JPH0350891A - プリント基板のスルーホール導体化方法 - Google Patents
プリント基板のスルーホール導体化方法Info
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Landscapes
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
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。
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、プリント基板のスルーホール導体化方法に関
する。
する。
従来、プリント基板のスルーホール径は高密度化にとも
ない小径化し、現在のところ最小径は、０．３ｍｍ程度
であるが、数年後には０．１ｍｍ程度となることが予測
されている。このような微小径のスルーホールを導体化
する場合、孔内部の液の流動性が究めて悪いため、孔内
部の液を排出して新鮮な外部の液を導入するには孔内部
の液を強制的に押し出す手段が必要である。
ない小径化し、現在のところ最小径は、０．３ｍｍ程度
であるが、数年後には０．１ｍｍ程度となることが予測
されている。このような微小径のスルーホールを導体化
する場合、孔内部の液の流動性が究めて悪いため、孔内
部の液を排出して新鮮な外部の液を導入するには孔内部
の液を強制的に押し出す手段が必要である。
このための手段としては、特開昭６１−２１０６９４号
公報、特開昭６１−４７９１８号公報、特開昭６３−９
０３６号公報等に開示されたものが提案されている。
公報、特開昭６１−４７９１８号公報、特開昭６３−９
０３６号公報等に開示されたものが提案されている。
これらの手段は、いずれも外力を用いて強制的に孔内部
の液を流動させて液交換を行なうようにしたものである
。
の液を流動させて液交換を行なうようにしたものである
。
しかしながら、上記従来例には、次ぎに列挙する問題点
があった。
があった。
１）強制的に孔内部に液を導入するための高圧ノズル、
密閉機構、液流制御等の機構が必要であって、設備が複
雑となり、設備コストが高価なものとなる。
密閉機構、液流制御等の機構が必要であって、設備が複
雑となり、設備コストが高価なものとなる。
２）プリント基板の微小孔すべてについて液交換を行な
うことは困難であって、孔によっては液交換が十分に行
なえず、導体化の信頼性に欠ける。
うことは困難であって、孔によっては液交換が十分に行
なえず、導体化の信頼性に欠ける。
３）液が孔内壁を通過するように強制的に流通させても
、はとんど孔の中央を通過するため、反応に直接かかわ
る孔内壁界面の液交換の効果が少ない。
、はとんど孔の中央を通過するため、反応に直接かかわ
る孔内壁界面の液交換の効果が少ない。
そして、上記の問題点に起因し、第３図に示す基板１と
銅箔２の積層板に孔明けしたプリント基板のスルーホー
ルを電気メッキにより導体化する場合、ノズル８から供
給される孔外部のメッキ液６に対して孔内部の液５の交
換が不十分であるため、孔内部は析出により液が老化し
て孔内壁の析出反応が極端に低下し、図示のように析出
による皮膜７が孔内部において十分に形成されないとい
う問題点が生じていた。
銅箔２の積層板に孔明けしたプリント基板のスルーホー
ルを電気メッキにより導体化する場合、ノズル８から供
給される孔外部のメッキ液６に対して孔内部の液５の交
換が不十分であるため、孔内部は析出により液が老化し
て孔内壁の析出反応が極端に低下し、図示のように析出
による皮膜７が孔内部において十分に形成されないとい
う問題点が生じていた。
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、特別に複雑な装置を必要とせず、低コストで
信頼性の高いスルーホール導体化を可能とする方法を提
供することを目的とする。
たもので、特別に複雑な装置を必要とせず、低コストで
信頼性の高いスルーホール導体化を可能とする方法を提
供することを目的とする。
上記の本発明の課題は、プリント基板に孔明けし、孔内
壁表面に湿式法により導電性皮膜を形成するプリント基
板のスルーホール導体化方法において、前記皮膜の析出
にともなって反応ガスを生じさせ、該反応ガスの孔外へ
の排出により孔外部のメッキ液を孔内部に導入して孔内
部と孔外部の液交換を行なうことを特徴とするプリント
基板のスルーホール導体化方法により解消することがで
きる。
壁表面に湿式法により導電性皮膜を形成するプリント基
板のスルーホール導体化方法において、前記皮膜の析出
にともなって反応ガスを生じさせ、該反応ガスの孔外へ
の排出により孔外部のメッキ液を孔内部に導入して孔内
部と孔外部の液交換を行なうことを特徴とするプリント
基板のスルーホール導体化方法により解消することがで
きる。
［作用〕
通常、水溶液中で行なう電気メッキにおいては、以下の
反応式のように、金属の還元析出反応とともに水素イオ
ンの還元によって水素ガスを発生させることが可能であ
る。
反応式のように、金属の還元析出反応とともに水素イオ
ンの還元によって水素ガスを発生させることが可能であ
る。
Ｃｕ”＋２ｅ−＊Ｃｕ ・−・（１）２
Ｈ” ＋ ２ ｅ ＝ Ｈｔ −（２
）ところが、上記のような通常の電気メッキの場合にお
いては、銅の析出効率を上げるための組成及び条件を設
定しているため、（２）式の反応は必要以上の高電流密
度にしないかぎりおこらない。
Ｈ” ＋ ２ ｅ ＝ Ｈｔ −（２
）ところが、上記のような通常の電気メッキの場合にお
いては、銅の析出効率を上げるための組成及び条件を設
定しているため、（２）式の反応は必要以上の高電流密
度にしないかぎりおこらない。
しかるに、本発明においては、上記（２）式の反応を積
極的に生じさせ、該反応ガスの孔外への排出により孔外
部のメッキ液を孔内部に導入して孔内部と孔外部の液交
換を行なうようにしている。
極的に生じさせ、該反応ガスの孔外への排出により孔外
部のメッキ液を孔内部に導入して孔内部と孔外部の液交
換を行なうようにしている。
上記（２）式の反応を積極的に生じさせるには、電流密
度を高くする、金属濃度を所定濃度より低（する、酸濃
度を所定濃度より高くする等の手段によることができる
。このためには、銅の析出電位を低下させる、水素の発
生電位を上昇させる、銅析出反応の分極を増加させる、
水素ガス発生反応の分極を低下させることにより上記（
２）式の反応を増大させるようにすればよい。
度を高くする、金属濃度を所定濃度より低（する、酸濃
度を所定濃度より高くする等の手段によることができる
。このためには、銅の析出電位を低下させる、水素の発
生電位を上昇させる、銅析出反応の分極を増加させる、
水素ガス発生反応の分極を低下させることにより上記（
２）式の反応を増大させるようにすればよい。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
する。
実施例１：
第１図は、本発明による実施例１のプリント基板のスル
ーホール導体化方法に関する模式的断面図である。
ーホール導体化方法に関する模式的断面図である。
第１図（ａ）に示す基板１と銅箔２とからなるプリント
基板は、ガラスエポキシ銅張り板（東芝ケミカル社製：
ＴＬＣ＝５５１）にドリルにより０．１５φの孔を明け
たもので、通常の前処理、触媒化、溝付無電解銅メッキ
液（硫酸銅１０ ｇ／ε、硫酸１８０ ｇ／β）を用い
て、４Ａ／ｄｍ”でＩＨｒ、水素ガスを発生させながら
電気メッキを行ない、約３０μｍのメッキ皮膜を形成し
た。又、水素ガスを脱泡するために、振動脱泡装置を用
いて振動数６０Ｈｚで基板を振動し脱泡した。
基板は、ガラスエポキシ銅張り板（東芝ケミカル社製：
ＴＬＣ＝５５１）にドリルにより０．１５φの孔を明け
たもので、通常の前処理、触媒化、溝付無電解銅メッキ
液（硫酸銅１０ ｇ／ε、硫酸１８０ ｇ／β）を用い
て、４Ａ／ｄｍ”でＩＨｒ、水素ガスを発生させながら
電気メッキを行ない、約３０μｍのメッキ皮膜を形成し
た。又、水素ガスを脱泡するために、振動脱泡装置を用
いて振動数６０Ｈｚで基板を振動し脱泡した。
第１図（ａ）〜（ｄ）は、上記の反応の経過を模式的に
示したものであるが、全体的には短時間かつ混同された
状態で生じる。
示したものであるが、全体的には短時間かつ混同された
状態で生じる。
上記のような組成及び条件のもとて電気メッキを行なう
と、銅の析出と共に水素ガスが 反応界面に生じ、水素
ガスの気泡発生によりスルーホール内部の液５は孔外部
に押し出される（第１図（ａ））。かくして生じた気泡
は、公知の振動、揺動、撹拌、減圧等の脱泡手段により
孔内壁から離脱し、孔外部へ排出する。この結果、孔外
部の液６が孔内に導入され、液交換が行なわれる（第１
図（ｂ））。このような経過を繰り返すことによりスル
ーホールを内壁を均一に導体化することができる（第１
図（ｃ）、（ｄ））。
と、銅の析出と共に水素ガスが 反応界面に生じ、水素
ガスの気泡発生によりスルーホール内部の液５は孔外部
に押し出される（第１図（ａ））。かくして生じた気泡
は、公知の振動、揺動、撹拌、減圧等の脱泡手段により
孔内壁から離脱し、孔外部へ排出する。この結果、孔外
部の液６が孔内に導入され、液交換が行なわれる（第１
図（ｂ））。このような経過を繰り返すことによりスル
ーホールを内壁を均一に導体化することができる（第１
図（ｃ）、（ｄ））。
なお、反応ガスは、水素ガスに限定されず、他のガスを
発生させるメッキ液を使用することも可能でか、従来使
用されているメッキ液成分を変更することな（目的を達
成するには水素ガスが最も有利である。
発生させるメッキ液を使用することも可能でか、従来使
用されているメッキ液成分を変更することな（目的を達
成するには水素ガスが最も有利である。
又、発生させるガスの量は必要とされる液交換の程度に
よって決定され、孔径、処理速度、装置の脱泡能力など
から最適値を設定すればよい。
よって決定され、孔径、処理速度、装置の脱泡能力など
から最適値を設定すればよい。
さらに、上記のスルホール導体化方法は、銅メッキによ
るものであるが、他の金属、例えばニッケル、半田、ス
ズ、金、銀等のメッキによるものであっても良い。
るものであるが、他の金属、例えばニッケル、半田、ス
ズ、金、銀等のメッキによるものであっても良い。
得られた基板を各孔毎のチップに切断し、スルーホール
の導体抵抗を測定した。この結果は、後述する比較例１
と共に下記に示す。
の導体抵抗を測定した。この結果は、後述する比較例１
と共に下記に示す。
実施例２：
第２図は、本発明による実施例２のプリント基板のスル
ーホール導体化方法に関する模式的断面図である。
ーホール導体化方法に関する模式的断面図である。
本実施例は、無電解銅メッキのみにより厚膜銅皮膜を形
成する例である。実施例１と同様の基板を通常の前処理
、触媒化処理を施した後、無電解銅メッキ液（硫酸銅１
５ｇ／β、ＰＨ１２，７，３５％ホルマリンｌ、５ｍＩ
２／β、ジピリジン４０ｍβ／β）を使用して７５℃で
８Ｈｒのメッキを行ない約３０μｍのメッキ皮膜を得た
。
成する例である。実施例１と同様の基板を通常の前処理
、触媒化処理を施した後、無電解銅メッキ液（硫酸銅１
５ｇ／β、ＰＨ１２，７，３５％ホルマリンｌ、５ｍＩ
２／β、ジピリジン４０ｍβ／β）を使用して７５℃で
８Ｈｒのメッキを行ない約３０μｍのメッキ皮膜を得た
。
無電解銅メッキの主反応は次式で与えられる。
Ｃｕ”＋ ２ ＨＣＨＯ＋ ４０８
−＊Ｃｕ＋Ｈ”↑＋２ＨＣＯＯ＋２Ｈ，０・（３）無電
解メッキの反応ではＣｕの析出反応にともない一定量の
水素ガスが発生するため、脱泡が完全であれば本発明の
目的の一部は達成することが可能である。しかしながら
、微小孔では孔内容積が極端に小さいため、孔内部の析
出反応は外部から反応成分を補給しなければ停止してし
まうことになる。特に、還元剤として使用しているため
反応停止の危険は高くなる。
解メッキの反応ではＣｕの析出反応にともない一定量の
水素ガスが発生するため、脱泡が完全であれば本発明の
目的の一部は達成することが可能である。しかしながら
、微小孔では孔内容積が極端に小さいため、孔内部の析
出反応は外部から反応成分を補給しなければ停止してし
まうことになる。特に、還元剤として使用しているため
反応停止の危険は高くなる。
本発明による反応ガスとしては（３）式の水素ガスを利
用することが最も効果的であり、その他水素ガスを多く
発生させるには銅濃度を増加させる、アルカリ濃度を増
加させる、液温度を高くする、還元剤濃度を増加させる
等の手段により行なうことができる。これらは（３）式
の反応を右方向へ移行させる効果があり、反応速度が速
すぎると基板表面だけでなく、溶液中にも銅粒子が析出
して液が分解する場合があるため、ジピリジル等の安定
化剤を添加する等の対策が必要である。
用することが最も効果的であり、その他水素ガスを多く
発生させるには銅濃度を増加させる、アルカリ濃度を増
加させる、液温度を高くする、還元剤濃度を増加させる
等の手段により行なうことができる。これらは（３）式
の反応を右方向へ移行させる効果があり、反応速度が速
すぎると基板表面だけでなく、溶液中にも銅粒子が析出
して液が分解する場合があるため、ジピリジル等の安定
化剤を添加する等の対策が必要である。
本発明は、無電解メッキに限定されることはなく、他の
無電解メッキ例えばニッケル、スズ、半田、銀、金等に
も適用できる。
無電解メッキ例えばニッケル、スズ、半田、銀、金等に
も適用できる。
無電解メッキは特徴として電気メッキに比べ微小孔に均
一に析出させる能力を本来有しているため必要最小限に
ガス発生量を増加させれば本発明の目的を達成すること
ができる。
一に析出させる能力を本来有しているため必要最小限に
ガス発生量を増加させれば本発明の目的を達成すること
ができる。
得られた基板を実施例１と同様に各孔毎のチップに切断
し、スルーホールの導体抵抗を測定した。この結果は、
後述する比較例２と共に下記に示す。
し、スルーホールの導体抵抗を測定した。この結果は、
後述する比較例２と共に下記に示す。
比較例１：
実施例１において硫酸銅メッキ液（硫酸銅１５０ｇ／Ｉ
２、硫酸１００ｇ／ｆｆ）を用いて２Ａ／ｄｍ”でＩＨ
ｒのメッキを行ない、約３０μｍのメッキ皮膜を形成し
た。それ以外は実施例１と同様とした。
２、硫酸１００ｇ／ｆｆ）を用いて２Ａ／ｄｍ”でＩＨ
ｒのメッキを行ない、約３０μｍのメッキ皮膜を形成し
た。それ以外は実施例１と同様とした。
比較例２：
実施例２において無電解銅メッキ液（硫酸銅１０ｇ／忍
、ＰＨ１２，４，３５％ホルマリン１．５ｍｊ２ ／Ｌ
ジピリジル２５ｍｊ２／ｎ）を使用して、７０℃で１
０Ｈｒのメッキを行ない、約３０μｍのメッキ皮膜を形
成した。それ以外は実施例２と同様とした。
、ＰＨ１２，４，３５％ホルマリン１．５ｍｊ２ ／Ｌ
ジピリジル２５ｍｊ２／ｎ）を使用して、７０℃で１
０Ｈｒのメッキを行ない、約３０μｍのメッキ皮膜を形
成した。それ以外は実施例２と同様とした。
以下に、スルーホール導通不良測定結果を示す。
（ｎ＝３５０、抵抗値１０ｍΩ以上を不良とす）以上よ
り、スルーホールすべてにって完全に導体化された。
り、スルーホールすべてにって完全に導体化された。
〔発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、以下の効果を有
する。
する。
１）液を交換するための特別な設備を必要としないため
、従来の設備が使用でき、経済的である。
、従来の設備が使用でき、経済的である。
２）孔内部で生じる析出反応を制御する方法であるため
、すべての孔について効果があり、液交換の不完全さが
解消され、歩留まりが向上する。
、すべての孔について効果があり、液交換の不完全さが
解消され、歩留まりが向上する。
３）液交換は脱泡処理のみを管理すれば自動的に行なわ
れるため、管理項目が減点され、管理費が節約される。
れるため、管理項目が減点され、管理費が節約される。
第１図は、本発明による実施例１のプリント基板のスル
ーホール導体化方法に関する模式的断面図である。第２
図は、本発明による実施例２のプリント基板のスルーホ
ール導体化方法に関する模式的断面図である。第３図は
、従来方法で行なった場合の模式的断面図である。 １・・・基板 ２・・・銅箔 ３・・・無電解メッキ ４・・・ガス発生による気泡 ５・・・孔内部のメッキ液 ６・・・孔外部のメッキ液 ７・・・電気メッキ皮膜 ８・・・ノズル
ーホール導体化方法に関する模式的断面図である。第２
図は、本発明による実施例２のプリント基板のスルーホ
ール導体化方法に関する模式的断面図である。第３図は
、従来方法で行なった場合の模式的断面図である。 １・・・基板 ２・・・銅箔 ３・・・無電解メッキ ４・・・ガス発生による気泡 ５・・・孔内部のメッキ液 ６・・・孔外部のメッキ液 ７・・・電気メッキ皮膜 ８・・・ノズル
Claims (3)
- （１）プリント基板に孔明けし、孔内壁表面に湿式法に
より導電性皮膜を形成するプリント基板のスルーホール
導体化方法において、前記皮膜の析出にともなって反応
ガスを生じさせ、該反応ガスの孔外への排出により孔外
部のメッキ液を孔内部に導入して孔内部と孔外部の液交
換を行なうことを特徴とするプリント基板のスルーホー
ル導体化方法。 - （２）前記導電性皮膜を形成する手段は電気メッキによ
るものであり、当該電気メッキの際の皮膜の析出にとも
なって発生する水素ガスを前記液交換に必要な量以上発
生させることを特徴とする請求項１記載のプリント基板
のスルーホール導体化方法。 - （３）前記水素ガスを発生させる手段が、金属の析出電
位を低くする、水素ガス発生電位を高くする、析出金属
の分極反応を増大させる、或は水素ガスの分極反応を低
下させることのうちから少なくとも一つ以上の手段によ
ることを特徴とする請求項２記載のプリント基板のスル
ーホール導体化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18473489A JPH0350891A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | プリント基板のスルーホール導体化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18473489A JPH0350891A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | プリント基板のスルーホール導体化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350891A true JPH0350891A (ja) | 1991-03-05 |
Family
ID=16158432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18473489A Pending JPH0350891A (ja) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | プリント基板のスルーホール導体化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0350891A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5480675A (en) * | 1991-11-20 | 1996-01-02 | Nec Corporation | Method of and apparatus for plating printed circuit board |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP18473489A patent/JPH0350891A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5480675A (en) * | 1991-11-20 | 1996-01-02 | Nec Corporation | Method of and apparatus for plating printed circuit board |
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