JPH01321689A - プリント基板のめっき処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 プリント基板のめっき処理方法に関し、プリント基板に
形成された穴（スルーホール、半貫通穴）の小径化によ
るめっき欠けの発生を減少させることを目的とし、 穴明けしたプリント基板にめっきを施す前段階で、水蒸
気中にプリント基板を入れ、該プリント基板に形成され
た穴に水蒸気による結露水を充満させて穴の内部から気
泡を追い出すとともに、めっき処理液の浸透性を高める
ようにし、また、穴明けしたプリント基板にめっきを施
す段階で、めっき処理液に低級アルコールまたは界面活
性剤を添加する構成とした。

〔産業上の利用分野〕

本願発明はプリント基板のめっき処理に関し、特にプリ
ント基板に形成された穴（スルーホール、半貫通穴）の
めっき欠けの発生を減少出来るめっき処理における脱泡
方法に関する。

〔従来の技術〕

第５図、第６図は従来のプリント基板のめっき処理を説
明するための図である。一般に、多層プリント基板１で
は、表裏両面以外に更に内層に１層以上の回路配線部が
設けられ、表裏両面の導体の接続はプリント基板１に形
成されたスルーホール（貫通穴）２ａにめっきすること
によって行われ、また、内層の導体と外層の導体との接
続はプリント基板１に形成された半貫通穴２ｂにめっき
することによって行われる。これ等スルーホール２ａあ
るいは半貫通穴２ｂ（以下特に必要ある場合を除いて穴
２と総称する）へのめっき（以下スルーホールめっきと
云う）は、銅張積層板の表面をエツチングして内層導体
パターンを形成し、プリプレグを積層して圧着し、穴明
けをした後に行われ、始めに化学銅めっき（無電解銅め
っき）を施し、更に電気銅めっきを行うという２段階の
めっきにより行われている。

このスルーホールめっきの工程において発生する問題と
して、スルーホールめっきの欠損、即ち、スルーホール
欠けがある。

このスルーホール欠けの主要な原因の一つとして、めっ
き処理特に化学銅めっき処理をする時に例えば第５図に
示すようにプリント基板１に形成されたスルーホール２
ａ内に気泡３が残留し、その気泡３の部分にめっき処理
液４が充分に浸透せず、プリント基板ｌの樹脂部の活性
化が不十分になることが挙げられている。また、第６図
に示すように半貫通穴２ｂにめっき処理を施す場合には
、半貫通穴２ｂの奥部に気泡３が残留し、めっき欠けが
生じ易いことも知られている。上記のような穴２への気
泡３の残留は、穴２が小径になればなるほど発生しやす
くなる。現在、めっきをする穴２の穴径は例えば０．３
５＋ｎ程度に小さくなってきており、今後更に小径化さ
れる傾向にあることから、プリント基板工の穴２の気泡
３の残留を防止することは、今や、きわめて重要な課題
となってきている。

従来、このような気泡３の残留を無くすためのプリント
基板１のめっき処理における脱泡方法としては、めっき
処理液４を入れた槽の内圧を減圧して、該めっき処理液
４中に浸漬されたプリント基板１の穴２から気泡３を抜
く方法が採用されている。この従来の方法では、めっき
処理液４を入れた槽の内圧が減圧されることによって気
泡３が穴２の外側に膨出するとともに、気泡３の浮力が
大きくなって穴２の外に押し出されることになる。

また、めっき処理液４に入れたプリント基板１を機械的
に揺動させることによって、穴２から気泡３を追い出す
方法も採用されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記減圧方法は、プリント基板ｌに明けられる穴２（ス
ルーホール２ａ、半貫通穴２ｂ）が比較的大きいときは
それなりの効果をあげることができるが、穴２が小径化
されると気泡３を膨張させる効果が小さくなり、気泡が
穴２の外側まで膨張し難くなるので、気泡３が穴２に閉
じ込められたままとなり、スルーホール欠けが発生し易
くなる。

また上記揺動方法は、比較的径の大きなスルーホール２
ａに対しては有効であるが、半貫通穴２ｂ、特に、小径
の半貫通穴２ｂあるいは小径のスルーホール２ａではめ
っき処理液４の流通が悪くなり、初期の効果をあげるこ
とが出来ない。

本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであって
、プリント基板１に形成された穴２の小径化によるスル
ーホール欠は等のめっき欠けの発生を減少させることを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、第１図、第２図に示すよ
うに、水蒸気中にプリント基板１を入れ、２に水蒸気に
よる結露水を充満させて穴２の内部から気泡３を追い出
すとともに、化学銅めっきあるいは電解銅めっきのめっ
き処理液４の浸透性を高めるようにする。

更に、上記目的を達成するための別の手段として、穴明
けしたプリント基板１にめっきを施す工程で、めっき処
理液４に界面活性剤を添加するようにする。

〔作用〕

水蒸気は非常に微細な水の粒子を含んでいるので、微細
な径の穴２（スルーホール２　ａ　、半貫通穴２ｂ）の
中に流入することができる。そして、穴２の内周面や奥
端面に接触することにより次々に結露し、次第に穴２の
内部に結露水７が充満する。この結露水７に代わって穴
２の内部の気泡３は次第に追い出されることになる。穴
２の内部が結露水７で充満されると、プリント基板１を
めっき処理液４に漬けた時に該処理液４の拡散作用ある
いは浸透作用によって穴２内のめっき処理液４の有効成
分の濃度が高められ、やがて、その他の部分と全く同じ
濃度になり、スルーホール２ａの内周面、半貫通穴２ｂ
の内周面及び奥端面に充分処理液４が浸透し、プリント
基板１の樹脂部が充分に活性化される。その結果、スル
ーホール２ａの内周面、半貫通穴２ｂの内周面及び奥端
面にくまなく化学銅めっきあるいは電解銅めっきが施さ
れ、めっき欠けの発生が防止されることになる。

この方法に於いて、水蒸気中にプリント基板ｌを入れる
前にプリント基板ｌを冷却させておくと、結露効果を高
めてより好ましい結果を得ることができる。

更に、めっき処理液４に低級アルコールあるいは界面活
性剤を添加することにより、めっき処理液４の穴２への
浸透性、あるいはプリント基板ｌへの濡れ性が良くなり
、気泡３がプリント基板１から離れ易くなる。これによ
り穴２無いの気泡が除去されめっき欠けの発生が防止さ
れる。

この方法に於いて使用される低級アルコールあるいは界
面活性剤は、めっき反応を阻害することなくめっき処理
液４の基板への濡れ性を高めるものであれば特に限定さ
れるものではない。低級アルコールとしては例えば、エ
タノール、あるいはメタノール等を使用することが可能
であり、界面活性材としては非イオン性界面活性剤〔三
洋化成社製、商標ニューボールＰＥ）を使用することが
出来る。これらの中では、取扱が特に容易で安価なエタ
ノールを使用することが推奨される。低級アルコールと
してエタノールを使用する場合、めっき処理液４中のエ
タノールの濃度を１０〜３０重量％とすることが好まし
い。めっき処理液４中のエタノールの濃度が１０重量％
を下回る時はエタノール添加の効果が認められないので
好ましくなく、３０重量％を上回るとめっき液が分離す
るので好ましくない。また、界面活性剤として非イオン
性界面活性剤を使用する場合には、０．０１重量％以上
を添加することができるが、１重量％をこえて添加して
も効果は飽和するので不都合である。また０、０１重量
％未満では穴２への充分な浸透性を得ることが出来ない
。

〔実施例　Ｉ〕

先ず、銅張積層板の表面をエツチングして内層導体パタ
ーンを形成し、プリプレグを積層して圧着し、穴明けを
して穴２　（スルーホール２ａ、半貫通穴２ｂ）を形成
し、めっき処理前のプリント基板１を得る。

第１図あるいは第２図に部分的に示されたプリント基板
１は、この後、図示しない蒸気釜の中に入れられ、プリ
ント基板１の表面に結露させる。

水蒸気は非常に微細な水の粒子を含んでいるので、微細
な径の穴２の中に流入し、プリント基板１の穴２の内周
面や奥端面に接触することにより結露してこれらの面を
濡らす。更に、結露して穴２の内周面や奥端面に結露水
７が溜り、穴２の内部の気泡′３が次第に追い出され、
穴２の内部に結露水７が充満することになる。

脱泡を終了した後、プリント基板ｌは図示しない化学銅
めっき処理槽内のめっき処理液４中に浸漬される。そし
て、めっき処理液４中の有効成分が穴２の内部の結露水
に拡散してスルーホール２ａの内周面、半貫通穴２ｂの
内周面及び奥端面に充分浸透し、樹脂部が充分に活性化
され、化学銅めっきが全面的に行われることになる。

更に、この後、プリント基板１は電解メツキ槽に入れら
れて電気めっきが施される。ここで、上述したようにス
ルーホール２ａの内周面、半貫通穴２ｂの内周面及び奥
端面に充分浸透し、樹脂部が充分に活性化され、化学銅
めっきが全面的に行われているので、電気めっきも全面
的に行われることになり、スルーホール欠けはほぼ完全
に防止することができた。

尚、上記実施例において、蒸気中に入れられる前にプリ
ント基板ｌを充分冷やしておくと、水蒸気が冷却されて
結露効果が大きくなる。

〔実施例　■〕

プリント基板に付着する気泡を除去するために、めっき
処理液に穴への浸透性、あるいはプリント基板への濡れ
性を高めることも一つの方法である。

以下その方法を第３図あるいは第４図に示すように半貫
通穴２を明けたプリント基板１の化学銅めっきを行う場
合を例にとって説明する。

めっき処理槽６内にはエタノールを添加しためっき処理
液４が入れられ、その液中には超音波発振器５が配置さ
れている。

このめっき処理槽６内のめっき処理液４中に、処理され
るプリント基板１を浸漬し、１０分間超音波発振器５を
作動させた状態でのプリント基板１の穴２内の気泡３の
状態と、その後の気泡３の残留状態、めっき処理液４の
変化、及びめっき欠けの有無を観察した。

ここでは、エタノール添加の効果および添加可能な範囲
を調べるために、エタノール無添加のめっき処理液４と
、めっき処理液４中のエタノール濃度を１０重量％、２
０重世％、３０重量％、４０重量％と異ならせて上記の
観察をした。

めっき処理液４にエタノール無添加の場合には、第４図
に示すように、気泡３が半貫通穴２ｂ内で砕けて、半貫
通穴２ｂの壁面で細かく振動していることが観察された
。これに対して、エタノール濃度１０〜３０重量％の場
合には、穴２ｂ内の気泡３が小さく砕けて、半貫通穴２
ｂ内からめっき処理液４中に飛散して行くのが観察され
た。このような差異は、めっき処理液４にエタノールを
添加することにより、めっき処理液４の半貫通穴２ｂへ
の浸透性あるいは濡れ性が良くなり、半貫通穴２ｂ内の
気泡３が半貫通穴２ｂ外に出やすくなるからであると思
われる。

上記のようにめっき処理液４中で１０分間の超音波振動
をくわえた後の気泡３の残留状態、めっき処理液４の変
化、及びめっき欠けの有無の観察結果は第１表に示す通
りである。

第１表から明らかなように、エタノールを１０〜３０重
量％添加した場合にはめっき欠けが発生せず、めっき状
態が改善されている。

エタノール無添加の場合にめっき欠けが発生したのは、
半貫通穴２の壁面で細かく振動している気泡３が化学銅
めっき液４の浸透を阻害し、基板１の樹脂部が充分に活
性化されなかったためであると思われる。エタノール濃
度が４０重量％の場合には、めっき処理液４が分離した
ために半貫通穴２ｂ内の気泡３の有無は確認できず、ま
た、めっき処理液４にも不溶性沈澱物が発注していた。

以上半貫通穴２ｂに対する例について説明したが、この
実施例は当然スルーホール２ａに対しても適用でき、同
様の効果をあげることが出来る。

以上化学銅めっきに関する２つの発明に対応する実施例
をあげたが、上記２つの発明は電解めっきについても適
用できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上のように、プリント基板をめっき処理前に水蒸気中
におく方法によると、スルーホールあるいは半貫通穴内
で次々に結露する結露水によりスルーホールあるいは半
貫通大内の空気を排除することができる。しかも、水蒸
気中に含まれた水分はきわめて微細であるので、スルー
ホールあるいは半貫通穴が小径であってもその内部に流
入して結露することができ、小径のスルーホールあるい
は半貫通穴でも結露水によって気泡を追い出すことがで
きる。その結果、めっき処理スルーホールあるいは半貫
通穴の小径化によるスルーホール欠けが発生し難くなる
のである。

また、めっき処理液に低級アルコールや界面活性剤を添
加する方法によると、めっき処理液のスルーホールや半
貫通穴への浸透性あるいは濡れ性が改善され、その結果
、スルーホールあるいは半貫通穴部の気泡の残留による
めっき欠けを無くすことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を説明するプリント基板のス
ルーホール部の断面図、第２図は本発明の一実施例を説
明するプリント基板の半貫通穴部の縦断面図、第３図は
別の発明の一実施例に係るめっき処理装置の要部の構成
図、第４図は同じ装置を使用してエタノール無添加状態
での超音波振動による化学銅めっき中の穴内気泡の状態
を示す説明図、第５図は従来のプリント基板のめっき処
理におけるスルーホール部の断面図、第６図は従来のプ
リント基板のめっき処理における半貫通穴部の縦断面図
である。 図中、 ■・・・プリント基板、 ２　（２ａ、２ｂ）・・・穴、 ３・・・気泡、　４・・・めっき処理液、７・・・結露
水。 本光Ｉ！月υス）レー爪−ル實ｐ断面図第　１　図 ｖ４２　図 Ｐｌｎ　ＩＥｙ１４ｒ８ｎＥ４１’ｘ図第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕穴明けしたプリント基板（１）にめっきを施す前
   段階で、水蒸気中にプリント基板（１）を入れ、該プリ
   ント基板（１）に形成された穴（２）に水蒸気による結
   露水（７）を充満させて該穴（２）の内部から気泡（３
   ）を追い出すとともに、めっき処理液（４）の浸透性を
   高めることを特徴とするプリント基板のめっき処理方法
   。 〔２〕前記水蒸気中にプリント基板（１）を入れる前に
   、一旦プリント基板（１）を冷却する請求項１に記載の
   プリント基板のめっき処理方法。 〔３〕穴明けしたプリント基板（１）にめっきを施す工
   程で、めっき処理液（４）に低級アルコールまたは界面
   活性剤を添加した液を用いることを特徴とするプリント
   基板のめっき処理方法 〔４〕エタノールを１０〜３０重量％添加する請求項３
   に記載のプリント基板のめっき処理方法。