JPS63138246A

JPS63138246A - メツキ液撹拌状態試験方法

Info

Publication number: JPS63138246A
Application number: JP28313686A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Noda; 周一野田
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1986-11-29
Filing date: 1986-11-29
Publication date: 1988-06-10

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、メッキ液攪拌状態試験方法に係り、特に、高
品質なメッキを再現性良く得るための電気メッキ槽にお
けるメッキ液攪拌状態の試験方法に関するものである。

（従来の技術）電気メッキによる電着金属の性質に影響を与える因子と
しては、（１）電解浴の組成、濃度、添加剤等メッキ液自体の性
質によるもの。

（２）電流密度、温度、ｐＨ等の処理条件によるもの。

（３）電極の形状による電流分布、櫂形状、方式による
撹拌効率など装置の条件によるもの。

（４）メッキ下地の前処理など電気メッキ処理以外の工
程によるもの。

などがあり、実際のメッキにおける現象は非常に複雑で
ある。

ところで、高品質なメッキを再現性良く得るためにはこ
れらの要因を精度良く制御する必要があり、そのために
は、これらの要因により変化する現象を正確に測定する
方法の確立が重要である。

現在、実用的に広く行われているメッキ試験法としては
、滴定法や秤量法による濃度測定、ｐＨ測定、バーリン
グセルによる均一電着性評価、ハルセルによる不純物同
定や、光沢度の電流密度依存性評価などがある。

また、電析物の評価としては、螢光Ｘ線による膜厚測定
や、諸々の物理分析手法による不純物評価などがある。

近年ではメッキ液の種類は多岐にわたり、同一金属メッ
キにおいてもメッキ液の種類により、緒特性、現像は全
く異なるものとなってきいる。同時にその応用分野も広
い範囲に及んできており、例えば、電子工業界において
は、金メッキや、ロジウムメッキをはじめとする貴金属
メッキにより、数μｍ〜サブミクロンの領域の微細なパ
ターンを実現させるという要求も生じている。従って、
今後は上記の測定法の精度向上や時間短縮、更には、い
まだ確立されていない領域での測定法の開発は益々重要
となってくると思われる。

（発明が解決しようとする問題点）上記したように、従来のメブキ試験方法は、メッキ液の
管理及び製品の検査を目的としたもののみであり、その
他の重要な要因を分析するための実用的で簡便な試験は
一般に行われていなかった。

特に、メッキ槽の攪拌状態を簡便に、しかもリアルタイ
ムで測定する方法はなかった。メッキ液攪拌は電着均一
性の向上や、大電流通電によるメッキの高速化には重要
な因子である。また、攪拌状態は、メッキ槽の大きさ、
形状、電橋配置などに複雑に関係し、実験装置やベンチ
プラントで得られた結果がそのまま量産機に適合するこ
とはなかった。

本発明は、以上述べたメッキ性状に大きな影響を与える
メッキ’ＫＩＰｋ拌状態を簡便に、しかもリアルタイム
で測定し得るメッキ液撹拌状態試験方法を提供すること
を目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記問題点を解決するために、電気メッキ槽
中に試験用電極を移動可能に設定し、その試験用電極の
各位置における通電時の負荷変動を電気変量として検出
し、メッキ液の不均一な状態を定量的に測定するように
したものである。

（作用）本発明によれば、メッキ液の撹拌状態を試験したいメッ
キ槽において、希望するメッキが可能となるように、温
度、電流密度、電極配置等の基本条件を設定した後に、
陰極（被メッキ電！？ｊ）を、被メッキ物と同じ構造、
材質で、所定の形状、大きさをもつ試験用電極と交換し
、定電圧、定電流電源と電流計、電圧計を用い、定電圧
或いは定電流通電を行い、攪拌の不均一さを、電流或い
は電圧の変動値として定量的に測定することができる。

また、この時、試験用電極は、被メッキ物或いはこれを
保持する治具類の１／４以下の面積とし、メッキ槽内の
任意の位置へ１箇所もしくは複数箇所に固定、移動でき
るようにして、局所的な攪拌の不均一性を測定する。従
って、メッキ液攪拌を合理的に行うことができ、最適な
攪拌条件を設定することができる。

（実施例）以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明に係る攪拌状態の試験を実施するための
試験装置の構成図である。

この図において、ｌは外部液循環系２を有する循環ＰＡ
拌梨型メッキ槽ある。メッキ液３は所定の温度、濃度、
ＰＨに調整され、外部液循環系２を動力源とし、メッキ
槽ｌ中で攪拌状態となっている。

４はメブキ用陽極電極であり、このメッキ槽ｌに元々組
み込まれている。５はこの試験を実施するための試験用
電極であり、任意の位置に固定できる。つまり、この試
験用電極５はメッキ槽ｌの上方においてＸ、Ｙ、Ｚ軸方
向に移動可能なアーム６の先端から吊り下げられている
。また、この試験用電極５は実際の被メッキ物と同じ材
質のものであり、希望する試験に適合する形状、大きさ
く表面積）に仕上げられている。メッキ用陽極電ｐｉ４
と試験用電極５は定電圧、定電流直流電源７に接続され
、メッキ電流、電圧をモニタするために、電流計８、電
流記録計９と電圧計１０、電圧記録計１１が接続されて
いる。

第２図は本発明に係る攪拌状態試験方法を用いた試験例
を示す図である。

この例においては通常８〇−程度の面積の微細パターン
を含む金メッキを膜厚分布を極めて均一に１μｍの厚さ
で行おうとするメッキ槽において、２０−ノ面積を有す
る試験電極（Ａｕ　３００人／Ｔｉ　１００人／５ｉ（
ｈ５０００人／Ｓｉの方形）を用い非シアン系弱アルカ
リ性金メッキ浴中で定電流通電を行い、第１図に示され
るメッキ槽中の任意の点Ａ又は点Ｂに試験電極を設定し
た場合におけるメッキ用陽極電極４と試験用電極５間の
電圧の経時変化を示したものである。

なお、この場合、試験電極は概ね実際のメッキ試料の１
／４程度の面積が好ましい。なぜなら、試験電極の面積
が小さい程浴中の局所的な不均一性を評価するのは有利
であるが、測定するのに十分な電流量がとれないために
測定精度が低下してしまうからである。但し、電源測定
器自体の精度がこれを制御するのに十分な能力を持って
いる場合はこの限りでない。

第２図において、ａは試験電極５が第１図に示されるメ
ッキ槽中の点Ａにある場合の電位を示し、ｂは試験電極
５が第１図に示されるメンキ槽中の点Ｂにある場合の電
位を示している。そして、ａによれば、電圧の変動が殆
ど認められず、このことから、第１図に示されるメッキ
槽ｌ中のＡ点においては、攪拌が十分に、しかも安定に
行われていることが判る。ところが、ｂにおいては周期
的な電圧変動が認められ、このことから、第１図に示さ
れるメッキ槽ｌ中のＢ点においては、メッキ液の淀みが
発生していることが判る。

第３図は前記したようなメッキ液の淀みが実際のメッキ
にどのような影響を与えるかを示したもので、メッキ後
の試料（８０ｃｄ）のメ・ツキ膜厚の特性を示している
。ここで、メッキ試料は第１図に示されるＡ及びＢの位
置を両方含んでしまう大きさのものであり、Ｃは淀みを
改善しない状態でメッキされたメッキ試料の特性を示し
ており、この状態ではメッキ膜厚のばらつきが著しく、
また、電流密度の増加により、この傾向が大きくなるこ
とが判る。また、ｄは本発明による攪拌状態の試験方法
を用い、メッキ液の攪拌状態をモニタしながら電極配置
、メッキｔｉ、Ｗｉ環流量、邪魔板の挿入を行い、撹拌
状態を改善させた状態でメンキされたメッキ試料の特性
を示しており、メッキ試料のメッキ膜厚分布が良好にな
ったことが判る。

上述の例では、定電流モードで試験を行い、攪拌状態を
電圧変動でモニタしたが、定電圧モードで試験を行い、
電流変動をモニタすることも可能である。メッキ槽によ
り、電流−電圧特性は異なるため、適合する方法を選ぶ
必要がある。

また、上記の例では、単独の試験用電極を用いたが、第
４図に示されるように表面積を統一した複数の試験用電
極１２を固定できる治具１３を用い、多重チャンネルの
記録計によりこれらの電圧変動或いは電流変動を単独、
かつ、同時にモニタすることも可能であり、このように
構成すると、試験の大幅な効率化を期待できる。但し、
試験用電極自体が撹拌効率の低下をもたらさないように
設計においては充分な配慮が必要である。

なお、図示しないが、この試験装置により得られる電圧
値、電流値のアナログデータはＡ／Ｄ変換を行いＣＰＵ
を有する電子制御ｖｔ置に読み込んでデータ処理を行い
、その結果を表示するように構成できることは言うまで
もない。

また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果）以上、詳細に説明したように、本発明によれば、いまま
で解析が困難であったメッキ槽内のメッキ液の攪拌状態
を実際のメッキ処理に即した方法で試験し、定■的に把
握することが可能となり、しかも、データをリアルタイ
ムで得られるために、従来のように、自由な制御が困難
であった撹拌条件を精密に制御することが可能である。

従って、高品質なメッキを再現性良く得ることができる
。

更に、本発明は先に示した液循環攪拌型のメッキ槽に限
らず、基本的には、空気攪拌、ロッキング、陰極回転、
超音波及びこれらの複合型など全てのＨ’）’方法へ応
用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る攪拌状態の試験を実施するための
試験装置の構成図、第２図は本発明に係る試験方法を用
いた試験例を示す図、第３図は試験例に基づくメッキ厚
さ特性図、第４図は本発明の試験用電極の他の実施例を
示す図である。１・・・循環撹拌型メッキ槽、２・・・外部？＆循環系
、３・・・メッキ液、４・・・メッキ用陽極電極、５．
１２・・・試験用電極、６・・・アーム、７・・・定電
流直流電源、８・・・電流計、９・・・電流記録計、１
０・・・電圧計、１１・・・電圧記録計、１３・・・治
具。

Claims

【特許請求の範囲】（ａ）電気メッキ槽中に試験用電極を移動可能に設定し
、（ｂ）前記試験用電極の各位置における通電時の負荷変
動を電気変量として検出し、（ｃ）メッキ液の不均一な状態を定量的に測定すること
を特徴とするメッキ液攪拌状態試験方法。