JPH1053892A - 基板のパターン電気めっき装置及び電気メッキ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細パターンを持つ基板や大型基板等に均一
なパターンめっきを容易に形成可能な基板のパターン電
気めっき装置及び電気メッキ方法を提供する。 【解決手段】 被めっき基板３のめっき面に対して直交
する角度でめっき液の吐出及び吸入を行う機構とめっき
面との空間に設置された、めっき面と平行に移動可能な
金属メッシュからなる陽極板２の側面に、前記吐出口１
ａより噴出しためっき液を収束する形状を持つ遮蔽板を
取り付けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被めっき基板に電
気めっきを施すための基板のパターン電気めっき装置及
び電気メッキ方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線基板の製造法の一種として
知られているセミアディディブ法においては、従来より
パターン電気めっき法が行われており、各種のパターン
めっき装置が紹介されている。ここで言うパターンめっ
き法とは、銅張り積層板の全面に無電解銅めっきなどに
より一定の下地めっきを施した後に、パターン以外の部
分をレジストによりマスキングし、パターン部分だけに
更に電気めっきを施す方法である。

【０００３】この方法は、テンティング法（パネルめっ
き法）などの部分電気めっきを行わない方法に比べて、
エッチングする銅の厚みを低減することが可能なため、
微細なパターンを形成するのに適した方法であると言わ
れている。

【０００４】従来のパターンめっきにて使用される装置
の断面概略図を図１０に示した。

【０００５】図１０において、８はめっき槽本体であ
り、この中にめっき液９が建浴されている。このめっき
液９はポンプ１７により循環されており、その流路の途
中に濾過機２２が設置されている。また、固定アノード
板（陽極）１９に対向するように、治具１８に支持され
た被めっき物３（陰極）が取り付けられており、前記固
定アノード板１９は陽極バー２１に、前記治具１８は陰
極バーに、それぞれ取り付けられている。

【０００６】このとき、陰極バー２０と陽極バー２１
は、図示されていない電気供給源に接続され、治具１８
をとおして被めっき物３に通電することで電気めっきが
行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た電気めっき装置には以下の問題点がある。すなわち、
被めっき物にパターンめっきを施す場合に、基板サイズ
が大きくなればなるほど、また、微細なパターンになれ
ばなるほど、パターンの均一性が劣化し、膜厚のばらつ
きや配線断面形状の不揃いが生じやすくなる。

【０００８】さらに、液晶ディスプレイやプラズマディ
スプレイに代表されるような表示装置のマトリックス配
線、その他の目的のためにめっきを行う場合には、非常
に厳しい均一性が要求されるばかりでなく、めっき膜の
物性自体が問題となってくる。すなわち、従来は、上記
のような膜厚のばらつきや配線断面形状の不揃いを緩和
するために、多量の添加剤をめっき浴中に加えていた。
これらの添加剤は効果的ではあるが、被めっき物の使用
目的によっては弊害が生じる場合がある。すなわち、ガ
ラス同士の接合時における高温雰囲気などの履歴を上記
めっき物が受けると、多量に加えられた添加剤の偏析に
よる物性劣化や、分解・再付着によるデバイスの汚染等
が起りやすい。

【０００９】本発明は以上のような事情に鑑み為された
ものであり、めっき液流の収束効果を有する遮蔽板付き
可動陽極を備える、被めっき基板表面に均一で物性の優
れためっき層を形成し得る電気めっき装置を提供するこ
とを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的は以下の手段
によって達成される。

【００１１】すなわち、本発明は、被めっき基板のめっ
き面に対して直交する角度でめっき液の吐出及び吸入を
行う機構とめっき面との空間に設置された、めっき面と
平行に移動可能な金属メッシュからなる陽極板の側面
に、前記吐出口より噴出させためっき液を収束する形状
を持つ遮蔽板を取り付けたことを特徴とする基板のパタ
ーン電気めっき装置を提案するものである。

【００１２】また本発明は、被めっき基板に対して平行
に可動する陽極及び、被めっき基板に対して直交する角
度でめっき液の吐出と吸入を行う機構を具備する電気め
っき装置において、該可動陽極に連動してめっき液の吐
出量および／又は吸入量を制御する機構を備えることを
特徴とする基板のパターン電気めっき装置を提案するも
のであり、めっき液の吐出及び吸入を司る部位の前面を
可動陽極が通過するときに、その部位のめっき液の吐出
量及び／又は吸入量を相対的に増加させるような機構を
備えること、めっき液の吐出量と吸入量をそれぞれ可変
に制御する機構を備えたユニットを、被めっき基板に対
向する平面内に複数個設置したこと、前記ユニットが、
可動陽極の軌跡が形成する平面と平行に設置されている
こと、前記の基板がガラス板であることを含む。

【００１３】更に本発明は、めっき槽内で基板のめっき
面に対して直交する角度でめっき液の吐出を行うと共
に、めっき液を収束し得る形状の遮蔽板を両側端に設け
た金属メッシュからなる陽極板を被めっき基板に対向さ
せ、被めっき基板と平行な平面内を前後に移動させて、
陽極板に正対するめっき面に向かって吐出されるめっき
液の流量を正対していない基板表面に比べ増加させると
同時にめっき装置内の電流分布を整えることを特徴とす
る基板の電気メッキ方法を提案するものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して更
に詳細に説明する。

【００１５】図１は本発明に係る基板のパターンめっき
装置の一例を示す断面模式図であり、図２は図１に示し
た装置を水平方向に９０度回転したときの断面模式図で
ある。

【００１６】図１、図２において、８はめっき槽本体、
９はめっき槽内に建浴されためっき液、３は被めっき基
板、６は該基板を保持するための台、４は被めっき基板
に通電するために、図示されていない外部の電源に接続
され被めっき基板を保持台６に固定する治具を兼ねた陰
極接点、２は被めっき基板に対向しながら被めっき基板
と平行な平面内を前後に移動する遮蔽板付き可動陽極板
（アノード）であり、同じく図示されていない前記の電
源に接続されて回路を形成している。さらに、５は該ア
ノードを前記のように動かすために、めっき槽外に設置
されたアノード駆動ユニットであり、７は該ユニットを
通してアノードを駆動するためのモーターである。

【００１７】また、１は被めっき基板３に対してアノー
ド２の後方よりめっき液の吸入・吐出をおこなうための
ユニットであり、めっき槽の長手方向に複数個のユニッ
トが連結されて、めっき液の吸・吐出モジュールを形成
している。このモジュールを斜め上方より俯瞰したとき
の概略図が図７である。モジュール内の各ユニットは図
８に示したように、１組以上のめっき液供給管１１とめ
っき液排出管１２を備えており、それぞれの管に独立し
た流量センサー１５、流量制御バルブ１６、ポンプ１７
が接続されており、各ユニットごとに吸・吐出口１０か
らの、めっき液の吸入・吐出量を制御することができ
る。

【００１８】遮蔽板付き可動陽極はめっき液の流れを妨
げないために、板状ではなく図５（ａ）に示したような
メッシュ状に加工した金属や、図５（ｂ）に示したよう
な多数の白金線をアノードの移動方向に張ったものを用
いることが望ましい。

【００１９】この金属メッシュ陽極の材質は、使用する
めっき液９に不溶性の金属が好ましい。代表例として
は、チタンや白金及びチタン表面に白金をコーティング
したものなどがあり、めっき液に合わせて適当に選択す
ることが可能である。

【００２０】さらに、この金属メッシュ陽極２ｂの両サ
イドには、図３（ａ），（ｂ）に示したような遮蔽板２
ａが取り付けられ、その端部には図４（ａ），（ｂ）に
示したような遮蔽板端部側面板２ｃが取り付けられて、
めっき槽外部の陽極駆動ユニット５に接続されており、
陽極駆動用モーター７にてめっき基板と平行に陽極を前
後駆動できるようになっている。また、図中に図示され
ていない導体が遮蔽板端部側面板２ｃに内蔵されてお
り、同じく図示されていない接点にて、金属メッシュ陽
極２ｂと外部の電源とに接続されている。

【００２１】このとき、遮蔽板２ａは、図９に示したよ
うに、めっき液吐出（及び）吸入モジュール１より噴出
した収束される前のめっき液の流れ１５を捕捉して、収
束されためっき液の流れ１６に変換し、金属メッシュ陽
極２ｂが正対し金属析出反応が最も活発に起っている基
板表面３ａに供給する。

【００２２】すなわち、めっき液吐出口１ａより噴出す
るめっき液の流量を、可動陽極の位置変化に伴って調整
しなくても、めっき液中の金属濃度低下が最も激しく起
る基板表面３ａ部分の単位面積あたりの流量を増加させ
ることが可能であり、結果として、金属析出反応が殆ど
起きない金属メッシュ陽極から離れた部分への単位面積
あたりの流量が小さくなるように、めっき液吐出口１ａ
よりの噴出量を設定することが可能となる。

【００２３】このような作用は、本発明のごとき可動陽
極を使用するめっき装置においては、非常に重要な意味
を持っている。なぜなら、可動陽極に正対していない被
めっき基板表面は非常に緩慢な析出反応しか起しておら
ず、そのような基板表面に大きな流量のめっき液を当て
ることは、析出しためっき層の再溶解を助長することに
なってしまう。すなわち、配線幅の細い緻密なパターン
をめっきする際に可動陽極の移動スピードを小さくした
り、被めっき基板のサイズを大きくしたりすると、可動
陽極が１サイクルの移動を完了する時間あたりに、基板
表面が陽極と正対する時間が減少し、甚だしい場合に
は、析出しためっき層がエッチングされる危険が生じる
のである。本発明によれば、このような危険を回避し得
るばかりか、図３（ａ），（ｂ）の２ａに示したような
構造にすることで電流分布を整えて、基板表面に形成す
るパターンの均一な成長を促進することが可能となる。

【００２４】図６（ｂ）において金属メッシュの線幅
ｑ、厚さｔ、正方形の開口部一辺の大きさｒは、陽極全
体の大きさにもよるが、 ０．５(mm)≦ｑ 好ましくは １．０(mm)≦ｑ ０．５(mm)≦ｔ≦５．０(mm) 好ましくは １．０(mm)≦ｔ≦３．０(mm) ２．０(mm)≦ｒ≦１０ (mm) 好ましくは ３．０(mm)≦ｒ≦７．０(mm) であることが望まれる。

【００２５】ここで、線幅ｑ及び線厚ｔが０．５（ｍ
ｍ）よりも細いと陽極の強度が低下する恐れがあり、線
厚ｔが５（ｍｍ）よりも厚いと、加工が難しくなる。ま
た、開口部の大きさｒが２．０（ｍｍ）よりも小さい
と、めっき液の流れを妨げる恐れがあり、１０（ｍｍ）
よりも大きいと陽極の強度低下が発生する恐れがある。

【００２６】また、金属メッシュ陽極２ｂに遮蔽板２
ａ、遮蔽板端部２ｃ、を取り付けることにより構成され
る遮蔽板付き可動陽極は、以下の仕様を満足していれば
良い。すなわち、図３（ｂ）における、遮蔽板２ａの上
面と金属メッシュ陽極２ｂとの形成する角度θとしたと
き、 １０°＜θ＜６０° 好ましくは ２０°＜θ＜５０° 同じく、図３（ｂ）において、露出している金属メッシ
ュ陽極の幅を幅２ｅ、遮蔽板付き可動陽極上部の幅を２
ｈとしたときに、 １．５ｅ＜ｈ＜５ｅ 好ましくは １．７ｅ＜ｈ＜３ｅ を満たしていれば良い。

【００２７】また、図６（ａ）に示した、露出している
金属メッシュ陽極の長さｗは、被めっき基板と同じ幅で
あることが望ましい。

【００２８】ここで、前記θが１０°よりも小さいか、
または６０°よりも大きいと、十分なめっき液の収束結
果が期待できない。同様に、前記ｈが１．５ｅよりも小
さくても、十分なめっき液の収束効果が期待できない。
また、ｈが５ｅよりも大きい場合は、遮蔽板２ａの影に
なり、めっき液が当りずらくなる基板表面が増加し、め
っき不良が発生しやすくなるので好ましくない。

【００２９】また、図３（ｂ）に示した電流分布を整え
る作用を行う遮蔽板２ａの、金属メッシュ陽極より下の
部分の長さをａとしたとき、 ３（ｍｍ）＜ａ 好ましくは ５（ｍｍ）＜ａ であることが望ましい。（上限は、被めっき基板の大き
さにより変動する） このとき、前記ａの値が３（ｍｍ）よりも小さいと、電
流分布を整える効果が期待できないので、好ましくな
い。

【００３０】さらに、図２における同様の矢印は、単一
のユニットにおける流量を表している。図２において
は、個々のユニット内の吸入・吐出量を均一に制御した
場合が示してあるが、被めっき基板中央部近傍の吸入・
吐出量を端部に比べて大きく制御することもできる。す
なわち、めっき液の吸・吐出口１０を多数の孔またはス
リットとし、これらのユニット中央部における設置密度
を端部に比べて大きくするのである。また、孔またはス
リットの密度をかえる方法以外にも、該ユニット内を複
数のエリアに分割して、各エリアごとの流量を制御する
方法を実施することができる。

【００３１】また、図２に示された副循環系めっき液供
給管１３及び副循環系めっき液排出管１４は、図示され
ていない予備槽に接続されており、めっき本槽内に急速
にめっき液を満たしたい場合や、めっき本槽内から急速
にめっき液を排出したい場合等のときに、主に使用され
る。さらに、パターンめっきを行うときに、めっき液吸
・吐出モジュールよりの吸入・吐出量のバランスをこの
副循環系により調整することができる。

【００３２】以上に述べてきたような装置によって、基
板のパターンめっきを行うことにより、金属メッシュ可
動陽極が正対し、金属析出反応が活発に起っている基板
表面に、十分な量と方向性を兼ね備えためっき液の流れ
を作用させるとともに、めっき装置内の電流分布を整え
ることができるため、基板表面に析出する金属層を均一
に成長させることが可能となるばかりか、可動陽極が正
対していない部位のめっき液による再溶解を最小限に抑
制することが可能となるため、微細パターンを持つ基板
や大型基板などに均一なパターンめっきを容易に形成す
ることが可能となる。

【００３３】

【実施例】

実施例１ 以下において、３００ｍｍ×４００ｍｍ×厚さ２ｍｍの
青板硝子基板にパターンめっきを行ったときの結果につ
いて述べる。

【００３４】前記ガラス基板のパターンめっきに用い
た、本発明に係るパターンめっき装置の主な仕様を以下
に列記する。 めっき液吸・吐出ユニットの形状 幅ａ＝８０（ｍｍ）、奥行きｂ＝５００ （ｍｍ）、高さｃ＝１５０（ｍｍ） 上記の吸・吐出ユニットに接続されるめっき液供給管の本数 ２（本） 上記の吸・吐出ユニットに接続されるめっき液排出管の本数 ２（本） 上記めっき液供給・排出管１本あたりの最大流量 ５．０（ｌ／分） 上記めっき液供給・排出管１本あたりの最小流量 ０．５（ｌ／分） 吸・吐出モジュールを形成する吸・吐出ユニットの接続個数 １０（個） 上記モジュールの吸・吐出口から被めっき基板表面までの距離 ５０（ｍｍ） 上記モジュールの吸・吐出口からアノードまでの距離 ３０（ｍｍ） アノードの形状 幅ｄ＝２５（ｍｍ）、奥行きｅ＝３００（ｍｍ）、 厚さｆ＝３（ｍｍ） アノードのメッシュの空隙の大きさ・形状 ４（ｍｍ）×４（ｍｍ）、 正方形 アノードの材質 白金をコートしたチタン アノードの移動速度 ６ｍ／分 パターンめっき時の陰極電流密度 ０．０２５（Ａ／ｃｍ² ） 以上のような仕様のパターンめっき装置にて青板硝子に
電気めっきを行うに際して、絶縁体であるガラス基板を
金属化するために以下に示す処理を行った。

【００３５】まず、３００ｍｍ×４００ｍｍ×厚さ２ｍ
ｍのフロート青板硝子基板の全面に、公知の方法により
金属パラジウム核を付与し、このパラジウム核上に無電
解めっきにより、Ｐを約５．５％含有するパラジウムめ
っき膜を約０．１μｍの厚さに成膜した。なお、このめ
っき膜の平均表面粗さＲａは０．０３μｍであった。

【００３６】次に、このめっき基板を最高雰囲気温度１
８０℃のオーブンにて５時間アニールし、冷却した後、
ポジ型レジストを使用する公知のフォトリソグラフィー
の技法を用いて、片面にレジストで保護されたパターン
を形成し、不要なめっき部分を硝酸・塩酸・酢酸＝６・
６・１の割合で作製したエッチング液に４０秒間晒して
除去後に、さらにパターン上に残るレジストを公知の酸
素プラズマアッシャーにより除去して、パターン電気め
っきのための下地めっきパターンとした。

【００３７】ここで使用したパターンは、基板の短辺に
平行な線幅８０μｍのラインを１００μｍの間隔をおい
て形成したものである。また、電気めっきの際の陰極接
点とするために、上記基板の外周部分には、幅５ｍｍに
わたり無電解パラジウムめっきが残されている。

【００３８】このような下地処理を施した青板基板を、
本発明に係る上記のパターンめっき装置に、上記の８０
μｍラインとアノードが平行になるように設置し、図
１、図２に示したように電気めっきを行った。

【００３９】また、使用した電気めっき液は次に示すよ
うな組成を有しており、光沢剤や平滑剤などの添加剤を
含有していない。 硫酸銅 ４０（ｇ／ｌ）、硫酸 ２３０（ｇ／ｌ）、塩
素イオン ５０（ｍｇ／ｌ） 以上のようにして、パラジウムめっきパターン上に、銅
めっき層厚が６μｍとなるまで通電した。

【００４０】このようにして得られたパターンめっき基
板には、ラインの断線や剥がれなどは１本も無かった。

【００４１】このパターンめっき基板の線幅８０μｍラ
インの膜厚分布を、表面粗さ計によりランダムに１００
か所にわたり計測したところ、膜厚のばらつきは、±
０．２μｍであった。

【００４２】実施例２ 実施例１と同様の装置を使用して、同じく同様なパラジ
ウムパターン基板に電気ニッケルめっきによりパターン
めっきを行った。使用しためっき液の組成は以下のよう
なものである。 スルファミン酸ニッケル ４５０（ｇ／ｌ）、塩化ニッ
ケル ５（ｇ／ｌ）、ホウ酸 ３０（ｇ／ｌ） 添加剤 日本化学産業（株）製 ＮＳＦ−Ｈ−１ ２
（ｍｌ／ｌ） このとき、パターンめっき時の陰極電流密度を０．０５
（Ａ／ｃｍ² ）とした以外は、実施例１と全て同一の条
件にて、パラジウムパターン上にニッケルめっき層厚が
６μｍとなるまで通電を行った。このようにして得られ
たパターンめっき基板には、ラインの断線や剥がれなど
は１本も無かった。このパターンめっき基板の線幅８０
μｍラインの膜厚分布を、表面粗さ計によりランダムに
１００か所にわたり計測したところ、膜厚のばらつき
は、±０．２μｍであった。

【００４３】実施例３ 実施例１と同様の装置を使用して、同じく同様なパラジ
ウムパターン基板に電気銀めっきによりパターンめっき
を行った。使用しためっき液の組成は以下のようなもの
である。 シアン化銀（ＡｇＣＮ） １２０（ｇ／ｌ）、シアン化
カリウム ４５（ｇ／ｌ）、炭酸カリウム（Ｋ₂ ＣＯ
₃ ） １０（ｇ／ｌ） このとき、パターンめっき時の陰極電流密度を０．０３
（Ａ／ｃｍ² ）とした以外は、実施例１と全て同一の条
件にて、パラジウムパターン上に銀めっき層厚が６μｍ
となるまで通電を行った。このようにして得られたパタ
ーンめっき基板には、ラインの断線や剥がれなどは１本
も無かった。このパターンめっき基板の線幅８０μｍラ
インの膜厚分布を、表面粗さ計によりランダムに１００
か所にわたり計測したところ、膜厚のばらつきは、±
０．２μｍであった。

【００４４】以上、銅、ニッケル、銀めっきの場合につ
いて述べたが、これ以外にも電解により金属析出を行う
ことが可能な金属種の電気めっきに、本発明が有効であ
ることは明白である。

【００４５】また、実施例１〜３においては、被めっき
基板の上方にめっき液吸入・吐出モジュールが位置して
いたが、この上下を入れ替えて、被めっき基板の下方に
めっき液吸入・吐出モジュールが位置するように装置を
作製しても本発明の効果が減ずることが無いのは明白で
ある。さらに、被めっき基板とめっき液吸入・吐出モジ
ュールを鉛直方向に立てた状態で装置を作製しても同様
であることを付記しておく。

【００４６】以下に、図１０に示したような従来の電気
めっき装置にてパターンめっきを行った場合の結果を示
す。

【００４７】比較例１ 実施例１と同様なパラジウムをパタニングしたガラス基
板を用いて銅のパターンめっきを行った。このパターン
めっきには、図１０に示したような装置を用いた。めっ
きは、実施例１と同様な片面のパターンめっきであり、
以下に示すような条件のもとに行った。 めっき槽本槽の総液量 ６００（ｌ） めっき液の循環量 ３０ （ｌ／分） 固定アノード表面とガラス基板表面との距離 ３００（ｍｍ） パターンめっき時の陰極電流密度 ０．００５（Ａ／ｃｍ² ） 使用した電気めっき液 実施例１に同じ 添加剤（オキシエチレン系界面活性剤） ５．０（ｍｌ／ｌ） 以上のようにして、パラジウムめっきパターン上に、銅
めっきの厚さが６μｍとなるまで通電した。出来上がっ
たパターンめっき基板には、ラインの断線や剥がれなど
が多数観察された。このパターンめっき基板の線幅８０
μｍラインの膜厚分布を、表面粗さ計によりランダムに
１００か所にわたり計測したところ、膜厚のばらつき
は、±３μｍであった。

【００４８】比較例２ 実施例１と同様な、パラジウムをパタニングしたガラス
基板を用いてパターンニッケルめっきを行った。このパ
ターンめっきには比較例１と同様に、図１０に示したよ
うな装置を用いた。めっきは、実施例１と同様な片面の
パターンめっきであり、添加剤ＮＳＦ−Ｈ−１の添加量
を１５（ｍｌ／ｌ）、パターンめっき時の陰極電流密度
を０．１５（Ａ／ｃｍ² ）とした以外は、比較例１と全
て同一の条件にて、パラジウムパターン上にニッケルめ
っき層厚が６μｍとなるまで通電を行った。このように
して出来上がったパターンめっき基板には、ラインの断
線や剥がれなどが多数観察された。このパターンめっき
基板の線幅８０μｍラインの膜厚分布を、表面粗さ計に
よりランダムに１００か所にわたり計測したところ、膜
厚のばらつきは、±２μｍであった。

【００４９】比較例３ 実施例１と同様な、パラジウムをパタニングしたガラス
基板を用いてパターン銀めっきを行った。このパターン
めっきには比較例１と同様に、図１０に示したような装
置を用いた。めっきは、実施例１と同様な片面のパター
ンめっきであり、添加剤としてセレン化合物（Ｋ₂ Ｓｅ
Ｏ₃ ）を５（ｇ／ｌ）添加し、パターンめっき時の陰極
電流密度を０．４（Ａ／ｃｍ² ）とした以外は、比較例
１と全て同一の条件にて、パラジウムパターン上に銀め
っき層厚が６μｍとなるまで通電を行った。このように
して出来上がったパターンめっき基板には、ラインの断
線や剥がれなどが多数観察された。このパターンめっき
基板の線幅８０μｍラインの膜厚分布を、表面粗さ計に
よりランダムに１００か所にわたり計測したところ、膜
厚のばらつきは、±２μｍであった。

【００５０】実施例４ 以下において、３００ｍｍ×４００ｍｍ×厚さ２ｍｍの
青板硝子基板に、図１〜２に示したような装置にて、パ
ターン電気めっきを行ったときの結果について述べる。

【００５１】前記ガラス基板のパターンめっきに用い
た、本発明に係るパターンめっき装置の主な仕様を以下
に列記する。 めっき液吐出（及び吸入）モジュール１ 幅７００（ｍｍ）、奥行き５００（ ｍｍ）、高さ１５０（ｍｍ） 上記モジュール１に接続されるめっき液供給管の本数 ５ （本） 上記モジュール１に接続されるめっき液排出管の本数 ５ （本） 上記めっき液供給・排出管１本あたりの最大流量 ２０ （ｌ／分） 上記めっき液供給・排出管１本あたりの最小流量 ２．０（ｌ／分） めっき液吐出口１ａから被めっき基板表面までの距離 ３２（ｍｍ）（２１ 〜１００ｍｍ可変） めっき液吐出口１ａから陽極２ｂ上面までの距離 １０（ｍｍ）（２〜 ４２ｍｍ可変） 金属メッシュ陽極２ｂ下面から被めっき基板表面までの距離 ５（ｍｍ）（２ 〜４０ｍｍ可変） 遮蔽板付き可動陽極の形状は図３（ｂ）において ａ＝５（ｍｍ）、ｂ＝７（ｍ ｍ）、ｃ＝１６（ｍｍ）、ｄ＝１７（ｍｍ）、ｅ＝１４（ｍｍ）、ｆ＝１８（ｍ ｍ）、ｇ＝２０（ｍｍ）、ｈ＝３０（ｍｍ）、ｉ＝３２（ｍｍ） 図６（ａ）において ｎ＝３００（ｍｍ）、ｐ＝３ ２０（ｍｍ）、ｗ＝１０（ｍｍ） 遮蔽板の材質 テフロン 陽極２ｂに使用する金属メッシュ２ｃの形状は図６（ｂ）において ｔ＝１（ｍ ｍ）、ｑ＝１．５（ｍｍ）、ｒ＝４（ｍｍ） 金属メッシュ２ｃの材質 白金 遮蔽板付き可動陽極の移動速度 ５０（ｍｍ／分） めっき槽、その他の主要部品の材質 ポリプロピレン パターンめっき時の陰極電流密度 ０．０２５（Ａ／ｃｍ² ） 以上のようなパターンめっき装置にて青板硝子に電気め
っきを行うに際して、絶縁体であるガラス基板を金属化
するために以下に示す処理を行った。

【００５２】まず、３００ｍｍ×４００ｍｍ×厚さ２ｍ
ｍのフロート青板硝子基板の全面に、公知の方法により
金属パラジウム核を付与し、このパラジウム核上に無電
解めっきにより、Ｐを約５．５％含有するパラジウムめ
っき膜を約０．１μｍの厚さに成膜した。なお、このめ
っき膜の平均表面粗さＲａは０．０３μｍであった。

【００５３】次に、このめっき基板を最高雰囲気温度１
８０℃のオーブンにて５時間アニールし、冷却した後、
ポジ型レジストを使用する公知のフォトリソグラフィー
の技法を用いて、片面にレジストで保護されたパターン
を形成し、不要なめっき部分を硝酸・塩酸・酢酸＝６・
６・１の割合で作製したエッチング液に４０秒間晒して
除去後に、さらにパターン上に残るレジストを公知の酸
素プラズマアッシャーにより除去して、パターン電気め
っきのための下地めっきパターンとした。

【００５４】ここで使用したパターンは、基板の短辺に
平行な線幅８０μｍのラインを１００μｍの間隔をおい
て形成したものである。また、電気めっきの際の陰極接
点とするために、上記基板の外周部分には、幅５ｍｍに
わたり無電解パラジウムめっきが残されている。

【００５５】このような下地処理を施した青板基板を、
本発明に係る上記のパターンめっき装置に、上記の８０
μｍラインとアノードが平行になるように設置し、図
１、図２に示したように電気めっきを行った。

【００５６】また、使用した電気めっき液は次に示すよ
うな組成を有しており、光沢剤や平滑剤などの添加剤を
含有していない。 硫酸銅 ４０（ｇ／ｌ）、硫酸 ２３０（ｇ／ｌ）、塩
素イオン ５０（ｍｇ／ｌ） 以上のようにして、パラジウムめっきパターン上に、銅
めっき層厚が５μｍとなるまで通電した。

【００５７】このようにして得られたパターンめっき基
板には、ラインの断線や剥がれなどは１本も無かった。

【００５８】このパターンめっき基板の線幅８０μｍラ
インの膜厚分布を、表面粗さ計によりランダムに１００
か所にわたり計測したところ、膜厚のばらつきは、±
０．２μｍであった。

【００５９】実施例５ 実施例４と同様の装置を使用して、同じく同様なパラジ
ウムパターン基板に電気ニッケルめっきによりパターン
めっきを行った。使用しためっき液の組成は以下のよう
なものである。 スルファミン酸ニッケル ４５０（ｇ／ｌ）、塩化ニッ
ケル ５（ｇ／ｌ）、ホウ酸 ３０（ｇ／ｌ） 添加剤 日本化学産業（株）製 ＮＳＦ−Ｈ−１ ２
（ｍｌ／ｌ） このとき、パターンめっき時の陰極電流密度を０．０５
（Ａ／ｃｍ² ）とした以外は、実施例１と全て同一の条
件にて、パラジウムパターン上にニッケルめっき層厚が
５μｍとなるまで通電を行った。このようにして得られ
たパターンめっき基板には、ラインの断線や剥がれなど
は１本も無かった。このパターンめっき基板の線幅８０
μｍラインの膜厚分布を、表面粗さ計によりランダムに
１００か所にわたり計測したところ、膜厚のばらつき
は、±０．２μｍであった。

【００６０】実施例６ 実施例４と同様の装置を使用して、同じく同様なパラジ
ウムパターン基板に電気銀めっきによりパターンめっき
を行った。使用しためっき液の組成は以下のようなもの
である。 シアン化銀（ＡｇＣＮ） １２０（ｇ／ｌ）、シアン化
カリウム ４５（ｇ／ｌ）、炭酸カリウム（Ｋ₂ ＣＯ
₃ ） １０（ｇ／ｌ） このとき、パターンめっき時の陰極電流密度を０．０３
（Ａ／ｃｍ² ）とした以外は、実施例１と全て同一の条
件にて、パラジウムパターン上に銀めっき層厚が５μｍ
となるまで通電を行った。このようにして得られたパタ
ーンめっき基板には、ラインの断線や剥がれなどは１本
も無かった。このパターンめっき基板の線幅８０μｍラ
インの膜厚分布を、表面粗さ計によりランダムに１００
か所にわたり計測したところ、膜厚のばらつきは、±
０．２μｍであった。

【００６１】以上、銅、ニッケル、銀めっきの場合につ
いて述べたが、これ以外にも電解により金属析出を行う
ことが可能な金属種の電気めっきに、本発明が有効であ
ることは明白である。

【００６２】また、実施例４〜６においても前記実施例
１〜３と同様に、被めっき基板の上方にめっき液吐出
（及び吸入）モジュール１が位置していたが、この上下
を入れ替えて、被めっき基板の下方に前記モジュール１
が位置するように装置を作製しても本発明の効果が減ず
ることが無いのは明白である。さらに、被めっき基板と
前記モジュール１を鉛直方向に立てた状態で装置を作製
しても同様であることを付記しておく。

【００６３】

【発明の効果】本発明に係る基板のパターンめっき用電
気めっき装置によれば、可動陽極が正対している被めっ
き基板の表面部位にて、最大のめっき流速が得られるよ
うに、言い替えれば、めっき液の電解により金属析出反
応が最も活発に起きている被めっき基板表面にて、方向
性と均一性を兼ね備えたフレッシュなめっき液の供給速
度が大きくなるように各ユニットごとのめっき液の吐出
量（又は）吸入量を制御することで、基板表面に析出す
る金属層を従来の装置に比べて均一に成長させ得るばか
りか、可動陽極が正対していない部位、すなわち金属析
出反応が活発に起っていない、可動陽極から離れた被め
っき基板表面のめっき液による再溶解や金属濃度低下に
よるめっき不良を最小限に抑制することが可能となるた
め、微細パターンを持つ基板や大型基板などに均一なパ
ターンめっきを容易に形成することが可能となる。

【００６４】また、本発明によれば、基板のめっき面に
対して直交する角度でめっき液の吐出（及び吸入）を行
う機構とめっき基板との空間に設置された、めっき面と
平行に移動可能な金属メッシュからなる陽極板の両サイ
ドに、前記吐出口より噴出しためっき液流を収束する形
状を持つ遮蔽板を取り付けることで、位置変動する陽極
に正対した基板表面へ、常に一定量のめっき液流を供給
できるばかりか、全体のめっき液供給量は変えずに前記
の基板表面への液供給量を増やすことができ、結果的
に、めっき液吐出口よりの吐出量を小さく設定すること
が可能となる。これにより、陽極に正対していない緩慢
な析出反応が進行する基板表面の、めっき液流による再
溶解を最小限に留めることができ、可動陽極の移動サイ
クル時間を長く設定する必要のある微細パターンを有す
る基板や大面積基板のパターンめっきを容易に行うこと
が可能となるばかりか、遮蔽板により電流分布を整える
ことで、基板表面に形成するパターンの均一な成長を促
進することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板のパターンめっき装置の一例
における主要部分の断面模式図である。

【図２】図１に示した基板のパターンめっき装置を９０
度回転したときの断面模式図である。

【図３】図３（ａ）は遮蔽板付き可動陽極の斜視図であ
り、図３（ｂ）は図３（ａ）の中心部断面概略図であ
る。

【図４】図４（ａ）は遮蔽板付可動陽極の端部の概略図
であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の端部側面図である。

【図５】図５（ａ）は遮蔽板付可動陽極の一例を示す上
面図及び側面図であり、図５（ｂ）は遮蔽板付可動陽極
の他の例を示す上面図及び側面図である。

【図６】図６（ａ）は遮蔽板付き可動陽極の上面の概略
図であり、図６（ｂ）は可動陽極に使用される金属メッ
シュの概略図である。

【図７】本発明に係る基板のパターンめっき装置におけ
る複数のめっき液吸入・吐出ユニットよりなるモジュー
ルの一例を示す模式図である。

【図８】本発明に係る基板のパターンめっき装置におけ
るめっき液吸入・吐出ユニットの一例を示す模式図であ
る。

【図９】めっき液吐出（及び吸入）モジュールより吐出
されためっき液流が、遮蔽板付き可動陽極を通過するこ
とにより、めっき面に向かって収束される様子を示した
模式図である。

【図１０】従来のめっき装置の模式図である。

【符号の説明】

１ めっき液吸入・吐出ユニット ２ 遮蔽板付きアノード（陽極板） ３ 被めっき基板 ４ 陰極接点 ５ アノード駆動ユニット ６ 被めっき基板保持台 ７ アノード駆動用モーター ８ めっき槽 ９ めっき液 １０ めっき液吸入・吐出口 １１ めっき液排出管 １２ めっき液供給管 １３ 副循環系めっき液供給管 １４ 副循環系めっき液排出管 １５ めっき液流量センサー １６ 流量制御バルブ １７ ポンプ １８ 治具 １９ 固定アノード ２０ 陰極バー ２１ 陽極バー ２２ 濾過機 ａ めっき液吸入・吐出ユニットの幅 ｂ めっき液吸入・吐出ユニットの奥行き ｃ めっき液吸入・吐出ユニットの高さ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被めっき基板のめっき面に対して直交す
   る角度でめっき液の吐出及び吸入を行う機構とめっき面
   との空間に設置された、めっき面と平行に移動可能な金
   属メッシュからなる陽極板の側面に、前記吐出口より噴
   出させためっき液を収束する形状を持つ遮蔽板を取り付
   けたことを特徴とする基板のパターン電気めっき装置。
2. 【請求項２】 被めっき基板に対して平行に可動する陽
   極及び、被めっき基板に対して直交する角度でめっき液
   の吐出と吸入を行う機構を具備する電気めっき装置にお
   いて、該可動陽極に連動してめっき液の吐出量および／
   又は吸入量を制御する機構を備えることを特徴とする基
   板のパターン電気めっき装置。
3. 【請求項３】 めっき液の吐出及び吸入を司る部位の前
   面を可動陽極が通過するときに、その部位のめっき液の
   吐出量及び／又は吸入量を相対的に増加させるような機
   構を備える請求項２に記載の基板のパターン電気めっき
   装置。
4. 【請求項４】 めっき液の吐出量と吸入量をそれぞれ可
   変に制御する機構を備えたユニットを、被めっき基板に
   対向する平面内に複数個設置した請求項２または３に記
   載の基板のパターン電気めっき装置。
5. 【請求項５】 前記ユニットが、可動陽極の軌跡が形成
   する平面と平行に設置されている請求項４に記載の基板
   のパターン電気めっき装置。
6. 【請求項６】 前記の基板がガラス板である請求項１乃
   至５のうちいずれか１項に記載の基板のパターン電気め
   っき装置。
7. 【請求項７】 めっき槽内で基板のめっき面に対して直
   交する角度でめっき液の吐出を行うと共に、めっき液を
   収束し得る形状の遮蔽板を両側端に設けた金属メッシュ
   からなる陽極板を被めっき基板に対向させ、被めっき基
   板と平行な平面内を前後に移動させて、陽極板に正対す
   るめっき面に向かって吐出されるめっき液の流量を正対
   していない基板表面に比べ増加させると同時にめっき装
   置内の電流分布を整えることを特徴とする基板の電気メ
   ッキ方法。