プリント基板のめっき方法
【目的】 プリント基板のスルホール内壁面に無電解めっきを用いること無く銅めっきを施すダイレクトプレーティング法において、スルホール内面に付着した金属イオンを確実に還元でき、高品質のめっきを得られるプリント基板のめっき方法を提供することを目的とする。
【構成】 アクチベータ工程でコロイド微粒子あるいは金属イオンがスルホール内面に吸着されたプリント基板Ｐを、アクセラレータ工程においてアルカリ性還元浴に浸漬させて導電化皮膜を形成し、次いで、スタビライザ工程において酸性浴に浸漬させて導電化皮膜を安定化した後、このプリント基板Ｐに電気めっきを施すプリント基板のめっき方法であって、アクセラレータ工程のアルカリ性還元浴とスタビライザ工程の酸性浴２０にそれぞれ電極部材８２を配置し、該電極部材８２を整流器８３の陽極に、前記プリント基板Ｐをコンベア７０のステンレス製ロールリング７２を介して整流器８３の陰極に接続し、該陰極と前記陽極との間に低電圧を印加して所定の電流を通電する弱電解処理を行うようにした。
【構成】 アクチベータ工程でコロイド微粒子あるいは金属イオンがスルホール内面に吸着されたプリント基板Ｐを、アクセラレータ工程においてアルカリ性還元浴に浸漬させて導電化皮膜を形成し、次いで、スタビライザ工程において酸性浴に浸漬させて導電化皮膜を安定化した後、このプリント基板Ｐに電気めっきを施すプリント基板のめっき方法であって、アクセラレータ工程のアルカリ性還元浴とスタビライザ工程の酸性浴２０にそれぞれ電極部材８２を配置し、該電極部材８２を整流器８３の陽極に、前記プリント基板Ｐをコンベア７０のステンレス製ロールリング７２を介して整流器８３の陰極に接続し、該陰極と前記陽極との間に低電圧を印加して所定の電流を通電する弱電解処理を行うようにした。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プリント基板のめっき方法、特に、無電解めっきを用いること無くプリント基板のスルホール内壁面にめっきを施すめっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上述のような無電解めっきを用いること無くプリント基板のスルホール内壁面に銅めっきを施す、いわゆるダイレクトプレーティング法においては、プリント基板のスルホール内壁面にパラジウムを含むコロイド微粒子あるいは金属イオンをスルホール内面に吸着させ、これを２価スズイオンの不均化反応、または、ジメチルアミノボランやほうそ化水素ナトリウムなどの化学薬品を用いて化学的反応により還元して導電性金属皮膜を形成し、さらに、酸性浴に浸漬させて導電性金属皮膜を安定化し、この後に、電気めっきを施すようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来のダイレクトプレーティング法にあっては、２価スズイオンの不均化反応やジメチルアミノボランやほうそ化水素ナトリウムなどの化学薬品の還元作用により還元するため、スルホール内面に吸着した２価スズイオンの量やほうそ化水素ナトリウムなどの化学薬品の活性に還元効果が大きな影響を受け、スルホール内面に十分な２価のスズイオンを吸着させることができなかった場合やほうそ化水素ナトリウムなどの化学薬品が劣化していた場合等に、還元が不十分で高い導電性、また、適正な導電性皮膜が得られないことがあるという問題があった。この発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、スルホール内面に付着した金属イオンを確実に還元でき、高品質のめっきを得られるプリント基板のめっき方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明は、パラジウムが含まれるコロイド微粒子あるいは金属イオンをプリント基板のスルホール内面に吸着させるアクチベータ工程と、該アクチベータ工程でコロイド微粒子あるいは金属イオンがスルホール内面に吸着されたプリント基板をアルカリ性還元浴に浸漬させて導電化皮膜を形成するアクセラレータ工程と、該アクセラレータ工程で導電化皮膜が形成されたプリント基板を酸性浴に浸漬させて導電化皮膜を安定化するスタビライザ工程と、該スタビライザ工程から移送されるプリント基板に電気めっきを施す電気めっき工程とを備えるプリント基板のめっき方法において、前記アクチベータ工程のアルカリ性還元浴および／または前記スタビライザ工程の酸性浴に電極部材を配置し、該電極部材を整流器の陽極に、前記プリント基板を整流器の陰極に接続し、該陰極と前記陽極との間に低電圧を印加して所定の電流を通電する弱電解処理を行うようにした。
【０００５】そして、この発明のプリント基板のめっき方法は、前記弱電解処理を印加電圧が３ボルト以下、前記通電電流がプリント基板の銅の表面積に対して５〜５００ｍＡ／ｄｍ2 の範囲、かつ、通電時間が３乃至５分間程度の態様（請求項２）に、また、前記弱電解処理における電極部材が白金、カーボン、ステンレスあるいはチタンからなる不溶性アノード、または、金属基材の表面に酸化イリジウムをコーティングした不溶アノードからなる態様（請求項３）、さらに、前記アルカリ性還元浴が炭酸塩、カセイソーダ、銅イオンおよびキレート剤を含み、前記酸性浴が硫酸を１０〜２００ｇ／ｌ含む態様（請求項４）に構成することができる。
【０００６】
【作用】本発明のプリント基板のめっき方法によれば、アクチベータ工程においてプリント基板のスルホール内面にパラジウムコロイド等が吸着され、このスルホール内面のパラジウムコロイド等がアクセラレータ工程のアルカリ性還元浴あるいは前記スタビライザ工程の酸性浴の少なくとも一方において化学的な還元と併せて電気的にも還元され、スルホール内面の導電性皮膜の金属化が促進されるとともに皮膜中への銅の析出も増加し、高い導電性が得られ電気抵抗が減少する。したがって、後のめっき工程における銅めっきのつきまわりが向上し、銅めっきの粗雑析出（褐色皮膜）も防止でき、スルホール内面の全域に平滑性、光沢性に優れためっきを設けることができる。
【０００７】また、弱電解時の電流は１０ｍＡ／ｄｍ2 以下では顕著な効果が認められず、逆に、３００ｍＡ／ｄｍ2 以上では基板の銅箔表面からの水素ガスの発生が著しく、さらに、パラジウム分の脱落が原因と推測される電気抵抗が増大する現象が見られる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。図１から図５はこの発明の一実施例にかかるプリント基板のめっき方法を示し、図１が同方法を実施する前段の工程の装置模式図、図２が同中段の工程の装置模式図、図３が同後段の工程の装置模式図、図４が同方法の要部の工程の装置の模式平面図、図５が同工程の装置の模式正面図である。
【０００９】図１，２，３に示すように、この実施例においては、ロード・ステーション、コンディショナー・ステーション、水洗ステーション、マイクロエッチ・ステーション、水洗ステーション、プレディップ・ステーション、アクチベータ・ステーション、水洗ステーション、アクセラレータ・ステーション、水洗ステーション、スタビライザ・ステーション、水洗ステーション、銅めっきステーション、水洗ステーションおよびアンロード・ステーションを有し、ロード・ステーションからアンロード・ステーションまで各ステーションを通ってコンベア７０が延設されている。
【００１０】コンベア７０は、回路基板（プリント基板）Ｐを各ステーション間を連続して搬送する。このコンベア７０は、ロードステーションでプリント回路基板Ｐを受け入れ、このプリント回路基板Ｐをその延在方向と移送方向が一致する水平状態で搬送（移送）し、アンロード・ステーションでプリント回路基板Ｐを受け渡す。なお、図示は省略するが、プリント回路基板Ｐは、表裏の少なくとも一面に銅箔を有し、表裏を貫通する周知のスルホールが形成されている。
【００１１】コンディショナー・ステーションにおいては、処理槽２０が配置され、この処理槽２０内を上記コンベア７０が通る。処理槽２０内には、コンベア７０によるプリント基板Ｐの移送路の上下に吐出配管２１と接続した複数の噴射ノズル２２が配置され、また、所定の貯留レベルを越える処理液を排出するための戻り配管２３が接続される。吐出配管２１はクッション槽２４内に貯留された処理液を吐出する循環ポンプ２５に連絡され、戻り配管２２がクッション槽２４と接続されて処理液を導く。このコンディショナー・ステーションにおいては、プリント回路基板Ｐの表裏両面に噴射ノズル２２から処理液を噴射し、スルホール内の洗浄と気泡の追出しを行う。
【００１２】水洗ステーションにおいては、水洗槽３０が配設され、この水洗槽３０内を上記コンベア７０が通る。水洗槽３０内にはコンベア７０によるプリント基板Ｐの移送路の上下にそれぞれ複数の噴射ノズル３１が配置され、これら噴射ノズル３１がポンプ３２に連絡される。ポンプ３２は、吸込ポートが水洗槽３０の下部および供給源に並列に連絡され、洗浄水を圧送する。この水洗ステーションにおいては、プリント回路基板Ｐの表裏に洗浄水を噴射し、コンディショナー工程で付着した処理液等を洗い流す。なお、図１，２，３における各水洗ステーションは共通した構成であり、また、その構成は周知の水洗設備を用いることができるため、以下の各水洗ステーションの説明は割愛する。
【００１３】マイクロエッチ（ソフトエッチング）・ステーション、プレディップ・ステーションおよびアクチベータ・ステーションは、図１，２，３の模式図では上述したコンディショナー・ステーションと同一の構成を有する。すなわち、同一の構成に同一の符号を付し共通して説明すれば、処理槽２０からオーバーフローする処理液をクッション槽２４に貯留し、このクッション槽２４内の処理液をポンプ２５で圧送して基板Ｐの移送路に沿って上下に配置された噴射ノズル２２から基板Ｐの表裏面に噴射する。
【００１４】そして、マイクロエッチ・ステーションにおいては基板Ｐの銅箔表面をエッチングし、洗浄とともに活性化を行う。プレディップ・ステーションにおいては次のアクチベータ浴の汚染を防止し、アクチベータ・ステーションにおいてはパラジウムが含まれるコロイド微粒子あるいは金属イオンをプリント基板Ｐのスルホール内面等に吸着させる。
【００１５】アクセラレータ・ステーションにおいては、図４および図５に示すように、外槽８０内上部に処理液を貯留した処理槽（アクセラレータ槽）２０が設けられ、外槽８０に処理槽２０をオーバーフローした処理液が貯留される。これら外槽８０と処理槽２０とは循環ポンプ３２が介設された送り配管２１と戻り配管２３とで連絡する。処理槽２０には上記コンベア７０が通り、このコンベア７０の上下にそれぞれ複数の不溶性陽極（電極部材）８２が処理液中に浸漬するようにコンベア７０の搬送方向に沿って配置され、また、複数の噴射ノズル２２が配置される。噴射ノズル２２は循環ポンプ３２と連絡されて循環ポンプ３２が吐出する外槽８０内の処理液を基板Ｐに向けて噴射し、処理槽２０からオーバーフローした処理液が戻り配管２３を経て外槽８０に還流する。
【００１６】コンベア７０は、処理槽２０において、プラスチック製のロールリング７１が取り付けられた回転軸を基板Ｐを挟持可能に上下一対と、また同様に、ステンレス製のロールリング７２が取り付けられた回転軸を上下一対として搬送方向に間隔を隔て複数を回転自在に支持し、これら各対の回転軸をそれぞれ回転駆動可能に駆動機構に連結して構成される。ステンレス製のロールリング７２は、搬送方向に２対のプラスチック製のロールリング７１を隔て間欠的に配置され、搬送する基板Ｐの表面（裏面）銅箔と電気的に導通する。このステンレス製のロールリング７２は、整流器（直流電源）８３の陰極（−）に接続される。整流器８３は、その陽極（＋）に上記不溶性陽極８２が接続され、不溶性陽極８２とロールリング７２との間に所定の電圧、電流を印加通電して後述する弱電解を行う。
【００１７】このアクセラレータ・ステーションにおいては、炭酸塩、カセイソーダ、銅イオンおよびキレート剤を含む処理液を用い、アクチベータ・ステーションから搬入されたＰｄ−Ｓｎコロイド粒子がスルホール内壁面等に吸着した基板Ｐを化学的に還元するとともに、不溶性陽極８２とロールリング７２との間に電圧、電流を印加通電して弱電解し、スルホール内壁面等に吸着したコロイド粒子を還元して導電性皮膜を形成する。
【００１８】また、スタビライザ・ステーションも、上記アクセラレータ・ステーションと同様の設備を有する（その説明は上記図４，５と同一の番号を用い、割愛する）。このスタビライザ・ステーションにおいては、硫酸を１０〜２００ｇ／ｌ含む処理液を処理槽２０に貯留し、処理液を複数の噴射ノズル２２から基板Ｐに向けて噴射して基板Ｐのスルホール内壁面の導電性皮膜を安定化するとともに、不溶性陽極８２とロールリング７２との間に整流器８３により電圧、電流を印加通電して弱電解を行う。
【００１９】なお、上記アクセラレータ・ステーションおよびスタビライザ・ステーションにおいては、無端チェーン機構等によって導電性の材料からなる複数のクリップをコンベア７０と同一速度で走行可能に設け、上記ステンレス製のロールリング７２を廃止することも可能である。この場合、クリップは、基板Ｐを挟着可能に構成され、無端チェーン等を介して整流器８３の陰極に接続される。このクリップは、槽の入口および出口でカム機構等と係合し、槽の入口で基板Ｐを挟着して基板Ｐの銅箔と電気的に導通し、また、槽の出口で基板Ｐを開放するように構成される。
【００２０】また、上記ステンレス製のロールリング７２は、ステンレスや銅等からなる治具で代替し、この治具上に１乃至複数枚の基板Ｐを表面銅箔との導電状態を保持して載置することができ、さらに、ステンレス等のバスケットで代替し、このバスケットに複数の基板Ｐを間隔（例えば、１０ｍｍ程度）を隔て銅箔が電気的に導通した状態で収容することも可能である。
【００２１】銅めっきステーションにおいては、上記コンベア７０が通る外槽１内の上部に電解槽２が、下部に受槽９１が銅金属塩を投入可能に区画され、コンベア７０による基板Ｐ搬送路の上下に複数の噴射ノズル１０が配設される。電解槽２および受槽９１にはめっき液が貯留され、電解槽２でオーバーフローしためっき液が受槽９１に流入し、受槽９１内のめっき液がカートリッジフィルタを付設した循環ポンプ３により電解槽２に送出される。循環ポンプ３は、吐出ポートが吐出配管１１を介して噴射ノズル１０に連絡され、これら噴射ノズル１０に受槽９１内のめっき液を圧送する。噴射ノズル１０は、コンベア７０の基板移送路の上下に配置され、循環ポンプ３から供給されるめっき液を電解層２内で基板Ｐに向けて噴射する。
【００２２】また、図示しないが、電解槽２には水洗槽との間で無端チェーンがコンベア７０と並行に設けられ、この無端チェーンに整流器の陰極と電気的に導通した複数のクリップが所定間隔で取り付けられる。無端チェーンは電解槽２と水洗槽内を連続して走行し、クリップは電解槽の入口および出口でカム機構等と係合し、槽の入口で基板Ｐを挟着して基板Ｐの銅箔と電気的に導通し、また、槽の出口で基板Ｐを開放する。
【００２３】さらに、電解槽２内には、基板Ｐの移送方向に沿って所定の幅、長さの不溶性陽極板７がコンベア７０による搬送路の上下に一定間隔を保って１対となるように水平に設けられ、その複数対が並列に配置されている。これら不溶性陽極板は、隣合った上下１対の不溶性陽極板７とは互いに電気的に絶縁され、各対が整流器の陽極と接続されている。この不溶性陽極板７は、白金、カーボン、フェライトあるいはイリジウムなどの白金族元素の酸化物を金属基体上にコーティングして構成される。
【００２４】この銅めっきステーションでは、各ステーションにおける処理が施された基板Ｐが搬入され、この基板Ｐの水平進行方向の側縁部の一方を無端チェーンのクリップで挟んで整流器の陰極と接続し、基板Ｐを電解槽２内のめっき液中を水平状態で移送して基板Ｐにめっきを施す。なお、詳細な説明と図示は省略するが、この銅めっきステーションにおいては、基板Ｐの大きさに対応して基板Ｐの上下方向の投影面内に含まれる不溶性陽極板７の各対が選択的に通電される。また、銅めっきにおいては、前記の水平装置に限定されること無く、通常広く使用されている垂直方式のめっき装置で処理することもでき、さらに、不溶性陽極のみでなく可溶性の銅陽極を使用することもできる。
【００２５】この実施例にあっては、スルホールを形成されたプリント回路基板Ｐがデスミア処理された後にロード・ステーションに搬入され、このプリント回路基板Ｐをコンベア７０により搬送してコンディショナー・ステーション、マイクロエッチ・ステーションおよびプレディップ・ステーションにおいてそれぞれ周知の処理を施し、アクチベータ・ステーションにおいてパラジウムを含むコロイド微粒子あるいは金属イオンを基板Ｐのスルホール内面等に吸着させる。
【００２６】次いで、アクセラレータ・ステーションで基板Ｐをアルカリ性還元浴に浸漬させ、続くスタビライザ・ステーションで酸性浴に基板Ｐを浸漬させる。そして、アクセラレータ・ステーションとスタビライザ・ステーションにおいては、それぞれ、基板Ｐをステンレス製のロールリング７２により整流器８３の陰極に、各ステーションの槽２０の搬送路の上下に配置された不溶性アノード８２を整流器８３の陽極に接続し、両極間に３ボルト以下の低電圧を印加して基板Ｐの銅箔面積に対し５〜５００ｍＡ／ｄｍ2 の電流を３０秒から８分の間、望ましくは、下記の表１の条件で通電する。
【００２７】
【表１】
【００２８】すなわち、アクセラレータ・ステーションにおいてはアルカリ性還元浴による化学的還元に加えて電気的な還元も行い、また、続くスタビライザ・ステーションにおいても電気的な還元を行って導電性皮膜を得る。このため、スルホール内面に付着したパラジウムコロイドイオンを確実に金属化することができ、また、皮膜中への銅の析出も増加し、高い導電性（電気抵抗の小さな）の導電性皮膜が得られる。このスルホール内導電性皮膜の電気抵抗（基板Ｐの表裏の銅箔間の電気抵抗）は弱電解時の電流密度に対して図６に示すような特性を呈する。
【００２９】次に、導電性皮膜が形成されたプリント回路基板Ｐはスタビライザ・ステーションから銅めっきステーションの電解槽２内に導電性皮膜が濡れ性を維持した状態で電解槽２内に連続的に移送され、電解槽２内において基板Ｐに銅めっきが施される。すなわち、整流器により不溶性陽極板と基板Ｐとの間に所定電圧、所定電流を通電し、基板Ｐのスルホール内面等に銅めっきを施す。
【００３０】ここで、上述したように、基板Ｐのスルホール内面等に形成された導電性皮膜は十分に還元されて金属化され電気抵抗が小さいため、銅めっきはその初期から微細結晶として良好なつきまわり性と密着性をもってスルホールの全内面に析出し、平滑性、光沢性に優れた高品質のめっきが得られる。
【００３１】次に、上記実施例の実験例を述べる。
Ａ．実験例１１．使用した基板・材料；ＦＲ−４、ＣＥＭ−３、変性ポリイミド、ＢＴレジンの各種・寸法；２５０mm×２５０mm×１．６mm(t)・スルホール；直径１．０、０．６、０．４、０．３mmの穴が６００穴合計２４００空けられた基板２．使用されたプロセスおよび各工程の処理条件・プロセスおよび処理条件は表２に示すものを採用した。
【００３２】
【表２】
ただし、各工程間では１〜３分間の水洗が行われ、前段の工程の薬液は洗浄される。
【００３３】そして、基板をステンレス製の治具に固定し、下記のａの条件で比較例１ａを、また、ｂの条件で実験例１ｂを、ｃの条件で実験例１ｃを作製した。
条件ａ；従来の方法にて処理し、弱電解処理を行わない。
条件ｂ；上記ａと同様の処理を行い、かつ、アクセラレータ工程とスタビライザ工程の双方で弱電解処理を行った。具体的には、アクセラレータ工程の浴中において、基板を陰極、処理槽内に浸漬されたステンレス製の板を陽極として、電圧１．０〜１．５ボルト、電流６００ｍＡ（基板の銅箔面積当たり、約５０ｍＡ／ｄｍ2 ）で弱電解を各工程の処理時間に併せて５分間行った。また、次のスタビライザ工程では、酸性浴中において、基板を陰極、浴中のチタン平板上に酸化イリジウムをコーティング焼き付けした電極を陽極として、電圧１．０〜２．０ボルト、電流６００ｍＡ（基板の銅箔面積当たり、約５０ｍＡ／ｄｍ2 ）で弱電解を工程の処理時間に併せて３分間行った。
条件ｃ；上記ａと同様の処理を行い、かつ、スタビライザ工程のみで上記ｂと同一の条件で弱電解処理を行った。
【００３４】上記比較例１ａおよび実験例１ｂ，１ｃの基板を水洗後、乾燥し、それぞれ両面の電気抵抗を測定したところ、下記の表３に示す結果が得られ、実験例１ｂ，１ｃでは電気抵抗が大幅に低下し、スルホール内面に高い導電性の皮膜が形成されていることが分かる。
【表３】
【００３５】また、上記各基板１ａ，１ｂ，１ｃを５体積％の硫酸に２５°Ｃで１分間浸漬した後に硫酸銅めっき（荏原ユージライト（株）製 ＣｕＢｒｉｔｅ ＴＨプロセス）を電流密度１Ａ／ｄｍ2 および３Ａ／ｄｍ2 で５分間および３０分間めっきしたところ、下記の表４に示す結果が得られた。すなわち、比較例１ａには褐色の析出が見られたが、実験例１ｂ，１ｃは明るい銅色で、実験例１ｂ，１ｃは高品質のめっきが得られた。
【表４】
【００３６】さらに、弱電解による導電性皮膜の改質を確認するため、ＦＲ−４材基板の表面の銅箔を通電用の周辺部１ｃｍを残してエッチング剤により剥離・溶解し、前述の各条件ａ，ｂ，ｃで処理して樹脂表面積が１ｄｍ2 サンプルａ’，ｂ’，ｃ’を作製した。次いで、これらサンプルａ’，ｂ’，ｃ’をそれぞれ通電用の周辺部の銅箔部分を切断機で切断した後、３０容量％の硝酸水溶液に浸漬して表面に生成された導電性皮膜を溶解した。そして、原子吸光分析装置を用いて、溶液中のパラジウム、スズおよび銅を定量したところ、各サンプルａ’，ｂ’，ｃ’導電性皮膜中の各成分量は表５の通りであった。
【００３７】
【表４】
【００３８】上記表４から明らかなように、アクセラレータ工程およびスタビライザ工程で基板を陰極として弱電解を行うと、アクチベータ工程において付着したパラジウム／スズ・コロイドの金属条体への還元が促進されるとともに微量の銅分が導電性皮膜中に共析し、皮膜の抵抗値が大幅に低下し、その後の電気銅めっき工程において、低電流密度での粗雑析出を防ぐとともに付き廻りの改善に役立つことが明らかである。
【００３９】なお、実験により、アクセラレータ工程およびスタビライザ工程のいずれにおいても弱電解の電流が５ｍＡ／ｄｍ2 以下では効果がほとんど認められず、また、３００ｍＡ／ｄｍ2 以上では水素ガスの発生が著しく処理後の電気抵抗が高くなる傾向が見られ、好ましくないことが判定された。
【００４０】Ｂ．実験例２前記実験例１と同類の基板１０枚をステンレス製のバスケットに１ｃｍの間隔で垂直に隣合わせて全てを挿入し、実験例１と同一の条件ａ、下記の条件ｂ２および条件３ｂで処理し、比較例２ａ、実験例２ｂを得た。
ｂ２；アクセラレータ工程の浴中において、バスケットを陰極、処理槽内にバスケットの両側で浸漬配置されたステンレス製の板を陽極として、電圧１．５〜２．０ボルト、電流８Ａ（基板の銅箔面積当たり、約５０ｍＡ／ｄｍ2 ）で弱電解を各工程の処理時間に併せて５分間行った。次に、酸性浴浸漬工程の浴中においても、同様に、電圧１．５〜２．０ボルト、電流４Ａで弱電解を工程の処理時間に併せて３分間行った。
【００４１】そして、水洗・乾燥後に、上記比較例２ａ、実験例２ｂの内のバスケット内の最も外側に配置したもの（実験例２ｂ−１）と中心に配置したもの（実験例２ｂ−２）についてそれぞれ電気抵抗を測定したところ、表６に示すような結果が得られた。この結果から、バスケットの隣合うように複数枚の基板を挿入して弱電解処理を行っても、中心に位置した基板も従来に比較して効果が認められることが実証された。
【００４２】
【表６】
【００４３】Ｃ．実施例３上記実験例１，２と同類の基板を水平処理装置で処理した。水平処理装置は、前述した図１，２，３に示すように、各処理工程のユニットが水平式水洗ユニットを介して一列に連結されており、各工程とも薬液が満たされている槽内に上下２段にコンベアロールが約８ｃｍの間隔で多数取り付けられ、基板は各ユニットのコンベアロールの間を水平状態で移送される間に処理と水洗が行われる。
【００４４】そして、薬液を実験例１と同一として基板を水平状態で移送しつつ、実験例１の条件ａと同一の条件で処理して比較例３ａを、また、実験例１と同様にアクセラレータ工程およびスタビライザ工程でそれぞれ基板の銅箔面積当たり５０ｍＡ／ｄｍ2 の電流を５分間、３分間通電して実験例３ｂを得、これらの比較例３ａと実験例３ｂとについて電気抵抗を測定した。この結果は、下記の表７に示すようなもので、水平装置における処理の場合も、弱電解の効果が顕著に見られることが判った。
【００４５】
【表７】
【００４６】なお、述べるまでもないが、本発明は、アクセラレータ工程とスタビライザ工程のいずれか一方で弱電解処理を行うことで達成でき、また、アクセラレータ工程の後スタビライザ工程の前、あるいは、スタビライザ工程の後に弱電解処理を行う工程を別個独立に設けることも可能である。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかるプリント基板のめっき方法によれば、アクセラレータ工程またはスタビライザ工程の少なくとも一方で薬品による化学的還元に加えて弱電解処理を行うため、スルホール内面の導電性皮膜の金属化が促進されるとともに皮膜中への銅の析出も増加し、高い導電性が得られ電気抵抗が減少し、めっき工程における銅めっきのつきまわりが向上し、スルホール内面の全域に平滑性、光沢性に優れためっきを設けることができるという顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例にかかるプリント基板の電気めっき方法を実施する工程の前部分の装置の模式図である。
【図２】同電気めっき方法を実施する工程の中間部分の装置の模式図である。
【図３】同電気めっき方法を実施する工程の後部分の装置の模式図である。
【図４】同電気めっき方法を実施する工程におけるアクセラレータ・ステーションの設備の模式平面図である。
【図５】同電気めっき方法を実施する工程におけるアクセラレータ・ステーションの設備の模式正面図である。
【図６】弱電解を施した基板のスルホール内導電皮膜の電気抵抗と弱電解時の電流密度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 外槽
２ 電解槽
３ 循環ポンプ
５ 無端導電チェーン
７ 不溶性陽極板
９ 電圧・電流調節器
１０ 噴流ノズル
２０ 処理槽
２１ 吐出配管
２２ 噴射ノズル
２３ 戻り配管
２４ クッション槽
２５ 循環ポンプ
３０ 水洗槽
３１ 噴射ノズル
３２ ポンプ
７０ コンベア
７２ ステンレス製ロールリング
８２ 不溶性電極（電極部材）
８３ 整流器
９１ 受槽
Ｐ 基板
【表５】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、プリント基板のめっき方法、特に、無電解めっきを用いること無くプリント基板のスルホール内壁面にめっきを施すめっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上述のような無電解めっきを用いること無くプリント基板のスルホール内壁面に銅めっきを施す、いわゆるダイレクトプレーティング法においては、プリント基板のスルホール内壁面にパラジウムを含むコロイド微粒子あるいは金属イオンをスルホール内面に吸着させ、これを２価スズイオンの不均化反応、または、ジメチルアミノボランやほうそ化水素ナトリウムなどの化学薬品を用いて化学的反応により還元して導電性金属皮膜を形成し、さらに、酸性浴に浸漬させて導電性金属皮膜を安定化し、この後に、電気めっきを施すようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来のダイレクトプレーティング法にあっては、２価スズイオンの不均化反応やジメチルアミノボランやほうそ化水素ナトリウムなどの化学薬品の還元作用により還元するため、スルホール内面に吸着した２価スズイオンの量やほうそ化水素ナトリウムなどの化学薬品の活性に還元効果が大きな影響を受け、スルホール内面に十分な２価のスズイオンを吸着させることができなかった場合やほうそ化水素ナトリウムなどの化学薬品が劣化していた場合等に、還元が不十分で高い導電性、また、適正な導電性皮膜が得られないことがあるという問題があった。この発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、スルホール内面に付着した金属イオンを確実に還元でき、高品質のめっきを得られるプリント基板のめっき方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、本発明は、パラジウムが含まれるコロイド微粒子あるいは金属イオンをプリント基板のスルホール内面に吸着させるアクチベータ工程と、該アクチベータ工程でコロイド微粒子あるいは金属イオンがスルホール内面に吸着されたプリント基板をアルカリ性還元浴に浸漬させて導電化皮膜を形成するアクセラレータ工程と、該アクセラレータ工程で導電化皮膜が形成されたプリント基板を酸性浴に浸漬させて導電化皮膜を安定化するスタビライザ工程と、該スタビライザ工程から移送されるプリント基板に電気めっきを施す電気めっき工程とを備えるプリント基板のめっき方法において、前記アクチベータ工程のアルカリ性還元浴および／または前記スタビライザ工程の酸性浴に電極部材を配置し、該電極部材を整流器の陽極に、前記プリント基板を整流器の陰極に接続し、該陰極と前記陽極との間に低電圧を印加して所定の電流を通電する弱電解処理を行うようにした。
【０００５】そして、この発明のプリント基板のめっき方法は、前記弱電解処理を印加電圧が３ボルト以下、前記通電電流がプリント基板の銅の表面積に対して５〜５００ｍＡ／ｄｍ2 の範囲、かつ、通電時間が３乃至５分間程度の態様（請求項２）に、また、前記弱電解処理における電極部材が白金、カーボン、ステンレスあるいはチタンからなる不溶性アノード、または、金属基材の表面に酸化イリジウムをコーティングした不溶アノードからなる態様（請求項３）、さらに、前記アルカリ性還元浴が炭酸塩、カセイソーダ、銅イオンおよびキレート剤を含み、前記酸性浴が硫酸を１０〜２００ｇ／ｌ含む態様（請求項４）に構成することができる。
【０００６】
【作用】本発明のプリント基板のめっき方法によれば、アクチベータ工程においてプリント基板のスルホール内面にパラジウムコロイド等が吸着され、このスルホール内面のパラジウムコロイド等がアクセラレータ工程のアルカリ性還元浴あるいは前記スタビライザ工程の酸性浴の少なくとも一方において化学的な還元と併せて電気的にも還元され、スルホール内面の導電性皮膜の金属化が促進されるとともに皮膜中への銅の析出も増加し、高い導電性が得られ電気抵抗が減少する。したがって、後のめっき工程における銅めっきのつきまわりが向上し、銅めっきの粗雑析出（褐色皮膜）も防止でき、スルホール内面の全域に平滑性、光沢性に優れためっきを設けることができる。
【０００７】また、弱電解時の電流は１０ｍＡ／ｄｍ2 以下では顕著な効果が認められず、逆に、３００ｍＡ／ｄｍ2 以上では基板の銅箔表面からの水素ガスの発生が著しく、さらに、パラジウム分の脱落が原因と推測される電気抵抗が増大する現象が見られる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。図１から図５はこの発明の一実施例にかかるプリント基板のめっき方法を示し、図１が同方法を実施する前段の工程の装置模式図、図２が同中段の工程の装置模式図、図３が同後段の工程の装置模式図、図４が同方法の要部の工程の装置の模式平面図、図５が同工程の装置の模式正面図である。
【０００９】図１，２，３に示すように、この実施例においては、ロード・ステーション、コンディショナー・ステーション、水洗ステーション、マイクロエッチ・ステーション、水洗ステーション、プレディップ・ステーション、アクチベータ・ステーション、水洗ステーション、アクセラレータ・ステーション、水洗ステーション、スタビライザ・ステーション、水洗ステーション、銅めっきステーション、水洗ステーションおよびアンロード・ステーションを有し、ロード・ステーションからアンロード・ステーションまで各ステーションを通ってコンベア７０が延設されている。
【００１０】コンベア７０は、回路基板（プリント基板）Ｐを各ステーション間を連続して搬送する。このコンベア７０は、ロードステーションでプリント回路基板Ｐを受け入れ、このプリント回路基板Ｐをその延在方向と移送方向が一致する水平状態で搬送（移送）し、アンロード・ステーションでプリント回路基板Ｐを受け渡す。なお、図示は省略するが、プリント回路基板Ｐは、表裏の少なくとも一面に銅箔を有し、表裏を貫通する周知のスルホールが形成されている。
【００１１】コンディショナー・ステーションにおいては、処理槽２０が配置され、この処理槽２０内を上記コンベア７０が通る。処理槽２０内には、コンベア７０によるプリント基板Ｐの移送路の上下に吐出配管２１と接続した複数の噴射ノズル２２が配置され、また、所定の貯留レベルを越える処理液を排出するための戻り配管２３が接続される。吐出配管２１はクッション槽２４内に貯留された処理液を吐出する循環ポンプ２５に連絡され、戻り配管２２がクッション槽２４と接続されて処理液を導く。このコンディショナー・ステーションにおいては、プリント回路基板Ｐの表裏両面に噴射ノズル２２から処理液を噴射し、スルホール内の洗浄と気泡の追出しを行う。
【００１２】水洗ステーションにおいては、水洗槽３０が配設され、この水洗槽３０内を上記コンベア７０が通る。水洗槽３０内にはコンベア７０によるプリント基板Ｐの移送路の上下にそれぞれ複数の噴射ノズル３１が配置され、これら噴射ノズル３１がポンプ３２に連絡される。ポンプ３２は、吸込ポートが水洗槽３０の下部および供給源に並列に連絡され、洗浄水を圧送する。この水洗ステーションにおいては、プリント回路基板Ｐの表裏に洗浄水を噴射し、コンディショナー工程で付着した処理液等を洗い流す。なお、図１，２，３における各水洗ステーションは共通した構成であり、また、その構成は周知の水洗設備を用いることができるため、以下の各水洗ステーションの説明は割愛する。
【００１３】マイクロエッチ（ソフトエッチング）・ステーション、プレディップ・ステーションおよびアクチベータ・ステーションは、図１，２，３の模式図では上述したコンディショナー・ステーションと同一の構成を有する。すなわち、同一の構成に同一の符号を付し共通して説明すれば、処理槽２０からオーバーフローする処理液をクッション槽２４に貯留し、このクッション槽２４内の処理液をポンプ２５で圧送して基板Ｐの移送路に沿って上下に配置された噴射ノズル２２から基板Ｐの表裏面に噴射する。
【００１４】そして、マイクロエッチ・ステーションにおいては基板Ｐの銅箔表面をエッチングし、洗浄とともに活性化を行う。プレディップ・ステーションにおいては次のアクチベータ浴の汚染を防止し、アクチベータ・ステーションにおいてはパラジウムが含まれるコロイド微粒子あるいは金属イオンをプリント基板Ｐのスルホール内面等に吸着させる。
【００１５】アクセラレータ・ステーションにおいては、図４および図５に示すように、外槽８０内上部に処理液を貯留した処理槽（アクセラレータ槽）２０が設けられ、外槽８０に処理槽２０をオーバーフローした処理液が貯留される。これら外槽８０と処理槽２０とは循環ポンプ３２が介設された送り配管２１と戻り配管２３とで連絡する。処理槽２０には上記コンベア７０が通り、このコンベア７０の上下にそれぞれ複数の不溶性陽極（電極部材）８２が処理液中に浸漬するようにコンベア７０の搬送方向に沿って配置され、また、複数の噴射ノズル２２が配置される。噴射ノズル２２は循環ポンプ３２と連絡されて循環ポンプ３２が吐出する外槽８０内の処理液を基板Ｐに向けて噴射し、処理槽２０からオーバーフローした処理液が戻り配管２３を経て外槽８０に還流する。
【００１６】コンベア７０は、処理槽２０において、プラスチック製のロールリング７１が取り付けられた回転軸を基板Ｐを挟持可能に上下一対と、また同様に、ステンレス製のロールリング７２が取り付けられた回転軸を上下一対として搬送方向に間隔を隔て複数を回転自在に支持し、これら各対の回転軸をそれぞれ回転駆動可能に駆動機構に連結して構成される。ステンレス製のロールリング７２は、搬送方向に２対のプラスチック製のロールリング７１を隔て間欠的に配置され、搬送する基板Ｐの表面（裏面）銅箔と電気的に導通する。このステンレス製のロールリング７２は、整流器（直流電源）８３の陰極（−）に接続される。整流器８３は、その陽極（＋）に上記不溶性陽極８２が接続され、不溶性陽極８２とロールリング７２との間に所定の電圧、電流を印加通電して後述する弱電解を行う。
【００１７】このアクセラレータ・ステーションにおいては、炭酸塩、カセイソーダ、銅イオンおよびキレート剤を含む処理液を用い、アクチベータ・ステーションから搬入されたＰｄ−Ｓｎコロイド粒子がスルホール内壁面等に吸着した基板Ｐを化学的に還元するとともに、不溶性陽極８２とロールリング７２との間に電圧、電流を印加通電して弱電解し、スルホール内壁面等に吸着したコロイド粒子を還元して導電性皮膜を形成する。
【００１８】また、スタビライザ・ステーションも、上記アクセラレータ・ステーションと同様の設備を有する（その説明は上記図４，５と同一の番号を用い、割愛する）。このスタビライザ・ステーションにおいては、硫酸を１０〜２００ｇ／ｌ含む処理液を処理槽２０に貯留し、処理液を複数の噴射ノズル２２から基板Ｐに向けて噴射して基板Ｐのスルホール内壁面の導電性皮膜を安定化するとともに、不溶性陽極８２とロールリング７２との間に整流器８３により電圧、電流を印加通電して弱電解を行う。
【００１９】なお、上記アクセラレータ・ステーションおよびスタビライザ・ステーションにおいては、無端チェーン機構等によって導電性の材料からなる複数のクリップをコンベア７０と同一速度で走行可能に設け、上記ステンレス製のロールリング７２を廃止することも可能である。この場合、クリップは、基板Ｐを挟着可能に構成され、無端チェーン等を介して整流器８３の陰極に接続される。このクリップは、槽の入口および出口でカム機構等と係合し、槽の入口で基板Ｐを挟着して基板Ｐの銅箔と電気的に導通し、また、槽の出口で基板Ｐを開放するように構成される。
【００２０】また、上記ステンレス製のロールリング７２は、ステンレスや銅等からなる治具で代替し、この治具上に１乃至複数枚の基板Ｐを表面銅箔との導電状態を保持して載置することができ、さらに、ステンレス等のバスケットで代替し、このバスケットに複数の基板Ｐを間隔（例えば、１０ｍｍ程度）を隔て銅箔が電気的に導通した状態で収容することも可能である。
【００２１】銅めっきステーションにおいては、上記コンベア７０が通る外槽１内の上部に電解槽２が、下部に受槽９１が銅金属塩を投入可能に区画され、コンベア７０による基板Ｐ搬送路の上下に複数の噴射ノズル１０が配設される。電解槽２および受槽９１にはめっき液が貯留され、電解槽２でオーバーフローしためっき液が受槽９１に流入し、受槽９１内のめっき液がカートリッジフィルタを付設した循環ポンプ３により電解槽２に送出される。循環ポンプ３は、吐出ポートが吐出配管１１を介して噴射ノズル１０に連絡され、これら噴射ノズル１０に受槽９１内のめっき液を圧送する。噴射ノズル１０は、コンベア７０の基板移送路の上下に配置され、循環ポンプ３から供給されるめっき液を電解層２内で基板Ｐに向けて噴射する。
【００２２】また、図示しないが、電解槽２には水洗槽との間で無端チェーンがコンベア７０と並行に設けられ、この無端チェーンに整流器の陰極と電気的に導通した複数のクリップが所定間隔で取り付けられる。無端チェーンは電解槽２と水洗槽内を連続して走行し、クリップは電解槽の入口および出口でカム機構等と係合し、槽の入口で基板Ｐを挟着して基板Ｐの銅箔と電気的に導通し、また、槽の出口で基板Ｐを開放する。
【００２３】さらに、電解槽２内には、基板Ｐの移送方向に沿って所定の幅、長さの不溶性陽極板７がコンベア７０による搬送路の上下に一定間隔を保って１対となるように水平に設けられ、その複数対が並列に配置されている。これら不溶性陽極板は、隣合った上下１対の不溶性陽極板７とは互いに電気的に絶縁され、各対が整流器の陽極と接続されている。この不溶性陽極板７は、白金、カーボン、フェライトあるいはイリジウムなどの白金族元素の酸化物を金属基体上にコーティングして構成される。
【００２４】この銅めっきステーションでは、各ステーションにおける処理が施された基板Ｐが搬入され、この基板Ｐの水平進行方向の側縁部の一方を無端チェーンのクリップで挟んで整流器の陰極と接続し、基板Ｐを電解槽２内のめっき液中を水平状態で移送して基板Ｐにめっきを施す。なお、詳細な説明と図示は省略するが、この銅めっきステーションにおいては、基板Ｐの大きさに対応して基板Ｐの上下方向の投影面内に含まれる不溶性陽極板７の各対が選択的に通電される。また、銅めっきにおいては、前記の水平装置に限定されること無く、通常広く使用されている垂直方式のめっき装置で処理することもでき、さらに、不溶性陽極のみでなく可溶性の銅陽極を使用することもできる。
【００２５】この実施例にあっては、スルホールを形成されたプリント回路基板Ｐがデスミア処理された後にロード・ステーションに搬入され、このプリント回路基板Ｐをコンベア７０により搬送してコンディショナー・ステーション、マイクロエッチ・ステーションおよびプレディップ・ステーションにおいてそれぞれ周知の処理を施し、アクチベータ・ステーションにおいてパラジウムを含むコロイド微粒子あるいは金属イオンを基板Ｐのスルホール内面等に吸着させる。
【００２６】次いで、アクセラレータ・ステーションで基板Ｐをアルカリ性還元浴に浸漬させ、続くスタビライザ・ステーションで酸性浴に基板Ｐを浸漬させる。そして、アクセラレータ・ステーションとスタビライザ・ステーションにおいては、それぞれ、基板Ｐをステンレス製のロールリング７２により整流器８３の陰極に、各ステーションの槽２０の搬送路の上下に配置された不溶性アノード８２を整流器８３の陽極に接続し、両極間に３ボルト以下の低電圧を印加して基板Ｐの銅箔面積に対し５〜５００ｍＡ／ｄｍ2 の電流を３０秒から８分の間、望ましくは、下記の表１の条件で通電する。
【００２７】
【表１】
【００２８】すなわち、アクセラレータ・ステーションにおいてはアルカリ性還元浴による化学的還元に加えて電気的な還元も行い、また、続くスタビライザ・ステーションにおいても電気的な還元を行って導電性皮膜を得る。このため、スルホール内面に付着したパラジウムコロイドイオンを確実に金属化することができ、また、皮膜中への銅の析出も増加し、高い導電性（電気抵抗の小さな）の導電性皮膜が得られる。このスルホール内導電性皮膜の電気抵抗（基板Ｐの表裏の銅箔間の電気抵抗）は弱電解時の電流密度に対して図６に示すような特性を呈する。
【００２９】次に、導電性皮膜が形成されたプリント回路基板Ｐはスタビライザ・ステーションから銅めっきステーションの電解槽２内に導電性皮膜が濡れ性を維持した状態で電解槽２内に連続的に移送され、電解槽２内において基板Ｐに銅めっきが施される。すなわち、整流器により不溶性陽極板と基板Ｐとの間に所定電圧、所定電流を通電し、基板Ｐのスルホール内面等に銅めっきを施す。
【００３０】ここで、上述したように、基板Ｐのスルホール内面等に形成された導電性皮膜は十分に還元されて金属化され電気抵抗が小さいため、銅めっきはその初期から微細結晶として良好なつきまわり性と密着性をもってスルホールの全内面に析出し、平滑性、光沢性に優れた高品質のめっきが得られる。
【００３１】次に、上記実施例の実験例を述べる。
Ａ．実験例１１．使用した基板・材料；ＦＲ−４、ＣＥＭ−３、変性ポリイミド、ＢＴレジンの各種・寸法；２５０mm×２５０mm×１．６mm(t)・スルホール；直径１．０、０．６、０．４、０．３mmの穴が６００穴合計２４００空けられた基板２．使用されたプロセスおよび各工程の処理条件・プロセスおよび処理条件は表２に示すものを採用した。
【００３２】
【表２】
ただし、各工程間では１〜３分間の水洗が行われ、前段の工程の薬液は洗浄される。
【００３３】そして、基板をステンレス製の治具に固定し、下記のａの条件で比較例１ａを、また、ｂの条件で実験例１ｂを、ｃの条件で実験例１ｃを作製した。
条件ａ；従来の方法にて処理し、弱電解処理を行わない。
条件ｂ；上記ａと同様の処理を行い、かつ、アクセラレータ工程とスタビライザ工程の双方で弱電解処理を行った。具体的には、アクセラレータ工程の浴中において、基板を陰極、処理槽内に浸漬されたステンレス製の板を陽極として、電圧１．０〜１．５ボルト、電流６００ｍＡ（基板の銅箔面積当たり、約５０ｍＡ／ｄｍ2 ）で弱電解を各工程の処理時間に併せて５分間行った。また、次のスタビライザ工程では、酸性浴中において、基板を陰極、浴中のチタン平板上に酸化イリジウムをコーティング焼き付けした電極を陽極として、電圧１．０〜２．０ボルト、電流６００ｍＡ（基板の銅箔面積当たり、約５０ｍＡ／ｄｍ2 ）で弱電解を工程の処理時間に併せて３分間行った。
条件ｃ；上記ａと同様の処理を行い、かつ、スタビライザ工程のみで上記ｂと同一の条件で弱電解処理を行った。
【００３４】上記比較例１ａおよび実験例１ｂ，１ｃの基板を水洗後、乾燥し、それぞれ両面の電気抵抗を測定したところ、下記の表３に示す結果が得られ、実験例１ｂ，１ｃでは電気抵抗が大幅に低下し、スルホール内面に高い導電性の皮膜が形成されていることが分かる。
【表３】
【００３５】また、上記各基板１ａ，１ｂ，１ｃを５体積％の硫酸に２５°Ｃで１分間浸漬した後に硫酸銅めっき（荏原ユージライト（株）製 ＣｕＢｒｉｔｅ ＴＨプロセス）を電流密度１Ａ／ｄｍ2 および３Ａ／ｄｍ2 で５分間および３０分間めっきしたところ、下記の表４に示す結果が得られた。すなわち、比較例１ａには褐色の析出が見られたが、実験例１ｂ，１ｃは明るい銅色で、実験例１ｂ，１ｃは高品質のめっきが得られた。
【表４】
【００３６】さらに、弱電解による導電性皮膜の改質を確認するため、ＦＲ−４材基板の表面の銅箔を通電用の周辺部１ｃｍを残してエッチング剤により剥離・溶解し、前述の各条件ａ，ｂ，ｃで処理して樹脂表面積が１ｄｍ2 サンプルａ’，ｂ’，ｃ’を作製した。次いで、これらサンプルａ’，ｂ’，ｃ’をそれぞれ通電用の周辺部の銅箔部分を切断機で切断した後、３０容量％の硝酸水溶液に浸漬して表面に生成された導電性皮膜を溶解した。そして、原子吸光分析装置を用いて、溶液中のパラジウム、スズおよび銅を定量したところ、各サンプルａ’，ｂ’，ｃ’導電性皮膜中の各成分量は表５の通りであった。
【００３７】
【表４】
【００３８】上記表４から明らかなように、アクセラレータ工程およびスタビライザ工程で基板を陰極として弱電解を行うと、アクチベータ工程において付着したパラジウム／スズ・コロイドの金属条体への還元が促進されるとともに微量の銅分が導電性皮膜中に共析し、皮膜の抵抗値が大幅に低下し、その後の電気銅めっき工程において、低電流密度での粗雑析出を防ぐとともに付き廻りの改善に役立つことが明らかである。
【００３９】なお、実験により、アクセラレータ工程およびスタビライザ工程のいずれにおいても弱電解の電流が５ｍＡ／ｄｍ2 以下では効果がほとんど認められず、また、３００ｍＡ／ｄｍ2 以上では水素ガスの発生が著しく処理後の電気抵抗が高くなる傾向が見られ、好ましくないことが判定された。
【００４０】Ｂ．実験例２前記実験例１と同類の基板１０枚をステンレス製のバスケットに１ｃｍの間隔で垂直に隣合わせて全てを挿入し、実験例１と同一の条件ａ、下記の条件ｂ２および条件３ｂで処理し、比較例２ａ、実験例２ｂを得た。
ｂ２；アクセラレータ工程の浴中において、バスケットを陰極、処理槽内にバスケットの両側で浸漬配置されたステンレス製の板を陽極として、電圧１．５〜２．０ボルト、電流８Ａ（基板の銅箔面積当たり、約５０ｍＡ／ｄｍ2 ）で弱電解を各工程の処理時間に併せて５分間行った。次に、酸性浴浸漬工程の浴中においても、同様に、電圧１．５〜２．０ボルト、電流４Ａで弱電解を工程の処理時間に併せて３分間行った。
【００４１】そして、水洗・乾燥後に、上記比較例２ａ、実験例２ｂの内のバスケット内の最も外側に配置したもの（実験例２ｂ−１）と中心に配置したもの（実験例２ｂ−２）についてそれぞれ電気抵抗を測定したところ、表６に示すような結果が得られた。この結果から、バスケットの隣合うように複数枚の基板を挿入して弱電解処理を行っても、中心に位置した基板も従来に比較して効果が認められることが実証された。
【００４２】
【表６】
【００４３】Ｃ．実施例３上記実験例１，２と同類の基板を水平処理装置で処理した。水平処理装置は、前述した図１，２，３に示すように、各処理工程のユニットが水平式水洗ユニットを介して一列に連結されており、各工程とも薬液が満たされている槽内に上下２段にコンベアロールが約８ｃｍの間隔で多数取り付けられ、基板は各ユニットのコンベアロールの間を水平状態で移送される間に処理と水洗が行われる。
【００４４】そして、薬液を実験例１と同一として基板を水平状態で移送しつつ、実験例１の条件ａと同一の条件で処理して比較例３ａを、また、実験例１と同様にアクセラレータ工程およびスタビライザ工程でそれぞれ基板の銅箔面積当たり５０ｍＡ／ｄｍ2 の電流を５分間、３分間通電して実験例３ｂを得、これらの比較例３ａと実験例３ｂとについて電気抵抗を測定した。この結果は、下記の表７に示すようなもので、水平装置における処理の場合も、弱電解の効果が顕著に見られることが判った。
【００４５】
【表７】
【００４６】なお、述べるまでもないが、本発明は、アクセラレータ工程とスタビライザ工程のいずれか一方で弱電解処理を行うことで達成でき、また、アクセラレータ工程の後スタビライザ工程の前、あるいは、スタビライザ工程の後に弱電解処理を行う工程を別個独立に設けることも可能である。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかるプリント基板のめっき方法によれば、アクセラレータ工程またはスタビライザ工程の少なくとも一方で薬品による化学的還元に加えて弱電解処理を行うため、スルホール内面の導電性皮膜の金属化が促進されるとともに皮膜中への銅の析出も増加し、高い導電性が得られ電気抵抗が減少し、めっき工程における銅めっきのつきまわりが向上し、スルホール内面の全域に平滑性、光沢性に優れためっきを設けることができるという顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例にかかるプリント基板の電気めっき方法を実施する工程の前部分の装置の模式図である。
【図２】同電気めっき方法を実施する工程の中間部分の装置の模式図である。
【図３】同電気めっき方法を実施する工程の後部分の装置の模式図である。
【図４】同電気めっき方法を実施する工程におけるアクセラレータ・ステーションの設備の模式平面図である。
【図５】同電気めっき方法を実施する工程におけるアクセラレータ・ステーションの設備の模式正面図である。
【図６】弱電解を施した基板のスルホール内導電皮膜の電気抵抗と弱電解時の電流密度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 外槽
２ 電解槽
３ 循環ポンプ
５ 無端導電チェーン
７ 不溶性陽極板
９ 電圧・電流調節器
１０ 噴流ノズル
２０ 処理槽
２１ 吐出配管
２２ 噴射ノズル
２３ 戻り配管
２４ クッション槽
２５ 循環ポンプ
３０ 水洗槽
３１ 噴射ノズル
３２ ポンプ
７０ コンベア
７２ ステンレス製ロールリング
８２ 不溶性電極（電極部材）
８３ 整流器
９１ 受槽
Ｐ 基板
【表５】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 少なくとも一面に銅箔が設けられたプリント基板のスルホール内面にパラジウムが含まれるコロイド微粒子あるいは金属イオンを吸着させるアクチベータ工程と、該アクチベータ工程でコロイド微粒子あるいは金属イオンがスルホール内面に吸着されたプリント基板をアルカリ性還元浴に浸漬させて導電化皮膜を形成するアクセラレータ工程と、該アクセラレータ工程で導電化皮膜が形成されたプリント基板を酸性浴に浸漬させて導電化皮膜を安定化するスタビライザ工程と、該スタビライザ工程から移送されるプリント基板に電気めっきを施す電気めっき工程とを備えるプリント基板のめっき方法において、前記アクセラレータ工程のアルカリ性還元浴および／または前記スタビライザ工程の酸性浴に電極部材を配置し、該電極部材を整流器の陽極に、前記プリント基板を整流器の陰極に接続し、該陰極と前記陽極との間に所定の低電圧を印加して所定の電流を通電する弱電解処理を行うことを特徴とするプリント基板のめっき方法。
【請求項２】 前記弱電解処理は、印加電圧を３ボルト以下に、前記通電電流をプリント基板の銅の表面積に対して５〜５００ｍＡ／ｄｍ2 に、かつ、通電時間を３０秒〜８分間とした請求項１記載のプリント基板のめっき方法。
【請求項３】 前記弱電解処理に用いる電極部材が白金、カーボン、ステンレスあるいはチタンからなる不溶性アノード、または、金属基材の表面に酸化イリジウムをコーティングしてなる不溶性アノードである請求項１記載のプリント基板のめっき方法。
【請求項４】 前記アルカリ性還元浴が炭酸塩、カセイソーダ、銅イオンおよびキレート剤を含み、前記酸性浴が硫酸を１０〜２００ｇ／ｌ含む請求項１記載のプリント基板のめっき方法。
【請求項１】 少なくとも一面に銅箔が設けられたプリント基板のスルホール内面にパラジウムが含まれるコロイド微粒子あるいは金属イオンを吸着させるアクチベータ工程と、該アクチベータ工程でコロイド微粒子あるいは金属イオンがスルホール内面に吸着されたプリント基板をアルカリ性還元浴に浸漬させて導電化皮膜を形成するアクセラレータ工程と、該アクセラレータ工程で導電化皮膜が形成されたプリント基板を酸性浴に浸漬させて導電化皮膜を安定化するスタビライザ工程と、該スタビライザ工程から移送されるプリント基板に電気めっきを施す電気めっき工程とを備えるプリント基板のめっき方法において、前記アクセラレータ工程のアルカリ性還元浴および／または前記スタビライザ工程の酸性浴に電極部材を配置し、該電極部材を整流器の陽極に、前記プリント基板を整流器の陰極に接続し、該陰極と前記陽極との間に所定の低電圧を印加して所定の電流を通電する弱電解処理を行うことを特徴とするプリント基板のめっき方法。
【請求項２】 前記弱電解処理は、印加電圧を３ボルト以下に、前記通電電流をプリント基板の銅の表面積に対して５〜５００ｍＡ／ｄｍ2 に、かつ、通電時間を３０秒〜８分間とした請求項１記載のプリント基板のめっき方法。
【請求項３】 前記弱電解処理に用いる電極部材が白金、カーボン、ステンレスあるいはチタンからなる不溶性アノード、または、金属基材の表面に酸化イリジウムをコーティングしてなる不溶性アノードである請求項１記載のプリント基板のめっき方法。
【請求項４】 前記アルカリ性還元浴が炭酸塩、カセイソーダ、銅イオンおよびキレート剤を含み、前記酸性浴が硫酸を１０〜２００ｇ／ｌ含む請求項１記載のプリント基板のめっき方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開平８−１７２２７１
【公開日】平成８年（１９９６）７月２日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−３３２８９１
【出願日】平成６年（１９９４）１２月１５日
【出願人】（０００１２０３８６）荏原ユージライト株式会社 (48)
【公開日】平成８年（１９９６）７月２日
【国際特許分類】
【出願日】平成６年（１９９４）１２月１５日
【出願人】（０００１２０３８６）荏原ユージライト株式会社 (48)
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