JPS6199693A - プリント基板のメツキ方法及び装置 - Google Patents

プリント基板のメツキ方法及び装置

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Publication number
JPS6199693A
JPS6199693A JP21882184A JP21882184A JPS6199693A JP S6199693 A JPS6199693 A JP S6199693A JP 21882184 A JP21882184 A JP 21882184A JP 21882184 A JP21882184 A JP 21882184A JP S6199693 A JPS6199693 A JP S6199693A
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JP
Japan
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plating
printed circuit
circuit board
tank
plating solution
Prior art date
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Pending
Application number
JP21882184A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Kato
浩二 加藤
Ryoji Koshio
小塩 良次
Fumitaka Hayata
早田 文隆
Kuniyuki Fukuzawa
福沢 邦之
Toshio Yamadera
山寺 利夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Plant Technologies Ltd
Original Assignee
Hitachi Plant Technologies Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Plant Technologies Ltd filed Critical Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority to JP21882184A priority Critical patent/JPS6199693A/ja
Publication of JPS6199693A publication Critical patent/JPS6199693A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24Reinforcing the conductive pattern
    • H05K3/241Reinforcing the conductive pattern characterised by the electroplating method; means therefor, e.g. baths or apparatus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はプリン+−i仮のメッキ方法及び装置に係り、
特に、多数のスルーホールを有するプリント基板に適用
するに最適なプリント基板のメ・ツキ方法及び装置に関
する。
(発明の背景〕 電子機器等に用いられるプリント基板は、両面又は多層
にプリント基板を設けた場合、両面又は多層間の回路は
スルーホールを用いて接続されるが、このスルーホール
内のメッキは、電子回路の誤動作や不動作を防止するた
めには確実且つ十分に行なわていることが要求される。
特に、スルーホールのメツキネ良は外部から識別するこ
とが難しく、部品等を装着した後ではチェックの方法が
無いため、十分なメッキを事前に施すことは極めて重要
である。
近年、プリント基板に対する需要が広範囲になり、且つ
経済性、信幀性に優れた高密度で高精度のプリント基板
が要求されている。例えば、高密度化に対しては、アス
ペクト比(プリント基1/スルーホール径)が従来の1
〜2に対し、5或いはIO程度の高アスペクト比を有す
る基板が要求されている。このような極めて小径のスル
ーホール内部をメッキする方法としては、無電解による
化学メッキがある。かかる、化学メッキでは、数十μm
のメッキ厚を得るためには長時間を要することから、最
初にスルーホール内部の絶縁部に無電解メッキによって
約0.5μmの厚さにし、その後に電気メッキで約30
μmの厚さにする処理が施されている。しかし、スルー
ホールの径が極めて小さいため、メッキ液の供給が不十
分となり、メッキ厚が不均一になるという問題がある。
また、電気メッキを高速化し、量産性を高めるためには
、電流密度を大きくすることによって達成されるが、メ
ッキ反応(電極反応)においては限界電流密度があるた
め、この値以上に大きくすることができない。この限界
電流密度は電解条件によって変わることから、最適電解
条件を選定し、限界電流密度を大きくしてやることによ
り、高速化を図ることができる。電気メツキ反応におけ
る限界電流密度idは、金属イオンの拡散に基づく濃度
分極によって決り、次式で表わされる。
1d=nFD   C” δ 但し、 n;金属イオンの荷電数(equiv/mol)F:フ
ァラデ一定数 (Coul/equiv)D二金属イオ
ンの拡散係数(aJ/ s e c )C0:バルクの
金属イオン濃度(m o l /cIl)δ:拡散屡の
厚さくell) 前記の式より明らかなように、限界電流密度idを大き
くするためには、C′″を大きくするが、もしくはδを
小さくすることによって実現できる。C0はメッキ液中
の銅イオンが上限に設定されているので、変えることは
できず、δのみを小さくすることが可能である。このδ
はメッキ液を攪拌することによって実現できる。
この問題及び前記メッキ厚の不均一の問題を解決するた
め、次の様な種々の方法が検討されている。
+1)エアーバブリングをプリントi板の下方から行な
ってメッキ液を攪拌する。
(2)プリント基板に垂直あるいは斜め方向から高速水
流を噴射する。
(3)プリント基板に機械的振動を加え、槽内でプリン
ト基板を揺動させる。
(4)槽内で超音波振動を発生させ、プリント基板の表
面の液を振動させる。
(5)プリント基板の外周を密閉し、片側から吸引また
は加圧し、スルーホール内に液を貫流させるプリント基
板は、第1図に示すように、エポキシ樹脂等を用いた絶
縁板10 (内部に銅箔I2が多層に形成されている)
にスルーホール14が設けられ、その外表面及びスルー
ホール14内には化学銅メッキ層16が施され、更に、
該メッキ層16の表面に電気銅メッキ層18が施される
しかし、前記(1)〜(4)の方法による場合には、ス
ルーホール14内のメッキ厚は、化学銅メッキ層16が
一定であるのに対し、電気銅メッキ518は、メンキ液
の移動が無いためにスルーホール14のエツジ部にメッ
キが集中し、厚みが不均一になる。
また、(5)の方法によれば、第2図に示すように、ス
ルーホール14内に図示矢印の如き液の流れがあるため
、メッキ液の移動が容易に行なわれ、化学銅メッキ層1
6及び電気銅メッキ層18とともに均一にすることがで
きる。
しかし、第2図の場合では、スルーホール14の端部で
銅の異常析出20が起こり、実用工種々の問題があった
〔発明の目的〕
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ス
ルーホール内のメッキを均一に且つ高速に行なうことの
できるプリント基板のメブキ方法及び装置を提案するこ
とを目的としている。
〔発明の概要〕
本発明は、前記目的を達成するために、メッキ液に耐薬
品性の非導電性粒子を混入させ、このスラリー状のメッ
キ液に超音波振動を与え、或いは前記スラリー状のメッ
キ液をスルーホール内に強制循環させるようにしたもの
である。
〔実施例〕
以下、添付図面に従って本発明に係るプリント基板のメ
・ツキ方法及び装置の好ましい実施例を詳説する。
第3図は本発明の一実施例を示す正面図である。調整タ
ンク22には、酸性硫酸銅液(CaSO3を100 g
/ j2. Hz SOaを190 g/l。
その他の添加剤)等によるメッキ液24が満たされてい
る。このメッキ液24の中に粒径0.5朋以下の耐薬品
性の非導電性粒子26を混入し、スラリー状のメッキ液
が形成されている。このメッキ液をポンプ28によって
、tm弁(三方弁)30及び液供給管32a、32bを
介してメッキ槽34へ供給する。電磁弁30の出側の各
々には供給液量を測定するための流量計38a及び38
bが挿入される。
メッキ槽34は、筐体40の内側に陽極42が配設され
、中心部にはクランプ冶具44によって吊下されたプリ
ント基板46 (被処理物)が配設され、更に、セル内
にはスラリー状のメッキ液48が満たされている。陽極
42とプリント基板46間には、直流電源50が接続さ
れ、流れる電流によってプリント基板46の表面及びス
ルーホール14のメッキが行なわれる。メッキ槽34内
のメッキ液48は、液回収管52a、52bによって取
り出され、電磁弁54を介して調整タンク22に戻され
る。即ち、メッキ液は調整タンク22とメッキ槽34内
を循環している。電磁弁30及び54は、弁開閉コント
ローラ56によって制御され、各電磁弁の出力は交互に
切換えられ、例えば、液供給管32aが選択された場合
には液回収管52bが選択され、また、液回収管32b
が選択されると液回収管52aが選択される。この切換
えを周期的に交互に行なうことにより、メッキ槽34内
の液流方向が往復動し、スルーホール14内をメッキ液
が流通する。
調整タンク22内のメッキ液の銅イオンは、銅イオンコ
ントローラ60によって調整され、温度及びPHは、各
々温度コントローラ62及びPHコントローラ64によ
ってよ周整される。
メッキ槽34内のメッキ液を、電磁弁30及び54によ
って、その流れ方向を変えることによって、スルーホー
ル14内にメッキ液を流通させ、更に、周期的に反転さ
せることによってδの値を小さくさせることができるの
でメッキの高速化を図ることができる。本発明では、メ
ッキ液中に非導電性粒子26が混入されているため、々
夜はスラリー状となり、これを第4図に示すように、ス
ルーホール14内で往復動させることによって、非導電
性粒子26による摩擦と拡散層の厚さδの均一化により
異常析出銅の発生を防止することができる。この結果、
電気銅メッキを均一に施すことができる。
発明者らは、アスペクト比2のプリント基板を用いて、
スルーホール14内の液流速を20m/秒、電流密度1
0A/di、メッキ時間20分としてメッキを試みたと
ころ、約40μrnrrJ、の均一な電気銅メッキ層を
形成することができると共に、異常析出等の発生は全く
見られなかった。
第5図は本発明の他の実施例を示す正面図であリ、第3
図と同一であるものには同一符号を用いたので重複する
説明は省略するが、電磁弁30及び54によるメッキ液
の揺動に代えて、メッキ槽34に超音波振動子66を設
けてメッキ液48を振動させるようにしたものである。
メッキ槽34へのメッキ液の供給は調整タンク22より
ポンプ28によってバルブ68を介してメッキ槽34の
底部より注入し、槽上端部より溢れるメッキ液を液回収
管70により調整タンク22へ回収する。
メッキ槽34への供給は、低流速で所定量づつ或いは間
欠的に行なわれる。
第6図に示すように、超音波振動子66によってスラリ
ー状のメッキ液24に超音波振動を与えることにより、
非導電性粒子26が振動し、この振動によって生じる攪
拌効果と摩擦効果により、スルーホール14内及び表面
の拡散層と異常析出銅が除かれ、均一な電気銅メッキ層
18を得ることができる。
発明者らは、第3図における場合と同一の条件でメッキ
を試みたところ、全(同一の効果が得られるごとを確認
した。
以上においては、プリント基板のスルーホールにメンキ
する場合を例に説明したが、スルーボール以外の物、例
えば、金属板、プラス千ツク板等に対するメッキにも適
用可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係るプリント基板のメッキ
方法及び装置によれば、プリント基板に高速に均一な厚
みのメッキを施すことができるため、プリント基板の製
造時間の短縮及び遺産化が容易になるばかりでなく、プ
リント基板に対する信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来の2つの製作手段によって得ら
れるプリント基板の各々の断面図、第3図は本発明の第
1の実施例を示す正面図、第4図は第3図の実施例によ
るメッキ処理の説明図、第5図は本発明の第2の実施例
を示す正面図、第6図は第5図の実施例によるメッキ処
理の説明図である。 10・・・絶縁板、 12・・・銅箔、 14・・・ス
ルーホール、 16・・・メッキ槽、 18・・・電気
銅メッキ層、  22・・・調整タンク、  22・・
・メッキ液、26・・・非導電性粒子、 28・・・ポ
ンプ、 30.54・・・電磁弁、 32a、32b・
・・液供給管、34・・・メッキ槽、 38a、38b
・・・流量計、42・・・陽極、  44・・・クラン
プ治具、  46・・・プリント基板、  48・・・
スラリー状メッキ液、30−直流電源、 52a、52
b、70・・・液回収管、 56・・・弁開閉コントロ
ーラ、 60−ニー銅イオンコントローラ、  62・
・・温度コントローラ、 64・・・PHコントローラ
、 66・・・超音波振動子、 68・・・バルブ。 出願人  日立プラント建設株式会社 第1図 嘉2図 !!3図 第4図 第5図 第6図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)メッキ槽のメッキ液中に化学銅メッキ層の施され
    たプリント基板を浸し、槽内に配設された電極と前記プ
    リント基板のメッキ層間に直流電圧を印加して電気銅メ
    ッキを施すプリント基板のメッキ方法において、粒子状
    で耐薬品性の非導電性材料を混合したスラリー状のメッ
    キ液を、前記メッキ槽内で揺動もしくは振動させること
    を特徴とするプリント基板のメッキ方法。
  2. (2)メッキ槽のメッキ液中に化学銅メッキ層の施され
    たプリント基板を浸し、槽内に配設された電極と前記プ
    リント基板のメッキ層間に直流電圧を印加して電気銅メ
    ッキを施すプリント基板のメッキ装置において、粒子状
    で耐薬品性の非導電性材料が混合されたメッキ液が収容
    された調整タンクと、該タンクより前記メッキ槽へ供給
    するメッキ液の槽内での流れ方向が周期的に反対となる
    ように流入させるメッキ液供給手段と、前記メッキ槽に
    供給されたメッキ液が所定方向へ流れるように前記メッ
    キ槽より前記メッキ液供給手段に連動して回収する液回
    収手段を設けたことを特徴とするプリント基板のメッキ
    装置。
  3. (3)メッキ槽のメッキ液中に化学銅メッキ層の施され
    たプリント基板を浸し、槽内に配設された電極と前記プ
    リント基板のメッキ層間に直流電圧を印加して電気銅メ
    ッキを施すプリント基板のメッキ装置において、粒子状
    で耐薬品性の非導電性材料が混合されたスラリー状のメ
    ッキ液を前記メッキ槽に供給する調整タンクと、前記メ
    ッキ槽に設けられて該メッキ槽内のメッキ液を超音波振
    動させる超音波発生手段とを設けたことを特徴とするプ
    リント基板のメッキ装置。
JP21882184A 1984-10-18 1984-10-18 プリント基板のメツキ方法及び装置 Pending JPS6199693A (ja)

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JPS6199693A true JPS6199693A (ja) 1986-05-17

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104404589A (zh) * 2014-11-28 2015-03-11 电子科技大学 一种带通孔印制电路板的镀铜装置及其电镀方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104404589A (zh) * 2014-11-28 2015-03-11 电子科技大学 一种带通孔印制电路板的镀铜装置及其电镀方法

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