特開 2023-147012 めっき装置とメタルマスク、およびめっき材料ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023147012

(43)【公開日】2023-10-12

(54)【発明の名称】めっき装置とメタルマスク、およびめっき材料ユニット

(51)【国際特許分類】

   C25D 21/12 20060101AFI20231004BHJP

   C25D 17/12 20060101ALI20231004BHJP

   C25D 21/00 20060101ALI20231004BHJP

   C25D 1/00 20060101ALI20231004BHJP

   C25D 1/10 20060101ALI20231004BHJP

   C25D 5/02 20060101ALI20231004BHJP

   C25D 17/08 20060101ALI20231004BHJP

【ＦＩ】

C25D21/12 A

C25D17/12 A

C25D21/00 J

C25D1/00 Z

C25D1/10 311

C25D5/02 B

C25D17/08 S

C25D21/00 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022054515

(22)【出願日】2022-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000005810

【氏名又は名称】マクセル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100148138

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 聡

(72)【発明者】

【氏名】永沼 智也

【テーマコード（参考）】

4K024

【Ｆターム（参考）】

4K024BB28

4K024CA06

4K024CA16

4K024CB04

4K024CB08

4K024CB21

4K024CB26

(57)【要約】

【課題】多数独立の通孔を有する電鋳品を作製するためのめっき装置において、電鋳用母型の被めっき面に形成されるめっき層すなわち電鋳品の厚みのばらつきを抑える。
【解決手段】めっき液１０中で陰極となる電鋳用母型１２の被めっき面１６には、レジスト体１７が相対的に密に配置されるレジスト形成領域２９と、レジスト体１７が相対的に疎に配置される平坦領域３０とが形成されている。これに対応して、めっき液１０中で陽極となるめっき材料ユニット１３において、電鋳用母型１２のレジスト形成領域２９に対向する第１領域３１を、平坦領域３０に対向する第２領域３２よりも低電位とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

めっき液（１０）を貯留するめっき槽（１１）と、めっき液（１０）に浸漬されて互いに対向する電鋳用母型（１２）およびめっき材料ユニット（１３）と、電鋳用母型（１２）が陰極、めっき材料ユニット（１３）が陽極となるように電圧を印加する電源部（１４）とを備えており、
めっき材料ユニット（１３）に対向する電鋳用母型（１２）の被めっき面（１６）に、レジスト体（１７）が相対的に密に配置されるレジスト形成領域（２９）と、レジスト体（１７）が相対的に疎に配置される平坦領域（３０）とが形成されており、
めっき材料ユニット（１３）において、電鋳用母型（１２）のレジスト形成領域（２９）に対向する第１領域（３１）が、平坦領域（３０）に対向する第２領域（３２）よりも低電位であることを特徴とするめっき装置。

【請求項2】

めっき材料ユニット（１３）が、複数の収容小室（２１）を区画する絶縁性の保持体（２０）と、各収容小室（２１）に収容される導電性の籠（２２）と、めっき液（１０）に可溶で各籠（２２）に収容されるめっき材料体（２３）とを備えており、
電源部（１４）から各籠（２２）に印加する電圧を個別に制御可能である請求項１に記載のめっき装置。

【請求項3】

めっき材料ユニット（１３）が、めっき液（１０）に可溶な複数のめっき材料体（２３）と、めっき材料体（２３）を間隔を空けて保持する絶縁性の保持体（２０）とを備えており、
電源部（１４）から各めっき材料体（２３）に印加する電圧を個別に制御可能である請求項１に記載のめっき装置。

【請求項4】

電鋳用母型（１２）に、レジスト形成領域（２９）の電流密度の低減化を図るための制御構造（４２）が設けられている請求項１から３のいずれかひとつに記載のめっき装置。

【請求項5】

制御構造（４２）が、レジスト形成領域（２９）の裏側に凹み形成された陥没部（４３）である請求項４に記載のめっき装置。

【請求項6】

陥没部（４３）内に抵抗部材（４９）が配設されている請求項５に記載のめっき装置。

【請求項7】

制御構造（４２）が、レジスト形成領域（２９）の奥方に埋設された抵抗部材（５０）である請求項４に記載のめっき装置。

【請求項8】

抵抗部材（４９・５０）が、多数独立状に形成された非導電体（５２）と、この非導電体（５２）の間を埋めるように形成された導電体（５３）とで構成されている請求項６又は７に記載のめっき装置。

【請求項9】

多数独立の通孔（３）を有するパターン形成領域（４）と、該パターン形成領域（４）を囲むように形成されたベタ領域（５）とを備えるマスク本体（２）を含み、
マスク本体（２）が、請求項１乃至８のいずれかひとつに記載のめっき装置の被めっき面（１６）に形成されためっき層からなるメタルマスク。

【請求項10】

めっき装置のめっき液（１０）中で陽極となるめっき材料ユニット（１３）であって、
めっき液（１０）に可溶で互いに電気的に絶縁されている複数のめっき材料体（２３）を備えることを特徴とするめっき材料ユニット。

【請求項11】

複数の収容小室（２１）を区画する絶縁性の保持体（２０）と、各収容小室（２１）に収容される導電性の籠（２２）とを含み、各籠（２２）にめっき材料体（２３）が収容されており、
めっき装置の電源部（１４）から各籠（２２）に印加する電圧を個別に制御可能である請求項１０に記載のめっき材料ユニット。

【請求項12】

複数のめっき材料体（２３）を間隔を空けて保持する絶縁性の保持体（２０）を含み、
めっき装置の電源部（１４）から各めっき材料体（２３）に印加する電圧を個別に制御可能である請求項１０に記載のめっき材料ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多数独立の通孔を有する電鋳品を作製するためのめっき装置と、当該めっき装置で作製されるマスク本体を含むメタルマスク、および、当該めっき装置に用いられるめっき材料ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のめっき装置は、例えば特許文献１に示すように、めっき液を貯留するめっき浴槽と、多数個の球状半田を収容してめっき浴槽の一側に浸漬される導電性の籠（メッシュ）と、めっき浴槽の他側に浸漬される被めっき体などで構成されている。被めっき体が陰極（カソード）、導電性の籠が陽極（アノード）となるように電圧を印加すると、籠に収容された球状半田がめっき液に溶出するとともに、被めっき体の表面に半田成分のめっき層が形成される。

【0003】

特許文献１の電気めっき装置は、通孔を有する電鋳品の作製にも用いることができる。この場合は被めっき体として、通孔に対応するレジスト体が予め形成された電鋳用母型を用意する。この電鋳用母型を陰極として電圧を印加すると、電鋳用母型の表面の露出部分（レジスト体で覆われていない部分）に、電鋳品となるめっき層が形成される。得られためっき層すなわち電鋳品は、例えばレジスト体の除去後に電鋳用母型から分離（剥離など）することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３－３２１７９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

通孔を有する電鋳品の作製に用いる電鋳用母型において、レジスト体が均等に配置されることは少なく、殆どの場合は、レジスト体が相対的に密に配置されるレジスト形成領域と、レジスト体が相対的に疎に配置される平坦領域（レジスト体が一切配置されない場合も含む）とが形成される。例えば、一般的な構造のメタルマスク、すなわち、多数独立の通孔が設けられる中央のパターン形成領域と、パターン形成領域を囲むベタ領域とを有するメタルマスクを作製する場合には、電鋳用母型の表面の中央にレジスト形成領域を形成し、これを囲むように平坦領域を形成する。

【0006】

一般的に、メタルマスクのパターン形成領域とベタ領域の厚み寸法は同一であることが望ましい。しかし実際には、上記の電鋳用母型を用いてメタルマスクを作製すると、パターン形成領域がベタ領域よりも厚くなり易い。その理由としては、電鋳用母型に電圧を印加したとき、そのレジスト形成領域における表面の露出部分（レジスト体で覆われていない部分）の電流密度が、平坦領域における同電流密度よりも高くなることが挙げられる。表面の全体または大部分が露出する平坦領域に比べて、レジスト形成領域は露出部分の割合が小さく、そこに電流が集中することで電流密度が高くなる。この電流密度の差により、電鋳用母型の表面に形成されるめっき層すなわちメタルマスクの厚みにばらつきが生じてしまう。

【0007】

本発明は、多数独立の通孔を有する電鋳品を作製するためのめっき装置において、電鋳用母型の被めっき面に形成されるめっき層すなわち電鋳品の厚みのばらつきを抑えることを目的とする。また本発明は、以上のようなめっき装置を用いて作製されたマスク本体を含むメタルマスクと、当該めっき装置に用いられるめっき材料ユニットと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】

【0008】

本発明に係るめっき装置は、めっき液１０を貯留するめっき槽１１と、めっき液１０に浸漬されて互いに対向する電鋳用母型１２およびめっき材料ユニット１３と、電鋳用母型１２が陰極、めっき材料ユニット１３が陽極となるように電圧を印加する電源部１４とを備える。めっき材料ユニット１３に対向する電鋳用母型１２の被めっき面１６に、レジスト体１７が相対的に密に配置されるレジスト形成領域２９と、レジスト体１７が相対的に疎に配置される平坦領域３０とが形成されている。めっき材料ユニット１３において、電鋳用母型１２のレジスト形成領域２９に対向する第１領域３１が、平坦領域３０に対向する第２領域３２よりも低電位であることを特徴とする。

【0009】

めっき材料ユニット１３が、複数の収容小室２１を区画する絶縁性の保持体２０と、各収容小室２１に収容される導電性の籠２２と、めっき液１０に可溶で各籠２２に収容されるめっき材料体２３とを備えており、電源部１４から各籠２２に印加する電圧を個別に制御可能である形態を採ることができる。

【0010】

めっき材料ユニット１３が、めっき液１０に可溶な複数のめっき材料体２３と、めっき材料体２３を間隔を空けて保持する絶縁性の保持体２０とを備えており、電源部１４から各めっき材料体２３に印加する電圧を個別に制御可能である形態を採ることができる。

【0011】

電鋳用母型１２に、レジスト形成領域２９の電流密度の低減化を図るための制御構造４２が設けられている形態を採ることができる。

【0012】

制御構造４２が、レジスト形成領域２９の裏側に凹み形成された陥没部４３である形態を採ることができる。

【0013】

陥没部４３内に抵抗部材４９が配設されている形態を採ることができる。

【0014】

制御構造４２が、レジスト形成領域２９の奥方に埋設された抵抗部材５０である形態を採ることができる。

【0015】

抵抗部材４９・５０が、多数独立状に形成された非導電体５２と、この非導電体５２の間を埋めるように形成された導電体５３とで構成されている形態を採ることができる。

【0016】

また本発明は、多数独立の通孔３を有するパターン形成領域４と、該パターン形成領域４を囲むように形成されたベタ領域５とを備えるマスク本体２を含み、マスク本体２が、上記のいずれかひとつに記載のめっき装置の被めっき面１６に形成されためっき層からなるメタルマスクである。

【0017】

また本発明は、めっき装置のめっき液１０中で陽極となるめっき材料ユニット１３に関するものであって、めっき液１０に可溶で互いに電気的に絶縁されている複数のめっき材料体２３を備えることを特徴とする。

【0018】

複数の収容小室２１を区画する絶縁性の保持体２０と、各収容小室２１に収容される導電性の籠２２とを含み、各籠２２にめっき材料体２３が収容されており、めっき装置の電源部１４から各籠２２に印加する電圧を個別に制御可能である形態を採ることができる。

【0019】

複数のめっき材料体２３を間隔を空けて保持する絶縁性の保持体２０を含み、めっき装置の電源部１４から各めっき材料体２３に印加する電圧を個別に制御可能である形態を採ることができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明で対象とするめっき装置は、めっき液１０に浸漬されて互いに対向する電鋳用母型１２およびめっき材料ユニット１３などで構成されており、電鋳用母型１２の被めっき面１６には、レジスト体１７が相対的に密に配置されるレジスト形成領域２９と、レジスト体１７が相対的に疎に配置される平坦領域３０とが形成されている。この電鋳用母型１２において、レジスト形成領域２９における表面の露出部分（レジスト体１７で覆われていない部分）の電流密度が、平坦領域３０における同電流密度よりも高くなること、および、レジスト形成領域２９では平坦領域３０よりもめっき層が厚くなり易いことは、上述したとおりである。

【0021】

そこで本発明では、陽極となるめっき材料ユニット１３において、電鋳用母型１２のレジスト形成領域２９に対向する第１領域３１を、平坦領域３０に対向する第２領域３２よりも低電位とした。これによれば、従来のようにめっき材料ユニットの全体を同電位とする場合に比べて、第１領域３１からレジスト形成領域２９へ向かうめっき液１０中の金属イオンを減らして、レジスト形成領域２９の表面に形成されるめっき層を薄くすることができる。あるいは、第２領域３２から平坦領域３０へ向かうめっき液１０中の金属イオンを増やして、平坦領域３０の表面に形成されるめっき層を厚くすることができる。つまり、被めっき面１６に形成されるめっき層の厚みのばらつきを抑えることができ、このめっき層からなる電鋳品例えばメタルマスクの高精度化を図ることができる。

【0022】

めっき材料ユニット１３が、複数の収容小室２１を区画する絶縁性の保持体２０と、各収容小室２１に収容される導電性の籠２２と、めっき液１０に可溶で各籠２２に収容されるめっき材料体２３とを備えるものであると、電源部１４から各籠２２に印加する電圧を変更するだけで、めっき材料ユニット１３における第１領域３１と第２領域３２の位置を変更することができる。つまり、レジスト体１７の配置が異なる電鋳用母型１２毎に、それに対応するめっき材料ユニット１３を用意する必要がなく、その分だけめっき装置の全体コストを削減することができる。

【0023】

めっき材料ユニット１３が、めっき液１０に可溶な複数のめっき材料体２３と、めっき材料体２３を間隔を空けて保持する絶縁性の保持体２０とを備えるものであると、電源部１４から各めっき材料体２３に印加する電圧を変更するだけで、めっき材料ユニット１３における第１領域３１と第２領域３２の位置を変更することができる。つまり、レジスト体１７の配置が異なる電鋳用母型１２毎に、それに対応するめっき材料ユニット１３を用意する必要がなく、その分だけめっき装置の全体コストを削減することができる。

【0024】

電鋳用母型１２に、レジスト形成領域２９の電流密度の低減化を図るための制御構造４２を設けると、レジスト形成領域２９へ向かうめっき液１０中の金属イオンを減らして、レジスト形成領域２９の表面に形成されるめっき層を薄くすることができる。従って、レジスト形成領域２９では平坦領域３０よりもめっき層が厚くなり易いという上記課題の解決に寄与することができる。本発明の電鋳用母型１２を用いると、上記のようにめっき材料ユニット１３の第１領域３１（レジスト形成領域２９に対向する領域）を第２領域３２（平坦領域３０に対向する領域）よりも低電位としたことと相俟って、被めっき面１６に形成されるめっき層の厚みのばらつきをさらに抑えることができ、このめっき層からなる電鋳品例えばメタルマスクのさらなる高精度化を図ることができる。

【0025】

制御構造４２をレジスト形成領域２９の裏側に凹み形成された陥没部４３とすると、レジスト形成領域２９における電鋳用母型１２の厚み寸法を、平坦領域３０における同厚み寸法よりも小さくすることができる。つまり、レジスト形成領域２９を平坦領域３０よりも電気抵抗値が高いものとして、レジスト形成領域２９の電流密度の低減化を図ることができる。また、レジスト形成領域２９と平坦領域３０を同じ材料で一体に形成することができるので、両領域２９・３０を電気抵抗値が異なる材料で個別に形成する場合に比べて、電鋳用母型１２の製造コストを削減することができる。

【0026】

陥没部４３内に抵抗部材４９を配設すると、抵抗部材４９の材料の選択によりレジスト形成領域２９の電流密度を調整することができる。レジスト形成領域２９の電流密度を変更する必要が生じた場合に、抵抗部材４９を交換するだけで当該電流密度を変更することができ、電鋳用母型１２の全体を交換する場合に比べて経済的である。

【0027】

制御構造４２をレジスト形成領域２９の奥方に埋設された抵抗部材５０とすると、レジスト形成領域２９の電気抵抗値を平坦領域３０のそれよりも高くして、レジスト形成領域２９の電流密度の低減化を図ることができる。また、抵抗部材５０がめっき液１０に侵されないようにして、その材料の選択の自由度を高めることができる。

【0028】

抵抗部材４９・５０を、多数独立状に形成された非導電体５２と、この非導電体５２の間を埋めるように形成された導電体５３とで構成すると、非導電体５２と導電体５３の比率を設定するだけでレジスト形成領域２９の電流密度を調整することができる。

【0029】

上記の各めっき装置の被めっき面１６に形成されためっき層を、メタルマスクのマスク本体２とすると、そのパターン形成領域４とベタ領域５の厚みのばらつきを抑えて、メタルマスクの高精度化を図ることができる。

【0030】

本発明に係るめっき材料ユニット１３は、めっき装置のめっき液１０中で陽極となるものであって、めっき液１０に可溶で互いに電気的に絶縁されている複数のめっき材料体２３を備える。このめっき材料ユニット１３は、めっき液１０中で陰極となる電鋳用母型１２の被めっき面１６に、レジスト体１７が相対的に密に配置されるレジスト形成領域２９と、レジスト体１７が相対的に疎に配置される平坦領域３０とが形成されている場合に有用である。詳しくは、レジスト形成領域２９に対向するめっき材料体２３の電位を、平坦領域３０に対向するめっき材料体２３の電位よりも低くすることにより、第１領域３１からレジスト形成領域２９へ向かうめっき液１０中の金属イオンを減らして、レジスト形成領域２９の表面に形成されるめっき層を薄くすることができる。あるいは、第２領域３２から平坦領域３０へ向かうめっき液１０中の金属イオンを増やして、平坦領域３０の表面に形成されるめっき層を厚くすることができる。つまり、レジスト形成領域２９では平坦領域３０よりもめっき層が厚くなり易いという上記課題を解消して、被めっき面１６に形成されるめっき層の厚みのばらつきを抑えることができ、このめっき層からなる電鋳品例えばメタルマスクの高精度化を図ることができる。

【0031】

複数の収容小室２１を区画する絶縁性の保持体２０と、各収容小室２１に収容される導電性の籠２２とを含み、各籠２２にめっき材料体２３が収容されているめっき材料ユニット１３によれば、電源部１４から各籠２２に印加する電圧を制御することにより、電鋳用母型１２の被めっき面１６におけるレジスト体１７の配置に対応するように、各めっき材料体２３の電位を変更することができる。つまり、レジスト体１７の配置が異なる電鋳用母型１２毎に、それに対応するめっき材料ユニット１３を用意する必要がなく、その分だけめっき装置の全体コストを削減することができる。

【0032】

複数のめっき材料体２３を間隔を空けて保持する絶縁性の保持体２０を含むめっき材料ユニット１３によれば、電源部１４から各めっき材料体２３に印加する電圧を制御することにより、電鋳用母型１２の被めっき面１６におけるレジスト体１７の配置に対応するように、各めっき材料体２３の電位を変更することができる。つまり、レジスト体１７の配置が異なる電鋳用母型１２毎に、それに対応するめっき材料ユニット１３を用意する必要がなく、その分だけめっき装置の全体コストを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】本発明の第１実施形態に係るめっき装置を模式的に示す正面図である。

【図2】同めっき装置で作製されるメタルマスクのマスク本体の斜視図である。

【図3】マスク本体の縦断面図である。

【図4】同めっき装置のめっき材料ユニットの外観斜視図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係るめっき装置のめっき材料ユニットと電鋳用母型の斜視図である。

【図6】本発明の第３実施形態に係るめっき材料ユニットの側面図である。

【図7】同めっき材料ユニットの要部の縦断正面図である。

【図8】本発明の第４実施形態に係るめっき材料ユニットの側面図である。

【図9】本発明の第５実施形態に係るめっき装置の電鋳用母型の斜視図である。

【図10】同電鋳用母型の縦断正面図である。

【図11】本発明の第６実施形態に係るめっき装置の電鋳用母型の縦断正面図である。

【図12】本発明の第７実施形態に係るめっき装置の電鋳用母型の縦断正面図である。

【図13】本発明の第８実施形態に係るめっき装置の電鋳用母型の縦断正面図である。

【図14】本発明の第９実施形態に係るめっき装置の電鋳用母型の縦断正面図である。

【図15】本発明の第１０実施形態に係るめっき装置の電鋳用母型の縦断正面図である。

【図16】本発明の第１１実施形態に係るめっき装置の電鋳用母型の縦断正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

（第１実施形態） 本発明に係るめっき装置の第１実施形態を図１ないし図４に示す。本実施形態における前後、左右、上下とは、図１などに示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。第２実施形態以降においても同様とする。

【0035】

先に、本実施形態のめっき装置１で作製するメタルマスクのマスク本体２について説明する。図２および図３に示すようにマスク本体２は、多数独立の通孔３を有するパターン形成領域４と、パターン形成領域４を囲むように形成された通孔３の無いベタ領域５とを備える。パターン形成領域４とベタ領域５はそれぞれ正方形状に形成されている。各通孔３は横長の四角形状の開口であり、パターン形成領域４内には多数個の通孔３がマトリクス状に開設されている。マスク本体２のベタ領域５に図外の枠体などを固定すると、メタルマスクの完成品を得ることができる。このメタルマスクは、印刷用マスク、ボール配列用マスク、蒸着用マスクなどとして用いられる。なおベタ領域５には、枠体固定用の通孔が設けられていてもよい。

【0036】

図１に示すようにめっき装置１は、めっき液１０を貯留するめっき槽１１と、めっき液１０に浸漬されて左右に対向する電鋳用母型１２およびめっき材料ユニット１３と、電鋳用母型１２およびめっき材料ユニット１３に電圧を印加する電源部１４とを備える。めっき材料ユニット１３に対向する電鋳用母型１２の右面すなわち被めっき面１６には、マスク本体２の通孔３に対応する多数独立のレジスト体１７が予め形成されている。この電鋳用母型１２が陰極、めっき材料ユニット１３が陽極となるように、電源部１４から電圧を印加すると、電鋳用母型１２に対向するめっき材料ユニット１３の左面すなわち溶出面１８から、めっき材料体２３（後述）がめっき液１０に溶出するとともに、電鋳用母型１２の被めっき面１６の露出部分（レジスト体１７で覆われていない部分）に、マスク本体２となるめっき層が形成される。

【0037】

図４に示すようにめっき材料ユニット１３は、左右に開口する格子枠状の保持体２０と、保持体２０の各収容小室２１に１個ずつ収容される籠２２と、各籠２２に収容される多数個のめっき材料体２３とで構成される。保持体２０は、めっき液１０に不溶な絶縁性の樹脂などで形成されて、上下前後に５×５のマトリクス状に並ぶ収容小室２１を区画する。各籠２２は、めっき液１０に不溶なチタンなどの金属で形成されており、クリップ状のコネクタ２５および導線２６を介して電源部１４に電気的に接続されている。めっき材料体２３は、金属素材であり、マスク本体２の材料に適したニッケルやニッケル合金（ニッケルコバルト等）などを素材として球状、コイン状、柱状に形成されており、籠２２の内面に接するようにぎっしりと詰め込まれている。これにより、籠２２の内面から一群のめっき材料体２３に電力が供給される。隣接する籠２２どうしは保持体２０の壁面によって互いに絶縁されている。つまり本実施形態では、各籠２２に収容される一群のめっき材料体２３どうしが互いに絶縁されている。

【0038】

図１に示すように、電鋳用母型１２の被めっき面１６には、レジスト体１７が配置される中央のレジスト形成領域２９と、レジスト体１７が配置されない周囲の平坦領域３０とが形成されている。レジスト形成領域２９がマスク本体２のパターン形成領域４に対応し、平坦領域３０がベタ領域５に対応する。電鋳用母型１２に電圧を印加したとき、レジスト形成領域２９における被めっき面１６の露出部分（レジスト体１７で覆われていない部分）の電流密度が、平坦領域３０における同電流密度よりも高くなること、および、レジスト形成領域２９では平坦領域３０よりもめっき層が厚くなり易いことは、上述したとおりである。

【0039】

そこで本実施形態では、陽極となるめっき材料ユニット１３において、電鋳用母型１２のレジスト形成領域２９に対向する第１領域３１を、平坦領域３０に対向する第２領域３２よりも低電位とした。具体的には、図４に示すように、保持体２０の中央部に位置する９個（３×３）の籠２２を囲む領域を第１領域３１とし、また、その周囲の１６個の籠２２を囲む領域を第２領域３２とし、第１領域３１の各籠２２に印加する正電圧を、第２領域３２の各籠２２に印加する正電圧よりも低くした。

【0040】

これによれば、従来のようにめっき材料ユニットの全体を同電位とする場合に比べて、第１領域３１からレジスト形成領域２９へ向かうめっき液１０中の金属イオンを減らして、レジスト形成領域２９の表面に形成されるめっき層を薄くすることができる。あるいは、第２領域３２から平坦領域３０へ向かうめっき液１０中の金属イオンを増やして、平坦領域３０の表面に形成されるめっき層を厚くすることができる。つまり、被めっき面１６に形成されるめっき層の厚みのばらつきを抑えることができ、このめっき層からなる電鋳品すなわちメタルマスクのマスク本体２の高精度化を図ることができる。加えて、めっき層（マスク本体２）の組成のばらつきを抑えることもできる。

【0041】

めっき材料ユニット１３が、複数の収容小室２１を区画する絶縁性の保持体２０と、各収容小室２１に収容される導電性の籠２２と、各籠２２に収容されるめっき液１０に可溶なめっき材料体２３とを備えるものであると、電源部１４から各籠２２に印加する電圧を変更（選択）するだけで、めっき材料ユニット１３における第１領域３１と第２領域３２の位置を変更することができる。つまり、レジスト体１７の配置が異なる電鋳用母型１２毎に、それに対応するめっき材料ユニット１３を用意する必要がなく、その分だけめっき装置１の全体コストを削減することができる。なお、保持体２０を多数の収容小室２１に細分化して籠２２の個数を増やすほど、レジスト体１７の配置が異なるより多様な電鋳用母型１２に適切に対応することができる。

【0042】

（第２実施形態） 図５は、本発明に係るめっき装置の第２実施形態を示しており、電鋳用母型１２とめっき材料ユニット１３の構成が第１実施形態と相違する。具体的には、電鋳用母型１２が上下縦長に形成されており、その被めっき面１６には、上下に並ぶ３個の矩形状のレジスト形成領域２９と、これを囲む「目」字状の平坦領域３０とが形成されている。これに対応してめっき材料ユニット１３にも、溶出面１８から見て上下に並ぶ３個の矩形状の第１領域３１と、これを囲む「目」字状の第２領域３２とが形成されている。これらの電鋳用母型１２とめっき材料ユニット１３を備えるめっき装置１によれば、３個の矩形状のパターン形成領域４が「目」字状のベタ領域５で囲まれたマスク本体２を得ることができる。

【0043】

具体的には、めっき材料ユニット１３の保持体２０は、３個の小型の内枠３５と１個の大型の外枠３６とを組み合わせて構成される。内枠３５と外枠３６はそれぞれ矩形枠状に形成されており、外枠３６の内側に３個の内枠３５が並べて配置されている。内枠３５の内面で区画される矩形状の収容小室２１Ａ（２１）には、１個の籠２２が収容されている。内枠３５の外面と外枠３６の内面とで区画される「目」字状の収容小室２１Ｂ（２１）には、これを埋めるように２個の縦長の籠２２と４個の横長の籠２２とが収容されている。「目」字状の収容小室２１Ｂにおいて隣接する籠２２どうしは接触しており互いに通電可能である。本実施形態から明らかなように、収容小室２１には複数個の籠２２を収容することもできる。また、収容小室２１と籠２２の形状や大きさは不均一であってもよい。

【0044】

各内枠３５の内面で囲まれる空間が第１領域３１となり、各内枠３５の外面と外枠３６の内面とで囲まれる空間が第２領域３２となる。第１領域３１と第２領域３２は内枠３５で絶縁されている。そして、先の第１実施形態と同様に、第１領域３１を第２領域３２よりも低電位とすることにより、パターン形成領域４とベタ領域５を備えるマスク本体２の厚みと組成のばらつきを抑えることができる。他は第１実施形態と同様であるので、同じ部材には同じ符号を付してその説明を省略する。次の第３実施形態以降においても同様とする。

【0045】

（第３実施形態） 図６および図７は、本発明に係るめっき装置の第３実施形態を示しており、めっき材料ユニット１３の構成が第１実施形態と相違する。具体的には、めっき材料ユニット１３が、矩形（正方形）板状に形成された多数枚のめっき材料体２３と、これらを保持する保持体２０などで構成される。保持体２０の一面には、めっき材料体２３用の装着部３８が５×５のマトリクス状に設けられており、各めっき材料体２３は、その一方の面が露出して電鋳用母型１２に対向する姿勢で装着部３８に係合装着される。各装着部３８においてめっき材料体２３は、その四辺の中央を爪４０により捕捉される。各爪４０は保持体２０と一体に形成されており、上下または前後に隣接するめっき材料体２３どうしは、爪４０の分だけ間隔を空けて配置されて互いに絶縁されている。

【0046】

各装着部３８の中央には、コイルばね状のコネクタ２５の挿通を許す通電孔３９が貫通状に設けられている。コネクタ２５の一端は皿状の接点部材４１と導線２６を介して図外の電源部１４に接続され、コネクタ２５の他端はめっき材料体２３の裏面（露出する面の裏側）に弾性的に密着している。以上の構成によれば、電源部１４から各めっき材料体２３に印加する電圧を個別に制御することができ、例えば先の第１実施形態と同様に、保持体２０の中央部に位置する９個のめっき材料体２３を囲む領域を、相対的に低電位の第１領域３１とし、その周囲の１６個のめっき材料体２３を囲む領域を、相対的に高電位の第２領域３２とすることができる。

【0047】

めっき材料ユニット１３が、めっき液１０に可溶な複数のめっき材料体２３と、めっき材料体２３を間隔を空けて保持する絶縁性の保持体２０とを備えるものであると、電源部１４から各めっき材料体２３に印加する電圧を変更するだけで、めっき材料ユニット１３における第１領域３１と第２領域３２の位置を変更することができる。つまり、レジスト体１７の配置が異なる電鋳用母型１２毎に、それに対応するめっき材料ユニット１３を用意する必要がなく、その分だけめっき装置１の全体コストを削減することができる。なお、保持体２０の装着部３８を細分化してめっき材料体２３の個数を増やすほど、レジスト体１７の配置が異なるより多様な電鋳用母型１２に適切に対応することができる。

【0048】

上記各実施形態では、めっき材料ユニット１３の一部を第１領域３１とし、その残部を第２領域３２としたが、本発明はこれに限られず、第１領域３１と第２領域３２の他に、例えば第２領域３２よりも高電位の第３領域を形成してもよい。つまり、めっき材料ユニット１３を、電位が異なる３以上の領域に区分することもできる。この電圧制御は、例えば被めっき面１６におけるレジスト体１７の密集の度合いが中央部から周縁部にかけて漸次変化するような電鋳用母型１２を用いる場合に有用であり、その被めっき面１６に形成されるめっき層の厚みをより緻密にコントロールすることができる。

【0049】

（第４実施形態） 図８は、本発明に係るめっき装置の第４実施形態を示しており、保持体２０とめっき材料体２３の形態が第３実施形態と相違する。（ａ）では各めっき材料体２３が上下縦長の矩形板状に形成されて、保持体２０の一面に前後方向に間隔を空けて並べて配置されている。（ｂ）では各めっき材料体２３が前後横長の矩形板状に形成されて、保持体２０の一面に上下方向に間隔を空けて並べて配置されている。

【0050】

（第５実施形態） 図９および図１０は、本発明に係るめっき装置の第５実施形態を示しており、電鋳用母型１２の構成が第１実施形態と相違する。電鋳用母型１２のレジスト形成領域２９の裏側には、同領域２９の電流密度の低減化を図るための制御構造４２、具体的には陥没部４３が設けられている。陥没部４３は、電鋳用母型１２の被めっき面１６の裏面すなわち左面から右方に向かって段付き状に凹み形成されている。この陥没部４３の存在により、レジスト形成領域２９における電鋳用母型１２の厚み寸法Ｔ１は、平坦領域３０における電鋳用母型１２の厚み寸法Ｔ２よりも小さくなる。つまり、レジスト形成領域２９の電気抵抗値が平坦領域３０のそれよりも高くなり、これによりレジスト形成領域２９の電流密度が低減化される。

【0051】

レジスト形成領域２９の電流密度を低減化すると、めっき装置１においてレジスト形成領域２９へ向かうめっき液１０中の金属イオンを減らして、レジスト形成領域２９の表面に形成されるめっき層を薄くすることができる。従って、レジスト形成領域２９では平坦領域３０よりもめっき層が厚くなり易いという課題の解決に寄与することができる。本実施形態の電鋳用母型１２を用いると、上記各実施形態のようにめっき材料ユニット１３の第１領域３１（レジスト形成領域２９に対向する領域）を第２領域３２（平坦領域３０に対向する領域）よりも低電位としたことと相俟って、被めっき面１６に形成されるめっき層の厚みのばらつきをさらに抑えることができ、このめっき層からなる電鋳品すなわちメタルマスクのマスク本体２のさらなる高精度化を図ることができる。加えて、めっき層（マスク本体２）の組成のばらつきをさらに抑えることができる。

【0052】

また電鋳用母型１２は、相対的に厚いベース体４５と薄いコート層４６を重ねて構成されており、コート層４６の表面（右面）が被めっき面１６を構成する。ベース体４５は、ＳＵＳ３０４などの金属製の板材からなり、その一方の面すなわち左面の中央に陥没部４３（制御構造４２）が形成されている。コート層４６は、ベース体４５の他方の面すなわち右面に積層一体化された３層の導電層（ベース体４５の側から順に第１導電層４６ａ、第２導電層４６ｂ、第３導電層４６ｃ）で構成される。各導電層４６ａ～４６ｃは、ベース体４５から離れるにしたがって薄くなっている。

【0053】

ベース体４５とコート層４６は、被めっき面１６に形成されためっき層から剥離除去（機械的除去）することができる。また、ベース体４５とコート層４６の境界部、および各導電層４６ａ～４６ｃの境界部には、図外の接着層を形成してもよい。これによれば、被めっき面１６にめっき層が形成された電鋳完了後に、ベース体４５とコート層４６の間の接着層を溶剤等で溶解することで、ベース体４５をコート層４６から分離除去することができ、さらに第１～第３導電層４６ａ～４６ｃの間の各接着層を溶解することで、めっき層から第１導電層４６ａと第２導電層４６ｂと第３導電層４６ｃを記載順に分離除去することができる。

【0054】

電鋳用母型１２は第１実施形態などのように単層構造（例えば、電鋳用母型１２がベース体４５で構成）であってもよいが、本実施形態のように電鋳用母型１２を多層構造とすると、これを構成する各層を電鋳品（めっき層）から剥離除去、或いは各層の間に位置する接着層を溶解させるだけで、電鋳品から電鋳用母型１２を容易且つ効率良く分離除去することができる。電鋳用母型１２の分離除去の際に電鋳品に加わる力を小さくすることができるので、電鋳品が変形等することを抑えることもできる。なおコート層４６は、第１導電層４６ａ～第３導電層４６ｃの３層構造に限られず、例えば単層構造であってもよい。

【0055】

（第６実施形態） 図１１は、本発明に係るめっき装置の第６実施形態を示しており、制御構造４２の構成が第５実施形態と相違する。本実施形態の制御構造４２は、ベース体４５のレジスト形成領域２９に対応する箇所に凹み形成された陥没部４３と、当該陥没部４３を埋めるように配設された抵抗部材４９とで構成されている。抵抗部材４９は、非導電性の部材またはベース体４５よりも高い電気抵抗値を有する導電性の部材で構成されている。非導電性の部材としては、樹脂やレジストなどの絶縁性部材が挙げられる。

【0056】

本実施形態に係る電鋳用母型１２においても、陥没部４３の存在に基づく先の第５実施形態と同様の作用効果を得ることができる。加えて、陥没部４３内に配設した抵抗部材４９によれば、その材料の選択によりレジスト形成領域２９の電流密度を調整することができる。レジスト形成領域２９の電流密度を変更する必要が生じた場合に、抵抗部材４９を交換するだけで当該電流密度を変更することができ、電鋳用母型１２の全体を交換する場合に比べて経済的である。

【0057】

（第７実施形態） 図１２は、本発明に係るめっき装置の第７実施形態を示しており、制御構造４２の構成が第５実施形態と相違する。本実施形態の制御構造４２は、電鋳用母型１２におけるレジスト形成領域２９の奥方に埋設された抵抗部材５０で構成されている。より詳しくは、ベース体４５とコート層４６の境界部に、薄肉のシート状の抵抗部材５０を配置している。抵抗部材５０は、例えば樹脂やレジストなどの絶縁性部材で構成される。抵抗部材５０の厚み寸法は、コート層４６の厚み寸法よりも小さいものとされている。

【0058】

本実施形態に係る電鋳用母型１２においても、先の第５実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、抵抗部材５０の存在により、レジスト形成領域２９の電気抵抗値を平坦領域３０の電気抵抗値よりも高くして、レジスト形成領域２９の電流密度の低減化を図ることができる。また、抵抗部材５０がめっき液１０に侵されないようにして、その材料の選択の自由度を高めることができる。

【0059】

（第８実施形態） 図１３は、本発明に係るめっき装置の第８実施形態を示しており、抵抗部材５０の構成が第７実施形態と相違する。本実施形態の抵抗部材５０は、多数独立状に形成された非導電体５２と、この非導電体５２の間を埋めるように形成された導電体５３とで構成されている。この第８実施形態では、単位面積あたりの非導電体５２の配設密度は、レジスト形成領域２９に対応する領域において、均一に設定されている。このように抵抗部材５０を非導電体５２と導電体５３とで構成した場合においても、先の第７実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0060】

（第９実施形態） 図１４は、本発明に係るめっき装置の第９実施形態を示しており、抵抗部材５０を構成する非導電体５２の配設密度が第８実施形態と相違する。具体的には、被めっき面１６から見て抵抗部材５０の中心に近づくほど、非導電体５２の配設密度が高くなるように構成されている。この場合にも抵抗部材５０を設けたことで、先の第８実施形態と同様の作用効果を得ることができる。加えて、抵抗部材５０の中央部で非導電体５２の配設密度を高くすると、レジスト形成領域２９の中央寄りの電流密度を特に低くすることができる。例えばマスク本体２のパターン形成領域４内の中央寄りの部分における通孔３の配設密度が高いなどのように、何等かの事情により、レジスト形成領域２９内における中央寄りの電流密度が高くなりやすい傾向にある場合には、上記構成を採ることで、中央寄りの電流密度を低くして、レジスト形成領域２９内における電流密度差を小さくすることができる。

【0061】

（第１０実施形態） 図１５は、本発明に係るめっき装置の第１０実施形態を示しており、抵抗部材５０を構成する非導電体５２の形状が第８実施形態と相違する。具体的には、各非導電体５２の先端が、被めっき面１６に近づくほど外形寸法が小さくなる尖形状に形成されている。当該構成においても、先の第８実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0062】

（第１１実施形態） 図１６は、本発明に係るめっき装置の第１１実施形態を示しており、抵抗部材５０を構成する非導電体５２の形状が第８実施形態と相違する。具体的には、被めっき面１６から見て抵抗部材５０の中心に近づくほど、非導電体５２の左右方向（電鋳用母型１２の厚み方向）の高さ寸法が大きくなるように構成されている。この場合にも抵抗部材５０を設けたことで、先の第８実施形態と同様の作用効果を得ることができる。加えて、抵抗部材５０の中央部で非導電体５２の高さ寸法を大きくすると、レジスト形成領域２９の中央寄りの電流密度を特に低くすることができる。例えばマスク本体２のパターン形成領域４内の中央寄りの部分における通孔３の配設密度が高いなどのように、何等かの事情により、レジスト形成領域２９内における中央寄りの電流密度が高くなりやすい傾向にある場合には、上記構成を採ることで、中央寄りの電流密度を低くして、レジスト形成領域２９内における電流密度差を小さくすることができる。

【0063】

上記の各実施形態の電鋳用母型１２では、被めっき面１６の中央部にレジスト形成領域２９を形成し、同領域２９を囲むように平坦領域３０を形成していたが、本発明はこれに限られない。例えば被めっき面１６の中央部に平坦領域３０を形成し、同領域３０を囲むようにレジスト形成領域２９を形成してもよく、あるいは、レジスト形成領域２９と平坦領域３０を一方向に沿って交互に形成してもよい。また平坦領域３０には、レジスト形成領域２９よりも低密度でレジスト体１７が配置されていてもよい。平坦領域３０のレジスト体１７は、例えばマスク本体２のベタ領域５に設けられる枠体固定用の通孔に対応するものである。

【0064】

第５実施形態などの電鋳用母型１２においては、制御構造４２を構成する陥没部４３は被めっき面１６の裏側に設けられていたが、本発明はこれに限られず、陥没部４３は被めっき面１６の表側に設けることができる。陥没部４３の形状は、その開口面から見て四角形状に限られず、円形状や台形状などであってもよい。陥没部４３の形状は、円錐状、四角錐状、截頭錐体状、ホームベース状など、電鋳用母型１２の厚み方向で形状が変わるものであってもよく、この場合の陥没部４３の形状は、被めっき面１６へ向かって拡がっていてもよく、また窄まっていてもよい。陥没部４３の個数は一つに限られず、複数個の陥没部４３が電鋳用母型１２に設けられていてもよい。陥没部４３の形状や深さ寸法によってレジスト形成領域２９の電流密度を調整することができる。

【0065】

第６実施形態においては、陥没部４３内を埋めるように抵抗部材４９を配設した構成を示したが、本発明はこれに限られず、陥没部４３の一部に（陥没部４３を部分的に埋めるように）抵抗部材４９を配設してもよい。陥没部４３内に配される抵抗部材４９は、多数独立状に形成された非導電体５２であってもよい。また、陥没部４３内に配される抵抗部材４９は、多数独立状に形成された導電体５３と、この導電体５３の間を埋めるように形成された非導電体５２とで構成されていてもよい。レジスト形成領域２９に対応する箇所に、電鋳用母型１２を厚み方向に貫通する貫通孔を形成し、当該貫通孔に抵抗部材が配設された構成を採ることもできる。本発明に係るめっき装置とメタルマスク、およびめっき材料ユニットは、国連の提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ : Sustainable Development Goals）の目標９（産業と技術革新の基盤をつくろう）および目標１２（つくる責任 つかう責任）に貢献することができる。

【符号の説明】

【0066】

１ めっき装置
２ マスク本体
３ 通孔
４ パターン形成領域
５ ベタ領域
１０ めっき液
１１ めっき槽
１２ 電鋳用母型
１３ めっき材料ユニット
１４ 電源部
１６ 被めっき面
１７ レジスト体
２０ 保持体
２１ 収容小室
２２ 籠
２３ めっき材料体
２９ レジスト形成領域
３０ 平坦領域
３１ 第１領域
３２ 第２領域
４２ 制御構造
４３ 陥没部
４９ 抵抗部材
５０ 抵抗部材
５２ 非導電体
５３ 導電体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】