JPH11172496A - めっき液の生成方法およびめっき液生成槽 - Google Patents

めっき液の生成方法およびめっき液生成槽

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JPH11172496A
JPH11172496A JP33339097A JP33339097A JPH11172496A JP H11172496 A JPH11172496 A JP H11172496A JP 33339097 A JP33339097 A JP 33339097A JP 33339097 A JP33339097 A JP 33339097A JP H11172496 A JPH11172496 A JP H11172496A
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JP
Japan
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plating
plating solution
cathode
anode
tank
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JP33339097A
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English (en)
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Hitoshi Tanaka
仁志 田中
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Furukawa Electric Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定組成のめっき液を長期間安定して低コス
トで生成できるめっき液の生成方法を提供する。 【解決手段】 めっき金属イオン生成槽1を陽イオン交
換膜4で陽極室2と陰極室3とに仕切り、陽極室2に配
しためっき金属の陽極6と陰極室3に配した陰極7との
間に電流を流して前記めっき金属のイオンを生成する方
法であって、前記電流の向きを定期的に短時間反転させ
る。 【効果】 陽イオン交換膜で陽極室と陰極室に仕切るの
で、陽極室に陰イオンが侵入せず、所定組成のめっき液
が長期間安定して得られる。定期的に逆電解するので、
陽イオン交換膜の抵抗は低い状態に保持され、めっき液
が温度上昇して変質することがなく、また陰極に電析し
ためっき金属も粗大化前に除去される。逆電解は短時間
行えばよく生産性は殆ど影響されない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定組成のめっき
液を長期間安定して低コストで生成できるめっき液の生
成方法およびめっき液生成槽に関する。
【0002】
【従来の技術】めっき槽にめっき金属イオンを供給する
方法は、めっき槽の陽極にめっき金属を用いる方法が一
般的であるが、この方法は陽極の消耗に伴い電極間距離
が変動し、また陽極の定期的交換を要するなどの欠点が
ある。そこで、めっき槽の陽極に不溶性電極を用い、め
っき液(めっき金属イオン)は別途供給する方法が実用
されている。供給用めっき液は、めっき金属塩やめっき
金属を酸などで溶解するか、めっき金属を電解して作製
される。
【0003】以下に、めっき液を別途電解して供給しめ
っきする方法を図4を参照して説明する。めっき槽21内
のめっき液25中に陽極(不溶性)26と陰極(被めっき
材)27とが配置され、両極26,27 間に電流を流すことに
より陰極27上にめっき金属がめっきされる。めっき槽21
に供給するめっき液はめっき液生成槽11により作製され
る。めっき液生成槽11は陰イオン交換膜14で陽極室12と
陰極室13とに仕切られ、めっき金属が陰極に電析するの
が防止される。陽極室12に配置されためっき金属の陽極
6と、陰極室13に配置された陰極7間に電流を流すと、
陽極6からめっき金属イオンがめっき液15に溶出する。
同時に生成する水素イオンは陰イオン交換膜14を通過し
陰極7で放電し水素ガスとして大気中に放出される。め
っき金属イオンは陰イオン交換膜14を通過できず陽極室
12内に滞留しめっき液が生成される。生成槽11内陽極室
12のめっき液15とめっき槽21のめっき液25とは循環パイ
プ30を通して循環される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のめっき
液生成槽11を陰イオン交換膜14で仕切る従来法は、陽極
室12に陰イオンが侵入し陽極にて放電して酸を形成する
ため、めっき液の酸濃度が高くなるという問題がある。
めっき液を所定組成に保持するには、循環途中に酸を除
去する装置を具備する必要がありコスト的に不利であ
る。そこで、本発明者は陽極と陰極とを陽イオン交換膜
で仕切り、陽極室への陰イオンの侵入防止を試みた。そ
の結果、陽イオン交換膜は、金属イオンを通すため電解
が進行するうちに交換膜内に分極が生じ、その結果、交
換膜は電気抵抗が大きくなって発熱してめっき液が変質
し、遂には電解不能に到ることが分かった。このような
試行結果に基づき、交換膜の電気抵抗増大を防止する方
法について鋭意研究し、所定組成のめっき液を低コスト
で長時間安定して生成できるめっき液の生成方法および
その生成槽を提供することに成功した。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
めっき液生成槽を陽イオン交換膜で陽極室と陰極室とに
仕切り、陽極室に配しためっき金属の陽極と陰極室に配
した陰極との間に電流を流して前記めっき金属のめっき
液を生成する方法であって、前記電流の向きを定期的に
短時間反転させることを特徴とするめっき液の生成方法
である。
【0006】請求項2記載の発明は、めっき液生成槽に
おいて、めっき液生成槽が陽イオン交換膜で陽極室と陰
極室とに仕切られ、陽極室に配しためっき金属の陽極と
陰極室に配した陰極との間の電流の向きを反転させる切
換器が設けられていることを特徴とするめっき液生成槽
である。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を図を参照して具
体的に説明する。先ず、本発明方法を利用しためっき装
置の例を図1に示す。このめっき装置は、めっき液生成
槽1が陽イオン交換膜4で陽極室2と陰極室3とに仕切
られており、また陽極と陰極との間の電流の向きを反転
させる切換器8が設けられている以外は従来のめっき装
置(図4)と同じである。図1で5はめっき液である。
切換器8にはスイッチ、リレーなどの通常の切換器が使
用できる。次に、本発明のめっき液生成槽1におけるめ
っき金属イオンの挙動について、図2(イ)〜(ハ)を
参照して具体的に説明する。本発明のめっき液生成槽1
において、陽極(めっき金属)6と陰極7間に電流を流
して通常電解(以後、正電解と称す)を行うと、電解開
始直後は、陽イオン交換膜4の陽イオンサイトは水素イ
オンで満たされている。電解開始後しばらくすると陽イ
オン交換膜4には膜分極が生じ、図2(ロ)に示すよう
に、陽イオン交換膜4内にめっき金属イオンが侵入す
る。めっき金属イオンは水素イオンより移動度が極端に
小さいため、電解が進むにつれ、陽イオン交換膜4内に
占めるめっき金属イオンの割合が増え、膜抵抗が増加
し、その結果めっき液5温度が上昇する。ここで電流の
向きを反転すると、図2(ハ)に示すように、水素イオ
ンが陰極室3から陽イオン交換膜4内に流れ込み、陽イ
オン交換膜4内のめっき金属イオンが水素イオンに置換
され、陽イオン交換膜4は元の状態(図2イ)に戻る。
【0008】本発明において、電流反転(逆電解)のと
きの電流および時間は特に限定しないが、正電解の電気
量の0.5〜5%程度で良い。めっき液生成槽の陰極の
材質は、めっき金属より溶解し難い材質であれば特に限
定しない。特に白金めっきチタンなどの不溶性電極が望
ましいが、めっき金属と同じ材質でも良い。本発明にお
いて、めっき金属イオンは、正電解中に、陰極上に僅か
ながら電析する。そしてめっき浴種によっては電析が樹
脂状または柱状に成長することがあるが、この電析は逆
電解により溶解し消失する。従って、めっき金属が陰極
上に樹枝状または柱状に成長して陽イオン交換膜を破損
するようなことはない。
【0009】本発明において、めっき液生成槽の陽極室
にはめっき液が用いられる。陰極室の溶液は電解質溶液
であれば特に限定されないが、めっき液と同一の陰イオ
ンを持つ酸溶液が望ましい。
【0010】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 (実施例1)図1に示しためっき装置を用いてニッケル
めっきを行った。装置の仕様とめっき条件を以下に示
す。 (1)めっき槽 容量:1.5リットル 陽極:白金めっきチタン板 100mm×100mm 陰極:純銅板 100mm×100mm (2)めっき液生成槽 容量:3.0リットル(L) (陽極室1.5L、陰極室1.5L) 陽極:硫黄入りニッケル板 100mm×100mm 陰極:ステンレス板 100mm×100mm 陽イオン交換膜:旭硝子(株)製セレミオンCMV 120
mm×120mm (3)ポンプ流量:1リットル/min. (4)めっき液初期組成 スルファミン酸ニッケル4水和物:400g/L(ニッケル約
73g/L ) 硼酸:40g/L (5)生成槽陰極室液組成:スルファミン酸 150g/L (6)浴温:生成槽、めっき槽ともに50℃ (7)電流:生成槽、めっき槽ともに10A (8)その他:水の蒸発分及び電解分はイオン交換水を
補充 pH 3.5〜4.5 で管理、pH調整にはスルファミン酸及
び重曹を使用
【0011】めっき液の生成は、図3(イ)に示す電流
パターンで行った。このときの極間電圧は、電解初期が
5.4Vで、75時間経過後に9.9Vに上昇した。こ
こで生成槽の電極の+−を入れ換え、同じ電流値で30
分間逆電解した。次いで電極の+−を戻して正電解を再
開したところ、極間電圧は5.5Vに低下していた。以
後、75時間正電解、30分逆電解の操作を10回繰り
返した。680時間経過後の正電解時の極間電圧は6.
0Vであった。
【0012】(実施例2)電流パターンを図3(ロ)に
示すパターンとした他は、実施例1と同じ装置、条件に
よりめっき液を生成した。55分経過後、電圧が8.5
Vに達したところで逆電解を5分間行った。以後55分
正電解5分逆電解の操作を300回繰り返した。300
時間経過後の正電解時の極間電圧は5.9Vであった。
【0013】(実施例3)電流パターンを図3(ハ)に
示すパターンとした他は、実施例1と同じ装置、条件に
よりめっき液を生成した。58分経過後、電圧が8.6
Vに達したところで逆電解を2分間行った。58分正電
解2分逆電解の操作を300回繰り返した。300時間
経過後の正電解時の極間電圧は6.0Vであった。
【0014】(実施例4)交流発生装置を用い、電流パ
ターンを図3(ニ)に示すパターンとした他は、実施例
1と同じ装置、条件によりめっき液を生成した。750
時間経過後の極間電圧は6.1Vであった。
【0015】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明はめっき液
生成槽を陽イオン交換膜で陽極室と陰極室に仕切るの
で、陽極室に陰イオンが侵入せず、所定組成のめっき液
が低コストで容易に得られる。定期的に逆電解するの
で、陽イオン交換膜の抵抗は低い状態に保持され、めっ
き液が温度上昇して変質することがなく、また陰極に電
析しためっき金属も粗大化する前に除去され陽イオン交
換膜が破損したりしない。逆電解は短時間行えばよく生
産性には殆ど影響しない。本発明の生成槽は槽を陽イオ
ン交換膜で仕切り、正逆反転スイッチを設けたもので低
コストである。依って工業上顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明生成槽を用いためっき装置の例を示す説
明図である。
【図2】(イ)〜(ハ) は本発明生成槽におけるめっき液の
挙動説明図である。
【図3】(イ)〜(ニ) は本発明における通電パターンの実
施例を示す説明図である。
【図4】従来のめっき装置の説明図である。
【符号の説明】
1 本発明のめっき液生成槽 2 本発明のめっき液生成槽の陽極室 3 本発明のめっき液生成槽の陰極室 4 陽イオン交換膜 5 本発明のめっき液生成槽のめっき液 6 めっき液生成槽の陽極(めっき金属) 7 めっき液生成槽の陰極 8 切換器 11 従来のめっき液生成槽 12 従来のめっき液生成槽の陽極室 13 従来のめっき液生成槽の陰極室 14 陰イオン交換膜 15 従来のめっき液生成槽のめっき液 21 めっき槽 25 めっき槽のめっき液 26 めっき槽の陽極(不溶性) 27 めっき槽の陰極(被めっき材) 30 循環パイプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 めっき液生成槽を陽イオン交換膜で陽極
    室と陰極室とに仕切り、陽極室に配しためっき金属の陽
    極と陰極室に配した陰極との間に電流を流して前記めっ
    き金属のめっき液を生成する方法であって、前記電流の
    向きを定期的に短時間反転させることを特徴とするめっ
    き液の生成方法。
  2. 【請求項2】 めっき液生成槽において、めっき液生成
    槽が陽イオン交換膜で陽極室と陰極室とに仕切られ、陽
    極室に配しためっき金属の陽極と陰極室に配した陰極と
    の間の電流の向きを反転させる切換器が設けられている
    ことを特徴とするめっき液生成槽。
JP33339097A 1997-12-04 1997-12-04 めっき液の生成方法およびめっき液生成槽 Pending JPH11172496A (ja)

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