JP2012025987A - Rack type plating device and rack type plating method - Google Patents
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Description
本発明は、ラック式めっき装置およびラック式めっき方法に関する。 The present invention relates to a rack type plating apparatus and a rack type plating method.
被処理物(ワーク)に被膜を形成する方法としてめっきが広く行われている。複数のワークを対象とした一般的なめっき方法として、特許文献1に開示されているようなバレル式めっき方法(ガラめっき法や回転めっき法とも呼ばれる)と、特許文献2に開示されているようなラック式めっき方法(引っ掛けめっき法や静止めっき法とも呼ばれる)がある。
Plating is widely used as a method for forming a film on a workpiece (workpiece). As a general plating method for a plurality of workpieces, a barrel-type plating method (also referred to as a glass plating method or a rotating plating method) as disclosed in Patent Document 1 and a technique disclosed in
バレル式めっき方法は、多数の小孔を有する合成樹脂製の樽(バレル)の中に複数のワークとめっき液を入れて、ワークをめっき液に浸漬させる。そして、この樽を回転させながらめっきする方法である。 In the barrel type plating method, a plurality of workpieces and a plating solution are placed in a barrel made of synthetic resin having a large number of small holes, and the workpiece is immersed in the plating solution. And it is the method of plating, rotating this barrel.
ラック式めっき方法は、ワークを保持するための治具(ラック)を用意して、このラックにワークを保持させる。そして、ワークを保持した複数のラックを陰極棒(ブスバー)に吊り下げて、複数のラックおよびワークを、めっき液が注入されためっき槽中に投入して、ワークをめっき液に浸漬させてめっきする方法である。 In the rack type plating method, a jig (rack) for holding a work is prepared, and the work is held on the rack. Then, a plurality of racks holding workpieces are suspended on a cathode bar (bus bar), the plurality of racks and workpieces are put into a plating tank into which a plating solution has been poured, and the workpieces are immersed in the plating solution for plating. It is a method to do.
特許文献1に開示されているようなバレル式めっき方法の場合、バレルに陽極と陰極を設けて(特許文献1の場合には、バレルの外方側に陽極棒を、バレルの内部に陰極端子をそれぞれ設けて)通電している。しかし、電流密度をあまり高く設定できないため、めっき速度が遅く、めっき層を厚く形成することは困難である。また、複数のワークにおいて、形成されためっき層の厚さのばらつきが生じやすく、均一な被膜が得られにくい。さらに、使用されるめっき液が比較的多く、めっき液の管理が煩雑でめっき液のロスが多いなどの問題がある。 In the case of the barrel type plating method disclosed in Patent Document 1, an anode and a cathode are provided on the barrel (in the case of Patent Document 1, an anode rod is provided on the outer side of the barrel, and a cathode terminal is provided on the inside of the barrel. Are each energized). However, since the current density cannot be set so high, the plating rate is slow and it is difficult to form a thick plating layer. In addition, in a plurality of workpieces, the thickness of the formed plating layer is likely to vary, and it is difficult to obtain a uniform film. Furthermore, there are problems such as a relatively large amount of plating solution used, complicated management of the plating solution, and a large loss of the plating solution.
一方、特許文献2に開示されているようなラック式めっき方法の場合、ラックに電極(特許文献2では陽極)を設け、この陽極と陰極棒とを用いて通電している。このラック式めっき方法は、複数のワークにおいて、形成されためっき層の厚さのばらつきが生じにくく、均一な被膜が得やすいという利点がある。また、電流密度を高く設定できるため、めっき速度が速くめっき層を厚く形成することができる。さらに、めっき液の管理や排水処理などの作業管理が容易である。このように、ラック式めっき方法は、品質や生産性および作業性に優れている。
On the other hand, in the case of the rack type plating method disclosed in
しかし、ラック式めっき方法では、通常、ラックが絶縁材で被覆されており、ワークを保持しているラックの搬送時や、ラックをめっき槽内へ投入してワークをめっき液に浸漬させる時などに振動や衝撃等が生じて、ワークが、ラックを被覆している絶縁材に接触することがある。ワークの絶縁材に接触している部分にはめっき層が形成されにくくなるため、均等な被膜形成ができなくなる。 However, in the rack-type plating method, the rack is usually covered with an insulating material, and when the rack holding the work is transported, when the rack is put into the plating tank and the work is immersed in the plating solution, etc. Vibrations, shocks, etc. may occur on the workpiece, and the workpiece may come into contact with the insulating material covering the rack. Since it is difficult to form a plating layer on the part of the workpiece that is in contact with the insulating material, it is impossible to form a uniform film.
そこで、本発明の目的は、品質や生産性および作業性に優れているラック式のめっきを行う上で、従来より均等な被膜形成を可能にするラック式めっき装置およびラック式めっき方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rack type plating apparatus and a rack type plating method capable of forming a uniform coating film as compared with the prior art when performing rack type plating excellent in quality, productivity and workability. There is.
本発明は、めっき液が注入されるめっき槽と、被処理物を保持可能なラックと、めっき槽内に設けられており、ラックを保持可能であり陰極として機能するハンガーと、を有する、ラック式めっき装置において、ラックは、絶縁材からなり被処理物を包囲可能な網状のワークホルダーと、ワークホルダーを挟んで対向する位置にそれぞれ設けられ、ワークホルダーに保持されている被処理物の異なる位置にそれぞれ接続される2つの負電荷供給部と、負電荷供給部のいずれか一方を選択的にハンガーと導通させる陰極接続切換部と、を有し、ハンガーは導電材からなり、ラックの負電荷供給部に接続される導体露出部分と、電源への接続部分とを除いて絶縁材で被覆されており、負電荷供給部は導電材からなり、ワークホルダーに保持されている被処理物との接触部分を除いて絶縁材で被覆されており、ラックはハンガーに対して相対運動可能であり、ラックのハンガーに対する相対運動により、ハンガーの導体露出部分と接触して接続される負電荷供給部が陰極接続切換部によって切り換えられることを特徴とする。 The present invention includes a plating tank into which a plating solution is poured, a rack capable of holding an object to be processed, and a hanger provided in the plating tank and capable of holding the rack and functioning as a cathode. In the type plating apparatus, the rack is provided with a net-like work holder made of an insulating material and capable of enclosing the object to be processed, and a position to be opposed to each other with the work holder interposed therebetween. Two negative charge supply units connected to the respective positions, and a cathode connection switching unit that selectively conducts either one of the negative charge supply units with the hanger. It is covered with an insulating material except for the exposed part of the conductor connected to the charge supply part and the connection part to the power supply. The negative charge supply part is made of a conductive material and is held by the work holder. The rack is movable relative to the hanger except for the contact area with the workpiece to be processed, and is connected in contact with the exposed conductor of the hanger through the relative movement of the rack with respect to the hanger. The negative charge supply unit is switched by the cathode connection switching unit.
本発明によると、導通を遮断することなく、ワークを保持しているラックの姿勢を変化させることによって、ワークの特定の部分が絶縁材に接触し続けて部分的にめっき層が形成されにくくなることを防ぎ、それにより、比較的均等な厚さのめっき層(被膜)が形成できる。 According to the present invention, by changing the position of the rack holding the workpiece without interrupting conduction, a specific portion of the workpiece continues to contact the insulating material, and a plating layer is not easily formed. This prevents a plating layer (film) having a relatively uniform thickness.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、本発明のラック式めっき装置の第1の実施形態が示されている。このめっき装置は、めっき液1が注入されるガラス製のめっき槽2の中に、ハンガー3が設けられている。ハンガー3は銅やアルミニウムなどの導電材からなり、後述するラック4の保持部3aである導体露出部分と、後述する接点5aに接触する中心部(電源5への接続部分)3dとを除いて、絶縁材で被覆されている。ハンガー3は、環状部3bに複数の保持部3aが設けられ、環状部3bが、環状部3bの直径になっている支持部3cの中心部3dの周りを回転可能である。そして、ハンガー3の中心部3dは、図1に模式的に示している電源5の陰極に接続された接点5aに回転可能に接触しており、ハンガー3全体が電源5の陰極に接続されている。従って、ハンガー3の保持部(導体露出部分)3aが陰極端子として機能する。電源5の陽極に接続された端子5bは、めっき槽2中(めっき液1中)に配置されている。また、めっき槽2内には、ハンガー3に保持されたラック4に当接可能な位置に突起2aが形成されている。
FIG. 1 shows a first embodiment of the rack type plating apparatus of the present invention. In this plating apparatus, a
次に、ラック4について説明する。透視図である図2に示すように、ラック4は、プラスチックやセラミックスなどの絶縁体からなり被処理物(ワーク)6を包囲して保持する網状のワークホルダー7を有している。図3に示すように、ワークホルダー7は、内側の面が湾曲した形状の1つまたは複数(図3に示す例では2つ)の網状体7a,7bが連結されて、ワーク6の全周を包囲して保持することができる。ワークホルダー7は、1つのワーク6のみを保持する構成であってもよいが、複数(図2に示す例では4つ)のワーク6を同時に保持可能であってもよい。
Next, the
ワークホルダー7を両側(図3の上側と下側)から挟むように1対の負電荷供給部8,9が配置されており、基体10に保持されている。各負電荷供給部8,9はそれぞれ、ワーク6の異なる位置(図2に示す例では上部と下部)に接触する。透視図である図4に示すように、負電荷供給部8,9は銅やアルミニウムなどの導電材からなり、ワーク6との接触部分8a,9aを除いて絶縁材で被覆されている。負電荷供給部8,9と同様に銅やアルミニウムなどの導電材からなり絶縁材で被覆されている基体10には、長穴10aが設けられており、長穴10aの両端(図2に示す例では上端と下端)の内壁には、接続端子11,12がそれぞれ設けられている。基体10の内部には、互いに独立した導電路13,14が設けられており、一方の接続端子11が導電路13を介して下側の負電荷供給部9に接続されている。そして、他方の接続端子12が導電路14を介して上側の負電荷供給部8に接続されている。
A pair of negative
本実施形態では、複数のこのようなラック4がハンガー3に保持されている。具体的には、軸状の保持部3aがラック4の基体10の長穴10aに挿入されることによって、基体10がハンガー3の保持部3aに回転可能に保持される。そして、基体10が、1対の負電荷供給部8,9とワークホルダー7を保持している。従って、図1に示すように、ハンガー3の環状部3bに複数のラック4が保持されている。
In the present embodiment, a plurality of
この構成によると、電源5の陰極から、ハンガー3の中心部3d、支持部3c、環状部3b、および保持部(導体露出部分)3aと、ラック4の接続端子11(または12)および導電路13(または14)とを介して、負電荷供給部9(または8)の接触部分9a(または8a)まで導通する。そして、ワークホルダー7にワーク6が保持されている場合には、負電荷供給部9(または8)の接触部分9a(または8a)に接触するワーク6に負電荷が供給される。一方、電源5の陽極から端子5bを介して、めっき液1に正電荷が供給される。すなわち、ワーク6にホルダー3から負電荷が供給され、めっき液に正電荷が供給されることにより、電解めっきが行われ、ワーク6の表面に、例えばNi,Cu,Sn,Ag,Au等のめっき層が形成される。
According to this configuration, from the cathode of the
そして、本実施形態では、ハンガー3は中心部3aを中心として例えば反時計回りに回転させられる。この回転の途中で、めっき槽2内で複数のラック4が突起2aに順番に当接する。突起2aに当接したラック4は、図5に示すように、保持部3aを中心として時計回りに回転し始める。図5には、回転中の各段階のラック4を重ねて図示している。保持部(導体露出部分)3aは長穴10a内に固定されることなく移動可能に収容されているだけであるので、基体10および長穴10aが水平に近い姿勢になると、保持部3aが長穴10a内を摺動し始める。ラック4が時計回りにさらに回転すると、ラック4は突起2aに押されて水平な状態から傾き始め、重力によって一気に下降する。このラック4のハンガー3に対する相対運動は、保持部(導体露出部分)3aが例えば一方の接続端子11側から他方の接続端子12側へ相対的に移動することである。ラック4が突起2aを乗り越えたときには、図5中に符号Aで示すように、ラック4は、突起2aに当接する前と上下反転した(180度回転した)姿勢になる。ラック4の上下反転に伴って、保持部(導体露出部分)3aは、一方の接続端子11に接触した状態から、他方の接続端子12に接触した状態に切り換わる。これによって、電源5の陰極から、ハンガー3の中心部3d、支持部3c、環状部3b、および保持部(導体露出部分)3aと、ラック4の接続端子11および導電路13とを介して、負電荷供給部9の接触部分9aまで導通し、ワークホルダー7内のワーク6に負電荷を供給する状態から、電源5の陰極から、ハンガー3の中心部3d、支持部3c、環状部3b、および保持部(導体露出部分)3aと、ラック4の接続端子12および導電路14とを介して、負電荷供給部8の接触部分8aまで導通し、ワークホルダー7内のワーク6に負電荷を供給する状態に切り換わる。
In the present embodiment, the
このように、軸状の保持部(導体露出部分)3aが挿入される長穴10aと、長穴10aの両端の内壁に形成されている接続端子11,12とによって、陰極接続切換部が構成されている。
In this way, the cathode connection switching portion is constituted by the
なお、ハンガー3がさらに回転し続けて、上下反転した(180度回転した)ラック4が再び突起2aに当接する位置まで来ると、前記したのと同様にラックが時計回りに再度180度回転して、初期状態(ラック4の接続端子11、導電路13、負電荷供給部9の接触部分9aを介してワーク6に負電荷を供給する状態)に戻る。このように、ハンガー3の1回転毎に、ラック4の保持部(導体露出部分)3aを中心とした時計回りの180度の回転が繰り返される。
When the
接点5bとハンガー3の中心部3bは互いに回転可能に接触しているので、前記したようにラック4が時計回りに回転する最中も導通が遮断されることはない。従って、電解めっきを進行させつつ、前記したように、ワーク6を保持しているラック4の姿勢の変化および導通状態の切換が行える。これによって、仮にワーク6の一部が絶縁材に接触している場合であっても、ラック4の姿勢の変化に伴ってワーク6の絶縁材と接触する部分が変化する。すなわち、ワーク6のある特定の部分が絶縁材に接触し続けることはないため、部分的に特別にめっき層が形成されにくい箇所は存在せず、比較的均等な厚さのめっき層(被膜)が形成できる。
Since the
もちろん、本発明において、めっき速度が速くめっき層を厚く形成することができ、めっき液1の管理や排水処理などの作業管理が容易であるというラック式めっき方法の利点は維持されている。 Of course, in the present invention, the advantage of the rack-type plating method is maintained that the plating speed is high and the plating layer can be formed thick, and the management of the plating solution 1 and the work management such as drainage treatment are easy.
なお、図6には、図3に示す網状のワークホルダー7に棒材15を追加して、網目の密度を高くしたワークホルダー7を示している。このように、ワークホルダー7を、着脱可能な棒材15を用いることによって網目の密度を変更可能な構成にすると、ワーク6の大きさや形状に応じて、適切な保持が可能であると同時に、網目の隙間からワーク6がめっき液1に接する面積と、ワーク6が絶縁材に接する面積のバランスを適宜に調節することができる。従って、様々な大きさおよび形状のワーク6に幅広く対応することが可能である。
FIG. 6 shows a
図7には、本発明のラック式めっき装置の第2の実施形態が示されている。このラック式めっき装置では、前記した第1の実施形態と同様なラック4を保持可能なハンガー3を収容しためっき槽1が、超音波発生装置16を収容し水が注入された超音波槽17内に載置されている。本実施形態では、超音波層17の超音波発生装置16により間欠的に超音波振動を発生させてめっき槽2内のめっき液1およびワーク6に伝達する。これにより、仮にワーク6の一部が絶縁材に接触している場合であっても、超音波振動によってワーク6と絶縁材の間に隙間を生じさせてその隙間にめっき液1を浸入させることができ、めっき層が形成されにくい箇所をできるだけなくし、めっき層(被膜)の厚さのさらなる均一化に寄与する。
FIG. 7 shows a second embodiment of the rack type plating apparatus of the present invention. In this rack type plating apparatus, the plating tank 1 containing the
1 めっき液
2 めっき槽
2a 突起
3 ハンガー
3a 保持部(導体露出部分)
3b 環状部
3c 支持部
3d 中心部(電源への接続部分)
4 ラック
5 電源
5a 接点
5b 端子
6 被処理物(ワーク)
7 ワークホルダー
7a,7b 網状体
8,9 負電荷供給部
8a,9a 接触部分
10 基体
10a 長穴
11,12 接続端子
13,14 導電路
15 棒材
16 超音波発生装置
17 超音波槽
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
3b
4
7
Claims (10)
前記ラックは、絶縁材からなり前記被処理物を包囲可能な網状のワークホルダーと、前記ワークホルダーを挟んで対向する位置にそれぞれ設けられ、前記ワークホルダーに保持されている前記被処理物の異なる位置にそれぞれ接続される2つの負電荷供給部と、前記負電荷供給部のいずれか一方を選択的に前記ハンガーと導通させる陰極接続切換部と、を有し、
前記ハンガーは導電材からなり、前記ラックの前記負電荷供給部に接続される導体露出部分と、電源への接続部分とを除いて絶縁材で被覆されており、
前記負電荷供給部は導電材からなり、前記ワークホルダーに保持されている前記被処理物との接触部分を除いて絶縁材で被覆されており、
前記ラックは前記ハンガーに対して相対運動可能であり、前記ラックの前記ハンガーに対する相対運動により、前記ハンガーの前記導体露出部分と接触して接続される前記負電荷供給部が前記陰極接続切換部によって切り換えられる
ラック式めっき装置。 Rack-type plating comprising: a plating tank into which a plating solution is injected; a rack capable of holding an object to be processed; and a hanger provided in the plating tank and capable of holding the rack and functioning as a cathode. A device,
The rack is made of an insulating material and can be surrounded by a net-like work holder that can surround the object to be processed, and the work object held by the work holder is different from the object to be processed. Two negative charge supply units each connected to a position, and a cathode connection switching unit that selectively conducts either one of the negative charge supply units with the hanger,
The hanger is made of a conductive material, and is covered with an insulating material except for a conductor exposed portion connected to the negative charge supply portion of the rack and a connection portion to a power source,
The negative charge supply unit is made of a conductive material, and is covered with an insulating material except for a contact portion with the object to be processed held by the work holder,
The rack is movable relative to the hanger, and the negative charge supply unit connected in contact with the exposed conductor portion of the hanger by the relative movement of the rack with respect to the hanger is caused by the cathode connection switching unit. Switchable rack type plating equipment.
前記ハンガーの導体露出部分から、前記ラックに設けられている一方の負電荷供給部を介して、前記ワークホルダーに保持されている前記被処理物に負電荷を供給する状態と、前記ハンガーの前記導体露出部分から、前記ラックに設けられている他方の負電荷供給部を介して、前記ワークホルダーに保持されている前記被処理物に負電荷を供給する状態とを、前記ラックを前記ハンガーに対して相対運動させることにより切り換える
ラック式めっき方法。 A step of holding an object to be processed by a work holder of the rack; a step of holding the rack holding the object to be processed by a hanger provided in a plating tank and functioning as a cathode; and the plating tank Immersing the object to be processed held in the rack in an inner plating solution,
A state in which a negative charge is supplied from the exposed conductor portion of the hanger to the object to be processed held by the work holder via one negative charge supply portion provided in the rack, and the hanger A state in which a negative charge is supplied to the object to be processed held by the work holder from a conductor exposed portion via the other negative charge supply unit provided in the rack. A rack-type plating method that switches by relative movement.
前記ラックを前記ハンガーに保持されたまま該ハンガーの前記導体露出部分を中心として180度回転させることによって、前記ワークホルダーおよび前記被処理物を180度回転させて、前記長穴の両端の内壁にそれぞれ形成され、前記負電荷供給部にそれぞれ接続されている2つの接続端子のうちの一方の接続端子に前記ハンガーの前記導体露出部分が接触した状態から、他方の前記接続端子に前記ハンガーの前記導体露出部分が接触した状態に切り替える、
請求項8に記載のラック式めっき方法。 The step of holding the rack by the hanger is performed by inserting the conductor exposed portion of the hanger into a long hole provided in a base attached to the rack,
The work holder and the object to be processed are rotated 180 degrees by rotating the rack 180 degrees around the exposed conductor portion of the hanger while being held by the hanger, and the inner walls at both ends of the elongated hole are rotated. From the state where the exposed conductor portion of the hanger is in contact with one connection terminal of the two connection terminals, each formed and connected to the negative charge supply unit, the other connection terminal of the hanger Switch to the state where the exposed conductor is in contact,
The rack type plating method according to claim 8.
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Cited By (2)
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JP2014202294A (en) * | 2013-04-05 | 2014-10-27 | 日本精工株式会社 | Holder for rolling bearing, and rolling bearing |
KR102027454B1 (en) * | 2019-01-25 | 2019-10-01 | 주식회사 우진쿼터스 | Jig for electroless plating |
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