JP2011195898A - Electrolytic plating device - Google Patents

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Yoshinori Kamisato
良憲 上里
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolytic plating device capable of uniformizing the plating film thickness by effective agitation even when using a magnetic field generation means of a simple structure and capable of performing high-speed plating even in a low-concentration plating bath.SOLUTION: The electrolytic plating device in which an anode electrode 20 and a cathode electrode 21 are arranged oppositely to each other in a plating bath 11 and the plating is performed by applying an electric field between the anode electrode 20 and the cathode electrode 21 includes: the magnetic field generation means 130 for forming a magnetic field having a component orthogonal to the electric field on the neighboring region of the cathode electrode 21 that is arranged on the anti-anode electrode 20 side of the cathode electrode 21; and a magnetic field moving means 132 capable of moving the magnetic field in parallel with the in-plane direction of the cathode electrode 21.

Description

本発明は、めっき膜を形成する電解めっき装置に関する。   The present invention relates to an electrolytic plating apparatus for forming a plating film.

電解めっき装置を用いて成膜を行う際には、めっき析出部への金属イオンの補給を円滑にして成膜速度を高くすること、さらには、めっき膜を均一化することなどを目的として、めっき浴内の撹拌が行われる。   When performing film formation using an electrolytic plating apparatus, for the purpose of smoothing the replenishment of metal ions to the plating deposition part and increasing the film formation rate, and further uniformizing the plating film, Agitation in the plating bath is performed.

従来の電解めっき装置では、めっき浴内の攪拌方式として、例えば、空気による撹拌(従来方式1)、被めっき物の移動による撹拌(従来方式2)、棒を用いた機械的な撹拌(従来方式3)などが用いられている。   In the conventional electroplating apparatus, as the stirring method in the plating bath, for example, stirring by air (conventional method 1), stirring by moving the object to be plated (conventional method 2), mechanical stirring using a rod (conventional method) 3) etc. are used.

また、上記の各攪拌方式以外に、磁場を利用した攪拌(従来方式4)も提案されている(例えば特許文献1参照)。図7は、従来の磁場を利用した攪拌方式(従来方式4)を示す電解めっき装置の構成図であり、電解めっき装置を側方(左右方向)から見た構成を模式的に示すものである。図7の電解めっき装置では、めっき浴11(めっき槽10に入れられためっき液)内に、めっき電源22に接続されたアノード電極20とカソード電極21(被めっき物)とからなる電極部が配設され、カソード電極21の反アノード電極側およびアノード電極20の反カソード電極側にそれぞれ第1の磁極30A(N極またはS極)および第2の磁極30B(S極またはN極)を配置した磁場発生手段(電磁石)30を設けた構成となっている。そして、図7の電解めっき装置では、アノード電極20・カソード電極21間に発生する電場(E)23と磁場発生手段(電磁石)30から生成される磁場(B)31とによりめっき浴11中のイオンがローレンツ力を受け、めっき浴11が撹拌される。   In addition to the above stirring methods, stirring using a magnetic field (conventional method 4) has also been proposed (see, for example, Patent Document 1). FIG. 7 is a configuration diagram of an electroplating apparatus showing a conventional stirring method (conventional system 4) using a magnetic field, and schematically shows a configuration of the electroplating apparatus viewed from the side (left-right direction). . In the electrolytic plating apparatus of FIG. 7, an electrode part composed of an anode electrode 20 and a cathode electrode 21 (to-be-plated object) connected to a plating power source 22 is placed in a plating bath 11 (plating solution put in the plating tank 10). The first magnetic pole 30A (N pole or S pole) and the second magnetic pole 30B (S pole or N pole) are arranged on the anti-anode electrode side of the cathode electrode 21 and the anti-cathode electrode side of the anode electrode 20, respectively. The magnetic field generating means (electromagnet) 30 is provided. In the electroplating apparatus of FIG. 7, the electric field (E) 23 generated between the anode electrode 20 and the cathode electrode 21 and the magnetic field (B) 31 generated from the magnetic field generating means (electromagnet) 30 are contained in the plating bath 11. The ions receive Lorentz force, and the plating bath 11 is stirred.

特開平8−225998号公報JP-A-8-225998

上述のように、電解めっき装置におけるめっき浴内の攪拌方式として例えば従来方式1〜4が提案されているが、それぞれ次のような点が問題と考えられる。
(従来方式1における問題)
空気による攪拌を行う従来方式1では、汚れた空気などがめっき浴内に入る恐れがある、という問題が有る。
As described above, for example, the conventional methods 1 to 4 have been proposed as the stirring method in the plating bath in the electrolytic plating apparatus, but the following points are considered to be problems.
(Problem with conventional method 1)
In the conventional method 1 in which stirring is performed with air, there is a problem that dirty air or the like may enter the plating bath.

(従来方式2における問題)
被めっき物の移動による攪拌を行う従来方式2では、被めっき物の支持及び導電のための引っ掛け治具の枝骨に被めっき物が強固に結合されていないと、被めっき物の移動と共に被めっき物が揺れるので撹拌の効果が落ちてしまう、という問題が有る。
(Problem with conventional method 2)
In the conventional method 2 in which stirring is performed by moving the object to be plated, if the object to be plated is not firmly bonded to the branch of the hook jig for supporting and conducting the object to be plated, the object to be plated is moved along with the movement of the object to be plated. There is a problem that the effect of agitation is reduced because the plating is shaken.

(従来方式3における問題)
棒を用いた機械的な攪拌を行う従来方式3では、イオンが十分に拡散しない、という問題が有る。
(Problem with conventional method 3)
In the conventional method 3 in which mechanical stirring using a rod is performed, there is a problem that ions are not sufficiently diffused.

(従来方式4における問題)
従来方式4(図7)では、磁場を利用してめっき浴内の撹拌を行う方式であることにより、攪拌のために空気を送り込む必要がなく、また、被めっき物を移動させる必要もないため、少なくとも従来方式1および2における上述の各問題点は解消されている。しかしながら、従来方式4のような磁場分布の場合、めっき浴内のイオンの撹拌効果を高めるためには、磁場発生手段(電磁石)の回転や磁場発生手段(電磁石)による交流磁場の生成が必要となってくる。この点に関し、磁石を向かい合わせて配置するだけの直流磁場の構成では、イオンに働くローレンツ力が一定方向となってしまうため、撹拌効果としては不十分である。
(Problem with conventional method 4)
In the conventional method 4 (FIG. 7), since stirring is performed in the plating bath using a magnetic field, it is not necessary to send air for stirring and it is not necessary to move the object to be plated. At least the above-mentioned problems in the conventional systems 1 and 2 are solved. However, in the case of the magnetic field distribution as in the conventional method 4, in order to enhance the stirring effect of ions in the plating bath, it is necessary to rotate the magnetic field generating means (electromagnet) or generate an alternating magnetic field by the magnetic field generating means (electromagnet). It becomes. In this regard, in the configuration of the direct-current magnetic field in which the magnets are simply arranged to face each other, the Lorentz force acting on the ions is in a certain direction, so that the stirring effect is insufficient.

このように、従来方式4では、攪拌効果を十分なものとするためには、磁場発生手段(電磁石)の回転や磁場発生手段(電磁石)による交流磁場の生成が必要となるので、電解めっき装置が複雑な構造となり、コストがかかる、という問題が有る。   Thus, in the conventional method 4, in order to obtain a sufficient stirring effect, rotation of the magnetic field generating means (electromagnet) or generation of an alternating magnetic field by the magnetic field generating means (electromagnet) is required. There is a problem that becomes a complicated structure and costs.

また、従来方式1〜4では、被めっき物が複雑な構造をしている場合などでは、めっき膜厚が不均一になってしまうなどの問題もある。
また、さらに、電解めっき装置において高速でめっきを行う場合には、その成膜速度を高くするのに電流密度を上げる必要があり、そのためには、めっき浴濃度を高くする必要があるが、めっき浴濃度を高くすると、めっき液のコストが高くなってしまうという問題も有る。
Further, in the conventional methods 1 to 4, there is a problem that the plating film thickness becomes non-uniform when the object to be plated has a complicated structure.
Furthermore, when performing plating at a high speed in an electrolytic plating apparatus, it is necessary to increase the current density in order to increase the deposition rate. For this purpose, it is necessary to increase the plating bath concentration. When the bath concentration is increased, there is a problem that the cost of the plating solution is increased.

従来技術における上述の点、特に従来方式4のような磁場を利用した攪拌方式が有している有利な点を考慮すると、電解めっき装置におけるめっき浴内の攪拌方式としては、磁場を利用した攪拌方式の更なる改良を図ることが適当と考えられる。   Considering the above-mentioned points in the prior art, particularly the advantageous point of the stirring method using the magnetic field as in the conventional method 4, the stirring method in the plating bath in the electroplating apparatus is stirring using the magnetic field. It is considered appropriate to further improve the system.

このため、本発明は、従来の磁場を利用した攪拌方式を改良し、簡素な構成の磁場発生手段でも効果的な攪拌により被めっき物のめっき膜厚を均一化することが可能であるとともに低濃度のめっき浴でも高速めっきが可能である電解めっき装置を提供することを目的とする。   For this reason, the present invention improves the conventional stirring method using a magnetic field, and even with a magnetic field generating means having a simple configuration, it is possible to make the plating film thickness of an object to be plated uniform by effective stirring and to reduce the thickness. An object of the present invention is to provide an electrolytic plating apparatus capable of high-speed plating even in a concentration plating bath.

上記目的を達成するために、本発明によれば、めっき浴内に,電極部を形成するアノード電極とカソード電極とを対向して配設し、アノード電極とカソード電極との間に電場を与えてめっきを行う電解めっき装置において、カソード電極の近傍領域に前記電場に対して直交する成分をもつ磁場を形成する磁場発生手段を,カソード電極の反アノード電極側に配設するとともに、前記磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることのできる磁場移動手段を備えてなる構成とする(請求項1の発明)。   In order to achieve the above object, according to the present invention, an anode electrode and a cathode electrode forming an electrode portion are disposed opposite to each other in a plating bath, and an electric field is applied between the anode electrode and the cathode electrode. In the electroplating apparatus for performing plating, magnetic field generating means for forming a magnetic field having a component orthogonal to the electric field in a region near the cathode electrode is disposed on the side opposite to the anode electrode of the cathode electrode, and the magnetic field is A magnetic field moving means capable of moving parallel to the in-plane direction of the cathode electrode is provided (invention of claim 1).

上記請求項1の発明によれば、カソード電極(被めっき物)の反アノード電極側に磁場発生手段を配設し、この磁場発生手段により、めっき浴(めっき槽に入れられためっき液)内におけるカソード電極の近傍領域に、アノード電極・カソード電極間の電場に対して直交する成分をもつ磁場を形成するようにしていることにより、めっき浴中のイオンにローレンツ力が働くことによってイオンが動き、それによって空いた空間に別の粒子が動いてくる流れにより、めっき浴を効果的に撹拌することができる。   According to the first aspect of the present invention, the magnetic field generating means is disposed on the side of the cathode electrode (to-be-plated) opposite to the anode electrode, and the magnetic field generating means allows the inside of the plating bath (plating solution placed in the plating tank). By forming a magnetic field having a component orthogonal to the electric field between the anode electrode and the cathode electrode in the vicinity of the cathode electrode in the electrode, ions move due to Lorentz force acting on the ions in the plating bath. The plating bath can be effectively agitated by the flow of the other particles moving into the empty space.

また、上記請求項1の発明によれば、めっき浴全体における磁場分布は、磁場発生手段により形成される磁場によって、カソード電極の近傍領域が高磁場となる磁場分布となり、このような磁場分布がイオンに対する閉じ込め磁場として作用する。そのため、めっき浴内におけるイオンはカソード電極側に集まって、カソード電極の近傍領域でイオン濃度が高濃度になるという濃度分布が形成される。このため、低濃度のめっき浴中でも高濃度のめっき浴によるめっきと同様なめっき効果が得られ、低濃度のめっき浴でも高速めっきが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the magnetic field distribution in the entire plating bath is a magnetic field distribution in which the region near the cathode electrode becomes a high magnetic field due to the magnetic field formed by the magnetic field generating means. It acts as a confinement magnetic field for ions. For this reason, ions in the plating bath gather on the cathode electrode side, and a concentration distribution is formed in which the ion concentration becomes high in a region near the cathode electrode. For this reason, the same plating effect as the plating by the high concentration plating bath can be obtained even in the low concentration plating bath, and the high speed plating can be performed even in the low concentration plating bath.

なお、上記請求項1の発明によれば、磁場を利用した撹拌方式であることにより、攪拌のために空気を送り込む必要がないため、汚れた空気などがめっき浴内を汚染することがなく、また、被めっき物を移動させる必要がないため、被めっき物の揺れによって撹拌の効果が落ちてしまうこともなく、さらには、棒を用いた機械的な攪拌方式とは異なり、十分にイオンが拡散するような効果が得られる。   In addition, according to the invention of claim 1, since it is a stirring method using a magnetic field, it is not necessary to send air for stirring, so that dirty air or the like does not contaminate the plating bath, In addition, since there is no need to move the object to be plated, the effect of stirring does not drop due to the shaking of the object to be plated.In addition, unlike the mechanical stirring method using a rod, ions are sufficiently absorbed. The effect of diffusing is obtained.

また、さらに、上記請求項1の発明によれば、磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることができる。そして、磁場の移動により、めっき浴内におけるイオンが高濃度となる部分も移動し、その高濃度の部分では低濃度の部分よりもめっきの析出反応が促進される。このため、例えば表面に凹凸の多い被めっき物などにおけるめっきの析出しにくい箇所の近傍領域に高濃度の部分が移動するように磁場を移動させて、めっきの析出しにくい箇所でめっきの析出を促進するようにすることによって、被めっき物全体におけるめっき膜厚の均一性をより向上させることが可能となる。また、磁場の移動によって、被めっき物における任意の箇所を任意のめっき膜厚にすることも可能となる。   Furthermore, according to the first aspect of the invention, the magnetic field can be moved in parallel to the in-plane direction of the cathode electrode. Then, due to the movement of the magnetic field, the portion where ions in the plating bath have a high concentration also moves, and the deposition reaction of the plating is promoted at the high concentration portion more than at the low concentration portion. For this reason, for example, the magnetic field is moved so that the high concentration part moves to the vicinity of the place where the plating is difficult to deposit on the surface of the object with many unevenness on the surface, so that the plating is deposited at the place where the plating is difficult to deposit. By promoting, it is possible to further improve the uniformity of the plating film thickness in the entire object to be plated. In addition, it is possible to set an arbitrary plating film thickness at an arbitrary position in the workpiece by moving the magnetic field.

そして、上記請求項1に記載の電解めっき装置において、前記磁場発生手段は,1対の磁極として,中心部に配置される第1の磁極と,第1の磁極に対してカソード電極の面内方向に平行な方向での外径側に同心状に配置される第2の磁極とを備えており、中心部の第1の磁極の磁極面と外径側の第2の磁極の磁極面との間に磁場が形成される構成とするとよい(請求項2の発明)。   The electroplating apparatus according to claim 1, wherein the magnetic field generating means includes a first magnetic pole disposed in the center as a pair of magnetic poles, and an in-plane of the cathode electrode with respect to the first magnetic pole. A second magnetic pole concentrically disposed on the outer diameter side in a direction parallel to the direction, and a magnetic pole surface of the first magnetic pole at the center and a magnetic pole surface of the second magnetic pole on the outer diameter side, The magnetic field is preferably formed between the two (invention of claim 2).

上記請求項2の発明によれば、磁場発生手段の中心部に配置される第1の磁極の磁極面と,第1の磁極に対してカソード電極の面内方向に平行な方向での外径側に同心状に配置される第2の磁極の磁極面との間に磁場が形成され、アノード電極・カソード電極間の電場に対して直交成分をもつ磁場分布となる。このような磁場によりローレンツ力を受けるめっき浴中のイオンは、カソード電極の面内方向と平行に円を描くようなサイクロイド運動をする。また、磁場の方向はめっき浴内の位置により異なるため、磁場によりイオンが受けるローレンツ力もその位置に応じて異なった方向に働く。このようにして、めっき浴が効果的に撹拌される。   According to the second aspect of the invention, the magnetic pole surface of the first magnetic pole disposed at the center of the magnetic field generating means and the outer diameter in a direction parallel to the in-plane direction of the cathode electrode with respect to the first magnetic pole. A magnetic field is formed between the magnetic pole surface of the second magnetic poles arranged concentrically on the side, and a magnetic field distribution having a component orthogonal to the electric field between the anode electrode and the cathode electrode is obtained. The ions in the plating bath that receive the Lorentz force by such a magnetic field perform a cycloid motion that draws a circle parallel to the in-plane direction of the cathode electrode. Further, since the direction of the magnetic field varies depending on the position in the plating bath, the Lorentz force received by the ions by the magnetic field also works in different directions depending on the position. In this way, the plating bath is effectively stirred.

また、上記請求項2の発明によれば、磁場発生手段は中心部の第1の磁極と外径側の第2の磁極とからなる簡素な構成でよく、この磁場発生手段をカソード電極の反アノード電極側に配設すればよいので、効果的な攪拌により被めっき物のめっき膜厚を均一化することが可能な電解めっき装置を低コストで実現することができる。   According to the second aspect of the present invention, the magnetic field generating means may have a simple configuration including the first magnetic pole at the center and the second magnetic pole on the outer diameter side. Since it should just be arrange | positioned at the anode electrode side, the electrolytic plating apparatus which can equalize the plating film thickness of a to-be-plated object by effective stirring can be implement | achieved at low cost.

また、上記請求項1に記載の電解めっき装置において、前記磁場発生手段として、中央部の磁石と,中央部の磁石を中心として同心状に配置される複数の円環状の電磁石とを,カソード電極の面内方向と平行な面に配設するとともに、各円筒状の電磁石に励磁電流を供給する電磁石用電源と,各円筒状の電磁石への励磁電流の通流を制御する励磁用スイッチ回路とからなる励磁操作部を設け、前記励磁用スイッチ回路によって各円環状の電磁石の励磁電流通流状態の切り替えを行ない、中央部の磁石との組合せで磁場を形成する円環状の電磁石を切り替えることにより、磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることができるようにしてなる構成とするとよい(請求項3の発明)。   The electroplating apparatus according to claim 1, wherein the magnetic field generating means includes a central magnet and a plurality of annular electromagnets arranged concentrically with the central magnet as a center. An electromagnet power source that supplies an excitation current to each cylindrical electromagnet, and an excitation switch circuit that controls the flow of the excitation current to each cylindrical electromagnet. By switching the excitation current flow state of each annular electromagnet by the excitation switch circuit, and switching the annular electromagnet that forms a magnetic field in combination with the magnet at the center The magnetic field can be moved in parallel to the in-plane direction of the cathode electrode (invention of claim 3).

上記請求項3の発明によれば、励磁用スイッチ回路によって中央部の磁石との組合せで磁場を形成する円環状の電磁石を切り替えることにより、機械的な移動機構なしで、磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることができるので、磁場移動方式として好適である。   According to the third aspect of the present invention, by switching the annular electromagnet that forms the magnetic field in combination with the magnet at the center by the excitation switch circuit, the magnetic field can be transferred to the surface of the cathode electrode without a mechanical movement mechanism. Since it can be moved parallel to the inward direction, it is suitable as a magnetic field moving method.

また、上記請求項1に記載の電解めっき装置において、前記磁場発生手段として、複数の単位電磁石をカソード電極の面内方向と平行な面に2次元的に並べて配設するとともに、 各単位電磁石に励磁電流を供給する電磁石用電源と,各単位電磁石への励磁電流の通流を制御する励磁用スイッチ回路とからなる励磁操作部を設け、前記励磁用スイッチ回路によって各単位電磁石の励磁電流通流状態の切り替えを行ない、磁場を形成する単位電磁石同士の組合せを切り替えることにより、磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることができるようにしてなる構成とするとよい(請求項4の発明)。   In the electroplating apparatus according to claim 1, as the magnetic field generating means, a plurality of unit electromagnets are arranged two-dimensionally on a plane parallel to the in-plane direction of the cathode electrode, An excitation operation unit comprising an electromagnet power supply for supplying an excitation current and an excitation switch circuit for controlling the flow of the excitation current to each unit electromagnet is provided, and the excitation current flow of each unit electromagnet is provided by the excitation switch circuit. It is preferable that the magnetic field can be moved in parallel to the in-plane direction of the cathode electrode by switching the state and switching the combination of the unit electromagnets that form the magnetic field. Invention).

上記請求項4の発明によれば、励磁用スイッチ回路によって磁場を形成する単位電磁石同士の組合せを切り替えることにより、機械的な移動機構なしで、磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることができるので、磁場移動方式として好適である。   According to the fourth aspect of the invention, by switching the combination of the unit electromagnets that form the magnetic field by the excitation switch circuit, the magnetic field can be made parallel to the in-plane direction of the cathode electrode without a mechanical movement mechanism. Since it can be moved, it is suitable as a magnetic field moving system.

次に、本発明によれば、めっき浴内に,電極部を形成するアノード電極とカソード電極とを対向して配設し、アノード電極とカソード電極との間に電場を与えてめっきを行う電解めっき装置において、前記電極部は1対のアノード電極とアノード電極同士の間に配置されたカソード電極とからなるものであって、カソード電極の近傍領域に前記電場に対して直交する成分をもつ磁場を形成する磁場発生手段を,カソード電極の側面側に配設するとともに、前記磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることのできる磁場移動手段を備えてなる構成としてもよい(請求項5の発明)。   Next, according to the present invention, in the plating bath, an anode electrode and a cathode electrode that form an electrode portion are arranged to face each other, and an electric field is applied between the anode electrode and the cathode electrode to perform plating. In the plating apparatus, the electrode part is composed of a pair of anode electrodes and a cathode electrode disposed between the anode electrodes, and a magnetic field having a component orthogonal to the electric field in a region near the cathode electrode The magnetic field generating means for forming the electrode may be arranged on the side surface side of the cathode electrode, and the magnetic field moving means capable of moving the magnetic field in parallel with the in-plane direction of the cathode electrode may be provided ( Invention of Claim 5).

上記請求項5の発明によれば、1対のアノード電極とアノード電極同士の間に配置されたカソード電極とからなる電極部構成のうち、カソード電極(被めっき物)の側面側に磁場発生手段を配設し、この磁場発生手段により、めっき浴(めっき槽に入れられためっき液)内におけるカソード電極の近傍領域に、アノード電極・カソード電極間の電場に対して直交する成分をもつ磁場を形成するようにしていることにより、めっき浴中のイオンにローレンツ力が働くことによってイオンが動き、それによって空いた空間に別の粒子が動いてくる流れにより、めっき浴を効果的に撹拌することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the magnetic field generating means is provided on the side surface of the cathode electrode (to-be-plated object) in the electrode part configuration comprising the pair of anode electrodes and the cathode electrode disposed between the anode electrodes. By this magnetic field generating means, a magnetic field having a component orthogonal to the electric field between the anode electrode and the cathode electrode is applied to the region near the cathode electrode in the plating bath (plating solution placed in the plating tank). By forming, the Lorentz force acts on the ions in the plating bath, and the ions move, thereby effectively stirring the plating bath by the flow of other particles moving into the vacant space. Can do.

また、上記請求項5の発明によれば、カソード電極の一方の側面側に配置された第1の磁極の磁極面から他方の側面側に配置された第2の磁極の磁極面に直線的に向う磁場が形成され、アノード電極・カソード電極間の電場に対して直交成分をもつ磁場分布となる。そして、カソード電極の一方面と他方面とで、それぞれ対向するアノード電極との間に形成される電場の方向が逆方向であることにより、イオンが受けるローレンツ力の向きも逆方向となるため、イオンがカソード電極の周りを循環するような流れ、すなわち、イオンがカソード電極の一方面側のめっき浴領域と他方面側のめっき浴領域との間で循環するような流れが作り出され、これにより、カソード電極(被めっき物)の近傍領域におけるめっき浴の撹拌効果が高いものとなる。   According to the fifth aspect of the present invention, the magnetic pole surface of the first magnetic pole disposed on one side of the cathode electrode is linearly extended from the magnetic pole surface of the second magnetic pole disposed on the other side. An opposing magnetic field is formed, resulting in a magnetic field distribution having a component orthogonal to the electric field between the anode electrode and the cathode electrode. And, since the direction of the electric field formed between the anode electrode facing each other on the one side and the other side of the cathode electrode is opposite, the direction of the Lorentz force received by the ions is also opposite, A flow is created in which ions circulate around the cathode electrode, that is, a flow in which ions circulate between the plating bath region on one side of the cathode electrode and the plating bath region on the other side. The stirring effect of the plating bath in the region near the cathode electrode (to-be-plated object) becomes high.

また、さらに、上記請求項5の発明によれば、上記請求項1の発明と同様に、めっき浴全体における磁場分布は、磁場発生手段により形成される磁場によって、カソード電極の近傍領域が高磁場となる磁場分布となり、このような磁場分布がイオンに対する閉じ込め磁場として作用する。そのため、めっき浴内におけるイオンはカソード電極側に集まって、カソード電極の近傍領域でイオン濃度が高濃度になるという濃度分布が形成される。このため、低濃度のめっき浴中でも高濃度のめっき浴によるめっきと同様なめっき効果が得られ、低濃度のめっき浴でも高速めっきが可能となる。   Furthermore, according to the invention of claim 5, as in the invention of claim 1, the magnetic field distribution in the entire plating bath is such that the region near the cathode electrode is a high magnetic field due to the magnetic field formed by the magnetic field generating means. This magnetic field distribution acts as a confinement magnetic field for ions. For this reason, ions in the plating bath gather on the cathode electrode side, and a concentration distribution is formed in which the ion concentration becomes high in a region near the cathode electrode. For this reason, the same plating effect as the plating by the high concentration plating bath can be obtained even in the low concentration plating bath, and the high speed plating can be performed even in the low concentration plating bath.

なお、上記請求項5の発明によれば、上記請求項1の発明と同様に、磁場を利用した撹拌方式であることにより、攪拌のために空気を送り込む必要がないため、汚れた空気などがめっき浴内を汚染することがなく、また、被めっき物を移動させる必要がないため、被めっき物の揺れによって撹拌の効果が落ちてしまうこともなく、さらには、棒を用いた機械的な攪拌方式とは異なり、十分にイオンが拡散するような効果が得られる。   According to the invention of claim 5, as in the invention of claim 1, since it is a stirring method using a magnetic field, it is not necessary to send air for stirring. The inside of the plating bath is not contaminated, and it is not necessary to move the object to be plated, so that the effect of stirring is not reduced by the shaking of the object to be plated. Unlike the stirring method, the effect of sufficiently diffusing ions can be obtained.

また、さらに、上記請求項5の発明によれば、上記請求項1の発明と同様に、磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることができる。そして、磁場の移動により、めっき浴内におけるイオンが高濃度となる部分も移動し、その高濃度の部分では低濃度の部分よりもめっきの析出反応が促進される。このため、例えば表面に凹凸の多い被めっき物などにおけるめっきの析出しにくい箇所の近傍領域に高濃度の部分が移動するように磁場を移動させて、めっきの析出しにくい箇所でめっきの析出を促進するようにすることによって、被めっき物全体におけるめっき膜厚の均一性をより向上させることが可能となる。また、磁場の移動によって、被めっき物における任意の箇所を任意のめっき膜厚にすることも可能となる。   Furthermore, according to the fifth aspect of the invention, similarly to the first aspect of the invention, the magnetic field can be moved in parallel to the in-plane direction of the cathode electrode. Then, due to the movement of the magnetic field, the portion where ions in the plating bath have a high concentration also moves, and the deposition reaction of the plating is promoted at the high concentration portion more than at the low concentration portion. For this reason, for example, the magnetic field is moved so that the high concentration part moves to the vicinity of the place where the plating is difficult to deposit on the surface of the object with many unevenness on the surface, so that the plating is deposited at the place where the plating is difficult to deposit. By promoting, it is possible to further improve the uniformity of the plating film thickness in the entire object to be plated. In addition, it is possible to set an arbitrary plating film thickness at an arbitrary position in the workpiece by moving the magnetic field.

また、上記請求項5に記載の電解めっき装置において、前記磁場発生手段として、2つの電磁石を,カソード電極を側方の両側から挟み込む位置関係で互いに異なる極性の磁極面同士が対向するように配置してなる電磁石対を、カソード電極の面内方向と平行な方向に沿って複数並べて配設するとともに、各電磁石対に励磁電流を供給する電磁石用電源と,各電磁石対への励磁電流の通流を制御する励磁用スイッチ回路とからなる励磁操作部を設け、前記励磁用スイッチ回路によって各電磁石対の励磁電流通流状態の切り替えを行ない、磁場を形成する電磁石対を切り替えることにより、磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることができるようにしてなる構成とするとよい(請求項6の発明)。   Further, in the electroplating apparatus according to claim 5, as the magnetic field generating means, two electromagnets are arranged so that magnetic pole faces having different polarities face each other in a positional relationship of sandwiching the cathode electrode from both sides. A plurality of electromagnet pairs are arranged side by side along a direction parallel to the in-plane direction of the cathode electrode, and an electromagnet power source that supplies an excitation current to each electromagnet pair, and an excitation current that is passed to each electromagnet pair. An excitation operation unit comprising an excitation switch circuit for controlling the flow is provided, the excitation current flow state of each electromagnet pair is switched by the excitation switch circuit, and the magnetic pair is formed by switching the electromagnet pair forming the magnetic field. It is preferable that the cathode electrode can be moved in parallel with the in-plane direction of the cathode electrode.

上記請求項6の発明によれば、励磁用スイッチ回路によって磁場を形成する電磁石対を切り替えることにより、機械的な移動機構なしで、磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることができるので、磁場移動方式として好適である。   According to the sixth aspect of the present invention, the magnetic field is moved in parallel to the in-plane direction of the cathode electrode without switching mechanically by switching the electromagnet pair forming the magnetic field by the excitation switch circuit. Therefore, it is suitable as a magnetic field movement method.

また、上記請求項1ないし6のいずれか1項に記載の電解めっき装置において、前記磁場発生手段により形成される磁場は、交流磁場である構成とするとよい(請求項7の発明)。   The electroplating apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the magnetic field generated by the magnetic field generating means is an alternating magnetic field (invention of claim 7).

上記請求項7の発明によれば、アノード電極・カソード電極間の電場との組合せでめっき浴中のイオンにローレンツ力を及ばす磁場が交流磁場であることにより、めっき浴中のイオンの受けるローレンツ力の向きが周期的に入れ替わることによる乱流効果によって、被めっき物における凹凸の有る部分も含めためっき膜厚の均一性をより向上させることができる。   According to the seventh aspect of the present invention, the magnetic field exerting the Lorentz force on the ions in the plating bath in combination with the electric field between the anode electrode and the cathode electrode is an alternating magnetic field. Due to the turbulent flow effect by periodically changing the direction of the force, it is possible to further improve the uniformity of the plating film thickness including the uneven portion of the object to be plated.

本発明によれば、電解めっき装置におけるめっき浴の攪拌方式として、簡素な構成の磁場発生手段でも効果的な攪拌により被めっき物のめっき膜厚を均一化することが可能になるとともに低濃度のめっき浴でも高速めっきが可能になる。   According to the present invention, as a plating bath agitation method in an electroplating apparatus, it is possible to make the plating film thickness of an object to be plated uniform by effective agitation even with a magnetic field generating means having a simple configuration and a low concentration. High-speed plating is possible even in a plating bath.

また、本発明によれば、被めっき物が複雑な構造をしている場合でも、めっきの析出しにくい箇所の近傍領域にイオンが高濃度となる部分が移動するように磁場を移動させて、めっきの析出を促進することによって、被めっき物全体におけるめっき膜厚の均一性をより向上させることが可能となる。   In addition, according to the present invention, even when the object to be plated has a complicated structure, the magnetic field is moved so that the portion where ions are highly concentrated moves to the vicinity of the place where plating is difficult to deposit, By promoting the deposition of the plating, it becomes possible to further improve the uniformity of the plating film thickness in the entire object to be plated.

本発明の実施例1による電解めっき装置を示す構成図The block diagram which shows the electroplating apparatus by Example 1 of this invention 実施例1の電解めっき装置における攪拌方式の原理を示す説明図Explanatory drawing which shows the principle of the stirring system in the electroplating apparatus of Example 1. 実施例1における磁場移動方式の異なる構成例を示す図The figure which shows the structural example from which the magnetic field movement system in Example 1 differs. 実施例1における磁場移動方式のさらに異なる構成例を示す図The figure which shows the further different structural example of the magnetic field transfer system in Example 1. FIG. 本発明の実施例2による電解めっき装置を示す構成図The block diagram which shows the electrolytic plating apparatus by Example 2 of this invention 実施例2における磁場移動方式の異なる構成例を示す図The figure which shows the structural example from which the magnetic field movement system in Example 2 differs. 従来の電解めっき装置を示す構成図Configuration diagram showing conventional electrolytic plating equipment

以下、本発明の実施形態を図1〜図6に示す実施例に基づいて説明する。同一の構成要素については、同一の符号を付け、重複する説明は省略する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施することができるものである。
[本発明の実施形態]
本発明は、めっき浴内に,電極部を形成するアノード電極とカソード電極とを対向して配設し、アノード電極とカソード電極との間に電場を与えてめっきを行う電解めっき装置において、めっき浴内の攪拌方式として、カソード電極の近傍領域にアノード電極・カソード電極間の電場に対して直交する成分をもつ磁場を形成する磁場発生手段を設け、上記磁場によるローレンツ力がめっき浴中のイオンに与える力によって,カソード電極のアノード電極側の全面にわたってめっき浴が攪拌されるようにしてなる構成とし、さらには、上記磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることのできる磁場移動手段を備えてなる構成としたものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the examples shown in FIGS. About the same component, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, In the range which does not change the summary, it can implement suitably.
Embodiment of the present invention
The present invention relates to an electroplating apparatus in which an anode electrode and a cathode electrode forming an electrode portion are disposed to face each other in a plating bath, and plating is performed by applying an electric field between the anode electrode and the cathode electrode. As a stirring method in the bath, a magnetic field generating means for forming a magnetic field having a component orthogonal to the electric field between the anode electrode and the cathode electrode is provided in the vicinity of the cathode electrode, and the Lorentz force by the magnetic field is applied to ions in the plating bath. The plating bath is stirred over the entire surface of the cathode electrode on the anode electrode side by the force applied to the cathode electrode. Further, the magnetic field can move in parallel with the in-plane direction of the cathode electrode. The moving device is provided.

そして、本発明による攪拌方式の構成では、簡素な構成の磁場発生手段でも効果的な攪拌により被めっき物のめっき膜厚を均一化することが可能になるとともに低濃度のめっき浴でも高速めっきが可能になる。   In the configuration of the stirring method according to the present invention, it is possible to make the plating film thickness of the object to be plated uniform by effective stirring even with a simple magnetic field generating means, and high-speed plating is possible even in a low concentration plating bath. It becomes possible.

また、本発明では、上記磁場移動手段を備えていることにより、被めっき物が複雑な構造をしている場合でも、めっきの析出しにくい箇所の近傍領域にイオンが高濃度となる部分が移動するように磁場を移動させて、めっきの析出を促進することによって、被めっき物全体におけるめっき膜厚の均一性をより向上させることが可能となる。   Further, in the present invention, since the magnetic field moving means is provided, even when the object to be plated has a complicated structure, a portion where ions are highly concentrated moves to a region near a place where plating is difficult to deposit. Thus, by moving the magnetic field so as to promote the deposition of plating, it is possible to further improve the uniformity of the plating film thickness in the entire object to be plated.

(イ)図1は本発明の実施例1による電解めっき装置を示す構成図であり、電解めっき装置を側方(水平方向)から見た構成を模式的に示すものである。図1に示すように、実施例1の電解めっき装置は、めっき浴11(めっき槽10に入れられためっき液)内に、めっき電源22に接続されたアノード電極20とカソード電極21(被めっき物)とからなる電極部が配設され、この電極部のうちカソード電極21の反アノード電極側に第1の磁極130Aおよび第2の磁極130Bを備えた磁場発生手段130を設けてなる構成となっている。 (A) FIG. 1 is a block diagram showing an electrolytic plating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and schematically shows a configuration of the electrolytic plating apparatus viewed from the side (horizontal direction). As shown in FIG. 1, the electrolytic plating apparatus of Example 1 includes an anode electrode 20 and a cathode electrode 21 (to be plated) connected to a plating power source 22 in a plating bath 11 (plating solution put in a plating tank 10). And a magnetic field generating means 130 having a first magnetic pole 130A and a second magnetic pole 130B on the side opposite to the cathode electrode 21 of the cathode electrode 21. It has become.

磁場発生手段130は、後述の図2(b)に示されているように、中心部に配置される第1の磁極(N極またはS極)130Aに対してカソード電極21の面内方向に平行な方向での外径側に同心状に第2の磁極(S極またはN極)130Bを配置した構造となっている。磁場発生手段130における第1の磁極130Aおよび第2の磁極130Bは磁極保持部130Cにより保持固定されている。磁極保持部130C内においては、第1の磁極130Aと第2の磁極130Bとの間に図示されない磁気回路部が設けられている。   As shown in FIG. 2B, which will be described later, the magnetic field generating means 130 is arranged in the in-plane direction of the cathode electrode 21 with respect to the first magnetic pole (N pole or S pole) 130A disposed at the center. The second magnetic pole (S pole or N pole) 130B is arranged concentrically on the outer diameter side in the parallel direction. The first magnetic pole 130A and the second magnetic pole 130B in the magnetic field generating means 130 are held and fixed by a magnetic pole holding portion 130C. In the magnetic pole holding part 130C, a magnetic circuit part (not shown) is provided between the first magnetic pole 130A and the second magnetic pole 130B.

なお、実施例1の電解めっき装置では、磁場発生手段130としては、永久磁石を用いてもよく、電磁石を用いてもよい。また、電磁石を用いた場合の磁場発生手段130としては、直流磁場を発生させる構成および交流磁場を発生させる構成のいずれも適用することができる。
(ロ)実施例1の電解めっき装置では、アノード電極20・カソード電極21間に発生する電場(E)23と、磁場発生手段130から生成される,上記電場(E)23に対して直交する成分をもつ磁場(B)131とによりめっき浴11中のイオンがローレンツ力を受け、めっき浴11が撹拌される。そして、実施例1の電解めっき装置においては、磁場発生手段130として永久磁石を用いる構成や電磁石で直流磁場を発生させる構成であっても、攪拌効果を十分なものとすることができる。
In the electroplating apparatus of Example 1, a permanent magnet or an electromagnet may be used as the magnetic field generating means 130. Moreover, as the magnetic field generation means 130 in the case of using an electromagnet, either a configuration for generating a DC magnetic field or a configuration for generating an AC magnetic field can be applied.
(B) In the electroplating apparatus of Example 1, the electric field (E) 23 generated between the anode electrode 20 and the cathode electrode 21 and the electric field (E) 23 generated from the magnetic field generation means 130 are orthogonal to each other. The ions in the plating bath 11 are subjected to Lorentz force by the magnetic field (B) 131 having a component, and the plating bath 11 is stirred. And in the electroplating apparatus of Example 1, even if it is the structure which uses a permanent magnet as the magnetic field generation means 130, or the structure which generates a direct-current magnetic field with an electromagnet, the stirring effect can be made sufficient.

図2は、実施例1の電解めっき装置における攪拌方式の原理を示す説明図である。図2(a)〜(b)に示されるように、実施例1の電解めっき装置では、中心部に配置される第1の磁極(N極またはS極)130Aに対してカソード電極21の面内方向に平行な方向での外径側に同心状に第2の磁極(S極またはN極)130Bを配置した構造の磁場発生手段130による磁場、すなわち、中心部の第1の磁極130Aの磁極面と外径側の第2の磁極130Bの磁極面との間に形成される磁場を用いている。これによって、実施例1の電解めっき装置では、磁場発生手段の回転や磁場発生手段(電磁石)による交流磁場の印加などがなくとも、ローレンツ力142によってイオン41にカソード電極21の面内方向と平行に円を描くようなサイクロイド運動をさせることができ、これにより、簡素な構成の磁場発生手段によって、めっき浴の攪拌を効果的に行うことができる。   FIG. 2 is an explanatory view showing the principle of the stirring method in the electrolytic plating apparatus of the first embodiment. As shown in FIGS. 2A to 2B, in the electroplating apparatus of Example 1, the surface of the cathode electrode 21 with respect to the first magnetic pole (N pole or S pole) 130 </ b> A disposed at the center. The magnetic field generated by the magnetic field generating means 130 having a structure in which the second magnetic pole (S pole or N pole) 130B is concentrically arranged on the outer diameter side in the direction parallel to the inner direction, that is, the first magnetic pole 130A in the central portion. A magnetic field formed between the magnetic pole surface and the magnetic pole surface of the second magnetic pole 130B on the outer diameter side is used. As a result, in the electroplating apparatus of the first embodiment, the Lorentz force 142 causes the ions 41 to be parallel to the in-plane direction of the cathode electrode 21 without the rotation of the magnetic field generating means or the application of an alternating magnetic field by the magnetic field generating means (electromagnet). In this way, a cycloidal motion that draws a circle can be performed, and thus the plating bath can be effectively stirred by the magnetic field generating means having a simple configuration.

また、図2(c)に示されるように、イオン41は、磁力線143に沿ってラーマー運動を行う。このラーマー運動では、荷電粒子の運動は磁場が強いほど回転半径が小さくなるため、めっき浴11内における高磁場の位置ほどイオン濃度が高くなる。   In addition, as shown in FIG. 2C, the ion 41 performs a Larmor motion along the magnetic force line 143. In this Larmor motion, since the rotation radius of the motion of charged particles decreases as the magnetic field increases, the ion concentration increases as the position of the high magnetic field in the plating bath 11 increases.

そして、実施例1の電解めっき装置では、めっき浴11全体における磁場分布は、磁場発生手段130により形成される磁場によって、カソード電極21の近傍領域が高磁場となる磁場分布となり、このような磁場分布がイオンに対する閉じ込め磁場として作用する。そのため、めっき浴11内におけるイオンはカソード電極11側に集まって、カソード電極21の近傍領域でイオン濃度が高濃度になるという濃度分布が形成される。このため、低濃度のめっき浴中でも高濃度のめっき浴によるめっきと同様なめっき効果が得られ、低濃度のめっき浴でも高速めっきが可能となる。   In the electroplating apparatus of Example 1, the magnetic field distribution in the entire plating bath 11 becomes a magnetic field distribution in which the region near the cathode electrode 21 becomes a high magnetic field due to the magnetic field formed by the magnetic field generating means 130. The distribution acts as a confining magnetic field for ions. Therefore, ions in the plating bath 11 gather on the cathode electrode 11 side, and a concentration distribution is formed in which the ion concentration becomes high in the vicinity of the cathode electrode 21. For this reason, the same plating effect as the plating by the high concentration plating bath can be obtained even in the low concentration plating bath, and the high speed plating can be performed even in the low concentration plating bath.

なお、交流磁場発生手段130による磁場を交流磁場とした構成では、めっき浴中のイオンの受けるローレンツ力の向きが周期的に入れ替わることによる乱流効果によって、被めっき物における凹凸の有る部分も含めためっき膜厚の均一性をより向上させることができるようになる。
(ハ)また、さらに、実施例1の電解めっき装置では、磁場発生手段130における磁極保持部130Cと機械的に係合してなる磁場発生手段用移動装置132を設け、これにより、磁場発生手段130をカソード電極(被めっき物)21の面内方向に対して平行に移動させることができるようにしている。磁場発生手段130の移動に伴い、磁場もカソード電極(被めっき物)21の面内方向に対して平行に移動することにより、めっき浴11内におけるイオンが高濃度となる部分も移動し、その高濃度の部分では低濃度の部分よりもめっきの析出反応が促進される。このため、例えば表面に凹凸の多い被めっき物などにおけるめっきの析出しにくい箇所の近傍領域に高濃度の部分が移動するように磁場発生手段130を移動させて、めっきの析出しにくい箇所でめっきの析出を促進するようにすることによって、被めっき物全体におけるめっき膜厚の均一性をより向上させることが可能となる。また、磁場発生手段130の移動によって、被めっき物における任意の箇所を任意のめっき膜厚にすることも可能となる。
(ニ)なお、実施例1における磁場移動方式として、磁場発生手段130における磁極保持部130Cと機械的に係合してなる磁場発生手段用移動装置132を設けた構成を示したが、磁場移動方式は上記構成に限定されるものではなく、例えば、次のような構成を適用することもできる。
In the configuration in which the magnetic field generated by the AC magnetic field generation unit 130 is an AC magnetic field, the unevenness in the object to be plated is also included due to the turbulent flow effect caused by periodically changing the direction of the Lorentz force received by the ions in the plating bath. The uniformity of the plated film thickness can be further improved.
(C) Further, in the electroplating apparatus of the first embodiment, the magnetic field generating means moving device 132 is provided which is mechanically engaged with the magnetic pole holding portion 130C of the magnetic field generating means 130, whereby the magnetic field generating means 130 can be moved parallel to the in-plane direction of the cathode electrode (substrate) 21. As the magnetic field generating means 130 moves, the magnetic field also moves in parallel to the in-plane direction of the cathode electrode (object to be plated) 21, thereby moving the portion where ions in the plating bath 11 have a high concentration. The plating concentration reaction is accelerated in the high concentration portion than in the low concentration portion. For this reason, for example, the magnetic field generating means 130 is moved so that the high-concentration portion moves to the vicinity of the portion where plating is difficult to deposit in an object having a lot of unevenness on the surface. By promoting the precipitation, it becomes possible to further improve the uniformity of the plating film thickness in the entire object to be plated. Further, by moving the magnetic field generating means 130, it is possible to set an arbitrary plating film thickness at an arbitrary position in the object to be plated.
(D) As the magnetic field moving method in the first embodiment, the configuration in which the magnetic field generating means moving device 132 mechanically engaged with the magnetic pole holding part 130C of the magnetic field generating means 130 is provided. The system is not limited to the above configuration, and for example, the following configuration can be applied.

(a)図3は、本発明の実施例1における磁場移動方式の異なる構成例を示す図であって、図3(a)は本構成例における磁場発生手段150の側断面図であり、図3(b)は磁場発生手段150の平面図(図3(a)におけるP1矢視図)であり、図3(c)は磁場発生手段150を構成する各電磁石のための励磁操作部の一例を原理的に示す回路図である。   (A) FIG. 3 is a diagram showing a different configuration example of the magnetic field movement method in the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 (a) is a side sectional view of the magnetic field generating means 150 in this configuration example. 3 (b) is a plan view of the magnetic field generating means 150 (a P1 arrow view in FIG. 3 (a)), and FIG. 3 (c) is an example of an excitation operation unit for each electromagnet constituting the magnetic field generating means 150. FIG.

図3(a)に示すように、本構成例における磁場発生手段150は、電磁石152,152A,152B,152Cが磁気回路を形成するための平板状の磁性部材151上に設けられた構成であり、電磁石152の例えばS極側および電磁石152A,152B,152Cの例えば各N極側が磁性部材151側に接するように配置されている。なお、図3(a)における電磁石152,152A,152B,152Cにそれぞれ「S」および「N」の極性を記載しているが、これは各電磁石の励磁状態での極性を示すものである。そして、本構成例における磁場発生手段150は、各電磁石の反磁性部材151側の磁極面が図1におけるカソード電極(被めっき物)21と対向するようにして配設されるものであり、磁性部材151の板面がカソード電極21の面内方向と平行とされている。   As shown in FIG. 3A, the magnetic field generating means 150 in this configuration example has a configuration in which electromagnets 152, 152A, 152B, and 152C are provided on a flat magnetic member 151 for forming a magnetic circuit. For example, the S pole side of the electromagnet 152 and the N pole side of the electromagnets 152A, 152B, and 152C are disposed so as to be in contact with the magnetic member 151 side. In addition, although the polarities of “S” and “N” are respectively described in the electromagnets 152, 152A, 152B, and 152C in FIG. 3A, this indicates the polarity in the excited state of each electromagnet. The magnetic field generating means 150 in this configuration example is arranged so that the magnetic pole surface on the diamagnetic member 151 side of each electromagnet faces the cathode electrode (substrate) 21 in FIG. The plate surface of the member 151 is parallel to the in-plane direction of the cathode electrode 21.

電磁石152は、図3(b)に示すように、例えば概略円柱状の電磁石として構成される。一方、電磁石152A,152B,152Cは、図3(b)に示すように、電磁石152を中心として同心状に配置される円環状の電磁石として構成される。そして、さらに電磁石152A,152B,152Cは、より具体的な構成としては、それぞれ、図3(b)に示されるように、複数個(図では6個)の部分的な円弧状に分割された形状の電磁石152As1〜152As6、152Bs1〜152Bs6、152Cs1〜152Cs6(以下「単位電磁石」とも称する)を円環状に組合せるとともに各単位電磁石を直列または並列に接続してなる電磁石群として構成される。   As shown in FIG. 3B, the electromagnet 152 is configured as a substantially cylindrical electromagnet, for example. On the other hand, as shown in FIG. 3B, the electromagnets 152A, 152B, and 152C are configured as annular electromagnets arranged concentrically around the electromagnet 152. Further, the electromagnets 152A, 152B, and 152C are divided into a plurality of (six in the figure) partial arcs as shown in FIG. The electromagnets 152As1 to 152As6, 152Bs1 to 152Bs6, and 152Cs1 to 152Cs6 (hereinafter also referred to as “unit electromagnets”) are combined in an annular shape, and the unit electromagnets are connected in series or in parallel.

なお、中心部に位置する電磁石152には永久磁石を用いてもよい。また、円環状の電磁石152A,152B,152Cを構成する単位電磁石の形状は、図3(b)に示すような円弧状に限定されるものではなく、方形状(3次元形状としては四角柱状)など他の形状であってもよく、複数の単位電磁石を組合せて概略円環状の電磁石群を形成することができればよい。また、さらに、円環状の電磁石152A,152B,152Cをそれぞれ構成する単位電磁石の個数(分割数)は、図3(b)に示した6個に限定されるものではない。   In addition, you may use a permanent magnet for the electromagnet 152 located in a center part. Further, the shape of the unit electromagnets constituting the annular electromagnets 152A, 152B, and 152C is not limited to the arc shape as shown in FIG. 3B, but is a square shape (three-dimensional shape is a quadrangular prism shape). Other shapes may be used, and it is only necessary that a plurality of unit electromagnets can be combined to form a substantially annular electromagnet group. Furthermore, the number (number of divisions) of the unit electromagnets constituting the ring-shaped electromagnets 152A, 152B, and 152C is not limited to six shown in FIG.

そして、図3(c)に示すように、電磁石用電源153の正極VPおよび負極VNからの直流の励磁電流が、スイッチ154,154A,154B,154Cよりなる励磁用スイッチ回路を介して、電磁石152,152A,152B,152Cに供給されるようにして、励磁操作部が構成されている。ここで、電磁石152A,152B,152Cは、それぞれ上記のように複数個の単位電磁石を直列または並列に接続した電磁石群となっているが、図3(c)では、それぞれ1つの電磁石として図示している。なお、図3(c)は励磁操作部の一例を示すものであって、本発明は図3(c)の構成に限定されるものではない。   Then, as shown in FIG. 3C, the direct current excitation current from the positive electrode VP and the negative electrode VN of the electromagnet power supply 153 is passed through an electromagnet 152 via an excitation switch circuit composed of switches 154, 154A, 154B, and 154C. , 152A, 152B, and 152C, the excitation operation unit is configured. Here, each of the electromagnets 152A, 152B, and 152C is an electromagnet group in which a plurality of unit electromagnets are connected in series or in parallel as described above. In FIG. 3C, each electromagnet is illustrated as one electromagnet. ing. FIG. 3C shows an example of the excitation operation unit, and the present invention is not limited to the configuration shown in FIG.

図3の構成例における磁場の移動は次のようにして行う。すなわち、図3(c)に示すように、スイッチ154,154Aをオンして電磁石152,152Aを励磁するとともに、スイッチ154B,154Cをオフして電磁石152B,152Cを非励磁とした状態では、図3(a)に示すように、中心部の電磁石152の磁極面(例えばN極)と外径側の電磁石152Aの磁極面(例えばS極)との間に実線で示す磁場(B)155Aが形成される。   The magnetic field movement in the configuration example of FIG. 3 is performed as follows. That is, as shown in FIG. 3C, the switches 154 and 154A are turned on to excite the electromagnets 152 and 152A, and the switches 154B and 154C are turned off and the electromagnets 152B and 152C are de-energized. As shown in FIG. 3A, a magnetic field (B) 155A indicated by a solid line is formed between the magnetic pole surface (eg, N pole) of the electromagnet 152 at the center and the magnetic pole surface (eg, S pole) of the electromagnet 152A on the outer diameter side. It is formed.

この状態から、図3(c)においてスイッチ154,154Bをオンして電磁石152,152Bを励磁するとともに、スイッチ154A,154Cをオフして電磁石152A,152Cを非励磁とした状態に切り替えると、図3(a)に示すように、中心部の電磁石152の磁極面(例えばN極)と外径側の電磁石152Bの磁極面(例えばS極)との間に破線で示す磁場(B)155Bが形成される状態に切り替わるので、これに伴い、磁場発生手段150による磁場が電磁石152を中心として外径側に拡がるように移動し、磁場と電場とが直交する領域が外径側に移動する。そして、このような磁場の移動により、めっき浴11内におけるイオンが高濃度となる部分を移動させることができる。   From this state, when the switches 154 and 154B are turned on to excite the electromagnets 152 and 152B and the switches 154A and 154C are turned off and the electromagnets 152A and 152C are de-energized in FIG. As shown in FIG. 3A, a magnetic field (B) 155B indicated by a broken line is formed between the magnetic pole surface (for example, N pole) of the electromagnet 152 at the center and the magnetic pole surface (for example, S pole) of the outer side electromagnet 152B. Accordingly, the magnetic field generated by the magnetic field generation unit 150 moves so as to spread toward the outer diameter side around the electromagnet 152, and the region where the magnetic field and the electric field are orthogonal to each other moves toward the outer diameter side. And the part in which the ion in the plating bath 11 becomes high concentration can be moved by the movement of such a magnetic field.

上述のように、図3の構成例は、複数の電磁石をオンオフさせて磁場のパターンを切り替えることに磁場を移動させる方式であって、磁場発生手段として、(図1および図3(a)〜図3(b)に示すように)中央部の磁石(電磁石または永久磁石)と,中央部の磁石(電磁石または永久磁石)を中心として同心状に配置される複数の円環状の電磁石とを,カソード電極21の面内方向と平行な面に配設するとともに、各円筒状の電磁石に励磁電流を供給する電磁石用電源と,各円筒状の電磁石への励磁電流の通流を制御する励磁用スイッチ回路とからなる励磁操作部を設けたものである。そして、図3の構成例は、励磁用スイッチ回路でのスイッチ操作によって各円環状の電磁石の励磁電流通流状態の切り替えを行ない、中央部の磁石(電磁石または永久磁石)との組合せで磁場を形成する円環状の電磁石を切り替えることにより、機械的な移動機構なしで、磁場をカソード電極21の面内方向に対して平行に移動させることができるので、本発明の実施例1における磁場移動方式として好適である。   As described above, the configuration example of FIG. 3 is a system in which a magnetic field is moved by switching on and off a plurality of electromagnets and switching a magnetic field pattern, and as a magnetic field generation means (FIGS. 1 and 3A to 3A). As shown in FIG. 3 (b), a central magnet (electromagnet or permanent magnet) and a plurality of annular electromagnets arranged concentrically around the central magnet (electromagnet or permanent magnet), An electromagnet power source that supplies an excitation current to each cylindrical electromagnet and an excitation power source that controls the flow of the excitation current to each cylindrical electromagnet while being arranged on a plane parallel to the in-plane direction of the cathode electrode 21. An excitation operation unit including a switch circuit is provided. In the configuration example of FIG. 3, the excitation current flow state of each annular electromagnet is switched by a switch operation in the excitation switch circuit, and the magnetic field is combined with the magnet in the center (electromagnet or permanent magnet). By switching the annular electromagnet to be formed, the magnetic field can be moved in parallel with the in-plane direction of the cathode electrode 21 without a mechanical movement mechanism. It is suitable as.

なお、図3の構成例では、図3(a)〜図3(c)に示す、中央部の磁石も電磁石とした構成において、電磁石用電源153を交流電源として、中央部の電磁石の磁極面と各円環状の電磁石の磁極面との間に交流磁場が形成されるようにしてもよい。   In the configuration example of FIG. 3, in the configuration shown in FIGS. 3A to 3C where the central magnet is also an electromagnet, the electromagnet power source 153 is an AC power source, and the magnetic pole surface of the central electromagnet is used. And an alternating magnetic field may be formed between the magnetic pole surface of each annular electromagnet.

(b)図4は、本発明の実施例1における磁場移動方式のさらに異なる構成例を示す図であって、図4(a)は本構成例における磁場発生手段160の側断面図であり、図4(b)は磁場発生手段160の平面図(図4(a)におけるP2矢視図)であり、図4(c)は磁場発生手段160を構成する各電磁石のための励磁操作部の一例を原理的に示す回路図である。   (B) FIG. 4 is a diagram showing a further different configuration example of the magnetic field movement method in the first embodiment of the present invention, and FIG. 4A is a side sectional view of the magnetic field generating means 160 in this configuration example. 4B is a plan view of the magnetic field generating means 160 (as viewed from the arrow P2 in FIG. 4A), and FIG. 4C is an excitation operation unit for each electromagnet constituting the magnetic field generating means 160. It is a circuit diagram which shows an example in principle.

図4(a)〜図4(b)に示すように、本構成例における磁場発生手段160は、複数個(図では37個)の例えば概略六角柱状の電磁石162s1〜162s37(以下「単位電磁石」とも称する)が磁気回路を形成するための平板状の磁性部材161上に2次元的に稠密に(すなわち蜂の巣の断面状に)並べるようにして設けられた構成であり、各電磁石の一方側の磁極面が磁性部材161側に接するように配置されている。なお、単位電磁石162s1〜162s37の形状は、図4(b)に示すような六角柱状に限定されるものではなく、磁性部材161上に2次元的に稠密に並べるのに適合した形状であればよい。本構成例における磁場発生手段160は、各単位電磁石の反磁性部材161側の磁極面が図1におけるカソード電極(被めっき物)21と対向するようにして配設されるものであり、磁性部材161の板面がカソード電極21の面内方向と平行とされている。ここで、以下の説明では、単位電磁石162s1〜162s37の各励磁コイルはいずれも同じ極性に巻回されているものとする。また、図4(b)における「1」〜「37」の数字は、単位電磁石162s1〜162s37を示す略号として記載したものである。   As shown in FIGS. 4A to 4B, the magnetic field generating means 160 in this configuration example includes a plurality (37 in the figure) of electromagnets 162s1 to 162s37 (hereinafter referred to as “unit electromagnets”), for example, approximately hexagonal columnar. Are also arranged so as to be two-dimensionally densely arranged on a flat magnetic member 161 for forming a magnetic circuit (that is, in a cross-sectional shape of a honeycomb), on one side of each electromagnet It arrange | positions so that a magnetic pole surface may contact | connect the magnetic member 161 side. Note that the shape of the unit electromagnets 162s1 to 162s37 is not limited to the hexagonal column shape as shown in FIG. 4B, but may be any shape suitable for two-dimensionally densely arranging on the magnetic member 161. Good. The magnetic field generating means 160 in this configuration example is arranged so that the magnetic pole surface of each unit electromagnet on the diamagnetic member 161 side faces the cathode electrode (substrate) 21 in FIG. The plate surface 161 is parallel to the in-plane direction of the cathode electrode 21. Here, in the following description, it is assumed that the exciting coils of the unit electromagnets 162s1 to 162s37 are all wound with the same polarity. The numbers “1” to “37” in FIG. 4B are described as abbreviations indicating the unit electromagnets 162s1 to 162s37.

そして、図4(c)に示すように、電磁石用電源163の正極VPおよび負極VNからの直流の励磁電流が、単位電磁石ごとに設けられたスイッチ対、すなわち、「スイッチ164a1,164b1」〜「スイッチ164a37,164b37」よりなる励磁用スイッチ回路を介して、単位電磁石162s1〜電磁石162s37に供給されるようにして、励磁操作部が構成されている。ここで、上記スイッチ対を構成する2つのスイッチ、例えば単位電磁石162s19に対応するスイッチ164a19,164b19は、それぞれ「正極VPとの接続」、「負極VNとの接続」および「非接続」の3状態を選択できる接点構成となっており、これらのスイッチの操作により、「単位電磁石に第1の極性の電流が通流する」状態と、「単位電磁石に第2の極性の電流が通流する」状態と、「単位電磁石に電流が通流しない」状態とを選択することができるものとなっている。なお、図4(c)は励磁操作部の一例を示すものであって、本発明は図4(c)の構成に限定されるものではない。   Then, as shown in FIG. 4C, the direct current excitation current from the positive electrode VP and the negative electrode VN of the electromagnet power source 163 is a switch pair provided for each unit electromagnet, that is, “switches 164a1, 164b1” to “switches”. The excitation operation unit is configured to be supplied to the unit electromagnets 162s1 to 162s37 via the excitation switch circuit including the switches 164a37 and 164b37 ”. Here, the two switches constituting the switch pair, for example, the switches 164a19 and 164b19 corresponding to the unit electromagnet 162s19, are in three states of “connected to the positive electrode VP”, “connected to the negative electrode VN”, and “not connected”, respectively. The operation of these switches allows the “current of the first polarity to flow through the unit electromagnet” state and the “current of the second polarity to flow through the unit electromagnet”. The state and the state “the current does not flow through the unit electromagnet” can be selected. FIG. 4 (c) shows an example of the excitation operation unit, and the present invention is not limited to the configuration of FIG. 4 (c).

図4の構成例における磁場の移動は次のようにして行う。すなわち、図4(c)に示すように、各スイッチを操作して、磁性部材161の中央部に配置された単位電磁石162s19には「Is19」で図示する極性の励磁電流が通流するとともに、単位電磁石162s19を囲うように隣接して同心状に配置された6個の単位磁石(162s12,162s13,162s18,162s20,162s25,162s26)にはそれぞれ「Is19」とは逆極性の励磁電流(例えば「Is20」)が通流するようにし、さらに、上記7個以外の単位電磁石には励磁電流が通流しないようにする。この状態では、単位電磁石162s19の反磁性部材161側の磁極面が例えばN極である場合には、単位電磁石162s19を囲む6個の単位磁石の反磁性部材161側の磁極面はいずれも逆極性のS極となるので、図4(a)に示すように、単位電磁石162s19の磁極面(例えばN極)とその外径側の6個の単位電磁石(162s12,162s13,162s18,162s20,162s25,162s26)の磁極面(例えばS極)との間に実線で示す磁場(B)165Aが形成される。   The movement of the magnetic field in the configuration example of FIG. 4 is performed as follows. That is, as shown in FIG. 4C, each switch is operated so that the excitation current having the polarity shown by “Is19” flows through the unit electromagnet 162s19 disposed in the center of the magnetic member 161. Six unit magnets (162s12, 162s13, 162s18, 162s20, 162s25, 162s26) that are concentrically arranged adjacent to each other so as to surround the unit electromagnet 162s19 have excitation currents of opposite polarity to “Is19” (for example, “ Is20 ") is allowed to flow, and excitation current is not allowed to flow to the unit electromagnets other than the seven unit electromagnets. In this state, when the magnetic pole surface on the diamagnetic member 161 side of the unit electromagnet 162s19 is, for example, N-pole, all the magnetic pole surfaces on the diamagnetic member 161 side of the six unit magnets surrounding the unit electromagnet 162s19 are of opposite polarity. As shown in FIG. 4A, the magnetic pole surface (for example, N pole) of the unit electromagnet 162s19 and the six unit electromagnets (162s12, 162s13, 162s18, 162s20, 162s25, A magnetic field (B) 165A indicated by a solid line is formed between the magnetic pole face (for example, S pole) of 162s26).

上記の状態から、図4(c)において各スイッチを操作して、単位電磁石162s17の反磁性部材161側の磁極面が例えばN極となるとともに単位電磁石162s17を囲む6個の単位磁石(162s10,162s11,162s16,162s18,162s23,162s24)の反磁性部材161側の磁極面がいずれも逆極性のS極となり、さらに、上記7個以外の単位電磁石は非励磁で磁極が形成されないようにした場合、図4(a)に示すように、単位電磁石161s17の磁極面(例えばN極)とその外径側の6個の単位電磁石(162s10,162s11,162s16,162s18,162s23,162s24)の磁極面(例えばS極)との間に破線で示す磁場(B)165Bが形成されることになる。そして、これに伴い、磁場発生手段160による磁場が、カソード電極(被めっき物)21の面内方向に対して平行に移動し、磁場と電場とが直交する領域が移動する。そして、このような磁場の移動により、めっき浴11内におけるイオンが高濃度となる部分を移動させることができる。また、上述のように、励磁用スイッチ回路による切り替え操作の前後で磁場を形成する単位電磁石同士の相対的位置関係が保持されるようにすれば、磁場の移動の前後で磁場の形状が変わらないようにすることができる。   From the above state, by operating each switch in FIG. 4C, the magnetic pole surface on the diamagnetic member 161 side of the unit electromagnet 162s17 becomes, for example, the N pole and the six unit magnets (162s10, 162s10, 162) surrounding the unit electromagnet 162s17 162 s 11, 162 s 16, 162 s 18, 162 s 23, 162 s 24), the magnetic pole surfaces on the diamagnetic member 161 side are all S poles of opposite polarity, and the unit electromagnets other than the above seven are not excited and do not form magnetic poles. 4A, the magnetic pole surface (for example, N pole) of the unit electromagnet 161s17 and the magnetic pole surfaces of the six unit electromagnets (162s10, 162s11, 162s16, 162s18, 162s23, 162s24) on the outer diameter side thereof. For example, a magnetic field (B) 165B indicated by a broken line is formed between the magnetic field and the south pole. Along with this, the magnetic field generated by the magnetic field generating means 160 moves in parallel to the in-plane direction of the cathode electrode (object to be plated) 21, and the region where the magnetic field and the electric field are orthogonal to each other moves. And the part in which the ion in the plating bath 11 becomes high concentration can be moved by the movement of such a magnetic field. In addition, as described above, if the relative positional relationship between the unit electromagnets forming the magnetic field is maintained before and after the switching operation by the excitation switch circuit, the shape of the magnetic field does not change before and after the movement of the magnetic field. Can be.

なお、図3の構成例は磁場発生手段150による磁場の中心位置が磁石152の位置に固定された構成となっているのに対して、図4の構成例は、単位電磁石162s1〜162s37に対する励磁操作により磁場を任意の位置に移動させることができるので、被めっき物における任意の箇所を任意のめっき膜厚にする上でより好適である。   3 is configured such that the center position of the magnetic field generated by the magnetic field generating means 150 is fixed to the position of the magnet 152, whereas the configuration example illustrated in FIG. 4 is an excitation for the unit electromagnets 162s1 to 162s37. Since the magnetic field can be moved to an arbitrary position by the operation, it is more suitable for setting an arbitrary portion of the object to be plated to an arbitrary plating film thickness.

上述のように、図4の構成例は、複数の電磁石のオンオフおよび極性切替によって磁場のパターンを切り替えることにより磁場を移動させる方式であって、磁場発生手段として、(図1および図4(a)〜図4(b)に示すように)複数の単位電磁石をカソード電極21の面内方向と平行な面に2次元的に並べて配設するとともに、各単位電磁石に励磁電流を供給する電磁石用電源と,各単位電磁石への励磁電流の通流を制御する励磁用スイッチ回路とからなる励磁操作部を設けたものである。そして、図4の構成例は、励磁用スイッチ回路でのスイッチ操作によって、各単位電磁石の励磁電流通流状態の切り替え、すなわち「第1の極性の電流が通流する」状態と,「第2の極性の電流が通流する」状態と,「電流が通流しない」状態との3つの状態間での切り替えを行ない、磁場を形成する単位電磁石同士の組合せを切り替えることにより、機械的な移動機構なしで、磁場をカソード電極21の面内方向に対して平行に移動させることができるので、本発明の実施例1における磁場移動方式として好適である。   As described above, the configuration example of FIG. 4 is a method of moving the magnetic field by switching the pattern of the magnetic field by turning on and off the plurality of electromagnets and switching the polarity, and as a magnetic field generating means (see FIG. 1 and FIG. ) To electromagnet for arranging a plurality of unit electromagnets two-dimensionally on a plane parallel to the in-plane direction of the cathode electrode 21 and supplying an excitation current to each unit electromagnet (as shown in FIG. 4B) An excitation operation unit comprising a power source and an excitation switch circuit for controlling the flow of excitation current to each unit electromagnet is provided. In the configuration example of FIG. 4, the switching operation of the excitation switch circuit switches the excitation current flow state of each unit electromagnet, that is, the state where “the current of the first polarity flows”, Is switched between the three states of "the current of the polarity of the current" and the state of "the current does not flow", and the combination of the unit electromagnets forming the magnetic field is switched to move mechanically. Since the magnetic field can be moved in parallel to the in-plane direction of the cathode electrode 21 without a mechanism, it is suitable as the magnetic field moving method in the first embodiment of the present invention.

なお、図4の構成例では、図4(a)〜図4(c)に示す構成において、電磁石用電源163を交流電源として、単位電磁石同士の磁極面の間に交流磁場が形成されるようにしてもよい。   In the configuration example of FIG. 4, in the configuration shown in FIGS. 4A to 4C, an AC magnetic field is formed between the magnetic pole surfaces of the unit electromagnets using the electromagnet power source 163 as an AC power source. It may be.

(イ)図5は本発明の実施例2による電解めっき装置を示す構成図であり、電解めっき装置を上方(垂直方向)から見た構成を模式的に示すものである。図5に示すように、実施例2の電解めっき装置は、めっき浴11(めっき槽10に入れられためっき液)内に、めっき電源22に接続された,1対のアノード電極20,20とアノード電極同士の間に配置されたカソード電極21とからなる電極部が配設され、この電極部のうちカソード電極(被めっき材)21の両方の側面側(左右の側面側)に第1の磁極230Aおよび第2の磁極230Bを配置した磁場発生手段230を設けてなる構成となっている。なお、実施例2の電解めっき装置における磁場発生手段230の第1の磁極230Aおよび第2の磁極230Bの配置箇所は、図5とは異なる配置箇所、すなわち、カソード電極(被めっき材)21の上下の側面側としてもよい。 (A) FIG. 5 is a block diagram showing an electroplating apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, and schematically shows the structure of the electroplating apparatus viewed from above (vertical direction). As shown in FIG. 5, the electrolytic plating apparatus of Example 2 includes a pair of anode electrodes 20 and 20 connected to a plating power source 22 in a plating bath 11 (plating solution put in the plating tank 10). An electrode portion including a cathode electrode 21 disposed between the anode electrodes is disposed, and a first electrode is disposed on both side surfaces (left and right side surfaces) of the cathode electrode (material to be plated) 21 in the electrode portion. The magnetic field generator 230 is provided with the magnetic pole 230A and the second magnetic pole 230B. In addition, the arrangement | positioning location of the 1st magnetic pole 230A and the 2nd magnetic pole 230B of the magnetic field generation | occurrence | production means 230 in the electroplating apparatus of Example 2 is different from FIG. 5, ie, the cathode electrode (material to be plated) 21. The upper and lower side surfaces may be provided.

磁場発生手段230における第1の磁極230Aおよび第2の磁極230Bは磁極保持部230Cにより保持固定されている。磁極保持部230C内においては、第1の磁極230Aと第2の磁極230Bとの間に図示されない磁気回路部が設けられている。   The first magnetic pole 230A and the second magnetic pole 230B in the magnetic field generating means 230 are held and fixed by a magnetic pole holding portion 230C. In the magnetic pole holding part 230C, a magnetic circuit part (not shown) is provided between the first magnetic pole 230A and the second magnetic pole 230B.

なお、実施例2の電解めっき装置では、実施例1の電解めっき装置と同様に、磁場発生手段230としては、永久磁石を用いてもよく、電磁石を用いてもよい。また、電磁石を用いた場合の磁場発生手段230としては、直流磁場を発生させる構成および交流磁場を発生させる構成のいずれも適用することができる。
(ロ)実施例2の電解めっき装置では、アノード電極20・カソード電極21間に発生する電場(E)23と、磁場発生手段230から生成される,上記電場(E)23に対して直交する成分をもつ磁場(B)231とによりめっき浴11中のイオンがローレンツ力を受け、めっき浴11が撹拌される。そして、実施例2の電解めっき装置においては、実施例1の電解めっき装置と同様に、磁場発生手段230として永久磁石を用いる構成や電磁石で直流磁場を発生させる構成であっても、攪拌効果を十分なものとすることができる。
In the electroplating apparatus of the second embodiment, as in the electroplating apparatus of the first embodiment, the magnetic field generating means 230 may be a permanent magnet or an electromagnet. Further, as the magnetic field generating means 230 in the case of using an electromagnet, either a configuration for generating a DC magnetic field or a configuration for generating an AC magnetic field can be applied.
(B) In the electroplating apparatus of Example 2, the electric field (E) 23 generated between the anode electrode 20 and the cathode electrode 21 and the electric field (E) 23 generated from the magnetic field generating means 230 are orthogonal to each other. The ions in the plating bath 11 are subjected to Lorentz force by the magnetic field (B) 231 having a component, and the plating bath 11 is stirred. And in the electroplating apparatus of Example 2, similarly to the electroplating apparatus of Example 1, even if it is the structure which uses a permanent magnet as the magnetic field generation means 230 or the structure which generates a DC magnetic field with an electromagnet, the stirring effect is obtained. It can be sufficient.

なお、実施例2の電解めっき装置は、1対のアノード電極20,20とアノード電極同士の間に配置されたカソード電極21(被めっき物)とからなる電極部構成になっているので、一度のめっき工程で被めっき物の両面にめっきを付着させたい場合には特に好適である。   In addition, since the electrolytic plating apparatus of Example 2 has an electrode portion configuration including a pair of anode electrodes 20 and 20 and a cathode electrode 21 (a plated object) disposed between the anode electrodes, once This is particularly suitable when it is desired to deposit the plating on both surfaces of the object to be plated in this plating process.

実施例2の電解めっき装置では、実施例1の電解めっき装置と同様に、めっき浴11全体における磁場分布は、磁場発生手段230により形成される磁場によって、カソード電極21の近傍領域が高磁場となる磁場分布となり、このような磁場分布がイオンに対する閉じ込め磁場として作用する。そのため、めっき浴11内におけるイオンはカソード電極11側に集まって、カソード電極21の近傍領域でイオン濃度が高濃度になるという濃度分布が形成される。このため、低濃度のめっき浴中でも高濃度のめっき浴によるめっきと同様なめっき効果が得られ、低濃度のめっき浴でも高速めっきが可能となる。   In the electroplating apparatus of the second embodiment, as in the electroplating apparatus of the first embodiment, the magnetic field distribution in the entire plating bath 11 is such that the region near the cathode electrode 21 is a high magnetic field due to the magnetic field formed by the magnetic field generating means 230. This magnetic field distribution acts as a confinement magnetic field for ions. Therefore, ions in the plating bath 11 gather on the cathode electrode 11 side, and a concentration distribution is formed in which the ion concentration becomes high in the vicinity of the cathode electrode 21. For this reason, the same plating effect as the plating by the high concentration plating bath can be obtained even in the low concentration plating bath, and the high speed plating can be performed even in the low concentration plating bath.

また、実施例2の電解めっき装置では、磁場発生手段230による磁場が、カソード電極21の一方の側面側に配置された第1の磁極230Aの磁極面から他方の側面側に配置された第2の磁極230Bの磁極面に直線的に向う磁場であることにより、実施例1の電解めっき装置とは異なり、ローレンツ力によってイオンにカソード電極21の面内方向と平行に円を描くようなサイクロイド運動をさせることはできない。一方、実施例2の電解めっき装置においては、カソード電極21の一方面(図5における左側のアノード電極20に対向する面)と他方面(図5における右側のアノード電極20に対向する面)とで、それぞれ対向するアノード電極20,20との間に形成される電場(E)23の方向が逆方向であることにより、イオンが受けるローレンツ力の向きも逆方向となるため、イオンがカソード電極(被めっき物)21の周りを循環するような流れ、すなわち、イオンがカソード電極21の一方面側のめっき浴領域と他方面側のめっき浴領域との間で循環するような流れ(図5における「イオンの流れ方向244」参照)が作り出され、これにより、カソード電極(被めっき物)21の近傍領域におけるめっき浴の撹拌効果が高いものとなっている。   In the electroplating apparatus according to the second embodiment, the magnetic field generated by the magnetic field generating unit 230 is a second magnetic field disposed from the magnetic pole surface of the first magnetic pole 230 </ b> A disposed on one side surface of the cathode electrode 21 to the other side surface side. Unlike the electrolytic plating apparatus according to the first embodiment, the magnetic field is linearly directed to the magnetic pole surface of the magnetic pole 230B of the magnetic pole 230B. Thus, the cycloid motion that draws a circle in parallel with the in-plane direction of the cathode electrode 21 by Lorentz force. I can't let you. On the other hand, in the electroplating apparatus of Example 2, one surface of the cathode electrode 21 (surface facing the left anode electrode 20 in FIG. 5) and the other surface (surface facing the right anode electrode 20 in FIG. 5) Thus, since the direction of the electric field (E) 23 formed between the opposing anode electrodes 20 and 20 is opposite, the direction of the Lorentz force received by the ions is also opposite. A flow that circulates around the (plating object) 21, that is, a flow in which ions circulate between the plating bath region on one side of the cathode electrode 21 and the plating bath region on the other side (FIG. 5). (See “Ion Flow Direction 244” in FIG. 4), and thus the stirring effect of the plating bath in the vicinity of the cathode electrode (object to be plated) 21 is high. .

なお、交流磁場発生手段230による磁場を交流磁場とした構成では、めっき浴中のイオンの受けるローレンツ力の向きが周期的に入れ替わることによる乱流効果によって、被めっき物における凹凸の有る部分も含めためっき膜厚の均一性をより向上させることができるようになる。
(ハ)また、実施例2の電解めっき装置でも、実施例1の電解めっき装置と同様に、磁場発生手段230における磁極保持部230Cと機械的に係合してなる磁場発生手段用移動装置232を設け、これにより、磁場発生手段230をカソード電極(被めっき物)21の面内方向に対して平行に移動させることができるようにしている。磁場発生手段230の移動に伴い、磁場もカソード電極(被めっき物)21の面内方向に対して平行に移動することにより、めっき浴11内におけるイオンが高濃度となる部分も移動し、その高濃度の部分では低濃度の部分よりもめっきの析出反応が促進される。このため、例えば表面に凹凸の多い被めっき物などにおけるめっきの析出しにくい箇所の近傍領域に高濃度の部分が移動するように磁場発生手段230を移動させて、めっきの析出しにくい箇所でめっきの析出を促進するようにすることによって、被めっき物全体におけるめっき膜厚の均一性をより向上させることが可能となる。また、磁場発生手段230の移動によって、被めっき物における任意の箇所を任意のめっき膜厚にすることも可能となる。
(ニ)なお、実施例2における磁場移動方式として、磁場発生手段230における磁極保持部230Cと機械的に係合してなる磁場発生手段用移動装置232を設けた構成を示したが、磁場移動方式は上記構成に限定されるものではなく、例えば、次のような構成を適用することもできる。
In the configuration in which the magnetic field generated by the AC magnetic field generating means 230 is an AC magnetic field, the undulating portion of the object to be plated is included due to the turbulent flow effect due to the periodic change of the direction of the Lorentz force received by the ions in the plating bath. The uniformity of the plated film thickness can be further improved.
(C) In the electroplating apparatus of the second embodiment, similarly to the electroplating apparatus of the first embodiment, the magnetic field generating means moving device 232 mechanically engaged with the magnetic pole holding portion 230C of the magnetic field generating means 230. Thus, the magnetic field generating means 230 can be moved in parallel with the in-plane direction of the cathode electrode (object to be plated) 21. As the magnetic field generating means 230 moves, the magnetic field also moves in parallel to the in-plane direction of the cathode electrode (object to be plated) 21, thereby moving the portion where ions in the plating bath 11 have a high concentration. The plating concentration reaction is accelerated in the high concentration portion than in the low concentration portion. For this reason, for example, the magnetic field generating means 230 is moved so that the high-concentration portion moves to the vicinity of the portion where the plating is difficult to deposit on the object having a lot of unevenness on the surface. By promoting the precipitation, it becomes possible to further improve the uniformity of the plating film thickness in the entire object to be plated. Further, by moving the magnetic field generating means 230, it is possible to set an arbitrary plating film thickness at an arbitrary position in the object to be plated.
(D) As a magnetic field moving method in the second embodiment, the configuration in which the magnetic field generating means moving device 232 mechanically engaged with the magnetic pole holding portion 230C in the magnetic field generating means 230 is shown. The system is not limited to the above configuration, and for example, the following configuration can be applied.

(a)図6は、本発明の実施例2における磁場移動方式の異なる構成例を示す図であって、図6(a)は本構成例における磁場発生手段250の側断面図であり、図6(b)は磁場発生手段250を構成する各電磁石のための励磁操作部の一例を原理的に示す回路図である。そして、図6(a)のP3矢視方向が、電解めっき装置を上方(垂直方向)から見た方向(図5における紙面の奥行き方向)に対応する。   (A) FIG. 6 is a diagram showing a different configuration example of the magnetic field movement method in the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 (a) is a side sectional view of the magnetic field generating means 250 in this configuration example. FIG. 6B is a circuit diagram showing in principle an example of an excitation operation unit for each electromagnet constituting the magnetic field generating means 250. And the P3 arrow direction of Fig.6 (a) respond | corresponds to the direction (depth direction of the paper surface in FIG. 5) which looked at the electroplating apparatus from upper direction (vertical direction).

図6(a)に示すように、本構成例における磁場発生手段250は、電磁石252A1〜252E1、252A2〜252E2が磁気回路を形成するための概略コの字状の磁性部材251上に設けられた構成であり、電磁石252A1〜252E1の例えば各N極側および電磁石252A2〜252E2の例えば各S極側が磁性部材251側に接するように配置されている。そして、電磁石252A1,252A2、電磁石252B1,252B2、電磁石252C1,252C2、電磁石252D1,252D2、および電磁石252E1,252E2がそれぞれ互いに対向する電磁石対を形成するように配置されている。なお、図6(a)における各電磁石にそれぞれ「S」および「N」の極性を記載しているが、これは、各電磁石の励磁状態での極性をそれぞれ示すものである。また、本構成例における磁場発生手段250は、電磁石252A1〜252E1の例えば各S極側の磁極面および電磁石252A2〜252E2の例えば各N極側の磁極面が図5におけるカソード電極(被めっき物)21の側方端と対向するようにして配設される。   As shown in FIG. 6A, the magnetic field generating means 250 in the present configuration example is provided on an approximately U-shaped magnetic member 251 for forming electromagnets 252A1 to 252E1 and 252A2 to 252E2. For example, each N pole side of the electromagnets 252A1 to 252E1 and each S pole side of the electromagnets 252A2 to 252E2 are disposed so as to be in contact with the magnetic member 251 side. The electromagnets 252A1 and 252A2, the electromagnets 252B1 and 252B2, the electromagnets 252C1 and 252C2, the electromagnets 252D1 and 252D2, and the electromagnets 252E1 and 252E2 are arranged to form an electromagnet pair facing each other. In addition, although the polarities of “S” and “N” are described for each electromagnet in FIG. 6A, this indicates the polarity in the excited state of each electromagnet. Further, the magnetic field generating means 250 in this configuration example is such that, for example, the magnetic pole surfaces on the S pole side of the electromagnets 252A1 to 252E1 and the magnetic pole surfaces on the N pole side of the electromagnets 252A2 to 252E2 are cathode electrodes (substances to be plated) in FIG. It arrange | positions so that the side edge of 21 may be opposed.

電磁石252A1〜252E1、252A2〜252E2は、いずれも例えば概略円柱状あるいは概略角柱状の電磁石として構成される。なお、図6は電磁石対を5対設けた構成を示しているが、本発明は図6の構成に限定されるものではない。   The electromagnets 252A1 to 252E1 and 252A2 to 252E2 are each configured as, for example, a substantially cylindrical or a substantially prismatic electromagnet. Although FIG. 6 shows a configuration in which five electromagnet pairs are provided, the present invention is not limited to the configuration in FIG.

そして、図6(b)に示すように、電磁石用電源253の正極VPおよび負極VNからの直流の励磁電流が、スイッチ254A〜スイッチ254Eよりなる励磁操作用スイッチ回路を介して、電磁石対252A1,252A2〜電磁石対252E,252E2に供給されるようにして、励磁操作部が構成されている。なお、図6(b)は励磁操作部の一例を示すものであって、本発明は図6(b)の構成に限定されるものではない。   Then, as shown in FIG. 6B, the direct current excitation current from the positive electrode VP and the negative electrode VN of the electromagnet power supply 253 is supplied to the electromagnet pair 252A1, via the excitation operation switch circuit including the switches 254A to 254E. The excitation operation unit is configured so as to be supplied to 252A2 to the electromagnet pairs 252E and 252E2. Note that FIG. 6B shows an example of the excitation operation unit, and the present invention is not limited to the configuration of FIG. 6B.

図6の構成例における磁場の移動は次のようにして行う。すなわち、図6(b)に示すように、スイッチ254Cをオンして電磁石対252C1,252C2を励磁するとともに、その他のスイッチをオフしてその他の電磁石対を非励磁とした状態では、図6(a)に示すように、電磁石252C1の磁極面(図ではS極)と電磁石252C2の磁極面(図ではN極)との間に実線で示す磁場(B)255Aが形成される。   The movement of the magnetic field in the configuration example of FIG. 6 is performed as follows. That is, as shown in FIG. 6B, in a state where the switch 254C is turned on to excite the electromagnet pairs 252C1 and 252C2, and the other switches are turned off to make the other electromagnet pairs non-excited. As shown in a), a magnetic field (B) 255A indicated by a solid line is formed between the magnetic pole surface (S pole in the drawing) of the electromagnet 252C1 and the magnetic pole surface (N pole in the drawing) of the electromagnet 252C2.

上記の状態から、例えば図6(b)においてスイッチ254Dをオンして電磁石対252D1,252D2を励磁するとともに、その他のスイッチをオフしてその他の電磁石対を非励磁とした状態に切り替えると、図6(a)に示すように、電磁石252D1の磁極面(図ではS極)と電磁石252D2の磁極面(図ではN極)との間に破線で示す磁場(B)255Bが形成される状態に切り替わるので、これに伴い、磁場発生手段250による磁場がカソード電極(被めっき物)21の面内方向に対して平行に移動し、これにより、磁場と電場とが直交する領域が移動する。そして、このような磁場の移動により、めっき浴11内におけるイオンが高濃度となる部分を移動させることができる。   From the above state, for example, when the switch 254D is turned on in FIG. 6B to excite the electromagnet pairs 252D1 and 252D2, and the other switches are turned off to switch the other electromagnet pairs to the non-excited state, FIG. As shown in FIG. 6A, a magnetic field (B) 255B indicated by a broken line is formed between the magnetic pole surface (S pole in the drawing) of the electromagnet 252D1 and the magnetic pole surface (N pole in the drawing) of the electromagnet 252D2. Accordingly, the magnetic field generated by the magnetic field generation means 250 moves in parallel with the in-plane direction of the cathode electrode (object to be plated) 21, thereby moving a region where the magnetic field and the electric field are orthogonal to each other. And the part in which the ion in the plating bath 11 becomes high concentration can be moved by the movement of such a magnetic field.

上述のように、図6の構成例は、複数の電磁石対をオンオフさせて磁場を移動させる方式であって、磁場発生手段として、2つの電磁石(例えば252A1,252A2)を,(図5および図6(a)に示すように)カソード電極21を側方の両側から挟み込む位置関係で互いに異なる極性の磁極面同士が対向するように配置してなる電磁石対を、カソード電極21の面内方向と平行な方向に沿って複数並べて配設するとともに、各電磁石対に励磁電流を供給する電磁石用電源と,各電磁石対への励磁電流の通流を制御する励磁用スイッチ回路とからなる励磁操作部を設けたものである。そして、図6の構成例は、励磁用スイッチ回路でのスイッチ操作によって各電磁石対の励磁電流通流状態の切り替えを行ない、磁場を形成する電磁石対を切り替えることにより、機械的な移動機構なしで、磁場をカソード電極21の面内方向に対して平行に移動させることができるので、本発明の実施例2における磁場移動方式として好適である。   As described above, the configuration example of FIG. 6 is a system in which a plurality of electromagnet pairs are turned on and off to move a magnetic field, and two electromagnets (for example, 252A1, 252A2) are used as magnetic field generating means (see FIGS. 5 and 5). 6 (a)), an electromagnet pair arranged such that magnetic pole faces having different polarities face each other in a positional relationship sandwiching the cathode electrode 21 from both sides of the cathode electrode 21 and the in-plane direction of the cathode electrode 21 Excitation operation unit comprising a plurality of electromagnet power supplies that supply an excitation current to each electromagnet pair and an excitation switch circuit that controls the flow of the excitation current to each electromagnet pair while being arranged in parallel along a parallel direction Is provided. In the configuration example of FIG. 6, the excitation current flow state of each electromagnet pair is switched by the switch operation in the excitation switch circuit, and the electromagnet pair forming the magnetic field is switched, so that there is no mechanical movement mechanism. Since the magnetic field can be moved in parallel to the in-plane direction of the cathode electrode 21, it is suitable as the magnetic field moving method in the second embodiment of the present invention.

なお、図6の構成例では、図6(a)〜図6(b)に示す構成において、電磁石用電源253を交流電源として、電磁石対により交流磁場が形成されるようにしてもよい。   In the configuration example of FIG. 6, in the configuration shown in FIGS. 6A to 6B, an AC magnetic field may be formed by an electromagnet pair using the electromagnet power supply 253 as an AC power supply.

10・・・めっき槽、11・・・めっき浴(めっき槽10に入れられためっき液)
20・・・アノード電極、21・・・カソード電極(被めっき物)、22・・・めっき電源、23・・・電場(E)
30,130,230・・・磁場発生手段、30A,230A・・・第1の磁極、30B,230B・・・第2の磁極、130A・・・第1の磁極(中央部の磁極)、130B・・・第2の磁極(外径側の磁極)、130C、230C・・・磁極保持部、31,131,231・・・磁場(B)、132、232・・・磁場発生手段用移動装置
41・・・イオン、142・・・ローレンツ力、143・・・磁力線、244・・・イオンの流れ方向
150・・・磁場発生手段、151・・・磁性部材、152,152A,152B,152C・・・電磁石、152As1〜152As6,152Bs1〜152Bs6,152Cs1〜152Cs6・・・単位電磁石、153・・・電磁石用電源、154,154A,154B,154C・・・スイッチ、155A,155B・・・磁場(B)
160・・・磁場発生手段、161・・・磁性部材、162s1〜162s37・・・単位電磁石、163・・・電磁石用電源、164a1〜164a37,164b1〜164b37・・・スイッチ、165A,165B・・・磁場(B)
250・・・磁場発生手段、251・・・磁性部材、252A1〜E1,252A2〜E2・・・電磁石、253・・・電磁石用電源、254A〜254E・・・スイッチ、255A,255B・・・磁場(B)
10 ... plating tank, 11 ... plating bath (plating solution put in the plating tank 10)
20 ... Anode electrode, 21 ... Cathode electrode (object to be plated), 22 ... Plating power source, 23 ... Electric field (E)
30, 130, 230 ... magnetic field generating means, 30A, 230A ... first magnetic pole, 30B, 230B ... second magnetic pole, 130A ... first magnetic pole (central magnetic pole), 130B ... Second magnetic pole (outer diameter side magnetic pole), 130C, 230C ... Magnetic pole holder, 31, 131, 231 ... Magnetic field (B), 132, 232 ... Moving device for magnetic field generating means 41 ... Ion, 142 ... Lorentz force, 143 ... Magnetic field line, 244 ... Ion flow direction 150 ... Magnetic field generating means, 151 ... Magnetic member, 152, 152A, 152B, 152C .. Electromagnet, 152As1 to 152As6, 152Bs1 to 152Bs6, 152Cs1 to 152Cs6... Unit electromagnet, 153... Power supply for electromagnet, 154, 154A, 154B, 154C. Switch, 155A, 155B ··· magnetic field (B)
160 ... magnetic field generating means, 161 ... magnetic member, 162s1 to 162s37 ... unit electromagnet, 163 ... power supply for electromagnet, 164a1 to 164a37,164b1 to 164b37 ... switch, 165A, 165B ... Magnetic field (B)
250 ... magnetic field generating means, 251 ... magnetic member, 252A1-E1,252A2-E2 ... electromagnet, 253 ... power supply for electromagnet, 254A-254E ... switch, 255A, 255B ... magnetic field (B)

Claims (7)

めっき浴内に,電極部を形成するアノード電極とカソード電極とを対向して配設し、アノード電極とカソード電極との間に電場を与えてめっきを行う電解めっき装置において、
カソード電極の近傍領域に前記電場に対して直交する成分をもつ磁場を形成する磁場発生手段を,カソード電極の反アノード電極側に配設するとともに、
前記磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることのできる磁場移動手段を備えてなる
ことを特徴とする電解めっき装置。
In an electroplating apparatus in which an anode electrode and a cathode electrode that form an electrode portion are disposed opposite to each other in a plating bath, and plating is performed by applying an electric field between the anode electrode and the cathode electrode.
A magnetic field generating means for forming a magnetic field having a component orthogonal to the electric field in the vicinity of the cathode electrode is disposed on the side opposite to the anode electrode of the cathode electrode,
An electroplating apparatus comprising: a magnetic field moving means capable of moving the magnetic field in parallel with the in-plane direction of the cathode electrode.
前記磁場発生手段は,1対の磁極として,中心部に配置される第1の磁極と,第1の磁極に対してカソード電極の面内方向に平行な方向での外径側に同心状に配置される第2の磁極とを備えており、
中心部の第1の磁極の磁極面と外径側の第2の磁極の磁極面との間に磁場が形成される ことを特徴とする請求項1に記載の電解めっき装置。
The magnetic field generation means is concentrically on the outer diameter side in a direction parallel to the in-plane direction of the cathode electrode with respect to the first magnetic pole as a pair of magnetic poles. A second magnetic pole disposed,
2. The electroplating apparatus according to claim 1, wherein a magnetic field is formed between the magnetic pole surface of the first magnetic pole in the central portion and the magnetic pole surface of the second magnetic pole on the outer diameter side.
前記磁場発生手段として、中央部の磁石と,中央部の磁石を中心として同心状に配置される複数の円環状の電磁石とを,カソード電極の面内方向と平行な面に配設するとともに、 各円環状の電磁石に励磁電流を供給する電磁石用電源と,各円環状の電磁石への励磁電流の通流を制御する励磁用スイッチ回路とからなる励磁操作部を設け、
前記励磁用スイッチ回路によって各円環状の電磁石の励磁電流通流状態の切り替えを行ない、中央部の磁石との組合せで磁場を形成する円環状の電磁石を切り替えることにより、磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることができるようにしてなる ことを特徴とする請求項1に記載の電解めっき装置。
As the magnetic field generating means, a central magnet and a plurality of annular electromagnets arranged concentrically around the central magnet are arranged on a plane parallel to the in-plane direction of the cathode electrode, An excitation operation unit comprising an electromagnet power source for supplying an excitation current to each annular electromagnet and an excitation switch circuit for controlling the flow of the excitation current to each annular electromagnet,
The excitation current flow state of each annular electromagnet is switched by the excitation switch circuit, and the annular electromagnet that forms a magnetic field in combination with the magnet at the center is switched to change the magnetic field in the plane of the cathode electrode. The electroplating apparatus according to claim 1, wherein the electroplating apparatus can be moved in parallel with the direction.
前記磁場発生手段として、複数の単位電磁石をカソード電極の面内方向と平行な面に2次元的に並べて配設するとともに、各単位電磁石に励磁電流を供給する電磁石用電源と,各単位電磁石への励磁電流の通流を制御する励磁用スイッチ回路とからなる励磁操作部を設け、
前記励磁用スイッチ回路によって各単位電磁石の励磁電流通流状態の切り替えを行ない、磁場を形成する単位電磁石同士の組合せを切り替えることにより、磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることができるようにしてなることを特徴とする請求項1に記載の電解めっき装置。
As the magnetic field generating means, a plurality of unit electromagnets are two-dimensionally arranged on a plane parallel to the in-plane direction of the cathode electrode, and an electromagnet power source for supplying an excitation current to each unit electromagnet, and to each unit electromagnet An excitation operation unit consisting of an excitation switch circuit that controls the flow of excitation current of
By switching the excitation current flow state of each unit electromagnet by the excitation switch circuit and switching the combination of the unit electromagnets forming the magnetic field, the magnetic field is moved in parallel to the in-plane direction of the cathode electrode. 2. The electrolytic plating apparatus according to claim 1, wherein
めっき浴内に,電極部を形成するアノード電極とカソード電極とを対向して配設し、アノード電極とカソード電極との間に電場を与えてめっきを行う電解めっき装置において、
前記電極部は1対のアノード電極とアノード電極同士の間に配置されたカソード電極とからなるものであって、カソード電極の近傍領域に前記電場に対して直交する成分をもつ磁場を形成する磁場発生手段を,カソード電極の側面側に配設するとともに、
前記磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることのできる磁場移動手段を備えてなる
ことを特徴とする電解めっき装置。
In an electroplating apparatus in which an anode electrode and a cathode electrode that form an electrode portion are disposed opposite to each other in a plating bath, and plating is performed by applying an electric field between the anode electrode and the cathode electrode.
The electrode section is composed of a pair of anode electrodes and a cathode electrode disposed between the anode electrodes, and forms a magnetic field having a component orthogonal to the electric field in a region near the cathode electrode. The generating means is disposed on the side surface of the cathode electrode,
An electroplating apparatus comprising: a magnetic field moving means capable of moving the magnetic field in parallel with the in-plane direction of the cathode electrode.
前記磁場発生手段として、2つの電磁石を,カソード電極を側方の両側から挟み込む位置関係で互いに異なる極性の磁極面同士が対向するように配置してなる電磁石対を、カソード電極の面内方向と平行な方向に沿って複数並べて配設するとともに、各電磁石対に励磁電流を供給する電磁石用電源と,各電磁石対への励磁電流の通流を制御する励磁用スイッチ回路とからなる励磁操作部を設け、
前記励磁用スイッチ回路によって各電磁石対の励磁電流通流状態の切り替えを行ない、磁場を形成する電磁石対を切り替えることにより、磁場をカソード電極の面内方向に対して平行に移動させることができるようにしてなることを特徴とする請求項5に記載の電解めっき装置。
As the magnetic field generating means, an electromagnet pair in which two electromagnets are arranged such that magnetic pole faces having different polarities face each other in a positional relationship sandwiching the cathode electrode from both sides is defined as an in-plane direction of the cathode electrode. Excitation operation unit comprising a plurality of electromagnet power supplies that supply an excitation current to each electromagnet pair and an excitation switch circuit that controls the flow of the excitation current to each electromagnet pair while being arranged in parallel along a parallel direction Provided,
By switching the exciting current flow state of each electromagnet pair by the excitation switch circuit and switching the electromagnet pair forming the magnetic field, the magnetic field can be moved in parallel to the in-plane direction of the cathode electrode. The electroplating apparatus according to claim 5, wherein
前記磁場発生手段により形成される磁場は、交流磁場であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の電解めっき装置。   The electroplating apparatus according to claim 1, wherein the magnetic field generated by the magnetic field generating unit is an alternating magnetic field.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018145513A (en) * 2017-03-09 2018-09-20 トヨタ自動車株式会社 Apparatus for film deposition of metal coating
JP2019525009A (en) * 2016-07-13 2019-09-05 イオントラ リミテッド ライアビリティ カンパニー Electrochemical method, apparatus and composition
CN113308721A (en) * 2021-06-02 2021-08-27 浙江新博铝塑品有限公司 Aluminum oxidation's colouring device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019525009A (en) * 2016-07-13 2019-09-05 イオントラ リミテッド ライアビリティ カンパニー Electrochemical method, apparatus and composition
JP7358238B2 (en) 2016-07-13 2023-10-10 イオントラ インコーポレイテッド Electrochemical methods, devices and compositions
JP2018145513A (en) * 2017-03-09 2018-09-20 トヨタ自動車株式会社 Apparatus for film deposition of metal coating
CN113308721A (en) * 2021-06-02 2021-08-27 浙江新博铝塑品有限公司 Aluminum oxidation's colouring device
CN113308721B (en) * 2021-06-02 2022-04-22 浙江新博铝塑品有限公司 Aluminum oxidation's colouring device

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