JP4428299B2 - めっき装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種電子機器に使用される小型平面形状の電子部品の製造に用いられる電気めっきにおけるめっき装置に関するものである。

近年、電子機器の小型、薄形および軽量化に伴い、これらに使用される平面コイルなどの平面形状の電子部品における代表的な製造方法として、エッチングやめっきによる導体形成の製造方法がある。

特に高占積率コイルなどを要求される場合、エッチング方式よりめっき方式によるコイル形成の方法が有利とされ、アディティブあるいはセミアディティブ方式などがよく知られており、必要かつ十分な膜厚を得るために高電流密度、例えば硫酸銅めっきにおいては、電流密度２Ａ／ｄｍ^２でめっきレートを０．３μｍ／ｍｉｎとしてめっき時間を短縮することが望まれている。

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００１−３３５９９１号公報

しかしながら、前記従来のめっき装置においては、めっきにおける電流密度を上げると、被めっき体近傍における銅イオンの欠如から、めっき焼けという現象の発生や、めっき液における電流分布の性質上、電流密度が被めっき体におけるめっき範囲の外周部に集中しやすく、めっき膜厚の均一性が悪化し歩留まりおよび品質が良くないという課題を有している。

本発明は前記課題を解決しようとするものであり、高電流密度でのめっきにおいてもめっき焼けの発生を抑制でき、被めっき体における被めっき面（めっき範囲）に均一な膜厚のめっきが施せるめっき装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、板状の被めっき体をその両面から挟持して略垂直に配設するための遮蔽板と、この遮蔽板の下端部に一体で構成され、前記被めっき体にめっき液を供給噴出するためのノズル部と、前記遮蔽板を間にして配設された一対の陽極と、これら遮蔽板、一対の陽極、ノズル部を内蔵し、前記めっき液を貯留するためのめっき槽とを備え、前記遮蔽板は、被めっき体の四辺端部を覆うようにフレーム形状とし、このフレーム形状の上端部にめっき液を流出させるための開口部を設けたことを特徴とする構成であり、これらにより、簡単な構成で、めっきにおける電流密度の集中を緩和し、さらにめっき液の循環を均一にすることができるので、各種の被めっき体に対してめっき焼けを防止して安定かつ均一なめっきを施こすことができる作用効果を有する。

本発明のめっき装置は、被めっき体の両面を挟持する遮蔽板と、前記遮蔽板を間にして配設する一対の陽極と、遮蔽板および被めっき体の下部に配設されめっき液を供給噴出するノズル部と、それらを内蔵しめっき液を貯留するめっき槽からなる構成により、めっき液を高速かつ均一に撹拌でき、遮蔽板やノズル部によりめっき範囲の外周部への電流集中を防止し、高電流密度におけるめっきでもめっき焼けの発生を抑制でき、被めっき体の被めっき面に均一な膜厚のめっきが施せるという効果を有するものである。

以下、実施の形態を用いて、本発明の特に請求項１〜６に記載の発明について図面を参照しながら説明する。

なお、本発明の実施例として、陽極を被めっき体の両側に配設した構成とし、同時に被めっき体の両面にめっきを施す形態について説明する。

図１は本実施の形態におけるめっき装置の要部概要斜視図、図２は同要部概要断面構成図、図３は同要部拡大断面概要斜視図、図４は同ノズル部の要部拡大概要断面斜視図、そして図５は同中間板の要部概要斜視図である。

図１において、５は所定のめっき液を貯留するための化学的および物理的に安定な不溶性材料のセラミック材あるいは金属材からなるめっき槽、４は所定の金属材でなり、めっき槽５の内部に配設され全体あるいは一部がめっき液に浸漬される一対の陽極である。

陽極４として、例えば硫酸銅めっき液による銅めっきの場合には、含リン銅板やチタン材などの不溶性材料の板、あるいは不溶性材料のかごの中に含リン銅のボールを入れたものなどが用いられる。

被めっき体３は化学的および物理的に安定な不溶性材料のセラミック材あるいは金属材でなる遮蔽板１に挟持され、めっき槽５の内部に配設されて全体あるいはめっき面（箇所）がめっき液に浸漬される。

２は不溶性材料からなりめっき液を噴出および撹拌させるノズル部であり、図３、図４および図５に示すように、内部に１つあるいは複数の孔１４を有し、１枚あるいは複数枚の中間板８をめっき液の流れを制御するために配設しており、被めっき体３に当接あるいは直近部で一角の開口部分をスリット状の噴出口９とした中空の四角箱形状であり、被めっき体３に一端部が密接している。

また、ノズル部２の両側面には一対の側部遮蔽板１ｂの下端部が接合されており、一対の側部遮蔽板１ｂの上端には、被めっき体３側に設けられ、めっき液を流通させるための凹部切り欠き形状からなる開口部１３を設けた上部遮蔽板１ａの両端面が当接あるいは接合されている。

なお、ノズル部２はめっきの種類や被めっき体３の形状などにより、遮蔽板１と一体構成の最適なフレーム形状にしてもよい。

６はめっき液を流出させるためにめっき槽５の各面の上部に設けた凹切欠の流出部、７はめっき液をめっき槽５の内部へ流入させるためにめっき槽５の側面下部に複数個設けた管状の注入孔である。

１０は内部にめっき液の流通路を設けた継手であり、注入孔７に連接し、かつノズル部２の下面部に接続される化学的および物理的に安定な不溶性材料のセラミック材あるいは金属材で形成されている。

１２はめっきのために必要とする所定の電流を制御供給するためのめっき電源であり、アノード側に１個あるいは一対の陽極４を、そしてカソード側に被めっき体３を、めっき装置１１における配線経路（図示せず）を経由して電気的に接続している。

遮蔽板１は被めっき体３におけるめっき範囲の前後（左右）に側部遮蔽板１ｂが、上側には上部遮蔽板１ａが配置され、下側にはノズル部２が同じく配置されているが、この位置に固定されるものではなく、必要に応じて最適な前後（左右）あるいは上側の位置としてもよい。

所定の新規めっき液である、例えば硫酸銅めっき液は流入孔７より供給注入され、継手１０における内部の流通路を経由してノズル部２に到達し、スリット状の噴出口９よりめっき槽５の内部に噴射されて被めっき体３の近傍を流れることになる。

これにより、めっき金属イオンを十分含有しためっき液が被めっき体３の近傍に供給され、かつ被めっき面（箇所）を浸漬して流れて、高電流密度においてもめっき焼けの現象を発生せずに所定のめっきができるのである。

そして、被めっき体３の四方（周囲）には遮蔽板１およびノズル部２が配置されているため、被めっき面（箇所）の外周部への電流密度の集中を緩和して、均一な膜厚のめっきが施されるものである。

さらに、被めっき体３がフレキシブル基板などの柔軟な材料、例えば銅膜厚が２μｍ、厚みが２５μｍのポリイミド基材の両面銅張積層板で、縦が２５０ｍｍ、横が５００ｍｍサイズのものに対しても安定してめっきを施すことができる。

被めっき体３の近傍を流れためっき液は、ノズル部２と対向する上部遮蔽板１ａに流路を阻まれ、そこでめっき液の滞留が発生しめっき焼けあるいはめっき膜厚の不均一の原因となることがあるが、被めっき体３の近傍である上部遮蔽板１ａに設けた開口部１３により、めっき液の流路が確保でき、上部遮蔽板１ａの機能を果たしながらめっき液の滞留を防止しているのである。

開口部１３から流出しためっき液は、めっき槽５の流出部６よりめっき槽５の外部に流出し、回収槽（図示せず）などに回収されためっき液は、ポンプなどにより再び注入孔７を介してめっき槽５の内部に供給注入される。

ノズル部２の内部には、前記でも説明したが１つあるいは複数の孔１４を有する１枚あるいは複数枚の中間板８を配設しており、継手１０の流通路より供給注入されためっき液が孔１４を通過するうちに、ノズル部２の内部のめっき液における流速変動や流速バラツキが緩和されてスリット状の噴出口９から噴出されることになる。

そして、噴出口９の形状が例えば等ピッチの孔の配置によるものとした場合、孔の直上の流速は早く、孔の相互間では流速が遅くなる流速の不均一が発生するが、本発明における実施の形態ではスリット状の噴出口９であるため、噴出口９における全体の流速不均一を緩和し、めっきの均一性を確保することができるのである。

さらに、従来のめっき装置においては、被めっき体の被めっき面（箇所）に対して垂直にめっき液を噴出するノズルを配設するものがあるが、この場合被めっき体の被めっき面（箇所）全体において、めっき液の流速を一定にすることが困難であり、また、被めっき面（箇所）に対して水平に噴出するノズルを配設した場合、めっき液の撹拌を妨げるため、ノズルの設置側に電流密度の集中を緩和するための遮蔽板を配置することが困難であり、ノズル近傍における被めっき面（箇所）のめっき膜厚が厚くなることがある。

本発明は四角箱形状のノズル部２の一部が遮蔽板の役割をも果たすものであり、前記の支障となる現象を緩和することができるのである。

なお本実施の形態では、陽極４を被めっき体３の両側に配設した構成とし、同時に被めっき体３の両面にめっきを施す実施例について説明したが、陽極４をどちらか一つとし、被めっき体３の片面（片側）のみにめっきを施すことも可能であることはいうまでもない。

本発明にかかるめっき装置は、めっき液を高速かつ均一に撹拌でき、めっき範囲における外周部への電流集中を防ぎ、めっき焼けの発生を抑制でき、被めっき面に均一な膜厚のめっきが施せるという効果を有し、各種のめっき装置あるいは溶液の噴流撹拌装置などの用途として有用である。

本実施の形態におけるめっき装置の要部概要斜視図 同要部概要断面構成図 同要部拡大断面概要斜視図 同ノズル部の要部拡大概要断面斜視図 同中間板の要部概要斜視図

符号の説明

１ 遮蔽板
１ａ 上部遮蔽板
１ｂ 側部遮蔽板
２ ノズル部
３ 被めっき体
４ 陽極
５ めっき槽
６ 流出部
７ 注入孔
８ 中間板
９ 噴出口
１０ 継手
１１ めっき装置
１２ めっき電源
１３ 開口部
１４ 孔

Claims (1)

1. 板状の被めっき体をその両面から挟持して略垂直に配設するための遮蔽板と、この遮蔽板の下端部に一体で構成され、前記被めっき体にめっき液を供給噴出するためのノズル部と、前記遮蔽板を間にして配設された一対の陽極と、これら遮蔽板、一対の陽極、ノズル部を内蔵し、前記めっき液を貯留するためのめっき槽とを備え、前記遮蔽板は、被めっき体の四辺端部を覆うようにフレーム形状とし、このフレーム形状の上端部にめっき液を流出させるための開口部を設けたことを特徴とするめっき装置。

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