JPS5827993A - 微小部分メツキ方法及びその装置 - Google Patents

微小部分メツキ方法及びその装置

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JPS5827993A
JPS5827993A JP56125783A JP12578381A JPS5827993A JP S5827993 A JPS5827993 A JP S5827993A JP 56125783 A JP56125783 A JP 56125783A JP 12578381 A JP12578381 A JP 12578381A JP S5827993 A JPS5827993 A JP S5827993A
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plated
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、噴射式の部分メッキに於いて、ハレーション
を防止し微小面積に精密で且つ高品位のメッキができる
ようにしfc!小部分メッキ装置に関する。
昨今、被メツキ部材の特定部分にのみメッキ処理を行な
う部分メッキは、その機能性と省資源の点で重要視され
ており、殊に電子工業部門では必要不可欠な存在である
周知の如く、集積回路素子や各株半導体素子及びノリン
ト基板実装用の微小型化した電子S品並びにディスプレ
イ用素子や高度集積化したプリント基板等では、各端子
や接点或いは電極点に於ける抵抗やりアクタンスを極力
抑制し、不必要な電圧降下及び電力損失やノイズの発生
成いは回路時定数の変化や他の回路等への影響を押える
ことがN袂でろる。
このため上記各電子部品やプリント基板では、その電極
や端子及び接点等の特定箇所に高導電率を有する金属(
例えば、金(At)、白金(pt)。
銀(Ag)、ロジウム(只h)、・・・・・・専の貴会
M4)を使用する必要がおるが、これらが極めて高価な
素材でおる処から、真に必要な部分のみのメッキが可能
であり、且つメッキ母材の使用量が僅少で済む部分メッ
キ手段によりメッキ処理しである。この一般の部分メッ
キ手段は、メッキ液噴射ノズルと、被メツキ部材の特定
箇所を囲繞するマスクを有し、このメッキ液噴射ノズル
と被メツキ部材を電極としである。
又、メッキ液中の金属イオンの流束は、電界による泳動
と、電極近傍の濃度変化による拡散と、メッキ液の流速
に比例する対流移動との和であるが、特に電極近傍での
濃度変化は反応速度を抑制し、電流効率を悪化させるこ
とになる。
従って、上記公知手段では以下に述べるような欠陥があ
った。
(1)メッキ液が被メッキ面に衝突した後、との流束を
制御することは困難であるから、メッキ液の濡れ面積が
マスクの開口面積以上迄広が9、真に必要とする微小面
積部分のみ全正確にメッキすることが困難である。
(2)メッキ液中に於ける金属イオンの供給量が低く、
20〜30A/dn1程度の低電流密度でるるため、メ
ッキ処理時間が長くなシ、而かもメッキ処理中の電流変
動が太きいため、メッキ厚が不均一になり易い。
(3)被メツキ部材の形態に対応してマスキングし乍ら
メッキしても、メッキ液流量の制御が難しく、又ノズル
と被メツキ部材間の距離調整も限界でろる処から、メッ
キ境界面でハレーションを起し易くメッキ斑やメッキ境
界のだれが生じ、メッキ母材も必要以上消耗する。
(4)被メツキ部材の種類に応じてマスク會変更する際
、マスク交換作業は固より、ノズルやマスク等の設置調
整の手間がかがシ、所謂段取り時間がかかり作業性が悪
い処から、多品種小量生産には不向きである。
(5)フープ材のような長尺の被メツキ部材に、連続的
な部分メッキ処理を行なう際には、ノズル・マスク系も
メッキ液供給制御系と共にマルチシステム化するが、マ
ルチシステム化すると、被メツキ部材とノズル間の距離
のバラツキや、メッキ液の流量や流速及び吸排気量の変
動が生じ易く、而かもこれらの調整が難しいため、メッ
キ処理製品のメッキ品位の品質管理が困難でるり、大量
生産上大きな障害となる。
(6)前記の如くメッキ時間、が長い処から、メッキ装
置全体が大型化し且つ制御系も複雑化するため、設備費
が嵩み、又設置占有面積の多大化やメンテナンスが内情
なこともあって、新設や増改設或いは移設等の際大きな
問題となる。
(7)設備費と相俟って、メッキ品位のバラツキによる
歩留シの劣化や、工程管理及び品質゛管理上の稼動要員
、工数、余分な治具や検査設備等を要する処から、ラン
ニングコストが高くなる。
他方、前記しfc″lt子部品に於ける通電容量は、通
常数μA〜数+mA程度でめるから、例えば接点部分の
貴金属メッキは、直径1ms以下で且つ数μの厚さで充
分でめり、又集積回路素子のリードフレームの如く、微
小幅の導電部が極近接状態で多数配列されたものは、そ
の端子に直径約0.2 m程度、厚さ約1μ程度の金メ
ッキをつければ充分である。
このように微量の部分メッキ処理で済むのに対し在来の
部分メッキ手段では、前記したような問題があるため高
価な貴金属の消耗量が必要以上多く、又、メッキ品位や
n度が悪く、更には多量生産性を欠除する処から、廉価
が製品の多量生産に大き彦支障をきたすものであった。
以上の如き問題点に鑑み、先に特願昭54年第1007
72号に係る1微少面積のメッキ方法及びその装置」が
提供されているが、これによって高精度と高品位の部分
メッキが可能となった。
以下に、これについて第1図を参照し乍ら説明する。
加圧されたメッキ液を噴射するノズル2Fi、所定容量
のチャンバー6とこれに連通する排除管4全備えた外套
管5に、着脱自在に固着しである。
又、上記外套管5の頂部には、前記ノズル2の先端を臨
ませる透孔部7が形成されたマスク8を着脱自在に固着
してあシ、メッキ処理に際してこのマスク8に被メツキ
部材9全当接する状態で配置し、メッキ金施す場合は、
ノズル2を直流電源の(+)極に、又、被メツキ部材9
全同じ<(−)極に接続しである。更に、被メツキ部材
90表面の金属等を溶解する場合、即ち逆メッキの際に
は直流電源の極性を反転すれば良い。同、マスク8には
外気と連通する通気路10ヲ形成し、圧縮された気体(
空気や不活性ガス)全流入する場合には、この通気路1
0と外部配管(図示せず)を連結する。
同文、排除管4は排気ポンプ(図示せず)と連通しであ
る。叙上のメッキ装置iに於いて、メッキ処理に際して
は、排気ポンプを駆動することに工りチャンパー6乃至
排除管4内金負圧状態と成し、直流電源の印加と共に通
気路10から外気又は加圧気体全流入せしめ、且つノズ
ル2よシメッキ液を噴射させる。
このメッキ液は、ノズル2の内径に近似した太さの柱状
のま\マスク8を介して被メツキ部材9に衝突するが、
この時被メツキ部材9に金属が析出され、透孔m7に対
応した部分メッキが行々われる。
又、通気路10から流入した外気又は加圧気体が透孔部
7の近傍に集中し、チャンバー3内に流入するので、メ
ッキ液の拡散が防止されて被メツキ部材9への集中度が
高くなシ、電流密度も上昇するからメッキ品位が向上安
定する。
更に、排除管4乃至チャンバー6が負圧であす、且つ通
気路10から外気又は加圧気体が流入するので、ノズル
2から噴射されたメッキ液は、用済後速やかに強制排除
される。
従って、マスク8と被メツキ部材9との接合面が濡れメ
ッキ液が外部に浸潤するのを妨げるため、ハレーション
を防止できる。
更に又、被メツキ部材(同相)とメッキ液(液相)との
境界には、常に新鮮な液相があるため、この境界に生じ
易い拡散層゛の厚みが極めて薄くなってイオン濃度が均
一となシ、メッキ液固有の電気的比抵抗のみで形成され
た電解液柱を形成したことと同じになって、電流値が定
常安定化するから金属の析出速度も安定し高品位のメッ
キが得られる。
このように上記メッキ手段は、極めて効果的なものでる
るか被メッキ物がICリードフレームの谷リード先端の
ようなものの場合、ノズルが既出願の発明のようにマル
チ化されていると、全体の構造が微小であり、更に電極
間距離が極めて接近しているので次のような問題がめっ
た。
即ち、マスク8に外部と連通する通気路10ヲ形成し、
ここから透孔部7全介して外気又は加圧気体全導入する
ようにしであるから、予め負圧状態になっているチャン
バー6内の負圧の絶対値が小さくなり易い。
而かも前記部分メッキ手段の場合、ノズル2と被メッキ
物との極間距離が少ないため、ノズル2近傍の背圧が上
シ易い。
この結果、メッキ済液の排除速度は低下し、メッキ効率
を損なうと云う問題がめった。
又、マスク8に通気路10全形成する場合、高度の加工
精度を要するためマスク製造乃至メッキ処理ゴストが嵩
むと云う問題もらった。
本発明は斜上の問題点に鑑み成されたもので、被メッキ
物の特定部分をマスクで囲繞しメッキ処理部を設定する
マスキング手段と、マスクにより密閉空間全形成すると
共にこの空間内を所定の負圧状態に保持し且つメッキ済
液全排除する排出手段と、上記密閉空間内に於いてマス
クと対向して配設したノズルからメッキ液を所定の圧力
で噴射するメッキ液噴射手段と全具え、且つノズルをア
ノードとし被メッキ物全力ンードにすると共に前記マス
クを被メッキ物に接近せしめるようにして、外部からの
気体による負圧の低下を防止し、メッキ液の排除を速か
にしてメッキ効率を著しく高めるようにし喪微小部分メ
ッキ方法の提供を主目的とするものである。
又、本発明の他の目的とする処は、被メッキ物のメッキ
形態に対応し且つ被メッキ物に密接するように形成した
マスクと、マスクに対向したメッキ液噴射用のノズルを
内部に配設し且つマスク及びノズルを囲繞し密閉空間を
形成する外套管と、外套管に連通しその内部を負圧にす
ると共にメッキ液全吸引排除する排除部と、被メッキ物
とノズルに所定極性の電圧を印加する電力供給部とから
成シ、ハレーションを防止しメサ型の微小部分メッキが
精密に処理できるようにした微小部分メッキ装置の提供
にある。
更に、本発明の他の目的とする処は、被メッキ物のメッ
キ形態に対応し且つ被メッキ物に密接するように形成し
たマスクと、マスクに対向したメッキ液噴射用のノズル
を内部に配設し且つマスク及びノズルを囲繞し密閉空間
全形成する外套管と、外套管に連通しその内部を負圧に
すると共にメッキ液を吸引排除する排除部と、被メッキ
物とノズルに所定極性の電圧を印加する電力供給部と、
排除部に連通しそこから回収した流体中からメッキ液全
分離するメッキ液分離器と、該メッキ液分離器に最終的
に連通し且つ再生メッキ液の補充金受けるメッキ液タン
クを具備して、メッキ液の連続再生使用が可能な微小部
分メッキ装置を提供せんとするものである。
以下に本発明の実施例について、第2図以下を参照し乍
ら説明する。
被メッキ物11に密着可能なマスク12には、メッキ対
象に対応した形態の透孔16全穿設してあり、このマス
ク12ヲ外套管14に固着しである。
外套管14は、所定容量のチャンバー15が形成され又
、その底部には前記透孔16と対向するノズル16及び
ノズル保持具17ヲ配設してろって、ノズル保持具17
は、ノズル16全保持した状態で昇降自在として6C1
被メツキ物11とノズル16との距離(以下電極間距離
と云う。)を調節できるようにしてるる。
又、外套管14の底部側壁には、後述の如くメッキ液全
排除する排除管18ヲ任意数連通してめり、この排除管
18は、その終端をメッキ液分離器(図示せず)を介し
て吸引装置(図示せず)に連結してあって、排除管18
乃至チャンバー15内を所定値の負圧状態に設定するこ
とができる。
同、前記ノズル16の後端は、メッキ液分離器に連結し
たメッキ液タンクに接続してあって、再生メッキ液の補
充を受けるようにしてあp1又必要に応じて、例えばノ
ズル16の近傍にメッキ済液による背圧が生じて後続の
メッキ液圧力がこれに対抗不能な場合、このメッキ液タ
ンクの設置位置を高くしそのポテンシャルエネルキーに
よりメッキ液に圧力を与えたp1ノズル16とメッキ液
タンクの間にポンプを付設してメッキ液全加圧したり、
或いはメッキ液タンク内を高圧にする。
又、ノズル16は直流電圧のく+)極に接続してアノー
ド側とし、被メッキ物11は(−)極に接続してカソー
ド側としてるる。
次に、斜上の構成に基づく作用を説明する。
マスク12t−被メッキ物11の所定箇所に密着すると
、マスク12乃至外套管14内は密閉空間になる。
この状態下でノズル16からメッキ液を、マスク12の
透孔13全介して被メッキ物11に噴射し、金属析出を
行なうが、このメッキ済液は負圧によシチャンバー15
を介して排除管18から強制的に且つ速かに排除される
。この時、被メッキ物11に金属析出が成されるが、マ
スク12と被メッキ物11の接触面にもメッキ液が浸潤
する。
処が、周知の如くノズル16からの噴射メッキ液の流速
は、その中心部が最も速く、周辺部は遅くとなるように
しておくと、マスク12の透孔16内では常に新鮮なメ
ッキ液が供給され、拡散層の厚みが減小し有効的な金属
析出が行われるのに対し、透孔16の外側周辺では浸潤
したメッキ液が背圧となシ後続のメッキ液は供給されず
、メッキの最適条件が成立しなくなる。
又、ノズル16の内半径tR1マスク12の透孔16の
半径をr、マスク1れ匣離會りとすると、ノズル160
周辺から被メッキ物11の中心部の距離(18)は1 
’1=F7F である。
一方ノズル160周辺からマスク12の透孔16の内縁
迄の距離(!2)は、/、=、/7詐7石口〒7でるり
、ノズル16と被メッキ物11の極間距離が接近してい
れdi1キ72となる。
従って、透孔16で規制される範囲内は、比抵抗値に差
が少ないからメッキ電流密度は均一となるが、マスク1
2と被メッキ物11の接触面に於いては、透孔16の内
縁からの縁面距離が増える為、中心部の比抵抗に比して
大きくなりメッキ電流密度は著しく減少する。この結果
、透孔16に対向した部分のみに金属が析出され、ハレ
ーションの無いメサ形状のメッキが得られる。
同、本発明に於いては、ノズル16と被メッキ物11の
電極間距離が極めて短く且つ調整が重要であるため、単
体のメッキ装置でも、多連のメッキ装置のいづれもノズ
ル保持具17で、電極間距離の微調整を行なう。
又、被メッキ物が曲面を有する場合、例えば第4図で図
示のような電気接触子(被メッキ物)20の場合は、そ
の曲面と密着する曲面状のマスク本体21ヲ、マスク支
持部材nに固着し、マスク本体21及びマスク部材乙に
はノズルπと対向し且つその内径と略等面積の連通透孔
部24ヲ穿設しておる。
ノズルπの先端は、被メッキ物四の被メッキ面と相似的
な曲面に形成してsb、その開口縁のも点と被メッキ面
との距離全一定間隔にしである。
今、ノズル乃から噴射されたメッキ液は、マスク本体2
1及びマスク部材nの連通透孔部24ヲ介して被メッキ
物四に接触し金属を析出した後、負圧によシ排除管18
から速かに排出されるから、前記実施例と同様にして被
メッキ胸回の処には、その曲率に対応した曲面状で且つ
厚さが均一なメッキ層が生成される。
上記2実施例共、マスク12やマスク本体21を被メッ
キ物11.20に密着して密閉空間を形成し、且つその
空間内金負圧とすることにより、/・レーションの無い
メサ盤の微゛小部分メッキが得られるものであるが、本
発明に於いて重要な点は、ノズル16 、23と被メッ
キ物11.20との電極間距離を極めて接近せしめ、且
つ、メッキ流の流速を高めることにある。
従って、前記したようにこの電極間距離の調整は極めて
重要であるが、電極間距離が短く碌ると必然的に、メッ
キ済液の排除速度が問題となるため、本発明に於いては
、メッキ液の種類や形態、寸法或いは単独メッキ処理又
は多連同時メッキ処理等に応じてチャンバー内の負圧値
の大きさを適宜設定する。
勿論、本発明に係る微小部分メッキ装置は、前記した発
明(特願昭ヌ年第100772号)に係る微少面積メッ
キ装置に利用可能であって、具体的にはマスク・ノズル
系に置換して用いることrより、極めて有用的なものに
なる。
斜上の如く本発明によれば、マスクを被メッキ物に密着
して密閉空間を形成すると共にノズルと被メッキ物の電
極間距離を接近せしめ、且つノズルから噴射されメッキ
が行なわれた後のメッキ済液を負圧により強制排除する
ようにしておるから、外気利用の排除手段より負圧値が
大きくなって効果的なメッキ済液の排除が可能であり、
又それによってメッキ電流密度の向上によるメッキ効率
が大巾に高くすることが可能でるり、更にマスクに高y
rp!度の通気路等を加工する必要が無くマスクの製造
コストは固よりメッキ処理費もJIL4IIであると云
う著効を奏するtのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は公知の微少面積メッキ装置のマスク・ノズル系
の断面図、第2図以下は本発明の実施例に係るものでる
って、第2図は本発明のマスク・ノズル系の縦断面図、
第3図はマスク部分の拡大縦断面説明図、第4図は他の
実施例に係るマスク・ノズル系の縦断面図である。 11 、20・・・被メッキ物 12・・−・・・・・・マスク 16・・・・・・・・・透孔 14・・・・・・・・・外套管 15・・・・・・・・・チャンバー 16 、23・・・ノズル 18・・・・・・・・・排除管 21・・・・・・・・・マスク本体 24・・・・・・・・−透孔部 一19= 牙1図 548− 第2図 (十) 牙 4 図 −549−

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被メッキ物の特定部分全マスクで囲繞しメッキ処
    理部を設定するマスキング手段と、マスクにより密閉空
    間全形成すると共にこの空間内全所定値の負圧状態に保
    持し且つメッキ済液を排除する排除手段と、上記密閉空
    間内に於いてマスクと対向して配設したノズルからメッ
    キ液全所定の圧力で噴射するメッキ液噴射手段と全具え
    、且つノズ徴とする微小部分メッキ方法。
  2. (2)被メッキ物のメッキ形態に対応し且つ被メッキ物
    に密接するように形成したマスクと、マスクに対向した
    メッキ液噴射用のノズルを内部に配設し且つマスク及び
    ノズル全囲繞し密閉空間全形成する外套管と、外套管に
    連通しその内部を負圧にすると共にメッキ液全吸引排除
    する排除部と、被メッキ物及びノズルに所定極性の電圧
    全夫々印加する電力供給部とから成る微小部分メッキ装
    置。
  3. (3)被メッキ物のメッキ形態に対応し且つ被メッキ物
    に密接するように形成したマスクと、マスクに対向した
    メッキ液噴射用のノズルを内部に配設し且つマスク及び
    ノズルを囲繞し密閉空間を形成する外套管と、外套管に
    連通しその内部全負圧にすると共にメッキ液を吸引排除
    する排除部と、被メッキ物及びノズルに所定極性の電圧
    を夫々印加する電力供給部と、排除部に連通しそこから
    回収キ装置。
  4. (4)上記ノズルの穴径(B)とマスクの穴径(b)は
    、0.5<−く3の関係が成立するように設定したこ 
    − と全特徴とする特許請求の範囲第2項乃至第3項のいづ
    れかに記載した微小部分メッキ装置。
JP56125783A 1981-08-10 1981-08-10 微小部分メツキ方法及びその装置 Granted JPS5827993A (ja)

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