JP6593365B2 - めっき用セル及びそのセルを備えるめっき装置 - Google Patents

Description

本発明は、めっき用セル及びそのセルを備えるめっき装置に関する。

めっき装置として、めっき液が貯留されためっき用セル内に被めっき物を入れ、めっき用セルを回転させて外周部に設けられたリング状のカソード電極に被めっき物を接触させ、被めっき物に電気めっきを行う遠心めっき装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図９を参照して、従来の遠心めっき装置３００の一例について説明する。
遠心めっき装置３００は、めっき用セル３１０と、めっき用セル３１０を外側から囲う容器３２０と、めっき用セル３１０内に挿入されたアノード電極３３０と、垂直軸線Ｊを中心にめっき用セル３１０を回転させる回転装置３４０とを備える。めっき用セル３１０は、円板状の底板３１１、リング状の多孔体３１２、リング状のカソード電極３１３、及び略円錐台状の蓋体３１４を有し、めっき液を貯留する収容部３１５を構成している。底板３１１は、回転装置３４０の回転軸３４１に接続されている。多孔体３１２は、底板３１１の外周部に設けられ、収容部３１５内のめっき液を容器３２０に排出する。カソード電極３１３は、多孔体３１２の上に設けられる。垂直軸線Ｊに沿う平面で切ったカソード電極３１３の断面形状は矩形状である。より詳細には、カソード電極３１３の内周面３１３ａは、垂直軸線Ｊに平行な面である。

特許第３３２８２１６号公報

ところで、遠心めっき装置３００では、めっき用セル３１０の回転によって被めっき物の集合体である被めっき物群３５０が径方向外側に移動し、多孔体３１２及びカソード電極３１３の内側に堆積する。この場合、図９に示すとおり、カソード電極３１３の内周面３１３ａの下端部（底板３１１側の端部）における被めっき物群３５０の堆積厚さは、カソード電極３１３の内周面３１３ａの上端部（蓋体３１４側の端部）における被めっき物群３５０の堆積厚さよりも厚くなる。このため、カソード電極３１３の下端部に対向する被めっき物群３５０の径方向内側の領域Ｒの被めっき物は、めっきされにくい。その結果、被めっき物のめっき厚さにばらつきが生じるおそれがある。なお、被めっき物群３５０の堆積厚さは、垂直軸線Ｊに沿う平面で切っためっき用セル３１０の断面視において、カソード電極３１３の内周面３１３ａに対して径方向内側に被めっき物が堆積した厚さｔｒである。

本発明の目的は、被めっき物のめっき厚さのばらつきを抑制するめっき用セル及びそのセルを備えるめっき装置を提供することにある。

上記課題を解決するめっき用セルは、めっき液を貯留可能かつ被めっき物群を収容可能であり、回転装置によって垂直軸線を中心に回転されるめっき用セルであって、底板と、電気的絶縁性を有し、前記底板の上面から上方に向かうにつれて前記垂直軸線と直交する径方向の外方に傾斜する第１傾斜面を有する駆け上がり部材と、前記垂直軸線に沿う方向において前記駆け上がり部材と隣り合うように配置され、上方に向かうにつれて前記径方向の外方に傾斜する第２傾斜面を有するカソード電極とを有する。
この構成によれば、めっき用セルが回転した状態において、駆け上がり部材を駆け上がる被めっき物群は、第１傾斜面によって被めっき物群の堆積厚さのばらつきが抑えられつつ、カソード電極に移動する。そしてカソード電極に移動した被めっき物群は、第２傾斜面によって被めっき物群の堆積厚さがさらに抑えられる。このように被めっき物群の堆積厚さのばらつきが抑制された状態で被めっき物にめっきされるため、被めっき物のめっき厚さのばらつきを抑制できる。ここで、被めっき物群は、被めっき物の集合体である。また、被めっき物群の堆積厚さは、垂直軸線に沿う平面で切っためっき用セルの断面視において、カソード電極の第２傾斜面に対して垂直方向に被めっき物が堆積した厚さである。

上記めっき用セルにおいて、前記第２傾斜面と、前記垂直軸線と直交する平面との成す角度は、７０°以上かつ８５°以下であることが好ましい。
この構成によれば、第２傾斜面に堆積する被めっき物群の堆積厚さのばらつきを一層抑制できる。

上記めっき用セルにおいて、前記第１傾斜面に対する前記第２傾斜面の角度は、１４０°以上かつ１５５°以下であることが好ましい。
この構成によれば、被めっき物群が第１傾斜面から第２傾斜面に円滑に移動できる。

上記めっき用セルにおいて、前記第２傾斜面と、前記垂直軸線と直交する平面との成す角度は、前記第１傾斜面と、前記垂直軸線と直交する平面との成す角度よりも大きいことが好ましい。
この構成によれば、第２傾斜面と垂直軸線と直交する平面との成す角度が第１傾斜面と上記平面との成す角度よりも大きいことにより、めっき用セルが回転したときに第２傾斜面上に堆積した被めっき物群がめっき用セルの回転停止によって第２傾斜面から自重によって下方に移動するときに径方向の内方に移動しやすくなる。これにより、第１傾斜面よりも上方に位置する第２傾斜面に堆積した被めっき物群がめっき用セルの回転停止によって下方に移動するときに被めっき物群におけるめっきされた被めっき物とめっきされていない被めっき物とが攪拌されやすくなる。したがって、被めっき物群の各被めっき物に対してカソード電極によってめっきされる機会のばらつきを抑制できる。
また、第２傾斜面よりも下方に位置する第１傾斜面と垂直軸線と直交する平面との成す角度が第２傾斜面と上記平面との成す角度よりも小さいことにより、めっき用セルが回転するときに被めっき物群が第１傾斜面上を駆け上がりやすくなる。したがって、被めっき物群がカソード電極に堆積しやすくなる。

上記めっき用セルにおいて、前記第１傾斜面の上端縁の内径と、前記第２傾斜面の下端縁の内径とが互いに等しいことが好ましい。
この構成によれば、第１傾斜面と第２傾斜面との間において径方向の内方に突出する段差が形成されることを抑制できるため、第１傾斜面に接触している被めっき物が第２傾斜面に円滑に移動できる。

上記めっき用セルにおいて、前記第１傾斜面の上端縁と前記第２傾斜面の下端縁との間には、前記第１傾斜面の上端縁の前記径方向の位置と前記第２傾斜面の下端縁の前記径方向の位置のずれに起因する段差が形成され、前記段差の大きさは、前記被めっき物群を構成する被めっき物の最小寸法の１／２以下であることが好ましい。
この構成によれば、第１傾斜面と第２傾斜面との間において径方向の内方に突出する段差が小さいため、第１傾斜面に接触している被めっき物が段差を乗り越えて第２傾斜面に移動できる。したがって、被めっき物が第１傾斜面から第２傾斜面に円滑に移動できる。

上記めっき用セルにおいて、前記垂直軸線に沿う方向において前記カソード電極と隣り合うように配置される蓋体を有し、前記蓋体は、上方に向かうにつれて前記径方向の内方に傾斜する第３傾斜面を有することが好ましい。
この構成によれば、めっき用セルが回転した状態において、蓋体の第３傾斜面によって被めっき物群が第２傾斜面の上縁よりも上方に移動することを制限できる。また、めっき用セルが回転停止したとき、第２傾斜面の上縁に位置する被めっき物群が第３傾斜面によって、径方向の内方に移動しやすい。したがって、被めっき物群においてめっきされた被めっき物とめっきされていない被めっき物とが攪拌されやすくなる。

上記めっき用セルにおいて、前記第２傾斜面に対する前記第３傾斜面の角度は、１３０°以上かつ１４５°以下であることが好ましい。
この構成によれば、めっき用セルが回転した状態において、蓋体の第３傾斜面によって被めっき物群が第２傾斜面の上縁よりも上方に移動することを制限しやすくなる。

上記めっき用セルにおいて、前記第１傾斜面に対する前記第２傾斜面の角度と、前記第２傾斜面に対する前記第３傾斜面の角度とが互いに等しいことが好ましい。
この構成によれば、第２傾斜面の下縁における被めっき物群の堆積厚さと第２傾斜面の上縁における被めっき物群の堆積厚さとのばらつきを抑制できる。したがって、第２傾斜面に堆積した被めっき物群の堆積厚さのばらつきを一層抑制でき、被めっき物のめっき厚さのばらつきを一層抑制できる。

上記めっき用セルにおいて、前記第２傾斜面の上端縁の内径と、前記第３傾斜面の下端縁の内径とが互いに等しいことが好ましい。
この構成によれば、第２傾斜面と第３傾斜面との間に被めっき物が嵌まり込むことが抑制される。したがって、ロット間における被めっき物の混入を抑制できる。

上記めっき用セルにおいて、当該めっき用セルは、上方が開口し、前記めっき液は、前記めっき用セルの開口を通じて排出されることが好ましい。
従来のめっき装置３００の多孔体３１２によるめっき液の排出では、被めっき物が微小なサイズの場合、多孔体３１２の孔に被めっき物が嵌まり込んでしまい、めっき液が排出されにくくなる場合がある。
その点、本めっき用セルによれば、めっき用セルの開口を通じてめっき液が排出されるため、すなわち従来のめっき装置３００の多孔体３１２を設ける必要がないため、めっき用セルからめっき液を円滑に排出できる。

上記課題を解決するめっき装置は、上記めっき用セルと、前記めっき用セルの開口から挿入されるアノード電極と、前記めっき用セルを回転させる前記回転装置とを有する。
この構成によれば、上記めっき用セルの効果と同様の効果が得られる。

本発明のめっき用セル及びめっき装置によれば、被めっき物のめっき厚さのばらつきを抑制できる。

めっき装置の一実施形態について、同めっき装置を垂直軸線に沿う平面で切った断面図。 被めっき物の斜視図。 図１のカソード電極及びその周辺の拡大図。 めっき用セルの回転開始時の図１のカソード電極及びその周辺の拡大図。 めっき用セルが所定の回転速度で回転しているときの図１のカソード電極及びその周辺の拡大図。 めっき用セルの回転停止時の図１のカソード電極及びその周辺の拡大図。 第１比較例のめっき装置の一部分の断面図。 第２比較例のめっき装置の一部分の断面図。 従来例のめっき装置の一部分の断面図。

以下、めっき装置の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。また、構成要素の寸法比率は、実際のものと、又は別の図面中のものと異なる場合がある。

図１に示すように、めっき装置１は、めっき用セル１０、アノード電極２０、回転装置３０、供給配管４０、容器５０、及び制御装置６０を備える。めっき用セル１０は、めっき液を貯留可能である収容部として機能する。めっき用セル１０には、被めっき物１００（図２参照）の集合体（以下、「被めっき物群１００Ａ」）が投入されている。めっき用セル１０は、上方が開口する開口部１１を有する。アノード電極２０は、めっき用セル１０の開口部１１からめっき用セル１０内に挿入されている。供給配管４０は、めっき用セル１０の開口部１１に挿入されている。めっき液は、めっき液が貯留されためっき貯槽（図示略）から供給配管４０を通じてめっき用セル１０内に供給される。容器５０は、めっき用セル１０を収容している。容器５０は、めっき用セル１０から排出されるめっき液を回収すると共に、排出配管５１を通じてめっき液をめっき貯槽に排出する。

回転装置３０は、めっき用セル１０を垂直軸線Ｊまわりで回転させる。回転装置３０は、めっき用セル１０を支持する回転板３１と、垂直軸線Ｊに沿って延び、回転板３１と一体に回転する回転軸３２と、回転軸３２を回転させる駆動装置３３とを備える。駆動装置３３は、例えば電動モータと、電動モータの出力軸に連結され、電動モータの回転速度を減速させる減速機とを有する。減速機の出力部が回転軸３２に連結されている。

制御装置６０は、供給配管４０を通じてめっき用セル１０へのめっき液の供給、回転装置３０によるめっき用セル１０の回転及び停止、アノード電極２０及びめっき用セル１０のカソード電極１４への通電等のめっき装置１の動作を制御する。

被めっき物１００は、積層セラミックコンデンサ、サーミスタ、インダクタ、バリスタなどの電子部品である。被めっき物１００の一例は、図２に示すように、例えば略直方体又は略立方体の基部１０１の両端に外部電極１０２が形成された積層セラミックコンデンサである。被めっき物１００の長さＬは０．１ｍｍよりも大きく、かつ５ｍｍよりも小さい（０．１ｍｍ＜Ｌ＜５ｍｍ）。被めっき物１００の幅Ｗは０．０５ｍｍよりも大きく、かつ４ｍｍよりも小さい（０．０５ｍｍ＜Ｗ＜４ｍｍ）。被めっき物１００の厚さｔは、０．０１ｍｍよりも大きく、かつ４ｍｍよりも小さい（０．０５ｍｍ＜ｔ＜４ｍｍ）。被めっき物１００の一例は、その長さＬが０．４ｍｍであり、幅Ｗが０．２ｍｍであり、厚さｔが０．１３ｍｍである。

次に、図１及び図３を参照して、めっき用セル１０の詳細な構成について説明する。なお、以降の説明において、垂直軸線Ｊと直交する方向を径方向と称する。
図１に示すように、めっき用セル１０は、底板１２、駆け上がり部材１３、カソード電極１４、及び蓋体１５を備える。底板１２、駆け上がり部材１３、カソード電極１４、及び蓋体１５により囲まれた空間により、めっき液が貯留可能でありかつ被めっき物群１００Ａを収容可能な収容部が形成されている。蓋体１５の上方が開口することによりめっき用セル１０の開口部１１が形成されている。底板１２、駆け上がり部材１３、カソード電極１４、及び蓋体１５は、垂直軸線Ｊと同心となるように配置されている。

底板１２は、回転装置３０の回転板３１に取り付けられている。底板１２は、樹脂材料などの電気的絶縁性の材料により、円板状に形成されている。底板１２は、例えばボルトにより回転装置３０の回転板３１に固定されている。

駆け上がり部材１３は、樹脂材料などの電気的絶縁性の材料により、円環状に形成されている。駆け上がり部材１３は、底板１２の上面１２ａにおける外周部に配置されている。駆け上がり部材１３は、径方向内側に第１傾斜面１３ａを有する。第１傾斜面１３ａは、上方に向かうにつれて径方向の外方に傾斜している。すなわち第１傾斜面１３ａは、上方に向かうにつれて内径が大きくなる。駆け上がり部材１３は、めっき用セル１０の回転に伴い被めっき物群１００Ａを上方に移動させる。

カソード電極１４は、垂直軸線Ｊに沿う方向において駆け上がり部材１３と隣り合うように配置されている。より詳細には、カソード電極１４は、駆け上がり部材１３の上面１３ｂに配置されている。カソード電極１４は、円環状に形成されている。カソード電極１４は、径方向内側に第２傾斜面１４ａを有する。カソード電極１４は、アノード電極２０と共に通電されることにより、被めっき物１００の外部電極１０２（共に図２参照）をめっきする。なお、カソード電極１４は、電気的絶縁性のリング状の接触部材における周方向の一部に１つ設けられてもよいし、周方向に間隔を空けて複数設けられてもよい。

蓋体１５は、垂直軸線Ｊに沿う方向においてカソード電極１４と隣り合うように配置されている。より詳細には、蓋体１５は、カソード電極１４の上面１４ｂに配置されている。蓋体１５は、樹脂材料などの電気的絶縁性の材料により形成されている。蓋体１５は、上方に向けて縮径する円錐台状を有する。このため、蓋体１５は、径方向内側に第３傾斜面１５ａを有する。第３傾斜面１５ａは、上方に向かうにつれて径方向の内方に傾斜している。すなわち第３傾斜面１５ａは、上方に向かうにつれて内径が小さくなる。これにより、蓋体１５は、めっき液のせり上がりを抑制する。

図３に示すように、カソード電極１４の第２傾斜面１４ａは、上方に向かうにつれて径方向の外方に傾斜している。第２傾斜面１４ａと水平面（垂直軸線Ｊと直交する平面であり、カソード電極１４の下面）との成す角度θｃは、４５°以下かつ９０°未満であることが好ましい。角度θｃは、７０°以上かつ８５°以下であることがより好ましい。本実施形態の角度θｃは、７５°である。角度θｃは、駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａと水平面との成す角度θｒよりも大きい。角度θｒは、４５°以下であることが好ましい。

駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａに対するカソード電極１４の第２傾斜面１４ａの角度θ１は、１４０°以上かつ１５５°以下であることが好ましい。カソード電極１４の第２傾斜面１４ａに対する蓋体１５の第３傾斜面１５ａの角度θ２は、１３０°以上かつ１４５°以下であることが好ましい。本実施形態の角度θ１及び角度θ２は、ともに１４０°である。言い換えれば、駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａ、カソード電極１４の第２傾斜面１４ａ、及び蓋体１５の第３傾斜面１５ａは、めっき用セル１０を垂直軸線Ｊに沿う平面で切った断面視において、第２傾斜面１４ａの中央の垂線ＬＮを中心とした線対称形状を有する。

駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａとカソード電極１４の第２傾斜面１４ａとは滑らかに接続されることが好ましい。すなわち、第１傾斜面１３ａの上端縁と第２傾斜面１４ａの下端縁との間に段差が形成されていないことが好ましい。このため、第１傾斜面１３ａの上端縁の内径と、第２傾斜面１４ａの下端縁の内径とが互いに等しいことが好ましい。例えば、駆け上がり部材１３とカソード電極１４とを接合した後、機械加工により第１傾斜面１３ａ及び第２傾斜面１４ａを同時に形成することにより、駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａとカソード電極１４の第２傾斜面１４ａとが滑らかに接続される構成を実現できる。

なお、上記段差は、第１傾斜面１３ａの上端縁の径方向の位置と、第２傾斜面１４ａの下端縁の径方向の位置とが互いにずれることにより形成されるものである。第１傾斜面１３ａの上端縁と第２傾斜面１４ａの下端縁との間に段差が形成されたとしても、その段差が被めっき物１００（図２参照）の最小寸法の１／２以下であることが好ましい。本実施形態の被めっき物１００の最小寸法が被めっき物１００の厚さｔの０．１３ｍｍであるため、段差の寸法は、６５μｍ以下（好ましくは５０μｍ以下）である。

カソード電極１４の第２傾斜面１４ａと蓋体１５の第３傾斜面１５ａとは滑らかに接続されることが好ましい。すなわち、第２傾斜面１４ａの上端縁と第３傾斜面１５ａの下端縁との間に段差が形成されていないことが好ましい。このため、第２傾斜面１４ａの上端縁の内径と第３傾斜面１５ａの下端縁の内径とが互いに等しいことが好ましい。なお、第２傾斜面１４ａの上端縁と第３傾斜面１５ａの下端縁との間の段差は、第２傾斜面１４ａの上端縁の径方向の位置と第３傾斜面１５ａの下端縁の径方向の位置とが互いにずれることにより形成されるものである。

次に、めっき装置１による被めっき物１００へのめっき方法についてその作用と共に説明する。
図１に示すように、めっき液が貯留されためっき用セル１０に多数の被めっき物１００（図２参照）が投入される。めっき用セル１０内の被めっき物群１００Ａは、その自重により底板１２の中央部に堆積する。投入される被めっき物１００の数は、例えば１０００個〜２０００００個であり、任意に変更可能である。

次に、例えば作業者がめっき処理の開始ボタンを操作したことに基づいて、制御装置６０は、回転装置３０を制御すると共に、アノード電極２０とカソード電極１４との間に所定の電圧を印加する。制御装置６０は、所定期間に亘ってめっき用セル１０を所定の回転速度で回転させた後、めっき用セル１０を停止する第１サイクルと、所定期間に亘ってめっき用セル１０を所定の回転速度で逆回転させた後、めっき用セル１０を停止する第２サイクルとを交互に繰り返し実行する。本実施形態の所定の回転速度は、第１サイクル及び第２サイクル共に３００ｒｐｍである。なお、所定の回転速度は任意に変更可能である。また、第１サイクルの回転速度と第２サイクルの回転速度とを異なるようにしてもよい。また第１サイクル及び第２サイクルを交互に繰り返すことに代えて、複数回に亘り第１サイクルを実行した後、複数回に亘り第２サイクルを実行するようにしてもよい。また、第１サイクルの実行回数と第２サイクルの実行回数とを異なるようにしてもよい。

被めっき物群１００Ａは、めっき用セル１０の回転開始に伴い、底板１２に沿って径方向外側の駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａに向けて移動する。
そして図４に示すように、被めっき物群１００Ａは、めっき用セル１０の回転速度の上昇に伴い、その遠心力により駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａを駆け上がる、つまり第１傾斜面１３ａに沿って斜め上方へと移動する。このとき、被めっき物群１００Ａは、遠心力によって第１傾斜面１３ａの全面に亘って分散されて層状に堆積する。ここで、駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａの水平面と成す角度θｒが４５°以下であることにより、被めっき物１００の遠心力のうち第１傾斜面１３ａに沿う分力が被めっき物１００の自重よりも大きくなる。したがって、被めっき物群１００Ａが第１傾斜面１３ａを駆け上がりやすくなる。

そして図５に示すように、被めっき物群１００Ａは、めっき用セル１０の回転速度がさらに上昇して所定の回転速度になった状態において、その遠心力により駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａからカソード電極１４の第２傾斜面１４ａを駆け上がる、つまり第２傾斜面１４ａに沿って斜め上方へと移動する。このとき、被めっき物群１００Ａは、遠心力によって第２傾斜面１４ａの全面に亘って分散されて層状に堆積し、カソード電極１４に向かって押し付けられる。また第２傾斜面１４ａの上端縁よりも上方に移動しようとする被めっき物群１００Ａの一部は、蓋体１５の第３傾斜面１５ａによりその移動が規制される。ここで、カソード電極１４の第２傾斜面１４ａが７５°以上かつ８５°以下であることにより、被めっき物１００の遠心力のうち第２傾斜面１４ａに沿う分力が被めっき物１００の自重よりも小さくなる。したがって、駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａを駆け上がった被めっき物群１００Ａの勢いを第２傾斜面１４ａによって弱めている。これにより、第２傾斜面１４ａの上端縁に被めっき物群１００Ａが過度に堆積することを抑制できる。

このような被めっき物群１００Ａの動きにより、図５に示すとおり、カソード電極１４の第２傾斜面１４ａの全面における被めっき物群１００Ａの堆積厚さｔｇが概ね等しくなる。なお、被めっき物群１００Ａの堆積厚さｔｇは、第２傾斜面１４ａと直交する方向（図３における垂線ＬＮに沿う方向）において第２傾斜面１４ａに対して被めっき物１００が堆積した厚さである。

上述のように、図１に示すアノード電極２０とカソード電極１４との間に所定の電圧が印加される。これにより、第２傾斜面１４ａに堆積する被めっき物１００の外部電極１０２（共に図２参照）がめっきされる。カソード電極１４に対する被めっき物群１００Ａの堆積厚さｔｇがカソード電極１４の全面に亘ってほぼ等しいため、被めっき物１００のめっき厚さのばらつきが小さくなる。

めっき用セル１０の回転を停止すると、図６に示すように、カソード電極１４の第２傾斜面１４ａの上部に堆積した被めっき物群１００Ａ（二点鎖線）は、その自重により下方に移動する。このとき、第２傾斜面１４ａと径方向との成す角度θｃが大きいため、第２傾斜面１４ａの上部に堆積した被めっき物群１００Ａ（二点鎖線）は径方向内側に移動しつつ下方に移動する。このため、被めっき物群１００Ａにおいて、めっきされた被めっき物１００（図２参照）とめっきされていない被めっき物１００とが攪拌されやすい。その後、被めっき物群１００Ａ（実線）のように底板１２及び駆け上がり部材１３の下部に堆積する。

さらに、第２サイクルにおいて、第１サイクルの回転方向と逆方向にめっき用セル１０を回転させることにより、めっきされた被めっき物１００とめっきされていない被めっき物１００とが攪拌されやすい。したがって、被めっき物群１００Ａに含まれる全ての被めっき物１００をカソード電極１４に接触させ、被めっき物１００の外部電極１０２（図２参照）をめっきする。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）例えば、図７に示す第１比較例のめっき用セル２００では、円板状の底板２１０の上面２１１の外周端部にカソード電極２２０が配置されている。カソード電極２２０の上面２２１には、リング状の多孔体２３０が配置され、多孔体２３０の上面２３１には、円錐台状の蓋体２４０が配置されている。カソード電極２２０は、径方向内側に傾斜面２２２を有する。傾斜面２２２は、径方向の外方に向かうにつれて上方に傾斜している。

めっき用セル２００が回転したとき、その回転速度が速い場合、被めっき物群１００Ａ（一点鎖線）は、カソード電極２２０の傾斜面２２２を駆け上がったうえで、多孔体２３０及び蓋体２４０の下部まで移動する。このため、被めっき物群１００Ａは、カソード電極２２０の上部、多孔体２３０、及び蓋体２４０の下部に亘って堆積する。すなわち、被めっき物群１００Ａは、カソード電極２２０の下部に堆積しない場合がある。これにより、カソード電極２２０の下部自体がめっきされてしまい、被めっき物１００の外部電極１０２（共に図２参照）がめっきされない状態となる場合がある。その結果、被めっき物１００にめっきする効率が低下するおそれがある。

一方、めっき用セル２００の回転速度が遅い場合、被めっき物群１００Ａ（二点鎖線）は、カソード電極２２０の傾斜面２２２の上部まで駆け上がる被めっき物１００が少ない。その結果、傾斜面２２２の上部における被めっき物群１００Ａの堆積厚さと、傾斜面２２２の下部における被めっき物群１００Ａの堆積厚さとが異なる。このため、被めっき物１００の外部電極１０２へのめっき厚さにばらつきが生じる場合がある。加えて、めっき用セル２００では、その回転が停止したとき、被めっき物群１００Ａが傾斜面２２２に沿って移動するのみであり、被めっき物群１００Ａにおけるめっきされた被めっき物１００とめっきされていない被めっき物１００との攪拌が難しい。

また例えば、図８に示す第２比較例のめっき用セル２５０では、円板状の底板２６０の上面２６１の外周端部に第１傾斜部２７０が配置され、第１傾斜部２７０の上面２７１にリング状のカソード電極２８０が配置されている。またカソード電極２８０の上面２８１には、第２傾斜部２９０が配置されている。第１傾斜部２７０は、径方向内側に第１傾斜面２７２を有する。第１傾斜面２７２は、径方向の外方に向かうにつれて上方に傾斜している。カソード電極２８０の内周面２８２は、めっき用セル２５０の回転中心となる垂直軸線Ｊに沿った形状である。第２傾斜部２９０は、径方向内側に第２傾斜面２９１を有する。第２傾斜面２９１は、径方向の内方に向かうにつれて上方に傾斜している。

めっき用セル２５０が回転したとき、カソード電極２８０の内周面２８２が垂直軸線Ｊに沿った形状であるため、被めっき物１００の遠心力によってカソード電極２８０の内周面２８２の上部に移動しにくい。これにより、カソード電極２８０の内周面２８２の上部における被めっき物群１００Ａの堆積厚さは、内周面２８２の下部における被めっき物群１００Ａの堆積厚さよりも小さくなる。このため、被めっき物１００の外部電極１０２（共に図２参照）へのめっき厚さにばらつきが生じる場合がある。

このような第１比較例及び第２比較例に対して、本実施形態のめっき用セル１０は、第１傾斜面１３ａを有する駆け上がり部材１３と第２傾斜面１４ａを有するカソード電極１４とを備える。これにより、めっき用セル１０の回転に伴い駆け上がり部材１３を駆け上がる被めっき物群１００Ａは、第１傾斜面１３ａによって第１傾斜面１３ａに堆積する被めっき物群１００Ａの堆積厚さのばらつきが抑えられつつ、カソード電極１４に移動する。そしてカソード電極１４に移動した被めっき物群１００Ａは、被めっき物１００の遠心力によって第２傾斜面１４ａの全面に亘って移動すると共に被めっき物群１００Ａの堆積厚さｔｇがさらに抑えられる。このように第２傾斜面１４ａにおける被めっき物群１００Ａの堆積厚さｔｇのばらつきが抑制された状態で被めっき物１００の外部電極１０２にめっきされるため、被めっき物１００のめっき厚さのばらつきを抑制できる。

加えて、底板１２とカソード電極１４との間に駆け上がり部材１３が配置されるため、底板１２とカソード電極１４との間の距離が大きくなる。めっき用セル１０が回転停止したとき、カソード電極１４から駆け上がり部材１３及び底板１２に向けて被めっき物１００が移動する距離が長くなるため、被めっき物群１００Ａにおけるめっきされた被めっき物１００とめっきされていない被めっき物１００とが攪拌されやすい。

（２）本願発明者らは、めっき用セル１０が回転したときに垂直軸線Ｊに平行する面に堆積する被めっき物群１００Ａには傾斜角度が存在することを見出した。より詳細には、本願発明者らは、垂直軸線Ｊに平行する面の下部の被めっき物群１００Ａの堆積厚さが垂直軸線Ｊに平行する面の上部の被めっき物群１００Ａの堆積厚さよりも厚くなることを見出した。具体的には、本願発明者らは、めっき用セル１０が所定の回転速度で回転したときに垂直軸線Ｊに平行する面に堆積する被めっき物群１００Ａの傾斜角度が７０°以上かつ８５°以下の範囲であることを見出した。なお、被めっき物群１００Ａの傾斜角度は、例えば垂直軸線Ｊに平行する面の下部の被めっき物群１００Ａの堆積厚さと、垂直軸線Ｊに平行する面の上部の被めっき物群１００Ａの堆積厚さとによって演算できる。

そこで、本実施形態では、カソード電極１４の第２傾斜面１４ａと、垂直軸線Ｊと直交する平面である水平面との成す角度θｃが７０°以上かつ８５°以下に設定されている。これにより、めっき用セル１０が所定の回転速度で回転したときの被めっき物群１００Ａの傾斜角度と、第２傾斜面１４ａとが概ね平行する。このため、第２傾斜面１４ａにおける被めっき物群１００Ａの堆積厚さｔｇのばらつきを一層抑制できる。したがって、被めっき物１００のめっき厚さのばらつきを一層抑制できる。

（３）駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａとカソード電極１４の第２傾斜面１４ａとの間の角度θ１が１４０°以上かつ１５５°以下であることにより、被めっき物群１００Ａが第１傾斜面１３ａから第２傾斜面１４ａに円滑に移動できる。したがって、被めっき物群１００Ａが第２傾斜面１４ａに堆積しやすくなる。

（４）カソード電極１４の第２傾斜面１４ａと、垂直軸線Ｊと直交する平面である水平面との成す角度θｃが駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａと水平面との成す角度θｒよりも大きい。これにより、めっき用セル１０の回転に伴い第２傾斜面１４ａに堆積した被めっき物群１００Ａがめっき用セル１０の回転停止によって第２傾斜面１４ａからその自重によって下方に移動するとき、その移動速度が速い。このため、第２傾斜面１４ａに堆積した被めっき物群１００Ａは、第２傾斜面１４ａに沿って下方に移動するのではなく、第２傾斜面１４ａから径方向の内方に離れた状態で下方に移動する。これにより、第２傾斜面１４ａに堆積した被めっき物群１００Ａがめっき用セル１０の回転停止によって下方に移動するときに、被めっき物群１００Ａにおけるめっきされた被めっき物１００とめっきされていない被めっき物１００とが攪拌されやすくなる。したがって、被めっき物群１００Ａの各被めっき物１００に対してカソード電極１４によってめっきされる機会のばらつきを抑制できる。

また、第２傾斜面１４ａよりも下方に位置する第１傾斜面１３ａと、垂直軸線Ｊと直交する平面である水平面との成す角度θｒが第２傾斜面１４ａと水平面との成す角度θｃよりも小さいことにより、めっき用セル１０が回転するときに被めっき物群１００Ａが第１傾斜面１３ａを駆け上がりやすくなる。したがって、被めっき物群１００Ａがカソード電極１４に堆積しやすくなる。

（５）蓋体１５の第３傾斜面１５ａが径方向の内方に向かうにつれて上方に傾斜していることにより、被めっき物群１００Ａがカソード電極１４の第２傾斜面１４ａの上端縁よりも上方に移動することを制限できる。また、めっき用セル１０が回転停止したとき、第２傾斜面１４ａの上端縁に位置する被めっき物群１００Ａが第３傾斜面１５ａによって径方向の内方に移動しやすい。したがって、被めっき物群１００Ａにおけるめっきされた被めっき物１００とめっきされていない被めっき物１００とが攪拌されやすくなる。

（６）カソード電極１４の第２傾斜面１４ａと蓋体１５の第３傾斜面１５ａとの間の角度θ２が１３０°以上かつ１４５°以下であることにより、めっき用セル１０が回転した状態において、第３傾斜面１５ａによって被めっき物群１００Ａが第２傾斜面１４ａの上端縁よりも上方に移動することを制限しやすくなる。加えて、第２傾斜面１４ａの上端縁における被めっき物群１００Ａの堆積厚さｔｇが過度に大きくなることを抑制できる。

（７）駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａとカソード電極１４の第２傾斜面１４ａとの間の角度θ１と、第２傾斜面１４ａと蓋体１５の第３傾斜面１５ａとの間の角度θ２とは互いに等しい。これにより、カソード電極１４の第２傾斜面１４ａの下端縁における被めっき物群１００Ａの堆積厚さｔｇと第２傾斜面１４ａの上端縁における被めっき物群１００Ａの堆積厚さｔｇとのばらつきを抑制できる。したがって、第２傾斜面１４ａにおける被めっき物群１００Ａの堆積厚さｔｇのばらつきを一層抑制でき、被めっき物１００のめっき厚さのばらつきを一層抑制できる。

（８）めっき用セル１０は上方が開口し、めっき液はめっき用セル１０の開口を通じて排出される。このようにめっき用セル１０は、従来のめっき装置３００のように多孔体３１２を設ける必要がないため、めっき用セル１０からめっき液を円滑に排出できる。

加えて、外部電極１０２同士がめっきによって接合された複数の被めっき物１００や規定寸法よりも小さい被めっき物１００のような不良品は、浮力が大きくなりやすく、めっき液の液面付近に移動しやすい。このため、めっき用セル１０の回転によってめっき液とともに不良品の被めっき物がめっき用セル１０の開口から排出されやすくなる。

（９）駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａの上端縁の内径と、カソード電極１４の第２傾斜面１４ａの下端縁の内径とが互いに等しい。これにより、第１傾斜面１３ａの上端縁よりも第２傾斜面１４ａの下端縁が径方向の内方に位置することによる段差の形成が抑制される。したがって、めっき用セル１０の回転に伴い第１傾斜面１３ａから第２傾斜面１４ａに円滑に移動することができる。また第２傾斜面１４ａの下端縁よりも第１傾斜面１３ａの上端縁が径方向の内方に位置することによる段差の形成が抑制される。したがって、めっき用セル１０の回転停止にともない第２傾斜面１４ａに堆積した被めっき物１００が段差上に残ることが抑制される。したがって、めっき用セル１０の回転停止に伴う被めっき物群１００Ａにおけるめっきされた被めっき物１００とめっきされていない被めっき物１００との攪拌効率の低下を抑制できる。

また、第１傾斜面１３ａと第２傾斜面１４ａとの間に段差が形成されたとしても、その段差が被めっき物１００の最小寸法の１／２以下である。これにより、被めっき物１００は、めっき用セル１０の回転に伴い第１傾斜面１３ａから段差を乗り越えて第２傾斜面１４ａに移動できる。まためっき用セル１０の回転停止に伴い第２傾斜面１４ａから段差を乗り越えて第１傾斜面１３ａに移動できる。

（１０）カソード電極１４の第２傾斜面１４ａの上端縁の内径と、蓋体１５の第３傾斜面１５ａの下端縁の内径とが等しいことにより、第２傾斜面１４ａと第３傾斜面１５ａとの間に被めっき物１００が嵌まり込むことが抑制される。したがって、ロット間における被めっき物の混入を抑制できる。

（変形例）
上記実施形態に関する説明は、本発明のめっき用セル及びめっき装置が取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明のめっき用セル及びめっき装置は、例えば以下に示される上記実施形態の変形例、及び相互に矛盾しない少なくとも２つの変形例が組み合わせられた形態を取り得る。

・上記実施形態において、駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａは、径方向の外方に向かうにつれて上方に湾曲状に傾斜してもよい。
・上記実施形態において、底板１２と駆け上がり部材１３とが一体に形成されてもよい。この場合、底板１２の上面１２ａと駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａの下端縁との繋ぎ目にＲ形状の面取りを形成してもよい。

・上記実施形態において、駆け上がり部材１３の第１傾斜面１３ａと、垂直軸線Ｊと直交する平面である水平面との成す角度θｒは、カソード電極１４の第２傾斜面１４ａと水平面との成す角度θｃに等しくてもよい。

・上記実施形態において、蓋体１５から第３傾斜面１５ａを省略してもよい。第３傾斜面１５ａを省略した蓋体１５の形状の一例は、円筒状である。
・上記実施形態において、被めっき物１００のサイズが大きい場合、めっき用セル１０は、めっき液をめっき用セル１０の外部に排出するための多孔体をさらに備えてもよい。多孔体は、例えばカソード電極１４と蓋体１５との間に配置される。

１…めっき装置、１０…めっき用セル、１２…底板、１３…駆け上がり部材、１３ａ…第１傾斜面、１４…カソード電極、１４ａ…第２傾斜面、１５…蓋体、１５ａ…第３傾斜面、２０…アノード電極、３０…回転装置、１００…被めっき物、１００Ａ…被めっき物群、Ｊ…垂直軸線、θｃ…第２傾斜面と、垂直軸線と直交する平面との成す角度、θｒ…第１傾斜面と、垂直軸線と直交する平面との成す角度、θ１…第１傾斜面に対する第２傾斜面の角度、θ２…第２傾斜面に対する第３傾斜面の角度。

Claims (8)

1. めっき液を貯留可能かつ被めっき物群を収容可能であり、回転装置によって垂直軸線を中心に回転されるめっき用セルであって、
   底板と、
   電気的絶縁性を有し、前記底板の上面から上方に向かうにつれて前記垂直軸線と直交する径方向の外方に傾斜する第１傾斜面を有する駆け上がり部材と、
   前記垂直軸線に沿う方向において前記駆け上がり部材と隣り合うように配置され、上方に向かうにつれて前記径方向の外方に傾斜する第２傾斜面を有するカソード電極と、
   前記垂直軸線に沿う方向において前記カソード電極と隣り合うように配置され、上方に向かうにつれて前記径方向の内方に傾斜する第３傾斜面を有する蓋体と、を有し、
   前記第２傾斜面と、前記垂直軸線と直交する平面との成す角度は、前記第１傾斜面と、前記垂直軸線と直交する平面との成す角度よりも大きく、
   前記第１傾斜面に対する前記第２傾斜面の角度は、１４０°以上かつ１５５°以下であり、
   前記第２傾斜面に対する前記第３傾斜面の角度は、１３０°以上かつ１４５°以下である
   めっき用セル。
2. 前記第２傾斜面と、前記垂直軸線と直交する平面との成す角度は、７０°以上かつ８５°以下である
   請求項１に記載のめっき用セル。
3. 前記第１傾斜面の上端縁の内径と、前記第２傾斜面の下端縁の内径とが互いに等しい
   請求項１又は２に記載のめっき用セル。
4. 前記第１傾斜面の上端縁と前記第２傾斜面の下端縁との間には、前記第１傾斜面の上端縁の前記径方向の位置と前記第２傾斜面の下端縁の前記径方向の位置のずれに起因する段差が形成され、
   前記段差の大きさは、前記被めっき物群を構成する被めっき物の最小寸法の１／２以下である
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のめっき用セル。
5. 前記第１傾斜面に対する前記第２傾斜面の角度と、前記第２傾斜面に対する前記第３傾斜面の角度とが互いに等しい
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のめっき用セル。
6. 前記第２傾斜面の上端縁の内径と、前記第３傾斜面の下端縁の内径とが互いに等しい
   請求項１〜５のいずれか一項に記載のめっき用セル。
7. 当該めっき用セルは、上方が開口した開口部を有し、
   前記めっき液は、前記開口部を通じて排出される
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のめっき用セル。
8. 請求項７に記載のめっき用セルと、
   前記開口部から挿入されるアノード電極と、
   前記めっき用セルを回転させる前記回転装置と
   を有するめっき装置。

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