JP2894867B2 - 電子部品の半田めっき装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品の半田めっき技
術、特に、パッケージ内に封止された半導体集積回路装
置（以下単にＩＣと略称する）のリードフレームの外部
に延出するリード端子部に半田めっきを施すために適用
して効果のある半田めっき技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＩＣのリード端子部に半田めっ
きを施す場合、複数個のＩＣをバレルの中に投入し、そ
のバレル内のＩＣがバレル内で個々に自由に動くことが
できる状態でリード端子部への半田めっきを行ってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の半田
めっき技術では、バレル内の電子部品が処理過程で個々
に自由に動くので、電子部品のパッケージの外部に延出
したリード端子部に曲がりを発生し、歩留りが低下した
り、その後の電子部品実装工程などで自動実装に支障を
きたすなどの問題を引き起こす１つの原因となってい
る。

【０００４】また、半田めっき技術では、リード端子部
が他のＩＣのパッケージに損傷を与えるなどの問題もあ
る。

【０００５】さらに、前記半田めっき技術においては、
バレルを用いているので、バッチ式の半田めっき処理と
なり、処理効率が悪い上に、装置が大形化し、まためっ
き厚にばらつきが生じ、そのめっき厚の調整が困難であ
るなどの不具合もあることが本発明者によって見い出さ
れた。

【０００６】そこで、本発明者は、特願平３−６０９２
号により、電子部品のリード端子部に対して連続作業で
自動的に半田めっきを施す装置を提案している。

【０００７】この連続式自動半田めっき装置は、極めて
効率的な半田めっき処理が可能であるなどの多数の利点
を有するものである。

【０００８】ところで、この半田めっき装置は、前処理
部および後処理部と、半田めっき部とが異なる高さに配
置され、これらの異なる高さの間での電子部品の昇降が
必要である。

【０００９】そのため、装置の寸法が上下に大きくなる
傾向があり、異なる高さでの治具などの動作およびその
ための機構が必要であるので、この点に伴う課題の解決
が望まれる場合も考えられる。

【００１０】また、一般に、半田めっき処理の一連の工
程においては洗浄水の水切りなど、水や薬液を用いた処
理が数多く要求される反面、半田めっきの成否は水分や
薬液の液切りの良否によって大きな影響を受ける。

【００１１】ところが、通常の半田めっき技術では液切
りはエアブローや振動などを利用して行っており、必ず
しも十分とは言えなかった。

【００１２】本発明の１つの目的は、全体的に小形で平
面的構造を有する電子部品の半田めっき装置を提供する
ことにある。

【００１３】本発明の他の目的は、洗浄液や薬液などの
液切りを確実に行うことのできる電子部品の半田めっき
装置を提供することにある。

【００１４】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１６】すなわち、本発明による電子部品の半田め
っき装置は、電子部品のリード端子部に半田めっきを施
す装置であって、半田めっきされる電子部品のリード端
子部に前処理を行う前処理部と、前処理された電子部品
のリード端子部に半田めっきを行う半田めっき部と、半
田めっきされた電子部品に対して後処理を行う後処理部
と、前記各処理部において電子部品に被着した洗浄液ま
たは薬液を除去する液切り部と、前記各処理部間で電子
部品を搬送する搬送機構とからなり、前記前処理部、半
田めっき部、後処理部、および液切り部が実質的に同一
の高さに設置されているものである。

【００１７】また、本発明においては、前記液切り部
は、電子部品を保持して回転することにより該電子部品
に被着した液体を除去する回転式液切り機構よりなるも
のである。

【００１８】

【作用】前記した本発明の電子部品の半田めっき装置に
よれば、前処理部、半田めっき部、後処理部、および液
切り部が実質的に同一の高さに設置されていることによ
り、異なる高さ間での電子部品の昇降機構が不要とな
り、装置の構造を平面的とし、また簡単かつ小形にする
ことができる。

【００１９】また、電子部品を保持して回転することに
より、液切りを行う回転式液切り機構とすることによっ
て、洗浄液や薬液の液切りを回転遠心作用で確実に行う
ことができ、ひいては半田めっきを良好かつ確実に行う
ことができる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明の一実施例による電子部品の半
田めっき装置の正面図、図２はその概略構成を示す平面
図、図３は純水による脱脂部の概略断面図、図４は回転
式液切り機構の断面図、図５は半田めっき部の断面図で
ある。

【００２１】本実施例による電子部品の半田めっき装置
は、全体として全処理部が実質的に同一の高さに配置さ
れた平面的な構造を有している。

【００２２】この平面的構造の半田めっき装置におい
て、被処理物である電子部品は、図１および図２の左側
から右側に自動搬送されながら、大きく分けて、前処
理、半田めっき処理、後処理の各処理を施される。

【００２３】これらの処理を行うため、半田めっき装置
は、図１および図２の最も左側に純水浸漬で電子部品の
外部に突出したリードフレームの外部リード端子などを
洗浄する純水洗浄部１を有し、この純水洗浄部１の右側
には、超音波振動とアルカリ液で脱脂を行う脱脂部２、
さらには脱脂液の除去を行う液切り部３が順次配置され
ている。

【００２４】前記液切り部３の次には、超音波などで電
子部品の水洗を行うための水洗部４が設けられている。

【００２５】また、前記水洗部４に続いて、酸洗液で電
子部品の酸洗を行う酸洗部５、その酸洗液を除去する液
切り部６が順次設けられている。

【００２６】さらに、超音波などで電子部品を水洗する
水洗部７、その水洗液を除去するための水切り部すなわ
ち液切り部８が配置されている。

【００２７】以上の純水洗浄部１から液切り部８までの
各処理部は、いわゆる前処理部９を構成している。

【００２８】この前処理部９の前記液切り部８に続い
て、３槽の半田めっき槽１０，１１，１２よりなる半田
めっき部１３が配置されている。

【００２９】この半田めっき部１３の次には、電子部品
に付着した半田めっき液の除去のための液切り部１４が
位置している。

【００３０】前記液切り部１４に続いて、電子部品の水
洗を行う水洗部１５が設けられている。

【００３１】この水洗部１５の次段には、中和液により
電子部品の表面部の中和を行うための中和部１６、およ
びその中和液の除去を行うための液切り部１７が順次位
置している。

【００３２】次に、前記液切り部１７に続いて、超音波
作用を用いた湯洗を行う２段の湯洗部１８，１９が設置
されている。

【００３３】さらに、湯洗液の液切りのための液切り部
２０が設けられている。

【００３４】最後に、前記液切り部２０で液切りされた
電子部品を熱風、ヒータなどで乾燥させて水分を排除す
る乾燥部２１が設置されている。

【００３５】以上の液切り部１４から乾燥部２１に至る
各処理部は、いわゆる後処理部２２を構成している。

【００３６】また、前記前処理部９、半田めっき部１
３、後処理部２２の側方には、電子部品のクランプ、搬
送、移載を行うため、搬送ユニット２３、クランプユニ
ット（昇降ユニット）２４、搬送ユニット２５、クラン
プユニット（昇降ユニット）２６、搬送ユニット２７、
クランプユニット（昇降ユニット）２８が設けられてい
る。

【００３７】次に、前記各処理部のうちの主要な幾つか
についてさらに具体的に説明する。

【００３８】まず、図３には脱脂部２が示されている。

【００３９】この脱脂部２は超音波振動を用いて脱脂を
行うもので、その基本的構造は、水洗部４，７，１５、
湯洗部１８，１９と類似しており、これらの代表例とし
て脱脂部２について説明する。

【００４０】すなわち、脱脂部２は脱脂槽２９と、超音
波振動源３０と、超音波振動源３０により振動される超
音波振動板３１と、該超音波振動板３１の孔を閉塞する
ゴム栓３２とを備えている。

【００４１】次いで、前記液切り部６，８，１４，１
７，２０は図４に示される構造よりなるので、たとえ
ば、液切り部８における水の除去について代表的に説明
する。

【００４２】すなわち、図４の実施例における液切り部
は回転式液切り機構３３として構成されている。

【００４３】この回転式液切り機構３３は、機枠３４に
ブラケット３５で保持されたモータ３６と、このモータ
３６の出力軸に設けたプーリ３７に巻装された伝動ベル
ト３８と、この伝動ベルト３８が巻装されるプーリ３９
を有し、かつ該ベルト３８を介して前記モータ３６で回
転される回転軸４０と、この回転軸４０の一端側を支承
する軸受ハウジング４１と、軸受４２，４３と、カラー
４４と、回転軸４０の反対端を支承するブラケット４５
と、ブッシュ４６と、前記回転軸４０に設けられ、かつ
液切りされる電子部品、すなわちリードフレームにＩＣ
をモールドした状態の電子部品Ｗを保持するホルダ４７
とからなる。

【００４４】したがって、この回転式液切り機構３３に
おいては、モータ３６により回転軸４０を回転させる
と、その時に発生する回転遠心力で、電子部品Ｗに付着
していた洗浄水や薬液などの液体は電子部品Ｗから吹き
飛ばされ、確実に除去されることになる。

【００４５】この回転式液切り機構３３は、液切り部
６，１４，１７，２０についても用いることができる。

【００４６】次に、図５は本実施例における半田めっき
部１３のめっき槽１０（１１または１２）の構造を示し
ている。

【００４７】本実施例における電子部品の半田めっき部
１３は、電解めっき方式で、めっき槽１０内の左側にノ
ズル４８が設けられ、右側に槽壁４９を利用した排出路
５０が設けられ、この排出路５０とノズル４８との間
に、配管を介して循環ポンプＰおよびめっき液サブタン
ク５１が設けられ、めっき槽１０内にめっき液を一定の
流速で循環供給させる構造となっている。

【００４８】めっき槽１０外の左側にめっき治具昇降ユ
ニット５２が設けられ、このめっき治具昇降ユニット５
２はめっき治具５３やアノード電極５４など全体をめっ
き時に一定の振幅、速度および振動数で揺動させ、受け
渡し時に昇降させる構造としたものである。

【００４９】詳しくは、めっき治具昇降ユニット５２に
固定されるＬ字状のアーム５５の端部下面には、めっき
治具５３およびアノード電極昇降ユニット５６が設けら
れている。

【００５０】前記めっき治具５３は、直角に折曲されて
めっき槽１０内を水平に延在し、めっき液中でＩＣをモ
ールドしたリードフレームよりなる電子部品Ｗを２列状
態で保持する治具で、図示しないが、その底部には、め
っき液を通過させる孔部、電子部品Ｗを位置決め支持す
るノッチ部とが形成されている。

【００５１】前記アノード電極昇降ユニット５６は、め
っき治具５３内を水平に延びる３枚のアノード電極５４
を昇降させるものである。

【００５２】一方、前記アーム５５の端部上面には、カ
ソード電極旋回ユニット５７が設けられ、このカソード
電極旋回ユニット５７は、電子部品Ｗを受け渡すスペー
スを確保するために、９０°の旋回ストロークを有し、
その旋回軸５８に固定されたＬ字状のアーム５９の端部
にカソード電極昇降ユニット６０および支持プレート６
１が設けられ、この支持プレート６１に４本のカソード
電極６２がそれぞれ摺設され、適宜回転止めされてい
る。

【００５３】これらのカソード電極６２は、カソード電
極昇降ユニット６０により昇降し、ストローク下端でそ
の電極部を電子部品Ｗのリードフレームの上端部に押接
させて電気的に導通させる構造となっている。

【００５４】また、前記支持プレート６１には、切り離
しロッド６３が設けられ、この切り離しロッド６３は、
カソード電極６２を上昇させて電子部品Ｗのリードフレ
ームの上端部から強制的に切り離し、電子部品Ｗのリー
ドフレームの上昇および位置ずれを防止する機能を有す
る。

【００５５】次に、本実施例の作用について説明する。

【００５６】本実施例における電子部品の半田めっき装
置は全体的に自動化されているので、電子部品Ｗは図示
しないローダ部から前処理部９の純水洗浄部１に自動搬
入される。

【００５７】そして、この純水洗浄部１で純水により洗
浄された電子部品Ｗは図３に示される脱脂部２に送られ
て、超音波振動源３０により超音波振動作用によって脱
脂処理される。

【００５８】次いで、脱脂部２から液切り部３に送られ
た電子部品Ｗは脱脂液を除去される。

【００５９】その後、電子部品Ｗは水洗部４を経て酸洗
部５で酸洗処理を受け、液切り部６で酸洗液を除去され
る。

【００６０】さらに、電子部品Ｗは水洗部７で水洗され
た後、液切り部８で液切りされる。

【００６１】以上で電子部品Ｗの前処理が終了するが、
この前処理工程中で、液切り部６，８における液切りは
図４の回転式液切り機構３３で行われる。

【００６２】すなわち、この回転式液切り機構３３で
は、電子部品Ｗはホルダ４７により保持される。

【００６３】そして、モータ３６でプーリ３７、伝動ベ
ルト３８、プーリ３９を介して回転軸４０を高速回転さ
せると、電子部品Ｗは回転軸４０と共に高速回転され
る。

【００６４】その結果、電子部品Ｗに付着していた液体
は高速回転による遠心力で電子部品Ｗから周囲に飛散
し、電子部品Ｗは確実に液切りされる。

【００６５】したがって、たとえば半田めっき部１３に
おける半田めっき処理のために液切り部８で液切りされ
る電子部品Ｗは、十分に液切りされた状態で半田めっき
部１３に搬入されるので、水などの液体の付着による半
田めっき不良の発生は防止され、良好な半田めっき処理
が行われる。

【００６６】ここで、本実施例の半田めっき部１３によ
り電子部品Ｗの外部リード端子部に半田めっきを施す場
合について図５を参照しながら説明する。

【００６７】まず、互いに平行な電子部品Ｗのリードフ
レームとアノード電極５４との間隙に、循環ポンプＰに
よりめっき液を一定の速度で常時流動させる。

【００６８】また、めっき治具昇降ユニット５２により
めっき治具５３など全体を上昇させ、カソード電極旋回
ユニット５７によりカソード電極６２を左旋回させて起
立状態にし、前工程から搬送されてきた電子部品Ｗをめ
っき治具５３にセットする。

【００６９】そして、カソード電極旋回ユニット５７に
よりカソード電極６２を右旋回させて電子部品Ｗのリー
ドフレームの上端部に対向させ、カソード電極昇降ユニ
ット６０によりカソード電極６２を下降させ、その電極
部を電子部品Ｗのリードフレームの上端部に押接し、電
気的に導通させる。

【００７０】次いで、めっき治具昇降ユニット５２によ
りめっき治具５３など全体を下降させ、電子部品Ｗのリ
ードフレームをめっき治具５３などと共にめっき槽１
０，１１，１２内のめっき液中に浸漬する。

【００７１】そして、めっき治具昇降ユニット５２によ
りめっき治具５３と共に電子部品Ｗのリードフレームお
よびアノード電極５４を一定の振幅、速度および振動数
で揺動させる。

【００７２】めっき電源のＯＮにより、半田めっきを開
始し、電子部品Ｗのリードフレームに半田めっきを施
す。

【００７３】めっき時間のタイムアップ後、前記電子部
品Ｗのセットの場合と逆のプロセスを経て半田めっき済
みの電子部品Ｗをめっき液中から引き上げて液切りを行
い、後工程に移行する。

【００７４】このように、電解めっきにより電子部品Ｗ
に半田めっきを施すことができるので、半田めっきに要
する時間を減少させ、半田めっきの高速化を図ることが
できる。

【００７５】また、電子部品Ｗのリードフレームとアノ
ード電極５４との間隙、流動するめっき液の速度、電子
部品Ｗのリードフレームやアノード電極５４など全体に
与えられる揺動の振幅、速度および振動数を一定とし、
必要に応じて可変できるので、めっき皮膜のコントロー
ルを容易にし、めっき皮膜の厚みを均一化することがで
きる。

【００７６】また、めっき治具５３、カソード電極旋回
ユニット５７、アノード電極昇降ユニット５６、カソー
ド電極昇降ユニット６０およびめっき治具昇降ユニット
５２を備えた構造としたので、電子部品Ｗのリードフレ
ームの整列ピッチを減少させ、装置の小形化を図ること
ができる。

【００７７】また、めっき済みの電子部品Ｗのリードフ
レームを整列状態でめっき液中から引き上げ、液切りを
行うことができるので、めっき液の持出し量を減少さ
せ、損失を減少させることができる。

【００７８】また、めっき治具５３により電子部品Ｗの
リードフレームを整列状態で保持できるので、電子部品
Ｗのリードフレームを整列状態でめっきし、電子部品Ｗ
のリードフレームの傷や曲がりの発生を防止し、歩留り
を向上させることができる。

【００７９】以上のようにして半田めっき処理された電
子部品Ｗは、後処理部２２の液切り部１４に送られ、め
っき液を除去される。

【００８０】その後、電子部品Ｗは水洗部１５で水洗さ
れ、さらに中和部１６で中和処理を受け、続いて液切り
部１７で中和液を除去される。

【００８１】次いで、電子部品Ｗは２つの湯洗部１８，
１９で湯洗処理された後、液切り部２０において液切り
され、さらに乾燥部２１で乾燥される。

【００８２】このようにして後処理された電子部品Ｗは
図示しないアンローダ部に自動搬送される。

【００８３】以上のように、本実施例の電子部品の半田
めっき装置によれば、極めて効率的で高品質の半田めっ
き処理を自動的に行うことができる上に、全処理部１〜
２１が実質的に同じ高さに位置しており、上下方向に小
形の装置となると共に、電子部品の昇降機構が簡素化か
つ小形化される。

【００８４】特に、本実施例では、電子部品に付着した
液体の除去を回転式液切り機構３３で行うので、確実な
液切りが可能であり、高品質の半田めっきを行うことが
できる。

【００８５】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施
例に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００８６】たとえば、半田めっき装置の各処理部の構
造を前記実施例における具体的構成以外の構成にするこ
となども可能である。

【００８７】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその利用分野であるリードフレームにレ
ジンモールドで半導体素子を封止した電子部品に適用し
た場合について説明したが、これに限定されるものでは
なく、たとえばリードフレームの形態以外の電子部品に
も適用される。

【００８８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００８９】(1).半田めっきされる電子部品の前処理、
半田めっき、後処理の一連の工程を連続的かつ全自動的
に行うことができ、極めて効率的な半田めっき処理を実
現できる。

【００９０】(2).前処理部から半田めっき部を経て後処
理部に至る各処理部が実質的に同じ高さの位置に設けら
れているので、上下方向に小形のめっき装置を提供する
ことができる。

【００９１】(3).前記(2) の結果、装置全体が平面的構
造で、電子部品を昇降するための特別な昇降機構が不要
となり、装置の構造が簡単かつ小形となる。

【００９２】 （４）．電子部品に付着した洗浄液や薬液などの液体を
除去するために回転式液切り機構を用いることにより、
回転遠心作用を利用して確実な液切りを行うことがで
き、高品質の半田めっき処理が可能である。 （５）．電子部品をめっき槽内でめっき治具昇降ユニッ
トで揺動させることができるため、電子部品のめっき皮
膜のコントロールを容易にすることができる。 （６）．前記（５）の結果、電子部品のめっき皮膜の厚
みを均一化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による電子部品の半田めっき
装置の正面図である。

【図２】その概略構成を示す平面図である。

【図３】純水による脱脂部の概略断面図である。

【図４】回転式液切り機構の断面図である。

【図５】半田めっき部の断面図である。

【符号の説明】

１ 純水洗浄部 ２ 脱脂部 ３ 液切り部 ４ 水洗部 ５ 酸洗部 ６ 液切り部 ７ 水洗部 ８ 液切り部 ９ 前処理部 １０ 半田めっき槽 １１ 半田めっき槽 １２ 半田めっき槽 １３ 半田めっき部 １４ 液切り部 １５ 水洗部 １６ 中和部 １７ 液切り部 １８ 湯洗部 １９ 湯洗部 ２０ 液切り部 ２１ 乾燥部 ２２ 後処理部 ２３ 搬送ユニット ２４ クランプユニット ２５ 搬送ユニット ２６ クランプユニット ２７ 搬送ユニット ２８ クランプユニット ２９ 脱脂槽 ３０ 超音波振動源 ３１ 超音波振動板 ３２ ゴム栓 ３３ 回転式液切り機構 ３４ 機枠 ３５ ブラケット ３６ モータ ３７ プーリ ３８ ベルト ３９ プーリ ４０ 回転軸 ４１ 軸受ハウジング ４２，４３ 軸受 ４４ カラー ４５ ブラケット ４６ ブッシュ ４７ ホルダ ４８ ノズル ４９ 槽壁 ５０ 排出路 ５１ サブタンク ５２ めっき治具昇降ユニット ５３ めっき治具 ５４ アノード電極 ５５ アーム ５６ アノード電極昇降ユニット ５７ カソード電極旋回ユニット ５８ 旋回軸 ５９ アーム ６０ カソード電極昇降ユニット ６１ 支持プレート ６２ カソード電極 ６３ 切り離しロッド Ｗ 電子部品 Ｐ 循環ポンプ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品のリード端子部に半田めっきを
   施す装置であって、 半田めっきされる電子部品のリード端子部に前処理を行
   う前処理部と、 前処理された電子部品のリード端子部に半田メッキを行
   う半田めっき部と、 半田めっきされた電子部品に対して後処理を行う後処理
   部と、モータにより回転される回転軸に設けた保持部材で、電
   子部品を前記回転軸の周囲に保持して回転することによ
   り、 前記各処理部において電子部品に被着した洗浄液ま
   たは薬液などの液体を除去する液切り部と、電子部品をクランプ、搬送、移載するために、搬送ユニ
   ット、クランプユニットを有して、 前記各処理部間で電
   子部品を搬送する搬送機構とからなり、 前記前処理部、半田めっき部、後処理部、および液切り
   部が実質的に同一の高さに設置され、前記半田めっき部のめっき槽には、電子部品を保持する
   めっき治具を揺動させ、受渡し時に昇降させるめっき治
   具昇降ユニットが設けられている ことを特徴とする電子
   部品の半田めっき装置。