JP2913813B2

JP2913813B2 - 成膜方法および成膜装置

Info

Publication number: JP2913813B2
Application number: JP27970190A
Authority: JP
Inventors: 健司山口
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1990-10-18
Filing date: 1990-10-18
Publication date: 1999-06-28
Anticipated expiration: 2014-06-28
Also published as: JPH04157179A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、フィルムあるいは基板に同じ真空下で気相
法めっきおよび湿式電気めっきする成膜方法および成膜
装置に関する。

＜従来の技術＞一般にフィルムあるいは基板に形成する金属の薄膜
は、10〜50μｍの厚さを必要としている。

従来気相めっき法では、例えば銅の成膜厚さが5.0μ
ｍ以上になると膜応力が増大し、さらに成膜して厚くす
ると有機または無機材料（セラミックス等）のフィルム
あるいは基板との接着力が低下する傾向がある。

一方、10〜50μｍ厚さの銅の成膜には電気めっきが適
しているが、初めにフィルムあるいは基板表面に行った
ストライクめっきの表面の密着力が不安定となり、有機
または無機材料のフィルムあるいは基板との接着力が弱
い。

従って、薄い５μｍ厚さ以下の気相めっき、例えば蒸
着による成膜後、別装置で湿式電気めっきを施し銅が10
〜50μｍ厚さになるよう銅を厚くめっきしている。

＜発明が解決しようとする課題＞ところが、蒸着により成膜した銅の表面が酸化し易い
ため、これを酸洗処理して酸化膜を除去すると、前記気
相めっき厚が薄い（５μｍ厚さ以下）ため、気相めっき
（蒸着）による成膜層が無くなったり、ピンホールが発
生し、必要な下地厚さを確保できないことが多い。

そのため、続いて湿式電気めっきを行うと銅層にピン
ホールあるいは未めっき部分が生じる欠陥となる。

また、前記酸洗処理により成膜厚さのばらつきが発生
することがある。

また湿式電気めっき成膜後の加熱試験（350℃×30
分）で、蒸着膜とめっき膜との間でふくれが発生し、欠
陥となる場合がある。

また、有機フィルムの厚さが1mm以下の場合には、別
装置での湿式電気めっきにおけるハンドリング性が劣
り、作業効率が悪いという問題がある。

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消し、
所定の成膜厚さを確保し、しかも短時間に成膜できる新
規且つ有利な成膜方法および成膜装置を提供することに
ある。

＜課題を解決するための手段＞上記目的を達成するために本発明によれば、フィルム
または基板に対し、真空下で気相法めっきにより下地め
っきし、その上に湿式電気めっきを施す成膜方法におい
て、前記下地めっきを0.005〜５μｍ厚で施したのち、
前記気相法めっきの真空雰囲気内に置いたまま直ちに前
記湿式電気めっきを施すことを特徴とする成膜方法が提
供される。

また、本発明によれば、２室に分離された同じ真空槽
の一方に気相法めっき装置、他方に湿式電気めっき装置
をそれぞれ有し、前記真空槽内上部には、被成膜材料を支持し前記真空
槽内の２室の間を移動可能な移動手段を有することを特
徴とする成膜装置が提供される。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

本発明の成膜方法は、有機材料またはセラミックス等
の無機材料のフィルムあるいは基板に適用され、その厚
さは限定せず、例えば厚さが1mm以下のポリイミドテー
プ等の有機フィルムにも適用できる。

本発明において前記フィルムあるいは基板に成膜する
材料は、CuのほかNi,Au,Sn,Pb,Ag等が適用可能である。

本発明は、フィルムまたは基板に対し、気相法めっ
き、例えば真空蒸着、イオン蒸着、スパッタリングによ
り下地めっきを施したのち、めっき室内から取出すこと
なく、そのまま直ちに湿式電気めっきにより所定の厚さ
にめっきを施すものである。

ここで、気相法めっき0.005〜５μｍ厚で下地めっき
する理由は、0.005μｍ未満では、次の湿式電気めっき
成膜の下地層として必要な厚さが確保されず安定した湿
式電気めっきができない。

一方、５μｍを超える気相法めっきでは、膜応力が増
大し、接着力が低下する傾向がある。

また、成膜時間が長くかかり作業効率が悪い。

上記本発明の成膜方法によれば、気相法めっきの真空
雰囲気を利用することによって、下地めっきが大気にさ
らされることがないから、下地めっきの表面が酸化され
ず、酸化膜が生成しない。

従って、酸洗処理が省略でき、ピンホール発生等の表
面欠陥が少なく、直ちに湿式電気めっきにより所定の厚
さの成膜を得ることができる。

また、被成膜材料として厚さが1mm以下の有機フィル
ム等の場合にも効率よく成膜することができる。

つぎに、本発明の成膜装置について図面を参照しなが
ら説明する。

本発明の装置は、前記本発明の成膜方法を実施するの
に好適である。

第１図は、本発明の成膜装置の構成の１例を示す縦断
面図である。

第１図において、真空槽１は壁２にて２室に分離され
ている。

前記壁２の位置は適宜でよく限定しない。材質も特に
限定せず、真空槽１内の圧力変化に耐える構造で、かつ
後述するめっき液使用時にその液が隣室へ流出しない構
造、材質であればよい。

槽１内の一方の室（第１図では左側の室）には気相室
めっき、例えば真空蒸着、イオン化蒸着、スパッタリン
グの装置３（第１図では電子ビームによる真空蒸着装置
を示す）、他方の室（第１図では右側の室）には湿式電
気めっき装置４が設けられている。これらの装置は限定
せず公知のものを用いることができる。

前記湿式電気めっき装置４内は、図示しない真空槽１
外に設けためっき液の供給・排出手段（図示せず）によ
りめっき液を循環することができる。めっき装置４の真
空槽１外突出部分の外周と真空槽１底部との間は適宜の
材料５で封止されている。

また、前記湿式電気めっき装置４は適宜の昇降手段
（図示せず）を有するのが好ましい。

前記真空槽１内上部には、被成膜材料６を移動する手
段７が設けられている。

前記材料移動手段７は、被成膜材料６を、気相法めっ
き時は前記気相法めっき装置３を設けた室内上部に、湿
式電気めっき時は前記湿式電気めっき装置４を設けた室
内上部に真空槽１内を移動できるものであればよく、例
えば回転円板状のもの、往復移動するものを挙げること
ができる。

第１図では、前記材料移動手段７として真空槽１外に
設けたモータ（Ｍ）で回転する回転円板８のものを示し
た。

被成膜材料６を、例えば第２図に示すように回転円板
８の基板ホルダ部９に載置し、その上方から保持手段10
でパッキングするとともに回転円板８を固定する。

前記保持手段10はシリンダー等で移動、加圧できるの
が好ましい。

また、前記回転円板８は、複数の基板ホルダ部９を有
するのが好ましい。

つぎに、上記構成の本発明の成膜装置の動作例を第１
図および第４、５図について説明する。

まず、第１図において、回転円板８に、基板ホルダ９
にセットした被成膜材料６を取付け、モータ（Ｍ）にて
回転円板８を回転して被成膜材料６を気相法めっき装置
３を設けた室（左側）の上部に固定する。

被成膜材６を所定温度に保持する。

槽１内を、例えば真空ポンプ（図示せず）を作動させ
所定の真空度として、気相法により所定厚さの下地めっ
きを施す。

真空ポンプを止めることなく、直ちにモータ（Ｍ）に
て回転円板８を回転して、下地めっきされた被成膜材料
６を湿式電気めっき装置４を設けた室（右側）の上部に
移動させ固定する（第１図に示す状態となる）。

つぎに、湿式電気めっき装置４の内側にあるめっきセ
ル4aを回転円板８の被成膜材料６下面に向け上昇させる
（第４図参照）。

続いて、めっき液の漏れ防止のためのめっき装置４の
外槽4bを上昇させ、その上縁に設けた封止液（パッキ
ン）4cを回転円板８下面に密着させる（第５図参照）。
4dは、めっきセル4aの上縁に設けた封止部（パッキン）
である。

つぎに、温度等めっき条件を調整し、めっき液を真空
槽１外からめっき装置４内に噴出、循環させ、所定厚さ
の成膜を行う（第５図参照）。

湿式電気めっき後は、めっき装置４を下降させ、第１
図の状態に戻す。

成膜された材料は、適宜別系統の純水加圧流によるリ
ンス、さらにN₂温風ブローを行う。

＜実施例＞以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明する。

（実施例１）第１図に示す真空槽１において、回転円板８に取付け
たポリイミド50μｍ厚さの被成膜材料６を気相法めっき
装置３側でイオンビームによりTiを0.005μｍ厚に蒸着
後、Cuを５μｍ厚に真空蒸着した。

この時の真空度は１×10^-6torr、基板加熱は、200℃
とした。

その後、直ちに回転円板８を回転させ、前記下地めっ
きした材料６を湿式電気めっき装置４にて高速で20μｍ
厚までCuめっきを行った。

その時のめっき液組成は、水１中硫酸銅200g、硫酸
100mlとした。

また、めっき条件は電流密度4A/dm²、電圧6V、電極材
質は純Ni板を使用した。

なお、めっき完了後別系統の純水加圧流によるリン
ス、さらにN₂温風ブローを行った。

その結果、第３図に示すように被成膜材料６の表面に
Ti層11、下地めっき層12、湿式化学めっき層13が形成さ
れ、Cu厚さ25μｍの成膜が得られた。これを。直角に支
持片を接着しテンシロンで測定した接着強度（ピール強
度）は、500g/cm以上あった。

また、従来方法で蒸着後真空槽より取り出し表面前処
理後、実施例と同様にCuめっき処理したものを、340℃
×30分加熱処理したところふくれが発生したが、本発明
のものは同様の加熱処理後ふくれも無く良好であった。

＜発明の効果＞本発明は以上説明したように構成されているので、本
発明の成膜方法によれば、真空下の気相法めっきによる
所定厚さの下地めっきに続いて同じ真空中で直ちに湿式
電気めっきすることにより、蒸着膜の表面処理が省略で
き所定の成膜厚さを短時間で効率よく施すことができ、
ピンホールの発生がなく、表面欠陥の少ない成膜を得る
ことができる。また、蒸着膜とめっき膜との間の接着強
度が高く安定した成膜が得られる。

また、厚さが1mm以下の被成膜材料の場合にもハンド
リング性よく効率よく成膜することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の成膜装置の構成の１例を示す縦断面
図でる。第２図は、基板ホルダの１例を示す縦断面図である。第３図は、本発明の成膜方法で作成した成膜品の１例を
示す縦断面図である。第４図および第５図は、それぞれ成膜装置内の湿式電気
めっき装置のめっきセルの上昇および湿式電気めっき装
置の作動状態を示す縦断面図である。符号の説明１……真空槽、２……壁、３……気相法めっき装置、４……湿式電気めっき装置、 4a……めっきセル、 4b……外槽、 4c、4d……封止部（パッキン）、５……封止材料、６……被成膜材料、７……材料移動手段、８……回転円板、９……基板ホルダ部、 10……保持手段、 11……Ti層、 12……下地めっき層、 13……湿式電気めっき層

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】フィルムまたは基板に対し、真空下で気相
法めっきにより下地めっきし、その上に湿式で電気めっ
きを施す成膜方法において、前記下地めっきを0.005〜
５μｍ厚で施したのち、前記気相法めっきの真空雰囲気
内に置いたまま直ちに前記湿式電気めっきを施すことを
特徴とする成膜方法。
【請求項２】２室に分離された同じ真空槽の一方に気相
法めっき装置、他方に湿式電気めっき装置をそれぞれ有
し、前記真空槽内上部には、被成膜材料を支持し前記真
空槽内の２室の間を移動可能な移動手段を有することを
特徴とする成膜装置。