(57)【要約】【課題】めっき槽の容積を犠牲にすることなく、かつめっき液を移送するためのポンプの数を最小限にすることができるめっき液調整装置を提供する。【解決手段】めっき槽３に使用されるめっき液ｗａを循環させつつ、めっきに必要な成分を添加して調整するめっき液調整装置１であって、前記めっき槽から移送配管２０を通じて前記めっき液を移送するポンプ５と、移送された前記めっき液を溜めるとともに、測定装置４０を備えて前記めっき液の成分を測定する測定槽３１と、第１仕切り板３４を経て前記測定槽からオーバーフローさせた前記めっき液を溜めるとともに、前記測定装置によって測定された結果に基づいて前記成分を添加する添加槽３２と、第２仕切り板３６を経て前記添加槽からオーバーフローさせた前記めっき液を戻り配管５０を通じて前記めっき槽に戻す戻し槽３３と、を備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき槽に使用されるめっき液を循環させつつ、めっきに必要な成分を添加して調整するめっき液調整装置であって、
前記めっき槽から移送配管を通じて前記めっき液を移送するポンプと、
移送された前記めっき液を溜めるとともに、測定装置を備えて前記めっき液の成分を測定する測定槽と、
第１仕切り板を経て前記測定槽からオーバーフローさせた前記めっき液を溜めるとともに、前記測定装置によって測定された結果に基づいて前記成分を添加する添加槽と、
第２仕切り板を経て前記添加槽からオーバーフローさせた前記めっき液を戻り配管を通じて前記めっき槽に戻す戻し槽と、
を備えることを特徴とするめっき液調整装置。
【請求項２】
前記添加槽において、添加された前記成分を第１仕切り板から落下する前記めっき液の対流によって撹拌することを特徴とする請求項１に記載のめっき液調整装置。
【請求項３】
前記第１仕切り板の上端の一部が低く構成される越流部を備えることを特徴とする請求項２に記載のめっき液調整装置。
【請求項４】
前記戻し槽が前記めっき槽の液面より高い位置に配置され、前記戻し槽からの前記めっき液の戻りが重力によってなされることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のめっき液調整装置。
【請求項５】
前記戻り配管が前記戻し槽の底面に設けられるとともに前記戻り配管は横方向と下方向に分岐され、横方向側は前記めっき槽に戻され、下方向側にはサンプリング弁が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のめっき液調整装置。
【請求項６】
前記測定槽に超音波洗浄機が設けられ、前記測定装置を洗浄することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のめっき液調整装置。
【請求項７】
前記ポンプが、めっき槽に接続されて設けられた濾過装置用の循環ポンプであり、前記循環ポンプから配管を分岐させて一方の配管を前記移送配管とし、他方の配管を前記濾過装置用の配管とすることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のめっき液調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっき槽に用いられるめっき液を循環させつつ、めっきに必要な成分を添加して、めっき液の特性を管理値内に調整するめっき液調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、実開昭５９−７６５６７号公報に、めっきを行なうめっき用槽と該めっき液の条件を安定させるために設けられたｐＨ、温度測定器と該測定器のめっきへの影響を防ぐために設けた遮蔽板と、めっき作業により発生した該めっき用槽内の異物を除去するためのオーバーフロー板を備えるとともに、該めっき液の測定結果をフィードバックし、該めっき液のｐＨ及び温度を調整する循環用タンクより構成される循環式メッキ装置が開示されている。
【０００３】
また、特開２００４−１６２０７８号公報に、不溶性陽極と、陰極をなす被めっき体と、例えば硫酸銅および遊離硫酸を含む電解液を満たしためっき浴槽と、を備えためっき装置を用いて銅めっきする際に、測定光の波長が５００ｎｍ以上、好ましくは５４０ｎｍに設定された比色計によりめっき浴槽中の銅の濃度を検知し、その検出値に基づいて補給剤である例えば酸化銅を補給する構成とする銅メッキ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開昭５９−７６５６７号公報
【特許文献２】特開２００４−１６２０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されている装置では、測定器がめっき槽の中に設けられており、その分めっき槽が狭くなるという課題があった。また、オーバーフロー板を設けているが、当該オーバーフロー板はめっき槽内の異物を除去するためのものであり、本発明の第１仕切り板及び第２仕切り板とは課題が相違する。
【０００６】
また、特許文献２に開示されている装置では、比色計がめっき槽とは独立して設けられているため、上記特許文献１のような課題はない。しかし、めっき液を比色計に循環させるためのポンプが別途必要となり装置の構成が複雑となる。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、測定装置をめっき液調整装置に内蔵することでめっき槽の容積を犠牲にすることなく、かつ測定槽から添加槽、添加槽から戻し槽へのめっき液の移送を第１仕切り板及び第２仕切り板をオーバーフローさせることで、めっき液を移送するためのポンプの数を最小限にすることができるめっき液調整装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の課題として、既存のめっき装置に後付け可能なめっき液調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のめっき液調整装置は、
めっき槽に使用されるめっき液を循環させつつ、めっきに必要な成分を添加して調整するめっき液調整装置であって、
前記めっき槽から移送配管を通じて前記めっき液を移送するポンプと、
移送された前記めっき液を溜めるとともに、測定装置を備えて前記めっき液の成分を測定する測定槽と、
第１仕切り板を経て前記測定槽からオーバーフローさせた前記めっき液を溜めるとともに、前記測定装置によって測定された結果に基づいて前記成分を添加する添加槽と、
第２仕切り板を経て前記添加槽からオーバーフローさせた前記めっき液を戻り配管を通じて前記めっき槽に戻す戻し槽と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明のめっき液調整装置によれば、めっき槽とは独立した測定槽にめっき液を移送してめっき液の成分を測定している。このため、めっき槽の容積を犠牲にすることがない。また、めっきに必要な成分を添加する添加槽は、第１仕切り板によって測定槽と仕切られるとともに第１仕切り板をオーバーフローしためっき液が測定槽から落下して流入する。このため、添加されるめっき液の成分が測定槽及び測定装置に影響を与えることがない。さらに、測定槽から添加槽にめっき液を移送させるためのポンプも不要である。また、成分の調整をしためっき液を、第２仕切り板によってオーバーフローさせて戻し槽に移送させた後にめっき槽に戻している。このため、添加された成分が添加槽での流通時及び第２仕切り板から溢れる越流時に拡散され、部分的に濃い成分を含むめっき液がめっき槽に戻ることがなく、めっき槽内のめっき液の濃度分布に偏りができることがない。さらに、添加槽から戻し槽にめっき液を移送させるためのポンプも不要となる。
【００１０】
本発明のめっき液調整装置の好ましい例は、
前記添加槽において、添加された前記成分を第１仕切り板から落下する前記めっき液の対流によって撹拌することを特徴とする。
【００１１】
本発明のめっき液調整装置の好ましい例によれば、添加槽においてのめっき液の撹拌に、第１仕切り板から落下するめっき液の流れを利用するため、撹拌用のスクリュー等が不要となる。
【００１２】
本発明のめっき液調整装置の好ましい例は、
前記第１仕切り板の上端の一部が低く構成される越流部を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明のめっき液調整装置の好ましい例によれば、越流部を備えるため、測定槽から第１仕切り板を経て添加槽に移送されるめっき液が、主に越流部を通過する。これにより、第１仕切り板をオーバーフローするめっき液の落下の勢いが、部分的に強くなり、より効果的に添加槽内のめっき液を撹拌することができる。
【００１４】
本発明のめっき液調整装置の好ましい例は、
前記戻し槽が前記めっき槽の液面より高い位置に配置され、前記戻し槽からの前記めっき液の戻りが重力によってなされることを特徴とする。
【００１５】
本発明のめっき液調整装置の好ましい例によれば、戻し槽からめっき槽へのめっき液の戻りを重力によって行なうため、めっき液の戻し用のポンプが不要となる。
【００１６】
本発明のめっき液調整装置の好ましい例は、
前記戻り配管が前記戻し槽の底面に設けられるとともに前記戻り配管は横方向と下方向に分岐され、横方向側は前記めっき槽に戻され、下方向側にはサンプリング弁が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
本発明のめっき液調整装置の好ましい例によれば、戻り配管が戻し槽の底面に設けられているため、添加槽からオーバーフローしためっき液を速やかにめっき槽に戻すことができる。また、戻り配管が分岐されて下方向にサンプリング弁が設けられているため、めっき槽に戻されるめっき液のサンプリングを容易に行なうことができる。
【００１８】
本発明のめっき液調整装置の好ましい例は、
前記測定槽に超音波洗浄機が設けられ、前記測定装置を洗浄することを特徴とする。
【００１９】
本発明のめっき液調整装置の好ましい例によれば、測定装置を超音波洗浄機で洗浄するため、測定装置に付着した異物を除去することができる。また、第１仕切り板によって添加槽と仕切られているため、除去された異物が添加槽に流入することがない。
【００２０】
本発明のめっき液調整装置の好ましい例は、
前記ポンプが、めっき槽に接続されて設けられた濾過装置用の循環ポンプであり、前記循環ポンプから配管を分岐させて一方の配管を前記移送配管とし、他方の配管を前記濾過装置用の配管とすることを特徴とする。
【００２１】
本発明のめっき液調整装置の好ましい例によれば、めっき液調整装置を濾過装置用の循環ポンプから分岐させているため、既存のめっき装置に容易に後付けすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
上述したように、本発明のめっき液調整装置によれば、測定装置を内蔵することでめっき槽の容積を犠牲にすることがない。また、測定槽から添加槽、添加槽から戻し槽へのめっき液の移送を第１仕切り板及び第２仕切り板をオーバーフローさせることで、めっき液を移送するためのポンプの数を最小限にすることができる。また、本発明の別の効果として、既存のめっき装置に後付け可能なめっき液調整装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るめっき液調整装置とめっき槽、及び濾過装置との接続を説明する図である。
【図２】めっき液調整装置の正面図である。
【図３】めっき液調整装置の右側面図である。
【図４】めっき液調整装置の動作を説明する図である。
【図５】第１仕切り板の他の形態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係るめっき液調整装置１の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、図２及び図４においては、測定槽３１、添加槽３２、戻し槽３３の前面の板を外した状態で、これらの内部を説明している。
【００２５】
先ず、図１を参照して、本実施形態のめっき液調整装置１とめっき槽３及び濾過装置４との接続を説明する。一般的にめっき槽３には、その内部に溜めてあるめっき液を濾過するために、めっき液の循環ポンプ５と、濾過装置４とを備える。この循環ポンプ５でめっき液を濾過装置４に循環させて、めっき液中に生じる異物を取除く。そして、濾過装置４を経ためっき液はめっき槽３に戻される。
【００２６】
本実施形態のめっき液調整装置１は、上記の循環ポンプ５の出口からの配管に分岐配管６を設けることで分岐させて、一方の配管を移送配管２０としてめっき液調整装置１の本体部分に接続し、他方の配管を濾過装置４に接続している。この様にして、濾過装置４用の循環ポンプ５を利用することで、既存のめっき装置２に後付けすることが容易となる。なお、めっき液調整装置１の本体部分を経ためっき液は、戻り配管５０によってめっき槽３に戻される。なお、めっき液調整装置１の本体部分とは、図２に示す下部架台１０、上部架台１２、制御部１３、循環槽３０、及びこれらに付随する装置や部品を意図する。
【００２７】
次に、図２及び図３を参照して、本実施形態のめっき液調整装置１の構成を説明する。本実施形態のめっき液調整装置１は、下部架台１０と、上部架台１２と、制御部１３と、ポンプ５（図１参照）と、移送配管２０と、循環槽３０と、戻り配管５０とを備える。また、循環槽３０は、測定槽３１と、添加槽３２と、戻し槽３３と、を備える。
【００２８】
下部架台１０は、めっき液調整装置１の各構成要素を支持するものであり、その中程に制御部１３が配置される。また、下部架台１０の上面にはめっき液がこぼれたときにそのめっき液を受け止めるドレン槽１１が設けられ、ドレン槽１１の上に上部架台１２が設けられる。さらに、この上部架台１２の上に循環槽３０が配置される。
【００２９】
制御部１３は、その内部に電源回路、プログラマブルコントローラ等が設けられ、めっき液調整装置１の各構成要素と協動して、循環槽３０を循環するめっき液ｗａ（図４参照）の成分の測定及び調整をする等の動作をさせる。
【００３０】
ポンプ５は、めっき槽３からめっき液ｗａを循環槽３０のうち測定槽３１に移送させるものである。本実施形態では、既に述べたように、当該ポンプ５に濾過装置４用の循環ポンプ５を利用している。移送配管２０は、ポンプ５の出口から分岐されたもので、流入弁２１及びＵ字管２２を経てその末端が測定槽３１内に配置される。
【００３１】
循環槽３０は、測定槽３１、添加槽３２、戻し槽３３と、さらに第１仕切り板３４及び第２仕切り板３６を備える。測定槽３１は、めっき槽３から移送配管２０を経て移送されためっき液ｗａが流入する槽であり、めっき槽３のめっき液と同じ成分をなす。この測定槽３１には、めっき液ｗａの成分を測定する測定装置４０が備えられる。本実施形態では、このめっき液ｗａの成分の測定として、例えばｐＨを測定している。また、測定装置４０には、異物が付着するおそれがあり、これを除去するために超音波洗浄機４１が測定装置４０の先端近傍に設けられている。なお、測定装置４０及び超音波洗浄機４１は、図２にその一部が記載されている配線４２，４３を通じて動作する。また、測定槽３１の底部には、第１ドレン弁３７が設けられ、底に沈殿した異物の除去、その他メンテナンスのときに内部のめっき液ｗａを抜き取ることができる。
【００３２】
添加槽３２は、測定槽３１に隣接して設けられる槽で、測定槽３１とは第１仕切り板３４によって仕切られている。測定槽３１に移送されためっき液ｗａは、第１仕切り板３４をオーバーフローすることによって添加槽３２に流入する。添加槽３２には、めっき液ｗａの成分を添加するための添加装置４４が設けられている。添加装置４４には図示しない薬液タンクが接続配管４５を通じて接続されており、本実施形態ではめっき液ｗａの成分として薬液タンクから供給される硫酸液を適宜吐出し添加している。この硫酸液を吐出する添加装置４４のノズル４６は、第１仕切り板３４をオーバーフローしためっき液ｗａが落下する場所又はその近傍に設けることが好ましい。また、添加槽３２の底部には、第２ドレン弁３８が設けられ、メンテナンスのときに内部のめっき液ｗａを抜き取ることができる。
【００３３】
この第１仕切り板３４を図２のＡ−Ａ線で示す添加槽３２側から見ると、図５（Ａ）に示すように、その上端は直線状に構成されている。もっとも、第１仕切り板３４の他の形態として、図５（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、第１仕切り板３４ａ，３４ｂ，３４ｃの上端の一部を低く構成した越流部３５ａ，３５ｂ，３５ｃを備えてもよい。このように構成することで、めっき液ｗａは主に越流部３５ａ，３５ｂ，３５ｃを通過する。この場合、添加装置４４のノズル４６も越流部３５ａ，３５ｂ，３５ｃの近傍、かつめっき液ｗａが落下する場所又はその近傍に配置することが好ましい。
【００３４】
図２及び図３に戻り、戻し槽３３は、添加槽３２に隣接して設けられる槽で、添加槽３２とは第２仕切り板３６によって仕切られている。この第２仕切り板３６は第１仕切り板３４より低く構成され、添加槽３２に移送されためっき液ｗａは第２仕切り板３６をオーバーフローすることによって戻し槽３３に流入する。
【００３５】
なお、本実施形態のめっき液調整装置１では、めっき槽３の大きさに対して、循環槽３０の大きさを小型化することが可能であり、例えばめっき槽３に溜められているめっき液ｗａの容量１０００リットルに対して、循環槽３０内に滞留するめっき液ｗａの量を１０〜７リットル程度とすることができる。寸法も循環槽３０の幅ｗを４００〜５００ミリメートル、奥行きｄを２００ミリメートル程度とすることができる。
【００３６】
戻り配管５０は、戻し槽３３の底面に設けられ、戻し槽３３に流入しためっき液ｗａをめっき槽３に戻すものである。本実施形態のめっき液調整装置１では、循環槽３０をめっき槽３より高い位置に置くことで、戻し槽３３からのめっき液ｗａの戻しを重力により行なっており、戻し用のポンプは設けていない。また、戻り配管５０は、戻し槽３３の下で横方向と下方向に分岐される分岐配管５１を備え、横に分岐された横方向側の配管は、そのままめっき槽３に戻される。一方、下方向側にはサンプリング弁５２が設けられ、必要に応じてめっき槽３に戻されるめっき液ｗａを、サンプリング瓶５３に採取することができる。
【００３７】
次に、上述した本実施形態のめっき液調整装置１の各構成要素を踏まえ、図１及び図４を参照して、めっき液調整装置１の動作を説明する。
【００３８】
先ず、濾過装置４用の循環ポンプ５によって、めっき槽３からめっき液ｗａが移送配管２０を通じて測定槽３１に移送される（図４矢印ａ，ｂ参照）。測定槽３１では、第１仕切り板３４の高さまでめっき液ｗａが貯留され、測定装置４０によってめっき液ｗａのｐＨが測定される。次に、第１仕切り板３４をオーバーフローしためっき液ｗａが、添加槽３２に流入し（図４矢印ｃ）、必要に応じて添加装置４４のノズル４６から硫酸が吐出され添加される。このとき、第１仕切り板３４と第２仕切り板３６との高さの相違によって、測定槽３１と添加槽３２との液面の高さに差が生じる。このため、第１仕切り板３４をオーバーフローしためっき液ｗａは、落下の勢いで添加槽３２のめっき液ｗａに対流を生じさせ、添加槽３２のめっき液ｗａを撹拌する（図４矢印ｄ）。これにより、特段の撹拌装置を設けることなく、添加された硫酸を添加槽３２内のめっき液ｗａに拡散させ希釈させることができる。この、めっき液ｗａの落下で生じる対流による撹拌は、図５（Ｂ）〜（Ｄ）に示す越流部３５ａ，３５ｂ，３５ｃを備える第１仕切り板３４ａ，３４ｂ，３４ｃを用いることにより、より効果的に行なうことができる。
【００３９】
次に、第２仕切り板３６をオーバーフローしためっき液ｗａは、戻し槽３３に移送される。そして、戻り配管５０を通じて、めっき液ｗａがめっき槽３に戻される（図４矢印ｅ，ｆ，ｇ）。この第２仕切り板３６をオーバーフローするとき、及び戻し槽３３にめっき液ｗａが落下するときにも、めっき液ｗａの撹拌がなされ、めっき槽３に戻されるめっき液ｗａの成分がより均一になる。これらを繰り返すことにより、めっき槽３内のめっき液ｗａの成分は、管理値内に保たれる。
【００４０】
以上、説明したように、本実施形態のめっき液調整装置１によれば、めっき槽３から高い位置にある循環槽３０にめっき液ｗａを汲み上げ、循環槽３０の内部で第１仕切り板３４及び第２仕切り板３６をオーバーフローさせることによって、めっき液ｗａを測定槽３１から添加槽３２、戻し槽３３へと移送させている。さらに、戻し槽３３からは重力によってめっき槽３にめっき液ｗａを戻している。これらの構成により、めっき槽３内の容積を犠牲にすることなく、最小限のポンプ数でめっき液調整装置１を稼働させることができる。また、循環槽３０へのめっき液ｗａの移送に濾過装置４用の循環ポンプ５を利用することで、ポンプの数を増やすことなく既存のめっき装置２に容易に後付けすることが可能となる。
【００４１】
また、添加槽３２に第１仕切り板３４をオーバーフローして落下するめっき液ｗａによる対流を生じさせるため、添加される成分を撹拌するための撹拌装置が不要となり、装置の構成を簡素なものとすることができる。特に、第１仕切り板に越流部３５ａ，３５ｂ，３５ｃを設ける構成では、その効果が顕著になる。さらに、めっき液ｗａが第２仕切り板３６をオーバーフローするとき及び戻し槽３３に落下するときにもめっき液ｗａを撹拌することができ、より成分が均一なめっき液ｗａをめっき槽３に戻すことができる。
【００４２】
また、ポンプ５の数が必要最小限であること、添加槽３２における撹拌装置が不要であること等から、装置の小型化を図ることができる。また、戻り配管５０の途中かつ戻し槽３３の底面近傍にサンプリング弁５２を設けているため、成分の調整がされためっき液ｗａの採取を容易にすることができる。
【００４３】
なお、上述のめっき液調整装置１は本発明の例示であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、その構成を適宜変更することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１・・めっき液調整装置、２・・めっき装置、３・・めっき槽、４・・濾過装置、５・・ポンプ（循環ポンプ）、６・・分岐配管（循環ポンプ出口側）、
１０・・下部架台、１１・・ドレン槽、１２・・上部架台、１３・・制御部、
２０・・移送配管、２１・・流入弁、２２・・Ｕ字管、
３０・・循環槽、３１・・測定槽、３２・・添加槽、３３・・戻し槽、３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ・・第１仕切り板、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ・・越流部、３６・・第２仕切り板、３７・・第１ドレン弁、３８・・第２ドレン弁、
４０・・測定装置、４１・・超音波洗浄機、４２，４３・・配線、４４・・添加装置、４５・・接続配管、４６・・ノズル、
５０・・戻り配管、５１・・分岐配管（戻し槽出口側）、５２・・サンプリング弁、５３・・サンプリング瓶、
ｗａ・・めっき液、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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