TWI399142B - Pretreatment method of electroplating of printed wiring board - Google Patents

Description

印刷配線板的電鍍事先處理方法

本發明是關於印刷配線板的製造方法，尤其是關於電鍍工程的事先處理方法者。

通常，被處理材的表面是藉由有機物或氧化物被污染，無法直接實施正常的電鍍處理。因此，在電鍍處理之前必須除去此些的污染。藉由須去掉的污染物質，其處理是可分成為脫脂及/或酸洗，惟其方法是大概有浸漬於藥劑的處理的方法及利用電解處理的方法。

其中，浸漬於藥劑的處理的方法，是僅將被處理材與藥液接觸就可以，而裝置構造是單純。但是，將處理效果依據化學反應之故，因而必須進行藥劑濃度及添加劑濃度的嚴密管理，使用的藥劑是與電解處理相比較成為高價格。又，因進行化學反應，因此藉由處理溫度，處理時間的變動所做出的效果及事先處理的效果不相同，含有品質上不穩定的情形。

又，藉由經時變化，所使用的藥劑的有效成分不但被消耗，而蓄積著反應生成物或是變質物之故，因而即使單純地控制藥劑濃度，也有無法得到充分的處理效果的情形。此種情形，必須定期更新高價格的藥劑，成為提高成本的主要原因。

一方面，藉由電解處理的方法，是單純的藥劑就可以而價格低廉。又，藉由藥劑濃度，處理溫度的變動對於製品完成的影響較大，僅以電流值及處理時間的管理就可進行穩定的處理。

在該電解處理，將裝置的構成及被處理材，作成用以將通電進行於被處理材的構成。為了通電於被處理材，必須接觸被處理材與電極。如此，將電極加工成刷狀，環狀或滾子狀而設置饋電部，作成與被處理材的特定部或全面可接觸(參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2000－199096號公報專利文獻2：日本特開2006－291244號公報

然而，藉由被處理材與饋電部的接觸，在被處理材會產生某種程度卡住痕跡，貼上痕跡等。又，為了減輕該損傷程度，而有減輕被處理材與饋電部所接觸的荷重的方法，惟相反地感應通電不良，藉由火花也有損傷被處理材的不利之處。

如此地，由處理及管理的容易性上期望採用電解處理。但是，必須防止為了通電目的藉由接觸饋電部與被處理材的不利之處。

在被處理材，也必須有饋電所用的辦法。在饋電於被處理材內的處理部位，於被處理材形成附加性配線圖案。但是，形成附加性配線圖案。但是，形成附加性配線圖案會成為提昇成本的主要原因，而配線的複雜化是會降低製品的良率。

又，隨著配線圖案的微細化而為了確保電路配線圖案用的空間，也迴避設置通電用配線圖案，結果，電解處理逐漸成為無電解辦法。這時候，當然，有無法在其事先處理上適用利用接觸通電的電解處理法(參照專利文獻2)的問題。

本發明是考慮上述事項而創作者，其目的是在於提供在藉由電解處理進行電鍍事先處理時，不必接觸被處理材與饋電部而可饋電至被處理材的電鍍事先處理方法。

為了達成上述目的，在本發明中，一種電鍍事先處理方法，屬於在印刷配線板的製造工程，將被處理材一面水平或垂直地搬運，一面使用具有陽極及陰極的一對電極連續地處理的電鍍事先處理方法，其特徵為；在處理槽內，配置1以上的上述一對電極，將上述電極與上述被處理材之距離作成上述陰極與上述陽極之間的距離的1/4以下，藉由將直流電流流在上述一對電極間，而不必將上述電極直接接觸於上述被處理材，進行電解處理上述被處理材。

依照本發明，當連結地進行電解處理，因不必接觸於用以饋電被處理材的工模就可饋電之故，因而可避免表面痕跡的問題。又，不必饋電至被處理材之故，因而有無被處理材的通電用配線圖案等不會成為問題，而使在無電解規格的被處理材也可進行電解處理。

以下，參照圖式來說明本發明的實施形態。

(實施形態1)

第1圖是表示適用的上述處理層的斷面構成例。如表示於該第1圖的所示地，電極1，2是在被處理材3的一側面(表面或背面)設置成為＋極，－極的一對。在第1圖，將事先處理層4表示作為朝垂直方向切斷的斷面，作成在配設於上下的兩對電極1，2之間，而在配置於上述處理槽4的兩端的阻塞滾子5間令被處理材3被搬運電解液6中。

又，因同時地處理被處理材3兩面，因此在各該的一面設置成為一對電極1，2。此時，對應於被處理材3的表，背面所對應的位置相對的電極極性是必須作成相同，而在同極性的電極1，1或2，2間夾有被處理材3的方式，配置有電極1，2。

第2圖是表示在如此地配置電極1，2的狀態下施加電壓的情形的電流流動。電流是從＋極1流到－極2，惟分成僅通過電解液(未予圖示)而未流在被處理材3的路徑A與經由被處理材3流動的路徑B。

該兩路徑A，B的電流分配率是藉由電極1，2間的距離，電極1，2與被處理材3之距離的大小等有所不同。作為被處理材3的電解處理成為有效為流在路徑B的電流，而流在路徑A的電流值愈小，效率愈佳。

如第3圖所示地，將各電極間的電阻作為R1，R2，R_M ，則路徑A的電阻是R1，而在路徑B成為2×R2＋R_M 。在此，金屬的電阻是與溶液的電阻相比較充分地小而可忽略的值之故，因而路徑B的電阻是可作為2×R2。

電阻R1，R2都是流著電流相同的電解液之際的電阻值之故，因而該值是比例於極間距離。所流動的電流值是比例於電阻的逆數之故，因而電流分配率是成為路徑A：路徑B＝2×R2：R1。

亦即，縮短電極1，2與被處理材3的距離，而增加陽極1與陰極2之間的距離，就可增大流在被處理材3的電流的分配。此為表示不管電解液的種類，僅利用電極1，2的電極1，2的配置來決定電流的分配率。

通常，將流動電流的2/3使用於電解處理之故，因而電極1，2與被處理材3之距離，是設定在陽極1與陰極2之間的距離的1/4以下。1/3的電流是流在電解液而利用電解液的電阻使得電解液本體會發熱，惟該熱是可使用在電解液的保溫，而不會無謂地耗費。

但是，若流在電解液的電流值變大，則也有依電解液的處理溫度及特性，惟因電解液的昇溫成為需要冷卻裝置的情形。所以，將電極1，2與被處理材3之距離，作成陽極1與陰極2之間的距離的1/5以下較佳。配置裝置上，未達成此些距離的情形，也可在陽極1與陰極2之間設置妨礙板(未圖示)。

流在一對電極1，2之間的電流是使用直流。當然，使用交流或脈衝波等的交變波，惟在本發明中為了明確地分離陽極處理與陰極處理，僅使用直流。此為在依本發明的電鍍事先處理中，為利用在陽極反應或陽極反應所發生的氧氣或氬氣的處理效果比與藥劑的反應成為主體所致。

利用以上所述的方法，不必直接饋電至被處理材3，就能電解處理被處理材3。

作為事先處理主要進行脫脂的情形，作為電解液使用苛性鈉、碳酸鹽或矽酸鹽、或此些的混合藥劑。基本上，為藉由陽極反應所發生的氧氣進行氧化分解附著於被處理材3的表面的有機物的辦法，並將電解液作成鹼性。亦即，提高溶液的羥基濃度，而容易發生氧氣。

但是，必須避免所使用的藥劑與被處理材3之反應。如此，使用苛性鈉、碳酸鹽或矽酸鹽或是此些的混合藥劑，惟以相同想法也可使用其他藥劑。

作為事先處理欲除去表面氧化物時，選擇以硫酸作為主體的電解液，在印刷配線板，被鍍材的金屬種為銅。所以無法使用硝酸系的藥劑。又，鹽酸系的藥劑，是在本發明中以一對產生陽極處理與陰極處理之故，因而因陽極反應所產生的氯氣體，會發生被處理材3的變色或裝置的腐蝕等的問題。

依本發明的處理，是以藉由陰極反應所發生的氧氣所發生的還原作為基本。又，銅是藉由陽極反應在表面生成氧化物。藉由此，在處理的最後階段，被處理材3會成為陰極2的方式，來決定電極配置及極性。在進行兩面處理時，欲將表背面的電極的極性作成相同，為依說理由。

被處理材3是捲軸狀，則毫無問題地以本發明的方法可以處理。又，即使為片狀，若為可進行搬運狀態，也不需要饋電滾子，饋電刷等之故，因而以本發明的方法就可處理。

(其他實施形態)

在本發明中使用定電流，惟藉由槽構造來決定電流分配率之故，因而進行定電在控制也可以處理。

本發明是關於電鍍事先處理者，而不管下一工程的電鍍處理的種類，表示作為實施形態以外，例如也可適用電解焊料電鍍，電解錫－銅電鍍，電解銀電鍍，無電解銀電鍍，銅電鍍。又，其他處理，例如依蝕刻的圖案化，黑化處理等的事先處理也可適用。

(被處理材的處理例)

以下，將適用本發明的上述實施形態而事先處理被處理材3的結果，作為處理例1至3表示於以下。

(處理例1)

藉由本發明的方法，是在單面印刷配線板的電鍍工程中於實施電解錫電動時，進行依電解脫脂的事先處理。電解液是使用苛性鈉：4g/L，碳酸鈉4g/L，正矽酸鈉2g/L的混合溶液。電解液的溫度是設定在45±3℃。

陽極．陰極都使用施以鍍白金的Ti電極，將陽極1與正極2之間的距離作為250nm，而將電極1，2及被處理材3之距離作為50mm。各電極1，2的長度是作為300mm。處理時間是調整搬運速度成陽極，陰極2都為30秒鐘(通過各電極的時間)。在兩電極1，2間流著32A的直流電流。

在被處理材3通過各電極1，2下的過程，認定由銅表面發生氣體。又，處理後的被處理材3的表面的濕潤性是良好，而在下一工程的電解錫電鍍後未觀察到脫脂不良的「不會上鍍」的情形。

(處理例2)

作為捲軸狀兩面印刷配線板的表面處理，當進行連續電解金電鍍處理，進行依本發明的方法的電解酸洗。電解液是使用5%硫酸溶液。電解液的溫度是設定在25±5℃。在與處理劑1同一的槽構造的電解槽進行處理。處理時間，是調整搬運速度成陰極．陽極都成為30秒鐘(通過各電極的時間)。每一單面的電流值作為53A，而在表背流著106A的直流。

通過事先處理槽之後的印刷配線板表面的銅是呈金屬光澤，表示充分進行電解酸洗的情形。又，在電解金屬鍍之後，不會有金的模糊不清，表面斑駁等不佳。或電鍍密接性也沒有問題。又，沒有利用痕跡的外觀不良，而可提昇製品的良率。

(處理例3)

在片狀印刷配線上當進行無電解金電鍍，則作為事先處理本發明的本發明的方法的電解脫脂，繼續地進行電解電酸洗。在電解脫脂使用苛性鈉：2g/L，正矽酸鈉5g/L的混合溶液，而以表面溫度45±3℃。進行與處理例1同一槽構造的電解槽槽來進處理。

處理時間也與處理例1同樣地，陰極．陽極也成為30秒鐘(通過各電極的時間)般地調整搬運速度。在電極間流著32A的直流電流。電解酸洗是例如與處理劑2同樣地使用5%硫酸溶液，而電解液的溫度是被設定成25±5℃。在與處理例1同一構造的電解槽中，進行處理。處理時間是調整搬運速度成為陰極．陽極都是30秒鐘(通過各電極的時間。電解電流是作為32A。

無電解金屬鍍的精修加工優異，沒有模糊不清以外的其他問題。又，也沒有因痕跡，所產生的外觀不良的問題。

1．．．陽極

2．．．陰極

3．．．被處理材

4．．．事先處理槽

5．．．阻塞滾子

6．．．電解液

A．．．流在電解液內的電流

B．．．經由被處理材3流動的電流

R1．．．陽極1與陰極2之間的電阻

R2．．．電極1，2與被處理材3之間的電阻

R_M ．．．金屬的電阻

第1圖是表示依本發明的一實施例的事先處理槽的斷面圖。

第2圖是表示圖示於第1圖的事先處理槽內的電流流動方法的說明圖。

第3圖是表示圖示於第1圖的事先處理槽內各部的電阻的說明圖。

1．．．陽極

2．．．陰極

3．．．被處理材

4．．．事先處理槽

5．．．阻塞滾子

6．．．電解液

Claims (5)

1. 一種電鍍事先處理方法，屬於在印刷配線板的製造工程，將被處理材一面水平或垂直地搬運，一面使用具有陽極及陰極的一對電極連續地處理的電鍍事先處理方法，其特徵為；在處理槽內，配置1以上的上述一對電極，將上述電極與上述被處理材之距離作成上述陰極與上述陽極之間的距離的1/4以下，藉由將直流電流流在上述一對電極間，而不必將上述電極直接接觸於上述被處理材，進行電解處理上述被處理材。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電鍍事先處理方法，其中，將上述電極與上述被處理材之距離作成上述陰極與上述陽極之間的距離的1/5以下。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電鍍事先處理方法，其中，所使用的電解液為苛性鈉，碳酸鹽或矽酸鹽以此些的混合藥劑作為主體所成的成分所形成。
4. 如申請專利範圍第1項所述的電鍍事先處理方法，其中，所使用的電解液為以硫酸作為主體的成分所形成，處理的最後階段，被處理材成為還原狀態。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電鍍事先處理方法，其中，被處理材為捲軸狀或片狀，而連續地處理該被處理材。