JPH0448873B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、被メツキ物に対して無電解メツキ液
中でメツキ処理を行なう場合に際して、当該被メ
ツキ物の表面に刻々変化しながら析出するメツキ
層の厚さを連続的に測定しながらメツキ条件を制
御する無電解メツキ方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、メツキ条件を制御するために、無電解メ
ツキ厚みを測定する方法としては、次のような方
法が採られていた。すなわち、まずメツキ処理中
のメツキ液槽から所定量のメツキ液を前記メツキ
液槽とは別の場所にサンプルとして取り出し、こ
のサンプリングされたメツキ液中でセンサー電極
にメツキを施す。そして、このセンサー電極を電
解式膜厚測定槽内に移動して、センサー電極間に
通電することによつてセンサー電極に折出してい
るメツキ層を電解により溶解させる。この電解に
要した時間や電流からセンサー電極に折出してい
るメツキ層の厚さを計算し、この計算値を前記の
メツキ液槽内の被メツキ物のメツキ厚さとして間
接的に測定していたのである。このようにするの
は、通常被メツキ物は流れ作業によつて無電解メ
ツキ液槽内を連続的に搬送されているから、各被
メツキ物に施されたメツキ層の厚さを直接測定す
ることは困難であり、何等かの間接的方法によつ
て行なわなければならないからである。

ところが、この測定方法によると、次のような
種々の不具合があるのである。すなわち、 メツキ液をサンプリングする必要から、メツ
キ液槽にサンプリングのための各種配管、ポン
プ等の付属設備を必要とする。従つて、メツキ
厚さを測定するためのこの方法にあつては、相
当な設備費が必要となる。

無電解メツキ液は、その組成・温度等の変化
によつてメツキ量が微妙に変化するものである
が、で述べた各種付属設備内をメツキ液が通
過していく間にその温度が低下するだけでな
く、メツキ金属が配管やポンプ内に微量ではあ
つても折出する。従つて、サンプリングされた
メツキ液はメツキ液槽内の状態とは異なつたも
のとなつており、その結果をそのまま被メツキ
物のメツキ層の厚さとすることは適当でない。

上記の状態を避けようとすれば、サンプリ
ングのための付属設備のメンテナンスを頻繁に
行なうか、付属設備を更に一層複雑にせざるを
得ない。特に、メツキ液が流れる配管内には金
属が折出して当該配管内に目詰まりを生ずるか
ら、この配管の頻繁な交換を余儀なくされる。

何よりも問題なのは、通常メツキ液槽内では
被メツキ物に対するメツキが連続して行なわれ
ており、その被メツキ物におけるメツキ厚さを
所謂リアルタイムで測定する必要があるのに、
上記のようにメツキ液をサンプリングしてから
間接的に測定すると時間的に相当なズレを生
じ、結果が出た時にはメツキ液槽内のメツキ液
の状態が変化した後であり、その結果を以つて
今メツキ槽内にある被メツキ物のメツキ厚さと
することには疑問がある。

いずれにしても、従来のメツキ厚さの測定方
法にあつては、間接の度合いが相当高いため、
被メツキ物のメツキ厚さをリアルタイムで測定
することが困難であるばかりでなく、その測定
結果によつて被メツキ物の搬送速度の制御等を
行なうには適当ではない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、以上のような実状に鑑みてなされた
もので、その解決しようとする問題点は、従来の
無電解メツキ厚さの測定方法によつて得られた結
果の信頼性の低さである。

そして、本発明の目的とするところは、測定結
果をリアルタイムなものとして得ることができる
とともに、しかも得られた結果からメツキ装置を
確実に制御することができ、これを実施するに際
してその装置を簡略化することができる無電解メ
ツキ方法を提案することにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するために本発明が採つた
手段は、 「被メツキ物が搬送されながら浸漬される無電
解メツキ液槽内に金または白金からなる一対の電
極を配置して、この電極に対して前記被メツキ物
と同時にメツキを施し、 この電極に対するメツキを一定時間施した後に
これら電極に通電することにより当該電極に形成
されたメツキ層を前記無電解メツキ液槽内にて電
解により溶解させ、 この電解に要した時間と電流値とを測定して積
算電流を求めてから前記電極のメツキ層の厚さを
計算し、 この計算値と前記被メツキ物の表面に形成され
るべきメツキ層の厚さと比較して前記被メツキ物
の無電解メツキ液槽内での滞留時間を制御するよ
うにした無電解メツキ方法」 である。

次に、この方法を図面についてさらに詳細に説
明する。

本方法にあつては、まず被メツキ物が浸漬され
る無電解メツキ液槽内に一対の電極を配置して、
この電極に対して前記被メツキ物と同時にメツキ
を施す必要がある。つまり、メツキ厚さを測定す
るための一対の電極を、現在メツキ処理を行なつ
ている無電解メツキ液槽内に配置することによつ
て、被メツキ物と全く同じ条件でこれら一対の電
極にメツキ層を形成し、これの厚さを測定するの
である。このようにする理由は、メツキ液をサン
プリングする場合であればそれだけ現実の被メツ
キ物のメツキ状態と掛け離れるが、電極を被メツ
キ物のメツキ処理をしている無電解メツキ液槽内
に配置すれば、このような問題は無くなるからで
ある。

この電極に対するメツキを一定時間施した後に
は、これら電極に通電することにより当該電極に
形成されたメツキ層を無電解メツキ液槽内にて電
解により溶解させ、この電解に要した時間と電流
値とを測定して積算電流を求めるのである。この
場合、電極に対するメツキを一定時間に区切つて
施すのは、被メツキ物のメツキ処理を連続して行
なうためである。すなわち、電極に一定時間メツ
キを施した後、これを電解させて元の状態に戻
し、再びこの電極をメツキするということを繰り
返すことによつて、電極を常に初期の状態に戻す
とともに、メツキ厚さの連続測定を可能にするた
めなのである。この一定時間としては、例えばプ
リント配線板のメツキ処理を行なう場合には１分
間程度が好適である。その理由は、この電極に対
するメツキ時間は、余り長くするとリアルタイム
で測定ができなくなるからであり、またこの時間
を短くしても短くすることにより余り意味がない
からである。このようにして、電解に要した時間
と電流値とを測定して、その積算電流を求めるの
は既に数多く提案されている方法を使用すること
ができる。

次いで、この積算電流から前記電極のメツキ層
の厚さを計算し、この計算値から被メツキ物の表
面に形成されたメツキ層の厚さを計算、つまり比
較するのである。この比較は、被メツキ物上に必
要とされるメツキの厚さが、その分だけのメツキ
を行うのに必要とされる時間とのその間の積算電
流を予め設定しており、この設定値と実際に得ら
れた計算値との差を算出することにより行われ
る。この被メツキ物のメツキ層厚さの比較によつ
て、被メツキ物が無電解メツキ液槽内に入れられ
ている時間と上記の一定時間が同じ場合にはその
ままメツキを続行すればよい。

これとは異なり、被メツキ物がメツキ液槽内に
入れられている時間が、上記の電極にメツキを施
す一定時間より大きい場合には、その時間に応じ
た換算を行なう。つまり、電極におけるメツキ層
厚さが前述した設定値よりも早く大きくなるよう
であれば、被メツキ物の無電解メツキ液槽中での
滞留時間が長くなりすぎることであるから、被メ
ツキ物の搬送速度を早くしたり、あるいは無電解
メツキ液槽中から早目に引き出すようにするので
ある。勿論、これとは逆の場合は、換算を逆に行
なえばよい。

（発明の作用） 以上のように本発明の方法にあつては、測定電
極を被メツキ物か入れられているメツキ液槽内に
挿入することによつて、従来の測定方法に比して
より直接的に測定を行なうことができるようにな
つている。

また、被メツキ物が入つているメツキ液槽内に
電極を配置して、この電極に対するメツキとこの
メツキによつて折出したメツキ層の電解とを一定
時間に区切つて交互にしかもその都市行なうか
ら、被メツキ物に形成されたメツキ槽の厚さ測定
が言わばリアルタイムで行なわれるのである。

それだけではなく、本発明の方法を実施するに
あたつては、従来の測定方法では必要だつた各種
の付属設備が大幅に少なくされているのであり、
現在既に使用中のメツキ設備に大幅な変更を加え
ることなく適用することができるものである。

（実施例） 次に、本発明を、図面に示した設備とともに説
明する。

第１図には、本発明を実施するにあたつて使用
される無電解メツキ厚み測定装置１０と、この無
電解メツキ厚み測定装置１０の一対の電極１１が
挿入されるメツキ液槽２０と、このメツキ液槽２
０内の順次搬送されてくる被メツキ物Ｗとが概略
的に示してある。各電極１１は、電極引き出し線
１１ａに接続された白金板であり、電極引き出し
線１１ａは、第２図に示したように、これを保護
するためのガラス管１１ｂによつて覆蓋さてい
て、全体としては簡単な構成となつている。そし
て、測定を行なう場合には、少なくとも白金板か
らなる各電極１１がメツキ液槽２０内に浸漬さ
れ、また測定結果を得るためのコントローラ１２
に接続されているのである。この電極１１として
は、後述の酸素発生電位Ｖ２において溶解しない
金属であればどのようなものであつも使用可能で
あり、上記の白金の他に金等が考えられる。な
お、各電極１１は、第１図に示したように、補助
板１１ｃに固定することによつて一体化されてい
る。

コントローラ１２は、電極引き出し線１１ａを
介して一方の電極１１に接続される電圧比較回路
１２ｄ及び整流器切り換え回路１２ｅと、これら
電圧比較回路１２ｄ及び整流器切り換え回路１２
ｅからの電気的信号を受けて所定の計算を行なう
マイクロコンピユータ１２ａと、整流器切り換え
回路１２ｅのための整流回路１２ｃと、マイクロ
コンピユータ１２ａのための発振回路１２ｂとか
らなつており、これらの各回路は公知のものを使
用した。また、一方の電極１１はアースされてい
る。

一方、本実施例にあつてはメツキ液槽２０内に
は無電解銅メツキ液が満たされており、このメツ
キ液は図示しない装置によつて、通常のメツキ処
理の場合と同様な方法・装置によつて養生がなさ
れるようになつている。本実施例にあつてはメツ
キ液槽２０内のメツキ液として無電解銅メツキ液
を使用したが、これに限るものではなく、例えば
無電解ニツケルメツキ液、無電解錫メツキ液、無
電解半田メツキ液を使用して実施してもよい。

このようなメツキ液を満たしたメツキ液槽２０
内に被メツキ物Ｗを順次変更可能な所定の速度で
搬入するとともに、このメツキ液槽２０内に各電
極１１をその補助板１１ｃとともに浸漬して測定
を行なうのである。具体的には、まず各電極１１
に１分間の無電解銅メツキを施す。１分経過後、
整流器切り換え回路１２ｅを整流回路１２ｃに接
続し、300ｍＡの弱い電流を各電極１１間に通電
する。すると、陽極側の電極１１から銅メツキ膜
（層）が徐々に剥離（電解）され、剥離が完了す
ると電極１１間の電圧が上昇するとともに、電圧
比較回路１２ｄによりマイクロコンピユータ１２
ａに信号を出して発振回路１２ｂを停止させる。
その後、マイクロコンピユータ１２ａが発振回路
１２ｂによりデータを読み取り、これをメツキ厚
さに換算して、必要な場合にはこれを表示する。

この間の状態を、第３図に示したグラフを参照
して説明する。この第３図のグラフは、電解式膜
厚測定を無電解メツキ液中にて行なつた陽極、陰
極間の時間に対する電圧のグラフであり、この図
において時間０〜t₁は両電極１１間電位をかけず
に無電解メツキを行なう時間である。この時間t₁
になつたときに、両電極１１に一定電流を通電す
るのである。すると、電極間電圧はメツキの電解
電位V₁にまで上昇し、時間がt₁からt₂に進むにつ
れ徐々に上昇を続け、最終的に酸素発生電位V₂
となる。このt₁〜t₂の時間と電流値とにより積算
電流を求め、被メツキ物Ｗに対するメツキ厚さに
換算するのである。また、時間t₃における電極１
１に当該無電解メツキによつて形成されたメツキ
層は、上記の電解処理によつて全て電解され、次
の測定を新規に行なうことを可能にするのであ
る。

以上のサイクルを繰り返すことにより、無電解
メツキ厚さ測定を連続的に行なうことができるの
である。

次いで、この積算電流から前記電極のメツキ層
の厚さを計算し、この計算値から被メツキ物の表
面に形成されたメツキ層の厚さを計算、つまり比
較するのである。この比較は、被メツキ物上に必
要とされるメツキの厚さが、その分だけのメツキ
を行うのに必要とされる時間とその間の積算電流
を予め設定しておき、この設定値と実際に得られ
た計算値との差を算出することにより行われる。
この被メツキ物のメツキ層厚さの比較によつて、
被メツキ物が無電解メツキ液槽内に入れられてい
る時間と上記の一定時間が同じ場合にはそのまま
メツキを続行すれはよい。

これとは異なり、被メツキ物がメツキ液槽内に
入れられている時間が、上記の電極にメツキを施
す一定時間より大きい場合には、その時間に応じ
た換算を行なう。つまり、電極におけるメツキ層
厚さが前述した設定値よりも早く大きくなるよう
であれば、被メツキ物の無電解メツキ液槽中での
滞留時間が長くなりすぎることであるから、被メ
ツキ物の搬送速度を早くしたり、あるいは無電解
メツキ液槽中から早目に引き出すようにするので
ある。勿論、これとは逆の場合は、換算を逆に行
なえばよい。

（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明においては、 「被メツキ物が搬送されながら浸漬される無電
解メツキ液槽内に金または白金からなる一対の電
極を配置して、この電極に対して前記被メツキ物
と同時にメツキを施し、 この電極に対するメツキを一定時間施した後に
これら電極に通電することにより当該電極に形成
されたメツキ層を前記無電解メツキ液槽内にて電
解により溶解させ、 この電解に要した時間と電流値との測定して積
算電流を求めてから前記電極のメツキ層の厚さを
計算し、 この計算値と前記被メツキ物の表面に形成され
るべきメツキ層の厚さと比較して前記被メツキ物
の無電解メツキ液槽内での滞留時間を制御するよ
うにした」 ことにその特徴があり、これにより、メツキ液槽
２０内を順次搬送されてくる被メツキ物Ｗの表面
に形成されるメツキ層の厚さをリアルタイムで測
定することが可能となり、しかもこの方法を実施
するにあたつて使用すべき装置全体の構成をも簡
略化することができるものである。

以上のように、この方法を実施する場合に使用
される装置全体の構成を簡略化することができる
から、従来の方法にあつては必要であつた各種の
メンテナンスを省略することができ、製品のコス
トアツプを抑制することができる。

また、電極１１によつて得られた結果は、現在
メツキ液槽２０内を流れている被メツキ物Ｗのメ
ツキ厚さとして使用し、この結果を被メツキ物Ｗ
の搬送装置の制御機構に送ることによつて被メツ
キ物Ｗの搬送速度を直ちに変更することができる
から、被メツキ物Ｗの歩留を格段に向上させるこ
とができるメリツトもある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するにあたつて使用され
る装置の概略構成図、第２図は電極部の拡大斜視
図、第３図は一つの測定サイクルを例示するグラ
フである。 符号の説明、１０……無電解メツキ厚み測定装
置、１１……電極、１２……コントローラ、２０
……メツキ液槽、Ｗ……被メツキ物。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被メツキ物が搬送されながら浸漬される無電
   解メツキ液槽内に金または白金からなる一対の電
   極を配置して、この電極に対して前記被メツキ物
   と同時にメツキを施し、 この電極に対するメツキを一定時間施した後に
   これら電極に通電することにより当該電極に形成
   されたメツキ層を前記無電解メツキ液槽内にて電
   解により溶解させ、 この電解に要した時間と電流値とを測定して積
   算電流を求めてから前記電極のメツキ層の厚さを
   計算し、 この計算値と前記被メツキ物の表面に形成され
   るべきメツキ層の厚さと比較して前記被メツキ物
   の無電解メツキ液槽内での滞留時間を制御するよ
   うにした無電解メツキ方法。 ２ 前記無電解メツキ液として、無電解銅、無電
   解ニツケル、無電解錫、無電解半田のメツキ液を
   使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の無電解メツキ方法。 ３ 前記電極に対するメツキ時間は１分間以下で
   あり、これを所定回数繰り返すことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項あるいは第２項に記載の無
   電解メツキ方法。