JP4164435B2 - 電子部品用めっき治具及び電解めっき装置 - Google Patents

Description

本発明は電子部品用めっき治具に関し、更に詳細には金属製部材の平坦部に形成された貫通孔内に挿入されたリードが、ガラス等の絶縁材料によって封着されているベースと、前記金属製部材の一面側に、一端部が接合されたアースリードとから成る複数個の電子部品の各々を位置決めし、前記電子部品を形成する金属から成る各部材の露出面の全面に電解めっきを施す電子部品用めっき治具及び電解めっき装置に関する。

半導体装置等の電子部品には、図５（ａ）（ｂ）に示す様に、ヘッダー１０，２０が用いられているものがある。
図５（ａ）に示すヘッダー１０は、金属製部材から成るアイレット１２の平坦部に形成された二個の貫通孔１４，１４の各々にリード１６が挿通されてガラス封着されていると共に、アイレット１２の一面側にアースリード１８の一端部が当接して接合されている。
また、図５（ｂ）に示すヘッダー２０は、金属製の板状部材にプレス加工を施して凹部が形成された金属製部材２２の平坦部に形成された二個の貫通孔２４，２４の各々にリード１６が挿通されてガラス封着されていると共に、金属製部材２２の平坦部の一面側にアースリード１８の一端部が当接して接合されている。
かかる図５（ａ）（ｂ）に示すヘッダー１０，２０では、例えば金属製部材から成るアイレット１２の他面側、或いは金属製部材２２の平坦部の他面側にろう材によって接合したヒートシンク２６に半導体素子２８を搭載し、この半導体素子２８とリード１６，１６の一端部とワイヤボンディングした後、アイレット１２や金属製部材２２の平坦部の他面側にキャップを被着し、ヒートシンク２６に搭載した半導体素子２０等を気密に保持する。

ところで、図５（ａ）（ｂ）に示すヘッダー１０，２０には、防錆等のために、ヘッダー１０，２０を構成する金属から成る各部材の露出面に、電解めっきによってめっき皮膜を形成する。
しかし、リード１６，１６はガラス封着によってアイレット１２（金属製部材２２）に封着されているため、リード１６，１６、アースリード１８及びアイレット１２（又は金属製部材２２）の露出面の全面に、電解めっきによるめっき皮膜を形成するには、リード１６，１６及びアースリード１８に給電することが必要である。
このため、ヘッダー１０（２０）に電解めっきを施す際には、従来、バレルめっきを施していた。
バレルめっきでは、複数個のヘッダー１０（２０）及び通電補助材であるダミーを収容したカゴ体を回転して、ヘッダー１０（２０）の各々に電解めっきを施す。このため、電解めっき中にヘッダー１０（２０）のリード１６等が互いに絡み合ったり、ダミーがヘッダー１０（２０）のリード１６間に挟まったりするため、電解めっきが終了した際に、絡み合ったヘッダー１０（２０）を個々に解す作業が必要である。
更に、電解めっき中に複数個のヘッダー１０（２０）等が互いに衝突して打痕を作ったり、リード１６，１６やアースリード１８が曲折され易い。このため、カゴ体から取り出したヘッダー１０（２０）について、その曲折されたリード１６等の修正作業も必要となる。

また、従来では、図６に示す如く、複数個のヘッダー１０（２０）の各々を形成するリード１６，１６及びアースリード１８の各先端部を一本のワイヤ１００に接続し、ワイヤ１００に給電してヘッダー１０（２０）の各々に電解めっきを施すことも行われている。
図７に示す方法では、リード１６，１６やアースリード１８が、電解めっき中に曲折されることを防止できるが、リード１６，１６、アースリード１８の各先端部を一本のワイヤ１００に接続する接続作業及びワイヤ１００からリード１６，１６、アースリード１８の各先端部を切り離す切離作業を必要とする。

かかる従来の方法に対し、下記特許文献１には、ヘッダー１０（２０）の電解めっきの際に、図７に示すめっき治具を用いることが提案されている。
図７に示すめっき治具は、ヘッダー１０のリード１６，１６及びアースリード１８の先端を所定位置に引き寄せることができるように、複数個の磁石１０４，１０４・・の各々が所定位置に密封されて配設されている樹脂から成る基台１０２の一面側に、リード１６，１６及びアースリード１８の各々に給電する給電部材としての給電板１０６が設けられている。
更に、図７に示すめっき治具では、リード１６，１６、アースリード１８の長さに微差が存在していても、各先端面に給電板１０６から確実に給電されるように、給電板１０６上に導電性不織布１０８が配設されている。
かかる導電性不織布１０８の表面は、ヘッダー１０のリード１６，１６及びアースリード１８の先端面が当接する当接部及びその近傍を除いてマスク部材１１０によって覆われている。
このマスク部材１１０には、ヘッダー１０のリード１６，１６及びアースリード１８の先端面が当接する導電性不織布１０８の当接部及びその近傍が露出するように、貫通穴１１２に形成されている。かかる貫通穴１１２は、ヘッダー１０のリード１６，１６及びアースリード１８をガイドするガイド穴でもある。
尚、マスク部材１１０は、その貫通穴１１２が対応する磁石１０４上に位置するように、ピン１１４，１１４によって位置決めされている。
特開２００３−２１３４９７号公報（図５）

図７に示すめっき治具を用いて複数個のヘッダー１０（２０）に電解めっきを施すことによって、ヘッダー１０（２０）のリード１６，１６及びアースリード１８の各先端部を一本のワイヤ１００に接続する接続作業やワイヤ１００からリード１６，１６、アースリード１８の各先端部を切り離す切離作業等の作業を省略でき、電解めっきを容易に施すことができる。
しかし、ヘッダー１０（２０）のリード１６，１６及びアースリード１８の各長さを、導電性不織布１０８で吸収できる程度の微差に揃えることは、リード１６，１６及びアースリード１８の各長さに対する厳格な長さ管理が必要である。
また、リード１６，１６及びアースリード１８の各先端面は、導電性不織布１０８に当接しているため、色調及び密着性が良好な電解めっきを施すことができない。
一方、電解めっきを施したヘッダー１０（２０）を用いて得られた半導体装置の電気的な試験は、リード１６，１６及びアースリード１８の各先端面に試験用プローブが当接されて行われる。このため、リード１６，１６及びアースリード１８の各先端面にも、良好なめっき皮膜を形成することが要請されている。
そこで、本発明者等は、電子部品を形成するリード及びアースリードの各長さについての長さ管理を緩和でき、且つリード及びアースリードの各先端面にめっき皮膜を形成できる電子部品用めっき治具及び電解めっき装置を提供することにある。

本発明者等は、前記課題を解決すべく検討した結果、ヘッダーのリード及びアースリードの長さに多少のバラツキが存在していても、磁石によって引き寄せられたリード及びアースリードの各先端面の一部が同時に当接するには、当接部材の当接面を曲面に形成することが有利であること、及び当接部材からリード及びアースリードに給電することによって、リード及びアースリードの各先端面の大部分にめっき皮膜を形成できることを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明は、金属製部材の平坦部に形成された貫通孔内に挿入されたリードが、ガラス等の絶縁材料によって封着されているベースと、前記金属製部材の一面側に、一端部が接合されたアースリードとから成る複数個の電子部品の各々を位置決めし、前記電子部品を形成する金属から成る各部材の露出面の全面に電解めっきを施す電子部品用めっき治具であって、該電子部品の各々を形成するベースの一面側に突出するリード及びアースリードの各先端が引き寄せられるように、所定間隔で複数個の磁石が密封されて配設されている基台の一面側に配設されている給電部材と、前記給電部材に接続され、前記磁石の各々によって引き寄せられる電子部品を構成するリード及びアースリードの各先端面の一部が同時に当接するように曲面に形成されている磁性体から成る当接部材と、前記電子部品の各々を構成するリード及びアースリードの各先端を、対応する前記当接部材の曲面に案内するガイド孔が形成された位置決め部材とを具備することを特徴とする電子部品用めっき治具にある。
また、本発明は、電解めっき液が貯留されるめっき槽内に装着した、前述した電子部品用めっき治具の給電部材が陰極とされ、前記電子部品用めっき治具の位置決め部材から所定距離離れた箇所に陽極が設けられていることを特徴とする電解めっき装置でもある。

かかる本発明において、当接部材として、球体を用いることによって、リード及びアースリードの各先端面の一部が当接する曲面を容易に形成できる。
かかる当接部材に給電する給電部材として、シート状の給電部材を用い、この給電部材の表面を、当接部材が配設される部分を除いてマスク部材によって覆うことによって、給電部材の表面にめっき皮膜が形成されることを防止できる。
また、位置決め部材として、金属製の位置決め部材を用い、前記位置決め部材をリード及びアースリードに給電する給電部材とすることによって、リード及びアースリードに対して二箇所で給電でき、リード及びアースリードへの給電の確実化を図ることができる。
かかる位置決め部材を、揺動可能に設け、電子部品の各々を形成するリード及びアースリードの各先端面の異なる部分を、対応する当接部材の曲面に当接するように、前記位置決め部材を揺動する揺動手段を設けることによって、リード及びアースリードの各先端面の実質的全面にめっき皮膜を形成できる。
尚、本発明に係る電子部品用めっき治具には、ベースの一面側から突出するリード及びアースリードの本数が三本のものを好適に用いることができる。

本発明に係る電子部品用めっき治具はよれば、位置決め部材のガイド孔によってガイドされ且つ基台に密封されている磁石によって引き寄せられた電子部品を構成するリード及びアースリードの各先端面の一部は、リード及びアースリードの長さが多少異なっても、磁性体から成り且つ給電部材に接続されている当接部材の曲面に同時に当接する。
このため、本発明に係る電子部品用めっき治具を、電解めっき液が貯留されためっき槽内に装着し、この電子部品用めっき治具の給電部材を陰極とし、位置決め部材から所定距離離れた箇所に箇所に設けた陽極との間に電流を流すことによって、当接部材の曲面に先端面の一部が当接しているリード及びアースリード、及びアースリードの一端部が接合する金属製部材の各露出面にめっき皮膜を形成できる。
かかる電解めっきの際に、複数個の電子部品は個々に独立して電解めっきが施されるため、電解めっき終了後の取り出しも容易に行うことができる。
しかも、電子部品は、そのリード及びアースリードの各先端面の一部が、当接部材の曲面に同時に当接して電解めっきが施されるため、リード及びアースリードの各先端面の大部分にめっき皮膜を形成できる。このため、最終的に得られた半導体装置等の電気的な試験でも、リード及びアースリードの各先端面に試験用プローブを当接して行うことができる。

本発明に係る電子部品用めっき治具の一例を図１に示す。図１は、電子部品用めっき治具の概略断面図であり、複数個の磁石３０，３０・・が所定間隔で密封されて配列されている樹脂から成る基台３２の一面側に、シート状の給電部材３４が配設されている。
この給電部材３４の一面側には、当接部材として、磁性体であるステンレスから成る球体３６，３６・・が、対応する磁石３０に引き寄せされて配設されている。球体３６，３６・・の各々は、その球面の一部が給電部材３４の表面に接触しており、電気的に接続されている。
かかる球体３６が配設された給電部材３４の一面側は、球体３６が配設される部分及びその近傍を除いて、樹脂製のマスク部材３８によって覆われている。すなわち、マスク部材３８には、球体３６，３６・・が配設される貫通孔４０が、磁石３０，３０・・の各々に対応する位置に穿設されている。

この様に、基板３２の所定位置に配設された磁石３０，３０・・の各々に対応する位置に配設された球体３６には、図５（ａ）に示すヘッダー１０のリード１６，１６及びアースリード１８の各先端が、磁石３０によって引き寄せられる。かかるリード１６，１６及びアースリード１８を、その各先端が対応する球体３６の方向に確実に案内するように、複数個のガイド孔４４，４４・・が形成された位置決め部材としてのガイド板４２を球体３６，３６・・の上方に配設している。
かかるガイド板４２には、ヘッダー１０にリード１６，１６及びアースリード１８が三角形状に配設されている場合には、図２に示す様に、三角形のガイド孔４４，４４・・を形成する。図２に示すガイド孔４４では、その各頂点付近にリード１６，１６又はアースリード１８が位置し、ガイド孔４４にヘッダー１０のリード１６，１６及びアースリード１８を挿入することによって、リード１６，１６及びアースリード１８の各先端を確実に球体３６の方向に案内できる。

図１に示す電子部品用めっき治具のガイド板４２のガイド孔４４，４４・・の各々に挿入したヘッダー１０のリード１６，１６及びアースリード１８の各先端は、ガイド孔４４，４４・・の案内及び磁石３０，３０・・の磁力によって、その先端面の一部が対応する球体３６の球面に同時に当接する。
ここで、リード１６，１６及びアースリード１８の各先端面の一部が当接する当接面が球面であるため、リード１６，１６及びアースリード１８の長さが多少相異しても、各先端面の一部は当接面に当接できる。このため、リード１６，１６及びアースリード１８の長さ管理の程度を緩和できる。

図１に示す電子部品用めっき治具に装着された、複数個のヘッダー１０，１０・・のリード１６，１６及びアースリード１８等の金属から成る各部材の露出面に電解めっきを施す際には、複数個のヘッダー１０，１０・・が装着された図１に示す電子部品用めっき治具を、電解めっき液が貯留されためっき槽内に装着し、この電子部品用めっき治具の給電部材３４を陰極とすると共に、ガイド部材４２から所定距離離れた箇所に陽極（図示せず）を設ける。
次いで、かかる給電部材３４と陽極との間に直流電流を流し、電子部品用めっき治具に装着したヘッダー１０，１０・・に電解めっきを施す。かかる電解めっきによって、ヘッダー１０，１０・・の各リード１６，１６、アースリード１８及びアイレット１２の露出面の全面にめっき皮膜を形成できる。
この際に、リード１６，１６及びアースリード１８の各先端面においても、球体３６の球面と当接していた当接部分を除き、各先端面の大部分にめっき皮膜を形成できる。
かかる電解めっきの際に、ヘッダー１０，１０・・は独立状態で電解めっきを施すことができ、互いに衝突して打痕等を作ることもなく、他のヘッダー１０のリード１６等と絡み合うこともない。このため、電解めっきが終了したとき、電子部品用めっき治具のガイド板４２からヘッダー１０，１０・・の各々を引き抜くことによって、容易に取り出すことができる。
取り出したヘッダー１０，１０・・の各々は、リード１６，１６、アースリード１８及びアイレット１２の露出面の全面にめっき皮膜を形成できる。

図１に示す電子部品用めっき治具では、球体３６，３６・・の球面にも、電解めっきの際に、めっき皮膜が形成される。このため、定期的に球体３６，３６・・は交換することが好ましい。
また、図１に示す電子部品用めっき治具を用いても、リード１６，１６及びアースリード１８の各先端面のうち、球体３６の球面と当接していた当接部分には、めっき皮膜を形成できない。
このため、図３に示す電子部品用めっき治具を用いることによって、リード１６，１６及びアースリード１８の各先端面の実質的全面にめっき皮膜を形成できる。
図３に示す電子部品用めっき治具は、図１及び図２に示す電子部品用めっき治具と略同一部材によって構成されている。このため、図３に示す電子部品用めっき治具を構成する部材が、図１に示す電子部品用めっき治具を構成する部材と同一部材の場合は、図３において同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図３に示す電子部品用めっき治具では、位置決め部材としてのガイド板４２は、揺動可能に設けられており、揺動手段４６によって矢印Ａ方向（図３）に揺動される。かかるガイド板４２の揺動によって、リード１６，１６及びアースリード１８の各先端面は、磁石３０の磁力によって球体３６の球面に引き寄せられつつ、各先端面の異なる部分が球体３６の球面に当接して揺動する。このため、リード１６，１６及びアースリード１８の各先端面では、異なる部分が球体３６の球面と当接する当接部分となって、リード１６，１６及びアースリード１８に給電し、各先端面の実質的全面にめっき皮膜を形成できる。
更に、ガイド板４２のガイド孔４４の内壁面に接触するするリード１６，１６及びアースリード１８の接触部分も、ガイド板４２を揺動することによって離れるため、リード１６，１６及びアースリード１８の外周面に均一にめっき皮膜を形成できる。

また、図１及び図３に示す電子部品用めっき治具では、ガイド板４２を金属製とし、ガイド板４２をリード１６，１６及びアースリード１８に給電する給電部材としても用いることが好ましい。
この様に、ガイド板４２を給電部材として用いることによって、リード１６，１６及びアースリード１８の先端面のいずれかが球体３６の球面から離れても、ガイド板４２から給電でき、リード１６，１６及びアースリード１８に確実に給電できる。
図１及び図３に示す電子部品用めっき治具の当接部材として球体３６を用いているが、半球状であってもよく、図４に示す当接部材５０を用いることができる。
図４（ａ）に示す当接部材５０は、金属製の板状体５２の所定箇所に一面側に突出する半球体５４、５４・・が所定間隔をおいて形成されているものである。かかる半球体５４，５４・・は、図４（ｂ）に示す様に、中空状の半球体５４ａ、５４ａ・・であってもよい。
また、当接部材５０としては、図４（ｃ）に示す様に、板状体５２の所定箇所に一面側に開口された半球状の凹部５４ｂ、５４ｂ・・であってもよい。
尚、図４に示す板状体５２の平坦面には、樹脂製のマスク部材３８が被着される。

本発明に係る電子部品用めっき治具の一例を説明する概略断面図である。 図１に示す位置決め部材としてのガイド部材の部分正面図である。 本発明に係る電子部品用めっき治具の他の例を説明する概略断面図である。 図１に示す電子部品用めっき治具で用いる当接部材としての球体に代わる、他の当接部材を説明する部分断面図である。 電子部品の一例を説明する部分断面図である。 従来の電解めっきを施す電子部品の一態様を説明する正面図である。 改良された電子部品用めっき治具の一例を説明する概略断面図である。

符号の説明

１０，２０ ヘッダー
１２ アイレット
１６ リード
１８ アースリード
３０ 磁石
３２ 基台
３４ 給電部材
３６ 球体（当接部材）
３８ マスク部材
４０ 貫通孔
４２ ガイド板（位置決め部材）
４４ ガイド孔
４６ 揺動手段

Claims (7)

1. 金属製部材の平坦部に形成された貫通孔内に挿入されたリードが、ガラス等の絶縁材料によって封着されているベースと、前記金属製部材の一面側に、一端部が接合されたアースリードとから成る複数個の電子部品の各々を位置決めし、前記電子部品を形成する金属から成る各部材の露出面の全面に電解めっきを施す電子部品用めっき治具であって、
   該電子部品の各々を形成するベースの一面側に突出するリード及びアースリードの各先端が引き寄せられるように、所定間隔で複数個の磁石が密封されて配設されている基台の一面側に配設されている給電部材と、
   前記給電部材に接続され、前記磁石の各々によって引き寄せられる電子部品を構成するリード及びアースリードの各先端面の一部が同時に当接するように曲面に形成されている磁性体から成る当接部材と、
   前記電子部品の各々を構成するリード及びアースリードの各先端を、対応する前記当接部材の曲面に案内するガイド孔が形成された位置決め部材とを具備することを特徴とする電子部品用めっき治具。
2. 当接部材が、磁性体から成る球体である請求項１記載の電子部品用めっき治具。
3. 給電部材が、シート状の給電部材であって、前記シート状の給電部材の表面は、当接部材が配設される部分を除いてマスク部材によって覆われている請求項１又は請求項２記載の電子部品用めっき治具。
4. 位置決め部材が、金属製の位置決め部材であって、前記位置決め部材がリード及びアースリードに給電する給電部材でもある請求項１〜３のいずれか一項記載の電子部品用めっき治具。
5. 位置決め部材が、揺動可能に設けられ、電子部品の各々を構成するリード及びアースリードの各先端面の異なる部分が、対応する当接部材の曲面に当接するように、前記位置決め部材を揺動する揺動手段が設けられている請求項１〜４のいずれか一項記載の電子部品用めっき治具。
6. 電子部品用めっき治具が、ベースの一面側から突出するリード及びアースリードの本数が三本である電子部品に電解めっきを施す電子部品用めっき治具である請求項１〜５のいずれか一項記載の電子部品用めっき治具。
7. 電解めっき液が貯留されるめっき槽内に装着された、請求項１記載の電子部品用めっき治具の給電部材が陰極とされ、前記電子部品用めっき治具の位置決め部材から所定距離離れた箇所に陽極が設けられていることを特徴とする電解めっき装置。

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