(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被めっき物のめっきエリアに複数の非導通部で区画された複数の導通部を各々所要のパターンで形成する工程と、
該導通部に通電して導通部のパターン上にめっきを行い、導通部のパターン上からさらに側方にもめっき皮膜を成長させて前記非導通部上をもめっき皮膜で覆うめっき工程とを含むめっき方法において、
前記導通部を、めっき液中で導通部に通電する際、各導通部への電流密度が可及的に均一化するように、電流が集中しやすい部位の前記導通部の面積が他の部位に対して大きくなるようにパターン形成することを特徴とするめっき方法。
【請求項２】
前記導通部のパターンを、前記めっきエリアのうちの外側の導通部の面積がめっきエリアのうちの内側の導通部の面積よりも大きくなるように形成することを特徴とする請求項１記載のめっき方法。
【請求項３】
前記導通部のパターンを、前記めっきエリアのうちの最外縁部を連絡する枠状パターン部と、該枠状パターン部の内側のめっきエリア内に散点状に形成された島状パターン部とに形成することを特徴とする請求項１または２記載のめっき方法。
【請求項４】
前記導通部のパターンを、同心状の複数の枠状パターン部に形成することを特徴とする請求項１または２記載のめっき方法。
【請求項５】
前記被めっき物が導電部材であり、該導電部材のめっきエリアを絶縁部材により区画して前記非導通部と導通部のパターンに形成することを特徴とする請求項１、２、３または４記載のめっき方法。
【請求項６】
前記絶縁部材に樹脂を用いることを特徴とする請求項５記載のめっき方法。
【請求項７】
前記絶縁部材は前記導電部材を酸化させた金属酸化膜であることを特徴とする請求項５記載のめっき方法。
【請求項８】
前記被めっき物は絶縁物であり、前記導通部のパターンを導電部材により該絶縁物のめっきエリア上に細幅の接続部により連絡した所要のパターンに形成することを特徴とする請求項１、２、３または４記載のめっき方法。
【請求項９】
めっきエリアが複数の非導通部で区画された複数の導通部に形成されており、該導通部のパターン上および非導通部を覆ってめっき皮膜が形成されている電子部品において、
前記導通部のパターンが、前記めっきエリアのうちの外側の導通部の面積がめっきエリアのうちの内側の導通部の面積よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする電子部品。
【請求項１０】
前記導通部のパターンが、前記めっきエリアのうちの最外縁部を連絡する枠状パターン部と、該枠状パターン部の内側のめっきエリア内に散点状に形成された島状パターン部とに形成されていることを特徴とする請求項９記載の電子部品。
【請求項１１】
前記導通部のパターンが、同心状の複数の枠状パターン部に形成されていることを特徴とする請求項９記載の電子部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はめっき方法および電子部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解めっきにおいては、通常めっきエリアの中央部付近のめっき厚より周辺部のめっき厚の方が厚くなる傾向にある。
これはめっきエリアの周辺部のコーナー部により電流が集中しやすくなるためである。
そこで、めっき厚ができるだけ均等になるように、電流が集中しやすい部位を覆って遮蔽板を配置したり、補助電極を配置するなどの工夫がなされる。
また複数のめっきエリアがある場合、めっきエリア毎にめっき厚がばらつくこともある。この場合には、ダミーのめっきエリアを設けて、電流密度の調整を図ることにより、必要なめっきエリアでのめっき厚の均一化を図ることも行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、めっき液中に遮蔽板を配置するのは厄介で、特に被めっき物の形状が変化するとその都度最適な配置位置を検討しなければならず、作業性におとるという課題がある。
補助電極を配置するのも同様で、作業性に劣るばかりか、均一なめっき皮膜が得にくいという課題がある。
またダミーのめっきエリアを設けることは、余分なめっきを行わねばならないという課題や、エリア的にダミーパターンを配置する余裕がない場合に不都合である。
【０００４】
そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、めっき皮膜の厚さのコントロールができ、均一な厚さのめっき皮膜を容易に得ることができるめっき方法および均一な厚さのめっき皮膜が形成された電子部品を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決する手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、本発明に係るめっき方法では、被めっき物のめっきエリアに複数の非導通部で区画された複数の導通部を各々所要のパターンで形成する工程と、該導通部に通電して導通部のパターン上にめっきを行い、導通部のパターン上からさらに側方にもめっき皮膜を成長させて前記非導通部上をもめっき皮膜で覆うめっき工程とを含むめっき方法において、前記導通部を、めっき液中で導通部に通電する際、各導通部への電流密度が可及的に均一化するように、電流が集中しやすい部位の前記導通部の面積が他の部位に対して大きくなるようにパターン形成することを特徴とする。
これにより、均一なめっき皮膜を得ることができる。
【０００６】
また、前記導通部のパターンを、前記めっきエリアのうちの外側の導通部の面積がめっきエリアのうちの内側の導通部の面積よりも大きくなるように形成することができる。
また、前記導通部のパターンを、前記めっきエリアのうちの最外縁部を連絡する枠状パターン部と、該枠状パターン部の内側のめっきエリア内に散点状に形成された島状パターン部とに形成することができる。
さらに、前記導通部のパターンを、同心状の複数の枠状パターン部に形成することができる。
いずれもより均一なめっき厚のめっき皮膜が得られる。
前記被めっき物は導電部材、絶縁部材のいずれにも適用できる。導電部材の場合には、めっきエリアを絶縁部材により区画して前記非導通部と導通部のパターンに形成することができる。この場合、前記絶縁部材に樹脂を用いることができる。また前記絶縁部材は前記導電部材を酸化させた金属酸化膜とすることができる。
被めっき物が絶縁物の場合、前記導通部のパターンを導電部材により該絶縁物のめっきエリア上に細幅の接続部により連絡した所要のパターンに形成するとよい。接続部を通じて各導通部に通電してめっきが行える。
【０００７】
また、本発明に係る電子部品によれば、めっきエリアが複数の非導通部で区画された複数の導通部に形成されており、該導通部のパターン上および非導通部を覆ってめっき皮膜が形成されている電子部品において、前記導通部のパターンが、前記めっきエリアのうちの外側の導通部の面積がめっきエリアのうちの内側の導通部の面積よりも大きくなるように形成されていることを特徴とする。
この場合、前記導通部のパターンを、前記めっきエリアのうちの最外縁部を連絡する枠状パターン部と、該枠状パターン部の内側のめっきエリア内に散点状に形成された島状パターン部とにより形成したり、前記導通部のパターンを、同心状の複数の枠状パターン部により形成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は第１の実施の形態を示す。
図の斜線枠で囲まれた部位が被めっき物中のめっきエリア１０である。このめっきエリア１０全面にめっきを施す。
図の斜線部が導通部１２、それ以外の部位が非導通部１４である。
本実施の形態では、導通部１２のパターンを、めっきエリア１０のうちの最外縁部を連絡する枠状パターン部１２ａと、該枠状パターン部１２の内側のめっきエリア内に散点状に形成された島状パターン部１２ｂとに形成している。
【０００９】
図２はめっきエリア１０の断面図であり、１６は樹脂基板、１８は樹脂基板１６の片面側に形成した金属層（導電部材）であり、この金属層１８の表面に所要パターンで非導通部１４が形成されている。非導通部１４で覆われない、金属層１８の露出部分が導通部である。
非導通部１４は、金属層１８の上に塗布したフォトレジスト膜（絶縁部材）をフォトリソグラフィにより所要パターンに形成される。
あるいは非導通部１４は、絶縁性のシート（絶縁部材）を所要パターンで金属層１８上に貼着するのでもよい。
あるいはまた、金属層１８表面に所要パターンのマスクを当てがい、マスク上からレーザー光を照射することによって金属層１８表面を酸化し、この金属の酸化膜（絶縁部材）を非導通部１４としてもよい。
【００１０】
被めっき物をめっき液中に浸漬し、導通部１２にめっきを施す。めっき当初、めっき皮膜は導通部１２上に盛り上がっていき、さらに側方にも成長して、やがて隣接する導通部１２から成長しためっき皮膜同士が接続して非導通部１４上を完全に覆いつくすようになる。めっき皮膜が非導通部１４全体を覆い始めた当初は図２に示すように細かな凹みが見られるが、この凹みは徐々に小さくなり、ついには無くなり、平坦となる。
なお、島状パターン部１２ｂのパターンをより微細にすれば、図３に示すように当初から凹みが小さく、したがって、より薄いめっき皮膜で平坦なめっき皮膜を得ることが可能となる。
また、非導通部１４を前記のように絶縁テープや金属の酸化膜のような薄いものにすることによっても、非導通部上がより早くめっき皮膜で覆われるから、さらにより薄いめっき皮膜で平坦なめっき皮膜を得ることが可能となる。
【００１１】
上記のように、導通部１２のパターンを、めっきエリア１０のうちの最外縁部を連絡する枠状パターン部１２ａと、該枠状パターン部１２の内側のめっきエリア内に散点状に形成された島状パターン部１２ｂとに形成したことにより、枠状パターン部１２ａの方が島状パターン部１２ｂの各島部分の面積よりも大きいので、該枠状パターン部１２ａに集中する電流の電流密度が各島部分に集中する電流の電流密度より小さくなる傾向にある。しかし、もともとめっきエリア１０の外縁部（端部）の電流密度が内方部分の電流密度よりも大きい傾向にあることから、上記のように、外縁部と内方部分との導通部１２の面積を設定することにより、全体として電流密度が均一化する。これによりより均一な厚さのめっき皮膜が得られるのである。
図１に示す実施の形態では、内方部分における導通部１２の面積は内方部分全体の面積の１／４以下となる。このような面積比で均一なめっき皮膜が得られた。
【００１２】
図１に示すめっきエリア１０（５０ｍｍ×５０ｍｍ）に、線幅３０μｍの枠状パターン部１２ａと、縦横３０μｍの大きさの島部分を図１に示すように６０μｍピッチで形成した島状パターン部１２ｂとをデザインした場合、端部めっき厚／中央部めっき厚＝５１μｍ／３０μｍ＝１．７であった。
なお、めっき条件は以下のとおり。
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前半の電流値より後半の電流値を高くしたのは、めっき皮膜が非導通部１４上を覆い始めるとめっき被着エリアが大きくなって電流密度が低下するため、電流値を上げて前半と後半の電流密度に大きな差が生じないようにするためである。
因みに、非導通部のパターンを形成せず、めっきエリア１０の全面にベタめっきを行った場合には、端部めっき厚／中央部めっき厚＝４２μｍ／１８μｍ＝２．３３であった。（めっき浴は上記と同じ。25℃、0.5A×60分)
【００１３】
上記のように、電流が集中しやすい部位（外縁部）の導通部の面積（枠状パターン部１２ａの面積）が他の部位（内方部位、島状パターン部１２ｂの島部分）に対して大きくなるように導通部１２のパターンを形成することによって、外縁部と内方部位とで電流密度が均一化すると考えられ、これにより均一なめっき皮膜が得られることがわかる。
上記面積比を変更することによって、内方部位の方が外縁部よりも厚いめっき皮膜となるように調整することも可能である。
逆に、電流が集中しやすい部位（外縁部）の導通部の面積が他の部位（内方部位）に対して小さくなるように導通部のパターンを形成することによって、外縁部のめっき皮膜がより厚く、内方部位のめっき皮膜がより薄くなるように調整することも可能である。
このようにめっき皮膜の厚さを調整できるので、例えば、半導体チップを搭載するパッケージの半導体チップ搭載エリア（めっきエリア）に、半導体チップの反りに併せてめっき皮膜の表面高さを調整する（めっき皮膜の厚さをコントロールする）ようにすれば、半導体チップに歪みを与えることなく、半導体チップの搭載が可能となるなどの応用ができる。
もちろん、通常は半導体チップは反りがないのが理想であり、この場合には上記により平坦なめっき面となるようにめっきを施せばよい。
【００１４】
図４は第２の実施の形態を示す。
本実施の形態では、導通部１２のパターンを、複数の枠状パターン部１２ａが同心状となるように配置して形成している。したがって非導通部１４も同心状となる。
上記しためっき浴で、25℃、0.25A ×35分、0.50A ×35分の条件でめっきを行ったところ、端部めっき厚／中央部めっき厚＝５３μｍ／２９μｍ＝１．８３の均一なめっき皮膜が得られた。
導通部がべたパターンだと、べたパターンの周辺部では、電流がパターンの水平方向と垂直方向から供給されるため（電流が集中する）、めっき厚が厚くなる。一方べたパターンの中央部分では、パターンの垂直方向からのみ電流が供給されるため、めっき厚が薄くなる。
この点図４の実施の形態では、枠状パターンが同心状に配置されているため、めっきエリアの中央部分でも、電流が水平方向と垂直方向から供給されるため、めっき厚が均一になるのである。
【００１５】
図５は第３の実施の形態を示す。
本実施の形態では、図２に示す樹脂基体１６上に金属層（導電部材）がなく、樹脂基体１６上のめっきエリアに直接導通部を形成する場合の例を示す。
まず樹脂基体１６のめっきエリア１０に無電解めっき等によって図示のような枠状パターン部１２ａと島状パターン部１２ｂおよび各パターン間を連絡する接続部１２ｃ（バスライン）を含む導通部１２を形成する。各パターン間の露出する樹脂基体１６の部分が非導通部１４となる。
なお、１２ｄは導通部１２全体への通電用のバスラインであり、枠状パターン部１２ａから外方に向けて設けられている。
被めっき物をめっき液中に浸漬し、バスライン１２ｄによって導通をとって導通部１２上にめっきを施すことによって前記と同様の均一厚さのめっき皮膜が得られる。
【００１６】
なお、接続部１２ｃは各島の導通部の角の部分を接続するようにすることで、該角の部分への過度の電流集中を回避でき、より均一な電流密度、したがってより均一なめっき厚のめっき皮膜が得られる。接続部１２ｃの幅は島部分の一辺の長さの１／５以下とするのが、面積比の関係で好ましい。
本実施の形態でも、導通部、非導通部のパターンの形状は特に限定されず、図４に示すようなパターンその他のパターン形状が採用できる。
めっきエリアの外縁部と内方部分とにおける導通部の面積を調整することによって、めっき厚を任意にコントロールできる点も同じである。
【００１７】
上記実施の形態では、めっきエリアが平坦な場合を例として説明したが、必ずしもこれに限定されることはなく、凹凸を有するめっき面にも適用できる。
この場合均一な厚さのめっき皮膜を得ようとするには、導通部を、めっき液中で導通部に通電する際、各導通部への電流密度が可及的に均一化するように、電流が集中しやすい部位の前記導通部の面積が他の部位に対して大きくなるようにパターン形成するとよい。
【００１８】
本めっき方法は種々の被めっき物に適用できるが、特に半導体チップを搭載する際に平坦なめっき面が要求される各種電子部品に適用して好適である。
例えば、ＭＣＭ（マルチチップモジュール）基板（図示せず）の場合、半導体チップを接合する部位は広い面積が必要となり、半導体チップを確実に搭載するためにはめっき面が湾曲していてはならず、しかもその周囲に配線エリアが存在することからダミーのめっきエリアを設けることもできないので、このようなＭＣＭ基板に適用して好適であった。
また半導体チップを搭載する半導体装置用パッケージに適用したが、平坦なチップ搭載面を形成でき、好適であった。
さらに、レーザー素子を搭載する気密端子ステムのレーザー素子搭載面も高度な平坦性を要求され、このような気密端子ステムに適用して好適であった。
【００１９】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１によれば、めっき厚のコントロールができる。
請求項７によれば、薄いめっきで、かつより均一なめっき厚のめっき皮膜が得られる。
請求項８によれば、絶縁物からなる被めっき物のめっきエリア上により均一な厚さのめっき皮膜を形成できる。
請求項９、１０または１１によれば、均一なめっき厚のめっき皮膜が形成された電子部品を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態を示した説明図である。
【図２】図１の実施の形態の断面図である。
【図３】導通部をより微細なパターンに形成した場合の説明断面図である。
【図４】第２の実施の形態を示す説明図である。
【図５】第３の実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  めっきエリア
１２  導通部
１２ａ  枠状パターン部
１２ｂ  島状パターン部
１２ｃ  接続部
１４  非導通部
１６  樹脂基板
１８  金属層（導電部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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