JP2013142169A - 電気めっき用保持具およびこの保持具を用いた電気めっき装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄板状の被処理物への電気めっきにおいても、被処理物の変形を防止するとともに、被処理物の端部での電界集中を緩和し、均一な膜厚の成膜が可能である電気めっき用保持具を提供する。
【解決手段】一方側治具６ａと他方側治具６ｂとからなり、一方側治具と他方側治具とを重ね合わせ且つ固定して形成された、内側が開口した枠体形状の電気めっき用保持具であって、枠体を形成する一方側治具の枠部１９ａと枠体を形成する他方側治具の枠部１９ｂとの各重ね合わせ面で、被処理物の外端部を挟んで固定することにより、被処理物を保持するものであり、一方側治具の枠部と他方側治具の枠部との外側表面から略垂直な方向に突出した、ひさし状の突出部１０を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、薄板状の被処理物に電気めっき処理を施す際に用いる保持具およびこの保持具を用いた電気めっき装置に関する。

プリント基板、リードフレーム、湿度調整素子等に用いられる、薄板状の素地やメッシュ状の素地への、電極形成あるいは耐食性の付与等を目的として電気めっきが広く用いられている。電気めっきを行う方法は、被処理物の一部もしくは数点を、クリップ等で把持して導電性を確保し、めっき処理液中に浸漬する方法が一般的である。
しかし、被処理物が薄板状の形態である場合、処理槽中での処理液の対流や、成膜されためっき膜からの膜応力に起因した変形が生じてしまうことがある。

このような、めっき時の被処理物の変形は、変形に起因する極板間距離の変化により被処理物表面にかかる電流密度を変化させ、析出する金属の膜厚は流れた電荷に比例することから、膜厚のばらつきの原因となり、均一な成膜ができなくなるとの問題を生じた。
また、めっき時の被処理物の変形は、めっき処理後に被処理物の形状を矯正する必要があるとの問題も生じた。

このような問題を解決するものとして、被処理物の上部を把持し且つ固定方法が従来と同様な方式である上部治具と、被処理物の下部を把持し且つ上下方向に可動自在である下部治具とを備え、下部治具の自重により被処理物に対して下方への張力を付与し、被処理物の撓みを無くし、変形を防止する薄板用めっき治具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

実開平０４−１０６３６５号公報（第５−６頁、第１図）

特許文献１に記載の薄板用めっき治具を用いた電気めっきでは、被処理物の変形に起因する電流密度のばらつきは生じないが、被処理物の左右端部および上下端部での電界集中が起こり、膜厚の均一性が損なわれるとの問題があった。
このような、被処理物の端部での電界集中を緩和させる手段は、遮蔽板を用いる手段と、補助陰極を用いる手段とが一般的である。

遮蔽板を用いる手段では、処理槽の内壁面に沿うように遮蔽板を配し、陽極と陰極との間の電界を遮断する。
補助陰極を用いる手段では、陰極近傍に導電性を確保した補助陰極を配し、補助陰極に電流を流すことで被処理物への電界集中を緩和する。

これらの手段により電界集中を緩和させる場合は、予め被処理物の形状、配置、個数を考慮した上で遮蔽板や補助陰極の、配置および形状を設計する必要がある。
すなわち、これらの遮蔽板や補助電極の適応範囲は予め決定した被処理物の配置条件にのみ対応した限定されたものとなっており、被処理物の形状が同様であっても、配置や個数等の条件の変更に対応できないという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、薄板状の被処理物への電気めっきにおいても、被処理物の変形を防止し、被処理物の個数、配置の変更にかかわらず同様な電界集中の緩和効果を発揮でき、膜厚均一性の高い成膜が可能な電気めっき用保持具とこの保持具を用いた電気めっき装置を提供することである。

本発明に係わる電気めっき用保持具は、一方側治具と他方側治具とからなり、一方側治具と他方側治具とを重ね合わせ且つ固定して形成された、内側が開口した枠体形状の電気めっき用保持具であって、枠体を形成する一方側治具の枠部と枠体を形成する他方側治具の枠部との各重ね合わせ面で、被処理物の外端部を挟んで固定することにより、被処理物を保持するものであり、枠体が、被処理物の外周部を囲むようになっており、記枠体に、一方側治具の枠部と他方側治具の枠部とにおける各重ね合わせ面の反対側の外側表面から略垂直な方向に突出した、ひさし状の突出部と、被処理物に通電する通電手段とを有しており、通電手段以外が非導電性の材料で形成されているものである。
するものである。

本発明に係わる電気めっき用保持具は、一方側治具と他方側治具とからなり、一方側治具と他方側治具とを重ね合わせ且つ固定して形成された、内側が開口した枠体形状の電気めっき用保持具であって、枠体を形成する一方側治具の枠部と枠体を形成する他方側治具の枠部との各重ね合わせ面で、被処理物の外端部を挟んで固定することにより、被処理物を保持するものであり、枠体が、被処理物の外周部を囲むようになっており、記枠体に、一方側治具の枠部と他方側治具の枠部とにおける各重ね合わせ面の反対側の外側表面から略垂直な方向に突出した、ひさし状の突出部と、被処理物に通電する通電手段とを有しており、通電手段以外が非導電性の材料で形成されているものであり、電気めっき中の被処理物の変形を防止できるとともに、被処理物の端部での電界集中を緩和でき、被処理物のめっき膜厚の均一性を向上できる。

本発明の実施の形態１に係わる電気めっき用保持具が用いられた電気めっき装置の側面断面模式図である。 図１のＡ−Ａ断面の模式図である。 本発明の実施の形態１に係わる電気めっき用保持具の斜視模式図である。 本発明の実施の形態１に係わる電気めっき用保持具の側面断面模式図である。 実施の形態１の保持具の効果を説明する、実施例のモデルでのめっき処理に用いられる電気めっき装置を示す斜視模式図である。 図５の電気めっき装置に用いられる電気めっき用保持具の側面断面模式図である。 実施の形態１の保持具の効果を説明するための実施例のモデルでのめっき処理（ａ）と、比較例１のモデルでのめっき処理（ｂ）と、比較例２のモデルでのめっき処理（ｃ）とにおける電気めっき装置の上面模式図である。 実施例のモデルの電位分布（ａ）と、比較例１のモデルの電位分布（ｂ）と、比較例２のモデルの電位分布（ｃ）とを示す図である。 実施例のモデルにおける被処理物表面にかかる電流密度（ａ）と、比較例１のモデルにおける被処理物表面にかかる電流密度（ｂ）と、比較例２のモデルにおける被処理物表面にかかる電流密度（ｃ）とを示す図である。 本発明の実施の形態２に係わる電気めっき用保持具を構成する上部保持具（ａ）と、下部保持具（ｂ）と、側部保持具（ｃ）との正面模式図である。 図１０における、上部保持具のＣ−Ｃ断面（ａ）と、下部保持具のＤ−Ｄ断面（ｂ）と、側部保持具におけるＥ−Ｅ断面（ｃ）とである。 本発明の実施の形態２に係わる電気めっき用保持具に被処理物を設置する工程を説明する図である。 本発明の実施の形態３に係わる電気めっき用保持具の側面断面模式図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係わる電気めっき用保持具が用いられた電気めっき装置の側面断面模式図である。
図２は、図１のＡ−Ａ断面の模式図である。
図１と図２とに示すように、本実施の形態の電気めっき用保持具が用いられる電気めっき装置１００は、めっき液である処理液２を溜める処理槽１と、導線９で電源３の正極と電気的につながるとともに処理槽１の対向する側壁の各々の内側近傍に配設された陽極４と、被処理物５を保持する電気めっき用保持具（保持具と記す）６と、保持具６を吊り下げるとともに両陽極間の略中間点の位置に配設された吊枠７と、吊枠７をつり吊り下げるとともに導線９で電源３の負極と電気的につながったブスバー８とを備えている。

本実施の形態では、吊枠７は格子状であり、枠部７ａと枠部７ａの上部外周部に設けられた懸架部７ｂとで形成されており、懸架部７ｂがブスバー８に架けられている。
また、保持具６が、枠部７ａの吊り下げ部に吊り下げられ、且つ枠部７ａで囲まれた開口に配設されている。
また、吊枠７は導体で形成されており、処理液２に浸漬される領域の表面が、保持具６との接点を除いて絶縁コーティング材等で被覆されている。
本実施の形態では、吊枠７は格子状であるが、保持具６を吊り下げる吊り下げ部と吊枠７をブスバー８に架ける懸架部７ｂを備えていれば、格子状に限定されない。

図３は、本発明の実施の形態１に係わる電気めっき用保持具の斜視模式図である。
図３では、被処理物５も示している。
図３に示すように、本実施の形態の保持具６は、被処理物５を挟持する、一方側治具６ａと他方側治具６ｂとからなる。
一方側治具６ａと他方側治具６ｂとは、中央に処理液２を被処理物５に接触させるための開口１０ａを有しており、一方側治具６ａの枠部１９ａと他方側治具６ｂの枠部１９ｂとにおける各重ね合わせ面２０ａ，２０ｂにパッキン１１を設置するパッキン用溝１２が形成されている。
一方側治具６ａと他方側治具６ｂとの枠部１９ａ，１９ｂは、保持具６の枠体を形成する。

一方側治具の重ね合わせ面２０ａの四隅に、位置あわせ用突起部１３が設けられており、他方側治具の重ね合わせ面２０ｂの四隅に、位置あわせ用突起部１３と嵌合する位置あわせ用孔１４が設けられている。
また、一方側治具の重ね合わせ面２０ａに位置あわせ用孔を設け、他方側治具の重ね合わせ面２０ｂに位置あわせ用突起部を設けても良い。
また、位置あわせ用突起部１３と位置あわせ用孔１４と設ける場所は、各治具の重ね合わせ面であれば、四隅に限定されない。

一方側治具６ａと他方側治具６ｂとの枠部１９ａ，１９ｂにおける各重ね合わせ面２０ａ，２０ｂの反対側の面（外側表面と記す）には、この外側表面から略垂直方向に突出した、電界遮蔽用の突出部１０が設けられている。すなわち、突出部１０は、各枠部１９ａ，１９ｂの外側表面から突出した、ひさし状となっている。
本実施の形態では、特に、突出部１０の形状は、外側表面から突出したひさし部が一体である、中央部が開口１０ａとなっている角錐台状である。
しかし、電界遮蔽用の突出部１０の形状は角錐台状に限定されるものではなく、各外側表面から、突出方向に向かって外形が窄まる形状であれば良い。

一方側治具６ａの枠部１９ａの外周部には、重ね合わされた一方側治具６ａと他方側治具６ｂとを固定する固定具１５が設けられており、他方側治具６ｂの枠部１９ｂには、固定具１５が嵌合する固定具用の溝１６が設けられている。
本実施の形態では、一方側治具６ａの枠部１９ａの外周部に固定具１５が設けられ、他方側治具６ｂの枠部１９ｂに固定具用の溝１６が設けられているが、他方側治具６ｂの枠部１９ｂの外周部に固定具が設けられ、一方側治具６ａの枠部１９ａに固定具用の溝が設けられていても良い。

本実施の形態では、固定具１５を固定具用の溝１６に嵌め合せて、一方側治具６ａと他方側治具６ｂとを固定し、被処理物５を固定する構造になっているが、一方側治具６ａと他方側治具６ｂとに螺旋状の溝を形成し、この溝に螺子を嵌めこんで固定する構造や、弾性をもった固定用の治具を用いて、一方側治具６ａと他方側治具６ｂとを挟み込み固定する構造であっても良い。
また、本実施の形態の保持具６は、他方側治具６ｂの枠部１９ｂに、保持具６を吊枠７に吊り下げるための引っ掛け部１８が設けられている。

図４は、本発明の実施の形態１に係わる電気めっき用保持具の側面断面模式図である。
図４に示すように、本実施の形態の保持具６における、他方側治具６ｂに設けられた引っ掛け部１８は、枠部１９ｂの外周から略垂直な方向に突出している。そして、他方側治具６ｂの引っ掛け部１８の内部には、他方側治具６ｂの枠部１９ｂから延在する治具内配線１７が設けられている。

また、一方側治具６ａと他方側治具６ｂとで形成される保持具６は、治具内配線１７を除き非導電性の材料で形成されており、他方側治具６ｂにおける被処理物５と接する重ね合わせ面２０ｂの部分に、治具内配線１７の一端部が露出し、吊枠７における保持具６の荷重を受ける面と接触する引っ掛け部１８の部分に、治具内配線１７の他端部が露出している。
すなわち、保持具６は治具内配線１７が処理液２に触れない構造となっている
本実施の形態では、引っ掛け部１８は、他方側治具６ｂの外枠部に設けているが、一方側治具６ａの外枠部に、同様にして設けても良い。

次に、本実施の形態の保持具６に被処理物５を取り付け、電気めっき装置にセットする手順の一例を説明する。
まず、一方側治具６ａの重ね合わせ面２０ａに設けられたパッキン用溝１２にパッキン１１を嵌め込む。次に、一方側治具６ａの重ね合わせ面２０ａに被処理物５を載置する。
次に、一方側治具６ａの位置合わせ用突起部１３を、他方側治具６ｂの位置あわせ用孔１４に嵌ることにより、位置合わせを行い、他方側治具６ｂを一方側治具６ａに重ね合わせ、一方側治具６ａと他方側治具６ｂとで被処理物５を挟む。

次に、一方側治具６ａの固定具１５を他方側治具６ｂの固定具用の溝１６に嵌め合わせて、一方側治具６ａと他方側治具６ｂとを一体化し、保持具６で被処理物５を保持する。この時、他方側治具６ｂの重ね合わせ面２０ｂに露出した治具内配線１７の一端部が被処理物５と接触する。
最後に、保持具６の引っ掛け部１８を吊枠７に懸けることにより、被処理物５をその外周側の端部（外端部と記す）全体を固定して保持した保持具６を、電気めっき装置にセットする。この時、保持具６の外枠が被処理物５の外周を囲んでいる。

すなわち、本実施の形態の保持具６は、被処理物５の外端部全体を挟み固定して保持するとともに、枠体が被処理物５の外周を囲む構造であり、且つ、枠体の外周に対して略垂直な方向に突出した引っ掛け部と、保持具６内に埋め込まれ枠体から引っ掛け部１８まで連通する治具内配線１７と、枠体の外側表面に電界遮蔽用の突出部１０とが設けられている。

次に、本実施の形態における、被処理物５から電源３までの導電経路について説明する。
被処理物５が他方側治具６ｂの重ね合わせ面２０ｂに露出した治具内配線１７接触しており、他方側治具６ｂの引っ掛け部１８の部分に露出した治具内配線１７が吊枠７と接触しており、吊枠７の懸架部７ｂがブスバー８と接触しており、ブスバー８が導線９で電源３の負極とつながっている。
すなわち、被処理物５は電気めっき装置における陰極となり、陽極４から処理液２を介して流れてきた電流が、上記各部を順に導通して、電源３の負極に流れる。

本実施の形態の保持具６は、被処理物５の外端部全体を挟み固定しているので、電気めっき中の被処理物５の変形を防止でき、均一な成膜ができるとともに、めっき処理後に被処理物の形状を矯正が不要となる。
また、保持具６は、治具内配線１７を除き非導電性の材料で形成されているとともに、治具内配線１７が処理液２に触れない構造となっているので、被処理物５以外の領域に電界が集中することがなく、保持具６によって電位分布の均一性が阻害されることはない。

また、保持具６は、枠体が被処理物５の外周を囲む構造であり、枠体に突出部１０が設けられているので、この突出部１０が電界を遮蔽することにより、被処理物５の端部での電界集中を緩和でき、被処理物５のめっき膜厚の均一性向上が図れる。
また、突出部１０が、根元から突出方向に向かって外形が窄まる形状であるので、吊枠７に吊るされた状態で、保持具６を処理液２中から取り出した際に、保持具６に処理液２が溜まることがほとんどない。

また、本実施の形態の電気めっき装置１００は、上記のような効果を有する保持具６が用いられているので、均一に成膜されるとともに変形のないめっき処理品が得られ、信頼性の高いめっき処理が可能である。また、めっき処理品に変形が生じないので、めっき処理品の形状矯正が不要であり、生産性の向上が図れる。

次に、具体的な寸法の電気めっき装置により、本実施の形態の保持具を用い被処理物をめっき処理する実施例のモデルを、比較例のモデルと比べ、本実施の形態の保持具の効果を説明する。
本発明の保持具が有する効果は、本実施例のモデルで示した寸法の電気めっき装置に限定されるものではなく、被処理物の数や配置に対応して適宜変更しても同様の効果を奏する。

図５は、実施の形態１の保持具の効果を説明する、実施例のモデルでのめっき処理に用いられる電気めっき装置を示す斜視模式図である。
図６は、図５の電気めっき装置に用いられる電気めっき用保持具の側面断面模式図である。
図５に示す、本実施例のモデルにおける電気めっき装置２００では、電源とブスバーと導線とは図示されていない。

図５に示すように、本実施例のモデルは、処理液２を満たしうる領域が縦１０００ｍｍ×横１０００ｍｍ×深さ１０００ｍｍである角型の処理槽１を用い、縦８００ｍｍ×横８００ｍｍ×厚さ５ｍｍの陽極４を、処理槽１の対向する各側壁の内側近傍に配設し、３枚の縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ１ｍｍである被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃを、設置間隔１００ｍｍで吊枠７から吊り下げ且つ各被処理物の面が陽極４と対向するように、対向する陽極間の略中央に設置（保持具は図示せず）し、処理液２を、処理槽１の処理液２を満たしうる領域に満たして、めっき処理が行われる場合である。

本実施例のモデルでは、図６に示すように、保持具６は、一方側治具６ａおよび他方側治具６ｂの、各枠部１９ａ，１９ｂの幅が４０ｍｍであり、各重ね合わせ面２０ａ，２０ｂの被処理物５を挟む幅が２０ｍｍであり、各突出部１０の先端から各重ね合わせ面２０ａ，２０ｂまでの距離が６０ｍｍである。

図７は、実施の形態１の保持具の効果を説明するための実施例のモデルでのめっき処理（ａ）と、比較例１のモデルでのめっき処理（ｂ）と、比較例２のモデルでのめっき処理（ｃ）とにおける電気めっき装置の上面模式図である。
図７（ａ）に示すように、本実施例のモデルでは、各被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、保持具６に取り付けられて処理液２中にセットされている。

また、図７（ｂ）に示すように、比較例１のモデルでは、保持具が用いられず被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃのみが、処理液２中にセットされている。
また、図７（ｃ）に示すように、比較例２のモデルでは、比較例１のモデルにおいて、被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃの配列方向に対して直角方向にある処理槽１の両側壁の内面の、配列した被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃで形成される面を延長した部分の両側に、幅１００ｍｍ×高さ１０００ｍｍ×厚さ４０ｍｍの遮蔽板２２が設けられている。

次に、実施例のモデルと比較例１のモデルと比較例２のモデルとの各モデルでの電位分布より、各モデルにおける被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃの表面にかかる電流密度を算出し、被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃの表面における電流密度の均一性を比較する。
電位分布は、高電位側を陽極４とし、低電位側を被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃとし、処理槽１と遮蔽板２２と保持具６を非導電領域として求めた。
ちなみに、電位は陽極４を１と仮定し、被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃを０と仮定して、電位分布を計算し、電流密度は被処理物５にかかる電流密度の平均値を１００％として規格化した。
また、比較例１と比較例２において、めっき中に被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃが変形しないとしている。

図８は、実施例のモデルの電位分布（ａ）と、比較例１のモデルの電位分布（ｂ）と、比較例２のモデルの電位分布（ｃ）とを示す図である。
図８の電位分布図中には、陽極４と被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃと遮蔽板２２と保持具６との位置を示しており、特に電界集中が起こっている領域に矢印を記している。
図８（ｂ）の電位分布図と図８（ｃ）の電位分布図から、比較例１のモデルと比較例２のモデルでは、被処理物５の端部で電界集中がおきていることが予測される。
しかし、図８（ａ）の電位分布図に示すように、実施例のモデルでは、各被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃのいずれの被処理物においても両端部における電界の回りこみが遮断されている。

図９は、実施例のモデルにおける被処理物表面にかかる電流密度（ａ）と、比較例１のモデルにおける被処理物表面にかかる電流密度（ｂ）と、比較例２のモデルにおける被処理物表面にかかる電流密度（ｃ）とを示す図である。
電位分布から予測したように、図９（ｂ）に示す比較例１のモデルでは、中央部に配置された被処理物５Ｂは、表面にかかる電流密度の変化が平均の電流密度値に対して８５％〜１２０％程度であり、両側に配置された被処理物５Ａ，５Ｃは、側壁側端部での電界集中が大きく、表面にかかる電流密度の変化が平均の電流密度値に対して８５％〜１４０％程度と大きくなっている。
そして、各被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃとも、電流密度値が大きい部分は、少なくとも両端部であり、これらの部分に電界集中が生じていることを示している。

また、図９（ｃ）に示す比較例２のモデルでは、両側に配置された被処理物５Ａ，５Ｃは、遮蔽板２２の効果により、表面にかかる電流密度の変化が平均の電流密度値に対して８５％〜１３０％程度と、比較例１のモデルより小さくなっている。
しかし、中央部に配置された被処理物５Ｂは、表面にかかる電流密度の変化が平均の電流密度値に対して９０％〜１３０％程度と、比較例１のモデルと同程度であり、遮蔽板２２の効果がほとんど認められない。
そして、両側に配置された被処理物５Ａ，５Ｃの電流密度値が大きい部分は、少なくとも被処理物５Ｂと隣り合う端部であり、中央部に配置された被処理物５Ｂの電流密度値が大きい部分は、少なくとも両端部であり、これら部分に電界集中が生じていることを示している。

遮蔽板２２は、設置の容易さから、一般的には比較例２のモデルのように、処理槽の内壁の両側に配して用いられることが多いが、この方式では中央部の被処理物の電界集中を緩和させることは難しい。
遮蔽板により、中央部の被処理物の電界集中を緩和させる等、さらなる電界集中の緩和効果を得るには、遮蔽板の構造を複雑化する必要がある。
しかし、遮蔽板の構造を複雑化すると、処理液の対流を阻害するとの問題および被処理物の個数や配置の変更に対応できないという問題が発生する。

図９（ａ）に示す本発明の実施例のモデルでは、各被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃのいずれの被処理物においても両端部における電界の回りこみが遮断されているので、各被処理物５Ａ，５Ｂ，５Ｃとも、表面にかかる電流密度の変化が平均の電流密度値に対して９５％〜１０５％程度になっており、比較例１のモデルおよび比較例２のモデルに比べて、被処理物の端部への電界集中が大きく緩和されていることを示している。
すなわち、本実施の形態の保持具を用いると、めっき処理時の被処理物の端部への電界集中を大きく緩和できることを示している。
本実施例では、処理槽の深さ方向の電界遮蔽効果については特に説明していないが、本実施の形態の保持具は、被処理物の電界集中に対して、同様の緩和効果を得ることが可能である。

本実施の形態の保持具および電気めっき装置は、薄板形状、もしくは、一部に突起部を持つ略薄板形状の被処理物に対して用いるのが好ましい。
また、本実施の形態の保持具は、被処理物がメッシュ構造である場合でも、被処理物自体に張力がかからないので、破損させることがない。
また、本実施の形態の保持具は、中央に処理液を被処理物に接触させるための開口が形成されており、被処理物が処理液を通しうるメッシュ構造である場合、メッシュを貫通させるような処理液を対流せることができ、メッシュ間に生じた気泡溜まりを効果的に取り除くことが可能である。

実施の形態２．
図１０は、本発明の実施の形態２に係わる電気めっき用保持具を構成する上部保持具（ａ）と、下部保持具（ｂ）と、側部保持具（ｃ）との正面模式図である。
図１１は、図１０における、上部保持具のＣ−Ｃ断面（ａ）と、下部保持具のＤ−Ｄ断面（ｂ）と、側部保持具におけるＥ−Ｅ断面（ｃ）とである。
本実施の形態の電気めっき用保持具（保持具と記す）３０を形成する、上部保持具４０と下部保持具５０と側部保持具６０とは、後述する治具内配線を除き、非導電性の材料で形成されている。

図１０（ａ）に示すように、上部保持具４０は、上部保持具４０と下部保持具５０と側部保持具６０とを組み合わせて、保持具３０を形成した時（保持具形成時と記す）に枠体となる第１の枠体４１と、第１の枠体４１の両端から略垂直に同方向に突出した、被処理物５の外端部である上部両隅部を保持する第１の被処理物保持部４２と、第１の枠体４１の略中央から、第１の被処理物保持部４２方向の反対側の方向に略垂直に突出した保持具３０を吊枠に吊り下げるための引っ掛け部４９と、引っ掛け部４９と第１の枠体４１と第１の被処理物保持部４２に埋め込まれ、連通している治具内配線３９とを備えている。

また、図１０（ｂ）に示すように、下部保持具５０は、保持具形成時に枠体となる第２の枠体５１と、第２の枠体５１の両端から略垂直に同方向に突出した、被処理物５の外端部である下部両隅部を保持する第２の被処理物保持部５２とを備えている。
また、図１０（ｃ）に示すように、側部保持具６０は、保持具形成時に枠体となる第３の枠体６１と、第３の枠体６１の両端から略垂直に同方向に突出するとともに、第１の被処理物保持部４２と第２の被処理物保持部５２とに挟着され、上部保持具４０と下部保持具５０とを固定する挟着部６２とを備えている。
本実施の形態の保持具３０では、側部保持具６０は２個用いられている。

図１１（ａ）に示すように、上部保持具４０は、一方側上部治具４０ａと他方側上部治具４０ｂとで形成されており、一方側上部治具４０ａの他方側上部治具４０ｂとの重ね合わせ面（一方側上部治具の重ね合わせ面と記す）と他方側上部治具４０ｂの一方側上部治具４０ａとの重ね合わせ面（他方側上部治具の重ね合わせ面と記す）とにおける、第１の被処理物保持部４２の部分に、各々円形の溝４３が形成され、一方側上部治具側の溝４３には、パッキン４４が設けられている。
また、一方側上部治具の重ね合わせ面における第１の枠体４１の部分には、上部保持具固定用孔４５が形成されており、他方側上部治具の重ね合わせ面における第１の枠体４１の部分には、上部保持具固定用突起部４６が形成されている。

また、一方側上部治具４０ａと他方側上部治具４０ｂとの第１の枠体４１の部分における、各重ね合わせ面の反対側の面（外側表面と記す）に、この面から略垂直に突出した突出部４７が設けられている。すなわち、この突出部４７は、一方側上部治具４０ａと他方側上部治具４０ｂとの第１の枠体４１の部分における外側表面から、ひさし状に突出している。
また、この突出部４７は根元から突出方向に向かって厚さが薄くなっている。
また、一方側上部治具４０ａと他方側上部治具４０ｂとにおける、第１の被処理物保持部４２の部分に、側部保持具６０を取り付ける第１の側部保持具取り付け孔４８が形成されている。

また、他方側上部治具４０ｂには、図示しないが引っ掛け部４９が設けられており、引っ掛け部４９から連通する治具内配線３９が、他方側上部治具４０ｂにおける、第１の枠体４１と第１の被処理物保持部４２との部分とに埋め込まれている。
そして、治具内配線３９における、引っ掛け部側端部と第１の被処理物保持部側端部とが、他方側上部治具４０ｂから露出している。

図１１（ｂ）に示すように、下部保持具５０は、一方側下部治具５０ａと他方側下部治具５０ｂとで形成されており、一方側下部治具５０ａの他方側下部治具５０ｂとの重ね合わせ面（一方側下部治具の重ね合わせ面と記す）と他方側下部治具５０ｂの一方側下部治具５０ａとの重ね合わせ面（他方側下部治具の重ね合わせ面と記す）とにおける、第２の被処理物保持部５２の部分に、各々円形の溝５３が形成され、一方側下部治具側の溝５３には、パッキン５４が設けられている。
また、一方側下部治具の重ね合わせ面における第２の枠体５１の部分には、下部保持具固定用孔５５が形成されており、他方側下部治具の重ね合わせ面における第２の枠体５１の部分には、下部保持具固定用突起部５６が形成されている。

また、一方側下部治具５０ａと他方側下部治具５０ｂとの第２の枠体５１の部分における、各重ね合わせ面の反対側の面（外側表面と記す）に、この面から略垂直に突出した突出部５７が設けられている。すなわち、この突出部５７は、一方側下部治具５０ａと他方側下部治具５０ｂとの第２の枠体５１の部分における外側表面から、ひさし状に突出している。
また、この突出部は根元から突出方向に向かって厚さが薄くなっている。
また、一方側下部治具５０ａと他方側下部治具５０ｂとにおける、第２の被処理物保持部５２の部分に、側部保持具６０を取り付ける第２の側部保持具取り付け孔５８が形成されている。

図１１（ｃ）に示すように、側部保持具６０は、一方側側部治具６０ａと他方側側部治具６０ｂとで形成されており、一方側側部治具６０ａの他方側側部治具６０ｂとの重ね合わせ面（一方側側部治具の重ね合わせ面と記す）に側部保持具固定用孔６５が形成されており、他方側側部治具６０ｂの一方側側部治具６０ａとの重ね合わせ面（他方側側部治具の重ね合わせ面と記す）に側部保持具固定用突起部６６が形成されている。
そして、一方側側部治具６０ａと他方側側部治具６０ｂとの各重ね合わせ面は、第３の枠体６１を形成する部分にある。

また、一方側側部治具６０ａと他方側側部治具６０ｂとの第３の枠体６１の部分における、各重ね合わせ面の反対側の面（外側表面と記す）に、この面から略垂直に突出した突出部６７が設けられている。すなわち、この突出部６７は、一方側側部治具６０ａと他方側側部治具６０ｂとの第３の枠体６１の部分における外側表面から、ひさし状に突出している。
また、この突出部は根元から突出方向に向かって厚さが薄くなっている。
また、一方側側部治具６０ａと他方側側部治具６０ｂとの挟着部６２の部分における、外側表面の反対側の面（挟着面と記す）は、一方側側部治具６０ａと他方側側部治具６０ｂとの重ね合わせ面と段差があり、外側表面側に凹んでいる。
そして、一方側側部治具６０ａと他方側側部治具６０ｂとの挟着面には、側部保持具６０を上部保持具４０と下部保持具５０とに取り付ける側部保持具取り付け用突起部６８が設けられている。

図１２は、本発明の実施の形態２に係わる電気めっき用保持具に被処理物を設置する工程を説明する図である。
図１２（ａ）に示すように、まず、被処理物５を準備する。
次に、円形の溝４３にパッキン４４が設けられた一方側上部治具４０ａの重ね合わせ面に、被処理物５の上部両隅部を載置し、円形の溝５３にパッキン５４が設けられた一方側下部治具５０ａの重ね合わせ面に被処理物５の下部両隅部を載置する。

次に、一方側上部治具４０ａの重ね合わせ面に他方側上部治具４０ｂの重ね合わせ面を重ね合わすとともに、上部保持具固定用孔４５に上部保持具固定用突起部４６を押し込むことにより、図１２（ｂ）に示すように、被処理物５の上部両隅部を、一方側上部治具４０ａの第１の被処理物保持部の部分と他方側上部治具４０ｂの第１の被処理物保持部の部分とで挟んで固定することにより、上部保持具４０で保持する。この時、他方側上部治具４０ｂに設けられた治具内配線３９の露出部が被処理物５と接触する。

また、一方側下部治具５０ａの重ね合わせ面に他方側下部治具５０ｂの重ね合わせ面を重ね合わすとともに、下部保持具固定用孔５５に下部保持具固定用突起部５６を押し込むことにより、図１２（ｂ）に示すように、被処理物５の下部両隅部を、一方側下部治具５０ａの第２の被処理物保持部の部分と他方側下部治具５０ｂの第２の被処理物保持部の部分とで挟んで固定することにより、下部保持具５０で保持する。

次に、一方の挟着部６２における、一方側側部治具６０ａと他方側側部治具６０ｂとの挟着面を、第１の被処理物保持部４２の各外側表面に重ね合わせ、第１の側部保持具取り付け孔４８に側部保持具取り付け用突起部６８を押し込むとともに、側部保持具固定用孔６５に側部保持具固定用突起部６６を押し込み、図１２（ｃ）に示すように、上部保持具４０に側部保持具６０を取り付ける。

同時に、他方の挟着部６２における、一方側側部治具６０ａと他方側側部治具６０ｂとの挟着面を、第２の被処理物保持部５２の各外側表面に重ね合わせ、第２の側部保持具取り付け孔５８に側部保持具取り付け用突起部６８を押し込むとともに、側部保持具固定用孔６５に側部保持具固定用突起部６６を押し込み、図１２（ｃ）に示すように、下部保持具５０に側部保持具６０が取り付ける。
このような工程により、被処理物５が本実施の形態の保持具３０に保持される。

本実施の形態では、上部保持具固定用突起部４６と下部保持具固定用突起部５６と側部保持具固定用突起部６６とを、受けとなる各保持具固定用孔４５，５５，６５とに押し込むことにより、一方側治具と他方側治具とを接合し、各保持具４０，５０，６０を形成しているが、各保持具固定用突起部４６，５６，６６には、弾性を有する部材が用いられており、一方側治具と他方側治具とを、引き剥がす方向に力を加えることで、容易に分離することが可能であり、めっき処理後の被処理物の取り外しが容易である。
本実施の形態では、各保持具固定用孔４５，５５，６５と各保持具固定用突起部４６，５６，６６とは、各治具の外枠部部分の両端部に各１個の２個であるが、各治具に形成可能な範囲であれば２個以上であっても良い。

本実施の形態の保持具３０は、被処理物の外端部である４隅を挟持し固定しているので、電気めっき中の被処理物５の変形を防止でき、均一な成膜ができるとともに、めっき処理後に被処理物の形状を矯正が不要となる。
また、保持具３０は、治具内配線３９を除き非導電性の材料で形成されているとともに、治具内配線３９が処理液に触れない構造となっているので、被処理物５以外の領域に電界が集中することがなく、保持具３０により電位分布の均一性が阻害されることはない。

また、保持具３０は、枠体が被処理物５の外周を囲む構造であり、枠体に突出部が設けられているので、この突出部が電界を遮蔽することにより、被処理物５の端部での電界集中を緩和でき、被処理物５のめっき膜厚の均一性向上が図れる。
また、各突出部が、根元から突出方向に向かって厚さが薄くなっているので、保持具３０を処理液中から取り出した際に、保持具３０に処理液が溜まることがほとんどない。

本実施の形態の保持具が上記のような効果を有するので、実施の形態１の保持具に替え、本実施の形態の保持具を実施の形態１の電気めっき装置に用いることができ、本実施の形態の保持具を用いた電気めっき装置は、実施の形態１の電気めっき装置と同様な効果を有する。

実施の形態３．
図１３は、本発明の実施の形態３に係わる電気めっき用保持具の側面断面模式図である。
図１３では、被処理物５が設置された状態を示している。
図１３に示すように、本実施の形態の電気めっき用保持具７０は、一方側治具７０ａと他方側治具７０ｂとの各々の枠部の外側表面から突出した突出部が、一方側治具７０ａと他方側治具７０ｂとにおける、上部と下部と側部との各枠部の外側表面に別個に設けられており、且つ各突出部の面と枠体の開口面とのなす角度を変えることができるよう回動可能に、上部と下部と側部との各枠部に取り付けられている以外、実施の形態１の保持具と同様である。

すなわち、突出部は、一方側治具７０ａと他方側治具７０ｂとにおける、上部枠部７１に設けられた上部突出部７２と下部枠部７３に設けられた下部突出部７４と側部枠部に設けられた側部突出部（図示せず）とがある。側部突出部は、一方側治具７０ａと他方側治具７０ｂとの枠部の両側部に設けられている。
各突出部は、例えば、枠部の外側表面に設けられた軸受け（図示せず）に、突出部の端部に設けられた軸７５を嵌めることにより、回動可能に取り付けられる。

本実施の形態の保持具７０は、実施の形態１の保持具と同様な効果を有する。
さらに、例えば、図１３における矢印Ｉの方向、すなわち、枠体の開口面となす角度を小さくする方向に、上部突出部７２と下部突出部７４とを回動すると、被処理物端部での電界集中が抑制され、被処理物端部での膜厚を薄くでき、逆に、矢印Ｏの方向に、すなわち、枠体の開口面となす角度を大きくする方向に、上部突出部７２と下部突出部７４とを回動すると、被処理物端部での電界集中が増加され、被処理物端部での膜厚を厚くできる。

図示していないが、側部突出部も、枠体の開口面となす角度を小さくする方向に回動すると、被処理物端部での電界集中が抑制され、被処理物端部での膜厚を薄くでき、逆に、枠体の開口面となす角度を大きくする方向に回動すると、被処理物端部での電界集中が増加され、被処理物端部での膜厚を厚くできる。
すなわち、被処理物周囲の電位分布の制御をより精密に行うことができる。

本実施の形態の、各突出部を平板状の別体として、枠体に回動可能に取り付ける構造は、実施の形態２の保持具にも用いることができ、同様な効果が得られる。
本実施の形態の保持具も、実施の形態１に示した電気めっき装置に用いることができ、本実施の形態の保持具を用いた電気めっき装置も、実施の形態１の保持具を用いた電気めっき装置と同様な効果を有する。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

本発明に係わる電気めっき用保持具を用いると、均一に成膜できるとともに変形のないめっき処理品をえることができるので、高い信頼性と生産性向上が要求されるめっき処理に用いられる。

１ 処理槽、２ 処理液、３ 電源、４ 陽極、５ 被処理物、６ 保持具、
６ａ 一方側治具、６ｂ 他方側治具、７ 吊枠、７ｂ 懸架部、８ ブスバー、
９ 導線、１０ 突出部、１０ａ 開口、１７ 治具内配線、１８ 引っ掛け部、
１９ａ，１９ｂ 枠部、３０ 保持具、３９ 治具内配線、４０ 上部保持具、
４０ａ 一方側上部治具、４０ｂ 他方側上部治具、４１ 第１の枠体、
４２ 第１の被処理物保持部、４７ 突出部、４９ 引っ掛け部、５０ 下部保持具、
５０ａ 一方側下部治具、５０ｂ 他方側下部治具、５１ 第２の枠体、
５２ 第２の被処理物保持部、５７ 突出部、６０ 側部保持具、
６０ａ 一方側側部治具、６０ｂ 他方側側部治具、６１ 第３の枠体、６２ 挟着部、
６７ 突出部、７０ 保持具、７０ａ 一方側治具、７０ｂ 他方側治具、
７１ 上部枠部、７２ 上部突出部、７３ 下部枠部、７４ 下部突出部、７５ 軸、
１００ 電気めっき装置。

Claims (10)

1. 一方側治具と他方側治具とからなり、上記一方側治具と上記他方側治具とを重ね合わせ且つ固定して形成された、内側が開口した枠体形状の電気めっき用保持具であって、
   上記枠体を形成する上記一方側治具の枠部と上記枠体を形成する上記他方側治具の枠部との各重ね合わせ面で、被処理物の外端部を挟んで固定することにより、上記被処理物を保持するものであり、
   上記枠体が、上記被処理物の外周部を囲むようになっており、
   上記枠体に、上記一方側治具の枠部と上記他方側治具の枠部とにおける各重ね合わせ面の反対側の外側表面から略垂直な方向に突出した、ひさし状の突出部と、上記被処理物に通電する通電手段とを有しており、
   上記通電手段以外が非導電性の材料で形成されている電気めっき用保持具。
2. 上記一方側治具が一体で形成され、上記他方側治具も一体で形成されており、上記一方側治具と上記他方側治具とで被処理物の外端部全体を挟んで固定するものであり、上記一方側治具と上記他方側治具との各外側表面に設けられた突出部が、一体物であり且つ上記各外側表面から突出方向に向かって外形が窄まる形状であることを特徴とする請求項１に記載の電気めっき用保持具。
3. 上記一方側治具と上記他方側治具とが矩形状であり、開口も矩形状であり、突出部が角錐台状であることを特徴とする請求項２に記載の電気めっき用保持具。
4. 別体である、上部保持具と下部保持具と側部保持具とが組み合わされて、枠体形状を形成しており
   上記上部保持具が一方側上部治具と他方側上部治具とでなり、上記下部保持具が一方側下部治具と他方側下部治具とでなり、上記側部保持具が一方側側部治具と他方側側部治具とでなり、
   上記一方側上部治具と上記他方側上部治具とが、被処理物の上部両隅部を挟んで固定するものであり、上記一方側下部治具と上記他方側下部治具とが、上記被処理物の下部両隅部を挟んで固定するものであり、上記一方側側部治具と上記他方側側部治具とが、上記上部保持具と上記下部保持具とを挟んで固定するものであり、
   上記一方側治具と上記他方側治具との各外側表面に設けられた各々の突出部が、上記上部保持具部分と上記下部保持具部分と上記側部保持具部分とに分割されていることを特徴とする請求項１に記載の電気めっき用保持具。
5. 上記一方側上部治具と上記他方側上部治具とが、上部保持具の枠体である第１の枠体を形成する枠部と、上記枠部の両端から略垂直に同方向に突出した、第１の被処理物保持部の部分とを有しており、
   上記一方側下部治具と上記他方側下部治具とが、下部保持具の枠体である第２の枠体を形成する枠部と、上記枠部の両端から略垂直に同方向に突出した、第２の被処理物保持部の部分とを有しており、
   上記一方側側部治具と上記他方側側部治具とが、側部保持具の枠体である第３の枠体を形成する枠部と、上記枠部の両端から略垂直に同方向に突出した、装着部となる部分とを有しており、
   上記一方側上部治具の第１の被処理物保持部の部分と上記他方側上部治具の第１の被処理物保持部の部分とが、被処理物の上部両隅部を挟んで固定するものであり、
   上記一方側下部治具の第２の被処理物保持部の部分と上記他方側下部治具の第２の被処理物保持部の部分とが、被処理物の下部両隅部を挟んで固定するものであり、
   上記一方側側部治具の装着部の部分と上記他方側側部治具の装着部の部分とが、上記上部保持具と上記下部保持具の両端部で挟んで、上記上部保持具と上記下部保持具とを固定するものであることを特徴とする請求項４に記載の電気めっき用保持具。
6. 上記突出部が、一方側治具と他方側治具とにおける、上部と下部と側部との各枠部の外側表面から、別個に突出しており、上記突出部の面と枠体の開口面とのなす角度を変えることができるよう回動可能に、上記上部と下部と側部との枠部に、取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気めっき用保持具。
7. 上記一方側治具と上記他方側治具とにおける、上部と下部と側部との枠部が一体物であり、上記一方側治具と上記他方側治具とで被処理物の外端部全体を挟んで固定するものであることを特徴とする請求項６に記載の電気めっき用保持具。
8. 上記一方側治具と上記他方側治具とにおける、上部と下部と側部との枠部が別体物であり、上記一方側治具と上記他方側治具との枠部が、上記上部と下部と側部との枠部を組み合わせて形成されており、
   上記一方側治具と上記他方側治具との上部枠部が、被処理物の上部両隅部を挟んで固定するものであり、上記一方側治具と上記他方側治具との下部枠部が、上記被処理物の下部両隅部を挟んで固定するものであり、上記一方側治具と上記他方側治具との側部枠部が、上記上部枠部と上記下部枠部とを挟んで固定するものであることを特徴とする請求項６に記載の電気めっき用保持具。
9. 上記一方側治具の枠部または上記他方側治具の枠部のどちらかの枠部の外周部に、この外周部から略垂直方向に突出した引っ掛け部を設け、上記枠体と上記引っ掛け部との内部に、被処理物に通電する通電手段である治具内配線を設け、上記枠体の上記被処理物と接する部分と、上記引っ掛け部の先端部に、上記治具内配線を露出させていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の電気めっき用保持具。
10. 処理液を溜める処理槽と、導線で電源の正極と電気的につながるとともに上記処理槽の対向する側壁の各々の内側近傍に配設された陽極と、被処理物を保持する電気めっき用保持具と、上記電気めっき用保持具を吊り下げるとともに上記両陽極間の略中間点の位置に配設された吊枠と、上記吊枠をつり吊り下げるとともに導線で上記電源の負極と電気的につながったブスバーとを備えており、上記電気めっき用保持具が請求項９に記載の電気めっき用保持具であり、上記電気めっき用保持具が、その引っ掛け部を上記吊枠に懸けて、設置されたことを特徴とする電気めっき装置。

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