CN112626592B - 保持夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种保持夹具，其是用于对板状被处理物实施电镀处理的板状被处理物用保持夹具，板状被处理物配置在背面部件和与该背面部件对置且具有开口部的正面部件之间，在正面部件上形成有覆盖板状被处理物的宽度方向上的边缘部的多个电极、和覆盖板状被处理物的宽度方向上的边缘部的多个第一绝缘部，在将板状被处理物的宽度方向上的边缘的长度、和开口部的宽度即与板状被处理物的宽度方向上的边缘平行的部分的长度相比，较短一方的长度设为100时，板状被处理物的宽度方向上的边缘的长度中80以上的部分被所述第一绝缘部或所述电极覆盖。本发明提供的保持夹具，其在对板状被处理物实施电镀处理时使用，可以降低附着在板状被处理物的边缘部的镀覆量。

Description

保持夹具
技术领域
本发明涉及一种用于对板状被处理物实施电镀的板状被处理物用保持夹具，其中，所述板状被处理物被配置在背面部件和与该背面部件对置且具有开口部的正面部件之间。
背景技术
在对板状的被处理物实施电镀时，例如，使用固定板状被处理物的保持夹具，将固定于该保持夹具的板状被处理物浸渍在液浴中，将该板状被处理物与阳极电极对置配置后，通过在板状被处理物与阳极电极之间通电电流来进行电镀。作为固定板状被处理物的保持夹具，例如使用具有背面部件和与该背面部件对置且具有开口部的正面部件的保持夹具，上述板状被处理物被配置在背面部件与正面部件之间。
通过电镀形成的镀膜的厚度要求均匀。然而，镀膜的厚度受到板状被处理物与阳极电极之间的电场分布的影响，特别是，与板状被处理物接触的阴极电极的附近有镀膜比其他部分厚的倾向。作为使镀膜的膜厚均匀化的方法，已知为了控制电流的流动使电场分布均匀化，而在板状被处理物与阳极电极之间配置遮蔽板的方法。
在专利文献1中公开了带遮蔽板的基板保持件。该基板保持件具有开闭自如的前后的基板按压板，在基板保持件上设置遮蔽板，并且由非导电性树脂构成前后的按压板，并在按压板内埋设导通杆，朝向前后的按压板的内侧抵接面设置与导通杆连接的通电销，进而设置前后的按压板的夹紧机构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-161398号公报
发明内容
通过使用上述专利文献1记载的带遮蔽板的基板保持件，虽然可以使镀膜的膜厚均匀，但有时会在板状被处理物的边缘部附着有镀层。
本发明是着眼于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种对板状被处理物实施电镀时使用的保持夹具，该保持夹具可以降低附着在板状被处理物的边缘部的镀覆量。另外，本发明的另一目的在于，提供一种使用所述保持夹具对板状被处理物进行电镀的方法。
本发明包括以下发明。
[1]一种保持夹具，该保持夹具为用于对板状被处理物实施电镀处理的板状被处理物用保持夹具，所述板状被处理物配置在背面部件和与该背面部件对置且具有开口部的正面部件之间，其中，在所述正面部件上形成有覆盖所述板状被处理物的宽度方向上的边缘部的多个电极、和覆盖所述板状被处理物的宽度方向上的边缘部的多个第一绝缘部，在将所述板状被处理物的宽度方向上的边缘的长度、和所述开口部的宽度即与所述板状被处理物的宽度方向上的边缘平行的部分的长度相比，较短一方的长度设为100时，所述板状被处理物的宽度方向上的边缘的长度中80以上的部分被所述第一绝缘部或所述电极覆盖。
[2]根据[1]所述的保持夹具，其中，所述第一绝缘部具有相对于所述背面部件凸出的凸部。
[3]根据[2]所述的保持夹具，其中，所述凸部设置在所述第一绝缘部的宽度方向整体上。
[4]根据[1]-[3]中任意一项所述的保持夹具，其中，所述电极与所述板状被处理物接触的一侧在电极的整个宽度方向上具有朝向该板状被处理物弯曲的曲部。
[5]根据[1]-[4]中任意一项所述的保持夹具，其中，所述正面部件具有第二绝缘部，所述第一绝缘部和/或所述电极被所述第二绝缘部覆盖。
[6]根据[5]所述的保持夹具，其中，所述第二绝缘部在所述开口部的周围端部具有相对于所述背面部件凸出的凸部。
[7]根据[1]-[6]中任意一项所述的保持夹具，其中，所述第一绝缘部与所述板状被处理物的边缘部接触。
[8]根据[1]-[7]中任意一项所述的保持夹具，其中，所述第一绝缘部和所述电极沿着所述板状被处理物的边缘交替配置。
[9]根据[1]-[8]中任意一项所述的保持夹具，其中，所述第一绝缘部和所述电极沿着所述板状被处理部的边缘相互交替地接触而配置。
[10]根据[1]-[9]中任意一项所述的保持夹具，其中，所述电极在与所述板状被处理物的触点以外的部分具有绝缘被膜。
[11]一种电镀方法，该电镀方法是使用[1]-[10]中任意一项所述的保持夹具对板状被处理物进行电镀的方法，其中，在使所述电极与镀液接触的状态下进行电镀。
本发明的保持夹具，在背面部件与正面部件之间配置有板状被处理物时，板状被处理物的宽度方向上的边缘部的规定范围被多个电极和多个第一绝缘部覆盖。其结果是可以适当地控制电流的流动，电场分布变得均匀，电流难以绕到板状被处理物的边缘部，可以降低附着于板状被处理物的边缘部的镀覆量。
附图说明
图1是本发明的保持夹具的实施方式的一个例子的立体图，示出将背面部件和正面部件闭合的状态。
图2是本发明的保持夹具的实施方式的一个例子的立体图，示出将背面部件和正面部件打开的状态。
图3是本发明的保持夹具的实施方式的一个例子中，在将背面部件和正面部件闭合的状态下示出背面部件和正面部件的连接部分的立体图(局部剖视图)。
图4是本发明的保持夹具的实施方式的一个例子中，在打开背面部件和正面部件的状态下示出背面部件和正面部件的连接部分的立体图。
图5中(a)表示图3所示的保持夹具的A-A位置的剖视图，图5中(b)表示图3所示的保持夹具的B-B位置的剖视图。
图6是用于说明在保持夹具的背面部件与正面部件之间配置有板状被处理物的状态的示意图，图6中(a)表示开口部的宽度的长度比板状被处理物的长度短的情况，图6中(b)表示板状被处理物的长度比开口部的宽度的长度短的情况。
附图标记说明
1：保持夹具 11：背面部件 12：开口部
12a：开口部 12的宽度即与板状被处理物
41的宽度方向上的边缘平行的部分的长度
13：正面部件 14a、14b：开闭锁 15：通电部件
21：导向件 31：第一绝缘部 31a：凸部
32：电极 32a：曲部 33：第二绝缘部
41：板状被处理物
41a：板状被处理物 41的宽度方向上的边缘的长度
具体实施方式
本发明的保持夹具，用于对配置在背面部件和与该背面部件对置且具有开口部的正面部件之间的板状被处理物实施电镀，其特征在于，在所述正面部件上形成有覆盖所述板状被处理物的宽度方向上的边缘部的多个电极、和覆盖所述板状被处理物的宽度方向上的边缘部的多个第一绝缘部，在将所述板状被处理物的宽度方向上的边缘的长度、和所述开口部的宽度即与所述板状被处理物的宽度方向上的边缘平行的部分的长度相比，较短一方的长度设为100时，所述板状被处理物的宽度方向上的边缘的长度中80以上的部分被所述电极或所述第一绝缘部覆盖。
以下，参照附图对本发明的保持夹具进行具体说明，但本发明并不限定于图示例子，也可以在能够适合前述以及后述的主旨的范围内加以变更来实施，这些均包含在本发明的技术范围内。
图1和图2是表示本发明的保持夹具1的实施方式的一个例子的立体图。图1表示将背面部件11和与该背面部件11对置且具有开口部12的正面部件13关闭的状态，图2表示将上述背面部件11和上述正面部件13打开的状态。通过在背面部件11与正面部件13之间配置板状被处理物，可以利用保持夹具1来保持板状被处理物。另外，在图1和图2中，未图示板状被处理物。
在上述保持夹具1的正面部件13上形成有覆盖板状被处理物的宽度方向上的边缘部的多个电极、和覆盖该板状被处理物的宽度方向上的边缘部的多个第一绝缘部。上述电极与布线和电源连接，可以通过与板状被处理物接触而通电。上述第一绝缘部是进行遮蔽以使电流不绕到板状被处理物的边缘部的部件，通过在正面部件上形成第一绝缘部，可以降低附着在板状被处理物的边缘部的镀覆量。
上述电极的数量只要是多个即2个以上就没有特别的限定，只要考虑保持夹具1的大小、板状被处理物的大小、电场分布等来决定即可。上述电极的数量越多，越可以抑制电流的集中，因此可以使镀膜的膜厚均匀。上述电极的数量例如优选为4以上，更优选为6以上。上述电极的数量的上限例如为10以下。
上述第一绝缘部的数量只要是多个即2个以上就没有特别的限定，只要考虑保持夹具1的大小、板状被处理物的大小、电场分布等来决定即可。上述第一绝缘部的数量越多，越可以抑制电流的集中，因此可以使镀膜的膜厚均匀。上述第一绝缘部的数量例如优选为4以上，更优选为6以上。上述第一绝缘部的数量的上限例如为10以下。
上述电极的数量和上述第一绝缘部的数量可以相同，但优选不同，更优选上述第一绝缘部的数量比上述电极的数量多。通过增多第一绝缘部的数量，可以抑制电流绕到板状被处理物的边缘部，因此可以降低附着于板状被处理物的边缘部的镀覆量。
使用图3～图5详细说明形成于正面部件13的电极和第一绝缘部。图3与上述图1同样，表示将背面部件11和正面部件13闭合的状态的保持夹具1，是表示保持夹具1中的上述背面部件11和上述正面部件13的连接部分的立体图(局部剖视图)(正面部件13未图示)。另一方面，图4与上述图2同样，表示将背面部件11和正面部件13打开的状态的保持夹具1，是表示保持夹具1中的上述背面部件11和上述正面部件13的连接部分的立体图。对与上述附图相同的部位标注相同的附图标记，避免重复说明。
如图3和图4所示，在上述正面部件13上，在与上述背面部件11的连接部分附近，沿着未图示的板状被处理物的边缘配置有第一绝缘部31和电极32。此外，图3、图4所示的背面部件11和正面部件13的连接部分，配置于将上述保持夹具1沿重力方向立起时的保持夹具1的上部，在该上部的正面部件13上，上述第一绝缘部31和上述电极32配置于未图示的板状被处理物的宽度方向。另一方面，在将上述保持夹具1沿重力方向立起时的保持夹具1的下部，上述第一绝缘部31和上述电极32也沿着未图示的板状被处理物的边缘配置在正面部件13上。
图5中(a)表示在图3所示的保持夹具1中，在正面部件13上形成有第一绝缘部31的位置(A-A位置)的剖视图，图5中(b)表示在正面部件13上形成有电极32的位置(B-B位置)的剖视图。如图5中(a)所示，在背面部件11的上方配置有板状被处理物41。第一绝缘部31是使板状物如图5中(a)所示那样弯曲而成的，第一绝缘物31的一侧通过螺栓固定在正面部件13上，未固定的一侧具有相对于背面部件11的面方向凸出的凸部31a。该凸部31a与板状被处理物41接触。在图5中(b)中，也在背面部件11的上方配置有板状被处理物41。电极32是将板状物如图5中(b)所示那样弯曲而成的，电极32的一侧通过螺栓固定在配置于正面部件13的通电部件15上，未固定的一侧具有朝向板状被处理物41弯曲的曲部32a。该曲部32a与板状被处理物41相接。
本发明的保持夹具1的特征在于，在将上述板状被处理物41的宽度方向上的边缘的长度、与上述开口部的宽度即与上述板状被处理物41的宽度方向上的边缘平行的部分的长度相比，较短一方的长度设为100时，上述板状被处理物41的宽度方向上的边缘的长度中80以上的部分被上述第一绝缘部31或上述电极32覆盖。通过板状被处理物41的宽度方向上的边缘的长度中80以上的部分被上述第一绝缘部31或上述电极32覆盖，由此电流难以绕到板状被处理物41的边缘部，因此可以降低附着于板状被处理物41的边缘部的镀覆量。
被上述第一绝缘部31或上述电极32覆盖的部分优选为上述板状被处理物41的宽度方向上的边缘的长度中的90以上的部分，更优选为95以上的部分，最优选为100的部分。
被上述第一绝缘部31或上述电极32覆盖的部分的长度，将上述板状被处理物41的宽度方向上的边缘的长度、和上述开口部的宽度即与上述板状被处理物41的宽度方向上的边缘平行的部分的长度相比，将较短一方的长度设为100。即，在保持夹具1的背面部件11和正面部件13之间配置板状被处理物41时，如图6中(a)、(b)所示，板状被处理物41的宽度方向上的边缘长度41a，与设置在上述正面部件13上的开口部12的宽度即与上述板状被处理物41的宽度方向上的边缘平行的部分的长度12a不一致，上述开口部12的宽度即与上述板状被处理物41的宽度方向上的边缘平行的部分的长度12a，比板状被处理物41的宽度方向上的边缘长度41a短，或者板状被处理物41的宽度方向上的边缘长度41a，比上述开口部12的宽度即与上述板状被处理物41的宽度方向上的边缘平行的部分的长度12a短。
在此，在本发明中，由上述第一绝缘部31或上述电极32覆盖的部分的长度，将上述板状被处理物41的宽度方向上的边缘的长度41a和上述开口部12的宽度即与上述板状被处理物41的宽度方向上的边缘平行的长度12a相比，将较短一方的长度设为100。因此，在图6的(a)中，上述开口部12的宽度即与上述板状被处理物41的宽度方向上的边缘平行的长度12a作为长度的基准(100)，在图6的(b)中，板状被处理物41的宽度方向上的边缘的长度41a作为长度的基准(100)。
优选地，上述第一绝缘部31和上述电极32沿着上述板状被处理物41的边缘交替配置。通过交替配置第一绝缘部31和电极32，电极32附近的电场分布变得均匀，因此可以使镀膜的膜厚均匀。上述第一绝缘部31和上述电极32可以相互接触地配置，也可以分开地配置。
更优选地，上述第一绝缘部31和上述电极32沿着上述板状被处理部的边缘相互交替地接触而配置。通过将第一绝缘部31和电极32相互接触地配置，第一绝缘部31和电极32之间的间隙消失，因此电流难以绕到板状被处理物41的边缘部。其结果是，可以进一步降低附着于板状被处理物41的边缘部的镀覆量。
如上述图5中(b)所示，优选上述电极32与上述板状被处理物41接触的一侧具有朝向该板状被处理物41弯曲的曲部32a。另外，上述曲部32a优选设置在电极32的宽度方向整体上。
通过在电极32的一端部形成曲部32a，从而对曲部32a如板簧那样赋予弹性，因此可以使该曲部32a与板状被处理物41可靠地接触，可以可靠地通电。另外，通过遍及电极32的宽度方向而具有曲部32a，从而电流难以绕到板状被处理物41的边缘部，因此可以降低附着于板状被处理物41的边缘部的镀覆量。曲部32a的形状可举出弯曲的形状或屈曲的形状。
上述电极32优选在与上述板状被处理物41的接点以外的部分具有未图示的绝缘被膜。通过用绝缘被膜覆盖接点以外，可以降低附着在电极32自身上的镀覆量。上述绝缘被膜的种类没有特别的限定，例如可举出具有绝缘性的树脂膜。作为具有绝缘性的树脂膜，例如可举出氯乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等。
如上述图5中(a)所示，优选上述第一绝缘部31具有相对于上述背面部件11的面方向凸出的凸部31a。通过在第一绝缘部31的一端部形成凸部31a，第一绝缘部31受到的应力集中于凸部31a，因此可以利用凸部31a将板状被处理物41可靠地向背面部件11侧压入。其结果是，即使第一绝缘部31受到应力，也可以维持第一绝缘部31与板状被处理物41的接触状态，因此即使在板状被处理物41的边缘部存在镀液，电流也难以绕到板状被处理物41的边缘部，可以降低附着在板状被处理物41的边缘部的镀覆量。此外，由于电镀液存在于板状被处理物41的边缘部，因此即使电镀时发热也容易散热，从而可以降低电阻。
上述凸部31a的形状没有特别的限定，如图5中(a)所示，可以是在相对于背面部件11的面方向垂直的方向上延伸的突起，也可以是球状。另外，如图5中(b)所示，也可以具有朝向板状被处理物41弯曲的曲部32a。
优选地，上述凸部31a设置在上述第一绝缘部31的宽度方向整体上(即，覆盖板状被处理物41的宽度方向上的边缘部的整体)。通过在第一绝缘部31的整个宽度方向上具有凸部31a，电流难以绕到板状被处理物41的边缘部，因此可以降低附着于板状被处理物41的边缘部的镀覆量。
上述第一绝缘部31可以不与上述板状被处理物41接触，但优选与上述板状被处理物41的边缘部接触。通过使第一绝缘部31与板状被处理物41接触，电流难以绕到板状被处理物41的边缘部，因此可以进一步降低附着于板状被处理物41的边缘部的镀覆量。上述第一绝缘部31的材料只要是绝缘性即可，没有特别的限定，例如可举出氯乙烯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。上述第一绝缘部31的材料优选还具有弹性。
如图5所示，上述正面部件13具有第二绝缘部33，上述电极32和/或上述第一绝缘部31优选被上述第二绝缘部33覆盖。通过用第二绝缘部33覆盖电极32和/或第一绝缘部31，可以期待第二绝缘部33的电流屏蔽效果，因此可以进一步降低附着在板状被处理物41的边缘部的镀覆量。本发明的保持夹具1更优选上述电极32和上述第一绝缘部31两者都被第二绝缘部33覆盖。
优选地，上述第二绝缘部33在上述开口部12的边缘部具有相对于上述背面部件11的面方向凸出的凸部(例如，坝部)。通过在上述第二绝缘部33的一端部形成相对上述背面部件11的面方向为凸出的凸部，电流更难以绕到板状被处理物41的边缘部，因此可以进一步降低附着于板状被处理物41的边缘部的镀覆量。
特别是，作为电镀进行镀铜时，优选使用在正面部件13上设置有上述第二绝缘部33的保持夹具，更优选在上述开口部12的边缘部形成相对于上述背面部件11的面方向凸出的凸部(例如，坝部)。
上述正面部件13和上述第二绝缘部33可以为一体构造，但如图5所示，优选在正面部件13上作为另外的部件形成第二绝缘部33。通过使正面部件13和第二绝缘部33为不同部件，可以容易地更换第二绝缘部33的大小或形状。
本发明还包括使用本发明的保持夹具对板状被处理物进行电镀的方法，该方法是在使电极与镀液接触的状态下进行电镀的方法。通过在使电极与电镀液接触的状态下进行电镀，容易通电和散热，因此电阻降低，容易电镀。
对使用本发明的保持夹具对板状被处理物实施电镀的方法进行说明。首先，如图2所示，打开背面部件11和正面部件13，在背面部件11的与正面部件13的相对面上配置板状被处理物后(未图示)，如图1所示，关闭背面部件11和正面部件13，使用开闭锁14a和14b以使背面部件11和正面部件13不打开。接着，将配置有板状被处理物的保持夹具1浸渍在例如处理槽内的镀液中，进行电镀。电镀后，在保持夹具1上保持板状被处理物的状态下，连同保持夹具1一起进行清洗，清洗后，解除开闭锁14a和14b，打开背面部件11和正面部件13，从保持夹具1上取下板状被处理物。
＜其他＞
也可以在上述板状被处理物41的边缘部形成绝缘被膜。对绝缘被膜的种类没有特别的限定，例如可举出具有绝缘性的树脂膜。作为具有绝缘性的树脂膜，例如可举出氯乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜等。形成绝缘被膜的宽度没有特别的限定，例如优选5-15mm左右。绝缘被膜优选形成在包括板状被处理物41的边缘端的区域。
上述开闭锁14a和14b，只要背面部件11和正面部件13在电镀中不打开，其种类就没有特别的限定，例如，可举出设置有嵌合的凸部和凹部的结构、使用磁力的结构等。
优选在上述保持夹具1的下方设置导向件21，通过将该导向件21装入设置在进行电镀的处理槽内的导向支承件，可以将保持夹具1固定在处理槽上。

Claims (10)

1.一种保持夹具，该保持夹具为用于对板状被处理物实施电镀处理的板状被处理物用保持夹具，所述板状被处理物配置在背面部件和与该背面部件对置且具有开口部的正面部件之间，其特征在于，
在所述正面部件上形成有覆盖所述板状被处理物的宽度方向上的边缘部的多个电极、和覆盖所述板状被处理物的宽度方向上的边缘部的多个第一绝缘部，
所述第一绝缘部与所述板状被处理物的边缘部接触，
在将所述板状被处理物的宽度方向上的边缘的长度、和所述开口部的宽度即与所述板状被处理物的宽度方向上的边缘平行的部分的长度相比，较短一方的长度设为100时，所述板状被处理物的宽度方向上的边缘的长度中80以上的部分被所述第一绝缘部或所述电极覆盖。
2.根据权利要求1所述的保持夹具，其中，所述第一绝缘部具有相对于所述背面部件凸出的凸部。
3.根据权利要求2所述的保持夹具，其中，所述凸部设置在所述第一绝缘部的宽度方向整体上。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的保持夹具，其中，所述电极与所述板状被处理物接触的一侧在电极的整个宽度方向上具有朝向该板状被处理物弯曲的曲部。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的保持夹具，其中，所述正面部件具有第二绝缘部，所述第一绝缘部和/或所述电极被所述第二绝缘部覆盖。
6.根据权利要求5所述的保持夹具，其中，所述第二绝缘部在所述开口部的周围端部具有相对于所述背面部件凸出的凸部。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的保持夹具，其中，所述第一绝缘部和所述电极沿着所述板状被处理物的边缘交替配置。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的保持夹具，其中，所述第一绝缘部和所述电极沿着所述板状被处理物的边缘相互交替地接触而配置。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的保持夹具，其中，所述电极在与所述板状被处理物的触点以外的部分具有绝缘被膜。
10.一种电镀方法，其特征在于，该电镀方法是使用权利要求1-9中任意一项所述的保持夹具对板状被处理物进行电镀的方法，其中，在使所述电极与镀液接触的状态下进行电镀。
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