JP2005036298A - 電子部品の電気めっき装置及び電気めっき方法、並びに該電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 形状及び外形寸法が極めて軽薄短小な電子部品であっても、メディアの投入を不要とし、めっき装置の構造も小型・簡略化することが可能であり、所望するめっき膜を短時間に且つ略均一な厚さで確保し得る電子部品の電気めっき装置を提供する。
【解決手段】 陽極６が付設されためっき槽８内において、めっきドラム２０が回転駆動され得るように駆動シャフト１５の下端に設けられ、めっきドラムは、内壁に陰極リング２４が付設された絶縁リング２２と、絶縁リングの底を密閉する底部絶縁板２３と、絶縁リングの上側に固定された上部絶縁板２１とを備え、上部絶縁板には、めっきドラムが回転駆動されたときに作用する遠心力により、めっき液がめっきドラムの内部から外部へ流出すると共に外部から内部に流入するように第一貫通孔２１ａと第二貫通孔２１ｂが設けられたものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電子部品の電気めっき装置及び電気めっき方法に関する。

従来の電気めっき装置としては、特開平１０−１９５６９８号公報（特許文献１）に記載されたものがあり、この電気めっき装置は、上端部が開口するバレルがめっき槽内で斜め上向きに傾斜した姿勢で支持され、該バレルにはめっき槽に貯留されためっき液の一部が注入されるように、めっき液供給手段が設けられている。そして、この電気めっき装置では、被めっき物を収容したバレルの一部がめっき槽内のめっき液中に浸漬された状態でバレルが回転され、めっき液供給手段からバレル内にめっき液が注入されて、被めっき物にめっき膜が形成される。

また特許文献１には、電気めっき装置の他の実施態様も記載されており、これは、壁面にめっき液を流通させる複数の透孔を備えた筒状のバレルがめっき槽内で水平に支持され、めっき槽に貯留されためっき液の一部をバレルに注入するためのめっき液供給手段が設けられたものである。そして、この電気めっき装置でも、上記と同様にバレルが回転され、バレル内にめっき液が注入されて被めっき物にめっき膜が形成される。

次に、特開平０８−２３９７９９号公報（特許文献２）には、垂直の駆動軸の上端に固定された水平な円形の底板と、この底板に外周の取付けフランジが固定され中央に開口を有し、底板との間に半径方向外方へ行くにつれて低くなるか又は円筒状の処理室を形成するカバーと、底板と取付けフランジの間に挟持される連続または間欠接触用の通電用の接触リングと、この接触リングの近傍に配置され処理液のみを通す多孔体窓と、開口より処理液等を処理室に供給する供給管と、多孔体窓から飛散した処理液を受ける容器と、容器に溜まった処理液を供給管へ送るポンプと、開口から挿入されてめっき液に接触する電極とを有する電気めっき装置が記載されており、めっき工程中にめっき処理室を繰り返し回転、減速、停止させて、被めっき物にめっき膜を形成している。

特開平１０−１９５６９８号公報 特開平０８−２３９７９９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された装置では、めっき液中で傾斜姿勢または水平姿勢で支持されたバレル槽内に、被めっき物に接触するような陰極の先端部、いわゆるダンギュラを有するケーブルを挿入し、かつ被めっき物と解砕を促すメディア（スチール製小球、ステンレスやジルコニアなどの硬いダミー粒子）を同時に投入したうえ、陽極を配置しためっき液にバレル槽の一部又は全部を浸漬して緩やかに一方向に回転させて、被めっき物とメディアの混合・攪拌に伴なうダンギュラとの接触通電の機会を捉えて、めっき膜を形成するバレルめっき方式であり、これは外形と自重が比較的大きな被めっき物へのめっき膜形成には好適であるとされている。
しかしながら、このバレルめっき方式は、めっき装置の簡略化が可能な反面、特に、小型な被めっき物は自重が軽く、めっき液の浮力も受け易いので、この対応策として、被めっき物よりも小粒なメディアを被めっき物よりも多量に投入した試みも行なわれているが、小型及び小粒であるが故に電流密度の過多及び過小な部位の発生が避けられず、電流密度の過多な部位では、めっき析出の成長過多によるめっき凝集、かつ被めっき物の浮きなどの甚だしい離散もあって、安定しためっき膜が得られず、めっき処理経過に伴ない過剰に成長するメディア径の選別又は管理された一定の粒径の再投入を必要とし、また、めっき処理に長時間を必要とするなど、生産効率の低下、管理工数の増加が強いられている。

また特許文献２に記載された装置では、小物に対するめっき膜の形成を目的とするものであるが、めっき液排出用の多孔窓を一体に結合してセルを形成しためっき処理室を回転させながら、上部開口よりめっき液を供給しつつ遠心力の働く周縁の多孔窓よりめっき液が排出することで、めっき膜を形成するが、めっき装置内部のめっき液の濃度が時間の経過と共に変化するのを防ぐために、めっき液の供給を電気ポンプと液面センサの組み合わせによって行なっているため、複雑な制御が必要となり、また、駆動モータとシャフトはめっき処理室の下に位置するため、めっき液の漏れや絶縁の処理など、構造も複雑となり、めっき装置も固定化して汎用性に乏しく、多大な設備投資が強いられていた。

なお、最近の携帯情報端末に観られる電子機器の軽薄短小化が進展するなか、回路基板に載置される角形、円筒形、円柱形等の形状を有する電子部品、例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタ、サーミスタまたはヒューズなどのチップ形電子部品にあっても、これに呼応して形状や外形寸法が小型・薄型化しており、例えば、公称長さ×公称幅は、１．０ｍｍ×０．５ｍｍ、０．６ｍｍ×０．３ｍｍ、０．４ｍｍ×０．２ｍｍといった推移で小型化が進展している。これらチップ形電子部品においては、電極に関する要求も厳格になっており、電極の専有面積も相対的に小さくなり、めっき膜も略均一な厚さを備え、かつ回路基板の電極ランドとの良好なはんだ付け性が要求されている。

本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、形状及び外形寸法が極めて軽薄短小な電子部品であっても、メディアの投入を不要とし、めっき装置の構造も小型・簡略化することが可能であり、メンテナンスが容易で処理槽間での移動の汎用性に富み、所望するめっき膜を短時間に且つ略均一な厚さで確保し得る電子部品の電気めっき装置及び電気めっき方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、陽極が付設されためっき槽内において、めっきドラムが回転駆動され得るように駆動シャフトの下端に設けられ、該めっきドラムは、内壁に陰極リングが付設された絶縁リングと、該絶縁リングの底を密閉する底部絶縁板と、前記絶縁リングの上側に固定された上部絶縁板とを備え、該上部絶縁板には、めっきドラムが回転駆動されたときに作用する遠心力により、めっき液がめっきドラムの内部から外部へ流出すると共に外部から内部に流入するように貫通孔が設けられたものであることを特徴とする電子部品の電気めっき装置が提供される。
上記本発明の電気めっき装置において、めっきドラムは駆動シャフトの下端に取り付けられてめっき槽内に浸漬され、駆動シャフトはめっきドラムのみを回転駆動するものであるため、回転駆動系統の装置構成は比較的簡略なものにすることが可能であり、被めっき物である電子部品の仕様に応じて、めっきドラムの取り換えを行なうといったことも比較的容易に行い得るものである。また被めっき物の形状や外形寸法が軽薄短小であっても、本発明の装置では、めっきドラムを単に回転させるだけで、被めっき物を陰極リングに集めることができると共に、めっき液を上部絶縁板の孔からめっきドラム中に対流させることができるものであるため、形状や外形寸法が軽薄短小な電子部品に、略均一で所望の厚さのめっき膜を比較的確実に形成することが可能になる。

また本発明の電子部品の電気めっき装置では、前記上部絶縁の貫通孔が、第一貫通孔と第二貫通孔とで構成され、前記第一貫通孔は、めっき液が前記陰極リングよりも内側で同心円状にめっきドラム内から流出するように前記陰極リングから所定長離間した位置に少なくとも１つ設けられ、該第二貫通孔は、前記第一貫通孔よりも内側でめっきドラム内にめっき液が流入するように設けることができる。
ここで、前記第一貫通孔と前記陰極リングとの離間長さと、陰極リングの内周面における電流密度との関係について言及すれば、両者が近接して設けられた場合、めっきドラムを回転駆動させながら通電すると、陰極リングの内周面では局部的に電流密度が高くなり、ここに過剰なめっきが析出して貫通孔を塞ぐといった問題を生じ易くなる。一方、両者が適度に離間されて設けられている場合、同様に、めっきドラムを回転駆動させながら通電しても、陰極リングの内周面では電流密度がほぼ均一になるため、電子部品には、所望の厚さで略均一のめっき膜を比較的確実に形成することが可能である。
したがって、本発明の電気めっき装置において、前記第一貫通孔と前記陰極リングとの離間長さは、めっきドラムを回転駆動させながら通電したときに、陰極リングの内周面における電流密度がほぼ均一になるような長さに設定されるものである。
以上の構成の電気めっき装置では、めっき液が流出する第一貫通孔の近傍と陰極リングの内周上頂部での電流密度過多を緩和して、陰極リングの内周面において安定した電流密度を得ることができる。また、陽極がめっきドラムの外延に付設してあっても、陰極リングよりも内側で所定長離間した位置に、めっき液流出のための第一貫通孔を設けているので、第一貫通孔付近に過剰にめっきが析出することが防止され得るものであり、めっき槽内でめっきドラムを回転させると、第一貫通孔からはめっき液が流出し、第二貫通孔からはめっき液が流入することで、めっき液のめっきドラム内における対流が促され、めっきドラム内の特に陰極リング近傍におけるめっき液のメタル濃度低下を抑制することができる。

本発明の電気めっき装置では、前記底部絶縁板に、めっきドラムの回転中心に向けて下り傾斜に形成された面を設けても良い。
上記本発明の電気めっき装置は、めっきドラムが徐速、定速、減速、停止のサイクルで正逆両方向に回転制御されるものであるため、めっきドラムが定速回転しているときには、被めっき物は遠心力を受けて陰極リングに集合して接触通電しているが、めっきドラムが減速されて停止するまでの過程では、遠心力の低下に伴なって被めっき物が下り傾斜面に沿って陰極リングから離れる方向に移動し、このときに被めっき物の攪拌・混合が促進される。逆に、めっきドラムが徐速されて定速回転に至るまでの過程では、遠心力の増加に伴なって被めっき物が攪拌・混合されながら再び陰極リングまで移動する。このような被めっき物の攪拌・混合作用により、めっき膜は、被めっき物毎にバラツキがほとんど生じず、それぞれに所望の厚さで略均一のめっき膜を形成することが可能になる。

本発明の電気めっき装置では、前記第二貫通孔からのめっき液の逆流を防止するように逆流防止弁を設けても良い。
このように逆流防止弁を設ければ、めっきドラムを正回転から逆回転に移行したり、または逆回転から正回転に移行するときに、めっき液や被めっき物が第二貫通孔から流出する可能性を極めて小さなものにできる。

本発明の電気めっき装置では、めっきドラムの直径をめっきドラムの回転軸方向の長さよりも大きくしても良い。このように構成によれば、めっきドラムの小型化・簡略化が図られる。すなわち、被めっき物が、軽薄短小な形状や外形寸法を有する小型のチップ形電子部品である場合には、めっきドラムの回転軸方向の長さを比較的短くしても、めっき膜を形成するという点においては充分な効果が得られるものであり、しかも、電気めっき装置の小型化・簡略化も可能にするものである。

本発明の電気めっき装置では、前記駆動シャフトの内面に、めっき槽と前記めっきドラム内のめっき液の循環を促すようにめっき液導入貫通孔を備える構成にしても良い。このような構成によれば、めっきドラムの容積と被めっき物の量に応じて、めっき液の対流・循環を強制的に促進することが可能になる。

本発明の電気めっき装置において、前記上部絶縁板には、めっき液がめっきドラム内へ流入する貫通孔と、めっき液がめっきドラム内から流出する貫通孔とが、同じ貫通孔で共用されるように、前記陰極リングよりも内側に離間した位置に形成することも可能である。このように構成にすれば、軽薄短小な形状や外形寸法を有する小型のチップ形電子部品を被めっき物とする電気めっき装置において、めっきドラムの更なる小型化・簡略化が可能になる。

本発明では、少なくとも、絶縁リングの内壁に付設した陰極リングと、絶縁リングの底を密閉する底部絶縁板と、前記陰極リングの内側へめっき液を出入りさせ得る貫通孔とを備えるめっきドラムに、被めっき物であるチップ形電子部品を収容し、陽極を付設しためっき槽中にめっきドラムを浸漬すると共に、前記底部絶縁板がほぼ水平となるようにめっきドラムを保持しながら回転駆動させ、該めっきドラムの回転遠心力により、前記めっき槽中と前記陰極リング内側でめっき液を対流させると共に前記陰極リングにチップ形電子部品を集合させて接触通電し、かつ該回転の徐速または減速及び停止による攪拌・混合と離散とを繰り返すことで所望のめっき膜を形成することを特徴とする電子部品の電気めっき方法が提供される。
本発明の電気めっき方法では、回転遠心力により、めっき液を対流させると共に陰極リングに被めっき物である電子部品を集合させ、かつ回転の徐速または減速及び停止による回転遠心力の増減変化により、被めっき物の攪拌・混合と離散とを繰り返し行なうものであるため、めっき膜は被めっき物ごとにバラツクことなく、略均一で所望の厚さに形成することが可能になった。

本発明の電子部品の電気めっき方法では、前記めっきドラムは正転と逆転とを含む工程で１サイクルが構成され、前記正転工程と前記逆転工程の各工程では、徐速、定速回転、減速及び停止のステップを有し、かつ定速回転中に通電するように構成可能である。
以上の構成によれば、めっき液に浸漬しためっきドラムの外延に陽極が付設した構成として、遠心力によって陰極リングの表面を覆うように被めっき物が集合して通電されるので、陰極リングへの過剰なめっき析出が抑制され、正逆転を繰り返すことで、被めっき物の混合と攪拌が円滑に進むので、めっき膜の厚さにバラツキが少なく、めっき膜表面の凹凸が抑制されるといった効果が得られる。

本発明の電子部品の電気めっき方法では、めっきドラム内で被めっき物中にメディアを混在させずに、めっき膜を形成することも可能である。
以上の構成によれば、めっき電流は効率よく、被めっき物だけのめっき析出のために利用されるので、めっき材料の無駄な減少も少なく、めっき材料コストを削減できる。またメディアを使用しないことにより、メディアの管理や被めっき物との分離の必要もなく、めっき工程の作業も簡略化することができるといった効果が得られる。

本発明は、陽極を付設しためっき槽のめっき液中にめっきドラムを浸漬して遠心回転力を得てめっき析出を行なうものであり、軽薄短小な形状や外形寸法を有する小型のチップ形電子部品であっても、必ずしも、めっきドラム内にメディアの投入を必要とせず、まためっき装置自体の構造も小型・簡略化することができるので、めっき処理における脱脂、洗浄又は所要のめっき膜形成に続く、他のめっき膜形成処理に際しても、めっきドラムを他の処理槽へも容易に移設できるなどの汎用性に富み、かつメンテナンスも容易で、さらに、比較的短時間で略均一で所望の厚さのめっき膜を形成可能にするものである。

本発明の実施の形態を図１乃至図６を参照して説明する。
図１（ａ）は被めっき物、すなわち、抵抗、コンデンサ、インダクタ又はサーミスタ等のチップ形電子部品の製造過程における斜視図であって、この被めっき物には表電極膜１ａ、裏電極膜１ｃ及び端面電極膜１ｂ等からなる下層電極膜１が形成されている。また図１（ｂ）は、図１（ａ）の被めっき物にめっき膜２を形成した態様を示した斜視図である。本発明では、このように下層電極膜１の表面に、更に、めっき膜２を形成する必要のあるチップ形電子部品を「被めっき物」と記述して説明する。めっき膜２は、例えば、下層電極膜１の溶出を防止する、電極部の抵抗分を下げる、並びに回路基板の電極ランドとのはんだ接合を良好にするなど、を目的とするものであり、少なくとも一層以上が形成される。また、めっき膜は、例えば、Ｃｕ系、Ｎｉ系、Ｓｎ系またはＳｎ／Ｐｂ系などの金属を析出させたものであり、ここで「系」とは、単一若しくは、少なくとも１つ以上の金属を含有する材料をいう。なお、本発明の装置及び方法は、図示したような絶縁基板を有する角形のチップ形電子部品に限定されるものではなく、例えば、円筒形や円柱形等の形状を有する電子部品にも適用可能である。

図２は本発明の電気めっき装置１０を模式的に示した断面図であり、図３（ａ）はめっきドラム２０の平面図、図３（ｂ）はめっきドラム２０の断面図である。本発明の電気めっき装置１０では、駆動モータ１１がめっき槽８の上方で支持アーム１２により支持・固定され、この駆動モータ１１から駆動シャフト１５が下方に延び、この駆動シャフト１５の下端にアーム１８を介してめっきドラム２０が取り付けられ、めっきドラム２０はめっき液７に浸漬されるように支持されている。なお、駆動モータ１１は、駆動シャフト１５を正逆の両方向に適宜切り替え可能に制御される得るものである。

ここで、前記駆動シャフト１５は、めっきドラム２０の中心に位置するように設けられている。また駆動シャフト１５には摺動リング１６が設けられ、この摺動リング１６に接触するようにブラシ端子１７が設けられ、このブラシ端子１７には、陰極電源まで延びるコード１３が接続されている。一方、めっき槽８の内部には陽極板６が浸漬されており、この陽極板６には陰極電源まで延びるコード５が接続されている。

前記めっきドラム２０は、図３（ａ）（ｂ）に示したように、絶縁リング２２の上下開口にそれぞれ上部絶縁板２１と底部絶縁板２３とがボルト・ナット２７により固定され、絶縁リング２２の内壁に金属製の陰極リング２４が付設されている。このようなボルト・ナット２７による締め付け固定は、めっきドラム２０からの被めっき物の投入や取出し、更には、分解、メインテナンスを容易ならしめるものである。
めっきドラム２０は、上部絶縁板２１のうえにボルト・ナット２５でアーム１８が取り付けられ、このアーム１８に駆動シャフト１５の下端が固定されることにより、めっき液面に対してめっきドラム２０の上部絶縁板２１や底部絶縁板２３が略平行になるように支持されるものであり、このような構成ゆえに、めっきドラム２０と、これを回転駆動する駆動モータ１１や駆動シャフト１５などが一体化して、めっき槽８からの取り出し、または脱脂、洗浄さらに所定のめっき膜形成に続く、他のめっき膜形成処理のための移動も容易に行ない得るものである。
陰極リング２４には、アーム１８とめっきドラム２０との固定に用いたボルト・ナット２５が接触しており、これにより、陰極の導電路が形成される。すなわち、陰極電源から陰極リング２４までを繋ぐ電気的な導通路として、コード１３、ブラシ端子１７、摺動リング１６、駆動シャフト１５、アーム１８、ボルト・ナット２５が、この順番でそれぞれ通電可能に接続するように構成されており、このような陰極の導電路形成により、電気めっき装置の小型化及び簡略化が図られる。この場合、締め付けボルト・ナット２７、アーム１８及び駆動シャフト１５のめっき液に暴露される表面は絶縁するような好適な絶縁処理が施される。
また、上述は陰極の導電路形成の一例であって、別途、被覆導体で導電路形成しても良い。なお、めっきドラムの形状は、回転中にめっき槽内でめっき液が過度に波立たないように、表面の凹凸を少なくすることが望ましい。

めっきドラム２０の底部絶縁板２３は、絶縁リング２２の底部開口を密封するように無孔板が使用される。一方、上部絶縁板２１には、陰極リング２４の上端よりもドラム回転中心側へ所定長さ離間した位置に第一貫通孔２１ａが穿設され、さらに、第一貫通孔２１ａよりもドラム回転中心側へ所定長さ離間した位置に第二貫通孔２１ｂが穿設されている。第一貫通孔２１ａは、陰極リング２４とほぼ同心円の配置で少なくとも１つ以上のスリット状に形成され、第二貫通孔２１ｂは上部絶縁板２１のほぼ中央に位置している。
なお、上部絶縁板２１の内面側には、図３（ａ）（ｂ）に示したようにメッシュ網２６を設けても良い。これは、めっきドラム２０の回転数を上げる必要がない場合に有効であり、これにより、めっきドラム２０を回転駆動させたときにも、被めっき物３が第一貫通孔２１ａと第二貫通孔２１ｂから流出することを防止できる。また第一貫通孔２１ａは円形または多角形などの形状に形成することも可能である。また図３（ａ）（ｂ）では第一貫通孔２１ａが垂直に穿設されているが、第一貫通孔２１ａは外周に向けて斜めに形成しても良く、これにより、めっきドラム２０からめっき液を排出する効率を高めることができる。
上記めっきドラム２０では、図３（ｂ）に図示したように、めっきドラムの直径Ｒがめっきドラムの回転軸方向の長さＬよりも大きくなるように形成することにより、よりコンパクトなめっきドラムが提供されるものである。

以上のように、第二貫通孔２１ｂをめっきドラム２０の回転中心付近に配置し、第一貫通孔２１ａをめっきドラム２０の外周付近に配置したことにより、めっきドラム２０を回転駆動すると、めっき液は、第二貫通孔２１ｂからめっきドラム２０内に流入し、第一貫通孔２１ａからめっきドラム２０外へ流出し、めっき槽９とめっきドラム２０内とでめっき液１０の対流が促進される。このように対流が促進されることにより、陰極リング２の近傍でめっき液中のメタル濃度が低下することなく、所定のメタル濃度に維持される。めっきドラム２０内には、被めっき物であるチップ形電子部品３が収容されるものであり、回転駆動が停止しているときには、図３（ｂ）に示したように、チップ形電子部品３は拡散しているが、めっきドラム２０が回転駆動しているときには、被めっき物３は回転遠心力とめっき液の流れを受けて、陰極リング２に接触するように集合する。
このように、第一貫通孔２１ａは、めっきドラム２０内部からめっき液をめっき槽９へ環流させる排出口として機能するものであるが、このめっき液の排出口である第一貫通孔２１ａは、上述したように、陰極リング２の上端部からドラムの回転中心側へ所定長さ離間して設けられているため、陰極リング２の上端部近傍で電流密度が高まることがなく、したがって、陰極リング２の内側で略均一な電流密度を得ることができ、めっき液の排出口である第一貫通孔２１ａ近傍におけるめっき析出が、極めて効果的に抑制される。

めっき槽８は、めっき膜形成における生産効率の観点から、所要のめっき処理回数に耐え得るように好適なメタル濃度及び液温が維持できる容量を備えたものであり、めっきドラムの両側又は周囲に位置するように、内壁近傍に陽極板６が配設されたものであり、単槽形式に構成しても良く、あるいは、好適なメタル濃度及び液温に保たれるように循環形式（図示せず）で構成しても良い。

図２及び図３により説明したような基本構成を備える電気めっき装置により、被めっき物にめっき膜を施す方法について説明する。
駆動シャフト１５とアーム１８により懸垂されためっきドラム２０に被めっき物３を投入し、その後に、めっきドラム２０をめっき槽８中に浸漬する。
次に、駆動モータ１１を稼動し、図４のタイミングチャートに示したようなサイクルで制御する。すなわち、１サイクルは正転区間Ａと逆転区間Ｃとで構成され、正転区間Ａでは停止Ｐから徐速するステップｅを経て、定速回転Ｂに至り、減速するステップｆにより停止点Ｐ１に至る。一方、逆転区間Ｃでは逆転方向に回転を開始し、同様に、徐速ステップｅ’、定速回転Ｄ、減速ステップｆ’を備えている。
そして、めっきドラムの回転停止点Ｐ、Ｐ１、Ｐ２では、たとえ、小型で自重の軽い被めっき物３であっても、図３（ｂ）に示すように、陰極リング２から離散して不通電となっている。このめっきドラムが、徐速ステップｅ，ｅ’を得て回転速度が徐々に上昇していく過程で、離散していた被めっき物３が攪拌混合されながら、陰極リング２の内壁に徐々に集合して接触が促される。定速回転Ｂ，Ｄの区間中には、遠心力の作用により被めっき物３が陰極リング２４に接触するように密に集合し、接触通電も確実に行なわれ、めっき液も遠心力の作用により対流が促進されて被めっき物３に迎合することで、被めっき物３にめっき膜の形成が行なわれる。そして、定速回転Ｂ，Ｄの後には、減速ステップｆ，ｆ’で被めっき物３の集合が放たれて攪拌・混合が始まり、停止によって離散に至る。
なお、特許文献１における攪拌・混合及び通電による方式と比べ、本発明は１サイクル中に正転と逆転を内包することで集合・通電、攪拌・混合及び離散が強制的に行なわれるので、従来技術のようなメディアを必ずしも投入する必要が無いものである。
ここで、図４のタイミングチャートでは、減速、停止及び徐速と連続したチャートになっているが、回転数、減速及び徐速の勾配との関係を考慮して、攪拌・混合及び離散の促進を図るため、所定長の停止時間を設けても良い。

次に、図２及び図３とは異なる電気めっき装置の態様について、それぞれ図５乃至図９を参照しながら説明する。なお、図５乃至図９において、図２及び図３と同じ構成については同じ符号を付して、更なる説明は省略する。
図５は、めっきドラムの断面を示したものであり、ここでは、傾斜面３３ａが、めっきドラムの回転中心に向けて下り勾配になるように、底部絶縁板３３の外周部分に設けられている。この傾斜面３３ａは、底部絶縁板３３の中央部分の厚さを薄くすることにより形成されたものである。このような傾斜面３３ａを設ければ、めっきドラム２０を定速回転Ｂ，Ｄから減速する過程で、被めっき物が傾斜面３３ａに沿って下り方向に移動し、これにより攪拌・混合及び離散が促進されるものである。逆に、徐速ステップにおいては、陰極リング２４付近が底部絶縁板３３の中央部付近よりも狭くなっているため、被めっき物の陰極リング２の内壁への密集が、より効果的に促進されるものである。
なお、図５では絶縁リング２２と陰極リング２４の付設態様が、図６（ａ）のように形成されているが、投入する被めっき物の形状及び寸法と、被めっき物の陰極リング２４への集合状況、そのときの電流密度などを考慮して、図６（ｂ）（ｃ）（ｄ）に図示したような形状に、絶縁リング２２と陰極リング２４を構成しても良い。

次に、図７は、上部絶縁板２１の第二貫通孔２１ｂを開閉自在に覆う逆流防止弁３８を示した図である。これは、正回転から逆回転、または逆回転から正回転へ急激に移行させる場合に、第二貫通孔２１ｂからめっき液が逆流するのを防止したり、この逆流に伴なって被めっき物がめっきドラムから流出ことを防止するものである。この逆流防止弁３８は、上下動可能に設けられたシャフト３８ａの下端に閉鎖板３８ｃが枢着され、シャフト３８ａには閉鎖板３８ｃを上方に引上げるように付勢するバネ３８ｂが環装されており、回転が停止に近づくと、閉鎖板３８ｃが第二貫通孔２１ｂを閉じるように作用し、回転中にあっては、めっき液が第一貫通孔２１ａからのめっき液流出に伴うめっきドラム２０内の圧力が低下し、このとき、めっき液を補うように圧力を得て閉鎖板３８ｃが開き、めっき液が流入する。
また図８（ａ）〜（ｃ）は、図７とは異なる態様の逆流防止弁３９を示した図である。この逆流防止弁３９では、第二貫通孔２１ｂに固定された導入筒３９ａの内部に導入リング３９ｂが固定され、導入リング３９ｂはシャフト挿通孔３９ｂ−１とめっき液流通路３９ｂ−２とを備え、シャフト挿通孔３９ｂ−１にシャフト３９ｃが上下動自在に挿通され、シャフト３９ｃの下端には閉鎖板３９ｄが枢着され、シャフト３９ｃの上端にはバネ固定具３９ｅが固定され、シャフト３９ｃに環装されたバネ３９ｆは、その上下端がバネ固定具３９ｅと導入リング３９ｂとに当接している。したがって、閉鎖板３９ｄに外力が作用していないとき、すなわち、めっきドラム２０が回転を停止し、めっき液が第二貫通孔２１ｂを通過していないときには、図８（ｂ）に示したように、バネ３９ｆがシャフト３９ｃを上方に押し上げて、閉鎖板３９ｄは導入筒３９ａの下端を閉じている。また同様に、めっきドラム２０が回転を減速しているときにも、閉鎖板３９ｄは第二貫通孔２１ｂを閉鎖する。逆に、めっきドラム２０が回転しているときには、めっき液が第二貫通孔２１ｂからめっきドラム２０内に流入する圧力で、閉鎖板３８ｃは、図８（ａ）に示したように開放状態にされる。

図９の態様は、上部絶縁板２１に単独の孔２１ｃ、すなわち共用貫通孔２１ｃを設けたものであり、この共用貫通孔２１ｃは、図３（ａ）における第一貫通孔２１ａと第二貫通孔２１ｂとの機能を兼ね備えるものであり、共用貫通孔２１ｃを通してめっき液が流出・流入する。この共用貫通孔２１ｃには、図示の如くメッシュ網２８が張られることが好ましい。共用貫通孔２１ｃは、その孔の縁が陰極リング２４の上端部から所定長さ離間した位置に設けられたものである。図８のような構成により、回転数が低速の場合であっても、より軽薄短小で小型なチップ形電子部品に、コンパクトなめっきドラムを用いて好適なめっき膜を形成することができる。

図１０は、電気めっき装置における駆動シャフト１５とアーム１８のみを図示したものであり、図示はしていないが、アーム１８の下方には第二貫通孔ｂ２１が設けられている。図１０において、駆動シャフト１５にはめっき液を通すための配管１５ａが設けられており、この配管１５ａはアーム１８の下面に吹き出し口を備え、この吹き出し口は第二貫通孔２１ｂに対向する配置に設けられている。配管１５ａは、めっき槽９から吸い上げためっき液を、第二貫通孔２１ｂを通過させて、めっきドラム２０内に導入するものである。この態様によれば、被めっき物の形状及び寸法を考慮して、被めっき物の離散が過多にならない程度の流入速度で、めっき液をめっきドラム２０内に導入すれば、めっき液の対流を効果的に促進させることができるものである。このとき、めっき液に暴露する部分は絶縁被覆される。

上述する実施の形態において、図３（ａ）（ｂ）の上部絶縁板２１及び底部絶縁板２３を備えてなる、めっきドラム２０を用いて、公称長さが０．６ｍｍ×公称幅０．３ｍｍの角形の形状を有するチップ形抵抗器で、公称抵抗値１０ｋΩのものを被めっき物の試料とし、めっきドラム２０にメディアを投入しないで被めっき物だけを略３０万個を収容して、図１（ａ）の下層の電極膜が形成されて露出した表面に、Ｎｉめっき膜の形成に続き、Ｓｎめっき膜を形成した実施例を示す。

めっき析出タイミングチャートは、図４と同様のプロファイルを用い、析出されためっき膜の厚さを観測した結果を表１及び表２に示す。なお、試料はそれぞれのめっき膜の形成が完了したものから、各２０個抽出して試料の長さ方向ほぼ中央を切断し、それぞれのめっき膜厚さ測定した結果を示す。

実施例の結果が示すように、メディアを投入しないで、めっき凝集が生じることもなく、めっき膜表面も密で、めっき膜厚さにおいても、バラツキが安定しためっき膜が得られた。また従来は一般的に、抵抗値が高い場合は、大きな電流の供給が必要であり、めっき時間も長くなっていたのであるが、実施例の結果によれば、従来の装置より大幅なめっき時間の短縮が可能であり、抵抗器のめっき膜形成に見られるように、定格抵抗値の定数に依存することなく、めっき電流も略一定の値で短時間にめっき膜を形成することができる。なお、本発明の実施例では、表１及び表２において、所定の外形寸法を有する被めっき物を試料として例示したが、本発明の適用範囲は特にこれに限定されるものではない。

（ａ）は被めっき物の製造過程における斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の被めっき物にめっき膜を形成した態様を示した斜視図である。 本発明の電気めっき装置を模式的に示した断面図である。 （ａ）はめっきドラムの平面図、（ｂ）はめっきドラムの断面図である めっきドラムを回転駆動させる際のタイミングチャートである。 図２及び図３とは異なる態様の電気めっき装置を例示する部分的な断面図である。 図５のめっきドラムにおける絶縁リングと陰極リングの異なる付設状況を例示した部分的な断面図である。 第二貫通孔を開閉自在に覆う逆流防止弁を示した図である。 （ａ）〜（ｃ）は図７とは異なる態様の逆流防止弁を示した図である。 上部絶縁板に共用貫通孔を設けた態様である。 図２及び図３とは異なる態様の電気めっき装置における駆動シャフトとアームのみを図示したものである。

符号の説明

１ 被めっき物
６ 陽極
７ めっき液
８ めっき槽
１０ 電気めっき装置
１５ 駆動シャフト
１８ アーム
２０ めっきドラム
２１ 上部絶縁板
２１ａ 第一貫通孔
２１ｂ 第二貫通孔
２１ｃ 共用貫通孔
２２ 絶縁リング
２３ 底部絶縁板
２４ 陰極リング
３８ 逆流防止弁
３９ 逆流防止弁

Claims (10)

1. 陽極が付設されためっき槽内において、めっきドラムが回転駆動され得るように駆動シャフトの下端に設けられ、該めっきドラムは、内壁に陰極リングが付設された絶縁リングと、該絶縁リングの底を密閉する底部絶縁板と、前記絶縁リングの上側に固定された上部絶縁板とを備え、該上部絶縁板には、めっきドラムが回転駆動されたときに作用する遠心力により、めっき液がめっきドラムの内部から外部へ流出すると共に外部から内部に流入するように貫通孔が設けられたものであることを特徴とする電子部品の電気めっき装置。
2. 前記上部絶縁板の貫通孔が、第一貫通孔と第二貫通孔とで構成され、前記第一貫通孔は、めっき液が前記陰極リングよりも内側で同心円状にめっきドラム内から流出するように前記陰極リングから所定長離間した位置に少なくとも１つ設けられ、該第二貫通孔は、前記第一貫通孔よりも内側でめっきドラム内にめっき液が流入するように設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の電気めっき装置。
3. 前記底部絶縁板は、めっきドラムの回転中心に向けて下り傾斜に形成された面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品の電気めっき装置。
4. めっき液が前記第二貫通孔から逆流することを防止するように逆流防止弁を備えることを特徴とする請求項２に記載の電子部品の電気めっき装置。
5. 前記めっきドラムの直径が、前記めっきドラムの回転軸方向の長さよりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の電子部品の電気めっき装置。
6. 前記駆動シャフトの内面に、前記めっき槽と前記めっきドラム内のめっき液の循環を促すようにめっき液導入貫通孔を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の電子部品の電気めっき装置。
7. 前記上部絶縁板には、めっき液が前記めっきドラム内へ流入する貫通孔と、めっき液が前記めっきドラム内から流出する貫通孔とが、同じ貫通孔で共用されるように、前記陰極リングよりも内側に離間した位置に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の電気めっき装置。
8. 少なくとも、絶縁リングの内壁に付設した陰極リングと、絶縁リングの底を密閉する底部絶縁板と、めっきドラムの内部へめっき液を出入りさせ得る貫通孔とを備えるめっきドラムに、被めっき物であるチップ形電子部品を収容し、陽極を付設しためっき槽中にめっきドラムを浸漬すると共に、前記底部絶縁板がほぼ水平となるようにめっきドラムを保持しながら回転駆動させ、該めっきドラムの回転遠心力により、前記めっき槽中と前記めっきドラム内部とでめっき液を対流させると共に前記陰極リングにチップ形電子部品を集合させて接触通電し、かつ該回転の徐速または減速及び停止による攪拌・混合と離散とを繰り返すことで所望のめっき膜を形成することを特徴とする電子部品の電気めっき方法。
9. 前記めっきドラムは正転と逆転とを含む工程で１サイクルが構成され、前記正転工程と前記逆転工程の各工程では、徐速、定速回転、減速及び停止のステップを有し、かつ定速回転中に通電することを特徴とする請求項８に記載の電子部品の電気めっき方法。
10. めっきドラム内では、被めっき物中にメディアを混在させずに、めっき膜を形成することを特徴とする請求項９に記載の電子部品の電気めっき方法。

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