JPH0430496A - プリント配線板のスルーホールめっきの方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント配線板のスルーホールめっきの方法
に関する。

〔従来の技術〕

プリント配線板のスルーホールめっきにおいて、めっき
が析出しない不良を低減する方法として、被めっき物の
揺動、被めっき物の振動、処理液への超音波印加などが
行われている。これらは、いずれも処理液の被めっき物
へのぬれを促進し、ぬれた後のスルーホール内での処理
液の移動を促進することを目的としている。最近のスル
ーホール径の小径化に伴い、被めっき物の振動や処理液
への超音波印加が多用されつつある。これらの方法にお
ける作業条件の決定方法は、実際に装置を稼動し、めっ
きを行って不良率を測定する方法を用いて来た。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の方法は以下の問題点があった。ま
ず、プリント配線板のスルーホール数が多い場合には、
穴数当りの不良発生率を低くする必要があり、条件設定
時に実際にめっきを行って不良発生率を測定するのが困
難になる。また、被めっき物を振動する方法では、被め
っき物の加速度を、処理液に超音波を印加する方法では
、超音波発信機の出力を制御するが、いずれも処理液の
ぬれ性と直結したパラメータでないため、実験的に管理
範囲を決定せざるを得ないが、前記のとおり不良率が小
さいため実験が困難であるという問題がある。

本発明では、被めっき物の揺動、振動を行うスルーホー
ルめっきにおいて、被めっき物の速度とストロークを規
定し、処理液のぬれに必要な項目の管理範囲を明らかに
する方法を提供するものである。それによって、スルー
ホールめっきが析出しない欠陥の発生を抑制することを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

スルーホール内が処理液でぬれる条件の考え方と、管理
範囲を示す条件式を以下に示す。図１において、ある瞬
間のスルーホール内気泡に加わる力は、左側水圧Ｐａ、
左側表面張力Ｆ−ｃｏｓθ右側表面張力Ｆ、右側水圧Ｐ
ｂである。

これらの関係を式＋ｌ）に示す。

Ｐａ　＋　（Ｆ−ｃｏｓ　θ／πＲ１）　　＞　（Ｆ　
／πＲ”）　　＋Ｐｂ式（１）、ただしθは処理液 と被めっき物の接触角（度）、Ｒはスルーホール半径（
ｍ）である。

式（１）が満足されると、右向の力が左向の力より大き
いので気泡が右へ移動してスルーホール外に除去され、
左側からぬれが進行する。ここで、左右の水圧差△Ｐを
△Ｐ＝Ｐａ−Ｐｂと定義し、被めっき物が水中で移動し
ているときに受ける圧力差△Ｐを流体中の物体が受ける
低力とすると、△Ｐ＝１／２Ｃｏ　ρ■２式（２）とか
ける。ただし、ρは処理液の密度（ｋｇ／ｎ？）　、ｃ
ｏは抗力係数、■は被めっき物の振動速度（ｍ／　ｓ　
）であある。

また表面張力の項Ｆ＝２πＲ×γ−式（３）ただし１２
表面張力（Ｎ／ｍ＞である。式（１）〜（３）からスル
ーホール内の気泡が除去されて処理液が入る条件は式（
４）Ｖ＞　（４Ｘγ×（１ｃｏｓθ）ｘｃｏ−１×ρ−
’ＸＲ−’）””によって与えられる。

式（４）において、γ、θ、Ｃ，，ρ、Ｒがいずれも測
定可能な物理量であることから、これらを測定すること
によって、被めっき物の振動速度の範囲を式（４）によ
って得ることができる。また振動の振幅については、被
めっき物のスルーホールの振動方向長さより大きければ
良い。

以上から明らかとなる振動速度の範囲と振幅が実際のめ
っき装置において実現されているかどうかと判定し、実
現されていない場合は、条件の変更もしくは装置の変更
を行うことにより、スルホールめっきが析出しない不良
を低減できるめっき装置を作成することができる。

〔作用〕

プリント配線板のスルーホールめっきにおいて、前記の
方法によって決められた理論上ぬれに必要な振動速度と
ストロークを被めっき物に与える。

それにより、被めっき物のスルーホール両端の間に圧力
差が加わる。圧力差によって、スルーホール内部の気泡
が押され、かつ被めっき物が振動によって移動する距離
が、スルーホールの振動方向長さよりも大であれば、内
部の気泡が全て押し出され、スルーホール内部は処理液
によって満たされる。

一度スルーホール内部が処理液によって満たされた状態
となると、以後の処理でスルーホールめっきに必要な各
種の処理液が引き続きスルーホール内部に入ることは容
易であり、めっき析出不良の低減が期待できる。

〔実施例〕

第１例として、直径０．２ｓ＋ｍのスルーホール５００
０穴を有する板厚１．６ｍｍのプリント配線板に電気は
んだめっきを行う際に、最初の脱脂処理において、揺動
と振動を加え、以後の処理では揺動のみを行った。揺動
は従来から用いられている水平方式で条件を振動速度３
．５　ａａ　／　ｓ　、振幅４０ｍｍ周期１．３秒とし
た。一方、振動はプランテックス側型の装置を使用し、
条件を振動速度３１．１σ／Ｓ、振幅２．５ｍｍ、周期
０．０５秒とした。上記条件にて電気はんだめっきを行
い、プリント配線板を製造したところ、はんだが析出し
ていないスルーホールを存するプリント配線板の発生率
は０．０５％であった。

第２例として、上記の振動を行わず、揺動のみを行って
、それ以外は第１例と同様にプリント配ｖＡＦｉを製造
したところ、はんだが析出していないスルーホールを存
するプリント配線板の発生率は１．０％であった。

第３例として、第２例における揺動の速度を１゜Ｏｃｓ
　／　ｓに下げ、振幅４０ｍｍ、周期４．６秒とし、そ
れ以外は第２例と同様にしてプリント配線板を製造した
ところ、はんだが析出していないスルーホールを有する
プリント配線板の発生率は１゜０％であった。

以上の実施例において、本発明の条件式を適用すると、
式、Ｖ＞　　（４ｘｙｘ　　（１−ｃｏｓθ）×Ｃｏ　
−’Ｘ　ρｑＸＲ−’）””において、処理液ノ表面張
力ｒ＝３２ｘｌＯ−″Ｎ　／　ｍ　、処理液と被めっき
物の接触角θ−１，５度、被めっき物が処理液中で受け
る抗力の抗力係数Ｃ８−１，１６，処理液の密度ρ＝　
１００５ｋｇ／ｎ？、スルーホール半径Ｒ＝ＩＸ　Ｉ　
Ｑ−’ｍであり、このとき振動速度Ｖは０．０１９　ｍ
　／　ｓ　、すなわち１．９ｃｎ／ｓより大であればよ
い０以上の結果をまとめて表１に示す、第３例に見られ
るとおり、本発明の条件式から得られる必要最小限の振
動速度を下まわる振動速度でめっきを行った場合、全て
のプリント配線板でめっきが析出しない不良が発生した
。また、第１例、第２例に示すとおり、振動速度が条件
式から与えられる数値より大きければ不良率が急激に小
さくなる。

これによって、スルーホールめっきが析出しない不良を
低減することが可能となる。

表１　めっき析出の発生率 また、製品の不良悦を０．１％まで測定するには、少な
くとも１０００枚のサンプルを必要とし、多大の労力と
時間を要する０本発明によれば、予め、必要と思われる
振動速度を各装置毎に知ることができ、実際にめっきを
行ってめっき不析出の発生率を測定する場合の労力、時
間を低減することも可能である。

〔発明の効果〕

プリント配線平反のスルーホール 被めっき物の振動速度と振幅を特許登録請求の範囲に従
って行うことにより、従来経験的に決定していた条件を
理論的に決定することができる。それによって、全ての
めっき作業設備において、上記条件をもれなく管理する
ことができ、スルーホールめっきが析出しないことに起
因する不良を低減することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は図中左方向に振動中のスルーボールについての
概念図。左方向から処理液が浸入し、右方向へ気泡が除
去される。 符号の説明 ｌ　被めっき物断面 処理液（被めっき物の左側） 処理液の浸入したスルーホール部 気泡の有るスルーホール部 処理液（被めっき物の右側） スルーホールから除去された気泡 圧力　Ｐａ 表面張力　Ｆ 表面張力　Ｆ−ｃｏｓθ 圧力　Ｐｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．プリント配線板のスルーホールめっきにおいて、被
   めっき物の振動速度Ｖ（ｍ／ｓ）をＶ＞（４×γ×（１
   −ｃｏｓθ）×Ｃ＿Ｄ＾−＾１×ρ＾−＾１×Ｒ＾−＾
   １）＾ｔ＾／＾ｚ ただしγ：処理液の表面張力（Ｎ／ｍ） θ：処理液と被めっき物の接触角（度） Ｃ＿Ｄ：被めっき物が処理液中で受ける抗 力係数 ρ：処理液の密度（ｋｇ／ｍ＾３） Ｒ：スルーホール半径（ｍ） とし、振幅をスルーホールの振動方向長さより大きくす
   ることを特徴とするプリント配線板のスルーホールめっ
   きの方法。