專利名稱：電鍍用陽極銅球的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍用陽極銅球的制造方法，該電鍍用陽極銅球作為銅的電解電鍍中的原料使用。
背景技術(shù)：
以往，作為對手機或電腦等的印刷布線基板進行銅電鍍的方法，將銅作為陽極，將印刷布線基板作為陰極，浸漬于稀硫酸溶液等電鍍槽中通電的電解電鍍被廣泛使用。該電解電鍍，作為陽極的銅在稀硫酸溶液中溶出，從而在作為陰極的印刷布線基板的表面上施行銅電鍍。
而且還提出如下構(gòu)成的方法，作為該電解電鍍的銅原料的陽極使用以球狀形成的銅材(電鍍用陽極銅球)，在電鍍槽中配置有由Ti等耐蝕性材料構(gòu)成的電鍍籃，該電鍍籃內(nèi)依序裝入電鍍用陽極銅球。銅材由于在溶液中溶解下去，漸漸被消耗，但根據(jù)該消耗量，可以將電鍍用陽極銅球裝入Ti電鍍籃內(nèi)，所以可以連續(xù)進行電解電鍍。
電鍍用陽極銅球是通過冷鍛銅坯而形成。在此，在冷鍛工序中，由于通過機械性加壓加工銅坯，所以存在使用于該機械部分的工作油或潤滑油附著于通過鍛造制得的銅球的表面上的問題。作為去除附著在銅系構(gòu)件上的油分的方法，已提出的方法有在專利文獻1所示的浸漬pH12以上的堿脫脂劑水溶液中后進行酸洗滌的方法，或在專利文獻2所示的浸漬酒精液中洗滌的方法。
日本專利公開平3-223482號公報[專利文獻2]日本專利公開平9-125275號公報但是，在專利文獻1所示的去除油分的方法中，由于采用pH12以上的強堿性脫脂劑水溶液，所以儲存脫脂劑水溶液的槽或供應(yīng)裝置、排放裝置必須由耐蝕性材料構(gòu)成，因此具有其制造成本升高的問題。而且，由于使用強堿性脫脂劑，所以其使用和管理需要很多勞力和時間，并且有必要處理脫脂劑水溶液的廢液，所以存在環(huán)境負荷顯著增大而也需要廢液處理費用的問題。
而且，在專利文獻1所示的油分去除方法中，作為在堿脫脂劑水溶液中浸漬而去除在銅系構(gòu)件的表面上產(chǎn)生的氧化膜層的方法，采用進行酸洗滌的方法，所以，必須使用如硫酸或鹽酸等酸性藥劑。因此，如上述采用強堿性脫脂劑的方法，必須將槽或供應(yīng)裝置、排放裝置必須由耐蝕性材料構(gòu)成，因此其制造成本升高，而且還具有管理酸性藥劑的使用和管理所需的勞力和費用的問題，或處理酸性藥劑的廢液等環(huán)境負荷、廢液處理費用等問題。
而且，在專利文獻2所示的油分去除方法中，只通過在丙酮、酒精液中浸漬擺動銅系構(gòu)件或攪拌溶液，存在不能完全去除強固附著的油分的問題。
油分殘留在電鍍用陽極銅球表面時，該電鍍用陽極銅球裝入稀硫酸水溶液等電鍍槽內(nèi)，從而產(chǎn)生油分混入電鍍槽內(nèi)而產(chǎn)生污染的問題。而且由于該油分而產(chǎn)生污泥等，因此產(chǎn)生在印刷布線基板上形成的銅電鍍層被污染的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題，其目的在于提供一種電鍍用陽極銅球的制造方法，不使用環(huán)境負荷大的堿性溶液、酸性溶液，去除在鍛造工序中附著在銅球表面的油分，制造出高質(zhì)量的電鍍用陽極銅球。
為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的電鍍用陽極銅球的制造方法，該電鍍用陽極銅球作為銅的電解電鍍的原料使用，其中，包括以下工序鍛造工序，將銅坯通過冷鍛以球狀形成；加熱工序，在加熱爐內(nèi)揮發(fā)由上述鍛造工序而附著在上述銅球上的油分；滾筒拋光工序，對經(jīng)過該加熱工序之后的上述銅球進行拋光。
上述電鍍用陽極銅球的制造方法中，將通過鍛造工序制得的銅球在加熱爐中加熱，從而可以揮發(fā)去除在鍛造工序中附著在銅球表面上的油分，因此油分確實地被去除。而且由于在油分被去除的狀態(tài)下進行著滾筒拋光，所以滾筒拋光后的電鍍用陽極銅球的表面干凈地完成。
而且，還包括氧化膜去除工序，去除由上述加熱工序在上述銅球表面上產(chǎn)生的氧化膜，從而，加熱銅球揮發(fā)油分時在銅球表面上產(chǎn)生的氧化膜，由氧化膜去除工序被去除。
而且，上述氧化膜去除工序為將上述銅球浸漬于還原性溶液中的工序，并且，包括烘干工序，烘干浸漬于上述還原性溶液中的上述銅球，所以，在加熱爐中產(chǎn)生的氧化膜由還原性溶液確切地被去除，從而浸漬在還原性溶液中的銅球在烘干工序中干燥后被滾筒拋光。
而且，將上述加熱爐的爐內(nèi)氣氛以還原性氣體氣氛形成，從而可以防止銅球在加熱爐內(nèi)加熱時，在其表面強固形成氧化膜的現(xiàn)象。
上述電鍍用陽極銅球的制造方法中，由于不必使用堿性脫脂劑，因此可以降低其設(shè)備費用和管理費用，并且還可以大大降低環(huán)境負荷。而且由于揮發(fā)油分，可以確切去除油分，所以，不會發(fā)生油分混入電鍍槽內(nèi)現(xiàn)象，可以提供可穩(wěn)定進行電鍍的電鍍用陽極銅球。
而且，雖然在加熱爐中加熱時在銅球表面上產(chǎn)生氧化膜，但通過加熱工序之后的氧化膜去除工序氧化膜被去除，因此，對滾筒拋光供應(yīng)無氧化膜的銅球，可以將銅球的表面完成為有光澤的干凈的表面。
而且，可以將銅球浸漬在還原性溶液中去除氧化膜，所以，不必使用酸性藥劑，可以降低其設(shè)備費用和管理費用，并且還可以大大降低環(huán)境負荷。而且由于將浸漬在還原性溶液中的銅球，干燥后供應(yīng)至滾筒拋光，所以可以防止銅球的再次氧化，可以將銅球的表面完成為有光澤的干凈的表面。
而且，將上述加熱爐的爐內(nèi)氣氛以還原性氣體氣氛形成，從而在銅球的表面上不強固形成氧化膜，所以在加熱工序之后的氧化膜去除工序中，氧化膜的去除變?yōu)槿菀?，可以確切去除氧化膜，從而對滾筒拋光供應(yīng)無氧化膜的銅球，所以可以將銅球的表面形成為有光澤的干凈的表面。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明可以提供一種電鍍用陽極銅球的制造方法，不使用環(huán)境負荷大的堿性溶液、酸性溶液，去除在鍛造工序中附著在銅球表面的油分，制造出高質(zhì)量的電鍍用陽極銅球。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的電鍍用陽極銅球的制造方法的工序圖。
具體實施例方式
以下，說明本發(fā)明的實施方式。圖1表示根據(jù)本發(fā)明的電鍍用陽極銅球的制造方法的各工序。而且，在本實施方式中制造出的電鍍用陽極銅球，其直徑設(shè)為55mm。
首先，供應(yīng)作為銅球材料的銅線材。在本實施方式中使用直徑為39mm的銅線材。將該銅線材以適當(dāng)?shù)拈L度切斷，裝入設(shè)置于冷鍛鍛造機內(nèi)的模中。該模的內(nèi)部以直徑55mm的球狀形成。插入于該模中的銅線材被鍛造加工形成直徑為55mm的銅球。在該鍛造加工中，鍛造機的潤滑油或工作油在鍛造室內(nèi)存在，從而在銅球的表面上附著油分。
附著有油分的銅球被裝入加熱爐內(nèi)。該加熱爐為氣體燃燒爐，作為燃料使用天然氣，將該空氣和燃料的混合比以燃料為更高百分率設(shè)定而燃燒，燃燒爐內(nèi)以還原性氣氛形成。在此，加熱爐內(nèi)的溫度可以設(shè)定為以作為油分揮發(fā)溫度的400℃以上。但過于高溫，則燃燒爐的爐體將受到負荷，并且由于在銅球的表面上產(chǎn)生的氧化膜變厚，所以優(yōu)選設(shè)定為800℃以下。銅球在加熱爐內(nèi)被加熱，附著在其表面的油分被蒸發(fā)，從而油分確切地被去除。在此，雖然加熱爐內(nèi)以還原性氣氛形成，但是從銅球裝入口或排出口混入大氣，在銅球的表面上形成薄的氧化膜。
其次，在加熱爐中形成薄的氧化膜的銅球浸漬于儲存有還原性溶液的槽內(nèi)。作為還原性溶液，具體可以利用異丙醇水溶液或乙二醇水溶液等。在該等還原性水溶液中浸漬，從而形成于銅球表面上的氧化膜被去除。因此，成為在銅球表面上油分和氧化膜都不存在的狀態(tài)。
接著，被去除油分和氧化膜的銅球供應(yīng)至烘干工序中。在烘干工序中對銅球噴射氣體烘干銅球的表面。如此干燥的銅球供應(yīng)至滾筒拋光裝置中。在滾筒拋光裝置中裝入的復(fù)數(shù)銅球激烈地被攪拌，從而各銅球相互碰撞而銅球的表面被拋光。在此，銅球表面的油分和氧化膜已被去除的同時銅球已干燥，所以，進行滾筒拋光后的銅球的表面顯露出銅金屬色，表面以有光澤的干凈的表面完成。
如同上述制造的電鍍用陽極銅球，供應(yīng)至配置在儲存有稀硫酸溶液的電鍍槽內(nèi)的Ti制電鍍籃內(nèi)成為陽極，作為陰極，印刷布線基板浸漬于電鍍槽內(nèi)通電，從而在稀硫酸溶液中溶解，在印刷布線基板表面上形成銅電鍍。
在上述電鍍用陽極銅球的制造方法中，將銅球的表面在加熱爐中加熱至油分的揮發(fā)溫度，從而可以確切去除油分，可以制造不會污染電鍍槽的高質(zhì)量電鍍用陽極銅球。而且，因為去除油分時不使用堿性脫脂劑，所以，可以大幅降低環(huán)境負荷，并且也不需要其設(shè)備費用、脫脂劑管理費用和廢液處理費用等，可以降低制造成本。
而且，在加熱爐中進行加熱而在銅球的表面上產(chǎn)生氧化膜，但是將加熱爐中的燃燒爐以燃料為更高百分率設(shè)定，因此加熱爐內(nèi)成為還原性氣氛，可以抑制在銅球表面上產(chǎn)生氧化膜的現(xiàn)象，可以使氧化膜的厚度薄一些形成。因此，可以容易進行在銅球表面上產(chǎn)生的氧化膜的去除。
在銅球表面上產(chǎn)生的氧化膜浸漬于異丙醇水溶液等還原性溶液中而簡單地被去除。由于去除氧化膜時不使用硫酸或鹽酸等酸性藥劑，所以可以大幅降低環(huán)境負荷，同時，也不需要其設(shè)備費用、酸性藥劑管理費用和廢液處理費用等，所以可以降低電鍍用陽極銅球的制造成本。
利用通過上述制造方法制得的電鍍用陽極銅球，所以作為陰極的印刷布線基板由于在其電鍍槽內(nèi)沒有混入油分，因此電鍍槽干凈，形成非常干凈利索的電鍍層，并且在電鍍槽內(nèi)沒有混入污泥等，所以可以穩(wěn)定地進行電鍍。
而且，在本實施方式中，說明了剛結(jié)束鍛造工序之后在加熱爐中進行去除油分的方式，但在加熱爐中裝入之前進行酸洗滌等也可以。此時，將強固附著在銅球表面上的油分或大量附著在銅球表面上的油分，通過酸洗滌預(yù)先去除后由加熱爐加熱，所以，可以更確切地去除油分。即，根據(jù)附著在銅球上的油的程度，在裝入加熱爐中之前進行酸洗滌等預(yù)處理，從而可以確切去除油分。
而且，作為加熱爐，說明了利用由氣體燃燒爐的燃燒爐的方式，但其加熱方式無任何限制，選擇電爐也可以。使用電爐等時，為了將爐內(nèi)成為還原性氣氛，從外部向爐內(nèi)導(dǎo)入還原性氣體為宜，例如一氧化碳或含氫氣的氣體等。
而且，說明了浸漬于還原性溶液中后另安排烘干工序的方式，但例如使銅球本身的溫度成為比還原性溶液的揮發(fā)溫度更高，從而通過自然干燥使銅球干燥也可以。
實施例以下，對通過本實施方式制造的電鍍用陽極銅球，分析了殘留在其表面上的油分的量。
在此，制得的電鍍用陽極銅球的直徑為55mm，加熱爐的氣體燃燒爐的空氣/燃料比為0.95/1.00，在燃料為更高百分率的狀態(tài)下燃燒，加熱爐的溫度設(shè)定為約700℃，銅球在加熱爐內(nèi)約保持5分鐘。
從加熱爐中取出的銅球，作為還原性溶液，在混合有2％異丙醇的水溶液中約浸漬30分鐘，之后，通過鼓風(fēng)干燥，裝入滾筒拋光機中被進行滾筒拋光。
為了測定殘留在如此制得的電鍍用陽極銅球表面上的油分，將電鍍用陽極銅球浸漬于所定溶液中，將溶入該溶液中的油分通過傅里葉變換紅外分光光度計(FTIR)進行了分析。結(jié)果，確認了殘留在直徑55mm的電鍍用陽極銅球的表面上的油分為0.1mg/個以下。因此，確認了通過利用本發(fā)明的電鍍用陽極銅球的制造方法，可以大幅降低附著在電鍍用陽極銅球表面上的油分。
權(quán)利要求
1.一種電鍍用陽極銅球的制造方法，該電鍍用陽極銅球作為銅的電解電鍍的原料使用，其特征在于，包括以下工序鍛造工序，將銅坯通過冷鍛以球狀形成；加熱工序，在加熱爐內(nèi)揮發(fā)由上述鍛造工序附著在上述銅球表面上的油分；滾筒拋光工序，對經(jīng)過該加熱工序之后的上述銅球進行拋光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍用陽極銅球的制造方法，其特征在于，包括氧化膜去除工序，去除由上述加熱工序在上述銅球表面上產(chǎn)生的氧化膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電鍍用陽極銅球的制造方法，其特征在于，上述氧化膜去除工序為將上述銅球浸漬于還原性溶液中的工序，并且，包括烘干工序，烘干浸漬于上述還原性溶液中的上述銅球。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的電鍍用陽極銅球的制造方法，其特征在于，上述加熱爐的爐內(nèi)氣氛為還原性氣體氣氛。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電鍍用陽極銅球的制造方法，不使用環(huán)境負荷大的堿性溶液、酸性溶液，去除在鍛造工序中附著在銅球表面的油分，制造出高質(zhì)量的電鍍用陽極銅球。根據(jù)本發(fā)明的電鍍用陽極銅球的制造方法，該電鍍用陽極銅球作為銅的電解電鍍的原料使用，其特征在于，包括以下工序鍛造工序，將銅坯通過冷鍛以球狀形成；加熱工序，揮發(fā)由上述鍛造工序附著在上述銅球表面上的油分；以及滾筒拋光工序，在干燥的狀態(tài)下對上述銅球進行拋光。
文檔編號C23G5/00GK1834293SQ200610004150
公開日2006年9月20日 申請日期2006年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月21日
發(fā)明者柚木雅紀(jì), 佐藤孝雄, 野村章二 申請人:三菱綜合材料株式會社