JPH10152798A - 電気めっきセルおよびこのセルを用いためっき方法 - Google Patents

電気めっきセルおよびこのセルを用いためっき方法

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JPH10152798A
JPH10152798A JP9279564A JP27956497A JPH10152798A JP H10152798 A JPH10152798 A JP H10152798A JP 9279564 A JP9279564 A JP 9279564A JP 27956497 A JP27956497 A JP 27956497A JP H10152798 A JPH10152798 A JP H10152798A
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substrate
electrolyte
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blade
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JP9279564A
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H Vincent Reynolds
エイチ．ビンセント．レイノルズ
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Reynolds Technologies Fabricators Inc
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Reynolds Technologies Fabricators Inc
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    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00—Electroforming
    • C25D1/10—Moulds; Masks; Masterforms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/08—Electroplating with moving electrolyte e.g. jet electroplating

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 設計上単純かつ小型で、基板回転の必要もな
く、均一めっき被覆させ、また先行技術の障害の発生を
防ぐ電気めっきセルとめっき方法の提供。 【解決手段】 高密度コンパクトディスクレコーディン
グ用の平坦基板のめっき用のめっきセルは多孔分散管３
６を用いて電解液の流れをめっきされる基板の平面全体
に亘って導入する。陰極室２６内にある流体駆動回転羽
根もしくはワイパー４１は基板から小さい間隔、好まし
くは約１ｃｍ離した縁部を備える回転羽根と、これも前
記多孔分散管より供給される電解液の流れで回転する環
状タービンを備える。前記回転ワイパーを約３５乃至８
０ｒｐｍの速度で運転して、前記電解液を基板から引き
離す。半透過性膜の堰は陰極室２６と、めっき材料を充
填した陽極バスケット５２の入った陽極室５０を分割す
る。めっきセルに逆洗の流動様式を配設して、前記陽極
室５０からの不純物と混在物をめっき槽から排出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気めっきセル、詳
述すれば電気めっきを施される基板上全体に亘って電解
液を均一に分布させ、かつ基板の表面に泡が蓄積しない
ようにする構成した電気めっきセルおよびこれを用いた
めっき方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気めっきは多数の、どちらかといえば
高性能の技術製品、例えばデジタルコンパクトディスク
もしくはＣＤの生産に使用されるマスター盤ならびにス
タンパーの生産に重要な役割を演ずる。しかしながら、
これらの製品がますます高性能化するに従い、めっき作
業の公差がますます狭くなっている。例えば、新しいＣ
Ｄにおいては、不純物もしくは１ミクロン以上のきずは
容認できないデータロスを惹起させ得る。現在の電気め
っき技術はブロック誤り率が７０にもなることがあり、
また高密度レコーディングでは、ブロック誤り率が９０
以上になることがある。コンパクトディスクのデータ密
度を増大させる現在の方法はめっき作業においてきずを
出さないようにする技術が開発されていないため実施さ
れていない状態である。
【０００３】素材上の電着もしくはコーティングにかか
る多数の技術が特許公報に記述されてきたが、これらの
どれをとってみても、超高密度コンパクトディスクに必
要とされる高めつき純度ならびにコーティング塗膜の均
一性を達成できているものは１つとして存在していな
い。
【０００４】層流多孔分散管もしくは噴射ノズルをめっ
き浴内に用いる最近の技術を本発明者の最近の米国特許
第５，５９７，４６０号に記述している。そこに述べら
れている手段は、めっき作業中、基板全面に亘る均一の
層流を達成している。バックウォッシュ技術はスラッジ
と粒状不純物をめっきされる素材から持去り、高公差の
平坦なめっき済み素材例えば高密度コンパクトディスク
マスター盤もしくはスタンパーを生産する。
【０００５】コンパクトディスクの製造では、いわゆる
スタンパーの使用を必要とする工程がある。このスタン
パーは最終ディスクに必要な材料に押圧され製品コンパ
クトディスクにトラックのパターンになる刻印をつくる
雌ディスクである。
【０００６】スタンパーはニッケル製で電鋳される。こ
のスタンパーをその上に形成されるデータトラックを備
え、また導電面を提供された基板に、例えばスパッター
コーティングにより設けられる。その後、この基板をめ
っき槽に入れる。ニッケルを溶解状態にしてプロセスセ
ルに導入して、それを基板面に標準的な電気めっき原理
を用いて基板面に電子化学的に付着できるようにする。
現在の工業標準ではスタンパーが極めて高い平面度を備
えることが必要で、そこでより高密度の蓄積が達成され
ることになり、またニッケルコーティングの平面度公差
がますます小さくなる。
【０００７】前記槽もしくはセル内のめっき溶液の流動
様式は満足すべき作業にとっては極めて重要である。流
動様式はめっき槽の設計、プロセス容器内の流体の移
動、前記容器内の溶液が容器に導入される帯域における
流体の分布ならびに、あるがままの流体の均一性のある
流れがめっきセルにある基板に接触して、その全面に亘
って流れるというような要因により影響される。
【０００８】今日では、電気めっきセルは流体をプロセ
ス容器もしくはセルに噴射させる単純技術を用いてい
る。通常、単純な管もしくはチューブが溶液を槽もしく
はセルに供給する開口端部をもって配設されて使用され
ている。この溶液を前記管の開口端部から強制噴射させ
る。この技術は流体が加工物の表面全体に亘って均一に
分布されていないという事実のため、平坦なコーティン
グをつくる助けとはならない。この技術は流動様式に局
部的な渦と乱流のため生成めっき層に高い箇所と低い箇
所を生ずることになる。
【０００９】前記米国特許第５，５９７，４６０号に述
べられためっきセルにおいてめっき浴は、めっきされる
基板を溶液に浸漬する電解液もしくはめっき溶液を含む
ものである。多孔分散管もしくは同等の噴射手段が溶液
をめっき浴内に導入し、電解液の層流をめっきされる基
板の表面全体に亘って形成する。前記めっき浴に隣接し
て、陽極バスケット内に入れられる陽極材料を中に配置
した陽極室がある。典型的ＣＤスタンパーを形成する方
法では、前記陽極材料はめっき作業中に消耗されられる
ニッケルのペレット、チャンクもしくは塊りの形をとっ
ている。堰がめっき浴と前記陽極室を分割させ、めっき
溶液をその先端縁部を超えて、めっき浴から陽極室に溢
入させる。前記堰はニッケルイオンを陽極室からめっき
浴に流入させるが、粒状物質の通過は阻止する。循環系
をドレーン出口に連結して溶液を移送する粒子と共に前
記陽極室より引出し、この溶液をマイクロフィルターを
通して供給して、顕微鏡的な大きさ以上のすべての粒子
をめっき溶液から除去できるようにする。その後、濾過
済み溶液を前記多孔分散管に戻して、それをめっきセル
に再導入する。この方法でめっき液の逆洗を実施して、
流体の流動様式それ自体が僅かな粒子も前記陽極室から
めっき済み素材から離れた方向に洗い流すようにする。
同時に洗浄済み精製溶液が基板のめっき済み表面を溶液
の均一の層流として洗い、このようにして、めっき作業
中の高い割合でスポットもしくは気孔の発生を妨げる。
その結果、極めて小さい公差が達成され、著しい誤差の
発生率もなく密度の極めて高いコンパクトディスクの生
産ができる。
【００１０】前記米国特許第５，５９７，４６０号で述
べられている流動様式はめっき浴のタンクを形成する竪
孔の形状寸法によりさらに改良できる。前記米国特許で
は、基板を固定式もしくは従来の回転式取付台のいずれ
かの上に配置できる。従来の陰極モーターが基板を、例
えば４５乃至５０ｒｐｍの速度で回転させる。基板は垂
直方向乃至垂直方向から約４５度の角度内のどこにでも
配向させることができる。前記竪孔は基板の軸線と共軸
の円筒状壁を備える。この配置はめっきセル内に角部と
デッドスペースの発生を防ぐための配慮であって、そこ
では基板の回転もしくはめっき溶液の流動のいずれかが
別の方法で乱流を惹起しかねないからであった。
【００１１】めっき浴もしくはめっきセルの下部壁に固
着するよう形成されたＵ字型層流多孔分散管を、溶液を
基板と堰の間に形成される空隙に流入させる堰の基部に
隣接して配置できる。前記多孔分散管の流れ孔を平行に
向けて基板の平面全体に亘って電解液の均一の層流を発
生させる。前記多孔分散管にある流れ孔の軸線によりめ
っき溶液の流れ方向が、例えば総体的に上方方向、かつ
めっき済み基板面に平行に形成される。
【００１２】残念ながら、これらの改良を施しても、め
っきは基板上で完全に均一にはなり得ない。水素の気泡
は電気めっきが行われる基板面に蓄積される傾向があっ
て、これらの気泡はめっきと干渉して、ＣＤマスター盤
上のデータに誤差を生じさせる。さらに、従来のめっき
では、めっき済み表面が反りかえり、換言すれば、めっ
き済み金属層がその平面度を中心部から離れたところで
失う傾向がある。したがって、対象ＣＤマスター盤もし
くはスタンパーも、その中心部分が所望の平面度を備え
るように対象となるＣＤマスターもしくはスタンパーの
回りの大きい縁部にはめっきを施すことも必要である。
これには特別の時間と材料を用いることが必要となる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は設計上単純かつ小型であって、基板を回転させる
必要もなく均一めっきを被覆させ、さらには先行技術の
障害が起きないようにする電気めっきセルおよびこれを
用いためっき方法を提供することである。
【００１４】本発明の他の目的は、めっき作業中に形成
されることのあるわずかな水素気泡もしくは他のガスも
基板から除去できる機構を備える電気めっきセルおよび
これを用いためっき方法を提供することである。
【００１５】外部モーターもしくは他の機械的駆動手段
の１つも必要としないし、またその運転で追加の粒子も
しくは他の異質汚染物質を発生させない駆動手段を備え
る電気めっきセルおよびこれを用いためっき方法を提供
することがさらなる目的である。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の第１の実施態様は、基板の平面を金属層でめっ
きする電気めっきセルであって、陰極室内部には前記基
板を浸漬させる電解液が入っており、また多孔分散管が
前記電解液をめっき浴に導入し、陽極を中に配置した陽
極室にはめっき作業中消耗される大量の金属を含み、堰
により前記陽極室と前記陰極室とが分割されて電解液を
陰極室から陽極室に溢出させ、また前記堰は金属イオン
を前記陽極室から前記めっき浴に通過させる半透過性バ
リアーを備え、ドレーン出口は電解液と移送粒状物質と
を前記陽極室から搬送し、前記ドレーン出口と前記多孔
分散管の間に連結された流体取扱装置は粒状物質を前記
電解液から除去して、その電解液を戻し導管により前記
多孔分散管に戻す電気めっきセルにおいて、前記陽極室
に配置された流体駆動回転羽根が前記基板の平面から所
定の間隔をおいて配置された縁部を備え、また前記羽根
の回転用に形成されたモーターを備える電気めっきセル
を特徴とするものである。
【００１７】また本発明の第２の実施態様は、電気めっ
きセルで基板の表面に金属層をめっきするめっき方法で
あって、前記基板の平面が浸漬する電解液を陰極室に入
れ、陽極室にある陽極にめっき作業中に消耗する大量の
金属を入れ、金属イオンを前記陽極室から陰極室に通過
させる半透過性バリアーを備える堰により前記陽極室と
前記陰極室を分割して電解液を陽極室内に溢出させ、ド
レーン出口により電解液と移送粒状物質を陽極室から搬
送し、ドレーン出口と多孔分散管の間に連結された流体
取扱装置により粒状物質を前記電解液から除去し、その
電解液を戻し導管により前記多孔分散管に戻すめっきの
方法において、前記電解液を前記戻し導管と前記多孔分
散管を通して前記陰極室に循環させて、前記基板の平面
を横切る前記電解液の横方向の流れを生ずる工程と、め
っき電流を前記陽極と前記平面の間に印加して前記金属
の陰極析出を前記平面に対し行う工程とからなり、前記
循環電解液の流れの一部分が前記陽極室に配置された流
体駆動回転羽根を回転させて、該羽根の縁部が、それに
平行な基板の平面から所定の間隔をおいてスイープする
めっき方法を特徴とするものである。
【００１８】本発明の実施態様によれば、電気めっきセ
ル内で、基板の平面に金属層のめっきを施す。めっき浴
には電解液が入っていて前記基板をその中に浸漬させ
る。多孔分散管がこの電解液をめっき浴に導入する。陽
極室にはめっき作業中消耗される大量の金属を保持する
陽極バスケットが入っている。堰はこの陽極室をめっき
浴と分割して、電解液をめっき浴から陽極室に溢流させ
る。この堰は、金属イオンがこの陽極室からめっき浴に
還流できるようにするが、電解液の流れと、移送する粒
子も閉塞する半透過性膜壁を備えることができる。ドレ
ーン出口は電解液と、移送される粒状物質も前記陽極室
から運び去る。さらに、ドレーン出口と多孔分散管の間
に連結された状態調節ならびに取扱い装置が粒状物質を
電解液から除去して、その電解液を戻し導管により前記
多孔分散管に戻す。回転翼もしくはワイパーはめっき浴
の前記半透過性膜壁と基板の間に配置され、基板の平面
から所定の間隔をとって配置された縁部を備える。この
距離は約半インチ（約１．２７ｃｍ）以下であって、約
８分の３インチ（約０．９５ｃｍ）であることが好まし
い。また前記翼もしくはワイパーに回転ワイパーが電解
液と、それにわずかな水素気泡があっても共に基板から
引き離し易いような方向に傾斜をつけることが好まし
い。最も好ましくは、回転ワイパーを流体で動力を供給
し、電解液の流れをその起動力として受ける電解液戻し
導管と連結させる。
【００１９】本発明のいくつかの好ましい実施例では、
この流体動力供給ワイパーはめっき浴に配置された円形
取付台に取付けられ、総体的に円形の開口部が中を貫通
する環状タービンを備える。この円形開口部はめっきさ
れることになっている基板面と位置合せしてある。前記
翼を環状タービンの上に、前記開口部の中心に対し半径
方向に延長するように取付ける。この環状タービンはそ
の周辺の回りに配置された羽根を備えることができ、ま
た前記円形取付台はタービンの周辺を覆う環状くぼみを
備え、その回りを羽根が移動する。導管を前記戻し導管
から環状くぼみまで配設して、タービンと羽根を推進さ
せる。多孔分散管を通ってめっき浴に供給される同一の
濾過済みならび状態調節済み電解液もまたタービンの動
力として用いられるのでこのタービンからの漏れは、ど
のような方法でもめっき浴にある電解液の汚染もしくは
希釈をすることはない。めっきセルの壁部に用いられる
同一の材料、例えば高品質のポリプロピレンもしくはＰ
ＦＡテフロンも回転翼、タービンならびに取付台に用い
られる。前記環状タービンを回転のため、環状タービン
の支持体の上に取付けられたロール（同一もしくは互換
性のあるプラスチック用樹脂で成形した）により支持で
きる。これはどのような支承もしくは金属部品の必要性
としない。他の可能性のある実施例においては、異なる
モーター機構を用いて翼もしくはワイパーを回転でき
る。
【００２０】翼の回転速度を調節して最適条件のめっき
を施すことができ、また３５乃至８０ｒｐｍの間、なる
べくなら約５０乃至６０ｒｐｍにすることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に本発明を添付図面について説
明する。先ず図１を参照すると、めっきアセンブリー１
０をコンパクトディスクのマスター盤とスタンパーの製
造に用いることができるものとしてここに示し、また本
発明の実施例によるめっきセルを具体化する。アセンブ
リー１０は３つのめっきステーション１４からなる前記
半島状突起物１２を備え、その各々がこの半島状突起物
１２の前部、右側面ならびに左側面にある。後部キャビ
ネット１６には主溶液タンクもしくは溜めと同様に関連
する濾過、ポンプ、加熱設備と同種の他の装置も入って
いる。引出式制御盤１８がここでは前記後部キャビネッ
ト１６の右手側に引込んだ形で示されており、この上に
ビデオスクリーン２０があって、状態ならびに作業の情
報を提供する。マイクロプロセッサー制御器をキャビネ
ット１６内に配設する。めっきセル、導管、溜めならび
にキャビネットのすべては、不活性、非反応性材料、好
都合なものとしてプラスチック用樹脂、例えばポリプロ
ピレンもしくは別の材料、例えばＰＦＡテフロン製にで
きる。このアセンブリーは製造工場における無塵室内に
容易に配置でき、またこれを考慮すればこのアセンブリ
ーは無塵室の片側の壁部２２に接して配置できる。
【００２２】プロセスフローの回路は本明細書で参考と
して取入れてある本発明者の米国特許第５，５９７，４
６０号に示されたように総体的に構成できる。その配置
にあるように電解液を多孔分散管により陰極室に噴射さ
せ、陽極室に逆洗させ、そして陽極室を出て濾過器、ポ
ンプならびに溜めに入り、電解液の温度を必要に応じて
調整する。その後、電解液を多孔分散管に送り返す。
【００２３】本発明の実施例による改良めっきセル２４
を図２と３に示す。ここでのめっきセル２４は陰極室２
６を垂直前壁２８に隣接して備える総体的に長方形のも
のである。この前壁２８は円形開口部３０を備え、その
上にカバーならびに板ホルダー３２を嵌込む。ガラス板
の形をとった基板３４をデジタルトラックでエッチング
して、導電被膜を施して例えばスパッターにより覆い、
前記板ホルダー３２に嵌込んで陰極として役立てる。こ
の実施例では、カバーもしくは板ホルダーを前記前壁２
８にボルト締めするが、他の実施例では、適切な板ホル
ダーをめっきセルの中に垂直方向に滑入させ、同じよう
に垂直方向に滑らせて取外しできる。このような配置は
挿入と取出し操作の自動化を容易にし、まためっきセル
のロボット化に乗り易くする。
【００２４】ここでは垂直部材である多孔分散管３６は
電解液を横方向には無乱流とする一連の流れ孔を備え、
陰極室２６の片側に配置する。多孔分散管入口３８は溜
めからの電解液の流れを戻し導管２９を介して受ける。
後者を破線で略図にして示す。前記ホルダー３２から間
隔をおいた陰極室２６の片側に、基板３４と総体的に位
置合せをして配置した円形開口部を備える総体的に垂直
壁の形をとった堰４０がある。この開口部全体に拡がる
半透過性膜４４があって、電解液に溶解した金属イオン
を通過させるが液体電解液の流れを閉塞する。この堰４
０の上縁部に、ここでは鋸歯の設計にして電解液の堰４
０を越えて陽極室５０に溢入する流れを容易にする余水
路４８がある。前記余水路４８上のセレーションは表面
張力抵抗を低下させ、設置中のカスケードの改良と、レ
ベリング手順の極小化の双方を改善する。陽極室５０に
はめっき作業中に消費される容器一杯のニッケルペレッ
ト５４を入れた陽極バスケット５２が入っている。プロ
セス流体が陽極バスケットに入ったペレットの上を洗い
流し、その後陽極バスケット配置板５６（バスケットの
背後にある）の回りを進む。その後、電解液は陽極室レ
ベリング堰５８の上を流れ、主プロセスドレーン６０か
ら流れて進む。したがって電解液はキャビネット１６内
の装置にまで存続してそれが濾過され、処理されてから
戻し導管２９を通って多孔分散管３６に戻される。さら
に、陽極室と陰極室それぞれの基部に陽極室洗浄ドレー
ン６２と陰極室放出ドレーン６４が示されている。これ
らのドレーン６２と６４を通常めっき作業中は閉鎖し続
けるが、めっき作業が完了して陰極および陽極の両室を
空にした後、開放する。
【００２５】図２には陽極バスケット５２と、また関連
する整流器の陽端子とに連結された陽極導線を示す。さ
らに、基板３４を陰極リード線を介して前記整流器の陰
端子に接続する陽極導線６６を示す。
【００２６】図３に示されているように、回転ワイパー
もしくは羽根装置７０を前記堰４０に嵌込むと、前記ワ
イパー装置７０の取付台として役立つ。図４に示された
ワイパー装置も適当な不活性材料、好ましくはポリプロ
ピレンで一元的に成形する。弯曲羽根７２が総体的に隣
接して基板に向って延長して、その基板３４から短い距
離をとって配置された総体的に線状の半径方向の縁部７
３を備える。この距離は１インチ（２．５４ｃｍ）以
下、好ましくは半インチ（１．２７ｃｍ）以下であり、
この実施例でのこの距離は約８分の３インチ（０．９５
ｃｍ）である。羽根を環状タービン部材もしくはリング
部材７４の上に一元的に成形する。この部材７４は中央
開口部７６を備えて、電解液を基板３４と膜４４の間に
通過させ、また羽根が前記リング部材から開口部７６の
中心まで内側方向に延長し、そしてさらにタービン部材
の平面からホルダーにある基板３４の方に弯曲してい
る。前記タービン部材７４は開口部４２を囲繞できる堰
４０にある環状室７８に嵌まる。環状タービン７４に室
７８内を移動する半径方向に延長する翼８０を設ける。
４つのロール部材８２は堰４０の開口部４２の半径方向
の外側に配置され、タービン７４の回転支持材を提供す
る。戻し導管２９に連結され、また多孔分散管３６に供
給する入口導管８４はノズルとして役立ち、電解液の流
れを環状室７８に持込んでタービン７４を推進させる。
出口導管８６は電解液を室７８からドレーンに導く。タ
ービン７４は矢印の方向に回転して、羽根をそれが流体
を基板３４から離して、すなわち陽極の方向、遠位方向
に引張るように弯曲させる。
【００２７】この実施例では、回転羽根を堰４０上に配
置させて示すが、他の可能性のある実施例では、羽根と
タービンをめっきセル２４の他の場所に配置できる。例
えば、回転羽根をカバーもしくはホルダー３２の一部分
とすることができる。
【００２８】本発明のワイパー装置の別の配置を図５に
示す。ここではワイパー装置７０′が約１２０度の環状
的に離れて環状タービン７４′の上に配置された３つの
羽根部材７２ａ、７２ｂ、７２ｃを備える。この配置は
若干のめっき作業で要求されることのある比較的低い回
転速度を可能にする。
【００２９】別のめっきセル位置を図６に示し、その中
でさらに図３にも示されている部材を同一の参照番号で
示す。ここでは垂直方向の多孔分散管というよりもむし
ろ、このめっきセル２４′はＵ字形多孔分散管３６′を
備え、電解液の垂直方向の層流を供給するよう配置され
る。ここでは多孔分散管３６′に平行、垂直方向に配向
させた流れ孔８８を設ける。この実施例の残余の部材は
先に述べたものと事実上同一である。
【００３０】作業中は、入口導管８４を通って環状ター
ビン流路７８への流れを制御して、ワイパー装置７０が
所望の回転速度で回転させる。これを特別のプロセスと
環境に合うように調整して水素気泡を基板から、めっき
の平面度に気泡をつくったり、あるいはわずかな崩壊を
起こさせることもなく除去させる。ワイパーにとっての
適切な回転速度が約３５ｒｐｍ乃至８０ｒｐｍ、好まし
くは約５０乃至６０ｒｐｍであることがわかった。環状
室７８から陰極室２６への電解液の漏れはめっき作業に
悪影響を及ぼすことはない。これは多孔分散管３６に供
給されている同一の精製液体であって、それを希釈する
こともあるいはわずかな汚染物粒子を含むこともない。
【００３１】上述の実施例では、前記めっきセル２４を
非回転式の垂直方向の配置基板３４用に設定する。しか
しながら、自己推進式ワイパー配置にして回転基板に容
易に構成できる。さらに、本発明のめっきセルも、垂直
よりもむしろ若干の傾斜角をもたせたホルダー３２と基
板３４を備えさせることもできる。適当な後退角をもっ
て傾斜させたホルダーと基板を備える。すなわち基板の
軸を僅かに上方方向に向けると好ましい結果が得られ
た。さらにいくつかの可能性のある実施例で、めっきセ
ルが電気的もしくは機械的に駆動する手段を、特定のめ
っき作業に最も適するものとして、上記に述べた流体駆
動のワイパーを用いるよりもむしろ回転式ワイパーに用
いることができる。
【００３２】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、基板の
全めっき面に亘るめっきに優れた平面度を達成できた。
これは結果として、先行技術に比較してより大きい反復
精度とより低いスクラップ発生率を伴ったより高速度の
めっきを達成でき、従来の陰極モーターめっき装置を用
いて達成できる成果に比し特に優るものである。また本
発明に係るめっきセルは、設計上単純かつ小型であっ
て、基板を回転させる必要もなく均一めっきを被覆さ
せ、さらには先行技術の障害が起きないようにすること
ができ、さらにめっき作業中に形成されることのあるわ
ずかな水素気泡もしくは他のガスも基板から除去できる
機構を備えるとともに、外部モーターもしくは他の機械
的駆動手段の１つも必要としないし、またその駆動手段
の運転で追加の粒子もしくは他の異質汚染物質を発生さ
せないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のめっきセルを具体化する電気めっきア
センブリーの斜視図である。
【図２】本発明の好ましい一実施例によるめっきセルの
横断面図である。
【図３】図２の実施例の３−３線上の断面図である。
【図４】本発明の一実施例の回転ワイパーとタービン素
子の斜視図である。
【図５】他の実施例のワイパー素子の斜視図である。
【図６】Ｕ字形多孔分散管を用いるさらに他の実施例の
正面断面図である。
【符号の説明】
１０ めっきアセンブリー １２ 半島状突出物 １４ めっきステーション １６ 後部キャビネット １８ 引出式制御盤 ２０ ビデオスクリーン ２２ 壁部 ２４ めっきセル ２４′ めっきセル ２６ 陰極室 ２８ 垂直前壁 ２９ 戻し導管 ３０ 円形開口部 ３２ カバーと板ホルダー ３４ 基板 ３６ 多孔分散管 ３６′ Ｕ字形チューブ多孔分散管 ３８ 多孔分散管入口 ４０ 堰 ４１ 回転ワイパー ４２ 円形開口部 ４４ 半透過性膜 ４８ 余水路 ５０ 陽極室 ５２ 陽極バスケット ５４ ニッケルペレット ５６ 陽極バスケット配置板 ５８ レベリング堰 ６０ 主プロセスドレーン ６２ 陽極室洗浄ドレーン ６４ 陰極室放出ドレーン ６６ 陽極導線 ７０ 回転ワイパーもしくは羽根装置 ７０′ 回転ワイパーもしくは羽根装置 ７２ 弯曲羽根 ７２ａ 羽根部材 ７２ｂ 羽根部材 ７２ｃ 羽根部材 ７３ 縁部 ７４ 環状タービン部材 ７４′ 環状タービン部材 ７６ 中央開口部 ７８ 環状室 ８０ 半径方向に伸びる翼 ８２ ロール部材 ８４ 入口導管 ８６ 出口導管 ８８ 流れ孔

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板の平面を金属層でめっきする電気め
    っきセルであって、陰極室（２６）内部には前記基板を
    浸漬させる電解液が入っており、また多孔分散管（３
    ６）が前記電解液をめっき浴に導入し、陽極（５２）を
    中に配置した陽極室（５０）にはめっき作業中消耗され
    る大量の金属を含み、堰（４０）により前記陽極室と前
    記陰極室とが分割されて電解液を陰極室から陽極室に溢
    出させ、また前記堰は金属イオンを前記陽極室から前記
    めっき浴に通過させる半透過性バリアー（４４）を備
    え、ドレーン出口（５８、６０）は電解液と移送粒状物
    質とを前記陽極室から搬送し、前記ドレーン出口と前記
    多孔分散管の間に連結された流体取扱装置（１６）は粒
    状物質を前記電解液から除去して、その電解液を戻し導
    管（２９）により前記多孔分散管に戻す電気めっきセル
    において、前記陽極室（２６）に配置された流体駆動回
    転羽根（７０、７２）が前記基板の平面から所定の間隔
    をおいて配置された縁部（７３）を備え、また前記羽根
    （７２）の回転用に形成されたモーター（７４、８０、
    ８２）を備えることを特徴とする電気めっきセル。
  2. 【請求項２】 前記モーターを流体で駆動し、そのモー
    ターを前記戻し導管（２９）に連結して前記電解液の流
    れをその起動力として受けることを特徴とする請求項１
    記載の電気めっきセル。
  3. 【請求項３】 前記モーターが、ほぼ円形の開口部（７
    ６）を有する環状タービン（７４）を備え、該環状ター
    ビンを、前記陰極室にあるタービン用の円形取付台（４
    ２）に取付けて、前記円形開口部（７６）がめっきされ
    る平面と位置合せされ、前記羽根（７２）が前記環状タ
    ービン（７４）に取付けられて、前記円形開口部（７
    ６）の中心に向って半径方向に延長することを特徴とす
    る請求項２記載の電気めっきセル。
  4. 【請求項４】 前記羽根（７２）はまた前記基板の方向
    に前記環状タービンから軸方向に延長することを特徴と
    する請求項３記載の電気めっきセル。
  5. 【請求項５】 前記羽根は適当なピッチと回転方向を有
    し、前記羽根（７２）が回転した時、前記羽根が電解液
    を前記基板から引き離すように構成されることを特徴と
    する請求項３あるいは４記載の電気めっきセル。
  6. 【請求項６】 前記所定の間隔が約１ｃｍ以下であるこ
    とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の電気
    めっきセル。
  7. 【請求項７】 前記環状タービンが複数の翼（８０）を
    その周辺に分布して備えることを特徴とする請求項３乃
    至５のいずれか１項記載の電気めっきセル。
  8. 【請求項８】 前記環状タービン用の前記円形取付台が
    前記環状タービンの周辺を覆う環状くぼみ（７８）を備
    え、該クボミを通って前記翼（８０）が移動することを
    特徴とする請求項７記載の電気めっきセル。
  9. 【請求項９】 ノズル（８４）が前記環状くぼみ内に前
    記流体を導入して前記翼をその回りで推進させることを
    特徴とする請求項８記載の電気めっきセル。
  10. 【請求項１０】 前記環状タービン、前記翼ならびに前
    記取付台が耐久性のある非導電性プラスチック樹脂製で
    あることを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項記
    載の電気めっきセル。
  11. 【請求項１１】 前記多孔分散管（３６）を前記タービ
    ン用の前記取付台に隣接して配置することを特徴とする
    請求項２乃至１０のいずれか１項記載の電気めっきセ
    ル。
  12. 【請求項１２】 電気めっきセルで基板の表面に金属層
    をめっきするめっき方法であって、前記基板の平面が浸
    漬する電解液を陰極室に入れ、陽極室にある陽極にめっ
    き作業中に消耗する大量の金属を入れ、金属イオンを前
    記陽極室から陰極室に通過させる半透過性バリアーを備
    える堰により前記陽極室と前記陰極室を分割して電解液
    を陽極室内に溢出させ、ドレーン出口により電解液と移
    送粒状物質を陽極室から搬送し、ドレーン出口と多孔分
    散管の間に連結された流体取扱装置により粒状物質を前
    記電解液から除去し、その電解液を戻し導管により前記
    多孔分散管に戻すめっきの方法において、前記電解液を
    前記戻し導管と前記多孔分散管を通して前記陰極室に循
    環させて、前記基板の平面を横切る前記電解液の横方向
    の流れを生ずる工程と、めっき電流を前記陽極と前記平
    面の間に印加して前記金属の陰極析出を前記平面に対し
    行う工程とからなり、前記循環電解液の流れの一部分が
    前記陽極室に配置された流体駆動回転羽根を回転させ
    て、該羽根の縁部が、それに平行な基板の平面から所定
    の間隔をおいてスイープすることを特徴とするめっき方
    法。
  13. 【請求項１３】 前記羽根を約３５ｒｐｍ乃至約８０ｒ
    ｐｍの速度で回転させることを特徴とする請求項１２記
    載のめっき方法。
  14. 【請求項１４】 前記羽根を約５０乃至６０ｒｐｍで回
    転させることを特徴とする請求項１３記載のめっき方
    法。
  15. 【請求項１５】 前記羽根が前記基板を通り越してスイ
    ープすることを特徴とする請求項１４記載のめっき方
    法。
  16. 【請求項１６】 前記羽根が前記電解液を前記平面から
    引き離すような方向にスイープすることを特徴とする請
    求項１２記載のめっき方法。
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