使用电镀液的振动流动与脉冲状电镀电流组合的电镀方法技术

一种电镀方法，通过在电镀液中以振幅０．１－１０．０ｍｍ以振动数２００－８００次／分振动振动叶片，使在电镀液中发生三维流速１５０ｍｍ／秒以上的振动流动，同时以配置在电镀液中的被电镀物品为阴极并以金属部件为阳极，在两极之间加电压，此时电源为脉冲状，交替地选取第１值Ｉ１的第１时间Ｔ１持续的第１状态与第２值Ｉ２第２时间Ｔ２持续的第２状态；第１值为第２值的５倍以上；第１时间为第２时间的３倍以上。该法可高效高质量高速地制造厚度均匀的微细结构导电图形的镀膜。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用电镀液的振动流动与脉冲状电镀电流组合的电镀方法本专利技术涉及电镀方法，尤其涉及具有电镀液物理条件与电镀电流的电气条件特定组合特征的电镀方法。迄今，在电子部件等物品制造领域，正在广泛地应用在物品表面上形成导电材料膜的电镀。尤其，最近为满足电子部件小型化及高功能化的需求，正在要求在物品表面(包括通孔内表面与盲孔内表面)上形成微细结构的导电图形。例如，与伴随着半导体装置的高度集成化的输入输出端狭芯片化相对应，对布线图形进行微细化，随之要求通孔和盲孔内径为100μm以下，尤其要小至50μm以下，甚至30μm以下。此外，还要求通孔和盲孔的纵模比要大，为5以上，甚至为8以上。并且，例如在半导体装置的多层布线中，以起因于随高集成化的布线微细化所发生的布线间容量减少为目的，取代已有的铝布线而利用铜布线，为了形成这样的多层布线采用利用电镀的铜布线法。这种方法要求要向内径1μm以下极小的盲孔内堆积铜。并且，例如，还要求在0.3mm左右尺寸的芯片部件的表面上形成1对电极膜。本申请人曾提出过一种特别适用于具有微细孔等微细结构部分的物品的有效的电镀方法(参照特开平11-189880号公报)。这种方法是在电镀液中发生振动流动并使其与空气扩散管的发泡并用。这种方法除有效地用于电镀之外，还可有效地适用于无电镀的物品。然而，这种方法要在收容电镀液的电镀槽内设置空气扩散管，需要设置向该空气扩散管导入空气的管道，因此，便产生一个难点，即，电镀液量及电镀槽的尺寸必须作得比较大等，因而电镀装置大型化。另一方面，作为电镀的电源，一般采用直流电源。但是，近年来，为了提高电镀膜质量而提出一个方案，即，边使电镀电流周期变化，边-->进行电镀。这种方法使正极性的电流与负极性的电流交替地流动，即是说，其宗旨在于，将由正极性通电所形成的镀膜表面上微小凹凸中的凸部，通过负极性通电集中部分地发生溶解，通过如此反复地进行，即可得到平面平坦且无微小空洞等缺陷的高质量的膜。然而，这种方法也有不利之处，即，由于除去了所形成的电镀表面部分，所以提高了成膜速度(即，提高了电镀处理速度)。最近，导电图形正处于日益微细化倾向，在形成这样的导电图形的电镀膜时，很容易发生缺陷和膜厚度不均匀性，所以维持电镀膜的良好质量逐渐变得困难了。此外，本申请人还提出过下列方案，即，边振动搅拌电镀液边进行镀铬的电镀方法，以及将多个被电镀的物品收容在筒体内边振动搅拌电镀液边进行镀铬的方法(参照特开平7-54192号公报以及特开平6-330395号公报)。然而，在这些方法中，均使用直流电作为电镀电流，而对于横切长轴方向的方向尺寸，即，宽度为5mm以下，例如0.31-1.0mm的微小尺寸被电镀物品的适用，并没有具体地提出。在这样微小尺寸被电镀物品于筒体内电镀过程中，在筒体内被电镀物品之间重合、电镀液向所需电镀膜形成部分的流动性是极低的。因此，在所谓幅度比较大的被电镀物品的场合，则有不能比较的技术困难，从而在成膜速度及电镀膜厚度的均匀性这一点上，有更进一步改良的余地。因此，本专利技术的目的之一在于，提供一种能够无缺陷无膜厚度不均匀性等并以高质量形成微细结构导电图形的电镀方法。本专利技术的另一目的，则在于能够高速度地提供一种得到微细结构的导电图形质量优良的电镀膜。本专利技术的再一目的，则在于能够利用较小的装置高效率地得到微细结构的电导图形质量优良的电镀膜。根据本专利技术，为了达到上述目的，其特征在于，通过与振动发生部件连接并在电镀液中振动的振动杆上单段或多段固定的振动叶片的振动，在电镀液中发生振动流动，同时以与所述电镀液接触配置的被电镀物品作阴极，而以与所述镀液接触配置的金属部件作阳极，在所述阴极-->与阳极之间加电压，此时由所述阳极通过电镀液向阴极流动的电镀电流是脉冲状，交替地选取在第1值I1的第1时间T1持续的第1状态，以及在与所述第1值同一极性的第2值12的第2时间T2持续的第2状态；所述第1值11为所述第2值12的5倍以上；所述第1时间T1为所述第2时间T2的3部以上。在本专利技术的一形式中，所述第1值I1为所述第2值I2的6-25倍；所述第1时间T1为所述第2时间T2的4-25倍。在本专利技术的一形式中，所述第1时间T1为0.01秒-300秒。在本专利技术的一形式中，所述振动叶片是在振幅0.05-10.0mm及振动数200-1500次/分的条件下进行振动的。在本专利技术的一形式中，所述电镀液的振动流动的三维流速为150mm/秒以上。在本专利技术的另一形式中，所述振动发生部件在10-500Hz条件下进行振动。在本专利技术的一种形式中，在振幅0.05-5.0mm及振动数100-300次/分的条件下使所述被电镀物品振动。在本专利技术的一种形式中，，在摇动幅10-100mm及摇动数10-30次/分的条件下使所述被电镀物品摇动。在本专利技术的一种形式中，所述被电镀物品具有50μm以下微细结构的被电镀面。在本专利技术的一种形式中，使多个被电镀物品保持在保持容器中，这种保持容器具有能通过电镀液的小开孔、并具有由于与所述被电镀物品接触而使电镀电流流向该被电镀物品所用的导电部件，通过该保持容器在所述电镀液中于非垂直方向的旋转中心的周围进行旋转，使所述多个被电镀物品在所述保持器中转动，并反复地使所述各被电镀物品分别与所述导电部件接触及脱离。在本专利技术的一种形式中，所述被镀物品的宽度为5mm以下。以下对附图及其符号作简单说明。图1为表示本专利技术电镀方法实施例1实施电镀装置构成的剖视图。图2为表示本专利技术电镀方法实施例1实施电镀装置构成的剖视图。图3为表示本专利技术电镀方法实施例1实施电镀装置构成的俯视图。图4为振动传递杆向振动部件安装部的放大剖视图。图5为振动叶片向振动传递杆上安装部的放大剖视图。-->图6表示振动叶片向振动传递杆上安装变形例图。图7为表示被电镀物品向阴极母线上安装的变形例的剖视图。图8为表示通过被电镀物品流动的电镀电流变化图。图9为表示本专利技术电镀方法实施例2实施电镀装置构成剖视图。图10为表示本专利技术电镀方法实施例2实施电镀装置构成剖视图。图11为表示本专利技术电镀方法实施例2实施电镀装置构成俯视图。图12为表示实施本专利技术电镀方法的电镀装置的剖视图。图13为图12的电镀装置的一部切口俯视图。图14为表示构成实施本专利技术电镀方法所使用的电镀装置的振动流动发生部向电镀槽上安装的剖视图。图15为表示构成实施本专利技术电镀方法所使用的电镀装置的振动流动发生部向电镀槽上安装的剖视图。图16为表示构成实施本专利技术电镀方法所使用的电镀装置的振动流动发生部向电镀槽上安装的俯视图。图17为表示层合体的俯视图。图18为表示层合体的电镀槽上部闭塞样子的剖视图。图19为表示层合体图。图20为表示通过被电镀物品流动的电镀电流变化图。图21为表示振动流动发生部变形例的剖视图。图22为表示图21振动流动发生部的俯视图。图23为表示脉冲电镀用电源一例图。在上述附图中，1、1’、1”-金属板，2、2’-橡胶板，2a、2c-为固体橡胶层，2b-海绵橡胶层，3-层合体，5-贯通孔，6-开口，12-电镀槽，13-支承座，14-电镀液，15-支承框架，16-振动流动发生部，16a-基座，16b、46-盘簧，16c-振动部件，16d-振动马达，16e-振动传递杆，16f-振动叶片，16g1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电镀方法，其特征在于，通过使与振动发生部件连接并在电镀液内振动的振动杆上单段或多段固定的振动叶片的振动，在电镀液中发生振动流动，同时以与所述电镀液接触配置的被电镀物品作阴极，而以与所述镀液接触配置的金属部件作阳极，在所述阴极与阳极之间加电压，此时由所述阳极通过电镀液向阴极流动的电镀电流是脉冲状，交替地选取在第１值Ｉ１的第１时间Ｔ１持续的第１状态，以及在与所述第１值同一极性的第２值Ｉ２的第２时间Ｔ２持续的第２状态；所述第１值Ｉ１为所述第２值Ｉ２的５倍以上；所述第１时间Ｔ１为所述第２时间Ｔ２的３部以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2001-4-26 129994/2001;JP 2000-5-25 155046/2000;1.一种电镀方法，其特征在于，通过使与振动发生部件连接并在电镀液内振动的振动杆上单段或多段固定的振动叶片的振动，在电镀液中发生振动流动，同时以与所述电镀液接触配置的被电镀物品作阴极，而以与所述镀液接触配置的金属部件作阳极，在所述阴极与阳极之间加电压，此时由所述阳极通过电镀液向阴极流动的电镀电流是脉冲状，交替地选取在第1值I1的第1时间T1持续的第1状态，以及在与所述第1值同一极性的第2值I2的第2时间T2持续的第2状态；所述第1值I1为所述第2值I2的5倍以上；所述第1时间T1为所述第2时间T2的3部以上。2.根据权利要求1所述的电镀方法，其特征在于，所述第1值I1为所述第2值I2的6-25倍；所述第1时间T1为所述第2时间T2的4-25倍。3.根据权利要求1-2任一项所述的电镀方法，其特征在于，所述第1时间T1为0.01秒-300秒。4.根据权利要求1-3任一项所述的电镀方法，其特征在于，所述振动叶片是在振幅0.05-10.0mm及振动数200-1500次\...

【专利技术属性】
技术研发人员：大政龙晋，
申请(专利权)人：日本科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]