JP4547483B2

JP4547483B2 - 表面実装型精密抵抗の製造方法

Info

Publication number: JP4547483B2
Application number: JP2008540133A
Authority: JP
Inventors: チンシュンシェ
Original assignee: Ching Hsiung Hsieh
Current assignee: Ching Hsiung Hsieh
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2026-11-07
Also published as: CN101523522B; WO2007056380A2; US20070001802A1; CN101523522A; EP1946335A2; KR20080065691A; JP2009515367A; WO2007056380A3

Description

本発明は表面実装型精密抵抗の製造方法に関し、特に、化学めっきの方法によって表面実装型精密抵抗が製造され、めっき時間を使用電流値の大きさと抵抗を回転させる速度とを比例させる方式で調整することによって、生産能力を比例拡大させることができ、表面実装型精密抵抗の生産能力を大幅に高めることができる表面実装型精密抵抗の製造方法に関する。

全世界における携帯電話、パソコンおよび電化製品の普及および更なる軽薄短小化の下、表面実装型抵抗（Surface Mount Resistors）の需要量は益々増加しており、台湾における表面実装型抵抗の毎月の需要量は少なくとも約５０００万個に上る。しかし、その約半数量が不足するので、輸入に頼る必要がある。従って、国内外の表面実装型精密抵抗のメーカーは常に製造工程の改良を行なっており、それによって市場における需要を満たそうとしている。しかし、現在のところ、その製造方法は依然として、特許文献１から９などの専用機械による自動化された方式が主流である。
米国特許第６，８５９，９９９号米国特許第６，７２５，５２９号米国特許第６，５２９，１１５号米国特許第６，５１０，６０５号米国特許第６，４４１，７１８号米国特許第６，４０１，３２９号米国特許第６，１８４，７７５号米国特許第６，１４８，５０２号米国特許第５，９９９，０８５号

本発明の目的は、化学めっきによって表面実装型精密抵抗が製造され、めっき時間を使用電流値の大きさと抵抗を回転させる速度とを比例させる方式で調整することによって、生産能力を比例拡大させることができ、表面実装型精密抵抗の生産能力を大幅に高めることができ、市場における需要を満たすことができるだけでなく、全体のコストを低減でき、特殊規格品も柔軟に生産することができる表面実装型精密抵抗の製造方法を提供することにある。

上述の課題を解決するために、請求項１の発明は、（ａ）所定の抵抗値の大きさに基づいて、固定された間隔に矩形孔を有する厚さが少なくとも０.１ｍｍ以上である扁平状の金属基板をプレス成形によって形成するステップと、（ｂ）耐酸・アルカリ性粘着テープを分離絶縁物として金属基板中段を完全に被覆し、両端の被覆されていない部位にめっき部位を形成し、中段の被覆されている部分に非めっき部位を形成するステップと、（ｃ）分離絶縁物が被覆された金属基板を電解槽内に置き、順番に、酸性洗浄液による洗浄、純水洗浄、アルカリ性洗浄液による洗浄および純水洗浄を行い、めっき部位表面層上の不純物を除去するステップと、（ｄ）洗浄後の扁平状の金属基板を直立回転バケット上に並べて嵌合固定し、直立回転バケットをめっき液および純銅材質からなる金属析出物が設けられた直立式めっき槽内に置き、直流電源を流し、直立回転バケットを回転させ、金属基板両端のめっき部位上に徐々に銅電極端部を形成するステップと、（ｅ）金属基板中段に被覆された耐酸・アルカリ性粘着テープを除去するステップと、（ｆ）金属基板の両銅電極端部の上下表面を研磨し、めっき後の総厚さを０.５ｍｍ以上にし、表面粗度（surface roughness）の範囲を０.４Ｓ〜０.８Ｓの間にするステップと、（ｇ）金属基板の矩形孔の位置に基づいて一つずつ裁断してブロック状の抵抗を形成するステップと、（ｈ）各ブロック状の抵抗の非めっき部位に耐高温および耐酸・アルカリ性の封止層を被覆するステップと、（ｉ）封止された各ブロック状の抵抗を水平ドラム内に置き、水平ドラムをめっき液および錫金属析出棒が設けられた水平めっき槽内に入れ、直流電源を流し、水平ドラムを回転させ、各抵抗の両銅電極端部表面にバレルめっきによる錫めっき層を形成するステップと、を含むことを特徴とする表面実装型精密抵抗の製造方法である。

請求項２の発明は、ステップ（ａ）において、扁平状の金属基板は合金金属であり、連続した打ち抜き（progressive die stamping)で加工成形されることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法である。

請求項３の発明は、ステップ（ａ）における扁平状の金属基板の矩形孔は、長円孔に変更可能であることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法である。

請求項４の発明は、ステップ（ｂ）における分離絶縁物は、絶縁塗料に変更可能であり、直接金属基板中段の部位に塗布されて非めっき部位が形成され、両端の絶縁塗料が塗布されていない部位にはめっき部位が形成されることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法である。

請求項５の発明は、ステップ（ｄ）において、直立式めっき槽内に設置される金属析出物は、ニッケル、パラジウム、プラチナ、銀および金などの金属に変更可能であることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法である。

請求項６の発明は、ステップ（ｄ）における直立回転バケットの中央には回転軸が凸設され、直立式めっき槽内に嵌設されて回転し、回転軸上面には速度が調節可能な動力出力装置が接続されることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法である。

請求項７の発明は、ステップ（ｄ）における両銅電極端部の上下表面の研磨は、二対の上下対称で平行に配列された研磨ホイールによって行なわれることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法である。

請求項８の発明は、ステップ（ｉ）における水平ドラムは、ブラケットによって水平めっき槽内に懸架され、水平ドラムの壁面上には複数の孔が穿設され、水平ドラム両側面上にはそれぞれ水平回転軸が凸設され、その中の一回転軸の軸端上には受動ホイールが設けられ、外部の駆動ホイールと歯合されて駆動されることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法である。

本発明は、めっき時間を使用電流値の大きさと抵抗を回転させる速度とを比例させる方式で調整することによって、生産能力を比例拡大させることができ、表面実装型精密抵抗の生産能力を大幅に高めることができ、市場における需要を満たすことができるだけでなく、全体のコストを低減でき、特殊規格品も柔軟に生産することができる。

本発明の目的、特徴および効果を示す実施例を図に沿って詳細に説明する。

図１から図１１に示すように、本発明の表面実装型精密抵抗の製造方法は下記のステップを含む。

（ａ）所定の抵抗値（Ω）の大きさに基づいて、固定された間隔に矩形孔１０１を有する扁平状の金属基板１０をプレス成形によって形成する。金属基板１０の厚さは少なくとも０.１ｍｍ以上である（図２に示す）。

（ｂ）耐酸・アルカリ性粘着テープ１１を分離絶縁物として金属基板１０中段を完全に被覆し、両端の被覆されていない部位にめっき部位１０２を形成し、中段の被覆されている部分に非めっき部位１０３を形成する（図３に示す）。

（ｃ）分離絶縁物が被覆された金属基板１０を電解槽内に置き、順番に、酸性洗浄液による洗浄、純水洗浄、アルカリ性洗浄液による洗浄および純水洗浄を行い、めっき部位１０２表面層上の不純物を除去する。

（ｄ）洗浄後の扁平状の金属基板１０を直立回転バケット２０上に並べて嵌合固定し（図４に示す）、直立式めっき槽槽内に置く（図５に示す）。直立式めっき槽３０内にはめっき液３１および純銅材質からなる金属析出物４０が設けられ、直流電源を流し、直立回転バケット２０を回転させて、金属基板１０両端のめっき部位１０２上に徐々に銅電極端部１２を形成する（図６に示す）。

（ｅ）金属基板１０中段に被覆された耐酸・アルカリ性粘着テープ１１を除去する（図６、７に示す）。

（ｆ）金属基板１０の両銅電極端部１２の上下表面を研磨する。めっき後の総厚さは０.５ｍｍ以上であり、表面粗度(surface roughness)の範囲は０.４Ｓ〜０.８Ｓの間である。

（ｇ）金属基板１０の矩形孔１０１の位置に基づいて一つずつ裁断してブロック状の抵抗１００を形成する（図９に示す）。

（ｈ）各ブロック状の抵抗１００の非めっき部位１０３に耐高温および耐酸性・アルカリ性の封止層５０を被覆する（図１０に示す）。

（ｉ）封止された各ブロック状の抵抗１００を水平ドラム６０内に置き、水平ドラム６０を水平めっき槽７０内に入れる（図１１に示す）。水平めっき槽７０内にはめっき液７１および錫金属析出棒７２が設けられ、直流電源を流し、水平ドラムを回転させて、各抵抗１００の両銅電極端部１２表面にバレルめっきによる錫めっき層８０を形成し（図１２に示す）、表面実装型精密抵抗が完成する。

ステップ（ａ）において、扁平状の金属基板１０は合金金属であり、連続した打ち抜き(progressive die stamping)で加工成形されるので、需要量に基づいて無制限に生産を拡大させることができ、大量生産を行なうことができる。所定の抵抗値（Ω）に基づいて必要とされる扁平状の金属基板１０のサイズを計算するとき、矩形孔１０１を長円孔に変更して対応させることができる。

上述のステップ（ｂ）における分離絶縁物は、絶縁塗料に変更することができ、絶縁塗料を直接金属基板１０中段の部位に塗布し、非めっき部位１０３を形成し、両端の絶縁塗料が塗布されていない部位にはめっき部位１０２が形成され、めっきが完成して絶縁塗料を除去するとき、化学溶剤によって払拭すれば迅速に除去することができる。

上述のステップ（ｄ）において、直立式めっき槽３０内に設置される金属析出物４０は、めっき反応時の正の電極とされ、その材質はニッケル、パラジウム、プラチナ、銀および金などの金属に変更することができる。

図４、５に示すように、ステップ（ｄ）において使用される直立回転バケット２０はめっき反応時の負の電極とされ、その中央には回転軸２１が凸設され、直立式めっき槽３０内に嵌設されて回転する。回転軸２１上面には速度を調節できる動力出力装置Ｍが接続され、直立回転バケット２０の回転軸２１の回転速度とめっきに使用される電流値の大きさとを比例させる方式で調整することによって、二つの銅電極端部１２にめっきが形成される時間を大幅に短縮でき、生産能力を高めることができる。

臨時的に銅電極端部１２の面積を増加させたいとき、めっきの電流値および直立回転バケット２０の回転速度を調整することによって対処することができ、製造工程を増加させる必要がなく、量産に必要な融通性を有する。

図８に示すように、ステップ（ｄ）における両銅電極端部１２の上下表面の研磨は、二対の上下対称で平行に配列された研磨ホイールＧによる一回の加工で行なわれ、各扁平状の金属基板１０の両銅電極端部１２上下表面の平行度および表面粗度を要求される精度に達成させることができる以外に、加工工程を有効的に減少でき、大量生産を達成することができる。

図１１、１２に示すように、ステップ（ｉ）における水平ドラム６０はめっき反応時の負の電極とされ、ブラケット６１によって水平めっき槽７０内に懸架される。ドラムの壁面上には複数の孔が穿設され、めっき液７１がドラム６０内に進入でき、その両側面上にはそれぞれ水平回転軸が凸設され、その中の一回転軸の軸端上には受動ホイール６２が設けられ、外部の駆動ホイール６３と歯合されて駆動され、水平ドラム６０は錫めっきされる期間、常に回転されるので、ドラム内のブロック状の抵抗１００上の両銅電極端部１２表面に錫めっきをする時間を大幅に短縮することができる。

上述のように、本発明はめっき時の電流強度および直立回転バケットの回転速度を調整することによって生産能力を比例拡大させることができ、表面実装型精密抵抗の生産能力を大幅に高めることができ、市場における需要を満たすだけでなく、全体のコストを低減し、特殊規格品も柔軟に生産することができ、産業上の利用性および実用性を有する。

本発明の製造ステップを示す流れ図である。本発明の扁平状の金属基板を示す斜視図である。本発明の扁平状の金属基板中段に分離絶縁物を被覆した状態を示す斜視図である。本発明の扁平状の金属基板を直立回転バケットに嵌設した状態を示す斜視図である。本発明のめっき作業の実施例を示す模式図である。本発明の扁平状の金属基板から分離絶縁物を除去する状態を示す斜視図である。本発明の扁平状の金属基板にめっきによって銅電極端部を形成する状態を示す斜視図である。本発明の扁平状の金属基板の銅電極端部を研磨する状態を示す模式図である。本発明のブロック状の抵抗を示す斜視図である。本発明のブロック状の抵抗の封止が完成した状態を示す斜視図である。本発明の封止が完成したブロック状の抵抗に水平のバレルめっきを行なう状態を示す模式図である。本発明の表面実装型精密抵抗を示す断面図である。

符号の説明

１０金属基板
１１耐酸・アルカリ性粘着テープ
１２銅電極端部
２０直立回転バケット
２１回転軸
３０直立式めっき槽
３１めっき液
４０金属析出物
５０封止層
６０水平ドラム
６１ブラケット
６２受動ホイール
６３駆動ホイール
７０水平めっき槽
７１めっき液
７２錫金属析出棒
８０錫めっき層
１００抵抗
１０１矩形孔
１０２めっき部位
１０３非めっき部位
Ｍ動力出力装置
Ｇ研磨ホイール

Claims

（ａ）所定の抵抗値の大きさに基づいて、固定された間隔に矩形孔を有し、厚さが少なくとも０.１ｍｍ以上である扁平状の金属基板をプレス成形によって形成するステップと、
（ｂ）耐酸・アルカリ性粘着テープを分離絶縁物として金属基板中段を完全に被覆し、両端の被覆されていない部位にめっき部位を形成し、中段の被覆されている部分に非めっき部位を形成するステップと、
（ｃ）分離絶縁物が被覆された金属基板を電解槽内に置き、順番に、酸性洗浄液による洗浄、純水洗浄、アルカリ性洗浄液による洗浄および純水洗浄を行い、めっき部位表面層上の不純物を除去するステップと、
（ｄ）洗浄後の扁平状の金属基板を直立回転バケット上に並べて嵌合固定し、前記直立回転バケットをめっき液および純銅材質からなる金属析出物が設けられた直立式めっき槽内に置き、直流電源を流し、直立回転バケットを回転させ、金属基板両端のめっき部位上に徐々に銅電極端部を形成するステップと、
（ｅ）金属基板中段に被覆された耐酸・アルカリ性粘着テープを除去するステップと、
（ｆ）金属基板の両銅電極端部の上下表面を研磨し、めっき後の総厚さを０.５ｍｍ以上にし、表面粗度（surface roughness）の範囲を０.４Ｓ〜０.８Ｓの間にするステップと、
（ｇ）金属基板の矩形孔の位置に基づいて一つずつ裁断してブロック状の抵抗を形成するステップと、
（ｈ）各ブロック状の抵抗の非めっき部位に耐高温および耐酸・アルカリ性の封止層を被覆するステップと、
（ｉ）封止された各ブロック状の抵抗を水平ドラム内に置き、前記水平ドラムをめっき液および錫金属析出棒が設けられた水平めっき槽内に入れ、直流電源を流し、水平ドラムを回転させ、前記各抵抗の両銅電極端部表面にバレルめっきによる錫めっき層を形成するステップと、を含むことを特徴とする表面実装型精密抵抗の製造方法。
前記ステップ（ａ）において、前記扁平状の金属基板は合金金属であり、連続した打ち抜き(progressive die stamping)で加工成形されることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法。
前記ステップ（ａ）における前記扁平状の金属基板の矩形孔は、長円孔に変更可能であることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法。
前記ステップ（ｂ）における前記分離絶縁物は、絶縁塗料に変更可能であり、直接金属基板中段の部位に塗布されて非めっき部位が形成され、両端の絶縁塗料が塗布されていない部位にはめっき部位が形成されることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法。
前記ステップ（ｄ）において、前記直立式めっき槽内に設置される金属析出物は、ニッケル、パラジウム、プラチナ、銀および金などの金属に変更可能であることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法。
前記ステップ（ｄ）における前記直立回転バケットの中央には回転軸が凸設され、前記直立式めっき槽内に嵌設されて回転し、前記回転軸上面には速度が調節可能な動力出力装置が接続されることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法。
前記ステップ（ｄ）における前記両銅電極端部の上下表面の研磨は、二対の上下対称で平行に配列された研磨ホイールによって行なわれることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法。
前記ステップ（ｉ）における前記水平ドラムは、ブラケットによって前記水平めっき槽内に懸架され、前記水平ドラムの壁面上には複数の孔が穿設され、前記水平ドラム両側面上にはそれぞれ水平回転軸が凸設され、その中の一回転軸の軸端上には受動ホイールが設けられ、外部の駆動ホイールと歯合されて駆動されることを特徴とする請求項１記載の表面実装型精密抵抗の製造方法。