説明

めっき装置及びめっき方法

【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あって、ポッド12は、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を有し、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、めっき装置及びめっき方法に関する。
【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装置及びめっき方法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装置は、めっき液を貯留するめっき槽内に配されるポッドに、被めっき物を収容してめっき処理を行うめっき装置であって、ポッドは、めっき液を通過させ、被めっき物を実質的に通過させない少なくとも一対の篩部材を有し、一対の篩部材のいずれか一方を介してポッド内からめっき液を流出させる液流動手段を備えることを特徴とする。
【0007】
本発明に係るめっき装置によれば、めっき槽内に配されたポッドが有する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が舞い上げると共に、被めっき物近傍に存在する気泡が除去される。また、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きる。
【0008】
また本発明に係るめっき装置では、めっき槽内であって前記ポッド外にアノードを配し、前記ポッド内にカソードを配することも好ましい。ポッド内にカソードを配しポッド外にアノードを配しているので、ポッド内の被めっき物をカソードにのみ接触させて通電できる。
【0009】
また本発明に係るめっき装置では、めっき液を流出させる方向を軸としてポッドを自転させる回転機構を備えることも好ましい。めっき液を流出させる方向を軸としてポッドを
自転させるので、その軸周りに渦流が発生して被めっき物を舞い上げることができる。
【0010】
また本発明に係るめっき装置では、液流動手段は、めっき液が流出する際に通過した篩部材を介してポッド内にめっき液を流入させることも好ましい。めっき液が流出する際に通過した篩部材を介してポッド内にめっき液を流入させるので、液流を逆方向に向けることが出来、舞い上げられた被めっき物を沈降させることができる。
【0011】
また本発明に係るめっき装置では、一対の篩部材は、鉛直線方向において対向配置されていることも好ましい。一対の篩部材が鉛直線方向において対向配置されているので、ポッド内に発生する液流の方向を鉛直線方向とすることができ、舞い上げられた被めっき物が沈降した場合に下方の篩部材上に集めることができる。
【0012】
本発明に係るめっき方法は、めっき液を貯留するめっき槽内に配されるポッドに、被めっき物を収容してめっき処理を行うめっき方法であって、ポッド内からめっき液を流出させる液流動工程と、めっき液に通電して被めっき物にめっき処理するめっき工程と、を備えることを特徴とする。
【0013】
本発明に係るめっき方法によれば、めっき槽内に配されたポッド内からめっき液を流出させるので、その流出に応じ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近傍に存在する気泡が除去される。また、被めっき物は液流によって舞い上げられるので、被めっき物に必要以上に外力を加えずに攪拌することができる。
【0014】
また本発明に係るめっき方法では、めっき液が流出する際に通過した篩部材を介して、ポッド内にめっき液を流入させる流入工程を液流動工程の後に備えることも好ましい。めっき液が流出する際に通過した篩部材を介してポッド内にめっき液を流入させるので、液流を逆方向に向けることが出来、舞い上げられた被めっき物を沈降させることができる。
【0015】
また本発明に係るめっき方法では、流入工程に合わせて前記めっき工程を行うことも好ましい。舞い上げられた被めっき物を沈降させるのと合わせてめっきを行うので、被めっき物が複数ある場合に、被めっき物同士を接触させてめっきできる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、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近傍に存在する気泡が除去される。また、被めっき物は液流によって舞い上げられるので、被めっき物に必要以上に外力を加えずに攪拌できる。従って、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装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
本発明の知見は、例示のみのために示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解することができる。引き続いて、添付図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付して、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。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内に配した状体で、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】
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が舞い上げると共に、ワークW近傍に存在する気泡が除去される。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。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。
【0042】
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。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【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。
【符号の説明】
【0044】
1…めっき装置、10…めっき槽、12…ポッド、14…シリンダ、18…カソード、20…シャフト、22…アノード、121…筒、123…メッシュ、F…めっき液、W…ワーク。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
めっき液を貯留するめっき槽内に配されるポッドに、被めっき物を収容してめっき処理を行うめっき装置であって、
前記ポッドは、前記めっき液を通過させ、前記被めっき物を実質的に通過させない少なくとも一対の篩部材を有し、
前記一対の篩部材のいずれか一方を介して前記ポッド内から前記めっき液を流出させる液流動手段を備えることを特徴とするめっき装置。
【請求項2】
前記めっき槽内であって前記ポッド外にアノードを配し、前記ポッド内にカソードを配することを特徴とする請求項1に記載のめっき装置。
【請求項3】
前記めっき液を流出させる方向を軸として前記ポッドを自転させる回転機構を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のめっき装置。
【請求項4】
前記液流動手段は、前記めっき液が流出する際に通過した篩部材を介して前記ポッド内にめっき液を流入させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のめっき装置。
【請求項5】
前記一対の篩部材は、鉛直線方向において対向配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のめっき装置。
【請求項6】
めっき液を貯留するめっき槽内に配されるポッドに、被めっき物を収容してめっき処理を行うめっき方法であって、
前記ポッド内からめっき液を流出させる液流動工程と、前記めっき液に通電して前記被めっき物にめっき処理するめっき工程と、を備えることを特徴とするめっき方法。
【請求項7】
前記めっき液が流出する際に通過した篩部材を介して、前記ポッド内にめっき液を流入させる流入工程を前記液流動工程の後に備えることを特徴する請求項6に記載のめっき方法。
【請求項8】
前記流入工程に合わせて前記めっき工程を行うことを特徴とする請求項7に記載のめっき方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2007−56361(P2007−56361A)
【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2006−91479(P2006−91479)
【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)