(57)【要約】【課題】本発明は、均一電着性と高い生産性を両立できるめっき装置を提供する。【解決手段】陽極と被めっき物となる陰極とを対向配置し、陽極と陰極の間にトンネル槽を形成することで、高い電流密度下においても均一電着性のよい被めっき物を得ることでき、かつ内槽とトンネル槽との間隙にめっき液の流通路を形成し、被めっき物のめっき析出表面の近傍において流通路を狭めスリットを形成することで高速なめっきが可能なめっき装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき槽内に、陽極と被めっき物となる陰極とが対向して配置され、前記陽極と陰極との間に、トンネル槽を有することを特徴とするめっき装置。
【請求項２】
めっき槽が、少なくとも外槽、内槽、および前記トンネル槽からなる請求項１に記載のめっき装置。
【請求項３】
前記内槽と前記トンネル槽との間隙に、めっき液の流通路を有し、該流通路が、前記陰極のめっき析出部表面と対向する位置に、スリット形状の開口部を有する請求項２に記載のめっき装置。
【請求項４】
前記トンネル槽が、前記陰極のめっき範囲より大きい面積の開口部を有する請求項１〜３のいずれかに記載のめっき装置。
【請求項５】
前記トンネル槽が、前記被めっき物保持部と前記陽極保持部を有する請求項１〜４のいずれかに記載のめっき装置。
【請求項６】
めっき液が、前記めっき槽の最外槽より排出され、前記めっき液流通路に戻る循環経路を経由し、めっき液流通路を流通した後、前記トンネル槽内の前記陽極近傍に形成されたオーバーフロー孔のみを通じて、再び前記最外槽へと戻る、めっき液の循環構造を有する請求項３〜５のいずれかに記載のめっき装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、めっき装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高機能化並びに軽薄短小化の要求に伴い、電子部品の高密度集積化と高密度実装化が進んでいる。プリント配線板も、この軽薄短小化の要求によって配線密度がより高く、配線層数が複数になるなどより、高精度な加工プロセスが望まれるようになってきている。
【０００３】
このように半導体実装技術とプリント配線板製造技術の進展のなかで、めっきは微細配線形成や層間導体の接続用のバンプ形成に用いられる。特に、配線密度が高くなり、導体層数の増加傾向にあるプリント配線板において、高度なめっき技術は重要視されるようになってきている。
【０００４】
通常、プリント配線板の製造工程中では、ラック式のめっき装置が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、ラック式めっき装置では、めっき槽内のめっき液の対流領域が比較的大きく、一次電流線の流通線路に乱れが生じやすいため、被めっき物の表面の電流密度に違いが生じ、均一電着性がよい被めっき物を得ることが困難であった。層間導体の接続用バンプにおいては、この一次電流線の乱れにより、バンプ高さにばらつきが生じ、接続不良などの問題が指摘されている。
【０００５】
また、上記の問題を避けるために、低電流密度で、めっきを行うことが試みられているが、めっき析出速度が遅くなり、めっき工程に要する時間が長くなるため、生産性が低下する等の問題が残る。
【０００６】
また、一次電流線の流路を制限するための遮蔽版や余剰な電流線を補足するために、ダミー電極（補助電極）を、被めっき物のめっき範囲周辺部に配置する対策がとられることがあった（例えば、特許文献２参照。）。これらにおいては、一次電流線の乱れを低減させる効果は認められるが、被めっき物のめっき範囲に対応して、遮蔽板の大きさや配置、ダミー電極の面積と配置を、頻繁に変更しなければならないため、配線パターン設計上の制約が生じたり、多品種対応性の面からは課題が残る。
【０００７】
一方、比較的高い生産性が要求されるバンプめっきにおいては、依然として、高い電流密度でのめっき技術が求められている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−８１７９９号公報（第１頁）
【特許文献２】
特開２０００−２９０７９８号公報（第１頁）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、均一電着性と高い生産性を両立できるめっき装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、陽極と被めっき物となる陰極とを対向配置し、陽極と陰極との間にトンネル槽を形成することで、高い電流密度下においても、均一電着性のよい被めっき物が得られることを見いだし、更に検討をすることにより、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、
（１）  めっき槽内に、陽極と被めっき物となる陰極とが対向して配置され、前記陽極と陰極との間に、トンネル槽を有することを特徴とするめっき装置、
（２）  めっき槽が、少なくとも外槽、内槽、および前記トンネル槽からなる前記第（１）項に記載のめっき装置、
（３）  前記内槽と前記トンネル槽との間隙に、めっき液の流通路を有し、該流通路が、前記陰極のめっき析出部表面と対向する位置に、スリット形状の開口部を有する前記第（２）項に記載のめっき装置、
（４）  前記トンネル槽が、前記陰極のめっき範囲より大きい面積の開口部を有する前記第（１）〜（３）項のいずれかに記載のめっき装置、
（５）  前記トンネル槽が、前記被めっき物保持部と前記陽極保持部を有する前記第（１）〜（４）項のいずれかに記載のめっき装置、
（６）  めっき液が、前記めっき槽の最外槽より排出され、前記めっき液流通路に戻る循環経路を経由し、めっき液流通路を流通した後、前記トンネル槽内の前記陽極近傍に形成されたオーバーフロー孔のみを通じて、再び前記最外槽へと戻る、めっき液の循環構造を有する第（３）〜（５）項のいずれかに記載のめっき装置、
である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
【００１２】
図１、図２は、本発明の一例にかかるめっき装置１を示す立体図および断面図である。
本発明のめっき装置１は、めっき槽内に、陽極５と被めっき物６（陰極）とが、対向配置されており、該陽極５と該被めっき物６との間に、トンネル槽４が形成されている。
前記めっき槽としては、外槽２、内槽３、トンネル槽４から構成されるが、トンネル槽の外側の槽は、１槽であっても、２槽以上であってもよい。該外槽２内には、該内槽３が配置されており、内槽３内には、該トンネル槽４が配置される。外槽２、内槽３、およびトンネル槽４内には、湿式めっきを行うためのめっき液７が貯蔵される。内槽３およびトンネル槽４は、両端に設けられた支持部材８によって吊り下げ固定され、外槽２内のめっき液７に完全に浸っている状態にある。
【００１３】
本発明のめっき装置におけるめっき槽の材質としては、例えば、金属、プラスチック、ガラスなどが挙げられる。耐食性や耐候性に優れ、めっき液中の不純物やめっき工程中の異常などの確認が可能であり、内部観察ができる透明なアクリル板などが好ましい。また、これらの材質を、複数組み合わせて、例えば、めっき槽は金属でつくり、耐薬品性のプラスチック材料などで、内張りしてもよい。内張り材料としては、例えば、半硬質塩化ビニル、硬質ゴム、ふっ素樹脂などが挙げられる。
【００１４】
また、めっき装置を構成するめっき槽数やめっき槽の形状は、限定されないが、構成の簡易さや一次電流線の流通線路に乱れの観点から、三層構造の立方体や直方体が好ましい。
【００１５】
前記トンネル槽４は、被めっき物６に相対して、開口部を有することが好ましく、トンネル槽の開口部の大きさとしては、目的とする被めっき物のめっき範囲より大きければよい。開口部が、目的とする被めっき物のめっき範囲に比べ小さいと、目的とするめっき範囲全体に、めっきを施すことが困難になる。また、開口部が、被めっき物のめっき範囲に比べ過度に大きいと、めっき液の対流領域が広くなるため、一次電流線の流通線路に乱れが生じやすくなり、均一電着性の良い被めっき物を得ることが困難になる恐れがある。トンネル槽の開口部の大きさとしては、目的とする被めっき物のめっき範囲の１〜１．１倍が好ましい。
【００１６】
本発明において、好ましい機能として、めっき液の循環機構を有するが、以下に、その例を説明する。まず、前記外槽２（最外槽）には、めっき液循環用の導管９が取り付けられ、該導管９はポンプ１０に連結される。また、該ポンプ１０には、導管１１が連結されており、該導管１１の先端は、前記内槽３（トンネル槽の外側に位置するめっき槽）上部にある開口１２に配置される。ポンプ１０を駆動することにより、外槽２内の前記めっき液７は、内槽３内の流通路１３および前記トンネル槽４内を経由し、トンネル槽４の上部にあるオーバーフロー孔１４を通じて、外槽２に循環される。
【００１７】
前記内槽およびトンネル槽について、更に詳しく説明するため、図３および図４を用いて説明する。図３は、前記内槽３及び前記トンネル槽４を示すB-B'断面図、図４は、内槽３及びトンネル槽４を示すA-A'断面図である。内槽３は、前記外槽２からの前記めっき液７を流入するための開口１２を有する。また、トンネル槽４の上部には、外槽２へ、めっき液７を流出させるためのオーバーフロー孔１４及び被めっき物用の保持部１５、陽極用の保持部１６を有する。各保持部には、陽極５および被めっき物６を挿入し、該被めっき物６は、両側をサポート板１７で挟み込むことで、該保持部１５内に固定できる。
【００１８】
ここで、被めっき物と陽極を固定させるための被めっき物用の保持部と陽極用の保持部は対向配置される。前記保持部は、例えば、被めっき物と陽極が、挟持できるような構造であると良い。また、陽極用の保持部と被めっき物用の保持部は、陽極と被めっき物との間で、めっき液が十分に対流できる程度に間隔をとる位置に形成することが望ましい。
【００１９】
前記外槽２で循環された前記めっき液７は、前記ポンプ１０により、前記内槽３上部の開口１２を通って、内槽３内の前記流通路１３に流入し、めっき析出側表面の近傍に、おいて形成されたスリット１８を介して、前記被めっき物６に噴出される。
【００２０】
内槽（トンネル槽の外側に隣接するめっき槽）とトンネル槽との間隙には、めっき液の流通路が形成され、流通路が、陰極となる被めっき物のめっき析出側表面の近傍において、スリット形状を有する開口部が形成されており、該開口部より、被めっき物に対し、めっき液が排出される構造とすることがよい。スリットを形成することにより、めっき液は、被めっき物のめっき析出表面の近傍において、高速攪拌されるため、高速なめっきが可能となる。ここで、スリットの形状、被めっき物に対するスリットの角度、スリットの幅、スリットの長さ、スリットの数は、本発明の目的を満たすものであればよい。例えば、スリットの形状としては、直線型や曲線型などが挙げられ、スリットの角度としては、被めっき物に対して４５度や９０度などが挙げられる。また、スリットの幅は、流通路の幅の１／２や１／４が挙げられる。スリットの長さとしては、スリットのトンネル槽における付け根部から被めっき物までの距離の１／２や１／４が挙げられる。また、スリットの数は、一つであっても良いし、多数設けても良い。被めっき物のめっき析出表面の近傍におけるめっき液の高速攪拌及び被めっき物の均一電着性の観点から、スリットの形状としては、直線型、スリットの角度としては、被めっき物に対して９０度、スリットの幅としては、流通路の１／２、スリットの長さとしては、スリットのトンネル槽における付け根部から被めっき物までの距離の１／２、スリットの数としては、２つのものが、それぞれ好ましい。
【００２１】
また、循環機構におけるオーバーフロー孔としては、その形成箇所、個数、大きさは、本発明の目的を満たすものであればよい。例えば、オーバーフロー孔の形成箇所としては、被めっき物近傍に形成すると、被めっき物周辺において、めっき液が、オーバーフロー孔を通じて、外槽に戻ろうとするため、めっき液分布が悪くなり、一次電流線の流通線路に乱れが生じやすくなる。そのため、均一電着性の良い被めっき物を得ることが困難になる場合がある。したがって、オーバーフロー孔の形成箇所としては、スリットよりも、陽極側である陽極用保持部穴周辺であることが好ましい。また、オーバーフロー孔の個数や大きさは、例えば、大きなオーバーフロー孔一つでも良いし、小さなオーバーフロー孔を多数設けてもよい。
【００２２】
本一例のめっき装置１では、上述した前記陽極５と前記被めっき物６の間に、電圧を印加することにより、被めっき物６の表面上に、電解めっきにより、めっき膜が形成される。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、陽極と被めっき物となる陰極の間にトンネル槽を形成することにより、陽陰極間における一次電流線の流通線路の乱れが小さくなるため、被めっき物表面の電流密度の違いが小さくなり、高電流密度下においても、均一電着性のよい被めっき物を得ることができる。また、被めっき物のめっき析出側表面の近傍において、流通路を狭めスリットを形成することで、被めっき物のめっき析出側表面の近傍におけるめっき液の高速攪拌ができるようになり、高速なめっきが可能となる。さらに、導管を用い外槽と内槽およびトンネル槽のめっき液の循環を可能にすることで、大流量のめっき液を常時、攪拌・循環させながらめっきを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のめっき装置の一例を説明するための立体概略構成図。
【図２】本発明のめっき装置の一例を説明するための断面概略構成図。
【図３】本発明の一例にかかるめっき装置を示すB-B'断面図。
【図４】本発明の一例にかかるめっき装置を示すA-A'断面図。
【符号の説明】
１      めっき装置
２      外槽
３      内槽
４      トンネル槽
５      陽極
６      被めっき物
７      めっき液
８      支持部材
９      導管
１０    ポンプ
１１    導管
１２    内槽上部の開口
１３    流通路
１４    オーバーフロー孔
１５    被めっき物用の保持部
１６    陽極用の保持部
１７    サポート板
１８    スリット
【図１】
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【図２】
2004190125.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004190125.tif 000006