JPH0881799A - 電解めっき方法、電解めっき装置、電解めっき用ラック - Google Patents
電解めっき方法、電解めっき装置、電解めっき用ラックInfo
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Abstract
つつ、被めっき物の孔内に確実に電解めっき膜を形成す
ることができる電解めっき方法を提供する。 【構成】 電解めっき液の満たされた電解めっき槽4の
カソード側に、孔2を有する被めっき物としてのプリン
ト配線板1を固定する。プリント配線板1の両側面に第
1及び第2のめっき液供給管14,15を配置する。各
めっき液供給管14,15から供給される電解めっき液
の流速が交互に相対的に大きくなるように、電解めっき
液の流速を周期的に変化させる。すると、プリント配線
板1の孔、即ちスルーホール形成用孔2内に確実に電解
めっき液が供給され、同部分へのめっき付き回り性が向
上する。
Description
めっき装置、電解めっき用ラックに関する。特には、被
めっき物が有する孔、例えばプリント配線板等が有する
スルーホール形成用孔の内壁面に電解めっき膜を形成す
るときに好適な電解めっき方法、電解めっき装置、電解
めっき用ラックに関する。
通じることによって、目的の金属を被めっき物上に析出
させる方法として、従来より各種の電解めっき法が知ら
れている。また、このような電解めっき法は、例えばス
ルーホールを有するプリント配線板の製造にとって不可
欠な技術である。
施すための電解めっき装置30の一例が示されている。
この電解めっき装置30は、電解めっき液を満たすため
の電解めっき槽31を備えている。電解めっき槽31の
内壁面付近には、一対のアノード32が配置されてい
る。両アノード32間には、カソードを構成する電解め
っき用ラック33が配置されている。電解めっき用ラッ
ク33には、被めっき物であるプリント配線板34が固
定されている。前記プリント配線板34には、スルーホ
ール形成用孔35が多数透設されている。また、電解め
っき液は、濾過装置37によって濾過された後、再び電
解めっき槽31内に戻される。
ール形成用孔35内へのめっきの付き回り性の向上等を
目的として、多数のエア供給孔を有する配管36が電解
めっき槽31の底部に設けられている。これらの配管3
6には、エアポンプ38からエアが供給される。その結
果、電解めっき液の通気攪拌(いわゆるバブリング)が
行われる。
線板34に対する電解めっきの場合、バブリングを行っ
てもスルーホール形成用孔35内に電解めっき液を充分
に行き渡らせることが困難であった。従って、スルーホ
ール形成用孔35の内壁面に対してめっきが均一に析出
せず、好適なめっきスルーホールが形成されにくいとい
う問題があった。また、この方法であると、浮き上がっ
てきたバブル39が液面において弾けることにより、電
解めっき液がミスト状になって飛散する。このため、ア
ノードの接点や周囲の器具に電解めっき液が付着し、電
解めっき装置30の劣化が早まるという問題があった。
を向上させる方法としては、例えば電解めっき液中にお
いてプリント配線板34を左右に(厚さ方向に)揺動さ
せるという方法がある。しかし、この方法を実施するに
はカソード揺動機構が別に必要になるため、電解めっき
装置30が複雑化したり大型化するという問題があっ
た。
れたものであり、その目的は、装置の早期劣化、複雑化
及び大型化を回避しつつ、被めっき物の孔内に確実に電
解めっき膜を形成することができる電解めっき方法を提
供することにある。
っき方法を実施するうえで好適な電解めっき装置及び電
解めっき用ラックを提供することにある。
めに、請求項1に記載の発明は、電解めっき液の満たさ
れた電解めっき槽のカソード側に、孔を有する被めっき
物を固定するとともに、その被めっき物の両側面に第1
及び第2のめっき液供給手段を配置し、前記各めっき液
供給手段から供給される電解めっき液の流速が交互に相
対的に大きくなるように、前記電解めっき液の流速を周
期的に変化させる電解めっき方法をその要旨とする。
て、前記被めっき物は、前記電解めっき槽の中央部にお
いてほぼ垂直に支持され、前記第1及び第2のめっき液
供給手段は、前記カソードの上部においてその両側に配
置されるとともに、前記電解めっき液は、前記両めっき
液供給手段からカソード面に向けて斜め下方向に噴出さ
れることをその要旨とする。
満たすための電解めっき槽と、前記電解めっき槽内に配
置されたアノードと、孔を有する被めっき物を前記電解
めっき液中において固定するための電解めっき用ラック
と、前記電解めっき用ラックの上部においてその両側に
配置された一対のめっき液供給管と、前記電解めっき用
ラックの下部においてその両側に配置された一対のめっ
き液排出管と、前記両めっき液排出管から排出される電
解めっき液を前記両めっき液供給管に送り出すことによ
って電解めっき液を循環させるめっき液循環手段と、前
記電解めっき用ラックの両側面に近接した状態で配置さ
れる一対の隔壁とによって構成された電解めっき装置を
その要旨とする。
めっき物を収容する開口部を備えた枠体と、前記開口部
の上部に形成されためっき液反射面と、前記被めっき物
を前記枠体に固定するとともに、同被めっき物に対して
電流を供給するための通電体とを備えた実施例1または
2の電解めっき方法を実施するための電解めっき用ラッ
クをその要旨とする。
両側を流れる電解めっき液の流速に差ができると、被め
っき物の孔内を抜けて流速の大きい側の面から流速の小
さい側の面へと移動する電解めっき液の流れができる。
このような流れが交互に起こることによって、電解めっ
き液が孔内に確実に供給される。
き液の液面に乱れが生じにくくなるため、電解めっき液
の周囲への飛散が防止される。請求項3に記載の発明に
よると、電解めっき用ラックに被めっき物を固定した状
態で、同電解めっき用ラックとアノードとの間に電流を
流すことによって、被めっき物側の所定部分に電気めっ
き膜が形成される。一対のめっき液供給管から噴出され
る電解めっき液は、被めっき物の両側を通って一対のめ
っき液排出管から排出される。このとき、一対のめっき
液供給管から噴出される電解めっき液の流量を変更すれ
ば、被めっき物の両側を流れる電解めっき液の流速に差
が形成される。
き液をめっき液供給管からめっき液反射板に向けて噴射
することにより、電解めっき液を被めっき物に対して間
接的に供給することができる。
銅めっき方法及び装置に具体化した一実施例を図1〜図
6に基づき詳細に説明する。
ト配線板(いわゆる両面板)1が示されている。このプ
リント配線板1には、電解銅めっきを経てスルーホール
となる複数個のスルーホール形成用孔2が形成されてい
る。本実施例では、プリント配線板1の寸法は縦×横×
厚さ=340mm,510mm,1.6mmで、スルーホール
形成用孔2の内径は2.03mmである。なお、同プリン
ト配線板1の表裏両面には、あらかじめ導体層とめっき
レジスト(いずれも図示略)とが形成されている。
示されている。電解めっき装置3は、電解めっき液を満
たすための電解めっき槽4を備えている。電解めっき槽
4の内壁面付近には、一対のアノード5が配置されてい
る。両アノード5の中間となる位置、即ち電解めっき槽
4のほぼ中央部には、カソードKを構成する電解めっき
用ラック6が配置されている。両アノード5とカソード
Kとの間には、電解めっきのときに所定量の電流が流さ
れる。電解めっき用ラック6は、電解めっき槽4の中央
部においてプリント配線板1を垂直に支持する。
ク6は、枠体7、開口部8、めっき液反射面9及び通電
体10によって構成されている。本実施例の場合、枠体
7の形成用の材料として、塩化ビニル等のような絶縁性
板材が選択されている。枠体7に設けられた開口部8
は、プリント配線板1を収容するために、同プリント配
線板1よりもひとまわり大きく形成されている。めっき
液反射面9は、開口部8の上部の領域に形成されてい
る。開口部9及びめっき反射面9以外の領域(即ち、枠
体7の外縁部)には、ステンレス板11が貼着されてい
る。プリント配線板1は、8本の金属製の通電体10と
ねじ12とによって、開口部8内に固定されている。電
解めっき時においては、これらの通電体10を介してプ
リント配線板1側に電流が供給される。
解めっき用ラック6の横揺れ防止用の手段として、電解
めっき用ラック6の厚さよりも若干広いスリットを有す
る固定部13が形成されている。電解めっき用ラック6
の下縁は、前記固定部13のスリット内に挿入される。
ク6の上部においてその左右両側には、第1及び第2の
めっき液供給管14,15が配置されている。図3に示
されるように、めっき液供給管14,15には、スリッ
ト状の噴射口18が複数個かつ一列に形成されている。
本実施例では、両めっき液供給管14,15の直径は6
0mm〜100mm程度である。噴射口18の寸法は長さ×
幅=100mm×2mmであり、その間隔は10mmである。
なお、図4に示される変形例のように、噴射口18の形
状を円形にしてもよい。この場合、円形状の噴射口18
の直径は、3mm〜10mm程度、かつその間隔は直径と同
じ程度が好ましい。ただし、図3のようにスリット状の
噴射口18を備えるめっき液供給管14,15のほう
が、より均一な電解めっき膜が形成されやすい。
電解めっき液よりも下側、かつプリント配線板1よりも
上側になるように配置される。そして、電解めっき液
は、各噴射口18からカソード面に向けて斜め下方向に
噴出される。この場合、電解めっき液をプリント配線板
1に向けて噴射する直接的な供給方法と、電解めっき液
をめっき液反射面9に向けて噴射する間接的な供給方法
とがある。
てその左右両側には、第1及び第2のめっき液排出管1
6,17が配置されている。めっき液排出管16,17
にも、同様にスリット状の噴射口18が複数個かつ一列
に形成されている。
両めっき液供給管14,15とは、めっき液循環手段1
9の一部を構成する循環パイプ20によって接続されて
いる。循環パイプ20の途上には、電解めっき液を圧送
するためのポンプPが設けられている。循環パイプ20
は、ポンプPの上流側においていったん合流し、同ポン
プPの下流側において2つに分岐する。分岐した循環パ
イプ20上には、それぞれ第1の電磁バルブ22及び第
2の電磁バルブ23が設けられている。そして、第1の
電磁バルブ22が設けられたほうの循環パイプ20は、
第1のめっき液供給管14に接続されている。一方、第
2の電磁バルブ23が設けられたほうの循環パイプ20
は、第2のめっき液供給管15に接続されている。
ク6の両側面には、一対の隔壁24が電解めっき用ラッ
ク6に近接した状態で配置されている。これらの隔壁2
4は、両めっき液供給管14,15から噴出された電解
めっき液を、プリント配線板1の両側面に沿って下方向
へ導く。プリント配線板1の下側に導かれた電解めっき
液の一部は、両めっき液排出管16,17から排出され
る。そこで排出されなかった電解めっき液は、前記両隔
壁24の外側を通って上方向に移動する。つまり、めっ
き液循環手段19を作動させると、電解めっき液全体に
所定の対流が生じる。
したナイロンメッシュが隔壁24として使用されてい
る。前記隔壁24の材料を上記のようにメッシュ状とし
たのは、電解めっき液中の金属イオンが隔壁24を自由
に通過できるようにするためである。隔壁24を構成す
る枠は、電解めっき槽4に対して固定されている。電解
めっき用ラック6と隔壁24との間の隙間は、30mm〜
100mm程度に設定される。この隙間が小さすぎると、
隙間を電解めっき液が流れにくくなるおそれがある。一
方、この隙間が大きすぎると、電解めっき液が流れやす
くなる反面、プリント配線板1の左右を流れる電解めっ
き液の流速に差が生じにくくなるおそれがある。
っき液循環手段19とは別に、図示しない濾過装置を備
えている。電解めっき槽4内の電解めっき液は、濾過装
置を構成するポンプによって常時一定の流速で排出され
た後、フィルタによって濾過される。濾過された電解め
っき液は、再び電解めっき槽4内に戻される。
は、図示しない制御回路からの制御信号に基づいて周期
的に変化する。具体的にいうと、第1の電磁バルブ22
の開度が徐々に大きくなるとき、第2の電磁バルブ23
の開度が徐々に小さくなる。第1の電磁バルブ22が最
大設定開度に達した後、逆に第2の電磁バルブ23の開
度が徐々に大きくなり、第1の電磁バルブ22の開度が
徐々に小さくなる。次いで、第2の電磁バルブ23が最
大設定開度に達した後、再び第1の電磁バルブ22の開
度が徐々に大きくなり、第2の電磁バルブ23の開度が
徐々に小さくなる。以上の結果、両めっき液供給管1
4,15から供給される電解めっき液の流量に変化が生
じ、プリント配線板1の左右を流れる電解めっき液の流
速が周期的に変化する。
は、10秒〜60秒となるように設定されることが好ま
しい。また、電解めっき液の最大流速差ΔVは1m/s
以上に設定されることが好ましい。さらに、電解めっき
液の最小設定流速値は1m/s以上に設定されることが
好ましい。最小設定流速値を1m/s以上とする理由
は、「焼け」等のめっき不良を生じにくくするためであ
る。
本実施例の電解めっき方法の原理を説明する。同図にお
いて、矢印A1 は第1のめっき液供給管14から供給さ
れる電解めっき液の流れを示し、矢印A2 は第2のめっ
き液供給管15から供給される電解めっき液の流れを示
す。
開度のほうが相対的に大きいとき、即ち第1のめっき液
供給管14からの電解めっき液の流速のほうが相対的に
大きいときの流れの状態が示されている。この場合、前
記隙間の部分に単位時間あたりに供給される電解めっき
液の量は、プリント配線板1の右側のほうが多くなる。
すると、隔壁24の存在によって、プリント配線板1の
右側を流れる電解めっき液の圧力が相対的に大きくな
り、スルーホール形成用孔2内を右側から左側へと抜け
る矢印A1 のような流れが生じる。
磁バルブ23の開度のほうが相対的に大きいとき、即ち
第2のめっき液供給管15からの電解めっき液の流速の
ほうが相対的に大きいときの流れの状態が示されてい
る。この場合、前記隙間の部分に単位時間あたりに供給
される電解めっき液の量は、プリント配線板1の左側の
ほうが多くなる。すると、隔壁24の存在によって、プ
リント配線板1の左側を流れる電解めっき液の圧力が相
対的に大きくなり、スルーホール形成用孔2内を左側か
ら右側へと抜ける矢印A2 のような流れが生じる。
方向に抜ける流れが周期的に起こることによって、スル
ーホール形成用孔2内に電解めっき液が充分に行き渡
る。その結果、スルーホール形成用孔2の内壁面に電解
めっき膜を確実にかつ比較的短時間で形成することがで
きる。従って、本実施例によると、好適なめっきスルー
ホールを得ることができる。勿論、この実施例では電解
めっき液の流速を大きく設定しているため、プリント配
線板1表面への電解めっき液の供給(具体的には銅イオ
ンの供給)も充分に行われる。そのため、スルーホール
形成用孔2内ばかりでなく、プリント配線板1の表面部
分に形成される電解めっき膜の状態も確実に向上する。
加えて、電解めっき液の流速を大きく設定したことによ
って、プリント配線板1へのガス(即ち、電気めっきに
よって生じる水素ガス)の吸着が確実に防止される。
ない代わりに、電解めっき液をカソードKの上側から斜
め下方に向けて噴射している。よって、液面に乱れが生
じにくくなり、電解めっき液の飛散を防止することがで
きる。ゆえに、アノード5の接点や周囲の器具に電解め
っき液が付着する可能性も極めて小さく、電解めっき装
置3の早期劣化や故障発生等が確実に回避される。さら
に、本実施例ではカソード揺動機構を特に必要としない
ため、それに伴う電解めっき装置3の複雑化や大型化も
確実に回避される。
膜の性状に与える影響を調査するための試験の結果を示
す。この試験における調査項目は、焼けが発生した部
分の面積(%)、くもりが発生した部分の面積
(%)、発生したピットの数(個/シート)及び設
定めっき厚(20μm)に対するめっき厚のばらつき(μ
m)の4つである。なお、この試験では各条件を以下の
ように設定するとともに、電解めっき液の最大流速差Δ
Vを1m/s〜5m/sの範囲内で3段階に設定した。
ここで、最大流速差ΔV=1m/sの区では、最大設定
流速値が3m/s,最小設定流速値が2m/sである。
最大流速差ΔV=3m/sの区では、最大設定流速値が
5m/s,最小設定流速値が2m/sである。そして、
最大流速差ΔV=5m/sの区では、最大設定流速値が
7m/s,最小設定流速値が2m/sである。
面積は、ΔV=1m/sで0.08%となり、ΔV=3
m/s,5m/sで0%となった。従って、焼けを防止
するためには、ΔV=2m/s以上に、好ましくはΔV
=3m/s以上に設定することが有効であると考えられ
る。
発生した部分の面積は、ΔV=1m/sで0%であるも
のの、ΔV=3m/s,5m/sと大きくなるに従って
増加する傾向があった。よって、くもりを防止するため
には、ΔVをできるだけ小さく設定することが有効であ
る。
たりのピット数は、ΔV=1m/sで107個である反
面、ΔV=3m/s,5m/sで0個であった。よっ
て、ピットの発生を防止するためには、ΔV=2m/s
以上に、好ましくはΔV=3m/s以上に設定すること
が有効である。
のばらつきは、ΔV=3m/sで2.7μmと最も小さ
く、ΔV=5m/sで3.5μm,ΔV=1m/sで
3.7μmであった。よって、めっき厚のばらつきを少
なくするためには、ΔV=3m/s程度に設定すること
が有効である。
足しようとするならば、ΔV=2m/s〜4m/sに、
好ましくはΔV=2.5m/s〜3.5m/sに、さら
に好ましくはΔV=3m/sに設定することが望まし
い。また、両めっき液供給管14,15からの電解めっ
き液の供給方法を間接法に代えたところ、さらによい結
果が得られた。即ち、めっきのくもり等もなくなり、め
っき厚のばらつきもさらに小さくなった。
ることはなく、例えば次のように変更することが可能で
ある。 (1) 図7に示す別例の電解めっき装置25のよう
に、両めっき液排出手段16,17を省略する代わり
に、例えば電解めっき用ラック6の下側に一対のプロペ
ラ26を設けてもよい。そして、これらのプロペラ26
をモータMで回転させることにより、実施例と同じよう
な電解めっき液の流れを形成することも可能である。
を電解めっき用ラック6の下部に配置し、一対のめっき
液排出管16,17を電解めっき用ラック6の上部に配
置してもよい。
製の隔壁24に代えて、例えばその他の化学繊維からな
る布を使用してもよい。また、薄い多孔性セラミックス
板等を使用してもよい。
定した実施例に代えて、例えば隔壁24を電解めっき用
ラック6側に固定してもよい。また、電解めっき用ラッ
ク6と隔壁24とを一体に形成してもよい。
磁バルブ22,23の作用を、1つの電磁バルブによっ
て代替させることも可能である。この方式によると、め
っき液循環手段19の構成がより簡略になる。
17から両めっき液供給管14,15への流路をそれぞ
れ別の経路にし、各々の経路にポンプPと電磁バルブ2
2,23とを1つずつ設けた構成にしてもよい。また、
第1及び第2の電磁バルブ22,23を省略し、その代
わりに2つのポンプPの回転数を制御することによっ
て、電解めっき液の流速を周期的に変化させてもよい。
は、スルーホール形成用孔2を有するプリント配線板1
に対する電解銅めっき以外の用途にも適用可能である。
つまり、スルーホール形成用孔2のような、円柱状かつ
等断面形状の貫通孔を有する被めっき物ばかりではな
く、例えば三次元網目状構造物の網目内に電解めっき膜
を形成したい場合などにも適用できる。
的思想のほかに、前述した実施例及び別例によって把握
される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 (1) 請求項1,2において、電解めっき液の最大流
速差ΔVを2m/s〜4m/sに設定する電解めっき方
法。この方法であると、電解めっき膜の焼けやくもり等
を低減できる。
において、電解めっき液の最小設定流速を1m/s以上
にする電解めっき方法。この方法であると、電解めっき
膜の焼けやくもり等を低減できる。
管の噴射口をスリット状にした電解めっき装置。この構
成であると、電解めっき膜の均一性が向上する。 (4) 請求項3において、電解めっき用ラックの下縁
を電解めっき槽底面の固定部に固定する。この構成であ
ると、横揺れ防止が図られ、プリント配線板と隔壁との
接触を防止できる。
語を次のように定義する。 「電解めっき用ラック: カソードの一部を構成し、被
めっき物を電解めっき液中において支持する器具をい
う。」
発明によれば、バブリングを行うことがないため、装置
の早期劣化、複雑化及び大型化を回避することができ
る。しかも、被めっき物の孔内に電解めっき液が充分に
供給されるため、同孔内に確実に電解めっき膜を形成す
ることができる。
きの際でも液面に乱れが生じにくくなるため、装置の早
期劣化がより確実に回避される。請求項3に記載の発明
によれば、一対のめっき液供給管から噴出される電解め
っき液の流量を変更すれば、被めっき物の両側を流れる
電解めっき液の流速に差を形成することができる。
き液を被めっき物に対して間接的に供給することができ
るため、焼けやくもり等といっためっき不良の発生をよ
り低減することができる。
る。
図、(b)はその概略側断面図である。
る。
図である。
る。
る。
のスルーホール形成用孔、3,25…電解めっき装置、
4…電解めっき槽、5…アノード、6…電解めっき用ラ
ック、7…枠体、8…開口部、9…めっき液反射面、1
0…通電体、14…第1のめっき液供給手段としての第
1のめっき液供給管、14…第2のめっき液供給手段と
しての第2のめっき液供給管、16,17…めっき液排
出管、19…めっき液循環手段、24…隔壁、K…カソ
ード。
Claims (4)
- 【請求項1】電解めっき液の満たされた電解めっき槽の
カソード側に、孔を有する被めっき物を固定するととも
に、その被めっき物の両側面に第1及び第2のめっき液
供給手段を配置し、前記各めっき液供給手段から供給さ
れる電解めっき液の流速が交互に相対的に大きくなるよ
うに、前記電解めっき液の流速を周期的に変化させる電
解めっき方法。 - 【請求項2】前記被めっき物は、前記電解めっき槽の中
央部においてほぼ垂直に支持され、前記第1及び第2の
めっき液供給手段は、前記カソードの上部においてその
両側に配置されるとともに、前記電解めっき液は、前記
両めっき液供給手段からカソード面に向けて斜め下方向
に噴出される請求項1に記載の電解めっき方法。 - 【請求項3】電解めっき液を満たすための電解めっき槽
と、 前記電解めっき槽内に配置されたアノードと、 孔を有する被めっき物を前記電解めっき液中において固
定するための電解めっき用ラックと、 前記電解めっき用ラックの上部においてその両側に配置
された一対のめっき液供給管と、 前記電解めっき用ラックの下部においてその両側に配置
された一対のめっき液排出管と、 前記両めっき液排出管から排出される電解めっき液を前
記両めっき液供給管に送り出すことによって電解めっき
液を循環させるめっき液循環手段と、 前記電解めっき用ラックの両側面に近接した状態で配置
される一対の隔壁とによって構成された請求項1または
2の電解めっき方法を実施するための電解めっき装置。 - 【請求項4】孔を有する被めっき物を収容する開口部を
備えた枠体と、前記開口部の上部に形成されためっき液
反射面と、前記被めっき物を前記枠体に固定するととも
に、同被めっき物に対して電流を供給するための通電体
とを備えた請求項1または2の電解めっき方法を実施す
るための電解めっき用ラック。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22066794A JP3411103B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 電解めっき方法、電解めっき装置、電解めっき用ラック |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22066794A JP3411103B2 (ja) | 1994-09-14 | 1994-09-14 | 電解めっき方法、電解めっき装置、電解めっき用ラック |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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