回路基板における電気めっきの主な4つの方法

回路基板への電気めっきは、さまざまな方法で行うことができます。スルーホール法、クリーニング法、無電解法がある。それぞれの方法は、基板の異なる領域をカバーするために使用されます。方法はそれぞれ微妙に異なるので、良い決断をするためには違いを理解するのが一番です。

スルーホールめっき

スルーホール電気めっきは、回路基板に銅を電気めっきするプロセスである。このプロセスには、基板を薬液に浸す一連の浴が含まれる。このプロセスは、基板全体を銅でコーティングすることを目的としています。プロセス中、基板はバリや穴内部の残留樹脂など、すべての穴あけ残渣を取り除くために洗浄される。加工業者はさまざまな化学薬品や研磨剤を使い、汚染物質を取り除きます。

スルーホール電気めっきは、特殊な低粘度インクを使用し、穴の内壁に密着性の高い導電性皮膜を形成します。このプロセスでは、複数の化学処理を行う必要がありません。また、1回の塗布と熱硬化で済むため、工程も簡単です。出来上がったフィルムは穴の内壁全体を覆います。さらに、粘度が低いため、熱研磨された穴にも接着することができる。

その結果、PCB製作を提供する評判の良い会社を選ぶことが肝要である。結局のところ、標準以下の基板は顧客を失望させ、企業に損失を与える可能性がある。その上、基板製造工程では高品質の加工設備も必要です。

まず、ボードのサイズより少し大きめにラミネートをカットします。その後、正確なドリルビットで基板に穴を開けなければなりません。穴の中の銅を破壊してしまうので、大きめのドリルビットは使わないでください。タングステン・カーバイドのドリル・ビットを使えば、きれいな穴を開けることもできます。

無電解めっき

無電解めっきは、プリント回路基板の製造に広く使用されているプロセスである。無電解めっきの主な目的は、銅層の厚みを増すことであり、通常1ミル（25.4um）以上である。この方法では、特殊な化学薬品を使用して、プリント回路基板全体の銅層の厚みを増加させます。

無電解めっきで施されるニッケルは、銅が金などの他の金属と反応するのを防ぐバリアとして機能する。酸化還元反応を利用して銅の表面に析出させ、その結果、厚さ3～5ミクロンの無電解ニッケル層が形成されます。

電気めっき法とは異なり、無電解めっきは完全に自動化されたプロセスであり、外部からの電流供給を必要としない。このプロセスは自己触媒的であり、原料金属、還元剤、安定剤を含む溶液に回路基板を浸漬することで行われる。その結果、金属イオンが互いに引き合い、電荷移動として知られるプロセスを通じてエネルギーを放出する。このプロセスは、多くのパラメータを使用して制御することができ、各パラメータは結果に対して特定の役割を果たす。

無電解めっきプロセスには、析出物の品質向上、基板形状に左右されない均一性、優れた耐食性、耐摩耗性、潤滑性など、数多くの利点があります。また、無電解めっきは、部品のはんだ付け性や延性を向上させ、エレクトロニクス分野で数多くの用途があります。

メッキの洗浄

回路基板上の電気メッキのクリーニングには、特別な注意が必要です。最初のステップは、基板を十分に濡らすことである。次に、ハンドブラシを使って汚染された部分をこする。第二のステップは、基板を十分にすすぎ、残っている溶媒フラックスが完全に流れ落ちるようにすることである。こうして、基板は完全にきれいになる。

次のステップでは、基板からレジストを取り除く。このステップは、良好な電気的接続を確保するために不可欠である。銅の溶剤を使って基板上のレジストを溶かす。銅が露出すると、電気を通します。この工程でスミアを除去し、基板をきれいにし、メッキの準備ができるようにします。

回路基板の電気めっきの洗浄には、基板をすすぎ、ニッケルや他の遷移金属のイオンを含む酸性溶液を使用する。さらに、ジメチルアミンボランなどの還元剤を使用する。また、ブチルカルビトールなどの従来の洗浄剤も使用される。

最も精密な洗浄には、蒸気脱脂を使用することができる。PCBを溶剤に浸し、その蒸気で洗い流す。しかし、溶剤が可燃性の場合、この手順は危険である。引火性を避けるため、不燃性のフラックス除去剤を使用することを推奨する。また、マイルドな溶剤を含ませた綿棒や発泡綿棒を使うこともできる。これらの溶剤のほとんどは水性である。