JPH08176839A - 無電解金めっき液によるめっき方法及びその装置 - Google Patents

無電解金めっき液によるめっき方法及びその装置

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JPH08176839A JP6307381A JP30738194A JPH08176839A JP H08176839 A JPH08176839 A JP H08176839A JP 6307381 A JP6307381 A JP 6307381A JP 30738194 A JP30738194 A JP 30738194A JP H08176839 A JPH08176839 A JP H08176839A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】めっき槽の底部に設けた散気体から気泡状態で
空気を供給しつつ無電解金めっき液によるめっき処理つ
いて、より均一めっきを行なえるようにすると共に、め
っき液の寿命を延ばすことができるようにする。 【構成】めっき槽内に臨ませためっき物のめっき部位に
対応するめっき槽内の領域の全面にわたって均一的に気
泡を供給するようにし、且つ空気の供給量をめっき液の
液温に応じて調節するものとしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、めっき技術に関し、よ
り詳しくは無電解金めっき液によるめっき技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】無電解金めっき液を用いた金めっきは、
一般にめっき液中に含有させた還元剤により金を析出さ
せてめっきを行なう。このような無電解金めっき液によ
る金めっきは、例えば精密な電子部品などに広く用いら
れているが、最近は被めっき物のめっき部位がますます
複雑・微細化する傾向にあり、これに伴って還元力がよ
り強い無電解金めっき液を用いる必要が生じて来てい
る。このように還元力を上げることは、めっき部位が複
雑・微細化している被めっき物に対応するために避けら
れないことであるが、一方で還元力を強くすることに伴
う新たな不具合も生じて来ている。
【0003】即ち還元力を上げた場合には、還元力が必
要以上に働いてめっき部位以外の部分にめっきが生じ易
くなるのでこれを防ぐなどのために、めっき液中に空気
を気泡状態で供給して溶存酸素を増やしてやることで還
元剤の反応を制御する必要があるが、この空気の供給に
関して幾つかの不具合を招いている。具体的には、金の
析出厚みにバラツキを生じ易いということ、また還元剤
の分解生成物の量が多くなり、めっき液の寿命が短くな
るということである。
【0004】その原因を追求する過程で分かったこと
は、先ず空気の供給方法に問題があるということであ
る。即ち従来では、図4に示すように、めっき槽20の
底部の両隅に設けた散気管21、21からめっき槽20
内のめっき液Lに空気を気泡状態で供給するようにして
おり、このために気泡のめっき槽内への分散が十分に均
一でなく、まためっき液に対する攪拌的効果にムラを生
じ、このことが析出厚みのバラツキの一因となってい
る。
【0005】このような知見から、気泡の供給は、めっ
き槽内の全面にわたって、あるいは少なくとも被めっき
物のめっき部位に対応する領域についてその全面にわた
って出来るだけ均一に行なうことが大事な要件であるこ
とが明らかになって来た。
【0006】また溶存酸素が多くなると還元剤の分解生
成物が発生し易くなり、したがって溶存酸素の量を還元
剤の還元力制御に必要な最小限の範囲に止めることが大
事な要件であることも明らかになった。
【0007】さらにめっき液の寿命に影響する要素とし
て還元剤の分解だけでなく金沈もあるが、この金沈は、
一旦微細な金粒が生じるとこれを核にして増加し易いと
いうこと、したがって金沈で生じた金粒を適当なサイク
ルで除去してやることが金沈の増加の抑制、つまりめっ
き液の延命に有効であることも分かった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は以上のような知
見に基づくものであり、多数の通気孔を有する散気体を
めっき槽の底部に設け、この散気体から気泡として空気
を供給しつつ無電解金めっき液によるめっきを行なうめ
っき方法について、特に被めっき物の周囲におけるめっ
き液に対しまんべんなく気泡を供給するために、めっき
槽内に臨ませた被めっき物のめっき部位に対応するめっ
き槽内の領域の全面にわたって均一的に気泡を供給する
ことを基本としている。この結果、めっき液に対する空
気の混入にムラを解消でき、より均一なめっきが可能と
なる。
【0009】本発明では上記のような空気の混入ムラを
解消するための基本的な構成に加えて、供給空気量を還
元剤の還元力制御に必要な最小限に近づけて還元剤の分
解をできるだけ抑制するために、空気の供給量をめっき
液の液温に応じて調節するものとしている。つまりめっ
き液の液温が高くて還元反応が生じ易い状態では空気の
供給量を多くし、めっき液の液温が低くて還元反応が生
じ難い状態、つまり溶存酸素が少なくてよい状態では空
気の供給量を少なくするようにすることで、供給空気量
を還元剤の還元力制御に必要な最小限に近づけて還元剤
の分解をできるだけ抑制するようにしている。
【0010】具体的には、気泡上昇面、つまりめっき槽
の底部から上昇して行く気泡の拡がり面の面積を基準と
して、めっき液の液温がめっき状態の温度である場合
(通常は50〜70℃)には、100cm2 当たり毎分
0.5 〜5リットルとし、めっき液の液温が保存状態温度
である場合(通常は室温で10〜30℃)には、100
cm2 当たり毎分0.05〜0.5 リットルとするようにして
いる。このように空気の供給量にかなりの幅があるの
は、被めっき物におけるめっき部位の形状やサイズによ
り必要な溶存酸素の量に違いがあるためで、一般にめっ
き部位が複雑で微細であるほど多くの溶存酸素を必要と
する。
【0011】以上のようなめっき方法のための本発明に
よるめっき装置は、めっき槽の底部に多数の通気孔を有
する散気体を有し、この散気体から気泡として空気を供
給しつつ無電解金めっき液によるめっきを行なうように
形成され、さらにめっき槽内に臨ませた被めっき物のめ
っき部位に対応するめっき槽内の領域の全面にわたって
均一的に気泡を供給できるように形成され、さらにこれ
らに加えて、散気体への空気の供給量を調節する流量調
節手段が設けられると共に、めっき液の温度を検出する
液温検出手段が設けられ、液温検出手段で検出した温度
に連動させて流量調節手段を作動させることでめっき液
への空気の供給量をめっき液の液温に応じて調節できる
ように形成される。
【0012】上記本発明によるめっき方法やめっき装置
で用いる散気体は、多孔質材を用いて形成するのが好ま
しく、このような多孔質材を用いれば100μ以下の孔
径の通気孔を微小な間隔で無数に得ることが容易とな
る。このような多孔質材を用いた散気体は、多孔質材を
適当な太さの筒状にして横並びに並べた構造としたり、
あるいは多孔質材を散気面とする箱状の構造で形成する
のが好ましい。ここで通気孔の孔径の下限であるが、上
記のような理由から孔径は小さければ小さい程好まし
く、したがって特に限定すべき理由もないが、上記のよ
うな多孔質材の場合であれば一般的に1μ程度が可能な
範囲となる。
【0013】また本発明では、供給空気量をさらに減ら
して不必要にめっき液を空気と接触させる時間をできる
だけ短くするために、上記の各方法に加えて、使用した
めっき液を次のめっき作業までそのままめっき槽に保存
しておくに際して、めっき液を所定温度まで急冷し、供
給空気量を多くする必要のある液温が高温である状態を
出来るだけ短くするようにしている。
【0014】このめっき液の急冷について本発明では、
めっき槽を囲う外周槽を設け、この外周槽に貯留させた
熱源液を加熱してめっき槽内のめっき液の加熱を行なう
一方で、急冷時には外周槽に低温液を連続的に流して急
冷を行なうようにしている。このようにすると、加熱状
態から冷却状態への移行を速やかに行なえ、上記のよう
に高温状態の時間を出来るだけ短くしようとする意図に
とって好都合であるし、また装置構造の簡略化も図れ
る。
【0015】また本発明では、上記の各方法に加えて、
めっき槽内に一定以上の金沈が生じたらめっき槽内のめ
っき液を濾過して金沈による金粒を除去するようにして
いる。このようなめっき方法を行なうための本発明によ
るめっき装置は、上記の各構造に加えて、めっき槽の下
部に接続するろ過器、ろ過器でろ過済みめっき液を貯留
する貯留タンク、及びろ過器と貯留タンクの間に設けら
れめっき槽からろ過器に流入するめっき液を減圧吸引す
る吸引部からなるろ過ユニットを設け、めっき槽内に一
定以上の金沈が生じたらめっき槽内のめっき液をこのろ
過ユニットで濾過して金沈による金粒の除去を行なえる
ような構造とされる。
【0016】このろ過ユニットによると、金の析出を生
じ易くしてめっき液の寿命を縮める原因となったり、面
倒な後処理を残すことになる循環用のポンプなどを用い
ずにろ過を行なうことができ、したがってめっき液の寿
命を延ばすためのろ過をより効果的に行なうことができ
る。
【0017】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
先ずめっき装置について説明する。本実施例におけるめ
っき装置は、図1に示すように、上部開放の箱状に形成
されためっき槽1を有しており、その底部には散気体2
が設けられており、図示を省略した圧縮空気供給源から
供給される圧縮空気がこの散気体2を介して細かな気泡
状態でめっき槽1内のめっき液Lに供給されるようにな
っている。またそれぞれ図示を省略しているが、散気体
2への圧縮空気供給経路には流量調節手段が設けてあ
り、めっき液Lの液温を検出している液温検出手段とこ
の流量調節手段が連動することで、めっき液Lの液温に
応じて自動的に散気体2への圧縮空気供給量を調節でき
るようにされている。
【0018】散気体2は、散気筒3をフレーム2fに保
持させて複数本横並びに並べて形成されている(図
2)。散気筒3は、3cm前後の太さを持ち、それぞれ
数mm程度の狭い間隔で並べられ、各散気筒3の外周か
ら放出される気泡がめっき槽1の底部からまんべんない
拡がりをもって全面的にめっき液L中を上昇するように
されている。
【0019】まためっき槽1は、同じく上部開放の箱状
に形成された外周槽4で囲われている。この外周槽4
は、めっき槽1内のめっき液を間接的に加熱したり、逆
に間接的に冷却するためのもので、その中に熱源液とし
て水Wを貯留させ、これをヒーター5で加熱することで
めっき槽1内のめっき液Lを加熱し、また冷却時には、
水を給水管6から連続的に供給しつつ反対側のオーバー
フロー部7からオーバーフローさせて流出させることで
めっき槽1内のめっき液Lに急速な冷却を加えることが
できるようになっている。
【0020】さらにめっき槽1には、ろ過ユニット8が
接続されている。ろ過ユニット8は、バルブ9を介して
めっき槽1の下部に接続するろ過器10と吸引部11を
介してろ過器10に接続された貯留タンク12からなっ
ており、バルブ9を開いた状態で吸引部11を図外の吸
引手段で吸引して負圧状態にすると、これに応じた吸引
力でめっき槽1からめっき液Lがろ過器10に引き込ま
れ、そこで金沈による金粒をろ過された後に貯留タンク
12に貯留される。貯留タンク12に貯留させためっき
液は、その寿命が尽きた場合を除き、ろ過ユニット8か
ら取り外した貯留タンク12から直接めっき槽1に戻し
て再使用される。
【0021】以上のめっき装置を用いてのめっき処理は
以下の条件で行なった。被めっき物は電子部品でこれ
を、図1に示すようにして2個一組のラックR、Rのそ
れぞれに複数個保持させてめっき液L中に漬けて行なっ
た。めっき作業中の液温を70℃前後に保ち、この状態
での空気の供給量は100cm2 当たり毎分2リットル
とし、途中でめっき作業を中断してめっき液を室温まで
冷却して保存状態とする過程と、空気の供給量は100
cm2 当たり毎分0.2 リットルとする過程を1回ずつ挟
んでめっき液が使用不能になるまでめっき処理を行なっ
た。またろ過ユニット8による金粒のろ過は1ターンご
とに行なった。ここでターンは最初に設定しためっき液
中の金の量に相当する金が被めっき物に析出するサイク
ルを意味し、本実施例では4gを1ターンとしている。
その結果を従来の方法で行なった場合と比較して示すと
表1の通りである。なお表1中における「液寿命」は、
有効なめっきを可能とする維持している期間を意味して
いる。
【0022】
【表1】
【0023】図3に示すのは他の実施例による散気体1
5で、全体をめっき槽のサイズに合わせた箱状に形成
し、その上面をプラスチックス製の多孔質板16で形成
して散気面とした構造となっている。
【0024】
【発明の効果】以上説明したごとく本発明によると、無
電解金めっき液による金めっきをより均一に行なうこと
ができるのに加えて、めっき液の寿命を延ばすことがで
き、高精度なめっきがますます必要とされる電子部品な
どへのめっき処理を高品質に且つ高い効率で行なうこと
がきる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるめっき装置の断面図。
【図2】図1のめっき装置の散気体の断面図。
【図3】他の実施例による散気体の断面を含む斜視図。
【図4】従来のめっき装置の概略構成を示す断面図。
【符号の説明】
1 めっき槽 2 散気体 4 外周槽 8 ろ過ユニット 10 ろ過器 11 吸引部 12 貯留タンク L めっき液 W 水(熱源液)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 めっき槽内に臨ませた被めっき物のめっ
    き部位に対応するめっき槽内の領域の全面にわたって均
    一的に、気泡状態で空気を供給しつつ無電解金めっき液
    によるめっきを行なうめっき方法において、空気の供給
    量をめっき液の液温に応じて調節するものとし、めっき
    液の液温がめっき状態温度である場合には気泡上昇面1
    00cm2 当たり毎分0.5 〜5リットルとし、めっき液
    の液温が保存状態温度である場合には気泡上昇面100
    cm2 当たり毎分0.05〜0.5 リットルとするようにした
    ことを特徴とするめっき方法。
  2. 【請求項2】 使用しためっき液を次のめっき作業まで
    そのままめっき槽に保存しておくに際して、めっき液を
    所定温度まで急冷するようにした請求項1に記載のめっ
    き方法。
  3. 【請求項3】 めっき槽を囲う外周槽を設け、この外周
    槽に貯留させた熱源液を加熱してめっき槽内のめっき液
    の加熱を行なう一方で、急冷時には、外周槽に低温液を
    連続的に流して急冷を行なうようにした請求項2に記載
    のめっき方法。
  4. 【請求項4】 めっき槽内に一定以上の金沈が生じたら
    めっき槽内のめっき液を濾過して金沈による金粒を除去
    するようにした請求項1〜請求項3の何れか1項に記載
    のめっき方法。
  5. 【請求項5】 めっき槽内に臨ませた被めっき物のめっ
    き部位に対応するめっき槽内の領域の全面にわたって均
    一的に、気泡状態で空気を供給しつつ無電解金めっき液
    によるめっきを行なうめっきめっき装置において、散気
    体への空気の供給量を調節する流量調節手段を設けると
    共に、めっき液の温度を検出する液温検出手段を設け、
    液温検出手段で検出した温度に連動させて流量調節手段
    を作動させることでめっき液への空気の供給量をめっき
    液の液温に応じて調節できるようにしたことを特徴とす
    るめっき装置。
  6. 【請求項6】 めっき槽の外周を囲う外周槽を設け、こ
    の外周槽に貯留させた熱源液を加熱することでめっき槽
    内のめっき液の加熱を行なうようにする一方で、外周槽
    に低温液を連続的に流すことで、使用しためっき液を次
    のめっき作業までそのままめっき槽に保存しておくため
    にその液温を所定温度まで急冷するための冷却を行なう
    ようにした請求項5に記載のめっき装置。
  7. 【請求項7】 めっき槽の下部に接続するろ過器、ろ過
    器でろ過済みのめっき液を貯留する貯留タンク、及びろ
    過器と貯留タンクの間に設けられめっき槽からろ過器に
    流入するめっき液を減圧吸引する吸引部を備えてなるろ
    過ユニットを設け、めっき槽内に一定以上の金沈が生じ
    たらめっき槽内のめっき液をこのろ過ユニットで濾過し
    て金沈による金粒の除去を行なえるようにした請求項5
    又は請求項6に記載のめっき装置。
JP30738194A 1994-10-26 1994-12-12 無電解金めっき液によるめっき方法及びその装置 Expired - Fee Related JP3441539B2 (ja)

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