JP2009024249A - Electroplating apparatus and method for producing plating member - Google Patents
Electroplating apparatus and method for producing plating member Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009024249A JP2009024249A JP2007191783A JP2007191783A JP2009024249A JP 2009024249 A JP2009024249 A JP 2009024249A JP 2007191783 A JP2007191783 A JP 2007191783A JP 2007191783 A JP2007191783 A JP 2007191783A JP 2009024249 A JP2009024249 A JP 2009024249A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating
- plating solution
- pressure
- anode
- cathode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、電気めっき装置等に関し、より詳しくは、減圧状態で電気めっきを行う電気めっき装置等に関する。 The present invention relates to an electroplating apparatus and the like, and more particularly to an electroplating apparatus and the like for performing electroplating in a reduced pressure state.
従来、電気めっきは、金属部材の代表的な電気化学的表面処理方法として知られている。電気めっきは、通常、被めっき部材である陰極とこれと対極する陽極と間に所定の電圧が印加され、これらの電極間を結ぶ電気力線に沿って金属イオンが流れ、めっき膜が形成される。また、めっき厚の均一性を高める方法として、所定の形状の孔を設けた遮蔽板を被めっき物と陽極との間に挿入することにより、被めっき物の電気力線の集中を防ぐ方法が報告されている（特許文献１参照）。 Conventionally, electroplating is known as a typical electrochemical surface treatment method for metal members. In electroplating, a predetermined voltage is usually applied between a cathode, which is a member to be plated, and an anode opposite thereto, and metal ions flow along the lines of electric force connecting these electrodes to form a plating film. The In addition, as a method for improving the uniformity of plating thickness, there is a method for preventing concentration of electric lines of force of the object to be plated by inserting a shielding plate having a hole of a predetermined shape between the object to be plated and the anode. It has been reported (see Patent Document 1).
ところで、一般に、電気めっきは、金属イオンの還元と並行して水の電気分解が進行する。このため、これにより発生する水素気泡が被めっき部材の表面に付着し、めっき膜にピンホールやピットを生じる問題がある。 By the way, in general, in electroplating, electrolysis of water proceeds in parallel with reduction of metal ions. For this reason, there is a problem that hydrogen bubbles generated thereby adhere to the surface of the member to be plated and cause pinholes and pits in the plating film.
本発明は、このような電気めっきにおける問題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、均一なめっき膜が形成される電気めっき装置等を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems in electroplating. That is, an object of the present invention is to provide an electroplating apparatus or the like on which a uniform plating film is formed.
かくして本発明によれば、被めっき部材を装着する陰極設置部と、被めっき部材との間に電圧が印加される陽極を設ける陽極設置部と、陰極設置部及び陽極設置部を浸漬するめっき液を収容するめっき浴槽と、めっき液を流動させる流動部と、めっき浴槽内を、めっき液を用いてめっきを行う温度におけるめっき液の蒸気圧Ｐｂ以上、且つ（蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）以下の圧力に保持する圧力調整部と、を有することを特徴とする電気めっき装置が提供される。
本発明が適用される電気めっき装置における流動部は、陽極を上流側とし陰極を下流側としてめっき液を流動させることが好ましい。
また、圧力調整部は、めっき液を還流させる冷却部を備えることが好ましい。
さらに、圧力調整部は、めっき浴槽内の圧力をめっき液の蒸気圧Ｐｂに保ち、めっき液を連続的に沸騰させることが好ましい。
また、圧力調整部は、めっき浴槽内の圧力をめっき液の蒸気圧Ｐｂと（蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）との間で変動させ、めっき液を間歇的に沸騰させることが好ましい。
Thus, according to the present invention, the cathode installation part for mounting the member to be plated, the anode installation part for providing the anode to which a voltage is applied between the member to be plated, and the plating solution for immersing the cathode installation part and the anode installation part The plating bath for storing the plating solution, the flow part for flowing the plating solution, and the inside of the plating bath are maintained at a pressure equal to or higher than the vapor pressure Pb of the plating solution at a temperature at which plating is performed using the plating solution and equal to or lower than (vapor pressure Pb + 15 kPa). There is provided an electroplating apparatus characterized by having a pressure adjusting unit.
The flow part in the electroplating apparatus to which the present invention is applied preferably flows the plating solution with the anode on the upstream side and the cathode on the downstream side.
Moreover, it is preferable that a pressure adjustment part is equipped with the cooling part which recirculates plating solution.
Furthermore, it is preferable that the pressure adjusting unit keeps the pressure in the plating bath at the vapor pressure Pb of the plating solution and continuously boil the plating solution.
Moreover, it is preferable that a pressure adjustment part fluctuates the pressure in a plating bath between the vapor pressure Pb of a plating solution, and (vapor pressure Pb + 15kPa), and makes a plating solution boil intermittently.
次に、本発明によれば、めっき液中に浸漬した被めっき部材からなる陰極及び陽極を配置しためっき浴槽内を、めっき液を用いてめっきを行う温度におけるめっき液の蒸気圧Ｐｂ以上、且つ（蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）以下の圧力に保持し、めっき浴槽内において、陽極を上流側とし陰極を下流側としてめっき液を流動させ、陰極及び陽極間に電圧を印加し被めっき部材の表面にめっき膜を形成することを特徴とするめっき部材の製造方法が提供される。
ここで、本発明が適用されるめっき部材の製造方法では、めっき浴槽内において、流動するめっき液の流れに対して、陽極と陰極とを平行に配置することが好ましい。
また、めっき浴槽内の圧力をめっき液の蒸気圧Ｐｂに保ち、連続的に沸騰させることが好ましい。
めっき浴槽内の圧力をめっき液の蒸気圧Ｐｂと（蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）との間で変動させ、めっき液を間歇的に沸騰させることが好ましい。
めっき液を、被めっき部材の表面におけるめっき液のレイノルズ数が１０００程度以上になるように流動させることが好ましい。
さらに、本発明が適用されるめっき部材の製造方法では、圧力保持操作によって気化しためっき液の溶媒を冷却装置によりめっき浴槽中に還流することが好ましい。
Next, according to the present invention, in the plating bath in which the cathode and the anode made of the member to be plated immersed in the plating solution are disposed, the plating solution has a vapor pressure Pb or higher at a temperature at which plating is performed using the plating solution, and (Vapor pressure Pb + 15 kPa) is maintained at a pressure of less than or equal to, in the plating bath, the plating solution is flowed with the anode on the upstream side and the cathode on the downstream side, and a voltage is applied between the cathode and the anode to form a plating film on the surface of the member to be plated A method for producing a plated member is provided.
Here, in the manufacturing method of the plating member to which this invention is applied, it is preferable to arrange | position an anode and a cathode in parallel with respect to the flow of the flowing plating solution in a plating bath.
Further, it is preferable to keep the pressure in the plating bath at the vapor pressure Pb of the plating solution and continuously boil.
It is preferable that the pressure in the plating bath is varied between the vapor pressure Pb of the plating solution and (vapor pressure Pb + 15 kPa) to cause the plating solution to boil intermittently.
The plating solution is preferably flowed so that the Reynolds number of the plating solution on the surface of the member to be plated is about 1000 or more.
Furthermore, in the manufacturing method of the plating member to which the present invention is applied, it is preferable that the solvent of the plating solution vaporized by the pressure holding operation is returned to the plating bath by the cooling device.
本発明によれば、めっき膜に生じるピンホールやピットが減少し、均一なめっき膜が形成される。 According to the present invention, pinholes and pits generated in the plating film are reduced, and a uniform plating film is formed.
以下、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを表すものではない。
図１は、本実施の形態が適用される電気めっき装置の一例を説明する図である。図１に示された電気めっき装置１００は、被めっき部材からなる陰極１１を装着する陰極設置部１２と、陰極１１との間に所定の電圧が印加される陽極１３を設ける陽極設置部１４と、陰極１１及び陽極１３を浸漬するめっき液２１を収容するめっき浴槽２０と、めっき液２１を流動させる流動部３０と、めっき浴槽２０内を所定の圧力範囲にする圧力調整部４０と、を備えている。
Hereinafter, the best mode (embodiment) for carrying out the present invention will be described. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary. Also, the drawings used are used to describe the present embodiment and do not represent the actual size.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an electroplating apparatus to which the present exemplary embodiment is applied. An
陰極１１と陽極１３とは、所定の電極間距離Ｌを隔てて配置されている。また、陰極１１と陽極１３との間に所定の電圧を印加する直流電源１５と、直流電源１５と陰極１１及び陽極１３とをそれぞれ接合する導線１６，１７が配置されている。
陽極１３は、陰極１１としての被めっき部材の表面にめっき膜を析出させようとする金属から構成されている。めっき膜として析出させる金属としては、例えば、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｔ等が挙げられる。これらの中でも、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｚｎが好ましい。これらの金属は、それぞれ単独で、または、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
The
The
尚、陽極１３は、陰極１１としての被めっき部材の表面にめっき膜を析出させようとする金属をペレット状にした複数個の金属粒子を、所定のアノードバスケットに収容したものを使用してもよい。
The
本実施の形態において使用されるめっき液２１は、通常、溶媒に、前述した被めっき部材の表面にめっき膜として析出させる１種又は２種類以上の金属の塩、有機物、ホウ酸等の緩衝剤、リン酸等の酸またはアルカリ物質等の各種物質を溶解させたものが用いられる。
溶媒は、一般的には水が用いられる。さらに水に、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール類；エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート類；ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の直鎖状カーボネート類等を混合したものを用いても良い。
The
As the solvent, water is generally used. Further, for example, water mixed with alcohols such as methanol and ethanol; cyclic carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate; and linear carbonates such as dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate may be used. good.
金属の塩としては、析出させる金属、合金、酸化物の種類等を考慮して適宜選択する。電気化学的に析出させることができる金属としては、例えば、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｔ等が挙げられる。また、有機物としては、例えば、ポリアクリル酸等の陰イオン系電解質；ポリエチレンイミン等の陽イオン系電解質；サッカリン（１，２−ベンゾイソチアゾール−３（２Ｈ）−オン１，１−ジオキシド）（１０ｍｇ／Ｌ）、２−ブチン１，４−ジオール（５ｍｇ／Ｌ）等の添加剤等が挙げられる。 The metal salt is appropriately selected in consideration of the type of metal, alloy, oxide, etc. to be precipitated. Examples of metals that can be electrochemically deposited include Cu, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Ag, Cd, In, Sn, Ru, Rh, Pd, Au, Pb, W, Ir, and Pt. Etc. Examples of the organic substance include an anionic electrolyte such as polyacrylic acid; a cationic electrolyte such as polyethyleneimine; saccharin (1,2-benzisothiazol-3 (2H) -one 1,1-dioxide) ( 10 mg / L) and additives such as 2-butyne 1,4-diol (5 mg / L).
尚、めっき液２１には、電解質溶液の安定化等を目的として一種又はそれ以上の物質を含むことができる。具体的には、めっき膜として析出させる金属のイオンと錯塩を形成する物質、電解質溶液の導電性を向上させるためのその他の塩、電解質溶液の安定剤、緩衝材等が挙げられる。
The
本実施の形態において、めっき液２１の主成分の具体例は、以下の通りである。
例えば、銅を析出させる場合の主成分としては、（結晶硫酸銅及び硫酸）、（ホウフッ化銅及びホウフッ酸）、（シアン化銅及びシアン化ソーダ）、（ピロリン酸銅、ピロリン酸カリウム及びアンモニア水）；ニッケルを析出させる場合の主成分としては、（硫酸ニッケル、塩化アンモニウム及びホウ酸）、（硫酸ニッケル、塩化ニッケル及びホウ酸）、（スルファミン酸ニッケル、塩化ニッケル及びホウ酸）；クロムを析出させる場合の主成分としては、（クロム酸及び硫酸）、（クロム酸、酢酸バリウム及び酢酸亜鉛）；亜鉛を析出させる場合の主成分としては、（硫酸亜鉛、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、ホウ酸及びデキストリン）、（酸化亜鉛、シアン化ソーダ及び苛性ソーダ）、（酸化亜鉛及び苛性ソーダ）等が挙げられる。
In the present embodiment, specific examples of the main components of the
For example, the main components for depositing copper include (crystalline copper sulfate and sulfuric acid), (copper borofluoride and borofluoric acid), (copper cyanide and sodium cyanide), (copper pyrophosphate, potassium pyrophosphate and ammonia). The main components in the case of depositing nickel are (nickel sulfate, ammonium chloride and boric acid), (nickel sulfate, nickel chloride and boric acid), (nickel sulfamate, nickel chloride and boric acid); The main components in the case of precipitation are (chromic acid and sulfuric acid), (chromic acid, barium acetate and zinc acetate); the main components in the case of precipitation of zinc are (zinc sulfate, ammonium chloride, ammonium sulfate, boric acid and Dextrin), (zinc oxide, sodium cyanide and caustic soda), (zinc oxide and caustic soda), etc. .
カドミウムを析出させる場合の主成分としては、（酸化カドミウム、シアン化ソーダ、ゼラチン及びデキストリン）；スズを析出させる場合の主成分としては、（硫酸第一スズ、硫酸、クレゾールスルホン酸、β−ナフトール及びゼラチン）、（スズ酸カリ及び遊離苛性カリ）；銀を析出させる場合の主成分としては、（シアン化銀及びシアン化カリ）；金を析出させる場合の主成分としては、（金、シアン化カリ、炭酸カリ及びリン酸水素カリ）；白金を析出させる場合の主成分としては、（塩化白金酸、第二リン酸アンモニウム及び第二リン酸ソーダ）、（塩化白金酸及び酢酸塩）；ロジウムを析出させる場合の主成分としては、（濃硫酸及びロジウム）、（リン酸及びリン酸ロジウム）等が挙げられる。 The main components in the case of precipitating cadmium are (cadmium oxide, sodium cyanide, gelatin and dextrin); And gelatin), (potassium stannate and free caustic potash); as main components for depositing silver (silver cyanide and potassium cyanide); as main components for depositing gold (gold, cyanide) Potassium, potassium carbonate and potassium hydrogen phosphate); the main components for depositing platinum are (chloroplatinic acid, dibasic ammonium phosphate and dibasic sodium phosphate), (chloroplatinic acid and acetate); rhodium Examples of the main component in the case of precipitation of (concentrated sulfuric acid and rhodium), (phosphoric acid and rhodium phosphate), and the like.
ルテニウムを析出させる場合の主成分としては、ルテニウム錯体；黄銅を析出させる場合の主成分としては、（シアン化第一銅、シアン化亜鉛、シアン化ナトリウム、及び炭酸ナトリウム）；スズ鉛合金を析出させる場合の主成分としては、（スズ、鉛、遊離ホウフッ酸及びペプトン）、（スズ、鉛、遊離ホウフッ化水素酸及びペプトン）；鉄ニッケル合金を析出させる場合の主成分としては、（スルファミン酸ニッケル、スルファミン酸第一鉄及び酢酸ナトリウム）；コバルト燐を析出させる場合の主成分としては、（塩化コバルト、亜リン酸及びリン酸）等が挙げられる。 The main component for depositing ruthenium is a ruthenium complex; the main component for depositing brass is (cuprous cyanide, zinc cyanide, sodium cyanide and sodium carbonate); As main components in the case of making the nickel-nickel alloy precipitated, (tin, lead, free borofluoric acid and peptone), (tin, lead, free borohydrofluoric acid and peptone); Nickel, ferrous sulfamate and sodium acetate); Examples of the main component in the case of depositing cobalt phosphorus include (cobalt chloride, phosphorous acid and phosphoric acid).
めっき浴槽２０は、めっき液２１に侵食されない材料で形成された密閉型の容器である。めっき浴槽２０の少なくとも内側の表面は、めっき液２１に侵食されない材料で形成することが好ましい。
流動部３０は、循環ポンプ３１と、めっき浴槽２０の上部に設けた排出口２２と循環ポンプ３１とを接合する循環配管３２と、めっき浴槽２０の下部に設けた供給口２３と循環ポンプ３１とを接合する供給配管３３とを備えている。尚、図示しないが、さらに、沸騰状態でめっき液２１を流動させる場合には、循環ポンプ３１に加えて撹拌羽根を設置することが好ましい。
The plating
The
圧力調整部４０は、めっき浴槽２０内を所定の圧力範囲にするための減圧ポンプ４１と、圧力保持操作により蒸発するめっき液２１の溶媒を冷却し、めっき浴槽２０内に還流させる冷却部としてのコンデンサ４２とを備えている。コンデンサ４２は、配管４２ａによりめっき浴槽２０内の気相部と接合され、配管４２ｂにより減圧ポンプ４１と接合されている。また、コンデンサ４２は、所定の冷却材（Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ）により冷却されている。
The pressure adjusting unit 40 is a
次に、圧力調整部４０は、めっき浴槽２０内の気相部の圧力を示す圧力メータ４３と、めっき浴槽２０内に窒素（Ｎ２）等の不活性ガスを供給するための不活性ガス供給装置４４と、不活性ガス供給装置４４から供給される窒素（Ｎ２）等の供給量を調整するために、圧力メータ４３によって検出された所定の圧力に基づいて作動する圧力調節弁４５とを備えている。不活性ガス供給装置４４及び圧力調節弁４５は、不活性ガス供給管４６によりめっき浴槽２０内の気相部と接合されている。尚、図示しないが、必要に応じて、温度制御のための温度センサ、ヒータを設けてもよい。
Next, the pressure adjusting unit 40 includes a
次に、電気めっき装置１００の作用について説明する。
本実施の形態では、めっき浴槽２０内は、圧力調整部４０により、めっき液２１を用いてめっきを行う温度におけるめっき液２１の蒸気圧Ｐｂ以上、且つ（蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）以下の圧力に保持される。
Next, the operation of the
In the present embodiment, the inside of the plating
さらに、本実施の形態では、めっき浴槽２０内の圧力を圧力調整部４０により減圧し、めっき液２１を沸騰させた状態で、もしくは間歇的に沸騰させた状態と沸騰していない減圧状態を往復させながら電気めっき処理が行われることが好ましい。
このとき、めっき浴槽２０内の圧力は、圧力メータ４３によって検出される。即ち、めっき浴槽２０内部が、電気めっき処理が行われる温度におけるめっき液２１の蒸気圧Ｐｂより高くする際には圧力調節弁４５を開き、不活性ガス供給装置４４から窒素（Ｎ２）等を供給する。これにより、めっき浴槽２０内は、めっき液２１の蒸気圧Ｐｂ以上、且つ（蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）以下の圧力に保持される。
尚、減圧ポンプ４１の減圧操作によって気化しためっき液２１の溶媒は、冷却装置であるコンデンサ４２により冷却され、めっき浴槽２０に還流される。また、めっき浴槽２０内の気相部は減圧ポンプ４１により外気（ＶＥＮＴ）に排出される。
Further, in the present embodiment, the pressure in the
At this time, the pressure in the
Note that the solvent of the
次に、本実施の形態では、めっき浴槽２０のめっき液２１は、流動部３０により、陽極１３を上流側とし陰極１１を下流側として流動する。図１に示すように、めっき浴槽２０のめっき液２１は、めっき浴槽２０の上部に設けた排出口２２からめっき浴槽２０のめっき液２１を循環ポンプ３１に導かれ、次に、めっき浴槽２０の下部に設けた供給口２３からめっき浴槽２０内に導かれる。このとき、めっき浴槽２０内では、陽極１３を上流側とし陰極１１を下流側とし、めっき浴槽２０の底部から上部に向けて、図１中の矢印の方向にめっき液２１が流動する。さらに、めっき液２１は、めっき浴槽２０の上部に設けた排出口２２から循環配管３２、循環ポンプ３１及び供給配管３３を経て、再びめっき浴槽２０の下部に設けた供給口２３からめっき浴槽２０内に循環供給される。
Next, in the present embodiment, the
このとき、めっき液２１は、被めっき部材である陰極１１の表面においてレイノルズ数が１０００程度以上になるように流動させることが好ましい。
ここで、レイノルズ数は、被めっき部材である陰極１１と陽極１３との電極間距離Ｌ（ｍ）、速度Ｕ（ｍ／ｓ）、密度ρ（ｋｇ／ｍ３）、粘性率η（Ｐａ・ｓ）、動粘性率ν＝η／ρ（ｍ２／ｓ）から作られる無次元の数Ｒであり、以下の式で表される。
Ｒ＝（ρＬＵ／η）＝（ＬＵ／ν）
本実施の形態においては、特に被めっき部材である陰極１１を陽極１３の下流に配置した場合、レイノルズ数が過度に小さい場合には、陰極１１と陽極１３との電極間においてめっき液２１が層流となり、陰極１１の表面側への新たなめっき液の供給が不足する傾向がある。そのため、陰極１１から離れた位置を流れるめっき液２１は、電気めっき処理に寄与しなくなり、陰極１１の陽極１３から遠い部分のめっき膜の厚みが薄くなるので好ましくない。
At this time, the
Here, the Reynolds number is the distance L (m) between the
R = (ρLU / η) = (LU / ν)
In the present embodiment, in particular, when the
続いて、被めっき部材である陰極１１と、めっき浴槽２０内で流動するめっき液２１の上流側に配置された陽極１３とに、直流電源１５により所定の電圧を印加し、被めっき部材である陰極１１の表面にめっき膜を形成する。
本実施の形態において、電気めっきの条件は、電気めっきを行う金属の種類により適宜選択され、特に限定されない。例えば、ニッケルめっきの場合、通常、使用するめっき液２１中のニッケル塩の濃度は、２６０ｇ／ｌ〜４９０ｇ／ｌ、好ましくは、３００ｇ／ｌ〜４００ｇ／ｌである。また、めっき液２１のｐＨは、通常、１．５〜５．０、好ましくは、３．０〜４．８である。
尚、電気めっき処理中は、陰極設置部１２に取り付けた陰極１１を、所定の回転数で回転させることが好ましい。
Subsequently, a predetermined voltage is applied to the
In the present embodiment, the conditions for electroplating are appropriately selected depending on the type of metal to be electroplated, and are not particularly limited. For example, in the case of nickel plating, the concentration of the nickel salt in the
During the electroplating process, it is preferable to rotate the
以上、詳述したように、本実施の形態が適用される電気めっき装置１００によれば、めっき浴槽２０内の圧力をめっき液２１の蒸気圧Ｐｂ以上、且つ（蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）以下の圧力に保持した状態で電気めっき処理を行うことにより、被めっき部材表面に、ピンホールやピットが減少した均一なめっき膜が形成される。この場合、めっき浴槽２０内の圧力をめっき液２１蒸気圧をＰｂに保ち、めっき液２１の沸騰状態において電気めっき処理を行うことが好ましい。さらに、めっき浴槽２０内の圧力をめっき液２１の蒸気圧Ｐｂと（蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）との範囲内に保ち、めっき液２１を間歇的に沸騰させながら電気めっき処理を行うことが好ましい。
As described above, according to the
以下、実施例に基づき本実施の形態についてさらに詳述する。但し、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（１）めっき液の調製
水１リットルに、硫酸ニッケル２４０ｇ、塩化ニッケル４５ｇ、ホウ酸３０ｇ、光沢剤（奥野製薬工業株式会社製：アクナＮＣＦ−ＭＵ）２ｍｌを溶解し、ｐＨ４〜ｐＨ５のめっき液を調製した。また、めっき液の温度は５０℃に保った。
Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail based on examples. However, the present invention is not limited to these examples.
(1) Preparation of plating solution In 1 liter of water, 240 g of nickel sulfate, 45 g of nickel chloride, 30 g of boric acid, and 2 ml of brightener (Okuno Pharmaceutical Co., Ltd .: Acuna NCF-MU) are dissolved, and a plating solution having a pH of 4 to 5 is dissolved. Was prepared. The temperature of the plating solution was kept at 50 ° C.
（２）電気めっき処理
陽極として幅２ｃｍ×長さ２ｃｍのニッケル板を用い、陰極（被めっき部材）として幅３．４ｃｍ×長さ５ｃｍの真鍮板を用いる。
真鍮板の表面での電流密度が２Ａ／ｄｍ２となるようにニッケル板と真鍮板とに電圧を加え、総電荷量１７５クーロンとなるまで電気めっき処理を行い、厚さ７μｍのニッケルめっき膜を形成した。
(2) Electroplating treatment A nickel plate having a width of 2 cm and a length of 2 cm is used as the anode, and a brass plate having a width of 3.4 cm and a length of 5 cm is used as the cathode (member to be plated).
A voltage was applied to the nickel plate and the brass plate so that the current density on the surface of the brass plate was 2 A / dm 2, and electroplating was performed until the total charge amount reached 175 coulombs, and a nickel plating film with a thickness of 7 μm was formed. Formed.
（実施例１〜３、比較例１〜２）
図１に示す電気めっき装置１００を用いて、予め被めっき部材として調製した真鍮板の電気めっき処理を行う。
めっき浴槽２０内に温度５０℃のめっき液２１を１リットルを満たす。次に、めっき液２１の温度を５０℃に保ち、流動部３０によりめっき液２１を陽極１３を上流側とし陰極１１を下流側として流動させる。このとき、各実験毎に陰極１１の表面においてレイノルズ数が約５００、１０００、１５００程度になるように流動させる。
次に、圧力調整部４０により、めっき浴槽２０内の圧力を、表１に示す５種類の圧力にそれぞれ保持し、各圧力に保持した状態で電気めっき処理を行う。
尚、表１中、圧力は、Ｐｂ（９．３ｋＰａ）、Ｐｂ＋５．７ｋＰａ（１５ｋＰａ）、Ｐｂ＋１４．７ｋＰａ（２４ｋＰａ）である。また、Ｐｂ（９．３ｋＰａ）において、めっき液２１は沸騰する。
さらに、比較のため、めっき浴槽２０内の圧力をＰｂ＋３０．７ｋＰａ（４０ｋＰａ）および常圧（１０１．３ｋＰａ）とした条件で電気めっき処理を行う。
(Examples 1-3, Comparative Examples 1-2)
Using the
1 liter of plating
Next, the pressure adjusting unit 40 holds the pressure in the
In Table 1, the pressures are Pb (9.3 kPa), Pb + 5.7 kPa (15 kPa), and Pb + 14.7 kPa (24 kPa). Further, the
Furthermore, for comparison, electroplating is performed under the conditions where the pressure in the
電気めっき処理後、めっき膜が形成された真鍮板を塩酸蒸気中に置き、１時間後に取り出して充分に水洗し乾燥した。次に、真鍮板の下部に横３ｃｍ×縦２ｃｍの領域を設定し、実体顕微鏡を用いてこの中にあるピンホールの数を数えた。ピンホールの大きさは数μｍから２０μｍ程度であった。尚、ピンホールは、めっき膜に生じた真鍮板まで達している孔であり、めっき膜上の微細な窪み（ピット）と区別される。表１に、ピンホールの個数を示す。 After the electroplating treatment, the brass plate on which the plating film was formed was placed in hydrochloric acid vapor, taken out after 1 hour, sufficiently washed with water and dried. Next, an area of 3 cm wide × 2 cm long was set at the bottom of the brass plate, and the number of pinholes therein was counted using a stereomicroscope. The size of the pinhole was about several μm to 20 μm. The pinhole is a hole reaching the brass plate generated in the plating film, and is distinguished from a fine depression (pit) on the plating film. Table 1 shows the number of pinholes.
表１に示す結果から、めっき液２１を陽極１３を上流側とし陰極１１を下流側として流動させ、めっき浴槽２０内の圧力をめっき液２１の蒸気圧Ｐｂ以上、且つ（蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）以下の圧力に保持した状態で電気めっき処理を行うことにより（実施例１〜３）、被めっき部材表面に、ピンホールが減少した均一なめっき膜が形成されることが分かる。
From the results shown in Table 1, the
また、めっき液２１が沸騰している場合（実施例１：Ｐｂ（９．３ｋＰａ））は、めっき液２１の流速が速くなくてもピンホールの個数が大幅に減少する。めっき浴槽２０内の圧力が、蒸気圧Ｐｂと（蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）との範囲内の場合（実施例２，３）は、めっき液２１のレイノルズ数が約１０００以上となるように流動させることにより、流速が遅い場合に比べてピンホールの個数が減少することが分かる。
When the
これに対して、めっき浴槽２０内の圧力が、蒸気圧Ｐｂと（蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）との範囲より大きい場合（比較例１）は、ピンホールが大幅に増大し、特に、常圧で電気めっき処理した場合（比較例２）は、多数のピンホールが生じることが分かる。
On the other hand, when the pressure in the
尚、めっき膜を肉眼で観察したところ、常圧で電気めっき処理した場合（比較例２）は、めっき膜の表面に針先でつついたようなピットが数十個観察された。これに対し、めっき液２１の蒸気圧Ｐｂと（蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）との範囲内の場合（実施例１〜３）は、ピットが半減し、特に、沸騰状態で電気めっき処理を行った場合（実施例１）は、ピットは観察されなかった。
When the plating film was observed with the naked eye, when electroplating was performed at normal pressure (Comparative Example 2), several tens of pits were observed on the surface of the plating film with the needle tip. On the other hand, in the case where the vapor pressure Pb of the
１１…陰極、１３…陽極、２０…めっき浴槽、２１…めっき液、３０…流動部、４０…圧力調整部、４２…コンデンサ、１００…電気めっき装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記被めっき部材との間に電圧が印加される陽極を設ける陽極設置部と、
前記陰極設置部及び前記陽極設置部を浸漬するめっき液を収容するめっき浴槽と、
前記めっき液を流動させる流動部と、
前記めっき浴槽内を、前記めっき液を用いてめっきを行う温度における当該めっき液の蒸気圧Ｐｂ以上、且つ（当該蒸気圧Ｐｂ＋１５ｋＰａ）以下の圧力に保持する圧力調整部と、を有する
ことを特徴とする電気めっき装置。 A cathode mounting portion for mounting a member to be plated;
An anode installation portion for providing an anode to which a voltage is applied between the member to be plated;
A plating bath containing a plating solution for immersing the cathode installation part and the anode installation part;
A fluidizing section for flowing the plating solution;
A pressure adjusting unit that holds the inside of the plating bath at a pressure equal to or higher than a vapor pressure Pb of the plating solution at a temperature at which plating is performed using the plating solution and equal to or lower than (the vapor pressure Pb + 15 kPa). Electroplating equipment.
前記めっき浴槽内において、前記陽極を上流側とし前記陰極を下流側として前記めっき液を流動させ、
前記陰極及び前記陽極間に電圧を印加し前記被めっき部材の表面にめっき膜を形成する
ことを特徴とするめっき部材の製造方法。 Vapor pressure Pb or more of the plating solution at a temperature at which plating is performed using the plating solution in the plating bath in which the cathode and the anode made of the member to be plated immersed in the plating solution are disposed, and (the vapor pressure Pb + 15 kPa) or less. Holding at a pressure of
In the plating bath, the anode is the upstream side and the cathode is the downstream side to flow the plating solution,
A method for producing a plating member, comprising applying a voltage between the cathode and the anode to form a plating film on the surface of the member to be plated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007191783A JP2009024249A (en) | 2007-07-24 | 2007-07-24 | Electroplating apparatus and method for producing plating member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007191783A JP2009024249A (en) | 2007-07-24 | 2007-07-24 | Electroplating apparatus and method for producing plating member |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009024249A true JP2009024249A (en) | 2009-02-05 |
Family
ID=40396341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007191783A Pending JP2009024249A (en) | 2007-07-24 | 2007-07-24 | Electroplating apparatus and method for producing plating member |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009024249A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012031471A (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Yoshiji Ichihara | Electroplating method and method for producing plated member |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01294888A (en) * | 1988-05-19 | 1989-11-28 | Mitsubishi Electric Corp | Electrolytic plating equipment |
| JPH0837189A (en) * | 1994-07-22 | 1996-02-06 | Matsushita Electron Corp | Wafer plating apparatus |
| JPH1193000A (en) * | 1997-09-16 | 1999-04-06 | Ebara Corp | Plating method and apparatus therefor |
| JPH1192948A (en) * | 1997-09-16 | 1999-04-06 | Ebara Corp | Plating method and device therefor |
| JPH11181574A (en) * | 1997-12-17 | 1999-07-06 | Ebara Corp | Pretreatment for plating |
| JP2002020890A (en) * | 2000-07-03 | 2002-01-23 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Plating apparatus |
| JP2003147576A (en) * | 2001-11-13 | 2003-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | Plating apparatus and plating method |
| JP2003226994A (en) * | 2002-02-01 | 2003-08-15 | Seiko Epson Corp | Plating method and plated product |
| JP2004068117A (en) * | 2002-08-08 | 2004-03-04 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Plating apparatus and process for manufacturing wiring board |
| JP2005089812A (en) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Casio Comput Co Ltd | Plating apparatus, and method for plating semiconductor substrate |
-
2007
- 2007-07-24 JP JP2007191783A patent/JP2009024249A/en active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01294888A (en) * | 1988-05-19 | 1989-11-28 | Mitsubishi Electric Corp | Electrolytic plating equipment |
| JPH0837189A (en) * | 1994-07-22 | 1996-02-06 | Matsushita Electron Corp | Wafer plating apparatus |
| JPH1193000A (en) * | 1997-09-16 | 1999-04-06 | Ebara Corp | Plating method and apparatus therefor |
| JPH1192948A (en) * | 1997-09-16 | 1999-04-06 | Ebara Corp | Plating method and device therefor |
| JPH11181574A (en) * | 1997-12-17 | 1999-07-06 | Ebara Corp | Pretreatment for plating |
| JP2002020890A (en) * | 2000-07-03 | 2002-01-23 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Plating apparatus |
| JP2003147576A (en) * | 2001-11-13 | 2003-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | Plating apparatus and plating method |
| JP2003226994A (en) * | 2002-02-01 | 2003-08-15 | Seiko Epson Corp | Plating method and plated product |
| JP2004068117A (en) * | 2002-08-08 | 2004-03-04 | Shinko Electric Ind Co Ltd | Plating apparatus and process for manufacturing wiring board |
| JP2005089812A (en) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Casio Comput Co Ltd | Plating apparatus, and method for plating semiconductor substrate |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012031471A (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Yoshiji Ichihara | Electroplating method and method for producing plated member |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chandrasekar et al. | Pulse and pulse reverse plating—Conceptual, advantages and applications | |
| US6024856A (en) | Copper metallization of silicon wafers using insoluble anodes | |
| US8603315B2 (en) | Tin and tin alloy electroplating method with controlled internal stress and grain size of the resulting deposit | |
| Schlesinger | Electroless and electrodeposition of silver | |
| JP2010133012A (en) | Method for replenishing tin and its alloying metal in electrolyte solution | |
| US7456102B1 (en) | Electroless copper fill process | |
| JP6024714B2 (en) | Nickel solution for film formation and film forming method using the same | |
| JP2012089481A (en) | Anisotropic conductive member | |
| US9816197B2 (en) | Sn alloy plating apparatus and Sn alloy plating method | |
| US20170167007A1 (en) | High Strength, High Conductivity Electroformed Copper Alloys and Methods of Making | |
| CN116783331A (en) | Metal-filled microstructure and method for producing metal-filled microstructure | |
| JP3458843B2 (en) | Continuous plating method for Ni-WP alloy | |
| JP2009024249A (en) | Electroplating apparatus and method for producing plating member | |
| JP3678196B2 (en) | Chip type electronic component manufacturing method and chip type electronic component | |
| AU2008306569A1 (en) | System and method of plating metal alloys by using galvanic technology | |
| JP4991472B2 (en) | Electroplating method | |
| CN105247111A (en) | Method for producing plated article | |
| JP2012031471A (en) | Electroplating method and method for producing plated member | |
| JP2001316893A (en) | Surface treatment method and device using insoluble anode | |
| JP2006265603A (en) | Electrochemical surface treatment device and electrochemical surface treatment method | |
| US20030188974A1 (en) | Homogeneous copper-tin alloy plating for enhancement of electro-migration resistance in interconnects | |
| JP5025815B1 (en) | Hard gold plating solution | |
| WO2008101740A1 (en) | Device and method for the electrolytic plating of metal | |
| JP3466987B2 (en) | Manufacturing method of electrolytic copper foil | |
| KR100485808B1 (en) | electroplating bath for copper-nickel alloy and method for manufacturing thin film using said electroplating bath |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20100317 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20120209 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120214 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20120626 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |