JPS6196097A - 部分メツキ方法及び装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は被メッキ基体の表面に部分メッキする方法及び
装置に関し、特にマスクを用いることなく筒中に、所望
パターンの精密な部分メッキを行なうものである。

〔従来の技術〕

一般に金属などの導電性基体上にスポット又はストライ
プ状の金属メッキを施したしのは、各種の用途に用いら
れており、特にＡｕ　、　Ａ＋１　。

ｐｄ等の貴金属をメッキしたものは電気接点。

コネクター、半導体リードフレーム等に用いられている
。これ等のメッキにおいては、メッキ部を再及的に薄肉
微細化することが経済的９機能的な理由から強く要求さ
れている。例えば半導体リードフレームのインナーリー
ド端部には巾０．５ｍｍ程度の部分Ａ　Ｃ＋メッキが求
められている。これをスポットＡ！Ｊメッキによりイン
ナーリード端部とタブ部を一括メッキすると、リード間
又はリードとタブ間の電位差によるＡ！ｌのマイグレー
ションにより絶縁障害を引起すｉこめである。

またセラミック、ガラス、レジン等の絶縁面基板上にＣ
ｕ、Ｎｉ、Ａ（Ｊ、△ｕ、Ｐｄ、Ｐｔ。

Ｓｎ符を化学メッキしたしの（＆、電気の１路０接点を
始め、ろう何は用のメタライゼーションに用いられてい
る。

これ等の電気メッキや化学メッキ（以ト単にメッキと略
記）’ｒｌｉ、非メッキ部を接骨性テープやレジストな
どでマスクしたり、ゴム状マスクを押当て部分メッキを
行なっている。、最近メッキ速度を向上させるため、メ
ッキ液を被メッキ基体の表面に噴射してメッキする所謂
ジェットメッキが用いられるようになり、特に非メッキ
部にゴム状マスクを押づ当てＣメッキ部にジェットメッ
キする方法が部分メツ４の主流となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記ジエツ１−メッキではゴム状マスクの７１０１：Ｅ
条件によりマスク下にメッキが生じ、近時要求されでい
る０、１・−〇、２ｍｍＵ’）精密微細な部分メッキは
不可能とされている。即ちゴム状マスクは加圧により変
形し、加圧不足ではマスク下にメッキが生ずる。また部
分メッキが微細になればなるほど、マスク壁やノズル壁
の流体力学的抵抗が増大し、微細な部分メッキ部へのメ
ッキ液の流出入を効率良く行なうことが困難となり、所
望の高速メッキが不可能となる。上記レジストやテープ
によるマスクは精密微細な部分メッキに適しＣいるが、
マスキングやメッキ後のマスク剥離に特別な工程及び設
備が必要となり、レジストやｊ−ブのコス１−とも合せ
て経済的に不利となり、笥に液メッキ基体の連続メッキ
には用いられていない。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこれに鑑み種々検討の結果、ジェットメッキに
よりマスクを使用することなく精密微細な部分メッキを
得ることがでさる、高能率で好演的な部分メッキ方法及
び装置を開発したものである。

本発明部分メッキ方法は、彼、（）＋基体の表面にメッ
キ液を噴射して、基体表面に部分メッキする方法におい
て、メッキ液を〕ｉ′Ｎ躬するノズル内にレーザー光を
導入し、基体表面のメッキ′ａ、唄射部にレーザー光を
照射し、メツ−ｉ−Ｐ１’ｉ剣部を加熱してメッキする
ことを特徴とするものである。

また本発明部分メッキＶｔ質は、被メッキｉ体の表面に
メッキ液を噴射して、基体表面に部分メッキする装置に
おいて、基体上にメッキ噴射用ノズルとレーザー光源を
設（）、該光源ｌ）＼らのレーザーソＣを光学系により
集光し、ノズルの、ト端よりノズル内にレーザー光を導
入し、基体表面のメッキ液噴射部にレーザー光を照射し
、メッキ液噴射部を加熱しＣメッキすることを特徴とＪ
るもの（ある。

即ち本発明は第１図に示づように被メッキ基体（１）上
にメッキ液Ｄ（４躬用ノズル（２）とレーザー光源（３
）を設り、ノズル１：端には所定のメッキ液噴流を形成
する線内径間［１部（４）と上端に石英などの透明窓（
５）を形成し、ノズル（２）をｉＷ管（６）によりバル
ブ（７）を介してヘッダータンク（８）と連結する。レ
ーザー光源（３）から発したレーザー光（９）は反ｒＪ
Ａ鏡（１０）やレンズ（１１）からなる光学系により集
光し、ノズル（２）上端の透明窓（５）を通し、期いビ
ームどしＣノズル（２）内にノズル軸と平行に導入し、
ヘッダータンク（８）内のメッキ液をノズル（２）から
被メッキ基体（１）の表面に噴射すると同時に、被メッ
キ基体（１）のメッキ液噴射部に、ノズル（２）を通し
てレーザー光（９）を照射し、該噴射部を加熱しながら
メッキするものである。

被メッキ基体（１）の下方には流下するメッキ液の受槽
〈１２）を設け、集められたメッキ液はポンプ（１３）
によりヘッダータンク〈８）内に正流する。メッキ液の
噴射は、ヘッダータンク（８）内の液面（１４）位とノ
ズル（２）下部の開口部（４）間のヘッド差に比例して
自然流下させるか、又は従来のジ］ットメッキと同様ポ
ン／により強あり噴射δし１：】。メッキ液は受槽（１
２）とパル７（７’）を介しＣ連結した貯油槽（１５）
を没けり、ポンプ（１３’）にＪ、すｔ＼フッタタンク
（８）又は受４０（１２）にメッキ液を供給（図は・受
（Ｒの場合を示ず）し、自然：乱−１・の場合には両ポ
ンプ（１３）　、　　（１３’　　）を調整し℃へツタ
゛−タンク（８）内の液面（１４）位を設定（偵に制御
する。液面（１４）位はヘッダータンク（８）に液面計
を取付けＣｉｌｌ定ｆる。、史に上記ヘッド差４太ル＜
シないとさくＪｌ＼ｌジッダ−ク（８）どノズル（２）
を連結づ゛る導管（６）を伸縮自在とし、タンク（８）
を１下仙させればよい。

レー９“−光源（８）として【よホ及びメッキ液成分に
より吸収されないものを用いな（）ればならず、実用上
はＡｒガスレーザーやＹＡＧ（Ｎ（１）固体レーザーを
用いる。またノズル（２）には耐食性材料、私に１ラス
チツク・ｊ５ごラミックを用いる。　次に本発明におい
り、電気メツ４を行なう場合は、第１１４に一小すよう
にヘッダータンク（８）とノズル（２）を連結する専管
く６）内にアノード（１６）を設り、該アノード（１６
）と被メッキＭ（ホ（１）間にメッキ光８＜１７）を印
加する。６アノード（１６）には不溶性の電極、例えば
ＰＣ，ＰＩ−Ｉｒ。

Ｒ１＋Ｑ２等を用いるか、又はこれ等を被覆したＴｉ　
、　Ｎｂ　、ステンレス等を用いる。尚メッキによって
は可溶性の電極を用いることもできる。

その池水発明の装置材料としては、通常のメッキ装置と
同様のものを用いる。また図には示していないが、メッ
キ液の温度調整装置や濾過装置も多くの揚台不可欠の要
素となる。

このようにしＣ本発明により、ノズル又は被メッキ基体
の何れか一方又は双りを移行させることにより所望形状
の部分メッキが得られ、特にノズル又は被メッキ基体の
何れかを一定方向に移行させることにより、ストライブ
状の部分メッキが得られ、更にはレーザー光源又は／及
びメッキ市源を断続Ｖることにより、スポット状又は断
続づ゛るストライブ状の部分メッキが得らンしる。

（作　用） ノズルを通してメツ＋ａ１；にメッキ液をｉ１８躬する
と同時に、ノズルを通しくメツ４部にレー・７−元を照
射することにより、メツ−）部のメ・ノ１速度を飛躍的
に増進し、効果的に部分メ・ン：’、　７４：得られる
。即ちレーザー光を照射した部分）Ｊ鳥温化し、メッキ
反応が活性化（カソード５″Ｉ極の低下）するので、赤
黒（ト）部に比べ℃メ・ンｌＨが１０・〜１０００倍に
増進する。メツ′＋液の自然吻流では第２図に示すよう
に、ノズル（２）の先端間口部（４）を発したメッキ液
の一次哨流（ｉ８＞ｔは被メッキ基体（１）の表面に種
ｊ突しく二次噴流（１９）となり、局部メッキの解像度
の低１・（６ざけられないが、ノズル（２）内にレーザ
ーン゛Ｃ〈９）を４人することにより、レーザー光（９
）シよメッキ液の噴流内をノズル壁や噴流液面（・全反
射しＣ直進し、−次噴流（１８）と重なつＣ被メッキｈ
４体（１）の表面を照射し、該基イホ（ｊ）の表面を局
部的に加熱してメツＹ速度を局部ｎ″すに増進し、解像
度を向上する。またノズルからポンプ圧力によるメッキ
液の強制噴流では第３図に示ツように二次噴流（１９）
か大きく発達し、局部へのメッキが起るため、更に解像
度は低下する。このため従来は７スクの使用が必要とな
るが、ノズル（２）内にレーザー光（９）を導入するこ
とにより照射部へのメッキが優先し、解像度の低Ｆは小
さい。

レーザー光と噴流の併用において、特に留意りべさ゛は
レーザー光の散乱要因を可及的に避け、一定のメッキ条
件を保持Ｊることぐあり、この点Ｃ自然噴流の方が優れ
ている。散乱要因の第一はガス気泡であり、アノードで
の発生ガスやポンプによるガス巻込みが多く、また固体
懸濁粒も有害であり、乱流の強あり噴流は多くの点で散
乱を起し易く、メッキ条件の保持に注意する。

電気メッキにおいて第１図に示すようにアノード（？６
）をノズル（２）の上方に配置したのはアノード（１６
）からのガス気泡の巻込みを避けるためである。自然噴
流と強制噴流の差異は必すしも明確ｒｌｊないが、壬、
旨こノズル径を小さくする場合、例えば０．ＩＷｆｆｉ
又はこれ以下の場合では甲１ご自然噴流では設備配置上
不都合なＩ゛＼＼ツド差り、／１；ンプ又は加圧シリン
ダーは構により１ｉｌｌ　Ｆｉ−Ｊる必要が生ずる。こ
のよう価場合（Ｊは第４図に示すようにヘッドシリンダ
ーの代りに加１１シリンダー（２０）を用い、液面上の
空間（２１）にアノードからのガスが蓄積するようしこ
する。またｂｎｎフシリング（２０）にはメッキ液温調
整機能を持たせる。このような加圧シリンダーは必要に
応じて複数藺配霜し、連続しＣ使用でさるように（る。

ただしノズル径にもよるが１履以上の微細パターンのた
めには通常数ΩＣ／　Ｓｅｃ以下の流量ぐ七分であり、
シリンダーの容優は操業上の大きな障害にはならない。

本発明電気メッキや化学メッキにおいで、例えば金属を
１１５２脂、酸洗してから公知のメッキ液を用い、レー
ザー光と東ねて熱射し、ガラス。

セラミック、プラスチック装置よ土ツチングした後、常
法により３ｎ　Ｃｊ２ｚで１１感処理しＣｊｙｌらｐｄ
　Ｃｆｚ触媒を付着させることにより行なわれる。また
場合によづてはこれ等の触媒を省略することもＣ゛きる
。

〔実施例〕

実ｋＩ？ｊ　１ マイクロスイッチ１８点に用いられているｌＪＯ，３５
ｍｍ、厚さ０．２５μのへ〇ストライブを有り−るリン
青銅系を製造した。巾６０Ｍ、厚さ０．０６ｍｍのリン
青銅系を用い、常法により脱脂。

酸洗してからド記メッキ液を用いて全面に厚さ２．５μ
のＮ１メツギを施し、次に第１図に示すｕ回を用い、第
５図に示すように　４本の巾０．３５ｍｍ、厚さ０．２
５μのへリストライブメッキ（２２）を施し、これをス
リッターして中央に△リストライブを有する＋１１１０
ｍｍの条に仕上げた。

Ｎｉメッキ浴 Ｎｉ　　Ｓｏ令　　２５ＪＪ　／　ｆ　　　　ＦＩ８　
　　　２．５ＮｉＣＪ２ｚ　　　　　２５ｓ＋／Ｊｌ！
　　　　　浴　　温　　　　４５°Ｃｔ１３ＢＯ３３０
ｙ％ゼ　　電流密度 ５Ａ　／　ｄｌｌ１２ 第１図に承り装置に（，１スＩ−ンレス製の内径０．４
２　ｍｍ、　＆ざｉ　ｏ　ｍｍのノズル４本をＮ１メッ
キしたリン青銅」−の１２Ｎｎの侍従に配？１し、ｌ＼
ツ（＝タンク内の液面位とノズル下端のヘッド差を約２
．６ｍとしてメッキ液・と１６１λへ喧流さｄた。メッ
キ液には１ンゲルハル１〜社製「−７７を用い、ノズル
とヘッダータンクを連結する導管内にＰＬメッキＴｉ扱
をアノードどして配置し、レーザー光にはＡ「ガスレー
（アー（０，５Ｗ）を用い、メッキ電流をノズル１個当
り　２ｍＡ流し、リン青銅条を！＋　Ｏｍｍ、、、’　
ｍ　ｉ　ｎの速度で移行さけた。

尚比較のためレーザー光を使用１１ず、その他は「１１
−条１！１て・メッキしたところ、△Ｕメッキ１９ざは
０，１μ以下しかメッキすることがＣさイにかつ　ノこ
　。

実施例２ 実施例１と同様の「１的ｅ、直径０．３５ｍｍ、厚さ　
１．２μのスボッ１−状ＡＬＩメッキをＡ　ツる［３３
−ＣＬＩ合金条を装造した。中６０ｍｍ　、　’Ｎ　Ｍ
　　０．０６ｍのＢｅ−Ｃｌ合金条を用い、第６図（こ
承りように両側部に直径１．５ｍｍのパイロット孔（２
３）を１５　ｍｍ間隔ぐ設置ノ、実施例１と同様にして
全面Ｎｉメッキを施し、次に第１図に示す装置を用い、
第６図に示すように巾方向に４点の直径０．３５．、厚
さ　１．２μのＡ　１＋スポツト状メッキ（２４）を１
５履間隔で設置プ、これをスリッターして中央に１５＃
間隔でＡＩＪスポットを有する中１０ｒｍの条に仕上げ
た。

第１図に示す装置としては、実施例１と同様の装置ヲ用
い、Ｂｅ−Ｃｕ合金条ヲ９ｏｏｌＩＩ＃Ｉ／ｍｉｎの速
度で間欠的に送り、各メッキ時間を１０ｓｅｃとした。

実施例３ 実施例２において、Ａｕメッキ液に代えてＰｄメッキ液
（日進化成５−２０＞とし、ヘッド差３．５ｍ、メッキ
電流１ｍＡ、メッキ時間７秒とすることにより、直径０
．３５ｍｍ、厚さ１５μのＰ（ｌスポット状メッキを１
５＃間隔で設け、これをスリッターして中央に１５＃間
隔でＰｄスポットを有する巾１０閉の条に仕−トげだ。

上記、各メッキ条について、ストライ／及びスボッｉ・
の形状を検査したところ、１記比較の場合を除き、何れ
も形状は釘Ｅ！ＩＩ　’ｒ寸払σ）５．［い・、より、
；とんど認められなかった。これに対し上記化性の場合
は十分なメツ１厚ざが１ｑられないばｌ）＼りか、形状
の解（ｇ１度が著しく低下していた。

〔発明の効果］ 本発明によれば、レジスト処理や被誰ｌまンメクを用い
ることなく各種の点状、線状パターンのメッキを゛精密
かつ迅速に行なうことが可能となり、従来の部分メッキ
に６５い℃周囲にデノ」−ズする不経済な貴金属メッキ
に対し、微細パターンを高度の解像でメッキ処理が−（
・さる等工業上顕著な効果を秦゛するしのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例を示づ説明図、第２図はメッ
キ液の自然噴流状態を示づｍ’：面図、第３図はメッキ
液強制噴流状態を承り側面図、第４図は加圧シリンダー
の一例を示づ説明図、第５図は本発明によるストライ／
′状メッキの一例を示す平面図、第６図は本発明による
スポット状メッキの一例を示づ平面図である。 １・・・被メッキ基体　　・２・・・ノズル３・・・レ
ーザー光源　　　４・・・ノズル下端開口部５・・・ノ
スル上端透朗窓　６・・・導管８・・・ヘッダータンク
　　９・・・レーザー光１２・・・メッキ液受槽　　　
１３．１３’　・・・ポンプ１５・・・貯液槽　　　　
　　１６・・・アノード１８・・・　次噴流　　　　　
１９・・・二次噴流２０・・・加圧シリンダー 第１図 第２図 第４図 第３図 冒 第５図 第６図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）被メッキ基体の表面にメッキ液を噴射して、基体
   表面に部分メッキする方法において、メッキ液を噴射す
   るノズル内にレーザー光を導入し、基体表面のメッキ液
   噴射部にレーザー光を照射しメッキ液噴射部を加熱して
   メッキすることを特徴とする部分メッキ方法。
2. （２）静水圧で落下する自然噴流としてメッキ液を噴射
   する特許請求の範囲第１項記載の部分メッキ方法。
3. （３）ノズル又は被メッキ基体の何れか一方を移行させ
   てストライプ状にメッキする特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の部分メッキ方法。
4. （４）ノズルに供給するメッキ液内にアノードを設け、
   該アノードと基体間にメッキ電圧を印加してメッキする
   特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の部分メ
   ッキ方法。
5. （５）ノズル又は被メッキ基体の何れか一方を移行させ
   、レーザー光の電源又はメッキ電源を断続してスポット
   状又は断続するストライプ状にメッキする特許請求の範
   囲第１項、第２項、第３項又は第４項記載の部分メッキ
   方法。
6. （６）被メッキ基体の表面にメッキ液を噴射して、基体
   表面に部分メッキする装置において、基体上にメッキ噴
   射用ノズルとレーザー光源を設け、該光源からのレーザ
   ー光を光学系により集光し、ノズルの上端よりノズル内
   にレーザー光を導入し、基体表面のメッキ液噴射部にレ
   ーザー光を照射し、メッキ液噴射部を加熱してメッキす
   ることを特徴とする部分メッキ装置。
7. （７）ノズルに供給するメッキ液内にアノードを設け、
   基体とアノード間にメッキ電圧を印加して電気メッキす
   る特許請求の範囲第６項記載の部分メッキ装置。