WO2019175990A1 - めっき装置及びめっきシステム - Google Patents

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WO2019175990A1
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current
cathodes
pair
cathode
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渡 山本
仁子 小岩
秋山　勝徳
芳明 星野
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株式会社山本鍍金試験器
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    • G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416—Systems
    • G01N27/4161—Systems measuring the voltage and using a constant current supply, e.g. chronopotentiometry

Definitions

  • the present invention relates to a plating apparatus and a plating system used for, for example, a Harling cell test.
  • Haring cell test is known as a method for evaluating plating performance.
  • an anode is placed between a pair of cathodes to perform plating, and the uniform electrodeposition of plating deposited on the pair of cathodes is evaluated.
  • the current distribution is largely related to the uniform electrodeposition, and the current distribution is roughly divided into a primary current distribution and a secondary current distribution.
  • the primary current distribution is determined by the geometric conditions in the plating tank (the shape of the object to be plated, the shape of the plating tank, the electrode arrangement, etc.) regardless of the plating bath, plating conditions, etc. Is possible. Most of the plating distribution is determined by the primary current distribution.
  • the secondary current distribution is determined by electrochemical characteristics such as the polarization at the cathode, the conductivity of the plating bath, and the like, and varies depending on the type of the plating bath, the type and amount of the additive, and the like.
  • the macro throwing power which is the ability to deposit a film uniformly on the entire surface of the object to be plated.
  • the micro throwing power which is the ability to deposit a film in the recesses (grooves, holes, etc.) of the object to be plated.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a plating apparatus and a plating system capable of suitably measuring the micro throwing power.
  • a plating apparatus of the present invention includes an anode provided in a plating tank, an insulating base material provided in the plating tank, having a hole, and a bottom of the hole. And a pair of cathodes respectively provided on the opening side surface of the hole portion in the insulating base, a plating power source for flowing a current between the anode and the pair of cathodes, and the pair of It is characterized by comprising at least one of a current measuring unit for measuring a current value flowing through each of the cathodes and a voltage measuring unit for measuring the respective voltage values of the pair of cathodes.
  • the micro throwing power can be suitably measured.
  • (A) is a schematic diagram which shows the 1st plating apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention
  • (b) is sectional drawing which shows a 1st cathode typically. It is a figure which shows the example of the circuit diagram of the 1st plating apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. It is a figure which shows the example of the circuit diagram of the 1st plating apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the plating system which concerns on 2nd embodiment of this invention. It is a figure which shows the example of the circuit diagram of the 2nd plating apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention.
  • (A) is a graph showing temporal changes in the current value and voltage value of the cathode when potential correction by the feedback circuit is not performed in the second plating apparatus, and (b) is potential correction by the feedback circuit in the second plating apparatus. It is a graph which shows the time-dependent change of the electric current value and voltage value of a cathode at the time of performing.
  • (A) is a graph showing the change over time in the current distribution ratio when the potential correction is performed by the feedback circuit in the second plating apparatus, and (b) is the electrolysis when the potential correction is performed by the feedback circuit in the second plating apparatus. It is a graph which shows a time-dependent change of a voltage.
  • the first plating apparatus 1A performs plating on a pair of cathodes 13AX and 13AY at the same time, so that the electrodeposition is more detailed. Is a plating tester for performing a Harling cell test for evaluating micro throwing power.
  • the first plating apparatus 1A is, for example, one of constant current electrolysis and constant voltage electrolysis (in this embodiment, the total current flowing through the pair of first cathodes 13AX and 13AY is a constant current having a constant value (constant current). And plating by constant voltage electrolysis).
  • the first plating apparatus 1A includes a first plating tank 11A, a first anode 12A, a pair of first cathodes 13A (13AX, 13AY), a first plating power source (rectifier) 14A, Circuit unit 20A, control unit 31, operation unit 32, and display unit 33.
  • the plating bath 2 is stored in the first plating tank 11A.
  • Examples of the plating bath 2 include copper sulfate plating (general bath, high-throw bath).
  • the first anode 12A is a metal plate provided so as to be immersed in the plating bath 2 between the pair of first cathodes 13AX and 13AY in the first plating tank 11A.
  • the pair of first cathodes 13AX and 13AY are metal plates that are spaced apart from each other and are provided so as to be immersed in the plating bath 2 in a state of facing the first anode 12A in the first plating tank 11A.
  • the first plating apparatus 1A includes a base material 3 formed of an insulating material, one first cathode 13AX provided on one surface of the base material 3, and an insulating material.
  • the base material 4 which is formed and sandwiches the first cathode together with the base material 3 and the other second cathode 13AY provided on one surface of the base material 4 are provided.
  • a plurality of holes 5 having a cylindrical shape are formed in the substrate 4 and the other second cathode 13AY.
  • One first cathode 13 AX constitutes the bottom surface of the hole 5. Further, the structure constituted by the base materials 3 and 4 and the pair of first cathodes 13AX and 13AY is provided in the plating bath 2 in such a posture that the opening of the hole portion 5 faces the first anode 12A.
  • the first plating power source (rectifier) 14A supplies a plating current to the pair of first cathodes 13AX and 13AY.
  • the first plating power source 14A is electrically connected to the first anode 12A and the pair of first cathodes 13AX, 13AY via the first circuit portion 20A, and the pair of first cathodes 13AX, 13AY.
  • This is a direct current power source for passing a plating current for depositing plating on the substrate.
  • the first plating power source 14A is a constant current power source, and makes the total value of the current flowing through the first cathode 13AX and the current flowing through the first cathode 13AY constant.
  • the first circuit unit 20A constitutes an electric circuit together with the first anode 12A, the pair of first cathodes 13AX and 13AY, and the first plating power source 14A.
  • the first circuit unit 20A includes a first feedback circuit 21A, a first current measurement circuit 22A, and a first voltage measurement circuit 23A.
  • the first feedback circuit 21A matches one potential of the pair of first cathodes 13AX and 13AY with the other potential based on the voltage (potential) of the first anode 12A and the first cathodes 13AX and 13AY. Feedback control is performed. In other words, the first feedback circuit 21 determines the potential difference between the first anode 12A and the first cathode 13AX based on the voltages (potentials) of the first anode 12A and the first cathodes 13AX and 13AY. The feedback control is performed so that the potential difference between the first anode 12A and the first cathode 13AY matches.
  • Such feedback control is performed in a constant current state in which the total value of the current flowing through the first cathode 13AX and the current flowing through the first cathode 13AY is maintained constant.
  • the constant current state may be realized by the performance of the first plating power source 14A or may be realized by the circuit configuration of the first circuit unit 20A. Further, the first feedback circuit 21A can be omitted.
  • the first current measurement circuit 22 ⁇ / b> A measures the current value flowing through each of the pair of first cathodes 13 ⁇ / b> AX and 13 ⁇ / b> AY and outputs the measured current value to the control unit 31.
  • Such a current value approaches each other when the hole 5 is filled with the plating film and the first cathodes 13AX and 13AY are electrically connected. That is, such a current value and its change with time (time from the start of plating to approaching each other) are one of the parameters indicating the micro throwing power of the plating bath 2.
  • the first voltage measurement circuit 23 ⁇ / b> A measures the potential of the pair of first cathodes 13 ⁇ / b> AX and 13 ⁇ / b> AY, that is, the voltage value, and outputs the measured voltage value to the control unit 31.
  • the first voltage measurement circuit 23 ⁇ / b> A can be omitted when voltage value measurement is unnecessary.
  • Such voltage values approach each other when the hole 5 is filled with a plating film and the first cathodes 13AX and 13AY are electrically connected when feedback control by the first feedback circuit 21A is not performed. That is, the voltage value and its change with time (the time from the start of plating until it approaches each other) are one of the parameters indicating the micro throwing power of the plating bath 2.
  • the control unit 31 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read-Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output circuit, and the like.
  • the control unit 31 acquires the current values of the pair of first cathodes 13AX and 13AY measured by the first current measurement circuit 22A and outputs them to the display unit 33. Further, the control unit 31 acquires the voltage value of the pair of first cathodes 13AX and 13AY measured by the first voltage measurement circuit 23A and outputs the voltage value to the display unit 33.
  • control unit 31 calculates the deposition amount (theoretical deposition amount) of the plating on the pair of second cathodes 13AX and 13AY based on the current value (integrated current value) of the pair of second cathodes 13AX and 13AY. Can be output to the display unit 33.
  • the theoretical deposition amount A [g] of plating is the current I [A] flowing through the cathode 13B, the energization time t [s], the Faraday constant F [C / mol], and the atomic weight M [g / g of metal deposited as plating.
  • mol] and the ionic valence z are calculated by the following formula.
  • the Faraday coefficient F is stored in the control unit 31 in advance.
  • the current I is measured by the second current measurement circuit 22A.
  • the energization time t is measured by the control unit 31.
  • the atomic weight M and the ion valence z are input to the control unit 31 by the operation of the operation unit 32 by the user, or are selected from the values stored in the control unit 31 in advance by the operation of the operation unit 32 by the user. Yes.
  • the operation unit 32 includes a keyboard, a mouse, and the like.
  • the operation unit 32 outputs the operation result by the user to the control unit 31.
  • the display unit 33 is configured by a monitor.
  • the display unit 33 graphically displays changes over time such as current values and voltage values output from the control unit 31.
  • FIG. 2 shows a configuration in the first plating tank 11A, that is, a first anode 12A and a pair of first cathodes 13AX and 13AY, a resistor 15AX constituted by the first anode 12A and the first cathode 13AX, It is a circuit diagram imitating and describing the resistor 15AY constituted by the first anode 12A and the first cathode 13AY.
  • the sum of the currents flowing through the pair of first cathodes 13AX and 13AY is maintained at a constant value (constant current).
  • the plating apparatus 1A includes, as an electric circuit, a first plating power source 14A, a pair of resistors 15AX and 15AY, a pair of ammeters 22AX and 22AY, a first feedback circuit 21A, and a constant voltage circuit 24A. .
  • the resistor 15AX, the ammeter 22AX, and the constant voltage circuit 24A are connected in series, and the resistor 15AY, the ammeter 22AY, and the first feedback circuit 21A are connected in series.
  • the combination of the resistor 15AX, the ammeter 22AX and the constant voltage circuit 24A, and the combination of the resistor 15AY, the ammeter 22AY and the first feedback circuit 21A are provided in parallel to the first plating power source 14A. Yes.
  • the positive electrode of the first plating power source 14A is electrically connected to the first anode 12A, and the negative electrode of the first plating power source 14A is electrically connected to the pair of first cathodes 13AX and 13AY. Connected.
  • the resistor 15AX is a cell resistor that represents a potential difference between the first anode 12A and the first cathode 13AX.
  • the resistor 15AY is a cell resistor that represents a potential difference between the first anode 12A and the first cathode 13AY.
  • An ammeter 22AX which is one of the first current measurement circuits 22A, measures the value of the current flowing through the resistor 15AX, that is, the first cathode 13AX.
  • An ammeter 22AY which is one of the first current measurement circuits 22A, measures a current value flowing through the resistor 15AY, that is, the first cathode 13AY.
  • the first feedback circuit 21A matches the potential of the first cathode 13AY with the potential of the first cathode 13AX serving as a reference (the potential difference between the first cathode 13AX and the first cathode 13AY is set to zero). ) Control.
  • the first feedback circuit 21A is not limited to the illustrated FET (Field Effect Transistor), but can also be realized by a bipolar transistor, a semiconductor element, or the like.
  • the constant voltage circuit 24A which is one of the first circuit units 20A, sets the potential of the first cathode 13AX in order to put the potential of the first cathode 13AY within the controllable voltage range of the first feedback circuit 21A. It is a circuit for making it high.
  • the first plating apparatus 1A may be configured to include a diode or a resistor that has the same effect as the constant voltage circuit 24A instead of the constant voltage circuit 24A.
  • clips for connecting the signal input lines b1 to b3 (see FIG. 1) and the signal input lines b1 to b3 for measuring the current value and the voltage value and the respective poles 12A, 13AX, and 13AY (The signal input lines a1 to a3 (see FIG. 1) for energization of the respective poles 12A, 13AX, and 13AY and clips that connect the signal input lines a1 to a3 and the respective poles 12A, 13XA, and 13AY (not shown). (Not shown) provided separately (not shared).
  • FIG. 3 In the first plating apparatus 1A according to the first embodiment of the present invention, the sum of the currents flowing through the pair of first cathodes 13AX, 13AY is maintained at a constant value (constant current). Plating is performed by constant current electrolysis in a constant current state.
  • the first plating apparatus 1A shown in FIG. 3 includes an auxiliary power source 25A as an electric circuit instead of the constant voltage circuit 24A.
  • An auxiliary power source (rectifier) 25A that is one of the first circuit units 20A is a DC power source that supplies a plating current to the first cathode 13AY.
  • the auxiliary power source 25A is a constant current power source, and the combination of the first plating power source 14A and the auxiliary power source 25A is the sum of the current flowing through the first cathode 13AX and the current flowing through the first cathode 13AY. Keep the value constant.
  • the positive electrode of the auxiliary electrode 25A is electrically connected to the first anode 12A, and the negative electrode is electrically connected to the first cathode 13AY.
  • the first plating power source 14A supplies a plating current to the first cathode 13AX.
  • the positive electrode of the first plating power source 14A is electrically connected to the first anode 12A, and the negative electrode is electrically connected to the first cathode 13AX.
  • a plating current from the first plating power source 14A flows to the first cathode 13AX, and a plating current from the auxiliary power source 25A flows to the first cathode 13AY, and flows to the first anode 12A.
  • the total plating current of the first cathodes 13AX and 13AY flows.
  • the potential of the negative electrode of the auxiliary power supply 25A is set to be lower than the potential of the negative electrode of the first plating power supply 14A by a predetermined range (for example, several hundred [mV] to several [V]). This is a measure for putting the potential of the first cathode 13AY within the controllable voltage range of the first feedback circuit 21A.
  • the auxiliary power source 25A has a capability of sufficiently supplying a plating current flowing through the first cathode 13AY.
  • clips for connecting the signal input lines b1 to b3 (see FIG. 1) and the signal input lines b1 to b3 for measuring the current value and the voltage value and the respective poles 12A, 13AX, and 13AY (The signal input lines a1 to a3 (see FIG. 1) for energization of the respective poles 12A, 13AX, and 13AY and clips that connect the signal input lines a1 to a3 and the respective poles 12A, 13AX, and 13AY (not shown). (Not shown) provided separately (not shared).
  • a plating film deposited on the first cathode 13AY grows in the hole 5 and is electrically connected to the first cathode 13AY.
  • the current values of the first cathodes 13AX and 13AY approach at this point. If the feedback control by the first feedback circuit 21A is not performed, the current values and voltage values of the first cathodes 13AX and 13AY substantially coincide at this time.
  • the control unit 31 can measure the time from the start of plating to the time point as a parameter of the micro throwing power.
  • the first plating apparatus 1A prepares and measures the combination of the first cathodes 13AX and 13AY and the base materials 4 and 5 with different shapes (diameters, depths, intervals, etc.) of the hole portions 5. By performing, it becomes possible to predict the difference (embedding property) of the micro throwing power with respect to the object to be plated having various recesses (grooves, holes, etc.).
  • the micro throwing power is suitably used. Can be measured.
  • the first plating apparatus 1A can perform a Haring cell test that excludes the influence of the ammeters 22AX and 22AY.
  • a plating system MS according to the second embodiment of the present invention includes a second plating tank 11B, a second anode 12B, and a pair of second plating apparatuses 1B.
  • a cathode 13B (13BX, 13BY), a second plating power source (rectifier) 14B, and a second circuit unit 20B are provided.
  • the control unit 31, the operation unit 32, and the display unit 33 are shared with the first plating apparatus 1A.
  • the plating apparatus 1B performs plating on the pair of second cathodes 13BX and 13BY at the same time, and performs uniform electrodeposition based on the weight of the deposited plating. It is a plating tester for performing a Haring cell test for evaluating throwing power.
  • the second plating apparatus 1B is, for example, one of constant current electrolysis and constant voltage electrolysis (in this embodiment, the total current flowing through the pair of second cathodes 13BX and 13BY is a constant current having a constant value (constant current). And plating by constant voltage electrolysis).
  • a plating bath 2 of the same type as the first plating tank 11A is stored in the second plating tank 11B.
  • Examples of the plating bath 2 include copper sulfate plating (general bath, high-throw bath).
  • the second anode 12B is a metal plate provided so as to be immersed in the plating bath 2 between the pair of second cathodes 13BX and 13BY in the second plating tank 11B.
  • the distance between the second anode 12B and the pair of second cathodes 13BX and 13BY can be changed. That is, the second anode 12B is close to one second cathode 13BX (that is, away from the other second cathode 13BY) between the pair of second cathodes 13BX and 13BY, or the other cathode 13BY. (That is, away from one second cathode 13BX).
  • the pair of second cathodes 13BX and 13BY are metal plates that are separated from each other and are provided so as to be immersed in the plating bath 2 with the second anode 12B sandwiched in the second plating tank 11B. .
  • at least one of the second cathodes 13BX and 13BY may be a metal plating object that is a processed product that is actually plated.
  • the arrangement relationship between the second anode 12B and the pair of second cathodes 13BX and 13BY is not limited to that described above.
  • the pair of second cathodes 13BX and 13BY may be arranged at different distances on one side of the second anode 12B.
  • the second plating power source (rectifier) 14B supplies a plating current to the pair of second cathodes 13BX and 13BY.
  • the second plating power source 14B is electrically connected to the second anode 12B and the pair of second cathodes 13BX and 13BY via the second circuit portion 20B, and the pair of second cathodes 13BX and 13BY.
  • This is a direct current power source for passing a plating current for depositing plating on the substrate.
  • the second plating power source 14B is a constant current power source, and makes the total value of the current flowing through the second cathode 13BX and the current flowing through the second cathode 13BY constant.
  • the second circuit unit 20B constitutes an electric circuit together with the second anode 12B, the pair of second cathodes 13BX and 13BY, and the second plating power source 14B.
  • the second circuit unit 20B includes a second feedback circuit 21B, a second current measurement circuit 22B, and a second voltage measurement circuit 23B.
  • the second feedback circuit 21B Based on the voltage (potential) of the second anode 12B and the second cathode 13BX, 13BY, the second feedback circuit 21B matches one potential of the pair of second cathodes 13BX, 13BY with the other potential. Feedback control is performed. In other words, the second feedback circuit 21B has a potential difference between the second anode 12B and the second cathode 13BX based on the voltages (potentials) of the second anode 12B and the second cathodes 13BX and 13BY. The feedback control is performed so that the potential difference between the second anode 12B and the second cathode 13BY matches.
  • Such feedback control is performed in a constant current state in which the total value of the current flowing through the second cathode 13BX and the current flowing through the second cathode 13BY is kept constant.
  • the constant current state may be realized by the performance of the second plating power source 14B, or may be realized by the circuit configuration of the second circuit unit 20B.
  • the second current measurement circuit 22 ⁇ / b> B measures the current value flowing through each of the pair of second cathodes 13 ⁇ / b> BX and 13 ⁇ / b> BY and outputs the measured current value to the control unit 31.
  • the second voltage measurement circuit 23B measures the potential, that is, the voltage value of the pair of second cathodes 13BX and 13BY, and outputs the measured voltage value to the control unit 31.
  • the 2nd voltage measurement circuit 23B can be abbreviate
  • the control unit 31 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read-Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output circuit, and the like.
  • the control unit 31 stores in advance the distance (or the ratio) between the second anode 12B and the pair of second cathodes 13BX and 13BY output from the operation unit 32 before the actual test.
  • the control unit 31 acquires and acquires the distance (or the ratio) between the second anode 12B and the pair of second cathodes 13BX and 13BY output from the operation unit 32 before calculating various parameters.
  • Various parameters are calculated based on the measured distance (or ratio).
  • control unit 31 acquires the current values of the pair of second cathodes 13BX and 13BY measured by the second current measurement circuit 22B and outputs them to the display unit 33. In addition, the control unit 31 acquires the voltage values of the pair of second cathodes 13BX and 13BY measured by the second voltage measurement circuit 23B and outputs them to the display unit 33.
  • control unit 31 performs a pair of first current measurement circuits 22B (specifically, ammeters 22BX and 22BY described later) based on the current values of the pair of second cathodes 13BX and 13BY.
  • a current distribution ratio that is a ratio of currents flowing through the second cathodes 13BX and 13BY can be calculated and output to the display unit 33.
  • control unit 31 calculates the deposition amount (theoretical deposition amount) of the plating on the pair of second cathodes 13BX and 13BY based on the current value (integrated current value) of the pair of second cathodes 13BX and 13BY. Can be output to the display unit 33.
  • the theoretical deposition amount A [g] of plating is the current I [A] flowing through the cathode 13B, the energization time t [s], the Faraday constant F [C / mol], and the atomic weight M [g / g of metal deposited as plating.
  • mol] and the ionic valence z are calculated by the following formula.
  • A I ⁇ t ⁇ M / (z ⁇ F)
  • the Faraday coefficient F is stored in the control unit 31 in advance.
  • the current I is measured by the second current measurement circuit 22B.
  • the energization time t is measured by the control unit 31.
  • the atomic weight M and the ion valence z are input to the control unit 31 by the operation of the operation unit 32 by the user, or are selected from the values stored in the control unit 31 in advance by the operation of the operation unit 32 by the user. Yes.
  • the control unit 31 also has a relationship between the value of the current flowing through the second cathode 13B and the actual deposition amount of plating, that is, the value of the current flowing through the second cathode 13B based on past experiments.
  • the amount of plating that is actually deposited per unit time depending on the current value is stored as a map or the like in association with each of the second cathodes 13BX and 13BY.
  • the user measures the weight of the second cathodes 13BX and 13BY before plating and the weight of the second cathodes 13BX and 13BY after plating (with plating) using a weigh scale.
  • a plating deposition amount (measured deposition amount) deposited on the second cathodes 13BX and 13BY is obtained.
  • the user operates the operation unit 32 to obtain the relationship based on the measured deposition amount and the current values of the pair of second cathodes 13BX and 13BY (measured values of the ammeters 22BX and 22BY). And stored in the control unit 31.
  • the control unit 31 uses the measurement results of the ammeters 22BX and 22BY (values of the currents flowing through the pair of second cathodes 13BX and 13BY) to refer to the relationship, and by considering the energization time t, plating is performed.
  • the amount of precipitation (estimated amount of precipitation) can be calculated and output to the display unit 33.
  • the controller 31 stores the distance between the second anode 12B stored in advance and the pair of second cathodes 13BX, 13BY, the estimated deposition amount of the pair of second cathodes 13BX, 13BY, based on, it calculates the uniform electrodeposition index T a, can be output to the display unit 33.
  • the distance between the second cathode 13B close to the second anode 12B and the second anode 12B is d 1
  • the distance between the second cathode 13B far from the second anode 12B and the second anode 12B is d 2
  • the uniform electrodeposition index T A [%] can be calculated by the following equation.
  • the estimated precipitation amounts A 1 and A 2 are calculated using the relationship between the above-described current value and the actual precipitation amount (actual precipitation amount in a preliminary experiment).
  • the inter-electrode distances d 1 and d 2 are those of the operation unit 32 by the user who has seen the scale (distance indicating the distance ratio or simply indicating the distance, not shown) provided in the second plating tank 11B.
  • the value is input to the control unit 31 by an operation, or is selected from values stored in the control unit 31 in advance by an operation of the operation unit 32 by a user.
  • Uniform electrodeposition index T A [%] is a parameter indicating the degree of uniformity of the plating deposited pair of second cathode 13 bx, the 13BY.
  • Uniform electrodeposition index T A is a value which changes within a range of approximately ⁇ 100%, if the pair of the second cathode 13 bx, the current distribution ratio to 13BY match the machining gap distance ratio d 2 / d 1 And 0%.
  • the control unit 31, the second cathode 13 bx calculates the uniform electrodeposition index T B using actually flowing current value 13BY, can output to the display unit 33.
  • uniform electrodeposition index T B [%] can be calculated by the following equation.
  • T B ⁇ (d 2 / d 1 ) ⁇ (I 1 / I 2 ) ⁇ / ⁇ (d 2 / d 1 ) + (I 1 / I 2 ) ⁇ 2 ⁇ ⁇ 100
  • the current values I 1 and I 2 are measured by the second current measurement circuit 22B.
  • Throwing power index T A with interelectrode distance d 1, d 2 is relatively whereas a value close to the theoretical value I 1 of the current actually flowing, I 2 (current distribution ratio I 1 / I 2) throwing power index T B with is the actual plating bath 2 performance (e.g., performance additives, is affected by the conductivity) value.
  • control unit 31 can also calculate the uniform electrodeposition indices T A and T B using the theoretical precipitation amount and output the calculated values to the display unit 33. In this case, it is possible to compare throwing power exponent T A based on the estimated amount of precipitated throwing power based on T B and the theoretical amount of precipitated index T A, and T B to the user.
  • control unit 31 can calculate the current efficiency based on the estimated precipitation amount and the theoretical precipitation amount, and can output the current efficiency to the display unit 33.
  • the current efficiency is a parameter indicating how efficiently the current flowing through the second cathodes 13BX and 13BY is used for plating deposition.
  • Current efficiency [%] (estimated precipitation amount / theoretical precipitation amount) ⁇ 100
  • the current efficiency for each of the second cathodes 13BX and 13BY can be calculated.
  • the user of the plating system MS actually measures the deposition amount (measured deposition amount) of the plating deposited on the second cathodes 13BX and 13BY by using a weigh scale and operates the operation unit 32.
  • the measured precipitation amount can be input to the control unit 31.
  • the control unit 31 acquires the actual precipitation amount output from the operation unit 32, calculates the current efficiency based on the acquired actual precipitation amount and the calculated theoretical precipitation amount, The data can be output to the display unit 33.
  • the control unit 31 a uniform electrodeposited index T A, the T B and current efficiency, a second cathode 13 bx, was calculated for each current density of 13BY, current density and throwing power exponent T A, T B and the current The efficiency can be correlated and output to the display unit 33.
  • the current density includes the current value I X flowing through the second cathode 13BX, the current value I Y flowing through the second cathode 13BY, the effective surface area of the second cathode 13BX (the plating in the plating bath 2 can be deposited).
  • the second cathodes 13BX and 13BY are formed in the same shape, and the effective surface area S X and the effective surface area S Y are set to the same value.
  • the present invention is also applicable when the second cathodes 13BX and 13BY are formed in different shapes or when the effective surface area S X and the effective surface area S Y are set to different values.
  • the operation unit 32 outputs the distance (or the ratio of the distances) between the second anode 12B and the pair of second cathodes 13BX and 13BY to the control unit 31 based on an operation by the user.
  • FIG. 5 shows a configuration in the second plating tank 11B, that is, a second anode 12B and a pair of second cathodes 13BX and 13BY, a resistor 15BX constituted by the second anode 12B and the second cathode 13BX, It is the circuit diagram which imitated and described resistor 15BY comprised by 2nd anode 12B and 2nd cathode 13BY.
  • the sum of the currents flowing through the pair of second cathodes 13BX and 13BY is maintained at a constant value (constant current).
  • the plating apparatus 1B includes, as an electric circuit, a second plating power source 14B, a pair of resistors 15BX and 15BY, a pair of ammeters 22BX and 22BY, a second feedback circuit 21B, and a constant voltage circuit 24B.
  • the resistor 15BX, the ammeter 22BX, and the constant voltage circuit 24B are connected in series
  • the resistor 15BY, the ammeter 22BY, and the second feedback circuit 21B are connected in series.
  • the combination of the resistor 15BX, the ammeter 22BX, and the constant voltage circuit 24B, and the combination of the resistor 15BY, the ammeter 22BY, and the second feedback circuit 21B are provided in parallel to the second plating power source 14B. Yes.
  • the positive electrode of the second plating power source 14B is electrically connected to the second anode 12B, and the negative electrode of the second plating power source 14B is electrically connected to the pair of second cathodes 13BX and 13BY. Connected.
  • the resistor 15BX is a cell resistor that represents a potential difference between the second anode 12B and the second cathode 13BX.
  • the resistor 15BY is a cell resistor that represents a potential difference between the second anode 12B and the second cathode 13BY.
  • An ammeter 22BX which is one of the second current measurement circuits 22B, measures a current value flowing through the resistor 15BX, that is, the second cathode 13BX.
  • An ammeter 22BY which is one of the second current measurement circuits 22B, measures a current value flowing through the resistor 15BY, that is, the second cathode 13BY.
  • the second feedback circuit 21B makes the potential of the second cathode 13BY coincide with the potential of the second cathode 13BX serving as a reference (the potential difference between the second cathode 13BX and the second cathode 13BY is set to zero). ) Control.
  • the second feedback circuit 21B is not limited to the illustrated FET (Field Effect Transistor), but can also be realized by a bipolar transistor, a semiconductor element, or the like.
  • the constant voltage circuit 24B which is one of the second circuit sections 20B, sets the potential of the second cathode 13BX in order to put the potential of the second cathode 13BY within the controllable voltage range of the second feedback circuit 21B. It is a circuit for making it high.
  • the second plating apparatus 1B may be configured to include a diode or a resistor that has the same effect as the constant voltage circuit 24B, instead of the constant voltage circuit 24B.
  • clips for connecting the signal input lines b1 to b3 (see FIG. 4) and the signal input lines b1 to b3 for measuring the current value and the voltage value and the respective poles 12B, 13BX, and 13BY are signal input lines a1 to a3 (see FIG. 4) for energizing the poles 12B, 13BX, and 13BY, and clips that connect the signal input lines a1 to a3 and the poles 12B, 13BX, and 13BY, respectively. (Not shown) provided separately (not shared).
  • An auxiliary power supply (rectifier) 25B which is one of the second circuit units 20B, is a DC power supply that supplies a plating current to the second cathode 13BY.
  • the auxiliary power supply 25B is a constant current power supply
  • the combination of the second plating power supply 14B and the auxiliary power supply 25B is the sum of the current flowing through the second cathode 13BX and the current flowing through the second cathode 13BY. Keep the value constant.
  • the auxiliary electrode 25B has a positive electrode electrically connected to the second anode 12B and a negative electrode electrically connected to the second cathode 13BY.
  • the second plating power source 14B supplies a plating current to the second cathode 13BX.
  • the positive electrode of the second plating power source 14B is electrically connected to the second anode 12B, and the negative electrode is electrically connected to the second cathode 13BX.
  • the plating current from the second plating power source 14B flows to the second cathode 13BX
  • the plating current from the auxiliary power source 25B flows to the second cathode 13BY
  • the second anode 12B flows to the second anode 12B.
  • the total plating current of the second cathodes 13BX and 13BY flows.
  • the negative electrode potential of the auxiliary power supply 25B is set to be lower than the negative electrode potential of the second plating power supply 14B by a predetermined range (for example, several hundred [mV] to several [V]). This is a measure for putting the potential of the second cathode 13BY within the controllable voltage range of the second feedback circuit 21B.
  • the auxiliary power supply 25B has a capability of sufficiently supplying a plating current that flows to the second cathode 13BY.
  • clips for connecting the signal input lines b1 to b3 (see FIG. 4) and the signal input lines b1 to b3 for measuring the current value and the voltage value and the respective poles 12B, 13BX, and 13BY are signal input lines a1 to a3 (see FIG. 4) for energizing the poles 12B, 13BX, and 13BY, and clips that connect the signal input lines a1 to a3 and the poles 12B, 13BX, and 13BY, respectively. (Not shown) provided separately (not shared).
  • the plating system MS according to the second embodiment of the present invention can measure the macro throwing power in addition to the micro throwing power as the electrodeposition uniformity. Therefore, the plating system MS can suitably measure the performance of the plating bath 2. Further, in the plating system MS including the second plating apparatus 1B, the second feedback circuit 21B has the second cathodes 13BX and 13BY in a state where the total value of the currents flowing through the second cathodes 13BX and 13BY is kept constant. Therefore, it is possible to eliminate the influence of resistance components that can enter the circuit, such as wiring resistance and contact resistance, and to perform a Harling cell test by inherent secondary current distribution.
  • the plating system MS including the second plating apparatus 1B has a reproducible and reliable plating deposition amount (current density, more specifically, a pair of second currents) based on the original secondary current distribution. can be the measurement of the cathode 13 bx, per average current density of 13BY) uniform electrodeposition index T B.
  • the plating system MS provided with the second plating apparatus 1B can perform a Haring cell test that eliminates the influence of the ammeters 22BX and 22BY.
  • the plating system MS including the second plating apparatus 1B uses the measurement results of the ammeters 22BX and 22BY, thereby using the current distribution ratio (I 1 : I 2 , I 2) of the current flowing through the second cathodes 13BX and 13BY. 1 / I 2 etc.) can be calculated accurately.
  • the user of the plating system MS including the second plating apparatus 1B can use the second cathode based on the estimated deposition amount and the theoretical deposition amount of the plating on the second cathodes 13BX and 13BY calculated by the plating system MS.
  • the diameter, depth, and interval of the hole 5 in the first plating apparatus 1A can be changed as appropriate.
  • a first cathode having a relatively large diameter having a cylindrical shape and a second cathode having a relatively small diameter having a cylindrical shape are provided, and the second cathode is accommodated in the first cathode.
  • the structure which deposits a plating film in the state of having been sufficient may be sufficient.
  • the hole 5 may have a through-hole shape that is continuously formed in the first cathode 13A and the base material 4.
  • Example 1 Using an apparatus in which the first feedback circuit 21A was omitted from the first plating apparatus 1A (see FIG. 1), the process was performed without a copper plating additive and without air agitation. As shown in FIG. 7, when the potential correction was not performed, the voltage value and current value of the pair of first cathodes 13AX and 13AY substantially coincided with each other around 1400 [seconds] after the start of plating. . This is because the copper plating grown on the first cathode 13AX filled the hole 5 and was electrically connected to the first cathode 13AY.
  • Example 2 Using the first plating apparatus 1A (see FIG. 2), copper plating was performed without additives and with air agitation. As shown in FIG. 8, when the potential correction was performed by the first feedback circuit 21A, the current values of the pair of first cathodes 13AX and 13AY approached around 1000 [seconds] after the start of plating. This is because the copper plating grown on the first cathode 13AX filled the hole 5 and was electrically connected to the first cathode 13AY.
  • Example 3> Using the second plating apparatus 1B (see FIG. 4), copper sulfate plating was performed without a general bath and additives.
  • the total current in the electric circuit is 1.2 [A]
  • the inter-electrode distance ratio (distance between the second anode 12B and the second cathode 13BX: distance between the second anode 12B and the second cathode 13BY) is 1. : Set to 5.
  • FIG. 9 shows changes over time in the current values and voltage values of the second cathodes 13BX and 13BY when potential correction by the second feedback circuit 21B is not performed in the second plating apparatus 1B (see FIG. 4).
  • FIG. 9 shows changes over time in the current values and voltage values of the second cathodes 13BX and 13BY when the potential correction is performed by the second feedback circuit 21B in the second plating apparatus 1B shown in FIG. Shown in (b).
  • the potential of the pair of second cathodes 13BX and 13BY is about 160 [mV] after 1000 [seconds] after the start of plating. A potential difference occurred.
  • the current distribution ratio (current value flowing through the second cathode 13BX: current value flowing through the second cathode 13BY) was a low value of 1: 3.05 due to the influence of the wiring resistance and the like. This is because the presence of wiring resistance or the like affects the direction in which the current values flowing through the pair of second cathodes 13BX and 13BY are made uniform. Therefore, uniform electrodeposition index T B by the estimation precipitation amount was a value higher 30.9%.
  • Example 4 Using the second plating apparatus 1B (see FIG. 4), copper sulfate plating was performed without an additive.
  • the total current in the electric circuit was set to 1.2 [A], and the inter-electrode distance ratio was set to 1: 5.
  • Potential correction by the second feedback circuit 21B was performed, and plating was performed in each of a general bath and a high-throw bath.
  • FIG. 10A shows the change over time of the current distribution ratio in such a case
  • FIG. 10B shows the change over time of the electrolysis voltage.
  • the potential of the second cathodes 13BX and 13BY is matched by feedback control in a constant current state in which the total value of the currents flowing through the second cathodes 13BX and 13BY is kept constant, so that a slight change in plating can be achieved. Can be measured.

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Abstract

ミクロスローイングパワーを好適に測定することが可能なめっき装置を提供する。　第一のめっき装置（１Ａ）は、第一のめっき槽（１１Ａ）内に設けられる第一の陽極（１２Ａ）と、第一のめっき槽（１１Ａ）内に設けられており、穴部（５）を有する絶縁性基材（４）と、穴部（５）の底部と、絶縁性基材（４）における穴部（５）の開口側の面と、にそれぞれ設けられる一対の第一の陰極（１３ＡＸ，１３ＡＹ）と、第一の陽極（１２）と一対の第一の陰極（１３ＡＸ，１３ＡＹ）との間に電流を流すための第一のめっき電源（１４Ａ）と、一対の第一の陰極（１３ＡＸ，１３ＡＹ）のそれぞれに流れる電流値を計測する第一の電流計測回路（２２Ａ）と、を備える。

Description

めっき装置及びめっきシステム
　本発明は、例えばハーリングセル試験等に用いられるめっき装置及びめっきシステムに関する。
　従来、めっき性能を評価する手法として、ハーリングセル試験が知られている。ハーリングセル試験では、一対の陰極間に陽極を配置してめっきを行い、一対の陰極に析出するめっきの均一電着性を評価する。
　電気めっきにおいて、電流密度とめっき（金属）析出量とには、基本的には比例関係が成立する。しかし、広範囲の電流密度に対して析出量にそれほど差が生じない条件が得られれば、複雑な形状の製品に対して一定膜厚のめっき成膜が可能となる。このように、電流密度に関わらず均一なめっき膜厚が得られる性能を均一電着性とよぶ。
　均一電着性には電流分布が大きく関与しており、電流分布には、大きく分けて一次電流分布と二次電流分布とがある。一次電流分布は、めっき浴、めっき条件等に関係なく、めっき槽内の幾何学的条件（被めっき物の形状、めっき槽の形状、電極配置等）によって決まり、数学的な計算等で求めることが可能である。めっき分布の大部分は、かかる一次電流分布によって決まる。
　しかし、実際にめっきを行うと、陰極界面において分極現象が生じ、新たな電流分布すなわち二次電流分布が発生する。二次電流分布は、陰極における分極、めっき浴の伝導度等といった電気化学的特性によって決まるものであり、めっき浴の種類、添加剤の種類及び量等によって変化する。
　従来のハーリングセル試験では、均一電着性のうち、被めっき物の表面全体に均一に皮膜が析出する能力であるマクロスローイングパワーが測定されていた。しかし、従来のハーリングセル試験では、被めっき物の凹部（溝、穴等）に皮膜が析出する能力であるミクロスローイングパワーを測定することはできなかった。
　本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、ミクロスローイングパワーを好適に測定することが可能なめっき装置及びめっきシステムを提供することを課題とする。
　前記した課題を解決するために、本発明のめっき装置は、めっき槽内に設けられる陽極と、前記めっき槽内に設けられており、穴部を有する絶縁性基材と、前記穴部の底部と、前記絶縁性基材における前記穴部の開口側の面と、にそれぞれ設けられる一対の陰極と、前記陽極と前記一対の陰極との間に電流を流すためのめっき電源と、前記一対の陰極のそれぞれに流れる電流値を計測する電流計測部及び前記一対の陰極のそれぞれの電圧値を計測する電圧測定部の少なくとも一方と、を備えることを特徴とする。
　本発明によると、ミクロスローイングパワーを好適に測定することができる。
（ａ）は本発明の第一の実施形態に係る第一のめっき装置を示す模式図、（ｂ）は第一の陰極を模式的に示す断面図である。 本発明の第一の実施形態に係る第一のめっき装置の回路図の例を示す図である。 本発明の第一の実施形態に係る第一のめっき装置の回路図の例を示す図である。 本発明の第二の実施形態に係るめっきシステムを示す模式図である。 本発明の第二の実施形態に係る第二のめっき装置の回路図の例を示す図である。 本発明の第二の実施形態に係る第二のめっき装置の回路図の例を示す図である。 第一のめっき装置においてフィードバック回路による電位補正を行わなかった場合の陰極の電流値及び電圧値の経時変化を示すグラフである。 第一のめっき装置においてフィードバック回路による電位補正を行った場合の陰極の電流値及び電圧値の経時変化を示すグラフである。 （ａ）は第二のめっき装置においてフィードバック回路による電位補正を行わなかった場合の陰極の電流値及び電圧値の経時変化を示すグラフ、（ｂ）は第二のめっき装置においてフィードバック回路による電位補正を行った場合の陰極の電流値及び電圧値の経時変化を示すグラフである。 （ａ）は第二のめっき装置においてフィードバック回路による電位補正を行った場合の電流配分比の経時変化示すグラフ、（ｂ）は第二のめっき装置においてフィードバック回路による電位補正を行った場合の電解電圧の経時変化を示すグラフである。
　本発明の実施形態について、本発明のめっき装置及びめっきシステムをハーリングセル試験用のめっき試験器に適用した場合を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
＜第一の実施形態＞
　図１（ａ）に示すように、本発明の第一の実施形態に係る第一のめっき装置１Ａは、一対の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹに対して同時にめっきを行い、均一電着性、より詳細にはミクロスローイングパワーを評価するハーリングセル試験を行うためのめっき試験器である。第一のめっき装置１Ａは、例えば定電流電解及び定電圧電解のいずれか（本実施形態では、一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹに流れる電流の合計が一定値（一定電流）の定電流で、かつ、定電圧電解）によってめっきを行う。第一のめっき装置１Ａは、第一のめっき槽１１Ａと、第一の陽極１２Ａと、一対の第一の陰極１３Ａ（１３ＡＸ，１３ＡＹ）と、第一のめっき電源（整流器）１４Ａと、第一の回路部２０Ａと、制御部３１と、操作部３２と、表示部３３と、を備える。
≪第一のめっき槽≫
　第一のめっき槽１１Ａ内には、めっき浴２が貯留される。めっき浴２としては、硫酸銅めっき（一般浴、ハイスロー浴）等が挙げられる。
≪第一の陽極≫
　第一の陽極１２Ａは、第一のめっき槽１１Ａ内の一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹ間でめっき浴２に浸かるように設けられる金属板である。
≪第一の陰極≫
　一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹは、互いに離間しており、第一のめっき槽１１Ａ内において第一の陽極１２Ａと対向する状態でめっき浴２に浸かるように設けられる金属板である。本実施形態において、第一のめっき装置１Ａは、絶縁性材料によって形成されている基材３と、基材３の一面上に設けられている一方の第一の陰極１３ＡＸと、絶縁性材料によって形成されて基材３とともに一方の第一の陰極を挟み込む基材４と、基材４の一面上に設けられている他方の第二の陰極１３ＡＹと、を備える。基材４及び他方の第二の陰極１３ＡＹには、円筒形状を呈する複数の穴部５が形成されている。一方の第一の陰極１３ＡＸは、穴部５の底面を構成する。また、基材３，４及び一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹによって構成される構造体は、穴部５の開口が第一の陽極１２Ａに向く姿勢でめっき浴２内に設けられる。
≪第一のめっき電源（整流器）≫
　第一のめっき電源（整流器）１４Ａは、一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹにめっき電流を供給する。第一のめっき電源１４Ａは、第一の回路部２０Ａを介して第一の陽極１２Ａ及び一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹと電気的に接続されており、一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹにめっきを析出させるためのめっき電流を流す直流電源である。本実施形態において、第一のめっき電源１４Ａは、定電流電源であり、第一の陰極１３ＡＸに流れる電流と第一の陰極１３ＡＹに流れる電流との合計値を一定にする。
≪第一の回路部≫
　第一の回路部２０Ａは、第一の陽極１２Ａ、一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹ及び第一のめっき電源１４Ａとともに電気回路を構成する。第一の回路部２０Ａは、第一のフィードバック回路２１Ａと、第一の電流計測回路２２Ａと、第一の電圧計測回路２３Ａと、を備える。
≪第一のフィードバック回路≫
　第一のフィードバック回路２１Ａは、第一の陽極１２Ａ及び第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹの電圧（電位）に基づいて、一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹの一方の電位を他方の電位に一致させるようにフィードバック制御を行う。換言すると、第一のフィードバック回路２１は、第一の陽極１２Ａ及び第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹの電圧（電位）に基づいて、第一の陽極１２Ａと第一の陰極１３ＡＸとの間の電位差と、第一の陽極１２Ａと第一の陰極１３ＡＹとの間の電位差と、を一致させるようにフィードバック制御を行う。かかるフィードバック制御は、第一の陰極１３ＡＸに流れる電流と第一の陰極１３ＡＹに流れる電流との合計値が一定に維持された定電流の状態で行われる。なお、かかる定電流の状態は、第一のめっき電源１４Ａの性能によって実現されてもよく、第一の回路部２０Ａの回路構成によって実現されてもよい。また、第一のフィードバック回路２１Ａは省略可能である。
≪第一の電流計測回路≫
　第一の電流計測回路２２Ａは、一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹのそれぞれに流れる電流値を計測し、計測された電流値を制御部３１へ出力する。かかる電流値は、穴部５がめっき皮膜によって充填されて第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹが電気的に接続された場合に互いに近づく。すなわち、かかる電流値及びその経時変化（めっき開始から互いに近づくまでの時間）が、めっき浴２のミクロスローイングパワーを示すパラメータの一つである。
≪第一の電圧計測回路≫
　第一の電圧計測回路２３Ａは、一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹの電位すなわち電圧値を計測し、計測された電圧値を制御部３１へ出力する。なお、電圧値の計測が不要な場合には、第一の電圧計測回路２３Ａは省略可能である。かかる電圧値は、第一のフィードバック回路２１Ａによるフィードバック制御が行われない場合において、穴部５がめっき皮膜によって充填されて第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹが電気的に接続された場合に互いに近づく。すなわち、かかる電圧値及びその経時変化（めっき開始から互いに近づくまでの時間）が、めっき浴２のミクロスローイングパワーを示すパラメータの一つである。
≪制御部≫
　制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力回路等によって構成されている。制御部３１は、第一の電流計測回路２２Ａによって計測された一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹの電流値を取得し、表示部３３へ出力する。また、制御部３１は、第一の電圧計測回路２３Ａによって計測された一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹの電圧値を取得し、表示部３３へ出力する。
　また、制御部３１は、一対の第二の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹの電流値（積算電流値）に基づいて、一対の第二の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹにおけるめっきの析出量（理論析出量）を算出し、表示部３３へ出力することができる。めっきの理論析出量Ａ［ｇ］は、陰極１３Ｂに流れる電流Ｉ［Ａ］、通電時間ｔ［ｓ］、ファラデー定数Ｆ［Ｃ／ｍｏｌ］、並びに、めっきとして析出する金属の原子量Ｍ［ｇ／ｍｏｌ］及びイオン価数ｚを用いて、下記式によって算出される。
Ａ＝Ｉ・ｔ・Ｍ／（ｚ・Ｆ）
　ここで、ファラデー係数Ｆは、制御部３１に予め記憶されている。電流Ｉは、第二の電流計測回路２２Ａによって計測されている。通電時間ｔは、制御部３１によって計測されている。原子量Ｍ及びイオン価数ｚは、利用者による操作部３２の操作によって制御部３１に入力されているか、利用者による操作部３２の操作によって、予め制御部３１に記憶された値から選択されている。
≪操作部≫
　操作部３２は、キーボード、マウス等によって構成されている。操作部３２は、利用者による操作結果を制御部３１へ出力する。
≪表示部≫
　表示部３３は、モニタによって構成されている。表示部３３は、制御部３１から出力された電流値、電圧値等の経時変化をグラフ表示する。
＜回路図の一例＞
　図２は、第一のめっき槽１１Ａ内の構成すなわち第一の陽極１２Ａ及び一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹを、第一の陽極１２Ａ及び第一の陰極１３ＡＸによって構成される抵抗１５ＡＸと、第一の陽極１２Ａ及び第一の陰極１３ＡＹによって構成される抵抗１５ＡＹと、に模して記載した回路図である。図２に示すように、本発明の第一の実施形態に係る第一のめっき装置１Ａは、一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹに流れる電流の合計が一定値（一定電流）に維持される定電流の状態における定電流電解でめっきを行う。めっき装置１Ａは、電気回路として、第一のめっき電源１４Ａと、一対の抵抗１５ＡＸ，１５ＡＹと、一対の電流計２２ＡＸ，２２ＡＹと、第一のフィードバック回路２１Ａと、定電圧回路２４Ａと、を備える。かかる回路において、抵抗１５ＡＸ、電流計２２ＡＸ及び定電圧回路２４Ａは、直列に接続されており、抵抗１５ＡＹ、電流計２２ＡＹ及び第一のフィードバック回路２１Ａは、直列に接続されている。また、抵抗１５ＡＸ、電流計２２ＡＸ及び定電圧回路２４Ａの組み合わせと、抵抗１５ＡＹ、電流計２２ＡＹ及び第一のフィードバック回路２１Ａの組み合わせとは、第一のめっき電源１４Ａに対して互いに並列に設けられている。
≪第一のめっき電源≫
　本実施形態において、第一のめっき電源１４Ａの正極は、第一の陽極１２Ａと電気的に接続されており、第一のめっき電源１４Ａの負極は、一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹと電気的に接続されている。
≪抵抗≫
　抵抗１５ＡＸは、第一の陽極１２Ａと第一の陰極１３ＡＸとの間の電位差を表すセル抵抗である。抵抗１５ＡＹは、第一の陽極１２Ａと第一の陰極１３ＡＹとの間の電位差を表すセル抵抗である。
≪電流計≫
　第一の電流計測回路２２Ａの一つである電流計２２ＡＸは、抵抗１５ＡＸすなわち第一の陰極１３ＡＸに流れる電流値を計測する。第一の電流計測回路２２Ａの一つである電流計２２ＡＹは、抵抗１５ＡＹすなわち第一の陰極１３ＡＹに流れる電流値を計測する。
≪第一のフィードバック回路≫
　第一のフィードバック回路２１Ａは、基準となる第一の陰極１３ＡＸの電位に第一の陰極１３ＡＹの電位を一致させる（第一の陰極１３ＡＸと第一の陰極１３ＡＹとの間の電位差をゼロとする）制御を行う。第一のフィードバック回路２１Ａは、図示したＦＥＴ（Field Effect Transistor）に限定されず、バイポーラトランジスタ、半導体素子等によっても具現化可能である。
≪定電圧回路≫
　第一の回路部２０Ａの一つである定電圧回路２４Ａは、第一の陰極１３ＡＹの電位を第一のフィードバック回路２１Ａの制御可能な電圧範囲に入れるために、第一の陰極１３ＡＸの電位を高くするための回路である。なお、第一のめっき装置１Ａは、定電圧回路２４Ａに代えて、当該定電圧回路２４Ａと同様の作用効果を奏するダイオード又は抵抗を備える構成であってもよい。
　かかる電気回路を構成するに際して、電流値及び電圧値の計測用の信号入力線ｂ１～ｂ３（図１参照）及び信号入力線ｂ１～ｂ３と各極１２Ａ，１３ＡＸ，１３ＡＹとをそれぞれ接続するクリップ（図示せず）は、各極１２Ａ，１３ＡＸ，１３ＡＹの通電用の信号入力線ａ１～ａ３（図１参照）及び信号入力線ａ１～ａ３と各極１２Ａ，１３ＸＡ，１３ＡＹとをそれぞれ接続するクリップ（図示せず）とは別に設けられている（共用されていない）。
＜回路図の別例＞
　本発明の第一の実施形態に係る第一のめっき装置１Ａの回路図の別例について、前記した一例との相違点を中心に説明する。図３に示すように、本発明の第一の実施形態に係る第一のめっき装置１Ａは、一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹに流れる電流の合計が一定値（一定電流）に維持される定電流の状態における定電流電解でめっきを行う。図３に示す第一のめっき装置１Ａは、電気回路として、定電圧回路２４Ａに代えて、補助電源２５Ａを備える。
≪補助電源及び第一のめっき電源≫
　第一の回路部２０Ａの一つである補助電源（整流器）２５Ａは、第一の陰極１３ＡＹに対してめっき電流を供給する直流電源である。本実施形態において、補助電源２５Ａは、定電流電源であり、第一のめっき電源１４Ａ及び補助電源２５Ａの組み合わせは、第一の陰極１３ＡＸに流れる電流と第一の陰極１３ＡＹに流れる電流との合計値を一定にする。補助電極２５Ａの正極は、第一の陽極１２Ａと電気的に接続されており、負極は、第一の陰極１３ＡＹと電気的に接続されている。
　また、本実施形態において、第一のめっき電源１４Ａは、第一の陰極１３ＡＸに対してめっき電流を供給する。第一のめっき電源１４Ａの正極は、第一の陽極１２Ａと電気的に接続されており、負極は、第一の陰極１３ＡＸと電気的に接続されている。
　かかる電気回路において、第一の陰極１３ＡＸには、第一のめっき電源１４Ａからのめっき電流が流れ、第一の陰極１３ＡＹには、補助電源２５Ａからのめっき電流が流れ、第一の陽極１２Ａには、第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹの合計めっき電流が流れる。
　補助電源２５Ａの負極の電位は、第一のめっき電源１４Ａの負極の電位よりも所定範囲（例えば、数百［ｍＶ］～数［Ｖ］）だけ低くなるように設定されている。これは、第一の陰極１３ＡＹの電位を第一のフィードバック回路２１Ａの制御可能な電圧範囲に入れるための措置である。また、補助電源２５Ａは、第一の陰極１３ＡＹに流れるめっき電流を十分に供給することが可能な能力を有する。
　かかる電気回路を構成するに際して、電流値及び電圧値の計測用の信号入力線ｂ１～ｂ３（図１参照）及び信号入力線ｂ１～ｂ３と各極１２Ａ，１３ＡＸ，１３ＡＹとをそれぞれ接続するクリップ（図示せず）は、各極１２Ａ，１３ＡＸ，１３ＡＹの通電用の信号入力線ａ１～ａ３（図１参照）及び信号入力線ａ１～ａ３と各極１２Ａ，１３ＡＸ，１３ＡＹとをそれぞれ接続するクリップ（図示せず）とは別に設けられている（共用されていない）。
　第一のめっき装置１Ａにおいてめっきが行われると、第一の陰極１３ＡＹ上に析出しためっき皮膜が穴部５内で成長し、第一の陰極１３ＡＹと電気的に接続される。第一のフィードバック回路２１Ａによるフィードバック制御が行われている場合には、この時点で、第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹの電流値が近づく。また、第一のフィードバック回路２１Ａによるフィードバック制御が行われていない場合には、この時点で、第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹの電流値及び電圧値が略一致する。制御部３１は、めっき開始からかかる時点までの時間を、ミクロスローイングパワーのパラメータとして測定することができる。
　また、第一のめっき装置１Ａは、第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹ及び基材４，５の組み合わせに関して、穴部５の形状（径、深さ、間隔等）が異なるものを用意して測定を行うことによって、様々な凹部（溝、穴等）を有する被めっき物に対するミクロスローイングパワーの違い（埋め込み性）を予測することを可能とする。
　本発明の第一の実施形態に係る第一のめっき装置１Ａは、第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹが穴部５の底面及び開口の周縁のそれぞれに設けられているので、ミクロスローイングパワーを好適に測定することができる。
　また、第一のめっき装置１Ａは、電流計２２ＡＸ，２２ＡＹの影響を排除したハーリングセル試験を行うことができる。
＜第二の実施形態＞
　続いて、本発明の第二の実施形態に係るめっきシステムについて、第一の実施形態に係る第一のめっき装置１Ａとの相違点を中心に説明する。図４に示すように、本発明の第二の実施形態に係るめっきシステムＭＳは、第二のめっき装置１Ｂとして、第二のめっき槽１１Ｂと、第二の陽極１２Ｂと、一対の第二の陰極１３Ｂ（１３ＢＸ，１３ＢＹ）と、第二のめっき電源（整流器）１４Ｂと、第二の回路部２０Ｂと、を備える。制御部３１、操作部３２及び表示部３３は、第一のめっき装置１Ａと共用化されている。
　本発明の第二の実施形態に係るめっき装置１Ｂは、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに対して同時にめっきを行い、析出しためっきの重量に基づいて均一電着性、より詳細にはマクロスローイングパワーを評価するハーリングセル試験を行うためのめっき試験器である。第二のめっき装置１Ｂは、例えば定電流電解及び定電圧電解のいずれか（本実施形態では、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに流れる電流の合計が一定値（一定電流）の定電流で、かつ、定電圧電解）によってめっきを行う。
≪第二のめっき槽≫
　第二のめっき槽１１Ｂ内には、第一のめっき槽１１Ａと同種のめっき浴２が貯留される。めっき浴２としては、硫酸銅めっき（一般浴、ハイスロー浴）等が挙げられる。
≪第二の陽極≫
　第二の陽極１２Ｂは、第二のめっき槽１１Ｂ内の一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹ間でめっき浴２に浸かるように設けられる金属板である。第二の陽極１２Ｂは、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹとの距離を変更可能である。すなわち、第二の陽極１２Ｂは、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹ間において、一方の第二の陰極１３ＢＸに近づけたり（すなわち、他方の第二の陰極１３ＢＹから遠ざけたり）、他方の陰極１３ＢＹに近づけたり（すなわち、一方の第二の陰極１３ＢＸから遠ざけたり）することができる。
≪第二の陰極≫
　一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹは、互いに離間しており、第二のめっき槽１１Ｂ内において第二の陽極１２Ｂを間に挟んだ状態でめっき浴２に浸かるように設けられる金属板である。なお、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの少なくとも一方は、実際にめっきが施された加工品となる金属製のめっき対象物であってもよい。
　なお、第二の陽極１２Ｂと一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹとの配置関係は、前記したものに限定されない。例えば、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹは、第二の陽極１２Ｂの一方側にそれぞれ異なる距離で配置されていてもよい。
≪第二のめっき電源（整流器）≫
　第二のめっき電源（整流器）１４Ｂは、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹにめっき電流を供給する。第二のめっき電源１４Ｂは、第二の回路部２０Ｂを介して第二の陽極１２Ｂ及び一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹと電気的に接続されており、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹにめっきを析出させるためのめっき電流を流す直流電源である。本実施形態において、第二のめっき電源１４Ｂは、定電流電源であり、第二の陰極１３ＢＸに流れる電流と第二の陰極１３ＢＹに流れる電流との合計値を一定にする。
≪第二の回路部≫
　第二の回路部２０Ｂは、第二の陽極１２Ｂ、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹ及び第二のめっき電源１４Ｂとともに電気回路を構成する。第二の回路部２０Ｂは、第二のフィードバック回路２１Ｂと、第二の電流計測回路２２Ｂと、第二の電圧計測回路２３Ｂと、を備える。
≪第二のフィードバック回路≫
　第二のフィードバック回路２１Ｂは、第二の陽極１２Ｂ及び第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電圧（電位）に基づいて、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの一方の電位を他方の電位に一致させるようにフィードバック制御を行う。換言すると、第二のフィードバック回路２１Ｂは、第二の陽極１２Ｂ及び第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電圧（電位）に基づいて、第二の陽極１２Ｂと第二の陰極１３ＢＸとの間の電位差と、第二の陽極１２Ｂと第二の陰極１３ＢＹとの間の電位差と、を一致させるようにフィードバック制御を行う。かかるフィードバック制御は、第二の陰極１３ＢＸに流れる電流と第二の陰極１３ＢＹに流れる電流との合計値が一定に維持された定電流の状態で行われる。なお、かかる定電流の状態は、第二のめっき電源１４Ｂの性能によって実現されてもよく、第二の回路部２０Ｂの回路構成によって実現されてもよい。
≪第二の電流計測回路≫
　第二の電流計測回路２２Ｂは、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹのそれぞれに流れる電流値を計測し、計測された電流値を制御部３１へ出力する。
≪第二の電圧計測回路≫
　第二の電圧計測回路２３Ｂは、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電位すなわち電圧値を計測し、計測された電圧値を制御部３１へ出力する。なお、電圧値の計測が不要な場合には、第二の電圧計測回路２３Ｂは省略可能である。
≪制御部≫
　制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力回路等によって構成されている。制御部３１は、操作部３２から出力された第二の陽極１２Ｂと一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹとの距離（又はその比）を、実際の試験前に予め記憶している。または、制御部３１は、各種パラメータの算出前に、操作部３２から出力された第二の陽極１２Ｂと一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹとの距離（又はその比）を取得し、取得された距離（又はその比）に基づいて各種パラメータを算出する。また、制御部３１は、第二の電流計測回路２２Ｂによって計測された一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電流値を取得し、表示部３３へ出力する。また、制御部３１は、第二の電圧計測回路２３Ｂによって計測された一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電圧値を取得し、表示部３３へ出力する。
　また、制御部３１は、第二の電流計測回路２２Ｂ（詳細には、後記する電流計２２ＢＸ，２２ＢＹ）によって計測された一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電流値に基づいて、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに流れる電流の比である電流配分比を算出し、表示部３３へ出力することができる。
　また、制御部３１は、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電流値（積算電流値）に基づいて、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹにおけるめっきの析出量（理論析出量）を算出し、表示部３３へ出力することができる。めっきの理論析出量Ａ［ｇ］は、陰極１３Ｂに流れる電流Ｉ［Ａ］、通電時間ｔ［ｓ］、ファラデー定数Ｆ［Ｃ／ｍｏｌ］、並びに、めっきとして析出する金属の原子量Ｍ［ｇ／ｍｏｌ］及びイオン価数ｚを用いて、下記式によって算出される。
Ａ＝Ｉ・ｔ・Ｍ／（ｚ・Ｆ）
　ここで、ファラデー係数Ｆは、制御部３１に予め記憶されている。電流Ｉは、第二の電流計測回路２２Ｂによって計測されている。通電時間ｔは、制御部３１によって計測されている。原子量Ｍ及びイオン価数ｚは、利用者による操作部３２の操作によって制御部３１に入力されているか、利用者による操作部３２の操作によって、予め制御部３１に記憶された値から選択されている。
　また、制御部３１には、第二の陰極１３Ｂに流れる電流の値とめっきの実際の析出量との関係性、すなわち、過去の実験に基づいて、第二の陰極１３Ｂに流れる電流の値と、当該電流の値によって単位時間あたりに実際に析出するめっきの析出量と、が第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹごとに関連付けてマップ等として記憶されている。利用者は、めっき前の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの重量と、めっき後の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの重量（めっき付き）と、を重量計を用いて計測し、これらの差から各第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに析出しためっきの析出量（実測析出量）を得る。そして、利用者は、操作部３２を操作することによって、かかる実測析出量と一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電流値（電流計２２ＢＸ、２２ＢＹの計測値）と、に基づく前記関係性を、制御部３１に記憶させる。制御部３１は、電流計２２ＢＸ，２２ＢＹの計測結果（一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに流れる電流の値）を用いて前記関係性を参照するとともに、通電時間ｔを考慮することによって、めっきの析出量（推定析出量）を算出し、表示部３３へ出力することができる。
　また、制御部３１は、予め記憶された第二の陽極１２Ｂと一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹそれぞれとの距離と、算出された一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの推定析出量と、に基づいて、均一電着指数ＴＡを算出し、表示部３３へ出力することができる。ここで、第二の陽極１２Ｂに近い第二の陰極１３Ｂと第二の陽極１２Ｂとの距離をｄ１、第二の陽極１２Ｂから遠い第二の陰極１３Ｂと第二の陽極１２Ｂとの距離をｄ２、第二の陽極１２Ｂに近い第二の陰極１３Ｂの推定析出量をＡ１、第二の陽極１２Ｂから遠い第二の陰極１３Ｂの推定析出量をＡ２とすると、均一電着指数ＴＡ［％］は、下記式によって算出可能である。
ＴＡ＝｛（ｄ２／ｄ１）－（Ａ１／Ａ２）｝／｛（ｄ２／ｄ１）＋（Ａ１／Ａ２）－２｝×１００
　ここで、推定析出量Ａ１，Ａ２は、前記した電流値と実際の析出量（事前実験での実測析出量）との関係性を用いて算出されている。極間距離ｄ１，ｄ２は、第二のめっき槽１１Ｂに設けられた目盛（距離比を示す目盛、又は、単に距離を示すメジャー。図示せず）を見た利用者による操作部３２の操作によって制御部３１に入力されているか、利用者による操作部３２の操作によって、予め制御部３１に記憶された値から選択されている。
　均一電着指数ＴＡ［％］は、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに析出するめっきの均一性の度合いを示すパラメータである。均一電着指数ＴＡは、およそ±１００％の範囲内で推移する値であり、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹへの電流配分比が極間距離比ｄ２／ｄ１と一致する場合に、０［％］となる。また、均一電着指数ＴＡは、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの析出量が等しい場合に、極間距離比ｄ２／ｄ１に関わらず、１００［％］となる。すなわち、均一電着指数ＴＡは、１００［％］に近い値を示すほど、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに均一に電着していることを示す。
　また、制御部３１は、各第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに実際に流れる電流値を用いて均一電着指数ＴＢを算出し、表示部３３へ出力することもできる。ここで、第二の陽極１２Ｂに近い第二の陰極１３Ｂに流れる電流の値をＩ１、第二の陽極１２Ｂから遠い第二の陰極１３Ｂに流れる電流の値をＩ２とすると、均一電着指数ＴＢ［％］は、下記式によって算出可能である。
ＴＢ＝｛（ｄ２／ｄ１）－（Ｉ１／Ｉ２）｝／｛（ｄ２／ｄ１）＋（Ｉ１／Ｉ２）－２｝×１００
　ここで、電流値Ｉ１，Ｉ２は、第二の電流計測回路２２Ｂによって計測されている。
　極間距離ｄ１，ｄ２を用いた均一電着指数ＴＡは、比較的、理論に近い値であるのに対し、実際に流れる電流の値Ｉ１，Ｉ２（電流配分比Ｉ１／Ｉ２）を用いた均一電着指数ＴＢは、実際のめっき浴２の性能（例えば、添加剤の性能、導電率）に影響される値である。利用者は、均一電着指数ＴＡ，ＴＢを比較したり、電流の値Ｉ１，Ｉ２（電流配分比Ｉ１：Ｉ２、Ｉ１／Ｉ２等）の変化に伴う均一電着指数ＴＢの値の変化を見たりすることによって、めっき浴２の性能及び状態（例えば、添加剤の性能、バランス、電流効率への影響）を知ることができる。
　なお、制御部３１は、理論析出量を用いて均一電着指数ＴＡ，ＴＢを算出し、表示部３３へ出力することもできる。この場合には、推定析出量に基づく均一電着指数ＴＡ，ＴＢと理論析出量に基づく均一電着指数ＴＡ，ＴＢとを利用者に比較させることができる。
　また、制御部３１は、推定析出量及び理論析出量に基づいて電流効率を算出し、表示部３３へ出力することができる。電流効率とは、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに流れる電流がどれだけ効率よくめっきの析出に用いられたかを示すパラメータである。
　電流効率［％］＝（推定析出量／理論析出量）×１００
　電流効率としては、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの合計析出量に基づく総合的な電流効率に加え、各第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹごとの電流効率も算出可能である。
　また、めっきシステムＭＳの利用者は、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに析出しためっきの析出量（実測析出量）を、重量計を用いて実際に計測するとともに、操作部３２を操作することによって実測析出量を制御部３１に入力させることができる。
　この場合には、制御部３１は、操作部３２から出力された実測析出量を取得し、取得された実測析出量と、算出された理論析出量と、に基づいて、電流効率を算出し、表示部３３へ出力することができる。
　電流効率［％］＝（実測析出量／理論析出量）×１００
　かかる電流効率は、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの全体の析出量に関して算出されてもよく、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹごとの個別の析出量に関して算出されてもよい。
　また、制御部３１は、均一電着指数ＴＡ，ＴＢ及び電流効率を、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電流密度ごとに算出し、電流密度と均一電着指数ＴＡ，ＴＢ及び電流効率とを関連付けて表示部３３へ出力することができる。ここで、電流密度は、第二の陰極１３ＢＸに流れる電流値ＩＸ、第二の陰極１３ＢＹに流れる電流値ＩＹ、第二の陰極１３ＢＸの有効表面積（めっき浴２内のめっきが析出可能な表面積）ＳＸ、第二の陰極１３ＢＹの有効表面積（めっき浴２内のめっきが析出可能な表面積）ＳＹを用いた下記式によって算出される。
　一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの平均電流密度［Ａ／ｍ２］＝（ＩＸ＋ＩＹ）／（ＳＸ＋ＳＹ）
　第二の陰極１３ＢＸの電流密度［Ａ／ｍ２］＝ＩＸ／ＳＸ
　第二の陰極１３ＢＹの電流密度［Ａ／ｍ２］＝ＩＹ／ＳＹ
　ここで、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの有効表面積ＳＸ，ＳＹは、予め制御部３１に記憶されているか、電流密度の算出前に利用者による操作部３２の操作によって制御部３１に入力される。本実施形態では、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹは、同一形状に形成されており、有効表面積ＳＸ及び有効表面積ＳＹは、同一の値に設定されている。なお、本発明は、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹがそれぞれ異なる形状に形成されていたり、有効表面積ＳＸ及び有効表面積ＳＹが異なる値に設定されていたりする場合にも適用可能である。
≪操作部≫
　例えば、操作部３２は、利用者による操作に基づいて、第二の陽極１２Ｂと一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹとのそれぞれの距離（又は距離の比）を制御部３１へ出力する。
＜回路図の一例＞
　図５は、第二のめっき槽１１Ｂ内の構成すなわち第二の陽極１２Ｂ及び一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹを、第二の陽極１２Ｂ及び第二の陰極１３ＢＸによって構成される抵抗１５ＢＸと、第二の陽極１２Ｂ及び第二の陰極１３ＢＹによって構成される抵抗１５ＢＹと、に模して記載した回路図である。図４に示すように、本発明の第二の実施形態に係る第二のめっき装置１Ｂは、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに流れる電流の合計が一定値（一定電流）に維持される定電流の状態における定電流電解でめっきを行う。めっき装置１Ｂは、電気回路として、第二のめっき電源１４Ｂと、一対の抵抗１５ＢＸ，１５ＢＹと、一対の電流計２２ＢＸ，２２ＢＹと、第二のフィードバック回路２１Ｂと、定電圧回路２４Ｂと、を備える。かかる回路において、抵抗１５ＢＸ、電流計２２ＢＸ及び定電圧回路２４Ｂは、直列に接続されており、抵抗１５ＢＹ、電流計２２ＢＹ及び第二のフィードバック回路２１Ｂは、直列に接続されている。また、抵抗１５ＢＸ、電流計２２ＢＸ及び定電圧回路２４Ｂの組み合わせと、抵抗１５ＢＹ、電流計２２ＢＹ及び第二のフィードバック回路２１Ｂの組み合わせとは、第二のめっき電源１４Ｂに対して互いに並列に設けられている。
≪第二のめっき電源≫
　本実施形態において、第二のめっき電源１４Ｂの正極は、第二の陽極１２Ｂと電気的に接続されており、第二のめっき電源１４Ｂの負極は、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹと電気的に接続されている。
≪抵抗≫
　抵抗１５ＢＸは、第二の陽極１２Ｂと第二の陰極１３ＢＸとの間の電位差を表すセル抵抗である。抵抗１５ＢＹは、第二の陽極１２Ｂと第二の陰極１３ＢＹとの間の電位差を表すセル抵抗である。
≪電流計≫
　第二の電流計測回路２２Ｂの一つである電流計２２ＢＸは、抵抗１５ＢＸすなわち第二の陰極１３ＢＸに流れる電流値を計測する。第二の電流計測回路２２Ｂの一つである電流計２２ＢＹは、抵抗１５ＢＹすなわち第二の陰極１３ＢＹに流れる電流値を計測する。
≪第二のフィードバック回路≫
　第二のフィードバック回路２１Ｂは、基準となる第二の陰極１３ＢＸの電位に第二の陰極１３ＢＹの電位を一致させる（第二の陰極１３ＢＸと第二の陰極１３ＢＹとの間の電位差をゼロとする）制御を行う。第二のフィードバック回路２１Ｂは、図示したＦＥＴ（Field Effect Transistor）に限定されず、バイポーラトランジスタ、半導体素子等によっても具現化可能である。
≪定電圧回路≫
　第二の回路部２０Ｂの一つである定電圧回路２４Ｂは、第二の陰極１３ＢＹの電位を第二のフィードバック回路２１Ｂの制御可能な電圧範囲に入れるために、第二の陰極１３ＢＸの電位を高くするための回路である。なお、第二のめっき装置１Ｂは、定電圧回路２４Ｂに代えて、当該定電圧回路２４Ｂと同様の作用効果を奏するダイオード又は抵抗を備える構成であってもよい。
　かかる電気回路を構成するに際して、電流値及び電圧値の計測用の信号入力線ｂ１～ｂ３（図４参照）及び信号入力線ｂ１～ｂ３と各極１２Ｂ，１３ＢＸ，１３ＢＹとをそれぞれ接続するクリップ（図示せず）は、各極１２Ｂ，１３ＢＸ，１３ＢＹの通電用の信号入力線ａ１～ａ３（図４参照）及び信号入力線ａ１～ａ３と各極１２Ｂ，１３ＢＸ，１３ＢＹとをそれぞれ接続するクリップ（図示せず）とは別に設けられている（共用されていない）。
＜回路図の別例＞
　本発明の第二の実施形態に係る第二のめっき装置１Ｂの回路図の別例について、前記した一例との相違点を中心に説明する。図６に示すように、本発明の第二の実施形態に係る第二のめっき装置１Ｂは、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに流れる電流の合計が一定値（一定電流）に維持される定電流の状態における定電流電解でめっきを行う。図５に示す第二のめっき装置１Ｂは、電気回路として、定電圧回路２４Ｂに代えて、補助電源２５Ｂを備える。
≪補助電源及び第二のめっき電源≫
　第二の回路部２０Ｂの一つである補助電源（整流器）２５Ｂは、第二の陰極１３ＢＹに対してめっき電流を供給する直流電源である。本実施形態において、補助電源２５Ｂは、定電流電源であり、第二のめっき電源１４Ｂ及び補助電源２５Ｂの組み合わせは、第二の陰極１３ＢＸに流れる電流と第二の陰極１３ＢＹに流れる電流との合計値を一定にする。補助電極２５Ｂの正極は、第二の陽極１２Ｂと電気的に接続されており、負極は、第二の陰極１３ＢＹと電気的に接続されている。
　また、本実施形態において、第二のめっき電源１４Ｂは、第二の陰極１３ＢＸに対してめっき電流を供給する。第二のめっき電源１４Ｂの正極は、第二の陽極１２Ｂと電気的に接続されており、負極は、第二の陰極１３ＢＸと電気的に接続されている。
　かかる電気回路において、第二の陰極１３ＢＸには、第二のめっき電源１４Ｂからのめっき電流が流れ、第二の陰極１３ＢＹには、補助電源２５Ｂからのめっき電流が流れ、第二の陽極１２Ｂには、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの合計めっき電流が流れる。
　補助電源２５Ｂの負極の電位は、第二のめっき電源１４Ｂの負極の電位よりも所定範囲（例えば、数百［ｍＶ］～数［Ｖ］）だけ低くなるように設定されている。これは、第二の陰極１３ＢＹの電位を第二のフィードバック回路２１Ｂの制御可能な電圧範囲に入れるための措置である。また、補助電源２５Ｂは、第二の陰極１３ＢＹに流れるめっき電流を十分に供給することが可能な能力を有する。
　かかる電気回路を構成するに際して、電流値及び電圧値の計測用の信号入力線ｂ１～ｂ３（図４参照）及び信号入力線ｂ１～ｂ３と各極１２Ｂ，１３ＢＸ，１３ＢＹとをそれぞれ接続するクリップ（図示せず）は、各極１２Ｂ，１３ＢＸ，１３ＢＹの通電用の信号入力線ａ１～ａ３（図４参照）及び信号入力線ａ１～ａ３と各極１２Ｂ，１３ＢＸ，１３ＢＹとをそれぞれ接続するクリップ（図示せず）とは別に設けられている（共用されていない）。
　本発明の第二の実施形態に係るめっきシステムＭＳは、電着均一性として、ミクロスローイングパワーに加えてマクロスローイングパワーを測定することができる。したがって、めっきシステムＭＳは、めっき浴２の性能を好適に測定することができる。
　また、第二のめっき装置１Ｂを備えるめっきシステムＭＳは、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに流れる電流の合計値が一定に維持された状態において第二のフィードバック回路２１Ｂが第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電位を一致させるので、配線抵抗、接触抵抗等といった回路中に入り得る抵抗成分の影響を排除し、本来の二次電流配分によるハーリングセル試験を行うことができる。
　また、第二のめっき装置１Ｂを備えるめっきシステムＭＳは、本来の二次電流配分に基づいて、再現性及び信頼性の高いめっきの析出量及び（電流密度、より詳細には、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの平均電流密度ごとの）均一電着指数ＴＢを測定することができる。
　また、第二のめっき装置１Ｂを備えるめっきシステムＭＳは、電流計２２ＢＸ，２２ＢＹの影響を排除したハーリングセル試験を行うことができる。
　また、第二のめっき装置１Ｂを備えるめっきシステムＭＳは、電流計２２ＢＸ，２２ＢＹの計測結果を用いることによって、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに流れる電流の電流配分比（Ｉ１：Ｉ２、Ｉ１／Ｉ２等）を正確に算出することができる。
　また、第二のめっき装置１Ｂを備えるめっきシステムＭＳの利用者は、めっきシステムＭＳによって算出された第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹにおけるめっきの推定析出量及び理論析出量に基づいて、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの（電流密度、より詳細には、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの平均電流密度、又は、各第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの個別の電流密度ごとの）電流効率（すなわち、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹ全体又は個別の陰極電流効率）を知ることができる。
　電流配分比、電流効率及び均一電着指数ＴＢはめっき浴２の組成によって大きく変わるため、利用者は、電流配分比、電流効率及び均一電着指数ＴＢの経時変化を調べることによって、めっき浴２の特性及び状態の経時変化を知ることができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第一のめっき装置１Ａにおける穴部５の径、深さ、間隔は、適宜変更可能である。また、変形例として、円筒形状を呈する比較的大径な第一の陰極と、円筒形状を呈する比較的小径な第二の陰極と、を備え、第二の陰極が第一の陰極に収容された状態でめっき皮膜を析出させる構成であってもよい。また、第一のめっき装置１Ａにおいて、穴部５は、第一の陰極１３Ａ及び基材４にも連続形成されたスルーホール形状を呈する構成であってもよい。
＜実施例１＞
　第一のめっき装置１Ａ（図１参照）から第一のフィードバック回路２１Ａを省略した装置を用いて、銅めっき添加剤無し、空気撹拌無しで実施した。図７に示すように、電位補正を行わなかった場合には、めっき開始後１４００［秒］付近において、一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹの電圧値及び電流値が略一致するようになった。これは、第一の陰極１３ＡＸ上で成長した銅めっきが、穴部５を埋めて第一の陰極１３ＡＹと電気的に接続されたためである。
＜実施例２＞
　第一のめっき装置１Ａ（図２参照）を用いて、銅めっきを添加剤無し、空気撹拌ありで実施した。図８に示すように、第一のフィードバック回路２１Ａによる電位補正を行った場合には、めっき開始後１０００［秒］付近において、一対の第一の陰極１３ＡＸ，１３ＡＹの電流値が近づいた。これは、第一の陰極１３ＡＸ上で成長した銅めっきが、穴部５を埋めて第一の陰極１３ＡＹと電気的に接続されたためである。
＜実施例３＞
　第二のめっき装置１Ｂ（図４参照）を用いて、硫酸銅めっきを一般浴、添加剤無しで実施した。電気回路における全電流を１．２［Ａ］、極間距離比（第二の陽極１２Ｂと第二の陰極１３ＢＸとの距離：第二の陽極１２Ｂと第二の陰極１３ＢＹとの距離）を１：５に設定した。第二のめっき装置１Ｂ（図４参照）において第二のフィードバック回路２１Ｂによる電位補正を行わなかった場合（比較例）の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電流値及び電圧値の経時変化を図９（ａ）に示し、第二のめっき装置１Ｂにおいて第二のフィードバック回路２１Ｂによる電位補正を行った場合（実施例）の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電流値及び電圧値の経時変化を図９（ｂ）に示す。
　図９（ａ）に示すように、電位補正を行わなかった場合には、めっき開始後１０００［秒］後において、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電位には、約１６０［ｍＶ］の電位差が生じた。また、配線抵抗等の影響によって、電流配分比（第二の陰極１３ＢＸに流れる電流値：第二の陰極１３ＢＹに流れる電流値）は、１：３．０５と低めの値となった。これは、配線抵抗等の存在が、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに流れる電流値を均一化する方向に影響するためである。そのため、推定析出量による均一電着指数ＴＢは、３０．９［％］と高めの値となった。
　これに対し、図９（ｂ）に示すように、電位補正を行った場合には、一対の第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電位は、測定誤差の範囲内で完全に一致した。また、配線抵抗等の影響が除去されることによって、電流配分比は、１：４．１２となった。そのため、推定析出量による均一電着指数ＴＢは、１０．５［％］と劇的に小さくなった。すなわち、実施例３で用いられためっき浴２の推定析出量による均一電着指数ＴＢは、実際には１０．５［％］であることがわかった。
＜実施例４＞
　第二のめっき装置１Ｂ（図４参照）を用いて、硫酸銅めっきを添加剤無しで実施した。電気回路における全電流を１．２［Ａ］、極間距離比を１：５に設定した。第二のフィードバック回路２１Ｂによる電位補正を行い、一般浴及びハイスロー浴のそれぞれでめっきを行った。かかる場合における電流配分比の経時変化を図１０（ａ）に示し、電解電圧の経時変化を図１０（ｂ）に示す。
　図１０（ａ）に示すように、めっき浴２の種類によって、電流配分比に明確な違いが生じた。一般浴の推定析出量による均一電着指数ＴＢは１１［％］であり、ハイスロー浴の推定析出量による均一電着指数ＴＢは３３［％］であった。
　また、図１０（ｂ）に示すように、ハイスロー浴において、第二の陽極１２Ｂ上に皮膜（ブラックフィルム）が形成された状態（系列２～５）と皮膜が形成されていない状態（系列１）とで、電解開始時の電解電位の挙動に違いが生じた。また、めっき開始時に見られる電解電圧の上昇は、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹ近傍の銅イオンの減少による濃度過電圧の上昇を示している。このように、第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹに流れる電流の合計値を一定に維持した定電流の状態で第二の陰極１３ＢＸ，１３ＢＹの電位をフィードバック制御によって一致させることで、めっきの些細な変化を測定することが可能となる。
　１Ａ　第一のめっき装置（めっき装置）
　１Ｂ　第二のめっき装置
　２　　　めっき浴
　４　　　基材（絶縁性基材）
　５　　　穴部
　１１Ａ　第一のめっき槽（めっき槽）
　１１Ｂ　第二のめっき槽
　１２Ａ　第一の陽極（陽極）
　１２Ｂ　第二の陽極
　１３Ａ，１３ＡＸ，１３ＡＹ　第一の陰極（陰極）
　１３Ｂ，１３ＢＸ，１３ＢＹ　第二の陰極
　１４Ａ　第一のめっき電源（めっき電源）
　１４Ｂ　第二のめっき電源
　２１Ａ　第一のフィードバック回路（フィードバック回路）
　２１Ｂ　第二のフィードバック回路
　２２Ａ　第一の電流計測回路（電流計測部）
　２２Ｂ　第二の電流計測回路（第二の電流計測部）

Claims (4)

  1. 　めっき槽内に設けられる陽極と、
    　前記めっき槽内に設けられており、穴部を有する絶縁性基材と、
    　前記穴部の底部と、前記絶縁性基材における前記穴部の開口側の面と、にそれぞれ設けられる一対の陰極と、
    　前記陽極と前記一対の陰極との間に電流を流すためのめっき電源と、
    　前記一対の陰極のそれぞれに流れる電流値を計測する電流計測部及び前記一対の陰極のそれぞれの電圧値を計測する電圧測定部の少なくとも一方と、
    　を備えることを特徴とするめっき装置。
  2. 　めっき槽内に設けられる陽極と、
    　前記めっき槽内に設けられており、穴部を有する絶縁性基材と、
    　前記穴部の底部と、前記絶縁性基材における前記穴部の開口側の面と、にそれぞれ設けられる一対の陰極と、
    　前記陽極と前記一対の陰極との間に電流を流すためのめっき電源と、
    　前記一対の陰極に流れる電流の合計値が一定に保たれた状態で、一方の前記陰極の電位と他方の前記陰極の電位とを一致させるフィードバック回路と、
    前記一対の陰極のそれぞれに流れる電流値を計測する電流計測部と、
    　を備えることを特徴とするめっき装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載のめっき装置と、
    　第二のめっき装置と、
    　を備えるめっきシステムであって、
    　前記第二のめっき装置は、
    　第二のめっき槽内に設けられる第二の陽極及び一対の第二の陰極と、
    　前記第二の陽極と前記一対の第二の陰極との間に電流を流すための第二のめっき電源と、
    　前記一対の陰極に流れる電流の合計値が一定に保たれた状態で、一方の前記陰極の電位と他方の前記陰極の電位とを一致させる第二のフィードバック回路と、
    　を備えることを特徴とするめっきシステム。
  4. 　前記一対の第二の陰極のそれぞれに流れる電流値を計測する第二の電流計測部を備える
    　ことを特徴とする請求項３に記載のめっきシステム。
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