(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェブ状のフィルムキャリアを水平搬送しながら、電気めっきを行う電気めっき装置であって、少なくとも外めっき槽と、オーバーフロー部を有する内めっき槽と、複数の吐出口を有する噴流槽と、格子状の電極を有するアノード電極と、薬液槽と、めっき用電源とを有し、前記内めっき槽の底部に設けられた前記噴流槽でめっき液を層流とし、前記噴流槽の前記複数の吐出口から、水平搬送されるフィルムキャリアに向けて、前記めっき液を格子状の電極を有するアノード電極を通して噴流させて電気めっきを行うことを特徴とするフィルムキャリア用電気めっき装置。
【請求項２】
前記噴流槽は箱形構造であって、その上面が前記複数の吐出口を有する吐出板として形成され、前記噴流槽の底部と前記吐出板の間に、複数の分散口を有する分散板とを備えていることを特徴とする請求項１記載のフィルムキャリア用電気めっき装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラインドビアを有するフィルムキャリア上に電気めっきを行うためのフィルムキャリア用電気めっき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のウェブ状のフィルムキャリアを垂直に搬送しながら電気めっきを行う電気めっき装置の一例を図４に示す。従来の電気めっき装置は、ウェブ状のフィルムキャリア１２１を搬送ロール１３１で垂直に搬送する縦型の搬送構造となっており、めっき槽１１０の内部にめっき液の噴流口１４３と筒状のアノード電極１３１が設けられ、めっき液は薬液層１４０より循環用ポンプ１４１にて送出パイプ１４２を経由して噴流口１４３からめっき槽１１０に直に噴流させる。一方、フィルムキャリア１２１のめっき面は導電性の搬送ロール１３１と電気的に接続されており、めっき用電源１５０にて筒状のアノード電極１３２と搬送ロール１３１からなるカソード電極間に電圧を印加して、フィルムキャリア１２１の被めっき面に電解めっきを行う。また、薬液槽１４０内にはヒータ、温調計及び温測抵抗体が内蔵されており、めっき液を所定温度に保持している。さらに、ポンプ１４１と噴流口１４３との間の送出パイプ１４１内にはフィルタ及び流量計が取り付けられており、めっき液を濾過した状態で噴流口１４３から噴流するめっき液の流量を制御している。
【０００３】
この種の噴流電気めっき装置は上述したように、めっき槽１１０の噴流口１４３よりポンプ１４１にてめっき液を噴流させているが、噴流口１４３の形状や設置間隔により、めっき槽１１０の内部で、噴流口１４３付近の流速が速く、めっき液がフィルムキャリア１２１に向かって流れるが、フィルムキャリア１２１表面のめっき液の流れ方向はまちまちで、めっき液がめっき槽１１０の内部で澱み、乱流が発生する。
【０００４】
このため、フィルムキャリア１２１の被めっき面に当たるめっき液の液量バラツキが発生し、電解によって運ばれる金属イオンの量が変動し、析出量がばらつくため、めっき膜厚がフィルムキャリアの被めっき面内で大きくばらつくという問題を有している。
【０００５】
また、乱流の影響により、フィルムキャリア１２１の被めっき面にレイアウトされたブラインドビア内でのめっき液の液交換がされにくくなり、ビア底部のめっき析出量が減少しスローイングパワーが悪くなる傾向がある。
この問題の対応策として、図５に示すような、めっき槽１１０内のフィルムキャリア１２１の搬送部の上下に、脱着が可能な複数枚の遮蔽板１６１を設け、電解によるめっき析出量を制御して、フィルムキャリア１２１の中心部とエッジ部とにおけるめっき厚さのバラツキを小さくして、めっき膜厚の均一性を向上させることを目的とした噴流めっき装置が提案されている。
【０００６】
また、噴流口１４３からのめっき液吐出量を多くし、ブラインドビア内でのめっき液の液交換をされ易くして、ビア底部のめっき析出量を増加させスローイングパワーの向上を目的とした噴流めっき装置が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来例のめっき装置の問題点は、めっき槽１１０の内部で、噴流口１４３付近の流速が速く、フィルムキャリア１２１の被めっき面に当たるめっき液の液量にバラツキが多く、電解によって運ばれる金属イオンの量が変動し、析出量がばらつくため、めっき膜厚がフィルムキャリア面内で大きくばらつく傾向にあるということにある。
【０００８】
また、図５に示すような遮蔽板１６１を設けためっき装置では、めっき液の流れを均一化し、フィルムキャリア１２１のサイズの変化に対して、最適なめっき膜厚の分布を得られるように遮蔽板１６１の形状、大きさ等の適正化に多大な時間を要することにある。その理由は、遮蔽板１６１を噴流口１４３とフィルムキャリア１２１との間に設置することは、非常に困難が伴うものであり、その設置方法が複雑になり、交換に手間がかかるためである。また、遮蔽板１６１を備えためっき治具を製作できたとしても、各種フィルムキャリアのサイズに適しためっき膜厚が得られるように、数セットも準備しなくてはならず、そのめっき治具の管理等に問題が生じる。
【０００９】
また、従来例のめっき装置は、ブラインドビアの径が小径１００μｍ以下となった場合に、めっき液がめっき槽１１０の内部で澱み、乱流が発生する。その影響により、フィルムキャリア１２１のめっき面にレイアウトされたブラインドビア内でのめっき液の液交換がされ難くなり、ビア底部のめっき析出量が減少しスローイングパワーが悪くなる傾向がある。フィルムキャリア１２１を搬送方向に移動させることにより、めっき液の流量分布のばらつきを防止できることとなるが、オーバーフローしなかっためっき液が、めっき槽１１０の内部で澱み、乱流が発生するため、提案している内容ほどの効果は期待できないという問題点を有している。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑み考案されたもので、ブラインドビアを有するフィルムキャリアに電気めっきを行う場合に、めっき面のめっき膜厚分布を均一にし、且つ、ブラインドビア内へのめっきスローイングパワー（均一電着性）の向上が計れるようにしたフィルムキャリア用電気めっき装置を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明に於いて上記課題を解決するために、まず請求項１においては、ウェブ状のフィルムキャリアを水平搬送しながら、電気めっきを行う電気めっき装置であって、少なくとも外めっき槽と、オーバーフロー部を有する内めっき槽と、複数の吐出口を有する噴流槽と、格子状の電極を有するアノード電極と、薬液槽と、めっき用電源とを有し、前記内めっき槽の底部に設けられた前記噴流槽でめっき液を層流とし、前記噴流槽の前記複数の吐出口から、水平搬送されるフィルムキャリアに向けて、前記めっき液を格子状の電極を有するアノード電極を通して噴流させて電気めっきを行うことを特徴とするフィルムキャリア用電気めっき装置としたものである。
【００１２】
また、請求項２においては、前記噴流槽は箱形構造であって、その上面が前記複数の吐出口を有する吐出板として形成され、前記噴流槽の底部と前記吐出板の間に、複数の分散口を有する分散板とを備えていることを特徴とする請求項１記載のフィルムキャリア用電気めっき装置としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のフィルムキャリア用電気めっき装置の一実施例を示す模式構成断面図である。
本発明のフィルムキャリア用電気めっき装置はウェブ状のフィルムキャリアを水平搬送しながら電気めっきを行う電気めっき装置であり、 内めっき槽２０の底部に吐出口３３を有する噴流構造の噴流槽３０を有し、めっき液をアノード電極４０通してフィルムキャリア７１のめっき面に対してを噴流させて、めっき液の層流に整流した状態で電気めっきを行っている。このため、これらのめっき液の流速をコントロールしながらめっきをすることができ、均一なめっき膜厚を得ることができる。また、めっき面にレイアウトされたブラインドビア内のめっきスイングパワーを向上することができる。ここで、めっき液が整流されるとは、めっき液の流れが整えられ、乱れのない流れになるということである。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して詳細に説明する。
本発明のフィルムキャリア用電気めっき装置１００は、図１に示すように、外めっき槽１０と、オーバーフロー部を有する内めっき槽２０と、吐出口３３を有する噴流槽３０と、格子状電極４２を有するアノード電極４０と、搬送ロール７２からなるカソード電極と、薬液槽５０と、めっき用電源６０と、フィルムキャリア７１を搬送するための搬送ロール７２とから構成されている。
【００１５】
めっき槽は、外めっき槽１０と内めっき槽２０との２層構造になっており、内めっき槽２０の底部に吐出口３３を有する噴流槽３０が設けられており、噴流槽３０の吐出口３３よりフィルムキャリア７１のめっき面に向けて噴流することにより、めっき液の層流が形成されるようになっている。めっき用電源６０より格子状電極４１を有するアノード電極４０と搬送ロール７２からなるカソード電極との間に電圧を印加して、フィルムキャリア７１のめっき面に電解めっきを行うようにしたものである。
めっき液は硫酸銅五水和物を主成分とした硫酸銅めっき液とし、めっき液温度を２０〜３０℃の温度範囲に設定してめっきを行なうようになっている。
外めっき槽１０及び内めっき槽２０はプラスチック材で形成され、その材料としては、ポリプロピレン（ＰＰ）または塩化ビニル（ＰＶＣ）のようなめっき液の主成分である硫酸銅五水和物に浸食されず、３０℃で使用できるプラスチック材が望ましい。
【００１６】
噴流槽３０は箱形構造をしており、上面に吐出口３３を有する吐出板３１が、中程に、分散口３４を有する分散板３２が設けられており、分散板３２及び分散口３４は吐出口３３からめっき液を噴流する際めっき液を均一に噴流させるために設けたものである。さらに、噴流槽３０は、流量計８３、フィルタ８２及びポンプ８１を有する液送パイプ１１を介して薬液槽５０に接続されている。
噴流槽３０の吐出口３３及び分散口３４の好ましい例として、吐出板３１及び分散板３２に２ｍｍφの円形状の吐出口３３及び分散口３４を１０ｍｍ間隔に形成したものが上げられる。
噴流槽３０は、面状に設けられたものであるが、少なくとも３個以上に分割して構成することがより好ましい。
【００１７】
噴流槽３０の吐出口３３とフィルムキャリア７１の間には格子状電極４１を有するアノード電極４０が設けられており、めっき用電源６０よりアノード電極４０と導電性を有する搬送ロール７２との間に電圧を印加した状態で噴流槽３０の吐出口３１よりめっき液を格子状のアノード電極を介して噴流させ、均一なめき液の層流を形成している。
内めっき槽２０の側面にはフィルムキャリア７１よりも高い位置にオーバーフロー部２１が設けられており、オーバーフロー部２１は例えば、複数の楕円形状の開口縁として形成されている。
内めっき槽２０のオーバーフロー部２１は複数の楕円形状の開口縁であるため、内めっき槽２０内部を流れるめっき液の流速が分散し、層流となってオーバーフローする。
【００１８】
薬液槽５０にはヒータ、温調計及び温測抵抗体が内蔵されており、２０〜３０℃の温度に調温されためっき液をインバータ制御（設定流量に合わせて、ポンプの入力電圧の周波数を変える）のポンプ８１でフィルタ８２、流量計８３を経由して、噴流槽３０に供給される。
流量計８３は、めっき液の噴流流量をモニタし、制御信号を循環ポンプ８１のインバータ回路に出力し、噴流流量を制御している。噴流流量は３０Ｌ／分以上が望ましい。また、液送パイプ１１に設置されたカートリッジ型のフィルタ８２は、めっき液中のダスト等がフィルムのめっき皮膜に付着しないように、１．０μｍ程度の孔径を有するフィルターを使用して精密に濾過するよう構成されている。
【００１９】
噴流槽３０に供給されためっき液は、噴流槽３０中程に設けられた分散口３４を有する分散板３２で液流を均一化し、吐出板３１の吐出口３３より内めっき槽２０内に噴流し、格子状のアノード電極を通過してフィルムキャリア７１のめっき面にめっき液の層流を形成する。噴流槽３０の吐出口３３から噴流するめっき液は、吐出口３３により面積が縮小されているため、速い流速でフィルムキャリア７１のめっき面に向かって流れるが、内めっき槽２０のオーバーフロー部２１よりオーバーフローすることが規制されるため、内めっき槽２０内での乱流の発生を防止することができる。このため、フィルムキャリア７１のめっき面に向かうめっき液の流速をコントロールしながらめっきを行ない、フイルム面内のめっき膜厚を均一化でき、めっき面にレイアウトされたブラインドビア内のめっきスローイングパワーの向上を改善することができる。
【００２０】
フィルムキャリア７１のめっき面にめっき液の層流が形成された状態で、めっき用電源６０により格子状電極４１を有するアノード電極４０と導電性を有する搬送ロール７２からなるカソード電極との間に電圧を印加し、フィルムキャリア７１のめっき面に電解めっきを行う。
導電性を有する搬送ロール７２はフィルムキャリア７１のめっき面に接触しているため、実際のカソード電極はフィルムキャリア７１のめっき面になる。
【００２１】
本発明によれば、内めっき槽２０の底部に噴流槽３０を設けることにより、フィルムキャリアのめっき面にめっき液を層流に整流した状態で、めっき液の流速をコントロールしながら電解めっきをすることができ、これにより均一なめっき膜厚を得ることができる。具体的にはバラツキ３σ／ｘで±１０％以下に押さえることができる。また、めっき面にレイアウトされたブラインドビア内のめっきスローイングパワーを１０％以上向上することができる。
【００２２】
さらに、最適な流速分布を得るための条件出しが簡単であり、これにより、フィルムキャリアのサイズが変わる等の条件の変更にも即座に対応することができる。
その理由は、最適な流速分布が得られる構造になっており、ポンプの噴流量を制御するだけで条件出しができるからである。
【００２３】
なお、上記の実施の形態で述べた噴流槽３０は、噴流槽の数を３個〜複数個まで増やすことも可能であり、又、アノード電極４０及びカソード電極間に電圧を印加するためのめっき用電源６０は、直流のみならずパルス電流の定電流パルス及び逆電流パルス等が使用可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のフィルムキャリア用電気めっき装置を用いれば、フィルムキャリア面内のめっき膜厚を均一化でき、めっき面にレイアウトされたブラインドビア内のめっきスローイングパワーの向上を改善することができ、電気的信頼性に優れたフィルムキャリアを得ることができる。
さらに、最適な流速分布を得るための条件出しが簡単であり、これにより、フィルムサイズが変わる等の条件の変更にも、ポンプの噴流量を制御するだけで条件出しができ、即座に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィルムキャリア用電気めっき装置の一実施例を示す模式構成断面図である。
【図２】噴流槽の一例を示す模式平面図である。
【図３】アノード電極の一例を示す模式平面図である。
【図４】一般的な噴流めっきによる電気めっき装置の一例を示す模式構成図である。
【図５】遮蔽板の構成の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０……外めっき槽
１１……液送パイプ
１２……回収パイプ
２０……内めっき槽
３０……噴流槽
３１……吐出板
３２……分散板
３３……吐出口
３４……分散口
４０……アノード電極
４１……格子状電極
４２……電極枠
５０……薬液槽
６０……めっき用電源
７１……フィルムキャリア
７２……搬送ロール
８１……ポンプ
８２……濾過フィルター
８３……流量計
１００……フィルムキャリア用電気めっき装置
１１０……めっき槽
１２１……フィルムキャリア
１３１……搬送ロール
１３２……アノード電極
１４０……薬液槽
１４１……送出パイプ
１４３……噴流口
１５０……めっき用電源
１６１……遮蔽板
【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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