JPS6256240B2

JPS6256240B2 -

Info

Publication number: JPS6256240B2
Application number: JP4286382A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Oka; Kenji Nakamura; Isao Nishimura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-03-19
Filing date: 1982-03-19
Publication date: 1987-11-25
Also published as: JPS58161793A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は連続電気めつき方法に関するものにし
て、さらに詳細には、被めつき物が一定速度で移
動しつつ、複数の電気めつきを行う場合、各めつ
きの最適電流密度とめつき時間を任意に得ること
のできる定電流パルス連続電気めつき方法に関す
るものである。

従来、電気めつきは以下の方法でなされてき
た。一般に、電気めつきはバツチ式でなされてき
た。すなわち、被めつき物を治具に取り付け、前
処理の後、電気めつき槽に入れ、一定の電流でめ
つきし、一定の時間後、所定のめつき厚さを得
て、電気めつき槽から取り出すものであつた。こ
のような従来の方法には以下の欠点があつた。バ
ツチ式では、一度に多量の被めつき物のめつきを
行う必要性のため、大規模な電気めつき槽を必要
とした。大規模な電気めつき槽中では、めつき液
の流動状態、成分濃度、温度などが均一でなく、
その結果、各被めつき物のめつき状態は同一でな
く、被めつき物の製品としての安定性に欠けるも
のであつた。この欠点を補う一手法として、以下
の方法があつた。すなわち、めつき金属の析出と
溶解を繰り返すパルスめつきである（もしくは、
PRめつき）。パルスめつきにおいて、めつきの析
出と溶解を繰り返すことによつて、比較的均質の
めつきを施すことができたが、本質的には、上記
の欠点を解決できるものではなかつた。さらに、
多量のめつき液を使用するので、公害の点からも
問題のあるものであつた。

最近、上記の欠点を解決する方法として、連続
的に電気めつきする方法が提案され、行われるよ
うになつた。この方法は、プリント基板のごとく
被めつき物が平板状の場合、第１，２図に示す連
続式めつきを可能とするものである。第１図のめ
つき槽の断面図を参照して、被めつき物のプリン
ト基板１は、互に反対方向に同一速度で回転する
同一直径のローラに案内されるベルト２，２′に
より挾持されながら、一定速度でめつき槽６内を
縦断する。プリント基板１は、上部をステンレス
ブラシ３，３′のブラシ部と接触しており、電源
４に導通されて陰極となつている。一方、めつき
槽中、チタン―白金製などの陽極５，５′が、め
つき液中に浸漬しているプリント基板と、等距
離、平行にめつき槽の長さまで配置されている。
第２図は、第１図と同じめつき槽の複数個（この
場合２個）よりなる装置により、プリント基板１
がベルト２，２′に挾持されつつ、、つぎつぎに連
続的に第１めつき槽６、第１水洗槽７、第２めつ
き槽８、第２水洗槽９へ入り、第１めつき、第１
水洗、第２めつき、第２水洗される様子を示すた
めの、それらの配置を上部より見た概略図であ
る。この方法には以下のような欠点があつた。一
般的に、電気めつきでは、めつきの質は電流密度
に深く関係する。電流密度を一定とするには、被
めつき物の表面積によつて電流の大きさを調節す
る必要がある。めつきの厚さは、めつき時間と電
流密度の積によつて決まる。従つて、電気めつき
では、電流密度とめつき時間は、それぞれ、独立
に調節できるものでなければならない。それに対
して、上記の連続式電気めつき方法では、従来法
と同様に一定電流でめつきすると、めつき時間
は、（めつき槽の長さ）／（ベルトの送り速度）
で決まつてしまう。第１めつきのめつき厚さに合
わせてベルトの送り速度を変えれば、第２めつき
のめつき厚さが適切でなくなる。その逆も同様で
ある。残る手段は、第１めつき、もしくは第２め
つきの電流密度を変えることである。しかし、こ
の場合、第１めつき、もしくは第２めつきの質の
どちらかの低下を招く。上記の連続式電気めつき
の方法では、上記の問題が無い場合には、製品の
質の安定性、量産性が高いなどの長所のあるめつ
き方法となるが、被めつき物のめつき条件を変更
する場合、第１めつき液もしくは第２めつき液の
いずれか一方のみの劣化が激しい場合などには、
第１めつき、あるいは第２めつきの電流密度、め
つき時間を独立に調節できないために、めつきの
質を犠性にして生産しなければならなかつた。す
なわち、実質的に使用不能であつた。なお、第２
図において、第１めつき槽、第２めつき槽の各々
にベルトを独立に設置し、上記欠点を無くす考え
もあるが、装置が高価になるとともに、生産性が
低下し、連続式電気めつき方法とする価値が無く
なるので意味がない。

本発明の目的は、上記したような従来技術のめ
つき方法における欠点をなくし、問題点を解決
し、複数のめつき工程からなるものにおいて、そ
れぞれの工程において電流密度およびめつき時間
を独立的に調節できて、量産性よく高品質のもの
が常に得られる連続電気めつき方法を提供するこ
とにある。

本発明者等は、上記の目的を達成するために
種々の試験、検討を行つた結果、電流の大きさ、
電流の通電時間、電流の遮断時間を任意に調節で
きる定電流パルスによる本発明方法を見出すに至
つた。

本発明の連続電気めつき方法の特徴とするとこ
ろは、複数の電気めつき工程からなり、被めつき
物が各めつき槽中を一定速度で移動しながらめつ
きされる連続電気めつき方法において、電流の大
きさ、電流の通電時間、電流の遮断時間を任意に
調節できる定電流パルスにより、電流の大きさ、
各時間を各電気めつきの工程ごとに調節すること
によつて、該移動速度を変動することなく各電気
めつきの最適の電流密度、所定のめつき厚さを各
電気めつき工程独立に得られるようにしてなるこ
とにある。

以下、本発明を実施例および比較例につき、図
面を参照して、さらに具体的に説明する。

第３図は、電流の大きさ、電流の通電時間、電
流の遮断時間を独立に調節できる回路図である。
第４図は、第３図における抵抗R₁，R₂、クロツ
クパルスCP１，CP２を変化した場合のめつき槽
Ｌ内めつき物に対する、電圧、電流Ｉの波形を示
す図である。第３図中、クロツクパルスCP１を
調節することによつて、第４図中のｔ，t₁を調節
できる。ｔはパルスの１サイクル当りの時間で、
時間ｔ中の通電時間がt₁、遮断時間がｔ―t₁とな
る。時間t₁中に流れる電流Ｉの大きさ（−ｉ）
は、第３図中の可変抵抗R₁を変えることによつ
て独立に調節できる。第２図に示した連続式めつ
き槽において、プリント基板がめつき槽を通過す
る時間をＴとすると、Ｔ×t₁／ｔがめつき時間と
なる。t₁＝ｔのとき、一定電流でめつきする従来
方法となり、t₁＝０のとき、めつきしないことを
示す。すなわち、第３図、第４図に示す定電流パ
ルスを用いれば、前記連続式電気めつき方法にお
いても、プリント基板がめつき槽を通過する時間
Ｔに関係なく、めつき時間と電流密度を独立に得
ることができる。なお、第４図中、パルスの１サ
イクルｔ中に、t₂後、t₃時間の逆の電流、その大
きさ（＋ｉ）のものを加えることもできる。この
ようなパルスによれば、めつき時間と電流密度を
独立に調節できるばかりでなく、めつきの析出と
少量の溶解の繰り返しめつき（PRめつき）も可
能となり、前記連続式電気めつき方法でさえも、
よりめつきの質の向上が図れる。この逆の電流の
大きさ（＋ｉ）、保持時間は第３図中の可変抵抗
R₂とクロツクパルスCP２によつて独立に調節で
きる。

実施例使用した連続式電気めつき装置は、第２図に示
したものと同じものである。各めつき工程におけ
る装置、条件は下記の通りである。ベルトの送り
速度は60cm／min一定とした。

(a) 第１めつきめつき槽の長さ： 100cm めつき液組成 Ni……100ｇ（金属として） H₃BO₃……PHを3.5とする量光沢剤……少量水……１とする量めつき条件温度： 60℃ 最適電流密度： 25A／ｄm² (b) 第１水洗：シヤワー水洗 (c) 第２めつきめつき槽の長さ： 100cm めつき液組成 Au……10ｇ（金属として） KCN……50ｇ光沢剤……少量クエン酸……PHを４とする量 Co……50mg 水……１とする量めつき条件温度： 50℃ 最適電流密度： 15A／ｄm² (d) 第２水洗：シヤワー水洗使用した電気めつき装置では、めつき液を強制
的に、高速度で撹拌しているので、通常のめつき
条件より、大きな電流密度の採用が可能である。
なお、使用した電源は第３図に示したものを、第
１めつき、第２めつきの個々に用いた。実施した
めつき厚さの目標条件は以下の通りである。

(i) ５μｍのニツケルめつきの上に、５μｍの金
めつき (ii) ３μｍのニツケルめつきの上に、１μｍの金
めつき上記(i)のために用いためつきのパルス条件は、
下記(イ)、(ロ)の通りである。

(イ) 第１めつき（ニツケルめつき）ｔ：1m sec t₁：0.65m sec −ｉ：25A／ｄm² t₂：0m sec t₃：0m sec ＋ｉ：0A／ｄm² (ロ) 第２めつき（金めつき）ｔ：1m sec t₁：0.79m sec −ｉ：15A／ｄm² t₂：0m sec t₃：0m sec ＋ｉ：0A／ｄm² 上記(ii)のために用いためつきのパルス条件は、
下記(ハ)、(ニ)の通りである。

(ハ) 第１めつき（ニツケルめつき）ｔ：1m sec t₁：0.39m sec −ｉ：25A／ｄm² t₂：0m sec t₃：0m sec ＋ｉ：0A／ｄm² (ニ) 第２めつき（金めつき）ｔ：1m sec t₁：0.16m sec −ｉ：15A／ｄm² t₂：0m sec t₃：0m sec ＋ｉ：0A／ｄm² 上記の結果、いずれの場合も、ニツケルめつき
90％、金めつき40％の電流効率で、目標のめつき
厚さにめつきすることができた。めつき後、セロ
テープでめつき皮膜の剥離テストを行つたが、な
んら異常なく良好な密着性を持つていた。金めつ
きの表面は、いずれも光沢があつた。

なお、上記(i)の場合において、PRめつきを行
い、そのパルス条件を次のようにした。

(ホ) 第１めつき（ニツケルめつき）ｔ：2m sec t₁：1.5m sec −ｉ：25A／ｄm² t₂：1.7m sec t₃：0.2m sec ＋ｉ：25A／ｄm² (ヘ) 第２めつき（金めつき）上記(ロ)の場合と同一にした。

この場合も、上記と同様の目標のめつき厚さを
得た。めつき表面もなんら異常がなかつた。

比較例実施例の場合と同様、第２図に示す連続電気め
つき装置を用いた。なお、電源にはニツケルめつ
き、金めつき個々に従来の定電流電源を用いた。

(iii) 実施例における(i)と同一目標、すなわち、５
μｍのニツケルめつきの上に、５μｍの金めつ
き目標に対して、適用した電流密度は下記の通
りとした。

(ト) 第１めつき（ニツケルめつき）電流密度：16A／ｄm² 第２めつき（金めつき）電流密度：12A／ｄm² その結果は、やや粒子の粗大なめつき表面とな
つたが、テープテストの結果、めつき皮膜が剥離
することは無かつた。

(iv) 実施例における(ii)と同一目標、すなわち、３
μｍのニツケルめつきの上に、１μｍの金めつ
き目標に対して、適用した電流密度は下記の通
りとした。

(チ) 第１めつき（ニツケルめつき）電流密度：10A／ｄm² 第２めつき（金めつき）電流密度：2.5A／ｄm² その結果は、金めつきが所定の厚さ１μｍに達
しなかつたばかりか、めつき皮膜が剥離した。

上記に述べたように、本発明によれば、被めつ
き物が一定速度で移動しつつ、複数の電気めつき
工程を連続的に行う場合、各めつきの最適電流密
度とめつき時間を独立に得ることのできる定電流
パルスめつきを行うことによつて、被めつき物の
めつき条件の変更があつても、容易、迅速にめつ
きの質とめつきの厚さを安定に得ることができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は連続式電気めつき装置のめつき槽の断
面図にして、第２図はめつき工程が２工程である
ものの装置の配置を示す上部より見た概略図であ
る。第３図は本発明における定電流パルスを得る
ための回路図にして、第４図はこの定電流パルス
の波形を示す図である。１……プリント基板、２，２′……ベルト、
３，３′……ステンレスブラシ、４……電源、
５，５′……陽極、６……めつき槽（または第１
めつき槽）、７……第１水洗槽、８……第２めつ
き槽、９……第２水洗槽。

Claims

【特許請求の範囲】１電流効率が理論値を示さない２槽以上複数の
電気めつき槽を有する電気めつきラインにおい
て、被めつき物を上記複数の電気めつき槽中に一
定の速度で連続的に移動させながら、上記各電気
めつき槽ごとに定電流パルスを用いて、複数の金
属の積層めつきを連続して行う電気めつき方法で
あつて、上記各電気めつき槽において所望する品
質のめつき金属およびめつき厚さが得られるよう
に、各電気めつき槽における電流密度およびめつ
き時間をあらかじめ各電気めつき槽ごとに実測す
ることによつて設定しておき、上記電流密度およ
びめつき時間に合わせて各めつき槽に用いる定電
流パルスの電流の大きさ、通電時間および遮断時
間を各めつき槽ごとに設定し、被めつき物の移動
速度を変更することなく、上記設定した定電流パ
ルスをそれぞれのめつき槽に適用することによ
り、所望する性状の金属の積層めつきを得ること
を特徴とする連続電気めつき方法。２金属の積層めつきが、ニツケルおよび金めつ
きであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の連続電気めつき方法。