(57)【要約】【課題】  膜厚不均一を解決し、均一膜厚の電鋳品を作製可能な電鋳装置を提供する。【解決手段】  表面にパターンが形成された基板１の表面（上方）には、スパッタによりニッケルの導電膜が形成され、それに、ＳＵＳ製のカソード電極２が接続されている。アノード４から供給されるニッケルが、カソード電極２の表面に析出するのを防ぐため、デルリン製めっき析出防止枠３が設けられている。アノード４は、網目状の有底の中空円筒体の形状をしており、その上方の開口部から、ニッケル粉末体５が供給され、電解液によって溶解され、電解液中を基板１の表面に運ばれて基板１の表面に析出する。電流遮蔽板６によって、周辺部を流れる電流が抑制される。よって、基板１の表面では、めっき電流密度が均一化されるので、めっき厚が均一となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソードの向きが上向きであり、かつその上部にドーナツ状のアノードを有し、さらに前記カソード上部近傍に中央部に開口を有した電流遮蔽板を取り付けたことを特徴とする電鋳装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電鋳装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常の電鋳装置として、カソードロッカー方式、回転方式のものが一般的に用いられている。カソードロッカー方式は、ワークがめっき液中を横方向に往復運動することで液攪拌を兼ねている。一方、回転方式はワークを静止してその場で回転する。さらにろ過後のめっき液を回転面に当てて常に新鮮なめっき液を補充することで攪拌効果を持たせている。ワークは、４５度水平から下に向けた状態とされているのが通常である。こうすることで、ワーク面へのゴミ付着を抑えて、さらに発生水素を上部に逃がす効果を狙っている。特に、後者の回転方式は、ワークが回転しているために縦、横のそり状態に偏りがなく、ろ過後のめっき液をワーク面へ供給しているため、微細形状へのめっきにも適した方法である。
【０００３】
【非特許文献１】公開技報２００５−５０２３４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、カソードロッカー方式は、ワークの縦、横のそり状態が違ってしまうことが欠点である。回転方式は、ワークが回転しているために縦、横のそり状態に偏りがなく、ろ過後のめっき液をワーク面へ供給しているため、微細形状へのめっきにも適した方法である。
【０００５】
しかし、４５度傾けて何時間も回転し続けなければいけないため、重量のあるワークには適さない方法であった。また、発生水素を上部へ逃がすことも効果に挙げられているが、回転している上部に常に水素が集まってしまうために、そこにピンホールが形成され、そこがきっかけとなり異常めっき析出が生じるという問題点もある。
【０００６】
これらの問題を解決する方法として、公開技報２００５−５０２３４３号（非特許文献１）には、ワークを真上に向けて回転する方法が開示されている。しかし、ワークを真上に向ける為にゴミが付着し易くなり、その解決方法としてアノードをワーク周辺に配置することとなる。その為、作製された電鋳品の膜厚分布は、中央部で薄く、周辺部で厚くなって、不均一となるという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、前記非特許文献１の課題である膜厚不均一を解決し、均一膜厚の電鋳品を作製可能な電鋳装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、カソードの向きが上向きであり、かつその上部にドーナツ状のアノードを有し、さらに前記カソード上部近傍に中央部に開口を有した電流遮蔽板を取り付けたことを特徴とする電鋳装置により解決される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記非特許文献１の課題である膜厚不均一を解決し、均一膜厚の電鋳品を作製可能な電鋳装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例である電鋳装置の概要を示す図であり、図示していない電鋳層内に配置されている主要部分のみを図示している。この装置は、型となる基板にニッケル電鋳を行って、ニッケル電鋳品を得るための装置である。表面にパターンが形成された基板１の表面（上方）には、スパッタによりニッケルの導電膜が形成され、それに、ＳＵＳ製のカソード電極２が接続されている。アノード４から供給されるニッケルが、電解液中でカソード電極２の表面に析出するのを防ぐため、デルリン製めっき析出防止枠３が設けられている。当初は、前記ニッケルの導電膜がカソードとなるが、めっきが進むに従って形成された電鋳品そのものがカソードとなる。
【００１１】
アノード４は、網目状の有底の中空円筒体の形状をしており、電解液に浸された状態で、その上方の開口部から、ニッケルペレット５が供給され、電解液によって溶解され、電解液中を基板１の表面に運ばれて基板１の表面に析出する。通常、アノード４から基板１上にゴミ等が落下するのを防ぐため、アノード４の内径は、基板１の有効めっき面より大きくされている。
【００１２】
本実施の形態においては、カソードとなる基板１の表面の上部近傍に中央部に開口を有した絶縁体の電流遮蔽板６が設けられている。この電流遮蔽板６は、図１で図示しているように、カソード電極２の真上に配置され、アノード４とカソード電極２を最短距離で結ぶ線を遮るように配置されている。アノード４の形状がドーナツ型をしているので、電流遮蔽板６がないと、めっき電流は、中央部よりも周辺部に集中し、形成されるめっきの厚さは、基板１の中央部よりも周辺部の方が厚くなる。しかし、この実施の形態においては、電流遮蔽板６によって、周辺部を流れる電流の集中が抑制される。よって、基板１の表面では、めっき電流密度が均一化されるので、めっき厚が均一となる。
【００１３】
電流遮蔽板６の中央部開口の大きさや、カソード電極２や基板１からの距離は、各電鋳装置によって最適な値が異なるので、実験によって、基板１のめっき厚分布が許容範囲となるように決定する。
【実施例１】
【００１４】
図１に示すような電鋳装置を用いてニッケル電鋳を行った。電鋳の手順は以下のようなものである。
（１）スパッタ：表面にパターンが形成された基板面にニッケルスパッタを行い、導電膜とする（この導電膜がカソードとなる）。
（２）基板セット：専用治具に、ニッケルスッパタを行った基板をセットする。
（３）遮蔽板取り付け：中央部にφ５５ｍｍの開口を有した遮蔽板を、基板から高さ２０ｍｍの位置に取り付ける。
（４）取り付け：遮蔽板を取り付けた基板を、基板が上向きになるよう電鋳槽に取り付ける。
（５）めっき液吐出ノズルセット：めっき液が十分基板にあたるように、めっき液吐出ノズルを取り付ける。
（６）電鋳：スルファミン酸を主成分とするめっき液中において、４Ａ／ｄｍ２の電流密度で、６２．５時間通電し、ニッケルめっきを基板上に析出させる。
【００１５】
このような工程により作製した、目標φ１００ｍｍ、膜厚３ｍｍ電鋳品の膜厚分布は、中心部で３．２ｍｍ、中間部で２．３ｍｍ、端部で３．５ｍｍであり、最低部と最高部の差は、１．２ｍｍであった。
【実施例２】
【００１６】
遮蔽の開口を、中心部φ８０ｍｍとした以外は、実施例１と同じ条件でニッケル電鋳を行った。このような工程により作製した、目標φ１００ｍｍ、膜厚３ｍｍ電鋳品の膜厚分布は、中心部で２．６ｍｍ、中間部で２．７ｍｍ、端部で３．１ｍｍであり、最低部と最高部の差は、０．５ｍｍであった。
【比較例】
【００１７】
遮蔽板を取り付けない以外は、実施例１、実施例２と同じ条件でニッケル電鋳を行った。このような工程により作製した、目標φ１００ｍｍ、膜厚３ｍｍ電鋳品の膜厚分布は、中心部で１．９ｍｍ、中間部で２．３ｍｍ、端部で３．５ｍｍであり、最低部と最高部の差は、１．６ｍｍであった。
【００１８】
これら、実施例と比較例を対比すると分かるように、実施例１においても、比較例に比して電鋳品の膜厚分布が小さくなっているが、実施例２において、電鋳品の膜厚分布が極めて小さくなっている。よって、本発明は、比較例に対して効果を有するものの、中央部開口の大きさを適当にすることにより、その効果が極めて大きくなることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態の１例である電鋳装置の概要を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１…基板、２…カソード電極、３…めっき析出防止枠、４…アノード、５…ニッケルペレット、６…電流遮蔽板
【図１】
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