JP4994185B2 - めっき電流遮蔽体、めっき用治具、めっき装置、めっき基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板に電気めっきを行う工程おいて、めっき膜厚を均一にするために用いられるめっき電流遮蔽体、めっき用治具、めっき装置、めっき基板の製造方法に関する。

シート状プリント配線板の導体配線の形成方法には種々の方法が提案されているが、最も一般的な方法は以下の二つの方法である。
一つは導体配線パターンと逆パターンの場所にめっきレジストを形成し、めっきレジストが施されていない個所、つまり導体配線パターン部分に選択的に電気めっきを行い導体配線を形成する方法である。もう一つは基板の全面に電気めっきを行い、次に導体配線パターンとなる個所にエッチングレジストを形成し、次にエッチング液と接触させてエッチングレジストで被覆されていない部分、つまり金属が露出している領域を除去して所望の導体配線を形成する方法である。
いずれの方法でも、基板の面内におけるめっき膜厚のばらつきが少ないことが微細な配線形成に重要である。また基板の両面に導体配線を形成する場合には、基板の表裏でのめっき膜厚のばらつきが小さいことが重要である。そこで従来から基板の電気めっき膜厚を均一にする工夫が行われている。例えば特許文献１では基板の固定用治具に電流密度を均一にする遮蔽構造を設け電気めっきの膜厚を一定にする方法が開示されている。
特開２００３−２５３４９６号公報

上記の通りプリント配線板等の基板に電気めっきを行うと、一般に基板端部（外周部）のめっき膜が厚くなりやすい傾向がある。基板端部には電流が集中しやすいために起こる現象である。そこで基板端部に電流の集中を遮蔽するための遮蔽構造物が設けられる。一方、被めっき物である基板の表面近傍では、金属イオンが還元析出してめっき膜となるため、金属イオン濃度が低下する。金属イオン濃度が低下すると、めっき速度も低下する。そこで、めっき液を攪拌して基板表面近傍の金属イオン濃度を均一にする工夫が従来からなされている。

めっき液を攪拌する手法としては、めっき液中への散気によって気体をバブリングすることにより攪拌する手法が広く採用されている。この手法の場合、バブリングによってめっき液中に形成された気泡が基板表面近傍を上昇移動することで、基板表面近傍でのめっき液の攪拌がなされ、金属イオン濃度の低下を抑えることができる。

しかしながら、基板端部の電流集中を遮蔽するための遮蔽体を基板の外周に周設し、この遮蔽体付きの基板をめっき液中に懸垂させてめっき液中を上昇する気泡流内に配置した状態でめっきを行う場合、基板下端に設けられている遮蔽体に衝突した気泡が、気泡流の乱流の原因となり、基板表面近傍におけるめっき液の攪拌均一性に影響を与えるといった問題がある。

また、めっき液中に懸垂する基板の下端部への電流集中の遮蔽技術として、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、めっき液１０１に浮設する浮き子方式の遮蔽体１０３を用いるものがある。遮蔽体１０３は、めっき液１０１中での浮力発生用の気体が封入された浮力発生部１０２を内蔵している。図１３（ａ）、（ｂ）中、符号１０４は基板、１０５は基板１０４の外周に周設された枠状の基板昇降用治具である。
図１３（ａ）、（ｂ）の例では、枠状の基板昇降用治具１０５（以下、治具、と略称する場合がある）の内側に基板１０４を保持し、治具１０５を昇降させることで、めっき液１０１の基板１０４の浸潰、めっき液１０１に浸潰されている基板１０４の引き上げがなされる。そして、基板１０４を保持した治具１０５を、基板１０４がめっき液１０１の液面に垂直の向きを保ったまま、めっき液１０１にその上方から下降させて、基板１０４をめっき液１０１に浸潰するときに、治具１０５の基板１０４の下側に配置されている部分（下枠部１０５ａ）によって、予めめっき液１０１の液面付近に浮設しておいた遮蔽体１０３を押圧して下方に移動する（押し下げる）。そして、遮蔽体１０３が、その浮力によって治具１０５下端部（下枠部１０５ａ）に押し付けられた状態で電気めっきを行う。
この技術についても、基板１０４がめっき液１０１中を上昇する気泡流中に配置された状態で電気めっきを行う場合に、遮蔽体１０３が気泡流（図中、符号１０６が気泡流を形成する気泡）の乱流の原因となり、基板表面近傍におけるめっき液の攪拌均一性に影響を与える。また、気泡流によって遮蔽体１０３が揺動して、前記乱流の問題が大きくなったり、基板の両面でのめっき液の攪拌強度の差が大きくなり、基板の面内におけるめっき膜厚の均一性が低下したり、基板の両面でのめっき膜厚の差が大きくなるといった問題がある。

いずれにしても、基板下側に遮蔽体を設けただけでは、基板面内全体のめっき膜厚の均一性の向上に容易に結び付かない、といった不満があった。このため、基板面内全体のめっき膜厚の均一性を向上できる有効な技術の開発が求められていた。

本発明は、前記課題に鑑みて、簡単な構成により、めっき膜厚の均一性を高めることができるめっき電流遮蔽体、めっき用治具、めっき装置、めっき基板の製造方法の提供を目的としている。

上記課題を解決するために、本発明では以下の構成を提供する。
第１の発明は、基板をめっき液中に懸垂させ電気めっきを行う際に、前記基板の両面又は片面の電流密度をそれぞれ均一化させるために、前記基板の下端部に設けられるめっき電流遮蔽体であって、前記基板の下端部に沿ってその下側に延在配置される細長部材であり、その下部あるいは全体の断面形状が、下方に凸の山形とされ、この断面山形部分が、前記めっき液中を上昇する気泡流を前記基板の両側に振り分ける気泡振り分け部として機能することを特徴とするめっき電流遮蔽体を提供する。
第２の発明は、前記気泡振り分け部は、その下端頂部から前記基板側の上端部に向かって延在する両側の側面が対称形に形成されていることを特徴とする第１の発明のめっき電流遮蔽体を提供する。
第３の発明は、めっき液中での浮力発生用の気体が封入されてなる浮力発生部を具備しており、前記めっき液に浮設されることを特徴とする第２の発明のめっき電流遮蔽体を提供する。
第４の発明は、めっき液中に懸垂させて電気めっきを行う基板を保持して昇降され、前記基板とともに前記めっき液中に浸潰されるめっき用治具であって、前記基板の外周を囲繞する枠状の治具本体の下部に、第１又は第２のめっき電流遮蔽体を具備することを特徴とするめっき用治具を提供する。
第５の発明は、基板をめっき液中に懸垂させて電気めっきを行うためのめっき装置であって、前記めっき液を貯留するめっき槽に、前記めっき液に浮設した第３の発明のめっき電流遮蔽体と、この電流遮蔽体のめっき液中での昇降を案内する昇降案内部材と、前記めっき槽の底部に設置され前記めっき液中に気泡を放出する散気部とが設けられていることを特徴とするめっき装置を提供する。
第６の発明は、基板をめっき液中に懸垂させて、その両面に電気めっきを行うめっき基板の製造方法において、前記基板を懸垂して、その下側に第１〜３のいずれかの発明のめっき電流遮蔽体が設けられた状態で、前記めっき液中に浸潰し、前記めっき液中を上昇する気泡流中にてめっきを行うことを特徴とするめっき基板の製造方法を提供する。
第７の発明は、第３の発明のめっき電流遮蔽体を用いる第６の発明のめっき基板の製造方法であって、前記基板を懸垂させてめっき液に浸漬する時に、前記基板の下端部あるいは前記基板を囲繞する枠状の基板昇降用治具の下端部によって、めっき液に浮設しておいた前記めっき電流遮蔽体を押圧して下方へ移動し、前記めっき電流遮蔽体が、該めっき電流遮蔽体自体の浮力によって、前記基板もしくは前記基板昇降用治具に接触した状態でめっきを行うことを特徴とするめっき基板の製造方法を提供する。

本発明によれば、めっき液に懸垂させた基板をめっき液中を上昇する気泡流内に配置して電気めっきを行う際に、基板の下端部に配置されるめっき電流遮蔽体の断面山形の気泡振り分け部によって、気泡流が基板の両側に振り分けられる。気泡振り分け部の近傍では、気泡が、気泡振り分け部の両側の側面に沿って上昇して、基板の両側に振り分けられる。このため、気泡流の乱流発生を抑えることができ、基板表面近傍におけるめっき液の攪拌均一性を向上させることができる。その結果、めっき膜厚の均一性を高めることができる。

以下、本発明を実施しためっき電流遮蔽体、めっき用治具、めっき装置、めっき基板の製造方法について、図面を参照して説明する。
なお、ここでは、電気めっきによって、基板の両面（両側の主面１ａ、１ｂ）に、めっき層として導体金属膜を形成する場合について説明する。

図１は本発明に係るめっき用治具を用いて基板をめっき槽内のめっき液に懸垂させ、電気めっきを行う、めっき基板（ここでは、主面１ａ、１ｂに導体金属膜が形成された基板）の製造方法を説明する図であって、（ａ）は基板を保持しためっき用治具をめっき槽に挿入する前、（ｂ）はめっき用治具及び基板をめっき槽内のめっき液中に浸潰した状態を示す。
図２は、めっき用治具の構造を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面矢視図、図３は別態様のめっき用治具の構造を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。但し、図２（ｂ）、図３（ｂ）では、基板１の断面を示すハッチングの図示を省略している。
なお、図１〜図３（ａ）、（ｂ）において、図中、上側を上、下側を下として説明する。

図１（ａ）、（ｂ）において、符号１０はめっき装置である。
このめっき装置１０は、めっき液１１を貯留するめっき槽１２を具備する。
めっき槽１２内には、一対のアノード電極１４と、散気部１５とが設けられている。

一対のアノード電極１４は、めっき槽１２内にて、それぞれ上下方向に延在させて設けられている。また、アノード電極１４は、めっき槽１２内にて水平方向に互いに離隔した２箇所に設けられている。基板１の電気めっきは、基板１を、互いに離隔された一対のアノード電極１４の間にて、めっき液１１中に懸垂させ、基板１自体をカソード電極として行う。

散気部１５は、ここでは、具体的には、めっき液１１中に気泡を放出する散気管であり、めっき槽１２の底部に設けられている。この散気部１５は、めっき液１１中に気泡１６を放出することで、めっき液１１中に、気泡１６の上昇流（本発明に係る気泡流。以下、気泡流）を形成する。気泡流は、一対のアノード電極１４の間の領域に形成される。
なお、散気部１５としては、例えば、めっき槽１２の底壁に形成した散気孔から散気してめっき液１１に気泡を供給するもの等であっても良い。

基板１は、ここでは、例えば、プリント配線板等のシート状のものである。
この基板１は、めっき用治具２０（以下、治具、と略称する場合がある）に取り付けて、例えば、めっき装置１０に設けられた昇降装置１３等によって前記めっき用治具２０を昇降させることで、めっき槽１２内のめっき液１１への挿入、めっき液１１からの引き上げがなされる。
めっき用治具２０は、基板１を昇降させるための基板昇降用治具として機能する。

図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）に示すめっき用治具２０は、枠状の治具本体２１と、この治具本体２１の下端部（図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）において下側の端部）に取り付けられためっき電流遮蔽体３０（以下、遮蔽体、と略称する場合がある）とを具備している。
また、この治具２０は、前記治具本体２１の内側に配置された基板１を、治具本体２１に設けられたクリップ等の基板保持具（図示略）によって着脱可能に保持する構成になっている。

図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）等に例示した基板１は、長方形（正方形を含む）のシート状であり、治具本体２１は四角枠状になっている。この治具２０は、治具本体２１の内側に基板１を保持することで、治具本体２１が基板１の外周を囲繞した状態となる。
四角枠状の治具本体２１は、基板１の上下に配置される両横枠材（上横枠材２１ａ，下横枠材２１ｂ）と、一対の縦枠材２１ｃとで構成されている。長方形シート状の基板１は、外周の四辺の内、互いに平行な一対の辺（ここでは、図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）に示す基板１の上端部、下端部に対応する一対の辺）を、治具本体２１の上下の横枠材２１ａ、２１ｂに沿わせるようにして、治具本体２１に取り付けられる。

次に、遮蔽体３０について説明する。
遮蔽体３０は、治具２０の治具本体２１の下横枠材２１ｂに沿って、その下側に固定して、治具２０の下部、治具本体２１の下側に延在配置された細長部材である。
この遮蔽体３０は、治具２０に保持された基板１の下端部近傍に配置されることで、基板下端部の電流集中を抑制するものであり、一部又は全体が、例えば、プラスチック等の電気絶縁性の材料、電気絶縁性の絶縁被覆を施した金属部材などによって形成される。
また、この遮蔽体３０は、その下部あるいは全体が、治具本体２１から下方に凸の断面山形に形成されており、この断面山形の部分（例えば、後述の遮蔽体３１０、気泡振り分け部３２２）が、図１（ｂ）に示すように、基板１をめっき槽１２内のめっき液１１中に懸垂させて電気めっきを行うときに、めっき液１１中を上昇する気泡流を基板１の両側（一方の主面の側１ａと、他方の主面の側１ｂ）に振り分ける気泡振り分け部として機能する。

図２（ａ）、（ｂ）に示す治具２０（本明細書にて説明する他のめっき用治具との区別のため、説明の便宜上、図中符号２０Ａを付す）に設けられた遮蔽体３０（図中、符号３１０を付す）は、その断面形状が、治具２０Ａの治具本体２１（詳細には下横枠材２１ｂ）から下方に凸の山形になっている。

治具２０Ａにおいて、前記遮蔽体３１０は、その下端頂部３１１（下端の頂稜部）が、治具本体２１の内側に保持された基板１の延長上に位置する仮想延長面１Ｓ上となる（仮想延長面１Ｓに重なる）ように位置決めされており、さらに、前記頂部３１１から上端部（治具本体２１側の端部）に向かって延在する両側の側面３１２が前記仮想延長面１Ｓを介して対称形になっている。
図示例の遮蔽体３１０は、具体的には、断面二等辺三角形の細長部材になっている。

この遮蔽体３１０は、図２（ｂ）では下端頂部３１１が尖った形状になっているが、例えば、下端頂部を面取りして湾曲面に形成したり、図４（ａ）に示すように、下端頂部３１１に平坦面を形成することも可能である。図４（ａ）の遮蔽体３１０に符号３１０Ａを付す。
また、図２（ｂ）では、両側の側面３１２が、仮想延長面１Ｓに対して傾斜する平坦面（平坦な傾斜面）になっている構成を例示したが、両側の側面３１２は、図４（ｂ）に示すように湾曲面（図４（ｂ）中、符号３１２ａを付す）に形成することも可能である。図４（ｂ）の遮蔽体３１０に符号３１０Ｂを付す。

この遮蔽体３１０は、全体が、例えばプラスチック等の電気絶縁性の材料で形成されている。そして、この遮蔽体３１０は、治具２０に保持した基板１の下端面に沿うように配置されているため、基板１をめっき槽１２内のめっき液１１中に浸潰して電気めっきを行うときに、基板１の下端部の電流集中の抑制に寄与する。

なお、治具２０の治具本体２１も、電気絶縁性のものを採用することで、基板１の端部（外周部）の電流集中を抑制するための遮蔽材として機能させることができる。遮蔽材として機能する治具本体２１を採用した場合、その下側に遮蔽体３０を設けることで、基板１下端部の電流集中の抑制を、より効果的に実現できる。
治具本体２１の構成部材としては、例えば、ステンレス、アルミニウム等の金属部材に絶縁被覆を施したもの、プラスチック等の樹脂製のもの、などを採用できる。治具本体２１を、導電性金属部材に絶縁被覆を施したものを使用して構成した場合は、導電性金属部分を、基板１の通電用回路として活用することも可能である。

図３（ａ）、（ｂ）に示すめっき用治具２０（図中、符号２０Ｂを付す）の遮蔽体３０（図中、符号３２０を付す）は、遮蔽板３２１と、この遮蔽板３２１の下側に突設された気泡振り分け部３２２とを具備している。
遮蔽板３２１及び気泡振り分け部３２２は、例えば、ステンレス、アルミニウム等の金属部材に絶縁被覆を施したもの、プラスチック等の樹脂製のもの、など電気絶縁性の部材によって構成されている。

図示例の遮蔽体３２０において、遮蔽板３２１は、具体的には、断面コ字形に形成された細長部材であり、その内側に基板１の下端部を収納するようにして、治具本体２１に取り付けられる。この遮蔽板３２１は、具体的には、治具本体２１の下側にて前記仮想延長面１Ｓに対して直交する向きで治具本体２１下端部（詳細には下横枠材２１ｂ）に沿って延在配置された底板部３２１ａと、この底板部３２１ａの前記仮想延長面１Ｓから両側に延在されて治具本体２１の両側に張り出された端部上にそれぞれ突設された側壁部３２１ｂとを具備しており、基板１の下端部を取り囲むように配置され、電気めっき時の基板下端部への電流集中の抑制に有効に寄与する。

気泡振り分け部３２２は、遮蔽板３２１の長手方向全長にわたって延在配置された細長部材であり、その断面形状が、遮蔽板３２１（詳細には底板部３２１ａ）から下方に凸の山形になっている。
治具２０Ｂにおいて、前記気泡振り分け部３２２は、その下端頂部３２３（下端の頂稜部）が、前記仮想延長面１Ｓ上となる（仮想延長面１Ｓに重なる）ように位置決めされており、さらに、前記頂部３２３から上端部（治具本体２１側の端部）に向かって延在する両側の側面３２４が前記仮想延長面１Ｓを介して対称形になっている。気泡振り分け部３２２は、遮蔽板３２１の底板部３２１ａの下面全体を覆うように設けられている。
図示例の気泡振り分け部３２２は、具体的には、遮蔽板３２１の底板部３２１ａの下側に固定された断面二等辺三角形の細長部材になっている。
この気泡振り分け部３２２も、電気めっき時の基板下端部への電流集中の抑制に寄与する。

つまり、この遮蔽体３２０は、その下部に、下方に凸の断面山形の気泡振り分け部を具備する構成となっている。
この遮蔽体３２０は、いわば、遮蔽板３２１の下側に、図２（ａ）、（ｂ）に例示した遮蔽体３１０と同様の断面形状の気泡振り分け部３２２を設けた構成になっている。気泡振り分け部３２２としては、遮蔽体３１０と同様に、例えば図４（ａ）、（ｂ）に例示した断面構造のもの等、遮蔽体３１０が採用し得る断面構造のものを採用できる。

なお、図示例の遮蔽体３２０は、遮蔽板３２１に、該遮蔽板３２１とは別体の部材である気泡振り分け部３２２を設けた構成を例示しているが、これに限定されず、遮蔽体としては、遮蔽板３２１と気泡振り分け部３２２とが一体に形成された１部品からなる構成であっても良い。
また、図３（ａ）、（ｂ）に示すめっき用治具２０Ｂでは、治具本体２１の上端部（上横枠材２１ａ）の上側に、遮蔽体３２０の遮蔽板３２１と同様の構造（遮蔽体３２０から気泡振り分け部３２２を省略した構造）の遮蔽板３２５を取り付けている。

図１（ａ）、（ｂ）は、上述のように遮蔽体３０を具備する治具２０を用いて、基板１をめっき槽１２内のめっき液１１中に懸垂させて、電気めっきを行う場合を例示している。図１（ａ）、（ｂ）は、具体的には、治具２０として、図２（ａ）、（ｂ）に例示した治具２０Ａを採用した場合を例示しているが、これにかえて、図３（ａ）、（ｂ）に例示した治具３０を採用した場合も、治具２０の場合と同様に電気めっきを行う。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、遮蔽体３０を具備する治具２０を用いて、めっき槽１２内にて基板１に導体金属膜を形成する電気めっきを行うには、基板１を保持した治具２０を、めっき槽１２の上方から下降させて、一対のアノード電極１４の間にて、めっき槽１２内のめっき液１１中に浸潰させ、基板１をめっき槽１２内のめっき液１１中に懸垂させ、基板１をめっき液１１中を上昇する気泡流中に配置する。電気めっきは、基板１自体をカソード電極として行う。基板１とともに治具本体２１もめっき液１１内に浸潰されることは言うまでも無い。

ここで、めっき液１１中を上昇する気泡１６は、治具２０の下端の遮蔽体３０の気泡振り分け部、治具２０Ａにおいてはその下端の遮蔽体３１０によって、基板１の両側に振り分けられて上昇を継続する。つまり、気泡流が、治具２０の下端の遮蔽体３０の気泡振り分け部によって、基板１の両側に振り分けられる。
既述の通り、気泡振り分け部は、治具本体２１から下方に凸の断面山形に形成されており、その両側の側面（遮蔽体３０においては側面３１２）が、仮想延長面１Ｓに対して傾斜する傾斜面となっているため、気泡振り分け部によって気泡１６の上昇が阻害されることはなく、気泡１６は上昇を継続する。このため、気泡振り分け部による気泡流の振り分けが、乱流を発生させることなく、円滑に実現される。
この結果、基板１の面内のめっき膜厚の均一化を図ることができる。

また、気泡振り分け部は、両側の側面が、仮想延長面１Ｓを介して対称形になっているため、気泡振り分け部による気泡１６の振り分けは、基板１の両側へ均等になされる。このため、基板１表面近傍を上昇する気泡１６によるめっき液１１の攪拌強度を基板１の両側で等しくすることができ、基板１の両面に形成される導体金属膜の膜厚を同じ（あるいはほぼ同じ）に揃えることができる。

上述の効果は、治具２０として、図３（ａ）、（ｂ）に例示した治具３０を採用した場合も同様に得られることは言うまでも無い。

なお、本発明では、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、治具２０の下横枠材２１ｂ自体を、その断面全体あるいは下側部分が気泡振り分け部として機能する細長部材である遮蔽体とした構成も採用可能である。図５（ａ）の治具２０に符号２０Ｃ、図５（ｂ）の治具２０に符号２０Ｄを付す。
図５（ａ）の治具２０Ｃは、図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明した遮蔽体３１０と同様の構成の細長部材を下横枠材２１ｂとして用いた例、図５（ｂ）の治具２０Ｄは、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明した遮蔽体３２０と同様の構成の細長部材を下横枠材２１ｂとして用いた例を示す。
この場合も、遮蔽体（下横枠材２１ｂ）は、気泡振り分け部の下端頂部が、治具２０に保持された基板１の仮想延長面１Ｓ上に位置するように設けられることは言うまでも無い。

（浮き子方式のめっき電流遮蔽体を用いる例）
次に、図６（ａ）、（ｂ）、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、めっき槽１２のめっき液１１中に浮設される浮き子方式のめっき電流遮蔽体３０（以下、遮蔽体、とも言う。また、区別のため、以下、符号３３０を付す。）を用いる実施形態を説明する。
なお、図６（ａ）、（ｂ）、図８（ａ）、（ｂ）において、上側を上、下側を下として説明する。

図８（ａ）、（ｂ）に示すように、この遮蔽体３３０は、遮蔽板３３１と、この遮蔽板３３１の下側に突設された気泡振り分け部３３２とを具備している。
この遮蔽体３３０は、めっき液１１中での浮力発生用の気体が封入されてなる浮力発生部３３３を具備しており、この浮力発生部３３３が発生する浮力によって、気泡振り分け部３３２が遮蔽板３３１の下側となる向きで、めっき液１１に浮設される。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、この遮蔽体３３０を用いて、基板１の両面に導体金属膜を形成する電気めっきを行うめっき基板の製造方法は、枠状の基板昇降用治具４０（以下、治具、とも言う）の内側に基板１を保持し、この治具４０を、めっき槽１２内のめっき液１１中に懸垂させた状態で電気めっきを行う。

前記治具４０は、図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）に例示しためっき用治具２０において遮蔽体３０を省略した構成のものであり、枠状の治具本体２１自体を治具４０として用いるものである。

めっき液１１の液面付近に浮設された前記遮蔽体３３０は、基板１を取り付けた枠状の治具４０を、めっき槽１２の上方から下降させてめっき液１１中に懸垂させるときに、治具４０の下端部によって下方へ押し下げられる。遮蔽体３３０は、治具４０下端部が、遮蔽板３３１の底板部３３１ａの上面である押圧面３３１ｃを下方へ押圧することで、下方へ押し下げられる。基板１全体がめっき液１１中に浸潰され、電気めっきを行うときには、遮蔽体３３０は、該遮蔽体３３０自体の浮力によって治具４０の下端部（具体的には下横枠材２１ｂ）に押圧され、治具４０の下側、治具４０に保持された基板１の下側に配置された状態となる。

遮蔽板３３１及び気泡振り分け部３３２は、例えば、ステンレス、アルミニウム等の金属部材に絶縁被覆を施したもの、プラスチック等の樹脂製のもの、など電気絶縁性の部材によって構成されている。したがって、図６（ｂ）のように、基板昇降用治具４０の下側、基板昇降用治具４０に保持された基板１の下側に配置された状態となれば、電気めっき時の基板１下端部への電流集中の抑制に寄与する。

なお、図６（ａ）、（ｂ）に例示しためっき装置１０Ａは、図１（ａ）、（ｂ）に例示しためっき装置１０のめっき槽１２内に、遮蔽体３２０のめっき液１１中での昇降を案内する昇降案内部材１７を設けた構成になっている。
図６（ａ）、（ｂ）、図７に例示した昇降案内部材１７は、めっき槽１２内において上下方向に延在するレール状部材である。図７に示すように、この昇降案内部材１７は、めっき槽１２内において、一対のアノード電極１４の間に位置する領域を介して両側に設けられ、細長形状の遮蔽体３３０の長手方向両端の昇降を案内する。
また、めっき槽１２としては、例えば、めっき槽１２の側壁内面に遮蔽体３３０の昇降案内用の案内溝を形成し、この案内溝を形成した側壁自体を昇降案内部材として機能させた構成等も採用可能である。

図示例の遮蔽体３３０において、遮蔽板３３１は、具体的には、断面コ字形に形成された細長部材である。
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、この遮蔽板３３１は、具体的には、底板部３３１ａと、この底板部３３１ａの幅方向（図８（ａ）、（ｂ）左右）両側の端部上にそれぞれ突設された側壁部３３１ｂとを具備している。両側壁部３３１ｂは、底板部３３１ａを介して、気泡振り分け部３３２とは反対の側に突設されている。

図示例の遮蔽体３３０においては、浮力発生部３３３は、遮蔽板３３１に組み込まれて内蔵されている。
なお、浮力発生部３３３の設置位置は、これに限定されず、例えば、遮蔽板３３１と気泡振り分け部３３２との間、気泡振り分け部３３２の内部等であっても良い。

気泡振り分け部３３２は、遮蔽板３３１の長手方向全長にわたって延在配置された細長部材であり、その断面形状が、遮蔽板３３１（詳細には底板部３３１ａ）から下方に凸の山形になっている。
この気泡振り分け部３３２は、その下端頂部３３２ａ（下端の頂稜部）が、遮蔽板３３１の幅方向（図８（ａ）、（ｂ）左右方向）中央部、具体的には底板部３３１ａの幅方向中央部に対応するように、遮蔽板３３１に対して位置決めして設けられている。気泡振り分け部３３２は、遮蔽板３３１の底板部３３１ａの、前記押圧面３３１ｃ（具体的には、両側の側壁部３３１ｂの間に位置する底板部３３１ａ上面）とは反対の側に、その下端頂部３３２ａが、底板部３３１ａの幅方向中央部を通り前記押圧面３３１ｃに直交する仮想垂直面３３０Ｓ上となる（仮想垂直面３３０Ｓと重なる）ように設けられている。

また、この気泡振り分け部３３２は、前記下端頂部３３２ａから上端部（治具本体２１側の端部）に向かって延在する両側の側面３３２ａが前記仮想垂直面３３０Ｓを介して対称形になっている。気泡振り分け部３３２は、遮蔽板３３１の底板部３３１ａの下面全体を覆うように設けられている。
図示例の気泡振り分け部３３２は、具体的には、遮蔽板３３１の底板部３３１ａの下側に固定された断面二等辺三角形の細長部材になっている。
この気泡振り分け部３３２も、電気めっき時の基板下端部への電流集中の抑制に寄与する。

上述の遮蔽体３３０は、その重心位置が仮想垂直面３３０Ｓに重なる位置とされ、さらに、浮力発生部３３３が発生する浮力が仮想垂直面３３０Ｓの両側で均等に作用して、めっき液１１に浮設したときに、仮想垂直面３３０Ｓが鉛直になるように構成されている。
なお、図示例の遮蔽体３３０は、遮蔽板３３１に、該遮蔽板３３１とは別体の部材である気泡振り分け部３３２を設けた構成を例示しているが、これに限定されず、遮蔽体としては、遮蔽板３３１と気泡振り分け部３３２とが一体に形成された１部品からなる構成であっても良い。

上述のめっき装置１０Ａにて、基板１の両面に導体金属膜を形成する電気めっきは、既述のように、基板１を保持した枠状の治具４０をめっき槽１２上方から下降させ、治具下端部（下横枠材２１ｂ）によって遮蔽体３３０を押し下げながら、めっき槽１２内のめっき液１１中に挿入して懸垂させ、治具４０及び基板１をめっき液１１中を上昇する気泡流中に配置した状態で行うが、但し、治具４０を、該治具４０に保持された基板１の延長上に位置する仮想延長面１Ｓが遮蔽体３３０の仮想垂直面３３０Ｓに一致するように、遮蔽体３３０に対して位置決めする。これにより、めっき液１１中を上昇する気泡１６が遮蔽体３０の下部の気泡振り分け部３３２によって、基板１の両側へ円滑に振り分けられる。
治具４０は、例えば、めっき装置１０Ａに設けた昇降装置１３によって昇降することで、仮想延長面１Ｓが遮蔽体３３０の仮想垂直面３３０Ｓに一致するように昇降させることができる。

めっき装置１０Ａでは、遮蔽体３３０のめっき液１１中での昇降を円滑にするために、遮蔽体３３０と昇降案内部材１７との間に僅かなクリアランスを確保して、遮蔽体３３０を、めっき液１１中での揺動を許容した状態でめっき槽１２に昇降自在に設置する。遮蔽体３３０は、治具４０によってめっき液面から下方へ押し下げられたときには、遮蔽体３３０自体の浮力（詳細には浮力発生部３３３が遮蔽体３３０の浮力を発生する）によって、治具４０下端部に押圧状態に接触されて、仮想垂直面３３０Ｓが鉛直となる向きが維持される。
このため、気泡振り分け部３３２による基板１の両側への気泡１６の振り分けは均等かつ乱流を発生させること無く円滑になされ、基板１の両側で、気泡１６によるめっき液の攪拌強度を均等にすることができる。その結果、基板１の両側の各面内におけるめっき膜厚の均一化を図ることができ、基板１の両面に形成されるめっき膜厚を揃える（同一あるいはほぼ同一にする）ことも容易に実現できる。

上述のように、気泡振り分け部３３２の上側の遮蔽板３３１に浮力発生部を内蔵した構成であれば、遮蔽体３３０をめっき液１１に浮設したときに、遮蔽板３３１の下側に位置する気泡振り分け部３３２を、めっき液１１中にて前記仮想垂直面３３０Ｓが鉛直となるように遮蔽体３３０の姿勢の安定化を図る錘として機能させることができる。この点、気泡振り分け部３３２として遮蔽板３３１よりも比重が大きいものを採用して、遮蔽体３３０の重心位置を出来るだけ下側、気泡振り分け部３３２の下端頂部３３２ａ寄りの位置となるようにすることが好ましい。
また、仮想垂直面３３０Ｓを中心とする対称形に形成された気泡振り分け部３３２を具備する遮蔽体３３０は、気泡１６を基板１の両側へ均等に振り分けることから、めっき液１１中を上昇する気泡流に接触された状態にあっても揺動しにくい。
これらの構成により、遮蔽体３０は、めっき液１１中の気泡流内に配置された状態であっても揺動しにくく、仮想垂直面３３０Ｓが基板１の仮想延長面１Ｓと一致した状態を安定に維持でき、気泡１６を基板１の両側へ均等に振り分ける機能を安定に維持できる。

なお、治具４０は、例えば、遮蔽体３３０の押圧面３３１ｃに当接される平坦な下端面４１（仮想延長面Ｓ１に直交する平坦面）を形成すること等により、遮蔽体３３０が、該遮蔽体３３０自体の浮力によって治具４０に押圧されたときに、遮蔽体３３０の揺動を規制あるいは抑える構成とすることが好ましい。また、遮蔽体３３０の揺動を抑えるための治具４０の構成としては、例えば、治具４０下端部から両側に張り出すように、遮蔽体３３０の押圧面３３１ｃに対する当接範囲を増大するための突片を突設した構成等も採用可能である。

また、上述のように、めっき液１１に浮設しておいた遮蔽体３３０を、その上方から下降させた治具４０によって下方へ押し下げて、治具４０下端部の下側に配置する構成は、基板１のサイズに対応して、使用する治具４０のサイズも変更しても、基板１の下側に遮蔽体３３０を設置することができる、という利点もある。

電気めっきの完了後、めっき槽１２から治具４０を引き上げると、遮蔽体３３０は、該遮蔽体３３０自体の浮力によりめっき液１１中を上昇して、めっき液１１の液面付近に浮設された状態に復帰する。

本発明では、例えば図９（ａ）、（ｂ）に示すように、基板昇降用治具として、基板１の下端部の下側に該基板昇降用治具の構成部材が存在しない構成のものを採用して、基板１を懸垂させた状態を保ったままめっき液１１上から下降させてめっき液１１中に浸潰するときに、基板１の下端部自体によって、遮蔽体３３０を下方へ押し下げるようにしても良い。図９（ａ）、（ｂ）は、一例として、治具４０から下横枠材２１ｂを省略した構成の基板昇降用治具４０Ａを示す。
このとき、基板１としては、例えば、厚手のプリント配線板、半導体ウェハ等、遮蔽体３３０の浮力によって遮蔽体３３０から与えられる押圧力によって変形しない程度の強度を有するものであることが好ましい。

図１０は、図７（ａ）、（ｂ）において、遮蔽体３３０にかえて、図１３（ａ）、（ｂ）に例示した遮蔽体１０３を採用してめっきを行った（比較例）時のめっき膜厚の測定結果、図１１は、図７（ａ）、（ｂ）を参照して説明しためっき基板の製造方法、つまり、遮蔽体３３０（本発明に係る遮蔽体）を用いてめっきを行った（実施例）時のめっき膜厚の測定結果、を示す。
遮蔽体１０３は、遮蔽体３３０の場合と同様に、めっき槽１２の昇降案内部材１７によって、めっき液１１中での揺動を許容して、その昇降が案内されるように設置する。

図１０、図１１に示す測定結果は、いずれも、図１２に示すように、基板１として、長方形シート状のプリント配線板（図１２中、符号１Ａ）を用い、電気めっきの完了後の基板１について、その両面のめっき膜厚を測定したものである。めっき膜厚の測定値は、図１２に示す長方形シート状の基板１の幅方向（図１２左右方向）中央部におけるめっき膜厚を測定したものであり、図１０、図１１において横軸は、図１２に示す長方形シート状の基板１の幅方向（図１２左右方向）中央部における基板１上端（長手方向片端。図１２上端）から下方への距離（ｃｍ）、縦軸はめっき膜厚（μｍ）である。電気めっきの電流密度は３．０Ａ／ｄｍ²、めっき時間は３０分である。

図１０、図１１を対比参照して判るように、図１３（ａ）、（ｂ）に例示した遮蔽体１０３を採用してめっきを行った場合に比べて、本発明に係る遮蔽体３３０を採用した場合は、基板１の両面でのめっき膜厚の差が小さく、めっき膜厚はほぼ同じに揃っている。また、図１３（ａ）、（ｂ）に例示した遮蔽体１０３を採用してめっきを行った場合に比べて、本発明に係る遮蔽体３３０を採用した場合の方が、基板１の各面の面内のめっき膜厚のばらつき、最小値と最大値との差が小さく、各面内におけるめっき膜厚の均一性が向上していることが明らかである。

なお、本発明に係るめっき電流遮蔽体、めっき用治具、めっき装置、めっき基板の製造方法は、基板の両面（主面１ａ，１ｂ）に導体金属膜を形成してなるめっき基板の製造に限定されず、基板の片面のみに導体金属膜を形成することにも適用可能であることは言うまでも無い。

本発明に係るめっき用治具を用いるめっき基板の製造方法を説明する図であって、（ａ）は基板を保持しためっき用治具をめっき槽に挿入する前、（ｂ）はめっき用治具及び基板をめっき槽内のめっき液中に浸潰した状態を示す。 本発明に係るめっき用治具の構造を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面矢視図である。 別態様のめっき用治具の構造を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面矢視図である。 （ａ）、（ｂ）は、図２のめっき用治具に設けられるめっき電流遮蔽体の変形例を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明に係るめっき用治具の変形例を示す図である。 浮き子方式のめっき電流遮蔽体を適用しためっき装置を用いためっき基板の製造方法を説明する図であって、（ａ）は基板を保持しためっき用治具をめっき槽に挿入する前、（ｂ）はめっき用治具及び基板をめっき槽内のめっき液中に浸潰した状態を示す。 図６のめっき基板の製造方法に適用されるめっき装置のめっき槽の昇降案内部材の一例を示す平面図である。 図６の浮き子方式のめっき電流遮蔽体を示す図であって、（ａ）はめっき槽内のめっき液の液面付近に浮設した状態、（ｂ）は前記めっき電流遮蔽体をめっき液中を上昇する気泡流中に配置した状態を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明に係るめっき基板の製造方法の他の態様を説明する図である。 従来例の浮き子方式のめっき電流遮蔽体を用いてめっきを行った基板のめっき膜厚の測定結果を示すグラフである。 本発明に係るの浮き子方式のめっき電流遮蔽体を用いてめっきを行った基板のめっき膜厚の測定結果を示すグラフである。 図１０、図１１の測定結果に係る、基板におけるめっき膜厚の測定位置を説明する図である。 （ａ）、（ｂ）は、従来例の浮き子方式のめっき電流遮蔽体、それを用いためっき基板の製造方法を示す図である。

符号の説明

１…基板、１０、１０Ａ…めっき装置、１２…めっき槽、１５…散気部、１７…昇降案内部材、２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ…めっき用治具、２１…治具本体、３０…めっき電流遮蔽体、３１０、３１０Ａ、３１０Ｂ…めっき電流遮蔽体、３１１…下端頂部、３１２…側面、３２０…めっき電流遮蔽体、３２２…気泡振り分け部、３２３…下端頂部、３２４…側面、３３０…めっき電流遮蔽体、３３２…気泡振り分け部、３３２ａ…下端頂部、３３２ｂ…側面、３３３…浮力発生部、４０…基板昇降用治具。

Claims (7)

1. 基板（１）をめっき液（１１）中に懸垂させ電気めっきを行う際に、前記基板の両面又は片面の電流密度をそれぞれ均一化させるために、前記基板の下端部に設けられるめっき電流遮蔽体であって、
   前記基板の下端部に沿ってその下側に延在配置される細長部材であり、その下部あるいは全体の断面形状が、下方に凸の山形とされ、
   この断面山形部分が、前記めっき液中を上昇する気泡流を前記基板の両側に振り分ける気泡振り分け部（３１０、３２２、３３２）として機能することを特徴とするめっき電流遮蔽体（３０、３１０、３１０Ａ、３１０Ｂ、３２０、３３０）。
2. 前記気泡振り分け部は、その下端頂部（３１１、３２３、３３２ａ）から前記基板側の上端部に向かって延在する両側の側面（３１２、３２４、３３２ｂ）が対称形に形成されていることを特徴とする請求項１記載のめっき電流遮蔽体。
3. めっき液中での浮力発生用の気体が封入されてなる浮力発生部（３３３）を具備しており、前記めっき液に浮設されることを特徴とする請求項２記載のめっき電流遮蔽体。
4. めっき液中に懸垂させて電気めっきを行う基板を保持して昇降され、前記基板とともに前記めっき液中に浸潰されるめっき用治具であって、
   前記基板の外周を囲繞する枠状の治具本体（２１）の下部に、請求項１又は２記載のめっき電流遮蔽体を具備することを特徴とするめっき用治具（２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ）。
5. 基板（１）をめっき液（１１）中に懸垂させて電気めっきを行うためのめっき装置であって、
   前記めっき液を貯留するめっき槽（１２）に、前記めっき液に浮設した請求項３記載のめっき電流遮蔽体と、この電流遮蔽体のめっき液中での昇降を案内する昇降案内部材（１７）と、前記めっき槽の底部に設置され前記めっき液中に気泡を放出する散気部（１５）とが設けられていることを特徴とするめっき装置（１０Ａ）。
6. 基板（１）をめっき液（１１）中に懸垂させて、その両面に電気めっきを行うめっき基板の製造方法において、
   前記基板を懸垂して、その下側に請求項１〜３のいずれかに記載のめっき電流遮蔽体が設けられた状態で、前記めっき液中に浸潰し、
   前記めっき液中を上昇する気泡流中にてめっきを行うことを特徴とするめっき基板の製造方法。
7. 請求項３記載のめっき電流遮蔽体を用いる請求項６記載のめっき基板の製造方法であって、
   前記基板を懸垂させてめっき液に浸漬する時に、前記基板の下端部あるいは前記基板を囲繞する枠状の基板昇降用治具（４０）の下端部によって、めっき液に浮設しておいた前記めっき電流遮蔽体を押圧して下方へ移動し、前記めっき電流遮蔽体が、該めっき電流遮蔽体自体の浮力によって、前記基板もしくは前記基板昇降用治具に接触した状態でめっきを行うことを特徴とするめっき基板の製造方法。

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