(57)【要約】      （修正有）【課題】帯状の被処理物をリールトゥリール工法を利用して連続めっきを行う場合に、被処理物近傍でのめっき液の成分を良好に均一化することができ、フライングリードの変形も防止することに有効な、帯状被処理物の置換めっき処理装置および置換めっき処理方法を提供する。【解決手段】帯状の被処理物１０３をリールトゥリール方式で搬送しつつ、被処理物の面上に置換めっき処理を行う置換めっき処理装置であり、被処理物をリールトゥリール方式で搬送する被処理物搬送手段と、帯状の起流板１１０，１１１の面を被処理物の被めっき面と対向させるが、接触させず、被処理物が搬送される向きとは反対向きに搬送する起流板搬送手段、を具備する。置換めっき処理方法としては、被処理物と起流板との相対運動によってめっき液を撹拌させながらめっき処理を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の被処理物をリールトゥリール方式により搬送しつつ、該被処理物の面上にめっき槽内で置換めっき処理を行う置換めっき処理装置であって、
該被処理物をリールトゥリール方式で搬送する被処理物搬送手段、
帯状の起流板の面を、少なくとも該めっき槽内では該被処理物の被めっき面と対向させるが、接触させず、且つ、該被処理物が搬送される向きとは反対向きに搬送する起流板搬送手段、
を具備することを特徴とする帯状被処理物の置換めっき処理装置。
【請求項２】
前記帯状の被処理物と前記帯状の起流板との間隔は、少なくとも前記めっき槽内を前記搬送されるときは、該搬送による該被処理物と該起流板との相対運動によってめっき液が撹拌されうる間隔であること、
を特徴とする請求項１に記載の帯状被処理物の置換めっき処理装置。
【請求項３】
前記帯状の起流板は２つあり、少なくとも前記めっき槽内を前記搬送されるときは、片方の起流板の面は前記帯状の被処理物の片側の面と対向し、他方の起流板の面は該帯状の被処理物の他方の面と対向するように配してあること、
を特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の帯状被処理物の置換めっき処理装置。
【請求項４】
帯状の被処理物をリールトゥリール方式により搬送しつつ、該被処理物の面上にめっき槽内で置換めっき処理を行う置換めっき処理方法であって、
該被処理物はリールトゥリール方式で搬送させ、
又、帯状の起流板の面を、少なくとも該めっき槽内では該被処理物の被めっき面と対向させるが、接触させず、且つ、該被処理物が搬送される向きとは反対向きに搬送させ、
該被処理物と該起流板との該めっき槽内における相対運動によって、帯状の被処理物近傍のめっき液を撹拌させながら該めっき処理を行うこと、
を具備することを特徴とする帯状被処理物の置換めっき処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リールトゥリール工法により、帯状の被処理物に対して連続的に置換めっき処理を行うために有効な帯状被処理物の置換めっき処理装置、及び置換めっき処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプリント配線基板について、銅箔付きポリイミドフィルムを張り合わせた構成のフレキシブル配線基板が提案され、銅箔の薄さから微細配線を形成することが可能となり、同様に高配線密度化、薄膜化、小型化を図ることができる。更に、前記フレキシブル配線基板は帯状のフィルムからなるため、リールトゥリール工法による連続薬液処理が可能となり従来の枚葉処理とは異なり、生産効率の向上も可能となる。
【０００３】
前記フレキシブル配線基板としては、例えば銅箔のエッチングにより多数のリードを形成してなるテープＢＧＡ基板が挙げられる。テープＢＧＡ基板は主に、はんだボールを搭載するＢＧＡパッドと金バンプを介して半導体チップと接合を行うためのフライングリードを有するが、このようなフレキシブル配線基板には、例えば実装前の最終表面処理となる置換めっき工程において、前記配線基板上の金属からなるＢＧＡパッドやフライングリード上にスズや銀、金、はんだなどの置換めっきが施される。
【０００４】
前記置換めっき時において、被処理物近傍での液中成分の均一化や、液中の異物を除去し良好なめっき皮膜を得ることを目的として、一般的に、循環ポンプによる液撹拌、フィルタリングが行われる。
【０００５】
しかし、被処理物の種類によって撹拌が制限されることがある。例えば、前記被処理物が、狭ピッチかつ細配線のフライングリードを有するフレキシブル配線基板などの絶縁基板に回路がサポートされていない部位を有する基板の場合、循環ポンプによる被処理物への直接的な液あたりが生じるとフライングリードが変形するという問題が発生する。
よって、フライングリードの変形を回避するため、被処理物から十分離れた位置かつ微弱な撹拌のもとでめっき処理が行われているのが現状である。
【０００６】
ところが、置換めっきでは、撹拌がもし不十分であると、実装工程で問題となるフライングリードの素材過剰浸食が発生する。これは、置換めっきにおいては、素材の浸食は反応後の拡散効果に支配されるが、めっき液を加熱すると対流による液流が発生してデバイスホール中でのみ対流による撹拌効果が起きるため、フライングリードと他のパターン部分との撹拌効果の差異が極めて大きくなり、フライングリードが選択的に溶解腐食されるためである。
よって、置換めっき液の撹拌においては、前記フライングリードの素材過剰浸食を抑制するために、前記フレキシブル配線基板におけるデバイスホール中のフライングリードと他のパターン部分とで均等な薬液処理が必要となる。
【０００７】
これに対し、例えば特許文献１において、薬液をノズルによってフープ材に吹き付けることで均一な薬液処理を達成できるとの報告がある。特許文献１におけるノズル処理は、フライングリードなどの絶縁基板に回路がサポートされていない部位を有する基板においては、前記フライングリードの配線折れを引き起こすため、汎用性があるとは言えない。
【０００８】
以上のことから、置換めっき処理槽内において、適当な液撹拌条件下で帯状の被処理物近傍でのめっき液成分の均一化を図りつつ、前記撹拌条件下でフライングリードの変形を抑える必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平6-17290号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は前記従来の技術の問題点に鑑み発明されたものであり、帯状の被処理物をリールトゥリール工法を利用して連続めっきを行う場合に、帯状の被処理物近傍におけるめっき液の成分を良好に均一化することができ、しかもフライングリードの変形を防止できることに有効な、帯状被処理物の置換めっき処理装置および置換めっき処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための請求項１の発明は、帯状の被処理物をリールトゥリール方式により搬送しつつ、該被処理物の面上にめっき槽内で置換めっき処理を行う置換めっき処理装置であって、
該被処理物をリールトゥリール方式で搬送する被処理物搬送手段、
帯状の起流板の面を、少なくとも該めっき槽内では該被処理物の被めっき面と対向させるが、接触させず、且つ、該被処理物が搬送される向きとは反対向きに搬送する起流板搬送手段、
を具備することを特徴とする帯状被処理物の置換めっき処理装置である。
【００１２】
また請求項２の発明は、前記帯状の被処理物と前記帯状の起流板との間隔は、少なくとも前記めっき槽内を前記搬送されるときは、該搬送による該被処理物と該起流板との相対運動によってめっき液が撹拌されうる間隔であること、
を特徴とする請求項１に記載の帯状被処理物の置換めっき処理装置である。
【００１３】
また請求項３の発明は、前記帯状の起流板は２つあり、少なくとも前記めっき槽内を前記搬送されるときは、片方の起流板の面は前記帯状の被処理物の片側の面と対向し、他方の起流板の面は該帯状の被処理物の他方の面と対向するように配してあること、
を特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の帯状被処理物の置換めっき処理装置である。
【００１４】
また請求項４の発明は、帯状の被処理物をリールトゥリール方式により搬送しつつ、該被処理物の面上にめっき槽内で置換めっき処理を行う置換めっき処理方法であって、
該被処理物はリールトゥリール方式で搬送させ、
又、帯状の起流板の面を、少なくとも該めっき槽内では該被処理物の被めっき面と対向させるが、接触させず、且つ、該被処理物が搬送される向きとは反対向きに搬送させ、
該被処理物と該起流板との該めっき槽内における相対運動によって、帯状の被処理物近傍のめっき液を撹拌させながら該めっき処理を行うこと、
を具備することを特徴とする帯状被処理物の置換めっき処理方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、帯状の被処理物の被めっき面の付近においてめっき液の循環を良好にすることを容易に実現でき、置換めっきの下地素材の過剰浸食を防止することにつながる。また、循環ポンプによる被処理物に対する直接的な液あたりを起流板が制御するため、フライングリードの変形も予防できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来のめっき装置の一例の構成を模式的に示す構成図。
【図２】本発明の置換めっき処理装置に係る一実施例の構成を模式的に示す説明図。
【図３】本発明に関わる帯状被処理物の構成を模式的に示す説明図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は従来のめっき装置の一部を参照用に示したものである。図は、リールトゥリール工法における薬液処理装置の中でも、オーバーフロー構造を有した一例で、水洗槽１０６、めっき槽１０７の処理エリアを示したものであり、巻き出しリール１０１と巻き取りリール１０２を具備し、被めっきフレキシブル配線基板１０３を処理槽に対して、平行に搬送するリールトゥリール方式によるめっき装置である。搬送には、空中ロール１０４と液中ロール１０５を用いる。
【００１８】
図２は、本発明に係る置換めっき処理装置の概念図であり、例えば、それぞれ帯状の起流板用エンドレス搬送ロール１０８、１０９を配備してあり、被めっきフレキシブル配線基板１０３の両側に起流板Ａ１１０、起流板Ｂ１１１を配置したものである。被処理物と起流板との相対的な位置関係は、被処理物の被めっき面と起流板の面とが対向するように、且つ、被処理物と起流板との間にめっき液が十分に存在しうる程度の間隔をおいて配置することが好ましい。これは被処理物と起流板との相対運動により、両者の間に存在するめっき液を良く撹拌させる効果が高まり易い為である。
処理槽内での被めっきフレキシブル配線基板１０３と起流板１１０、１１１の搬送については、例えば段つき液中ロール１１２を使用してよい。処理槽内では液循環ポンプによる液撹拌を行う。
【００１９】
この例では、起流板を２つ使用しているが、もし被めっき面が片面だけであれば、起流板は最低１つだけ使用する形態でも良いが、その場合の起流板は被めっき面の側に配置する。被めっき面の側に配置する理由は、被処理物と起流板との相対運動により良く撹拌された（両者の間に存在する）めっき液が被めっき面に直ちに供給され易い為である。
【００２０】
図３は、本発明で使用したポリイミドからなるベースフィルム２０１上に形成したフライングリード２０３とＢＧＡパッド２０４を有する被めっきフレキシブル配線基板１０３である。
尚、起流板の材料は一般にフレキシブル基材が好ましい。図の例ではポリエチレン製の樹脂フィルムを用いた。起流板の大きさは一般に被めっき処理物の幅よりも同等か狭いものが好ましい。図の例では被処理物とおよそ同程度の幅の物を使用した。また、起流板としては繰り返し使用できる物である方が経済的であることから、一般にエンドレスの物である方がより好ましい。
【実施例】
【００２１】
本発明におけるリールトゥリール方式により、帯状の被処理物上に置換めっき処理を行う装置において、めっき析出安定性、また被処理物近傍での液撹拌の均一化を評価するためフライングリードの銅素材の過剰浸食の有無、更に、循環ポンプによる被処理物に対する直接的な液あたりを起流板が制御可能か否かを評価するため、フライングリードの変形の有無について確認を行った。
【００２２】
被めっきフレキシブル配線基板には、ポリイミドテープ（厚さ：３８μｍ）に銅箔（厚さ：８μｍ）を接着した３層材によって作製したものを使用した。本実施例で使用した被めっきフレキシブル配線基板の詳細は図３のとおりである。尚、フライングリードの線幅、ピッチはそれぞれ３５μｍのものを使用した。
【００２３】
まず、本発明にかかる帯状の被処理物上に置換めっき処理を行うための装置において、めっき槽１０７内を純スズめっき液で満たし、循環ポンプによる液撹拌を開始した。
【００２４】
次に、処理温度が７０℃になった後、２つの起流板Ａ１１０、起流板Ｂ１１１が同方向かつフレキシブル配線基板１０３が搬送される向きとは反対向きに１．０ｍ／ｍｉｎにて搬送を開始し、続けてフレキシブル配線基板１０３の搬送速度を０．３ｍ／ｍｉｍとし搬送を開始した。
【００２５】
まず、本発明にかかる置換めっき装置を用いたときのめっき析出安定性を評価した。評価方法は、図３中の５００μｍ径のＢＧＡパッド２０４のめっき厚を測定し（ｎ＝１０）、めっき厚のばらつきを算出することで評価した。
【００２６】
前記評価の結果は、平均膜厚１．０３μｍ、標準偏差０．０５μｍであり、ばらつきの小さい良好なスズめっき皮膜を得ることができた。
【００２７】
次にフライングリードの銅素材浸食の程度を評価により、起流板搬送による被処理物近傍での液成分均一化の可否を検証した。
比較の為に、図１に係る従来のめっき処理装置を用いた時の銅素材浸食の程度についても評価を行った。
【００２８】
前記試験の結果、従来のめっき装置ではフライングリードの銅素材浸食が確認されたが、本発明にかかる置換めっき装置においては、フライングリードの銅素材浸食は確認されなかった。これより、従来のめっき装置と比較して、本発明にかかるめっき装置においては、起流板の搬送により被処理物近傍での均一な液撹拌が可能であることを確認した。
【００２９】
更に、循環ポンプによる被処理物に対する直接的な液あたりを起流板が制御可能か否かを評価するため、被処理物のめっき処理後のフライングリードの変形の有無を確認した。
【００３０】
前記試験の結果、本発明にかかるめっき装置においては、フライングリードの変形は確認されなかった。一方、図１に示した従来のめっき装置を同じ液循環量にて同等の試験を行った結果、フライングリードの変形が射止められた。
【符号の説明】
【００３１】
１０１・・・巻き出しリール
１０２・・・巻き取りリール
１０３・・・被めっきフレキシブル配線基板
１０４・・・空中ロール
１０５・・・液中ロール
１０６・・・水洗槽
１０７・・・めっき槽
１０８・・・起流板用搬送ロールＡ
１０９・・・起流板用搬送ロールＢ
１１０・・・起流板Ａ
１１１・・・起流板Ｂ
１１２・・・段つき液中ロール
２０１・・・ベースフィルム
２０２・・・デバイスホール
２０３・・・フライングリード
２０４・・・ＢＧＡパッド
２０５・・・スプロケット穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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