WO2019035236A1 - プリント配線板用めっき装置及び金属製治具 - Google Patents

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隼一 本村
新田 耕司
将一郎 酒井
雅弘 松本
雅広 伊藤
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住友電気工業株式会社
住友電工プリントサーキット株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a plating apparatus for printed wiring boards and a metal jig.
  • This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2017-157277 filed on Aug. 16, 2017, and uses all the contents described in the aforementioned Japanese application.
  • Plating for forming a wiring pattern is applied to the printed wiring board base plate before the wiring pattern is formed.
  • Patent Document 1 A continuous transfer type electrolytic plating method is known (Patent Document 1).
  • the electrolytic plating method of Patent Document 1 is effective when plating a large number of printed wiring board substrates at a high speed, but in order to continuously transport a plurality of printed wiring board substrates in a plating bath, printing is performed.
  • a jig for holding the wiring board blank is required.
  • As a jig for electrolytic plating it is generally necessary to use a jig made of a metal such as stainless steel or copper because it is necessary to flow an electric current from a power supply to the base plate for a printed wiring board.
  • Patent Document 2 a metal jig in which a part of the surface is covered with an insulating material has been proposed (Patent Document 2).
  • the metal jig of Patent Document 2 is provided with a partial insulating portion on a part of the surface so as to be continuous with the surface position of the base plate for a printed wiring board, and the current concentration degree to the metal jig is partially It is said that uniform plating thickness can be achieved by adjusting the degree of insulation.
  • a plating device for a printed wiring board according to one aspect of the present invention is disposed on a pair of side portions of a plating tank for storing a plating solution and a printed wiring board base plate which is immersed in the plating solution and constitutes a cathode.
  • a plurality of metal jigs for fixing the plurality of printed wiring board original plates such that the side portions are in parallel, and the substrate is immersed in the plating solution and disposed so as to face the printed wiring board original plates A plating device for a printed wiring board, comprising: an anode; and a mechanism for applying a voltage to the anode and the original plate for a printed wiring board, wherein the plurality of metal jigs have insulating properties in a region facing the anode. And an exposed surface orthogonal to the printed wiring board base plate between the printed wiring board base plate and the shielding plate.
  • a metal jig according to another aspect of the present invention is disposed on a pair of side portions of a plating tank for storing a plating solution and a printed wiring board which is immersed in the plating solution and which constitutes the cathode.
  • a metal jig used in a plating apparatus for a printed wiring board comprising an anode and a mechanism for applying a voltage to the anode and the original plate for a printed wiring board, the insulating shield in a region facing the anode A board is provided, and an exposed surface which is orthogonal to the printed wiring board original plate is provided between the printed wiring board original plate side and between the printed wiring board original plate and the shielding plate.
  • FIG. 3 is a schematic horizontal sectional view with the plating tank 2 removed in BB in FIG. 2. It is a schematic horizontal sectional view showing virtually the flow of the current in the case of using the metal jig which has a shielding board in the field which counters anode. It is a schematic horizontal sectional view showing virtually the flow of the current in the case of using the metal jig which does not have a shielding board. It is a schematic horizontal sectional view showing virtually the flow of the current in the case of using the metal jig which has a shielding board in the field which counters anode, and the side by the side of the original board for printed wiring boards.
  • the plating device for a printed wiring board and the metal jig of the present disclosure can achieve uniform plating thickness distribution.
  • a plating device for a printed wiring board according to one aspect of the present invention is disposed on a pair of side portions of a plating tank for storing a plating solution and a printed wiring board base plate which is immersed in the plating solution and constitutes a cathode.
  • a plurality of metal jigs for fixing the plurality of printed wiring board original plates such that the side portions are in parallel, and the substrate is immersed in the plating solution and disposed so as to face the printed wiring board original plates A plating device for a printed wiring board, comprising: an anode; and a mechanism for applying a voltage to the anode and the original plate for a printed wiring board, wherein the plurality of metal jigs have insulating properties in a region facing the anode. And an exposed surface orthogonal to the printed wiring board base plate between the printed wiring board base plate and the shielding plate.
  • the said plating device for printed wiring boards is provided with the some metal jig arrange
  • the plurality of metal jigs have the exposed surface orthogonal to the printed wiring board original plate side between the printed wiring board original plate side and between the printed wiring board original plate and the shielding plate, the current to the exposed surface Inflow is acceptable.
  • the metal jig of the plating apparatus for the printed wiring board has the above-described shielding plate and the exposed surface, so that the amount of current flowing to the surface of the base plate for the printed wiring board near the metal jig can be adjusted in a balanced manner. . For this reason, the said plating device for printed wiring boards can achieve equalization
  • the plating device for printed wiring board can uniformly control the plating thickness distribution on the entire surface of the base plate for printed wiring board by adjusting the above-mentioned average width and average distance.
  • a metal jig according to another aspect of the present invention is disposed on a pair of side portions of a plating tank for storing a plating solution and a printed wiring board which is immersed in the plating solution and which constitutes the cathode.
  • a metal jig used in a plating apparatus for a printed wiring board comprising an anode and a mechanism for applying a voltage to the anode and the original plate for a printed wiring board, the insulating shield in a region facing the anode A board is provided, and an exposed surface which is orthogonal to the printed wiring board original plate is provided between the printed wiring board original plate side and between the printed wiring board original plate and the shielding plate.
  • the metal jig Since the metal jig has an insulating shielding plate in the area facing the anode, the flow of current into this area is suppressed. On the other hand, the metal jig has an exposed surface orthogonal to the printed wiring board original plate side between the printed wiring board original plate side and between the printed wiring board original plate and the shielding plate. Inflow is acceptable. Since the metal jig has a shielding plate and an exposed surface, when the original plate for printed wiring board is plated by the plating apparatus for printed wiring board, the original plate for printed wiring board in the vicinity of the metal jig The amount of current flowing to the surface can be adjusted in a well-balanced manner. For this reason, the said metal jig can achieve equalization
  • the printed wiring board plating apparatus 1 of FIGS. 1 to 4 is a plating tank 2 for storing a plating solution Y and a pair of side portions Xa of a printed wiring board original plate X which is immersed in the plating solution Y and constitutes a cathode.
  • a mechanism for applying a voltage to the anode 4 and the printed wiring board original plate X.
  • the plurality of metal jigs 3 have the insulating shielding plate 6 in a region (facing surface 3 a) facing the anode 4, and the printed wiring board original plate X side and the printed wiring board original plate X And it has the exposed surface 3b orthogonal to the original board X for printed wiring boards between the shielding boards 6.
  • the exposure of a plurality of metal jigs 3 between the average width t of the exposed surface 3 b between the printed wiring board original plate X and the shielding plate 6 and the adjacent printed wiring board original plates X The plating thickness distribution is controlled based on the average distance a between the surfaces 6.
  • a printed wiring board original plate X used for the printed wiring board plating apparatus 1 is a rectangular flexible printed wiring board provided with an insulating base film and a conductive seed layer laminated on both sides of the base film. It is an original plate and the thickness is substantially uniform.
  • the plating apparatus 1 for printed wiring boards is a plating apparatus of the vertical continuous conveyance system which carries out continuous conveyance horizontally horizontally in the state which hold
  • the plating apparatus 1 for a printed wiring board is provided with a pair of anodes 4 formed in a plate shape and disposed substantially in parallel in a plating tank 2, and a rectangular original plate X for a printed wiring board is a pair of anodes 4.
  • Electrolytic plating is performed while moving in the direction of the arrow in the figure in the middle.
  • the external structure other than the plating tank 2 in the plating device 1 for printed wiring boards is abbreviate
  • the plating tank 2 is a container having side surfaces and a bottom surface continuous in the longitudinal direction with the conveyance direction of the base plate X for printed wiring board as the longitudinal direction, and in the plating tank 2, the base plate X for printed wiring board and the anode 4 A sufficient amount of plating solution Y is stored to be immersed.
  • the plating solution Y is not particularly limited as long as electrolytic plating can be performed, but for example, a plating solution containing copper such as copper sulfate or copper pyrophosphate, or a plating solution containing nickel or silver can be used.
  • the metal jig 3 is disposed on the outer peripheral edge of the rectangular printed wiring board original plate X, and is connected to the frame 7 for holding the printed wiring board original plate X by the outer peripheral edge and to the upper portion of the frame 7 And an arm 8 for holding the plate original X in a substantially vertical posture.
  • the frame 7 is an annular and rectangular frame detachably mounted on the pair of side portions Xa, upper side and lower side of the printed wiring board original plate X, and the center surfaces of the front and back of the printed wiring board original plate X Have an opening that exposes the
  • the arm 8 is a support that supports the frame 7 in a suspended state with respect to a transport mechanism (not shown), and transmits the force in the transport direction received from the transport mechanism to the frame 7. Further, the transport mechanism supporting the arm 8 keeps the intervals between the plurality of printed wiring board substrates X equal while sequentially transporting the plurality of printed wiring board substrates X in a substantially vertical posture.
  • the printed wiring board base plate X is arranged such that the side portions Xa of the plurality of printed wiring board base plates X become parallel. It will be fixed.
  • the side portion Xa is held from the front and back of the printed wiring board original plate X.
  • the front and back surfaces of the printed wiring board original plate X and the arms 8 are electrically connected.
  • the seed layer on the surface of the printed wiring board original plate X constitutes a cathode at the time of plating.
  • the material of the frame 7 and the arm 8 is not particularly limited as long as it has conductivity, and for example, stainless steel or copper is used.
  • the frame 7 of the metal jig 3 has the shielding plate 6 on each of the two opposing surfaces 3a, which are the regions facing the anode 4 during electrolytic plating, and the central surface side of the printed wiring board original plate X An exposed surface 3 b perpendicular to the printed wiring board original plate X is provided in a region from the printed wiring board original plate X to the shielding plate 6.
  • the frame 7 has a substantially uniform edge width of the frame and a substantially uniform edge thickness of the frame.
  • the cross-sectional shape of the frame 7 is not particularly limited, it is preferable that the cross-sectional shape is substantially symmetrical with respect to the printed wiring board base plate X, for example, it may be U-shaped.
  • the shielding plate 6 is an insulating member that suppresses the deposition of plating on the metal jig 3.
  • the material of the shielding plate 6 is not particularly limited, and, for example, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyetheretherketone and the like are used.
  • the shielding plate 6 is a plate-like member formed in the same shape as the facing surface 3a and having a substantially uniform thickness, and is closely fixed to the facing surface 3a by a resin bolt or the like.
  • the shielding plate 6 is not provided in the region other than the facing surface 3 a of the frame 7 in order to allow the current not to flow to the surface that does not face the anode 4.
  • the inventors of the present invention conducted intensive studies on the parameters capable of controlling the plating thickness distribution in the plating apparatus 1 for printed wiring boards, and as a result, the average width t of the exposed surface 3b between the original board X for printed wiring boards and the shielding plate 6 By appropriately adjusting the average distance a between the exposed surfaces 6 of the plurality of metal jigs 3 between the printed wiring board original plate X, the surface of the printed wiring board original plate X in the vicinity of the metal jig 3 We know that we can control the plating thickness in Then, in the plating apparatus 1 for a printed wiring board, the ratio between the average width t and the average distance a is adjusted to be within an appropriate range, and thus applied to the printed wiring board base plate X. It was found that the plating thickness distribution was controlled almost uniformly.
  • the lower limit of the average width t / average distance a is preferably 3/4, more preferably 1/11, and still more preferably 1/9.
  • As an upper limit of the average width t / average distance a 9/44 is preferable, 2/11 is more preferable, 1/6 is more preferable, and 7/44 is further preferable. If the average width t / average distance a is less than the above lower limit, the plating thickness on the surface of the base plate X for the printed wiring board near the metal jig 3 becomes thick, and the plating thickness distribution applied to the base plate X for the printed wiring board It may be uneven.
  • the plating thickness on the surface of the base plate X for the printed wiring board near the metal jig 3 becomes thin, and the plating thickness distribution applied to the base plate X for the printed wiring board is not It may be uniform.
  • the lower limit of the average width t of the exposed surface 3b between the printed wiring board base plate X and the shielding plate 6 is preferably 1.5 mm, more preferably 2.0 mm. 2.4 mm is more preferred. As a maximum of the above-mentioned average width t, 4.5 mm is preferred, 4 mm is more preferred, 3.7 mm is more preferred, 3.5 mm is more preferred. If the average width t is less than the lower limit, the function of releasing the current to the exposed surface 3b may be insufficient, and the plating thickness on the surface of the base plate X for the printed wiring board near the metal jig 3 may be increased. When the average width t exceeds the upper limit, the plating thickness on the surface of the base plate X for the printed wiring board near the metal jig 3 may be reduced because the current flowing to the exposed surface 3 b is too large.
  • the anode 4 is a flat plate whose longitudinal direction is the transport direction of the base plate X for a printed wiring board and is continuous with the longitudinal direction, and is provided in the plating tank 2 so that the short direction substantially coincides with the vertical direction.
  • the printed wiring board plating apparatus 1 includes a pair of anodes 4 in a plating tank 2, and the two anodes 4 are disposed at an interval such that the plate surfaces are substantially parallel and opposite to each other.
  • the anode 4 is not particularly limited.
  • a soluble anode containing a metal such as copper, nickel or silver as a main component, or an insoluble anode having a coating of platinum or iridium coated on the surface of a substrate such as titanium or niobium is used.
  • a substrate such as titanium or niobium
  • the voltage application mechanism 5 is a mechanism for applying a voltage from the base plate X for a printed wiring board to the two anodes 4 and has a power supply for voltage application.
  • the negative electrode of the power supply is electrically connected to the printed wiring board original plate X via the arm 8 and the frame 7, and the positive electrode of the power supply is electrically connected to the two anodes 4.
  • the printed wiring board plating apparatus 1 includes a plurality of metal jigs 3 disposed on a pair of side portions Xa of the printed wiring board original plate X that constitutes the cathode, and these metal jigs 3 Since the plurality of printed wiring board original plates X are fixed so that the side portions Xa are in parallel, the plurality of printed wiring board original plates X can be plated continuously. Since the plurality of metal jigs 3 have the insulating shielding plate 6 on the facing surface 3a facing the anode 4, the inflow of current to the facing surface 3a is suppressed.
  • the plurality of metal jigs 3 have the exposed surface 3b orthogonal to the printed wiring board original X between the printed wiring board original X and between the printed wiring board original X and the shielding board 6, The inflow of current to the exposed surface 3b is allowed.
  • the metal jig 3 of the plating apparatus 1 for the printed wiring board has the shielding plate 6 and the exposed surface 3b described above, so the current flowing to the surface of the original board X for the printed wiring board in the vicinity of the metal jig 3 You can adjust the amount.
  • the plating apparatus 1 for a printed wiring board is a plurality of metal jigs between the average width t of the exposed surface 3b between the printed wiring board original plate X and the shielding plate 6 and the adjacent printed wiring board original plate X. Since the ratio to the average distance a between the exposed surfaces 6 in 3 is adjusted within an appropriate range, the amount of current flowing across the entire surface of the printed wiring board original plate X becomes uniform, and as a result, the printed wiring board original plate X is The plating thickness distribution is uniformly controlled.
  • the metal jig 3 is disposed on the outer peripheral edge of the rectangular base plate X for a printed wiring board, and the frame 7 sandwiching the original plate X for a printed wiring board by the outer peripheral edge
  • the metal jig 3 has at least a pair of sides of the printed wiring board original plate X.
  • the configuration is not limited to that described above as long as it is disposed in the portion Xa and can hold the printed wiring board original plate X in a substantially vertical posture.
  • the baseplate for printed wiring boards used for plating has a seed layer on both sides. It is not limited to what is provided, but may be provided with a seed layer only on one side.
  • the amount of current flowing to the surface of the base plate X for the printed wiring board near the metal jig 3 flows to the surface of the base plate X for the printed wiring board separated from the metal jig 3 It was confirmed that the amount of current flowing to the entire surface of the printed wiring board original plate X was substantially uniform.
  • Comparative Example 1 in which the metal jig 31 is used, the amount of current flowing to the metal jig 31 increases, and the amount of current flowing to the surface of the base plate X for the printed wiring board near the metal jig 31 decreases.
  • Comparative Example 2 in which the metal jig 32 is used, the shielding plate 61 covering the metal jig 32 cuts off the current to flow to the surface of the base plate X for the printed wiring board near the metal jig 32. It was confirmed that the amount of current increased.
  • the amount of current flowing to the surface of the base plate for printed wiring board X in the vicinity of the metal jig is the amount of current flowing to the surface of the base plate for printed wiring board X separated from the metal jig.
  • the amount of current flowing to the entire surface of the printed wiring board original plate X becomes uneven.
  • the average width t of the exposed surface 3b from the printed wiring board original plate X to the facing surface 3a facing the anode is 1 mm. , 3 mm, 5 mm, an average film thickness at a position of 8 mm from the metal jig 3 on the surface of the base plate X for printed wiring board (hereinafter referred to as an average film thickness at the end portion)
  • the film thickness (hereinafter referred to as the center average film thickness) was calculated.
  • the average width t was 3 mm
  • the end average film thickness was 32.5 ⁇ m.
  • the difference between the center average film thickness and the end average film thickness is 0.9 ⁇ m, it can be said that the average film thickness of the whole surface of the printed wiring board original plate X is substantially uniform.
  • the edge average film thickness is larger than the center average film thickness.
  • the edge average film thickness is thinner than the center average film thickness.

Abstract

めっき液を貯留するめっき槽と、複数の金属製治具と、上記プリント配線板用原板に対向して配設されるアノードと、上記アノード及び上記プリント配線板用原板に電圧を印加する機構とを備えるプリント配線板用めっき装置であって、上記複数の金属製治具が、上記アノードと対向する領域に絶縁性の遮蔽板を有するとともに、上記プリント配線板用原板側かつ上記プリント配線板用原板及び上記遮蔽板間に上記プリント配線板用原板と直交する露出面を有するプリント配線板用めっき装置。

Description

プリント配線板用めっき装置及び金属製治具
 本発明は、プリント配線板用めっき装置及び金属製治具に関する。
 本出願は、2017年8月16日出願の日本出願第2017-157277号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
 電子機器等の小型化に伴い、電子機器等に用いられるプリント配線板の配線パターンは次第に微細化している。配線パターンが形成される前のプリント配線板用原板には、配線パターン形成用のめっきが施される。
 従来、プリント配線板用原板にめっきを施す方法としては、複数のプリント配線板用原板を垂直な姿勢とし、この姿勢のままプリント配線板用原板をめっき浴中で連続搬送しつつ電解めっきする垂直連続搬送式の電解めっき方法が知られている(特許文献1)。
 特許文献1の電解めっき方法は、多数のプリント配線板用原板に対して高速にめっきする場合に有効であるが、複数のプリント配線板用原板をめっき浴中で連続搬送するためには、プリント配線板用原板を保持する治具が必要となる。電解めっき用の治具としては、電源からプリント配線板用原板に電流を流す必要があることから、一般的にステンレス、銅等の金属製治具が用いられる。
 一方、表面の一部を絶縁材料で覆う金属製治具が提案されている(特許文献2)。特許文献2の金属製治具は、プリント配線板用原板の表面位置から連続するように表面の一部に部分的絶縁部が設けられるものであり、金属製治具に対する電流集中度を部分的絶縁の程度で調整することによりめっき厚の均一化が達成できるとされている。
特開2009-41070号公報 特開2003-253496号公報
 本発明の一態様に係るプリント配線板用めっき装置は、めっき液を貯留するめっき槽と、上記めっき液に浸漬され、カソードを構成するプリント配線板用原板の一対の側辺部に配設され、複数の上記プリント配線板用原板を上記側辺部が並列となるように固定する複数の金属製治具と、上記めっき液に浸漬され、上記プリント配線板用原板に対向して配設されるアノードと、上記アノード及び上記プリント配線板用原板に電圧を印加する機構とを備えるプリント配線板用めっき装置であって、上記複数の金属製治具が、上記アノードと対向する領域に絶縁性の遮蔽板を有するとともに、上記プリント配線板用原板側かつ上記プリント配線板用原板及び上記遮蔽板間に上記プリント配線板用原板と直交する露出面を有する。
 本発明の他の一態様に係る金属製治具は、めっき液を貯留するめっき槽と、上記めっき液に浸漬され、カソードを構成するプリント配線板用原板の一対の側辺部に配設され、複数の上記プリント配線板用原板を上記側辺部が並列となるように固定する複数の金属製治具と、上記めっき液に浸漬され、上記プリント配線板用原板に対向して配設されるアノードと、上記アノード及び上記プリント配線板用原板に電圧を印加する機構とを備えるプリント配線板用めっき装置に用いられる金属製治具であって、上記アノードと対向する領域に絶縁性の遮蔽板を有するとともに、上記プリント配線板用原板側かつ上記プリント配線板用原板及び上記遮蔽板間に上記プリント配線板用原板と直交する露出面を有する。
本発明の一実施形態に係るプリント配線板用めっき装置を示す概略平面図である。 図1のA-Aにおける概略断面図である。 図1のプリント配線板用めっき装置におけるプリント配線板用原板の搬送態様を示す模式的正面図である。 図2のB-Bにおいて、めっき槽2を除いた模式的水平断面図である。 アノードと対向する面に遮蔽板を有する金属製治具を用いた場合における電流の流れを仮想的に示す概略水平断面図である。 遮蔽板を有しない金属製治具を用いた場合における電流の流れを仮想的に示す概略水平断面図である。 アノードと対向する面及びプリント配線板用原板側の側面に遮蔽板を有する金属製治具を用いた場合における電流の流れを仮想的に示す概略水平断面図である。
[本開示が解決しようとする課題]
 電解めっき用の治具として金属製治具が用いられると、電気伝導性の良い金属製治具の表面に電流が集中することでこの表面に大量のめっきが成長し、金属製治具近傍のプリント配線板用原板表面のめっき厚が金属製治具から離れたプリント配線板用原板表面のめっき厚よりも薄くなる。このため、プリント配線板用原板に施されるめっき厚がプリント配線板用原板表面全体において均一にならないという問題が生じる。
 一方、特許文献2の金属製治具のように、プリント配線板用原板の表面位置から連続するように金属製治具の表面に部分的絶縁部が設けられると、部分的絶縁部において金属製治具への電流が遮断されることにより金属製治具近傍のプリント配線板用原板表面に電流が集中し、金属製治具近傍のプリント配線板用原板表面のめっき厚が金属製治具から離れたプリント配線板用原板表面のめっき厚よりも厚くなる。このため、特許文献2の金属製治具が用いられる場合であっても、プリント配線板用原板に施されるめっき厚がプリント配線板用原板表面全体において均一にならないという問題が生じる。
 そこで、めっき厚分布の均一化を図ることができるプリント配線板用めっき装置及び金属製治具を提供することを目的とする。
[本開示の効果]
 本開示のプリント配線板用めっき装置及び金属製治具は、めっき厚分布の均一化を図ることができる。
[本発明の実施形態の説明]
 最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
 本発明の一態様に係るプリント配線板用めっき装置は、めっき液を貯留するめっき槽と、上記めっき液に浸漬され、カソードを構成するプリント配線板用原板の一対の側辺部に配設され、複数の上記プリント配線板用原板を上記側辺部が並列となるように固定する複数の金属製治具と、上記めっき液に浸漬され、上記プリント配線板用原板に対向して配設されるアノードと、上記アノード及び上記プリント配線板用原板に電圧を印加する機構とを備えるプリント配線板用めっき装置であって、上記複数の金属製治具が、上記アノードと対向する領域に絶縁性の遮蔽板を有するとともに、上記プリント配線板用原板側かつ上記プリント配線板用原板及び上記遮蔽板間に上記プリント配線板用原板と直交する露出面を有する。
 当該プリント配線板用めっき装置は、カソードを構成するプリント配線板用原板の一対の側辺部に配設される複数の金属製治具を備え、これらの金属製治具が複数のプリント配線板用原板を側辺部が並列となるように固定するので、複数のプリント配線板用原板に対して連続的にめっきすることができる。複数の金属製治具は、アノードと対向する領域に絶縁性の遮蔽板を有しているので、この領域への電流の流入が抑止される。一方、複数の金属製治具は、プリント配線板用原板側かつプリント配線板用原板及び遮蔽板間にプリント配線板用原板と直交する露出面を有しているので、この露出面への電流の流入が許容される。当該プリント配線板用めっき装置の金属製治具は、上述の遮蔽板と露出面とを有しているので、金属製治具近傍のプリント配線板用原板表面へ流れる電流量をバランスよく調整できる。このため、当該プリント配線板用めっき装置は、プリント配線板用原板表面におけるめっき厚分布の均一化を図ることができる。ここで、「側辺部が並列となる」とは、プリント配線板用原板の面方向と平行で、プリント配線板用原板の搬送方向と垂直な方向からプリント配線板用原板を見たときに、側辺部が一直線に並んだ状態となることを意味する。
 上記プリント配線板用原板及び上記遮蔽板間の上記露出面の平均幅と、隣接する上記プリント配線板用原板間にある複数の上記金属製治具における上記露出面間の平均距離とに基づきめっき厚分布が制御されるとよい。本発明者らは、上記露出面の平均幅及び上記露出面間の平均距離を調整することで金属製治具近傍のプリント配線板用原板表面におけるめっき厚を制御できることを知得している。そこで、当該プリント配線板用めっき装置は、上述の平均幅及び平均距離が調整されることにより、プリント配線板用原板表面全体におけるめっき厚分布を均一に制御することができる。
 本発明の他の一態様に係る金属製治具は、めっき液を貯留するめっき槽と、上記めっき液に浸漬され、カソードを構成するプリント配線板用原板の一対の側辺部に配設され、複数の上記プリント配線板用原板を上記側辺部が並列となるように固定する複数の金属製治具と、上記めっき液に浸漬され、上記プリント配線板用原板に対向して配設されるアノードと、上記アノード及び上記プリント配線板用原板に電圧を印加する機構とを備えるプリント配線板用めっき装置に用いられる金属製治具であって、上記アノードと対向する領域に絶縁性の遮蔽板を有するとともに、上記プリント配線板用原板側かつ上記プリント配線板用原板及び上記遮蔽板間に上記プリント配線板用原板と直交する露出面を有する。
 当該金属製治具は、アノードと対向する領域に絶縁性の遮蔽板を有しているので、この領域への電流の流入が抑止される。一方、当該金属製治具は、プリント配線板用原板側かつプリント配線板用原板及び遮蔽板間にプリント配線板用原板と直交する露出面を有しているので、この露出面への電流の流入が許容される。当該金属製治具は、遮蔽板と露出面とを有しているので、プリント配線板用原板がプリント配線板用めっき装置でめっきされる際に、金属製治具近傍のプリント配線板用原板表面へ流れる電流量をバランスよく調整できる。このため、当該金属製治具は、プリント配線板用原板表面におけるめっき厚分布の均一化を図ることができる。
[本発明の実施形態の詳細]
 以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係るプリント配線板用めっき装置及び金属製治具を説明する。
[プリント配線板用めっき装置]
 図1から図4のプリント配線板用めっき装置1は、めっき液Yを貯留するめっき槽2と、めっき液Yに浸漬され、カソードを構成するプリント配線板用原板Xの一対の側辺部Xaに配設され、複数のプリント配線板用原板Xを側辺部Xaが並列となるように固定する複数の金属製治具3と、めっき液Yに浸漬され、プリント配線板用原板Xに対向して配設されるアノード4と、アノード4及びプリント配線板用原板Xに電圧を印加する機構(電圧印加機構5)とを備えている。また、複数の金属製治具3は、アノード4と対向する領域(対向面3a)に絶縁性の遮蔽板6を有しているとともに、プリント配線板用原板X側かつプリント配線板用原板X及び遮蔽板6間にプリント配線板用原板Xと直交する露出面3bを有している。プリント配線板用めっき装置1では、プリント配線板用原板X及び遮蔽板6間の露出面3bの平均幅tと、隣接するプリント配線板用原板X間にある複数の金属製治具3における露出面6間の平均距離aとに基づきめっき厚分布が制御される。
 プリント配線板用めっき装置1に用いられるプリント配線板用原板Xは、絶縁性のベースフィルムと、このベースフィルムの両面に積層され、導電性を有するシード層とを備える矩形のフレキシブルプリント配線板用原板であり、厚みが略均一である。また、プリント配線板用めっき装置1は、複数のプリント配線板用原板Xを略垂直な姿勢に保持した状態で水平に連続搬送する垂直連続搬送方式のめっき装置である。プリント配線板用めっき装置1は、板状に形成されかつ略平行に配設される一対のアノード4をめっき槽2内に備えており、矩形のプリント配線板用原板Xを一対のアノード4の中間において図中の矢印方向に移動させながら電解めっきする。なお、図1から図4においては、プリント配線板用めっき装置1におけるめっき槽2以外の外部構成が適宜省略されている。
<めっき槽>
 めっき槽2は、プリント配線板用原板Xの搬送方向を長手方向とし、長手方向に連続した側面及び底面を有する容器であり、めっき槽2内には、プリント配線板用原板X及びアノード4が浸漬されるのに十分な量のめっき液Yが貯留される。めっき液Yとしては、電解めっきが可能であれば特に限定されないが、例えば硫酸銅、ピロリン酸銅等の銅を含有するめっき液や、ニッケル又は銀を含有するめっき液を用いることができる。
<金属製治具>
 金属製治具3は、矩形のプリント配線板用原板Xの外周縁に配設され、この外周縁でプリント配線板用原板Xを挟持するフレーム7と、フレーム7の上部に接続され、プリント配線板用原板Xを略垂直の姿勢に保持するアーム8とを有している。フレーム7は、プリント配線板用原板Xの一対の側辺部Xa、上辺部及び下辺部に着脱可能に装着される環状かつ矩形の枠体であり、プリント配線板用原板Xの表裏の中央面を露出させる開口を有している。アーム8は、図示しない搬送機構に対してフレーム7を吊り下げ状態で支持する支持具であり、搬送機構から受ける搬送方向への力をフレーム7に伝達する。また、アーム8を支持している搬送機構は、複数のプリント配線板用原板Xを略垂直姿勢で順次搬送しつつ、複数のプリント配線板用原板X間の間隔を等しく保つ。したがって、複数の金属製治具3は、プリント配線板用原板Xに装着されることで、複数のプリント配線板用原板Xの側辺部Xaが並列となるようにプリント配線板用原板Xを固定することになる。
 金属製治具3のフレーム7は、図3及び図4に示すように、プリント配線板用原板Xに装着された際に、プリント配線板用原板Xの表裏から側辺部Xaを挟持し、かつプリント配線板用原板Xの表裏の表面とアーム8とを電気的に接続する。後述するように、アーム8には電圧印加機構5の電源の負極が接続されているので、プリント配線板用原板X表面のシード層は、めっき時にカソードを構成する。フレーム7及びアーム8の材質としては、導電性を有するものであれば特に限定されないが、例えばステンレス又は銅が用いられる。また、金属製治具3のフレーム7は、電解めっきする際にアノード4と対向する領域である2つの対向面3aの各々に遮蔽板6を有するとともに、プリント配線板用原板Xの中央面側であってプリント配線板用原板Xから遮蔽板6までの領域にプリント配線板用原板Xに対して垂直な露出面3bを有している。フレーム7は、枠体の縁幅が大部分において略均一であり、枠体の縁厚が大部分において略均一である。フレーム7の断面形状は特に限定されないが、プリント配線板用原板Xに対して略表裏対称となるような断面形状であると好ましく、例えばU字型の形状とすることができる。
(遮蔽板)
 遮蔽板6は、金属製治具3へのめっきの析出を抑制する絶縁性の部材である。遮蔽板6の材質としては、特に限定されないが、例えばポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルエーテルケトン等が用いられる。遮蔽板6は、対向面3aと同一の形状に形成され、略均一な厚みを有する板状部材であり、樹脂ボルト等によって対向面3aに密着固定されている。なお、遮蔽板6は、アノード4と対向しない面に電流を逃がす機能を持たせるために、フレーム7の対向面3a以外の領域には設けられていない。
 本発明者らは、プリント配線板用めっき装置1においてめっき厚分布を制御可能なパラメータを鋭意検討した結果、プリント配線板用原板X及び遮蔽板6間の露出面3bの平均幅tと、隣接するプリント配線板用原板X間にある複数の金属製治具3における露出面6間の平均距離aとが適切に調整されることで、金属製治具3近傍のプリント配線板用原板X表面におけるめっき厚を制御できることを知得した。そして、本発明者らは、プリント配線板用めっき装置1において、上記平均幅tと上記平均距離aとの比が適切な範囲内に調整されることで、プリント配線板用原板Xに施されるめっき厚分布が略均一に制御されることを知得した。
 平均幅t/平均距離aの下限としては、3/44が好ましく、1/11がより好ましく、1/9がさらに好ましい。平均幅t/平均距離aの上限としては、9/44が好ましく、2/11がより好ましく、1/6がより好ましく、7/44がさらに好ましい。平均幅t/平均距離aが上記下限に満たないと、金属製治具3近傍のプリント配線板用原板X表面におけるめっき厚が厚くなり、プリント配線板用原板Xに施されるめっき厚分布が不均一になるおそれがある。平均幅t/平均距離aが上記上限を超えると、金属製治具3近傍のプリント配線板用原板X表面におけるめっき厚が薄くなり、プリント配線板用原板Xに施されるめっき厚分布が不均一になるおそれがある。
 例えば上述の平均距離aが約22mmである場合、プリント配線板用原板X及び遮蔽板6間の露出面3bの平均幅tの下限としては、1.5mmが好ましく、2.0mmがより好ましく、2.4mmがさらに好ましい。上記平均幅tの上限としては、4.5mmが好ましく、4mmがより好ましく、3.7mmがより好ましく、3.5mmがさらに好ましい。上記平均幅tが上記下限に満たないと、露出面3bに電流を逃がす機能が不十分となり、金属製治具3近傍のプリント配線板用原板X表面におけるめっき厚が厚くなるおそれがある。上記平均幅tが上記上限を超えると、露出面3bに流れる電流が多くなり過ぎることで、金属製治具3近傍のプリント配線板用原板X表面におけるめっき厚が薄くなるおそれがある。
<アノード>
 アノード4は、プリント配線板用原板Xの搬送方向を長手方向とし、長手方向に連続した平板であり、短手方向が鉛直方向と略一致するようにめっき槽2内に設けられている。プリント配線板用めっき装置1は、めっき槽2内に一対のアノード4を備えており、2つのアノード4は、板面が略平行にかつ対向するように間隔を空けて配設されている。アノード4としては、特に限定されないが、例えば銅、ニッケル、銀等の金属を主成分とする可溶性アノード、チタン、ニオブ等の基体の表面に白金、イリジウム等の被膜を施した不溶性アノードが用いられる。ただし、アノード4の形状が変化しない方がプリント配線板用原板表面へ流れる電流量を調整しやすいので、アノード4として不溶性アノードが用いられると好ましい。
<電圧印加機構>
 電圧印加機構5は、プリント配線板用原板Xから2つのアノード4に向けて電圧を印加する機構であり、電圧印加用の電源を有する。電圧印加機構5は、電源の負極がアーム8及びフレーム7を介してプリント配線板用原板Xと電気的に接続され、電源の正極が2つのアノード4と電気的に接続されている。
(利点)
 当該プリント配線板用めっき装置1は、カソードを構成するプリント配線板用原板Xの一対の側辺部Xaに配設される複数の金属製治具3を備え、これらの金属製治具3が複数のプリント配線板用原板Xを側辺部Xaが並列となるように固定するので、複数のプリント配線板用原板Xに対して連続的にめっきすることができる。複数の金属製治具3は、アノード4と対向する対向面3aに絶縁性の遮蔽板6を有しているので、この対向面3aへの電流の流入が抑止される。一方、複数の金属製治具3は、プリント配線板用原板X側かつプリント配線板用原板X及び遮蔽板6間にプリント配線板用原板Xと直交する露出面3bを有しているので、この露出面3bへの電流の流入が許容される。当該プリント配線板用めっき装置1の金属製治具3は、上述の遮蔽板6と露出面3bとを有しているので、金属製治具3近傍のプリント配線板用原板X表面へ流れる電流量を調整できる。そして、当該プリント配線板用めっき装置1は、プリント配線板用原板X及び遮蔽板6間の露出面3bの平均幅tと、隣接するプリント配線板用原板X間にある複数の金属製治具3における露出面6間の平均距離aとの比が適切な範囲内に調整されるので、プリント配線板用原板X表面全体へ流れる電流量が均一となり、結果としてプリント配線板用原板Xに施されるめっき厚分布が均一に制御される。
[他の実施形態]
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
 上記実施形態では、金属製治具3が、矩形のプリント配線板用原板Xの外周縁に配設され、この外周縁でプリント配線板用原板Xを挟持するフレーム7と、フレーム7の上部に接続され、プリント配線板用原板Xを略垂直の姿勢に保持するアーム8とを有しているものについて説明したが、金属製治具3は、少なくともプリント配線板用原板Xの一対の側辺部Xaに配設され、プリント配線板用原板Xを略垂直の姿勢に保持可能であれば、上述の構成に限定されない。
 上記実施形態では、ベースフィルムの両面にシード層を備えるプリント配線板用原板Xに対してめっきが施されるものについて説明したが、めっきに用いられるプリント配線板用原板は、両面にシード層を備えるものに限定されず、片面のみにシード層を備えるものであってもよい。
 以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
 平均厚さ25μmのプリント配線板用原板と、ステンレス製の金属製治具とを用い、上述のプリント配線板用めっき装置1のモデルについてシミュレーションを行った。隣接するプリント配線板用原板間にある複数の金属製治具における露出面間の平均距離aは22mmとし、搬送方向における金属製治具の平均幅はそれぞれ7mmとした。なお、以下の評価は、計算量を低減にするために2次元シミュレーションにより行った。
[遮蔽板による膜厚の評価]
 まず、プリント配線板用原板からアノードに対向する対向面までの間の露出面の平均幅tを3mmとし、対向面と同一形状の遮蔽板6を有する金属製治具3を用いた実施例(図5A)、遮蔽板を有しない金属製治具31を用いた比較例1(図5B)、及び対向面及びプリント配線板用原板側の側面全域に遮蔽板61を有する金属製治具32を用いた比較例2(図5C)について、電流が流れる方向について計算した。なお、図5Aから図5Cでは、計算結果を定性的に表現するために、1のアノードからプリント配線板用原板までの電流方向を矢印付きの破線により仮想的に示している。
 金属製治具3を用いた実施例では、金属製治具3近傍のプリント配線板用原板X表面へ流れる電流量が金属製治具3から離れたプリント配線板用原板X表面へ流れる電流量と同等に調整され、プリント配線板用原板X表面全体へ流れる電流量が略均一となることが確認された。
 一方、金属製治具31を用いた比較例1では、金属製治具31へ流れる電流量が増大し、金属製治具31近傍のプリント配線板用原板X表面へ流れる電流量が減少することが確認された。逆に、金属製治具32を用いた比較例2では、金属製治具32を覆う遮蔽板61が電流を遮断することにより、金属製治具32近傍のプリント配線板用原板X表面へ流れる電流量が増加することが確認された。つまり、比較例1又は比較例2では、金属製治具近傍のプリント配線板用原板X表面へ流れる電流量が、金属製治具から離れたプリント配線板用原板X表面へ流れる電流量とは相違し、プリント配線板用原板X表面全体へ流れる電流量が不均一となることが確認された。
[露出面の平均幅tによる膜厚の評価]
 次に、対向面と同一形状の遮蔽板6を有する金属製治具3を用い、プリント配線板用原板Xからアノードに対向する対向面3aまでの間の露出面3bの平均幅tをそれぞれ1mm、3mm、5mmとして、プリント配線板用原板X表面で金属製治具3から8mmの位置の平均膜厚(以下、端部平均膜厚と記す)とプリント配線板用原板Xの表面中央の平均膜厚(以下、中央平均膜厚と記す)とを算出した。
 平均幅tを3mmとした例では、中央平均膜厚が33.4μmとなる際に、端部平均膜厚が32.5μmとなった。この例では、中央平均膜厚と端部平均膜厚との差が0.9μmであったことから、プリント配線板用原板X表面全体の平均膜厚が略均一となっているといえる。
 平均幅tを1mmとした例では、中央平均膜厚が33.2μmとなる際に、端部平均膜厚が34.9μmとなった。この例では、中央平均膜厚と端部平均膜厚との差が-1.7μmであったことから、端部平均膜厚が中央平均膜厚より厚くなっているといえる。
 また、平均幅tを5mmとした例では、中央平均膜厚が33.1μmとなる際に、端部平均膜厚が30.8μmとなった。この例では、中央平均膜厚と端部平均膜厚との差が2.3μmであったことから、端部平均膜厚が中央平均膜厚より薄くなっているといえる。
 1 プリント配線板用めっき装置
 2 めっき槽
 3,31,32 金属製治具
 3a 対向面
 3b 露出面
 4 アノード
 5 電圧印加機構
 6,61 遮蔽板
 7 フレーム
 8 アーム
 X プリント配線板用原板
 Xa 側辺部
 Y めっき液

Claims (3)

  1.  めっき液を貯留するめっき槽と、
     上記めっき液に浸漬され、カソードを構成するプリント配線板用原板の一対の側辺部に配設され、複数の上記プリント配線板用原板を上記側辺部が並列となるように固定する複数の金属製治具と、
     上記めっき液に浸漬され、上記プリント配線板用原板に対向して配設されるアノードと、
     上記アノード及び上記プリント配線板用原板に電圧を印加する機構と
     を備えるプリント配線板用めっき装置であって、
     上記複数の金属製治具が、
     上記アノードと対向する領域に絶縁性の遮蔽板を有するとともに、上記プリント配線板用原板側かつ上記プリント配線板用原板及び上記遮蔽板間に上記プリント配線板用原板と直交する露出面を有するプリント配線板用めっき装置。
  2.  上記プリント配線板用原板及び上記遮蔽板間の上記露出面の平均幅と、隣接する上記プリント配線板用原板間にある複数の上記金属製治具における上記露出面間の平均距離とに基づきめっき厚分布が制御される請求項1に記載のプリント配線板用めっき装置。
  3.  めっき液を貯留するめっき槽と、
     上記めっき液に浸漬され、カソードを構成するプリント配線板用原板の一対の側辺部に配設され、複数の上記プリント配線板用原板を上記側辺部が並列となるように固定する複数の金属製治具と、
     上記めっき液に浸漬され、上記プリント配線板用原板に対向して配設されるアノードと、
     上記アノード及び上記プリント配線板用原板に電圧を印加する機構と
     を備えるプリント配線板用めっき装置に用いられる金属製治具であって、
     上記アノードと対向する領域に絶縁性の遮蔽板を有するとともに、上記プリント配線板用原板側かつ上記プリント配線板用原板及び上記遮蔽板間に上記プリント配線板用原板と直交する露出面を有する金属製治具。
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