JP2006214751A - 電気めっき液の評価装置及びその評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電気めっき液の特性の一つであるつきまわり性を、ハルセル試験法の特徴である広範囲な電流密度で、評価することが出来る電気めっき液の評価装置及びその評価方法を提供することである。
【解決手段】 陽極２と陰極３の間に電気めっき液を通して電流を流し、陰極部に遮蔽板４を配して流れる電流の一部を遮断することにより、意図的に金属イオン１２の動きを妨げ、ハルセル試験片６に析出する金属量を制限し、その際析出した金属面の大きさや膜厚等を測定し、その定量値から電気めっき液の金属イオン供給の能力、即ち、つきまわり性を広範囲な電流密度域で評価することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気めっきに使用する電気めっき液の評価装置及びその評価方法に関するものである。

電気めっき液の評価方法の一つに、ハルセル試験法がある。ハルセル試験法とは、光沢剤等の添加剤濃度の適不適や電解条件等、電気めっき液の状態を評価することができるもので、このような評価方法の一例として、特許文献１に開示されている方法がある。図６は、特許文献１に開示されている従来の台形の形状をしたハルセル試験槽であり、図７に示すように電源、電流計、電圧計などを接続し、さらに加熱装置、攪拌装置等（図示せず）を備えた条件の下で評価試験が行われる。

ハルセル試験槽は陽極面と陰極面が平行になっておらず、図６のように陰極面が陽極面に対して傾斜している。このため、めっきを行うと、陽極面に近い方の陰極面の部分に流入する単位面積あたりの電流、即ち、電流密度は高く、陽極面に遠い方の陰極面の部分に行くに従って流入する電流密度は徐々に低くなる。したがって、ハルセル試験法により、電流密度の広範囲変化に対して陰極面に析出した金属皮膜の状態を観察することができる。例えば、光沢ニッケルめっき液の場合、光沢剤の過不足により低電流密度でのつきまわり不良や光沢不足、高電流密度部分でのピット、焼け又は密着不良が観察できる。

特開平５−７２１６７号公報

電気めっき液の特性の一つに、つきまわり性と呼ばれる特性がある。それは低電流密度域、あるいは電気めっき液金属イオン濃度の低い領域でのめっきの付き易さのことで、例えば細長い筒状の被めっき物の筒内側へめっきする場合などは、つきまわり性の良い電気めっき液が求められる。しかしながら、特許文献１に記載されているハルセル試験法では、このつきまわり性の評価が出来ず、ハルセル試験片の状態を目視観察による判断にとどまり、正確に判断することができないという欠点があった。

したがって、本発明の目的は、ハルセル試験法の特徴である広範囲な電流密度を利用することにより、電気めっき液のつきまわり性を評価することが出来る評価装置及びその評価方法を提供することにある。

本発明は、前記課題の解決のため、電気めっき液の特性を評価する装置において、ハルセル試験槽に電気めっき液を入れ、ハルセル試験槽の陽極から陰極に電気めっき液を通して電流を流し、陰極部に電流の一部を遮断する遮蔽板を配する電気めっき液の評価装置であり、また、陰極部にスペーサーを設けることを特徴とする電気めっき液の評価装置である。

また、電気めっき液の特性を評価する方法において、ハルセル試験槽に電気めっき液を入れ、ハルセル試験槽の陽極から陰極に電気めっき液を通して電流を流し、陰極部に遮蔽板を配して流れる電流の一部を遮断することにより、電気めっき液のつきまわり性を評価する電気めっき液の評価方法であり、また、ハルセル試験片への遮蔽ラインを越えてめっき析出状態を観察することにより、電気めっき液のつきまわり性を評価することを特徴とする電気めっき液の評価方法である。

本発明によれば、前記の手段を採用することにより、簡便な方法で、かつ正確な評価ができる電気めっき液の評価装置及びその評価方法を提供することが可能となった。

本発明に係る電気めっき液の評価装置と、その評価方法の実施の形態について、具体的な例を挙げて説明する。

図１は本発明によるハルセル試験装置を示す。試験装置には株式会社山本鍍金試験器のハルセル試験装置を用いた。この装置はハルセル試験槽１と陽極２と陰極３から構成され、陰極３は、遮蔽板４とハルセル試験片６との間隔を調整するスペーサー５と、遮蔽板４とスペーサー５とハルセル試験片６を固定する留め具７から成り、図７のように陰極２と陽極３に接続される直流電源１７から構成されている。また、ハルセル試験槽内には、めっき液８がある。

電気めっき液８は電解液で、金属イオンが溶解しており、電圧をかけると陽極２から金属イオンが電子を受け取って陰極３表面に金属として析出するようになっている。ハルセル試験槽１は面状の陽極２に対して面状の陰極３が平行ではなく斜めに配されているため、陰極３の陽極２に近い部分ほど高電流密度状態となり、陰極３の陽極２から遠い部分は低電流密度状態になる。

図２にハルセル試験片６とスペーサー５と遮蔽板４の構成を示す。ハルセル試験片６からスペーサー５の分の隙間をあけて遮蔽板４を置いている。本発明の実施の形態では、スペーサー５の厚みは５０μｍとしたが、スペーサー５の厚みを変えることで、イオン供給量の調整ができるので、任意の厚みで評価してもよい。

図３は、従来の遮蔽板がない場合の金属イオンの動きを示す模式図である。遮蔽板がない場合には、金属イオン１２は遮断されないがため、陰極部のハルセル試験片６に次々に析出していく。

一方、図４は、本発明の遮蔽板がある場合の金属イオンの動きを示す模式図である。遮蔽板４がある場合には、初期に遮蔽板４とハイセル試験片６の間にあった金属イオン１２がハルセル試験片６の表面に析出した後、金属イオン１２の供給は、遮蔽板４とハルセル試験片６の隙間に限定されるため、難しくなってくる。その結果、電気めっき液の粘度、金属イオン濃度、添加剤の種類などによって、金属イオン供給能力に差が生じ、ハルセル試験片６へのめっき析出状態を観察することにより、電気めっき液のつきまわり性の評価が出来ることになる。

図５にハルセル試験片６の遮蔽部分のめっき析出例を示す。遮蔽ライン１０は、遮蔽板４によって遮蔽された部分とされない部分の境界を示す。遮蔽ライン１０からはみ出した部分がつきまわり性評価部分１１である。表１にニッケルめっき浴のワット浴とスルファミン酸浴との比較評価結果を示す。めっき条件は電流０．５アンペア、めっき時間３分、撹拌なし、浴温は５０℃で、評価項目は遮蔽された部分にめっきされたつきまわり性評価部分１１の長さを測定した。

表１より、スルファミン酸浴の方がワット浴に比較して、つきまわり性が良い電気めっき液であるということが確認できた。

本発明での遮蔽物は、板状で方形の遮蔽板を使用したが、評価目的によっては、網状、パンチングプレート状などを選択することもある。

本発明の実施の形態に係るハルセル試験装置を示す斜視図。 本発明の実施の形態に係る陰極部のハルセル試験片とスペーサーと遮蔽板を示す構成図。 従来の遮蔽板がない場合の金属イオンの動きを示す模式図。 本発明の実施の形態に係る遮蔽板がある場合の金属イオンの動きを示す模式図。 本発明の実施例に係るハルセル試験片の遮蔽部分のめっき析出を示す概略図。 従来のハルセル試験槽の斜視図。 ハルセル試験槽の電気接続を示す概略図。

符号の説明

１ ハルセル試験槽
２ 陽極
３ 陰極
４ 遮蔽板
５ スペーサー
６ ハルセル試験片
７ 留め具
８ 電気めっき液
９ めっき部
１０ 遮蔽ライン
１１ つきまわり性評価部分
１２ 金属イオン
１３ 電子
１４ 電圧計
１５ 電流計
１６ 摺動抵抗
１７ 直流電源

Claims (4)

1. 電気めっき液の特性を評価する装置において、ハルセル試験槽に電気めっき液を入れ、前記ハルセル試験槽の陽極から陰極に前記電気めっき液を通して電流を流し、陰極部に電流の一部を遮断する遮蔽板を配することを特徴とする電気めっき液の評価装置。
2. 前記陰極部にスペーサーを設けることを特徴する請求項１に記載の電気めっき液の評価装置。
3. 電気めっき液の特性を評価する方法において、ハルセル試験槽に電気めっき液を入れ、前記ハルセル試験槽の陽極から陰極に前記電気めっき液を通して電流を流し、陰極部に遮蔽板を配して流れる電流の一部を遮断させることにより、電気めっき液のつきまわり性を評価することを特徴とする電気めっき液の評価方法。
4. ハルセル試験片への遮蔽ラインを越えてめっき析出状態を観察することにより、前記電気めっき液のつきまわり性を評価することを特徴とする請求項３に記載の電気めっき液の評価方法。

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