JP3132335B2 - メッキ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばセラミック電子
部品などの電極層メッキなどに用いられるメッキ装置に
関し、特に、被メッキ物表面に形成されるメッキ膜の膜
厚のばらつきを抑制し得るメッキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、積層コンデンサなどのチップ
型電子部品の外部電極形成工程では、メッキ装置を用い
て金属メッキ膜を形成する方法が用いられている。この
メッキ工程では、陰極表面上に多数のチップを投入し、
メッキ液中に浸漬した状態で陽極との間に通電し、チッ
プ表面の所定の部分に金属メッキ膜を形成している。

【０００３】ところが、メッキ処理の効率化を図って、
一度に大量のチップを陰極上に投入してメッキ処理を行
うと、チップの反転や攪拌が不十分となり、陰極との接
触が不良となり、このためにメッキ不良のチップが生じ
る不都合があった。そこで、従来からチップのメッキ不
良を防止すべく、陰極に微振動を与えたり、水平方向に
往復移動させるなどの方法が行われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、陰極に
微振動や水平振動を与える方法では、チップの反転や攪
拌には効果が見られるものの、チップの積み重なりを防
止して陰極との良好な接触状態を確保するにはなお不十
分である。また逆に振動によって新たにチップが積み重
ねられる場合も生じた。チップ上に積み上げられたチッ
プは陰極との接触が断たれ、メッキ膜の形成がなされな
くなる。このために、陰極上に投入された多数のチップ
間でメッキ膜の膜厚にばらつきが生じることが問題とな
った。

【０００５】本発明の目的は、被メッキ物の積み重なり
を防止し、被メッキ物間でばらつきの少ない均一な膜厚
のメッキ膜を形成することが可能なメッキ装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるメッキ装置
は、メッキ液を貯留するメッキ液槽と、表面上に被メッ
キ物を載置した状態でメッキ液中に浸漬される被メッキ
物収納容器と、被メッキ物収納容器の被メッキ物を載置
する載置面の上方に配置され、載置された被メッキ物に
対してメッキ液の噴流を与えるための液噴射ノズルと、
前記液噴射ノズルを移動させるための液噴射ノズル駆動
部とを備えたことを特徴としている。本発明に係るメッ
キ装置の特定の局面では、上記液噴射ノズル駆動部は、
液噴射ノズルを、被メッキ物の載置面に沿って移動させ
るように構成されている。

【０００７】なお、液噴射ノズルは、メッキ液中にメッ
キ液を噴射する噴出口を有するものであれば、その形状
について特に制限されるものではなく、被メッキ物収納
容器の平面形状に応じて種々のものを適用することがで
きる。また、噴射口は、孔やスリット、あるいはこれら
のものを多数配置した形態のもの等を適用することがで
きる。

【０００８】

【０００９】液噴射ノズルの駆動機構としては、案内レ
ールに沿って移動させる機構、チェーンやベルトに連結
して移動させる機構等、公知の機構を用いることができ
る。さらに、本発明の限定された局面によるメッキ装置
は、被メッキ物収納容器に連結され、被メッキ物収納容
器を水平方向または垂直方向の少なくとも一方向に往復
移動させる振動手段をさらに備えたことを特徴としてい
る。

【００１０】本発明の他の限定された局面によるメッキ
装置は、メッキ液槽内の被メッキ物収納容器の下方に配
置され、被メッキ物収納容器の載置面を通して被メッキ
物に液噴流を与える下部噴射ノズルをさらに備えたこと
を特徴としている。

【００１１】さらに、本発明のより限定された局面によ
るメッキ装置は、被メッキ物収納容器が負電位に接続さ
れて陰極を構成しており、メッキ液槽内に浸漬された陽
極をさらに備えたことを特徴としている。

【００１２】

【作用】本発明によるメッキ装置の液噴射ノズルは、メ
ッキ液の噴流を噴射して被メッキ物収納容器の載置面上
に積層された被メッキ物を移動させ、被メッキ物の積み
重なりを崩し、被メッキ物収納容器の載置面上に落下さ
せる。

【００１３】また、この液噴射ノズルが被メッキ物の載
置面に沿って移動されるので、載置面上に載置された多
数の被メッキ物の積み重なりをより均一に崩すことがで
きる。さらに、被メッキ物収納容器に水平振動あるいは
垂直振動を与えると、この振動によって被メッキ物が反
転したり攪拌したりして被メッキ物の姿勢が変化する。
これに加え、液噴射ノズルからメッキ液の噴流を与える
と、積み上げられていた被メッキ物がメッキ物収納容器
の載置面上に落下する。

【００１４】また、被メッキ物収納容器の下方に配置さ
れた下部噴射ノズルは、被メッキ物収納容器の下方から
上方に向かってメッキ液の噴流を噴射し、被メッキ物収
納容器の載置面上に載置された多数の被メッキ物を反
転、攪拌させ姿勢を変化させる。そして、被メッキ物収
納容器の上方に配置された噴射ノズルから被メッキ物に
メッキ液の噴流を噴射することにより、積み上げられた
被メッキ物を載置面上に落下させる。

【００１５】上記のような作用は、被メッキ物収納容器
が陰極とされる電解メッキにおいて、被メッキ物と陰極
との接触を全ての被メッキ物に対して均等に行わせるこ
とを可能とする。

【００１６】また、無電解メッキの場合には、被メッキ
物と被メッキ物収納容器との接触部分、あるいは被メッ
キ物同士の接触部分を不規則に変化させることにより、
メッキ液と被メッキ物表面との接触を完全にかつ均等に
行わせ、被メッキ物表面に均一なメッキ膜を形成するこ
とを可能とする。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明することにより、本発明を明らかにする。

【００１８】図１は、本発明の第１の実施例による電気
メッキ装置の構造模式図である。本発明によるメッキ装
置１０は、上方が開口された枠体１２の内部にメッキ液
槽１３を配置している。メッキ液槽１３内には湿式メッ
キを行うためのメッキ液１４が貯留されている。

【００１９】また、メッキ液１４中には、陰極１９が浸
漬されている。陰極１９は、金属メッシュから構成され
ている。この陰極１９の表面上には、被メッキ物として
のチップ型電子部品が多数載置される。陰極１９は、そ
の両端に設けられた絶縁性材料よりなる支持部材２０，
２０の下端に固定されている。支持部材２０，２０の上
面は、連結部材２１に固定されている。

【００２０】さらに、メッキ液１４中には、陰極１９と
対向する位置に陽極２５が浸漬されている。連結部材２
１には、陰極１９に振動を与えるための振動手段とし
て、シリンダ２２，２３，２４が連結されている。一対
のエアシリンダ２２，２３は、連結部材２１を垂直方向
に往復移動させるように設けられており、一方エアシリ
ンダ２４は、連結部材２１を水平方向に往復移動させる
ように設けられている。

【００２１】また、このメッキ装置１０は、陰極１９上
に載置された被メッキ物にメッキ液の噴流を与えるため
の構成が設けられている。すなわち、メッキ液槽１３の
底部からは、メッキ液槽１３の底板及び枠体２２の底板
を貫通するようにメッキ液循環用の導管１５が取り出さ
れ、液循環ポンプ１６に接続されている。さらに、液循
環ポンプ１６の吐出側には導管１７が取り付けられてい
る。導管１７の先端は液噴射ノズル１８に接続されてい
る。液噴射ノズル１８は、陰極１９に向かう面側に多数
のノズルや孔あるいはスリットが形成されている。この
液噴射ノズル１８は、例えば中空円柱状の形態を有し、
陰極１９の上方に数ｃｍ程度の距離を隔てて配置されて
いる。そして、図２に示すように、この液噴射ノズル１
８が陰極１９の表面に沿って往復移動し得るように液噴
射ノズルの駆動部が構成されている。なお、液噴射ノズ
ルの駆動部は特に図示していないが、液噴射ノズル１８
をスライド移動することが可能な種々の公知の機構、例
えば液噴射ノズル１８の上部を案内レールなどを用いて
水平方向に案内させる機構、あるいはチェーンやベルト
などに連結して移動させる機構など種々のものが適用可
能である。

【００２２】次に、上記のような構造を有するメッキ装
置のメッキ処理動作について説明する。陰極１９上に多
数の被メッキ物を載置してメッキ液槽１３内に浸漬し、
陰極１９及び陽極２５間に通電する。

【００２３】そして、まず、エアシリンダ２４を駆動し
て連結部材２１並びに陰極１９を水平方向に振動させ
る。次に、エアシリンダ２２，２３を駆動して連結部材
２１及び陰極１９を垂直方向に振動させる。

【００２４】その後、エアシリンダ２２，２３の振動を
停止する。エアシリンダ２２，２３の駆動を停止した
後、液循環ポンプ１６を作動させ液噴射ノズル１８から
液噴射を開始するとともに、液噴射ノズル１８を水平方
向に往復移動させる。液噴射ノズル１８から噴出される
メッキ液の噴流は、陰極１９上に正しく接触している被
メッキ物を移動させることなく、被メッキ物の上に積み
上げられた被メッキ物を陰極１９表面に落下させ得る程
度の液流となるように調整されている。すなわち、液噴
射ノズル１８のスリットや開口などのサイズあるいは循
環ポンプ１６からの液吐出量などを調整することにより
液噴流の強さが調整されている。また、液噴射ノズル１
８の移動速度は、被メッキ物の落下状態を観察して適当
な速度に調整されている。

【００２５】メッキ処理中は、上記の水平振動、垂直振
動、振動停止及び液噴流の噴射の各動作を１サイクルと
し、所定の間隔で繰り返し行う。上記のような動作によ
って陰極１９上に載置された被メッキ物は、所定の部位
に均一なメッキ膜が形成される。

【００２６】また、液噴射ノズル１８から被メッキ物に
対してメッキ液を噴射すると、電極近傍で生じるイオン
の拡散遅れによる濃度勾配が改善され、成膜速度が向上
する効果もあり、特に大電流で通電する場合に大きな効
果を得ることができる。

【００２７】なお、上記実施例において、水平振動を与
える手段としては、エアシリンダのみならず、バイブレ
ータや油圧シリンダ等を用いることができる。また、垂
直振動を与える手段として、エアシリンダに限らず、油
圧シリンダやカムを用いた昇降機構等を用いることもで
きる。

【００２８】ここで、上記のメッキ装置を用いてメッキ
膜を形成した具体例について説明する。被メッキ物とし
て積層コンデンサなどのチップ部品を用い、電流密度２
Ａ／ｄｍ² で２０分間、チップ部品表面にニッケルメッ
キ膜の形成を行った。液噴射ノズル１８のノズル形状
は、幅１ｍｍ程度の細長いスリット形状とし、メッキ液
の噴流は１リットル／分とした。また、液噴射ノズル１
８の移動速度は、１ｃｍ／秒に設定し、約１５秒間液噴
射を与えた。また、陰極１９に対して水平振動と垂直振
動とを合わせて約１５秒間与えた。また、比較のため
に、液噴流を与えない従来の方法によるメッキ膜形成を
行った。この実験結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１から明らかなように、本発明の場合で
は、従来の場合に比べてメッキ膜の膜厚が厚く、かつば
らつきが大きく減少していることがわかる。メッキ膜の
膜厚が増大したのは、チップ部品と陰極１９との接触時
間が長くなったことを示すものであり、液噴流を与える
ことによってチップ部品の積み上げ状態が早期に解消さ
れていることがわかる。また、メッキ膜のばらつきが減
少していることにより、多数のチップ部品が均等に陰極
１９に対して接触し得たことを示している。

【００３１】図３は、本発明の第２の実施例によるメッ
キ装置の構造模式図である。この第２の実施例によるメ
ッキ装置３０は、第１の実施例によるメッキ装置１０に
対して、陰極１９に振動を与えるための手段であるエア
シリンダ２２〜２４に代えて、陰極１９の下方に下部噴
射ノズル３１を設けたことを特徴としている。

【００３２】図４は、この下部噴射ノズル３１の構成を
模式的に示す構造斜視図である。下部噴射ノズル３１
は、例えば中空箱形のノズル本体３１ａと、ノズル本体
３１ａの内部にメッキ液を送り込むための導管３３が接
続されている。ノズル本体３１ａの表面には多数の噴射
口３２が設けられている。そして、導管３３からノズル
本体３１ａの内部に加圧されて送り込まれたメッキ液
は、この噴射口３２から上方に向かって噴出する。この
下部噴射ノズル３１は、陰極１９の下方にわずかに離間
して配置される。このため、下部噴射ノズルの噴射口３
２から噴出されたメッキ液の噴流はメッシュの陰極１９
を通過して陰極１９上に載置された被メッキ物を上方に
押し上げるように作用する。この噴流の作用を受けて、
陰極１９上に載置された被メッキ物は、反転あるいは攪
拌動作を行う。

【００３３】また、図３において、メッキ装置３０に用
いられる液噴射ノズル１８は、第１の実施例に用いられ
たものと同様の構成及び作用を成すものである。このメ
ッキ装置３０は、メッキ動作中において、下部噴射ノズ
ル３１による上方への液噴射と、引き続いて行われる液
噴射ノズル１８による下方側への液噴射とを一定の間隔
で繰り返して行う。下部噴射ノズル３１によって陰極１
９への被メッキ物を反転、攪拌させて陰極１９との接触
部位を変化させた後、液噴射ノズル１８からの液噴射に
よって、被メッキ物上に積み上げられた被メッキ物を陰
極１９表面に落下させて被メッキ物と陰極１９との接触
を確保させる。このような動作を繰り返すことによって
被メッキ物表面に均一なメッキ膜を形成させる。

【００３４】なお、上記の下部噴射ノズル３１の形状
は、中空箱形の形状に限るものではなく、陰極１９表面
に載置された被メッキ物全体に液噴流を与え得るもので
あればその形状は特に限定されるものではない。

【００３５】なお、上述した第１及び第２の実施例によ
るメッキ装置の構成は、無電解メッキのメッキ装置に対
しても適用することができる。すなわち、メッキ液中に
浸漬される被メッキ物の収納容器の上方に、液噴射ノズ
ル１８を設けてもよい。このように構成すれば、被メッ
キ物の姿勢を変化させることによって、特に被メッキ物
上に積み上げられた被メッキ物間の接触部位を変化させ
ることができ、これによってメッキ液と被メッキ物の接
触状態が均一となり、均一なメッキ膜を形成することが
できる。

【００３６】なお、上記の実施例によるメッキ噴射ノズ
ル１８は、噴射口を設けた１本のノズルを陰極表面上で
往復移動させる構成について説明したが、例えば多数の
液噴射ノズルを陰極１９の上方に配置して液噴射を行う
ように構成してもよく、また、液噴射を間欠的に行うよ
うに構成してもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によるメッキ装置
は、被メッキ物収納容器の上方に液噴射ノズルを設けて
被メッキ物に対してメッキ液の噴流を与えるように構成
したことにより、被メッキ物上に積み上げられた被メッ
キ物を落下させて被メッキ物収納容器との接触を全ての
被メッキ物に対して確保することが可能となり、これに
よって多数の被メッキ物にメッキ膜をばらつきなく均一
に形成することができる。

【００３８】さらに、上記の噴射ノズルに加え、被メッ
キ物収納容器を振動させるための振動手段、あるいは被
メッキ物収納容器の下方側から被メッキ物に対してメッ
キ液の噴流を与える下部噴射ノズルもさらに備えるよう
に構成したことにより、被メッキ物の反転、攪拌動作が
より確実にかつ均一に行われることになり、さらに均一
なメッキ膜の形成を行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるメッキ装置の構造
模式図。

【図２】図１に示すメッキ装置の液噴射ノズル１８近傍
の構造模式図。

【図３】本発明の第２の実施例によるメッキ装置の構造
模式図。

【図４】図３に示すメッキ装置の下部噴射ノズル３１の
構造斜視図。

【符号の説明】

１０，３０…メッキ装置 １３…メッキ液槽 １４…メッキ液 １５，１７…導管 １６…液循環ポンプ １８…液噴射ノズル １９…陰極 ２２〜２４…エアシリンダ ３１…下部噴射ノズル ３２…噴出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 康信 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平３−153898（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−94466（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−56961（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C25D 21/10 C25D 5/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メッキ液を貯留するメッキ液槽と、 表面上に被メッキ物を載置した状態でメッキ液中に浸漬
   される被メッキ物収納容器と、 前記被メッキ物収納容器の被メッキ物を載置する載置面
   の上方に配置され、載置された被メッキ物に対してメッ
   キ液の噴流を与えるための液噴射ノズルと、 前記液噴射ノズルを移動させるための液噴射ノズル駆動
   部と を備えたことを特徴とする、メッキ装置。
2. 【請求項２】 前記液噴射ノズル駆動部が、前記液噴射
   ノズルを前記被メッキ物の載置面に沿って移動させるよ
   うに構成されている、請求項１に記載のメッキ装置。
3. 【請求項３】 前記メッキ物収納容器に連結され、前記
   被メッキ物収納容器を水平方向または垂直方向の少なく
   とも一方向に往復移動させる振動手段をさらに備えたこ
   とを特徴とする、請求項１または２に記載のメッキ装
   置。
4. 【請求項４】 前記メッキ液槽内の前記被メッキ物収納
   容器の下方に配置され、前記被メッキ物収納容器の前記
   載置面を通して前記被メッキ物にメッキ液の噴流を与え
   る下部噴射ノズルをさらに備えたことを特徴とする、請
   求項１または２に記載のメッキ装置。
5. 【請求項５】 前記被メッキ物収納容器は、負電位に接
   続されて陰極を構成しており、 前記メッキ液槽内に浸漬された陽極をさらに備えたこと
   を特徴とする、請求項１ないし請求項４の何れかに記載
   のメッキ装置。