(57)【要約】      （修正有）【課題】高速めっきにおいても、プリント回路のような微細なスルーホールの内部にも十分にめっきを施すことができると同時に、不均一めっきや焦げめっきの発生を抑制することが可能な、電気めっき装置を提供する。【解決手段】めっき槽５の内部に、アノード３およびカソード１が配置され、前記アノード３と前記カソード１の間に電流分散用遮蔽板６が配置され、前記カソードと前記電流分散用遮蔽板６の間に、板状ブレード７が配置されており、さらに、前記板状ブレード７を、前記カソードに対して略平行に往復運動させる運動機構を備えると共に、前記板状ブレード７が前記往復運動することにより、前記めっき液に前記カソード方向の流速を与えるように、前記板状ブレード７が前記カソードに対して傾斜して配置されていることを特徴とする電気めっき装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき液貯蔵槽の内部に、アノードおよびカソードが配置され、
前記アノードと前記カソードの間に電流分散用遮蔽板が配置され、
前記カソードと前記電流分散用遮蔽板の間に、板状ブレードが配置されており、さらに、
前記板状ブレードを、前記カソードに対して略平行に往復運動させる運動機構を備えると共に、
前記板状ブレードが前記往復運動することにより、前記めっき液に前記カソード方向の流速を与えるように、前記板状ブレードが前記カソードに対して傾斜して配置されていることを特徴とする電気めっき装置。
【請求項２】
前記板状ブレード、前記電流分散用遮蔽板、および前記アノードが、前記カソードを挟んで両側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電気めっき装置。
【請求項３】
前記板状ブレード、前記電流分散用遮蔽板、および前記アノードが、前記カソードを挟んで対称の位置に配置されると共に、前記板状ブレード同士が、互いに平行に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気めっき装置。
【請求項４】
前記板状ブレードが、前記カソードに対して４５度の角度に配置されていることを特徴とする請求項１ないしは請求項３のいずれかに記載の電気めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気めっき装置に関する。特に、本発明は、プリント回路のように、緻密なめっき層が要求される回路用微細配線加工の分野に関するものであるが、他に、各種めっきや金属板の化成処理、電池など他の分野にも応用が可能である。
【背景技術】
【０００２】
近年、フレキシブルプリント回路（以下ＦＰＣという）等のプリント回路の製造においては、ますます超微細な配線加工が要求されている。プリント回路には、深い穴やチャネルの他に、特にスルーホールと呼ばれる貫通孔が存在する。しかし、電気銅めっきなどで電気回路を形成しようとすると、大きな電流により短時間でめっきするため、めっき皮膜は、主として基板表面にのみ形成され、スルーホール内部には形成され難かった。
【０００３】
さらに、従来から、生産性の観点より、めっきスピードの高速化（以下高速めっきともいう）が求められているが、めっきスピードを高速化するにつれて、スルーホール内部のめっき形成が一層悪くなるという問題があった。
【０００４】
また、電気めっきにおいては、めっき基板の周辺部に電流が集中する傾向にあるために、めっき基板の中央部に比べて周辺部のめっき層の厚みが厚くなる不均一めっきや周辺部に焦げめっきが発生し易かった。
【０００５】
前記スルーホール内部のめっきの形成を向上させる方法として、例えば、ポンプでめっき液の噴流を起こし、この噴流をスルーホール内部に導くことにより、スルーホール内部のめっき形成を改善する方法（特許文献１）や、アノードとカソードの間に超音波素子を設けて超音波を発生させ、スルーホール内部にキャビテイを形成し、銅イオンの拡散を助勢することで、スルーホール内部のめっき形成を改善する方法（特許文献２）等が提案されている。
【０００６】
しかし、図３にその一例を示す、特許文献１に記載のポンプでめっき液の噴流を起こす方法には、以下のような問題があった。
即ち、図３において、めっき基板としてのカソード１は、スルーホール２を有しており、カソード枠８に固定されている。ポンプ（図示せず）で加圧されためっき液は、パイプ１０から放出される。しかし、パイプ１０の口径が小さい場合は、図３（Ａ）に示すように、噴流液の流れは、矢印で示すように、カソード１に対して均一な流れとはならない。一方、パイプ１０の口径が大きい場合は、図３（Ｂ）に示すように、カソード１の中央部分に大きな押圧がかかり、特にＦＰＣ基板に対するめっきにおいては、図示のようにカソード１（即ち、めっき基板）が撓む恐れがある。
さらに、ポンプでめっき液の噴流を起こす方法は、数百ミクロン以上の大きな口径を有するスルーホールに対しては効果があるが、プリント回路のような微細なスルーホールに対しては、液流束が拡散するために、効果が認められない問題があった。
【０００７】
また、特許文献２に示された超音波によりスルーホール内部にキャビテイを発生させる方法においては、高速めっきを行う際、基板周辺部への電流の集中を回避することを目的として、アノードとカソードの間に多数の孔を有する板（以下電流分散用遮蔽板という）を配置して、電位分布の均一化を図る。しかし、この電流分散用遮蔽板により超音波の伝達が阻害され、スルーホールにまでキャビテイを発生させることが困難となるため、スルーホールの内部まで充分にめっきするには有効な方法とは言えない。また、高速めっきの場合、アノードとカソードの間に、電流分散用遮蔽板を配置するだけでは、不均一めっきや焦げめっきの発生を必ずしも十分に抑制することができなかった。
【特許文献１】ＷＯ２００４−００９８７９号公報
【特許文献２】特表２００５−５２４７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記の事情に鑑み、高速めっきにおいても、プリント回路のような微細なスルーホールの内部にも十分にめっきを施すことができると同時に、不均一めっきや焦げめっきの発生を抑制することが可能な、電気めっき装置を提供することを、その課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、鋭意研究の結果、アノードとカソードの間に板状ブレードおよび電流分散用遮蔽板を配置し、さらに板状ブレードを、カソードと平行に往復運動させて、めっき液にカソード方向の流速を与えることのできる電気めっき装置を用いることにより、高速めっきであっても、微細なスルーホール内部にも十分なめっきを施すことができ、さらに不均一めっきや焦げめっきの発生を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。
以下、各請求項の発明について説明する。
【００１０】
請求項１に記載の発明は、
めっき液貯蔵槽の内部に、アノードおよびカソードが配置され、
前記アノードと前記カソードの間に電流分散用遮蔽板が配置され、
前記カソードと前記電流分散用遮蔽板の間に、板状ブレードが配置されており、さらに、
前記板状ブレードを、前記カソードに対して略平行に往復運動させる運動機構を備えると共に、
前記板状ブレードが前記往復運動することにより、前記めっき液に前記カソード方向の流速を与えるように、前記板状ブレードが前記カソードに対して傾斜して配置されていることを特徴とする電気めっき装置である。
【００１１】
本請求項の発明においては、傾斜を持たせた板状ブレードを、カソードに対して平行に往復運動させることにより、めっき液にカソード方向への流速を繰り返し起こさせ、微細なスルーホール内部にまでめっき液を浸透させるため、スルーホールの内部にも十分なめっきを施すことができる。
【００１２】
本発明はさらに、板状ブレードが、電流分散用遮蔽板とカソードとの間に配置されているので、超音波を用いる従来技術と異なり、電流分散用遮蔽板を併用しても、微細なスルーホール内部にまで十分にめっきできるという効果が損われることがない。
そして、電流分散用遮蔽板と併用することによって、電流の分布が均一になるため、カソード（めっき基板）のいずれに位置するスルーホールに対しても、均一に、十分なめっきを施すことができる。
【００１３】
さらに、めっき液にカソード方向の流速を与えることにより、不均一めっきや焦げめっきの発生をより低減できることが判った。そのため、本発明によれば単に電流分散用遮蔽板を用いた場合に比べて、高速めっきにおいても一層不均一めっきや焦げめっきの発生を抑制することができる。
【００１４】
なお、本請求項の発明においては、板状ブレードをカソードに対して略平行に往復運動させる限り、往復運動の方向は、上下方向、水平方向、斜め方向のいずれの方向であってもよく、特に限定されないが、板状ブレードを往復運動させるための運動機構の配置および板状ブレードが移動する際のスペースの確保が容易であるところから、水平方向が好ましい。
【００１５】
また、板状ブレードのカソードに対する傾斜は、具体的には、前記めっき液に前記カソード方向の流速を与えるような向きであればよく、前記往復運動の方向に応じて適宜決定され、特に限定されない。
【００１６】
さらに、板状ブレードの形状および枚数、板状ブレードとめっき基板との間隔等は特に限定されず、めっき基板の大きさ等に応じて適宜決定される。
例えば、形状に関しては、めっき液に均一な流速を与えるためには、平板状であって矩形が好ましい。また、枚数に関しては、めっき液全体に均一な流速を与えるためには、複数枚であることが好ましい。
【００１７】
板状ブレードを複数枚配置する場合には、形状、サイズ、カソードとの間隔およびカソードに対する傾斜の角度および向きを同一とし、さらに同時に同一速度で往復運動させると、めっき液に均一な流速を与えることができるので好ましい。このとき、例えば、各板状ブレードの両端を、共通の支持棹で固定、連結しておくと、容易に、複数枚の板状ブレードを同時に同一速度で往復運動させることができ好ましい。
【００１８】
めっき液に与える流速は、板状ブレードが往復運動する速度、および板状ブレードのカソードに対する傾斜の角度および向き等を考慮して、適宜決定することができる。
【００１９】
板状ブレードの配置の一例を、図２に示す。図２は、後述する本発明の実施例を説明するための模式図である。図２においては、カソード１の両側に、各３枚、合計６枚の板状ブレード７が、カソード１に対して４５度の角度で配置されており、双方向の矢印で示す方向に往復運動をする。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、前記の電気めっき装置であって、
前記板状ブレード、前記電流分散用遮蔽板、および前記アノードが、前記カソードを挟んで両側に配置されていることを特徴とする電気めっき装置である。
【００２１】
本請求項の発明においては、カソードを挟んで両側に配置された板状ブレードを往復運動させて、カソードの両面から液流を当てることになるため、カソードの面に一方向からの大きな力がかかることがなく、カソードにおける撓みの発生を防ぐことができる。さらに、スルーホールに対して両側から液流を当てるため、より効果的に、スルーホールの内部にめっき液を浸透させることができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、前記の電気めっき装置であって、
前記板状ブレード、前記電流分散用遮蔽板、および前記アノードが、前記カソードを挟んで対称の位置に配置されると共に、前記板状ブレード同士が、互いに平行に配置されていることを特徴とする電気めっき装置である。
【００２３】
本請求項の発明においては、カソードを挟んで対称の位置に配置された板状ブレードを、互いに平行に配置し、往復運動させて、カソードの両面から略均一な液流を当てることになるため、カソードにおける撓みの発生をより効果的に防ぐことができる。
さらに、スルーホールの内部にめっき液を浸透させる効果が一層顕著である。
【００２４】
なお、両側の各板状ブレードの往復運動を、同期させると、カソードの両側の液流が、互いに対称になり、カソードにおける撓みの発生を、さらに効果的に防ぐことができるため好ましい。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、前記の電気めっき装置であって、
前記板状ブレードが、前記カソードに対して４５度の角度に配置されていることを特徴とする電気めっき装置である。
【００２６】
本請求項の発明においては、板状ブレードの取り付け角度を４５度と規定しているため、カソード面と平行に往復運動を行うことにより、カソード面に対して直角の液流とすることができ好ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る電気めっき装置を用いることにより、高速めっきであっても、微細なスルーホール内部にも十分なめっきを施すことができ、さらに不均一めっきや焦げめっきの発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための最良の形態につき、図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
【００２９】
図１は、本発明の実施例の電気めっき装置の概略の断面図である。図１において、めっき槽５の中央にカソード１を置き、両側の槽壁面近くにアノード３を配置している。さらに、カソード１とアノード３の間に、無数の孔を持った電流分散用遮蔽板６を配置して、電流分散用遮蔽板６とカソード１の間に板状ブレード７を設ける。また、カソード１は、カソード枠８で固定されており、めっき槽５内のめっき液４に、前記の全てのものが、浸漬して設置されている。
【００３０】
作用について、図２にて説明する。図２は、本発明の実施例を説明するための模式図であり、めっき装置を上から見た図である。なお、図２はあくまで、模式図であり、アノード３、電流分散用遮蔽板６、板状ブレード７、カソード１相互の間隔は、図１と一致させてはいない。
めっき基板であるカソード１には、カソード枠８を介して、負の電荷を与え、アノード３側には、正の電荷を与えることにより、カソード１にめっき処理が施される。
【００３１】
金属イオンは、アノード３から液中に放出された後、電流分散用遮蔽板６の多数の孔で整流され、電位分布の均一化がなされる。この後、カソード１において、金属が析出してめっきされる。しかし、カソード１が微細なスルーホール２を有する場合には、スルーホール２の内部まで均一にめっきされ難いので、電流分散用遮蔽板６とカソード１の間に板状ブレード７が配置されている。
図２に示した例では、カソード１の両側に各々３枚の板状ブレード７が配置され、この３枚の板状ブレード７の上端および下端はそれぞれ共通の連結棹（図示せず）に固定されている。
【００３２】
図２に示すように、めっき装置を上からみたときに、板状ブレード７にはカソード１に対して４５度の角度が設けられ、カソード１の両側に配置した各々３枚の板状ブレード７をカソード１に平行な水平方向（図の双方向の矢印で示した方向）に往復運動させることにより、矢印で示したようにめっき液に対してカソード１方向への流速を繰り返し与える。前記のように、各々３枚の板状ブレードは共通の連結棹に固定されており、互いに同一速度で往復運動するので、めっき液に、カソード１に対し対称で均一な流速を与えることができる。
【００３３】
板状ブレード７の往復運動により、カソード１に対し、均一かつ略直角の液流となるため、液流が分散することなく、スルーホール２の内部にまで均一にめっき液を浸透させることができる。
【実施例１】
【００３４】
幅３０ｍｍ、ストローク１５０ｍｍの板状ブレード７（２枚）をカソード１に対して４５度の角度で、図２に示すように配置して、２００μｍのスルーホール２を有するめっき基板（カソード１、大きさ：３００×５００×１ｍｍ）に対して、電流密度を３Ａ／ｄｍ２として、さらに、めっき液の流速を１０ｋｍ／ｈとなるよう板状ブレード７の往復運動の速度を調節して、めっき処理を実施した。処理終了後、スルーホール２の周りの断面を観察して、めっき状態を確認した。膜厚分布は８．０±１．９μｍであり、スルーホール内部まで均一にめっきが施されていた。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例の概略断面図である。
【図２】本発明の実施例を説明する模式図である。
【図３】従来技術におけるめっき液（噴流液）の流れを示す模式図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    カソード
２    スルーホール
３    アノード
４    めっき液
５    めっき槽
６    電流分散用遮蔽板
７    板状ブレード
８    カソード枠
１０  液流パイプ
【図１】
2008266670.tif 000003
【図２】
2008266670.tif 000004
【図３】
2008266670.tif 000005