JPH06212441A - 無電解メッキ方法及び無電解メッキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スルーホール等のメッキ困難部分の導通に充
分な信頼性を得ることができ、同質の金属層を均一に得
ることができる無電解メッキ方法及び無電解メッキ装置
を提供するものである。 【構成】 被メッキ物１５を無電解メッキ液１３に浸漬
させて、この被メッキ物１５の表面やスルーホールに金
属層を形成する無電解メッキ方法において、無電解メッ
キ処理するに際して、上記無電解メッキ液１３を揺動お
よびエアー攪拌により攪拌すると共に、上記無電解メッ
キ液１３および被メッキ物１５に微細振動を付与するよ
うにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無電解メッキ方法に係
り、プラスチック成形品等の表面及びスルーホールに部
分的に金属層を形成する無電解メッキ方法及び無電解メ
ッキ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、無電解メッキ液に被メッキ物
を浸漬させて、該被メッキ物の表面やスルーホールに金
属層を形成する無電解メッキ方法は知られており、例え
ば、スルーホールを有する印刷配線基板や、パターン状
金属層を有するプラスチック成形品の製造に採用されて
いる。

【０００３】スルーホールを有する印刷配線基板の製造
は、次のように成されていた。まず、絶縁板の表裏面に
銅箔を張設した印刷配線板にスルーホールを形成し、こ
れを無電解メッキ触媒液に浸漬した後、無電解メッキ液
に浸漬して、印刷配線基板の表裏面及びスルーホール部
分に金属層を形成する。次に、ホトエッチング法により
所定の導電回路を形成している。この一連の工程中に成
される無電解メッキ方法は、図２に示すように、浸漬槽
１内に収容した無電解メッキ液２中にスルーホール（図
示せず）を形成した印刷配線基板３をその表裏面に対し
て略垂直に浸漬し、揺動装置４により揺動し、かつエア
ー攪拌装置５によりエアー攪拌して無電解メッキ液２の
攪拌を行い、印刷配線基板３の表裏面及びスルーホール
部分に金属層（図示せず）を形成していた。

【０００４】一方、パターン状金属層を有するプラスチ
ック成形品の製造は、二色成形法、Ｍａｓｋ−ｎ−Ａｄ
ｄ法及び紫外線露光法等によって成されるが、いずれも
無電解メッキ及びその前処理を必要とする。その際行わ
れる無電解メッキ方法は、上記印刷配線板の製造と同様
に、無電解メッキ液２を揺動４及びエアー攪拌５等によ
り攪拌し、プラスチック成形品６の表裏面及びスルーホ
ール部分に金属層を形成していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来技術に
は、以下のような問題があった。即ち、印刷配線板３あ
るいはプラスチック成形品６に、スルーホールの径が極
めて小さく、かつスルーホール長さの大きい、高アスペ
クト比のスルーホールを形成した場合には、無電解メッ
キ方法により金属層を形成する際に、Ｃｕ²⁺＋２ＨＣＨ
Ｏ＋４ＯＨ^- →Ｃｕ＋２ＨＣＯＯ^- ＋Ｈ₂ ＋２Ｈ₂ Ｏの
反応により発生する水素ガスや、エアー攪拌５による気
泡がスルーホール中に捕捉され、金属層の析出反応が阻
害され、スルーホールの長さ方向中央部に形成される金
属層が極端に薄くなる傾向がある。従って、スルーホー
ルの導通に充分な信頼性が得られないという問題があっ
た。

【０００６】特に、プラスチック成形品６は形状に自由
度があることから、スルーホールが同一平面に存在しな
い場合があり、例えば、プラスチック成形品６に形成さ
れたスルーホール同士が互いに捩じれた方向に位置して
いる場合がある。また、プラスチック成形品６は構造体
としての機能も有するため、複雑な形状を呈する部分が
ある。従って、これらの部分に金属層を形成するには、
無電解メッキ液２の攪拌を揺動４やエアー攪拌５のみで
行うのは不充分であるという問題があった。

【０００７】また、不充分な攪拌により無電解メッキ液
２が澱み、その澱み部分から発生ガス等が放出されず、
スルーホール部分以外の表面の回路形成部分等において
も金属層の析出が不均一になり、例えば、プラスチック
成形品６の表面部分の析出厚さと、角部分，端部分及び
形状によっては筒状部分の析出厚さとが異なり、導通の
信頼性に欠けるという問題があった。

【０００８】本発明の目的は、上記課題に鑑み、スルー
ホール等のメッキ困難部分の導通に充分な信頼性を得る
ことができ、同質の金属層を均一に得ることができる無
電解メッキ方法及び無電解メッキ装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明に係る無電解メッキ方法は、被メッキ物を無電解
メッキ液に浸漬させて、この被メッキ物の表面やスルー
ホールに金属層を形成する無電解メッキ方法において、
無電解メッキ処理するに際して、上記無電解メッキ液を
揺動およびエアー攪拌により攪拌すると共に、上記無電
解メッキ液および被メッキ物に超音波微細振動を付加す
るようにしたものである。

【００１０】また、被メッキ物を浸漬槽に収容した無電
解メッキ液に浸漬させて、この被メッキ物の表面やスル
ーホールに金属層を形成する無電解メッキ装置におい
て、上記浸漬槽に超音波発信機を備えたものである。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、上記無電解メッキ液が揺動
およびエアー攪拌により攪拌されると共に、上記浸漬槽
に備えられた超音波発信機により上記無電解メッキ液お
よび被メッキ物が超音波微細振動される。この超音波微
細振動は、従来の揺動およびエアー攪拌のような無電解
メッキ液の攪拌という作用の他に、金属層を同質にかつ
均一に析出させるという作用を併せ持つ。特に、周波数
の高い超音波を無電解メッキ液中に放射すると、該無電
解メッキ液は微細振動により細かく揺すぶられる。ま
た、この無電解メッキ液中に浸漬された被メッキ物にも
微細振動が生じる。

【００１２】その際、無電解メッキ液には、キャビテー
ション（空洞）現象が生じる。そもそも音は疎密波であ
り、疎波と密波とが交互に現れる周期を有する。この密
波時に無電解メッキ液は圧縮され、この圧縮された無電
解メッキ液は疎波時には激しく引き裂かれる状態にな
る。その瞬間、無電解メッキ液中には、略真空のキャビ
テーション（空洞）が無数に発生する。そして、次の密
波時に、引き裂かれ押し潰された無電解メッキ液同士が
激しく衝突し合う。このキャビテーション現象は、無電
解メッキ液と被メッキ物との界面においても生じ、この
現象により無電解メッキ液中の成分分散や拡散が早めら
れ、被メッキ物に対して常に新しい無電解メッキ液が接
触する。しかも、無電解メッキ液が微細に活性化される
ことから、金属層の析出反応が活性化され、被メッキ物
へ金属層が同質にかつ均一に析出されることになる。

【００１３】従って、従来の揺動およびエアー攪拌によ
る攪拌に加えて超音波微細振動により無電解メッキ液の
攪拌を行うことは、従来の無電解メッキ液の流動効果の
不充分さや、成分分散・拡散効果の不充分さを補うと共
に、新たに析出させる金属層の同質性及び均一性を向上
させるものである。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る無電解メッキ方法及び無
電解メッキ装置の好適一実施例を添付図面に基づいて詳
述する。

【００１５】本実施例の無電解メッキ方法は、図１に示
すような無電解メッキ装置により成される。図示されて
いるように、無電解メッキ装置１１には浸漬槽１２が備
えられており、この浸漬槽１２内には所望の金属層を形
成するための成分を有する無電解メッキ液１３が収容さ
れている。この浸漬槽１２の上方には、揺動装置１４が
設けられており、この揺動装置１４には被メッキ物１５
が垂下され上記無電解メッキ液１３に浸漬されている。
この被メッキ物１５としては、例えば、スルーホールを
有する印刷配線基板や、パターン状金属層を有するプラ
スチック成形品を採用する。

【００１６】また、上記浸漬槽１２の底部には、エアー
ポンプ（図示せず）に接続されたエアー攪拌装置１６が
設けられている。

【００１７】さらに、上記浸漬槽１２の内側部には、超
音波振動子１７が配置されている。この超音波振動子１
７は、超音波発信機（図示せず）により微細振動される
ように成っている。本実施例にあっては、上記無電解メ
ッキ液１３および被メッキ物１５に微細振動を付与する
方法として、上記浸漬槽１２内に超音波振動子１７のみ
を取り付け、超音波発振機と浸漬槽１２とを別個に設け
たセパレート型に構成したが、超音波発振機と浸漬槽１
２とを一体型に構成しても良い。また、ここで用いる超
音波は、一定周波数であっても、周波数を変動させる
（ＦＭ変調）方式であっても良いが、無電解メッキ液１
３中の全ての成分を超音波に共鳴させるためのは、ＦＭ
変調方式を採用することが好ましい。特に、特殊形状の
浸漬槽１２や大型の浸漬槽１２等には、設備コストや製
作コストの低減を考えて、投込み型超音波振動子と超音
波発振機とを組み合わせることが望ましい。

【００１８】このような無電解メッキ装置１１を用いて
本実施例の無電解メッキ方法は、まず、印刷配線基板や
プラスチック成形品等の被メッキ物１５にメッキ触媒を
定着させると共に、その脱脂等の前処理を行う。次に、
この被メッキ物１５を上記揺動装置１４に取り付け、無
電解メッキ液１３に浸漬させる。その際、この揺動装置
１４により被メッキ物１５を揺動させると共に、上記エ
アー攪拌装置１６により無電解メッキ液１３中に気泡を
放出してこれを攪拌する。そして、超音波発振機より上
記浸漬槽１２内の超音波振動子１７に超音波を照射して
上記無電解メッキ液１３および被メッキ物１５に超音波
微細振動を付与するものである。

【００１９】以上の方法により立体的なプラスチック成
形品へ金属層を形成したところ、従来、プラスチック成
形品の角部分，端部分及び筒状部分等の金属層の形成が
困難な部分にも、充分に金属層を析出させることがで
き、かつ金属層の同質性及び均一性の向上を確認するこ
とができた。また、プラスチック成形品のスルーホール
部分においても、金属層の同質性及び均一性の向上を確
認することができた。

【００２０】このように、本実施例の無電解メッキ方法
は、無電解メッキ液の攪拌方法として、従来の揺動およ
びエアー攪拌に加えて超音波微細振動を行うことによ
り、被メッキ物の金属層形成部分と無電解メッキ液との
界面において、該無電解メッキ液が微細に励起され、金
属層が均一に付き易くなる。その結果、本実施例の無電
解メッキ方法を高アスペクト比のスルーホールを有する
印刷回路基板やプラスチック成形品の製造に有効に適用
することができ、スルーホールの導通の高い信頼性を得
ることができるものである。特に、プラスチック成形品
にあっては、その形状の複雑さにもかかわらず、各部分
において同質の金属層を均一に形成することができ、そ
の品質を極めて向上させることができるものである。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る無電解
メッキ方法及び無電解メッキ装置によれば、スルーホー
ル等のメッキ困難部分の導通に充分な信頼性を得ること
ができ、同質の金属層を均一に得ることができるという
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無電解メッキ方法及び無電解メッ
キ装置の一実施例を示す概略図である。

【図２】従来の無電解メッキ方法及び無電解メッキ装置
を示す概略図である。

【符号の説明】 １１ 無電解メッキ装置 １２ 浸漬槽 １４ 揺動装置 １３ 無電解メッキ液 １５ 被メッキ物 １６ エアー攪拌装置 １７ 超音波振動子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 秀樹 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被メッキ物を無電解メッキ液に浸漬させ
   て、該被メッキ物の表面やスルーホールに金属層を形成
   する無電解メッキ方法において、無電解メッキ処理する
   に際して、上記無電解メッキ液を揺動およびエアー攪拌
   により攪拌すると共に、上記無電解メッキ液および被メ
   ッキ物に超音波微細振動を付加するようにしたことを特
   徴とする無電解メッキ方法。
2. 【請求項２】 被メッキ物を浸漬槽に収容した無電解メ
   ッキ液に浸漬させて、該被メッキ物の表面やスルーホー
   ルに金属層を形成する無電解メッキ装置において、上記
   浸漬槽に超音波発信機を備えたことを特徴とする無電解
   メッキ装置。