JP4530701B2

JP4530701B2 - バレルメッキ装置

Info

Publication number: JP4530701B2
Application number: JP2004100076A
Authority: JP
Inventors: 武文吉川; 一郎時澤; 章次石原
Original assignee: Taiyo Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Taiyo Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP2005281814A

Description

本発明は、電子部品等の被メッキ物に金属膜を形成するバレルメッキ装置に関するものである。

バレルメッキ装置は、支持部材に回転自在に支持された筒状のバレルと、バレル内に配置されその両端を支持部材に非回転で支持された電極とを備えており、被メッキ物及び被メッキ物への通電を補助する通電媒介物が投入されたバレルをメッキ液中で回転させ、且つ、電極に通電することにより被メッキ物に対して所期のメッキ処理を行う。電極はその両端に設けられた断面矩形状の軸部を支持部材に設けられた断面矩形状の孔に嵌合することにより支持部材に非回転で支持されている。
特許第２７６９７２２号公報

電極の両端を支持部材に非回転で支持するために前記の如き多角形の嵌め合いを利用する場合には電極の軸部と支持部材の孔の両者を高い寸法精度で加工または成形する必要があるが、実際上、多角形嵌め合いに適した寸法精度を得ることは容易なことではなく、往々にして所期の寸法精度が得られずに嵌め合わせ不良やガタツキ等の不具合を生じ易い。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、支持部材に依る電極の非回転支持を簡単、且つ、的確に行えるバレルメッキ装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、筒状のバレルと、バレル内に配置された電極と、バレルの両側に配置された支持部材とを備えたバレルメッキ装置において、バレルの両端面に設けた支持孔には支持部材に設けた筒状部がバレルの回転を許容するように挿入されており、電極はその両端に設けた絶縁材被覆の軸部を支持部材の筒状部の内孔に挿入され、且つ、筒状部との間に設けられた回り止め手段によって筒状部に対する回転が規制されている、ことをその特徴とする。

本発明によれば、バレルの両端面に設けた支持孔に支持部材に設けた筒状部を挿入すると共に該筒状部の内孔に電極の両端に設けた絶縁材被覆の軸部を挿入し、筒状部との間に設けられた回り止め手段によって電極の筒状部に対する回転を規制することにより、高度な加工または成形を要することなく、支持部材に依る電極の非回転支持を簡単、且つ、的確に行うことができる。

図１〜図７は本発明の一実施形態を示すもので、図１はバレルメッキ装置の上面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図、図４は図３のＣ−Ｃ線断面図、図５は図４の櫛形電極支持部分の要部断面図、図６は図５のＤ−Ｄ線断面図、図７は櫛形電極組み付け方法の説明図である。

このバレルメッキ装置は、上面を開口したメッキ槽１と、メッキ槽１にメッキ液ＰＬを供給するための給液パイプ２と、メッキ槽１から排出されるメッキ液ＰＬを収集し排液パイプ２に送り込むための合流ケース３と、合流ケース３に収集されたメッキ液ＰＬを排出するための排液パイプ４と、メッキ槽１の内部に配置され、アノード材ＡＭを収容するアノードケース５と、スクリーン７と、図示しないバレルハンガーによりメッキ槽１の内部に配置されるバレル１０と、バレル１０の内部に配置された櫛形電極２０と、バレル１０の両側に配置された支持部材３０とを備えている。

メッキ槽１はメッキ液ＰＬに対して耐性を有するポリ塩化ビニル等のプラスチックやプラスチックコーティングが施された金属材料等から成る上面を開口した直方体形状の絶縁性容器であり、側壁の１面の上部両側にはメッキ液ＰＬを排出するための排出口１ａが設けられている。

給液パイプ２は一端２ａが閉じられた円筒形状を成し、メッキ液ＰＬに対して耐性を有するポリ塩化ビニル等のプラスチックから形成されている。また、給液パイプ２の円筒部２ｂにはメッキ液ＰＬをメッキ槽１内に供給する複数の給液口２ｃが設けられている。この給液パイプ２は一端２ａを下に向けてメッキ槽１内の底面近傍まで挿入されており、他端は図示しないメッキ液循環装置に接続されている。

合流ケース３は側壁の１面をメッキ槽１の側壁により形成された矩形容器状を成し、メッキ液ＰＬに対して耐性を有するポリ塩化ビニル等のプラスチックから形成されている。この合流ケース３内にはメッキ槽１の排出口１ａが連通していて、排出口１ａから排出されるメッキ液ＰＬが合流ケース３内に流入するようになっている。また、合流ケース３の底面は中央部に向かって下方に傾斜し、底面の中央部には排液パイプ４に接続される排出口３ａが設けられている。

排液パイプ４はメッキ液ＰＬに対して耐性を有するポリ塩化ビニル等のプラスチックから形成され、一端を合流ケース３の排出穴３ａの下方に接続され、他端を図示しないメッキ液循環装置に接続されている。

アノードケース５はチタン等の導電性金属材料から形成されており、アノードＡＭを収容するケース部５ａと、メッキ槽１に両端を固定された吊り下げバー５ｂに吊り下げるためのフック部５ｃとを備えている。アノードケース５はメッキ槽１内の側壁近傍に配置されて、ケース部５ａには導線６が接続されている。また、ケース部５ａは上部を開口した直方体形状を成し、最も大きな２つの側面には矩形状のメッシュ窓５ｄが設けられている。

スクリーン７はメッキ槽１の内側壁に設けられた断面コの字型の取付枠７ａに着脱自在に差し込まれていて、メッキ槽１内を中央のメッキ室１ｂとその両側のアノード室１ｃとに区画している。このスクリーン７はメッキ液ＰＬに対して耐性を有するポリエステル等のプラスチックから形成されたメッシュ部７ｃをメッキ液ＰＬに対して耐性を有するポリ塩化ビニル等のプラスチックから形成された外枠部７ｂで保持した矩形板状のフィルターである。メッキ処理の際にバレル１０の回転によってメッキ室１ｂのメッキ液ＰＬに対流が生じるが、スクリーン７の存在によって各アノード室１ｃにはその影響が及び難いため、アノード室１ｃの下側に溜まるスライムやスラッジと称される泥状物質が分散して排出口１ａから排出され排液パイプ４を通じてメッキ液循環装置に送り込まれることを防止できる。

バレル１０は横長矩形状の６つの面を有する断面６角形状の筒部１１と、筒部１１の両端を閉じる端部１２とからなり、筒部１１の内面には被メッキ物Ｗ及び通電媒介物Ｍの通過を阻止し、且つ、メッキ液の通過を許容するメッキ液ＰＬに対して耐性を有するポリエステル等のプラスチックから形成されたメッシュ部材１１ａが貼り付けられている。また、筒部１１の１つの面は被メッキ物Ｗ及び通電媒介物Ｍを出し入れするための蓋部１３として着脱自在になっている。

筒部１１の６つの面それぞれは、横長矩形状の枠部１１ｂと、枠部１１ｂの内側に軸方向と直交する向きで設けられた複数の仕切部１１ｅと、仕切部１１ｅによって軸方向に区画された複数の開口部１１ｃ、１１ｄとから成り、各開口部１１ｃ、１１ｄからはメッシュ部材１１ａが露出している。因みに、隣接する２つの面は枠部１１ｂの一部を共有しており、枠部１１ｂ及び仕切部１１ｅはメッキ液ＰＬに対して耐性を有するポリ塩化ビニル等のプラスチックから形成されている。

各端部１２は中央部に断面円形の支持孔１２ａを有し、支持孔１２ａはバレル１０の両端に配置されたボス３１にメッキ液ＰＬに対して耐性を有するフッ素系等のプラスチックから形成されたブッシュ３２を介して回転自在に支持されている。また、各端部１２はメッキ液ＰＬに対して耐性を有するポリ塩化ビニル等のプラスチックから形成されている。

因みに、ボス３１はメッキ液ＰＬに対して耐性を有するポリプロピレンやポリアセタール等のプラスチックから形成され、断面円形状の内孔３１ａを有する円筒形状の筒状部３１ｂと、筒状部３１ｂから半径方向外側に延びるフランジ部３１ｃとを有する。このボス３１は筒状部３１ｂを支持部材３０に設けた断面円形状の孔３０ａに挿入されフランジ部３１ｃを支持部材３０の外側面にボルト３０ｂによって固定されている。

櫛形電極２０はバレル１０内に配置された陰極であり、被メッキ物Ｗ及び通電媒介物Ｍの撹拌及び電圧の印加を行う複数本の棒状の電極棒２１と、各電極棒２１が軸方向に間隔をおいて固定された１本の棒状の電極支持部２２とを備えている。

各電極棒２１は内部に真鍮等の導電材料から成る電極部材２１ａを有し、電極部材２１ａは一端に被メッキ物Ｗ及び通電媒介物Ｍに通電するための先端が半球状を成す電極部２１ｂが設けられ、他端には雄螺子２１ｃが設けられている。また、各電極棒２１は電極部２１ｂ及び雄螺子２１ｃを除きメッキ液ＰＬに対して耐性を有するポリ塩化ビニル等のプラスチックの絶縁材２１ｄにより被覆され、全体が円柱状を成し全てが同じ長さを有している。また、電極部２１ｂと絶縁材２１ｄとの間にはメッキ液ＰＬに対して耐性を有するシリコンゴム等から成るシール２１ｅが介装されている。

電極支持部２２は内部に真鍮等の導電材料から成る導電軸２２ａを有し、導電軸２２ａは複数の雌螺子穴２２ｂが軸方向にほぼ等間隔で設けられ、導電軸２２ａの両端は導線２３にそれぞれ接続されている。尚、導線２３は導電軸２２ａとの接続部を除きメッキ液ＰＬに対して耐性を有するポリ塩化ビニル等のプラスチックから成る絶縁材２３ａで被覆されている。また、導電軸２２ａは雌螺子穴２２ｂ及び導線２３との接続部を除きメッキ液に対して耐性を有するポリ塩化ビニル等のプラスチックの絶縁材２２ｃ、２２ｄ、２２ｅにより被覆されている。

詳しくは、電極支持部２２のバレル１０内に配置される部分は絶縁材２２ｃにより被覆され、絶縁材２２ｃから突出した導電軸２２ａの両端は絶縁材２２ｄ、２２ｅでそれぞれ被覆されている。この導電軸２２ａの両端の絶縁材２２ｄ、２２ｅでそれぞれ被覆された部分が請求範囲で言うところの軸部に相当する。絶縁材２２ｃは図６に示すように上部に２つの斜面２２ｆを有する断面形状に形成されている。絶縁材２２ｄ、２２ｅは断面円形状に形成され、絶縁材２２ｃと絶縁材２２ｄとの間及び絶縁材２２ｃと絶縁材２２ｅとの間にはメッキ液に対して耐性を有するシリコンゴム等から成るシール２２ｇが介装されている。

また、絶縁材２２ｄ、２２ｅは支持部材３０に固定されたボス３１の筒状部３１ｂに形成された断面円形状の内孔３１ａに挿入されている。また、絶縁材２２ｃの両端には係合穴２２ｈが設けられ、これと対向するボス３１の筒状部３１ｂの一端には係合穴３１ｄが設けられ、両係合穴２２ｈ、３１ｄに円柱状または角柱状を成す回転防止ピン３１ｅが挿入されている。つまり、櫛形電極２０は、電極支持部２２の絶縁材２２ｃとボス３１の筒状部３１ｂとを係合する回転防止ピン３１ｅによって、バレル１０内に回転不能に配置されている。この両係合穴２２ｈ、３１ｄと回転防止ピン３１ｅは請求範囲で言うところの回り止め手段に相当する。因みに、回転防止ピン３１ｅはメッキ液ＰＬに対して耐性を有するチタン等の金属から成る。

前記の櫛形電極２０をバレル１０内に配置するときには、図７に示すように、先ず、支持部材３０の孔３０ａ及びバレル１０の端部１２の孔１２ａ（ブッシュ３２の内孔）を通じてバレル１０内に電極支持部２２を挿入し、次に、バレル１０内で電極支持部２２の雌螺子穴２２ｂに電極棒２１を螺合する。この螺合時には電極支持部２２と電極棒２１との間にメッキ液ＰＬに対して耐性のあるシリコンゴム等から成るシール２４を介装する。次に、電極支持部２２の両端を被覆する絶縁材２２ｄ、２２ｅをボス３１に設けた筒状部３１ｂの内孔３１ａに挿入すると共に係合穴２２ｈに一端を差し込んだ回転防止ピン３１ｅの他端をボス３１側の係合穴３１ｄに差し込み、次に、ボス３１を支持部材３０にボルト３０ｂにより固定する。

以下に、前述のバレルメッキ装置によって、被メッキ物Ｗ、例えば電子部品用チップに設けられた下地金属膜上にニッケル膜や錫膜や銅膜や半田膜等の金属膜を形成する方法について説明する。

先ず、メッキ槽１に給液パイプ２を通じてメッキ液ＰＬを供給し、メッキ槽１に設けた排出口１ａから余剰のメッキ液ＰＬを排出することにより、メッキ槽１内のメッキ液ＰＬの濃度及び液位を一定に保つ。尚、排出されたメッキ液ＰＬは合流ケース３及び排出パイプ４を通じてメッキ液循環装置に送り込まれ、メッキ液循環装置で濃度調節及び浄化をされた後、給液パイプ２を通じてメッキ槽１に供給される。

アノードケース５のケース部５ａにはメッキの種類に対応した所定のアノード材ＡＭを収容し、アノードケース５のフック部５ｃを吊り下げバー５ｂに吊り下げることにより、ケース部５ａ内のアノード材ＡＭをメッキ液ＰＬに浸漬する。また、所定量の被メッキ物Ｗ及び通電媒介物Ｍをバレル１０内に投入し、図示しないバレルハンガーで支持部材３０を移動させ、メッキ槽１内のメッキ液ＰＬに支持部材３０と共にバレル１０を浸漬する。

次に、メッキ槽１内のメッキ液ＰＬに浸漬されたバレル１０を図３に矢印で示す方向に所定速度、例えば約８回転／１分間の速度で回転させながら、アノードケース５及び櫛形電極２０に導線６、２３を通じて所定の電圧を印加することにより、所期のメッキ処理を行う。

このバレル回転時には図３に示すように被メッキ物Ｗ及び通電媒介部Ｍはバレル１０の底付近に集積し塊となってバレル回転方向と同方向に流動し、非回転の櫛型電極２０の各電極棒２１は前記塊に差し込まれた状態となるため、流動する被メッキ物Ｗ及び通電媒介物Ｍは各電極棒２１によって撹拌され被メッキ物Ｗ同志の張り付き等は解消される。

このように、前述のバレルメッキ装置によれば、バレル１０の両端部１２に設けた断面円形の支持孔１２ａに支持部材３０に固定したボス３１の筒状部３１ｂを挿入すると共に該筒状部３１ｂの内孔３１ａに櫛形電極２０の導電軸２２ａの両端の絶縁材２２ｄ、２２ｅでそれぞれ被覆された部分を挿入し、絶縁材２２ｃの係合穴２２ｈに一端を差し込んだ回転防止ピン３１ｅの他端をボス３１側の係合穴３１ｄに差し込んで櫛形電極２０の筒状部３１ｂに対する回転を規制することにより、支持部材３０に依る櫛形電極２０の非回転支持を行うことができる。

即ち、バレル１０の支持孔１２ａへのボス３１の筒状部３１ｂの挿入、並びに、筒状部３１ｂの内孔３１ａへの櫛形電極２０両端の軸部分の挿入を簡単に行え、回り止め手段を構成する回転防止ピン３１ｅが櫛形電極２０及び支持部材３０と別に設けてあるため、従来の多角形嵌め合いのような高度な加工または成形を要することなく、支持部材３０に依る櫛形電極２０の非回転支持を簡単、且つ、的確に行うことができる。

また、回り止め手段を構成する回転防止ピン３１ｅがメッキ液ＰＬに対して耐性を有するチタン等の金属から形成されているため、該回転防止ピン３１ｅにメッキ液ＰＬが接触しても前記の回り止め効果が損なわれることはないし、回転防止ピン３１ｄは導電軸２２ａと絶縁材２２ｃ、２２ｄ、２２ｅにより電気的に絶縁されているため該回転防止ピン３１ｅから漏電する恐れもない。

さらに、図７を引用して説明したように、支持部材３０の孔３０ａ及びバレル１０の端部１２の孔１２ａを通じてバレル１０内に電極支持部２２を挿入してから支持部材３０にボス３１を取り付けることができるので、バレル１０内に櫛形電極２０の電極支持部２２を挿入する作業、並びに、バレル１０内で電極支持部２２に電極棒２１を螺合する作業を容易に行うことができる。

尚、前記実施形態では、櫛形電極２０の絶縁材２２ｃの両端に係合穴２２ｈを設け、これと対向するボス３１の筒状部３１ｂの一端に係合穴３１ｄを設け、両係合穴２２ｈ、３１ｄに回転防止ピン３１ｅを差し込むものを例示したが、図８に示すように回転防止ピン３１ｆをボス３１と一体に形成しておいてもよく、また、図９に示すように回転防止ピン２２ｉを絶縁材２２ｃと一体に形成しておいてもよい。

また、図１０に示すようにボス３１のフランジ部３１ｃのボルト３０ｂを挿通させる取付穴３１ｇを長穴にすれば、バレル１０内に配置された櫛形電極２０の電極棒２１のバレル回転方向の位置を長穴３１ｂの許容する範囲内で容易に調節することができる。

本発明の一実施形態を示すバレルメッキ装置の上面図である。図１のＡ−Ａ線矢視図である。図１のＢ−Ｂ線断面図である。図３のＣ−Ｃ線断面図である。図４の櫛形電極支持部分の要部断面図である。図５のＤ−Ｄ線断面図である。櫛形電極組み付け方法の説明図である。櫛形電極支持部分の変形例を示す要部断面図である。櫛形電極支持部分の他の変形例を示す要部断面図である。櫛形電極の位置調節方法の説明図である。

符号の説明

１０…バレル、１１…筒部、１２…端部、１２ａ…支持孔、２０…櫛形電極、２１…電極棒、２２…電極支持部、２２ｄ…絶縁材、２２ｅ…絶縁材、２２ｈ…係合穴、３０…支持部材、３０ａ…孔、３１…ボス、３１ａ…筒状部、３１ｃ…回転防止ピン、３１ｄ…係合穴、３２…ブッシュ。

Claims

筒状のバレルと、バレル内に配置された電極と、バレルの両側に配置された支持部材とを備えたバレルメッキ装置において、
断面円形状の内孔を有する円筒形状の筒状部と、該筒状部から半径方向外側に延びるフランジ部とを備えたボスが、筒状部を各支持部材に設けた断面円形状の孔に挿入され、且つ、フランジ部を各支持部材の外側面にボルト固定されており、
バレルの両端部中央に設けた断面円形状の支持孔には、ブッシュを介して各ボスの筒状部の内側突出部分がバレルの回転を許容するように挿入されており、
電極は、複数の雌螺子穴を設けた導電軸及び該導電軸の雌螺子穴を除く部分を被覆した絶縁材を有する棒状の電極支持部と、該電極支持部の導電軸の雌螺子穴にその雄螺子を螺合して固定された複数本の電極棒とを備えた櫛歯電極から成り、
該櫛歯電極の電極支持部は、両端に設けた断面円形状の絶縁材被覆の軸部を各ボスの筒状部の内孔に挿入されると共に、筒状部との間に設けた回り止め手段によって各ボスの筒状部に対する回転が規制されており、
また、該櫛歯電極の電極支持部は、支持部材の孔とブッシュの内孔を通じてバレル内に挿入可能な断面形状を有する、
ことを特徴とするバレルメッキ装置。
回り止め手段は、軸部の絶縁材に設けた係合穴と、ボスの筒状部に設けた係合穴と、両係合穴に差し込まれた回転防止ピンとから成る、
ことを特徴とする請求項１に記載のバレルメッキ装置。
回り止め手段は、軸部の絶縁材とボスの筒状部の一方に設けた係合穴と、他方に一体形成され、且つ、該係合穴に差し込まれた回転防止ピンとから成る、
ことを特徴とする請求項１に記載のバレルメッキ装置。