JPH05311450A - 無電解めっき槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 平板状の被めっき物表面に、均一な液流動を
生じさせることができる無電解めっき槽を得る。 【構成】 貯溜されためっき液５内に平板状の被めっき
物６が吊持されるめっき液槽４と、被めっき物６の両面
に沿い所定の間隙を介して配設される一対の案内板１０
ａ、１０ｂと、被めっき物６の両側に配設され同一方向
に回転することにより被めっき物６と案内板１０ａ、１
０ｂとの間隙にめっき液５の流れを形成する一対のイン
ペラー８ａ、８ｂとを備え、このインペラー８ａ、８ｂ
の回転方向を周期的に反転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、均一なめっき皮膜を
得るためのめっき液攪拌機構を備えた無電解めっき槽に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液攪拌の果たす役割は、めっき槽内にお
けるめっき浴の温度や濃度を均一化すること、また被め
っき物表面に強い対流を起こしてイオン拡散を増強する
ことなどである。前者の場合、めっき槽内に緩慢な対流
を生じさせれば良いため、液の流れ方向やその強さはさ
ほど問題とはならない。しかし、後者の場合では、液攪
拌はめっきの反応速度やめっき皮膜物性（組成）に大き
く影響する。図１１は、例えば「表面技術総覧」（鵜飼
義一編，６０６ページ，広信社発行，１９８３／６／１
５）に記載された従来の空気攪拌方法をあらわすめっき
槽の構成図である。空気攪拌は攪拌効率の高い方法であ
るが、空気酸化を嫌うめっき液の場合、一般に空気の代
わりにめっき液を循環ポンプによって吹き出させること
によってめっき液の攪拌を行っている。例えば、めっき
液１内に垂直に浸漬した平板状の被めっき物２に対し
て、ノズル３からめっき液を図中矢印で示すように噴出
させながらめっきを行う場合、従来の装置ではノズル３
が被めっき物２の上側または下側に設けてあり、ノズル
３からのめっき液１噴流が被めっき物２の表面に沿って
上方または下方に流れるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のめっき槽では液
攪拌が以上のようになされており、めっき液の流れ方向
が一定であるため、被めっき物の上部と下部ではめっき
液の液流速が異なり、被めっき物表面における液攪拌効
果が不均一であった。このため、液攪拌がめっきの反応
速度やめっき皮膜物性に大きく影響する無電解めっきの
場合、被めっき物表面での液流速に差がある場合では、
めっき皮膜の厚さや組成や物性が不均一になるという問
題点があった。

【０００４】この発明は上記のような問題点を解決する
ために成されたものであり、平板状の被めっき物表面に
均一な液流動を生じさせることができるめっき液攪拌機
構を備えた無電解めっき槽を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る請求項１
の無電解めっき槽は、貯溜されためっき液内に平板状の
被めっき物が吊持されるめっき液槽と、被めっき物の両
面に沿い所定の間隙を介して配設される一対の案内板
と、被めっき物の両側に配設され同一方向に回転するこ
とにより被めっき物と案内板との間隙にめっき液の流れ
を形成する一対のインペラーとを備え、このインペラー
の回転方向を周期的に反転させるようにしたものであ
る。

【０００６】又、請求項２の無電解めっき槽は、貯溜さ
れためっき液内に複数の平板状の被めっき物が並列して
吊持されるめっき液槽と、各被めっき物の両側にそれぞ
れ配設され相隣なる同士がお互いに逆方向に回転するこ
とにより各被めっき物間にめっき液の流れを形成する複
数対のインペラーとを備え、各インペラーの回転方向を
周期的に反転させるようにしたものである。

【０００７】さらに、請求項３の無電解めっき槽は、貯
溜されためっき液内に平板状の被めっき物が吊持される
めっき液槽と、被めっき物の両面に沿い所定の間隙を介
して配設される一対の案内板と、被めっき物の両側に配
設され同一方向に回転することにより被めっき物と案内
板との間隙にめっき液の流れを形成する一対のインペラ
ーと、被めっき物と案内板との間隙の出、入口にそれぞ
れ配設されるメッシュ状の邪魔板とを備え、インペラー
の回転方向を周期的に反転させるようにしたものであ
る。

【０００８】

【作用】この発明における無電解めっき槽の対をなすイ
ンペラーは、同一方向で且つ周期的に反転することによ
り、被めっき物表面に沿って平行で且つ均一にめっき液
を流通させる。

【０００９】

【実施例】 実施例１．以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１はこの発明の実施例１における無電解めっき槽
の構成を示す断面図、図２は図１における線II-IIに沿
う断面図である。図において、４はめっき液５の冒され
ない例えば樹脂またはチタン等で形成されるめっき液
槽、６は吊治具７によって吊持され、めっき液５内に浸
漬される例えばプリント配線板等のような平板状の被め
っき物、８ａ、８ｂはこの被めっき物６の両側に配設さ
れ円柱状の軸を中心に複数枚の羽根を備え、テフロンコ
ーティングされた金属（鉄、ステンレス等）又はチタン
等で形成されるインペラーである。

【００１０】そして、これらインペラー８ａ、８ｂはそ
れぞれモータ９ａ、９ｂにより同一方向に且つ同一速度
で回転駆動され、回転方向が周期的に反転される。な
お、インペラー８ａ、８ｂの軸方向長さは被めっき物６
の縦方向長さより大に設定されている。１０ａ、１０ｂ
は被めっき物６の両面に沿い且つ対向させて所定の間隙
（２０〜６０ｍｍ程度）を介して配設される案内板、１
１ａ、１１ｂは被めっき物６とその両側に配設される両
インペラー８ａ、８ｂ間に平行に配設される仕切板で、
被めっき物６と両仕切板１１ａ、１１ｂとの間隔は５〜
３０ｍｍ、両仕切板１１ａ、１１ｂと両インペラー８
ａ、８ｂの羽根車先端との間隔は５〜１０ｍｍにそれぞ
れ設定されている。

【００１１】次に上記のように構成された実施例１にお
ける無電解めっき槽の動作について説明する。まず、モ
ータ９ａ、９ｂを駆動させるとインペラー８ａ、８ｂが
回転を開始する。このインペラー８ａ、８ｂの回転数は
めっき液５の種類や被めっき物６の形状によって異なる
が、実施例１では４００ｒｐｍに設定した。インペラー
８ａ、８ｂの回転により、めっき液槽４内のめっき液５
は図中矢印で示すように、仕切板１１ｂの一方の表面を
通り案内板１０ａに沿って被めっき物６の一方の表面を
平行且つ均一に流れ、仕切板１１ａの一方の表面を通っ
てインペラー８ａに到達する。

【００１２】そして今度は、インペラー８ａにより上記
と同様に、仕切板１１ａの他方の表面を通って案内板１
０ｂに沿って被めっき物６の他方の表面を平行且つ均一
に流れ、仕切板１１ｂの他方の表面を通って再びインペ
ラー８ｂ側に戻る。上記のような動作を繰り返し一定時
間経過した後、両モータ９ａ、９ｂの回転が逆方向に切
り替えられ、両インペラー８ａ、８ｂの回転も反転さ
れ、めっき液５は図中矢印とは反対方向に流れが変わ
る。なお、めっき液５の流れを反転させるまでの時間
は、めっき液の種類、めっき時間、被めっき物６の形状
等によって異なるが、１０秒〜５分間程度であるのが望
ましく、実施例１では１分間とした。

【００１３】図３はこの発明の実施例１における無電解
めっき槽を用い、めっき液５として、スズ（０．１モ
ル）、鉛（０．０１モル）、有機スルホン酸（０．２モ
ル）、チオ尿素（２モル）を主成分とする無電解はんだ
めっき液を使用し、被めっき物６としては２４０×１８
０ｍｍのプリント配線基板を適用し、めっき浴温７０
℃、めっき時間２０分でめっきを行った後、０．５ｍｍ
□のパタン部分のめっき厚さを測定した場合の結果を示
すものであり、又、図４は被めっき物２の下部に設けた
ノズル３からめっき液１を噴出させて攪拌を行う図１１
に示したような従来の無電解めっき槽を用い、上記同様
の条件でめっきを行った場合の結果を示すものである。

【００１４】両図を比較すると明らかなように、図４に
示す無電解めっき厚さ分布では、被めっき物６の下部分
では上部分に比べ厚く析出しており、全体に不均一なめ
っき厚さ分布を示している。これに対し、図４に示す実
施例１における無電解めっき厚さ分布では、ほぼ被めっ
き物６全面で均一な厚さの皮膜が形成されていることが
わかる。図５に使用しためっき液５におけるめっき厚さ
と攪拌強度の関係を示す。図５に示すように、本めっき
液５は攪拌の有無や強弱によってめっき速度が大きく影
響を受けることがわかる。又、本めっき液５で形成され
るめっき厚さは４００ｒｐｍ以上ではほぼ一定となるこ
とがわかる。このことからも実施例１におけるめっき液
攪拌機構を備えた無電解めっき槽では、従来のめっき液
噴流式攪拌機構を備えた無電解めっき槽に比べ、均一な
攪拌効果が得られることは明かである。

【００１５】実施例２．上記実施例１においては、被め
っき物６と両インペラー８ａ、８ｂとの間に仕切板１１
ａ、１１ｂを設けて、各インペラー８ａ、８ｂによるめ
っき液５の流れが乱れることなく、被めっき物６の表面
と各案内板１０ａ、１０ｂとの間にスムーズに流れるよ
うにしているが、被めっき物６と両インペラー８ａ、８
ｂとの間の距離を条件に応じて考慮すれば、仕切板１１
ａ、１１ｂを設けない場合にも上記実施例１と同様の効
果を奏する。

【００１６】実施例３．図６はこの発明の実施例３にお
ける無電解めっき槽の構成を模式的に示す斜視図、図７
は図６における無電解めっき槽の構成を示す平面図であ
る。図において、１２はめっき液１３に冒されない例え
ば樹脂またはチタン等で形成されるめっき液槽、１４
ａ、１４ｂ、１４ｃは吊治具（図示せず）によって吊持
され、めっき液１３内に浸漬される例えばプリント配線
板等のような平板状の被めっき物で、所定の間隔を介し
て平行に配設されている。１５ａ、１５ｂ、１５ｃおよ
び１６ａ、１６ｂ、１６ｃはこれら各被めっき物１４
ａ、１４ｂ、１４ｃの一側および他側にそれぞれ配設さ
れるインペラー、１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび１８
ａ、１８ｂ、１８ｃは各インペラー１５ａ、１５ｂ、１
５ｃと各被めっき物１４ａ、１４ｂ、１４ｃとの間およ
び各被めっき物１４ａ、１４ｂ、１４ｃと各インペラー
１６ａ、１６ｂ、１６ｃとの間にそれぞれ平行に配設さ
れる仕切板、１９ａ、１９ｂ、１９ｃおよび２０ａ、２
０ｂ、２０ｃは各インペラー１５ａ、１５ｂ、１５ｃお
よび１６ａ、１６ｂ、１６ｃを回転駆動するモータであ
る。

【００１７】次に上記のように構成された実施例３にお
ける無電解めっき槽の動作について説明する。まず、各
モータ１９ａ〜１９ｃ、２０ａ〜２０ｃを同一速度で、
且つ１９ａ、１９ｃ、２０ａ、２０ｃを同一方向、１９
ｂ、２０ｂを異なる方向にそれぞれ回転すると、各イン
ペラー１５ａ〜１５ｃ、１６ａ〜１６ｃは図７中破線矢
印で示す方向に回転し、めっき液槽１２内のめっき液１
３は図７中実線矢印で示すように流れ、例えば、インペ
ラー１５ａによって送出されるめっき液１３は、仕切板
１７ａの表面を通りめっき液槽１２の内壁に沿って被め
っき物１４ａの一方の表面を平行且つ均一に流れ、仕切
板１８ａの表面を通ってインペラー１６ａに到達する。

【００１８】そして今度は、インペラー１６ａによって
送出され、インペラー１６ｂによって送出されるめっき
液１３とともに両仕切板１８ａ、１８ｂ間を通り、両被
めっき物１４ａ、１４ｂの表面を平行且つ均一に流れ、
両仕切板１７ａ、１７ｂ間を通って両インペラー１５
ａ、１５ｂに戻る。その後、めっき液１３は両インペラ
ー１５ａ、１５ｂによって分岐され、めっき液槽１２の
内壁と被めっき物１４ａの表面との間、および被めっき
物１４ａの表面と被めっき物１４ｂの表面との間にそれ
ぞれ流出される。

【００１９】このように、例えば被めっき物１４ａの両
側にそれぞれ配置される両インペラー１５ａ、１６ａは
同一方向に、又、相隣なる両インペラー１５ａと１５ｂ
および１６ａと１６ｂは異なる方向にそれぞれ回転させ
てやれば、お互いに相隣なる被めっき物１４ａ、１４ｂ
同士が実施例１における案内板１０ａ、１０ｂの役割を
果たし、お互いの表面に平行且つ均一な流れを形成す
る。そして、上記各実施例のように各インペラーの回転
方向を周期的に反転させてやることにより、均一な攪拌
効果が得られ、上記各実施例と同様な効果を奏すること
は言うまでもない。

【００２０】実施例４．図８はこの発明の実施例４にお
ける無電解めっき槽の構成を示す断面図、図９は図８に
おける無電解めっき槽の構成を示す一部破断斜視図であ
る。図において、めっき液槽４、めっき液５、被めっき
物６、吊治具７、インペラー８ａ、８ｂモータ９ａ、９
ｂ、案内板１０ａ、１０ｂ（図示せず）および仕切板１
１ａ、１１ｂは図１に示す実施例１のものと同様である
ので説明を省略する。２１はインペラー８ａと仕切板１
１ａとの間およびインペラー８ｂと仕切板１１ｂとの間
にそれぞれ配設されるメッシュ状の邪魔板で、めっき液
５に冒されないテフロンでコーティングされた鉄、ステ
ンレスまたはチタン等の材料で形成されている。

【００２１】上記のように構成された実施例４における
無電解めっき槽においても、上記実施例１におけると同
様に、まず、モータ９ａ、９ｂを駆動させるとインペラ
ー８ａ、８ｂが回転を開始する。このインペラー８ａ、
８ｂの回転によりめっき液槽４内のめっき液５は、両邪
魔板２１を横切ってそれぞれ仕切板１１ａ、１１ｂを通
り、被めっき物６の表面と両案内板１０ａ、１０ｂとの
間を平行且つ均一に流れて循環する。そして、一定時間
経過した後、両モータ９ａ、９ｂの回転が逆方向に切り
替えられ、めっき液５の流れも反対方向に変えられる。
以下、上記の動作が順次繰り返されて被めっき物６には
所望のめっきが施される。

【００２２】図１０はインペラー９ｂ近傍のめっき液５
の流れの状態を示す模式図で、図１０−（Ａ）は邪魔板
２１が無い場合、図１０−（Ｂ）は邪魔２１を設置した
場合をそれぞれ示す。両図を比較すると明らかなよう
に、邪魔板２１が無い場合は、インペラー９ｂの中心部
と外周部とではインペラー半径が異なるため、送出力も
当然のことながら異なり攪拌むらが生じる。しかしなが
ら、邪魔板２１を設置した場合は、メッシュにより攪拌
力が均等化されて、均一なめっき液５の流れを実現する
ことができ、又、同時にインペラー９ｂの回転によって
生じるめっき液５中の泡もメッシュによって捕獲するこ
とができるので、泡が被めっき物６の近傍に流れて悪影
響を与えることも防止される。

【００２３】実施例５．上記実施例１および実施例４に
おいては、被めっき物６の両表面と対向させて平行に案
内板１０ａ、１０ｂをそれぞれ配設しているが、めっき
液槽４の内壁面を被めっき物６の両表面に平行且つ所定
の間隙となるように配置すれば、案内板１０ａ、１０ｂ
を省略することが可能となり、この場合は、めっき液槽
４の内壁面が案内板１０ａ、１０ｂの役割も兼ねること
によって、上記各実施例と同様の効果を奏する。

【００２４】実施例６．上記実施例４においては、邪魔
板２１のメッシュの数については何も説明しなかった
が、インペラー９ａ、９ｂの中心側から外周側に向け
て、対応する邪魔板２１のメッシュの数が順次増加する
ように形成してやれば、めっき液５の送出力が大きな外
周側にいく程、邪魔板２１のメッシュは細かくなるの
で、送出力は抑制され攪拌力の均等化はさらに向上す
る。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば貯溜さ
れためっき液内に平板状の被めっき物が吊持されるめっ
き液槽と、被めっき物の両面に沿い所定の間隙を介して
配設される一対の案内板と、被めっき物の両側に配設さ
れ同一方向に回転することにより被めっき物と案内板と
の間隙にめっき液の流れを形成する一対のインペラーと
を備え、このインペラーの回転方向を周期的に反転さ
せ、又、さらに被めっき物と案内板との間隙の出入口に
それぞれメッシュ状の邪魔板を配設したので、平板状の
被めっき物表面に均一な液流動を生じさせることができ
る無電解めっき槽の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１における無電解めっき槽の
構成を示す断面図である。

【図２】図１における線II-IIに沿う断面図である。

【図３】図１における無電解めっき槽でめっきを行った
プリント配線板上のめっき厚さの分布状態を示す図であ
る。

【図４】従来における無電解めっき槽でめっきを行った
プリント配線板上のめっき厚さの分布状態を示す図であ
る。

【図５】図１に示す無電解めっき槽においてプリント配
線板上にめっきを行った場合のめっき厚さとインペラー
回転数との関係を示す特性図である。

【図６】この発明の実施例３における無電解めっき槽の
構成を模式的に示す斜視図である。

【図７】図６における無電解めっき槽の構成を示す平面
図である。

【図８】この発明の実施例４における無電解めっき槽の
構成を示す断面図である。

【図９】図８における無電解めっき槽の構成を示す一部
破断斜視図である。

【図１０】図８における無電解めっき槽のインペラー近
傍のめっき液の流れの状態を示すもので、（Ａ）は邪魔
板が無い場合、（Ｂ）は邪魔板を設置した場合をそれぞ
れ示す模式図である。

【図１１】従来の空気攪拌方法を表すめっき槽の構成を
示す模式図である。

【符号の説明】

４、１２ めっき液槽 ５、１３ めっき液 ６、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 被めっき物 ７ 吊治具 8a、8b、15a、15b、15c、16a、16b、16c インペラー 9a、9b、19a、19b、19c、20a、20b、20c モータ １０ａ、１０ｂ 案内板 11a、11b、17a、17b、17c、18a、18b、18c 仕切板 ２１ 邪魔板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 毅 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 高浜 隆 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 林 修 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機 株式会社生産技術研究所内 (72)発明者 宇崎 俊介 相模原市宮下一丁目１番57号 三菱電機株 式会社相模製作所内 (72)発明者 須藤 俊英 相模原市宮下一丁目１番57号 三菱電機株 式会社相模製作所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯溜されためっき液内に平板状の被めっ
   き物が吊持されるめっき液槽と、上記被めっき物の両面
   に沿い所定の間隙を介して配設される一対の案内板と、
   上記被めっき物の両側に配設され同一方向に回転するこ
   とにより上記被めっき物と上記案内板との間隙に上記め
   っき液の流れを形成する一対のインペラーとを備え、上
   記インペラーの回転方向を周期的に反転させるようにし
   たことを特徴とする無電解めっき槽。
2. 【請求項２】 貯溜されためっき液内に複数の平板状の
   被めっき物が並列して吊持されるめっき液槽と、上記各
   被めっき物の両側にそれぞれ配設され相隣なる同士がお
   互いに逆方向に回転することにより上記各被めっき物間
   に上記めっき液の流れを形成する複数対のインペラーと
   を備え、上記各インペラーの回転方向を周期的に反転さ
   せるようにしたことを特徴とする無電解めっき槽。
3. 【請求項３】 貯溜されためっき液内に平板状の被めっ
   き物が吊持されるめっき液槽と、上記被めっき物の両面
   に沿い所定の間隙を介して配設される一対の案内板と、
   上記被めっき物の両側に配設され同一方向に回転するこ
   とにより上記被めっき物と上記案内板との間隙に上記め
   っき液の流れを形成する一対のインペラーと、上記被め
   っき物と上記案内板との間隙の出、入口にそれぞれ配設
   されるメッシュ状の邪魔板とを備え、上記インペラーの
   回転方向を周期的に反転させるようにしたことを特徴と
   する無電解めっき槽。