(57)【要約】【課題】本発明は、より多くの被めっき物とめっき液との組み合わせで、目的の部位以外へのめっき膜の形成を抑制することを目的とするものである。【解決手段】被めっき物３の下面には、円筒状の噴流ノズル４が対向している。噴流ノズル４は、被めっき物３にめっき液を噴出する。噴流ノズル４の先端部には、円筒状のカバー１７が設けられている。カバー１７は、被めっき物３のめっき対象領域以外へのめっき液の飛散及び流出を防ぐ。また、カバー１７は、噴流ノズル４の先端部を囲んでいる。噴流ノズル４の先端部の外周面と、カバー１７の内周面との間には、リング状の返し流路１８が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被めっき物にめっき液を噴射する噴流ノズルと、
前記噴流ノズルの先端部を囲み、前記被めっき物のめっき対象領域以外への前記めっき液の飛散及び流出を防ぐ筒状のカバーと
を備えているめっき装置。
【請求項２】
前記噴流ノズルの先端部にノズル側電極が設けられており、前記めっき液を介して前記被めっき物と前記ノズル側電極との間での通電が可能になっている請求項１記載のめっき装置。
【請求項３】
前記めっき液とは異なる処理液を収容する処理液槽をさらに備え、
前記めっき液及び前記処理液のうち、前記噴流ノズルから前記被めっき物に噴射する液体を切り替え可能になっている請求項１又は請求項２に記載のめっき装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれ１項に記載のめっき装置を使用し、前記カバーの先端を前記被めっき物に密着させた状態で、前記めっき液を前記噴流ノズルから前記被めっき物に噴射し、めっき処理を行うめっき方法。
【請求項５】
請求項２に記載のめっき装置を使用し、前記ノズル側電極を陽極とし、前記被めっき物を陰極として、通電を行うとともに、前記めっき液を前記噴流ノズルから前記被めっき物に噴射し、めっき処理を行うめっき方法。
【請求項６】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のめっき装置を用いて、前記被めっき物と前記カバーとの間に間隔をおいて、前記被めっき物の真下に前記噴流ノズルを配置した状態で、前記めっき液を前記噴流ノズルから鉛直上向きに噴射し、めっき処理を行うめっき方法。
【請求項７】
前記被めっき物の被めっき面の上下方向位置を、前記めっき液の最高到達点よりも０ｍｍから１５ｍｍ低い位置とする請求項６記載のめっき方法。
【請求項８】
前記めっき処理を行う前に、脱脂工程、酸処理工程、洗浄工程、中和工程、エッチング工程、触媒付与工程、ジンケート工程、ストライクめっき工程、陽極酸化処理工程、化成皮膜処理工程、及び水洗工程の少なくともいずれか１つの工程を、前記被めっき物の前記めっき処理を施す箇所にのみに行う請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載のめっき方法。
【請求項９】
噴流ノズルから被めっき物にめっき液を噴射してめっき処理を行うめっき方法であって、
前記被めっき物と前記噴流ノズルとの間に間隔をおいて、前記被めっき物の真下に前記噴流ノズルを配置した状態で、前記めっき液を前記噴流ノズルから鉛直上向きに噴射し、
前記被めっき物の被めっき面の上下方向位置を、前記めっき液の最高到達点よりも０ｍｍから１５ｍｍ低い位置とするめっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被めっき物にめっき液を噴射する噴流ノズルを有しているめっき装置、及びそのめっき装置を用いためっき方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被めっき物の所望の被めっき部位に部分めっき膜を形成する場合、めっき前の準備として、被めっき物の被めっき部位以外の部分にマスキングが施される。これにより、被めっき部位以外にめっき膜が形成されることが抑制される。マスキング材としては、例えば、絶縁テープ又はレジストが用いられる。
【０００３】
しかし、この方法では、マスキング作業によってリードタイムが増加し、生産の整流化が妨げられる。
【０００４】
これに対して、ノズルの開口部から導電性を有する基材にめっき液を噴射するとともに、めっき液を介してノズルと基材との間に電圧を印加し、任意の被めっき部位に部分めっき膜を形成する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６４４１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のような従来のめっき方法では、被めっき物に対して置換析出性を持つめっき液を用いる場合、又は自己触媒型のめっき液を用いた無電解めっきを実施する場合に、めっき液が接触した箇所全体にめっき膜が形成され、目的の部位だけに成膜することができない。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、目的の部位以外へのめっき膜の形成を抑制することができるめっき装置及びめっき方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るめっき装置は、被めっき物にめっき液を噴射する噴流ノズルと、噴流ノズルの先端部を囲み、被めっき物のめっき対象領域以外へのめっき液の飛散及び流出を防ぐ筒状のカバーとを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のめっき装置は、噴流ノズルの先端部を囲む筒状のカバーにより、被めっき物のめっき対象領域以外へのめっき液の飛散及び流出が防がれるので、目的の部位以外へのめっき膜の形成を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１によるめっき装置を示す概略の構成図である。
【図２】図１のステージ、被めっき物、及び噴流ノズルを拡大して示す斜視図である。
【図３】図２の噴流ノズルの軸線に沿う断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２によるめっき装置を示す概略の構成図である。
【図５】図４のステージ、被めっき物、及び噴流ノズルを拡大して示す斜視図である。
【図６】図５の噴流ノズルの軸線に沿う断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３によるめっき装置を示す概略の構成図である。
【図８】この発明の実施例１〜３のめっき膜の膜厚分布を示すグラフである。
【図９】噴流ノズルの変形例を示す斜視図である。
【図１０】図９の噴流ノズルの軸線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるめっき装置を示す概略の構成図であり、一部を透視して示している。図１において、めっき槽１内には、ステージ２が設けられている。ステージ２の下面には、被めっき物３が固定されている。
【００１２】
被めっき物３の下面には、円筒状の噴流ノズル４が対向している。噴流ノズル４は、めっき槽１内に配置されている。また、噴流ノズル４は、被めっき物３にめっき液を噴出する。噴流ノズル４は、使用するめっき液で溶解したり、形状が変化したりしない材料、例えば、塩化ビニルを主成分とする材料で構成されている。
【００１３】
噴流ノズル４と被めっき物３との間には、めっき液を介して、電源５により電圧が印加される。このとき、噴流ノズル４側が陽極とされ、被めっき物３側が陰極とされる。但し、無電解めっき処理を行う場合は、電圧を印加する必要がない。
【００１４】
めっき槽１の下部には、排出口１ａが設けられている。排出口１ａには、排出管６を介してリザーブ槽７が接続されている。リザーブ槽７には、噴流ノズル４に供給されるめっき液が収容されている。また、排出口１ａから排出されためっき液は、リザーブ槽７に回収される。
【００１５】
リザーブ槽７内には、ヒータ８及びアジテータ９が設けられている。ヒータ８は、リザーブ槽７内のめっき液を加熱する。アジテータ９は、リザーブ槽７内のめっき液を撹拌し、めっき液の温度を均一化する。
【００１６】
リザーブ槽７には、ポンプ接続配管１０を介して、送液ポンプ１１が接続されている。ポンプ接続配管１０には、槽側バルブ１２が設けられている。槽側バルブ１２により、リザーブ槽７から送液ポンプ１１へのめっき液の流量が調節される。
【００１７】
送液ポンプ１１は、供給配管１３を介して噴流ノズル４に接続されている。即ち、送液ポンプ１１は、噴流ノズル４とリザーブ槽７との間に設けられている。供給配管１３には、ノズル側バルブ１４が設けられている。
【００１８】
供給配管１３の送液ポンプ１１とノズル側バルブ１４との間の部分からは、戻り配管１５が分岐されている。戻り配管１５は、送液ポンプ１１から送り出されためっき液の少なくとも一部をリザーブ槽７に導く。戻り配管１５には、戻りバルブ１６が設けられている。
【００１９】
ノズル側バルブ１４及び戻りバルブ１６を調節することにより、噴流ノズル４からのめっき液の噴射量と流速とが制御される。
【００２０】
図２は図１のステージ２、被めっき物３、及び噴流ノズル４を拡大して示す斜視図であり、ステージ２及び被めっき物３を透視して示している。また、図３は図２の噴流ノズル４の軸線に沿う断面図である。
【００２１】
噴流ノズル４の先端部には、円筒状のカバー１７が設けられている。カバー１７は、被めっき物３のめっき対象領域以外へのめっき液の飛散及び流出を防ぐ。また、カバー１７は、噴流ノズル４と同軸に配置されている。さらに、カバー１７は、噴流ノズル４の先端部を囲んでいる。噴流ノズル４の先端部の外周面と、カバー１７の内周面との間には、リング状の返し流路１８が形成されている。
【００２２】
カバー１７は、返し流路１８を塞がない構造で噴流ノズル４に固定されている。図２の例では、複数の細い支柱１９を介して、カバー１７の内周面と噴流ノズル４の外周面とが部分的に連結されている。
【００２３】
また、カバー１７は、ステージ２側の端面であるカバー先端１７ａを有している。噴流ノズル４は、ステージ２側の端面であるノズル先端４ａを有している。カバー先端１７ａは、ノズル先端４ａよりもステージ２側に位置している。また、実施の形態１では、めっき処理時にカバー先端１７ａが被めっき物３の下面、即ち被めっき面３ａに接触している。
【００２４】
カバー１７と被めっき面３ａとの密着性を向上させるため、図２に示す軟質材料製のパッキン２０をカバー先端１７ａに設けてもよい。また、カバー１７を軟質材料で構成してもよい。軟質材料としては、例えば軟質塩化ビニルを用いることができる。
【００２５】
噴流ノズル４及びカバー１７は、被めっき物３に対して近付けたり離したりする方向へ移動可能になっている。
【００２６】
噴流ノズル４の先端部には、メッシュ状のノズル側電極２１が設けられている。ステージ２には、ステージ側電極（図示せず）が設けられている。ノズル側電極２１及びステージ側電極は、電源５に接続されている。これにより、めっき液を介して、被めっき物３とノズル側電極２１との間での通電が可能になっている。
【００２７】
ノズル側電極２１は、対象となるめっき液に溶解しない、又は溶解し難い材料で構成されている。そのような材料としては、例えば、白金（Ｐｔ）、チタン−白金（Ｔｉ−Ｐｔ）、チタン−酸化イリジウム（Ｔｉ−ＩｒＯ２）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、及びカーボン（Ｃ）が挙げられる。
【００２８】
ノズル側電極２１の開口率は、めっき液の噴射を妨げないように、１０％以上であるのが好適である。ノズル側電極２１は、被めっき物３に対して間隔をおいて対向している。
【００２９】
次に、上記のめっき装置を使用しためっき方法について、各工程を詳しく説明する。なお、ここでは、汎用性が高いめっき処理として、銅合金上への電気銀めっきについて説明する。しかし、上記のめっき装置を使用しためっき方法は、銀めっきに限定されるものではない。
【００３０】
＜脱脂工程＞
まず、形状を加工した銅合金製の被めっき物３を準備する。次に、被めっき物３の脱脂処理を行う。そして、被めっき物３の表面から、有機異物等の表面汚染物を除去し、液ぬれ性を確保する。脱脂処理剤としては、水酸化ナトリウム系、又は炭酸ナトリウム系の市販のアルカリ脱脂剤を使用することができる。
【００３１】
＜酸洗浄工程＞
次に、酸洗浄処理を行い、被めっき物３の表面から、無機異物等の表面汚染物、及び酸化膜を除去する。これにより、活性な金属表面を露出させ、液ぬれ性を向上させ、後のめっき工程で形成されるめっき膜２２と被めっき物３との密着性を確保する。酸洗浄剤としては、硝酸又は硫酸を希釈したエッチング液を使用することができる。また、酸洗浄剤として、市販の酸洗浄剤を使用することもできる。
【００３２】
＜めっき工程＞
次に、銀めっき処理工程において、被めっき物３の所望の部位にめっき膜２２を形成する。即ち、銀めっき処理工程は、先に説明しためっき装置を使用し、被めっき物３の所望の部位にめっき液を噴射し、めっき膜２２を形成する工程である。
【００３３】
めっき工程に用いるめっき液としては、銀めっきのための従来公知のめっき液を使用することができる。具体的には、金属塩として１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下の銀イオン、３０ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下のヨウ化カリウム、及び１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下のメタンスルホン酸を用いて建浴しためっき液を使用することができる。また、金属塩として０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下の銀イオン、及び３０ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下のシアン化カリウムを用いて建浴しためっき液を使用することもできる。但し、めっき液はこれらに限定されない。
【００３４】
電気銀めっき条件において、被めっき物３へのめっき液の噴射時間及び液温は、所望の膜厚の銀めっき皮膜が得られるように、適宜設定できる。例えば、液温３０℃以上５０℃以下、電流密度３Ａ／ｄｍ２、めっき時間５分とすることで、厚さ８μｍの銀めっき皮膜が得られる。銀めっき処理を行う場合は、上記温度範囲を用いることが好ましい。但し、被めっき物３の状態、及びめっき液の組成に合わせて、液温を適宜調整してもよい。
【００３５】
次に、電気銀めっき処理を行う場合のめっき装置の操作について説明する。初めに、上記のめっき液を準備する。建浴を終えためっき液は、リザーブ槽７に供給する。
【００３６】
この後、めっき液の温度を所望の温度まで上昇させるため、ヒータ８をオフ状態からオン状態に変更する。同時に、めっき液の温度を均一にするため、アジテータ９をオフ状態からオン状態に変更する。そして、めっき液を撹拌しながら、所望の温度に到達するまで待機する。
【００３７】
めっき液の温度が所望の温度に到達すると、めっき装置の立上げが完了となる。なお、めっき装置に使用するヒータ８は、温度調整機能を有し、一定温度を保持できることが好ましい。
【００３８】
次に、酸処理及び水洗処理が完了した被めっき物３をステージ２に取り付ける。この後、電源５をオフ状態からオン状態に変更する。また、カバー１７を被めっき物３に密着させる。これにより、被めっき物３のめっき対象領域以外へのめっき液の飛散及び流出を防ぐことができる。
【００３９】
この後、送液ポンプ１１を作動させる。なお、被めっき物３をステージ２に取り付ける前に送液ポンプ１１の空運転を行い、めっき液の流量調整を行うことが好ましい。
【００４０】
送液ポンプ１１を作動させることで、リザーブ槽７内のめっき液が、供給配管１３を通り、噴流ノズル４に到達し、噴流ノズル４から被めっき面３ａに向けて噴射される。
【００４１】
噴射されためっき液が被めっき面３ａに到達した瞬間に、めっき液を介して噴流ノズル４と被めっき物３との間の通電が開始され、銀めっきが開始される。このとき、めっき膜２２の均一電着性を向上させるため、ノズル側電極２１は、被めっき領域全体を覆うように取り付けられていることが望ましい。ここでは、カバー１７の開口面積の全体にノズル側電極２１が設けられている。
【００４２】
被めっき面３ａに接触しためっき液は、返し流路１８からカバー１７の下方へ落ちるため、被めっき物３のめっき対象領域以外に接触することはない。カバー１７から排出されためっき液は、排出口１ａ及び排出管６を通ってリザーブ槽７へと戻る。
【００４３】
目的の部位の形状に合わせ、噴流ノズル４又は被めっき物３を移動させることで、カバー１７の開口面積よりも大きい線状又は面状のめっき膜２２を成膜することができる。
【００４４】
例えば、１００ｍｍ×１０ｍｍの範囲でめっき膜２２を形成する場合、液温を３０℃以上５０℃以下とし、電流密度を１５Ａ／ｄｍ２とする。また、被めっき物３に対する噴流ノズル４の移動速度を５０ｍｍ／ｓｅｃとする。さらに、めっき液の流速を２ｍ／ｓｅｃ、めっき液の噴射時間を５分とする。これにより、厚さ５μｍの銀めっき皮膜を得ることができる。
【００４５】
φ５ｍｍ以上φ１５ｍｍ以下の管径の噴流ノズル４を使用した場合、めっき液の流速を０．５ｍ／ｓｅｃ以上５ｍ／ｓｅｃ以下に調整することが好ましい。
【００４６】
めっき液の流速を０．５ｍ／ｓｅｃよりも低くした場合、めっき膜２２の成膜レートが低下する。また、カバー先端１７ａが上向きの状態では、カバー１７内のめっき液の充填が不十分となり、所望の形状のめっきを得られない恐れがある。
【００４７】
所望の領域にめっき膜２２を形成した後、必要に応じて後処理を行い、水洗工程を経ることで、めっき処理が完了する。
【００４８】
このようなめっき装置及びめっき方法では、噴流ノズル４の周囲に配置されたカバー１７により、めっき対象領域以外へのめっき液の飛散及び流出が防止される。このため、目的の部位以外へのめっき膜２２の形成を抑制することができる。
【００４９】
また、より多くの被めっき物３とめっき液との組み合わせで、目的の部位以外へのめっき膜２２の形成を抑制することができる。例えば、置換析出性を持つ被めっき物３とめっき液との組み合わせ、及び自己触媒型の無電解めっきに対しても、部分めっきを実施することができる。
【００５０】
さらに、他の部分めっき手法である筆めっき法と比べ、電極へのめっき液の供給速度を上げることができる。このため、金属イオンの供給量を増加させることができ、より高い電流密度で良好なめっき膜２２を得ることができる。
【００５１】
さらにまた、めっき液を介して被めっき物３とノズル側電極２１との間での通電が可能になっているため、電気めっきを行うことができる。
【００５２】
実施の形態２．
次に、図４はこの発明の実施の形態２によるめっき装置を示す概略の構成図、図５は図４のステージ２、被めっき物３、及び噴流ノズル４を拡大して示す斜視図、図６は図５の噴流ノズル４の軸線に沿う断面図である。
【００５３】
実施の形態２のめっき装置の基本的な構成は、実施の形態１と同様である。但し、ステージ２の上下方向位置が微調整可能になっている。また、実施の形態２では、被めっき物３とカバー１７との間に間隔をおいて、被めっき物３の真下に噴流ノズル４を配置する。この状態で、めっき液を噴流ノズル４から鉛直上向きに噴射し、めっき処理を行う。
【００５４】
次に、具体的なめっき方法について説明する。なお、ここでは、汎用性が高いめっき処理として、銅合金上への電気銀めっきについて説明する。しかし、実施の形態１と同様、上記のめっき装置を使用しためっき方法は、銀めっきに限定されるものではない。
【００５５】
また、実施の形態１では、脱脂工程、酸洗浄工程、及びめっき工程について説明した。これに対し、実施の形態２では、めっき工程のみ、実施の形態１と異なるため、脱脂工程及び酸洗浄工程については説明を省略する。
【００５６】
＜めっき工程＞
めっき工程に用いるめっき液は、実施の形態１と同じである。また、めっき液のリザーブ槽７への供給、温度調整、及び被めっき物３の酸洗浄までの工程は、実施の形態１と同様である。
【００５７】
送液ポンプ１１を作動させ、準備運転をし、鉛直上向きに噴射されためっき液の最高到達点を記録する。このとき、最高到達点におけるめっき液の形状及び位置が安定するように流量を調整することが望ましい。例えば、カバー１７からのめっき液の最高到達点の高さを、０．１ｍｍ以上１５０ｍｍ以下とすることで、最高到達点におけるめっき液の形状及び位置を安定させることが容易となる。
【００５８】
送液ポンプ１１の稼動を停止し、被めっき面３ａが鉛直下向きになるように被めっき物３をステージ２に取り付ける。また、被めっき面３ａの高さが、準備運転時に記録しためっき液の最高到達点に一致するように、被めっき物３の位置を調整する。
【００５９】
被めっき面３ａの位置は、めっき液の最高到達点に完全に一致する必要はなく、最高到達点よりも０ｍｍから１５ｍｍ低くてもよい。また、被めっき面３ａの位置は、噴流ノズル４及びカバー１７に被めっき面３ａが接触しない範囲であれば、適宜調整してもよい。
【００６０】
被めっき面３ａの位置をめっき液の最高到達点よりも高い位置にすると、めっき液噴射時にめっき液が被めっき面３ａに接触せず、めっき膜２２を成膜することができない。また、被めっき面３ａの位置を、めっき液の最高到達点から１５ｍｍ低い位置よりも下にすると、めっき液噴射時に被めっき面３ａからめっき液が飛散し、部分めっきができない。
【００６１】
被めっき物３の位置を調整した後、電源５をオフ状態からオン状態に変更する。この後、送液ポンプ１１を準備運転時と同一の出力で作動させることで、めっき液がその最高到達点で被めっき面３ａに接触する。これにより、めっき液が接触した領域のみにめっき膜２２が成膜される。
【００６２】
所望の領域にめっき膜２２を形成した後、必要に応じて後処理を行い、水洗工程を経ることで、めっき処理が完了する。
【００６３】
このようなめっき装置及びめっき方法では、めっき液がその最高到達点で被めっき面３ａに接触する。このため、めっき対象領域以外へのめっき液の飛散及び流出が起こりにくく、目的の部位以外へのめっき膜２２の形成を抑制することができる。
【００６４】
また、より多くの被めっき物３とめっき液との組み合わせで、目的の部位以外へのめっき膜２２の形成を抑制することができる。例えば、置換析出性を持つ被めっき物３とめっき液との組み合わせ、及び自己触媒型の無電解めっきに対しても、部分めっきを実施することができる。
【００６５】
さらに、めっき液を介して被めっき物３とノズル側電極２１との間での通電が可能になっているため、電気めっきを行うことができる。
【００６６】
さらにまた、実施の形態１と異なり、被めっき面３ａにカバー１７が接触しないため、被めっき面３ａの損傷及び変形を防ぐことができる。
【００６７】
なお、本実施の形態においては、必ずしも噴流ノズル４にカバー１７を設ける必要はない。
【００６８】
実施の形態３．
次に、図７はこの発明の実施の形態３によるめっき装置を示す概略の構成図である。このめっき装置において、めっき処理を実施する部分は、図５及び図６に示す実施の形態２と同様である。実施の形態３では、めっき液とは異なる処理液を収容する第１ないし第３の処理液槽３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを有している。
【００６９】
第１ないし第３の処理液槽３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃには、互いに異なる種類の処理液が収容されている。そして、めっき液及び３種類の処理液のうち、噴流ノズル４から被めっき物３に噴射する液体を切り替え可能になっている。
【００７０】
第１ないし第３の処理液槽３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの構造は、それぞれリザーブ槽７と同様である。また、第１ないし第３の処理液槽３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ内には、ヒータ８及びアジテータ９がそれぞれ設けられている。
【００７１】
排出管６のめっき槽１とは反対側の端部は、４つに分岐されている。排出管６の分岐された端部は、それぞれリザーブ槽７及び処理液槽３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃに接続されている。
【００７２】
排出管６のリザーブ槽７への接続部には、めっき液排出バルブ２３が設けられている。排出管６の処理液槽３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃへの接続部には、それぞれ第１ないし第３の処理液排出バルブ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃが設けられている。
【００７３】
第１の処理液槽３１Ａには、ポンプ接続配管３３Ａを介して送液ポンプ３４Ａが接続されている。ポンプ接続配管３３Ａには、槽側バルブ３５Ａが設けられている。槽側バルブ３５Ａにより、処理液槽３１Ａから送液ポンプ３４Ａへの処理液の流量が調節される。
【００７４】
供給配管１３のノズル側バルブ１４よりも噴流ノズル４側の部分には、処理液共通配管３６が接続されている。処理液共通配管３６には、処理液個別配管３７Ａが接続されている。処理液個別配管３７Ａは、送液ポンプ３４Ａに接続されている。
【００７５】
処理液個別配管３７Ａには、ノズル側バルブ３８Ａが設けられている。処理液個別配管３７Ａの送液ポンプ３４Ａとノズル側バルブ３８Ａとの間の部分からは、戻り配管３９Ａが分岐されている。戻り配管３９Ａは、送液ポンプ３４Ａから送り出された処理液の少なくとも一部を処理液槽３１Ａに導く。戻り配管３９Ａには、戻りバルブ４０Ａが設けられている。
【００７６】
ノズル側バルブ３８Ａ及び戻りバルブ４０Ａを調節することにより、噴流ノズル４からの処理液の噴射量と流速とが制御される。
【００７７】
第２の処理液槽３１Ｂと、噴流ノズル４及び送液ポンプ３４Ｂとの接続構造は、第１の処理液槽３１Ａの場合と同様であり、図７では符号にＢを付して示している。第３の処理液槽３１Ｃと、噴流ノズル４及び送液ポンプ３４Ｃとの接続構造も、第１の処理液槽３１Ａの場合と同様であり、図７では符号にＣを付して示している。
【００７８】
本実施の形態では、リザーブ槽７にめっき液を、第１の処理液槽３１Ａにアルカリ脱脂液を、第２の処理液槽３１Ｂに酸洗浄液を、第３の処理液槽３１Ｃに水洗水をそれぞれ投入する。
【００７９】
但し、処理液槽３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの数は３つに限らず、処理工程に必要な処理液に応じて、変更又は追加してもよい。処理液としては、例えば、脱脂液、酸処理液、アルカリ洗浄液、中和液、エッチング液、触媒付与液、ジンケートめっき液、ストライクめっき液、陽極酸化処理液、化成皮膜処理液、及び水洗水が挙げられる。
【００８０】
次に、具体的なめっき方法について説明する。なお、ここでは、汎用性が高いめっき処理として、銅合金上への電気銀めっきについて説明する。しかし、実施の形態１、２と同様、上記のめっき装置を使用しためっき方法は、銀めっきに限定されるものではない。
【００８１】
＜脱脂工程＞
まず、バルブ３２Ａ，３５Ａ，３８Ａ，４０Ａ、を開き、他のバルブを全て閉じる。そして、噴流ノズル４を鉛直上向きになるように配置する。次に、送液ポンプ３４Ａを稼動させ、準備運転をし、鉛直上向きに噴射されたアルカリ脱脂液の最高到達点を記録する。このとき、アルカリ脱脂液の最高到達点の形状及び位置が安定するように流量を調整することが望ましい。
【００８２】
この後、送液ポンプ３４Ａの稼動を停止し、被めっき面３ａが鉛直下向きになるように被めっき物３をステージ２に取り付ける。被めっき面３ａの位置が、準備運転時に記録したアルカリ脱脂液の最高到達点に一致するように、被めっき物３の位置を調整する。
【００８３】
被めっき面３ａの位置は、アルカリ脱脂液の最高到達点に完全に一致する必要はなく、最高到達点よりも０ｍｍから１５ｍｍ低くてもよい。即ち、被めっき面３ａの位置は、噴流ノズル４及びカバー１７に被めっき面３ａが接触しない範囲であれば、適宜調整してもよい。
【００８４】
送液ポンプ３４Ａを準備運転時と同一の出力で作動させることで、アルカリ脱脂液がその最高到達点で被めっき面３ａに接触し、アルカリ脱脂液が接触した領域のみが脱脂処理される。
【００８５】
脱脂処理剤としては、水酸化ナトリウム系又は炭酸ナトリウム系の市販のアルカリ脱脂剤を使用することができる。また、ノズル側電極２１と被めっき物３との間で通電することにより、電解脱脂を行うことができる。
【００８６】
脱脂後、送液ポンプ３４Ａの稼動を停止し、バルブ３２Ｃ，３５Ｃ，３８Ｃ，４０Ｃを開き、他のバルブを全て閉じる。ステージ２を噴流ノズル４から十分に遠ざけた後、送液ポンプ３４Ｃを稼動させ、準備運転を行うとともに、配管内部を水洗する。そして、鉛直上向きに噴射された水洗水の最高到達点を記録する。
【００８７】
液体の種類によって比重が異なり、同じ出力でも最高到達点が異なるため、液体を変更する度に最高到達点の記録作業は必要となる。送液ポンプ３４Ｃの稼動を停止した後、被めっき面３ａの位置が準備運転時に記録した水洗水の最高到達点に一致するように、被めっき物３の位置を調整する。
【００８８】
被めっき面３ａの位置は、水洗水の最高到達点に完全に一致する必要はなく、最高到達点よりも０ｍｍから１５ｍｍ低くてもよい。即ち、被めっき面３ａの位置は、噴流ノズル４及びカバー１７に被めっき面３ａが接触しない範囲であれば、適宜調整してもよい。
【００８９】
送液ポンプ３４Ｃを準備運転時と同一の出力で作動させることで、水洗水がその最高到達点で被めっき面３ａに接触し、水洗水が接触した領域のみが水洗される。水洗後、送液ポンプ３４Ｃの稼動を停止する。
【００９０】
＜酸洗浄工程＞
次に、バルブ３２Ｂ，３５Ｂ，３８Ｂ，４０Ｂを開き、他のバルブを全て閉じる。被めっき物３をステージ２から取り外した後、脱脂工程と同様に、鉛直上向きに配置した噴流ノズル４から酸洗浄液を噴射し、その最高到達点を記録する。次に、送液ポンプ３４Ｂの稼動を停止し、被めっき面３ａが鉛直下向きになるように被めっき物３をステージ２に取り付ける。
【００９１】
この後、脱脂工程で脱脂した領域が準備運転時に記録した酸洗浄液の最高到達点と一致するように、被めっき物３を配置する。送液ポンプ３４Ｂを準備運転時と同一の出力で作動させることで、酸洗浄液が、その最高到達点で、脱脂工程で脱脂処理された領域に接触する。これにより、酸洗浄液が接触した領域のみが酸洗浄処理される。
【００９２】
酸洗浄処理後、送液ポンプ３４Ｂの稼動を停止し、バルブ３２Ｃ，３５Ｃ，３８Ｃ，４０Ｃを開き、他のバルブを全て閉じる。ステージ２を噴流ノズル４から十分に遠ざけた後、送液ポンプ３４Ｃを稼動させ、準備運転を行うとともに、配管内部を水洗する。そして、鉛直上向きに噴射された水洗水の最高到達点を記録する。
【００９３】
送液ポンプ３４Ｃの稼動を停止した後、被めっき面３ａの位置が準備運転時に記録した水洗水の最高到達点に一致するように、被めっき物３の位置を調整する。
【００９４】
被めっき面３ａの位置は、水洗水の最高到達点に完全に一致する必要はなく、最高到達点よりも０ｍｍから１５ｍｍ低くてもよい。即ち、被めっき面３ａの位置は、噴流ノズル４及びカバー１７に被めっき面３ａが接触しない範囲であれば、適宜調整してもよい。
【００９５】
送液ポンプ３４Ｃを準備運転時と同一の出力で作動させることで、水洗水がその最高到達点で被めっき面３ａに接触し、水洗水が接触した領域のみが水洗される。水洗後、送液ポンプ３４Ｃの稼動を停止する。
【００９６】
＜めっき工程＞
次に、バルブ１２，１４，１６，２３を開き、他のバルブを全て閉じる。被めっき物３をステージ２から取り外した後、脱脂工程及び酸洗浄工程と同様に、鉛直上向きに配置した噴流ノズル４からめっき液を噴射し、その最高到達点を記録する。この後、送液ポンプ１１の稼動を停止し、被めっき面３ａが鉛直下向きになるように被めっき物３をステージ２に取り付ける。
【００９７】
次に、脱脂工程及び酸洗浄工程で処理した領域が準備運転時に記録しためっき液の最高到達点と一致するように、被めっき物３を配置する。被めっき物３を配置した後、実施の形態２のめっき工程と同様に通電及び送液ポンプ１１の稼動を行い、めっき液が接触した領域のみにめっき膜２２を成膜する。
【００９８】
所望の領域にめっき膜２２を形成した後、水洗工程を経ることでめっき処理が完了する。なお、めっき後の水洗処理は、本装置を用いずに行ってもよい。
【００９９】
このようなめっき装置及びめっき方法では、脱脂工程、酸洗浄工程、めっき工程、及び各工程間の水洗処理において、処理液でぬれる箇所を一致させ、所望の領域以外が処理液でぬれないようにすることができる。このため、めっき対象領域以外にめっき液がぬれ広がりにくくなり、部分成膜性を向上させることができる。
【０１００】
また、図７に示すように、配管のうち、めっき液及び各処理液が共通して通る配管、例えば処理液共通配管３６全体を水洗水が通るように配置することで、各処理液の混合を防ぐことができる。
【０１０１】
さらに、図７に示すように、被めっき物３を設置し、脱脂、酸洗浄、水洗、及びめっき処理を実施する箇所を共通化することで、装置を小型化できる。また、被めっき物３の付け外し作業を省略することができる。従って、短時間でめっき処理を行うことができる。
【０１０２】
なお、めっき処理を行う前の工程としては、脱脂工程、酸処理工程、洗浄工程、中和工程、エッチング工程、触媒付与工程、ジンケート工程、ストライクめっき工程、陽極酸化処理工程、化成皮膜処理工程、及び水洗工程の少なくともいずれか１つの工程が挙げられる。上記の工程を、被めっき物のめっき処理を施す箇所にのみに行うことで、めっき処理時に、目的の部位以外へのめっき液のぬれ拡がりを抑制することができる。
【実施例】
【０１０３】
以下、この発明の実施例及び比較例を説明する。なお、この発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１０４】
＜実施例１＞
実施例１は、上記の実施の形態１に基づくものである。具体的には、被めっき物として、無酸素銅（Ｃ３５Ａ１材）製の平板を用いた。また、被めっき物の大きさは、６０ｍｍ×１００ｍｍ×０.３ｍｍである。この被めっき物に対して、実施の形態１のめっき装置及びめっき方法により、めっきを行った。
【０１０５】
カバーの外径は１８ｍｍ、カバーの内径は１５ｍｍとした。噴流ノズルの外径は１２ｍｍ、噴流ノズルの内径は１０ｍｍとした。ノズル側電極としては、５５メッシュの白金（Ｐｔ）材を使用した。
【０１０６】
また、以下の手順で脱脂及び酸洗浄を行った。まず、界面活性剤を添加した水酸化カリウムを含むアルカリ性の薬液（ASAHI製 SC-90）中に、被めっき物を浸漬して表面を脱脂した。薬液温度は６０℃、処理時間は５分とした。
【０１０７】
脱脂後、被めっき物を純水槽に浸漬し、水洗した後、希硫酸を含む酸性の薬液（ASAHI製 サンエースZ-316）に浸漬し、酸処理を行った。薬液温度は２５℃、処理時間は３分とした。
【０１０８】
酸処理後、被めっき物を水洗しステージに取り付けた。次に、実施の形態１にて説明しためっき方法により、銀めっき膜を成膜した。銀めっき膜においては、ノンシアン銀めっきダインシルバーＡＧ−ＰＬ３０（大和化成（株））を用いて、実施の形態１に示した標準条件で処理した。
【０１０９】
銀めっき膜を形成した後、水洗工程を経ずに実施の形態１にて説明した後処理を実施した。後処理では、被めっき物を、後処理剤ＡＧ−ＳＡＴ２０（大和化成（株））に浸漬した後、純水に浸漬して１分間放置した。
【０１１０】
この後、被めっき物を乾燥させ、銀めっきの膜厚均一性の評価を実施した。膜厚均一性の評価では、スポット状の銀めっき膜の中心を通る直線に沿って、蛍光Ｘ線膜厚装置を用いた膜厚測定を実施した。
【０１１１】
＜実施例２＞
実施例２は、上記の実施の形態２に基づくものである。実施例２では、実施例１と同様の被めっき物を使用した。この被めっき物に対して、実施の形態２のめっき装置及びめっき方法により、めっきを行った。
【０１１２】
噴流ノズルの外径は１８ｍｍ、噴流ノズルの内径は１５ｍｍとした。めっき液の最高到達点の高さは１ｍｍとした。高さ方向の被めっき面の位置は、めっき液の最高到達点に一致させた。脱脂処理から酸洗浄処理までは、実施例１と同様である。その後、実施の形態２で説明しためっき方法によって、膜厚が８μｍの銀めっき膜を成膜した。以降の後処理及びめっき後の評価方法も実施例１と同様である。
【０１１３】
＜実施例３＞
実施例３は、上記の実施の形態３に基づくものである。実施例３でも、実施例１、２と同様の被めっき物を使用し。この被めっき物に対して、実施の形態３のめっき装置を使用して、実施の形態２のめっき方法により、めっきを行った。
【０１１４】
実施例３では、実施の形態３のめっき装置を用いて脱脂及び酸洗浄処理を行った。脱脂、酸洗浄、めっき処理時の処理液の最高到達点、及び被めっき面の位置は、実施例２と同様とした。脱脂及び酸洗浄処理に用いた処理液は、実施の形態１で示したものと同じである。実施の形態３で示した方法によって、膜厚８μｍの銀めっき膜を生膜した。以後の後処理及びめっき後の評価方法も実施例１、２と同様である。
【０１１５】
図８は実施例１〜３のめっき膜の膜厚分布を示すグラフである。図８から、各実施例において、部分めっきができていることがわかる。また、実施例２よりも実施例３の方が、部分成膜性が良いことがわかる。
【０１１６】
なお、実施の形態３では、実施の形態２のめっき装置及びめっき方法を適用したが、実施の形態１のめっき装置及びめっき方法を適用してもよい。
また、実施の形態１〜３では、噴流ノズル及びカバーの開口部の形状を円形とした。しかし、噴流ノズル及びカバーの開口部の形状は、円形以外であってもよい。即ち、めっき対象領域の形状に対応した形状のカバーを用いるとともに、カバー形状に対応した形状の噴流ノズルを用いることができる。
【０１１７】
ここで、図９は噴流ノズル４の変形例を示す斜視図、図１０は図９の噴流ノズル４の軸線に沿う断面図である。この変形例の噴流ノズル４は、外筒２４と、外筒２４の中心に配置されたロッド２５とを有している。ロッド２５の先端には、円板状のノズル側電極２６が固定されている。外筒２４の内周面とノズル側電極２６の外周面との間には、開口が形成されている。このような噴流ノズル４を実施の形態１〜３に適用してもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
３  被めっき物、３ａ  被めっき面、４  噴流ノズル、１７  カバー、１７ａ  カバー先端、２１，２６  ノズル側電極、３１Ａ  第１の処理液槽、３１Ｂ  第２の処理液槽、３１Ｃ  第３の処理液槽。
【図１】
2019085606.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2019085606.tif 000008
【図７】
2019085606.tif 000009
【図８】
2019085606.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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