JP2005320569A

JP2005320569A - めっき装置

Info

Publication number: JP2005320569A
Application number: JP2004138360A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Watanabe; 浩亨渡辺
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2004-05-07
Publication date: 2005-11-17

Abstract

【課題】無電解めっき処理中に箔状めっき金属が被めっき物の表面に付着するのを極力回避してめっき製品の製品歩留まり向上を図ることができるめっき装置を実現する。
【解決手段】めっき槽１の内面（側面及び底面）に樹脂フィルム２を貼着すると共に、該樹脂フィルム２のめっき液との接触面を該接触面に析出しためっき金属が無電解めっき処理中に剥離しないように表面平均粗さＲａを１．０μｍ以上に表面粗化する。また、配管部３の内壁も表面平均粗さＲａを１．０μｍ以上に表面粗化する。
【選択図】図１

Description

本発明はめっき装置に関し、より詳しくはめっき液を貯溜して被めっき物に無電解めっきを施すためのめっき装置に関する。

被めっき物に無電解めっきを施すためのめっき装置としては、通常、金属製のめっき槽に、液封用バルブ類が介装された配管を接続したものが使用される。

ところで、この種のめっき装置を使用して無電解めっきを施す場合、めっき槽の内面や配管にめっき液が直接接触することとなるため、被めっき物の表面のみならず、めっき槽や配管等、めっき液と接する接触面にもめっき金属が析出してしまうおそれがある。そして、このようにめっき液との接触面に析出しためっき金属を放置した状態で、さらに後続の被めっき物に無電解めっきを施すと、前記めっき金属が触媒核となって更なるめっき金属の析出を促すこととなり、その結果被めっき物へのめっき金属の析出が不十分となってめっき皮膜の膜質低下を招くと共に、めっき液も分解し易くなって浴性状の不安定化を招き、また金属イオンの利用効率も低下してコストアップを招くおそれがある。

そこで、従来より、めっき槽や配管の内壁に着脱可能な樹脂フィルムを装着しためっき装置が提案されている（特許文献１）。

特許文献１では、めっき液の接触面に樹脂フィルムを装着することにより、接触面へのめっき金属の析出を抑制すると共に、樹脂フィルム上にめっき金属が析出した場合であっても、洗浄ブラシ等を使用して該めっき金属を容易に除去することができ、また樹脂フィルムが劣化した場合は、該樹脂フィルムを交換することにより、めっき金属がめっき槽や配管の内面に付着し難い状態を容易に維持することができる。

特開２００１−３５５０７６号

しかしながら、特許文献１では、めっき槽や配管の内面、すなわちめっき液との接触面へのめっき金属の析出を低減することができ、また、めっき金属が前記接触面に析出した場合は、めっき液排水後に洗浄ブラシ等の物理的方法を使用してめっき金属を容易に除去することはできるものの、無電解めっき処理中に前記接触面にめっき金属が析出した場合は、液撹拌による液流やエアー撹拌によるエアーによってめっき金属が上記接触面から容易に剥離し、箔状のめっき金属となってめっき液中を浮遊する。そして浮遊した箔状めっき金属が被めっき物表面に付着してしまうと膜質の低下等を招き、所望のめっき皮膜を形成することができなってめっき製品の製品歩留まりの低下を招くという問題点があった。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって、無電解めっき処理中に箔状めっき金属が被めっき物の表面に付着するのを極力回避してめっき製品の製品歩留まりの向上を図ることができるめっき装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係るめっき装置は、めっき液が貯留されて被めっき物に無電解めっきを施すためのめっき装置であって、前記めっき液と接する接触面が、前記無電解めっき処理中に前記接触面に析出しためっき金属が剥離しないような表面粗さに粗化されていることを特徴としている。

また、本発明のめっき装置は、めっき液が貯留されて被めっき物に無電解めっきを施すためのめっき装置であって、粗化部材が、めっき槽の側壁に着脱可能に装着されると共に、前記粗化部材は、無電解めっき処理中に析出しためっき金属が剥離しないような表面粗さに粗化されていることを特徴としている。

また、本発明のめっき装置は、前記粗化部材には永久磁石が埋設されていることを特徴としている。

さらに、本発明者の鋭意研究の結果、表面平均粗さＲａが１．０μｍ以上になるように表面粗化することにより、無電解めっき処理中にめっき液との接触面に析出しためっき金属が該接触面から剥離するのを効果的に防止することができるということが分かった。

すなわち、本発明のめっき装置は、表面平均粗さＲａが、１．０μｍ以上であることを特徴としている。

上記めっき装置によれば、めっき液と接する接触面が、無電解めっき処理中に前記接触面に析出しためっき金属が剥離しないような表面粗さに粗化されているので、表面粗化された接触面のアンカー効果によってめっき金属が該接触面に強固に密着し、これによりめっき金属が前記接触面から剥離するのを極力回避することができ、したがって箔状めっき金属が被めっき物に付着するのを効果的に防止することができ、めっき製品の製品歩留まりの向上を図ることができる。

また、上記めっき装置によれば、粗化部材が永久磁石を介してめっき槽の側壁に着脱可能に装着されると共に、前記粗化部材は、無電解めっき処理中に析出しためっき金属が剥離しないような表面粗さに粗化されているので、上述と同様の理由から箔状めっき金属が被めっき物に付着するのを効果的に防止することができる。しかも、粗化部材の粗化状態がめっき金属の付着等により劣化した場合は、粗化部材を交換することにより、側面を常に所望の粗化状態に維持することができ、無電解めっき処理中に被めっき物に箔状めっき金属が付着するのを極力回避してめっき製品の製品歩留まりの向上を図ることができる。

また、前記表面平均粗さＲａは、１．０μｍ以上とすることにより、めっき液との接触面や粗化部材に析出しためっき金属の剥離を効果的に防止することができ、所望の膜質を有するめっき皮膜を被めっき物表面に形成することができる。

次に、本発明の実施の形態を図面に基づき詳説する。

図１は本発明に係るめっき装置の一実施の形態（第１の実施の形態）を示す断面図であって、該めっき装置は、ステンレス等の金属製材料で形成されためっき槽１の側面及び底面にポリ塩化ビニル等の樹脂材料からなる樹脂フィルム２が貼着されている。さらに、めっき槽１の下部には円形状の開口部が設けられており、ポリ塩化ビニル等の樹脂材料からなる円筒形状の配管３が前記開口部に挿着され、また、配管３にはバルブ４が介装されている。

そして、樹脂フィルム２及び配管３の内面は、市販のサンドペーパー（例えば、＃８０）により表面平均粗さＲａが１．０〜４．０μｍとなるように表面粗化されている。

このように表面平均粗さＲａを１．０〜４．０μｍとしたのは、以下の理由による。

表面平均粗さＲａが、１．０未満になると、表面粗化の程度が小さく、表面粗化による所望のアンカー効果が生じず、このため無電解めっき処理中に樹脂フィルム２や配管３の内面に析出しためっき金属が該内面から剥離し、箔状めっき金属となって被めっき物に付着してしまうおそれがある。

一方、表面平均粗さＲａが、４．０μｍを超えると、樹脂フィルム２の表面が粗くなり過ぎて該樹脂フィルム２の強度劣化を招き、樹脂フィルム２が破損してしまうおそれがある。

そこで、本実施の形態では、所望のアンカー効果が生じ、しかも樹脂フィルム２の強度劣化が生じないように、樹脂フィルム２及び配管３の表面平均粗さＲａを１．０〜４．０μｍとしている。

このように構成されためっき装置では、めっき槽１内にめっき液を貯溜した後セラミック電子部品等の被めっき物をめっき液に浸漬して無電解めっきを行う場合、めっき金属が無電解めっき処理中に樹脂フィルム２や配管３等、めっき液の接触面に析出しても、該接触面は表面平均粗さＲａが１．０〜４．０μｍに粗化されているので、アンカー効果によりめっき金属が前記接触面に強固に密着してこれら接触面から剥離するのを効果的に防止することができ、したがって、箔状のめっき金属がめっき液中を浮遊して被めっき物の表面に付着するのを極力回避することができ、所望の膜質を有するめっき皮膜が形成された製品を高効率で得ることができる。

図２は本発明の第２の実施の形態を示すめっき装置の断面図であって、該めっき装置は、めっき槽１の側面及び底面に表面粗化されていない平滑な樹脂フィルム２が貼着され、さらに表面平均粗さＲａが１．０〜４．０μｍとなるように表面粗化された粗化部材５がめっき槽１の側壁に着脱可能に装着されている。

すなわち、粗化部材５は４分割された側板からなり、めっき槽１の内寸に略合致する寸法となるように形成され、かつ図３に示すように多数の永久磁石６が埋設されている。そして、該粗化部材５は、永久磁石６を介してめっき槽１の各側壁面に吸着保持される。

本第２の実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様、無電解めっき処理中にめっき金属がめっき槽１の側壁に析出しようとした場合、めっき金属は表面平均粗さＲａが１．０〜４．０μｍに粗化された粗化部材５に析出することとなり、したがって粗化部材５のアンカー効果によりめっき金属が粗化部材５に強固に密着し、無電解めっき処理中に箔状のめっき金属がめっき液中に浮遊して被めっき物に付着するのを回避することができ、被めっき物には所望のめっき皮膜を形成することができる。

しかも、粗化部材５は永久磁石６を介してめっき槽１に装着されているので、めっき槽１から容易に離脱させることが可能であり、したがって粗化部材５の粗化状態が劣化した場合は粗化部材５を容易に交換することができ、保守・点検上も好都合である。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。第２の実施の形態では底面部を表面粗化していないが、樹脂フィルム２の底面部を表面粗化したり、或いは底面部にも永久磁石８が埋設された粗化部材７を装着することにより、箔状めっき金属の被めっき物への付着をより一層確実に防止することができる。

また、上記実施の形態では、配管３自体の内壁面を表面粗化しているが、配管３の内面を表面粗化する代わりに、表面粗化された樹脂フィルムを配管内壁面に貼着してもよい。

次に、本発明の実施例を具体的に説明する。

内寸が縦６５０ｍｍ、横４００ｍｍ、深さ３５０ｍｍであって、底面中央に内径約５０ｍｍの円形の開口部が形成されたステンレス製のめっき槽を用意し、該めっき槽の内面（側面及び底面）に厚さ０．４ｍｍのポリ塩化ビニル製の樹脂フィルムを貼着し、さらに内径約５０ｍｍ、長さ５０ｍｍのポリ塩化ビニル製の円筒状配管を前記開口部に接続し、また配管中の適所に液止め用のバルブを介装し、これによりめっき装置を組み立てた。

尚、樹脂フィルム及び配管の内面（めっき液との接触面）は＃８０のサンドペーパーで表面平均粗さＲａが１．０１μｍとなるように粗化した。

次に、このめっき装置に下記組成を有するめっき液を貯溜し、縦３ｍｍ、横３ｍｍ、長さ１０ｍｍの被めっき物としてのワークを１万個投入し、浴温４０℃、エアー流量５０００Ｌ／ｈ下で６０分間無電解めっきを行い、めっき製品を作製した。

〔めっき液の組成〕
硫酸銅１０ｇ／Ｌ
ホルムアルデヒド１０ｇ／Ｌ
エチレンジアミン四酢酸２０ｇ／Ｌ
ｐＨ１２．５（ｐＨ調整剤を添加して調整）
次に、これら作製した各めっき製品の表面を、目視で観察し、箔状めっき金属の付着が認められためっき製品を計数し、その発生率（箔発生率）を算出した。

次に、この無電解めっきをその後４回繰り返して行い、上述と同様、箔発生率を算出した。

また、比較例として樹脂フィルム及び配管の内面に表面粗化を施さなかっためっき装置を使用し、上述と同様の方法・手順で被めっき物に無電解めっきを総計５回行い、箔発生率を算出した。

表１はその測定結果を示している。

この表１から明らかなように、比較例は樹脂フィルム及び配管の内面が表面粗化されていないため、めっき製品中、箔状のめっき金属が付着しているものが認められ、箔発生率は０．０６〜０．２０％であり、平均値で０．１２３％であった。

これに対し実施例は樹脂フィルム及び配管の内面を表面平均粗さＲａが１．０μｍ以上となるように粗化されているので、樹脂フィルムや配管に析出しためっき金属はアンカー効果により樹脂フィルムや配管に強固に密着して剥離するのを抑制することができ、箔発生率は０．００〜０．０２％であり、平均値で０．００６％であり、良好な結果を得た。

まず、〔実施例１〕と同様のめっき槽、樹脂フィルム、配管、バルブを使用してめっき装置を組み立てた。

次いで、縦１０ｍｍ、横５ｍｍ、厚み１ｍｍのネオジウム磁石５０個を用意し、これらネオジウム磁石を縦３００ｍｍ、横６５０ｍｍ、厚み２．５ｍｍのポリ塩化ビニル製の第１の樹脂板に埋め込み、一方の表面を＃８０のサンドペーパーで表面平均粗さＲａが１．０μｍとなるように粗化した。

さらに、上述したネオジウム磁石３５個を用意し、これらネオジウム磁石を縦３００ｍｍ、横４００ｍｍ、厚み２．５ｍｍのポリ塩化ビニル製の第２の樹脂板に埋め込み、一方の表面を＃８０のサンドペーパーで表面平均粗さＲａが１．０μｍ以上となるように粗化した。

そして、第１の樹脂板及び第２の樹脂板各２枚を粗化面が内面側となるようにめっき槽の側壁面に吸着保持させた。

尚、第１及び第２の樹脂板は、めっき槽の底部から５０ｍｍ離間した上方部に吸着保持させた。

次いで、このめっき装置を使用し、〔実施例１〕と同様の方法・手順で総計５回の無電解めっきを行ってめっき製品を作製し、箔発生率を求めた。

表２はその測定結果を示している。尚、比較例として〔実施例１〕の比較例を再掲した。

この表２から明らかなように、実施例は箔発生率が０．００〜０．０３％であり、平均値で０．０１２％であり、良好な結果が得られ、比較例に比べて箔状めっき金属のめっき製品への付着が大幅に減少することが分かった。

〔実施例１〕と同様のめっき装置について、目の粗さが異なるサンドペーパーを使用して樹脂フィルムの表面を種々の表面粗さに仕上げ、〔実施例１〕と同様、無電解めっきを行ってめっき製品を作製し、箔発生率を求めた。

表３はサンドペーパーの番手と、表面平均粗さＲａ、表面最大高さＲmax、及び箔発生率を示している。

この表３から明らかなように試料番号１、２は表面平均粗さＲａがそれぞれ０．７２、０．９８μｍであり、いずれも１．００μｍ未満であり、表面最大高さＲmaxも７．０、１２．６μｍと小さいため、箔発生率はそれぞれ０．１１、０．０７％となった。

これに対して試料番号３、４は表面平均粗さＲａがそれぞれ１．８１、３．５８μｍであり、いずれも１．００μｍを超えており、表面最大高さＲmaxも２１．５、４８．１μｍと表面は適度な凹凸状を形成しているため、めっき液との接触面に析出しためっき金属が強固に密着し、箔発生率は「０」となって箔状めっき金属が被めっき物に付着するのを防止できることが確認された。

本発明に係るめっき装置の第１の実施の形態を示す内部構造図である。本発明に係るめっき装置の第２の実施の形態を示す内部構造図である。第２の実施の形態の要部を示す正面図である。

符号の説明

１めっき槽
２樹脂フィルム
５粗化部材

Claims

めっき液が貯留されて被めっき物に無電解めっきを施すためのめっき装置であって、
前記めっき液と接する接触面は、前記無電解めっき処理中に前記接触面に析出しためっき金属が剥離しないような表面粗さに粗化されていることを特徴とするめっき装置。
めっき液が貯留されて被めっき物に無電解めっきを施すためのめっき装置であって、
粗化部材が、めっき槽の側壁に着脱可能に装着されると共に、前記粗化部材は、無電解めっき処理中に析出しためっき金属が剥離しないような表面粗さに粗化されていることを特徴とするめっき装置。
前記粗化部材には永久磁石が埋設されていることを特徴とする請求項２記載のめっき装置。
前記表面粗さは、表面平均粗さＲａが、１．０μｍ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のめっき装置。