[发明专利]电镀用铜材和电镀用铜材的制造方法及镀铜材的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在铜的电解电镀中作为铜离子的供给源使用的电镀用铜材和电镀用铜材的制造方法、以及使用该电镀用铜材的镀铜材的制造方法。

本申请基于2009年1月8日向日本申请的日本专利申请2009-002624号、2009年2月17日向日本申请的日本专利申请2009-034611号和2009年10月20日向日本申请的日本专利申请2009-241404号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

以往，作为对手机、计算机等的印刷电路板进行镀铜的方法，广泛使用电解电镀。该电解电镀中，在存积含有铜离子的稀硫酸溶液等电镀液的电镀槽内，将铜作为溶解性阳极进行浸渍，同时将印刷电路板作为阴极进行浸渍，对这些阳极和阴极通电。在这种使用有溶解性阳极的电解电镀中，作为阳极的铜在稀硫酸溶液中溶出形成铜离子，铜电沉积在作为阴极的印刷电路板的表面。即，通过电解溶解电镀用铜材。

此外，也广泛使用着用氧化铱等不溶性阳极代替上述溶解性阳极浸渍在电镀槽内的电解电镀。此时，需要通过将铜溶解在硫酸液等中，对电镀槽内的电镀液供给铜离子。这里，在硫酸液等中溶解铜时，可举出利用电解的方法或利用化学反应的方法。

作为进行这种电解电镀时的铜离子供给源，例如专利文献1、2所公开的那样，广泛使用着形成为球状的铜材(电镀用铜球)或切断铜线而成的圆柱状铜材。

例如，将此电镀用铜球用作溶解性阳极时，在电镀槽中，配置由Ti等耐腐蚀性材料构成的篮筐，在该篮筐内装入电镀用铜球。电镀用铜球由于溶解在电镀液中而逐渐消耗，与其消耗量一致地逐渐将新的电镀用铜球补充到Ti篮筐，从而可连续地进行电解电镀。

另一方面，在使用不溶性阳极时，在电镀槽的外部将电镀用铜球溶解在硫酸液等中，将其逐渐供给到电镀槽中。

上述电镀用铜球由氧含量为20ppm以下的低氧铜或无氧铜、磷脱氧铜等构成，直径为10mm至60mm左右。例如专利文献3、4所示，这种电镀用铜球通过切断长的铜棒材而得到大致圆柱状的铜棒原材料，将该铜棒原材料进行滚轧加工或锻造加工来成形。

用电解法溶解电镀用铜材时，在电镀用铜材的表面形成以氧化铜为主要成分的黑膜。已知均匀地薄薄地形成的黑膜抑制下述的非均相反应而防止钝化，具有促进良好溶解的作用。

2Cu⁺→Cu²⁺+Cu(微粉)

然而，电镀液的流动弱，通过电解产生的二价铜离子滞留在电镀用铜材的表面附近，表面附近的二价铜离子浓度变高时，容易生成一价铜离子，进行非均相反应而大量生成铜微粉。大量的铜微粉进入到黑膜内，黑膜长厚并从电镀用铜材的表面脱落，产生黑胶泥状的阳极残渣。这种长厚的黑膜或阳极残渣阻碍电镀用铜材的溶解，同时对电镀品质带来不良影响。因而，专利文献5中提出了使电镀用铜材振动、喷射电镀液或通过超声波作用来除去在电镀用铜材的表面生成的黑膜或阳极残渣。此外，专利文献6中提出了通过鼓泡除去在电镀用铜材的表面生成的黑膜或阳极残渣。

如上所述，通过电解法溶解电镀用铜材时，由于大量产生铜粉，黑膜长厚，生成阳极残渣，所以需要设置如专利文献5、6所示的用于除去黑膜和阳极残渣的机构。因而，电镀作业变得烦杂，存在无法效率良好地进行电镀的问题。

此外，用硫酸液等溶解专利文献1～4所记载的电镀用铜球时，与硫酸液等接触的面积大时可以效率良好地溶解。即，表面积S与体积V之比S/V越大，可越有效地将铜离子供给到电镀液中。

然而，在上述电镀用铜球中，表面积S与体积V之比S/V变得较小，存在不能有效地供给铜离子的问题。

此外，在使用圆柱状铜材等时，若将多根电镀用铜材补充到Ti篮筐等，则电镀用铜材彼此重合的部分不与硫酸液等接触。因而，铜离子的供给效率进一步降低。

专利文献1：日本特开2000-054199号公报

专利文献2：日本特开2003-328198号公报

专利文献3：日本特开2006-297479号公报

专利文献4：日本特开2006-225746号公报

专利文献5：日本特开2008-081777号公报

专利文献6：日本特开平09-241894号公报

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供表面积S与体积V之比S/V大，可将铜离子有效地供给到包含硫酸液等的电镀液中，且可抑制铜粉的产生而效率良好地进行电镀的电镀用铜材及该电镀用铜材的制造方法，以及使用该电镀用铜材的镀铜材的制造方法。

为了解决上述问题，本发明具有以下技术方案。