JP6411928B2

JP6411928B2 - 電解めっき装置

Info

Publication number: JP6411928B2
Application number: JP2015060564A
Authority: JP
Inventors: 茂治木村; 雅広伊藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2018-10-24
Anticipated expiration: 2035-03-24
Also published as: JP2016180148A

Description

本発明は、電解めっき装置に関するものである。

電解めっき技術は、例えば配線基板の配線形成用途として広く用いられており、配線基板の絶縁層表面に電解めっき金属層を析出させることで配線が形成される。

ここで、図４に従来の電解めっき装置Ｂを概略図で示す。電解めっき装置Ｂは、導電性フレーム１１と、めっき厚調整用電極１２と、導電性ハンガー１３と、給電部１４と、整流器（不図示）と、アノード電極１５と、めっき浴槽１６とを備えている。

導電性フレーム１１は、図５に示すように、上辺および下辺ならびに左辺および右辺を有する四角枠状をしている。そして、垂直に立てられた四角平板状の被めっき物Ｐの外周辺を囲繞するように配置される。被めっき物Ｐの上端部および下端部は、それぞれ導電性フレーム１１の上辺および下辺に配設されたクランプ１１ａにより導電性フレーム１１に電気的に接続して固定される。

めっき厚調整用電極１２は、図５に示すように、導電性フレーム１１の上辺と電気的に接続されるとともに、導電性フレーム１１の内側に被めっき物Ｐの左端部および右端部に沿うように隣接して配置されている。
めっき厚調整用電極１２は、導電性フレーム１１の上辺との接続部Ｓから供給される電荷によって、自身の表面に電解めっき金属層を析出させる。
このようなめっき厚調整用電極１２を、電荷が集中して電解めっき金属層が析出しやすい傾向にある被めっき物Ｐの左端部および右端部付近に配置することで、電荷をめっき厚調整用電極１２に分散して被めっき物Ｐの左端部および右端部に析出する電解めっき金属層を抑制する。

導電性ハンガー１３は、一方の端部が整流器の陰極側と電気的に接続されるとともに、移動装置（不図示）に接続されている。また、他方の端部が導電性フレーム１１の上辺に電気的に接続されている。そして、導電性ハンガー１３は、電荷の供給を行いながら被めっき物Ｐを装着した導電性フレーム１１を搬送する。
なお、導電性フレーム１１と導電性ハンガー１３との接続箇所は、整流器からの電荷を導電性フレーム１１に付与する給電部１４として機能する。

アノード電極１５は、めっき浴槽１６の対向する両内壁付近に等間隔で配置されている。

めっき浴槽１６は、内部に電解めっき液（不図示）が入れられている。そして、導電性ハンガー１３により吊り下げられた導電性フレーム１１が、対向するアノード電極１５同士の間を、電解めっき液に浸漬された状態で被めっき物Ｐの主面に沿った水平方向に搬送されることで、被めっき物Ｐの主面に電解めっき金属層が析出する。

ところで、従来の電解めっき装置Ｂにおいては、めっき厚調整用電極１２に供給された電荷は、導電性フレーム１１との接続部Ｓから他方の端部に向かう下方向に流れる。
一方で、被めっき物Ｐに供給された電荷は、被めっき物Ｐの上端部から中央部に向かう下方向と、被めっき物Ｐの下端部から中央部に向かう上方向とに流れる。
このため、めっき厚調整用電極１２に流れる電荷の方向と、被めっき物Ｐの下端部から中央部にかけて被めっき物Ｐに流れる電荷の方向とが異なってしまう。
このように、めっき厚調整用電極１２に流れる電荷の方向と、めっき厚調整用電極１２に隣接する被めっき物Ｐに流れる電荷の方向とが異なると、めっき厚調整用電極１２および被めっき物Ｐにおいて互いに隣接する部分同士の間に電位差が生じてしまう。
これにより、めっき厚調整用電極１２において隣接する被めっき物Ｐの一部よりも電位が低くなる部分では、めっき厚調整用電極１２に供給される電荷量が被めっき物Ｐに供給される電荷量よりも少なくなってしまう。
その結果、めっき厚調整用電極１２に析出させることができる電解めっき金属層の量が不十分となり、被めっき物Ｐの端部に析出する電解めっき金属層の厚みを抑制することができないという問題がある。

特許第４１７９７０７号公報

本発明の課題は、被めっき物に析出する電解めっき金属層の厚みバラツキを小さくすることによって、良好な品質の被めっき物を供給できる電解めっき装置を提供することにある。

本発明の電解めっき装置は、四角平板状の被めっき物の外周辺を囲繞するように上辺および下辺ならびに左辺および右辺を有して配置され、被めっき物の上端部および下端部をそれぞれ上辺および下辺に電気的に接続して固定する四角枠状の導電性フレームと、導電性フレームに電気的に接続され電荷の供給を行う整流器と、左辺および右辺の内側に被めっき物の外周辺に沿うように隣接して配置され、導電性フレームと電気的に接続されためっき厚調整用電極とを具備して成る電解めっき装置であって、めっき厚調整用電極に流れる電荷の方向と、被めっき物におけるめっき厚調整用電極に隣接する部分に流れる電荷の方向とが同じであることを特徴とするものである。

本発明の電解めっき装置によれば、めっき厚調整用電極が、被めっき物の左側および右側の外周辺に沿うように隣接して配置されている。そして、めっき厚調整用電極に流れる電荷の方向と、めっき厚調整用電極に隣接する被めっき物に流れる電荷の方向とが同じである。
このため、めっき厚調整用電極および被めっき物において、互いに隣接する部分同士間の電位差を小さくして供給される電荷量差を抑制できる。
これにより、電解めっき金属層をめっき厚調整用電極に分散して析出させることが可能になるため、被めっき物の端部に析出する電解めっき金属層を抑制することができる。
その結果、被めっき物に析出する電解めっき金属層の厚みバラツキを小さくすることが可能になり良好な品質の被めっき物を供給できる電解めっき装置を提供することができる。

図１は、本発明の電解めっき装置の実施形態の一例を示す概略斜視図である。図２は、図１に示す電解めっき装置の要部拡大図である。図３は、本発明の電解めっき装置の別の実施形態の一例を示す要部拡大図である。図４は、従来の電解めっき装置の実施形態の一例を示す概略斜視図である。図５は、図４に示す電解めっき装置の要部拡大図である。

次に、本発明の電解めっき装置の実施形態の一例を図１および図２を基にして詳細に説明する。なお、図１と図２において同一の箇所には、同じ符号を付して説明する。
本例の電解めっき装置Ａは、導電性フレーム１と、めっき厚調整用電極２と、導電性ハンガー３と、給電部４と、整流器（不図示）と、アノード電極５と、めっき浴槽６とを備えている。

導電性フレーム１は、例えばめっき液による腐食に強いステンレス等の良導電性金属同士を接合することで、図２に示すように、上辺および下辺ならびに左辺および右辺を有する四角枠状に形成される。このような導電性フレーム１は、垂直に立てられた四角平板状の被めっき物Ｐの外周辺を囲繞するように配置される。そして、被めっき物Ｐの上端部および下端部をそれぞれ導電性フレーム１の上辺および下辺に配設されたクランプ１ａにより固定することで両者が電気的に接続される。
なお、給電部４に近く電荷の給電量が多い上辺のクランプ１ａに接続された被めっき物Ｐの上端から下方向に流れる電荷の流路長は、給電部４から遠く電荷の供給量が少ない下辺のクランプ１ａに接続された被めっき物Ｐの下端から上方向に流れる電荷の流路長よりも長い。

めっき厚調整用電極２は、図２に示すように、導電性フレーム１の上辺に接続部Ｓを有して下方に延びる上側のめっき厚調整用電極２ａと、導電性フレーム１の下辺に接続部Ｓを有して上方に延びる下側のめっき厚調整用電極２ｂとを含んでいる。上側および下側のめっき厚調整用電極２ａ、２ｂは、導電性フレーム１の内側に被めっき物Ｐの左端部および右端部に沿うように隣接して配置されている。
上側のめっき厚調整用電極２ａおよび被めっき物Ｐにおける互いに隣接する部分には、それぞれの上方から下方に向かって電荷が流れている。
下側のめっき厚調整用電極２ｂおよび被めっき物Ｐにおける互いに隣接する部分には、それぞれの下方から上方に向かって電荷が流れている。
このような上側および下側のめっき厚調整用電極２ａ、２ｂを、電荷が集中して電解めっき金属層が析出しやすい傾向にある被めっき物Ｐの左端部および右端部付近に配置することで、電荷を上側および下側のめっき厚調整用電極２ａ、２ｂに分散して被めっき物Ｐの左端部および右端部に析出する電解めっき金属層を抑制する。
なお、被めっき物Ｐに流れる電荷の流路長に合わせて、上側のめっき厚調整用電極２ａの長さは、下側のめっき厚調整用電極２ｂの長さに比べて長くなっている。

導電性ハンガー３は、例えばステンレス等の良導電性金属から成る。導電性ハンガー３は、被めっき物Ｐが装着された導電性フレーム１をめっき浴槽６内に浸漬するとともに、めっき浴槽６内に浸漬された被めっき物Ｐを搬送するための移動装置（不図示）に接続されている。
また、導電性ハンガー３の一方の端部は、整流器の陰極側と電気的に接続されている。そして、他方の端部は、導電性フレーム１の上辺に固定されている。
なお、導電性フレーム１と導電性ハンガー３との接続箇所は、整流器からの電荷を導電性フレーム１に付与する給電部４として機能する。

アノード電極５は、例えばチタン板に酸化イリジウム等をコーティングした良導電性の金属から成り、導電性フレーム１の搬送方向に沿って等間隔で並ぶようにめっき浴槽６の対向する両内壁付近に配置される。なお、アノード電極５は、例えば銅から成るボールタイプの金属を、メッシュ状のアノードバッグに複数投入したものであっても構わない。

めっき浴槽６は、例えば塩化ビニルから成る複数の平板同士を接合することで容器状に形成される。めっき浴槽６は、内部に電解めっき液（不図示）が入れられている。そして、導電性ハンガー３により吊り下げられた導電性フレーム１が、対向するアノード電極５同士の間を、電解めっき液に浸漬された状態で被めっき物Ｐの主面に沿った水平方向に搬送することで、被めっき物Ｐの主面に電解めっき金属層が析出する。

ところで、本発明の電解めっき装置Ａによれば、上側および下側のめっき厚調整用電極２ａ、２ｂが、被めっき物Ｐの左端部および右端部に沿うように隣接して配置されている。そして、上側および下側のめっき厚調整用電極２ａ、２ｂに流れる電荷の方向と、被めっき物Ｐにおいてそれぞれのめっき厚調整用電極２ａ、２ｂに隣接する部分に流れる電荷の方向とが同じである。
このため、上側および下側のめっき厚調整用電極２ａ、２ｂおよび被めっき物Ｐにおいて、互いに隣接する部分同士間の電位差を小さくして供給される電荷量差を抑制できる。
これにより、電解めっき金属層を上側および下側のめっき厚調整用電極に分散して析出させることで、被めっき物Ｐの端部に析出する電解めっき金属層を抑制することができる。
その結果、被めっき物Ｐに析出する電解めっき金属層の厚みバラツキを小さくすることが可能になり、良好な品質の被めっき物Ｐを供給できる電解めっき装置Ａを提供することができる。

なお、本発明は上述の実施形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば上述の実施形態の一例では、整流器からの電荷を導電性フレーム１に付与する給電部４は、導電性フレーム１の上辺に設けられているが、図３に示すように、給電部４を導電性フレーム１の左辺および右辺における上端と下端との中間点に設けても良い。
このような、図３に示す本発明の別の実施形態について説明する。

導電性フレーム１は、例えばステンレス等の良導電性金属から成り、上辺および下辺ならびに左辺および右辺を有する四角枠状に形成される。このような導電性フレーム１は、垂直に立てられた四角平板状の被めっき物Ｐの外周辺を囲繞するように配置される。そして、被めっき物Ｐの上端部および下端部をそれぞれ導電性フレーム１の上辺および下辺に配設されたクランプ１ａにより固定することで両者が電気的に接続される。

めっき厚調整用電極２は、導電性フレーム１の上辺に接続部Ｓを有して下方に延びる上側のめっき厚調整用電極２ａと、導電性フレーム１の下辺に接続部Ｓを有して上方に延びる下側のめっき厚調整用電極２ｂとを含んでいる。上側および下側のめっき厚調整用電極２ａ、２ｂは、同じ長さを有しており、導電性フレーム１の内側に被めっき物Ｐの左端部および右端部に沿うように隣接して配置されている。
上側のめっき厚調整用電極２ａおよび被めっき物Ｐにおける互いに隣接する部分には、それぞれの上方から下方に向かって電荷が流れている。
下側のめっき厚調整用電極２ｂおよび被めっき物Ｐにおける互いに隣接する部分には、それぞれの下方から上方に向かって電荷が流れている。

導電性ハンガー３は、例えばステンレス等の良導電性金属から成る。導電性ハンガー３の一方の端部は、整流器の陰極側と電気的に接続されている。そして、他方の端部は、導電性フレーム１の上辺に樹脂等の絶縁体を介して固定されている。これにより固定部においては、導電性フレーム１と導電性ハンガー３とは絶縁されている。

補助フレームＦは、例えばステンレス等の良導電性金属から成る。補助フレームＦは、導電性フレーム１の左辺および右辺の外側に隣接して配置されており、その一方の端部は、導電ケーブルＣを介して導電性ハンガー３に固定されている。また、補助フレームＦの他方の端部は、導電性フレーム１の左辺および右辺における上端と下端との中間点にＬ１＝Ｌ２となるようにそれぞれ接続されている。この接続部は、整流器からの電荷を導電性フレーム１に付与する給電部４として機能する。

これにより、給電部４から被めっき物Ｐの上端部までの電荷の供給距離と、給電部４から被めっき物Ｐの下端部までの電荷の供給距離との差を縮小して、両供給経路の抵抗値の差を小さくできる。その結果、上端部付近での電荷の供給量と、下端部付近での電荷の供給量との差が小さくなり、被めっき物Ｐ内における電解めっき金属層の析出厚みのバラツキをより小さくすることができる。
さらに、上側のめっき厚調整用電極２ａおよび下側のめっき厚調整用電極２ｂにより、被めっき物Ｐの左右端部に析出する電解めっき金属層を抑制することができる。

１導電性フレーム
２ａ、２ｂ（上側、下側の）めっき厚調整用電極
Ａ電解めっき装置
Ｐ被めっき物

Claims

四角平板状の被めっき物の外周辺を囲繞するように上辺および下辺ならびに左辺および右辺を有して配置され、前記被めっき物の上端部および下端部をそれぞれ前記上辺および下辺に電気的に接続して固定する四角枠状の導電性フレームと、該導電性フレームに電気的に接続され電荷の供給を行う整流器と、前記左辺および右辺の内側に前記外周辺に沿うように隣接して配置され、前記導電性フレームと電気的に接続されためっき厚調整用電極と、を具備して成る電解めっき装置であって、前記めっき厚調整用電極に流れる電荷の方向と、前記被めっき物における前記めっき厚調整用電極に隣接する部分に流れる電荷の方向と、が同じであることを特徴とする電解めっき装置。