WO2017217216A1 - めっき装置およびめっき方法 - Google Patents

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plated
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細川孝夫
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株式会社村田製作所
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    • C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium

Definitions

  • the present invention relates to a plating apparatus and a plating method.
  • Ni plating or Sn is applied to the surface of an external electrode included in the electronic component for the purpose of preventing solder erosion or improving mounting reliability by soldering.
  • Plating is generally performed.
  • the cathode terminal When performing barrel plating, the cathode terminal is arranged in the barrel so as to be in contact with the group of objects to be plated in the barrel so that the object to be plated becomes a cathode, and the anode is soaked in the plating solution outside the barrel. By placing terminals and applying current to both electrodes to energize, plating is performed on the object to be plated.
  • This invention solves the said subject, and aims at providing the plating apparatus and plating method which can suppress the film thickness dispersion
  • the plating apparatus of the present invention is A plating tank for storing a plating solution; A plating section that is provided inside the plating tank and performs electrolytic plating on an object to be plated; With The plating part is At least a part is surrounded by a partition wall that allows the plating solution to pass but does not allow the object to be plated to pass therethrough, and a plating object passage region that allows the object to be plated to pass from above to below, An injection unit for injecting the plating solution from below to above; The plating solution, which is disposed above the spray part and below the plating object passage area and is sprayed by the spray part, is mixed with the plating object that has passed through the plating object passage area.
  • a mixing section An anode disposed outside the plating object passage region;
  • a cathode having a hollow area that is disposed inside the plating object passage area and through which a mixed fluid of the plating solution and the plating object mixed by the mixing unit passes from below to above;
  • An induction part for guiding the mixed fluid that has passed through the hollow area of the cathode to the plating object passing area; It is characterized by having.
  • the partition may be disposed so as to surround the cathode, the anode may be disposed so as to surround the partition, and the cathode, the partition, and the anode may be disposed concentrically.
  • partition wall, the mixing unit, the cathode, and the induction unit may be configured to be integrally separated.
  • the guide portion may have a plating solution passage portion that allows the plating solution to pass therethrough but does not allow the object to be plated to pass therethrough.
  • the plating method of the present invention comprises: (A) guiding a mixed fluid of a plating solution and an object to be plated to a plating object passage region surrounded by a partition wall that allows the plating solution to pass but does not allow the object to be plated to pass; (B) When the object to be plated passes through the object to be plated passing region from above to below, the anode disposed outside the object to be plated passing region and the object to be plated passing region Applying a voltage between the cathode disposed on the inner side and performing electrolytic plating on the object to be plated; (C) In the lower part of the cathode, by spraying the plating solution from below to above, the sprayed plating solution and the object to be plated that has passed through the object passing region are mixed, Passing a mixed fluid of a plating solution and the object to be plated from a lower region to an upper region through a hollow region provided inside the cathode; Is provided.
  • the electrolytic plating may be performed on the object to be plated by repeatedly performing the steps (a), (b), and (c).
  • the present invention since electroplating is performed while passing the object to be plated through the area to be plated sandwiched between the anode and the cathode, good plating can be performed at a stable current density. Thereby, the film thickness dispersion
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. It is a figure which shows the isolation
  • FIG. 1 is a front sectional view showing a plating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.
  • the plating apparatus 100 includes a plating tank 10 that stores a plating solution 1, and a plating unit 20 that is provided inside the plating tank 10 and that performs electrolytic plating on an object to be plated 2. .
  • the plating solution 1 is stored in the plating tank 10 to a position higher than the upper end of the cathode 26 described later.
  • the plating section 20 is at least partially surrounded by a partition wall 22 that allows the plating solution 1 to pass but not the plating object 2, and allows the plating object passage region 23 to pass the plating object 2 from above to below.
  • the spraying part 24 for spraying the plating solution from below to the top, the plating solution 1 disposed above the spraying part 24 and below the object passage region 23 and sprayed by the spraying part 24 and the object to be plated
  • a mixing unit 25 in which the object to be plated 2 that has passed through the object passage region 23 mixes, an anode 21 disposed outside the object passage region 23, and an inside of the object passage region 23;
  • the cathode 26 having a hollow region 26a through which the mixed fluid 3 of the plating solution 1 and the workpiece 2 mixed by the mixing unit 25 passes from below to above passes through the hollow region 26a of the cathode 26.
  • the fluid mixture 3 that is provided with a guiding portion 27 for guiding the object to be plated passes through region 23, a.
  • a voltage is applied from the power source 31 to the anode 21 and the cathode 26.
  • the anode 21 is an anode and the cathode 26 is a cathode.
  • the partition wall 22 constituting the plating object passage region 23 has a cylindrical shape, and is made of, for example, a mesh. As described above, the plating solution 1 can pass through the partition wall 22, but the workpiece 2 cannot pass through the partition wall 22. In this embodiment, the upper part and the lower part of the partition wall 22 are configured not to have liquid permeability.
  • the to-be-plated material passage region 23 is a region between the partition wall 22 and a cathode 26 described later disposed inside the partition wall 22.
  • the injection unit 24 includes a circulation line 32, a pump 33, and a filter 34.
  • the circulation line 32 is a flow path of the plating solution 1 for injecting the plating solution 1 in the plating vessel 10 from the injection port 24a provided at the bottom of the plating vessel 10.
  • the pump 33 is provided in the circulation line 32, and injects the plating solution 1 in the plating tank 10 from the injection port 24a through the circulation line 32.
  • the filter 34 removes foreign matters contained in the plating solution 1 flowing through the circulation line 32.
  • the mixing unit 25 is disposed above the injection unit 24 and below the object passage region 23 and the cathode 26.
  • the mixing part 25 has a truncated cone shape in which the diameter of the upper surface is larger than the diameter of the lower surface.
  • the upper surface has a diameter equal to or larger than the inner diameter of the non-liquid-permeable portion formed in the lower portion of the partition wall 22.
  • the diameter of the lower surface is substantially the same as the diameter of the injection port 24a of the injection unit 24.
  • the upper surface of the mixing unit 25 is open and communicates with the article passing region 23 and the hollow region 26 a of the cathode 26.
  • the lower surface of the mixing unit 25 is also open and communicates with the injection port 24a.
  • the above-mentioned frustoconical gap serving as the mixing portion 25 is formed by drilling a through hole corresponding to the frustoconical shape of the mixing portion 25 in the member 25a having the same thickness as the height of the mixing portion 25. Is formed.
  • the mixing unit 25 includes the plating object 2 and the plating solution 1 that have passed through the plating object passage region 23 while being settled, and the fluid that is concentrated by sedimentation and the ratio of the plating object 2 is increased.
  • the fluid containing the object 2 to be plated at a high rate by the spray power of the plating solution 1 sprayed from the spray port 24a This is a region where mixing with the plating solution 1 is performed in the process of being guided to the hollow region 26a described below.
  • the cathode 26 is composed of a metal pipe, and is disposed inside the workpiece passage region 23.
  • the cathode 26 has a hollow inside, and this hollow portion becomes a hollow region 26a through which the mixed fluid 3 of the plating solution 1 and the workpiece 2 passes upward from below.
  • the upper end of the cathode 26 is higher than the upper end of the partition wall 22.
  • the anode 21 has a cylindrical shape and is disposed outside the plating object passage region 23.
  • the partition wall 22 is disposed so as to surround the cathode 26, and the anode 21 is disposed so as to surround the partition wall 22.
  • the cathode 26, the partition wall 22, and the anode 21 are arranged concentrically so that their central axes coincide.
  • a region between the inner peripheral surface of the partition wall 22 and the outer peripheral surface of the cathode 26 surrounded by the concentric circles is configured as the plating object passing region 23.
  • the current density at the time of plating can be made uniform, and a uniform plating film can be formed.
  • the current density is uniform, as long as the current density is increased within the limit current density range, there is no portion where the current density exceeds the limit current density, so the current density can be set high, and the productivity is increased. Can be increased.
  • a mask member is provided between the partition wall 22 and the anode 21 so as to surround the lower part of the plating object passage region 23 in order to make the current density in the plating object passage region 23 uniform.
  • the guiding portion 27 has a truncated cone portion 27a and a plating solution passage portion 27b.
  • the plating solution passage portion 27b having an annular shape is provided at the upper portion of the truncated cone portion 27a, and is configured such that the plating solution 1 can pass through but the workpiece 2 cannot pass through.
  • the truncated cone part 27a has a truncated cone shape whose upper surface is larger than the lower surface.
  • the upper surface and the lower surface of the truncated cone part 27a are open surfaces, and the side surface has a structure in which neither the plating solution 1 nor the workpiece 2 can pass.
  • the diameter of the lower surface of the truncated cone part 27a is equal to or smaller than the inner diameter of the non-liquid-permeable portion formed above the partition wall 22.
  • a top plate 28 is provided at the upper part of the cathode 26 to prevent the object 2 to be plated contained in the mixed fluid 3 ejected from the upper end of the hollow region 26 a of the cathode 26 from jumping out of the guiding portion 27. .
  • the partition wall 22, the mixing unit 25, the cathode 26, and the induction unit 27 described above have a structure that can be integrally separated from the plating apparatus 100 as shown in FIG. 3.
  • the integrally separated partition wall 22, the mixing unit 25, the cathode 26, and the induction unit 27 are also referred to as a separation unit 30.
  • tip part 40 provided in the lower part of the separation part 30, ie, the lower part of the mixing part 25, can be removed.
  • the distal end portion 40 is provided with a diaphragm 40a through which the plating solution 1 can pass but the workpiece 2 cannot pass.
  • the object to be plated 2 does not fall into the injection port 24a because the diaphragm 40a is provided.
  • the plating on the object to be plated 2 is (A)
  • the mixed fluid 3 of the plating solution 1 and the object to be plated 2 is guided to a plating object passage region 23 at least partially surrounded by a partition wall 22 through which the plating solution 1 is allowed to pass but not the object 2 to be plated.
  • the step (a) is a step of guiding the mixed fluid 3 of the plating solution 1 and the object to be plated 2 to the plating object passing region 23 in the guiding unit 27.
  • a part of the plating solution 1 passes through the plating solution passage part 27b and passes through the induction part. 27 flows out to the outside.
  • the object to be plated 2 contained in the mixed fluid 3 settles due to its own weight, but at that time, it is guided to the object to be plated passing region 23 along the shape of the truncated cone part 27a.
  • the object to be plated 2 is separated from the plating solution 1 by sedimentation separation. Since the object to be plated 2 and the plating solution 1 are separated without applying external force, it is possible to suppress the surface of the object to be plated 2 after the plating process from being damaged.
  • the guide part 27 since the guide part 27 has the plating solution passage part 27b, a part of the plating solution 1 contained in the mixed fluid 3 can flow out of the guide part 27 via the plating solution passage part 27b. Separation of the workpiece 2 and the plating solution 1 can be performed quickly.
  • the workpiece 2 guided to the workpiece passage region 23 by the step (a) passes through the workpiece passage region 23 from above to below.
  • the plating object 2 moving in the plating object passage region 23 is subjected to electrolytic plating.
  • the object to be plated 2 guided to the object passage region 23 is deposited in the object passage region 23 and gradually descends in the deposited state.
  • the cathode 26, the partition wall 22, and the anode 21 are arranged concentrically so that the central axes thereof coincide with each other, and therefore, with respect to the object to be plated 2 that passes through the object passage region 23. Stable and good plating can be performed under conditions where the uniformity of the current density distribution is high. As a result, it is possible to form a plating film having a uniform thickness while suppressing variations in the thickness of the plating film.
  • the upper part and the lower part of the partition wall 22 are configured not to have liquid permeability.
  • the influence of the liquid flow from the truncated cone part 27a disposed on the upper side of the workpiece passage region 23 can be suppressed.
  • the influence of the liquid flow of the plating solution 1 sprayed from the lower side of the workpiece passage region 23 can be suppressed. Thereby, the to-be-plated object 2 can be stably passed through the to-be-plated object passage area 23.
  • the plating solution 1 in the plating tank 10 is injected from the injection port 24 a through the circulation line 32 in the injection unit 24.
  • region 23 is mixed with the plating solution 1 injected from the injection port 24a by the mixing part 25 with the attraction
  • the to-be-plated object 2 that has fallen while being deposited in the to-be-plated object passing region 23 is loosened by the shearing force of the jet flow from the injection port 24a in the mixing unit 25 and dispersed in the plating solution 1,
  • the mixed fluid 3 is obtained.
  • the mixed fluid 3 of the plating solution 1 and the object to be plated 2 is jetted upward from the upper end of the hollow region 26a by passing through the hollow region 26a of the cathode 26 from below to above by the jet flow from the injection port 24a.
  • the injection unit 24 pumps the mixed fluid 3 of the plating solution 1 and the workpiece 2 so as to pass through the hollow region 26a of the cathode 26 and jet upward from the upper end of the hollow region 26a. 33 is operated and the plating solution 1 is injected from the injection port 24a.
  • the mixed fluid 3 of the plating solution 1 and the workpiece 2 ejected upward from the upper end of the hollow region 26a is guided to the workpiece passage region 23 in the step (a).
  • the steps (a), (b), and (c) are repeatedly performed in this order, whereby the object to be plated 2 is subjected to electrolytic plating.
  • the to-be-plated object 2 passes the plated object passage area
  • the plating apparatus 100 of the present embodiment since the workpiece 2 is configured to flow in the vertical direction, the plating apparatus 100 has a vertically long shape. Therefore, compared with the conventional plating apparatus using the rotating barrel which has a rotating shaft in a horizontal direction, the floor area for installing an apparatus can be made narrow and area productivity can be improved.
  • the drive source for flowing the workpiece 2 is only the pump 33 for flowing the plating solution 1, the structure of the plating unit 20 can be simplified and the cost related to maintenance can be reduced.
  • the plated object 2 to be plated is washed.
  • the separation part 30, that is, the partition wall 22 that can be separated integrally, the member 25 a constituting the mixing part 25, the cathode 26, and the induction part 27 are pulled up from the plating tank 10.
  • the separation unit 30 is pulled up, the plating solution 1 flows out through the partition wall 22.
  • the object to be plated 2 does not flow out to the outside, but remains in a state of being deposited in the object to be plated passing region 23 and the mixing unit 25.
  • the separation unit 30 is set in a separately prepared cleaning tank 50. Specifically, the distal end portion 40 of the separation unit 30 is connected to the injection port 51 a provided at the bottom of the cleaning tank 50. In the cleaning tank 50, the cleaning liquid is stored up to a position higher than the upper end of the cathode 26.
  • the injection unit 24 is provided, but the cleaning unit is also provided with an injection unit 51 having the same configuration.
  • the injection unit 51 includes a circulation line 52, a pump 53, and a filter 54 for removing foreign matter.
  • the pump 53 When cleaning the plated object 2, the pump 53 is operated to cause the cleaning liquid in the cleaning tank 50 to be injected from the injection port 51 a through the circulation line 52. Thereby, in the mixing part 25, the washing
  • the object to be plated 2 which has moved from the upper part to the lower part of the plating object passage area 23 is mixed with the cleaning liquid in the mixing unit 25 and flows again from the lower part to the upper part in the hollow area 26 a of the cathode 26. In this way, the object to be plated 2 can be cleaned in a short time by cleaning the object to be plated 2 while circulating it.
  • washing can be performed while circulating the washing water, only a small amount of washing water is used, and the amount of washing water to be drained can be reduced.
  • the object to be plated 2 on which plating has been applied can be taken out from below the mixing part 25 by pulling up the separating part 30 and then removing the tip part 40. Thereby, the to-be-plated object 2 to which plating was performed can be taken out easily. Further, since it is possible to visually confirm whether or not the object to be plated 2 remains inside the partition wall 22, the object to be plated remains in the separation part 30 and another type of object to be plated can be obtained. It is possible to prevent the plating process from being performed.
  • Example 1 A multilayer ceramic capacitor having a length of 2.0 mm, a width of 1.25 mm, and a thickness of 1.25 mm was prepared as an object to be plated 2, and Ni plating and Sn plating were performed on the external electrodes of the multilayer ceramic capacitor. As will be described later, the object to be plated 2 was first subjected to Ni plating and then to Sn plating.
  • a portion having liquid permeability in the cylindrical partition wall 22 is made of a mesh material of 80 mesh, the diameter is 70 mm, and the length is 100 mm. did. Moreover, the part which does not have liquid permeability located above and below the part which has liquid permeability was comprised by providing a pipe 70 mm in diameter and 40 mm in length.
  • a truncated cone part 27a having an apex angle of 90 degrees is provided on the upper part of the partition wall 22.
  • the diameter of the lower surface of the opening of the truncated cone part 27 a is substantially the same as the diameter of the partition wall 22.
  • a plating solution passage part 27b made of a mesh material is arranged above the truncated cone part 27.
  • a mixing unit 25 having an apex angle of 90 degrees was provided below the partition wall 22.
  • a stainless steel pipe having an outer diameter of 35 mm and an inner diameter of 25 mm was used as the cathode 26 disposed inside the partition wall 22 .
  • the gap between the lower end of the pipe and the lower end of the mixing portion 25 having a truncated cone shape was set to several tens of mm, and the upper end of the pipe was positioned near the center in the height direction of the truncated cone portion 27a.
  • the pipe was suspended from above and connected to the cathode of the power source 31.
  • An anode case made of titanium having an annular shape was arranged outside the partition wall 22 with an interval of 60 mm.
  • the anode case is provided with a space that can be filled with a Ni chip, and the Ni chip was filled into this space.
  • the anode case filled with the Ni chip was connected to the anode of the power source 31 to form an anode 21.
  • a Watt bath was used as a plating solution stored in the plating tank 10.
  • the injection port 24 a is provided at the bottom of the plating tank 10. It installed so that the front-end
  • the plating solution 1 in the plating tank 10 is sprayed upward from the spray port 24a through the circulation line 32.
  • the plating solution 1 ejected from the ejection port 24 a passes through the hollow region 26 a of the cathode 26 and is ejected upward from the upper end of the cathode 26.
  • 70000 monolithic ceramic capacitors to be plated 2 and 300 cc of conductive media having a diameter of 1.5 mm are placed in the plating tank 10, more specifically, inside the plating solution passage portion 27 b having an annular shape. did.
  • the charged object to be plated 2 settles and gradually descends while being deposited in the object to be plated passing region 23. Then, it is attracted to the mixing unit 25 by the jet of the plating solution 1 from the injection port 24 a, mixed with the plating solution 1 in the mixing unit 25, and jetted upward through the hollow region 26 a of the cathode 26.
  • a part of the plating solution 1 passes through the plating solution passage portion 27 b of the guide portion 27 and flows out of the guide portion 27. It is injected from the injection port 24a through the circulation line 32.
  • the object to be plated 2 passes through the truncated cone part 27a of the guiding part 27 together with the plating liquid 1 that has not flowed out of the other part of the plating liquid 1, that is, the guiding part 27. It is guided to 23 and descend
  • the power source 31 was turned on, the current was supplied at 24 A, and a voltage was applied between the anode 21 and the cathode 26.
  • the power supply 31 was turned off after energizing for 90 minutes and applying a predetermined integrated current.
  • the separation part 30 was pulled up from the plating tank 10, and the inside plating solution 1 was extracted. Thereafter, the separation unit 30 was immersed in a cleaning tank 50 filled with pure water as a cleaning liquid.
  • the cleaning tank 50 is provided with the injection port 51a.
  • the tip 40 of the separation unit 30 By connecting the tip 40 of the separation unit 30 to the injection port 51a and operating the pump 53, the workpiece passing region 23, The object to be plated 2 was circulated and cleaned through the route of the mixing unit 25, the hollow region 26a of the cathode 26, and the induction unit 27. Then, the separation part 30 was pulled up and moved to another washing tank, and the same washing was performed. This washing process was repeated three times.
  • the separation part 30 was immersed in the plating tank 10 filled with the Sn plating solution, and Sn plating was performed on the object to be plated 2 by the same procedure as the Ni plating described above.
  • the condition for energizing the anode 21 and the cathode 26 was 17 A for 60 minutes.
  • the object to be plated 2 was washed in the same manner as after the end of the Ni plating.
  • the separation unit 30 is removed from the ejection port 51 a of the cleaning tank 50 and at least the upper end of the partition wall 22 is immersed, and the removed separation unit 30 is removed.
  • a recovery container 60 made of a mesh material having a roughness that allows the plating solution 1 to pass through without passing through the object 2 to be plated is disposed in the lower part.
  • tip part 40 (refer FIG. 3, FIG. 4) provided in the lower part of the isolation
  • the collection container 60 includes a liquid passage portion made of a mesh material that allows the plating solution 1 to pass but not the object 2 to be plated.
  • the water flows out of the recovery container 60, and only the plated object 2 on which plating has been applied can be recovered.
  • the separation portion 30 is pulled up and observed from above, so that the workpiece 2 remains in the hollow region 26a of the cathode 26 and the workpiece passage region 23. It was confirmed that it was not. Further, the cathode 26 and the portion holding the cathode 26 at the top were removed, and the external surface of the cathode 26 was observed to confirm whether the object 2 to be plated was not attached.
  • the film thickness of the Sn film of the object 2 to be plated collected in the collection container 60 was measured at 30 locations with a fluorescent x-ray film thickness meter, the average film thickness was 3.95 ⁇ m, indicating CV (standard deviation / The average value was as good as 6.7%.
  • the CV is 10% or more and 15% or less. That is, according to the plating apparatus 100 according to the present embodiment, the film thickness variation of the formed plating film can be reduced.
  • the ridge line portion of the object to be plated 2 is smoothed due to friction between the objects to be plated or collision between the object to be plated and the inner wall of the barrel.
  • the surface of the Sn plating film, particularly the ridge line portion was observed, and it was confirmed that no rubbing or the like occurred. That is, according to the plating apparatus 100 according to the present embodiment, it is possible to reduce the impact force applied to the workpiece 2 during the plating process.
  • the rotating barrel rotates about a horizontal axis.
  • the anode needs to be arranged at a position that is parallel to the rotation axis and that maintains a predetermined distance from the barrel in order to avoid extreme concentration of current density.
  • the floor area of a plating tank becomes large, for example, the floor area of 500 mm long x 600 mm wide is required.
  • the floor area of the plating tank 10 is, for example, 300 mm long ⁇ 300 mm wide, and the floor area is 1/3 compared to a conventional barrel plating apparatus using a rotating barrel. It can be as follows.
  • the partition wall 22, the mixing unit 25, the cathode 26, and the induction unit 27 can be integrally separated as the separation unit 30. Therefore, by removing the separating unit 30 from the plating tank 10 and moving it to the cleaning tank 50 after the plating process, the plated object 2 to be plated can be easily cleaned.
  • the cleaning since the cleaning is performed by circulating the workpiece 2 in the cleaning tank 50, the cleaning can be performed in a short time. By circulating the cleaning liquid, the uniformity of the cleaning liquid in the cleaning tank also proceeds in a short time, so that an excellent cleaning effect can be obtained.
  • Example 2 using the same plating apparatus 100 as in Example 1, Ni plating and Sn plating were performed on the external electrodes of a multilayer ceramic capacitor having a length of 4.5 mm, a width of 3.2 mm, and a thickness of 2.0 mm. Then, the presence or absence of cracks in the multilayer ceramic capacitor after plating was observed.
  • the method of applying Ni plating and Sn plating is the same as that in Example 1.
  • Example 1 the surface of the Sn film after the Sn plating was not smoothed, and the deposited Sn film remained.
  • smoothening has progressed at the ridge line portion of the object to be plated, the Sn film has been peeled off, the inner external electrode is visible, and gloss is generated.
  • any of the plating method according to the present invention and the conventional barrel plating method using a rotating barrel the appearance of 1000 plated objects to be plated was observed, and no cracks were found.
  • the plated object was returned to the plating apparatus and mixed for 10 hours, and then the appearance of the plated object was observed. That is, the plating object plated using the plating apparatus 100 according to the present invention is returned to the plating apparatus 100, and the plating object plated by the conventional barrel plating method is returned to the rotating barrel and mixed. Processed.
  • the mixing process is the same as the plating process, but differs from the plating process in that the anode and the cathode are not energized.
  • the external force applied to the object to be plated during the plating process is weak, and cracking and chipping of the object to be plated are unlikely to occur.
  • the case where the multilayer ceramic capacitor is to be plated and the external electrode is plated has been described as an example.
  • the type of the plated object and the object to be plated there is no particular restriction on the type of the plated object and the object to be plated.
  • the present invention can be applied to the case where the laminated coil component is plated and the surface conductor is plated.
  • the cathode 26, the partition wall 22, and the anode 21 are arranged concentrically so that the respective central axes coincide with each other, they are not necessarily arranged concentrically.
  • the central axes of the cathode 26, the partition wall 22, and the anode 21 may not be aligned, and the horizontal cross-sectional shape of the cathode 26, the partition wall 22, and the anode 21 is not a circular shape but an ellipse. It may be a shape. Even in such a configuration, it is possible to perform good plating at a stable current density by performing electrolytic plating while passing the plating object 2 through the plating object passage region 23 sandwiched between the anode 21 and the cathode 26.
  • the film thickness variation of the plating film to be formed can be suppressed.
  • the cathode 26, the partition wall 22, and the anode 21 are arranged concentrically, the current density distribution during plating can be made uniform and the formed plating film can be made uniform, so they are arranged concentrically. It is preferable.

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Abstract

めっき処理により形成されるめっき膜の膜厚ばらつきを抑制する。　めっき装置１００は、めっき槽１０と、被めっき物２に電解めっきを施すめっき部２０と、を備える。めっき部２０は、少なくとも一部が、めっき液１は通過させるが被めっき物２は通過させない隔壁２２に囲まれ、上方から下方に向かって被めっき物２を通過させる被めっき物通過領域２３と、めっき液１を下方から上方へと噴射する噴射部２４と、噴射部２４によって噴射されためっき液１と、被めっき物通過領域２３を通過した被めっき物２とが混合する混合部２５と、被めっき物通過領域２３の外側に配設されたアノード２１と、被めっき物通過領域２３の内側に配設され、めっき液１と被めっき物２との混合流体３が下方から上方に向かって通過する中空領域２６ａを有するカソード２６と、中空領域２６ａを通過した混合流体３を被めっき物通過領域２３に導く誘導部２７と、を備える。

Description

めっき装置およびめっき方法
　本発明は、めっき装置およびめっき方法に関する。
　例えば、チップ型積層コンデンサなどの電子部品においては、はんだ喰われを防止したり、はんだ付けによる実装の信頼性を向上させたりする目的で、電子部品が備える外部電極の表面に、ＮｉめっきやＳｎめっきを施すことが一般的に行われている。
　そして、このような電子部品に、ＮｉめっきやＳｎめっきなどのめっきを施す場合、特許文献１に開示されているような、バレルめっきの方法で行われることが多い。
　バレルめっきを行うにあたっては、被めっき物が陰極となるように、バレル内の被めっき物群と接するように陰極端子をバレル内に配置するとともに、バレルの外側に、めっき液に浸かるように陽極端子を配置し、両極に電流を印加して通電することにより、被めっき物に対してめっきを行う。
特開平１０－２１２５９６号公報
　しかしながら、上記従来のバレルめっきの方法では、バレル内での電流密度分布の不均一性が高く、形成されるめっき膜の膜厚ばらつきが大きい。
　本発明は、上記課題を解決するものであり、めっき膜の膜厚ばらつきを抑制することができるめっき装置およびめっき方法を提供することを目的とする。
　本発明のめっき装置は、
　めっき液を貯留するめっき槽と、
　前記めっき槽の内部に設けられ、被めっき物に電解めっきを施すめっき部と、
を備え、
　前記めっき部は、
　少なくとも一部が、前記めっき液は通過させるが前記被めっき物は通過させない隔壁に囲まれ、上方から下方に向かって前記被めっき物を通過させる被めっき物通過領域と、
　前記めっき液を下方から上方へと噴射する噴射部と、
　前記噴射部より上方、かつ、前記被めっき物通過領域より下方に配設され、前記噴射部によって噴射された前記めっき液と、前記被めっき物通過領域を通過した前記被めっき物とが混合する混合部と、
　前記被めっき物通過領域の外側に配設されたアノードと、
　前記被めっき物通過領域の内側に配設され、前記混合部によって混合された前記めっき液と前記被めっき物との混合流体が下方から上方に向かって通過する中空領域を有するカソードと、
　前記カソードの前記中空領域を通過した前記混合流体を前記被めっき物通過領域に導く誘導部と、
を備えることを特徴としている。
　前記隔壁は前記カソードを取り囲むように配置され、前記アノードは前記隔壁を取り囲むように配置され、前記カソード、前記隔壁、および前記アノードは、同心円状に配置されていてもよい。
　また、前記隔壁、前記混合部、前記カソード、および前記誘導部は、一体的に分離することができるように構成されていてもよい。
　また、前記誘導部は、前記めっき液は通過させるが前記被めっき物は通過させないめっき液通過部を有する構成としてもよい。
　本発明のめっき方法は、
　（ａ）めっき液と被めっき物との混合流体を、前記めっき液は通過させるが前記被めっき物は通過させない隔壁に囲まれた被めっき物通過領域に誘導する工程と、
　（ｂ）前記被めっき物が前記被めっき物通過領域を上方から下方に向かって通過する際に、前記被めっき物通過領域の外側に配設されているアノードと、前記被めっき物通過領域の内側に配設されているカソードとの間に電圧を印加して、前記被めっき物に電解めっきを行う工程と、
　（ｃ）前記カソードの下方において、前記めっき液を下方から上方へと噴射することによって、噴射された前記めっき液と前記被めっき物通過領域を通過した前記被めっき物とを混合させて、前記めっき液と前記被めっき物との混合流体を、前記カソードの内部に設けられている中空領域を下方から上方へと通過させる工程と、
を備える。
　前記（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）の工程を繰り返し行うことにより、前記被めっき物に電解めっきを行うようにしてもよい。
　本発明によれば、アノードおよびカソードに挟まれた被めっき物通過領域に被めっき物を通過させながら電解めっきを行うので、安定した電流密度で良好なめっきを行うことができる。これにより、形成されるめっき膜の膜厚ばらつきを抑制することができる。
本発明の一実施の形態におけるめっき装置を示す正面断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。 隔壁、混合部、カソード、および誘導部を含む分離部を示す図である。 分離部から先端部を取り外した状態を示す図である。 めっきが施された被めっき物を洗浄するために、分離部を洗浄槽内にセットした状態を示す図である。 めっきが施された被めっき物を取り出す方法を説明するための図である。
　以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴とするところをさらに具体的に説明する。
　以下では、代表的なチップ型電子部品である積層セラミックコンデンサを被めっき物とし、その表面に形成された外部電極に電解めっきを施す場合に用いられるめっき装置を例に挙げて説明する。
　図１は、本発明の一実施の形態におけるめっき装置１００を示す正面断面図であり、図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。
　図１および図２に示すように、めっき装置１００は、めっき液１を貯留するめっき槽１０と、めっき槽１０の内部に設けられ、被めっき物２に電解めっきを施すめっき部２０とを備える。
　被めっき物２に電解めっきを施す際、めっき槽１０には、後述するカソード２６の上端よりも高い位置までめっき液１が貯留される。
　めっき部２０は、少なくとも一部が、めっき液１は通過させるが被めっき物２は通過させない隔壁２２に囲まれ、上方から下方に向かって被めっき物２を通過させる被めっき物通過領域２３と、めっき液を下方から上方へと噴射する噴射部２４と、噴射部２４より上方、かつ、被めっき物通過領域２３より下方に配設され、噴射部２４によって噴射されためっき液１と被めっき物通過領域２３を通過した被めっき物２とが混合する混合部２５と、被めっき物通過領域２３の外側に配設されたアノード２１と、被めっき物通過領域２３の内側に配設され、混合部２５によって混合されためっき液１と被めっき物２との混合流体３が下方から上方に向かって通過する中空領域２６ａを有するカソード２６と、カソード２６の中空領域２６ａを通過した混合流体３を被めっき物通過領域２３に導く誘導部２７と、を備える。
　アノード２１およびカソード２６には、電源３１から電圧が印加される。ここでは、アノード２１を陽極、カソード２６を陰極としている。
　被めっき物通過領域２３を構成する隔壁２２は、円筒状の形状を有しており、例えばメッシュにより構成されている。上述したように、めっき液１は、隔壁２２を通過可能であるが、被めっき物２は、隔壁２２を通過することができない。この実施形態では、隔壁２２の上側部分および下側部分は、通液性を有さないように構成されている。被めっき物通過領域２３は、隔壁２２と、隔壁２２よりも内側に配設されている、後述するカソード２６との間の領域である。
　噴射部２４は、循環ライン３２と、ポンプ３３と、フィルタ３４とを備えている。
　循環ライン３２は、めっき槽１０内のめっき液１を、めっき槽１０の底部に設けられている噴射口２４ａから噴射させるためのめっき液１の流路である。
　ポンプ３３は、循環ライン３２に設けられており、めっき槽１０内のめっき液１を、循環ライン３２を介して噴射口２４ａから噴射させる。
　フィルタ３４は、循環ライン３２を流れるめっき液１に含まれる異物を除去する。
　混合部２５は、噴射部２４よりも上方、かつ、被めっき物通過領域２３およびカソード２６よりも下方に配設されている。混合部２５は、上面の直径が下面の直径よりも大きい円錐台形状を有している。上面の直径は、隔壁２２の下側部分に構成された通液性を有しない部分の内径以上の大きさを有している。また、下面の直径は、噴射部２４の噴射口２４ａの直径と略同じである。混合部２５の上面は開口しており、被めっき物通過領域２３およびカソード２６の中空領域２６ａと通じている。また、混合部２５の下面も開口しており、噴射口２４ａと通じている。上述の混合部２５となる円錐台形状の空隙は、混合部２５の高さ寸法と同じ寸法の厚みを有する部材２５ａに、混合部２５の円錐台形状に対応する貫通孔を穿設することにより形成されている。
　この混合部２５は、被めっき物通過領域２３を沈降しつつ通過してきた、被めっき物２とめっき液１とを含み、沈降濃縮されて被めっき物２の割合が高くなっている流体と、噴射口２４ａから上方に向かって噴射されるめっき液１とを混合させる領域であって、噴射口２４ａから噴射されためっき液１の噴出力により、被めっき物２を高い割合で含む流体が、下記の中空領域２６ａに導かれる過程でめっき液１との混合が行われる領域である。
　カソード２６は、金属製のパイプにより構成されており、被めっき物通過領域２３の内側に配設されている。カソード２６は、その内部が空洞となっており、この空洞部分が、めっき液１と被めっき物２との混合流体３が下方から上方に向かって通過するための中空領域２６ａとなる。カソード２６の上端は、隔壁２２の上端よりも高い位置にある。
　アノード２１は、円筒状の形状を有しており、被めっき物通過領域２３よりも外側に配設されている。図２に示すように、隔壁２２は、カソード２６を取り囲むように配置されており、アノード２１は、隔壁２２を取り囲むように配置されている。また、図２に示すように、カソード２６、隔壁２２、およびアノード２１は、それぞれの中心軸が一致するように、同心円状に配置されている。
　すなわち、同心円状に囲まれた隔壁２２の内周面とカソード２６の外周面との間の領域が被めっき物通過領域２３として構成されている。これにより、めっき時の電流密度を均一にすることができ、均一なめっき膜を形成することが可能になる。また、電流密度が均一であるため、限界電流密度範囲内で電流密度を高くする限り、電流密度が限界電流密度を超える部位が存在しないので、電流密度を高く設定することができ、生産性を高めることができる。
　なお、隔壁２２とアノード２１との間には、被めっき物通過領域２３内の電流密度を均一化するために、被めっき物通過領域２３の下部を取り囲むようにマスク部材が設けられている。
　誘導部２７は、円錐台部２７ａと、めっき液通過部２７ｂとを有する。円環形状を有するめっき液通過部２７ｂは、円錐台部２７ａの上部に設けられ、めっき液１は通過可能であるが、被めっき物２は通過できない構造とされている。円錐台部２７ａは、上面が下面よりも大きい円錐台形状を有している。円錐台部２７ａの上面および下面は開口面であり、側面は、めっき液１および被めっき物２ともに通過不可能な構造とされている。円錐台部２７ａの下面の直径は、隔壁２２の上側に構成された通液性を有しない部分の内径以下の大きさである。このような構造により、カソード２６の中空領域２６ａの上端から噴出しためっき液１と被めっき物２との混合流体３のうち、被めっき物２を自然に、被めっき物通過領域２３に誘導することができる。
　カソード２６の上部には、カソード２６の中空領域２６ａの上端から噴出した混合流体３に含まれる被めっき物２が誘導部２７の外側に飛び出ないようにするための天板２８が設けられている。
　上述した隔壁２２、混合部２５、カソード２６、および誘導部２７は、図３に示すように、一体的に、めっき装置１００から分離可能な構造とされている。以下では、一体的に分離した隔壁２２、混合部２５、カソード２６、および誘導部２７を、分離部３０とも呼ぶ。
　また、分離部３０の下部、すなわち、混合部２５の下部に設けられている先端部４０は、図４に示すように、取り外すことができる。先端部４０には、めっき液１は通過可能であるが、被めっき物２は通過することができない隔膜４０ａが設けられている。被めっき物２にめっきを施す処理が行われている状態では、隔膜４０ａが設けられていることにより、被めっき物２は、噴射口２４ａに落下しない。
　次に、上述のように構成されているめっき装置１００を用いて、被めっき物２にめっきを行う方法について説明する。
　本発明の一実施の形態におけるめっき方法において、被めっき物２へのめっきは、
（ａ）めっき液１と被めっき物２との混合流体３を、めっき液１は通過させるが被めっき物２は通過させない隔壁２２に少なくとも一部が囲まれた被めっき物通過領域２３に誘導する工程、
（ｂ）被めっき物２が被めっき物通過領域２３を上方から下方に向かって通過する際に、被めっき物通過領域２３の外側に配設されているアノード２１と、被めっき物通過領域２３の内側に配設されているカソード２６との間に電圧を印加して、被めっき物２に電解めっきを行う工程、
（ｃ）カソード２６の下方において、めっき液１を下方から上方へと噴射することによって、噴射されためっき液１と被めっき物通過領域２３を通過した被めっき物２とを混合させて、めっき液１と被めっき物２との混合流体３を、カソード２６の内部に設けられている中空領域２６ａを下方から上方へと通過させる工程、
を順に繰り返すことにより行う。
　上記（ａ）の工程は、誘導部２７において、めっき液１と被めっき物２との混合流体３を被めっき物通過領域２３に誘導する工程である。カソード２６の中空領域２６ａを下方から上方へと通過しためっき液１と被めっき物２との混合流体３のうち、めっき液１の一部は、めっき液通過部２７ｂを通過して、誘導部２７の外側に流出する。また、混合流体３に含まれる被めっき物２は、自身の重みにより沈降していくが、その際に、円錐台部２７ａの形状に沿って、被めっき物通過領域２３に誘導される。
　すなわち、カソード２６の上端から噴出しためっき液１と被めっき物２との混合流体３のうち、被めっき物２は、沈降分離により、めっき液１と分離される。外力が加わることなく、被めっき物２とめっき液１との分離が行われるので、めっき処理後の被めっき物２の表面に傷がついたりするのを抑制することができる。また、誘導部２７がめっき液通過部２７ｂを有することにより、めっき液通過部２７ｂを介して、混合流体３に含まれるめっき液１の一部を誘導部２７の外部に流出させることができ、被めっき物２とめっき液１との分離を迅速に行うことができる。
　上記（ｂ）の工程において、（ａ）の工程によって被めっき物通過領域２３に誘導された被めっき物２は、被めっき物通過領域２３を上方から下方に向かって通過する。このときに、アノード２１およびカソード２６間に電圧を印加することによって、被めっき物通過領域２３を移動している被めっき物２に電解めっきが施される。
　より具体的には、（ｂ）の工程において、被めっき物通過領域２３に誘導された被めっき物２は、被めっき物通過領域２３内で堆積し、堆積した状態で少しずつ下降していく。上述したように、カソード２６、隔壁２２、およびアノード２１は、それぞれの中心軸が一致するように同心円状に配置されているため、被めっき物通過領域２３を通過する被めっき物２に対して、電流密度分布の均一性が高い条件下で、安定した良好なめっきを行うことができる。これにより、めっき膜の膜厚ばらつきを抑制して、均一な膜厚のめっき膜を形成することができる。
　また、上述したように、隔壁２２の上側部分および下側部分は、通液性を有さないように構成されている。隔壁２２の上側部分が通液性を有さないようにすることにより、被めっき物通過領域２３の上側に配置されている円錐台部２７ａからの液流の影響を抑制することができ、また、隔壁２２の下側部分が通液性を有さないようにすることにより、被めっき物通過領域２３の下側から噴射されるめっき液１の液流の影響を抑制することができる。これにより、被めっき物２を、被めっき物通過領域２３内を安定的に通過させることができる。
　（ｃ）の工程では、噴射部２４において、めっき槽１０内のめっき液１が、循環ライン３２を介して噴射口２４ａから噴射される。被めっき物通過領域２３を通過した被めっき物２は、噴射口２４ａからの噴流による吸引力によって、混合部２５で、噴射口２４ａから噴射されためっき液１と混合される。このとき、被めっき物通過領域２３内を堆積しつつ降下してきた被めっき物２は、混合部２５において、噴射口２４ａからの噴流のせん断力によってほぐされ、めっき液１内に分散されて、混合流体３となる。めっき液１と被めっき物２との混合流体３は、噴射口２４ａからの噴流によって、カソード２６の中空領域２６ａを下方から上方へと通過して、中空領域２６ａの上端から上方へと噴出される。
　このように、噴射部２４は、めっき液１と被めっき物２との混合流体３を、カソード２６の中空領域２６ａを通過させて、中空領域２６ａの上端から上方へと噴出させるように、ポンプ３３を作動させて、噴射口２４ａからめっき液１を噴射させる。
　中空領域２６ａの上端から上方へと噴出されためっき液１と被めっき物２との混合流体３は、（ａ）の工程にて、被めっき物通過領域２３に誘導される。
　以後、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の工程がこの順に繰り返し行われることにより、被めっき物２に電解めっきが施される。これにより、被めっき物２が複数回、めっき物通過領域２３を通過するため、被めっき物２毎のめっき膜厚のばらつきは低下し、所望の膜厚のめっき膜を得ることができる。
　このように、本実施形態のめっき装置１００によれば、被めっき物２が鉛直方向に流動する構成とされているので、めっき装置１００は縦長の形状となる。従って、水平方向に回転軸を有する回転バレルを用いた従来のめっき装置と比べると、装置を設置するための床面積を狭くすることができ、面積生産性を向上させることができる。
　また、被めっき物２を流動させるための駆動源は、めっき液１を流動させるためのポンプ３３だけであるので、めっき部２０の構造をシンプルにでき、メンテナンスに関する費用を低減することができる。
　電解めっきが終了すると、めっきが施された被めっき物２を洗浄する。被めっき物２を洗浄するため、分離部３０、すなわち、一体的に分離可能な隔壁２２、混合部２５を構成する部材２５ａ、カソード２６、および誘導部２７を、めっき槽１０から引き上げる。分離部３０を引き上げると、めっき液１は、隔壁２２を介して外側に流れ出る。一方、被めっき物２は、外側に流れ出ることなく、被めっき物通過領域２３および混合部２５内に堆積した状態でとどまる。
　めっき液１が隔壁２２を介して外側に流れ出た後、図５に示すように、別途用意した洗浄槽５０内に分離部３０をセットする。具体的には、洗浄槽５０の底部に設けられている噴射口５１ａに、分離部３０の先端部４０を接続する。洗浄槽５０には、カソード２６の上端よりも高い位置まで洗浄液が貯留されている。
　図１に示すめっき装置１００には、噴射部２４が設けられていたが、洗浄槽にも同様の構成の噴射部５１が設けられている。噴射部５１は、循環ライン５２と、ポンプ５３と、異物を除去するためのフィルタ５４とを備えている。
　めっきが施された被めっき物２の洗浄時には、ポンプ５３を作動させることによって、洗浄槽５０内の洗浄液を、循環ライン５２を介して噴射口５１ａから噴射させる。これにより、混合部２５において、噴射口５１ａから噴射された洗浄液と、被めっき物２とが混合されて、カソード２６の中空領域２６ａを下方から上方へと流動する。そして、中空領域２６ａの上端から飛び出た洗浄液と被めっき物２との混合流体のうち、洗浄液の一部は、誘導部２７のめっき液通過部２７ｂを通過して、誘導部２７の外側に流出する。また、混合流体に含まれる被めっき物２は、自身の重みにより沈降していくが、その際に、誘導部２７の円錐台部２７ａの形状に沿って、被めっき物通過領域２３に誘導される。
　被めっき物通過領域２３を上方から下方へと移動した被めっき物２は、混合部２５で洗浄液と混合されて、再びカソード２６の中空領域２６ａを下方から上方へと流動する。このように、被めっき物２を循環させながら洗浄することにより、短時間で被めっき物２の洗浄を行うことができる。
　また、洗浄水を循環させながら洗浄することができるので、使用する洗浄水は少量ですみ、排水する洗浄水の量を低減することができる。
　被めっき物２の洗浄後には、分離部３０を上方に引き上げた後、先端部４０を取り外すことにより、混合部２５の下方から、めっきが施された被めっき物２を取り出すことができる。これにより、めっきが施された被めっき物２を簡単に取り出すことができる。また、隔壁２２の内部に被めっき物２の残留が無いか目視で確認することができるので、分離部３０の内部に被めっき物が残った状態で、別の種類の被めっき物に対してめっき処理が行われてしまうことを防ぐことができる。
　＜実施例１＞
　被めっき物２として、長さ２．０ｍｍ、幅１．２５ｍｍ、厚み１．２５ｍｍの積層セラミックコンデンサを用意し、積層セラミックコンデンサの外部電極にＮｉめっきおよびＳｎめっきを施した。後述するように、被めっき物２に対して、まず最初にＮｉめっきを施し、次にＳｎめっきを施した。
　図１～図２に示す構成を備えためっき装置１００において、筒状の隔壁２２のうち、通液性を有する部分は、８０メッシュのメッシュ材料で構成し、直径は７０ｍｍ、長さは１００ｍｍとした。また、通液性を有する部分の上下に位置する通液性を有さない部分は、直径７０ｍｍ、長さが４０ｍｍのパイプを設けることにより構成した。
　隔壁２２の上部には、頂角が９０度の円錐台部２７ａを設けた。円錐台部２７ａの開口下面の直径は、隔壁２２の直径と略同じである。円錐台部２７の上方には、メッシュ材料からなるめっき液通過部２７ｂを配置した。また、隔壁２２の下部には、頂角が９０度の混合部２５を設けた。
　隔壁２２の内側に配設されるカソード２６として、外形が３５ｍｍ、内径が２５ｍｍのステンレス製のパイプを用いた。このパイプの下端と、円錐台形状を有する混合部２５の下端との間隙は数十ｍｍとし、パイプの上端は、円錐台部２７ａの高さ方向における中央付近の位置とした。パイプは上方からつり下げる構成とし、電源３１の陰極と接続した。
　隔壁２２の外側には、６０ｍｍの間隔をあけて、円環状の形状を有するチタン製のアノードケースを配置した。このアノードケースには、Ｎｉチップを充填可能な空間が設けられており、この空間内にＮｉチップを充填した。このＮｉチップを充填したアノードケースを電源３１の陽極と接続してアノード２１とした。
　めっき槽１０に貯留するめっき液としてワット浴を用いた。上述したように、めっき槽１０の底部には、噴射口２４ａが設けられている。この噴射口２４ａに、混合部２５の下部に設けられている先端部４０をはめ込むように設置した。また、カソード２６の上端よりも高い位置まで、めっき槽１０内にめっき液を貯留した。
　噴射部２４のポンプ３３を作動させることにより、めっき槽１０内のめっき液１が循環ライン３２を介して、噴射口２４ａから上方に噴出される。噴射口２４ａから噴出されためっき液１は、カソード２６の中空領域２６ａを通って、カソード２６の上端から上方に噴出される。
　被めっき物２である積層セラミックコンデンサを７００００個、および直径１．５ｍｍの導電性メディアを３００ｃｃ、めっき槽１０内、より具体的には、円環形状を有するめっき液通過部２７ｂの内側に投入した。投入された被めっき物２は、沈降して、被めっき物通過領域２３内に堆積しつつ、徐々に下降する。そして、噴射口２４ａからのめっき液１の噴流により、混合部２５に誘引され、混合部２５でめっき液１と混合されて、カソード２６の中空領域２６ａを通って上方に噴出される。噴出されためっき液１と被めっき物２との混合流体３のうち、めっき液１の一部は、誘導部２７のめっき液通過部２７ｂを通過して、誘導部２７の外側に流出し、循環ライン３２を経て、噴射口２４ａから噴射される。一方、被めっき物２は、めっき液１の他の一部、すなわち、誘導部２７の外部に流出しなかっためっき液１とともに、誘導部２７の円錐台部２７ａを経て、被めっき物通過領域２３に導かれ、堆積しつつ被めっき物通過領域２３内を徐々に下降する。
　このように、被めっき物２が循環を繰り返す状態で、電源３１をオンとして、２４Ａで通電し、アノード２１およびカソード２６間に電圧を印加した。通電を９０分間行って所定の積算電流を通電後、電源３１をオフにした。そして、分離部３０をめっき槽１０から引き上げて、内部のめっき液１を抜いた。その後、分離部３０を、洗浄液である純水を満たした洗浄槽５０に浸漬した。
　上述したように、洗浄槽５０には噴射口５１ａが設けられており、分離部３０の先端部４０を噴射口５１ａに接続して、ポンプ５３を作動させることにより、被めっき物通過領域２３、混合部２５、カソード２６の中空領域２６ａ、および誘導部２７の経路で被めっき物２を循環させて洗浄した。その後、分離部３０を引き上げて別の洗浄槽に移動させて、同様の洗浄を行った。この洗浄処理を３回繰り返して行った。
　被めっき物２の洗浄後、分離部３０を、Ｓｎめっき液を満たしためっき槽１０に浸漬し、上述したＮｉめっきと同様の手順により、被めっき物２にＳｎめっきを施した。アノード２１およびカソード２６に通電する条件は、１７Ａで６０分間とした。
　被めっき物２にＳｎめっきを施した後、Ｎｉめっきの終了後と同様に、被めっき物２を洗浄した。
　被めっき物２の洗浄終了後、図６に示すように、少なくとも隔壁２２の上端まで洗浄水を浸した状態で、分離部３０を洗浄槽５０の噴射口５１ａから取り外し、取り外した分離部３０の下部に、要部が被めっき物２は通過させず、めっき液１を通過させる粗さのメッシュ材料で構成された回収容器６０を配置した。そして、分離部３０の下部に設けられている先端部４０（図３、図４参照）を外した。これにより、被めっき物通過領域２３および混合部２５に堆積している被めっき物２は、沈降して、回収容器６０の中に回収される。このとき、洗浄水を分離部３０の上方から流すことにより、全ての被めっき物２が回収容器６０の中に回収されるようにした。
　回収容器６０は、上述のように、めっき液１は通過させるが被めっき物２は通過させないメッシュ材料で構成された通液部を備えているので、回収容器６０を上方に引き上げれば、洗浄水は回収容器６０の外に流出し、めっきが施された被めっき物２のみを回収することができる。
　被めっき物２を回収容器６０の中に回収した後、分離部３０を引き上げて上部から観察することにより、カソード２６の中空領域２６ａ、および被めっき物通過領域２３に被めっき物２が残留していないことが確認できた。また、カソード２６、および上部でカソード２６を保持している部位を取り外して、カソード２６の外部表面を観察し、被めっき物２が付着していないか確認した。
　回収容器６０に回収した被めっき物２のＳｎ膜の膜厚を蛍光ｘ線膜厚計で３０カ所測定したところ、平均膜厚は３．９５μｍであり、膜厚ばらつきを示すＣＶ（標準偏差／平均値）は６．７％と良好であった。一方、回転バレルを用いた従来のバレルめっき法によってめっき膜を形成した場合、ＣＶは１０％以上１５％以下である。すなわち、本実施形態によるめっき装置１００によれば、形成されるめっき膜の膜厚ばらつきを小さくすることができる。
　また、回転バレルを用いた従来のバレルめっき方法では、被めっき物同士の擦れや、被めっき物とバレル内壁との衝突により、被めっき物２の稜線部が平滑化されてしまう。しかし、実施例１によるめっき方法によれば、Ｓｎめっき膜の表面、特に稜線部を観察して、擦れ等が生じていないことが確認できた。すなわち、本実施形態によるめっき装置１００によれば、めっき処理時に被めっき物２に加わる衝撃力を低減することができる。
　回転バレルを用いた従来のバレルめっき装置では、回転バレルは水平軸を中心として回転する。また、アノードは、回転軸と平行に、かつ、電流密度の極度の集中を避けるため、バレルと所定の距離を保った位置に配置する必要がある。このため、回転バレルを用いた従来のバレルめっき装置の場合には、めっき槽の床面積が大きくなり、例えば縦５００ｍｍ×横６００ｍｍの床面積が必要となる。一方、本実施形態によるめっき装置１００によれば、めっき槽１０の床面積は、例えば縦３００ｍｍ×横３００ｍｍであり、回転バレルを用いた従来のバレルめっき装置と比べて、床面積を１／３以下とすることができる。
　上述したように、本実施形態におけるめっき装置１００では、隔壁２２、混合部２５、カソード２６、および誘導部２７が分離部３０として一体的に分離可能な構成とされている。したがって、めっき処理後に、分離部３０をめっき槽１０から取り出して洗浄槽５０に移すことにより、めっきが施された被めっき物２を容易に洗浄することができる。
　また、洗浄槽５０内で被めっき物２を循環させることによって洗浄を行うので、短時間で洗浄を行うことができる。洗浄液も循環させることにより、洗浄槽内における洗浄液の均一性も短時間で進行するため、優れた洗浄効果を得ることができる。
　＜実施例２＞
　実施例２では、実施例１と同じめっき装置１００を用いて、長さ４．５ｍｍ、幅３．２ｍｍ、厚み２．０ｍｍの積層セラミックコンデンサの外部電極に、ＮｉめっきおよびＳｎめっきを施した。そして、めっき処理後の積層セラミックコンデンサの割れ欠けの有無について観察した。ＮｉめっきおよびＳｎめっきを施す処理の方法は、実施例１と同じである。
　Ｓｎめっきを施した後のＳｎ膜の表面は、実施例１と同じく、平滑化は見られず、析出されたＳｎ膜が残った状態であった。一方、回転バレルを用いた従来のバレルめっき法では、被めっき物の稜線部で平滑化が進んでＳｎ膜がはがれ、内側の外部電極が見えて光沢が生じていた。
　本発明によるめっき方法、および回転バレルを用いた従来のバレルめっき法のいずれの方法でも、めっきを施した１０００個の被めっき物の外観を観察したところ、割れ欠けは見られなかった。
　そこで、めっきを施した被めっき物を再びめっき装置に戻して、１０時間の混合処理を追加で行い、その後、被めっき物の外観観察を行った。すなわち、本発明によるめっき装置１００を用いてめっきを施した被めっき物は、めっき装置１００に戻し、従来のバレルめっき法によりめっきを施した被めっき物は、回転バレル内に戻して、それぞれ混合処理を行った。混合処理は、めっき処理と同様の処理であるが、アノードおよびカソードに通電しない点でめっき処理と異なる。
　回転バレル内で混合処理を行った場合、１０００個の被めっき物のうち、３個の被めっき物の稜線部に欠けが生じていた。一方、めっき装置１００を用いて混合処理を行った場合には、１０００個の被めっき物に割れ欠けは全く生じていなかった。
　すなわち、本発明によるめっき装置１００は、めっき処理時に被めっき物に対して加わる外力が弱く、被めっき物の割れ欠けが生じにくい。
　なお、上記実施形態では、積層セラミックコンデンサを被めっき物として、その外部電極にめっきを行う場合を例に挙げて説明したが、被めっき物の種類やめっきすべき対象に特別の制約はない。例えば、積層コイル部品を被めっき物として、その表面導体にめっきを施す場合などに適用することが可能である。
　また、カソード２６、隔壁２２、およびアノード２１は、それぞれの中心軸が一致するように、同心円状に配置されているものとしたが、必ずしも同心円状に配置されている必要はない。例えば、カソード２６、隔壁２２、およびアノード２１のそれぞれの中心軸が一致しない構成であってもよいし、カソード２６、隔壁２２、およびアノード２１の水平方向における断面形状が円形の形状ではなく、楕円形状であってもよい。そのような構成でも、アノード２１およびカソード２６に挟まれた被めっき物通過領域２３に被めっき物２を通過させながら電解めっきを行うことにより、安定した電流密度で良好なめっきを行うことができるので、形成されるめっき膜の膜厚ばらつきを抑制することができる。ただし、カソード２６、隔壁２２、およびアノード２１を同心円状に配置することにより、めっき時の電流密度分布を均一にして、形成されるめっき膜を均一にすることができるので、同心円状に配置することが好ましい。
　本発明は、その他の点においても上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
１　　　めっき液
２　　　被めっき物
３　　　混合流体
１０　　めっき槽
２０　　めっき部
２１　　アノード
２２　　隔壁
２３　　被めっき物通過領域
２４　　噴射部
２４ａ　噴射口
２５　　混合部
２５ａ　混合部を構成する部材
２６　　カソード
２６ａ　中空領域
２７　　誘導部
２７ａ　円錐台部
２７ｂ　めっき液通過部
３０　　分離部
３１　　電源
３２　　循環ライン
３３　　ポンプ
３４　　フィルタ
４０　　先端部
５０　　洗浄槽
６０　　回収容器
１００　めっき装置

Claims (6)

  1. 　めっき液を貯留するめっき槽と、
    　前記めっき槽の内部に設けられ、被めっき物に電解めっきを施すめっき部と、
    を備え、
    　前記めっき部は、
    　少なくとも一部が、前記めっき液は通過させるが前記被めっき物は通過させない隔壁に囲まれ、上方から下方に向かって前記被めっき物を通過させる被めっき物通過領域と、
    　前記めっき液を下方から上方へと噴射する噴射部と、
    　前記噴射部より上方、かつ、前記被めっき物通過領域より下方に配設され、前記噴射部によって噴射された前記めっき液と、前記被めっき物通過領域を通過した前記被めっき物とが混合する混合部と、
    　前記被めっき物通過領域の外側に配設されたアノードと、
    　前記被めっき物通過領域の内側に配設され、前記混合部によって混合された前記めっき液と前記被めっき物との混合流体が下方から上方に向かって通過する中空領域を有するカソードと、
    　前記カソードの前記中空領域を通過した前記混合流体を前記被めっき物通過領域に導く誘導部と、
    を備えることを特徴とするめっき装置。
  2. 　前記隔壁は前記カソードを取り囲むように配置され、前記アノードは前記隔壁を取り囲むように配置され、前記カソード、前記隔壁、および前記アノードは、同心円状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のめっき装置。
  3. 　前記隔壁、前記混合部、前記カソード、および前記誘導部は、一体的に分離することができるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のめっき装置。
  4. 　前記誘導部は、前記めっき液は通過させるが前記被めっき物は通過させないめっき液通過部を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のめっき装置。
  5. 　（ａ）めっき液と被めっき物との混合流体を、前記めっき液は通過させるが前記被めっき物は通過させない隔壁に少なくとも一部が囲まれた被めっき物通過領域に誘導する工程と、
    　（ｂ）前記被めっき物が前記被めっき物通過領域を上方から下方に向かって通過する際に、前記被めっき物通過領域の外側に配設されているアノードと、前記被めっき物通過領域の内側に配設されているカソードとの間に電圧を印加して、前記被めっき物に電解めっきを行う工程と、
    　（ｃ）前記カソードの下方において、前記めっき液を下方から上方へと噴射することによって、噴射された前記めっき液と前記被めっき物通過領域を通過した前記被めっき物とを混合させて、前記めっき液と前記被めっき物との混合流体を、前記カソードの内部に設けられている中空領域を下方から上方へと通過させる工程と、
    を備えることを特徴とするめっき方法。
  6. 　前記（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）の工程を繰り返し行うことにより、前記被めっき物に電解めっきを行うことを特徴とする請求項５に記載のめっき方法。
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