WO2020071321A1 - めっき装置 - Google Patents

めっき装置

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WO2020071321A1
WO2020071321A1 PCT/JP2019/038536 JP2019038536W WO2020071321A1 WO 2020071321 A1 WO2020071321 A1 WO 2020071321A1 JP 2019038536 W JP2019038536 W JP 2019038536W WO 2020071321 A1 WO2020071321 A1 WO 2020071321A1
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plating
plate
plated
anode
plating apparatus
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直行 後藤
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株式会社フジクラ
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    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/10—Electrodes, e.g. composition, counter electrode
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06—Wires; Strips; Foils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/06—Wires; Strips; Foils
    • C25D7/0614—Strips or foils
    • C25D7/0621—In horizontal cells

Definitions

  • the present invention relates to a plating apparatus.
  • the contents described in Japanese Patent Application No. 2018-187872 filed on October 3, 2018 in Japan are incorporated herein by reference, and the descriptions in this specification are incorporated herein by reference.
  • a plating method in which a reel end surface of a reel-shaped substrate is shielded from an anode by a shielding plate divided into at least two or more in a transport direction (for example, see Patent Document 1). .
  • the end face of the reel-shaped substrate which is apt to cause current concentration, is shielded by a shielding plate, thereby suppressing an increase in plating thickness at the edge of the reel-shaped substrate.
  • the thickness of the plating formed at a portion inside the edge of the reel-shaped substrate is small. There is a problem in that the substrate may be exposed in a subsequent circuit forming process.
  • a problem to be solved by the present invention is to provide a plating apparatus capable of suppressing the occurrence of a portion where the thickness of plating is too thin.
  • a plating apparatus provides a plating tank filled with a plating solution, an anode provided in the plating tank and arranged so as to face a body to be plated, and supplying power to the body to be plated.
  • a cover unit that covers an end of the electrode unit, wherein the plate portion has an opening that penetrates the plate portion.
  • At least a part of the cover may be opposed to the opening.
  • the plate-shaped portion may have a plurality of openings, and the plurality of openings may be arranged along a longitudinal direction of the body to be plated.
  • W 1 is the length of a region of the plate-shaped portion overlapping with the body to be plated
  • W 2 is a length of a region of the plate-shaped portion not overlapping with the body of plating. Length.
  • W 1 is the length of a region of the plate-like portion overlapping with the body to be plated
  • W 3 is the distance from one end of the plate-like portion to the center of the opening.
  • the shielding member includes a pair of the plate-shaped portions between which the body to be plated is interposed, and a connecting portion connecting the pair of the plate-shaped portions. And a through-hole penetrating the connecting portion.
  • an appropriate amount of current can be passed through the opening to a portion of the body to be plated which is shielded from the anode and the thickness of the plating is likely to be thinner. There is no portion that becomes too thin.
  • the end of the anode is covered with the cover, it is possible to suppress excessive concentration of current in the opening.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a plating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing an example of the first plating tank in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a portion V in FIG.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the shielding amount of the base material and the plating film thickness distribution in the example.
  • FIG. 7 is a graph showing a relationship between a shielding amount of a base material and a plating film thickness distribution in a comparative example.
  • FIG. 8 is a graph comparing the results of Example 3 and Comparative Example 2.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a plating apparatus according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a plan view illustrating an example of a first plating tank according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2
  • FIG. 5 is an enlarged view of a portion V in FIG.
  • a plating apparatus 1 of the present embodiment is a continuous electrolytic plating apparatus of a roll-to-roll transport system, which performs plating on a long plate-like body 2 to be plated, and is used for semi-additive use. Used to manufacture substrates such as copper clad laminates (CCL). Examples of the body to be plated 2 include a substrate made of polyimide having a seed layer formed thereon. However, the plating apparatus is not limited to this, and may employ another transporting method, and may perform plating on any object to be plated.
  • the plating apparatus 1 includes first and second plating tanks 11A and 11B, a plurality of cathodes 12, a plurality of transport rolls 13, a plurality of anodes 14, and a plurality of shielding members 15. , Is provided.
  • the plating apparatus 1 in the present embodiment corresponds to an example of the plating apparatus in the present invention
  • the cathode 12 in the present embodiment corresponds to an example of the cathode in the present invention
  • the anode 14 in the present embodiment corresponds to the anode in the present invention.
  • the shielding member 15 in the present embodiment corresponds to an example of the shielding member in the present invention.
  • the first and second plating tanks 11A and 11B are tanks for containing the plating solution 3 therein. In the plating process, the first and second plating tanks 11A and 11B are filled with a plating solution 3 corresponding to the metal type of the target plating process. For example, in the case of copper plating, the first and second plating tanks 11A and 11B are filled with a copper sulfate solution. .
  • Each cathode 12 is a roller power supply cathode having a substantially cylindrical outer shape. As shown in FIG. 1, the cathode 12 is disposed outside the first and second plating tanks 11A and 11B, and a pair of cathodes 12 are provided on both sides of the first and second plating tanks 11A and 11B. The object to be plated 2 is sandwiched from above and below. Each cathode 12 can be rotated by a rotation drive unit (not shown). These cathodes 12 supply electric power to the object to be plated 2, thereby lowering the electric potential of the object to be plated with respect to the electric potential of the anode 14.
  • the transport roll 13, the anode 14, and the shielding member 15 are accommodated in the first and second plating tanks 11A and 11B and are immersed in the plating solution 3.
  • the configurations of the transport roll 13, the anode 14, and the shielding member 15 provided inside the second plating tank 11B are the same as those of the first plating tank 11A.
  • the apparatus configuration inside the first plating tank 11A will be described as a representative.
  • Each of the transport rolls 13 has a substantially cylindrical shape, as shown in FIGS. 2 and 3, and the axial direction of the transport rolls 13 is the short side direction ( ⁇ Y direction in the drawings) of the plated object 2. They are arranged to be parallel. The plurality of transport rolls 13 are arranged so as to sandwich the body to be plated 2 from above and below at a plurality of locations.
  • the pair of transport rolls 13 that sandwich the object to be plated 2 from above and below are arranged in a line along the longitudinal direction of the object to be plated 2 ( ⁇ X direction in FIG. 2).
  • Each transport roll 13 can be rotated in a direction indicated by an arrow in FIG. 3 by a rotation drive unit (not shown), and the rotation allows the workpiece 2 to be transported in the ⁇ X direction in FIG.
  • the material of the transport roll 13 is preferably a resin material having chemical resistance to the plating solution, and examples thereof include an olefin-based thermoplastic elastomer.
  • Each anode 14 has a rod-like overall shape.
  • the anode 14 has an electrode part 141 and a cover part 142 as shown in FIG.
  • the electrode portion 141 has a rod-like outer shape, and the material of the electrode portion 141 is a metal such as copper.
  • the cover part 142 covers both ends of the electrode part 141 and has a substantially cylindrical outer shape.
  • the cover portion 142 is made of an electrically insulating material such as a resin material, and specific examples of the material include polyvinyl chloride (PVC).
  • PVC polyvinyl chloride
  • the distance D 1 (see FIG. 4) from the cover part 142 covering one end of the electrode part 141 to the cover part 142 covering the other end is 240 mm.
  • the distance D 1 of the electrode part 141 is opposed to the body 2 to be plated.
  • the length of the portion is 240 mm.
  • the potential of the portion of the electrode portion 141 facing the plate 2 is relatively higher than the potential of the plate 2 during the plating process.
  • the anode 14 is arranged such that the axial direction thereof is parallel to the short direction of the plate 2 ( ⁇ Y direction in FIG. 2).
  • Each of the anodes 14 is provided at a position facing the path of the plated object 2, and in this embodiment, is arranged along the longitudinal direction ( ⁇ X direction in FIG. 2) of the plated object 2. .
  • a plurality of anodes 14 are provided above and below the plate 2.
  • the distance D2 between the anode 14 and the plate 2 is 11.5 mm.
  • an anode 14 located above the plating object 2 the distance D 3 between the anode 14 located beneath the plated body 2 is 23 mm.
  • the distance D 2 is the distance between the anode 14 facing surface of the plated body 2
  • the distance D 3 is the distance between the facing surfaces of the anode 14 to each other.
  • Each of the anodes 14 faces the plate 2 between the transport rolls 13 so as not to overlap with the transport rolls 13 in plan view.
  • anode groups 14 ⁇ / b> A and 14 ⁇ / b> B including a plurality (a pair) of anodes are arranged above and below the plate 2.
  • a distance D 4 between is 52 mm.
  • the distance D 5 at the anode group 14A (14B) ⁇ X direction between (conveying direction of the object to be plated 2) is 72 mm.
  • the distances D 4 and D 5 are distances between the central axes of the anodes 14.
  • the shielding member 15 is interposed between the end portion 21 of the body 2 to be plated and the anode 14.
  • the pair of shielding members 15 are disposed at both ends 21 and 21 of the plating target 2, and shield both surfaces (upper and lower surfaces) of the end 21 of the plating target 2 from the anode 14.
  • the distance D 6 opposed shielding member 15 to each other along the width direction of the object to be plated 2 becomes 235 mm.
  • Each shielding member 15 has a first plate-shaped portion 151a, a second plate-shaped portion 151b, and a connecting portion 152, and includes a first plate-shaped portion 151a and a second plate-shaped portion.
  • 151b has a U-shaped cross-sectional shape connected by a connecting portion 152.
  • the first plate-shaped portion 151a and the second plate-shaped portion 151b in the present embodiment correspond to an example of a plate-shaped portion in the present invention
  • the connecting portion 152 in the present embodiment is an example of a connecting portion in the present invention. Equivalent to.
  • the first plate-shaped portion 151a is interposed between the upper anode 14 and the end portion 21 of the plated object 2. That is, the first plate-shaped portion 151a is in contact with the upper anode 14 and the end 21 of the plating target 2 in a transmission plan view (a plan view when the plating apparatus 1 is viewed from above or below). It overlaps and shields the end 21 of the plated object 2 from the upper anode 14.
  • the second plate-shaped portion 151b is interposed between the lower anode 14 and the end portion 21 of the body 2 to be plated. That is, the second plate-shaped portion 151b overlaps with the lower anode 14 and the end 21 of the plate 2 in the transmission plan view, and the end 21 of the plate 2 is 14 is shielded.
  • the first plate-like portion 151a and the distance D 7 between the plated body 2 has a 6 mm.
  • the distance between the object to be plated 2 and the second plate-shaped portion 151b is also the same distance as D 7, the second plate-shaped portion 151b is disposed apart 6mm from the plated body 2.
  • the distance D 8 of the first plate-like portion 151a and the electrode portion 141 has a 6 mm. Distance between the second plate-shaped portion 151b and the electrode portion 141 is the same distance as the D 8.
  • the length W 1 of the region overlapping the object to be plated 2 in the first plate-shaped portion 151a is in this embodiment has a 7.5 mm.
  • the length of the region of the second plate-shaped portion 151b that overlaps with the body to be plated 2 is also 7.5 mm.
  • the plated body 2 the first and second plate-shaped portion 151a, to a region that overlaps with 151b is referred to as "shade area" above the length W 1 as "shielding effectiveness" designation Sometimes.
  • the shielding amount W 1 is preferably 5 mm or more and 10 mm or less (5 mm ⁇ W 1 ⁇ 10 mm), more preferably 6 mm or more and 9 mm or less (6 mm ⁇ W 1 ⁇ 9 mm), and 7 mm or more and 8 mm or less. Is particularly preferable (7 mm ⁇ W 1 ⁇ 8 mm).
  • shielding effectiveness W 1 is not less than 5 mm, it is possible to suppress an excessive increase in the plating thickness in the plated body 2 of the edge 21a.
  • shielding amount W 1 is 10mm or less, it is possible to set a small size of the required for the film thickness adjusting opening (described later), it is possible to further improve the strength of the shielding member 15.
  • the length W 2 of the region does not overlap with the plated body 2 (areas not shielded area) in 151b is preferably at 7mm or 12mm or less ( 7 mm ⁇ W 2 ⁇ 12 mm), more preferably 8 mm or more and 11 mm or less (8 mm ⁇ W 2 ⁇ 11 mm), and particularly preferably 9 mm or more and 10 mm or less (9 mm ⁇ W 2 ⁇ 10 mm).
  • the length W 2 has a 9.5 mm.
  • shielding effectiveness W 1 mentioned above as the following equation (1), first and second plate-shaped portion 151a, shorter than the length W 2 of 151b and region plated body 2 is not duplicated Is preferred. Below (1) By satisfying equation, since there is no possible shielding amount W 1 is too large, the end portion of the object to be plated, the portion where the thickness of the plating is too small is hardly more occur. W 1 ⁇ W 2 (1)
  • the first plate-shaped portion 151a has an opening 153a that penetrates the first plate-shaped portion 151a in the thickness direction ( ⁇ Z direction in FIG. 4).
  • the openings 153 a are provided in the first plate-like portion 151 a in a plurality, and are arranged in a line along the longitudinal direction of the plate 2 ( ⁇ X direction in FIG. 2). It is arranged in.
  • the plurality of openings 153a can be formed in portions where the plating thickness of the body to be plated 2 is likely to be thin. Current can be supplied continuously. Therefore, the thickness of the plating in the portion can be made more sufficient.
  • Each opening 153a has a round hole shape and a diameter of 3 mm.
  • the shape of the opening 153a is a round hole from the viewpoint of ease of processing, but is not limited to this.
  • the shape of the opening 153a may be a rectangle, a slit, a mesh, or the like.
  • the opening area S 0 of the first plate-shaped portion 151a be 10% or more and 25% or less with respect to the area S 1 of the first plate-shaped portion 151a in a plan view (10% ⁇ S 0 / S). 1 ⁇ 25%).
  • the opening area By setting the opening area to 10% or more, a larger amount of current can flow in a portion where the plating thickness of the plated body 2 is likely to be thin, so that the plating thickness in the portion can be made more sufficient. it can. Further, by setting the opening area to 25% or less, it is possible to sufficiently obtain the effect of suppressing the increase in the plating thickness at the edge 21a of the body 2 to be plated.
  • each opening 153 a is formed at a position facing the end 21 of the body 2 to be plated.
  • the vicinity of the middle point of the shielding region that is, the point where the length from the end face of the shielding plate is half the length of the shielding region. (In the vicinity), the thickness of the plating tends to be the thinnest (see FIG. 7 of a comparative example described later).
  • the present inventors to form an opening 153a so as to satisfy the equation (2) (i.e., shifted the center C 1 of the opening 153a on the side closer to the end surface 154a than the midpoint C 2 shielding region It has been found that, by forming at the position), the plating thickness can be effectively increased in the portion where the plating thickness is liable to be the thinnest. That is, it has been found that by satisfying the above expression (2), it is possible to further suppress the occurrence of a portion where the plating thickness is excessively thin.
  • the shielding amount W 1 is greater than 6 mm, is preferably 10mm or less (6mm ⁇ W 1 ⁇ 10mm) . If shielding amount W 1 falls within such range, the effect of satisfying the above (2) is obtained more remarkably.
  • these openings 153a, the center C 1 from the end surface 154a of the first plate portion 151a at a position apart more than 3mm is formed so as to be located.
  • the distance W 4 from the end face 154a in FIG. 5 to the center C 1 of the opening 153a is equal to or greater than 3mm (W 4 ⁇ 3mm).
  • a part of the opening 153a faces a part of the cover part 142. Thereby, an effect of suppressing excessive concentration of current in the opening can be obtained.
  • the second plate portion 151b has the same shape as the first plate portion 151a.
  • An opening 153b is formed in the second plate-shaped portion 151b at a position similar to that of the first plate-shaped portion 151a.
  • the shape and position of the opening 153b are the same as those of the opening 153a.
  • the connecting portion 152 connects the first plate-shaped portion 151a and the second plate-shaped portion 151b.
  • the connecting portion 152 is formed integrally with the first plate portion 151a and the second plate portion 151b.
  • the connecting portion 152 has a through hole 155 passing through the connecting portion 152.
  • the through hole 155 is a flow path of the plating solution 3, and the flow of the plating solution 3 can be improved by the through hole 155. Thereby, an effect of stably supplying copper ions required for plating can be obtained.
  • the liquid flow is poor, a shortage of copper ions occurs locally, and a plating film having a rough surface and poor quality called "burn" is formed.
  • the plating apparatus 1 may include a degreasing unit, a water washing unit, an acid activating unit, and the like that can perform a pretreatment on the plate 2 before plating. Similarly, it may have a water washing unit, a drying unit, and the like that can perform post-treatment on the plated object 2 after plating.
  • an appropriate amount of current can be passed from the openings 153a and 153b to a portion where the plating thickness has conventionally been easily reduced at the end of the body 2 to be plated. Therefore, a portion where the plating thickness is excessively small does not occur at the end of the body to be plated.
  • the end of the anode is covered with the cover, it is possible to suppress excessive concentration of current in the opening.
  • the plating apparatus 1 includes two plating tanks 11A and 11B, but the plating apparatus 1 may include one or three or more plating tanks.
  • plating is performed on both surfaces of the body 2 to be plated.
  • the present invention is not limited to this, and plating may be performed on only one surface.
  • the cathode 12, the anode 14, and the plate-shaped portion 151a may be disposed only above or below the plate 2 to be plated.
  • Example 1 Copper plating was performed on the substrate using the plating apparatus 1 described above.
  • the target thickness of the plating was 2 ⁇ m.
  • Other main plating conditions are as follows.
  • Base material Kapton 100EN (manufactured by Toray DuPont) Base material thickness: 25 ⁇ m
  • Substrate seed layer Ni 10 nm / Cu 25 nm (formed by sputtering)
  • Plating solution Cu-BRITE VT-28 (manufactured by JCU Corporation)
  • Current density in the first plating tank 3.9 A / dm 2 Processing time in first plating bath: 37 seconds
  • the film thickness distribution of the copper plating formed on the substrate was measured.
  • the film thickness was measured by cross-sectional observation using an SEM.
  • Example 2 Except that the amount of shielding W 1 was 5.0 mm, under the same conditions as in Example 1, was subjected to copper plating treatment to the substrate using a plating apparatus 1 of the above.
  • Example 3 Except that the amount of shielding W 1 was 7.5 mm, under the same conditions as in Example 1, was subjected to copper plating treatment to the substrate using a plating apparatus 1 of the above.
  • Example 4 Except that the amount of shielding W 1 was 10.0 mm, under the same conditions as in Example 1, was subjected to copper plating treatment to the substrate using a plating apparatus 1 of the above.
  • Example 5 Except that the amount of shielding W 1 was 12.5 mm, under the same conditions as in Example 1, was subjected to copper plating treatment to the substrate using a plating apparatus 1 of the above.
  • Example 1 A copper plating treatment was performed on the substrate under the same conditions as in Example 1 except that no shielding member was provided.
  • Example 2 A copper plating treatment was performed on the substrate under the same conditions as in Example 3 except that no opening was provided in the shielding member.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the shielding amount of the substrate and the film thickness distribution of the plating in the example
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the shielding amount of the substrate and the film thickness distribution of the plating in the comparative example
  • FIG. 8 is a graph in which the results of Example 3 and Comparative Example 2 are extracted from the graphs of FIGS. 6 and 7 and compared.
  • the vertical axis indicates the thickness of the copper plating [ ⁇ m]
  • the horizontal axis indicates the distance [mm] from the end face of the base material.
  • Example 3 in the region of the distance 3 mm ⁇ 5 mm from the end face of the substrate, copper plating It was confirmed that the thickness of the film could be increased. In particular, in Example 3, the film thickness could be kept within the range of 2 ⁇ 0.4 ⁇ m ( ⁇ 20%) over the whole.
  • the thickness of the copper plating could be set to 1.4 ⁇ m or more and 2.8 ⁇ m or less. That is, the amount of shielding W 1 With this range, it was confirmed that particularly be kept small deviation from the target value.

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Abstract

めっき装置１は、めっき液３で満たされた第１のめっき槽１１Ａと、第１のめっき槽１１Ａ内で、被めっき体２に対向するように配置されたアノード１４と、被めっき体２に給電するカソード１２と、アノード１４と被めっき体２の端部との間に介在する板状部１５１を有する遮蔽部材１５と、を備え、アノード１４は、アノード１４の端部を覆うカバー部１４２を有しており、板状部１５１は、板状部１５１を貫通する開口１５３ａを有している。

Description

めっき装置
　本発明は、めっき装置に関するものである。
　文献の参照による組み込みが認められる指定国については、２０１８年１０月３日に日本国に出願された特願２０１８－１８７８７２に記載された内容を参照により本明細書に組み込み、本明細書の記載の一部とする。
　銅めっき工程において、搬送方向に少なくとも２つ以上に分割された遮蔽板によって、リ－ル状基材のリ－ル端面を陽極から遮蔽するめっき方法が知られている（例えば特許文献１参照）。このめっき方法では、電流集中が生じやすいリ－ル状基材の端面を遮蔽板により遮蔽することで、リ－ル状基材の端部におけるめっきの厚みの増大を抑制している。
特開２００５－２４８２７９号公報
　しかしながら、上記のめっき方法では、リ－ル状基材の縁におけるめっきの厚みの過度な増加を抑制できるものの、リ－ル状基材の縁より内側の部分で形成されるめっきの厚みが薄くなり過ぎてしまい、その後の回路形成の工程において基材が露出してしまう場合もあるという問題があった。
　本発明が解決しようとする課題は、めっきの厚みが薄くなりすぎる部分の発生の抑制を図ることができるめっき装置を提供することである。
［１］本発明に係るめっき装置は、めっき液で満たされためっき槽と、前記めっき槽内に設けられ、被めっき体に対向するように配置されたアノードと、前記被めっき体に給電するカソードと、前記めっき槽内に設けられ、前記アノードと前記被めっき体の端部との間に介在する板状部を有する遮蔽部材と、を備え、前記アノードは、棒状の電極部と、前記電極部の端部を覆うカバー部と、を有しており、前記板状部は、前記板状部を貫通する開口を有するめっき装置である。
［２］上記発明において、前記カバー部の少なくとも一部は、前記開口と対向していてもよい。
［３］上記発明において、前記板状部は、複数の前記開口を有し、複数の前記開口は、前記被めっき体の長手方向に沿って配列されていてもよい。
［４］上記発明において、下記（１）式を満たしていてもよい。
　Ｗ１＜Ｗ２　…　（１）
　上記（１）式において、Ｗ１は、前記板状部において前記被めっき体と重複する領域の長さであり、Ｗ２は、前記板状部において前記被めっき体と重複していない領域の長さである。
［５］上記発明において、下記（２）式を満たしていてもよい。
　Ｗ１×０．５＞Ｗ３　…　（２）
　上記（２）式において、Ｗ１は、前記板状部において前記被めっき体と重複する領域の長さであり、Ｗ３は、前記板状部の一端から前記開口の中心までの距離である。
［６］上記発明において、前記遮蔽部材は、前記被めっき体が間に介在する一対の前記板状部と、一対の前記板状部同士を連結する連結部と、を含み、前記連結部は、前記連結部を貫通する貫通孔を有していてもよい。
　本発明によれば、被めっき体においてアノードから遮蔽されてめっきの厚みが薄くなりやすい部分に、開口を介して適量の電流を流すことができるため、被めっき体の端部において、めっきの厚みが薄くなりすぎる部分が生じることがない。また、アノードの端部がカバー部によって覆われていることで開口部に過度に電流が集中することを抑制できる。
図１は、本発明の実施形態におけるめっき装置の一例を示す断面図である。 図２は、本発明の実施形態における第１のめっき槽の一例を示す平面図である。 図３は、図２のIII-III線に沿った断面図である。 図４は、図２のIV-IV線に沿った断面図である。 図５は、図４のV部分の拡大図である。 図６は、実施例における基材の遮蔽量とめっきの膜厚分布の関係を示すグラフである。 図７は、比較例における基材の遮蔽量とめっきの膜厚分布の関係を示すグラフである。 図８は、実施例３と比較例２の結果を対比するグラフである。
　以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
　図１は本実施形態におけるめっき装置の一例を示す断面図であり、図２は本実施形態における第１のめっき槽の一例を示す平面図であり、図３は図２のIII-III線に沿った断面図であり、図４は図２のIV-IV線に沿った断面図であり、図５は図４のV部分の拡大図である。
　図１に示すように、本実施形態のめっき装置１は、ロールトゥロール搬送方式の連続電解めっき装置であり、平板長尺状の被めっき体２に対してめっき処理を施し、セミアディティブ用途の銅張積層板（ＣＣＬ）等の基板を製造するために用いられる。被めっき体２としては、例えば、シード層が形成されたポリイミドから成る基材などを挙げることができる。ただし、めっき装置は、これに限定されず、他の搬送方式を採用したものであってもよいし、あらゆる被めっき体をめっき処理することができる。
　図１に示すように、めっき装置１は、第１及び第２のめっき槽１１Ａ，１１Ｂと、複数のカソード１２と、複数の搬送ロール１３と、複数のアノード１４と、複数の遮蔽部材１５と、を備えている。なお、本実施形態におけるめっき装置１が本発明におけるめっき装置の一例に相当し、本実施形態におけるカソード１２が本発明におけるカソードの一例に相当し、本実施形態におけるアノード１４が本発明におけるアノードの一例に相当し、本実施形態における遮蔽部材１５が本発明における遮蔽部材の一例に相当する。
　第１及び第２のめっき槽１１Ａ，１１Ｂは、内部にめっき液３を収容するための槽である。めっき処理工程において、この第１及び第２のめっき槽１１Ａ，１１Ｂは、目的とするめっき処理の金属種に応じためっき液３で満たされ、例えば、銅めっきの場合は硫酸銅溶液で満たされる。
　それぞれのカソード１２は略円柱状の外形を有しているローラ給電用のカソードである。カソード１２は、図１に示すように、第１及び第２のめっき槽１１Ａ，１１Ｂの外部に配置されており、一対のカソード１２が、第１及び第２のめっき槽１１Ａ，１１Ｂの両側において、被めっき体２を上下から挟み込んでいる。それぞれのカソード１２は、図示しない回転駆動部によって回転することが可能である。これらのカソード１２は、被めっき体２に給電することで、当該被めっき体の電位をアノード１４の電位に対してより低くする。
　搬送ロール１３、アノード１４、及び遮蔽部材１５は、第１及び第２のめっき槽１１Ａ，１１Ｂの内部に収容されているとともに、めっき液３に浸漬されている。本実施形態では、第２のめっき槽１１Ｂの内部に設けられた搬送ロール１３、アノード１４、及び遮蔽部材１５の構成は、第１のめっき槽１１Ａと同様となっているため、以下では、第１のめっき槽１１Ａの内部における装置構成を代表して説明する。
　それぞれの搬送ロール１３は、図２及び図３に示すように、略円柱形状を有しており、搬送ロール１３の軸方向が被めっき体２の短手方向（図中の±Ｙ方向）と平行になるように配置されている。複数の搬送ロール１３は、被めっき体２を複数箇所で上下から挟み込むように配置されている。
　被めっき体２を上下から挟み込む一対の搬送ロール１３は、被めっき体２の長手方向（図２中の±Ｘ方向）に沿って一列に並べられている。各搬送ロール１３は、図示しない回転駆動部によって図３中の矢印方向に回転することができ、この回転によって被めっき体２を図３中の－Ｘ方向に搬送することができる。
　搬送ロール１３の材質は、めっき液への耐薬品性を有する樹脂材料等であることが好ましく、例えば、オレフィン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
　それぞれのアノード１４は棒状の全体形状を有している。このアノード１４は、図４に示すように、電極部１４１と、カバー部１４２と、を有している。電極部１４１は棒状の外形を有しており、電極部１４１の材質は、銅などの金属である。一方で、カバー部１４２は、電極部１４１の両端部を覆っており、略円筒状の外形を有している。このカバー部１４２は、樹脂材料等の電気的に絶縁を有する材料から構成されており、その材料の具体例としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等を例示することができる。本実施形態における電極部１４１が本発明における電極部の一例に相当し、本実施形態におけるカバー部１４２が本発明におけるカバー部の一例に相当する。
　電極部１４１の一方端部を覆うカバー部１４２から他方端部を覆うカバー部１４２までの距離Ｄ１（図４参照）は２４０ｍｍであり、言い換えれば、電極部１４１の被めっき体２に対向する部分の長さが２４０ｍｍとなっている。この電極部１４１の被めっき体２に対向する部分の電位は、めっき処理時には、被めっき体２の電位よりも相対的に高電位となる。
　図２に戻り、アノード１４は、その軸方向が被めっき体２の短手方向（図２中の±Ｙ方向）と平行になるように配置されている。それぞれのアノード１４は、被めっき体２の進路に対向した位置に設けられており、本実施形態では、被めっき体２の長手方向（図２中の±Ｘ方向）に沿って並べられている。
　アノード１４は、図３に示すように、被めっき体２の上方と下方に複数設けられている。アノード１４と被めっき体２との距離Ｄ２は１１．５ｍｍである。また、被めっき体２の上方に位置するアノード１４と、被めっき体２の下方に位置するアノード１４との距離Ｄ３は２３ｍｍである。なお、距離Ｄ２はアノード１４と被めっき体２の対向面間の距離であり、距離Ｄ３はアノード１４同士の対向面間の距離である。
　それぞれのアノード１４は、平面視において搬送ロール１３と重複しないように、搬送ロール１３の間で被めっき体２と対向している。本実施形態では、搬送ロール１３の間の領域には、複数（一対）のアノードからなるアノード群１４Ａ，１４Ｂが、被めっき体２の上下に配置されている。このアノード群１４Ａ（１４Ｂ）内における、アノード１４，１４同士の距離Ｄ４は５２ｍｍである。また、アノード群１４Ａ（１４Ｂ）同士の±Ｘ方向（被めっき体２の搬送方向）における距離Ｄ５は７２ｍｍである。なお、距離Ｄ４，Ｄ５は、アノード１４の中心軸間の距離である。
　遮蔽部材１５は、図４に示すように、被めっき体２の端部２１とアノード１４との間に少なくとも一部が介在している。一対の遮蔽部材１５は、被めっき体２の両端部２１，２１に配置されており、被めっき体２の端部２１の両面（上面及び下面）をアノード１４から遮蔽している。本実施形態では、被めっき体２の幅方向に沿って相対する遮蔽部材１５同士の距離Ｄ６が２３５ｍｍとなっている。
　それぞれの遮蔽部材１５は、第１の板状部１５１ａと、第２の板状部１５１ｂと、連結部１５２と、を有しており、第１の板状部１５１ａと第２の板状部１５１ｂとが連結部１５２によって連結されたコの字状の断面形状を有している。なお、本実施形態における第１の板状部１５１ａと第２の板状部１５１ｂが本発明における板状部の一例に相当し、本実施形態における連結部１５２が本発明における連結部の一例に相当する。
　第１の板状部１５１ａは、上側のアノード１４と被めっき体２の端部２１との間に介在している。すなわち、この第１の板状部１５１ａは、透過平面視（めっき装置１を上方又は下方から透過して見た場合の平面視）において、上側のアノード１４及び被めっき体２の端部２１と重複しており、被めっき体２の端部２１を上側のアノード１４から遮蔽している。
　一方で、第２の板状部１５１ｂは、下側のアノード１４と被めっき体２の端部２１との間に介在している。すなわち、この第２の板状部１５１ｂは、透過平面視において、下側のアノード１４及び被めっき体２の端部２１と重複しており、被めっき体２の端部２１を下側のアノード１４から遮蔽している。
　本実施形態では、第１の板状部１５１ａと被めっき体２との距離Ｄ７は６ｍｍとなっている。第２の板状部１５１ｂと被めっき体２との距離もＤ７と同じ距離であり、第２の板状部１５１ｂは被めっき体２から６ｍｍ離して配置されている。
　本実施形態では、第１の板状部１５１ａと電極部１４１との距離Ｄ８は６ｍｍとなっている。第２の板状部１５１ｂと電極部１４１との距離もＤ８と同じ距離である。
　第１の板状部１５１ａにおいて被めっき体２と重複する領域の長さＷ１は、本実施形態では、７．５ｍｍとなっている。第２の板状部１５１ｂにおいて被めっき体２と重複する領域の長さも７．５ｍｍとなっている。なお、以下では、被めっき体２が第１及び第２の板状部１５１ａ，１５１ｂと重複する領域のことを「遮蔽領域」と呼称し、上記の長さＷ１を「遮蔽量」と呼称することもある。
　この遮蔽量Ｗ１は、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましく（５ｍｍ≦Ｗ１≦１０ｍｍ）、６ｍｍ以上９ｍｍ以下であることがより好ましく（６ｍｍ≦Ｗ１≦９ｍｍ）、７ｍｍ以上８ｍｍ以下であることが特に好ましい（７ｍｍ≦Ｗ１≦８ｍｍ）。遮蔽量Ｗ１が５ｍｍ以上であることで、被めっき体２の縁２１ａにおけるめっきの厚みの過度な増大をより抑制することができる。また、遮蔽量Ｗ１が１０ｍｍ以下であることで、膜厚調整のために必要な開口（後述）の大きさを小さく設定できるため、遮蔽部材１５の強度をより向上することができる。
　一方で、第１及び第２の板状部１５１ａ，１５１ｂにおいて被めっき体２と重複していない領域（遮蔽領域ではない領域）の長さＷ２は、７ｍｍ以上１２ｍｍ以下であることが好ましく（７ｍｍ≦Ｗ２≦１２ｍｍ）、８ｍｍ以上１１ｍｍ以下であることがより好ましく（８ｍｍ≦Ｗ２≦１１ｍｍ）、９ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが特に好ましい（９ｍｍ≦Ｗ２≦１０ｍｍ）。本実施形態では、この長さＷ２は９．５ｍｍとなっている。
　また、上記の遮蔽量Ｗ１は、下記（１）式のように、第１及び第２の板状部１５１ａ，１５１ｂと被めっき体２が重複していない領域の長さＷ２よりも短いことが好ましい。下記（１）式を満たすことで、遮蔽量Ｗ１が大きくなりすぎることがないため、被めっき体の端部において、めっきの厚みが薄くなりすぎる部分がより生じ難くなる。
　Ｗ１＜Ｗ２　…　（１）
　第１の板状部１５１ａは、第１の板状部１５１ａを厚み方向（図４中の±Ｚ方向）に貫通する開口１５３ａを有している。この開口１５３ａは、図２の平面視に示すように、第１の板状部１５１ａに複数設けられているとともに、被めっき体２の長手方向（図２中の±Ｘ方向）に沿って一列に並べられている。複数の開口１５３ａを、被めっき体２の長手方向（被めっき体２の搬送方向）に沿って並べることで、被めっき体２のめっきの厚みが薄く形成されやすい部分に、複数の開口１５３ａから連続的に電流を供給することができる。よって、当該部分におけるめっきの厚みをより十分な厚みとすることができる。
　それぞれの開口１５３ａは、丸穴形状を有しており、その直径は３ｍｍとなっている。なお、本実施形態では、開口１５３ａの形状は、加工の容易性の観点から、丸穴形状としているが、これに限定されない。開口１５３ａの形状は矩形、スリット形状、メッシュ形状等であってもよい。
　第１の板状部１５１ａにおける開口面積Ｓ０は、平面視における第１の板状部１５１ａの面積Ｓ１に対して１０％以上２５％以下とすることが好ましい（１０％≦Ｓ０／Ｓ１≦２５％）。開口面積を１０％以上とすることで、被めっき体２のめっきの厚みが薄くなりやすい部分により多くの電流を流すことができるため、当該部分におけるめっきの厚みをより十分な厚みとすることができる。また、開口面積を２５％以下とすることで、被めっき体２の縁２１ａにおけるめっきの厚さの増大抑制効果を十分に得ることができる。
　図５に示すように、それぞれの開口１５３ａは、被めっき体２の端部２１と対向する位置に形成されている。また、開口１５３ａの中心から端面１５４ａ（第１の板状部１５１ａの先端）までの距離Ｗ３は、下記（２）式のように、上記の遮蔽量Ｗ１の半分未満となっている。
　Ｗ１×０．５＞Ｗ３　…　（２）
　従来のように、開口１５３ａを備えていない遮蔽板をめっき装置に設けた場合、遮蔽領域の中点付近（すなわち、遮蔽板の端面からの長さが遮蔽領域の長さの半分である点の付近）において、めっきの厚みが最も薄くなる傾向がある（後述の比較例の図７参照）。
　これに対し、本発明者は、上記（２）式を満たすように開口１５３ａを形成する（すなわち、開口１５３ａの中心Ｃ１を遮蔽領域の中点Ｃ２よりも端面１５４ａに近づく側にずれた位置に形成する）ことで、めっきの厚みが最も薄くなりやすい部分において、めっきの厚みを効果的に増加させられることを見出した。すなわち、上記（２）式を満たすことで、めっきの厚みが薄くなりすぎる部分の発生をより抑制できることを見出した。
　特にこのとき、遮蔽量Ｗ１は、６ｍｍより大きく、１０ｍｍ以下であることが好ましい（６ｍｍ＜Ｗ１≦１０ｍｍ）。遮蔽量Ｗ１がこのような範囲であれば、上記（２）式を満たすことによる効果がより顕著に得られる。
　また、これらの開口１５３ａは、第１の板状部１５１ａの端面１５４ａから３ｍｍ以上離れた位置に中心Ｃ１が位置するように形成されている。つまり、図５における端面１５４ａから開口１５３ａの中心Ｃ１までの距離Ｗ４が３ｍｍ以上となっている（Ｗ４≧３ｍｍ）。このように開口１５３ａを端面１５４ａから３ｍｍ以上離すことで、被めっき体２の縁２１ａに回り込む電流を第１の板状部１５１ａによってより低減でき、被めっき体２の縁２１ａにおけるめっきの厚みをより低減できる。
　また、開口１５３ａの一部は、カバー部１４２の一部と対向している。これにより、開口部に過度に電流が集中することを抑制するという効果を得ることができる。
　第２の板状部１５１ｂは、第１の板状部１５１ａと同様の形状を有している。また、第２の板状部１５１ｂは、第１の板状部１５１ａと同様の位置に、開口１５３ｂが形成されている。この開口１５３ｂの形状や位置も上記の開口１５３ａと同様である。
　連結部１５２は、第１の板状部１５１ａと第２の板状部１５１ｂを連結している。本実施形態では、連結部１５２は、第１の板状部１５１ａと第２の板状部１５１ｂと一体的に形成されている。
　この連結部１５２は、連結部１５２を貫通する貫通孔１５５を有している。貫通孔１５５はめっき液３の流路であり、この貫通孔１５５によって、めっき液３の流れをより良くすることができる。これにより、めっきに必要な銅イオンを安定して供給する効果を得ることができる。液流れが悪い場合、局所的に銅イオンの不足が生じ、「焼け」と呼ばれる表面の荒れた品質の悪いめっき被膜が形成される。
　また、めっき装置１は、めっき前の被めっき体２に前処理を施すことができる脱脂手段、水洗手段、及び酸活性手段等を有していてもよい。同様に、めっき後の被めっき体２に後処理を施すことができる水洗手段、乾燥手段等を有していてもよい。
　以上のような本実施形態のめっき装置１であれば、被めっき体２の端部において、従来からめっきの厚みが薄くなりやすかった部分に、開口１５３ａ，１５３ｂから適量の電流を流すことができるため、被めっき体の端部において、めっきの厚みが薄くなりすぎる部分が生じることがない。また、アノードの端部がカバー部によって覆われていることで開口部に過度に電流が集中することを抑制できる。
　なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
　例えば、上記の実施形態では、めっき装置１は２つのめっき槽１１Ａ，１１Ｂを備えているが、めっき装置１は１つ又は３つ以上のめっき槽を備えていてもよい。
　また、上記の実施形態では、被めっき体２の両面にめっき処理を施しているがこれに限定されず、片面のみにめっき処理を施してもよい。片面のみにめっき処理を施す場合、被めっき体２の上方又は下方のみに、カソード１２、アノード１４、板状部１５１ａを配置すればよい。
（実施例１）
　上記のめっき装置１を用いて基材に銅めっき処理を行った。めっきの目標の厚さは２μｍとした。その他の、主なめっき条件は下記の通りである。
　基材：　カプトン１００ＥＮ（東レ・デュポン株式会社製）
　基材の厚み：　２５μｍ
　基材のシード層：　Ｎｉ１０ｎｍ／Ｃｕ２５ｎｍ（スパッタで形成）
　めっき液：　Ｃｕ－ＢＲＩＴＥ　ＶＴ－２８（株式会社ＪＣＵ製）
　第１のめっき槽における電流密度：　３．９Ａ／ｄｍ２
　第１のめっき槽における処理時間：　３７秒
　第２のめっき槽における電流密度：　９．３Ａ／ｄｍ２
　第１のめっき槽における処理時間：　３７秒
　遮蔽量Ｗ１：　２．５ｍｍ
　上記の条件でめっき処理を行った後、基材に形成された銅めっきの膜厚分布を測定した。なお、膜厚は、ＳＥＭによる断面観察で測定した。
（実施例２）
　遮蔽量Ｗ１を５．０ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様の条件で、上記のめっき装置１を用いて基材に銅めっき処理を行った。
（実施例３）
　遮蔽量Ｗ１を７．５ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様の条件で、上記のめっき装置１を用いて基材に銅めっき処理を行った。
（実施例４）
　遮蔽量Ｗ１を１０．０ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様の条件で、上記のめっき装置１を用いて基材に銅めっき処理を行った。
（実施例５）
　遮蔽量Ｗ１を１２．５ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様の条件で、上記のめっき装置１を用いて基材に銅めっき処理を行った。
（比較例１）
　遮蔽部材を設けなかったこと以外は、実施例１と同様の条件で基材に銅めっき処理を行った。
（比較例２）
　遮蔽部材に開口を設けなかったこと以外、実施例３と同様の条件で基材に銅めっき処理を行った。
　図６は実施例における基材の遮蔽量とめっきの膜厚分布の関係を示すグラフであり、図７は比較例における基材の遮蔽量とめっきの膜厚分布の関係を示すグラフであり、図８は図６及び図７のグラフから実施例３と比較例２の実施結果を取り出して対比したグラフである。図６～図８のグラフでは、縦軸が銅めっきの膜厚［μｍ］、横軸が基材の端面からの距離［ｍｍ］を示している。
　図６及び図７からわかるように、比較例１では、遮蔽部材を設けなかったため、基材の縁の銅めっきの膜厚が４μｍ程度まで増大した。一方で、実施例１～実施例５では、基材の縁の銅めっきの膜厚は３．５μｍ以下に抑制できた。すなわち、実施例１～５では、基材の縁における銅めっきの膜厚の過度な増加を防止できることが確認された。
　また、図８からわかるように、遮蔽量Ｗ１が同じ実施例３と比較例２とを比べた場合、実施例３では、基材の端面からの距離が３ｍｍ～５ｍｍの領域で、銅めっきの膜厚を増加させられることが確認できた。特に、実施例３では、膜厚を、全体にわたって、２±０．４μｍ（±２０％）の範囲内とすることができた。
　また、図６に示すように、特に、５．０ｍｍ≦Ｗ１≦１０．０ｍｍの範囲において、銅めっきの膜厚を１．４μｍ以上２．８μｍ以下とすることができた。すなわち、遮蔽量Ｗ１をこの範囲内とすることで、目標の値からのずれを特に小さく抑えられることが確認できた。
　１…めっき装置
　　１１Ａ…第１のめっき槽
　　１１Ｂ…第２のめっき槽
　　１２…カソード
　　１３…搬送ロール
　　１４…アノード
　　　　１４１…電極部
　　　　１４２…カバー部
　　１５…遮蔽部材
　　　　１５１，１５１ａ，１５１ｂ…板状部
　　　　１５２…連結部
　　　　１５３ａ，１５３ｂ…開口
　　　　１５４ａ…端面
　　　　１５５…貫通孔
　２…被めっき体
　　２１…端部
　　　２１ａ…縁
　３…めっき液

Claims (6)

  1. 　めっき液で満たされためっき槽と、
    　前記めっき槽内に設けられ、被めっき体に対向するように配置されたアノードと、
    　前記被めっき体に給電するカソードと、
    　前記めっき槽内に設けられ、前記アノードと前記被めっき体の端部との間に介在する板状部を有する遮蔽部材と、を備え、
    　前記アノードは、
    　棒状の電極部と、
    　前記電極部の端部を覆うカバー部と、を有しており、
    　前記板状部は、前記板状部を貫通する開口を有するめっき装置。
  2. 　請求項１に記載のめっき装置であって、
    　前記カバー部の少なくとも一部は、前記開口と対向しているめっき装置。
  3. 　請求項１又は２に記載のめっき装置であって、
    　前記板状部は、複数の前記開口を有し、
    　複数の前記開口は、前記被めっき体の長手方向に沿って配列されているめっき装置。
  4. 　請求項１～３の何れか一項に記載のめっき装置であって、
    　下記（１）式を満たすめっき装置。
    　Ｗ１＜Ｗ２　…　（１）
    　上記（１）式において、Ｗ１は、前記板状部において前記被めっき体と重複する領域の長さであり、Ｗ２は、前記板状部において前記被めっき体と重複していない領域の長さである。
  5. 　請求項１～４の何れか一項に記載のめっき装置であって、
    　下記（２）式を満たすめっき装置。
    　Ｗ１×０．５＞Ｗ３　…　（２）
    　上記（２）式において、Ｗ１は、前記板状部において前記被めっき体と重複する領域の長さであり、Ｗ３は、前記板状部の一端から前記開口の中心までの距離である。
  6. 　請求項１～５の何れか一項に記載のめっき装置であって、
    　前記遮蔽部材は、
    　前記被めっき体が間に介在する一対の前記板状部と、
    　一対の前記板状部同士を連結する連結部と、を含み、
    　前記連結部は、前記連結部を貫通する貫通孔を有するめっき装置。
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