JP2017095787A - めっき装置およびめっき方法 - Google Patents

Abstract

【課題】めっき領域に被めっき物を通過させ、めっき膜厚のばらつきの少ない、品質の良好なめっき膜を形成することが可能なめっき方法およびめっき装置を提供する。【解決手段】（ａ）めっき液１１と被めっき物１２の混合流体１０を、めっき液と被めっき物濃縮体１３とに分離する分離部１と、（ｂ）めっき液保持領域２０と、めっき液に浸漬するように配設されるアノード２１と、めっき液は通し、被めっき物は通さない隔壁２５に囲まれ、被めっき物濃縮体を下方に通過させる被めっき物通過領域２３と、被めっき物と接触するように、被めっき物通過領域内に配設されたカソード２２を備えためっき部２と、（ｃ）分離部で分離されためっき液を流動させることで生じさせた吸引力で、被めっき物通過領域の下端部から被めっき物濃縮体を誘引するとともに、被めっき物をめっき液に分散させる被めっき物誘引・ほぐし部３とを設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、めっき装置およびめっき方法に関し、詳しくは、チップ型電子部品のような被めっき物にめっきを行う場合に用いられるめっき装置およびめっき方法に関する。

例えば、チップ型積層コンデンサなどの電子部品においては、はんだ喰われを防止したり、はんだ付けによる実装の信頼性を向上させたりする目的で、電子部品が備える外部電極の表面に、ＮｉめっきやＳｎめっきを施すことが一般的に行われている。

そして、このような電子部品に、ＮｉめっきやＳｎめっきなどのめっきを施す場合、特許文献１に開示されているような、バレルめっきの方法で行われることが多い。

そして、バレルめっきを行うにあたっては、被めっき物が陰極となるように、バレル内の被めっき物群と接するように陰極端子をバレル内に配置するとともに、バレルの外側に、めっき液に浸かるように陽極端子を配置し、両極に電流を印加して通電することにより、被めっき物に対してめっきが行われる。

特開平１０−２１２５９６号公報

しかしながら、上記従来のバレルめっきの方法では、被めっき物が小型化すると、被めっき物がめっき液に浮いてしまったり、バレルが備える、被めっき物の出し入れのための蓋や、回転軸部分の隙間に被めっき物が挟まったりして、良好なめっき膜を形成することができない場合がある。

さらに、バレルめっきの方法で形成しためっき膜は、導電メディアと被めっき物との接触時の通電により成膜が進行するものであり、ばらつきのある様々な電流密度で成膜されためっき膜が積み重なった膜となるため、めっき膜の膜厚の均一性が低下するとともに、めっき膜として応力が大きくなる傾向がある。そして、被めっき物の下地との密着性の低下や、被めっき物の機械的強度の低下を招く場合があるという問題点がある。

また、バレルめっきの場合、局所的な高電流密度領域がめっき浴の限界電流密度を超えると、めっき金属の析出効率が低下して水素ガス発生が発生するため、全体の平均電流密度を限界電流密度に対して低く抑えてめっきを行うことが必要になり、系全体に投入できる電流量が制約されることから、生産の向上が妨げられる場合がある。

本発明は、上記課題を解決するものであり、被めっき物が確実にめっき領域を確実に通過し、均一な電流密度でめっきが行われるようにすることが可能なめっき装置、および、めっき方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のめっき方法は、
（ａ）めっき液と被めっき物とを含む混合流体を、前記めっき液と、前記被めっき物を分離前に比べて高い固形分濃度で含む被めっき物濃縮体とに分離する分離部と、
（ｂ）前記分離部の下方に位置し、前記分離部で分離された前記被めっき物濃縮体を通過させる際に前記被めっき物に電解めっきを施すめっき部であって、
めっき液を保持するめっき液保持領域と、
少なくとも一部が前記めっき液に浸漬されるように配設されたアノードと、
少なくとも一部が、前記めっき液は通過させるが前記被めっき物は通過させない隔壁に囲まれ、上方から下方に向かって前記被めっき物濃縮体を通過させる被めっき物通過領域と、
前記被めっき物通過領域内を通過する前記被めっき物と接触するように、前記被めっき物通過領域内に配設されたカソードと
を備えためっき部と、
（ｃ）前記分離部で分離された前記めっき液を流動させることで生じさせた吸引力により、前記被めっき物通過領域の下端部から前記被めっき物濃縮体を誘引し、前記被めっき物濃縮体に含まれる前記被めっき物を流動する前記めっき液に分散させて前記分離部に供給する被めっき物誘引・ほぐし部と
を具備することを特徴としている。

また、本発明のめっき方法においては、前記分離部から、前記めっき部の前記被めっき物通過領域を経て、前記被めっき物誘引・ほぐし部の始端部にいたるまでの領域が、同心円状の空間として構成されていることが好ましい。

上記構成とすることにより、被めっき物を、分離部からめっき物通過領域を経て前記被めっき物誘引・ほぐし部まで、より円滑に移動させることが可能になり、安定しためっきを行うことができるようになる。
なお、本発明において、同心円状の空間とは、例えば空間が円柱状である場合や、円柱状の空間の中心部を電極などの部材が貫通している場合などを含むものである。

また、前記被めっき物通過領域の中心を通るように、軸方向に沿って前記カソードが配設され、前記被めっき物通過領域の外側に、前記被めっき物通過領域を取り囲むように、前記カソードと同心円状に前記アノードが配設されており、前記カソードの外周面と、前記被めっき物通過領域の内周面の間の領域を、前記被めっき物が通過するように構成されていることが好ましい。

上記構成とすることにより、アノードとカソードの配置から、電流密度分布の均一性が高くなり、めっき時の電流密度のばらつきを小さくして、均質で良好なめっき膜を形成することが可能になる。

また、前記分離部が下方に位置する前記めっき部に向かって先細りの形状を有する液体サイクロンであることが好ましい。

上記構成とすることにより、めっき液と被めっき物とを含む混合流体を、めっき液と、被めっき物を分離前に比べて高い固形分濃度で含む被めっき物濃縮体とに確実に分離することが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができる。

また、前記分離部の下端部との接続部である、前記めっき部の上端部の水平方向の断面積が、前記分離部の下端部の水平方向の断面積よりも大きいことが好ましい。

上記構成とすることにより、分離部からの被めっき物濃縮体が、めっき部の被めっき物通過領域に移行する際に引っ掛かって円滑に流れなくなることを抑制することが可能になるとともに、分離部における液流の影響が被めっき物通過領域に及ぶことを抑制して、めっき部に、被めっき物が均一に堆積した安定した被めっき物濃縮体を供給することが可能になる。

また、前記被めっき物誘引・ほぐし部が、前記めっき液を流体として利用して吸引力を生じさせるように構成されたエゼクタまたはインジェクタであることが好ましい。

上記構成とすることにより、被めっき物を被めっき物通過領域から効率よく、被めっき物誘引・ほぐし部に誘引してほぐし、めっき液に分散させることが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。

また、本発明のめっき装置は、
前記分離部および前記めっき部の中心部を軸方向に貫通し、前記被めっき物誘引・ほぐし部にまで達する管状のカソードを備え、
前記分離部で分離された前記めっき液が、前記管状のカソードの内部を上方から下方に向かって通過し、下端から噴射されることで生じる吸引力により、前記被めっき物通過領域の下端部から前記被めっき物濃縮体が誘引されるように構成されていること
が好ましい。

上記構成とすることにより、簡潔な構成で、めっき部を通過した被めっき物濃縮体を被めっき物誘引・ほぐし部に確実に誘引して、めっき液に分散させることが可能で、良好なめっきを施すことが可能なめっき装置を提供することが可能になる。なお、この構成の場合、カソードの下端部のめっき液が排出される領域が、被めっき物誘引・ほぐし部として機能することになる。

また、本発明のめっき方法は、
（ａ）めっき液と被めっき物とを含む混合流体を、前記めっき液と、前記被めっき物を分離前に比べて高い固形分濃度で含む被めっき物濃縮体とに分離する工程と、
（ｂ）少なくとも一部が、前記めっき液は通過させるが前記被めっき物は通過させない隔壁に囲まれ、中央に軸方向に沿ってカソードが配設された筒状の被めっき物通過領域と、前記隔膜の外側に、前記カソードと同心円状に配置されたアノードを備えためっき部の、前記被めっき物通過領域を、上方から下方に前記被めっき物濃縮体を通過させて、前記被めっき物に電解めっきを行う工程と、
（ｃ）前記分離部で分離した前記めっき液を流動させることで生じさせた吸引力により、前記被めっき物通過領域の下端部から前記被めっき物濃縮体を誘引し、前記被めっき物を、流動する前記めっき液に分散させて前記分離部に供給する工程と
を備えていること
を特徴としている。

また、本発明のめっき方法においては、前記（ａ），（ｂ），（ｃ）の工程を繰り返して前記被めっき物に電解めっきを施すことが好ましい。

上記構成とすることにより、被めっき物に十分な膜厚のめっき膜を形成することができる。

また、本発明のめっき方法においては、前記被めっき物を、０．１〜３０ｃｍ／ｓｅｃの速度で、前記被めっき物通過領域を通過させることが好ましい。

上記構成とすることにより、適切なめっき時間を確保して、信頼性の高いめっきを行うことができる。

本発明のめっき方法は、上述のよう構成された分離部と、めっき部と、被めっき物誘引・ほぐし部とを備えているので、被めっき物を、確実にめっきが行われるべき領域であるめっき部を通過させ、安定した電流密度で良好なめっきを行うことが可能になる。その結果、めっき膜の応力が小さく、かつ、めっき膜厚のばらつきの少ない、安定しためっき膜を確実に形成することが可能になる。
なお、本発明のめっき装置は、めっきを行う際に被めっき物と導電メディアを共存させるようにしてもよく、また、導電メディアを共存させずに被めっき物だけでめっきを行うことも可能である。

また、本発明のめっき方法は、（ａ）めっき液と被めっき物とを含む混合流体をめっき液と、被めっき物を高い固形分濃度で含む被めっき物濃縮体とに分離する工程と、（ｂ）めっき部の、めっき液は通過させるが被めっき物は通過させない隔壁に囲まれた被めっき物濃縮体を通過させてめっきを行う工程と、（ｃ）分離部で分離しためっき液を流動させることで生じさせた吸引力により、被めっき物通過領域の下端部から被めっき物濃縮体を誘引し、被めっき物をめっき液に分散させて分離部に供給する工程とを備えており、上記各工程を順次繰り返すことにより被めっき物に電解めっきを施すようにしているので、被めっき物を、確実にめっきが行われるべき領域であるめっき部を通過させ、安定した電流密度で良好なめっきを行うことが可能になる。

本発明の実施形態１にかかるめっき装置の構成を示す正面断面図である。 本発明の実施形態１にかかるめっき装置を示す平面断面図である。 本発明の実施形態１にかかるめっき装置の要部構成を示す正面断面図である。 本発明の実施形態２にかかるめっき装置の構成を示す正面断面図である。 本発明の実施形態２にかかるめっき装置を示す平面断面図である。 本発明の実施形態２にかかるめっき装置の要部構成を示す正面断面図である。

以下に、本発明の実施形態を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。

［実施形態１］
この実施形態１では、代表的なチップ型電子部品である積層セラミックコンデンサを被めっき物とし、その表面に形成された外部電極に電解めっきを施す場合に用いられるめっき装置を例にとって説明する。
図１は本発明の実施形態１にかかるめっき装置Ａを示す正面断面図であり、図２は平面断面図である。また、図３は要部構成を拡大して示す正面断面図である。

図１〜３に示すように、このめっき装置Ａは、
（ａ）めっき液１１と被めっき物１２とを含む混合流体１０を、めっき液１１と、被めっき物１２を分離前に比べて高い固形分濃度で含む被めっき物濃縮体１３とに分離する分離部１と、
（ｂ）分離部１の下方に位置し、分離部１で分離された被めっき物濃縮体１３を通過させる際に被めっき物１２に電解めっきを施す、アノード２１とカソード２２を備えためっき部２と、
（ｃ）めっきが行われた後の被めっき物濃縮体１３をほぐし、被めっき物濃縮体１３に含まれる被めっき物１２をめっき液１１に分散させて分離部１に供給する被めっき物誘引・ほぐし部３と
を備えている。

また、めっき装置Ａは、アノード２１とカソード２２に通電するための電源３１を備えているとともに、分離部１で分離されためっき液１１を被めっき物誘引・ほぐし部３に循環、供給するための循環ライン３２と、循環ライン３２に配設されためっき液槽３３と、供給ライン３２のめっき液槽３３より下流側に設けられたポンプ３４を備えている。

そして、上記（ａ）の分離部１としては、下方のめっき部２に向かって、先細りの形状を有する液体サイクロン１ａが用いられている。

なお、液体サイクロン１ａは、めっき液１１と被めっき物１２の混合流体１０が内壁に沿って旋回するように供給される供給口５０を設けるとともに、上部の中央にボルテックスファインダー５１、その上部に排出室５２を設け、さらに排出室５２の中心軸から外れた位置に、外部への排出口５３を設けた構成のものを用いた。

液体サイクロン１ａをこのように構成することにより、動作開始時にサイクロン内に空気柱が生じても、上部の排出室で空気柱が乱れ、生じた泡は系外へ排出されるため、サイクロンの内部にあった空気柱を速やかに消失させることができる。その結果、例えば、Ｓｎなどの酸化されやすいめっき金属を含むめっき浴を用いてめっきを行う場合に、空気によりめっき金属が酸化されてしまうことを抑制して、めっき浴の寿命を延ばすことが可能になる。

また、上記（ｂ）のめっき部２は、めっき液１１を保持するめっき液保持領域２０と、少なくとも一部がめっき液１１に浸漬されるように配設されたアノード２１と、少なくとも一部が、めっき液１１は通過させるが被めっき物１２は通過させない隔壁２５に囲まれ、上方から下方に向かって被めっき物濃縮体１３を通過させる被めっき物通過領域２３と、被めっき物通過領域２３内を通過する被めっき物１２と接触するように、被めっき物通過領域２３内に配設された棒状の電極材料からなるカソード２２とを備えている。

また、アノード２１は、平面視環状で、被めっき物通過領域２３から所定の間隔をおいて、被めっき物通過領域２３を取り囲むように、カソード２２と同心円状に配設されている。このめっき装置Ａにおいては、上述のように、同心円状にアノード２１に取り囲まれた被めっき物通過領域２３を構成する隔壁２５の内周面とカソード２２の外周面との間の領域が、被めっき物濃縮体１３（被めっき物１２）が通過する領域、すなわち、被めっき物通過領域２３となるように構成されているので、めっき時の電流密度のばらつきを小さくして、均一なめっき膜を形成することが可能になる。

また、被めっき物通過領域２３を構成する隔壁２５のうち、被めっき物通過領域２３の上側部分は、通液性を有さないように構成されている。このように、隔膜２５の、被めっき物通過領域２３の上側部分を構成している領域が通液性を備えないようにすることにより、被めっき物通過領域２３の上側部分における液体サイクロン１ａの液流の影響を抑えて、被めっき物濃縮体１３に含まれる被めっき物１２が円滑に堆積しながら被めっき物通過領域２３を安定して通過させることができるようになる。

さらに、電解めっきが行われる領域における隔膜の表面電流密度分布を均一化する目的で、被めっき物通過領域２３の上側部分と下側部分を取り囲むように、被めっき物通過領域２３を構成する隔壁２５の外側に所定の間隔をおいて、上側マスク部材２４ａと下側マスク部材２４ｂが配設されている。

また、（ｃ）の被めっき物誘引・ほぐし部３は、分離部１で分離されためっき液１１を流動させることで生じさせた吸引力により、被めっき物通過領域２３の下端部から被めっき物濃縮体１３を誘引し、被めっき物濃縮体１３に含まれる被めっき物１２をめっき液１１に分散させて分離部１に供給することができるように構成されている。

そしてこの被めっき物誘引・ほぐし部３は、被めっき物通過領域２３の下方に続く、下端に向かって先細りになっているテーパ形状部３ａと、エゼクタ４０を備えた構成とされている。また、テーパ形状部３ａの下端側は、エゼクタ４０のスロート部４０ａに接続されている。

すなわち、このめっき装置Ａでは、分離部１の液体サイクロン１ａにおいて分離されためっき液１１を、めっき液槽３３およびポンプ３４を経て、エゼクタ４０の一端側から供給し、スロート部４０ａを高速で通過させることより生じさせた吸引力により、被めっき物通過領域２３の下端部からテーパ形状部３ａ、エゼクタ４０のスロート部４０ａを経て、被めっき物濃縮体１３を誘引し、被めっき物濃縮体１３に含まれる被めっき物１２をめっき液１１に分散させて、循環ライン３２を経て分離部１に戻すように構成されている。

また、この実施形態１のめっき装置Ａにおいては、分離部１から、めっき部２の被めっき物通過領域２３を経て、被めっき物誘引・ほぐし部３の途中部（エゼクタ４０の手前までの領域）が、同心円状の空間として構成されている。したがって、被めっき物１２を、分離部１からめっき物通過領域２３を経て被めっき物誘引・ほぐし部３まで、途中で装置内部の構造物などに被めっき物１２が引っ掛かったりすることを防止して、円滑に移動させることが可能になり、安定した電解めっきを行うことができる。

また、カソード２２の、上側マスク部材２４ａの下端に対応する高さ位置から、下側マスク部材２４ｂの上端に対応する高さ位置の間の領域においては、外周面を導電性とする一方、カソード２２の、上側マスク部材２４ａの下端に対応する高さ位置より上側の領域と、下側マスク部材２４ｂの上端に対応する高さ位置より下側の領域については、上側絶縁材２２ａ、下側絶縁材２２ｂで被覆するようにしているので、めっきが行われる領域における電流密度を均一化することが可能になり、良好なめっきを確実に行うことができる。

次に、上述のように構成されたこの実施形態１のめっき装置Ａを用いて、被めっき物１２にめっきを行う方法について説明する。

本発明のめっき方法において、めっきは、
（ａ）めっき液１１と被めっき物１２とを含む混合流体１０をめっき液１１と、被めっき物濃縮体１３とに分離する工程と、
（ｂ）めっき部２の、被めっき物通過領域２３を、上方から下方に被めっき物濃縮体１３を通過させて被めっき物１２に電解めっきを行う工程と、
（ｃ）めっき液１１を流動させることで生じさせた吸引力により、被めっき物通過領域２３の下端部から被めっき物濃縮体１３を誘引し、被めっき物１２をほぐし、めっき液１１に分散させて分離部１に供給する工程
を順に繰り返して実施することにより行われる。

まず、上記（ａ）の分離工程は、分離部１において、混合流体１０を、めっき液１１と、被めっき物濃縮体１３とに分離する工程であり、液体サイクロン１ａにより、被めっき物１２が分離され、液体サイクロン１ａの下部から、めっき部２の被めっき物通過領域２３にかけて、被めっき物１２が濃縮され堆積しながら、下方に移動する。

また、上記（ｂ）のめっきの工程では、電源３１からアノード３１とカソード２２に通電しつつ、被めっき物濃縮体１３を、上方から下方に向かって被めっき物通過領域２３を通過させることにより、めっきが行なわれる。

そして、前記（ｃ）の工程で、めっきが施された被めっき物１２は、被めっき物誘引・ほぐし部３においてほぐされ、被めっき物１２が被めっき液１１に分散された状態で、分離部１に戻される。

一方、分離部１の液体サイクロン１ａで、被めっき物１２と分離されためっき液１１は、回収され、循環ライン３２を経てめっき液槽３３に戻る。

そして、めっき液槽３３に戻っためっき液１１は、循環ライン３２を経てエゼクタ４０に供給される。
そして、めっき液１１が、エゼクタ４０の一端側から供給され、スロート部４０ａを高速で通過する際に生じた吸引力により、被めっき物通過領域２３の下端部から被めっき物濃縮体（堆積物）１３が、被めっき物誘引・ほぐし部３に誘引される。

誘引された被めっき物濃縮体１３は、めっき液１１の噴射流の剪断力によってほぐされ、被めっき物濃縮体１３に含まれる被めっき物１２が、めっき液１１に分散した状態で、循環ライン３２を経て前記分離部に戻される。

このように、図１〜３に示すめっき装置Ａを用いて、被めっき物１２にめっきを施すことにより、被めっき物１２をめっき液１１を保持するめっき液保持領域２０や、めっき液槽３３に流出させることなく、循環系（閉鎖系）内を確実に循環させながら、めっき液槽３３を経て循環する新鮮なめっき液１１と十分に接触させることが可能になる。その結果、安定しためっきを行って、信頼性の高いめっき膜を形成することが可能になる。

なお、めっき工程についてさらに詳しく説明すると、分離部１の液体サイクロン１ａから下降した被めっき物１２が被めっき物通過領域２３内に堆積し、徐々に下降しながらめっきが行われるが、堆積層の上部では被めっき物１２がまだ流動状態を維持する流動層となる。このとき、上述の、被めっき物通過領域２３を構成する隔壁２５のうち、被めっき物通過領域２３の上側部分の通液性を有さない部分と、その下側の通液性を有する部分の境界部が、上記堆積層と流動層の境界部よりも下側になるようにすることにより、安定して堆積した状態にある被めっき物１２に対してのみ、安定した電流密度でめっきを行うことが可能になり、良好なめっきを施すことができるようになる。

また、上記実施形態１にかかるめっき装置Ａを用いて上述の方法でめっきを行った場合、
（ａ）アノード２１とカソード２２を上述のように同心円状に配設した構成、
（ｂ）被めっき物通過領域の上側および下側の所定の領域が、マスク部材２４ａ，２４ｂにより遮蔽された構成、
（ｃ）カソード２２の所定の領域、すなわち、マスク部材２４ａ，２４ｂにより遮蔽されていない領域に対応する領域のみを導電性とし、他の領域、すなわち、マスク部材２４ａ，２４ｂにより遮蔽されている領域に対応する領域を上側絶縁材２２ａ、下側絶縁材２２ｂで被覆した構成
などを備えていることから、安定した堆積状態で被めっき物通過領域２３を通過する被めっき物（被めっき物濃縮体）に対して、電流密度分布の均一性が高い条件下で、安定した良好なめっきを行うことが可能になる。

なお、実施形態１のように構成されためっき装置Ａの場合、被めっき物の表層の電流密度分布のシミュレーションによる解析にて、電流密度分布のばらつきは、回転バレルめっきの場合の１／１００程度にまで改善されることが確認されている。なお、電流密度分布のばらつきは、電流の最大値と最小値との差を電流の平均値で割ることによって求められる。

また、被めっき物通過領域２３を構成する隔壁２５の表面と、中心部のカソードの表面の間隔を、めっき浴特性のめっき時の析出深さより僅かに大きくすることにより、より効率的にめっきを行うことができるようになる。

また、この実施形態１の方法でめっきを行うことにより、形成されるめっき膜が均質化し、被めっき物のたわみ強度が改善し、試験後にクラックの発生が認められなくなることが確認されている。

また、被めっき物が例えば超小型のチップ型電子部品であるような場合、めっき液に浮いてしまい、良好なめっきを行うことができなくなる場合もあるが、上記実施形態１のめっき装置Ａの場合、液体サイクロンの遠心力により、被めっき物に付着した泡が分離され、泡は系外へ排出されるため、被めっき物はめっき液に浮くことなく被めっき物通過領域に向かって沈降する。その結果、被めっき物が小型である場合にも確実に良好なめっきを行うことができる。

＜実験例＞
図１〜３に示すような構成を備えためっき装置Ａにおいて、めっき部２の被めっき物通過領域２３を、筒状の隔壁２５をポリエステルメッシュ材料で構成した。被めっき物通過領域２３の内径は２０ｍｍとした。

また、被めっき物通過領域２３の高さは２００ｍｍとし、通液性のあるメッシュ部の高さ方向の寸法を１５０ｍｍ、その上側５０ｍｍを通液性のないポリプロピレン製のパイプで構成した。
そして、その上に、分離部１として液体サイクロン１ａを接続した。

また、カソード２２としては、細長い円柱状（棒状）のチタン材をカソード２２として用いた。
そして、カソード２２は上部と下部を上側および下側絶縁材（絶縁性の収縮チューブ）２２ａ，２２ｂで被覆し、上部の絶縁された領域と下部の絶縁された領域の間の、表面が導電性を有する領域をカソード端子として機能させるようにした。

また、隔壁２５を備えた被めっき物通過領域２３の周囲に、同心円状にアノード２１を配置した。

そして、めっき液保持領域２０をめっき液１１で満たし、閉じた系とした。また、上部の分離部１を構成する液体サイクロン１ａは、めっき液１１の投入部の内径は、６０ｍｍとし頂角を２０°とした。

また、液体サイクロン１ａのめっき部２の被めっき物通過領域２３への接続部の内径は、被めっき物通過領域２３の内径２０ｍｍよりも僅かに小さい１８ｍｍとした。

液体サイクロン１ａとしては、めっき液１１と被めっき物１２の混合流体１０が内壁に沿って旋回するように供給される供給口５０を設けるとともに、上部の中央にボルテックスファインダー５１、その上部に排出室５２を設け、さらに排出室５２の中心軸から外れた位置に、外部への排出口５３を設けた構成のものを用いた。

被めっき物誘引・ほぐし部３は、被めっき物通過領域２３の下部に設けられたテーパ形状部３ａと、エゼクタ４０を備えた構成とした。

すなわち、エゼクタ４０の一端側からめっき液１１を供給し、スロート部４０ａを高速で通過させることにより生じさせた吸引力により、被めっき物通過領域２３の下端部からテーパ形状部３ａを経て、被めっき物濃縮体１３を誘引し、被めっき物濃縮体１３に含まれる被めっき物１２をめっき液１１に分散させて、後述の循環ライン３２を経て分離部１に戻すようにした。

そして、上述のように構成されためっき装置Ａに、長さ１．０ｍｍ、幅０．５ｍｍ、高さ０．５ｍｍのチップ型積層セラミックコンデンサを被めっき物１２として見掛けで４０ｃｃと、直径０．７ｍｍの金属球を見掛けで２０ｃｃ投入した。

そして、ポンプ３４を稼働させることにより、めっき液１１を、エゼクタ４０に供給し、スロート部４０ａを高速で通過させることにより、被めっき物通過領域２３の下端から、被めっき物１２を被めっき物誘引・ほぐし部３に誘引し、大きな剪断力を与えて被めっき物１２をめっき液１１に分散させ、めっき液１１と被めっき物１２とを含む混合流体１０を、分離部１の液体サイクロン１ａに循環させた。

そして、この循環状態を維持しながら、アノード２１とカソード２２に通電することにより被めっき物１２にＮｉめっきを行った。Ｎｉめっきは、一般的なワット浴を用い、めっき電流５．０Ａ、９０ｍｉｎの条件で実施した。

めっき後、被めっき物１２に形成されたＮｉめっき膜の膜厚を蛍光Ｘ線膜厚計で３０個測定した結果、Ｎｉめっき膜厚の平均値は４．２μｍ、膜厚ばらつきＣＶは５．３％と良好であった。膜厚ばらつきＣＶは、被めっき物の表面に成膜されためっき膜の厚みを蛍光Ｘ線膜厚計で３０個測定し、平均値と標準偏差を求め、標準偏差を平均値で割ることにより求めた。
また、めっき後、被めっき物１２どうしのくっつきやメディアどうしのくっつきも認められなかった。

また、同じめっき装置Ａを用い、Ｎｉめっきが施された被めっき物１２に、さらにＳｎめっきを施した。Ｓｎめっきは、Ｓｎめっき液として市販のＳｎ浴を用い、めっき電流３Ａ、５０ｍｉｎの条件で実施した。

めっき後、被めっき物１２に形成されたＳｎめっき膜の膜厚を測定した結果、Ｓｎめっき膜の膜厚の平均値は３．９μｍ、膜厚ばらつきＣＶは５．８％と良好であった。

また、めっき後、被めっき物１２どうしのくっつきやメディアどうしのくっつきも認められなかった。なお、これはエゼクタ４０でのほぐし効果によるものと考えられる。

また、同じめっき装置Ａを用い、長さ０．４ｍｍ、幅０．２ｍｍ、高さ０．２ｍｍのチップ型積層セラミックコンデンサを被めっき物１２として、ＮｉめっきおよびＳｎめっきを行った。

Ｎｉめっきを行うにあたっては、被めっき物１２を４０ｃｃ、直径が０．３ｍｍのＳｎボールを２０ｃｃ投入し、Ｎｉめっきは、一般的なワット浴を用い、めっき電流８Ａ、１２０ｍｉｎの条件でＮｉめっきを行った。

また、被めっき物１２の被めっき物通過領域２３を通過する速度は、２ｃｍ／ｓｅｃとした。なお、この速度は、通常０．１〜３０ｃｍ／ｓｅｃとすることが好ましい。

めっき後、被めっき物１２に形成されたＮｉめっき膜の膜厚を測定した結果、Ｎｉめっき膜の膜厚の平均値は４．２μｍ、膜厚ばらつきＣＶは６．５％と良好であった。
また、めっき後、被めっき物１２どうしのくっつきやメディアどうしのくっつきも認められなかった。

また、同じめっき装置Ａを用い、Ｎｉめっきが施された被めっき物１２に、さらにＳｎめっきを施した。Ｓｎめっきは、Ｓｎめっき液として市販のＳｎ浴を用い、めっき電流４Ａ、９０ｍｉｎの条件で実施した。

めっき後、被めっき物１２に形成されたＳｎめっき膜の膜厚を測定した結果、Ｓｎめっき膜の膜厚の平均値は４．４μｍ、膜厚ばらつきＣＶは５．４％と良好であった。
また、めっき後、被めっき物１２どうしのくっつきやメディアどうしのくっつきも認められなかった。

上述の結果から、本発明のめっき装置Ａおよびめっき方法は、微細な被めっき物にめっきを施す場合に用いるのに特に有意義であることがわかる。

［実施形態２］
図４は本発明の実施形態２にかかるめっき装置Ａを示す正面断面図であり、図５は平面断面図である。また、図６は要部構成を拡大して示す正面断面図である。

この実施形態２のめっき装置Ｂは、実施形態１のめっき装置Ａと同様に、めっき液１１と被めっき物とを含む混合流体１０を、めっき液１１と、被めっき物１２を分離前に比べて高い固形分濃度で含む被めっき物濃縮体１３とに分離する分離部１と、分離部１の下方に位置し、分離部１で分離された被めっき物濃縮体１３を通過させる際に被めっき物１２に電解めっきを施すめっき部２と、めっきが行われた後の被めっき物濃縮体１３に含まれる被めっき物１２をめっき液１１に分散させて分離部１に供給する被めっき物誘引・ほぐし部３とを具備している。

そして、この実施形態２のめっき装置Ｂは、
（ａ）カソードとして、内部をめっき液１１が通過するように構成された管状のカソード２２が用いられていること、
（ｂ）管状のカソード２２が、分離部１の液体サイクロン１ａの中心を軸心方向に貫通するとともに、被めっき物通過領域２３の中心を軸心方向に貫通し、被めっき物誘引・ほぐし部３にまで達するように配設されていること、
（ｃ）管状のカソード２２の内部を通過しためっき液１１を、下端側から噴出させることにより、周囲を負圧にして吸引力を生じさせ、被めっき物通過領域２３の下端部から、被めっき物濃縮体１３を誘引するとともに、カソード２２の下端から噴射されるめっき液１１の剪断力により、堆積した被めっき物１２を分散させることができるようにしているので、実施形態１で用いたエゼクタを用いる必要がないこと
などの点において、実施形態１のめっき装置Ａとはその構成を異にしている。
なお、図４〜６において、図１〜３と同一号を付した部分は、同一または相当する部分を示している。

以下に、実施形態１のめっき装置Ａと異なる点を中心に説明を行う。
このめっき装置Ｂにおいては、カソード２２として、図４〜６に示すように、管状のカソード２２が用いられている。そして、管状のカソード２２は、分離部１の液体サイクロン１ａと、めっき部２の被めっき物通過領域２３を貫通し、被めっき物誘引・ほぐし部３にまで達するように配設されている。
この管状のカソード２２は、管状で、内部空間２２ｃをめっき液１１が通過するように構成されており、カソード２２の下端部が、被めっき物誘引・ほぐし部３として機能するように構成されている。

すなわち、分離部１で分離されためっき液１１が、カソード２２の内部を上方から下方に向かって通過し、下端から噴射されることで生じる吸引力により、被めっき物通過領域２３の下端部から被めっき物濃縮体１３が誘引されるように構成されている。言い換えると、この実施形態２のめっき装置Ｂでは、管状のカソード２２の下端部が、めっき液を流体として利用し、めっき液の流動によって発生する吸引力により被めっき物濃縮体１３を誘引する、インジェクタのように働くことで、被めっき物誘引・ほぐし部３として機能するように構成されている。このように構成することにより、簡潔な構成で、安定した被めっき物の流動状態を確保し、めっき時の電流密度のばらつきを抑え、めっき部を通過した被めっき物濃縮体を確実に誘引してめっき液に分散させることが可能になる。

また、上記のめっき部２は、めっき液１１を保持するめっき液保持領域２０と、少なくとも一部がめっき液１１に浸漬されるように配設されたアノード２１と、少なくとも一部が、めっき液１１は通過させるが被めっき物１２は通過させない隔壁２５に囲まれ、上方から下方に向かって被めっき物濃縮体１３を通過させる被めっき物通過領域２３と、被めっき物通過領域２３内を通過する被めっき物１２と接触するように、被めっき物通過領域２３内に配設された、管状で、内部空間２２ｃをめっき液１１が通過するように構成された管状のカソード２２とを備えている。すなわち、めっき部２は、カソード２２として管状の構造のものが用いられている点、カソード２２の下端が被めっき物誘引・ほぐし部３にまで達するように配設されている点を除けば、上述の実施形態１の場合と同様の構成を備えている。

また、この実施形態２のめっき装置Ｂにおいても、隔膜２５の表面電流密度分布を均一化する目的で、被めっき物通過領域２３の上側部分と下側部分を取り囲むように、被めっき物通過領域２３を構成する隔壁２５から少し距離をおいて、上側マスク部材２４ａ，下側マスク部材２４ｂが配設されている。

また、めっきが行われる領域におけるカソード２２の表面電流密度分布を均一化する目的で、図４〜６に示すように、カソード２２の、上側マスク部材２４ａの下端に対応する高さ位置から、下側マスク部材２４ｂの上端に対応する位置の間の領域は、外周面が導電性とされており、カソード２２の、上側マスク部材２４ａの下端に対応する高さ位置より上側の領域と、下側マスク部材２４ｂの上端に対応する高さ位置より下側の領域は、それぞれ上側絶縁材２２ａ、下側絶縁材２２ｂで被覆されている。

上述のように構成されたこの実施形態２のめっき装置Ｂによれば、実施形態１のめっき装置Ａで用いられているエゼクタ４０を必要とすることなく、実施形態１のめっき装置Ａを用いた場合と同様に、被めっき物に対して安定して高品質なめっきを行うことが可能になる。

なお、この実施形態２のめっき装置Ｂを用い、実施形態１の実験例の場合と同様に、長さ１．０ｍｍ、幅０．５ｍｍ、高さ０．５ｍｍのチップ型積層セラミックコンデンサを被めっき物として、見掛けで４０ｃｃと、直径０．７ｍｍの金属球を見掛けで２０ｃｃ投入し、実施形態１の場合と同じ条件、すなわち、一般的なワット浴を用い、めっき電流５．０Ａ、９０ｍｉｎの条件で電解めっきを行った。

そして、めっき後、被めっき物に形成されたＮｉめっき膜の膜厚を測定した結果、Ｎｉめっき膜の膜厚の平均値は、４．３μｍ、膜厚ばらつきＣＶは、５．３％と、上記実施形態１の場合とほぼ同様の良好な結果が得られることが確認された。
また、被めっき物どうしのくっつきやメディアどうしのくっつきも認められなかった。

また、長さ０．４ｍｍ、幅０．２ｍｍ、高さ０．２ｍｍのチップ型積層セラミックコンデンサを被めっき物として、ＮｉめっきおよびＳｎめっきを行った場合も、上記実施例１の場合に準じる結果が得られることが確認された。

なお、上記実施形態１および２では、チップ型積層セラミックコンデンサを被めっき物として、その外部電極にめっきを行う場合を例にとって説明したが、被めっき物の種類やめっきすべき対象に特別の制約はなく、積層コイル部品を被めっき物として、その表面導体にめっきを施す場合などにも適用することが可能である。

また、被めっき物は、電子部品に限らず電解めっきを行うことのできる粉体であってもよい。例えば、被めっき物は金属粉であってもよい。

なお、本発明は、その他の点においても、上記実施形態に限定されるものではなく、めっき条件などに関し、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。

１ 分離部
１ａ 液体サイクロン
２ めっき部
３ 被めっき物誘引・ほぐし部
３ａ 被めっき物通過領域の下方のテーパ形状部
１０ めっき液と被めっき物とを含む混合流体
１１ めっき液
１２ 被めっき物
１２ａ 外部電極
１３ 被めっき物濃縮体
２０ めっき液保持領域
２１ アノード
２２ カソード
２２ａ 上側絶縁材
２２ｂ 下側絶縁材
２２ｃ 内部の空間
２３ 被めっき物通過領域
２４ａ 上側マスク部材
２４ｂ 下側マスク部材
２５ 隔壁
３１ 電源
３２ 循環ライン
３３ めっき液槽
３４ ポンプ
４０ エゼクタ
４０ａ スロート部
５０ 供給口
５１ ボルテックスファインダー
５２ 排出室
５３ 排出口
Ａ，Ｂ めっき装置

Claims (9)

1. （ａ）めっき液と被めっき物とを含む混合流体を、前記めっき液と、前記被めっき物を分離前に比べて高い固形分濃度で含む被めっき物濃縮体とに分離する分離部と、
   （ｂ）前記分離部の下方に位置し、前記分離部で分離された前記被めっき物濃縮体を通過させる際に前記被めっき物に電解めっきを施すめっき部であって、
   めっき液を保持するめっき液保持領域と、
   少なくとも一部が前記めっき液に浸漬されるように配設されたアノードと、
   少なくとも一部が、前記めっき液は通過させるが前記被めっき物は通過させない隔壁に囲まれ、上方から下方に向かって前記被めっき物濃縮体を通過させる被めっき物通過領域と、
   前記被めっき物通過領域内を通過する前記被めっき物と接触するように、前記被めっき物通過領域内に配設されたカソードと
   を備えためっき部と、
   （ｃ）前記分離部で分離された前記めっき液を流動させることで生じさせた吸引力により、前記被めっき物通過領域の下端部から前記被めっき物濃縮体を誘引し、前記被めっき物濃縮体に含まれる前記被めっき物を流動する前記めっき液に分散させて前記分離部に供給する被めっき物誘引・ほぐし部と
   を具備することを特徴とするめっき装置。
2. 前記分離部から、前記めっき部の前記被めっき物通過領域を経て、前記被めっき物誘引・ほぐし部の始端部にいたるまでの領域が、同心円状の空間として構成されていることを特徴とする請求項１記載のめっき装置。
3. 前記被めっき物通過領域の中心を通るように、軸方向に沿って前記カソードが配設され、前記被めっき物通過領域の外側に、前記被めっき物通過領域を取り囲むように、前記カソードと同心円状に前記アノードが配設されており、前記カソードの外周面と、前記被めっき物通過領域の内周面の間の領域を、前記被めっき物が通過するように構成されていること特徴とする請求項１または２記載のめっき装置。
4. 前記分離部が下方に位置する前記めっき部に向かって先細りの形状を有する液体サイクロンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のめっき装置。
5. 前記分離部の下端部との接続部である、前記めっき部の上端部の水平方向の断面積が、前記分離部の下端部の水平方向の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４記載のいずれかに記載のめっき装置。
6. 前記被めっき物誘引・ほぐし部が、前記めっき液を流体として利用して吸引力を生じさせるように構成されたエゼクタまたはインジェクタであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のめっき装置。
7. 前記分離部および前記めっき部の中心部を軸方向に貫通し、前記被めっき物誘引・ほぐし部にまで達する管状のカソードを備え、
   前記分離部で分離された前記めっき液が、前記管状のカソードの内部を上方から下方に向かって通過し、下端から噴射されることで生じる吸引力により、前記被めっき物通過領域の下端部から前記被めっき物濃縮体が誘引されるように構成されていること
   を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のめっき装置。
8. （ａ）めっき液と被めっき物とを含む混合流体を、前記めっき液と、前記被めっき物を分離前に比べて高い固形分濃度で含む被めっき物濃縮体とに分離する工程と、
   （ｂ）少なくとも一部が、前記めっき液は通過させるが前記被めっき物は通過させない隔壁に囲まれ、中央に軸方向に沿ってカソードが配設された筒状の被めっき物通過領域と、前記隔膜の外側に、前記カソードと同心円状に配置されたアノードを備えためっき部の、前記被めっき物通過領域を、上方から下方に前記被めっき物濃縮体を通過させて、前記被めっき物に電解めっきを行う工程と、
   （ｃ）前記分離部で分離した前記めっき液を流動させることで生じさせた吸引力により、前記被めっき物通過領域の下端部から前記被めっき物濃縮体を誘引し、前記被めっき物を流動する前記めっき液に分散させて前記分離部に供給する工程と
   を備えていること
   を特徴とするめっき方法。
9. 前記（ａ），（ｂ），（ｃ）の工程を繰り返して行うことにより、前記被めっき物に電解めっきを施すことを特徴とする請求項８記載のめっき方法。

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