JP6168389B2

JP6168389B2 - メッキ装置

Info

Publication number: JP6168389B2
Application number: JP2013042816A
Authority: JP
Inventors: 元通伊藤
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2013-03-05
Filing date: 2013-03-05
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2033-03-05
Also published as: JP2014169488A

Description

本発明は、微小な粒子表面に電気メッキ膜を形成するメッキ装置に関する。

微小な粒子表面に電気メッキ膜を形成する技術は、例えば、Ｃｕ粒子表面に半田メッキ膜を形成したＣｕコア半田ボールを得るために用いられている。このようなＣｕコア半田ボールは、半導体パッケージの、ＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｌｌａｙ）やＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｃａｌｅＰａｃｋａｇｅ）等で入出力端子用バンプとして用いられている。

そして、上記の電気メッキ膜形成に用いられるメッキ装置には、特許文献１のメッキ装置が知られている。このメッキ装置は、複数のコアボール（粒子）とメッキ液を収納可能なメッキ室を備えていて、そのメッキ室には、メッキ室の周壁面に沿って旋回するようにメッキ液を供給するメッキ液供給管と、旋回流の中心軸に沿ってメッキ室内に排出口を開口するメッキ液排出管と、メッキ室の底面に陰極と、陰極から離れた位置に陽極とが配置されている。

特許文献１のメッキ装置では、メッキ液は、メッキ室の周壁面に沿って旋回しながら底面側に向かって流下した後、底面において旋回流を形成し、旋回の中心軸に開口する排出口から排出される。そして、複数のコアボールは、メッキ液に乗ってメッキ室の底面近傍で旋回運動をしつつ撹拌されと共に、旋回運動の遠心力の作用により排出口への流出が阻止され、メッキ室の周壁面に沿った旋回運動をし続ける。その結果、コアボール同士の凝集は抑制され、コアボール表面には均一な膜厚のメッキ膜が形成される。なお、この技術におけるメッキ液の流れだけを見ると、分級装置として一般に知られている液体サイクロンの液体の流れに近似させることができる。

特開２０１１−７４４８２号公報

しかし、特許文献１のメッキ装置では、微小なコアボール（具体的には直径１０μｍ以下のコアボール）を処理しようとすると、コアボールに作用する旋回運動の遠心力が小さく、コアボールがメッキ室に留まらずメッキ液と共に排出口から排出されてしまう問題があった。また、旋回運動の遠心力だけでは、メッキ室の底面にある陰極にコアボールを強く接触させることが難しく、コアボールに均質なメッキができない場合もあった。

本発明は、上記従来技術の課題に鑑み、微小な粒子表面に電気メッキ膜を効率良く形成することが可能なメッキ装置を提供するものである。

本発明のメッキ装置は、粒子群とメッキ液とを収納して、該粒子群に電気メッキを行なうメッキ室と、前記メッキ室に遠心力を付与する回転装置とを具備するメッキ装置であって、前記メッキ室は、メッキ液の供給口を有する周壁と、該周壁の一方の縁に接続された底面と、該底面と対向する位置に開口したメッキ液の排出口と、該メッキ液排出口に接続しメッキ液を排出させるメッキ液排出管と、メッキ液に浸漬する位置に配置された陽極と、前記底面近傍に配置された陰極とを備え、且つ、前記供給口から供給したメッキ液を、前記周壁に沿って前記底面に向かう旋回流にした後、前記底面の中央から前記排出口に向かう浮上流にするものであり、前記回転装置は、前記メッキ室の前記底面方向に遠心力を付与するよう、前記メッキ室を回転させるものである。

また、本発明のメッキ装置では、前記周壁が、前記底面に向かって縮径するテーパ面であることが好ましい。

また、本発明のメッキ装置では、前記メッキ室の回転軸が、前記メッキ室におけるメッキ液の旋回軸に直交していることが好ましい。

また、本発明のメッキ装置では、前記メッキ室が、前記メッキ室の回転軸を対称に、複数配置されていることが好ましい。

また、本発明のメッキ装置では、前記メッキ室の回転軸にメッキ液排出管が設けられ、前記メッキ室のメッキ液が、前記排出口から前記メッキ液排出管に排出されることが好ましい。

本発明のメッキ装置によれば、粒子群をメッキ液の流れに乗せ、メッキ室の底面近傍を旋回運動させつつ撹拌させることができるので、個々の粒子同士の凝集を抑制しながら、粒子表面にメッキ膜を形成することができる。そして、粒子群を構成する個々の粒子が、直径１０μｍ以下の微小な粒子であっても、粒子群にはメッキ室の底面方向の遠心力が作用するので、粒子をメッキ液の排出口に流出させずにメッキ室に留めることができ、個々の粒子表面にメッキ膜を形成することができる。

本発明の第１実施形態に係るメッキ装置の概略構成を示す正面図である。図１の分岐ポートの、Ａ−Ａ断面図である。図１の分岐ポートをメッキ室の中心軸と垂直で、且つ、メッキ室のメッキ液の供給口を二分する面Ｐで切断した垂直断面図である。本発明の第２実施形態に係るメッキ装置の分岐ポートを、メッキ室の中心軸を含む水平面で切断した水平断面図である。本発明の第３実施形態に係るメッキ装置の分岐ポートを、メッキ室の中心軸を含む水平面で切断した水平断面図である。

以下、本発明のメッキ装置について、図面を参照しながら説明する。以下の実施形態は、球状の金属コアボール（粒子）表面にメッキ膜を形成する電気メッキ装置について説明するものであるが、本発明のメッキ装置は、これら実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、本発明のメッキ装置は、球状の粒子のみならず、長軸と短軸を有する針状や楕円球状の粒子や、形状的特徴のない不定形の粒子表面にメッキ膜を形成するメッキ装置にも適用することができる。そして、電極に電圧を印加しなければ、無電解メッキにも使用することができる。

［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態のメッキ装置について、図１から図３を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るメッキ装置１の概略構成を示す正面図であり、図２は、図１の分岐ポート４の、Ａ−Ａ断面図であり、図３は、図１の分岐ポート４をメッキ室７ａ、７ｂの中心軸Ｌと垂直で、且つ、メッキ室７ｂのメッキ液の供給口７ｈｂを二分する面Ｐで切断した垂直断面図である。

図１に示すように、本実施形態のメッキ装置１は、供給ポート３と、分岐ポート４と、集合ポート５と、メッキ液排出管６とを有する回転ユニット２を備えると共に、回転軸ｋを中心に回転ユニット２を回転できる駆動部１１を備えている。なお、本発明を構成する回転装置は、駆動部１１により構成される。

次に、回転ユニット２について詳細に説明する。
供給ポート３は、内部にメッキ液流路３ａが形成されていて、ベアリング３ｃを介して分岐ポート４に支持されている。
そして、分岐ポート４は、内部にメッキ液流路４ａとメッキ液流路４ａに接続する２室のメッキ室７ａ、７ｂ（空間）が形成されていて、集合ポート５に接続されている。
そして、供給ポート３と分岐ポート２との隙間には、回転シール３ｂが装着されていて、メッキ液が、供給ポート３と分岐ポート４との隙間からベアリング３ｃ方向に浸透しないようにしている。

次に、本実施形態のメッキ室７ａ、７ｂについて説明する。図２及び図３に示すように、２室のメッキ室７ａ、７ｂは、各々周壁７ｇａ、７ｇｂを備えていて、これら周壁７ｇａ、７ｇｂは、各々キャップ８ａ、８ｂに向かって縮径するテーパ面に形成されている。そして、キャップ８ａ、８ｂは、各々メッキ室７ａ、７ｂの縮径側端を塞ぐよう取り付けられていて、メッキ室７ａ、７ｂの底面を形成している。
そして、２室のメッキ室７ａ、７ｂは、互いの拡径方向が対向され、各々の中心軸Ｌが同軸上に配置されると共に、図１の回転軸ｋに垂直な平面内に配置されている。
また、メッキ液流路４ａは途中で分岐され、メッキ室７ａ、７ｂ各々の、周壁７ｇａ、７ｇｂの接線方向に開口して、メッキ液の供給口７ｈａ、７ｈｂが形成されている。

ここで、メッキ室７ａ、７ｂの周壁７ｇａ、７ｇｂは、必ずしもキャップ８ａ、８ｂに向かって縮径するテーパ面でなくても良く、例えば、縮径しない円筒状の周壁７ｇａ、７ｇｂにしても良い。しかし、周壁７ｇａ、７ｇｂを円筒状にすると、後で説明するように、メッキ液の旋回流がキャップ８ａ、８ｂ方向に流下し難くなり、コアボールを電極表面で旋回運動させ難くなる。よって、周壁７ｇａ、７ｇｂは、キャップ８ａ、８ｂに向かって縮径するテーパ面にすることが好ましい。

また、メッキ室７ａ、７ｂの中心軸Ｌは、必ずしも回転軸ｋに垂直な平面内に配置されなくても良い。しかし、後で説明するように、回転軸ｋ周りの遠心力の作用により、コアボールがメッキ液と共に排出されないようにするには、遠心力を中心軸Ｌ方向に作用させることが効果的であり、中心軸Ｌを回転軸ｋと垂直な平面内に配置されることが好ましい。

また、メッキ室７ａ、７ｂの中心軸は、必ずしも同軸上に配置されなくても良い。しかし、分岐ポート４の回転バランスを考えると、メッキ室７ａ、７ｂの中心軸は同軸上に配置されることが好ましい。また、メッキ室を複数配置する場合、複数のメッキ室は回転軸ｋを軸に対称に配置されることが好ましい。

また、図１に示すように、回転ユニット２を構成する集合ポート５は、内部にメッキ液流路５ａが形成されていて、分岐ポート４に接続されている。そして、メッキ液流路５ａは、メッキ室７ａ、７ｂ内部の底面（即ち、キャップ８ａ、８ｂ）と対向する位置に開口して、メッキ液の排出口５ｂが形成されている。
そして、メッキ液排出管６は、内部にメッキ液流路６ａが形成されていて、集合ポート５の下方に接続されている。そして、メッキ液排出管６は、ベアリング９ａを介してベアリングホルダ８に支持されている。

そして、供給ポート３、メッキ室７ａ，７ｂが形成された分岐ポート４、集合ポート５、メッキ液排出管６を含む回転ユニット２は、ベアリングホルダ６ｃを架台１２に固定して直立され、回転軸ｋを中心に回転できるようになっている。なお、分岐ポート４は、ベアリング３ｃを介して供給ポート３に接続されているので、供給ポート３から独立して回転できるようになっている。

そして、分岐ポート４に形成されたメッキ室７ａ、７ｂでは、メッキ液の排出口５ａａ、５ａｂの先端外周部に、陽極９ａａ、９ａｂが取り付けられ、底面を形成するキャップ８ａ、８ｂのメッキ室７ａ、７ｂ側に、各々陰極９ｂａ、９ｂｂが取り付けられている。言い換えれば、キャップ８ａ、８ｂは、周壁７ｇａ、７ｇｂの一方の縁に接続されることで、メッキ室７ａ、７ｂの一端を塞ぐ底面を形成し、陰極９ｂａ、９ｂｂは、キャップ８ａ、８ｂに支持されて配置されている。
そして、陽極９ａａ、９ｂａは、集合ポート５とメッキ液排出管６に埋設されたリード線９ｃと、回転式通電電極（スリップリング）９ｅを介して、直流電源１０の正極に接続され、陰極９ｂａ、９ｂｂは、キャップ８ａ、８ｂとメッキ液排出管６に埋設されたリード線９ｄと、回転式通電電極（スリップリング）９ｆを介して、直流電源１０の負極に接続されている。

ここで、陽極９ａａ、９ａｂは、必ずしもメッキ液の排出口５ａａ、５ａｂの先端外周部に取付けられなくても良く、メッキ室７ａ、７ｂの陰極９ｂａ、９ｂｂから離れた位置でメッキ液に浸漬されていれば良い。ただし、陽極９ａａ、９ａｂが、陰極９ｂａ、９ｂｂから離れすぎると、電極間の電気抵抗が上がり、メッキ効率が低下してしまうので、陽極９ａａ、９ａｂは、メッキ液の流れを阻害しない程度に、陰極９ｂａ、９ｂｂの近くに取付けられることが好ましい。
また、後で説明するように、メッキ液は、メッキ室７ａ、７ｂにおいて旋回流Ｓを形成し、メッキ液の排出口５ａａ、５ａｂから排出されるので、陽極９ａａ、９ａｂは、これらメッキ液の流れを阻害しない位置に取付けられることが好ましく、メッキ液の排出口５ａａ、５ａｂの先端外周部に取付けられることが好ましい。また、陽極９ａａ、９ａｂ自体が、メッキ液の排出口５ａａ、５ａｂの先端を形成するようにしてもよい。

そして、本実施形態のメッキ装置１では、回転ユニット２の供給ポート３側にメッキ液供給管１４が配置され、メッキ液排出管６側にメッキ液回収管１５が配置されている。そして、メッキ液供給管１４とメッキ液回収管１５は、メッキ液循環手段１３に接続されている。なお、前に説明したように、供給ポート３は、分岐ポート４から独立して回転できるので、供給ポート３にメッキ液供給管１４を固定接続させても、分岐ポート４は供給ポート３に対して自由に回転することができる。

また、メッキ液供給管１４には、ストック容器１６ａ、バルブ１６ｂ、１６ｃを備えたコアボール供給手段１６が設けられ、メッキ液回収管１５には、回収容器１７ａ、バルブ１７ｂ、１７ｃを備えたコアボール回収手段１７が設けられている。

次に、本実施形態のメッキ装置１のメッキ液の流れについて説明する。
メッキ液は、メッキ液循環手段１３から供給され、メッキ液供給管１４、供給ポート３のメッキ液流路３ａを通り、分岐ポート４のメッキ液流路４ａの途中で分岐され、メッキ液の供給口７ｈａ、７ｈｂから各々メッキ室７ａ、７ｂに供給される。
そして、メッキ液は、メッキ室７ａ、７ｂにおいて、メッキ液の供給口７ｈａ、７ｈｂから、周壁７ｇａ、７ｇｂの接線方向に供給され、メッキ室７ａ、７ｂの中心軸Ｌ回りに旋回流Ｓを形成し（即ち、中心軸Ｌを旋回流Ｓの旋回軸とするメッキ液の流れを形成し）ながら、陰極９ｂａ、９ｂｂが取り付けられた底面まで流下し、その後、メッキ室７ａ、７ｂの中心軸Ｌを通って、排出口５ａａ、５ａｂから排出される。なお、このようなメッキ液の流れは、液体サイクロンの液体の流れに近似させることができる。
そして、排出口５ａａ、５ａｂから排出されたメッキ液は、メッキ液排出管６で合流し、メッキ液流路６ａ、メッキ液回収管１５を通り、メッキ液循環手段１３に戻る。
上記のように、メッキ液が循環している間、メッキ室７ａ、７ｂはメッキ液で満たされ、メッキ液の排出口５ａａ、５ａｂの先端外周部に取付けられた陽極９ａａ、９ａｂは、常にメッキ液に浸漬された状態にされる。

ここで、メッキ室７ａ、７ｂにおいて、メッキ液の旋回流Ｓの旋回速度は、メッキ室７ａ、７ｂに供給されるメッキ液の流量（言い換えれば、メッキ液循環手段１３から供給するメッキ液の量）により調整することができる。即ち、メッキ液循環手段１３から供給するメッキ液の量を増やすことで、メッキ室７ａ、７ｂに供給されるメッキ液の流量を増やすことができる。これにより、粒子が凝集しないよう、メッキ室７ａ、７ｂの旋回流Ｓの旋回速度を調整できると共に、メッキ液の排出口５ａａ、５ａｂから粒子が排出されないよう、旋回流Ｓの遠心力を調整することができる。

また、メッキ液の排出は、必ずしもメッキ室７ａ、７ｂからメッキ液排出管６に排出しなくても良く、他のメッキ液排出流路を形成して、メッキ液回収管１５に排出しても良い。例えば、メッキ液の排出口５ａａ、５ａｂそれぞれからメッキ回収管１５に接続するような、メッキ液排出流路を形成しても良い。しかし、このようにすると、分岐ポート４を回転させながらメッキ液を回収する機構が複雑になり、また、単にメッキ液をメッキ室外に排出するような回収機構にすると、分岐ポート４の回転によりメッキ液が飛び散ってしまい、メッキ液の回収はより困難になる。
よって、メッキ液を容易に回収するには、液体サイクロンにおける液体の流れ（メッキ室７ａ、７ｂの中心軸Ｌに沿って排出されるメッキ液の流れ）を利用するのが好ましく、メッキ室７ａ、７ｂからメッキ液排出管６にメッキ液を排出させることが好ましい。言い換えれば、メッキ液がメッキ室７ａ、７ｂから排出されるメッキ液排出管６は、メッキ室７ａ、７ｂの回転軸ｋに配置されることが好ましい。

次に、本実施形態における、コアボール２０ａの供給と回収について説明する。まず、メッキ処理前のコアボール群２０を、コアボール供給手段１６のストック容器１６ａに貯留する。そして、メッキ液供給管１４にメッキ液を流した状態から、バルブ１６ｃを開けバルブ１６ｂを閉じると、コアボール群２０のコアボール２０ａはメッキ液供給管１４に放出され、メッキ液の流れに乗ってメッキ室７まで供給される。そして、バルブ１６ｂを開けバルブ１６ｃを閉じると、コアボール２０ａの放出は停止する。そして、メッキ室７ａ、７ｂにおいてコアボール２０ａの表面にメッキ膜を形成している間、バルブ１６ｂを開けバルブ１６ｃを閉じた状態にし、メッキ室７ａ、７ｂにメッキ液だけが供給されるようにする。

また、本実施形態において、表面にメッキ膜が形成されたコアボール２０ａは、メッキ液回収管１５を通るメッキ液の流れに乗せ、コアボール回収手段１７で回収することができる。即ち、メッキ室７ａ、７ｂにおいてコアボール２０ａの表面にメッキ膜を形成している間、コアボール回収手段１７のバルブ１７ｂを開けバルブ１７ｃを閉じた状態にしておき、コアボール２０ａをメッキ液の流れに乗せてメッキ液回収管１５に放出した際、バルブ１７ｃを開けバルブ１７ｂを閉じることで、コアボール２０ａを回収容器１７ａに回収することができる。そして、コアボール２０ａの回収が完了した後、バルブ１７ｂは開けバルブ１７ｃは閉じる。

次に、本発明の回転装置を構成する、本実施形態の駆動部１１について説明する。駆動部１１は、減速機（あるいは増速器）を有するモータ１１ａ、モータ１１ａに取付けられたプーリ１１ｂ、メッキ液排出管６に取付けられたプーリ１１ｃ、プーリ１１ｂとプーリ１１ｂにかけられたベルト１１ｄを備えている。そして、モータ１１ａを駆動させることにより、その動力が、プーリー１１ｂ、ベルト１１ｄ、プーリー１１ｃを介してメッキ液排出管６に伝達され、分岐ポート４が（即ちメッキ室７ａ、７ｂが）回転軸ｋを中心に回転する。分岐ポート４が回転すると、メッキ室７ａ、７ｂには、回転軸ｋからメッキ室７ａ、７ｂの底面方向（キャップ８ａ、８ｂ方向）の遠心力が付与され、メッキ室７ａ、７ｂ内のコアボール２０ａにも、同じくメッキ室７ａ、７ｂの底面方向（キャップ８ａ、８ｂ方向）の遠心力が作用する。これら遠心力は、モータ１１ａの回転速度により調整することができる。

次に、本実施形態のメッキ装置１を用いたメッキ処理手順について説明する。
まず、準備工程において、コアボール供給手段１６のストック容器１６ａに、所定量のコアボール群２０を貯留しておくと共に、メッキ液循環手段１３にメッキ液を補充しておく。なお、コアボール群２０に、金属をベースにした導電性ダミーボール、樹脂やセラミックス等を主体とした非導電性ダミーボール等を混ぜ、コアボール２０ａがメッキ室７に供給された際、コアボール２０ａの攪拌が促進されるようにしても良い。

次に、駆動部１１のモータ１１ａを回転させ、メッキ室７ａ、７ｂを含む回転ユニット２を回転し、その後、メッキ液循環手段１３を作動させ、メッキ装置１に所定量のメッキ液を供給する。そして、メッキ室７ａ、７ｂの旋回流Ｓの状態が安定したところで、コアボール供給手段１６からメッキ液供給管１４にコアボール２０ａを排出し、メッキ室７ａ，７ｂに供給する。

なお、分岐ポート４を透明な材質にしたり、分岐ポート４の一部にのぞき窓を設けることで、分岐ポート４が停止している間、或いは、分岐ポート４が低速回転している間、メッキ室７ａ、７ｂにおける旋回流Ｓの状態を視認することができるが、分岐ポート４を高速回転させると、視認は困難になる。そこで、予め、分岐ポート４を停止した状態で、メッキ液の供給開始からメッキ液の旋回流Ｓが安定するまでの時間を確認しておき、この時間を基に、ボール供給手段１６からコアボール２０ａの供給を開始するタイミングを決めることが好ましい。

また、メッキ室７ａ、７ｂへのコアボール２０ａの供給は、必ずしもコアボール供給手段１６を用いなくても良い。例えば、メッキ室７ａ、７ｂにメッキ液を供給する前に、キャップ８ａ、８ｂと、陰極９ｂａ、９ｂｂを取り外し、メッキ室７ａ、７ｂに直接コアボール２０ａを供給しても良い。
しかし、この方法の場合、メッキ液供給開始直後のメッキ室７ａ、７ｂの旋回流Ｓの状態が不安定になり、コアボール２０ａの一部が、メッキ液に乗って排出口５ａａ、５ａｂから排出されてしまう可能性がある。従って、この方法を用いる場合、メッキ液の供給を開始する前に、駆動部１１により分岐ポート４を回転させておき、予めメッキ室７ａ、７ｂのコアボール２０ａに底面方向の遠心力を作用させ、排出口５ｂａ、５ｂｂから排出させないようにすることが好ましい。

そして、メッキ室７ａ、７ｂにコアボール２０ａを供給した後、直流電源１０を入れ、陽極９ａａと陰極９ｂａ、及び、陽極９ａｂと陰極９ｂｂとの間を、所定電流にて通電する。
通電の間、メッキ室７に供給されたコアボール２０ａは、旋回流Ｓに乗り、キャップ８ａ、８ｂに取付けられた陰極９ｂａ、９ｂｂの表面上を旋回運動しつつ撹拌される。これにより、コアボール２０ａは凝集が抑制されると共に、回転軸ｋ周りの遠心力により、陰極９ｂａ、９ｂｂに接触する機会が増えるので、コアボール２０ａ表面にメッキ膜が効率良く形成されるようになる。
そして、メッキ液は、メッキ室７ａ、７ｂの中心軸Ｌを通って、排出口５ｂａ、５ｂｂから排出されるが、コアボール２０ａは、回転軸ｋ周りの遠心力の作用と、旋回流Ｓによる遠心力の作用との複合作用により、排出口５ｂａ、５ｂｂから排出されることなく、陰極９ｂａ、９ｂｂの表面上を旋回運動し、撹拌が継続される。
そして、陰極９ｂａ、９ｂｂの表面上で旋回運動するコアボール２０ａは、回転軸ｋ周りの遠心力の作用により、陰極９ｂａ、９ｂｂ表面に対して強力に接触されるようになり、陰極９ｂａ、９ｂｂと同電位にされて、コアボール２０ａ表面にメッキ膜が形成されるようになる。

そして、所定時間通電した後、直流電源１０を切り、分岐ポート４の回転速度と、メッキ液循環手段１３のメッキ液供給量を適宜小さく調整する。この調整により、コアボール２０ａに作用する、回転軸ｋ周りの遠心力と、旋回流Ｓによる遠心力は共に小さくなり、メッキ膜が形成されたコアボール２０ａを、メッキ液と共に、メッキ室７ａ、７ｂの排出口５ｂａ、５ｂｂに排出することができる。そして、コアボール２０ａは、メッキ液と共に、集合ポート５のメッキ液流路５ａ、メッキ液排出管のメッキ液流路６ａ、メッキ液回収管１５を通り、コアボール回収手段１７に回収される。

なお、コアボール２０ａの回収には、必ずしもコアボール回収手段１７を用いなくても良い。例えば、直流電源１０を切った後、分岐ポート４の回転を止めずに、メッキ液循環手段１３からのメッキ液の供給を止めれば、メッキ室７ａ、７ｂのコアボール２０ａは、陰極９ｂａ、９ｂｂに接触した状態で旋回運動が停止し、分岐ポート４の回転を停止した後、キャップ８ａ、８ｂと、陰極９ｂａ、９ｂｂを取り外すことにより、表面にメッキ膜が形成されたコアボール２０ａを回収することができる。

上記のように、本実施形態のメッキ装置１では、メッキ室７ａ、７ｂのコアボール２０ａに、メッキ液の旋回流Ｓによる遠心力を作用させることができるのに加え、回転軸ｋ周りの遠心力も合わせて作用させることができる。これにより、メッキ液の旋回流Ｓの作用だけでは、メッキ液と共に排出口５ａａ、５ａｂから排出されてしまうようなコアボール２０ａ（具体的には、粒径の小さいコアボール２０ａ）であっても、回転軸ｋ周りの遠心力の作用により、容易にメッキ室に７ａ、７ｂに留めることができ、陰極９ｂａ、９ｂｂの表面上において旋回運動と撹拌とが継続され、コアボール２０ａの表面にメッキ膜を形成することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態のメッキ装置について、図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の第２実施形態に係るメッキ装置１’の分岐ポート４を、メッキ室７ａ〜７ｃの中心軸を含む水平面で切断した水平断面図である。ここで、第１実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付し、説明を省略する。

図４に示すように、本実施形態のメッキ装置１’の分岐ポート４は、３室のメッキ室７ａ〜７ｃを備えている。そして、各メッキ室７ａ〜７ｃは、第１実施形態のメッキ装置１のメッキ室７ａ、７ｂと同じサイズであり、各々のメッキ室の中心軸が、分岐ポート４の回転軸ｋから放射状にして且つ同一平面状になるように配置されている。また、メッキ室７ａ〜７ｃの回転軸ｋ周りの最外回転半径Ｒも、第１実施形態のメッキ装置１のメッキ室７と同じにしてある。

このように、分岐ポート４のメッキ室の数を３室に増やせば、単純にコアボールの処理量を増やすことがき、本実施形態のメッキ装置１’の場合、第１実施形態のメッキ装置１に比べて、１．５倍のコアボールを同時にメッキ処理することができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態のメッキ装置について、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の第３実施形態に係るメッキ装置の分岐ポート４を、メッキ室７ａ〜７ｆの中心軸を含む水平面で切断した水平断面図である。

図５に示すように、本実施形態のメッキ装置１’’の分岐ポート４は、６室のメッキ室７ａ〜７ｆを備えている。そして、各メッキ室７ａ〜７ｆは、第１実施形態のメッキ装置１のメッキ室７ａ、７ｂに対して７０％のサイズ（体積は４０％）であり、各々のメッキ室の中心軸が、分岐ポート４の回転軸ｋから放射状にして且つ同一平面状になるように配置されている。メッキ室７ａ〜７ｆの回転軸ｋ周りの最外回転半径Ｒも、第１実施形態のメッキ装置１のメッキ室７と同じにしてある。

このように、分岐ポート４のメッキ室のサイズを小さくすることで、メッキ液循環手段から供給されるメッキ液と同じにしても、各メッキ室のメッキ液の旋回速度を大きくすることができので、コアボールをより凝集させずに表面にメッキ膜を効率良く形成することができる。そして、本実施形態のメッキ装置１’’の場合、６室からなるメッキ室の体積の総和は、第１実施形態のメッキ装置１のメッキ室の総和よりも大きく、１．２倍のコアボールを同時に処理できる。

以上、本発明のメッキ装置の実施形態について説明してきたが、本発明のメッキ装置のメッキ室は、周壁に開口するメッキ液の供給口の数を複数にしても良い。このようにすることで、メッキ室においてより均一なメッキ液の旋回流を形成することができる。

また、メッキ室を形成する周壁の傾斜角度（テーパ角度）や、メッキ液の供給量は、メッキするコアボールの大きさや量によって適宜変更することができる。

また、複数のメッキ室の陽極と陰極とを、直流電源に並列接続すれば、全てのメッキ室のメッキ条件を容易に揃えることができる。そして、陽極と陰極とがメッキ室毎に独立して直流電源に接続されるようにすれば、メッキ室毎に異なる条件でメッキすることもできる。

１、１’、１’’：メッキ装置
２：回転ユニット
３：供給ポート
３ａ：メッキ液流路
３ｂ：回転シール
３ｃ：ベアリング
４：分岐ポート
４ａ：メッキ液流路
５：集合ポート
５ａ：メッキ液流路
５ｂａ、５ｂｂ：排出口
６：メッキ液排出管
６ａ：メッキ液流路
６ｂ：ベアリング
６ｃ：ベアリングホルダ
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ：メッキ室
７ｇａ、７ｇｂ：周壁
７ｈａ、７ｈｂ：供給口
８ａ、８ｂ：キャップ
９：電極
９ａａ、９ａｂ：陽極
９ｂａ、９ｂｂ：陰極
９ｃ、９ｄ：リード線
９ｅ、９ｆ：回転式通電電極
１０：直流電源
１１：駆動部
１１ａ：モータ
１１ｂ、１１ｃ：プーリ
１１ｄ：ベルト
１２：架台
１３：メッキ液循環手段
１４：メッキ液供給管
１５：メッキ液回収管
１６：コアボール供給手段
１６ａ：ストック容器
１６ｂ、１６ｃ：バルブ
１７：コアボール回収手段
１７ａ：回収容器
１７ｂ、１７ｃ：バルブ
２０：コアボール群
２０ａ：コアボール

ｋ：回転軸
Ｌ：メッキ室中心軸
Ｐ：メッキ液の供給口を二分する面
Ｒ：最外回転半径
Ｓ：旋回流

Claims

粒子群とメッキ液とを収納して、該粒子群に電気メッキを行なうメッキ室と、
前記メッキ室に遠心力を付与する回転装置とを具備するメッキ装置であって、
前記メッキ室は、
メッキ液の供給口を有する周壁と、該周壁の一方の縁に接続された底面と、該底面と対向する位置に開口したメッキ液の排出口と、該メッキ液排出口に接続しメッキ液を排出させるメッキ液排出管と、メッキ液に浸漬する位置に配置された陽極と、前記底面近傍に配置された陰極とを備え、且つ、
前記供給口から供給したメッキ液を、前記周壁に沿って前記底面に向かう旋回流にした後、前記底面の中央から前記排出口に向かう浮上流にするものであり、
前記回転装置は、
前記メッキ室の前記底面方向に遠心力を付与するよう、前記メッキ室を回転させるものであることを特徴とするメッキ装置。
前記周壁が、前記底面に向かって縮径するテーパ面であることを特徴とする請求項１に記載のメッキ装置。
前記メッキ室の回転軸が、前記メッキ室におけるメッキ液の旋回軸に直交していることを特徴とする請求項１又は２に記載のメッキ装置。
前記メッキ室が、前記メッキ室の回転軸を対称に、複数配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のメッキ装置。
前記メッキ室の回転軸にメッキ液排出管が設けられ、前記メッキ室のメッキ液が、前記排出口から前記メッキ液排出管に排出されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のメッキ装置。