【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気めっき装置および電気めっき方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高機能化並びに軽薄短小化の要求に伴い、電子機器に用いる電子部品は、高密度集積化と高密度実装化が進んでいる。このことより、これらの電子部品に使用される半導体装置は、小型化かつ多ピン化している。
【０００３】
これらの半導体装置に使用されるプリント配線板は、配線の微細化、配線層の多層化、更には各層間を電気的に接続するためのビアホールの小径化が要望されている。これらの内、配線の形成において、微細配線の形成に有利とされるセミアディティブ法では、従来から電気銅めっきにより、パターンめっきが行われていた。パターンめっきとは、銅張り積層板や積層した絶縁樹脂の表面に、スパッタリングや無電解めっきで、電解めっき時の給電層を形成しておき、配線層形成面の配線を形成する以外の部分に、めっきレジストを形成し、配線に相当する部分だけに、電気めっきを行うものである。
【０００４】
また、ビルドアップ工法による配線層の多層化において、絶縁層に形成されるビアホールは、電気めっき法により、めっきを施して、電気的導通化を図っており、具体的には、次のような方法により、行っていた。まず、レーザーで絶縁層に形成されたビアの側壁および表面を、過マンガン酸などの酸化剤によって処理した後、絶縁層の片面に無電解めっきで銅などの給電層を形成し、次に、電気めっきにより、ビアホールの底面、側壁および表面に、銅などの厚付けを行うことで、ビアホールに電気的導通部を形成していた。さらに、近年では、電気銅めっきにより、ビアを充填し、配線自由度の高いフィルドビア構造を形成して、一括積層を可能にする技術が注目されている。
【０００５】
このような電気めっきは、被めっき物のサイズが大きくなればなるほど、また、微細なパターンになればなるほど、めっきの析出が不均一になる傾向にあり、めっき膜厚のばらつきや微細配線やフィルドビア構造が歪やすくなる。さらに、生産性を向上するために、高い電流密度で操作することが求められる場合には、より一層、この問題が顕在化する。
【０００６】
これらの問題に対して、被めっき物の表面にめっき液の噴流を吐出する機能を有する装置の提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
また、めっき液の吐出機能を有するのみではなく、吸入する機能を有するノズルを使用することにより、より一層の効果を得ている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３３５２３５２号公報（第１〜２図）
【特許文献２】
特開平１０−５３８９２号公報（第２項、第１〜２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらのめっき装置により、被めっき物表面に、めっき液を十分に供給あるいは置換することで、めっき膜厚の不均一化が低減できるが、パターンの配置やビアのサイズによっては、十分な噴流効果が得られにくいために、めっき膜厚の不均一が生じていた。特に、被めっき物と噴流ノズルが固定した位置関係に配置して、生産性を向上させるために、高い電流密度を用いて操作した場合に、定常的に存在するめっき液の液流淀みにより生じる不均一なめっき膜厚分布、および、めっき充填部に形成されるバンプ形状の異常が顕在化している。
【００１０】
そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、被めっき基板表面の均一なめっき膜厚およびめっき充填部の安定したバンプ形状を形成することが可能で、しかも、高速めっきを可能とする電気めっき装置および電気めっき方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、噴流ノズル面を回転する機構を具備した該噴流ユニットを用いて、めっき槽内におけるめっき液の液流の淀みを解消させ、さらに検討を進めることにより、上記目的を達成するに至った。
即ち、本発明は、
１． めっき槽と、該めっき槽にめっき液を循環させる噴流ノズルを有する噴流ユニットと、被めっき基板および陽極板の固定部とを有する電気めっき装置において、該噴流ユニットが、噴流ノズル面を回転する機構を具備することを特徴とする電気めっき装置、
２． 前記噴流ノズルは、吐出ノズルと吸入ノズルからなるものである第１項に記載の電気めっき装置、
３． 前記被めっき基板の固定部において、該被めっき基板表面近傍に、前記めっき液の副循環用吸入配管を設けた第１項または第２項に記載の電気めっき装置、
４． 前記噴流ユニットの噴流ノズルが、前記被めっき基板と対向するように設置され、該噴流ノズルと該被めっき基板の間に、複数の貫通孔を有する陽極板が配置される第１項乃至第３項のいずれかに記載の電気めっき装置、
５． 被めっき基板のめっき面および陽極板に対し、めっき液の吐出ノズルおよび吸入ノズルを有する面が回転する噴流ユニットにより、めっき液を吐出および吸入させながら、該噴流ユニットを回転させ、前記被めっき面および陽極板に通電して、電気めっきを行うことを特徴とする電気めっき方法、
６． 前記噴流ユニットの噴流ノズルは、前記被めっき基板と対向するように設置し、複数の貫通孔を有する前記陽極板を前記噴流ノズルと前記被めっき基板との間に配置し、前記噴流ユニットを回転させながら、めっき液の吐出および吸入を、前記陽極板の貫通孔を通して行う第５項に記載の電気めっき方法、
を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００１３】
本発明は、めっき槽と、該めっき槽にめっき液を循環させる噴流ノズルを有する噴流ユニットと、被めっき基板および陽極板の固定部とを有する電気めっき装置であり、該噴流ユニットが、噴流ノズル面を回転する機構を有することを特徴とするものであり、めっき液を、被めっき基板のめっき面に対して、前記噴流ユニットを回転して、めっき液を噴流させながら、電気めっきを行うことで、めっき槽におけるめっき液の淀みがなくなるため、均一な厚みでめっきができ、しかも、めっき液の流速を最適化することで、高速めっきを可能とするものである。
【００１４】
以下、図面を用いて、詳細に説明する。図１は、本発明の電気めっき装置の構造を示す一例である。
本発明の電気めっき装置１００は、図１に示すように、めっき槽１０５と、陽極板１０３と、遮蔽板１０７と、遮蔽板１０７に形成した基板固定部１０８と、回転式噴流ユニット１０６と、めっき用整流器１１１とから構成され、前記回転式噴流ユニット１０６は、駆動用モーター１１０から駆動力を伝える歯車１０９に連結されている。
【００１５】
めっき槽１０５は、箱型構造をしており、めっき槽１０５内壁面には、遮蔽板１０７が固定されている。遮蔽板１０７は、被めっき基板１０１と垂直の位置関係にあり、被めっき基板１０１の所定のめっき表面を囲む筒型構造となっている。ここで、遮蔽板１０７を設置する目的は、通電中に、めっき液系内に発生する電流密度分布を極小化し、めっき膜厚を均一化することにあり、被めっき基板１０１のめっきパターン配置範囲（図示なし）の極近傍かつ外周を、遮蔽板１０７で囲むように配置することが好ましい。遮蔽板１０７がめっきパターン配置範囲よりも大きく外側を囲む場合は、電流密度分布を改善する効果が得られにくく、小さい場合はめっきの析出が低下することがある。さらに、この遮蔽板１０７の上部および下部には、基板固定部１０８が形成されており、この固定部に、保持板１０２に電気的に接続して装着した被めっき基板１０１を、被めっき部と噴流ノズル１０６ａとが相対するように設置して、被めっき基板１０１を固定し、同様にして陽極板１０３も固定する。保持板１０２とめっき槽１０５および遮蔽板１０７の材質としては、プラスチック材、ガラス材など絶縁性を示す材質が挙げられ、これらは、めっき液１０４の成分や操作温度などによって適宜選択し、適用することができる。
【００１６】
本発明のおける噴流ノズルの配置場所としては、陽極板１０３を挟んで、被めっき基板１０１と回転式噴流ユニット１０６とを相対するように設置されることが望ましい。この場合、陽極板１０３は、複数の貫通孔、具体的には、多数の孔が形成されたメッシュ状の電極板とすることが最も好適であり、回転式噴流ユニットによる液流は、陽極板１０３に形成された多数の孔を貫通して、回転式噴流ユニットと被めっき基板との間を流通する。一方、被めっき基板１０１と陽極板１０３の間に回転式噴流ユニット１０６を設置することも考えられるが、この場合、回転式噴流ユニット１０６による液流は、最も効率よく被めっき基板１０１表面を液交換させるが、１次電流線の通路を妨害し、電流密度分布が不均一化する恐れがある。
陽極板１０３の材質としては、用いられるめっき液の組成によって適宜選択されるものであり、特に限定を受けるものではないが、含燐銅、ＳＫニッケル、チタン、チタン−白金合金、錫、錫−鉛合金、銀などが挙げられる。
【００１７】
本発明における回転式噴流ユニット１０６は、噴流ノズル１０６ａを有する面が円形となる円筒型であり、被めっき基板１０１のめっき面および陽極板１０３に対して、回転軸を有する。噴流ノズル１０６ａを有する面には、めっき液１０４を、吐出するノズル１０６ｂと吸入するノズル１０６ｃを設けることが好ましく、これらのノズルが図４で示されるように回転軸から中心対象に配置され、遮蔽板１０７により制御されるめっき面積を、ノズル１０６ａの回転する領域が上回るように設計することが好ましい。ノズル１０６ａの回転する領域が小さい場合には、遮蔽板１０７により制御されるめっき液領域中に、液流の淀みが発生する恐れがある。回転面の他方は、ユニット内部に供給される電源１１７と接続される。
【００１８】
噴流ユニット１０６における回転の駆動伝達は、駆動用モーター１１０からの回転力を伝える歯車１０９を用いて容易に達成できる。これは、回転式噴流ユニット１０６の側面にも、同様の溝加工１０６ｄを施すことにより、歯車１０９から回転の駆動力を伝達できる。回転の機構としては、ユニットガイド部１１２内に摺動部としてボールベアリング１１３を配置したものが挙げられる。ユニットガイド部１１２は、めっき槽１０５と一体構造となっているため、被めっき基板１０１と陽極板１０３と回転式噴流ユニット１０６の位置関係は、常に一定である。ユニットガイド部１１２およびボールベアリング１１３の材質としては、使用するめっき液の組成、操作温度によって適宜選択され適用されるもので、特に限定を受けるものではないが、硬質塩化ビニル、アクリル、ポリプロピレン、弗素樹脂、ステンレス、チタンおよびガラスなどが挙げられる。
【００１９】
遮蔽板１０７で仕切られるめっき液領域の被めっき基板１０１表面近傍には、めっき液の循環ポンプ１１４と、めっき液排出配管１１５と、めっき液供給配管１１６から構成される副循環系を設けても良い。これは、めっき液１０４の液流が、被めっき基板１０１と遮蔽板１０７で構成された直角構造部分で発生する淀みを解消するためのものである。被めっき基板１０１と遮蔽板１０７の間に隙間を設けて淀みを解消することも考えられるが、高速めっきを行う場合の流速の高い領域では、液流が淀むことがあるため、副循環系を設けることが望ましい。特に、被めっき基板の固定部１０８の該被めっき基板１０１表面近傍となる、被めっき基板１０１と遮蔽板１０７で形成する直方体の長点に排出配管を設置することが、一層好適である。
【００２０】
本発明における回転式噴流ユニット１０６について、以下に図２および図３を用いて、さらに詳細を説明する。
【００２１】
回転式噴流ユニット１０６の内部には、めっき液の循環を行う循環ポンプ２０１、３０１が配置されている。ノズル２０２、３０２、４０２は、めっき液の吐出口および吸入口となっており、対応する系統の内部配管２０３，３０３は、ユニット筐体２０４、３０４内部に配置する。循環ポンプ２０１、３０１および内部配管２０３、３０３（ノズル２０２、２０３）は、ユニット筐体２０４、３０４に固定し、ユニット筐体２０４と一体となって回転する構造とする。循環ポンプ２０１、３０１は、端子２０５、３０５によって、回転しない電源側端子２０６、３０６との電気的接点を、ばねによる圧接方法等（図示なし）で確保する。また、電源側配線２０７、３０７を覆う配線配管２０８、３０８とユニット筐体２０４、３０４の間は、シール性材料（図示なし）で、めっき液のユニット筐体２０４、３０４内への浸入を防ぐようにする。これらの材質は、使用するめっき液の成分、温度によって、適宜選択され適用されるが、硬質塩化ビニル、ポリプロピレン、弗素樹脂などのプラスチック材料やガラス、金属等を用いることができる。
【００２２】
さらに、図３に示すように、流速センサー３０９と流速調節バルブ３１０を設置し、両者を連動させることで、循環系毎に液流速の制御ができるため、めっきを施すパターン、ビアの配列およびサイズによって、より緻密で、最適な液流条件を求めることが可能である。
【００２３】
本発明による電気めっき工程は、以下の手順で実施できる。
まず、保持板１０２に被めっき基板１０１を装着する。装着は、市販の塩化ビニル製テープで貼り付けるなどの方法で実施可能である。この際、被めっき基板１０１に給電するための導電性リードと、めっき液中に浸漬される回路形成部以外の導通部分を被覆するように装着しておく。なお、導電性リードは市販の銅テープ等で容易に製作できる。
次に、基板固定部１０８に、被めっき基板１０１のめっき面が陽極板１０３に相対するように保持板１０２を挿入する。めっき用整流器１１１のリード線を、保持板の導電性部分と陽極板に、チタン製クリップなどを用いて固定し、循環ポンプ３０１、副循環系ポンプ１１４を作動させる。
次に、駆動用モーター１１０を駆動させ、回転式噴流ユニット１０６を回転させると共に、めっき面に、めっき液を吐出および吸入させながら循環させる。
このようにして準備を整えた後、めっき用整流器を操作し、被めっき基板１０１の被めっき面および陽極板１０３に通電を行い、所定の電気めっきを実施する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の電気めっき装置と電気めっき方法によれば、めっき液の液流の淀みを解消させ、かつ流速を制御し、パターンやビア配列に対応した最適条件を設定できるため、高速めっき時に取り扱うような液流速においても、被めっき基板表面には、非常に均一な膜厚でめっきができ、また、ビアへのめっき充填部に安定した形状でバンプを形成することができ、さらに、これらのめっきにおいて、高速めっきを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気めっき装置の模式構造の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の回転式噴流ユニットの内部模式構造の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の回転式噴流ユニットの内部模式構造の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の回転式噴流ユニットのノズル配置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００ 本発明の電気めっき装置
１０１ 被めっき基板
１０２ 保持板
１０３ 陽極板
１０４ めっき液
１０５ めっき槽
１０６ 回転式噴流ユニット
１０６ａ 噴流ノズル
１０６ｂ 吐出ノズル
１０６ｃ 吸入ノズル
１０６ｄ、４０３ 溝加工部
１０７ 遮蔽板
１０８ 基板固定部
１０９ 歯車
１１０ 駆動用モーター
１１１ めっき用整流器
１１２ 回転式噴流ユニットガイド部
１１３ ボールベアリング
１１４ 副循環系ポンプ
１１５ 副循環系めっき液排出配管
１１６ 副循環系めっき液供給配管
１１７ 電源
２０１、３０１ 循環ポンプ
２０２、３０２、４０２ ノズル
２０３、３０３ 内部配管
２０４、３０４ 、４０１ ユニット筐体
２０５、３０５ 端子
２０６、３０６ 電源側端子
２０７、３０７ 電源側配線
２０８、３０８ 配線配管
３０９ 流速センサー
３１０ 流速調節バルブ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electroplating apparatus and an electroplating method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, with the demand for higher functionality and lighter, thinner, and smaller electronic devices, electronic components used in electronic devices have been increasingly integrated and densely packed. For this reason, semiconductor devices used for these electronic components have been reduced in size and number of pins.
[0003]
The printed wiring boards used in these semiconductor devices are required to have finer wiring, multilayer wiring layers, and smaller via holes for electrically connecting the respective layers. Of these, in the formation of wiring, in the semi-additive method which is advantageous for forming fine wiring, pattern plating has been conventionally performed by electrolytic copper plating. Pattern plating is a method in which a power supply layer for electrolytic plating is formed on the surface of a copper-clad laminate or laminated insulating resin by sputtering or electroless plating. Then, a plating resist is formed, and electroplating is performed only on a portion corresponding to the wiring.
[0004]
Also, in the multilayering of the wiring layer by the build-up method, via holes formed in the insulating layer are plated by an electroplating method to achieve electrical continuity, and specifically, the following: I was going by the way. First, after processing the side walls and surfaces of the vias formed in the insulating layer by laser with an oxidizing agent such as permanganic acid, a power supply layer such as copper is formed on one side of the insulating layer by electroless plating. By applying a thickness of copper or the like to the bottom surface, the side wall, and the surface of the via hole by electroplating, an electrically conductive portion is formed in the via hole. Furthermore, in recent years, attention has been focused on a technique of filling vias by electrolytic copper plating to form a filled via structure having a high degree of freedom in wiring, thereby enabling batch lamination.
[0005]
In such electroplating, the larger the size of the object to be plated and the finer the pattern, the more the deposition of plating tends to be non-uniform, and there are variations in plating film thickness, fine wiring and filled vias. The structure is easily distorted. Further, when it is required to operate at a high current density in order to improve the productivity, this problem becomes more apparent.
[0006]
To cope with these problems, there has been proposed an apparatus having a function of discharging a jet of a plating solution onto the surface of an object to be plated (for example, see Patent Document 1).
[0007]
Further, by using a nozzle having not only a function of discharging a plating solution but also a function of sucking the plating solution, further effects are obtained (for example, see Patent Document 2).
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3352352 (FIGS. 1-2)
[Patent Document 2]
JP-A-10-53892 (Section 2, FIGS. 1-2)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, these plating apparatuses can reduce the nonuniformity of the plating film thickness by sufficiently supplying or replacing the plating solution on the surface of the object to be plated. Since it was difficult to obtain the jet effect, the plating film thickness was uneven. In particular, when the object to be plated and the jet nozzle are arranged in a fixed positional relationship and operated with a high current density in order to improve the productivity, this is caused by the steady flow of the plating solution which is constantly present. Non-uniform plating film thickness distribution and abnormalities in the shape of bumps formed in the plating-filled portion have become apparent.
[0010]
In view of the above, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is possible to form a uniform plating film thickness on a surface of a substrate to be plated and a stable bump shape of a plating filling portion. An object of the present invention is to provide an electroplating apparatus and an electroplating method that enable the electroplating.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor uses the jet unit equipped with a mechanism for rotating the jet nozzle surface to eliminate the stagnation of the flow of the plating solution in the plating tank, and to further study to achieve the above object. Reached.
That is, the present invention
1. A mechanism for rotating a jet nozzle surface in an electroplating apparatus having a plating tank, a jet unit having a jet nozzle for circulating a plating solution through the plating tank, and a fixed part of a substrate to be plated and an anode plate. An electroplating apparatus, comprising:
2. 2. The electroplating apparatus according to claim 1, wherein the jet nozzle comprises a discharge nozzle and a suction nozzle.
3. The electroplating apparatus according to claim 1 or 2, wherein a suction pipe for sub-circulation of the plating solution is provided near a surface of the substrate to be plated in a fixing portion of the substrate to be plated,
4. A jet nozzle of the jet unit is installed so as to face the substrate to be plated, and an anode plate having a plurality of through holes is arranged between the jet nozzle and the substrate to be plated. An electroplating apparatus according to any one of the above items,
5. With respect to the plating surface of the substrate to be plated and the anode plate, a jet unit in which a surface having a discharge nozzle and a suction nozzle for the plating solution is rotated by ejecting and sucking the plating solution while rotating the jet unit, and And an electroplating method characterized by conducting electricity to the anode plate and performing electroplating,
6. The jet nozzle of the jet unit is installed so as to face the substrate to be plated, the anode plate having a plurality of through holes is arranged between the jet nozzle and the substrate to be plated, and the jet unit is rotated. 6. The electroplating method according to claim 5, wherein discharging and suctioning of the plating solution are performed through the through-holes of the anode plate while performing the plating.
Is provided.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
[0013]
The present invention is an electroplating apparatus including a plating tank, a jet unit having a jet nozzle for circulating a plating solution in the plating tank, and a fixing part for a substrate to be plated and an anode plate, wherein the jet unit is a jet nozzle. Electroplating while rotating the jet unit on the plating surface of the substrate to be plated, and jetting the plating solution. Therefore, since the plating solution does not stagnate in the plating tank, plating can be performed with a uniform thickness, and high-speed plating can be performed by optimizing the flow rate of the plating solution.
[0014]
Hereinafter, this will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an example showing the structure of the electroplating apparatus of the present invention.
As shown in FIG. 1, the electroplating apparatus 100 of the present invention includes a plating tank 105, an anode plate 103, a shielding plate 107, a substrate fixing part 108 formed on the shielding plate 107, a rotary jet unit 106, The rotary jet unit 106 includes a rectifier 111 for plating, and is connected to a gear 109 that transmits a driving force from a driving motor 110.
[0015]
The plating tank 105 has a box-shaped structure, and a shielding plate 107 is fixed to an inner wall surface of the plating tank 105. The shielding plate 107 has a vertical positional relationship with the substrate 101 to be plated, and has a cylindrical structure surrounding a predetermined plating surface of the substrate 101 to be plated. Here, the purpose of installing the shielding plate 107 is to minimize the current density distribution generated in the plating solution system during energization and to make the plating film thickness uniform, and to arrange the plating pattern of the substrate 101 to be plated. It is preferable to arrange so that the very near and outer periphery (not shown) is surrounded by the shielding plate 107. When the shielding plate 107 surrounds the outside more than the plating pattern arrangement range, it is difficult to obtain the effect of improving the current density distribution, and when the shielding plate 107 is small, the deposition of plating may be reduced. Further, a substrate fixing portion 108 is formed on the upper and lower portions of the shielding plate 107. The substrate 101 to be plated, which is electrically connected to and mounted on the holding plate 102, is formed on the fixing portion. The substrate 101 to be plated is fixed by installing the jet nozzle 106a so as to face the same, and the anode plate 103 is similarly fixed. Examples of the material of the holding plate 102, the plating tank 105, and the shielding plate 107 include materials having an insulating property such as a plastic material and a glass material, and these materials are appropriately selected and applied according to the components of the plating solution 104, the operating temperature, and the like. be able to.
[0016]
It is desirable that the jet nozzle according to the present invention be disposed so that the substrate 101 to be plated and the rotary jet unit 106 face each other with the anode plate 103 interposed therebetween. In this case, it is most preferable that the anode plate 103 is a mesh-shaped electrode plate having a plurality of through holes, specifically, a large number of holes. The fluid flows between the rotary jet unit and the substrate to be plated through a large number of holes formed in the substrate 103. On the other hand, it is conceivable to install a rotary jet unit 106 between the substrate 101 to be plated and the anode plate 103, but in this case, the liquid flow by the rotary jet unit 106 is most efficient when the surface of the substrate 101 is However, there is a possibility that the passage of the primary current line is obstructed and the current density distribution becomes non-uniform.
The material of the anode plate 103 is appropriately selected depending on the composition of the plating solution to be used, and is not particularly limited, but includes phosphorus-containing copper, SK nickel, titanium, a titanium-platinum alloy, tin, and tin-tin. Lead alloys, silver and the like can be mentioned.
[0017]
The rotary jet unit 106 of the present invention is a cylindrical type having a circular surface having the jet nozzle 106a, and has a rotation axis with respect to the plating surface of the substrate 101 to be plated and the anode plate 103. It is preferable to provide a nozzle 106b for discharging the plating solution 104 and a nozzle 106c for sucking the plating solution 104 on the surface having the jet nozzle 106a. These nozzles are arranged symmetrically from the rotation axis as shown in FIG. It is preferable to design the plating area controlled by the plate 107 so that the area where the nozzle 106a rotates is larger than the plating area. When the region where the nozzle 106a rotates is small, there is a possibility that stagnation of the liquid flow may occur in the plating solution region controlled by the shielding plate 107. The other of the rotating surfaces is connected to a power supply 117 supplied to the inside of the unit.
[0018]
The drive transmission of the rotation in the jet unit 106 can be easily achieved using the gear 109 that transmits the rotational force from the drive motor 110. In this case, by applying the same groove processing 106 d to the side surface of the rotary jet unit 106, the rotational driving force can be transmitted from the gear 109. As a rotation mechanism, a mechanism in which a ball bearing 113 is disposed as a sliding portion in the unit guide portion 112 can be used. Since the unit guide portion 112 has an integral structure with the plating bath 105, the positional relationship among the substrate to be plated 101, the anode plate 103, and the rotary jet unit 106 is always constant. The material of the unit guide portion 112 and the ball bearing 113 is appropriately selected and applied depending on the composition of the plating solution to be used and the operating temperature, and is not particularly limited. However, hard vinyl chloride, acrylic, polypropylene, fluorine, etc. Examples include resin, stainless steel, titanium, and glass.
[0019]
A sub-circulation system including a plating solution circulation pump 114, a plating solution discharge pipe 115, and a plating solution supply pipe 116 may be provided in the vicinity of the surface of the substrate 101 to be plated in the plating solution region partitioned by the shielding plate 107. good. This is to eliminate the stagnation of the flow of the plating solution 104 occurring in the right-angled structure portion formed by the substrate 101 to be plated and the shielding plate 107. It is conceivable to eliminate the stagnation by providing a gap between the substrate 101 to be plated and the shielding plate 107. However, in a region where the flow velocity is high when performing high-speed plating, the liquid flow may be stagnant. It is desirable to provide. In particular, it is more preferable to dispose the discharge pipe at a long point of a rectangular parallelepiped formed by the substrate to be plated 101 and the shielding plate 107, which is near the surface of the substrate to be plated 101 of the fixing portion 108 of the substrate to be plated.
[0020]
The rotary jet unit 106 according to the present invention will be described in further detail below with reference to FIGS.
[0021]
Circulation pumps 201 and 301 for circulating the plating solution are arranged inside the rotary jet unit 106. The nozzles 202, 302, and 402 serve as a discharge port and a suction port for the plating solution, and corresponding internal pipes 203, 303 are disposed inside the unit housings 204, 304. The circulation pumps 201 and 301 and the internal pipes 203 and 303 (nozzles 202 and 203) are fixed to the unit housings 204 and 304, and are configured to rotate integrally with the unit housings 204. The circulation pumps 201 and 301 secure the electrical contacts with the non-rotating power supply terminals 206 and 306 by the terminals 205 and 305 by a pressure contact method (not shown) using a spring. In addition, between the wiring pipes 208 and 308 covering the power supply side wirings 207 and 307 and the unit casings 204 and 304, a sealing material (not shown) is used to prevent the plating solution from entering the unit casings 204 and 304. To do. These materials are appropriately selected and applied depending on the components and temperature of the plating solution to be used, but plastic materials such as hard vinyl chloride, polypropylene, and fluorine resin, glass, and metals can be used.
[0022]
Further, as shown in FIG. 3, a flow rate sensor 309 and a flow rate control valve 310 are installed, and by linking them, the liquid flow rate can be controlled for each circulation system. Thus, it is possible to obtain more precise and optimal liquid flow conditions.
[0023]
The electroplating step according to the present invention can be performed according to the following procedure.
First, the substrate to be plated 101 is mounted on the holding plate 102. Attachment can be performed by a method such as sticking with a commercially available vinyl chloride tape. At this time, a conductive lead for supplying power to the substrate to be plated 101 and a conductive portion other than the circuit forming portion immersed in the plating solution are mounted so as to cover the conductive lead. The conductive leads can be easily manufactured using a commercially available copper tape or the like.
Next, the holding plate 102 is inserted into the substrate fixing portion 108 such that the plating surface of the substrate 101 to be plated faces the anode plate 103. The lead wire of the plating rectifier 111 is fixed to the conductive portion of the holding plate and the anode plate using a clip made of titanium or the like, and the circulation pump 301 and the sub-circulation pump 114 are operated.
Next, the drive motor 110 is driven to rotate the rotary jet unit 106, and at the same time, the plating solution is circulated on the plating surface while discharging and sucking the plating solution.
After the preparation is completed in this way, the plating rectifier is operated to supply electricity to the surface to be plated of the substrate 101 to be plated and the anode plate 103 to perform predetermined electroplating.
[0024]
【The invention's effect】
According to the electroplating apparatus and the electroplating method of the present invention, the stagnation of the flow of the plating solution can be eliminated, the flow rate can be controlled, and the optimum conditions corresponding to the pattern and via arrangement can be set. Even at a low liquid flow rate, the surface of the substrate to be plated can be plated with a very uniform film thickness, and a bump can be formed in a stable shape at the portion where the plating is filled into the via. In this, high-speed plating is enabled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a schematic structure of an electroplating apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing an example of an internal schematic structure of the rotary jet unit of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the internal schematic structure of the rotary jet unit of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a nozzle arrangement of the rotary jet unit of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 100 Electroplating apparatus 101 of the present invention 101 Plate to be plated 102 Holding plate 103 Anode plate 104 Plating solution 105 Plating tank 106 Rotary jet unit 106a Jet nozzle 106b Discharge nozzle 106c Suction nozzle 106d, 403 Groove processing unit 107 Shielding plate 108 Substrate fixing unit 109 Gear 110 Driving motor 111 Plating rectifier 112 Rotary jet unit guide 113 Ball bearing 114 Secondary circulation system pump 115 Secondary circulation system plating solution discharge piping 116 Secondary circulation system plating solution supply piping 117 Power supply 201, 301 Circulation pump 202, 302, 402 Nozzle 203, 303 Internal piping 204, 304, 401 Unit housing 205, 305 Terminal 206, 306 Power supply terminal 207, 307 Power supply wiring 208, 308 Wiring piping 309 Flow sensor 310 Flow Control valve
