき槽1からめっき液30の一部を抜き出す抜き出し工程と、抜き出されためっき液30に酸素を含む気体を混入して気泡を形成すると共に気泡を粉砕する気泡粉砕工程と、めっき液30をめっき槽1に戻す送り込み工程とを備えるものである。   The oxygen supply method described above includes a storage step of storing the plating solution 30 in the plating tank 1, an extraction step of extracting a part of the plating solution 30 from the plating tank 1, and a gas containing oxygen in the extracted plating solution 30. A bubble crushing step of mixing and forming bubbles and crushing the bubbles, and a feeding step of returning the plating solution 30 to the plating tank 1 are provided.

貯蔵工程では、銅イオン、銅イオンの錯化剤、還元剤及びpH調整剤を含むめっき液30をめっき槽1へ供給する。めっき液30としては、第1の実施形態におけるものと同様のものが用いられる。   In the storage step, a plating solution 30 containing copper ions, a copper ion complexing agent, a reducing agent and a pH adjusting agent is supplied to the plating tank 1. As the plating solution 30, the same one as in the first embodiment is used.

抜き出し工程では、めっき槽1中のめっき液30の一部を外部循環手段2に抜き出し、循環流路21内に流通させる。めっき槽1から抜き出しためっき液30は、フィルター3により、析出した酸化第1銅、金属銅又はその他の沈殿物を濾過することが好ましい。   In the extraction step, a part of the plating solution 30 in the plating tank 1 is extracted to the external circulation means 2 and circulated in the circulation flow path 21. The plating solution 30 extracted from the plating tank 1 is preferably filtered through the filter 3 to deposit precipitated cuprous oxide, metallic copper or other precipitates.

1分間にめっき槽1から抜き出されるめっき液30の体積流量は、めっき槽1に貯蔵されているめっき液30の総量に対し0.05倍以上であることが好ましく、0.1倍以上であることがより好ましい。0.05倍未満であると、めっき液30の安定化に必要な溶存酸素を供給し難くなる傾向にある。   The volume flow rate of the plating solution 30 withdrawn from the plating tank 1 per minute is preferably 0.05 times or more, more than 0.1 times the total amount of the plating solution 30 stored in the plating tank 1. More preferably. If it is less than 0.05 times, it tends to be difficult to supply dissolved oxygen necessary for stabilizing the plating solution 30.

気泡粉砕工程では、微細気泡発生手段19を用い、抜き出されためっき液30に酸素を含む気体を混入させて気泡を形成すると共に気泡を粉砕して微細気泡を発生させる。   In the bubble crushing step, the fine bubble generating means 19 is used to mix the oxygen-containing gas into the extracted plating solution 30 to form bubbles, and the bubbles are crushed to generate fine bubbles.

酸素を含む気体としては、第1の実施形態におけるものと同様の気体が用いられる。また、気泡粉砕工程では、めっき槽1内のめっき液30への酸素供給状態によって、気体の混入量を適宜調整することが好ましい。好ましい酸素供給状態は第1の実施形態における状態と同様である。   As the gas containing oxygen, the same gas as that in the first embodiment is used. Further, in the bubble crushing step, it is preferable to appropriately adjust the gas mixing amount depending on the oxygen supply state to the plating solution 30 in the plating tank 1. A preferable oxygen supply state is the same as the state in the first embodiment.

微細気泡発生手段19により、酸素を含む気体がめっき液30に混入する体積流量、すなわちガス流量計12で測定されるガス流量は、めっき槽1から抜き出すめっき液30の体積流量の0.01〜0.5倍であることが好ましく、0.02〜0.3倍の体積流量であることがより好ましい。酸素を含む気体の供給量が0.01倍未満であると、めっき液の安定化に必要な溶存酸素を供給し難くなる傾向にあり、酸素を含む気体の供給量が0.5倍を超えると、効率よく微細気泡を形成し難くなる傾向にある。   The volume flow rate at which the gas containing oxygen is mixed into the plating solution 30 by the fine bubble generating means 19, that is, the gas flow rate measured by the gas flow meter 12, is 0.01 to It is preferably 0.5 times, and more preferably 0.02 to 0.3 times the volume flow rate. When the supply amount of gas containing oxygen is less than 0.01 times, it tends to be difficult to supply dissolved oxygen necessary for stabilizing the plating solution, and the supply amount of gas containing oxygen exceeds 0.5 times. And, it tends to be difficult to form fine bubbles efficiently.

送り込み工程では、気泡粉砕工程において微細気泡を発生させためっき液30をめっき槽1に戻す。   In the feeding step, the plating solution 30 in which fine bubbles are generated in the bubble crushing step is returned to the plating tank 1.

また、被めっき物18へ無電解銅めっきを施す方法は第1の実施形態と同様の方法で行われる。   Moreover, the method of performing electroless copper plating to the to-be-plated object 18 is performed by the method similar to 1st Embodiment.

このような、無電解めっき装置200及びめっき液30への酸素供給方法を用いて、被めっき物18へ無電解銅めっきを施した場合においても、被めっき物表面における無電解銅めっきの析出反応に伴う溶存酸素濃度の急激な低下を抑制できる。その結果、長期にわたって無電解銅めっき液の安定性を確保した状態で、無電解めっき装置を運転することができる。   Even when electroless copper plating is applied to the object 18 using such an electroless plating apparatus 200 and an oxygen supply method to the plating solution 30, the deposition reaction of the electroless copper plating on the surface of the object to be plated It is possible to suppress a rapid decrease in the dissolved oxygen concentration associated with. As a result, the electroless plating apparatus can be operated while ensuring the stability of the electroless copper plating solution over a long period of time.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、無電解銅めっき液に変えて、他の無電解めっき液を用いることもできる。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, instead of the electroless copper plating solution, other electroless plating solutions can be used.

以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples, but the present invention is not limited thereto.

本発明の実施例及び比較例において、無電解銅めっき液の溶存酸素濃度の測定には、隔膜形電極方式の溶存酸素計である「OM−51」(株式会社堀場製作所製、商品名)を用いた。溶存酸素濃度の測定は、無電解めっき槽から無電解銅めっき液を汲み出して30秒静置した後、その汲み出した無電解銅めっき液の溶存酸素濃度を測定した。また、比重の測定には、浮ひょう型標準比重計(有限会社横田計器製作所製)を用いた。測定時の温度は25℃に調整した。   In Examples and Comparative Examples of the present invention, the dissolved oxygen concentration of the electroless copper plating solution is measured by using “OM-51” (trade name, manufactured by Horiba, Ltd.), which is a diaphragm-type electrode dissolved oxygen meter. Using. The dissolved oxygen concentration was measured by pumping the electroless copper plating solution from the electroless plating tank and allowing it to stand for 30 seconds, and then measuring the dissolved oxygen concentration of the pumped electroless copper plating solution. In addition, for measuring the specific gravity, a floating standard hydrometer (manufactured by Yokota Keiki Seisakusho Co., Ltd.) was used. The temperature at the time of measurement was adjusted to 25 ° C.

(実施例1)
無電解銅めっき液として、自己触媒型の無電解銅めっき液である「CUST−201」(日立化成工業株式会社製、商品名)を20L準備した。次に、図1に示す実施形態の無電解めっき装置100を設置し、その無電解めっき槽1内に上記無電解銅めっき液を充填した。微細気泡を形成する気体はポンプ4へ吸入できるようになっており、その気体には空気を用いた。また、未溶解の気体は浮上分離装置6から排出されるようになっている。また、直径500μmの細孔を複数個有するエアレーションパイプ15を併設し、空気及び窒素を通気できるようにした。
Example 1
As the electroless copper plating solution, 20 L of “CUST-201” (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is an autocatalytic electroless copper plating solution, was prepared. Next, the electroless plating apparatus 100 of the embodiment shown in FIG. 1 was installed, and the electroless copper plating solution was filled in the electroless plating tank 1. The gas forming the fine bubbles can be sucked into the pump 4, and air is used as the gas. Further, undissolved gas is discharged from the floating separation device 6. Further, an aeration pipe 15 having a plurality of pores having a diameter of 500 μm is provided so that air and nitrogen can be vented.

まず、エアレーションパイプ15を用いて、無電解めっき槽1内に貯蔵した25℃の無電解銅めっき液30に窒素を通気した。無電解銅めっき液中の溶存酸素濃度が、空気による飽和濃度(8.1mg/L)の10%未満となったところで、溶存酸素濃度及び比重を測定した。その後、エアレーションパイプ15による通気を止め、ポンプ4を作動させて、無電解めっき槽1から抜き出す無電解銅めっき液30の体積流量が4.0L/分、ポンプ4への空気の混入量が0.3L/分の条件で運転した。ポンプ4の作動後5分経過した時点で、溶存酸素濃度及び比重を測定した。溶存酸素濃度、比重及び無電解銅めっき液中の酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)(体積%、以下同様)の測定結果を表1に示す。なお、微細気泡を発生させる前の見掛けの比重をa、微細気泡発生後の見掛けの比重をbとすると、ボイド率vは近似的に次式で求めることができる。
v[%]=(1−(b/a))×100
First, nitrogen was passed through the electroless copper plating solution 30 at 25 ° C. stored in the electroless plating tank 1 using the aeration pipe 15. When the dissolved oxygen concentration in the electroless copper plating solution was less than 10% of the saturation concentration by air (8.1 mg / L), the dissolved oxygen concentration and specific gravity were measured. Thereafter, the ventilation through the aeration pipe 15 is stopped, the pump 4 is operated, the volume flow rate of the electroless copper plating solution 30 withdrawn from the electroless plating tank 1 is 4.0 L / min, and the amount of air mixed into the pump 4 is 0. It was operated under the condition of 3 L / min. When 5 minutes passed after the pump 4 was operated, the dissolved oxygen concentration and specific gravity were measured. Table 1 shows the measurement results of the dissolved oxygen concentration, specific gravity, and the mixing ratio (void ratio) of gas containing oxygen in the electroless copper plating solution (volume%, the same applies hereinafter). If the apparent specific gravity before the generation of fine bubbles is a, and the apparent specific gravity after the generation of fine bubbles is b, the void ratio v can be approximately calculated by the following equation.
v [%] = (1- (b / a)) × 100

(実施例2)
実施例1と同様に、無電解銅めっき液である「CUST−201」(日立化成工業株式会社製、商品名)を20L準備した。次に、図2に示す実施形態の無電解めっき装置を設置し、その無電解めっき槽1内に上記無電解銅めっき液を充填した。ここで、微細気泡発生手段19としては、旋回式の微細気泡発生装置である「泡多郎」(ニッタ・ムアー株式会社製、商品名)を使用した。微細気泡を形成する気体は微細気泡発生手段19へ吸入できるようになっており、その気体には空気を用いた。また、実施例1と同様、エアレーションパイプ15から空気及び窒素を通気できるようにした。
(Example 2)
As in Example 1, 20 L of “CUST-201” (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is an electroless copper plating solution, was prepared. Next, the electroless plating apparatus of the embodiment shown in FIG. 2 was installed, and the electroless copper plating solution was filled in the electroless plating tank 1. Here, as the fine bubble generating means 19, “Awataro” (trade name, manufactured by Nitta Moore Co., Ltd.), which is a swivel type fine bubble generator, was used. The gas forming the fine bubbles can be sucked into the fine bubble generating means 19, and air is used as the gas. In addition, as in Example 1, air and nitrogen can be vented from the aeration pipe 15.

まず、エアレーションパイプ15を用いて、無電解めっき槽1内に貯蔵した25℃の無電解銅めっき液30に窒素を通気した。無電解銅めっき液中の溶存酸素濃度が、空気による飽和濃度(8.1mg/L)の10%未満となったところで、溶存酸素濃度及び比重を測定した。その後、エアレーションパイプ15による通気を止め、ポンプ4を作動させて、無電解めっき槽1から抜き出し微細気泡発生手段19に供給する無電解銅めっき液30の体積流量が6.0L/分、微細気泡発生手段19への空気の混入量が0.2L/分の条件で運転した。ポンプ4の作動後5分経過した時点で、溶存酸素濃度及び比重を測定した。溶存酸素濃度、比重及び無電解銅めっき液中の酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)の測定結果を表1に示す。   First, nitrogen was passed through the electroless copper plating solution 30 at 25 ° C. stored in the electroless plating tank 1 using the aeration pipe 15. When the dissolved oxygen concentration in the electroless copper plating solution was less than 10% of the saturation concentration by air (8.1 mg / L), the dissolved oxygen concentration and specific gravity were measured. Thereafter, the ventilation by the aeration pipe 15 is stopped, the pump 4 is operated, and the volume flow rate of the electroless copper plating solution 30 extracted from the electroless plating tank 1 and supplied to the fine bubble generating means 19 is 6.0 L / min. The operation was performed under the condition that the amount of air mixed into the generating means 19 was 0.2 L / min. When 5 minutes passed after the pump 4 was operated, the dissolved oxygen concentration and specific gravity were measured. Table 1 shows the measurement results of the dissolved oxygen concentration, specific gravity, and the mixing ratio (void ratio) of the gas containing oxygen in the electroless copper plating solution.

(比較例1)
実施例1と同様に、無電解銅めっき液である「CUST−201」を20L準備した。さらに、エアレーションパイプ15を用いて、無電解めっき槽1内に貯蔵した25℃の無電解銅めっき液30に窒素を通気した。無電解銅めっき液中の溶存酸素濃度が、空気による飽和濃度(8.1mg/L)の10%未満となったところで、溶存酸素濃度及び比重を測定した。次に、無電解銅めっき液に、エアレーションパイプ15より空気を通気した。なお、外部循環手段2による無電解銅めっき液30の循環は行わなかった。空気の流量を1.0L/分に調整し連続的に5分間通気を行った後、溶存酸素濃度及び比重を測定した。溶存酸素濃度、比重及び無電解銅めっき液中の酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)の測定結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
As in Example 1, 20 L of “CUST-201”, which is an electroless copper plating solution, was prepared. Further, nitrogen was passed through the electroless copper plating solution 30 at 25 ° C. stored in the electroless plating tank 1 using the aeration pipe 15. When the dissolved oxygen concentration in the electroless copper plating solution was less than 10% of the saturation concentration by air (8.1 mg / L), the dissolved oxygen concentration and specific gravity were measured. Next, air was aerated from the aeration pipe 15 into the electroless copper plating solution. Note that the electroless copper plating solution 30 was not circulated by the external circulation means 2. After adjusting the air flow rate to 1.0 L / min and continuously venting for 5 minutes, the dissolved oxygen concentration and specific gravity were measured. Table 1 shows the measurement results of the dissolved oxygen concentration, specific gravity, and the mixing ratio (void ratio) of the gas containing oxygen in the electroless copper plating solution.

(実施例3)
無電解銅めっき液として、自己触媒型の無電解銅めっき液である「CUST−201」(日立化成工業株式会社製、商品名)を20L準備し、擬似的に連続使用を行った無電解銅めっき液とするために、反応副生成物として硫酸ナトリウム10mol(1.42kg)及びギ酸ナトリウム20mol(1.46kg)を加えた以外は、実施例1と同様の条件で微細気泡を発生させた。溶存酸素濃度、比重及び無電解銅めっき液中の酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)の測定結果を表1に示す。
(Example 3)
As an electroless copper plating solution, 20 L of “CUST-201” (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is an autocatalytic electroless copper plating solution, was prepared, and the electroless copper was used continuously in a pseudo manner. In order to obtain a plating solution, fine bubbles were generated under the same conditions as in Example 1, except that 10 mol (1.42 kg) of sodium sulfate and 20 mol (1.46 kg) of sodium formate were added as reaction byproducts. Table 1 shows the measurement results of the dissolved oxygen concentration, specific gravity, and the mixing ratio (void ratio) of the gas containing oxygen in the electroless copper plating solution.

(実施例4)
無電解銅めっき液である「CUST−201」を20L準備し、反応副生成物として硫酸ナトリウム10mol(1.42kg)及びギ酸ナトリウム20mol(1.46kg)を加えた以外は、実施例2と同様の条件で微細気泡を発生させた。溶存酸素濃度、比重及び無電解銅めっき液中の酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)の測定結果を表1に示す。
(Example 4)
20 L of “CUST-201” which is an electroless copper plating solution was prepared, and the same as Example 2 except that 10 mol (1.42 kg) of sodium sulfate and 20 mol (1.46 kg) of sodium formate were added as reaction byproducts. Fine bubbles were generated under the following conditions. Table 1 shows the measurement results of the dissolved oxygen concentration, specific gravity, and the mixing ratio (void ratio) of the gas containing oxygen in the electroless copper plating solution.

(比較例2)
無電解銅めっき液である「CUST−201」を20L準備し、反応副生成物として硫酸ナトリウム10mol(1.42kg)及びギ酸ナトリウム20mol(1.46kg)を加えた以外は、比較例1と同様の条件で通気を行った。溶存酸素濃度、比重及び無電解銅めっき液中の酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)の測定結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
20 liters of “CUST-201” which is an electroless copper plating solution was prepared, and the same as Comparative Example 1 except that 10 mol of sodium sulfate (1.42 kg) and 20 mol of sodium formate (1.46 kg) were added as reaction byproducts. Aeration was performed under the conditions of Table 1 shows the measurement results of the dissolved oxygen concentration, specific gravity, and the mixing ratio (void ratio) of the gas containing oxygen in the electroless copper plating solution.

Figure 0005494787
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表1に示したように、本発明による酸素供給方法では、従来の方法と比較して溶存酸素濃度をより迅速に高くすることができる。特に、副生成物を多く含んだ無電解銅めっき液において、本発明の効果がより顕著であることがわかる。   As shown in Table 1, in the oxygen supply method according to the present invention, the dissolved oxygen concentration can be increased more rapidly than in the conventional method. In particular, it can be seen that the effect of the present invention is more remarkable in an electroless copper plating solution containing a large amount of by-products.

(実施例5)
無電解銅めっき液として、自己触媒型の無電解銅めっき液である「CUST−201」(日立化成工業株式会社製、商品名)を20L準備し、擬似的に連続使用を行った無電解銅めっき液とするために、反応副生成物として硫酸ナトリウム10mol(1.42kg)及びギ酸ナトリウム20mol(1.46kg)を加えた。ここで、無電解銅めっき液の温度は25℃に調整した。
(Example 5)
As an electroless copper plating solution, 20 L of “CUST-201” (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is an autocatalytic electroless copper plating solution, was prepared, and the electroless copper was used continuously in a pseudo manner. In order to obtain a plating solution, 10 mol (1.42 kg) of sodium sulfate and 20 mol (1.46 kg) of sodium formate were added as reaction byproducts. Here, the temperature of the electroless copper plating solution was adjusted to 25 ° C.

被めっき物として、エポキシ系の両面銅張積層板である「MCL−E−679」(日立化成工業株式会社製、商品名、厚さ0.2mm)の銅箔を全面エッチング除去したエポキシ系樹脂基板を準備した。ここで、めっき面積を1.2m、すなわち、ロードファクターを0.06m/Lに設定した。 Epoxy resin from which copper foil of “MCL-E-679” (trade name, thickness 0.2 mm, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is an epoxy double-sided copper-clad laminate, is etched and removed as an object to be plated. A substrate was prepared. Here, the plating area was set to 1.2 m 2 , that is, the load factor was set to 0.06 m 2 / L.

上述の被めっき物に無電解銅めっきを施す前に、上記(A)〜(C)の前処理を行った。   Before the electroless copper plating was applied to the above-mentioned object to be plated, the above pretreatments (A) to (C) were performed.

(A)の前処理では、被めっき物をクリーナーコンディショナである「CLC−601」(日立化成工業株式会社製、商品名)に60℃で5分間浸漬し、被めっき物の洗浄及びコンディショニングを行った。次に、室温(20〜25℃)で2分間水洗した。   In the pretreatment of (A), the object to be plated is immersed in “CLC-601” (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), a cleaner conditioner, at 60 ° C. for 5 minutes to clean and condition the object to be plated. went. Next, it was washed with water at room temperature (20 to 25 ° C.) for 2 minutes.

次に、(B)の前処理では、得られた被めっき物を、パラジウム−錫触媒の前処理液である「PD−301」(日立化成工業株式会社製、商品名)に25℃で2分間浸漬した。次に、得られた被めっき物をパラジウム−錫触媒液である「HS−202B」(日立化成工業株式会社製、商品名)に25℃で5分間浸漬した。次に、得られた被めっき物を室温(20〜25℃)で2分間水洗した。   Next, in the pretreatment of (B), the obtained object to be plated is added to “PD-301” (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is a pretreatment liquid of a palladium-tin catalyst, at 25 ° C. Immerse for a minute. Next, the obtained object to be plated was immersed in “HS-202B” (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is a palladium-tin catalyst solution, at 25 ° C. for 5 minutes. Next, the obtained object to be plated was washed with water at room temperature (20 to 25 ° C.) for 2 minutes.

次いで、(C)の前処理では、得られた被めっき物を、酸性の処理液である「ADP−601」(日立化成工業株式会社製、商品名)に25℃で5分間浸漬した。このようにして無電解銅めっきの析出反応のためのパラジウム触媒を被めっき物表面に析出させた。次に、得られた被めっき物を室温(20〜25℃)で2分間水洗した。   Next, in the pretreatment of (C), the obtained object to be plated was immersed in “ADP-601” (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), which is an acidic treatment solution, at 25 ° C. for 5 minutes. In this way, a palladium catalyst for the deposition reaction of electroless copper plating was deposited on the surface of the object to be plated. Next, the obtained object to be plated was washed with water at room temperature (20 to 25 ° C.) for 2 minutes.

次に、得られた被めっき物を、図1に示す無電解めっき装置の無電解めっき槽1に、無電解銅めっき液温度25℃で20分間浸漬し、被めっき物を浸漬してから30秒後に、ポンプ4を作動させた。ただし、エアレーションパイプ15は使用しなかった。ここで、無電解めっき槽1から抜き出す無電解銅めっき液30の体積流量を4.0L/分、ポンプ4への空気の混入量を0.3L/分に調整した。溶存酸素濃度、無電解銅めっき液中の酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)の測定結果及び無電解銅めっき液の安定性について表2に示す。   Next, the obtained object to be plated is immersed in the electroless plating tank 1 of the electroless plating apparatus shown in FIG. After 4 seconds, the pump 4 was turned on. However, the aeration pipe 15 was not used. Here, the volume flow rate of the electroless copper plating solution 30 extracted from the electroless plating tank 1 was adjusted to 4.0 L / min, and the amount of air mixed into the pump 4 was adjusted to 0.3 L / min. Table 2 shows the measurement results of the dissolved oxygen concentration, the mixing ratio (void ratio) of the gas containing oxygen in the electroless copper plating solution, and the stability of the electroless copper plating solution.

無電解銅めっき液の安定性については、無電銅めっき終了後の沈殿物の生成の有無を評価指標とした。すなわち、無電銅めっき終了後に無電銅めっき液中に沈殿物が目視により確認されたものを不安定、無電銅めっき終了後であっても沈殿物が目視により確認されなかったものを安定とした。   Regarding the stability of the electroless copper plating solution, the presence or absence of the formation of precipitate after the end of electroless copper plating was used as an evaluation index. That is, the case where the precipitate was visually confirmed in the electroless copper plating solution after the end of the electroless copper plating was unstable, and the case where the precipitate was not visually confirmed even after the end of the electroless copper plating was stabilized.

(実施例6)
被めっき物浸漬時に、エアレーションパイプ15を用いて連続的に空気を通気した以外は、実施例5と同様の条件で無電解銅めっきを施した。ここで、エアレーションパイプ15からの空気の体積流量は1.0L/分に調整した。溶存酸素濃度、無電解銅めっき液中の酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)の測定結果及び無電解銅めっき液の安定性について表2に示す。
(Example 6)
Electroless copper plating was performed under the same conditions as in Example 5 except that air was continuously ventilated using the aeration pipe 15 when the object to be plated was immersed. Here, the volume flow rate of air from the aeration pipe 15 was adjusted to 1.0 L / min. Table 2 shows the measurement results of the dissolved oxygen concentration, the mixing ratio (void ratio) of the gas containing oxygen in the electroless copper plating solution, and the stability of the electroless copper plating solution.

(実施例7)
実施例5と同様の条件でめっき前処理を行い、図2に示す無電解めっき装置の無電解めっき槽に、無電解銅めっき液温度25℃で20分間浸漬した。ただし、微細気泡発生手段19としては、旋回式の微細気泡発生装置である「泡多郎」(ニッタ・ムアー株式会社製、商品名)を使用した。また、エアレーションパイプ15は使用しなかった。被めっき物を浸漬してから30秒後に、微細気泡発生手段19を作動させた。ここで、無電解めっき槽1から抜き出す無電解銅めっき液30の体積流量を6.0L/分、微細気泡発生手段19への空気の混入量を0.2L/分に調整した。溶存酸素濃度、無電解銅めっき液中の酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)の測定結果及び無電解銅めっき液の安定性について表2に示す。
(Example 7)
Pre-plating treatment was performed under the same conditions as in Example 5, and immersed in an electroless plating bath of an electroless plating apparatus shown in FIG. 2 at an electroless copper plating solution temperature of 25 ° C. for 20 minutes. However, as the fine bubble generating means 19, “Awataro” (trade name, manufactured by Nitta Moore Co., Ltd.), which is a swivel type fine bubble generator, was used. Moreover, the aeration pipe 15 was not used. 30 seconds after dipping the object to be plated, the fine bubble generating means 19 was activated. Here, the volume flow rate of the electroless copper plating solution 30 extracted from the electroless plating tank 1 was adjusted to 6.0 L / min, and the amount of air mixed into the fine bubble generating means 19 was adjusted to 0.2 L / min. Table 2 shows the measurement results of the dissolved oxygen concentration, the mixing ratio (void ratio) of the gas containing oxygen in the electroless copper plating solution, and the stability of the electroless copper plating solution.

(実施例8)
被めっき物浸漬時に、エアレーションパイプ15を用いて連続的に空気を通気した以外は、実施例7と同様の条件で無電解銅めっきを施した。ここで、エアレーションパイプ15からの空気の体積流量は1.0L/分に調整した。溶存酸素濃度、無電解銅めっき液中の酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)の測定結果及び無電解銅めっき液の安定性について表2に示す。
(Example 8)
Electroless copper plating was performed under the same conditions as in Example 7 except that air was continuously ventilated using the aeration pipe 15 when the object to be plated was immersed. Here, the volume flow rate of air from the aeration pipe 15 was adjusted to 1.0 L / min. Table 2 shows the measurement results of the dissolved oxygen concentration, the mixing ratio (void ratio) of the gas containing oxygen in the electroless copper plating solution, and the stability of the electroless copper plating solution.

(比較例3)
被めっき物浸漬時に、ポンプ4を常に停止させた以外は、実施例5と同様の条件で無電解銅めっきを施した。溶存酸素濃度、無電解銅めっき液中の酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)の測定結果及び無電解銅めっき液の安定性について表2に示す。
(Comparative Example 3)
Electroless copper plating was performed under the same conditions as in Example 5 except that the pump 4 was always stopped when the object to be plated was immersed. Table 2 shows the measurement results of the dissolved oxygen concentration, the mixing ratio (void ratio) of the gas containing oxygen in the electroless copper plating solution, and the stability of the electroless copper plating solution.

(比較例4)
被めっき物浸漬時に、エアレーションパイプ15を用いて連続的に空気を通気した以外は、比較例3と同様の条件で無電解銅めっきを施した。ここで、エアレーションパイプ15からの空気の体積流量は1.0L/分に調整した。溶存酸素濃度、無電解銅めっき液中の酸素を含む気体の混入割合(ボイド率)の測定結果及び無電解銅めっき液の安定性について表2に示す。
(Comparative Example 4)
Electroless copper plating was performed under the same conditions as in Comparative Example 3 except that air was continuously ventilated using the aeration pipe 15 when the workpiece was immersed. Here, the volume flow rate of air from the aeration pipe 15 was adjusted to 1.0 L / min. Table 2 shows the measurement results of the dissolved oxygen concentration, the mixing ratio (void ratio) of the gas containing oxygen in the electroless copper plating solution, and the stability of the electroless copper plating solution.

Figure 0005494787
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表2に示したように、実施例5〜8では、無電解銅めっき液は安定であった。一方、比較例3及び4では、無電解銅めっき液は不安定となり、目視により無電解銅めっき液中に沈殿物が確認された。   As shown in Table 2, in Examples 5 to 8, the electroless copper plating solution was stable. On the other hand, in Comparative Examples 3 and 4, the electroless copper plating solution became unstable, and precipitates were confirmed in the electroless copper plating solution by visual observation.

1…無電解めっき槽、2…外部循環手段、3…フィルター、4…ポンプ、5…圧力計、6…浮上分離装置、7…液流量計、8…減圧弁、9…気泡発生ノズル、10…ガス取り入れ口、11、14…送気パイプ、12…ガス流量計、15…エアレーションパイプ、18…被めっき物、19…微細気泡発生手段、21…循環流路、30…無電解銅めっき液、100、200…無電解めっき装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electroless plating tank, 2 ... External circulation means, 3 ... Filter, 4 ... Pump, 5 ... Pressure gauge, 6 ... Floating separation device, 7 ... Liquid flow meter, 8 ... Pressure reducing valve, 9 ... Bubble generating nozzle, 10 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Gas inlet, 11, 14 ... Air supply pipe, 12 ... Gas flow meter, 15 ... Aeration pipe, 18 ... To-be-plated object, 19 ... Fine bubble generation means, 21 ... Circulation flow path, 30 ... Electroless copper plating solution , 100, 200... Electroless plating apparatus.

Claims (10)

無電解めっき液を貯留する無電解めっき槽と、
前記無電解めっき槽に接続し、その無電解めっき槽との間で前記無電解めっき液を循環する循環流路を有する外部循環手段と、
を備え、
前記外部循環手段が、その循環流路内に、酸素を含む気体を前記無電解めっき液に混入して気泡を形成すると共に前記気泡を粉砕して、直径300μm未満の微細気泡を発生させる微細気泡発生手段、を有し、
前記微細気泡発生手段が、旋回液流を形成することにより起こる圧力降下により気体を吸入すると共に、その旋回液流によって気泡を粉砕する、旋回式微細気泡発生装置である、無電解めっき装置。
An electroless plating tank for storing an electroless plating solution;
External circulation means connected to the electroless plating tank and having a circulation channel for circulating the electroless plating solution between the electroless plating tank,
With
The external circulation means mixes oxygen-containing gas into the electroless plating solution to form bubbles in the circulation flow path and pulverizes the bubbles to generate fine bubbles having a diameter of less than 300 μm. Generating means,
An electroless plating apparatus, which is a swirling fine bubble generating device, wherein the fine bubble generating means sucks gas by a pressure drop caused by forming a swirling liquid flow and pulverizes bubbles by the swirling liquid flow.
前記無電解めっき液が、銅イオン、前記銅イオンの錯化剤、還元剤及びpH調整剤を含む無電解銅めっき液である、請求項1に記載の無電解めっき装置。   The electroless plating apparatus according to claim 1, wherein the electroless plating solution is an electroless copper plating solution containing copper ions, a complexing agent of the copper ions, a reducing agent, and a pH adjusting agent. 前記酸素を含む気体の前記無電解めっき液に混入する体積流量が、前記無電解めっき槽から抜き出す前記無電解めっき液の体積流量の0.01〜0.5倍である請求項1又は2に記載の無電解めっき装置。   The volume flow rate mixed in the electroless plating solution of the gas containing oxygen is 0.01 to 0.5 times the volume flow rate of the electroless plating solution withdrawn from the electroless plating tank. The electroless plating apparatus described. 前記無電解めっき槽内において、前記無電解めっき液中の前記酸素を含む気体の混入割合が、0.001〜10体積%である請求項1〜3のいずれか一項に記載の無電解めっき装置。   The electroless plating according to any one of claims 1 to 3, wherein a mixing ratio of the gas containing oxygen in the electroless plating solution is 0.001 to 10% by volume in the electroless plating tank. apparatus. 前記酸素を含む気体が、5〜90℃で気体であり、且つ酸素を10体積%以上含有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の無電解めっき装置。   The electroless plating apparatus according to claim 1, wherein the gas containing oxygen is a gas at 5 to 90 ° C. and contains 10% by volume or more of oxygen. 無電解めっき液への酸素供給方法であって、
前記無電解めっき液を貯蔵する無電解めっき槽から前記無電解めっき液の一部を抜き出す抜き出し工程と、
抜き出された前記無電解めっき液に酸素を含む気体を混入して気泡を形成すると共に前記気泡を粉砕して、直径300μm未満の微細気泡を発生させる気泡粉砕工程と、
前記微細気泡と共に前記無電解めっき液を無電解めっき槽に戻す送り込み工程と、
を備え、
前記気泡粉砕工程では、旋回液流を形成することにより起こる圧力降下により気体を吸入すると共に、その旋回液流によって気泡を粉砕する酸素供給方法。
A method for supplying oxygen to an electroless plating solution,
An extraction step of extracting a part of the electroless plating solution from the electroless plating tank for storing the electroless plating solution;
A bubble crushing step of mixing the gas containing oxygen into the extracted electroless plating solution to form bubbles and crushing the bubbles to generate fine bubbles having a diameter of less than 300 μm ;
A feeding step of returning the electroless plating solution to the electroless plating tank together with the fine bubbles;
With
In the bubble crushing step, an oxygen supply method in which gas is sucked by a pressure drop caused by forming a swirl liquid flow and the bubbles are crushed by the swirl liquid flow.
前記無電解めっき液が、銅イオン、前記銅イオンの錯化剤、還元剤及びpH調整剤を含む無電解銅めっき液である、請求項6に記載の酸素供給方法。   The oxygen supply method according to claim 6, wherein the electroless plating solution is an electroless copper plating solution containing copper ions, a complexing agent of the copper ions, a reducing agent, and a pH adjusting agent. 前記酸素を含む気体の前記無電解めっき液に混入する体積流量が、前記無電解めっき槽から抜き出す前記無電解めっき液の体積流量の0.01〜0.5倍である請求項6又は7に記載の酸素供給方法。   The volume flow mixed into the electroless plating solution of the gas containing oxygen is 0.01 to 0.5 times the volume flow of the electroless plating solution withdrawn from the electroless plating bath. The oxygen supply method according to the description. 前記無電解めっき槽内において、前記無電解めっき液中の前記酸素を含む気体の混入割合が、0.001〜10体積%である請求項6〜8のいずれか一項に記載の酸素供給方法。   The oxygen supply method according to any one of claims 6 to 8, wherein a mixing ratio of the gas containing oxygen in the electroless plating solution is 0.001 to 10% by volume in the electroless plating tank. . 前記酸素を含む気体が、5〜90℃で気体であり、且つ酸素を10体積%以上含有する請求項6〜9のいずれか一項に記載の酸素供給方法。   The oxygen supply method according to claim 6, wherein the gas containing oxygen is a gas at 5 to 90 ° C. and contains 10% by volume or more of oxygen.
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