(57)【要約】【課題】劣化した無電解メッキ液を交換する時点を正確かつ簡便に検出する無電解メッキ液の管理方法および管理装置を提供する。【解決手段】金属イオンと還元剤を含む無電解メッキ液を用いたメッキ処理において、メッキ処理の進行により劣化した無電解メッキ液を交換する時点を検出する無電解メッキ液の管理方法であって、前記無電解メッキ液の電気伝導度の変化により無電解メッキ液の交換時点を検出する。無電解メッキ処理の進行により劣化した無電解メッキ液を交換する時点を検出する無電解メッキ液の管理装置であって、前記無電解メッキ液の電気伝導度を測定する測定手段と、測定された電気伝導度の変化により無電解メッキ液の交換時点を検出する検出手段を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属イオンと還元剤を含む無電解メッキ液を用いたメッキ処理において、メッキ処理の進行により劣化した無電解メッキ液を交換する時点を検出する無電解メッキ液の管理方法であって、前記無電解メッキ液の電気伝導度の変化により無電解メッキ液の交換時点を検出することを特徴とする無電解メッキ液の管理方法。
【請求項２】
前記無電解メッキ液の電気伝導度を測定し、予め設定された電気伝導度の値を超えた時を無電解メッキ液の交換時点とする請求項１に記載の無電解メッキ液の管理方法。
【請求項３】
金属イオンと還元剤を含む無電解メッキ液を用いたメッキ処理において、メッキ処理の進行により劣化した無電解メッキ液を交換する時点を検出する無電解メッキ液の管理装置であって、前記無電解メッキ液の電気伝導度を測定する測定手段と、測定された電気伝導度の変化により無電解メッキ液の交換時点を検出する検出手段を有することを特徴とする無電解メッキ液の管理装置。
【請求項４】
前記検出手段が、測定した無電解メッキ液の電気伝導度が予め設定された電気伝導度の値を超えた時を無電解メッキ液の交換時点とする請求項３に記載の無電解メッキ液の管理装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の無電解メッキ液の管理方法により、無電解メッキ液を交換することを特徴とする無電解メッキ方法。
【請求項６】
請求項３または４に記載の無電解メッキ液の管理装置を具備することを特徴とする無電解メッキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属イオンと還元剤を含む無電解メッキ液の管理方法および管理装置に関し、特に無電解Ｎｉメッキ液の管理方法および管理装置に関するものである。
また、本発明は、上記の無電解Ｎｉメッキ液の管理方法および管理装置を用いた無電解メッキ方法および無電解メッキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属イオンと還元剤を含む無電解Ｎｉメッキ液では、メッキ処理の進行により、還元剤の酸化と、金属イオンの消耗に伴う補給と、ｐＨ変動に伴う調整の為に種々のイオン蓄積がありメッキ液が劣化する。そのためメッキ処理の進行により劣化したメッキ液を廃棄して新しいメッキ液と交換する必要が有った。
【０００３】
劣化したメッキ液の検出方法として、従来は、還元剤の酸化したイオン種や金属イオンの対イオンを分析する方法、又は簡便的にはその金属イオンの消費を代表して示すターン数を知ることで交換する時点の検出していた。この様なメッキ液を検出する装置は、非特許文献１および２等に開示されているが、何れもそのメッキ液の劣化を正確に示すものではなく暫定的な指標として使用していた。
【非特許文献１】「メッキ浴の自動管理」、表面技術Ｖｏｌ．３４、Ｎｏ６、１９８３年
【非特許文献２】「メッキ浴の自動管理」、表面技術Ｖｏｌ．３４、Ｎｏ６、１９８３年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、劣化した無電解メッキ液を交換する時点を正確かつ簡便に検出する無電解メッキ液の管理方法および管理装置を提供するものである。
【０００５】
また、本発明は、上記の無電解Ｎｉメッキ液の管理方法および管理装置を用いた無電解メッキ方法および無電解メッキ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する無電解メッキ液の管理方法は、金属イオンと還元剤を含む無電解メッキ液を用いたメッキ処理において、メッキ処理の進行により劣化した無電解メッキ液を交換する時点を検出する無電解メッキ液の管理方法であって、前記無電解メッキ液の電気伝導度の変化により無電解メッキ液の交換時点を検出することを特徴とする。
【０００７】
上記の課題を解決する無電解メッキ液の管理装置は、金属イオンと還元剤を含む無電解メッキ液を用いたメッキ処理において、メッキ処理の進行により劣化した無電解メッキ液を交換する時点を検出する無電解メッキ液の管理装置であって、前記無電解メッキ液の電気伝導度を測定する測定手段と、測定された電気伝導度の変化により無電解メッキ液の交換時点を検出する検出手段を有することを特徴とする。
【０００８】
上記の課題を解決する無電解メッキ方法は、上記の無電解メッキ液の管理方法により、無電解メッキ液を交換することを特徴とする。
上記の課題を解決する無電解メッキ装置は、上記の無電解メッキ液の管理装置を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、劣化した無電解メッキ液を交換する時点を正確かつ簡便に検出する無電解メッキ液の管理方法および管理装置を提供できる。
また、本発明は、上記の無電解Ｎｉメッキ液の管理方法および管理装置を用いた無電解メッキ方法および無電解メッキ装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る無電解メッキ液の管理方法は、金属イオンと還元剤を含む無電解メッキ液を用いたメッキ処理において、メッキ処理の進行により劣化した無電解メッキ液を交換する時点を検出する無電解メッキ液の管理方法であって、前記無電解メッキ液の電気伝導度の変化により無電解メッキ液の交換時点を検出することを特徴とする。
【００１１】
上記の無電解メッキ液の管理方法においては、無電解メッキ液の電気伝導度を測定し、予め設定された電気伝導度の値を超えた時を無電解メッキ液の交換時点とするのが好ましい。
【００１２】
本発明において、無電解メッキ液には、無電解Ｎｉメッキ液、無電解銅メッキ液、無電解金メッキ液等を用いることができる。
次に、本発明を図面により無電解Ｎｉメッキ液を用いた例について詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る無電解メッキ液の管理装置の一実施態様を示す概念図である。図１において、１は無電解Ｎｉメッキ浴でＮｉ濃度とｐＨが一定にコントロールされている。無電解Ｎｉメッキ浴は市販の何れの液でも使用可能で特に制限は無い。Ｎｉ濃度とｐＨのコントロールは、例えば市販の中央製作所株式会社製のＥＳＮＩＣＯＮやカニゼン株式会社製のＣＡＡＣ−７５２等が用いられるが特に制限は無い。
【００１４】
２は冷却装置であり、通常メッキ浴は９０℃前後に加熱されており、正確な電気伝導度を測定する為に必要に応じて冷却される。
３は電気伝導度計でメッキ浴の無電解メッキ液の電気伝導度を測定する。測定は市販の導電率計が用いられ、特に制限は無いが、高温使用に耐えられるものが良く、例えばテックジャパン社製のＳＣ−７２が用いられる。
【００１５】
４は測定装置であり、冷却された無電解メッキ液の電気伝導度を測定する。５は演算装置であり、測定装置４で測定された無電解メッキ液の電気伝導度の測定値を演算し、設定値からの差を結果として表示する装置である。
【００１６】
本発明に係る無電解メッキ液の管理装置は上記の図１に示す様に構成され、金属イオンと還元剤を含む無電解メッキ液を用いたメッキ処理において、メッキ処理の進行により劣化した無電解メッキ液を交換する時点を検出する無電解メッキ液の管理装置である。前記無電解メッキ液の電気伝導度を測定する測定手段である電気伝導度計３と測定装置４とを有し、測定された電気伝導度の変化により無電解メッキ液の交換時点を検出する検出手段である演算装置５を有することを特徴とする。
【００１７】
前記検出手段である演算装置５により、測定した無電解メッキ液の電気伝導度が予め設定された電気伝導度の値を超えた時を無電解メッキ液の交換時点を知ることができる。
本発明の無電解メッキ方法は、上記の無電解メッキ液の管理方法により、無電解メッキ液を交換することを特徴とする。
【００１８】
本発明の無電解メッキ装置は、上記の無電解メッキ液の管理装置を具備することを特徴とする。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
無電解Ｎｉメッキ液（Ｎｉ５ｇ／Ｌ・次亜燐酸２０ｇ／Ｌ）を９０℃に加温したメッキ浴を用いた。厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムをサンドブラストで粗化し、Ｐｄにより導電化処理した後、前記メッキ浴を用いて、厚さ５μｍのメッキ皮膜を連続的に形成した。メッキ液は自動コントローラー（カニゼン株式会社製、ＣＡＡＣ−７５２ＳＴ）により、Ｎｉ濃度は２５ｇ／Ｌに、ｐＨは４．７０に自動で管理されている。無電解Ｎｉメッキ液は使用に伴い劣化し、５０μのＰＥＴフィルム上にフクレが発生する時点で液交換を行なった。
【００２０】
またメッキ液の電気伝導度を導電率計（テックジャパン社製、ＳＣ−７２）により随時測定した。以上の評価を７回繰り返し、その結果を図２−１から図２−７に示す。第１回は、メッキ浴中のメッキ液のメッキ処理の進行によりフクレが発生して劣化したメッキ液の電気伝導度を測定した後、第１回のメッキ液を廃棄した。次に、メッキ浴に第２回の新しいメッキ液を入れ、第１回と同様にメッキ処理して、電気伝導度を測定した。同様の操作を７回繰り返した。電気伝導度は２５℃換算で表示された値であり、測定温度は３０乃至４０℃である。
【００２１】
表１には、７回のフクレが発生した時点での電気伝導度を示す。表１から、液劣化表示としての電気伝導度は１０５乃至１１５ｍｓ／Ｓで±５ｍｓ／Ｓの幅で高い信頼性が得られた。なお、図２−１から図２−７は、メッキ回数が第１回から第７回の電気伝導度の変化を示す。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
比較例１
実施例１記載の条件で７回のメッキ試験を行い、５０μのＰＥＴフィルム上にフクレが発生した時点のターン数と、フクレが発生する時点でのメッキ液に含まれる反応蓄積物の亜燐酸イオン濃度と、硫酸イオン濃度と、Ｎａ濃度の各々を図３乃至図６に示す。
【００２４】
亜燐酸イオン濃度と、硫酸イオン濃度はキャピラリー電気泳動法にて測定した。Ｎａ濃度はＮａ濃度計にて測定した。
図３はターン数に基づき表示したものである。ターン数はＮｉ消費量からの液使用状態を表示した値である。例えば、初期のメッキ液のＮｉイオン濃度が５ｇ／Ｌで、メッキ液が１０Ｌとすると、Ｎｉの総和は５０ｇとなる。５０ｇのＮｉを消費した時を１ターンとする。図３から、７回のフクレ発生時点が１．２ターン乃至２．５ターンとして得られ、ばらつき幅が１．３ターンと大きく、液寿命を示す信頼度は低い。
【００２５】
図４は、蓄積イオンとして亜燐酸イオン濃度を示す。亜燐酸イオン濃度では２５乃至３５ｇ／Ｌの間でバラツキがあり、信頼度は低い。
図５は、蓄積イオンとして硫酸イオン濃度を示す。硫酸イオン濃度では４乃至１３ｇ／Ｌの間でバラツキがあり、信頼度は低い。
【００２６】
図６は、蓄積イオンとしてＮａイオン濃度を示す。Ｎａイオン濃度では１４乃至３０ｇ／Ｌの間でバラツキがあり、信頼度は低い。
実施例２
ＳＰＣ（冷間圧延鋼板）材に初期から次第に液劣化させた無電解Ｎｉ液にて皮膜を３μ析出させたサンプルを、５％の塩水噴霧テスト５時間後に錆びの発生を観察し、レーティング番号８の時点のメッキ液の電気伝導度とターン数と亜燐酸濃度測定を５回行った。その結果を表２に示す。
【００２７】
【表２】
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【００２８】
表２において、電気伝導度では３０１乃至３１４（ｍｓ／Ｓ）で幅１４（ｍｓ／Ｓ）を、ターン数では４．８乃至６．８（ターン）で幅２（ターン）を、亜燐酸濃度で９８乃至１５７（ｇ／Ｌ）で幅５９（ｇ／Ｌ）をそれぞれ得た。以上の様に電気伝導度の値は正確に液劣化を示している。
【００２９】
実施例３
実施例２で行なったサンプル作成に当たって、９０℃のメッキ液を冷却管を通じて５０℃に冷却し、導電率計（テックジャパン社製、ＳＣ−７２）を用いて測定し予め設定した導電率３１０（ｍｓ／Ｓ）に達した時点で外部への表示をする装置を用いて一連の作業を行い、簡便で高い信頼性を有する装置で稼働した。
【００３０】
以上の様に、本発明は、電気伝導度を測定することで、メッキ液の劣化に伴う液寿命を簡便にかつ、高信頼性で測定し、かつ装置とすることで品質管理が容易かつ高信頼性が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の無電解メッキ液の管理方法および管理装置は、劣化した無電解メッキ液を交換する時点を正確かつ簡便に検出できるので、無電解メッキ方法および装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る無電解メッキ液の管理装置の一実施態様を示す概念図である。
【図２−１】本発明の実施例１の無電解メッキ液の電気伝導度の変化を示す図である。
【図２−２】本発明の実施例１の無電解メッキ液の電気伝導度の変化を示す図である。
【図２−３】本発明の実施例１の無電解メッキ液の電気伝導度の変化を示す図である。
【図２−４】本発明の実施例１の無電解メッキ液の電気伝導度の変化を示す図である。
【図２−５】本発明の実施例１の無電解メッキ液の電気伝導度の変化を示す図である。
【図２−６】本発明の実施例１の無電解メッキ液の電気伝導度の変化を示す図である。
【図２−７】本発明の実施例１の無電解メッキ液の電気伝導度の変化を示す図である。
【図３】比較例１の無電解メッキ液のターン数の変化を示す図である。
【図４】比較例１の無電解メッキ液の亜燐酸イオン濃度の変化を示す図である。
【図５】比較例１の無電解メッキ液の硫酸イオン濃度の変化を示す図である。
【図６】比較例１の無電解メッキ液のＮａイオン濃度の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  無電解Ｎｉメッキ浴
２  冷却装置
３  電気伝導度計
４  測定装置
５  演算装置
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図２−４】
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【図２−５】
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【図２−６】
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【図２−７】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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