JP2005307281A - バレルめっき方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 めっき槽内へのバレル投入後、バレル内での製品の浮きの発生による「めっき無し」不良の発生や、バレル内イオン量が不安定となってめっき品質そのものへの影響を与えてしまう原因となるバレル内ガス溜まりの発生を効果的に除去可能とする。
【解決手段】 めっき液４０は通過させるが被めっき物３０は通過させないバレル１０を用い、被めっき物３０をバレル１０内に収容し、バレル１０をめっき液中に浸して被めっき物３０に電気めっきを施す場合に、ポンプＰ及び該ポンプＰにより吸引される吸引ノズル５２をバレル１０の外部に配置し、バレル１０の一端が高くなるように傾斜させて、バレル１０の高い側の内部空間に集まったバレル内ガスを、前記吸引ノズルで吸引する構成である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、小型チップ部品の端部電極部のめっき等を行うバレルめっき方法及び装置に関するものである。

従来の水平回転軸を回転中心とする平行バレルにおいては、チップ部品のサイズが大きく、それに対応したバレル内メッシュサイズであったため、メッシュサイズが比較的大きく、メッシュ内のガスを抜くことは、めっき槽内へのバレル投入時間を長くすることや、バレルへの振動、揺動等で対応が可能であった。

しかし、近年チップ部品のさらなる小型化が図られ、これに伴いメッシュサイズもさらに細かくなってしまうため、従来の方法ではバレル内のガスを抜くことが困難になってしまった。また、めっき中に発生する水素ガスも、抜けずにバレル内に溜まってしまう問題があった。

上記のようにバレル内にガスが溜まる問題が発生すると、めっき槽内へのバレル投入後、バレル内での製品の浮きの発生による「めっき無し」不良の発生や、バレル内イオン量が不安定となりめっき品質そのものに悪影響を与えてしまう原因となる。

従来、バレル内のガス発生の問題に着目したものとして、下記特許文献１が提案されている。

特開２００３−７３８９７号公報 この特許文献１では、バレル外側の処理液（めっき液）をポンプで吸入し、バレルを貫通する吐出管からバレル内部空間の液面よりも高い位置に前記ポンプで吸引したバレル外側の処理液を吐出している。つまり、バレル内部空間の液面を高めることでバレル内ガスの排出を図っている。

この特許文献１は処理液中にバレルを部分的に浸漬することを前提にしており、バレル全体を処理液中に浸してめっき処理を行う場合には適用できない。また、特許文献１の場合、バレルを回転自在に保持する個々のバレルユニット毎にポンプが必要であり、かつ吐出管をバレルに貫通させて設けるため、構造が複雑化する。

本発明は、上記の点に鑑み、めっき槽内へのバレル投入後、バレル内での製品の浮きの発生による「めっき無し」不良の発生や、バレル内イオン量が不安定となってめっき品質そのものへの影響を与えてしまう原因となるバレル内ガス溜まりの発生を効果的に除去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。

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。

上記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、めっき液は通過させるが被めっき物は通過させないバレルを用い、前記被めっき物を前記バレル内に収容し、前記バレルをめっき液中に浸して被めっき物に電気めっきを施すバレルめっき方法において、
ポンプ及び該ポンプにより吸引される吸引ノズルを前記バレルの外部に配置し、前記バレルの一端が高くなるように傾斜させて、前記バレルの高い側の内部空間に集まったバレル内ガスを、前記吸引ノズルで吸引することを特徴としている。

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、前記バレルは筒状部と該筒状部の両側に位置する端面部とを有し、一方の端面部に吸引用開口穴が形成され、前記吸引用開口穴に前記吸引ノズルを近接対向させるか又は差し込んだ状態で前記バレル内ガスを吸引することを特徴としている。

本願請求項３の発明に係るバレルめっき装置は、めっき液は通過させるが被めっき物は通過させないバレルと、該バレルの外側に配置されたポンプ及び該ポンプにより吸引される吸引ノズルと、前記バレルの一端が高くなるように傾斜させる傾斜手段とを備え、
前記バレルの高い側の内部空間に集まったバレル内ガスを、前記吸引ノズルで吸引することを特徴としている。

本願請求項４の発明に係るバレルめっき装置は、請求項３において、前記バレルは筒状部と該筒状部の両側に位置する端面部とを有し、一方の端面部に前記吸引ノズルが近接対向又は入り込む吸引用開口穴が形成され、該吸引用開口穴の内側にめっき液は通過させるが被めっき物は通過させないメッシュ部材が配されていることを特徴としている。

本発明によれば、ポンプにより吸引される吸引ノズルをバレルの外部に配置し、前記バレルの一端が高くなるように傾斜させて、前記バレルの高い側の内部空間に集まったバレル内ガスを、前記吸引ノズルで吸引する構成であり、バレル内ガス溜まりの発生を効果的に除去できる。このため、めっき槽内へのバレル投入後にバレル内での製品の浮きの発生による「めっき無し」不良の発生や、バレル内イオン量が不安定となりめっき品質に悪影響を及ぼす問題を解消できる。

また、ポンプや吸引ノズルはバレルの外部に設ければよいから、バレル構造の複雑化を招くことがない。

以下、本発明を実施するための最良の形態として、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。

図１乃至図４において、１はバレルユニットであり、支持枠２によりバレル１０を回転自在に保持している。バレル１０は、筒状部１１と、その両側に位置する端面部１２，１３と、両方の端面部１２，１３の外側中心位置に設けられる軸体１５，１６とを有していて、軸体１５，１６にて支持枠２により軸支されている。支持枠２の上部にはバレル回転駆動モータＭが取り付けられており、その回転駆動力は回転駆動伝達機構４を介してバレル１０の回転駆動軸となる軸体１６に伝達されるようになっている。

図２及び図３のように、バレル１０の筒状部１１は例えば八角筒状等の多角筒状であり、多数の貫通する小穴２０が形成されている。また、端面部１２，１３は筒状部１１の両側に位置して筒状部開口を閉鎖するものであるが、一方の端面部１２の外縁寄り位置には、後述するバレル内ガスをバレル外部より吸引するための吸引用開口穴２１が等角度間隔で形成されている。とくに、筒状部１１が多角筒状である場合、角部近傍に吸引用開口穴２１を配置する。さらに、バレル１０は、めっき液は通過させるが被めっき物は通過させない構造とするためにメッシュ部材１７を内壁面に有する。すなわち、筒状部１１及び端面部１２，１３の内面に沿って、めっき液は通過させるが被めっき物３０（小型チップ部品等）は通過させないメッシュ部材１７が張られている。従って、小穴２０及び吸引用開口穴２１は被めっき物３０に比較して十分大きく設定できる。

バレル１０の筒状部１１、端面部１２，１３及びメッシュ部材１７は樹脂等の非導電性部材であり、バレル１０内に収容される被めっき物３０に通電するための陰極（図示せず）はバレル１０の内部に別途設ける。また、バレル１０内部に被めっき物３０を収容するために、例えば一方の端面部１２は着脱式蓋体となっている。

図１（Ａ）,（Ｂ）のように、めっき液４０を満たしためっき槽５０の外側にはポンプＰ（例えばダイアフラムポンプ）及び開閉バルブ５１が配置されており、バレルめっき処理に伴うバレル内ガスの吸引のための吸引ノズル５２が開閉バルブ５１を介してポンプＰの吸引側に接続されている。ポンプＰの吐出側はめっき槽５０内への戻り管路５３に接続されている。

図１（Ａ）のように、電気めっきを行うときは、被めっき物３０を収容したバレル１０を有するバレルユニット１はめっき液４０を満たしためっき槽５０内に水平載置される。すなわち、バレルユニット１を載置するユニット載置台５１がめっき槽５０内に設置されているが、このユニット載置台５１の上面が水平を保っている。そして、図示しないめっき槽５０内の陽極とバレル１０内の陰極間に直流電圧を印加するとともに、水平な回転中心軸でバレル１０を回転させながらバレルめっき処理を行う。このとき、ポンプＰは停止、開閉バルブ５１は閉じ、吸引ノズル５２はバレル１０の回転の妨げとならない位置に後退している。

バレルめっき開始時において、バレル１０内の空気が抜けきれていない場合や、バレルめっき処理を継続した結果、図４（Ａ）のように、電気めっきに伴うガスがバレル１０内に溜まっている場合に、バレル内ガスの吸引が必要になる。このとき、バレル１０の傾き無しの場合、小さなガスの泡が長手方向に分散した状態になり、確実な吸引が難しいため、図１（Ｂ）、図４（Ｂ）のようにバレル１０の一方を高くして傾斜させ、バレル内ガスを傾斜したバレル１０の内部空間上部に集める。このために、図１（Ｂ）のユニット載置台５１はその傾斜中心Ｑを支点として傾斜する傾斜手段として機能し、バレル１０を保持するバレルユニット１全体を傾斜させる。

そして、バレル停止時にバレル内ガスの吸引を行う場合、傾斜したバレル１０の高くなった方の端面部１２の最上部位置の吸引用開口穴２１に吸引ノズル５２を差し込むか又は近接対向させるとともに、ポンプＰを作動させ、開閉バルブ５１を開くことでバレル１０の高い側の内部空間に集まったバレル内ガスをめっき液ごと吸引、除去する。このとき、めっき液面変動を最小に押えるために、ポンプＰへの吸引量の最小化が必要であり、吸引ノズル５２は限られた最小領域を効率良く吸引するピンポイント吸引構造とすることが望ましい。所定時間の吸引が終わったら開閉バルブ５１を閉じるとともにポンプＰを停止する。ここで開閉バルブ５１を用いるのは、吸引のオン、オフ制御を確実に行い、かつ逆流を防止するためである。

前記ポンプＰでバレル内ガスとともに吸引されためっき液は戻り管路５３を経由し、バレル内ガスを外部に放出後にめっき槽５０に戻される。

この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。

(1) 超小型チップ部品等の被めっき物３０に対応させてバレル１０のメッシュが細かくなった場合（換言すれば、めっき液を通す微細貫通穴が小さくなった場合）でも、強制的にバレル１０の外部から吸引ノズル５２でバレル内ガスを吸引するため、バレル内ガスの除去が確実である。

(2) ガスがバレル１０の内部空間上部に移動して集まってくる性質を利用し、吸引時のみ平行バレルを多少斜めに傾け、バレル回転軸に垂直な端面部（上部端）に吸引用開口穴２１を設けて、そこから吸引用ノズル５２を用いて外側から吸引することにより、いっそう確実で効率的なガス吸引が可能である（バレルの傾き無しの場合、小さなガスの泡が長手方向に分散した状態になり、確実な吸引が難しい）。

(3) バレルユニット１側の構造は、バレル１０の端面部１２に吸引用開口穴２１を設けるだけで済み、バレル内ガスの吸引のための吸引ノズル５２やポンプＰを備える吸引機構はバレルユニット１外部に設ける機構であり、多数のバレルユニット１に吸引機構を共通利用でき、めっき設備のコストダウンが図れる。

(4) めっき時はバレル１０を水平に戻すため、吸引時の傾きによるめっきへの影響は無い。

なお、上記実施の形態では、バレル内ガスの吸引時にバレル１０が停止しているものとして説明したが、バレル１０が回転中にバレル内ガスを吸引することも可能である。この場合、図１（Ｂ）及び図４（Ｂ）のバレル１０の傾斜状態において、図３のバレル側吸引用開口穴２１に吸引ノズル５２を差し込まないで回転の妨げとならないように近接対向させた状態として吸引動作を行えばよい。

また、上記実施の形態において、バレルは筒状部と端面部の内側にメッシュ部材を設けた構造としたが、筒状部自体をメッシュ部材とする構造であってもよい。

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。

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、（Ａ）はバレルめっき処理時、（Ｂ）はバレル内ガス吸引時の正断面図である。 本発明の実施の形態で用いるバレルの構造を示す斜視図である。 前記実施の形態で用いるバレルの構造であって、（Ａ）は正断面図、（Ｂ）は側面図である。 前記実施の形態におけるバレル内ガスの発生の様子及び吸引方法であって、（Ａ）はバレル傾斜前のバレル内ガスの発生の様子を示す説明図、（Ｂ）はバレル傾斜後のバレル内ガスの様子及び吸引方法を示す説明図である。

符号の説明

１ バレルユニット
２ 支持枠
１０ バレル
１１ 筒状部
１２，１３ 端面部
１５，１６ 軸体
１７ メッシュ部材
２０ 小穴
２１ 吸引用開口穴
３０ 被めっき物
４０ めっき液
５０ めっき槽
５１ ユニット載置台
５２ 吸引ノズル
５３ 戻り管路
Ｍ モータ
Ｐ ポンプ

Claims (4)

1. めっき液は通過させるが被めっき物は通過させないバレルを用い、前記被めっき物を前記バレル内に収容し、前記バレルをめっき液中に浸して被めっき物に電気めっきを施すバレルめっき方法において、
   ポンプ及び該ポンプにより吸引される吸引ノズルを前記バレルの外部に配置し、前記バレルの一端が高くなるように傾斜させて、前記バレルの高い側の内部空間に集まったバレル内ガスを、前記吸引ノズルで吸引することを特徴とするバレルめっき方法。
2. 前記バレルは筒状部と該筒状部の両側に位置する端面部とを有し、一方の端面部に吸引用開口穴が形成され、前記吸引用開口穴に前記吸引ノズルを近接対向させるか又は差し込んだ状態で前記バレル内ガスを吸引する請求項１記載のバレルめっき方法。
3. めっき液は通過させるが被めっき物は通過させないバレルと、該バレルの外側に配置されたポンプ及び該ポンプにより吸引される吸引ノズルと、前記バレルの一端が高くなるように傾斜させる傾斜手段とを備え、
   前記バレルの高い側の内部空間に集まったバレル内ガスを、前記吸引ノズルで吸引することを特徴とするバレルめっき装置。
4. 前記バレルは筒状部と該筒状部の両側に位置する端面部とを有し、一方の端面部に前記吸引ノズルが近接対向又は入り込む吸引用開口穴が形成され、該吸引用開口穴の内側にめっき液は通過させるが被めっき物は通過させないメッシュ部材が配されている請求項３記載のバレルめっき装置。

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