(57)【要約】【課題】直流めっき法による印刷配線板のめっき方法および電解めっき装置に起因する印刷配線板のめっき厚のばらつきを容易に制御し、均一なめっき厚を得ることができる印刷配線板のめっき方法および電解めっき装置を提供する。【解決手段】印刷配線板を電解めっきするめっき方法であって、印刷配線板の表裏面に対して、それぞれ電流を印加し且つ噴流装置からめっき液を噴流することを交互に行い、一方の面から電流を印加している状態において、他方の面からも一方の面の５〜２０％の電流を印加する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷配線板を電解めっきするめっき方法であって、印刷配線板の表裏面に対して、それぞれ電流を印加し且つ噴流装置からめっき液を噴流することを交互に行うことを特徴とする印刷配線板のめっき方法。
【請求項２】
一方の面から電流を印加している状態において、他方の面からも一方の面の５〜２０％の電流を印加する請求項１に記載の印刷配線板のめっき方法。
【請求項３】
前記印刷配線板がスルーホールを有し、このスルーホール内を電解めっきする請求項１または２に記載の印刷配線板のめっき方法。
【請求項４】
めっき液が貯蔵されためっき槽と、
前記めっき液に浸漬され且つ表裏面がそれぞれ外部電源の陰極と電気的に接続される被めっき物である印刷配線板と
前記印刷配線板の表裏面にそれぞれ対向配置し且つ前記外部電源の陽極に電気的に接続された２つの電極と、
前記印刷配線板と前記電極との間において、前記印刷配線板と対向配置しためっき液の噴流装置とを備え、
前記印刷配線板の表裏面に対して、交互に前記外部電源から電流を流し且つ前記噴流装置からめっき液を噴流することを特徴とする電解めっき装置。
【請求項５】
前記印刷配線板の上部が治具で挟持して固定され、この治具が表裏で別々のブスバーを有する請求項４に記載の電解めっき装置。
【請求項６】
前記印刷配線板がスルーホールを有し、このスルーホール内を電解めっきする請求項４または５に記載の電解めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷配線板のめっき方法およびめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板（印刷配線板）に電解めっきを施す場合には、公知の電解めっき装置が用いられる。この電解めっき装置は、めっき液（例えば硫酸銅溶液）が貯蔵されためっき槽の中に基板を浸漬させ、基板の両面と、基板の表裏面の両側に配置した電極とを、それぞれ通電させてめっき処理を行う。このような方法は直流めっき法と呼ばれる。
【０００３】
近年、基板の高板厚化・スルーホール小径化による高アスペクト比化に伴い、スルーホールめっきのスローイングパワーが低下することから、直流めっき法では、全体のめっき厚を厚くして、スルーホール内めっき厚を確保している。
しかしながら、このような高アスペクト比化（スルーホール径に対する板厚の比が高いこと）から、スルーホール内のめっき液の流動性が低下するだけでなく、スルーホール内の電流密度が低下してしまう問題がある。また、基板の表層のめっき厚も厚くなるので、微細回路形成するためには薄く均一に研磨しなければならず、回路形成が難しくなる。また、研磨後のめっき厚みにばらつきやムラが出たり、部分的に薄くなったりして、回路の接続信頼性が低下する。
【０００４】
上記した問題は、パルスめっき法では改善可能であるが、直流めっき法と比べて、設備などのコストがかかってしまう。
【０００５】
このような問題を解決するため、例えば、特許文献１には、硫酸銅めっき液中で正電流を印加して電気めっきし、電気めっきと同一のめっき液中で、導体形成とは逆の負電流を印加して局部の電解エッチングを行い所定のパターンを形成するパターン形成方法が挙げられている。また、特許文献１では、硫酸銅めっき液による電気めっきは、パターンめっき厚とスルーホールめっき厚が均一となるように行うとしている。
しかしながら、特許文献１では、印加時間をそれぞれ異なる時間にした正電流と負電流を交互に印加した周期的反転電流印加方式でめっきを行うので、作業が煩雑になる上、めっき厚のばらつきは解消されない。また、正電流と負電流の印加時間をそれぞれ異なる時間にしてもめっき厚は表裏面で均一になることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２０３０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、直流めっき法による印刷配線板のめっき方法および電解めっき装置に起因する印刷配線板のめっき厚のばらつきを容易に制御し、均一なめっき厚を得ることができる印刷配線板のめっき方法および電解めっき装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するべく完成されたものであって、以下の構成からなる。
（１）印刷配線板を電解めっきするめっき方法であって、印刷配線板の表裏面に対して、それぞれ電流を印加し且つ噴流装置からめっき液を噴流することを交互に行うことを特徴とする印刷配線板のめっき方法。
（２）一方の面から電流を印加している状態において、他方の面からも一方の面の５〜２０％の電流を印加する（１）に記載の印刷配線板のめっき方法。
（３）前記印刷配線板がスルーホールを有し、このスルーホール内を電解めっきする（１）または（２）に記載の印刷配線板のめっき方法。
（４）めっき液が貯蔵されためっき槽と、前記めっき液に浸漬され且つ表裏面がそれぞれ外部電源の陰極と電気的に接続される被めっき物である印刷配線板と前記印刷配線板の表裏面にそれぞれ対向配置し且つ前記外部電源の陽極に電気的に接続された２つの電極と、前記印刷配線板と前記電極との間において、前記印刷配線板と対向配置しためっき液の噴流装置とを備え、前記印刷配線板の表裏面に対して、交互に前記外部電源から電流を流し且つ前記噴流装置からめっき液を噴流することを特徴とする電解めっき装置。
（５）前記印刷配線板の上部が治具で挟持して固定され、この治具が表裏で別々のブスバーを有する（４）に記載の電解めっき装置。
（６）前記印刷配線板がスルーホールを有し、このスルーホール内を電解めっきする（４）または（５）に記載の電解めっき装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電流の印加およびめっき液の噴流を、印刷配線板の表裏面から交互に行うことにより、印刷配線板のめっき厚のばらつきを容易に制御でき、且つ既存のめっき装置を活用して、安価に均一なめっき厚を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る電解めっき装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】（ａ）は、本発明に係る電解めっき装置での印刷配線板の一実施形態を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る印刷配線板のめっき方法の一実施形態を示す工程説明図である。
【図４】本発明に係る印刷配線板の表側と裏側へのそれぞれ電流の印加を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施形態に係る電解めっき装置１００は、図１に示すように、めっき槽１と、めっき槽１に貯蔵されるめっき液２と、外部電源（整流器）３とを備える。めっき槽１内にはめっき液を吸い込み印刷配線板１０へと噴流するノズル４０を少なくとも１つ設けた噴流装置４が、印刷配線板１０の両側に対向配置される。外部電源３の陽極は２本で一対となる電極（アノード）５に電気的に接続され、外部電源３の陰極はブスバー６を介して治具７に接続されている。治具７は印刷配線板１０を固定し且つ外部電源３と印刷配線板１０とを電気的に接続する。印刷配線板１０は、治具７に固定され、めっき液２内に浸漬している。なお、図中の矢印は電子の流れる向きを示すものである。
【００１２】
めっき液２としては例えば、硫酸銅溶液、シアン化銅めっき液などが挙げられる。
なお、電解めっき前の印刷配線板１０には、印刷配線板１０を電解めっきの電極にできるように、化学めっき（無電解めっき）を行う。
【００１３】
外部電源３は、一般的な電解めっき装置において印刷配線板の電解めっきに使用され、印刷配線板１０の表裏面に対向するように設置され、２本で一対となる電極５を陽極に接続し、印刷配線板１０を陰極に接続する。この外部電源３から印刷配線板１０の表裏面と一対の電極５間にそれぞれ電流を印加し、電解めっきを行う。表用の電極５と裏用の電極５に、それぞれ別の外部電源３を使用して、電流値を別々に制御し、表裏へ交互に電流を印加させる。印刷配線板１０の表裏面でめっきの面積が異なる場合においても、表裏でそれぞれ別の外部電源３を使用して、電流値を別々に制御すればよい。
なお、電解めっき装置１００には、めっき液２中の金属イオンの不均一性を解消するための攪拌装置（図示せず）が具備されている。
【００１４】
噴流装置４は、めっき液２を噴流するノズル４０を少なくとも１つ有する装置であり、めっき槽１のめっき液２中に設置される。この噴流装置４は、印刷配線板１０の表裏面を移動するものであってもよいが、印刷配線板１０と電極５の間に、例えばエダクターノズルなどのノズル４０の孔が印刷配線板１０と対向するように一対ずつ設置されるのがよい。一対は、必ずしもノズル４０同士が互いに対向する必要はなく、多少のズレがあってもよい。
この噴流装置４は、印刷配線板１０の表裏面に対して交互にノズル４０からめっき液２の噴流を行う。
【００１５】
電極（アノード）５は、上記したように、外部電源３の陽極に接続され、印刷配線板１０の表裏面に対向するように一対設置される。
【００１６】
治具７は、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、印刷配線板１０をめっき槽１に設置し且つ外部電源３の陰極と電気的に接続するものであり、印刷配線板１０の上部を表裏面で挟持するクランプ７０と、外部電源３からの電流を印刷配線板１０の表裏面に対してそれぞれ印加する一対のブスバー６とを備える。この治具７は図２（ａ）に示すように、複数の印刷配線板１０を同時に挟持することができる。
【００１７】
本発明に係る印刷配線板のめっき方法を説明する。
電解めっき装置１００を用いて印刷配線板１０にめっき処理するには、まず、予め化学銅めっきを行った印刷配線板１０の表裏面の上部を治具７のクランプ７０で固定し、治具７の表裏に備えたブスバー６により、外部電源３の陰極に接続する。
次に、印刷配線板１０を、外部電源３の陽極と接続された一対の電極５の間で且つノズル４０を備えた噴流装置４の間になるように、めっき液２が貯蔵されためっき槽１へ浸漬する。
このとき、印刷配線板１０の表裏面はそれぞれ噴流装置４および電極５と対向する。
次に、表用の電極５と裏用の電極５に接続したそれぞれ別の外部電源３から印刷配線板１０の表裏面に対して交互に電流を印加する。このとき、印刷配線板１０の電流の印加された側の噴流装置４のノズル４０からめっき液２が印刷配線板１０の表面に吹き付けられ、表層にめっきが形成される。これを表裏面のそれぞれの方向から交互に繰り返すことにより、印刷配線板１０の表層に均一な厚さのめっきが形成される。
【００１８】
印刷配線板１０の表裏でめっき面積が異なる場合においても、表裏でそれぞれ別の外部電源３を使用して、電流値を別々に制御すれば、表裏のめっき厚を揃えることができる。
また、表裏でめっき厚に疎密差がある場合、密の部分では、めっきレジスト（ドライフィルム）の密着が弱くなりめっき液が染み込み易い。そのため、めっき液の噴流量を調整すれば、密の部分のめっきレジストの形成部にめっき液が染み込むことなく、表裏のめっき厚を揃えることができる。
【００１９】
印刷配線板１０は表裏面を貫通するスルーホール９を有していてもよい。このスルーホール９内に均一なめっき厚を確保することに、電解めっき装置１００は効果が高い。
【００２０】
次に、印刷配線板１０のスルーホール９へのめっき方法を説明する。なお、前述した印刷配線板１０の表面へのめっき方法と同じ説明は省略する。
電解めっき装置１００を用いて印刷配線板１０のスルーホール９内にめっき処理する場合、まず、化学銅めっきを行う。このとき、印刷配線板１０とスルーホール９内もめっきされる。
次に、印刷配線板１０の端部側面の化学銅めっきを研磨などで除去し、印刷配線板１０の表裏面の導通はスルーホール９のみにする。このように印刷配線板１０の表裏面の導通をスルーホール９のみにすることで、印刷配線板１０の端部側面から反対側に電流が回ることを防止し、スルーホール９に電解めっきの電流を集中させる。
次に、印刷配線板１０の表裏面の上部を治具７のクランプ７０で固定し、治具７の表裏に備えたブスバー６により、外部電源３の陰極に接続し、外部電源３の陽極と接続された一対の電極５の間で且つノズル４０を備えた噴流装置４の間になるように、めっき液２が貯蔵されためっき槽１へ浸漬させる。
次に、表用の電極５と裏用の電極５に接続したそれぞれ別の外部電源３から印刷配線板１０の表裏面に対して交互に電流を印加する。このとき、印刷配線板１０の電流の印加された側の噴流装置４から、めっき液２がスルーホール９内に吹き付けられて、スルーホール９内にめっきが形成される。これを表裏面のそれぞれの方向から交互に繰り返すことにより、スルーホール９内に均一な厚さのめっきが形成される。このように、印刷配線板１０の表裏面から交互に電流を印加することで、電流の両表面への集中を防止することができ、印刷配線板１０の表面のめっき厚を抑えることができる。さらに、印刷配線板１０の表裏面から交互にめっき液２を吹き付けることで、スルーホール９内でめっき液２が停滞することがなく循環し、スルーホール９内のめっき形成を促進する。
【００２１】
スルーホール９内へのめっきの形成を、図３（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
図３（ａ）は印刷配線板１０の表側から電流の印加とめっき液の噴流を行ったものである。このとき、スルーホール９内のめっき８は、断面が三角形状となり、スルーホール９の表側の開口付近はめっきが密であるが、裏側へかけてめっきが疎となっている。
次に、印刷配線板１０の裏側から電流の印加とめっき液の噴流を行う。このとき、図３（ｂ）に示すように、スルーホール９内のめっき８は、断面が三角形状となり、スルーホール９の裏側の開口付近はめっきが密であるが、表側へかけてめっきが疎となっていく。
この図３（ａ）および（ｂ）に示す電流の印加とめっき液の噴流を交互に繰り返すと、図３（ｃ）に示すように均一な厚みのめっき８を得ることができる。
【００２２】
印刷配線板１０の表裏面に対して、電流の印加とめっき液の噴流は、一定時間ごとに表裏を交互に切り替えて行うのがよく、この切り替え時間としては例えば５〜３０分程度がよい。
切り替え時間が５分より短い場合、電流と噴流の切り替え頻度が上がるので、スルーホール９内のめっき厚が均一化するが、印刷配線板１０の表裏面の表層のめっき厚のばらつきが増える。反対に、切り替え時間が３０分より長い場合、印刷配線板１０の表裏面の表層のめっき厚のばらつきは低下するが、スルーホール９内でのめっき厚のばらつきが増えてしまう。
【００２３】
めっき処理中に電流印加していない面に起きる可能性があるバイボーラ現象への対策として、図４に示すように、印刷配線板１０の表裏面に対して、ブスバー６で一方の面に電流を印加している状態において、他方の面のブスバー６にも一方の面の５〜２０％の電流を印加するとよい。このとき、電流は通常の直流めっきで使用する電流密度のレンジと同じでよく、例えば０．８〜３．０ＡＳＤであるのがよい。
【００２４】
以上のように、この印刷配線板のめっき方法によると、既存のめっき装置を活用した直流めっき法で製造できるので、パルスめっき法に対応した新規設備導入などの必要がなく、コスト増を抑制できる。
【符号の説明】
【００２５】
１  めっき槽
２  めっき液
３  外部電源（整流器）
４  噴流装置
５  電極
６  ブスバー
７  治具
８  めっき
９  スルーホール
１０  印刷配線板
４０  ノズル
７０  クランプ
１００  電解めっき装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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