JPH04124279A - 無電解めっき析出速度測定装置 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は印刷配線板の製造工程等において使用される無
電解めっき析出速度測定装置に関する。

（従来の技術） 印刷配線板の製造工程においては、無電解めっき工程が
重要な位置を占めており、アディティブ法の発展に伴い
、さらに重要さを増している。

ここで、めっき厚が厚い場合には、その後のパターン形
成工程でエツチング残りの問題が発生したり、逆にめっ
き厚が薄い場合にはクラックの発生等の問題が生じてス
ルーホール等を形成したとき信頼性を低下させてしまう
。

このため、めっき厚をコントロールする必要が生じてい
る。

この方法として、例えば一定時間（３０分〜６０分）に
析出した銅の重量を測定する重量法があるが、この方法
では連続化および装置化が困難であるという問題があっ
た。

そこで、このような問題を解決する方法として、特開昭
５８−１４１３７３号公報に示される分極抵抗法による
析出速度の測定方法が提案されている。

この測定方法は銅電極上で無電解銅めっき反応が電位Ｅ
ｐｅ、析出速度Ｌｐｅで進行しているとき、外部分極Δ
Ｅ、外部電流Δ■との間に、但し、に：反応によって定
まる定数 が成り立つことを利用して析出速度を求める方法であり
、第５図に示す如く対電極１０１と測定電極１０２と参
照電極１０３とを有するセンサ１゜４を無電解めっき液
に沈めるとともに、電源１０５によって対電！１０１に
周波数０．１〜１．０Ｈｚで正負に交番する矩形状の定
電流Δ工を与え、このとき引き起こされる外部分極ΔＥ
を測定することにより、析出速度Ｌｐｅを求める。

（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測定方法においては、装置
が高価になってしまうとともに、外部電流Δ■を正負に
交番させるために、電極表面に有機物等が付着したり、
酸化したりして、正しい測定を行なうことが難しいとい
う問題があった。

例えば、厚付無電解鋼めっき液Ｌ−５９を使用して実際
に実験を行なったとき、測定開始１日で測定値の変動お
よびめっき析出速度の測定誤差が±１０％以上になる。

そして、測定値の変動が２０％以上あると、正しくめっ
き厚をコントロールすることができなくなり、プリント
配線板の製造工程において、エツチング残りやクランク
が発生し、著しく信頼性を低下させてしまう。

本発明は上記の事情に鑑み、測定値と銅箔上の析出速度
との差を小さくして析出速度の測定精度を向上させるこ
とができるとともに、測定値の変動を小さくして測定結
果を安定化させることができる無電解めっき析出速度測
定装置を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明による無電解めっき
析出速度測定装置は、めっき液に複数の電極を浸漬させ
た状態で前記各電極に断続的に電圧を印加して分極を生
成させるとともに、前記分極によって生じた分極抵抗に
基づいてめっき析出速度を測定する無電解めっき析出速
度測定装置において、前記各電極に印加する電圧値を５
　ｍ　Ｖ〜２０ｍＶの範囲にするとともに、前記各電極
に対する通電時間と無通電時間との比を１＝１〜１：１
０の範囲にすることを特徴としている。

（作用） 上記の構成において、めっき液に浸漬させた各電極に印
加する電圧値を５　ｍ　Ｖ〜２０ｍＶの範囲にするとと
もに一前記各電極に対する通電時間と無通電時間との比
を１＝１〜１：１０の範囲にすることにより、測定値と
銅箔上の析出速度との差を小さくして析出速度の測定精
度を向上させるとともに、測定値の変動を小さくして測
定結果を安定化させる。

（実施例） 第１図は本発明による無電解めっき析出速度測定装置の
一実施例を示すブロック図である。

この図に示す無電解めっき析出速度測定装置はセンサ１
と−センサ駆動回路２と、処理回路３と、表示回路４と
を備えており、センサ駆動回路２・−よってセンサ１を
駆動して得られた信号を処理して析出速度を求め、これ
を表示回路４によって表示する。

センサ１は第２図に示す如くガラスエポキシ材によって
構成される基部５と、所定距離だけ離れて前記基部５に
嵌入固定されるガラスエポキシ材製の電極取付は板６ａ
、６ｂと、銅製の銅板９ａ。

９ｂおよびこれらの各銅＠９ａ、９ｂを覆うように形成
されるニッケルめっき７ａ、７ｂ、金めっき８ａ、８ｂ
によって構成されて前記各電極取付は板６ａ、６ｂに各
々取り付けられる電極１９ａ、１９ｂと、前記基部５を
貫通して前記各電極１９ａ、１９ｂに接続されるリード
線１０ａ、１０ｂとを備えており、基部５の電極１９ａ
、１９ｂ側がめつき液に浸されるとともに、各リード線
１０ａ、１０ｂがセンサ駆動回路２に接続される。

センサ駆動回路２は５　ｍ　Ｖ〜２０ｍＶの基準電圧を
発生する電源１１と、この電［１１によって得られた基
準電圧をセンサ１に印加しそのとき流れる電流信号を取
り出すスイッチ１２と、演算増幅器１３と抵抗１４とを
有し前記スイッチ１２によって取り出された電流信号を
電圧信号に変換する電流・電圧変換回路１８とを備えて
おり、生成した電圧信号を処理回路３に供給する。

処理回路３はＡ／Ｄ変換回路１５と、タイマ１６と、Ｃ
ＰＵ１７とを備えており、所定の周期で前記スイッチ１
２を動作させてセンサ１の各電極１９ａ、１９ｂに電圧
を印加し、このときセンサ駆動回路２から８力される電
圧信号を処理してめっき析出速度を求め、これを表示回
路４に表示させる。

Ａ／Ｄ変換回路１５は前記センサ駆動回路２から出力さ
れる電圧信号をＡ／Ｄ変換して電圧データを生成しこれ
をＣＰＵ１７に供給する。

また、タイマ１６は計時動作を行なって時刻データを生
成しこれをＣＰＵ１７に供給する。

ＣＰＵ１７は前記タイマ１６によって得られた時刻デー
タに基づいて所定の周期、例えばセンサ１に対する通電
時間と無通電時間との比が１：１から１：１０の範囲と
なるように前記スイッチ１２を切り替えて前記センサ１
の各電極１９ａ、１９ｂに電圧を印加したり、無電圧状
態にしたりするとともに、前記センサ１の各電極１９ａ
、１９ｂに電圧を印加しているとき前記Ａ／Ｄ変換回路
２から出力される電圧データを次式に示す演算式で処理
してめっき析出速度を求めこれを表示回路４に供給する
。

Ｅｏ＝に−Ｅｓ−Ｒｆ　・１／Ｒｐ　　　　　　−（２
）但し、Ｋ：定数 Ｅｏ：電圧データの値 Ｅｓ：電源１１から出力される基準電圧の値 Ｒｆ：電流・電圧変換回路１８中にある抵抗１４の値 １／　Ｒｐ　：センサ１の分極コンダクタンス この場合、（２）式の定数Ｋ、電源１１から出力される
基準電圧の値Ｅ３、抵抗１４の値Ｒｆは一定値になって
いるので、電圧データの値Ｅｏからセンサ１の分極コン
ダクタンス１　／　Ｒｐを求め、この分極コンダクタン
ス１　／　Ｒｐからめフき析出速度を求めてこれを表示
回路４に供給する。

表示回路４は前記ＣＰＵ１７からめつき析出速度が供給
されたとき、これを表示する。

（実験例１） スイッチ１２を駆動するリレー駆動部としてジェルシス
テム■製ＳＳＲ，Ａ２Ｆ／２０２Ａを使用し、電流・電
圧変換回路１８の演算増幅器１３としてナショナルコン
ダクタ−■製のＬＴ−１３７４１を使用し、Ａ／Ｄ変換
回路１５としてマキシム■製のＣＩＣＬ−７１０９を使
用し、タイマ１６として日立制作所■製のエッチレーＩ
Ｃ６３４０を使用し、ＣＰＵ１７として日立制作所■製
のエッチレー６３０９Ｅを使用して第３図に示す成分の
厚付無電解めっき液中にセンサ１を浸漬させてこのセン
サ１の各電極１９ａ、１９ｂに通電時間４秒、無通電時
間６秒で繰り返して測定したとき、第４図に示すような
測定結果を得た。

この表から明らかなように、第５図に示す方法では稼動
１日で±１０％の測定値変動および測定誤差を生じるが
１本実施例では、６日連続稼動で測定値の変動および測
定誤差を±１０％未満にすることができる。

（比較例１） 上述した実験例１と同じ条件で、多電Ｍ　１９　ａ、１
９ｂに印加する電圧を５　ｍ　Ｖ以下にしたり、２０　
ｍ　Ｖ以上にしたりして測定したとき、１日で１０％以
上の測定誤差が出た。

この原因については良く分からないが、電圧が低い場合
、分極抵抗が大きくなり、それに伴って分極コンダクタ
ンスンさくなるためと考えられ、また電圧が大きい場合
には電解作用が働き、電極表面のコンダミン（有機物）
が付着するためと考えられる。

このようにこの実施例においては、センサ１の各電極１
９ａ、１９ｂに印加する電圧を５　ｍ　Ｖ〜２０　ｍ　
Ｖにするとともに、各電極１９ａ、Ｌ９ｂに対する通電
時間と無通電時間との比を１＝１〜１：１０の範囲にし
たので、センサ１による測定値と、銅箔上の析出速度と
の差を小さくして析出速度の測定精度を向上させること
ができるとともに、測定値の変動を小さくして測定結果
を安定化させることができる。

また、上述した実施例においては、センサ１の各電極１
９ａ、１９ｂに対する無通電時間を４秒程度、通電時間
を６秒程度にしているので、電極表面のめっき活性をリ
アルタイムでとらえることができるとともに、電極表面
の銅が早く析出するのを防止して電極１９ａ、１９ｂ自
身の寿命を長くすることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、測定値と銅箔上の
析出速度との差を小さくして析出速度の測定精度を向上
させることができるとともに、測定値の変動を小さくし
て測定結果を安定化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による無電解めっき析出速度測定装置の
一実施例を示すブロック図、第２図は第１図に示すセン
サ部分の詳細な正面図、第３図は同実施例で使用される
めっき液の成分例を示す表図、第４図は同実施例の効果
例を示す表図、第５図は従来から知られている無電解め
っき析出速度測定方法の一例を説明するためのブロック
図である。 ３・・・処理回路 ４・・・表示回路 １１・・・電源 １２・・・スイッチ １８・・・電流・電圧変換回路 １９ａ、１９ｂ・・・電極 代珊人弁理士三好秀和 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）めっき液に複数の電極を浸漬させた状態で前記各
   電極に断続的に電圧を印加して分極を生成させるととも
   に、前記分極によって生じた分極抵抗に基づいてめっき
   析出速度を測定する無電解めつき析出速度測定装置にお
   いて、 前記各電極に印加する電圧値を５ｍＶ〜２０ｍＶの範囲
   にするとともに、前記各電極に対する通電時間と無通電
   時間との比を１：１〜１：１０の範囲にする、 ことを特徴とする無電解めっき析出速度測定装置。