めっき用ポッド及びめっき装置
【課題】 ワークに発生する不具合を効果的に低減できるめっき用ポッド及びめっき装置を提供すること。
【解決手段】 このめっき装置１は、めっき液Ｆを貯留するめっき槽１０内に配されるポッド１２に、ワークＷを収容してめっき処理を行うものでる。ポッド１２は、筒１２１と、めっき液Ｆを通過させ、ワークＷを実質的に通過させない一対のメッシュ１２３とを含む。筒１２１の貫通空間の、貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積は、筒１２１の一方の端部から他方の端部に向けて同一である。また、めっき装置１は、一対のメッシュ１２３の一方を介してポッド１２内からめっき液Ｆを流出させる液流動手段を備える。
【解決手段】 このめっき装置１は、めっき液Ｆを貯留するめっき槽１０内に配されるポッド１２に、ワークＷを収容してめっき処理を行うものでる。ポッド１２は、筒１２１と、めっき液Ｆを通過させ、ワークＷを実質的に通過させない一対のメッシュ１２３とを含む。筒１２１の貫通空間の、貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積は、筒１２１の一方の端部から他方の端部に向けて同一である。また、めっき装置１は、一対のメッシュ１２３の一方を介してポッド１２内からめっき液Ｆを流出させる液流動手段を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき用ポッド及びめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
めっき装置の一例としてバレルめっき装置がある（例えば、下記特許文献１参照）。このバレルめっき装置は、被めっき物、通電媒介物およびめっき液を収納し回転するドラムと、このドラムの中心に設けられたセンター棒と、このセンター棒に取り付けられるカソードとを備えている。
【特許文献１】特開平９−１３７２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のバレルめっき装置においては、被めっき物が小さくなればなるほど、めっきが不完全に施される被めっき物が増加する傾向にある。また、ドラムの内壁には、被めっき物を効果的に攪拌するための凹凸が設けられる場合があり、被めっき物がこの凹凸に入り込んでしまう場合もある。また、回転するドラムの内壁によって被めっき物が掻き上げられるため、被めっき物に必要以上の外力が加わる場合も想定される。
【０００４】
そこで本発明では、被めっき物に発生する不具合を効果的に低減できるめっき用ポッド及びめっき装置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】
【０００５】
本発明者らは上記目的を達成するために、バレル内における被めっき物の挙動についてより詳細に検討を行った。その結果、バレル内に配された被めっき物周辺に気泡が残留し、この残留した気泡がめっき処理中にも消滅しないために不完全めっきが発生する可能性が高まっていることを見出した。本発明はこの知見に基づいてなされたものである。
【０００６】
本発明に係るめっき用ポッドは、被めっき物を収容するめっき用ポッドであって、一方の端部から他方の端部まで伸びる貫通空間が形成された胴体と、胴体の両端部のそれぞれに配され、被めっき物の通過を規制する一対の篩部材と、一対の篩部材のうち一方の篩部材に配され、少なくとも一部が貫通空間に露出する電極と、を備え、貫通空間の、貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積が、一方の端部から他方の端部に向けて同一である、あるいは単純減少で変化する、あるいはこれらの組み合わせで変化することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るめっき用ポッドは、貫通空間が形成された胴体を備え、その両端部に配された篩部材を備える。そのため、これらのめっき用ポッドでは、一対の篩部材のいずれか一方を介してめっき液を流出させるので、その流出に応じて他方の篩部材を介してめっき液がポッド内に流入する。従って、ポッド内には液流が発生し、その液流によって被めっき物を舞い上げると共に、被めっき物近傍に存在する気泡が除去される。また、貫通空間の断面の断面積は、一方向に対して同一又は単純減少で変化又はこれらの組み合わせで変化するため、胴体内で液流が阻害されることがなく、さらには被めっき物が内壁に引っかかってしまうことが抑制される。その結果、ポッド内から気泡をより一層効果的に除去するとともに、めっきムラの発生を抑制することができる。また、被めっき物は液流によって舞い上がるので、被めっき物に必要以上に外力を加えずに攪拌される。
【０００８】
貫通空間を画成する胴体の内壁には、貫通空間が伸びる方向に沿って稜線を形成する突起部が設けられていることが好ましい。突起部はめっき液を流出させる方向に沿って稜線を形成しているので、ポッド内に発生する液流を意図的に乱して渦流を効果的に発生させることができ、被めっき物の撹拌が促進される。
【０００９】
貫通空間を画成する胴体の内壁には、胴体の一方の端部から他方の端部まで伸びる平面が形成されていることが好ましい。めっき液を流出させる方向に沿って平面部は形成されているので、ポッド内に発生する液流を意図的に乱して渦流を効果的に発生させることができ、被めっき物の撹拌が促進される。
【００１０】
電極の貫通空間に露出する部分の、貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積が、電極が配された一方の篩部材から離れるにしたがって単純減少で変化することが好ましい。この場合、胴体内で電極によって液流が阻害されること、及び被めっき物が電極の陰に入ることが抑制され、被めっき物に発生する不具合をより一層効果的に低減することが可能となる。
【００１１】
この場合、電極の貫通空間に露出する部分が、凸面形状を有していることが好ましい。これにより、被めっき物が電極上に堆積すること、また被めっき物が電極と接触したまま電極上に停留することが抑制され、めっき不良の発生が抑制される。さらに、電流の一箇所への集中が抑制される。
【００１２】
本発明に係るめっき用ポッドは、被めっき物を収容するめっき用ポッドであって、両端部が開口した筒と、互いに対向するように筒の両端部にそれぞれ配される一対の篩部材と、一対の篩部材のうち一方の篩部材に配され、少なくとも一部が筒の内部空間に露出する電極と、を備え、筒の内部空間の、一対の篩部材の対向方向に対して垂直な断面での断面積が、対向方向に沿って同一であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るめっき用ポッドは、上記筒を備えると共に、当該筒の両端部に配された篩部材を備える。そのため、これらのめっき用ポッドでは、一対の篩部材のいずれか一方を介してめっき液を流出させるので、その流出に応じて他方の篩部材を介してめっき液がポッド内に流入する。従って、ポッド内には液流が発生し、その液流によって被めっき物を舞い上げると共に、被めっき物近傍に存在する気泡が除去される。また、筒の内部空間の上記断面積は、対向方向に沿って同一であるため、筒内で液流が阻害されることがなく、さらには被めっき物が内壁に引っかかってしまうことが抑制される。その結果、ポッド内から気泡をより一層効果的に除去するとともに、めっきムラの発生を抑制することができる。また、被めっき物は液流によって舞い上がるので、被めっき物に必要以上に外力を加えずに攪拌される。
【００１４】
また、本発明に係るめっき装置は、上記めっき用ポッドと、めっき用ポッドが配されるめっき槽と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るめっき装置は、上記めっき用ポッドを備えるので、めっきムラの発生を抑制することができる。また、被めっき物は、上記めっき用ポッド内において、液流によって舞い上がるので、被めっき物に必要以上に外力を加えずに攪拌されることとなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被めっき物に発生する不具合を効果的に低減できるめっき用ポッド及びめっき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】
【００１７】
以下、図面とともに、本発明によるめっき用ポッド及びめっき装置の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
本発明の実施形態であるめっき装置について説明する。図１は、本発明の実施形態であるめっき装置１の断面図である。図１に示すように、めっき装置１は、めっき液Ｆを貯留するめっき槽１０と、めっき槽１０内に配されるポッド１２と、ポッド１２をその内部に配するシリンダ１４とを備えている。めっき槽１０内であってポッド１２外にはアノード２２が、ポッド１２内にはカソード１８がそれぞれ配されている。また、めっき槽１０とシリンダ１４とは２系統の管路によって接続されており、それぞれの管路には第１ポンプＰ１と第２ポンプＰ２とが設けられている。
【００１９】
めっき槽１０は、樹脂といった絶縁材料によって直方体形状に形成され、上部が開口した有底容器である。めっき槽１０の内部はめっき液Ｆによって満たされている。めっき槽１０の底を貫通するように棒状のカソード１８が設けられている。
【００２０】
カソード１８がめっき槽１０の底から延出する部分には、アノード２２が設けられている。アノード２２はリング状の電極であって、カソード１８を囲繞するように設けられている。
【００２１】
カソード１８は、その軸線周りに回転可能なように構成されている。カソード１８及びアノード２２は、図示しない直流電圧印加手段（直流電源、整流器）によって電圧が印加されて、それぞれ陰極及び陽極として機能している。
【００２２】
シリンダ１４は、めっき槽１０の開口からめっき液Ｆに没入されている。シリンダ１４は、その一端がめっき槽１０の底部に当接するまでめっき液Ｆに没入されても、他端はめっき液Ｆの外に突出するように十分な長さが確保されている。また、シリンダ１４のめっき槽１０に没入されない方の端部は閉じられており、シリンダ１４内部はめっき液Ｆによって満たされている。
【００２３】
第１ポンプＰ１が設けられている管路は、めっき槽１０から第１ポンプＰ１を経由してシリンダ１４へとめっき液Ｆを循環させることができる。従って、第１ポンプＰ１を作動させている場合には、シリンダ１４内においては、図１の上方から下方へとめっき液Ｆが流動する。
【００２４】
第２ポンプＰ２が設けられている管路は、シリンダ１４から第２ポンプＰ２を経由してめっき槽１０へとめっき液Ｆを循環させることができる。従って、第２ポンプＰ２を作動させている場合には、シリンダ１４内においては、図１の下方から上方へとめっき液Ｆが流動する。
【００２５】
シリンダ１４は、その内部にポッド１２を収納するように配置されている。ポッド１２について図２を参照しながら説明する。図２は、ポッド１２の分解斜視図である。ポッド１２は、筒１２１と、一対のメッシュ１２３（篩部材）とから構成されている。筒１２１は円筒形状を成している。メッシュ１２３は、筒１２１の両端に配されるものである。一方のメッシュ１２３にはカソード１８が取り付けられており、メッシュ１２３を筒に配した場合に、カソード１８が筒１２１内部に突出するように形成されている。
【００２６】
メッシュ１２３は網状の部材であって、ポッド１２内に配されるワークＷ（被めっき物）が実質的に通過しないように構成されている。例えば、メッシュ１２３の網の目を個々のワークＷよりも小さく構成したり、網状部材を複数積層させることでワークＷが通過できないように構成したりしてもよい。また、メッシュ１２３の代わりに、シート状部材や板状部材にレーザ加工などによって微細孔を形成して同様の機能を果たす部材を用いてもよい。メッシュ１２３をこのような構成にすることで、ポッド１２内に収容されるワークＷ（被めっき物）は、メッシュ１２３を実質的に通過しない。尚、ワークＷとしては、チップコンデンサ、チップバリスタ、チップインダクタ、チップビーズといった積層型電子部品が用いられる。
【００２７】
カソード１８は一方のメッシュ１２３に固定されている。従って、図示しないモータ等（回転機構）によってカソード１８（回転機構）をその軸線周りに回転させると、ポッド１２もその回転に応じて自転する。ポッド１２内のめっき液Ｆには、この回転に応じて渦流が発生する。
【００２８】
本実施形態においては、第１ポンプＰ１及び第２ポンプＰ２を交互に作動させることで、シリンダ１４内及びポッド１２内のめっき液Ｆを上下方向に交互に流動させることができる。この場合、めっき液Ｆは、メッシュ１２３の一方を介してポッド１２から流出し、そのメッシュ１２３を介してポッド１２内に流入するので、第１ポンプＰ１が設けられた管路及び第２ポンプＰ２が設けられた管路が液流動手段として機能する。
【００２９】
液流動手段としては図１に示した第１ポンプＰ１と第２ポンプＰ２との組み合わせ以外にも様々なものが採用可能である。液流動手段を変更する観点からの本実施形態の変形例を図３及び図４を参照しながら説明する。図３は第１の変形例を示す図であり、図４は第２の変形例を示す図である。
【００３０】
図３に示す第１の変形例に係るめっき装置２は、めっき液Ｆを貯留するめっき槽１０と、めっき槽１０内に配されるポッド１２と、ポッド１２をその内部に配するシリンダ１４とを備えている。めっき槽１０内であってポッド１２外にはアノード２２が、ポッド１２内にはカソード１８がそれぞれ配されている。また、めっき槽１０とシリンダ１４とは１系統の管路によって接続されている。
【００３１】
めっき槽１０、ポッド１２、シリンダ１４、アノード２２については既に説明した通りである。めっき槽１０の底を貫通するようにシャフト２０が設けられており、カソード１８は、このシャフト２０の先端に設けられている。
【００３２】
シャフト２０には、スクリュー２０１が設けられている。スクリュー２０１は、シリンダ１４内に位置するように設けられている。スクリュー２０１はシャフト２０の回転に応じて回転し、その回転方向に応じてシリンダ１４内におけるめっき液Ｆを図３の上下方向に流動させることができる。シリンダ１４内はめっき液Ｆで満たされており、シリンダ１４とめっき槽１０とは管路で接続されているので、めっき液Ｆはめっき装置２内を循環する。従って、スクリュー２０１と管路が液流動手段として機能する。
【００３３】
図４に示す第２の変形例に係るめっき装置２は、めっき液Ｆを貯留するめっき槽１０と、めっき槽１０内に配されるポッド１２と、ポッド１２をその内部に配するシリンダ１４とを備えている。めっき槽１０内であってポッド１２外にはアノード２２が、ポッド１２内にはカソード１８がそれぞれ配されている。
【００３４】
めっき槽１０、ポッド１２、カソード１８、アノード２２については既に説明した通りである。シリンダ１４は、図示しない上下動手段によって図４の上下方向に往復運動が可能なように構成されている。シリンダ１４内には、ポッド１２が浸漬可能な程度にめっき液Ｆが満たされている。シリンダ１４の上下方向への往復運動に応じて、シリンダ１４内のめっき液Ｆが図４の上下方向に流動する。従って、シリンダ１４と上下動手段が液流動手段として機能する。
【００３５】
引き続いて、めっき装置１〜３を用いるめっき方法について説明し、併せてめっき装置１〜３の動作についても説明する。図５は、めっき方法の手順を示す図である。図１〜５を適宜参照しながら説明する。
【００３６】
まず、ポッド１２を準備し（図２参照）、ポッド１２の筒１２１内部にワークＷを収容する。続いて、シリンダ１４の内部にポッド１２を収容し、カソード１８とシャフト２０とを固定する（図１、図３参照）。ポッド１２及びシリンダ１４をめっき槽１０内に配した状態で、めっき槽１０にめっき液Ｆを貯留する（図５の準備工程Ｓ０１）。
【００３７】
ステップＳ０１の準備段階から、シリンダ１４内のめっき液を流動させる（図５の液流動工程Ｓ０２）。図１に示しためっき装置１では、第２ポンプＰ２を作動させて、シリンダ１４内のめっき液Ｆを図１の上方向に流動させ、ワークＷを舞い上げる。また、図３に示しためっき装置２では、スクリュー２０１を順回転させて、シリンダ１４内のめっき液Ｆを図３の上方向に流動させ、ワークＷを舞い上げる。また、図４に示しためっき装置３では、シリンダ１４を図４の上方向に動かして、ワークＷを舞い上げる。
【００３８】
その後、ポッド１２内に舞い上がったワークＷを沈降させる。具体的には、図１に示しためっき装置１では、第２ポンプＰ２を停止させ、第１ポンプＰ１を作動させて、シリンダ１４内のめっき液Ｆを図１の下方向に流動させ、ワークＷを沈降させる。また、図３に示しためっき装置２では、スクリュー２０１を逆回転させて、シリンダ１４内のめっき液Ｆを図３の下方向に流動させ、ワークＷを沈降させる。また、図４に示しためっき装置３では、シリンダ１４を図４の下方向に動かして、ワークＷを沈降させる。
【００３９】
このように、ポッド１２内にめっき液Ｆが流入し、収容されているワークＷがポッド１２の底部に沈降してカソード１８と接触する。この状態で、カソード１８及びアノード２２に所定の電圧を印加し、ワークＷに対するめっき処理を行う（図５の流入工程、めっき工程Ｓ０３）。このように、ワークＷが沈降堆積した状態でめっき処理を行うので、めっき処理時にカソード１８にワークＷが的確に接触する。従って、通電効率を向上させることが可能となり、めっき効率が向上する。また、カソード１８にめっき膜が形成されてしまうことを抑制できる。
【００４０】
本実施形態では電気めっきについて例示したけれども、無電解めっき法によってめっきを行ってもよい。また、本実施形態ではポッド１２内にメディア（導電性媒体）を用いていないけれども、必要に応じてこのようなメディアをワークＷと共にポッド１２内に投入してもよい。
【００４１】
続いて、他の実施形態であるめっき用ポッド及びめっき装置について説明する。図６は、他の実施形態に係るめっき装置１の断面図である。図６に示すように、めっき装置１は、めっき液Ｆを貯留するめっき槽１０と、ポッド１２と、シリンダ１４と、アノード２２と、カソード１８とを備えている。
【００４２】
カソード１８は、めっき槽１０の底を貫通するように設けられたシャフト２０の先端に配されている。カソード１８は後述するように、突出部及び棒状の延伸部を有する電極であって、延伸部がシャフト２０の軸線に沿うように設けられている。シャフト２０は、その軸線周りに回転可能なように構成されており、シャフト２０の回転に応じてカソード１８も同調回転するように構成されている。
【００４３】
ここで、ポッド１２の詳細な構成について、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、ポッド１２の分解斜視図である。図８は、図７に示したポッド１２のI−I矢印断面図である。
【００４４】
ポッド１２は、筒１２１と、上部リング１２２と、一対のメッシュ１２３（篩部材）と、下部リング１２４から構成されている。筒１２１は、円筒形状を成している。筒１２１は、図７に示されるように、両端部が開口している。すなわち、一方の端部から他方の端部まで伸びる貫通空間が形成された胴体である。メッシュ１２３は、筒１２１の両端部のそれぞれに配されるものである。一方のメッシュ１２３にはカソード１８が取り付けられており、図８に示されるように、メッシュ１２３を筒に配した場合にカソード１８が筒１２１内部に突出するように形成されている。すなわち、カソード１８は、少なくとも一部が筒の内部空間として伸びる貫通空間に露出している。
【００４５】
筒１２１の貫通空間の、貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積は、筒１２１の一方の端部から他方の端部に向けて同一である。すなわち、筒１２１の内壁によって画成され、筒１２１の両端部の対向方向に対して垂直な筒１２１の貫通空間の断面の断面積は、当該対向方向について同一である。筒１２１の両端近傍の外壁には、螺旋溝が形成されている。筒１２１の両端近傍とは、筒１２１にリング１２２、１２４を取り付けた際に、リング１２２，１２４によって覆われる領域をいう。
【００４６】
メッシュ１２３は網状の部材であって、ポッド１２内に配されるワークＷ（被めっき物）が実質的に通過しないように構成されている。すなわち、メッシュ１２３は、篩部材として、めっき液Fの通過を許容し、且つ被めっき物の通過を規制するように構成されている。
【００４７】
上部リング１２２及び下部リング１２４はいずれも、筒１２１との間にメッシュ１２３を保持するための部材である。リング１２２、１２４の内壁には螺旋溝が形成されている。メッシュ１２３を挟み込んで、リング１２２，１２４の内壁に形成された螺旋溝と筒１２１の外壁に形成された螺旋溝とを螺合させることにより、リング１２２、１２４は筒１２１に取り付けられる。このように、メッシュ１２３を筒１２１とリング１２２、１２４とで挟み込む構造をとることによって、筒１２１にメッシュ１２３が固定される。筒１２１の両端にメッシュ１２３を配し、リング１２２、１２４を筒１２１の両端に螺合すると、筒１２１と一対のメッシュ１２３とによって郭定される空間が形成される。
【００４８】
カソード１８は、筒１２１の貫通空間に露出する突出部１８ａと延伸部１８ｂとを有する。突出部１８ａは、筒１２１の一端に配されるメッシュ１２３を、当該突出部１８ａと下部リング１２４との間に挟み込むことにより固定する。カソード１８の突出部１８ａの、筒１２１の貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積は、カソード１８が配されたメッシュ１２３から離れるにしたがって単純減少で変化する。さらに、突出部１８ａは、角部を有さず、凸面形状を有している。
【００４９】
延伸部１８ｂは、突出部１８ａからポッド１２外に向かって延び、シャフト２０の軸線に沿うようにしてシャフト２０の先端に設けられる。
【００５０】
従って、図示しないモータ等（回転機構）によってシャフト２０（回転機構）をその軸線周りに回転させ、その回転に応じて棒状のカソード１８の延伸部１８ｂをその軸線周りに回転させると、ポッド１２もその回転に応じて自転する。ポッド１２内のめっき液Ｆには、この回転に応じて渦流が発生する。
【００５１】
図９に、カソード１８が取り付けられた状態における下部リング１２４の斜視図を示す。図１０に、カソード１８が取り付けられた状態における下部リング１２４の上面図を示す。図１１には、同じく図１０における下部リング１２４のII−II矢印断面図を示す。
【００５２】
図９に示されるように、下部リング１２４は、内壁に螺旋溝が形成されたリング本体部１２４ａと、支持部１２４ｂと、取付部１２４ｃとを有する。支持部１２４ｂは、リング本体部１２４ａの一端に位置しカソード１８の突出部１８ａを支えるランド状部材と、当該ランド状部材から放射状に延びる複数（本実施形態では４つ）の棒状部材とからなり、メッシュ１２３がたわむことを抑制する構成になっている。取付部１２４ｃは、支持部１２４ｂのランド状部材からポッド１２の外部に向かって延び、カソード１８の延伸部１８ｂを覆う。
【００５３】
図１０及び図１１に示すように、下部リング１２４の棒状部材は、断面形状が三角形である三角柱の部材である。下部リング１２４は、三角柱の側面と側面との境界辺が一対のメッシュ１２３の対向方向で筒１２１内部を向くように、筒１２１に装着されることが好ましい。
【００５４】
本実施形態においても、第１ポンプＰ１が設けられた管路及び第２ポンプＰ２が設けられた管路が液流動手段として機能する。液流動手段としては図６に示した第１ポンプＰ１と第２ポンプＰ２との組み合わせ以外にも様々なものが採用可能である。液流動手段を変更する観点からの本実施形態の変形例を図１２及び図１３を参照しながら説明する。図１２及び図１３は、上述した他の実施形態の変形例を示す図である。
【００５５】
図１２に示す変形例に係るめっき装置２は、めっき槽１０と、ポッド１２と、シリンダ１４と、アノード２２と、カソード１８とを備える。めっき槽１０とシリンダ１４とは１系統の管路によって接続されている。
【００５６】
シャフト２０には、スクリュー２０１が設けられている。スクリュー２０１は、シリンダ１４内に位置するように設けられている。スクリュー２０１はシャフト２０の回転に応じて回転し、その回転方向に応じてシリンダ１４内におけるめっき液Ｆを図１２の上下方向に流動させることができる。シリンダ１４内はめっき液Ｆで満たされており、シリンダ１４とめっき槽１０とは管路で接続されているので、めっき液Ｆはめっき装置２内を循環する。従って、スクリュー２０１と管路が液流動手段として機能する。
【００５７】
図１３に示す変形例に係るめっき装置３は、めっき槽１０と、ポッド１２と、シリンダ１４と、アノード２２と、カソード１８とを備える。シリンダ１４は、図示しない上下動手段によって図１３の上下方向に往復運動が可能なように構成されている。シリンダ１４内には、ポッド１２が浸漬可能な程度にめっき液Ｆが満たされている。シリンダ１４の上下方向への往復運動に応じて、シリンダ１４内のめっき液Ｆが図１３の上下方向に流動する。従って、シリンダ１４と上下動手段が液流動手段として機能する。
【００５８】
図６〜図１３に示された実施形態におけるめっき装置１〜３を用いためっき方法は、図１〜図４に示された実施形態におけるめっき装置１〜３を用いた上記めっき方法と同じであるので、ここでの説明を省略する。
【００５９】
本実施形態によれば、めっき槽１０内に配されたポッド１２が有する一対のメッシュ１２３の内、上方に配置されているメッシュ１２３を介してめっき液Ｆをポッド１２内から流出させるので、その流出に応じて下方のメッシュ１２３を介して代わりのめっき液Ｆがポッド１２内に流入する。従って、ポッド１２内には液流が発生し、その液流によってワークＷが舞い上げられると共に、ワークＷ近傍に存在する気泡が除去される。これにより、被めっき物に発生する不具合を抑制することができる。
【００６０】
また、筒１２１の貫通空間の、貫通空間が伸びる方向（本実施形態においては、一対のメッシュ１２３の対向方向）に対して垂直な断面での断面積が、一方の端部から他方の端部に向けて同一であるため、液流が筒１２１内でその流れを阻害されることは抑制され、ポッド１２内から気泡をより一層効果的に除去することができる。従って、被めっき物に発生する不具合をより一層効果的に抑制することができる。
【００６１】
また、ポッド１２内のめっき液Ｆは入れ替えられるので、ポッド１２内における金属イオン濃度の減少を抑制できる。これにより、めっきムラ（めっき膜のばらつき）の発生が低減される。
【００６２】
また、ポッド１２を構成する筒１２１の両端に一対のメッシュ１２３を設けているので、ポッド１２をめっき液Ｆに投入する際にポッド１２内の気泡を容易に抜くことが可能となる。また、ポッド１２をめっき液Ｆから取り出す際には、メッシュ１２３を介してポッド１２内のめっき液Ｆを抜き取ることができるので、めっき槽１０外へのめっき液Ｆの持ち出しをより少なくできる。
【００６３】
また、ワークＷは液流によって舞い上がるので、ワークＷに必要以上に外力を加えずに攪拌できる。特に、スクリュー２０１の回転や、ポッド１２の自転によってポッド１２内に渦流を発生させる場合には、より効果的にワークＷを攪拌して舞い上げることができる。
【００６４】
また、筒１２１の貫通空間の、一対のメッシュ１２３の対向方向に垂直な断面の断面積は対向方向について同一であるから、撹拌されたワークＷがポッド１２内の内壁に引っかかってしまうことが抑制される。ポッド１２内の内壁に引っかかったワークＷには十分通電されず、不完全にめっきが施されるめっきムラが発生するおそれがある。したがって、ポッド１２のように、筒１２１がワークＷの引っかかりを抑制する構造になっている場合、めっきムラの発生が好適に抑制され、めっき品質を向上することが可能となる。
【００６５】
さらに、筒１２１の貫通空間がワークＷの引っかかりを抑制する構造になっていることにより、ポッド１２ではより一層効率良くワークＷを撹拌することが可能となる。これにより、より一層効率良くめっき処理を行うことが可能となる。
【００６６】
また、メッシュ１２３は、筒１２１とリング１２２、１２４との間に挟み込まれることによって固定されている。したがって、メッシュ１２３を固定するのに接着剤を用いる必要はない。そのため、ポッド１２では、撹拌されたワークＷが接着剤に引っかかってしまうことがない点においても、めっきムラの発生が好適に抑制される。
【００６７】
また、下部リング１２４の支持部１２４ｂは、三角柱である。したがって、三角柱の側面と側面との境界辺がメッシュ１２３の対向方向で筒１２１内部を向くように下部リング１２４を筒１２１に装着することで、めっき液を下部リング１２４側から筒１２１外部に流出させる際に、めっき液が下部リング１２４の支持部１２４ｂ上に停留することが抑制される。これにより、ポッド１２からめっき液Ｆを抜き取ることが好適に行われる。
【００６８】
カソード１８の突出部１８ａの、一対のメッシュ１２３の対向方向に対して垂直な断面での断面積は、カソード１８が配されたメッシュ１２３から離れるにしたがって単純減少で変化する。そのため、液流がカソード１８によって筒１２１内でその流れを阻害されることは抑制され、撹拌されたワークＷがカソード１８の陰に入ってしまいそこに停留してしまうことが抑制される。その結果、めっきムラの発生が抑制され、めっき品質の向上が実現される。
【００６９】
また、カソード１８の突出部１８ａは、凸面形状を有するように形成されている。この場合、ワークＷがカソード１８上に堆積すること、またワークＷがカソード１８と接触したままカソード１８上に停留することが抑制され、めっき不良の発生が抑制される。
【００７０】
カソード１８の先端が尖った尖頭状に形成されている場合、尖塔部分に電流が集中してしまい、めっきムラを引き起こしてしまうおそれがある。これに対し、本実施形態に係るポッド１２では、カソード１８の突出部１８ａが凸面形状に形成されているため、電流の集中を抑制することができる。これにより、めっきムラの発生を好適に抑制することが可能となる。
また、ポッド１２は、その構造から、洗浄及び乾燥の効率に優れている。
【００７１】
以上、本発明の好適な実施形態及び変形例について説明したが、本発明は上記実施形態及び変形例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００７２】
例えば、筒１２１の貫通空間を画成する筒１２１の内壁には、貫通空間が伸びる方向に沿って稜線を形成する突起部が設けられていてもよい。筒１２１の内壁に突起部を設けた変形例に係る筒１２５を図１４に示す。図１４に示す例では、筒１２５の内壁に等間隔で複数（本変形例では、８つ）の突起部１２５ａが設けられている。突起部１２５ａは、筒１２５の貫通空間が伸びる方向、すなわちメッシュ１２３の対向方向に沿って稜線を形成するように形成されている。隣り合う突起部１２５ａは、筒１２５の内側から外側に向けて湾曲している内壁１２５ｂによって繋がれている。従って、筒１２５の外壁１２５ｃと内壁１２５ｂとの間は、厚肉部分と薄肉部分とが円周方向に沿って交互に配置されている。従って筒１２５は、突起部１２５ａと湾曲している内壁１２５ｂとが交互に配置されているので、筒１２５が回転した場合に、ポッド１２内に発生する液流を意図的に乱して渦流を効果的に発生させることができ、被めっき物の撹拌が促進される点で好適である。
【００７３】
また、筒１２１の貫通空間を画成する筒１２１の内壁には、筒１２１の一方の端部から他方の端部まで伸びる平面が形成されていてもよい。筒１２１の内壁に平面部を設けた変形例に係る筒１２６を図１５に示す。図１５に示す例では、筒１２６の内壁に複数（本変形例では、８つ）の平面部１２６ａが設けられている。各平面部１２６ａは、筒１２１の一端から他端に向けて延びるように形成されている。各平面部１２６ａの円周方向の幅は等しく、筒１２６の内壁によって画成される筒１２１の貫通空間の断面形状は正八角形となる。隣り合う平面部１２６ａとその境界線１２６ｂとによって、筒１２６内の貫通空間は外側に突出する稜線を形成するので、筒１２６が回転した場合に、ポッド１２内に発生する液流を意図的に乱して渦流を効果的に発生させることができ、被めっき物の撹拌が促進される点で好適である。
【００７４】
また、筒１２１の貫通空間の、貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積が、一方の端部から他方の端部に向けて単純減少で変化してもよく（図１６中の（ａ）を参照）、あるいは一方の端部から他方の端部に向けて同一の部分と単純減少する部分との組み合わせで変化してもよい（図１６中の（ｂ）を参照）。これらの場合であっても、上記実施形態に係るポッド１２によって得られる効果を得ることができる。すなわち、液流が筒内でその流れを阻害されることは抑制され、ポッド内から気泡をより一層効果的に除去することができる。さらに、撹拌されたワークがポッド内の内壁に引っかかってしまうことが抑制され、めっきムラの発生が好適に抑制され、めっき品質の向上が実現される。加えて、より一層効率良くワークを撹拌することが可能となり、めっき処理効率のさらなる向上が可能となる。
【００７５】
本実施形態では電気めっきについて例示したけれども、無電解めっき法によってめっきを行ってもよい。また、本実施形態ではポッド１２内にメディア（導電性媒体）を用いていないけれども、必要に応じてこのようなメディアをワークＷと共にポッド１２内に投入してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態であるめっき装置の構成を説明するための図である。
【図２】図１に示すポッドの分解構成図である。
【図３】図１に示すめっき装置の変形例を示す図である。
【図４】図１に示すめっき装置の変形例を示す図である。
【図５】図１に示すめっき装置を用いるめっき方法の手順を示す図である。
【図６】他の実施形態に係るめっき装置の構成を説明するための図である。
【図７】他の実施形態に係るポッドの分解構成図である。
【図８】図７に示したポッドのI−I矢印断面図である。
【図９】カソードが取り付けられた状態における下部リングの斜視図を示す。
【図１０】カソードが取り付けられた状態における下部リングの上面図を示す。
【図１１】カソードが取り付けられた状態における下部リングの断面図を示す。
【図１２】他の実施形態に係るめっき装置の変形例の構成を説明するための図である。
【図１３】他の実施形態に係るめっき装置の変形例の構成を説明するための図である。
【図１４】他の実施形態に係るポッドの変形例を示す図である。
【図１５】他の実施形態に係るポッドの変形例を示す図である。
【図１６】他の実施形態に係るポッドに含まれる筒の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１…めっき装置、１０…めっき槽、１２…ポッド、１４…シリンダ、１６…ピストン、１８…カソード、２０…シャフト、２２…アノード、１２１、１２５、１２６…筒、１２２…上部リング、１２３…メッシュ、１２４…下部リング、Ｆ…めっき液、Ｗ…ワーク。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき用ポッド及びめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
めっき装置の一例としてバレルめっき装置がある（例えば、下記特許文献１参照）。このバレルめっき装置は、被めっき物、通電媒介物およびめっき液を収納し回転するドラムと、このドラムの中心に設けられたセンター棒と、このセンター棒に取り付けられるカソードとを備えている。
【特許文献１】特開平９−１３７２９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のバレルめっき装置においては、被めっき物が小さくなればなるほど、めっきが不完全に施される被めっき物が増加する傾向にある。また、ドラムの内壁には、被めっき物を効果的に攪拌するための凹凸が設けられる場合があり、被めっき物がこの凹凸に入り込んでしまう場合もある。また、回転するドラムの内壁によって被めっき物が掻き上げられるため、被めっき物に必要以上の外力が加わる場合も想定される。
【０００４】
そこで本発明では、被めっき物に発生する不具合を効果的に低減できるめっき用ポッド及びめっき装置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】
【０００５】
本発明者らは上記目的を達成するために、バレル内における被めっき物の挙動についてより詳細に検討を行った。その結果、バレル内に配された被めっき物周辺に気泡が残留し、この残留した気泡がめっき処理中にも消滅しないために不完全めっきが発生する可能性が高まっていることを見出した。本発明はこの知見に基づいてなされたものである。
【０００６】
本発明に係るめっき用ポッドは、被めっき物を収容するめっき用ポッドであって、一方の端部から他方の端部まで伸びる貫通空間が形成された胴体と、胴体の両端部のそれぞれに配され、被めっき物の通過を規制する一対の篩部材と、一対の篩部材のうち一方の篩部材に配され、少なくとも一部が貫通空間に露出する電極と、を備え、貫通空間の、貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積が、一方の端部から他方の端部に向けて同一である、あるいは単純減少で変化する、あるいはこれらの組み合わせで変化することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るめっき用ポッドは、貫通空間が形成された胴体を備え、その両端部に配された篩部材を備える。そのため、これらのめっき用ポッドでは、一対の篩部材のいずれか一方を介してめっき液を流出させるので、その流出に応じて他方の篩部材を介してめっき液がポッド内に流入する。従って、ポッド内には液流が発生し、その液流によって被めっき物を舞い上げると共に、被めっき物近傍に存在する気泡が除去される。また、貫通空間の断面の断面積は、一方向に対して同一又は単純減少で変化又はこれらの組み合わせで変化するため、胴体内で液流が阻害されることがなく、さらには被めっき物が内壁に引っかかってしまうことが抑制される。その結果、ポッド内から気泡をより一層効果的に除去するとともに、めっきムラの発生を抑制することができる。また、被めっき物は液流によって舞い上がるので、被めっき物に必要以上に外力を加えずに攪拌される。
【０００８】
貫通空間を画成する胴体の内壁には、貫通空間が伸びる方向に沿って稜線を形成する突起部が設けられていることが好ましい。突起部はめっき液を流出させる方向に沿って稜線を形成しているので、ポッド内に発生する液流を意図的に乱して渦流を効果的に発生させることができ、被めっき物の撹拌が促進される。
【０００９】
貫通空間を画成する胴体の内壁には、胴体の一方の端部から他方の端部まで伸びる平面が形成されていることが好ましい。めっき液を流出させる方向に沿って平面部は形成されているので、ポッド内に発生する液流を意図的に乱して渦流を効果的に発生させることができ、被めっき物の撹拌が促進される。
【００１０】
電極の貫通空間に露出する部分の、貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積が、電極が配された一方の篩部材から離れるにしたがって単純減少で変化することが好ましい。この場合、胴体内で電極によって液流が阻害されること、及び被めっき物が電極の陰に入ることが抑制され、被めっき物に発生する不具合をより一層効果的に低減することが可能となる。
【００１１】
この場合、電極の貫通空間に露出する部分が、凸面形状を有していることが好ましい。これにより、被めっき物が電極上に堆積すること、また被めっき物が電極と接触したまま電極上に停留することが抑制され、めっき不良の発生が抑制される。さらに、電流の一箇所への集中が抑制される。
【００１２】
本発明に係るめっき用ポッドは、被めっき物を収容するめっき用ポッドであって、両端部が開口した筒と、互いに対向するように筒の両端部にそれぞれ配される一対の篩部材と、一対の篩部材のうち一方の篩部材に配され、少なくとも一部が筒の内部空間に露出する電極と、を備え、筒の内部空間の、一対の篩部材の対向方向に対して垂直な断面での断面積が、対向方向に沿って同一であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るめっき用ポッドは、上記筒を備えると共に、当該筒の両端部に配された篩部材を備える。そのため、これらのめっき用ポッドでは、一対の篩部材のいずれか一方を介してめっき液を流出させるので、その流出に応じて他方の篩部材を介してめっき液がポッド内に流入する。従って、ポッド内には液流が発生し、その液流によって被めっき物を舞い上げると共に、被めっき物近傍に存在する気泡が除去される。また、筒の内部空間の上記断面積は、対向方向に沿って同一であるため、筒内で液流が阻害されることがなく、さらには被めっき物が内壁に引っかかってしまうことが抑制される。その結果、ポッド内から気泡をより一層効果的に除去するとともに、めっきムラの発生を抑制することができる。また、被めっき物は液流によって舞い上がるので、被めっき物に必要以上に外力を加えずに攪拌される。
【００１４】
また、本発明に係るめっき装置は、上記めっき用ポッドと、めっき用ポッドが配されるめっき槽と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るめっき装置は、上記めっき用ポッドを備えるので、めっきムラの発生を抑制することができる。また、被めっき物は、上記めっき用ポッド内において、液流によって舞い上がるので、被めっき物に必要以上に外力を加えずに攪拌されることとなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被めっき物に発生する不具合を効果的に低減できるめっき用ポッド及びめっき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】
【００１７】
以下、図面とともに、本発明によるめっき用ポッド及びめっき装置の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
本発明の実施形態であるめっき装置について説明する。図１は、本発明の実施形態であるめっき装置１の断面図である。図１に示すように、めっき装置１は、めっき液Ｆを貯留するめっき槽１０と、めっき槽１０内に配されるポッド１２と、ポッド１２をその内部に配するシリンダ１４とを備えている。めっき槽１０内であってポッド１２外にはアノード２２が、ポッド１２内にはカソード１８がそれぞれ配されている。また、めっき槽１０とシリンダ１４とは２系統の管路によって接続されており、それぞれの管路には第１ポンプＰ１と第２ポンプＰ２とが設けられている。
【００１９】
めっき槽１０は、樹脂といった絶縁材料によって直方体形状に形成され、上部が開口した有底容器である。めっき槽１０の内部はめっき液Ｆによって満たされている。めっき槽１０の底を貫通するように棒状のカソード１８が設けられている。
【００２０】
カソード１８がめっき槽１０の底から延出する部分には、アノード２２が設けられている。アノード２２はリング状の電極であって、カソード１８を囲繞するように設けられている。
【００２１】
カソード１８は、その軸線周りに回転可能なように構成されている。カソード１８及びアノード２２は、図示しない直流電圧印加手段（直流電源、整流器）によって電圧が印加されて、それぞれ陰極及び陽極として機能している。
【００２２】
シリンダ１４は、めっき槽１０の開口からめっき液Ｆに没入されている。シリンダ１４は、その一端がめっき槽１０の底部に当接するまでめっき液Ｆに没入されても、他端はめっき液Ｆの外に突出するように十分な長さが確保されている。また、シリンダ１４のめっき槽１０に没入されない方の端部は閉じられており、シリンダ１４内部はめっき液Ｆによって満たされている。
【００２３】
第１ポンプＰ１が設けられている管路は、めっき槽１０から第１ポンプＰ１を経由してシリンダ１４へとめっき液Ｆを循環させることができる。従って、第１ポンプＰ１を作動させている場合には、シリンダ１４内においては、図１の上方から下方へとめっき液Ｆが流動する。
【００２４】
第２ポンプＰ２が設けられている管路は、シリンダ１４から第２ポンプＰ２を経由してめっき槽１０へとめっき液Ｆを循環させることができる。従って、第２ポンプＰ２を作動させている場合には、シリンダ１４内においては、図１の下方から上方へとめっき液Ｆが流動する。
【００２５】
シリンダ１４は、その内部にポッド１２を収納するように配置されている。ポッド１２について図２を参照しながら説明する。図２は、ポッド１２の分解斜視図である。ポッド１２は、筒１２１と、一対のメッシュ１２３（篩部材）とから構成されている。筒１２１は円筒形状を成している。メッシュ１２３は、筒１２１の両端に配されるものである。一方のメッシュ１２３にはカソード１８が取り付けられており、メッシュ１２３を筒に配した場合に、カソード１８が筒１２１内部に突出するように形成されている。
【００２６】
メッシュ１２３は網状の部材であって、ポッド１２内に配されるワークＷ（被めっき物）が実質的に通過しないように構成されている。例えば、メッシュ１２３の網の目を個々のワークＷよりも小さく構成したり、網状部材を複数積層させることでワークＷが通過できないように構成したりしてもよい。また、メッシュ１２３の代わりに、シート状部材や板状部材にレーザ加工などによって微細孔を形成して同様の機能を果たす部材を用いてもよい。メッシュ１２３をこのような構成にすることで、ポッド１２内に収容されるワークＷ（被めっき物）は、メッシュ１２３を実質的に通過しない。尚、ワークＷとしては、チップコンデンサ、チップバリスタ、チップインダクタ、チップビーズといった積層型電子部品が用いられる。
【００２７】
カソード１８は一方のメッシュ１２３に固定されている。従って、図示しないモータ等（回転機構）によってカソード１８（回転機構）をその軸線周りに回転させると、ポッド１２もその回転に応じて自転する。ポッド１２内のめっき液Ｆには、この回転に応じて渦流が発生する。
【００２８】
本実施形態においては、第１ポンプＰ１及び第２ポンプＰ２を交互に作動させることで、シリンダ１４内及びポッド１２内のめっき液Ｆを上下方向に交互に流動させることができる。この場合、めっき液Ｆは、メッシュ１２３の一方を介してポッド１２から流出し、そのメッシュ１２３を介してポッド１２内に流入するので、第１ポンプＰ１が設けられた管路及び第２ポンプＰ２が設けられた管路が液流動手段として機能する。
【００２９】
液流動手段としては図１に示した第１ポンプＰ１と第２ポンプＰ２との組み合わせ以外にも様々なものが採用可能である。液流動手段を変更する観点からの本実施形態の変形例を図３及び図４を参照しながら説明する。図３は第１の変形例を示す図であり、図４は第２の変形例を示す図である。
【００３０】
図３に示す第１の変形例に係るめっき装置２は、めっき液Ｆを貯留するめっき槽１０と、めっき槽１０内に配されるポッド１２と、ポッド１２をその内部に配するシリンダ１４とを備えている。めっき槽１０内であってポッド１２外にはアノード２２が、ポッド１２内にはカソード１８がそれぞれ配されている。また、めっき槽１０とシリンダ１４とは１系統の管路によって接続されている。
【００３１】
めっき槽１０、ポッド１２、シリンダ１４、アノード２２については既に説明した通りである。めっき槽１０の底を貫通するようにシャフト２０が設けられており、カソード１８は、このシャフト２０の先端に設けられている。
【００３２】
シャフト２０には、スクリュー２０１が設けられている。スクリュー２０１は、シリンダ１４内に位置するように設けられている。スクリュー２０１はシャフト２０の回転に応じて回転し、その回転方向に応じてシリンダ１４内におけるめっき液Ｆを図３の上下方向に流動させることができる。シリンダ１４内はめっき液Ｆで満たされており、シリンダ１４とめっき槽１０とは管路で接続されているので、めっき液Ｆはめっき装置２内を循環する。従って、スクリュー２０１と管路が液流動手段として機能する。
【００３３】
図４に示す第２の変形例に係るめっき装置２は、めっき液Ｆを貯留するめっき槽１０と、めっき槽１０内に配されるポッド１２と、ポッド１２をその内部に配するシリンダ１４とを備えている。めっき槽１０内であってポッド１２外にはアノード２２が、ポッド１２内にはカソード１８がそれぞれ配されている。
【００３４】
めっき槽１０、ポッド１２、カソード１８、アノード２２については既に説明した通りである。シリンダ１４は、図示しない上下動手段によって図４の上下方向に往復運動が可能なように構成されている。シリンダ１４内には、ポッド１２が浸漬可能な程度にめっき液Ｆが満たされている。シリンダ１４の上下方向への往復運動に応じて、シリンダ１４内のめっき液Ｆが図４の上下方向に流動する。従って、シリンダ１４と上下動手段が液流動手段として機能する。
【００３５】
引き続いて、めっき装置１〜３を用いるめっき方法について説明し、併せてめっき装置１〜３の動作についても説明する。図５は、めっき方法の手順を示す図である。図１〜５を適宜参照しながら説明する。
【００３６】
まず、ポッド１２を準備し（図２参照）、ポッド１２の筒１２１内部にワークＷを収容する。続いて、シリンダ１４の内部にポッド１２を収容し、カソード１８とシャフト２０とを固定する（図１、図３参照）。ポッド１２及びシリンダ１４をめっき槽１０内に配した状態で、めっき槽１０にめっき液Ｆを貯留する（図５の準備工程Ｓ０１）。
【００３７】
ステップＳ０１の準備段階から、シリンダ１４内のめっき液を流動させる（図５の液流動工程Ｓ０２）。図１に示しためっき装置１では、第２ポンプＰ２を作動させて、シリンダ１４内のめっき液Ｆを図１の上方向に流動させ、ワークＷを舞い上げる。また、図３に示しためっき装置２では、スクリュー２０１を順回転させて、シリンダ１４内のめっき液Ｆを図３の上方向に流動させ、ワークＷを舞い上げる。また、図４に示しためっき装置３では、シリンダ１４を図４の上方向に動かして、ワークＷを舞い上げる。
【００３８】
その後、ポッド１２内に舞い上がったワークＷを沈降させる。具体的には、図１に示しためっき装置１では、第２ポンプＰ２を停止させ、第１ポンプＰ１を作動させて、シリンダ１４内のめっき液Ｆを図１の下方向に流動させ、ワークＷを沈降させる。また、図３に示しためっき装置２では、スクリュー２０１を逆回転させて、シリンダ１４内のめっき液Ｆを図３の下方向に流動させ、ワークＷを沈降させる。また、図４に示しためっき装置３では、シリンダ１４を図４の下方向に動かして、ワークＷを沈降させる。
【００３９】
このように、ポッド１２内にめっき液Ｆが流入し、収容されているワークＷがポッド１２の底部に沈降してカソード１８と接触する。この状態で、カソード１８及びアノード２２に所定の電圧を印加し、ワークＷに対するめっき処理を行う（図５の流入工程、めっき工程Ｓ０３）。このように、ワークＷが沈降堆積した状態でめっき処理を行うので、めっき処理時にカソード１８にワークＷが的確に接触する。従って、通電効率を向上させることが可能となり、めっき効率が向上する。また、カソード１８にめっき膜が形成されてしまうことを抑制できる。
【００４０】
本実施形態では電気めっきについて例示したけれども、無電解めっき法によってめっきを行ってもよい。また、本実施形態ではポッド１２内にメディア（導電性媒体）を用いていないけれども、必要に応じてこのようなメディアをワークＷと共にポッド１２内に投入してもよい。
【００４１】
続いて、他の実施形態であるめっき用ポッド及びめっき装置について説明する。図６は、他の実施形態に係るめっき装置１の断面図である。図６に示すように、めっき装置１は、めっき液Ｆを貯留するめっき槽１０と、ポッド１２と、シリンダ１４と、アノード２２と、カソード１８とを備えている。
【００４２】
カソード１８は、めっき槽１０の底を貫通するように設けられたシャフト２０の先端に配されている。カソード１８は後述するように、突出部及び棒状の延伸部を有する電極であって、延伸部がシャフト２０の軸線に沿うように設けられている。シャフト２０は、その軸線周りに回転可能なように構成されており、シャフト２０の回転に応じてカソード１８も同調回転するように構成されている。
【００４３】
ここで、ポッド１２の詳細な構成について、図７及び図８を参照しながら説明する。図７は、ポッド１２の分解斜視図である。図８は、図７に示したポッド１２のI−I矢印断面図である。
【００４４】
ポッド１２は、筒１２１と、上部リング１２２と、一対のメッシュ１２３（篩部材）と、下部リング１２４から構成されている。筒１２１は、円筒形状を成している。筒１２１は、図７に示されるように、両端部が開口している。すなわち、一方の端部から他方の端部まで伸びる貫通空間が形成された胴体である。メッシュ１２３は、筒１２１の両端部のそれぞれに配されるものである。一方のメッシュ１２３にはカソード１８が取り付けられており、図８に示されるように、メッシュ１２３を筒に配した場合にカソード１８が筒１２１内部に突出するように形成されている。すなわち、カソード１８は、少なくとも一部が筒の内部空間として伸びる貫通空間に露出している。
【００４５】
筒１２１の貫通空間の、貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積は、筒１２１の一方の端部から他方の端部に向けて同一である。すなわち、筒１２１の内壁によって画成され、筒１２１の両端部の対向方向に対して垂直な筒１２１の貫通空間の断面の断面積は、当該対向方向について同一である。筒１２１の両端近傍の外壁には、螺旋溝が形成されている。筒１２１の両端近傍とは、筒１２１にリング１２２、１２４を取り付けた際に、リング１２２，１２４によって覆われる領域をいう。
【００４６】
メッシュ１２３は網状の部材であって、ポッド１２内に配されるワークＷ（被めっき物）が実質的に通過しないように構成されている。すなわち、メッシュ１２３は、篩部材として、めっき液Fの通過を許容し、且つ被めっき物の通過を規制するように構成されている。
【００４７】
上部リング１２２及び下部リング１２４はいずれも、筒１２１との間にメッシュ１２３を保持するための部材である。リング１２２、１２４の内壁には螺旋溝が形成されている。メッシュ１２３を挟み込んで、リング１２２，１２４の内壁に形成された螺旋溝と筒１２１の外壁に形成された螺旋溝とを螺合させることにより、リング１２２、１２４は筒１２１に取り付けられる。このように、メッシュ１２３を筒１２１とリング１２２、１２４とで挟み込む構造をとることによって、筒１２１にメッシュ１２３が固定される。筒１２１の両端にメッシュ１２３を配し、リング１２２、１２４を筒１２１の両端に螺合すると、筒１２１と一対のメッシュ１２３とによって郭定される空間が形成される。
【００４８】
カソード１８は、筒１２１の貫通空間に露出する突出部１８ａと延伸部１８ｂとを有する。突出部１８ａは、筒１２１の一端に配されるメッシュ１２３を、当該突出部１８ａと下部リング１２４との間に挟み込むことにより固定する。カソード１８の突出部１８ａの、筒１２１の貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積は、カソード１８が配されたメッシュ１２３から離れるにしたがって単純減少で変化する。さらに、突出部１８ａは、角部を有さず、凸面形状を有している。
【００４９】
延伸部１８ｂは、突出部１８ａからポッド１２外に向かって延び、シャフト２０の軸線に沿うようにしてシャフト２０の先端に設けられる。
【００５０】
従って、図示しないモータ等（回転機構）によってシャフト２０（回転機構）をその軸線周りに回転させ、その回転に応じて棒状のカソード１８の延伸部１８ｂをその軸線周りに回転させると、ポッド１２もその回転に応じて自転する。ポッド１２内のめっき液Ｆには、この回転に応じて渦流が発生する。
【００５１】
図９に、カソード１８が取り付けられた状態における下部リング１２４の斜視図を示す。図１０に、カソード１８が取り付けられた状態における下部リング１２４の上面図を示す。図１１には、同じく図１０における下部リング１２４のII−II矢印断面図を示す。
【００５２】
図９に示されるように、下部リング１２４は、内壁に螺旋溝が形成されたリング本体部１２４ａと、支持部１２４ｂと、取付部１２４ｃとを有する。支持部１２４ｂは、リング本体部１２４ａの一端に位置しカソード１８の突出部１８ａを支えるランド状部材と、当該ランド状部材から放射状に延びる複数（本実施形態では４つ）の棒状部材とからなり、メッシュ１２３がたわむことを抑制する構成になっている。取付部１２４ｃは、支持部１２４ｂのランド状部材からポッド１２の外部に向かって延び、カソード１８の延伸部１８ｂを覆う。
【００５３】
図１０及び図１１に示すように、下部リング１２４の棒状部材は、断面形状が三角形である三角柱の部材である。下部リング１２４は、三角柱の側面と側面との境界辺が一対のメッシュ１２３の対向方向で筒１２１内部を向くように、筒１２１に装着されることが好ましい。
【００５４】
本実施形態においても、第１ポンプＰ１が設けられた管路及び第２ポンプＰ２が設けられた管路が液流動手段として機能する。液流動手段としては図６に示した第１ポンプＰ１と第２ポンプＰ２との組み合わせ以外にも様々なものが採用可能である。液流動手段を変更する観点からの本実施形態の変形例を図１２及び図１３を参照しながら説明する。図１２及び図１３は、上述した他の実施形態の変形例を示す図である。
【００５５】
図１２に示す変形例に係るめっき装置２は、めっき槽１０と、ポッド１２と、シリンダ１４と、アノード２２と、カソード１８とを備える。めっき槽１０とシリンダ１４とは１系統の管路によって接続されている。
【００５６】
シャフト２０には、スクリュー２０１が設けられている。スクリュー２０１は、シリンダ１４内に位置するように設けられている。スクリュー２０１はシャフト２０の回転に応じて回転し、その回転方向に応じてシリンダ１４内におけるめっき液Ｆを図１２の上下方向に流動させることができる。シリンダ１４内はめっき液Ｆで満たされており、シリンダ１４とめっき槽１０とは管路で接続されているので、めっき液Ｆはめっき装置２内を循環する。従って、スクリュー２０１と管路が液流動手段として機能する。
【００５７】
図１３に示す変形例に係るめっき装置３は、めっき槽１０と、ポッド１２と、シリンダ１４と、アノード２２と、カソード１８とを備える。シリンダ１４は、図示しない上下動手段によって図１３の上下方向に往復運動が可能なように構成されている。シリンダ１４内には、ポッド１２が浸漬可能な程度にめっき液Ｆが満たされている。シリンダ１４の上下方向への往復運動に応じて、シリンダ１４内のめっき液Ｆが図１３の上下方向に流動する。従って、シリンダ１４と上下動手段が液流動手段として機能する。
【００５８】
図６〜図１３に示された実施形態におけるめっき装置１〜３を用いためっき方法は、図１〜図４に示された実施形態におけるめっき装置１〜３を用いた上記めっき方法と同じであるので、ここでの説明を省略する。
【００５９】
本実施形態によれば、めっき槽１０内に配されたポッド１２が有する一対のメッシュ１２３の内、上方に配置されているメッシュ１２３を介してめっき液Ｆをポッド１２内から流出させるので、その流出に応じて下方のメッシュ１２３を介して代わりのめっき液Ｆがポッド１２内に流入する。従って、ポッド１２内には液流が発生し、その液流によってワークＷが舞い上げられると共に、ワークＷ近傍に存在する気泡が除去される。これにより、被めっき物に発生する不具合を抑制することができる。
【００６０】
また、筒１２１の貫通空間の、貫通空間が伸びる方向（本実施形態においては、一対のメッシュ１２３の対向方向）に対して垂直な断面での断面積が、一方の端部から他方の端部に向けて同一であるため、液流が筒１２１内でその流れを阻害されることは抑制され、ポッド１２内から気泡をより一層効果的に除去することができる。従って、被めっき物に発生する不具合をより一層効果的に抑制することができる。
【００６１】
また、ポッド１２内のめっき液Ｆは入れ替えられるので、ポッド１２内における金属イオン濃度の減少を抑制できる。これにより、めっきムラ（めっき膜のばらつき）の発生が低減される。
【００６２】
また、ポッド１２を構成する筒１２１の両端に一対のメッシュ１２３を設けているので、ポッド１２をめっき液Ｆに投入する際にポッド１２内の気泡を容易に抜くことが可能となる。また、ポッド１２をめっき液Ｆから取り出す際には、メッシュ１２３を介してポッド１２内のめっき液Ｆを抜き取ることができるので、めっき槽１０外へのめっき液Ｆの持ち出しをより少なくできる。
【００６３】
また、ワークＷは液流によって舞い上がるので、ワークＷに必要以上に外力を加えずに攪拌できる。特に、スクリュー２０１の回転や、ポッド１２の自転によってポッド１２内に渦流を発生させる場合には、より効果的にワークＷを攪拌して舞い上げることができる。
【００６４】
また、筒１２１の貫通空間の、一対のメッシュ１２３の対向方向に垂直な断面の断面積は対向方向について同一であるから、撹拌されたワークＷがポッド１２内の内壁に引っかかってしまうことが抑制される。ポッド１２内の内壁に引っかかったワークＷには十分通電されず、不完全にめっきが施されるめっきムラが発生するおそれがある。したがって、ポッド１２のように、筒１２１がワークＷの引っかかりを抑制する構造になっている場合、めっきムラの発生が好適に抑制され、めっき品質を向上することが可能となる。
【００６５】
さらに、筒１２１の貫通空間がワークＷの引っかかりを抑制する構造になっていることにより、ポッド１２ではより一層効率良くワークＷを撹拌することが可能となる。これにより、より一層効率良くめっき処理を行うことが可能となる。
【００６６】
また、メッシュ１２３は、筒１２１とリング１２２、１２４との間に挟み込まれることによって固定されている。したがって、メッシュ１２３を固定するのに接着剤を用いる必要はない。そのため、ポッド１２では、撹拌されたワークＷが接着剤に引っかかってしまうことがない点においても、めっきムラの発生が好適に抑制される。
【００６７】
また、下部リング１２４の支持部１２４ｂは、三角柱である。したがって、三角柱の側面と側面との境界辺がメッシュ１２３の対向方向で筒１２１内部を向くように下部リング１２４を筒１２１に装着することで、めっき液を下部リング１２４側から筒１２１外部に流出させる際に、めっき液が下部リング１２４の支持部１２４ｂ上に停留することが抑制される。これにより、ポッド１２からめっき液Ｆを抜き取ることが好適に行われる。
【００６８】
カソード１８の突出部１８ａの、一対のメッシュ１２３の対向方向に対して垂直な断面での断面積は、カソード１８が配されたメッシュ１２３から離れるにしたがって単純減少で変化する。そのため、液流がカソード１８によって筒１２１内でその流れを阻害されることは抑制され、撹拌されたワークＷがカソード１８の陰に入ってしまいそこに停留してしまうことが抑制される。その結果、めっきムラの発生が抑制され、めっき品質の向上が実現される。
【００６９】
また、カソード１８の突出部１８ａは、凸面形状を有するように形成されている。この場合、ワークＷがカソード１８上に堆積すること、またワークＷがカソード１８と接触したままカソード１８上に停留することが抑制され、めっき不良の発生が抑制される。
【００７０】
カソード１８の先端が尖った尖頭状に形成されている場合、尖塔部分に電流が集中してしまい、めっきムラを引き起こしてしまうおそれがある。これに対し、本実施形態に係るポッド１２では、カソード１８の突出部１８ａが凸面形状に形成されているため、電流の集中を抑制することができる。これにより、めっきムラの発生を好適に抑制することが可能となる。
また、ポッド１２は、その構造から、洗浄及び乾燥の効率に優れている。
【００７１】
以上、本発明の好適な実施形態及び変形例について説明したが、本発明は上記実施形態及び変形例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００７２】
例えば、筒１２１の貫通空間を画成する筒１２１の内壁には、貫通空間が伸びる方向に沿って稜線を形成する突起部が設けられていてもよい。筒１２１の内壁に突起部を設けた変形例に係る筒１２５を図１４に示す。図１４に示す例では、筒１２５の内壁に等間隔で複数（本変形例では、８つ）の突起部１２５ａが設けられている。突起部１２５ａは、筒１２５の貫通空間が伸びる方向、すなわちメッシュ１２３の対向方向に沿って稜線を形成するように形成されている。隣り合う突起部１２５ａは、筒１２５の内側から外側に向けて湾曲している内壁１２５ｂによって繋がれている。従って、筒１２５の外壁１２５ｃと内壁１２５ｂとの間は、厚肉部分と薄肉部分とが円周方向に沿って交互に配置されている。従って筒１２５は、突起部１２５ａと湾曲している内壁１２５ｂとが交互に配置されているので、筒１２５が回転した場合に、ポッド１２内に発生する液流を意図的に乱して渦流を効果的に発生させることができ、被めっき物の撹拌が促進される点で好適である。
【００７３】
また、筒１２１の貫通空間を画成する筒１２１の内壁には、筒１２１の一方の端部から他方の端部まで伸びる平面が形成されていてもよい。筒１２１の内壁に平面部を設けた変形例に係る筒１２６を図１５に示す。図１５に示す例では、筒１２６の内壁に複数（本変形例では、８つ）の平面部１２６ａが設けられている。各平面部１２６ａは、筒１２１の一端から他端に向けて延びるように形成されている。各平面部１２６ａの円周方向の幅は等しく、筒１２６の内壁によって画成される筒１２１の貫通空間の断面形状は正八角形となる。隣り合う平面部１２６ａとその境界線１２６ｂとによって、筒１２６内の貫通空間は外側に突出する稜線を形成するので、筒１２６が回転した場合に、ポッド１２内に発生する液流を意図的に乱して渦流を効果的に発生させることができ、被めっき物の撹拌が促進される点で好適である。
【００７４】
また、筒１２１の貫通空間の、貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積が、一方の端部から他方の端部に向けて単純減少で変化してもよく（図１６中の（ａ）を参照）、あるいは一方の端部から他方の端部に向けて同一の部分と単純減少する部分との組み合わせで変化してもよい（図１６中の（ｂ）を参照）。これらの場合であっても、上記実施形態に係るポッド１２によって得られる効果を得ることができる。すなわち、液流が筒内でその流れを阻害されることは抑制され、ポッド内から気泡をより一層効果的に除去することができる。さらに、撹拌されたワークがポッド内の内壁に引っかかってしまうことが抑制され、めっきムラの発生が好適に抑制され、めっき品質の向上が実現される。加えて、より一層効率良くワークを撹拌することが可能となり、めっき処理効率のさらなる向上が可能となる。
【００７５】
本実施形態では電気めっきについて例示したけれども、無電解めっき法によってめっきを行ってもよい。また、本実施形態ではポッド１２内にメディア（導電性媒体）を用いていないけれども、必要に応じてこのようなメディアをワークＷと共にポッド１２内に投入してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施形態であるめっき装置の構成を説明するための図である。
【図２】図１に示すポッドの分解構成図である。
【図３】図１に示すめっき装置の変形例を示す図である。
【図４】図１に示すめっき装置の変形例を示す図である。
【図５】図１に示すめっき装置を用いるめっき方法の手順を示す図である。
【図６】他の実施形態に係るめっき装置の構成を説明するための図である。
【図７】他の実施形態に係るポッドの分解構成図である。
【図８】図７に示したポッドのI−I矢印断面図である。
【図９】カソードが取り付けられた状態における下部リングの斜視図を示す。
【図１０】カソードが取り付けられた状態における下部リングの上面図を示す。
【図１１】カソードが取り付けられた状態における下部リングの断面図を示す。
【図１２】他の実施形態に係るめっき装置の変形例の構成を説明するための図である。
【図１３】他の実施形態に係るめっき装置の変形例の構成を説明するための図である。
【図１４】他の実施形態に係るポッドの変形例を示す図である。
【図１５】他の実施形態に係るポッドの変形例を示す図である。
【図１６】他の実施形態に係るポッドに含まれる筒の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１…めっき装置、１０…めっき槽、１２…ポッド、１４…シリンダ、１６…ピストン、１８…カソード、２０…シャフト、２２…アノード、１２１、１２５、１２６…筒、１２２…上部リング、１２３…メッシュ、１２４…下部リング、Ｆ…めっき液、Ｗ…ワーク。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被めっき物を収容するめっき用ポッドであって、
一方の端部から他方の端部まで伸びる貫通空間が形成された胴体と、
前記胴体の前記両端部のそれぞれに配され、被めっき物の通過を規制する一対の篩部材と、
前記一対の篩部材のうち一方の篩部材に配され、少なくとも一部が前記貫通空間に露出する電極と、を備え、
前記貫通空間の、前記貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積が、前記一方の端部から前記他方の端部に向けて同一である、あるいは単純減少で変化する、あるいはこれらの組み合わせで変化することを特徴とするめっき用ポッド。
【請求項２】
前記貫通空間を画成する前記胴体の内壁には、前記貫通空間が伸びる方向に沿って稜線を形成する突起部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のめっき用ポッド。
【請求項３】
前記貫通空間を画成する前記胴体の内壁には、前記胴体の前記一方の端部から前記他方の端部まで伸びる平面が形成されていることを特徴とする請求項１記載のめっき用ポッド。
【請求項４】
前記電極の前記貫通空間に露出する部分の、前記貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積が、前記電極が配された前記一方の篩部材から離れるにしたがって単純減少で変化することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載のめっき用ポッド。
【請求項５】
前記電極の前記貫通空間に露出する部分が、凸面形状を有していることを特徴とする請求項４記載のめっき用ポッド。
【請求項６】
被めっき物を収容するめっき用ポッドであって、
両端部が開口した筒と、
互いに対向するように前記筒の前記両端部にそれぞれ配される一対の篩部材と、
前記一対の篩部材のうち一方の篩部材に配され、少なくとも一部が前記筒の内部空間に露出する電極と、を備え、
前記筒の内部空間の、前記一対の篩部材の対向方向に対して垂直な断面での断面積が、前記対向方向に沿って同一であることを特徴とするめっき用ポッド。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項記載のめっき用ポッドと、
前記めっき用ポッドが配されるめっき槽と、を備えることを特徴とするめっき装置。
【請求項１】
被めっき物を収容するめっき用ポッドであって、
一方の端部から他方の端部まで伸びる貫通空間が形成された胴体と、
前記胴体の前記両端部のそれぞれに配され、被めっき物の通過を規制する一対の篩部材と、
前記一対の篩部材のうち一方の篩部材に配され、少なくとも一部が前記貫通空間に露出する電極と、を備え、
前記貫通空間の、前記貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積が、前記一方の端部から前記他方の端部に向けて同一である、あるいは単純減少で変化する、あるいはこれらの組み合わせで変化することを特徴とするめっき用ポッド。
【請求項２】
前記貫通空間を画成する前記胴体の内壁には、前記貫通空間が伸びる方向に沿って稜線を形成する突起部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のめっき用ポッド。
【請求項３】
前記貫通空間を画成する前記胴体の内壁には、前記胴体の前記一方の端部から前記他方の端部まで伸びる平面が形成されていることを特徴とする請求項１記載のめっき用ポッド。
【請求項４】
前記電極の前記貫通空間に露出する部分の、前記貫通空間が伸びる方向に対して垂直な断面での断面積が、前記電極が配された前記一方の篩部材から離れるにしたがって単純減少で変化することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載のめっき用ポッド。
【請求項５】
前記電極の前記貫通空間に露出する部分が、凸面形状を有していることを特徴とする請求項４記載のめっき用ポッド。
【請求項６】
被めっき物を収容するめっき用ポッドであって、
両端部が開口した筒と、
互いに対向するように前記筒の前記両端部にそれぞれ配される一対の篩部材と、
前記一対の篩部材のうち一方の篩部材に配され、少なくとも一部が前記筒の内部空間に露出する電極と、を備え、
前記筒の内部空間の、前記一対の篩部材の対向方向に対して垂直な断面での断面積が、前記対向方向に沿って同一であることを特徴とするめっき用ポッド。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項記載のめっき用ポッドと、
前記めっき用ポッドが配されるめっき槽と、を備えることを特徴とするめっき装置。
【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】
【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】
【公開番号】特開２００７−５６３６０（Ｐ２００７−５６３６０Ａ）
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９１４５７（Ｐ２００６−９１４５７）
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【公開日】平成１９年３月８日（２００７．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
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