(57)【要約】【課題】  マスクを形成しなくても任意のパターンのめっき処理が可能なめっき用ノズルおよびめっき装置を提供する。【解決手段】  めっき用ノズル１１は、本体４２にめっき液１を流す流液路４３、および陽極４１を挿入する電極穴４４が形成されている。電極穴４４には、例えば防水性のゴムなどで形成されたパッキン４９が取り付けられ、電極穴４４に挿入される陽極４１と密着して、電極穴４４の上部方向にめっき液が漏出しないようにする。流液路４３は、その途上で電極穴４４に繋がり、電極穴４４に挿入された陽極４１が流液路４３に露出される。また、流液路４３の陽極４１に対面する位置には、開口５１が形成されている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給側と排出側との間でめっき液を流す流液路と、前記流液路の途上に形成され、前記めっき液の表面張力によって封止される開口と、前記流液路中に配置された電極とを備えたことを特徴とするめっき用ノズル。
【請求項２】
前記電極は、前記流液路を介して前記開口に対向する位置に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のめっき用ノズル。
【請求項３】
前記流液路のうち、少なくとも前記開口の周縁は疎水性材料で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載のめっき用ノズル。
【請求項４】
前記開口は、開口面積が可変であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のめっき用ノズル。
【請求項５】
前記開口はその開口径が１７ｍｍ以下に設定されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のめっき用ノズル。
【請求項６】
請求項１〜５に記載のめっき用ノズルと、このめっき用治具の供給側および排出側にそれぞれ接続されるめっき液供給装置およびめっき液排出装置とを備えたことを特徴とするめっき装置。
【請求項７】
前記めっき液供給装置に接続され、前記流液路へのめっき液の供給量を調節する供給量調節器と、前記めっき液排出装置に接続され、前記流液路から排出されるめっき液の排出量を調節する排出量調節器とを更に備えたことを特徴とする請求項６に記載のめっき装置。
【請求項８】
前記めっき用ノズルの位置を可動制御する移動装置を更に備えたことを特徴とする請求項６または７に記載のめっき装置。
【請求項９】
被めっき物にめっき液を接触させる開口が形成されためっき用ノズルを、被めっき物上で移動させつつめっきを行なうことを特徴とするめっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被めっき物上にめっきを行なうためのめっき用ノズル、およびこれを用いためっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被めっき物上に金属薄膜などを形成するめっき処理は、基板上の回路パターンの形成や、金属防錆、金属装飾など様々な分野で広く行なわれている。こうしためっき処理は、めっき液中の析出反応による化学めっきや、電気分解による金属の析出を利用した電気めっきなどが一般的である。
【０００３】
こうしためっき処理によって、例えば、基板上に一定パターンのめっきを形成するなど、部分的にめっきを行なう場合、従来はめっきを行なわない部分にマスク層を形成し、露出した部分のめっきを行なった後、マスク層を取り除くことによって、所望のパターンのめっき層を得るのが一般的であった。一方、被めっき物の下面から、マスクを介してめっき液を供給してめっきを行なうめっき装置も知られている。
【特許文献１】特開２０００−１１９８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような従来のめっき装置では、マスク層と被めっき物とが接触した状態で擦るため、被めっき物の表面が損傷することがあった。また、めっき液を被めっき物の下面側から供給する必要があるため、めっき工程のレイアウトに制限があり、制約が多いといった課題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、マスクを形成しなくても任意のパターンのめっき処理が可能なめっき用ノズルおよびめっき装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、供給側と排出側との間でめっき液を流す流液路と、前記流液路の途上に形成され、前記めっき液の表面張力によって封止される開口と、前記流液路中に配置された電極とを備えたことを特徴とするめっき用ノズルが提供される。
【０００７】
前記電極は、前記流液路を介して前記開口に対向する位置に配置されていればよい。前記流液路のうち、少なくとも前記開口の周縁は疎水性材料で形成されていればよい。前記開口は、開口面積が可変であってもよい。前記開口はその開口径が１７ｍｍ以下に設定されればよい。
【０００８】
このようなめっき用ノズルと、このめっき用治具の供給側および排出側にそれぞれ接続されるめっき液供給装置およびめっき液排出装置とを備えたことを特徴とするめっき装置が提供される。
【０００９】
前記めっき液供給装置に接続され、流液路へのめっき液の供給量を調節する供給量調節器と、前記めっき液排出装置に接続され、流液路から排出されるめっき液の排出量を調節する排出量調節器とを更に備えていてもよい。前記めっき用ノズルの位置を可動制御する移動装置を更に備えていてもよい。そして、被めっき物にめっき液を接触させる開口が形成されためっき用ノズルを被めっき物上で移動させつつめっきを行なうことを特徴とするめっき方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のめっき用ノズルおよびめっき装置によれば、めっき用ノズルを予め設定しためっきパターンに沿って動かしつつめっきを行なうことによって、マスク層などめっき範囲を規定するカバーを形成しなくても、任意の形状のめっきを行なうことが可能になる。これにより、一定の繰り返しパターンなどの微細なめっき層を被めっき物に形成する際でも、マスク層などを形成しなくても、高精度なめっき層を形成することが可能になる。
【００１１】
また、めっき液を露出させて被めっき物と接触させる開口を１７ｍｍ以下の開口径に設定することで、めっき用ノズルが被めっき物から離れても、めっき液の表面張力によって開口からめっき液が漏出することなく流液路中をめっき液が流れつづける。これによって、少ないめっき液を循環させてめっきを行なうことが可能になり、めっき廃液などを最少限にとどめて環境に配慮しためっき工程を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を図面を交えて説明する。図１は本発明のめっき用ノズルを備えためっき装置（電気めっき装置）の概要を示す説明図である。めっき装置１０は大別して、めっき用ノズル１１と、めっき液循環機構１２と、ノズル移動装置１３と、電源装置１４とから構成される。
【００１３】
めっき液循環機構１２は、供給部２１、排出部２２、および循環ポンプ２３とを備えている。供給部２１は、めっき液供給装置２４と、供給量調節器２５とから構成されている。めっき液供給装置２４は、めっき液中のイオン量等を調節し、一定の組成のめっき液を調製して送り出すものであればよい。供給量調節器２５はめっき液供給装置２４からめっき用ノズル１１に向けて送り出されるめっき液の流量を調節するものであり、電磁弁などから構成されれば良い。
【００１４】
排出部２２は、めっき液排出装置２６と、排出量調節器２７とから構成されている。めっき液排出装置２６は、めっき用ノズル１１から排出されためっき液中の不純物等を除去してする機構であればよい。排出量調節器２７は、めっき用ノズル１１から排出されるめっき液の流量を調節するものであり、電磁弁などから構成されれば良い。こうした供給量調節器２５と排出量調節器２７とは、基本的には同じ流量に設定される。
【００１５】
循環ポンプ２３は、例えば水流ポンプから構成されれば良く、供給部２１〜めっき用ノズル１１〜排出部２２〜供給部２１に至る循環流路中でめっき液を循環させる。
【００１６】
電源装置１４は、めっき装置１０による電気めっきを行なうための直流電源であり、めっき用ノズル１１に挿入された陽極４１と、陰極の役割を果たす被めっき物５とにそれぞれ接続される。
【００１７】
ノズル移動装置１３は、めっき用ノズル１１を被めっき物５上の任意の位置に連続して移動させる移動機構であり、形成したいめっきパターンに従って、被めっき物５上でめっき用ノズル１１を移動させる。
【００１８】
図２はめっき用ノズルの要部断面図である。めっき用ノズル１１は、例えば疎水性の樹脂で形成された本体４２に、めっき液１を流す流液路４３、および陽極４１を挿入する電極穴４４が形成されている。電極穴４４には、例えば防水性のゴムなどで形成されたパッキン４９が取り付けられ、電極穴４４に挿入される陽極４１と密着して、電極穴４４の上部方向にめっき液が漏出しないようにする。
【００１９】
流液路４３は、供給口４５（供給側）と排出口４６（排出側）との間で本体４２内を貫通する管を成し、供給口４５で供給部２１（図１参照）と接続される供給管４７に連結される。また、排出口４６で排出部２２（図１参照）と接続される排出管４８に連結される。
【００２０】
こうした流液路４３は、その途上で電極穴４４に繋がり、電極穴４４に挿入された陽極４１が流液路４３に露出される。また、流液路４３の陽極４１に対面する位置には、開口５１が形成されている。
【００２１】
図３に示すように、開口５１は例えば略矩形に形成される。こうした開口５１は、例えば長辺Ｌが１７ｍｍ，短辺Ｓが５ｍｍに形成されれば良い。開口５１をこのようなサイズに形成することによって、流液路４３にめっき液１を流しても、表面張力の作用により開口５１からめっき液１が漏出することなく流液路４３を流れつづける。こうして、めっき液１は開口５１で外面に露出されつつ流液路４３中を供給口４５から排出口４６に向けて流れる。
【００２２】
以上のような構成のめっき用ノズル１１を備えためっき装置１０の作用について説明する。めっき装置１０を用いて被めっき物５に一定のパターン（形状）のめっきを行なう場合、めっき用ノズル１１の電極穴４４に、めっきする金属の種類に適合した陽極４１を挿入して、この陽極４１を電源装置１４の陽極端子に接続し、また、電源装置１４の陰極端子を被めっき物５に接続する。
【００２３】
そして、循環ポンプ２３を駆動させると、供給部２１から送り出されためっき液１は供給管４７を介してめっき用ノズル１１の流液路４３に送り込まれ、排出管４８から排出部２２に排出される。そして循環ポンプ２３を経て再び供給部２１に流れ込む。
【００２４】
めっき用ノズル１１は、所定のめっきパターンに従って、ノズル移動装置１３によって被めっき物５上を移動する。そして、電源装置１４から電流が流されると、陽極４１から流液路４３中のめっき液１を介して、開口５１で露出しためっき液１と接している被めっき物５に電流が流れ、被めっき物５にめっきが行なわれる。
【００２５】
こうしためっき用ノズル１１を予め設定しためっきパターンに沿って動かしつつめっきを行なうことによって、マスク層などめっき範囲を規定するカバーを形成しなくても、任意の形状のめっきを行なうことが可能になる。これにより、図４に示すような、一定の繰り返しパターンの微細なめっき層５５を被めっき物５に形成する際に、マスク層などを形成しなくても、高精度なめっき層５５を形成することが可能になる。また、配線パターンを形成するような場合でも、各パターン毎にマスクを製作しなければならないということもない。
【００２６】
また、めっき液１を露出させて被めっき物５と接触させる開口５１を、１７ｍｍ以下の開口径に設定することで、めっき用ノズル１１が被めっき物５から離れても、めっき液１の表面張力によって開口５１からめっき液１が漏出することなく流液路４３中をめっき液１が流れつづける。これによって、少ないめっき液を循環させてめっきを行なうことが可能になり、めっき廃液などを最小限にとどめて環境に配慮しためっき工程を実現することができる。
【００２７】
なお、めっき液を露出させる開口は、大きさ（開口径）が変えられるように構成してもよい。図５に示すように、めっき用ノズル６１の流液路に形成される開口６２は、クランプ板６３と、可変板６４とで規定されている。そして、可変板６４を緩めて可変板６４を動かして開口６２の開口幅Ｗを任意の幅に設定してからクランプ板６３で可変板６４を挟み込むようにすれば、めっき液１を露出させる開口６２の開口幅Ｗをめっきパターンに応じて自在に設定することが可能になる。
【実施例】
【００２８】
本発明のめっき用ノズルを用いためっき装置でめっきを行なう場合に、めっきの種類によるめっき液の組成と陽極の種類を例示する。なお、こうしためっき液の組成や濃度は一例であり、これに限定されるものではない。
１．銅めっき
めっき液：ＣｕＳＯ４ ・５Ｈ２ Ｏ  ２５０ｇ／Ｌ
Ｈ２ ＳＯ４   ５０ｇ／Ｌ
陽極：純銅  ９９．９９％
２．金めっき
めっき液：Ｎａ３ Ａｕ（ＳＯ３ ）２   １０ｇ／Ｌ
陽極：白金
３．ニッケルめっき
めっき液：ＮｉＳＯ４ ・６Ｈ２ Ｏ  ０．９５ｍｏｌ／Ｌ
ＮｉＣｌ２ ・６Ｈ２ Ｏ  ０．１７ｍｏｌ／Ｌ
Ｈ３ ＢＯ３   ０．３２ｍｏｌ／Ｌ
Ｈ３ ＰＯ３   ０．５ｍｏｌ／Ｌ
陽極：電解ニッケル
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は、本発明のめっき装置を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明のめっき用ノズルを示す要部断面図である。
【図３】図３は、図２に示すめっき用ノズルの開口周辺を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明のめっき用ノズルを用いためっき例を示す平面図である。
【図５】図５は、本発明のめっき用ノズルの別な実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  めっき液
５  被めっき物
１０  めっき装置
１１  めっき用ノズル
１３  ノズル移動装置
１４  電源装置
２４  めっき液供給装置
２５  供給量調節器
２６  めっき液排出装置
２７  排出量調節器
４１  陽極（電極）
４３  流液路
５１  開口
【図１】
2005206916.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005206916.tif 000006
【図５】
2005206916.tif 000007