JPH10251892A - 電気メッキ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メッキ膜の表面に凹凸を生じさせず、メッキ
膜の組成を均一にすることのできる電気メッキ方法を提
供すること 【解決手段】 メッキ槽１に充填されたメッキ液２内に
アノード３とカソード４を挿入し、カソードの表面には
基板５を配置する。メッキ槽の底面に超音波発振器１１
を配置する。基板の表面には孔部１３ａが形成されたレ
ジスト層１３が積層されており、孔部の底面にはメッキ
ベース１２が露出されている。メッキ液に電流を流して
孔部底面にメッキ膜１４を形成し、同時に、メッキ膜形
成時にメッキ液に微振動を与える。すると、表面に気泡
１５が付着していたとしても、孔部内のメッキ液に微振
動が伝わり、気泡は除去される。よって、メッキ膜表面
に凹凸が生じない。また、微振動により孔部内のメッキ
液は攪拌され、組成が均一となるので、組成が均一なメ
ッキ膜が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気メッキ方法に
関するもので、例えば、薄膜磁気ヘッドの製造方法にお
いて、磁極層，コイル等の薄膜を形成するために用いら
れる電気メッキ方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気メッキ方法としては、例えば
図２，図３に示すような方法がある。図２は、メッキ液
を循環させながらメッキを行う方法を示している。同図
に示すように、メッキ槽１内にメッキ液２を充填した状
態で、メッキ液２中にアノード３とカソード４を挿入す
る。このとき、メッキ液２内に挿入されたカソード４の
表面に、メッキ膜の形成を行う被メッキ部品である基板
５を配置し、基板５全体をメッキ液２に浸す。この状態
で、アノード３，カソード４間に通電することにより、
メッキ液２中のイオンが基板５のメッキ膜形成面５ａに
析出し、メッキ膜が形成される。

【０００３】ところで、電気メッキを行うと、メッキ液
中のイオンの析出に伴い、メッキ液内の組成比が均一で
なくなる。そして、そのままメッキを続けると、成膜さ
れたメッキ膜の組成が、メッキ開始当初の基板５に近い
部分と、終了直前に形成された表面付近の部分の組成比
が異なってしまう。また、このように厚さ方向に限ら
ず、面方向でもばらつくことがある。

【０００４】そこで、従来は図示するようにメッキ槽１
の側面に配管６ａ，６ｂを取り付けるとともに、その配
管６ａ，６ｂの他端を管理槽７に接続することにより、
メッキ液の循環経路を形成する。さらに、管理槽７から
メッキ槽１へ戻る経路を構成する配管６ｂの途中に循環
ポンプ８及びフィルタ９を設ける。これにより、循環ポ
ンプ８を作動させることによって、メッキ槽１と管理槽
７との間でメッキ液２を循環させ、その途中でフィルタ
９によってメッキ液２の不純物を取り除くようにしてい
る。

【０００５】上記の循環に従って、メッキ槽１内でもメ
ッキ液２の流れが生じて、メッキ液が攪拌され、これに
より、メッキ層１内のメッキ液２の組成比が常に均一に
なるようにしている。

【０００６】また、上記したように、循環する装置を設
けるのではなく、簡易的な組成比を均一化する方法とし
ては、図３に示すように、パドル１０によりメッキ液
２、特に基板５のメッキ膜形成面５ａの付近のメッキ液
を攪拌しながら、電気メッキを行う方法もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電気メッキ
を行った場合には、電気メッキ中にガスが発生するもの
がある。一例を示すと、Ｎｉ−Ｆｅをメッキする場合に
は、Ｈ₂ ガスが発生する。そして、その発生したガスの
一部は気泡として基板５の表面や形成途中のメッキ膜の
表面に付着する。

【０００８】そして、そのように気泡が付着したままの
場合には、係る気泡の部分には、その後イオンが析出せ
ずにメッキ膜が形成されない。その結果、メッキ膜表面
に凹凸が生じてしまう。そして、そのメッキ膜がそのま
ま外表面になる場合はもちろんのこと、その上に別の膜
をさらに成膜したとしても、係る膜が薄膜の場合には、
その凹凸のメッキ膜表面に沿って成膜されるので、外表
面に凹凸が生じ外観不良となる。

【０００９】また、外観に影響を与えない場合であって
も、そのメッキ膜は部分的に膜厚が薄くなるところが生
じ、設計通りの特性が得られなくなる。そして、最悪の
場合には、不良品となるので歩留まりの低下もきたすこ
とになる。

【００１０】そして、図２，図３に示した従来の品質・
組成の均一化のために攪拌処理を行うことにより、副次
的に上記発生した気泡の除去効果も期待できる。つま
り、メッキ液２の循環・攪拌に従って、メッキ槽１内で
もメッキ液２の流れが生じ、メッキ膜形成面５ａに当た
るので、メッキ膜形成面５ａに発生した気泡が、係る流
れに乗って移動して除去される。

【００１１】しかしながら、上記した従来のメッキ液２
をメッキ槽１内で移動させることによる気泡の除去効果
は、あくまでも副次的なもので、十分なものとはいえ
ず、除去できずに気泡が最後まで残ってしまったり、或
いは仮に除去できたとしても、気泡が付着してから除去
されるまでに時間がかかり、その間に気泡が付着されて
いない部分でメッキ成長が進んでしまうことがある。

【００１２】すなわち、係るメッキ液２の流れは、比較
的大きな流れであり、特に図２の方式では基板５の全面
に流れているメッキ液が当たることになり、しかも、メ
ッキ膜形成面５ａには直接当たりにくい配置構成となっ
ている。また、図３に示すパドル１０による攪拌処理を
した場合には、図２の方法に比べると液体の流れは部分
的ではあるが、それでも、メッキ液形成面５ａに沿って
なめらかな流れとなる。その結果、気泡が発生した周囲
に障害物などがあると、係るメッキ液の流れが係る気泡
の部分にまで到達することができないので、気泡の除去
ができなくなる。

【００１３】この現象は、特にメッキ膜形成面５ａに部
分的にメッキ膜を形成する場合に生じやすくなる。つま
り、部分的にメッキする場合には、メッキしない部分を
パターニングしたレジストで覆うことになり、レジスト
の孔部内に露出したメッキ膜形成面上にメッキ膜を成長
させることになる。従って、係るレジストが上記の障害
物として機能し、孔部の奥側に気泡が発生した場合に
は、上記したいずれの方式でもメッキ液の流れが気泡発
生部位まで到達せず、気泡を除去できなくなる過、仮に
できたとしても、非常に時間がかかってしまう。さらに
は、係る孔部の寸法形状が小さいと、上記問題がより顕
著となる。

【００１４】すると、上記したように気泡発生に基づく
凹凸・特性の変化の問題を生じてしまい、品質のばらつ
き・低下を伴うとともに、劣化の程度が過大きくなる
と、不良品となり、歩留まりの低下もきたすことにな
る。

【００１５】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題点を解
決し、電気メッキによるメッキ膜形成の領域が、たとえ
微小な凹部内の領域であっても、付着した気泡を迅速に
除去することができ、気泡の付着によりメッキ成長を抑
制することがなく、メッキ膜の表面に凹凸を生じさせ
ず、メッキ膜の組成を均一にする電気メッキ方法を提供
することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る電気メッキ方法では、メッキ液内に
挿入した被メッキ部品（実施の形態では、「基板５」に
対応）の表面（実施の形態では、「メッキ膜形成面５ａ
およびまたはメッキベース１２」に対応）にメッキ膜を
形成するに際し、前記メッキ膜の形成領域付近を含むメ
ッキ液を微振動させながら電気メッキをすることによ
り、前記メッキ膜の形成を行うようにした（請求項
１）。

【００１７】請求項１に記載するように、メッキ膜の形
成領域付近のメッキ液に微振動を与えることにより、仮
に、被メッキ部品及びまたは形成途中のメッキ膜の表面
に気泡が付着したとしても、その気泡に微振動が伝わる
ので、付着してもすぐに気泡が剥離される。その結果、
メッキ成長させる表面は、常時気泡がない状態となり、
その表面形状に沿ってきれいに均一な膜厚からなるメッ
キ膜が形成される。

【００１８】また、メッキ膜の形成領域付近のメッキ液
に微振動が伝わることにより、その周囲のメッキ液が攪
拌され、メッキ液の組成が均一となる。そして、この攪
拌は、微振動により細かく攪拌されることになるので、
従来のメッキ液の流れ等による攪拌よりも高速・緻密に
行われ、メッキ成長させる周囲のメッキ液の組成も常時
均一な状態が保てるようになる。よって、形成されるメ
ッキ膜の組成も、均一となる。

【００１９】そして、前記微振動は、各種の方法により
行うことができるが、例えば、超音波発振器により発生
させることができる（請求項２）。超音波発振器を用い
ると、メッキ液に生じさせる微振動を非常に微小なもの
にすることができる。よって、より微小な領域に電気メ
ッキを行っても、形成されるメッキ膜の表面に凹凸が生
じず、メッキ膜の組成が均一となる。

【００２０】また、本発明が対象とする被メッキ部品の
メッキ形成領域は、その表面全面に対して行うものでも
よく、或いは、表面の一部に部分的にメッキ膜を形成す
るものでも良い。そして、後者の利用態様を限定したの
が、請求項３である。すなわち、前記被メッキ部品の表
面は、所定形状の孔部を有するレジスト層で覆われたも
のであり、前記孔部内に前記メッキ膜を形成するように
した（請求項３）。

【００２１】このように、孔部により露出する表面にメ
ッキ膜を形成する場合には、係る孔部の内周面と被メッ
キ部品の表面とにより凹部が形成されることになる。す
ると、レジスト層の陰になり、凹部内はメッキ液の流れ
があまりないよどみ部分となり、さらに、孔部の内周面
など気泡が付着しやすくなるが、本発明では、メッキ液
を微振動させることから、たとえ係る凹部・孔部内に気
泡が付着していても、確実に振動させ、迅速に短時間で
気泡を除去させることができる。このことは、孔部の寸
法形状が小さく、微小領域にメッキ膜を形成する場合も
同様である。よって、所望のパターン形状にメッキ膜を
形成することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る電気メッキ方
法の好適な一実施の形態を行うための装置を示してい
る。同図（Ａ）に示すように、電気メッキを行うための
基本的な構成は、上記した従来のものと同様で、メッキ
槽１内に充填したメッキ液２内に、アノード３と、カソ
ード４が対向状態で挿入されている。そして、アノード
３，カソード４はそれぞれ電源装置（図示省略する）の
陽極，陰極に接続されており、アノード３，カソード４
を通してメッキ液２に電流を流すことができる。

【００２３】ここで、メッキ槽１の内部底面に超音波発
振器１１を配置している。超音波発振器１１は周囲を耐
酸性の樹脂によって形成されたカバーで覆われており、
超音波発振器１１がメッキ液により腐食されるのを防止
している。係る超音波発振器１１により、発振された超
音波をメッキ液２に微振動として伝えることができる。

【００２４】次に、上記装置を用いて本発明に係る電気
メッキ方法の一実施の形態を説明する。基本的な処理
は、従来の工程のものと同様に行うことができ、カソー
ド４に基板５を取り付けた状態でカソード４をメッキ液
２に浸漬する。そして、通常では、この後に電源装置を
オンにしてアノード３，カソード４間のメッキ液中に電
流を流すことになるが、本発明では、係る通電に先立
ち、超音波発信器１１を作動させ、メッキ液２中に超音
波を発生させる。この状態で通電を開始し、基板５のメ
ッキ膜形成面５に、メッキ液２中に溶融しているイオン
を析出させ、所望の組成比からなるメッキ膜を成膜す
る。

【００２５】この時、ガスが発生し、その一部がメッキ
膜形成面５ａに気泡として付着することがあるが、本形
態では、超音波を発生させて基板５（メッキ膜形成面５
ａ）及びその周辺に存在するメッキ液２を微振動させて
いるため、その微振動により気泡が基板５メッキ膜形成
面５ａからすぐに離脱し、除去される。従って、気泡の
ない平坦な面に対してメッキ成長が行われるので、最終
的に形成されたメッキ膜の外表面も凹凸のないきれいな
ものとなる。また、そのように凹凸がないことから、膜
厚も全面均一になる。

【００２６】また、本形態では、従来のように液体の流
れではなく、超音波によりメッキ液を超音波振動させる
ため、たとえ障害物があって流れのないよどみ部分に位
置するメッキ液であっても、振動させることができ、確
実にしかも気泡の付着から短時間でその気泡の除去が行
える。

【００２７】その結果、メッキ膜形成面５ａの一部をマ
スキングして部分的にメッキ膜を形成するような場合
に、マスキング材によってメッキ液のよどみが生じて
も、気泡を除去でき、確実に所望の膜厚のメッキ膜を形
成できる。

【００２８】一例を示すと、図１（Ｂ）に示すように、
基板５のメッキ膜形成面５ａに形成したメッキベース１
２上にパターニングしたレジスト層１３が形成されてい
る。このレジスト層１３は、露光現像処理によって所定
形状の孔部１３ａが形成され、この孔部１３ａの底面
に、メッキベース１２の表面が露出される。そして、こ
のようにレジスト層１３が設けられた基板５をメッキ液
２内に浸漬した状態で通電すると、メッキベース１２の
露出部分にメッキ膜１４が形成される。

【００２９】このとき、所定のガスが発生し、メッキベ
ース１２上、或いは形成途中のメッキ膜１４の表面に気
泡１５が付着することがある。この気泡１５は、図示す
るように、孔部１３ａ内で、レジスト層１３の陰になる
箇所に発生しているが、本形態では、超音波発振器１１
によってメッキ液２に微振動（超音波）を与えるので、
基板５の表面付近のメッキ液２に微振動が伝わり、基板
５の表面に存在する孔部１３ａ内メッキ液２も微振動が
伝わるので、気泡１５は付着面との間の密着力が弱めら
れて剥離される。よって、メッキは、気泡のない平坦な
メッキベース１２の表面に成長するので、表面に凹凸は
生じない。

【００３０】また、メッキ膜１４の形成領域付近のメッ
キ液２は、微振動が伝わることにより攪拌されるので、
メッキ液２の組成が均一となり、形成されるメッキ膜１
４の組成は均一となる。

【００３１】さらに、上記した本発明は、例えば薄膜磁
気ヘッドの磁極層やコイル層を形成する際に利用でき
る。すなわち、例えば磁極層は、Ｎｉ−Ｆｅにより形成
されるので、電気メッキによりメッキ膜形成中にＨ₂ ガ
スが発生する。さらに、いずれの層も、パターニングす
ることから図１（Ｂ）に示す孔部１３ａを有するレジス
ト層１３でマスキングした状態で電気メッキを行い、ま
た、その孔部１３ａの幅寸法は、ミクロンオーダーの非
常に小さいものとなる。従って、従来のように液体の流
れを用いた気泡除去方法では、孔部１３ａ内はよどみ部
分となり気泡除去の効果は期待できないが、本形態のよ
うに超音波振動により直接孔部１３ａ内のメッキ液２を
振動させると、気泡を確実に短時間で除去できる。その
結果、凹凸がない、膜厚並びに品質・組成も均一な磁極
層を製造することができ、気泡による磁極層部分の不良
品の発生を可及的に抑制でき、歩留まりの向上を図るこ
とができる。

【００３２】なお、上記した実施の形態では、超音波発
振器１１を動作させた後で、アノード３−カソード４間
に通電をして電気メッキをするようにしたが、超音波を
発生させる（微振動させる）タイミングはこれに限るこ
とはなく、例えば、アノード３−カソード４間の通電開
始後に、超音波発振器１１を動作させるようにしても良
く、また、必ずしも電気メッキ処理中の全期間に渡って
微振動させている必要はない。

【００３３】また、この電気メッキ処理中に、従来のよ
うにメッキ槽１内のメッキ液２の攪拌処理を合せて行う
ようにしてももちろん良い。つまり、図１に示す装置構
成において、図３のようにパドルを用いてメッキ液を攪
拌したり、図２に示す装置のメッキ槽１内に超音波発信
器１１を設置するなど、各種の手法を用いることができ
る。そのようにすることにより、従来の攪拌によるメッ
キ液の組成比の均一化の効果も合わせて発揮することが
できる。

【００３４】なおまた、本発明の具体的な利用態様は、
薄膜磁気ヘッドの製造方法に限るものではもちろんな
く、また、部分的にメッキを形成する場合にそのメッキ
膜を形成する領域が、薄膜磁気ヘッドのように微小な凹
部内の領域に限らず比較的広い領域としてもよく、ま
た、全面に形成する場合ももちろん適用することができ
る。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る電気メッキ
方法では、メッキ液に微振動を与えながら電気メッキを
行うようにしたため、メッキ膜を形成する領域が微小で
あるか否かを問わず、被メッキ部品の表面或いは形成途
中のメッキ膜表面に気泡が付着したとしても、その気泡
は上記微振動により迅速に除去することができる。よっ
て、メッキ膜表面に凹凸を発生しないので、外表面がき
れいで、膜厚が均一なメッキ膜を形成できる。また、メ
ッキ膜の表面を覆うようにさらに所定層を形成する場合
であっても、メッキ膜に凹凸がないので、所定層表面に
も凹凸が生じない。

【００３６】その結果、部分的に膜厚が薄くなることも
なくなり、メッキ膜部分では所望の特性を発揮させるこ
とができ、メッキ不良に伴う不良品の発生を可及的に防
止でき、製品の歩留まりを向上させることができる。

【００３７】また、メッキ膜の形成領域付近のメッキ液
が微振動されることにより、確実かつ緻密に攪拌される
ので、メッキ液の組成は常時均一な状態となる。よっ
て、形成されるメッキ膜の組成も均一となり、高精度で
ばらつきの少ないメッキ膜を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明に係る電気メッキ方法の一実施
の形態を実施するための装置の一例を示した図である。
（Ｂ）は本発明に係る電気メッキ方法の一実施の形態を
説明する図で、基板のメッキ形成面を拡大した図であ
る。

【図２】従来の電気メッキ方法を行うための装置の一例
である。

【図３】従来の電気メッキ方法を行うための装置の一例
である。

【符号の説明】

１ メッキ槽 ２ メッキ液 ３ アノード ４ カソード ５ 基板 ５ａ メッキ膜形成面 １１ 超音波発振器 １２ メッキベース １３ レジスト層 １３ａ 孔部 １４ メッキ膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メッキ液（２）内に挿入した被メッキ部
   品（５）の表面にメッキ膜（１４）を形成するに際し、 前記メッキ膜の形成領域付近を含むメッキ液を微振動さ
   せながら電気メッキをすることによって前記メッキ膜の
   形成を行うようにしたことを特徴とする電気メッキ方
   法。
2. 【請求項２】 前記微振動は、超音波発振器により発生
   させることを特徴とする請求項１に記載の電気メッキ方
   法。
3. 【請求項３】 前記被メッキ部品（５）の表面は、所定
   形状の孔部（１３ａ）を有するレジスト層（１３）で覆
   われたものであり、 前記孔部内に前記メッキ膜（１４）を形成することを特
   徴とする請求項１または２のいずれかに記載の電気メッ
   キ方法。