(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき液および被めっき物が収容される、めっき槽と、
前記めっき液内において沈んでいる前記被めっき物を、前記めっき槽の底部において受けるための底面を形成する、底面形成部材と、
前記めっき槽内において前記被めっき物を搬送するためのものであり、上下方向に向く軸線のまわりで螺旋状に延びる搬送路を形成する、搬送路形成部材と、
前記底面形成部材および前記搬送路形成部材を前記上下方向に向く軸線のまわりで互いに逆方向に回転駆動するための回転駆動手段と
を備え、
前記回転駆動手段による回転駆動に従って、前記搬送路形成部材は、その下端部において、前記底面形成部材上に位置する前記被めっき物を前記搬送路上にすくい、次いで、前記搬送路に沿って前記被めっき物を上方へ搬送した後、その上端部において、前記搬送路の終端を通過した前記被めっき物を前記底面形成部材に向かって落下させるように構成されている、
めっき装置。
【請求項２】
前記底面形成部材が形成する前記底面には、前記搬送路形成部材の前記下端部近傍に前記被めっき物が重力に従って集まるように、傾斜が付与されている、請求項１に記載のめっき装置。
【請求項３】
前記めっき槽内に配置されるものであって、前記上下方向に向く軸線を中心軸線とする、円筒状のドラムをさらに備え、前記搬送路形成部材は、前記ドラムの内周面上に棚状に突出するように設けられたフィン状部材によって与えられる、請求項１または２に記載のめっき装置。
【請求項４】
前記ドラムは、前記めっき液の通過を許容する多数の細孔を形成している、請求項３に記載のめっき装置。
【請求項５】
前記めっき槽内に配置されるものであって、前記上下方向に向く軸線を中心軸線とする、円柱状のシャフトをさらに備え、前記搬送路形成部材は、前記シャフトの外周面上に棚状に突出するように設けられたフィン状部材によって与えられる、請求項１または２に記載のめっき装置。
【請求項６】
前記被めっき物は、その表面にめっきが施されることが予定された外部電極を備えるチップ状電子部品であり、前記外部電極にめっきを施すために用いられる、請求項１ないし５のいずれかに記載のめっき装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のめっき装置を用いながら、前記めっき液として、無電解めっき液を用い、前記被めっき物に無電解めっきを施す工程を備える、めっき方法。
【請求項８】
前記被めっき物は、その表面にめっきが施されることが予定された外部電極を備えるチップ状電子部品であり、前記無電解めっきを施す工程は、前記外部電極に無電解めっきを施す工程を備える、請求項７に記載のめっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、めっき装置およびそれを用いて実施されるめっき方法に関するもので、特に、たとえばチップ状電子部品のような小型の被めっき物に対してめっきを施すのに適した、めっき装置およびめっき方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、チップ状電子部品の外部電極の表面には、ニッケル等のめっきが施されることが多い。このように、外部電極を備えるチップ状電子部品のような小型の被めっき物に対して、上記のようなめっきを施そうとするとき、回転バレル法がしばしば適用される。回転バレル法は、メッシュ状の容器としてのバレルを用いるめっき方法であり、めっき液内において、小型の被めっき物を多数収容したバレルを回転させながら所望のめっきを達成しようとするものである。
【０００３】
上述した回転バレル法は、電気めっきを施す場合に適用されることが多いが、特開平５−１７１４５１号公報（特許文献１）では、回転バレル法を無電解めっきに適用することが記載されている。しかしながら、回転バレル法を無電解めっきに適用した場合、次のような問題に遭遇することがある。
【０００４】
無電解めっきにおいては、良好なめっきプロセスを実現するための重要なファクタの１つとして、浴負荷がある。浴負荷は、次式で表されるものである。
【０００５】
浴負荷＝被めっき面積／めっき液量
浴負荷が大きくなると、めっき反応などによるめっき液組成の変化が大きくなるため、本来、めっき膜を必要としない部位へのめっき膜の析出、すなわち、異常析出が生じたり、浴分解が発生したりする。
【０００６】
前述した特許文献１に記載のように、回転バレル法を無電解めっきに適用すると、バレル内では、被めっき物が重なり合うため、局部的に浴負荷が大きくなってしまう。特に、被めっき物が小さくなるほど、被めっき物は凝集しやすいため、浴負荷が局部的に大きくなりやすい。その結果、上述したようなめっき膜の異常析出や浴分解が発生してしまうことがある。
【０００７】
一方、被めっき物の凝集を生じにくくする方法としては、バレルを大きくする方法などが考えられる。しかし、バレルを大きくすると、めっきに必要なめっき液量が多くなってしまい、コストアップを招くことになる。
【０００８】
以上のような問題を解決し得るものとして、たとえば特開平６−１１６７９５号公報（特許文献２）に記載のめっき装置が注目される。この特許文献２に記載のめっき装置は、めっき槽内に設けられた螺旋状の搬送路を備えていて、めっき槽の下部に取り付けられた加振装置によって搬送路に振動を加えることにより、搬送路に沿って被めっき物が上方に向かって搬送されて行くように構成されている。このようなめっき装置によれば、複数の被めっき物が搬送路を整列した状態で移動するので、被めっき物の凝集を生じさせにくくすることができる。
【０００９】
しかしながら、特許文献２に記載のめっき装置によれば、加振装置を必要とするため、装置全体が大型化し、また、被めっき物が損傷されやすいという問題に遭遇し得る。
【特許文献１】特開平５−１７１４５１号公報
【特許文献２】特開平６−１１６７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明の目的は、上述した問題を解決し得る、めっき装置およびこのめっき装置を用いて実施されるめっき方法を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係るめっき装置は、上述した技術的課題を解決するため、次のような構成を備えることを特徴としている。
【００１２】
すなわち、この発明に係るめっき装置は、めっき液および被めっき物が収容される、めっき槽と、めっき液内において沈んでいる被めっき物を、めっき槽の底部において受けるための底面を形成する、底面形成部材と、めっき槽内において被めっき物を搬送するためのものであり、上下方向に向く軸線のまわりで螺旋状に延びる搬送路を形成する、搬送路形成部材と、底面形成部材および搬送路形成部材を上記上下方向に向く軸線のまわりで互いに逆方向に回転駆動するための回転駆動手段とを備えている。
【００１３】
そして、上記回転駆動手段による回転駆動に従って、搬送路形成部材は、その下端部において、底面形成部材上に位置する被めっき物を搬送路上にすくい、次いで、搬送路に沿って被めっき物を上方に搬送した後、その上端部において、搬送路の終端を通過した被めっき物を底面形成部材に向かって落下させるように構成されている。
【００１４】
この発明に係るめっき装置において、底面形成部材が形成する底面には、搬送路形成部材の下端部近傍に被めっき物が重力に従って集まるように、傾斜が付与されていることが好ましい。
【００１５】
この発明に係るめっき装置は、第１の好ましい実施態様では、めっき槽内に配置されるものであって、上記上下方向に向く軸線を中心軸線とする、円筒状のドラムをさらに備える。この場合には、搬送路形成部材は、このドラムの内周面上に棚状に突出するように設けられたフィン状部材によって与えられることが好ましい。また、ドラムは、めっき液の通過を許容する多数の細孔を形成していることが好ましい。
【００１６】
この発明に係るめっき装置は、第２の好ましい実施態様では、めっき槽内に配置されるものであって、上記上下方向に向く軸線を中心軸線とする、円柱状のシャフトをさらに備える。この場合には、搬送路形成部材は、このシャフトの外周面上に棚状に突出するように設けられたフィン状部材によって与えられることが好ましい。
【００１７】
この発明に係るめっき装置は、チップ状電子部品に対してめっきを施す場合に有利に適用される。すなわち、被めっき物は、その表面にめっきが施されることが予定された外部電極を備えるチップ状電子部品である。そして、この発明に係るめっき装置は、外部電極にめっきを施すために用いられる。
【００１８】
この発明は、また、上述しためっき装置を用いながら、めっき液として、無電解めっき液を用い、被めっき物に無電解めっきを施す工程を備える、めっき方法にも向けられる。
【００１９】
この発明に係るめっき方法は、その表面にめっきが施されることが予定された外部電極を備えるチップ状電子部品を被めっき物とし、外部電極に無電解めっきを施す場合に有利に適用される。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、めっき液中において、被めっき物は、螺旋状に延びる搬送路の下端部から上端部へと搬送されることが繰り返されるので、被めっき物を、めっき液中において、凝集させることなく、良好に分散させることができる。その結果、無電解めっきを実施する場合には、局部的に浴負荷が大きくなることを抑制でき、めっき膜の異常析出や浴分解を生じさせにくくすることができる。また、上述したような搬送路に沿う被めっき物の搬送のための動力は、底面形成部材と搬送路形成部材との互いに逆方向の回転によって得られるものであるので、従来の場合のように、加振装置を必要としない。したがって、装置全体が大型化することがなく、また、被めっき物が損傷されやすいという問題を回避することができる。
【００２１】
このようなことから、この発明に係るめっき装置は、特に、めっき液として、無電解めっき液を用い、被めっき物に無電解めっきを施す工程に適用されたとき、より具体的には、その表面にめっきが施されることが予定された外部電極を備えるチップ状電子部品を被めっき物とし、外部電極に無電解めっきを施す工程に適用されたとき、上述したような効果がより顕著に発揮される。
【００２２】
この発明に係るめっき装置において、底面形成部材が形成する底面に傾斜が付与されていて、搬送路形成部材の下端部近傍に被めっき物が重力に従って集まるようにされていると、搬送路への被めっき物の導入がより円滑に行なわれ得るようになり、結果として、めっき槽内において被めっき物をより円滑に移動させることができるようになる。
【００２３】
この発明に係るめっき装置において、搬送路形成部材が、円筒状のドラムの内周面上に棚状に突出するように設けられたフィン状部材によって与えられているとき、ドラムを回転駆動するようにすれば、搬送路形成部材に所望の回転を与えることができる。この実施態様において、ドラムがめっき液の通過を許容する多数の細孔を形成していると、めっき槽内でのめっき液の円滑な流動を確保することができる。
【００２４】
この発明に係るめっき装置において、搬送路形成部材が、円柱状のシャフトの外周面上に棚状に突出するように設けられたフィン状部材によって与えられると、シャフトを回転駆動することにより、搬送路形成部材に所望の回転を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は、この発明に係るめっき装置およびめっき方法が有利に適用され得る被めっき物の一例としてのチップ状電子部品１を示す平面図である。この発明が適用され得るチップ状電子部品１は、その機能について限定されるものではないが、たとえば積層セラミックコンデンサを構成するものである。
【００２６】
チップ状電子部品１は、チップ状の部品本体２を備え、部品本体２の各端部上には外部電極３が形成されている。外部電極３は、その右側のものの一部が破断されて図示されている。外部電極３のこの破断された部分において図示されているように、外部電極３は、たとえば導電性ペーストの焼付けによる厚膜からなる下地膜４およびそこにめっきを施すことによって形成されるめっき膜５を備えている。この発明に係るめっき装置およびめっき方法は、たとえば、上述しためっき膜５を無電解めっきによって形成するために用いられる。
【００２７】
図２は、この発明の第１の実施形態によるめっき装置１１を図解的に示す正面図である。図２において。めっき装置１１は、その内部構造を明らかにするため、断面図で示されている。
【００２８】
めっき装置１１は、めっき槽１２を備えている。めっき槽１２には、無電解めっき液１３および被めっき物１４が収容される。被めっき物１４は、図１を参照して説明したような、その表面にめっきが施されることが予定された外部電極３を備えるチップ状電子部品１であり、めっき槽１２に投入される前の段階では、めっき膜５が形成されていない状態にある。
【００２９】
めっき装置１１は、また、めっき液１３内において沈んでいる被めっき物１４を、めっき槽１２の底部において受けるための底面１５を形成する、底面形成部材１６を備えている。底面形成部材１６はめっき槽１２の底面上に配置される。
【００３０】
また、めっき槽１２内には、被めっき物１４を搬送するためのものであり、上下方向に向く軸線１７のまわりで螺旋状に延びる搬送路１８を形成する、搬送路形成部材１９が配置されている。
【００３１】
めっき装置１１は、また、上述した底面形成部材１６および搬送路形成部材１９を上記上下方向に向く軸線１７のまわりで互いに逆方向に回転駆動するための回転駆動手段を備えている。
【００３２】
底面形成部材１６は、たとえばモータをもって構成される回転駆動手段２０によって回転される回転駆動シャフト２１に連結されることによって、矢印２２方向に回転駆動される。
【００３３】
他方、搬送路形成部材１９は、次のような構成によって回転駆動される。めっき装置１１は、めっき槽１２内に配置されるものであって、上下方向に向く軸線１７を中心軸線とする、円筒状のドラム２３をさらに備えている。搬送路形成部材１９は、このドラム２３の内周面上に棚状に突出するように設けられたフィン状部材２４によって与えられる。そして、このドラム２３は、たとえばモータをもって構成される回転駆動手段２５によって回転駆動される回転駆動シャフト２６に、アーム２７を介して連結されることによって、矢印２８方向に回転駆動され、その結果、搬送路形成部材１９も同方向に回転駆動される。
【００３４】
ドラム２３は、図２では図示しないが、めっき液１３の通過を許容する多数の細孔を形成していることが好ましい。細孔は、被めっき物１４の大きさにもよるが、たとえば０．２ｍｍ程度の径とされる。
【００３５】
上述したような底面形成部材１６および搬送路形成部材１９の回転によって、次のような動作がもたらされる。図３は、このような動作を説明するためのもので、搬送路形成部材１９の下端部およびその近傍を示している。図３において、図２に示した要素に相当する要素には同様の参照符号を付している。
【００３６】
前述した回転駆動手段２０および２５による回転駆動に従って、図３に示すように、底面形成部材１６は矢印２２方向に回転し、他方、搬送路形成部材１９は矢印２８方向に回転する。このような動作の結果、図３（１）から（３）に順次示すように、搬送路形成部材１９は、その下端部において、底面形成部材１６上に位置する被めっき物１４を搬送路１８上にすくい、次いで、搬送路１８に沿って被めっき物１４を上方へ搬送する。このとき、搬送路形成部材１９の下端部には、前述した回転駆動に従って、被めっき物１４が次々と導入されるので、搬送路１８上にすくわれた後の被めっき物１４は、玉突き状態で行列をなしながら、搬送路１８に沿って上方へ搬送される。このように、搬送路１８に沿って上方へ搬送された被めっき物１４は、図２に示すように、搬送路形成部材１９の上端部において、搬送路１８の終端を通過し、底面形成部材１６に向かって落下する。そして、以上のような動作が被めっき物１４の各々について繰り返される。
【００３７】
図２に示すように、底面形成部材１６が形成する底面１５には、傾斜が付与されている。この傾斜によって、搬送路形成部材１９の下端部近傍に被めっき物１４が重力に従って集まるようになり、上述した搬送路形成部材１９の下端部への被めっき物１４の導入がより円滑に進むようにされる。
【００３８】
上述のように、めっき槽１２内において、搬送路１８を経由する循環的な経路に沿って被めっき物１４が搬送される間、被めっき物１４に、無電解めっき液１３が接触し、所望の無電解めっきが施される。すなわち、被めっき物１４としてのチップ状電子部品１において、外部電極３の表面にめっき膜５が形成される。
【００３９】
この発明による効果を確認するための実験例１として、以上説明した第１の実施形態によるめっき装置１を用いて無電解ニッケルめっきを実施した。
【００４０】
この実験例１では、無電解めっき液１３として、硫酸ニッケル０．２モル／リットル、次亜リン酸０．４モル／リットル、乳酸０．４モル／リットルおよびプロピオン酸０．０５モル／リットルを含む組成であり、ｐＨが４．５に調整されたものを用い、浴温を９０℃とした。
【００４１】
また、被めっき物１４として、図１に示したチップ状電子部品１であって、平面寸法が０．６ｍｍ×０．３ｍｍのものを用いた。そして、２０万個のチップ状電子部品１をめっき槽１２内のドラム２３中に投入した。このとき、浴負荷は約１０ｄｍ２／リットルであった。
【００４２】
このような条件の下、底面形成部材１６およびドラム２３を互いに逆方向にそれぞれ５０ｒｐｍで回転させてチップ状電子部品１の外部電極３の表面に無電解ニッケルめっきを施した。
【００４３】
めっき処理終了後、抜き取りで１００個のチップ状電子部品１について外観検査を行なったところ、いずれのチップ状電子部品１についても、めっき膜の異常析出が発生していなかった。
【００４４】
図４は、この発明の第２の実施形態によるめっき装置３１を図解的に示す正面図である。前述した図２に示しためっき装置１１の場合と同様、図４において、めっき装置３１は、その内部構造を明らかにするため、断面図で示されている。
【００４５】
めっき装置３１は、めっき槽３２を備えている。めっき槽３２には、無電解めっき液３３、および図１に示したチップ状電子部品１のような被めっき物３４が収容される。めっき装置３１は、また、めっき液３３内において沈んでいる被めっき物３４を、めっき槽３２の底部において受けるための底面３５を形成する、底面形成部材３６を備えている。底面形成部材３６はめっき槽３２の底面上に配置される。
【００４６】
また、めっき槽３２内には、被めっき物３４を搬送するためのものであり、上下方向に向く軸線３７のまわりで螺旋状に延びる搬送路３８を形成する、搬送路形成部材３９が配置されている。
【００４７】
めっき装置３１は、また、上述した底面形成部材３６および搬送路形成部材３９を上記上下方向に向く軸線３７のまわりで互いに逆方向に回転駆動するための回転駆動手段を備えている。
【００４８】
すなわち、底面形成部材３６は、たとえばモータをもって構成される回転駆動手段４０によって回転される回転駆動シャフト４１に連結されることによって、矢印４２方向に回転駆動される。
【００４９】
他方、めっき槽３２内には、上記上下方向に向く軸線３７を中心軸線とする、円柱状のシャフト４３が配置され、搬送路形成部材３９は、このシャフト４３の外周面上に棚状に突出するように設けられたフィン状部材４４によって与えられる。そして、上述のシャフト４３が、たとえばモータをもって構成される回転駆動手段４５によって回転駆動されることにより、搬送路形成部材３９が矢印４６方向に回転駆動される。
【００５０】
めっき装置３１は、さらに、めっき槽３２内に配置されるものであって、上記上下方向に向く軸線３７を中心軸線とする、円筒状のドラム４７をさらに備えている。この円筒状のドラム４７は、図４では特に図示しないが、めっき液３３の通過を許容する多数の細孔を形成している。細孔は、第１の実施形態の場合と同様、たとえば０．２ｍｍ程度の径とされる。ドラム４７は、図４では、底面形成部材３６上に取り付けられ、底面形成部材３６と一体に回転するように設けられているが、底面形成部材３６とは独立してめっき槽３２に対して固定的に設けられてもよい。なお、ドラム４７は、特に設けられなくてもよい。
【００５１】
上述したような底面形成部材３６および搬送路形成部材３９の回転によってもたらされる動作については、第１の実施形態において図３を参照して説明した動作と実質的に同様である。
【００５２】
すなわち、回転駆動手段４０および４５による回転駆動に従って、搬送路形成部材３９は、その下端部において、底面形成部材３６上に位置する被めっき物３４を搬送路３８上にすくい、次いで、搬送路３８に沿って被めっき物３４を上方へ搬送する。このように、搬送路３８に沿って上方へ搬送された被めっき物３４は、図４に示すように、搬送路形成部材３９の上端部において、搬送路３８の終端を通過し、底面形成部材３６に向かって落下する。そして、以上のような動作が被めっき物３４の各々について繰り返される。
【００５３】
図４に示すように、底面形成部材３６が形成する底面３５には、傾斜が付与されている。この傾斜は、第１の実施形態における底面１５の傾斜とは逆であるが、これによって、搬送路形成部材３９の下端部近傍に被めっき物３４が重力に従って集まるようになり、上述した搬送路形成部材３９の下端部への被めっき物３４の導入がより円滑に進むようにされる。
【００５４】
この第２の実施形態においても、第１の実施形態の場合と同様、めっき槽３２内において、搬送路３８を経由する循環的経路に沿って被めっき物３４が搬送される間、被めっき物３４に無電解めっき液３３が接触し、所望の無電解めっきが施される。
【００５５】
この発明による効果を確認するための実験例２として、以上説明した第２の実施形態によるめっき装置３１を用いて無電解ニッケルめっきを実施した。無電解めっき液３３の組成、ｐＨおよび浴温、被めっき物３４の寸法および個数、ならびに浴負荷については、前述の実験例１の場合と同様とした。
【００５６】
めっき装置３１において、底面形成部材３６およびシャフト４３を互いに逆方向にそれぞれ２５ｒｐｍで回転させて無電解めっきを行なった。めっき処理終了後、抜き取りで１００個のチップ状電子部品１の外観検査を行なったところ、いずれのチップ状電子部品１においても、めっき膜の異常析出が認められなかった。
【００５７】
以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他種々の変形例が可能である。
【００５８】
たとえば、前述した実施形態では、搬送路形成部材１９および３９は、所定の面から棚状に突出するように設けられたフィン状部材２４および４４によって与えられたが、所定の面に設けられた溝によって与えられてもよい。また、搬送路形成部材は、ドラム２３またはシャフト４３といった部材とは独立して設けられてもよい。
【００５９】
前述した実施形態では、この発明に係るめっき装置が無電解めっきを実施する際に適用されたが、電気めっきを実施する際に適用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明に係るめっき装置およびめっき方法が有利に適用され得る被めっき物の一例としてのチップ状電子部品１を示す平面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態によるめっき装置１１を図解的に示す正面図である。
【図３】図２に示した底面形成部材１６および搬送形成部材１９の回転によってもたらされる動作を説明するためのもので、搬送路形成部材１９の下端部および近傍を示している。
【図４】この発明の第２の実施形態によるめっき装置３１を図解的に示す正面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  チップ状電子部品
３  外部電極
５  めっき膜
１１，３１  めっき装置
１２，３２  めっき槽
１３，３３  無電解めっき液
１４，３４  被めっき物
１５，３５  底面
１６，３６  底面形成部材
１７，３７  上下方向に向く軸線
１８，３８  搬送路
１９，３９  搬送路形成部材
２０，２５，４０，４５  回転駆動手段
２３  ドラム
２４，４４  フィン状部材
４３  円柱状のシャフト
【図１】
0004760461.tif 000002
【図２】
0004760461.tif 000003
【図３】
0004760461.tif 000004
【図４】
0004760461.tif 000005