JP2004250716A - Barrel plating method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ状電子部品(チップ部品)の端子電極を形成するためのバレルめっき方法及び装置に係り、特に、メディアを用いないで小型チップ部品の端子電極の電解めっきを可能にするバレルめっき方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のバレルめっき方法として、カソード電極体をバレル筒体の中で回転中心軸方向に対し平行な方向に固定配置した横型の平行バレルユニットを用い、そのカソード電極体をチップ部品群の塊に差し込んだ状態でバレル筒体を回転させ、回転中心軸方向でできるだけ均一なめっき電流密度とする構成が知られている(下記特許文献1の図5参照)。この場合、バレル筒体は回転するのに対しカソード電極体は固定であり、形状の代表例としてはループ状(又は帯状)のカソード電極形状である。そして、バレル筒体内にメディア(導電媒体の金属球)を収納、使用している。
【0003】
同様に回転するバレル筒体に対し固定の陰極を有するものとして下記特許文献2がある。この場合、この場合、被めっき物の停滞を防止し、均一めっき厚さとする目的でバレル筒体の内側両端面に円錐又は角錐状の取付部材を設けている。
【0004】
また、チップ部品群を収納する円筒状部材が陰極をなし、その内部に陽極を配置し、陰極である円筒状部材を回転させながらめっきを行う構成が知られている(下記特許文献3参照)。
【0005】
さらに、陰極としてメッシュ状接触媒体を用い、そのメッシュ状接触媒体上にチップ部品群を収納するものが知られている(特許文献4参照)。
【0006】
【特許文献1】特開平9−137296号公報
【特許文献2】特開2001−279498号公報
【特許文献3】特開平7−278896号公報
【特許文献4】特開平9−87895号公報
【0007】
前記特許文献1の図5や特許文献2のように、回転するバレル筒体に対し、静止したカソード電極体を用いる場合、小型サイズ、例えば1005タイプ(縦1mm、横0.5mm、厚さ0.5mm)、0603タイプ(縦0.6mm、横0.3mm、厚さ0.3mm)、0402タイプ(縦0.4mm、横0.2mm、厚さ0.2mm)等のチップ部品の端子電極のバレルめっき方法においては、メディアを使用せず、バレル筒体内に収納されたチップ部品の端子電極同士の接触による導通の連鎖を成し、導通の連鎖を成したチップ部品の端子電極が接触し導通するカソード電極体をバレル筒体外部に導出するメディアレス・バレルユニットを用いる。
【0008】
図7及び図8は従来のメディアレス・バレルユニットを示す。これらの図において、1はバレル筒体であり、角筒状部分はナイロン等の絶縁性メッシュで構成され、その両端面は樹脂板で閉じられている。バレル筒体1の回転中心となる水平軸体2はバレル筒体1を貫通し、水平軸体2にループ状のカソード(陰極)電極体3が固定されている。バレル筒体1は回転するのに対し、水平軸体2及びカソード電極体3は固定(静止)である。
【0009】
バレル筒体1の外部の下方位置にアノード(陽極)電極4が配置され、バレル筒体1及びアノード電極4はめっき液中に浸っている。
【0010】
バレル筒体1を回転させることで、その内部に収納されたチップ部品群10はカソード電極体3により撹拌、混合され、カソード電極体3とチップ部品群の端子電極との接触及び端子電極同士の接触による導通の連鎖によりめっきが行われる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
図7及び図8に示した固定式のカソード電極体では、原理的に次の間題点、課題が発生する。特にメディアレスめっきでの問題として顕著になる、
【0012】
▲1▼ 固定式カソード電極体では、チップ部品間でめっき膜厚さのばらつきが生じることがある。
外側のバレル筒体が回転し収納したチップ部品を撹拌、混合しているが、固定カソード電極体そのものによって、めっき液中でのチップ部品の流動性が阻害され、一部分でチップ部品の滞留現象が発生し、チップ部品の撹拌、混合性(混合率)が低下するので、チップ部品間での通電ばらつきにより、めっき膜厚さのばらつきが生じることがある。
【0013】
▲2▼ 固定式カソード電極体では、長時間連続使用するとめっきカスが発生し、それがカソード電極体表面へ堆積して成長した状態、いわゆる「めっきの花咲き現象」が発生する。
一般的な固定カソード方式においてメディアレスめっきを行うと、電流の流れているカソード電極体がある時間めっき液に直接接している部分(チップ部品が流動しないで滞留することに起因してチップ部品が接触しない部位)、あるいはカソード電極体での電流が集中しやすい部分(電流密度が高い部分)に、この「めっきの花咲き現象」が非常に発生しやすくなる。図9に、カソード電極体3に「めっきの花咲き現象」が発生した状態を示す。そして、成長しためっきカスはやがてカソード電極体から剥離して、チップ部品群へ混入し、図10のようにチップ部品11の端子電極12にめっきカス13が付着する。製品の不良の原因となる。
【0014】
上記▲1▼,▲2▼の発生があると、後工程の検査工程により不良チップ部品を取り除くことになるため、歩留まりが低下するだけでなく、設備コスト、製造コストの負担が大きくなる。
【0015】
本発明は、上記の点に鑑み、チップ部品のめっき膜厚の均一性を向上させることが可能で、バレル筒体内の電極体表面への、いわゆる「めっきの花咲き現象」の発生を解消し、歩留まり及び信頼性の良好なめっき処理が可能なバレルめっき方法及び装置を提供することを目的とする。
【0016】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願請求項1の発明に係るバレルめっき方法は、内側面が非導電性のバレル筒体内に、当該バレル筒体の横向きの回転中心軸に平行でかつ当該回転中心軸に対し偏心した位置に電極体を設けるとともに、前記バレル筒体を回転自在に有するバレルユニットを用い、
前記バレル筒体内にチップ部品群を収納し、前記電極体を前記バレル筒体と一緒に回転させ、チップ部品群の中を移動させることを特徴としている。
【0018】
本願請求項2の発明に係るバレルめっき方法は、請求項1において、前記電極体が複数配置されており、複数の前記電極体のうちチップ部品群が貯留する領域を通過している電極体にのみ選択的に給電することを特徴としている。
【0019】
本願請求項3の発明に係るバレルめっき方法は、請求項1又は2において、前記バレル筒体内にはチップ部品群のみを収納してめっきを行うことを特徴としている。
【0020】
本願請求項4の発明に係るバレルめっき装置は、内側面が非導電性でチップ部品群を収納するバレル筒体内に、当該バレル筒体の横向きの回転中心軸に平行でかつ当該回転中心軸に対し偏心した位置に電極体を設けるとともに、前記バレル筒体を回転自在に有するバレルユニット備え、
前記電極体は前記バレル筒体とともに回転することを特徴としている。
【0021】
本願請求項5の発明に係るバレルめっき装置は、請求項4において、前記電極体が複数配置されており、複数の前記電極体のうちチップ部品群が貯留する領域を通過している電極体にのみ選択的に給電する通電手段を有することを特徴としている。
【0022】
本願請求項6の発明に係るバレルめっき装置は、請求項4又は5において、前記電極体が、前記バレル筒体の回転中心軸の同心円上に等角度間隔で、前記バレル筒体の端面部に複数取り付けられていることを特徴としている。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るバレルめっき方法及び装置の実施の形態を図面に従って説明する。
【0024】
図1乃至図6を用いて本発明に係るバレルめっき方法及び装置の実施の形態を説明する。図1は本実施の形態の全体の概略構成を示し、図2はバレルユニットの構成を具体的に示す。図3はバレルユニットが有するバレル筒体及びカソード電極体を示し、図4はカソード電極体への通電手段(給電機構)を示し、図5はカソード電極体及び通電ブロックの配置を示し、図6はバレル筒体とカソード電極体とチップ部品群との位置関係を示す。
【0025】
この図1において、20はめっき浴槽であり、これに仮想線Wの位置までめっき液21が入れられている。このめっき浴槽20の内側底部には板状のアノード電極22が配置されている。
【0026】
図1及び図2に示すように、バレルユニット30は、バレル筒体40(めっき液を通すカゴ部)と、この端面部を成す蓋体50に取り付け固定された複数本のカソード電極体60と、バレル筒体40を回転自在に保持する保持枠をなす一対のユニット側板31,32及び連結棒33とを具備している。後述するように、バレル筒体40はめっき液中に浸るため、その構成部材は絶縁樹脂自体で形成されるか、表面が絶縁樹脂等で絶縁被覆されている。また、ユニット側板31,32のめっき液中に浸る部分は絶縁被覆が設けられている。
【0027】
図3に示すように、バレル筒体40は、一方が開口した有底の多角筒状容器からなる筒本体部41とその開口を閉鎖する絶縁樹脂製の蓋体50とを有し、バレル筒体40の内側面及び外側面共に絶縁性(非導電性)である。
【0028】
前記筒本体部41は、フランジ部42と端面部43と両者を連結する連絡部44(多角筒の稜線に沿っている)と端面部44の外側面の中心に一体に形成された軸部45(バレル筒体40の右側の回転中心)とを絶縁樹脂で一体に形成したバレル枠46を有し、そのバレル枠46の窓部47に絶縁樹脂製メッシュ48が張られている。このメッシュ48はめっき液は通すがバレル筒体40の内部に収納するチップ部品群は通さないものである。
【0029】
図3では図示していないが、筒本体部41(フランジ部42)と蓋体50は図2の係合部材51で両者を一体化でき、また分離できるようになっている。例えば、蓋体50と筒本体部41のフランジ部42とを合わせてから、両者を相対的に回すと係合部材51で係止される構造等である。絶縁樹脂製の蓋体50の外側には絶縁樹脂製のフランジ部52が固定されている。
【0030】
前記バレル筒体40の端面部となる蓋体50には、丸棒状のカソード電極体60がバレル筒体40の回転中心軸の同心円上に等角度間隔で複数本配置、固定されている。換言すれば、バレル筒体40の横向き(水平方向)の回転中心軸に平行でかつ当該回転中心軸に対し偏心した位置(バレル筒体40内周と回転中心軸との間)に丸棒状のカソード電極体60がそれぞれ配置されていることになる。カソード電極体60はチタン、ステンレス(SUS304)、銅等の金属棒でよいが、原理上は少なくとも表面が導電性であればよい。
【0031】
図2に示すように、バレル筒体40の右側は軸部45がユニット側板32の軸受部としての絶縁樹脂製ブッシュ34で回転自在に軸支されている。また、ユニット側板31には絶縁樹脂製の円筒支持部材35が絶縁樹脂製の固定ナット38にて固定され、円筒支持部材35の内側中心部に金属導体軸37が金属製ボルト72で固定されている。この金属導体軸37はバレル筒体40の左側を回転自在に支持する固定軸部となり、金属導体軸37の外側に絶縁樹脂製ブッシュ36が水密に回転自在に嵌合している。ブッシュ36の周囲には、蓋体50に固定のフランジ部52が取り付けられている。前記ブッシュ36は金属導体軸37の外周面を覆ってめっき液に触れないようにしており、ブッシュ36とフランジ部52間は水密にシールされ、フランジ部52の内側空間(後述の金属導体軸37の接点部37aや通電ブロック61等が入っている)にめっき液が浸入しない構造としている。
【0032】
これにより、バレル筒体40は左右のユニット側板31,32に対して回転自在に支持されることになる。また、図1のように、バレル筒体40側のフランジ部52に固定された回転伝達手段としての絶縁樹脂製のスプロケット54が、めっき浴槽20側設けられたチェーン55とかみ合うことで、図1の紙面に垂直に走行するチェーン55によりスプロケット54が回転駆動され、バレル筒体40は回転(自転)する。
【0033】
図2を用いてカソード電極体60への給電について説明する。ユニット側板31の上部には外部よりの給電を受けるための集電器70が固定されている。73は集電器ベースカバーである。集電器70は絶縁被覆されたリード線71、金属製ボルト72を介し、当該ボルト72が螺合する前記金属導体軸37に電気的に接続されている。この金属導体軸37はボルト72で円筒支持部材35の内側に固定されており、図6のように、複数のカソード電極体60のうちバレル筒体40内においてチップ部品群10が貯留する領域を通過している電極体60にのみ選択的に給電する目的で、接点部37a(部分的な凸面)が形成されている。図4では接点部37aは角度θ°の範囲(図6参照)で突出した扇形凸面である。
【0034】
一方、図4及び図5のように、バレル筒体40側の蓋体50の外側面には通電ブロック61が固着され、これに蓋体50を貫通したカソード電極体60の基部が接続、固着されている。図5のように、通電ブロック61は各カソード電極体60に対応して蓋体50に等角度間隔で取り付けられている。図示の場合、カソード電極体60は12本であり、バレル筒体40の回転中心軸の同心円上に等角度間隔(30°毎)で配置され、これに対応して通電ブロック61も30゜おきに12個配置されている。各通電ブロック61には前記金属導体軸37の接点部37aに接触可能な可撓性導体片でスプリングアクションが発揮できるように折り曲げ形成された通電ブロック接点部62が固着されている。このような金属導体軸37側の接点部37aと通電ブロック接点部62が図6のチップ部品群10が貯留する領域を通過している電極体60にのみ選択的に給電する通電手段を構成している。
【0035】
前記金属導体軸37の接点部37aは固定配置であり、バレル筒体40側の通電ブロック接点部62はバレル筒体40と共に回転移動するから、図6において、角度θ°の範囲で突出した扇形凸面の接点部37aに接触している通電ブロック接点部62及びこれに対応するカソード電極体60のみに通電される。図6の状態では黒塗りの2個所のカソード電極体60に通電されることになる。前記角度θ°が通電エリアで、360°−θ°が非通電エリアとなる。
【0036】
なお、図2のバレルユニット30において、ユニット側板31,32の下部には搬送用のユニット座75が固着されている。このユニット座75がめっき浴槽20側の搬送手段80により支えられることによって、バレルユニット30はめっき浴槽20内で一定高さに支えられて搬送され、集電器70が外部の給電手段から通電を受ける所定位置にて停止する。
【0037】
次に、前記バレルユニット30を用いためっき動作について述べる。バレル筒体40の蓋体50を外した状態にて筒本体部41内にチップ部品群10を収納し(メディアは使用しない)、蓋体50を図2の係合部材51で筒本体部41に一体化して筒本体部41の開口を閉じる。そして、バレル筒体40をユニット側板31,32間に回転自在に装着する(連結棒33とユニット側板31,32の一方との接続を外すことで実行できる)。なお、バレル筒体40内に収納するチップ部品の体積は、バレル筒体40の収納容積の数十%程度(好ましくは30%位)とする。
【0038】
このようにバレル筒体40を保持したバレルユニット30を図1のようにめっき浴槽20のめっき液21中に浸し、図2の搬送手段80上にユニット座75を載置する。搬送手段80はバレルユニット30を所定位置に移送して停止し、集電器70が外部の給電手段から給電される位置とする。図1のように、外部DC電源部90の正側がアノード電極22に、負側が給電手段に接触する集電器70に接続している。従って、めっき電流はアノード電極22、めっき液21、チップ部品群10の端子電極、カソード電極体60、通電ブロック61、通電ブロック接点部62、金属導体軸37の接点部37a、リード線71を経て集電器70に至る経路で流れ、チップ部品群10の端子電極同士の接触による導通の連鎖によりアノード電極側の金属の電解めっきが行われる。
【0039】
このとき、回転伝達手段としてのスプロケット54がチェーン55で回転駆動されることによりバレル筒体40は図6の矢印Pのように回転し、バレル筒体40内にその回転中心軸に平行に延在しているカソード電極体60がバレル筒体40と一緒に移動することで、バレル筒体40内のチップ部品群10を撹拌、混合することができる。また、カソード電極体60の通電範囲を図6のθ°の範囲に限定することで、めっき液中には浸るがチップ部品群10が接触しない、もしくは接触する確率の低いカソード電極体60には通電しないように設定でき、カソード電極体60への無駄な金属の析出を抑制することができる。
【0040】
この実施の形態は、多数の棒状のカソード電極体60が、めっき液中においてバレル筒体40内に収納したチップ部品群10中を移動し撹拌しながらチップ部品の端子電極に給電する方式である。従来の固定式カソード電極体を用いる場合の前記の課題が解決するので次の効果がある。
【0041】
(1)メディアレスのめっきにおいて、めっき膜厚の均一性が大幅に向上する。
【0042】
(2)メディアレスのめっきにおいて、バレル筒体40内のカソード電極体60表面への、いわゆる「めっきの花咲き現象」の発生が解消する。また、カソード電極体60の表面から剥離しためっきカスが、チップ部品に付着したり、チップ部品群内に混入する現象が解消する。
【0043】
(3)その結果、めっき工程での不良数、不良率が低下し、歩留まりが向上する。
【0044】
(4)すなわち製造設備と製造原価のコストダウンとなる。
【0045】
これらの効果は、本実施の形態による次の構成、作用に起因している。
効果(1)は、主に(a)、(b)、(c)による。
効果(2)は、主に(d)、(e)、(f)による。
【0046】
(a)棒状のカソード電極体60
バレル筒体40の回転中心軸方向での当該バレル筒体の長手方向にわたり、回転中心軸と平行に棒状のカソード電極体60を配置し、バレルユニット30の外側にあるアノード電極22との間で均一な電流密度としている。カソード電極体60の断面形状、寸法はチップ品種、サイズにより様々の形状の対応が可能。
【0047】
(b)バレル筒体40とカソード電極体60の一緒の回転によるチップ部品群10の撹拌と混合性(混合率)の向上
バレル筒体40とカソード電極体60を一緒に回転させることにより、カソード電極体60そのものによりチップ部品群10の塊内を積極的に撹拌し、収納するチップ部品の混合性(混合率)が向上し、チップ部品間の通電ばらつきを抑え、メディアレスめっきにおけるめっき膜厚の均一性が得られる。
【0048】
(c)チップ部品群の塊内での移動給電
チップ部品群10の塊を一つの導電体として考えると、チップ部品群の塊り内をカソード電極体60が通過する。バレル筒体40内に収容されたチップ部品群10の塊は、バレル筒体40の断面形状としては概ね三日月型となり、その塊のほぼ中央部をカソード電極体60がかき分ける様に電流供給しながら通過する。つまりチップ部品群10を撹拌混合する撹拌混合部材として機能し、電流供給源の移動でもあるので、収納されたチップ間の通電ばらつきは減少する。
【0049】
(d)カソード表面へのめっきカスの成長促進を防止
カソード電極体60自体が移動しながら給電するので、カソード電極体近傍のめっき状態のバランスが崩れた状態が長時間連続的に発生することなく、めっきカスの成長が促進されない。メディアレスめっきにおける前記花咲き現象の防止が可能である。
【0050】
(e)カソード電極体を多数本とし、カソード1本当たりの給電負荷率を低下
カソード電極体60が多数本で、次々にバトンタッチする様に給電を行うため、カソード電極体1本当たりのめっきカス発生負荷が低い。
【0051】
(f)チップ部品群の撹拌混合動作でのチップの逃げ現象が発生しない
チップ塊へ外側からのカソード電極体60の挿入でなく、バレル筒体内で回転中心軸に対するカソード電極体の回転移動による撹拌混合動作であるため、チップ部品の逃げ現象の発生する部分が無く、カソード電極体60が長時間めっき液に直接浸る部分が無い。
【0052】
なお、メディアを使用しない場合、上記に加えて以下の効果を得ることが可能となる。
【0053】
(i)メディア自体の費用がなくなる
(ii)作業工程の削減
チップとメディアの分離工程がなくなる。
メディアの計量、投入、使用後の処理作業がなくなる。
メディアの管理が不要になる。
(iii)バレル筒体40の小型化
バレル筒体内でのメディアスペースが不要なので小型化が可能である。
(iv)副資材の削減
メディアヘのめっき付着がないのでめっき材料の削減となる。
メディアヘのめっき付着がないので消費電力の削減となる。
(v)使用めっき液量の削減
上記(iii)と製品のみの処理になったことにより、付着持ち出しめっき液量削減となる。
(vi)製品のみの洗浄により、洗浄時間の短縮と洗浄水の削減
(vii)設備スペースの削減
上記(iii)(v)(vi)によりめっき装置の小型化が可能となる。
小型化により、めっきライン装置の多段階構造化がさらに容易になり、設備スペースの大幅削減が可能である。
上記(ii)よりめっき作業スペースを小さくできる。
(viii)上記(ii)(iii)より作業人員、作業者負担の削減となる。
(iX)上記(ii)(iii)(vii)より作業時の安全対策をとりやすくできる。
(x)上記(i)〜(iX)より設備、製造コストの大幅削減が可能となる。
(Xi)バレル筒体40のメッシュ目の拡大によるめっき効率の向上
製品より小さなメディアを使用しないことにより、製品がこぼれないサイズまでメッシュサイズをアップできる。つまり、開口率向上により、めっき液の流動性向上かつ、電圧降下を減少できる。
(Xii)低電流でのめっきが可能
消費電力のさらなる低減が可能となる。
めっき材料ロスのさらなる削減が可能となる。
整流器の小出力化による購入費のコストダウンが可能となる。
配線の低容量化により配線径が細くでき、装置内配線スペースが小さくなり、装置サイズのさらなる小型化が可能となる。
作業安全性の向上となる。
【0054】
なお、上記実施の形態ではメディアを使用しない場合で説明したが、本発明は、メディアを使用しない場合のみならず、メディアを使用する場合にも(例えば1608サイズ(縦1.6mm、横0.8mm、厚み0.8mm)以上のチップ部品に対して)有効である。
【0055】
また、バレル筒体40は図3の筒本体部41の端面部にチップ部品出し入れの開口を設け、蓋体50を着脱式にして開口を塞ぐ構造であるが、筒本体部41の側面部に開口を設け、これを開閉蓋で塞ぐ構造でもよい。
【0056】
さらに、バレル筒体40のカソード電極体60の配置は、バレル筒体40の回転中心軸の同心円上としたが、概ね同心円上にあればよい。あるいは、複数の径の異なる同心円上にカソード電極体60を配置してもよい。また、複数のカソード電極体60は概ね等角度間隔であることが好ましいが、等角度間隔に限定されない。
【0057】
前記カソード電極体60は棒状が好ましいが、ループ状に変形した部分があってもよい。
【0058】
前記バレル筒体40は断面多角形のカゴ部であったが、断面は円形であっても適用可能である。
【0059】
図6のバレル筒体40内のチップ部品群10が貯留する領域を通過しているカソード電極体60にのみ選択的に給電する通電手段の1例を図4に示したが、選択的な通電手段は適宜変更可能である。
【0060】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【0061】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カソード電極体が、めっき液中においてバレル筒体内に収納したチップ部品群中を移動し撹拌しながらチップ部品の端子電極に給電する構成であるため、従来の固定式カソード電極体を用いる場合の問題点を解消でき以下の効果を奏することができる。
【0062】
(1)端子電極のめっき膜厚の均一性が大幅に向上する。
(2)バレル筒体内のカソード電極体表面への、いわゆる「めっきの花咲き現象」の発生が解消する。また、カソード電極体の表面から剥離しためっきカスが、チップ部品に付着したり、チップ部品群内に混入する現象が解消する。
(3)その結果、めっき工程での不良数、不良率が低下し、歩留まりが向上する。
(4)すなわち製造設備と製造原価のコストダウンを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るバレルめっき方法及び装置の実施の形態であって、全体の概略構成を示す正断面図である。
【図2】本発明の実施の形態におけるバレルユニットの詳細を示す正断面図である。
【図3】前記バレルユニットが有するバレル筒体の分解斜視図である。
【図4】前記バレルユニットにおけるカソード電極体への選択的な通電手段を示す斜視図である。
【図5】前記バレル筒体の蓋体部分であって、カソード電極体を取り付けた通電ブロック配置を示す左側面図である。
【図6】前記バレル筒体とカソード電極体とチップ部品群の位置関係を示すバレル筒体の側断面図である。
【図7】従来の固定式カソード電極体を用いるバレルめっき装置を示す斜視図である。
【図8】従来の固定式カソード電極体を用いるバレルめっき装置における、バレル筒体とカソード電極体とチップ部品群の位置関係を示すバレル筒体の側断面図である。
【図9】カソード電極体への「めっきの花咲き現象」の発生の様子を示す説明図である。
【図10】チップ部品にめっきカスが付着した状況を示すチップ部品の斜視図である。
【符号の説明】
1,40 バレル筒体
3,60 カソード電極体
4,22 アノード電極
10 チップ部品群
11 チップ部品
12 端子電極
13 めっきカス
20 めっき浴槽
21 めっき液
30 バレルユニット
31,32 ユニット側板
37 金属導体軸
37a,62 接点部
41 筒本体部
45 軸部
48 メッシュ
50 蓋体
52 フランジ部
54 スプロケット
55 チェーン
61 通電ブロック
70 集電器
71 リード線
72 ボルト
75 ユニット座
80 搬送手段
90 外部DC電源部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a barrel plating method and apparatus for forming terminal electrodes of chip-shaped electronic components (chip components), and in particular, to barrel plating that enables electrolytic plating of terminal electrodes of small chip components without using media. Method and apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a barrel plating method of this type, a horizontal parallel barrel unit in which a cathode electrode body is fixedly arranged in a direction parallel to a rotation center axis direction in a barrel cylinder is used, and the cathode electrode body is used as a chip component group. There is known a configuration in which a barrel cylinder is rotated in a state of being inserted into a lump, and a plating current density is made as uniform as possible in a rotation center axis direction (see FIG. 5 of Patent Document 1 below). In this case, while the barrel cylinder rotates, the cathode electrode body is fixed, and a typical example of the shape is a loop-shaped (or strip-shaped) cathode electrode shape. Then, a medium (a metal sphere of a conductive medium) is housed and used in the barrel cylinder.
[0003]
[0004]
Further, a configuration is known in which a cylindrical member for housing a chip component group forms a cathode, an anode is disposed inside the cylindrical member, and plating is performed while rotating the cylindrical member serving as the cathode (see
[0005]
Further, there has been known an apparatus which uses a mesh contact medium as a cathode and accommodates a chip component group on the mesh contact medium (see Patent Document 4).
[0006]
[Patent Document 1] JP-A-9-137296
[Patent Document 2] JP-A-2001-279498
[Patent Document 3] JP-A-7-278896
[Patent Document 4] JP-A-9-87895
[0007]
As shown in FIG. 5 of Patent Document 1 and
[0008]
7 and 8 show a conventional medialess barrel unit. In these figures, reference numeral 1 denotes a barrel tubular body, a rectangular tubular portion is made of an insulating mesh such as nylon, and both end faces are closed by a resin plate. A
[0009]
An anode (anode)
[0010]
By rotating the barrel 1, the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the fixed type cathode electrode body shown in FIGS. 7 and 8, the following problems and problems occur in principle. In particular, it becomes noticeable as a problem in medialess plating.
[0012]
{Circle around (1)} In the fixed cathode electrode body, the plating film thickness may vary among chip components.
The outer barrel cylinder rotates and stirs and mixes the stored chip components.However, the fixed cathode electrode itself inhibits the fluidity of the chip components in the plating solution, and in some cases, the stagnation phenomenon of the chip components. As a result, the agitation and mixing property (mixing ratio) of the chip components are reduced, so that variations in energization between the chip components may cause variations in the plating film thickness.
[0013]
{Circle around (2)} In the fixed type cathode electrode body, when used continuously for a long time, plating scum is generated, and a state in which the plating scum is deposited and grown on the surface of the cathode electrode body, so-called “plating flowering phenomenon” occurs.
When medialess plating is performed in a general fixed cathode method, when a cathode electrode body where a current flows is in direct contact with a plating solution for a certain period of time (the chip component stays without flowing because the chip component stays without flowing). This “plating flower blooming” is extremely likely to occur in a portion where the current does not easily contact (a portion where no contact is made) or a portion where the current in the cathode electrode body tends to concentrate (a portion where the current density is high). FIG. 9 shows a state in which “the flowering phenomenon of plating” has occurred on the
[0014]
When the above (1) and (2) occur, defective chip components are removed in a later inspection step, so that not only the yield is reduced, but also the burden of equipment costs and manufacturing costs is increased.
[0015]
In view of the above, the present invention can improve the uniformity of the plating film thickness of a chip component, and eliminates the occurrence of the so-called "plating flowering phenomenon" on the surface of the electrode body in the barrel cylinder. It is an object of the present invention to provide a barrel plating method and apparatus capable of performing plating processing with good yield and reliability.
[0016]
Other objects and novel features of the present invention will be clarified in embodiments described later.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a barrel plating method according to the invention of claim 1 of the present application provides a barrel plating method in which the inner side surface is parallel to the horizontal rotation axis of the barrel cylinder and the rotation center in the non-conductive barrel cylinder. While providing the electrode body at a position eccentric with respect to the axis, using a barrel unit having the barrel cylinder rotatably,
A chip component group is housed in the barrel body, and the electrode body is rotated together with the barrel body to move in the chip part group.
[0018]
The barrel plating method according to
[0019]
A barrel plating method according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect, plating is performed by storing only a chip component group in the barrel cylinder.
[0020]
The barrel plating apparatus according to the invention of
The electrode body rotates together with the barrel cylinder.
[0021]
A barrel plating apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the barrel plating device according to the fourth aspect, wherein a plurality of the electrode bodies are disposed, and among the plurality of the electrode bodies, an electrode body passing through a region where a chip component group is stored. It is characterized by having an energizing means for selectively supplying power only.
[0022]
In the barrel plating apparatus according to claim 6 of the present application, in
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a barrel plating method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
An embodiment of a barrel plating method and apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an overall schematic configuration of the present embodiment, and FIG. 2 shows a specific configuration of a barrel unit. 3 shows a barrel cylinder and a cathode electrode body included in the barrel unit, FIG. 4 shows a means for supplying electricity to the cathode electrode body (power supply mechanism), FIG. 5 shows an arrangement of the cathode electrode body and the electricity supply block, and FIG. Indicates the positional relationship among the barrel cylinder, the cathode electrode, and the chip component group.
[0025]
In FIG. 1, reference numeral 20 denotes a plating bath in which a
[0026]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0027]
As shown in FIG. 3, the
[0028]
The
[0029]
Although not shown in FIG. 3, the cylinder main body 41 (flange 42) and the
[0030]
A plurality of round bar-shaped
[0031]
As shown in FIG. 2, a
[0032]
Thereby, the
[0033]
Power supply to the
[0034]
On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, an energizing
[0035]
The
[0036]
In the
[0037]
Next, a plating operation using the
[0038]
The
[0039]
At this time, the
[0040]
In this embodiment, a large number of rod-shaped
[0041]
(1) In medialess plating, the uniformity of plating film thickness is greatly improved.
[0042]
(2) In the medialess plating, the occurrence of the so-called “flowering phenomenon of plating” on the surface of the
[0043]
(3) As a result, the number of defects and the defect rate in the plating step are reduced, and the yield is improved.
[0044]
(4) That is, the cost of manufacturing equipment and manufacturing cost is reduced.
[0045]
These effects are attributable to the following configuration and operation according to the present embodiment.
The effect (1) mainly depends on (a), (b), and (c).
The effect (2) mainly depends on (d), (e), and (f).
[0046]
(A) Bar-shaped
A bar-shaped
[0047]
(B) Stirring of the
By rotating the
[0048]
(C) Mobile power supply within a block of chip components
When the lump of the
[0049]
(D) Prevents the growth of plating residue on the cathode surface
Since the power is supplied while the
[0050]
(E) Using a large number of cathode electrode bodies to reduce the power supply load factor per cathode
Since a large number of
[0051]
(F) Chip escape phenomenon does not occur in the stirring and mixing operation of the chip component group
Since the mixing and stirring operation is not performed by inserting the
[0052]
When no media is used, the following effects can be obtained in addition to the above.
[0053]
(I) The cost of the media itself is eliminated
(Ii) Reduction of work process
Eliminates the step of separating chips and media.
Eliminates media weighing, loading, and post-use processing.
Eliminates media management.
(Iii) Downsizing of
Since no media space is required in the barrel cylinder, miniaturization is possible.
(Iv) Reduction of auxiliary materials
Since there is no plating on the media, the amount of plating material is reduced.
Since there is no plating on the media, power consumption is reduced.
(V) Reduction in the amount of plating solution used
Due to the above (iii) and the processing of only the product, the amount of the plating solution to be brought out is reduced.
(Vi) Shortening of cleaning time and cleaning water by cleaning only products
(Vii) Reduction of equipment space
The above (iii), (v), and (vi) make it possible to reduce the size of the plating apparatus.
Due to the miniaturization, the multi-stage structure of the plating line apparatus is further facilitated, and the equipment space can be significantly reduced.
The plating work space can be made smaller than the above (ii).
(Viii) The number of workers and the burden on the workers are reduced as compared with the above (ii) and (iii).
(Ix) The safety measures at the time of work can be more easily taken than (ii), (iii) and (vii).
(X) The above (i) to (iX) make it possible to greatly reduce equipment and manufacturing costs.
(Xi) Improvement of plating efficiency by enlarging the mesh of the
By not using media smaller than the product, the mesh size can be increased to a size where the product will not spill. That is, by improving the aperture ratio, the fluidity of the plating solution can be improved and the voltage drop can be reduced.
(Xii) Plating at low current is possible
The power consumption can be further reduced.
Plating material loss can be further reduced.
It is possible to reduce the purchase cost by reducing the output of the rectifier.
By reducing the capacity of the wiring, the diameter of the wiring can be reduced, the wiring space in the device can be reduced, and the size of the device can be further reduced.
Work safety is improved.
[0054]
In the above embodiment, the case where the medium is not used has been described. However, the present invention can be applied not only to the case where the medium is not used but also to the case where the medium is used (for example, 1608 size (1.6 mm in height, 0.1 mm in width). 8 mm and a thickness of 0.8 mm or more).
[0055]
The
[0056]
Furthermore, although the arrangement of the
[0057]
The
[0058]
Although the
[0059]
FIG. 4 shows an example of the energizing means for selectively supplying power only to the
[0060]
Although the embodiments of the present invention have been described above, it will be obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments and various modifications and changes can be made within the scope of the claims.
[0061]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the cathode electrode body is configured to supply power to the terminal electrodes of the chip parts while moving and stirring through the group of chip parts housed in the barrel cylinder in the plating solution. Problems in the case of using the conventional fixed cathode electrode body can be solved, and the following effects can be obtained.
[0062]
(1) The uniformity of the plating thickness of the terminal electrode is greatly improved.
(2) The occurrence of the so-called “flowering phenomenon of plating” on the surface of the cathode electrode body in the barrel cylinder is eliminated. In addition, the phenomenon that the plating residue peeled off from the surface of the cathode electrode body adheres to the chip component or mixes into the chip component group is eliminated.
(3) As a result, the number of defects and the defect rate in the plating step are reduced, and the yield is improved.
(4) That is, cost reduction of manufacturing equipment and manufacturing cost can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an embodiment of a barrel plating method and apparatus according to the present invention, and is a front sectional view showing a schematic configuration of the whole.
FIG. 2 is a front sectional view showing details of a barrel unit in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a barrel cylinder included in the barrel unit.
FIG. 4 is a perspective view showing a means for selectively energizing a cathode electrode body in the barrel unit.
FIG. 5 is a left side view of a lid portion of the barrel cylinder, showing an arrangement of an energizing block to which a cathode electrode body is attached.
FIG. 6 is a side sectional view of the barrel cylinder showing a positional relationship among the barrel cylinder, the cathode electrode body, and a chip component group.
FIG. 7 is a perspective view showing a conventional barrel plating apparatus using a fixed cathode electrode body.
FIG. 8 is a side sectional view of a barrel cylinder showing a positional relationship among a barrel cylinder, a cathode electrode body, and a chip component group in a conventional barrel plating apparatus using a fixed cathode electrode body.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state of occurrence of a “flowering phenomenon of plating” on a cathode electrode body.
FIG. 10 is a perspective view of the chip component showing a situation where plating scum adheres to the chip component.
[Explanation of symbols]
1,40 barrel cylinder
3,60 cathode electrode body
4,22 anode electrode
10 Chip parts group
11 Chip components
12 terminal electrode
13 Plating residue
20 Plating bath
21 Plating solution
30 barrel unit
31, 32 unit side plate
37 metal conductor shaft
37a, 62 contact part
41 cylinder body
45 Shaft
48 mesh
50 Lid
52 Flange
54 sprockets
55 chains
61 Electric block
70 current collector
71 Lead wire
72 volts
75 Unit seat
80 Conveying means
90 External DC power supply
Claims (6)
前記バレル筒体内にチップ部品群を収納し、前記電極体を前記バレル筒体と一緒に回転させ、チップ部品群の中を移動させることを特徴とするバレルめっき方法。An inner surface is provided in a non-conductive barrel cylinder, and an electrode body is provided at a position parallel to a lateral rotation center axis of the barrel cylinder and eccentric with respect to the rotation center axis, and the barrel cylinder is rotatable. Using a barrel unit that has
A barrel plating method, wherein a chip component group is housed in the barrel cylinder, and the electrode body is rotated together with the barrel cylinder to move through the chip component group.
前記電極体は前記バレル筒体とともに回転することを特徴とするバレルめっき装置。An electrode body is provided at a position parallel to the lateral rotation axis of the barrel cylinder and eccentric with respect to the rotation center axis, and the barrel is provided in the barrel cylinder inside which the inner surface is nonconductive and stores the chip component group. A barrel unit having a cylinder rotatably provided,
The said electrode body rotates with the said barrel cylinder, The barrel plating apparatus characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR100877605B1 (en) | 2007-07-20 | 2009-01-07 | 주식회사 익스톨 | The electroplating device for printed circuit board |
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