JP4030882B2

JP4030882B2 - めっき治具

Info

Publication number: JP4030882B2
Application number: JP2003003345A
Authority: JP
Inventors: 武志高野; 昌利片山; 利光影山
Original assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Industries Co Ltd
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2023-01-09
Also published as: JP2004217954A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状の部分を有する被処理物（平板状の製品、円筒状の製品等）に電気めっき処理を行う際にその被処理物を保持するめっき治具に関し、特に、めっき引掛け、めっき及びめっき外しの一連の工程を効率良く自動化するのに適応されためっき治具の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気めっき処理の方式は、ばねの力などを利用した通電可能なめっき治具に被処理物を挟み持たせる形で保持させ、被処理物をめっき治具と共にめっき処理液中に浸漬し、めっき治具を介して被処理物への給電を行ってめっき処理を行う方式が主流である。かかる電気めっき処理を行うのに用いられるめっき治具には、被処理物の形状や寸法などにより種々の形態があるが、図３はその一例を示したものである。
【０００３】
図３は従来例に係るめっき治具の構成を模式的に示したもので、図中、（ａ）はめっき治具５０を斜視的に見た全体構成、（ｂ）は（ａ）における給電ピン４１を拡大して斜視的に見た形状をそれぞれ示しており、また、（ｃ）は給電ピン４１の形状に起因する問題点を説明するための図である。
【０００４】
図３に示すめっき治具５０は、めっき治具本体としての通電可能な搬送枠４０に給電ピン４１を固定的に取り付けてなる構造を有している。給電ピン４１は、電気めっき処理の対象とする被処理物（半導体チップ等の平板状製品１）を挟む形で保持する機能（図３（ｂ）参照）と、この平板状製品１への給電を行う機能とを兼用している。図示の例では、４本の給電ピン４１によって１個の平板状製品１を保持している。この平板状製品１は、一辺が２０ｍｍ程度の正方形で、厚さが３ｍｍ程度の大きさを有している。
【０００５】
搬送枠４０は、図３（ａ）に示すようにステンレス鋼板（厚さが３ｍｍ程度）を矩形状に折り曲げ加工し、その終端部を溶接により接合して形成されている。また、給電ピン４１には、ばね性を有するステンレス鋼の丸棒（直径が０．８ｍｍ程度）が使用され、給電ピン４１の被処理物（平板状製品１）に接触する先端部分４１ａは丸棒の折り曲げ加工によって形成され、また、給電ピン４１の根元部分４１ｂは搬送枠４０にスポット溶接で取り付けられている。
【０００６】
また、搬送枠４０には、その搬送方向又はその直交方向に給電用フック４２が突設されている。この給電用フック４２は、給電ピン４１に被処理物（平板状製品１）を保持させた状態で搬送枠４０（めっき治具５０）をめっき自動化工程へ搬送した時に、めっき処理液中に浸漬装備した電極（陽極）に係合される。これによって、電極から給電用フック４２、搬送枠４０及び給電ピン４１を介して被処理物（平板状製品１）に電流が流れ、その表面に金属が還元析出される（電気めっき処理）。また、給電用フック４２を備えた搬送枠４０（めっき治具５０）は、めっき処理を行う前とめっき処理を行った後に、被処理物（平板状製品１）の着脱自動化工程へ搬送される。
【０００７】
上記の従来技術に関連する技術としては、例えば、めっき処理槽の槽内の底部に被処理物への給電を行う液中給電装置を設置し、被処理物を保持した搬送処理用のバスケットをめっき処理槽に浸漬したときに、バスケットの底部に液中給電装置が入り込み、かつ、バスケットに保持されている被処理物が液中給電装置に乗る形で接触するように構成してめっき処理を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１１５３００号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例に係るめっき治具５０（図３）の構成では、平板状製品に対するめっき引掛け、めっき及びめっき外しの一連の工程を自動化するにあたり、以下に記述するように改善すべき様々な問題点があった。
【００１０】
先ず、生産性を上げるためにめっき治具５０への被処理物（平板状製品１）の取り付け個数を増やすと、それに応じて搬送枠４０（めっき治具５０）の大きさ及び重量が増大するため、着脱自動化工程やめっき自動化工程へ搬送するための機構（搬送装置）及び各工程における自動機の規模（占有スペース、設備費用）が大きくなるといった問題点があった。また、搬送装置については、その搬送対象であるめっき治具５０の重量が大きいために搬送効率が低下し、結果的に効率の良い自動化を図ることができないといった不都合もあった。
【００１１】
また、給電用フック４２が搬送枠４０の側面に突出しているため、めっき治具５０を被処理物（平板状製品１）の着脱自動化工程へ搬送したときに、その突出している給電用フック４２の存在により、個々の製品の着脱に際しての位置決めの精度が低下するといった問題点があった。これは、効率の良い自動化を阻害する要因となる。
【００１２】
また、給電ピン４１については、その先端部分４１ａは丸棒（ステンレス鋼）の折り曲げ加工によって鉤状に加工されているため、その先端部分４１ａで被処理物（平板状製品１）を保持するのに十分な形状面での精度が確保できず（つまり、折り曲げ加工精度が悪く）、また、その根元部分４１ｂは搬送枠４０にスポット溶接で取り付けられているため、めっき治具本体（搬送枠４０）に対する給電ピン４１の取付位置精度が低下するといった問題点があった。これは、めっき引掛け及びめっき外しの障害となるもので、結果的に、効率の良い自動化を阻害する要因となる。
【００１３】
また、給電ピン４１の先端部分４１ａの形状面での精度が確保できないため、給電ピン４１の被処理物（平板状製品１）に対する十分な保持力を維持することが難しく、そのため、場合によってはめっき装置内で製品１が落下する可能性があった。
【００１４】
かかる不都合に対処するための手段として、給電ピン４１の材料である丸棒の径を大きくして保持力を高めることが考えられるが、給電ピン４１の径を大きくすると、それに応じて給電ピン４１（先端部分４１ａ）の製品１に接触する部分の投影面積（図３（ｃ）においてハッチングで示す部分）も大きくなるため、めっき未着部分の発生率が高くなるといった問題点があった。
【００１５】
本発明は、かかる従来技術における課題に鑑み創作されたもので、給電ピンの加工精度と位置精度を向上させ、めっき引掛け、めっき及びめっき外しの一連の工程を効率良く自動化することに寄与すると共に、めっき未着部分の発生率を低減することができるめっき治具を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した従来技術の課題を解決するため、本発明に係るめっき治具は、それぞれ通電が可能な外枠及び内枠を備え、前記内枠を保持し、かつ前記内枠への給電を行うためのばね性を有する第１の保持／給電板が、前記外枠の所要の箇所に固設され、電気めっき処理の対象とする被処理物を保持し、かつ前記被処理物への給電を行うためのばね性を有する第２の保持／給電板（給電ピン）が、前記内枠と一体的に形成されていると共に、前記第２の保持／給電板（給電ピン）の前記被処理物に接触する先端部分が、前記第２の保持／給電板（給電ピン）の長手方向と直交する面内で９０°捻られ、前記内枠と前記外枠とは、電気めっき処理を行う時に前記第１の保持／給電板を介して合体され、前記被処理物の前記第２の保持／給電板（給電ピン）への着脱時に分離されることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るめっき治具の構成によれば、物理的に分けた外枠と内枠を、電気めっき処理を行う時に合体し、被処理物の着脱時に分離するようにしており、さらに外枠と内枠の合体／分離を、ばね性を有する第１の保持／給電板を介して行うようにしているので、めっき引掛け、めっき及びめっき外しの一連の工程を自動化するにあたりその効率化を図ることができる。
【００１８】
また、板状の給電ピンは内枠と一体的に形成されているので、被処理物を保持するのに十分な形状面での加工精度と共に、内枠に対する位置精度を向上させることができる。
【００１９】
また、板状の給電ピンの被処理物に接触する先端部分がその長手方向と直交する面内で９０°捻られているので、被処理物に接触している部分は給電ピンの板厚に相当する部分の一部のみとなる。これによって、給電ピンの被処理物に対する接触部分の投影面積を大いに減らすことができ、めっき未着部分の発生率を低減することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係るめっき治具の構成を模式的に示したものである。図中、（ａ）は本実施形態に係るめっき治具３０を斜視的に見た全体構成、（ｂ）は（ａ）における給電ピン２１を拡大して斜視的に見た形状をそれぞれ示しており、また、（ｃ）は給電ピン２１の先端部分２１ａの形状に基づく効果を説明するための図である。
【００２１】
本実施形態に係るめっき治具３０は、図１（ａ）に示すように物理的に分けられた外枠（搬送枠）１０と内枠（搬送枠）２０とによって構成されており、各搬送枠１０，２０は、いずれも通電が可能な材料（本実施形態ではステンレス鋼）によって形成されている。外枠（搬送枠）１０と内枠（搬送枠）２０は、後述するように電気めっき処理を行う時に合体され、被処理物（平板状製品１）の着脱時に分離されるようになっている。
【００２２】
外枠１０は、図１（ａ）に示すようにステンレス鋼板（厚さが３ｍｍ程度）を矩形状に折り曲げ加工し、その終端部を溶接により接合して形成されている。この外枠１０には、その搬送方向又はその直交方向に給電用フック１１が突設されている。この給電用フック１１を備えた外枠１０は、後述するように内枠２０が合体された状態でめっき自動化工程へ搬送されるが、被処理物（平板状製品１）の着脱自動化工程へは搬送されない。つまり、めっき処理を行う前とめっき処理を行った後に着脱自動化工程へ搬送されるのは内枠２０のみである。
【００２３】
また、外枠１０の所要の箇所には、内枠２０を保持し、かつ内枠２０への給電を行うための板ばね（給電板１２）が、溶接により接合されている。給電板１２は、ばね性を有するステンレス鋼板の表面に「ブルーイング(blueing) 」と呼ばれる熱処理を施して形成されている。このブルーイングは、ステンレス鋼の耐食性などを改善するために行うもので、適切な温度、空気、水蒸気又は化学薬品にさらして、ステンレス鋼を加熱してその表面に鉄の酸化物被膜を形成させる処理である。
【００２４】
一方、内枠２０は、ステンレス鋼の薄板（厚さが１．２ｍｍ程度）の折り曲げ加工によって矩形状に形成され、さらに、図１（ａ）の右側の詳細図に示すように、矩形の各辺の長手方向と直交する断面の形状がＬ字状となるように折り曲げ加工されている。
【００２５】
また、内枠２０の所要の箇所には、被処理物（平板状製品１）を保持し、かつ被処理物（平板状製品１）への給電を行うための板ばね（給電ピン２１）が設けられており、図示の例では４本の給電ピン２１によって１個の平板状製品１を保持している。給電ピン２１は、ばね性を有するステンレス鋼の薄板（厚さが０．３ｍｍ程度）の打ち抜き加工によって内枠２０と一体的に形成され、さらに、その表面に熱処理（ブルーイング）を施して形成されている。給電ピン２１の被処理物（平板状製品１）に接触する先端部分２１ａは、１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度の幅に形成され、さらに、図１（ｂ）に示すようにその長手方向と直交する面内で９０°捻られている。これによって、先端部分２１ａが被処理物（平板状製品１）に接触する部分は、給電ピン２１の板厚（この場合、０．３ｍｍ程度）に相当する部分の一部のみとなる（図１（ｃ）参照）。
【００２６】
また、給電ピン２１の内枠２０につながる根元部分２１ｂには、図１（ｂ）に模式的に示すようにリブ出し加工が施されている。このリブ出し加工は、板ばねとしての耐久性を改善するために行うもので、給電ピン２１の根元部分２１ｂの一部（ステンレス鋼板）を内側方向にプレスして凹部状（内側から見てリブ状）に成形する処理である。
【００２７】
また、内枠２０の所定の箇所には、外枠１０との合体時に外枠１０の各給電板１２にそれぞれ対応して接触される給電接触部２２が設けられている。なお、図１の例では簡単化のため、外枠１０によって保持される内枠２０の個数が２個の場合について示しているが、実際には６個の内枠２０が外枠１０によって保持されるようになっている。
【００２８】
図２は、内枠２０と外枠１０の合体時及び分離時の給電板１２の状態をそれぞれ示したものである。
【００２９】
内枠２０は、電気めっき処理を行う時に外枠１０に合体される（図２（ａ）参照）。この場合、先ず板ばね（給電板１２）を▲１▼の方向に偏倚させておき、内枠２０を所定の位置に位置合わせした後、板ばね（給電板１２）を離すとそのばね力によって内枠２０が▲２▼の方向に押さえつけられ、内枠２０と外枠１０が給電板１２を介して合体される。一方、内枠２０は、板ばね（給電ピン２１）への被処理物（平板状製品１）の着脱時に外枠１０から分離される（図２（ｂ）参照）。この場合、図２（ａ）に示したように板ばね（給電板１２）を▲１▼の方向に偏倚させた後、内枠２０を所定の位置（破線で表示）から▲３▼の方向に外して、外枠１０から分離する。
【００３０】
以上に説明した本実施形態に係るめっき治具３０の構成によれば、物理的に分けた外枠１０と内枠２０を、電気めっき処理を行う時に合体し、被処理物（平板状製品１）の着脱時に分離するようにしており、さらに外枠１０と内枠２０の合体／分離を、給電機能と保持機能を兼用させた板ばね（給電板１２）を介して行うようにしているので（図２参照）、めっき引掛け、めっき及びめっき外しの一連の工程を自動化するにあたりその効率化を図ることができる。これは、めっき処理に要する作業人員の削減に寄与する。
【００３１】
従来例の構成（図３参照）では、めっき治具５０を被処理物（平板状製品１）の着脱自動化工程へ搬送したときに、搬送枠４０の側面に突設された給電用フック４２の存在により、個々の製品の着脱に際しての位置決めの精度が低下するといった問題点があったが、本実施形態に係るめっき治具３０の構成（図１参照）では、平板状製品１を保持するための給電ピン２１が一体形成された内枠２０のみを外枠１０から分離して着脱自動化工程へ搬送することができるので、従来例に見られたようなめっき治具の搬送に係る問題点は生じない。このことは、効率の良い自動化に寄与し、ひいては作業人員の削減化に寄与する。
【００３２】
また、給電ピン２１はステンレス鋼板の打ち抜き加工によって内枠２０と一体形成されているので、被処理物（平板状製品１）を保持するのに十分な形状面での加工精度と共に、内枠２０に対する位置精度を向上させることができる。
【００３３】
従来例（図３）では、ステンレス鋼の丸棒の折り曲げ加工によって給電ピン４１を形成していたために被処理物（平板状製品１）を保持するのに十分な形状面での折り曲げ加工精度が悪く、また、丸棒状の給電ピン４１を搬送枠４０にスポット溶接で取り付けていたために給電ピン４１の取付位置精度が悪いといった問題点があったが、本実施形態（図１）では、ステンレス鋼板の打ち抜き加工によって内枠２０と給電ピン２１を一体形成しているので、従来例に見られたようなめっき引掛け及びめっき外しの障害となるような問題点は生じない。これは、効率の良い自動化に寄与するものである。
【００３４】
また、給電ピン２１の被処理物（平板状製品１）に接触する先端部分２１ａがその長手方向と直交する面内で９０°捻られているので（図１（ｂ）参照）、先端部分２１ａの接触している部分は給電ピン２１の板厚（本実施形態では０．３ｍｍ程度）に相当する部分の一部のみとなる。これによって、先端部分２１ａの接触部分の投影面積を大いに減らすことができ（図１（ｃ）参照）、めっき未着部分の発生率を低減することが可能となる。
【００３５】
さらに、給電機能をもたせる必要がある給電板１２及び給電ピン２１の材料であるステンレス鋼板の表面に熱処理（ブルーイング）を施しているので、各給電部材１２，２１の耐性を向上させることができる。各給電部材１２，２１の耐性の向上により、めっき治具３０の経年使用に対する耐性を高めることができ、ひいてはめっき治具３０の寿命を延ばすことができる。
【００３６】
さらに、給電ピン２１の内枠２０につながる根元部分２１ｂにリブ出し加工を施しているので（図１（ｂ）参照）、板ばねとしての耐久性を向上させることができ、ひいては給電ピン２１の被処理物（平板状製品１）に対する保持力を増大させることが可能となる。このように給電ピン２１の保持力を強くすることで、従来例（図３）に見られたようなめっき装置内での被処理物（平板状製品１）の落下の可能性を排除することができる。これは、効率の良い自動化に寄与するものである。
【００３７】
さらに、内枠２０については、薄い板厚（本実施形態では１．２ｍｍ）のステンレス鋼板の折り曲げ加工によって矩形状に形成し、さらに、矩形の各辺の長手方向と直交する断面をＬ字状に形成しているので、内枠２０の精度の向上と共に軽量化を図ることができる。
【００３８】
従来例（図３）では、搬送枠４０は比較的厚い板厚（３ｍｍ程度）のステンレス鋼板を単に矩形状に折り曲げ加工しただけの構造であったため、搬送枠としての形状面での精度が必ずしも良いとは限らず、めっき自動化工程や着脱自動化工程への搬送時にその形状が歪む可能性があったが、本実施形態（図１）では、内枠２０をステンレス鋼の薄板の折り曲げ加工によって所定の断面形状に形成しているので、着脱自動化工程やめっき自動化工程（この時は外枠１０と合体されている）への搬送時においてもその形状が歪むことはない。つまり、内枠２０の精度が向上する。さらに、内枠２０全体として軽量化されているので、搬送装置の負担の軽減、ひいては搬送効率の向上にも寄与する。
【００３９】
上述した実施形態では、半導体チップ等の平板状製品１（被処理物）に対して電気めっき処理を行う場合を例にとって説明したが、被処理物の形態はこれに限定されないことはもちろんである。要は、図１に示したような給電ピン２１の先端部分２１ａによって保持することが可能な板状の部分を有していれば十分であり、例えば、円筒状の製品等を被処理物として扱うことも可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、めっき治具を構成する搬送枠を外枠と内枠とに分けておき、外枠と内枠を電気めっき処理を行う時に合体し、被処理物の着脱時に分離できるように構成することにより、給電ピンの加工精度と位置精度を向上させ、めっき引掛け、めっき及びめっき外しの一連の工程を効率良く自動化することに寄与することができると共に、めっき未着部分の発生率を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るめっき治具の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１における内枠と外枠の合体時及び分離時の給電板の状態をそれぞれ示す図である。
【図３】従来例に係るめっき治具の構成を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１…平板状製品（被処理物）、
１０…外枠（搬送枠）、
１１…給電用フック、
１２…給電板（第１の保持／給電板）、
２０…内枠（搬送枠）、
２１…給電ピン（第２の保持／給電板）、
２１ａ…給電ピンの先端部分（９０°捻られた部分）、
２１ｂ…給電ピンの根元部分（リブ出し加工を施した部分）、
２２…給電接触部、
３０…めっき治具。

Claims

それぞれ通電が可能な外枠及び内枠を備え、
前記内枠を保持し、かつ前記内枠への給電を行うためのばね性を有する第１の保持／給電板が、前記外枠の所要の箇所に固設され、
電気めっき処理の対象とする被処理物を保持し、かつ前記被処理物への給電を行うためのばね性を有する第２の保持／給電板が、前記内枠と一体的に形成されていると共に、前記第２の保持／給電板の前記被処理物に接触する先端部分が、前記第２の保持／給電板の長手方向と直交する面内で９０°捻られ、
前記内枠と前記外枠とは、電気めっき処理を行う時に前記第１の保持／給電板を介して合体され、前記被処理物の前記第２の保持／給電板への着脱時に分離されることを特徴とするめっき治具。
前記第１の保持／給電板及び第２の保持／給電板は、それぞれステンレス鋼板の表面に熱処理を施して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のめっき治具。
前記第２の保持／給電板は、前記内枠につながる根元部分にリブ出し加工が施されていることを特徴とする請求項１に記載のめっき治具。
前記内枠は、ステンレス鋼板の折り曲げ加工により、矩形状に形成されていると共に、該矩形の各辺の長手方向と直交する断面がＬ字状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のめっき治具。
前記内枠及び第２の保持／給電板は、ステンレス鋼板の打ち抜き加工によって一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のめっき治具。
保持すべき個々の被処理物に対応してそれぞれ少なくとも４個の前記第２の保持／給電板が前記内枠に設けられ、電気めっき処理を行う時に複数個の前記内枠が前記外枠に合体されることを特徴とする請求項１に記載のめっき治具。