噴流めっき装置

【目的】膜圧の均一なめっきを得ることのできる噴流めっき装置を構成する。
【構成】アノード片を収容する５個のアノードボックス２を設ける。これらアノードボックスに対応して設けられ対応ボックス２内のアノード片に対して電気分解用の電力を供給する５個のめっき電源１，基板９に対してめっき液４を噴出するための５個のノズル、これらノズルに対応して設けられ対応ノズルに対しアノードボックス２を介してめっき液４を供給する５個の循環ポンプを夫々設ける。電源１による供給電力及び循環ポンプ１によるめっき液４の供給量を、基板９の形状、大きさ、配線パターン等に応じて夫々独立に制御することにより、基板表面の電流分布を制御でき、膜圧の均一なめっきが得られる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は噴流めっき装置に関し、特に可溶性アノードを用いた電気めっきにより基板上に電極用バンプ等を形成するための噴流めっき装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の噴流めっき装置は、図４に示されているように、めっき液４を溜めるめっき槽５と、基板９を設置するためのめっきチャンバ７と、チャンバ７内に設けられた陽極１６とめっき液４を基板９で噴出させるための循環ポンプ３とを含んで構成されている。なお、８はフレーム、１６はノズル、１はめっき電源である。
【０００３】かかる構成において、従来の噴流めっき装置では、循環ポンプ３により、めっき液４をめっきチャンバ７上の基板９に噴出させることによりめっきが行われる。また、他の例としては、陽極をチャンバの内部に設けるのではなく、アノードボール（アノード片）を用いた装置も知られている。これは、チタンケースにアノードボールを数個入れたアノードボックスを用いるものである。例えば、図５に示されているように、循環ポンプ３とチャンバ７との間にアノードボックス２を設けた構成が知られており、このアノードボックス２を介してめっき液４を被めっき面に噴流させてめっきが行われる。
【０００４】さらにまた、ノズルを複数個設けると共に、被めっき面を揺動させて均一なめっきを得る装置が特開平２−６１０８９号公報に開示されている。これは、図６に示されているように、めっき液４を噴流させるノズル群２１を被めっき面に対向する向きに、かつ被めっき面を覆う面積で配置し、このノズル群２１を被めっき面と平行に２次元揺動させるモータ２２等の機構を設け、各ノズル内に電解用電極１６を設けた構成である。
【０００５】なお、図中の１９はフレキシブルジョイント、２０はフレキシブルチューブ、１７はキャップである。
【０００６】このめっき装置によれば、ノズル群２１と被めっき面とを平行に相対的に２次元揺動させることにより、被めっき面上でのめっき液の流動を均一に多方向化し、めっき電流の限界電流密度を高め、各ノズル内の電解用電極１６により、被めっき面上の電流分布の均一性を高めて、めっきを行うことができる。
【０００７】なお、以上の各図中において、同等部分は同一符号により示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図４に示されている噴流めっき装置の場合、めっきをするにつれて陽極１６が溶解し、徐々に変形するため、被めっき面での電流分布の変化と、めっき液の流れの方向性により、めっき膜厚の均一化が困難であるという欠点があった。また、陽極１６がめっきチャンバ７内にあるため、その交換に手間を要するという欠点があった。
【０００９】また、図５に示されている噴流めっき装置では、めっきチャンバ７と循環ポンプ３との間にアノードボックス２を設けているので、被めっき面までの距離が離れ、抵抗が高くなるため、大きなめっき電流が流せなくなり、めっき時間が長くなるという欠点があった。
【００１０】さらにまた、図６に示されているめっき装置では、ノズル群２１と被めっき面とを平行に、かつ相対的に２次元揺動させることで、液流分布を均一にし、電流分布の均一性を高めることができるが、電流分布の制御をすることは困難である。よって、めっきすべきパターンの配列や形状が異なる場合、ノズル群２１の配列の変更や揺動軌跡の変更が必要であり、また、ノズル内に陽極１６があるため、その交換に手間を要するという欠点があった。
【００１１】本発明は上述した従来の欠点を解決するためになされたものであり、その目的は膜厚の均一なめっきを得ることのできる噴流めっき装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による噴流めっき装置は、アノード片を収容するＮ個（Ｎは２以上の整数、以下同じ）のアノードボックスと、このＮ個のアノードボックスに対応して設けられ対応ボックス内のアノード片に対して電気分解用の電力を供給するＮ個の電源と、被めっき物に対してめっき液を噴出するためのＮ個のノズルと、このＮ個のノズルに対応して設けられ対応ノズルに対し前記アノードボックスを介して前記めっき液を供給するＮ個のポンプとを有することを特徴とする。
【００１３】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明する。
【００１４】図１は本発明による噴流めっき装置の一実施例の構成を示す断面図であり、図４〜６と同等部分は同一符号により示されている。図においては、アノードボールを収容する５個のアノードボックス２と、これ等５個のアノードボックス２に対応して設けられ対応ボックス内のアノード片に対して電気分解用の電力を供給する５個の電源１と、基板９等の被めっき物に対してめっき液４を噴出するための５個の噴出口（ノズル）１０と、これら５個のノズル１０に対応して設けられ対応ノズルに対しアノードボックス２を介してめっき液４を供給する５個の循環ポンプ３とを含んで構成されている。以下、詳細に説明する。
【００１５】めっき液４を溜めるめっき槽５上部に、めっきチャンバ７を吊手６で設置する。めっきチャンバ７は噴出口１０を５個持ち、５本の配管１１によって、めっき槽５と噴出口１０とが接続されている。それぞれの配管１１の途中には、循環ポンプ３とアノードボックス２とが設置されている。５個のアノードボックス２は、５個のめっき電源１と１対１対応で接続されている。めっきチャンバ７の上部には、基板９を設置するためのフレーム８が取付けられている。
【００１６】図２はアノードボックス２の内部構成を示す断面図である。アノードボックス２の内部は中空であり、その中には可溶性の陽極であるアノードボール１４を入れるためのメッシュ状のチタンケース１３を有する。めっき電源１の正極はチタンケース１３に接続されている。なお、アノードボール１４には純銅、ニッケル等が用いられる。
【００１７】チタンケース１３の外側には陽極スライムがめっき液４中に混入するのを防ぐため、アノードバック１２が取付けられている。アノードボックス２の上部はアノードボール１４の補充、交換ができるように開閉可能であり、また、エア抜き用のバルブ１５が取付けられている。
【００１８】また、図３はめっきチャンバ７にフレーム８を付けた様子を示す平面図である。５個設けられている噴出口１０の大きさ、形状、位置等は基板の形状、大きさ、配線パターン等に応じて任意に決めることができる。
【００１９】次に、かかる構成とされためっき装置の動作について説明する。まず、基板９をフレーム８上に設置し、めっき電源１の負極と接続させる。５個の循環ポンプ３によって、めっき液４を５個のアノードボックス２を通して、めっきチャンバ７の噴出口１０より噴出させて、基板９に当てる。
【００２０】アノードボックス２内では、アノードボール１４がめっき液中に沈むように、バルブ１５でエア抜きを行い、液面を調整する。めっき液４はフレーム８の外側から落下し、下のめっき槽５へ戻る。このとき、めっきチャンバ７内の液流分布が均一になるように５個の循環ポンプ３の流量（めっき液の供給量）をそれぞれ調整する。
【００２１】基板９上のパターンの形状や配列等を考慮に入れ、基板９上の電流分布が均一になるように５個のめっき電源１における電流条件をそれぞれ決定する。必要電気量を給電後、循環ポンプ３を止め、めっき作業を終了する。
【００２２】以上説明したように本実施例の装置は、５個の循環ポンプの流量を夫々調整できるようにしたので基板にめっき液を均一に当てることができる。また、複数の電源をもつため、基板表面の電流分布の制御が可能となる。よって、基板上のパターンの配列や形状が異なる場合でも、めっき条件出しが容易となり、かつ膜厚の均一なめっきが得られる。また、アノードをめっきチャンバ外側の配管に設置するようにしているが、５カ所に分散させたため、アノードボールの補充、交換が容易であるまま、めっきの高速化も図れる。
【００２３】なお、以上は循環ポンプ、めっき電源、アノードボックス等が５個の場合について説明したが、これに限らず、各ポンプボックス、電源等を対応させて夫々独立に制御できる構成にすれば、同様の効果が得られることは明らかである。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、アノードボックス、めっき電源、ノズル及び循環ポンプを各々対応させて設け、めっき電源による供給電力、循環ポンプによるめっき液の供給量を夫々独立に制御することにより、膜圧の均一なめっきを得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による噴流めっき装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるアノードボックスの内部構成を示す断面図である。
【図３】図１におけるめっきチャンバにフレームを付けた様子を示す平面図である。
【図４】従来の噴流めっき装置の構成を示す断面図である。
【図５】従来の噴流めっき装置の他の構成を示す断面図である。
【図６】従来の噴流めっき装置の他の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１めっき電源
２アノードボックス
３循環ポンプ
４めっき液
５めっき槽
７めっきチャンバ
９基板
１０噴出口
１１配管
１４アノードボール

【特許請求の範囲】
【請求項１】アノード片を収容するＮ個（Ｎは２以上の整数、以下同じ）のアノードボックスと、このＮ個のアノードボックスに対応して設けられ対応ボックス内のアノード片に対して電気分解用の電力を供給するＮ個の電源と、被めっき物に対してめっき液を噴出するためのＮ個のノズルと、このＮ個のノズルに対応して設けられ対応ノズルに対し前記アノードボックスを介して前記めっき液を供給するＮ個のポンプとを有することを特徴とする噴流めっき装置。
【請求項２】前記Ｎ個の電源による供給電力を夫々独立に制御自在としたことを特徴とする請求項１記載の噴流めっき装置。
【請求項３】前記Ｎ個のポンプによるめっき液の供給量を夫々独立に制御自在としたことを特徴とする請求項１又は２記載の噴流めっき装置。

【図１】