JPH1136099A - Plating device and plating method thereby - Google Patents

Plating device and plating method thereby

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JPH1136099A
JPH1136099A JP19104297A JP19104297A JPH1136099A JP H1136099 A JPH1136099 A JP H1136099A JP 19104297 A JP19104297 A JP 19104297A JP 19104297 A JP19104297 A JP 19104297A JP H1136099 A JPH1136099 A JP H1136099A
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JP
Japan
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plating
electrode
anode
auxiliary electrode
hydrogen
Prior art date
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Application number
JP19104297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Komi
崇 小見
Taeko Narahara
泰栄子 楢原
Kiyotaka Funada
清孝 船田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kizai KK
Original Assignee
Kizai KK
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Publication date
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  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an electroplating device capable of treatment in a state in which the electrole potential is almost zero while the increase of hydrogen ions in an electrolyte is suppressed by providing the inside of an electrolyte with an auxiliary electrode for recovering a gas generated in the electrolyte along the gas dispersion anodic electrode face. SOLUTION: The space between an anode 2 and a cathode 3 is applied with suitable voltage from a rectifier 8. Along the surface of the anode 2, an auxiliary electrode 6 of titanium metal applied with platinum plating is provided, and, fundamentally, the auxiliary electrode 6 is only suspended and is not connected to both electrodes. Then, the surface of the auxiliary electride 6 on the side closer to the anode 2 is negatively electrified, and the surface on the side of the cathode 3 is positively electrified. Thus, the auxiliary electrode 6 is formed into a bipolar electrode. Therefore, on the surface of the side of the anode of the auxiliary electrode 6, hydrogen ions are gathered, and gaseous hydrogen is generated, but, this is recovered by a recovering device 9 and is pulled out from a pump 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なめっき装置
とそれによるめっき方法に関する。
[0001] The present invention relates to a novel plating apparatus and a plating method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的に、電解めっきにおいて、アノー
ド材料は、電解めっきされる金属材料を供給すべきもの
が使用されるが、めっきされるべき金属が、電解液に含
有されている場合、あるいは、他の材料から供給される
場合には、アノード材料は、電解反応でも変化しないも
のを用いる。すると、アノード電位が高くなっても、変
化を受けない材料が用いられる。一方、ガス拡散電極
は、燃料電池等では用いられるが、電解めっきには従来
一般的に用いられていなかった。例えば、水素ガス拡散
電極を用いると、自然に電解液中の水素イオン濃度が上
昇し、pHが低下し、電解条件を変えてしまうからであ
る。
2. Description of the Related Art In general, in electrolytic plating, an anode material to be supplied with a metal material to be electroplated is used. However, when the metal to be plated is contained in an electrolytic solution, When the anode material is supplied from another material, a material which does not change even in the electrolytic reaction is used. Then, a material that does not change even if the anode potential increases is used. On the other hand, gas diffusion electrodes are used in fuel cells and the like, but have not been generally used for electrolytic plating. For example, if a hydrogen gas diffusion electrode is used, the concentration of hydrogen ions in the electrolytic solution naturally increases, the pH decreases, and the electrolysis conditions are changed.

【0003】一方、スズ−銀合金めっきは、現在プリン
ト配線基板に用いられるワイヤーボンデイング法に替わ
る接続法として期待されているバンプ上へのめっき合金
として注目されている合金めっきである。然し乍ら、こ
の合金めっきの用途が非常に広いにもかかわらず、本格
的な工業化には至っていない。この理由の1つは、この
種のめっき処理を行うためのめっき方法が見つかってい
ないことである。そこで、水素イオンを利用するため
に、シアンガス等の有害物が関連せず、水素ガスそのも
のをアノードとして使用する水素ガス拡散電極をアノー
ドに用いるめっき方法(金属表面技術(電気化学協会発
行)速報論文集、1989年、40巻第9号1037〜
1038頁参照)があり、その利用を考えた。
[0003] On the other hand, tin-silver alloy plating is an alloy plating that has attracted attention as a plating alloy on bumps, which is currently expected as a connection method replacing the wire bonding method used for printed wiring boards. However, despite the very wide use of this alloy plating, it has not yet been fully commercialized. One reason for this is that no plating method has been found for performing this type of plating. Therefore, in order to use hydrogen ions, no harmful substances such as cyan gas are involved, and a plating method using a hydrogen gas diffusion electrode that uses hydrogen gas itself as an anode (metal surface technology (published by the Electrochemical Society)) Shu, 1989, Vol. 40, No. 9, 1037-
1038), and we considered its use.

【0004】然し乍ら、この水素ガス拡散電極を用いて
も、合金めっき処理を行うための適切なアノード材がな
いという問題があることが分かった。すなわち、この種
の合金めっきのために適切なアノード材としては、アノ
ード電圧がヨウ素を析出しない電位まで下げられること
である。現在使用されているアノード材料ではこの条件
を満たす電極は、水素ガス拡散電極のみである。水素ガ
ス拡散電極は、水素ガスそのものをアノードとして使用
するために、アノードにはほとんど電圧がかからない電
極である反面、水素ガスを水素イオンに還元し、電解質
溶液中に放出するため電解質溶液のpHを極端に下げる
働きがあり、長時間継続して電解を行うめっき処理のた
めのアノードとしては使用が困難であった。
[0004] However, it has been found that even with this hydrogen gas diffusion electrode, there is a problem that there is no suitable anode material for performing alloy plating. That is, an anode material suitable for this type of alloy plating is that the anode voltage is reduced to a potential at which iodine is not deposited. Among the currently used anode materials, the only electrode that satisfies this condition is the hydrogen gas diffusion electrode. The hydrogen gas diffusion electrode is an electrode that hardly applies a voltage to the anode because the hydrogen gas itself is used as an anode.On the other hand, the hydrogen gas diffusion electrode reduces the pH of the electrolyte solution to reduce the hydrogen gas to hydrogen ions and release the hydrogen gas into the electrolyte solution. It has an extremely lowering effect, and has been difficult to use as an anode for plating for continuous electrolysis for a long time.

【0005】また、燃料電池、二次電池、電気化学的リ
アクター等に用いるガス拡散電極には、貴金属で皮膜し
た集電材が接合または埋め込まれているガス拡散電極が
用いられる(特公平6−7488号参照)。
As a gas diffusion electrode used in a fuel cell, a secondary battery, an electrochemical reactor, or the like, a gas diffusion electrode in which a current collector coated with a noble metal is bonded or embedded is used (Japanese Patent Publication No. 6-7488). No.).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたもので、電解質中での水素
イオンの増加を抑制しながら、電極電位をほとんど零で
処理できる電解めっき装置とそのようなめっき方法を提
供する。また、本発明は、長時間継続して、水素ガス拡
散電極でめっき処理を行うことができるめっき装置とそ
れによるめっき方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an electrolytic plating method capable of treating an electrode at almost zero potential while suppressing an increase in hydrogen ions in the electrolyte. An apparatus and such a plating method are provided. Another object of the present invention is to provide a plating apparatus and a plating method using the hydrogen gas diffusion electrode that can perform plating treatment for a long time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の技術的な課題の解
決のためになされたもので、本発明は、カソード電極と
アノード電極を有し、その間に電解溶液を設けて、そし
て、アノード電極外側にはガスチャンバーを備える、無
電解あるいは電解の形式のめっき装置において、ガス拡
散アノード電極面に沿って、電解液中に生じるガスを回
収するための補助電極を、電解溶液中に設けることによ
り、アノード電極電位をほとんど零で処理できるように
した、電解めっき装置とそのようなめっき方法を提供す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned technical problems, and the present invention has a cathode electrode and an anode electrode, an electrolytic solution provided therebetween, and an anode electrode. In the electroless or electrolytic type plating apparatus having a gas chamber on the outside, by providing an auxiliary electrode in the electrolytic solution along the gas diffusion anode electrode surface to collect gas generated in the electrolytic solution. Further, the present invention provides an electrolytic plating apparatus and a plating method capable of treating an anode electrode at almost zero potential.

【0008】そのときに、補助電極は、網目形状の導体
にすると表面積が大きくなり効率的なめっき装置と方法
が得られる。さらに、補助電極の真上に、生じる水素を
捕獲する回収手段を設けるとよい。更に、補助電極は、
少なくとも1枚の網目よりなる金属導体の構造であるこ
とが好適である。また、補助電極の表面は貴金属で被膜
されているか、あるいは、貴金属粉を担持したものが、
好適である。そして、その貴金属は、白金、パラジウ
ム、ルテニウム、ロジウム、イリジウムおよび金から選
択されたものが好適である。アノード電極は、水素ガス
拡散形式で、ガスは水素が好適である。そのめっき方法
は、カソード電極とアノード電極の間にある電解溶液か
ら電解析出し、アノード電極外側に設けたガスチャンバ
ーから、無電解あるいは電解の形式で、金属膜あるいは
合金膜が得られるもので、ガス拡散アノード電極面に沿
って、補助電極を、電解溶液中に設け、電解液中に生じ
るガスを回収しながら電解処理を行うものである。
[0008] At this time, if the auxiliary electrode is formed into a mesh-shaped conductor, the surface area becomes large, and an efficient plating apparatus and method can be obtained. Further, it is preferable to provide a collecting means for capturing generated hydrogen just above the auxiliary electrode. Further, the auxiliary electrode
It is preferred that the metal conductor has at least one mesh. In addition, the surface of the auxiliary electrode is coated with a noble metal, or the one carrying a noble metal powder,
It is suitable. The noble metal is preferably selected from platinum, palladium, ruthenium, rhodium, iridium and gold. The anode electrode is of a hydrogen gas diffusion type, and the gas is preferably hydrogen. In the plating method, a metal film or an alloy film is obtained in an electroless or electrolytic form from a gas chamber provided outside the anode electrode by electrolytic deposition from an electrolytic solution between the cathode electrode and the anode electrode. An auxiliary electrode is provided in the electrolytic solution along the gas diffusion anode electrode surface, and the electrolytic treatment is performed while collecting the gas generated in the electrolytic solution.

【0009】本発明は、ガス拡散電極と補助電極の組合
せたものを電解めっき処理に利用することが、本質的な
点である。ガス拡散電極は通常前記のように、通常は燃
料電池、ガス濃淡電池等として使用されているものであ
る。本発明では、他のものを考えられるが、通常、好適
には、水素ガス拡散電極を用いるので、以下基本的に
は、水素ガス拡散電極の例で説明するが、他のガスでも
使用可能である。即ち、水素ガス拡散電極をアノードと
して使用すると、 H2→2H++2e- の反応を利用したガス拡散電極となる。そして、この反
応を利用するので、アノードではほとんど電位のかから
ない電極として有効利用できる。
The essential point of the present invention is to use a combination of a gas diffusion electrode and an auxiliary electrode for an electrolytic plating process. As described above, the gas diffusion electrode is usually used as a fuel cell, a gas concentration cell, or the like. In the present invention, other things can be considered, but usually, since a hydrogen gas diffusion electrode is preferably used, the following description will be basically basically given with reference to an example of a hydrogen gas diffusion electrode, but other gases can be used. is there. That is, when a hydrogen gas diffusion electrode is used as an anode, a gas diffusion electrode utilizing the reaction of H 2 → 2H + + 2e is obtained. Since this reaction is used, the anode can be effectively used as an electrode to which almost no potential is applied.

【0010】即ち、この水素ガス拡散電極では、アノー
ドで水素を水素イオンに変換することにより、電極とし
てのアノード反応が生じる。このアノード電圧は、水素
の酸化電位であるから、0Vとなり、アノード電圧はま
ったくかからない電極であると言える。然し乍ら、この
電極を使用した場合、上記の式に示すように、電極界面
を通じて電解量と等モルの水素イオンが電解槽中に流出
することとなる。水素イオンの流入は、電解槽内のpH
を下げることとなるので、長時間電解を行うめっき法に
適さない電極であった。即ち、このアノード使用を長時
間継続すると、めっき液中の水素イオン濃度が電極反応
が進むに従って、増大することとなるために、めっき液
中のpHが低下していく。このために、めっき条件が変
化して、めっき不良が生じることがあるので、この電極
を使用することは通常考えられなかった。
That is, in this hydrogen gas diffusion electrode, an anode reaction occurs as an electrode by converting hydrogen into hydrogen ions at the anode. This anode voltage is 0 V because it is the oxidation potential of hydrogen, and it can be said that the anode voltage is an electrode to which no anode voltage is applied. However, when this electrode is used, as shown in the above equation, hydrogen ions having an equimolar amount to the electrolytic amount flow out into the electrolytic cell through the electrode interface. The inflow of hydrogen ions depends on the pH in the electrolytic cell.
Therefore, the electrode was not suitable for a plating method for performing electrolysis for a long time. That is, if the use of the anode is continued for a long time, the hydrogen ion concentration in the plating solution increases as the electrode reaction proceeds, so that the pH in the plating solution decreases. For this reason, plating conditions may be changed and plating failure may occur. Therefore, use of this electrode was not usually considered.

【0011】この不都合を本発明は補助電極を使用する
ことにより、克服したものである。本発明において、補
助電極は、アノード電極面に沿って、電解液中に生じる
水素ガスを回収するための補助電極を、電解溶液中に設
けたものである。通常は、補助電極には、どちらの電極
とも接続しないで使用するが、要求がある場合には、適
切な電位をかけることができる。この電位は、水素イオ
ンから水素ガスへの反応を効率よくできるようなものを
選択する。
The present invention overcomes this disadvantage by using an auxiliary electrode. In the present invention, the auxiliary electrode is provided with an auxiliary electrode for recovering hydrogen gas generated in the electrolytic solution in the electrolytic solution along the anode electrode surface. Normally, the auxiliary electrode is used without being connected to either of the electrodes, but if required, an appropriate potential can be applied. The potential is selected so that the reaction from hydrogen ions to hydrogen gas can be efficiently performed.

【0012】以下、まず、合金のめっき装置で使用する
ためのアノード電極について、以下のように検討した。
ここでは、錫−銀の合金をめっきする場合について、説
明するが、他の合金めっきあるいは単なる金属あるいは
貴金属のめっきの場合でも同様である。
First, an anode electrode for use in an alloy plating apparatus was examined as follows.
Here, the case of plating a tin-silver alloy will be described, but the same applies to other alloy plating or simple metal or noble metal plating.

【0013】めっきすべき合金の一方の金属である錫の
電極については、電解前の浴中の銀イオンは、ヨウ化銀
としてヨウ化銀と銀イオンとの平衡反応で大過剰のヨウ
化カリウム溶液中に存在するだけであるので、錫の電極
をこのめっき浴中に浸漬したら、金属錫の溶解反応;S
n→Sn2++2e-(E0=0.14)で余った電子によ
りめっき液中の銀イオンが容易に析出し、容易に置換め
っきを生成する。もともと銀の標準電位は貴であるの
で、合金めっき組成としては、錫過剰の皮膜中に銀が1
〜5重量%程度存在する皮膜が望ましいものである。従
って、銀の濃度をできる限り低く抑制する。そのため
に、電解質中に存在する銀の濃度も低く設定している。
従って、このアノードでの銀の不正な析出は、皮膜中の
銀の濃度コントロールを困難にする。
For the tin electrode, one of the metals of the alloy to be plated, the silver ions in the bath prior to electrolysis will have a large excess of potassium iodide due to the equilibrium reaction between silver iodide and silver ions as silver iodide. When the tin electrode is immersed in this plating bath because it is only present in the solution, the dissolution reaction of metallic tin; S
In the case of n → Sn 2+ + 2e (E 0 = 0.14), surplus electrons cause silver ions in the plating solution to easily precipitate and easily form displacement plating. Since the standard potential of silver is originally noble, the alloy plating composition is such that one tin
Coatings present at about 5% by weight are desirable. Therefore, the silver concentration is suppressed as low as possible. Therefore, the concentration of silver present in the electrolyte is set low.
Thus, the incorrect deposition of silver at the anode makes it difficult to control the concentration of silver in the coating.

【0014】本発明のような電極形式でなく、通常のア
ノード−カソードで電解処理すると、めっき皮膜は、ア
ノード電圧の低いときには、無光沢白色の良好な金属皮
膜を析出するが、電解継続に従って、徐々にアノードに
緑色〜黒色の皮膜が析出する。然し乍ら、皮膜形成と同
時に浴電圧が急上昇し、カソード表面に析出する皮膜
は、電解電位が高いものとなる。
When the electrolytic treatment is carried out not with the electrode type as in the present invention but with a normal anode-cathode, when the anode voltage is low, a good matte white metal film is deposited when the anode voltage is low. A green to black film is gradually deposited on the anode. However, the bath voltage rises sharply simultaneously with the formation of the film, and the film deposited on the cathode surface has a high electrolytic potential.

【0015】また、銀電極を使用すると、めっき浴中の
銀は、銀イオンが先ずヨウ化銀を生成した後、過剰のヨ
ウ化カリウム溶液の中に入って溶ける。然し乍ら、生成
反応からするとヨウ化銀を形成するよりも電解質溶液中
に大量に存在するアンモニウムイオンや、トリエチルア
ミンと錯体を作る傾向が強いので、単独に銀イオンをめ
っき浴中に入れると沈殿が生じ、容易に溶解しない。同
様に銀イオンをめっき浴中に浸漬し、アノードとして電
解した場合も銀電極と溶液の界面で、このような現象が
生じるため、容易に溶解反応が生じず、不溶性皮膜が生
成される。このアノードで生成した皮膜は電気を通じ
ず、結果として浴電圧が上昇し、最終的には通電不良と
なり、電解が困難になるものである。銀電極の場合、め
っき皮膜も電圧の低いときには、無光沢白色の良好な金
属皮膜を析出するが、電解継続に従って、徐々にアノー
ドに緑色〜黒色の皮膜が析出する。然し乍ら、皮膜形成
と同時に浴電圧が急上昇する。
When a silver electrode is used, the silver in the plating bath is dissolved in an excess potassium iodide solution after silver ions first generate silver iodide. However, from the formation reaction, there is a strong tendency to form a complex with ammonium ions and triethylamine which are present in a large amount in the electrolyte solution rather than forming silver iodide, so that precipitation occurs when silver ions alone are put into the plating bath. Does not dissolve easily. Similarly, when silver ions are immersed in a plating bath and electrolyzed as an anode, such a phenomenon occurs at the interface between the silver electrode and the solution, so that a dissolution reaction does not easily occur and an insoluble film is formed. The film formed at the anode does not conduct electricity, and as a result, the bath voltage increases, and eventually the current is poorly supplied, and the electrolysis becomes difficult. In the case of a silver electrode, when the plating film also has a low voltage, a good matte white metal film is deposited, but a green to black film is gradually deposited on the anode as the electrolysis is continued. However, the bath voltage rises sharply simultaneously with the formation of the film.

【0016】以上の電極に対して、アノードとして、水
素ガス拡散電極を用いて、錫−銀合金めっきのために電
解処理を始めると、電解の開始と同時にpHが低下し始
める。そして、しばらくするとアノードでヨウ素が析出
し始め、pH値の低下が止まる。然し乍ら、析出したヨ
ウ化カリウムは溶解も分解もしないので、ある程度以上
の電解処理を継続することは不可能になる。すなわち、
一般的に、水素ガス拡散電極では、前記のような、不溶
性アノードで生じたガス発生はなかった。然し乍ら、ア
ノード付近で、電解めっき継続時にヨウ素の沈殿が生じ
た。酸化インジウム電極を使用した際と同様の電極反応
が生じているものと考えられる。
When an electrolytic treatment for tin-silver alloy plating is started using a hydrogen gas diffusion electrode as an anode with respect to the above electrodes, the pH starts to decrease simultaneously with the start of the electrolysis. After a while, iodine starts to precipitate at the anode, and the decrease in pH value stops. However, since the precipitated potassium iodide does not dissolve or decompose, it becomes impossible to continue the electrolytic treatment to a certain degree or more. That is,
Generally, the hydrogen gas diffusion electrode did not generate gas generated at the insoluble anode as described above. However, iodine precipitated near the anode during the electrolytic plating. It is considered that the same electrode reaction as when an indium oxide electrode was used occurred.

【0017】これに対して、本発明のめっき装置では、
改良した水素ガス拡散電極を用いるものである。水素ガ
ス拡散電極は、アノードで水素を水素イオンに変換する
ことにより、電極としてのアノード反応が生じる。この
アノード電圧は、水素の酸化電位であるから、0Vとな
り、アノード電圧はまったくかからない電極であると言
える。然し乍ら、この電極を使用した場合、電極界面を
通じて電解量と等モルの水素イオンが電解槽中に流出す
ることとなる。水素イオンの流入は、電解槽内のpHを
下げることとなるので、長時間電解を行うめっき法に適
さない電極であった。
On the other hand, in the plating apparatus of the present invention,
An improved hydrogen gas diffusion electrode is used. In the hydrogen gas diffusion electrode, an anode reaction occurs as an electrode by converting hydrogen into hydrogen ions at the anode. This anode voltage is 0 V because it is the oxidation potential of hydrogen, and it can be said that the anode voltage is an electrode to which no anode voltage is applied. However, when this electrode is used, hydrogen ions having an equimolar amount to the electrolytic amount flow out into the electrolytic cell through the electrode interface. Since the inflow of hydrogen ions lowers the pH in the electrolytic cell, the electrode was not suitable for a plating method for performing electrolysis for a long time.

【0018】すなわち、本発明による改良型水素ガス拡
散電極では、通常の水素ガス拡散電極で電解した場合と
異なり、以上の説明したように、pHの変動は比較的に
緩やかである。そのために、ヨウ素の沈殿も生じなかっ
た。そして、得られたカソード皮膜は、無光沢の白色皮
膜であった。他のアノード材料では、30分以上のめっ
き処理を行うと、アノードに銀が析出したり、カソード
にヨウ素が吸着することが、原因で、異常な共析現象の
ような粉めっきが析出したりしたが、更に、本発明のめ
っきアノード電極およびめっき方法により、これらの皮
膜形成の問題が、低減される。
That is, in the improved hydrogen gas diffusion electrode according to the present invention, unlike the case where electrolysis is carried out with a normal hydrogen gas diffusion electrode, as described above, the fluctuation of pH is relatively gradual. Therefore, no precipitation of iodine occurred. Then, the obtained cathode film was a matte white film. With other anode materials, if plating is performed for 30 minutes or more, silver deposits on the anode or iodine is adsorbed on the cathode, causing powder plating such as an abnormal eutectoid phenomenon to occur. However, the problem of film formation is further reduced by the plating anode electrode and the plating method of the present invention.

【0019】すなわち、この水素ガス拡散電極アノード
の近傍に補助電極を設け、どちらの電極とも接続しない
と、補助電極は、バイポーラ電極になり、マイナスに帯
電した表面で、水素ガスが生じることになる。本発明の
めっき装置においては、補助電極では、アノードとの間
で、バイポーラ現象が生じる。従って、本発明におい
て、“バイポーラ電極”なる用語は、金属の補助電極で
あるが、それは、そのアノード側のその表面ではカソー
ドとして作用し、そのカソード側表面がアノードとして
作用して、アノード側表面で、水素イオンが還元され、
電解槽内で水素ガスが発生し、それを回収することがで
きるものである。
That is, if an auxiliary electrode is provided in the vicinity of the hydrogen gas diffusion electrode anode and is not connected to either electrode, the auxiliary electrode becomes a bipolar electrode, and hydrogen gas is generated on the negatively charged surface. . In the plating apparatus of the present invention, a bipolar phenomenon occurs between the auxiliary electrode and the anode. Thus, in the present invention, the term "bipolar electrode" is a metal auxiliary electrode, which acts as a cathode on its surface on its anode side, its cathode side surface acting as an anode, and the anode side surface The hydrogen ions are reduced,
Hydrogen gas is generated in the electrolytic cell and can be recovered.

【0020】水素イオンを水素ガスに転じる電位は非常
に小さい。そのために、電解槽の持つ電圧から生じる補
助電極を使用するだけで水素イオンを還元することは十
分に可能である。然し乍ら、前記のように、補助電極に
は、必要により、適切な電位をかけることができる。
The potential at which hydrogen ions are converted into hydrogen gas is very small. For this reason, it is sufficiently possible to reduce hydrogen ions only by using an auxiliary electrode generated from the voltage of the electrolytic cell. However, as described above, an appropriate potential can be applied to the auxiliary electrode if necessary.

【0021】本発明のめっき装置では、また、金属網電
極を複数枚吊すことにより、さらに大きなバイポーラ現
象を引き起こし、水素イオンの電解槽への流失を最低限
度に抑制することができる。
In the plating apparatus of the present invention, by suspending a plurality of metal mesh electrodes, a larger bipolar phenomenon is caused, and the flow of hydrogen ions into the electrolytic cell can be suppressed to the minimum.

【0022】また、水素ガス拡散電極のみで電解を行っ
た際に生じたヨウ素のアノードへの付着、沈殿の発生
も、バイポーラ電極すなわち、補助電極の網を複数枚吊
すことにより、アノード近傍への電解溶液中のヨウ素イ
オンの接近、吸着を防止することが可能になる。従っ
て、補助電極の設置が有効であると考えられる。
In addition, iodine adhered to the anode and generated when electrolysis was performed only with the hydrogen gas diffusion electrode could be prevented from being deposited on the anode by hanging a plurality of bipolar electrodes, that is, a network of auxiliary electrodes. It becomes possible to prevent approach and adsorption of iodine ions in the electrolytic solution. Therefore, it is considered that the installation of the auxiliary electrode is effective.

【0023】この場合、アノードへのヨウ素イオンの吸
着と、ヨウ素の沈殿が補助電極の配置で阻害され、実際
の沈殿等が生じなかった。水素イオンの濃度の上昇によ
るpHの低下も、電解継続が可能な程度に抑制された。
錫−銀合金めっきを行うに当って、この水素ガス拡散電
極はもっとも有効な電極であると考えた。
In this case, the adsorption of iodine ions to the anode and the precipitation of iodine were hindered by the arrangement of the auxiliary electrodes, and actual precipitation and the like did not occur. A decrease in pH due to an increase in the concentration of hydrogen ions was suppressed to such an extent that electrolysis could be continued.
In performing the tin-silver alloy plating, the hydrogen gas diffusion electrode was considered to be the most effective electrode.

【0024】次に、本発明のめっき装置およびそのめっ
き方法を具体的に実施例により説明するが、本発明はそ
れらによって限定されるものではない。
Next, the plating apparatus and the plating method of the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0025】[0025]

【実施例1】 [めっき装置]図1は、本発明のめっき装置の1例を模
式的に示す斜視図である。この図は、模式的に本発明の
めっき装置の構成要素だけを図示した断面図で、構造的
な部分は略されている。電解槽(1)は、通常の構造で、
水素ガス拡散電極であるアノード(2)とカソード(3)を
左右に備える槽(1)の中には電解液(4)がある。アノー
ドのガス拡散電極(2)の外側に、水素ガスチャンバー
(5)が設けられ、それを介し、水素が電解液(4)中に供
給される。ガスチャンバー(5)には、入口(11)から水
素が供給され、消費された残りの水素ガスは出口(12)
から排出される。
Embodiment 1 [Plating Apparatus] FIG. 1 is a perspective view schematically showing one example of a plating apparatus of the present invention. This figure is a cross-sectional view schematically showing only the components of the plating apparatus of the present invention, and the structural parts are omitted. The electrolytic cell (1) has a normal structure,
An electrolytic solution (4) is contained in a tank (1) having left and right anodes (2) and cathodes (3) as hydrogen gas diffusion electrodes. A hydrogen gas chamber outside the anode gas diffusion electrode (2)
(5) is provided through which hydrogen is supplied into the electrolyte (4). Hydrogen is supplied to the gas chamber (5) from an inlet (11), and the remaining hydrogen gas is consumed by an outlet (12).
Is discharged from

【0026】即ち、めっきされるべき部材は、カソード
(3)に取り付けられ、カソード自体をなす、アノード
(2)は、水素ガス拡散電極とした。このガス拡散電極の
表面積は40cm2で、極間は5mmとした。ガス拡散電
極の構造は、親水性カーボンブラック(電気化学工業株
式会社製AB−12)、疎水性カーボンブラック(電気
化学工業株式会社製AB−7)およびバインダーである
ポリテトラフロロエチレンディスパージョン(ダイキン
工業株式会社製D−1)からなるカーボン電極である。
触媒は白金でガス拡散電極の反応層中に0.56mg/
cm3担持した。めっき電解浴(4)は、そのアノードとカ
ソードの間にあり、その成分は、めっきすべき材料に依
存する。そして、これらの材料成分を所定濃度に調製
し、セル中に入れた。
That is, the member to be plated is a cathode
Anode attached to (3) and forming the cathode itself
(2) was a hydrogen gas diffusion electrode. The surface area of this gas diffusion electrode was 40 cm 2 , and the gap between the electrodes was 5 mm. The structure of the gas diffusion electrode is hydrophilic carbon black (AB-12, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), hydrophobic carbon black (AB-7, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), and polytetrafluoroethylene dispersion (Daikin) as a binder. It is a carbon electrode composed of D-1) manufactured by Industrial Co., Ltd.
The catalyst was platinum and 0.56 mg / d in the reaction layer of the gas diffusion electrode.
cm 3 was carried. The plating electrolytic bath (4) is between its anode and cathode, the components of which depend on the material to be plated. Then, these material components were adjusted to a predetermined concentration and placed in a cell.

【0027】更に、アノード(2)の表面に沿って、白金
めっきを施したチタン金属の補助電極網(6)を設けた。
その上部に水素ガス回収器(9)を設け、水素ガスをポン
プ(10)で回収できる。水素ガスチャンバー(5)には、
外から入口(11)から水素ガスが適正に供給される。
Further, along the surface of the anode (2), an auxiliary electrode network (6) made of titanium metal plated with platinum was provided.
A hydrogen gas recovery unit (9) is provided on the upper part, and hydrogen gas can be recovered by a pump (10). In the hydrogen gas chamber (5),
Hydrogen gas is appropriately supplied from the inlet (11) from the outside.

【0028】アノード(2)とカソード(3)の間には整
流器(8)から適切な電圧がかけられる。基本的には、補
助電極(6)は、吊されているだけで、いずれの電極とも
接続していない。すると、アノードに近い側の補助電極
(6)の表面には、マイナスに帯電され、カソード側表面
にはプラスに帯電する。従って、補助電極(6)は、バイ
ポーラ電極になる。そのために、アノード側補助電極の
表面では、水素イオンが集まり、水素ガスが発生する。
発生した水素ガスは、低圧圧力計(13)で圧力を測定さ
れ、回収器(9)で回収され、ポンプ(10)により引き出
される。
An appropriate voltage is applied between the anode (2) and the cathode (3) from the rectifier (8). Basically, the auxiliary electrode (6) is merely suspended and not connected to any of the electrodes. Then, the auxiliary electrode near the anode
The surface of (6) is negatively charged, and the cathode side surface is positively charged. Therefore, the auxiliary electrode (6) becomes a bipolar electrode. For this reason, on the surface of the anode-side auxiliary electrode, hydrogen ions collect and hydrogen gas is generated.
The pressure of the generated hydrogen gas is measured by a low-pressure manometer (13), collected by a collector (9), and extracted by a pump (10).

【0029】一方、電解液(4)は供給口(14)から供給
され、出口(15)から出て一定流量で循環され、そのた
め、消費された金属イオンは自動的に補足される。供給
口および出口は図では底面と上面にあるが、これは図示
の便利のためであり、両者とも側面でよい。
On the other hand, the electrolytic solution (4) is supplied from the supply port (14) and circulates at a constant flow rate from the outlet (15), so that the consumed metal ions are automatically captured. The supply ports and outlets are on the bottom and top in the figure, but this is for convenience of illustration and both may be side.

【0030】補助電極(6)は、図示のように複数の金属
網で作られる。即ち、表面積をできるだけ広くできる形
状のものが好適である。図示では電位をかけていなく、
零Vであるが、水素ガスの発生によいように、電位をか
けてもよい。さらに、本発明のめっき装置においては、
イオン交換膜(16)をアノード(2)とカソード(3)の間
に設けて、電解処理で形成するハロゲン等が他の電極近
くに行かないようにする。従って、このイオン交換膜と
しては、ハロゲンを透過させない膜であれば、セロファ
ンなどの分子性の膜でも使用できる。
The auxiliary electrode (6) is made of a plurality of metal nets as shown. That is, a shape that can increase the surface area as much as possible is preferable. In the illustration, no potential is applied,
Although it is zero V, an electric potential may be applied so as to favor the generation of hydrogen gas. Further, in the plating apparatus of the present invention,
An ion exchange membrane (16) is provided between the anode (2) and the cathode (3) to prevent halogens and the like formed by the electrolytic treatment from going near other electrodes. Therefore, as the ion exchange membrane, a molecular membrane such as cellophane can be used as long as the membrane does not allow halogen to pass therethrough.

【0031】[0031]

【実施例2】 [実際のめっき処理の例1−電解錫−銀合金めっき]次
に、錫−銀合金のめっき浴の組成を、硫酸錫(II)0.1
〜0.3M、硝酸銀0.001〜0.2M、クエン酸塩
0.4〜1.2M、ヨウ化カリウム1.5〜3.0M、
コハク酸イミド0.4〜0.8M、表面調整剤1〜10
g/l、表面活性剤0.2〜1.5gのもので、アノード
として、図1に示される水素ガス拡散電極を用いて、下
記のめっき条件で錫−銀合金の電解めっきを行った。
Example 2 [Example 1 of Actual Plating Treatment—Electrolytic Tin-Silver Alloy Plating] Next, the composition of the tin-silver alloy plating bath was changed to tin (II) sulfate 0.1
0.30.3 M, silver nitrate 0.001-0.2 M, citrate 0.4-1.2 M, potassium iodide 1.5-3.0 M,
Succinimide 0.4-0.8M, surface conditioner 1-10
g / l, and a surfactant of 0.2 to 1.5 g, and a tin-silver alloy was electroplated under the following plating conditions using the hydrogen gas diffusion electrode shown in FIG. 1 as an anode.

【0032】即ち、めっき条件は、温度25〜60℃、
機械撹拌で、pH4〜6で、電流密度0.1〜4A/dm
2である。カソード上に得られた錫−銀合金のめっき膜
は、無光沢の白色皮膜であった。そして、分解生成物が
できないので、長期間にわたり、めっき処理を継続する
ことができた。この場合、温度は常温から60℃付近ま
で可能であったが、温度が高い方がめっき皮膜中の銀濃
度を低く、抑制する効果があり、また皮膜が緻密になる
ので、40〜50℃が好適である。高温になるとめっき
液の蒸発のために同じ条件に保持することが困難にな
る。pH3.5〜10の範囲でめっき液は、無色〜黄色
がかった溶液で安定している。pHの変動によりめっき
皮膜中の銀含有量が変化する。pHが下がるとめっき皮
膜の電流効率がさがる。
That is, the plating conditions are a temperature of 25 to 60 ° C.
Mechanical stirring, pH 4-6, current density 0.1-4A / dm
2 The tin-silver alloy plating film obtained on the cathode was a matte white film. Since no decomposition product was formed, the plating process could be continued for a long period of time. In this case, the temperature could be from normal temperature to about 60 ° C., but higher temperature has the effect of lowering and suppressing the silver concentration in the plating film, and since the film becomes denser, the temperature is 40 to 50 ° C. It is suitable. At high temperatures, it is difficult to maintain the same conditions due to evaporation of the plating solution. In the pH range of 3.5 to 10, the plating solution is stable as a colorless to yellowish solution. The change in pH changes the silver content in the plating film. When the pH decreases, the current efficiency of the plating film decreases.

【0033】本発明のガス拡散電極と補助電極の組合せ
による方法に対して、従来のように、アノードに不溶性
材料例えば、貴金属、炭素等を用いると、アノード電圧
が高くなり、カソード皮膜中の銀含有量や外観に悪影響
を与えた。
In contrast to the method using a combination of a gas diffusion electrode and an auxiliary electrode according to the present invention, when an insoluble material such as a noble metal or carbon is used for the anode as in the prior art, the anode voltage increases and the silver in the cathode film increases. The content and appearance were adversely affected.

【0034】[0034]

【実施例3】[実際のめっき処理の例2−ニッケル−リ
ン合金めっき]下表に示す電解ニッケル−リン合金めっ
き液を使用して、表に示すめっき条件で電解めっきを行
った。アノードには、ニッケルあるいはステンレスのみ
の電極を使用する場合と、図示のような改良型の水素ガ
ス拡散電極を使用する場合で行った。
Example 3 [Example 2 of Actual Plating Treatment: Nickel-Phosphorus Alloy Plating] Using an electrolytic nickel-phosphorus alloy plating solution shown in the following table, electrolytic plating was performed under the plating conditions shown in the table. The test was performed in the case where an electrode made of only nickel or stainless steel was used as the anode, and in the case where an improved hydrogen gas diffusion electrode as shown in the figure was used.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】その観察結果は次の通りである。ニッケル
電極の場合には、めっき液中のニッケル濃度が過度に上
昇し、アノード表面付近で不溶性ニッケルのイオン色の
沈殿が生じ、電解を継続することが困難になった。そし
て錯化剤として添加しているクエン酸は添加量の約30
重量%が分解されていた。また、ステンレス電極の場合
には、不溶性ニッケルの沈殿は生じなかったが、めっき
浴液が変色し、深緑色〜褐色に変わった。クエン酸の分
解は40重量%前後であった。
The observation results are as follows. In the case of a nickel electrode, the nickel concentration in the plating solution excessively increased, and ionic color precipitation of insoluble nickel occurred near the anode surface, making it difficult to continue electrolysis. The citric acid added as a complexing agent has an added amount of about 30
% By weight had been decomposed. In the case of a stainless steel electrode, no precipitation of insoluble nickel did not occur, but the color of the plating bath solution changed from dark green to brown. The decomposition of citric acid was around 40% by weight.

【0037】以上に対して、本発明の水素ガス拡散電極
と補助電極の組合せの場合には、めき浴液の変色および
沈殿が生じなかった。クエン酸の分解もほとんど確認で
きなかった。この場合、pHが低下する傾向があるが、
このpHの変動による皮膜の外観への影響および含有リ
ン率への影響はほとんどないと思われる。
In contrast, in the case of the combination of the hydrogen gas diffusion electrode and the auxiliary electrode according to the present invention, no discoloration and precipitation of the plating bath occurred. Almost no decomposition of citric acid could be confirmed. In this case, the pH tends to decrease,
It is considered that the fluctuation of the pH hardly affects the appearance of the film and the phosphorus content.

【0038】[0038]

【実施例4】 [実際のめっき処理の例3−電解鉄めっき]下表に示す
電解鉄めっき液を使用して、表に示すめっき条件で電解
鉄めっきを行った。従来のアノードに、鉄を使用した
り、不溶性金属を使用したりする場合には、アノード表
面で鉄(II)イオンが鉄(III)イオンに酸化されることに
より、めっきされた皮膜中に酸素を持ち込み皮膜の靭性
を劣化させる傾向が認められる。これに対して、図示の
ような改良型の水素ガス拡散電極を使用すると、浴液で
も小さいpHの低下が認められたが、得られた皮膜への
影響は認められなかった。
Example 4 [Example 3 of Actual Plating Treatment—Electrolytic Iron Plating] Electrolytic iron plating was performed under the plating conditions shown in the table using the electrolytic iron plating solutions shown in the table below. When iron or an insoluble metal is used for a conventional anode, the oxidation of iron (II) ions to iron (III) ions on the anode surface causes oxygen in the plated coating. And there is a tendency to deteriorate the toughness of the film. On the other hand, when an improved hydrogen gas diffusion electrode as shown in the figure was used, a small decrease in pH was observed even in the bath solution, but no effect on the obtained film was observed.

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】めっき液中の鉄(III)イオンの濃度は一定
であり、電解を継続しても、鉄イオンの濃度の上昇は認
められなかった。また、めっき浴液中に大量にある塩化
物による塩素の発生も抑制された。
The concentration of iron (III) ions in the plating solution was constant, and no increase in the concentration of iron ions was observed even when the electrolysis was continued. Further, generation of chlorine due to a large amount of chloride in the plating bath solution was also suppressed.

【0041】[0041]

【実施例5】 [実際のめっき処理の例4−電解金めっき]下表に示す
電解金めっき液を使用して、表に示すめっき条件で電解
金めっきを行った。従来の金めっき浴では、チタン網に
白金めっきした不溶性アノードを用いて電解を行うが、
弱酸性の金めっき液では、めっき液に添加された錯化剤
のクエン酸を酸化分解してしまう。その分解生成物が皮
膜中に取り込まれ得られた皮膜の外観を劣化させる。こ
れに対して、図示のような改良型の水素ガス拡散電極を
使用すると、錯化剤の酸化分解を抑制し、長時間連続電
解が可能になり、生成した皮膜への悪影響を抑制するこ
とができる。
Example 5 [Example 4 of Actual Plating Process—Electrolytic Gold Plating] Electrolytic gold plating was performed under the plating conditions shown in the table using the electrolytic gold plating solution shown in the table below. In a conventional gold plating bath, electrolysis is performed using an insoluble anode platinum-plated on a titanium net,
With a weakly acidic gold plating solution, citric acid, a complexing agent added to the plating solution, is oxidized and decomposed. The decomposition products are taken into the film and deteriorate the appearance of the obtained film. In contrast, the use of an improved hydrogen gas diffusion electrode as shown in the figure suppresses the oxidative decomposition of the complexing agent, enables continuous electrolysis for a long time, and suppresses the adverse effect on the formed film. it can.

【0042】[0042]

【表3】 [Table 3]

【0043】以上の同様に、白金めっき、ロジウムめっ
きの場合にも、本発明のめっき装置と方法は、好適な結
果が得られる。
Similarly, in the case of platinum plating and rhodium plating, the plating apparatus and method of the present invention can obtain favorable results.

【0044】[0044]

【実施例6】 [実際のめっき処理の例5−クロムめっき]下表に示す
電解クロムめっき液を使用して、表に示すめっき条件で
電解クロムめっきを行った。従来のクロム(III)からの
めっきでは、アノード表面で酸化分解がほとんど生じな
い電極であったが、浴液中で、クロムイオン(VI)の量を
厳格に規制されるためには、本発明のめっき装置と方法
は、有効である。即ち、本発明にめっき方法では、電解
によってアノード表面で生じるVI価のクロムイオンはほ
とんど観察されなかった。
Example 6 [Example 5 of Actual Plating Process—Chromium Plating] Electrolytic chromium plating was performed under the plating conditions shown in the table using the electrolytic chrome plating solutions shown in the table below. In the conventional plating from chromium (III), the electrode is hardly oxidatively decomposed on the anode surface.However, in the bath liquid, the amount of chromium ion (VI) is strictly regulated. The plating apparatus and method are effective. That is, in the plating method of the present invention, VI chromium ions generated on the anode surface by electrolysis were hardly observed.

【0045】[0045]

【表4】 [Table 4]

【0046】導電性塩として、ハロゲン、アンモニア等
を使用している場合、アノード材への特異吸着、酸化に
よりアノードでそれら物質が析出する可能性があるが、
本発明の補助電極を設置することにより、アノード材へ
のこれらの吸着物質の直接吸着が抑制される。
When halogen, ammonia or the like is used as the conductive salt, there is a possibility that those substances are deposited on the anode by specific adsorption and oxidation on the anode material.
By providing the auxiliary electrode of the present invention, direct adsorption of these adsorbed substances to the anode material is suppressed.

【0047】複数の荷電をもつイオンからの電解めっき
液では、そのめっき液中で必要な荷電イオンになるよう
なアノード材を選択してめっきを行ってきたり、アノー
ドでの電解反応によりめっき液中での不純物となるよう
な生成物を生じた場合、ある程度蓄積されたときには、
めっき液を廃棄しなければならない。本発明のような構
成の電極を用いると、アノード酸化によるめっき不純物
の生成が抑制できるものである。特に、不溶性アノード
を使用しなければならない合金めっき、貴金属めっきで
は、技術的効果が著しいものである。
In the case of electrolytic plating from ions having a plurality of charges, an anode material is selected so as to be a required charged ion in the plating solution, and plating is performed. If a product that becomes an impurity in
The plating solution must be discarded. The use of the electrode having the configuration as in the present invention can suppress generation of plating impurities due to anodic oxidation. In particular, technical effects are remarkable in alloy plating and precious metal plating in which an insoluble anode must be used.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明のめっき装置は、図示のような構
造により、次のごとき技術的効果があった。即ち、第1
に、電解めっきが、非常に低いアノード電極電位で行う
ことができる。即ち、特に、不溶性アノードを使用しな
ければならない合金めっきや貴金属めっきで、著しく低
い電極電位で、めっきができる装置と方法を提供でき
る。また、錯化剤等としてめっき浴に含有させたクエン
酸等の有機酸を酸化分解させることのないめっき装置と
方法を提供する。そして、更に、めっきされた皮膜を劣
化する可能性のある酸化物形成を防止し、あるいは、劣
化の原因となる電解液中の不純物形成、例えば、沈殿、
塩素ガス、リン含有等のないめっき方法を提供する。
The plating apparatus of the present invention has the following technical effects by the structure shown in the figure. That is, the first
In addition, electrolytic plating can be performed at a very low anode electrode potential. That is, it is possible to provide an apparatus and a method which can perform plating with an extremely low electrode potential, particularly in alloy plating or precious metal plating in which an insoluble anode must be used. Also, the present invention provides a plating apparatus and a plating method that do not oxidatively decompose an organic acid such as citric acid contained in a plating bath as a complexing agent or the like. And further, it prevents the formation of oxides that may degrade the plated film, or the formation of impurities in the electrolyte that causes the deterioration, such as precipitation,
Provide a plating method that does not contain chlorine gas or phosphorus.

【0049】第2に、請求項2と10に記載の装置と方
法により、効率よく、水素ガス発生が行える。第3に、
請求項3と11に記載の装置と方法により、水素ガスが
効率よく回収できる。
Second, hydrogen gas can be efficiently generated by the apparatus and the method according to the second and tenth aspects. Third,
According to the apparatus and method according to claims 3 and 11, hydrogen gas can be efficiently recovered.

【0050】第4に、請求項4と12に記載の装置と方
法により、強度と水素ガス発生効率の両方が得られるも
のとなる。第5に、請求項5と13に記載の装置と方法
により、貴金属表面により電極腐食のないものが得ら
れ、補助電極の水素ガス発生効率が上がる
Fourth, the apparatus and method according to claims 4 and 12 provide both strength and hydrogen gas generation efficiency. Fifth, with the apparatus and the method according to claims 5 and 13, the electrode having no electrode corrosion due to the noble metal surface is obtained, and the hydrogen gas generation efficiency of the auxiliary electrode is increased.

【0051】第6に、請求項6と14に記載の発明で
は、貴金属を選択することにより、不純分発生をできる
だけ少なくする。第7に、請求項7と15に記載の発明
では、水素ガス拡散によりアノード電位が零でも合金お
よび金属のめっきができる。第8に、請求項8と16に
記載の発明では、アノード電位に対して補助電極の電位
を適当に保持して、水素ガス発生効率を改善できる。
Sixth, in the inventions according to claims 6 and 14, the generation of impurities is minimized by selecting a noble metal. Seventh, in the inventions according to the seventh and fifteenth aspects, alloys and metals can be plated by hydrogen gas diffusion even when the anode potential is zero. Eighth, according to the eighth and sixteenth aspects, the potential of the auxiliary electrode is appropriately maintained with respect to the anode potential, and the hydrogen gas generation efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のめっき装置の1例の構成を説明するた
めの模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an example of a plating apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(1) 電解槽 (2) アノード(水素ガス拡散電極) (3) カソード (4) 電解浴(液) (5) ガスチャンバー (6) 補助電極(網) (8) 整流器 (9) 水素ガス回収器 (10) ポンプ (11) 水素ガス供給口 (12) 水素ガス排出口 (13) 低圧圧力計 (14) 電解液供給口 (15) 電解液出口 (16) イオン交換膜 (1) Electrolysis tank (2) Anode (hydrogen gas diffusion electrode) (3) Cathode (4) Electrolysis bath (liquid) (5) Gas chamber (6) Auxiliary electrode (net) (8) Rectifier (9) Hydrogen gas recovery (10) Pump (11) Hydrogen gas supply port (12) Hydrogen gas discharge port (13) Low pressure manometer (14) Electrolyte supply port (15) Electrolyte outlet (16) Ion exchange membrane

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カソード電極とアノード電極を有し、
その間に電解溶液を設けて、そして、アノード電極外側
にはガスチャンバーを備える、無電解あるいは電解の形
式のめっき装置において、 該アノード電極面に沿って、電解液中に生じるガスを回
収するための補助電極を、電解溶液中に設けたことを特
徴とする前記めっき装置。
A cathode electrode and an anode electrode;
In the meantime, an electrolytic solution is provided, and a plating chamber of an electroless or electrolytic type provided with a gas chamber outside the anode electrode, for recovering gas generated in the electrolytic solution along the anode electrode surface. The plating apparatus, wherein the auxiliary electrode is provided in an electrolytic solution.
【請求項2】 該補助電極は、網目形状の導体である
ことを特徴とする請求項1に記載のめっき装置。
2. The plating apparatus according to claim 1, wherein the auxiliary electrode is a mesh-shaped conductor.
【請求項3】 さらに、補助電極の真上に、生じるガ
スを捕獲する回収手段を設けたことを特徴とする請求項
1あるいは2に記載のめっき装置。
3. The plating apparatus according to claim 1, further comprising a collecting means for capturing generated gas immediately above the auxiliary electrode.
【請求項4】 補助電極は、少なくとも1枚の網目よ
りなる金属導体の構造であることを特徴とする請求項1
〜3のいずれかに記載のめっき装置。
4. The structure according to claim 1, wherein the auxiliary electrode has a structure of a metal conductor composed of at least one mesh.
A plating apparatus according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 補助電極の表面は、貴金属粉で担持あ
るいは貴金属で被膜されていることを特徴とする請求項
1〜4のいずれかに記載のめっき装置。
5. The plating apparatus according to claim 1, wherein the surface of the auxiliary electrode is supported by a noble metal powder or coated with a noble metal.
【請求項6】 該貴金属は、白金、パラジウム、ルテ
ニウム、ロジウム、イリジウムおよび金から選択された
ものであることを特徴とする請求項5に記載のめっき装
置。
6. The plating apparatus according to claim 5, wherein the noble metal is selected from platinum, palladium, ruthenium, rhodium, iridium and gold.
【請求項7】 ガス拡散電極は、水素ガス拡散形式の
もので、ガスは水素であることを特徴とする請求項1〜
6のいずれかに記載のめっき装置。
7. The gas diffusion electrode is of a hydrogen gas diffusion type, and the gas is hydrogen.
7. The plating apparatus according to any one of 6.
【請求項8】 補助電極に、適当な電位をかけ、アノ
ードと補助電極の間に、微電流を流し、水素イオンの還
元反応を促進することを特徴とする請求項1〜7のいず
れかに記載のめっき装置。
8. The method according to claim 1, wherein an appropriate potential is applied to the auxiliary electrode, and a small current flows between the anode and the auxiliary electrode to promote a reduction reaction of hydrogen ions. The plating apparatus described in the above.
【請求項9】 カソード電極とアノード電極の間にあ
る電解溶液から電解析出し、アノード電極外側に設けた
水素ガスチャンバーから、無電解あるいは電解の形式
で、金属膜あるいは合金膜が得られるめっき方法におい
て、 アノード電極面に沿って、補助電極を、電解溶液中に設
け、電解液中に生じる水素ガスを回収しながら電解処理
を行うことを特徴とする前記めっき方法。
9. A plating method in which a metal film or an alloy film is obtained in an electroless or electrolytic manner from a hydrogen gas chamber provided outside the anode electrode by electrolytic deposition from an electrolytic solution between the cathode electrode and the anode electrode. 5. The plating method according to claim 1, wherein an auxiliary electrode is provided in the electrolytic solution along the anode electrode surface, and the electrolytic treatment is performed while collecting hydrogen gas generated in the electrolytic solution.
【請求項10】 補助電極は、網目形状の導体である
ことを特徴とする請求項9に記載のめっき方法。
10. The plating method according to claim 9, wherein the auxiliary electrode is a mesh-shaped conductor.
【請求項11】 さらに、補助電極の真上に、生じる
水素を捕獲する回収手段を設けることを特徴とする請求
項9に記載のめっき方法。
11. The plating method according to claim 9, further comprising a recovery means for capturing generated hydrogen immediately above the auxiliary electrode.
【請求項12】 補助電極は、少なくとも1枚の網目
よりなる金属導体の構造であることを特徴とする請求項
9〜11のいずれかに記載のめっき方法。
12. The plating method according to claim 9, wherein the auxiliary electrode has a structure of a metal conductor composed of at least one mesh.
【請求項13】 補助電極の表面には、貴金属粉を担
持し、あるいは貴金属で被膜されているものであること
を特徴とする請求項9〜12のいずれかに記載のめっき
方法。
13. The plating method according to claim 9, wherein a surface of the auxiliary electrode carries a noble metal powder or is coated with a noble metal.
【請求項14】 該貴金属は、白金、パラジウム、ル
テニウム、ロジウム、イリジウムおよび金から選択され
たものであることを特徴とする請求項13に記載のめっ
き方法。
14. The plating method according to claim 13, wherein the noble metal is selected from platinum, palladium, ruthenium, rhodium, iridium, and gold.
【請求項15】 該アノード電極は、水素ガス拡散形
式のもので、ガスは水素であることを特徴とする請求項
9〜14のいずれかに記載のめっき方法。
15. The plating method according to claim 9, wherein the anode electrode is of a hydrogen gas diffusion type, and the gas is hydrogen.
【請求項16】 補助電極に、適当な電位をかけ、ア
ノードと補助電極の間に、微電流を流し、水素イオンの
還元反応を促進することを特徴とする請求項9〜15の
いずれかに記載のめっき方法。
16. The method according to claim 9, wherein an appropriate potential is applied to the auxiliary electrode, and a small current flows between the anode and the auxiliary electrode to promote a reduction reaction of hydrogen ions. The plating method described.
JP19104297A 1997-07-16 1997-07-16 Plating device and plating method thereby Pending JPH1136099A (en)

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