JPS6280292A - めつき方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、基板を回転しながらめっきするめつき方法及
びその装置の改良に係シ、特に、めつき膜の膜厚を均一
にするに好適なめつき方法及びその装置に関する。

〔発明の背景〕

従来より、電子部品等について、各種の金属膜や合金膜
をめっきする場合、そのめっき時のめつきされる電極の
表面の溶液のかくはんがめつき膜の性質に関して重要な
ファクターとなることが知られておυ、めつき槽中での
めつき液を空気泡でかくはんする方式や、機械的にかく
はん器を動かすことによるかくはん方式などが採用され
てきた。

特に、めっき膜組成を正確に制御することが必要な電子
部品用の合金めっきに関しては、そのかくはん方法及び
めっき液のかくはん状態がめつき膜の合金組成に大きな
影！＃を与えることが知られており、めっき装置にも色
々の工夫がされている。例えば、ジョーシア州、アトラ
ンタ市で開催されたアメリカ電気化学会秋季学会講演要
旨集　第７７−２号（１９７７年）要旨第２８７番［Ａ
ｂｓｔｒａｃｔ　Ｎｈ　２８７　、　Ｅｘｔｅｎｄｅｄ
Ａｂｓｔｒａｃｔｓ　ｖｏＬ　７７−２　、　Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ　Ｆａｌｌ　Ｍ
ｅｅｔｉｎｇ　、　Ａｔ１ａｎｔａ　、　Ｇｅｏｒｇｉ
ａ（１９７７）］には、パドルタイプと称するめっき装
置について報告されていり。この方式によれば、常に平
均的にはめつき極に流れる′ｔｌＬ流密度流密−になり
、多くの種類の雷、子部品に対して、Ａｕ　、　Ｆｅ−
Ｎｉ、Ｆａ−Ｎｉ−Ｏｕ等の各種の金属あるいは合金を
形成していることを示している。しかしながら、この装
置の場合、めっきされる基板上近傍をパドルが移動する
ことによってめっき液のかくはんをしているので、パド
ルの移動に伴って、めっきされる基板上に新しい液の供
給と、めっきされる金属イオンの拡散が起こり、めっき
電流の周期的な変動を生じることが述べられている。

合金膜をめっきする場合、めっきｔ流が変化するとめつ
き膜組成が変動する。したがって、めっき電流を一定に
保ちながらめっきする必要がある。そのためには、めっ
き液中で、めっきされる基板近傍のめつき液のかくにん
状態が経時変化をしない、すなわち、定常状態を保つこ
とのできる方式でかくほんすることが必要である。

こｎを解決する方法として、基板を回転しながらめっき
する方法が既に提案されている。この方法によれば、前
述したパドル方式の様に、基板表面のかくはんを周期的
に行う必要に無く、基板を回転することによって、基板
表面のめつき液のかくはんを行うため、基板表面のめつ
き液が定常的に流れ、したがって、めっき電流が定常的
に基板表面に流れるという特徴がある。

しかしながら、例えば、基板表面に、約１０μｍの高さ
の凸部が形成さｎているだけで、その凸部を起点とし友
渦巻き状の凹凸がめつき膜上にできることがわかった。

めつき膜衆面にはこの様な凹凸を防止することが必要で
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、基板を回転させながらめっきする場合
に、めっきされる基板表面に凹凸が存在する場合におい
ても、めっき膜がその凹凸を原因とする渦巻き状の凹凸
を生じることなくめつきすることができるめっき方法及
びその実施に直接使用する装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明を概説すｎば、本発明の第１の発明はめつき方法
に関する発明であって、基板にめっきする方法において
、該基板を回転させ、かつめっき液を該基板に吹付けな
がらめっきを行うことを特徴とする。

そして、本発明の第２０発病はめつき装置に関する発明
であって、基板にめっきする装置において、該基板を支
持し、かつめっき中回転させる基板ホルダ、めっき液の
導入手段、及び該回転する基板の所定位置へのめつき液
の吹付手段の谷設備を具・備していることを特徴とする
。

本発明は、めつ＠暎を形成する基板をめっき液中で回転
させながらめっきする場合、基板表面に存在する凹凸部
分を原因として、めっき膜上に凹凸が渦巻き状に生じる
という問題に対して、回転する基板上にめっき液を吹付
けながらめっきすることにより、めつき膜上に形成さｎ
た渦巻き状の凹凸を防止でき心ことを夷、・狭によって
確認することによりなさｎたものである。

基板狭面が平滑である場合、基板表面には平滑なめつき
膜が形成場ｎる。

しかしながら、基板表面に高さ１０／Ｊｍ程度の凹凸が
あると、液の流れがその凹凸部で乱されてめっき膜表面
にも凹凸が生じることが明らかになった。その結果の一
例を第６図に示す。

すなわち、第６図に従来のめつき装置でめっきした基板
表面の模式図である。基板表面に形成された凸部を起点
にして長い尾を引く渦巻き状のめつき膜の凹凸を生じて
いる。この渦巻き状に生じためつき膜の凹凸を拡大した
ものの一例を第７図に模式図と第８図にグラフで示した
。

この図に示さｎるように、基板上に存在する凸部を原因
とするめつき膜の凹凸に、基板上に存在する凸部を起点
として液の流れの下の方向に生じており、また、そのめ
っき膜の凹凸に、例えば、０．５μｍでも生じることが
、実験結果から明らかになった。なお第８図のグラフは
位置（横軸〕とめつき映の簡さく縦軸ンの関係を示して
いる。

これに対して、本発明によるところのめつき装置を用い
てめっきすると、第９図に示さｎる様に、基板上に高さ
１０μｍ程度の凹凸が存在する場合においても、従来例
に示されたような、渦巻き状の凹凸を生じることなく、
めつき膜表面に凹凸のない平滑なめつき膜を形成するこ
とができる。

第１図に、本発明のめつき装置の構成の概要図を示す。

第１図において符号１はシャフト、２に基板ホルダ、３
はアノード、４はめつキ液導入管、５はめっき液導入管
入口、６にめつき液導入前液吹付は口、７はめつき槽、
８にオーバーフロ一部、９はめっき液排出口を意味する
。

基板に基板ホルダ２の下部に保持されている。

基板ホルダ２はシャフト１に固定さｎて、めっき液中で
回転しながらめっきする。基板面に対向した位置にアノ
ード３が設置されている。図中には示していないが、基
板ホルダ２に保持されている基板と、アノード３に、各
々めっき電源に接続さｎてい／）６ 図中、破線で示しているのは、めっき槽７であシ、めつ
き槽内のめつき液量を一定にするためオーバーフロ一部
８が設けである。また、オーバーフロ一部８よυ排出さ
れためつき液はめっき液排出口９よシ外部に設けである
めっき液貯槽に導ひかれる。

めつき槽中には、めっき液導入管４が設置されており、
外部に設けであるめっき液貯槽より導びかれためつき液
が、めっき液導入管人口５より図中矢印で示される方向
に導入される。このめっき液は、めっき液導入前液吹付
は口６よシ、回転している基板ホルダ２に保持された基
板に吹付けられる。

第２図は基板ホルダの構成を示す概略図であシ、符号１
と２は第１図と同義であり、２１は基板、２２は基板お
さえを意味する。基板ホルダ２の下部の中央部に基板２
１を保持しているが、基板表面に電流を流すため、基板
周囲から電極を取出すために、基板おさえ２２を設置し
ている。

本発明の他の実施の態様としては、基板ホルダとアノー
ドの位置を上下反対にして、めっき槽下部で基板ホルダ
を回転し、その基板ホルダにめっき液を吹付ける構造と
することも可能である。また、基板ホルダは水平に設置
するだけではなく、例えば、垂直に、あるいは、水平に
対して傾斜させる等の構成も可能である。

また、本発明の１実施の態様では、アノードと基板ホル
ダとを平行に設置しているが、これは、平行に設置する
だけでなく、他の構成も可能である。

また、本発明の１実施の態様としては、基板表面に対し
て、めっき液の吹付けを一箇所からだけで行っているが
、これに一箇所だけでなく複数のめつき液の吹付けをす
ることも可能である。

また、本発明の実施例では、基板に基板ホルダの中心に
固定し、基板の中心を回転の中心としているが、これに
、基板の中心と回転の中心とを一致させなくても、基板
面にめっき液を吹付ける構造とすることによシ、同様の
効果を得ることができる。

本発明の実施例では、基板は基板ホルダに１枚だけ固定
されている構成としているが、基板ホルダには２枚以上
の基板を固定することも可能である。

また、本発明の実施例でに、めつき槽中に流入するめつ
き液の全部を吹付は管よシ吹付ける構造としているが、
これは、流入するめつき液の全部ではなく、一部だけを
吹付けに使用し、他は、めつき槽中に直接流入させるこ
とも可能である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定さｎない。

実施例１ 第３図には、第１図及び第２図で示しためつき装置の断
面図を示す。第３図において、符号１〜４．６．７．２
１．２２は前記と同義であシ、３１は電極取出し部、３
２はめつき液を意味する。第２図で示した様に、基板２
１は基板おさえ２２に保持されていると共にシャフト１
内の電極取出し部５１全通してめつき電源に接続されて
いる。アノード３は図中には示していないが、リード線
によって電源に接続さｎている。めっき液吹付は管を通
して導入され次めっき液に、めつき槽７のオーバーフロ
一部よりめつき槽中のめつきｇ、童が一定になる様に排
出される。めっき液導入管の液吹付は口６は、基板２２
に向かう様に設置し、めっき中に回転する基板に常にめ
っき液が吹付けられる構成としている。

この装置を用いてめっきしたところ、めっきされる基板
表面に凹凸が存在する場合においても、その凹凸を原因
とする渦巻き状の凹凸を生じることなく、平滑なめつき
膜が得らｎた。

比較例１ 第４図に従来のめつき装置の構成の概略図を、また第５
図にはその断面図を示す。第４図及び第５図において、
符号１〜３．２１．２２．３１．３２は前記と同義であ
り、４５にめつき液入口、４７はめつき槽、４８はオー
バーフロするめつき液は、めっき液入口４５より導入さ
れて、ゆるやかな液の流れとしてめっき槽４７に導びか
れる。めつき槽中には、アノード３及びシャフト１に接
続された基板ホルダ２が設置されておシ、シャフトを図
示していない外部の動力を用いて回転させることにより
、基板ホルダを回転する。この時、基板ホルダに保持さ
れ九基板表面のめつき液は、基板の中央から外側に向っ
て流れる。

得られためつき膜は、基板上に存在する凸部を起点とし
て液の５１ｎの下の方向に、凸部を原因とする凹凸と生
じた。

［発明の効果〕 本発明によれば、基板上に凹凸のある場合においても、
その凹凸に起因するめつき膜の凹凸を生じることなく、
基板面内で均一な厚さのめつき膜を形成できるという効
果がある。

本発明は、基板表面に形成された凹凸部によって液の流
れを乱すことによシ生じるめっき膜表面の凹凸を防止す
るために、基板上にめっき液を吹伺ける構造としている
ことから、電気めっき法のみに限らず、無電解めっき法
でめつき膜を形成する場合についても、本発明によると
ころのめつき装置を適用することができる。

また、本発明は水溶液中からのめつき法について述べた
が、めっき膜を形成するｍ液として、水溶液と非水浴液
の混合液、あるいは非水溶液のみを用いてめっきする場
合にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のめつき装置の１例の構成の概略図、
第２図は基板ホルダの構成を示す概略図、第６図は本発
明のめつき装置の１例の断面図、巣４図は従来のめつき
装置の構成の概略図、第５図は第４図のめつき装置の断
面図、第６図は従来法でめっきした基板表面の模式図、
第７図はその一部を拡大した模式図、第８図はそのグラ
フそして第９図は本発明を用いてめっきした基板表面の
模式図である。 １：シャフト、２：基板ホルダ、３ニアノード、４；め
つき液導入管、５：めっき液４人管液 入口、６：めっき液導入管吹付は口、７及び△ ４７：めっき槽、８及び４８ニオバ一フロ一部、２１：
基板、２２：基板おさえ、３１：電極取出し部、３２：
めつき液、４５：めっき液入口、９及び４９：めっき液
排出口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板にめつきする方法において、該基板を回転させ
   、かつめつき液を該基板に吹付けながらめつきを行うこ
   とを特徴とするめつき方法。 ２、基板にめつきする装置において、該基板を支持し、
   かつめつき中回転させる基板ホルダ、めつき液の導入手
   段、及び該回転する基板の所定位置へのめつき液の吹付
   手段の各設備を具備していることを特徴とするめつき装
   置。