JP4661802B2 - バレルめっき装置及びバレルめっき方法 - Google Patents

Description

本発明は、被処理物に金属をめっきするバレルめっき装置及びバレルめっき方法に関するものである。

従来、この技術の分野におけるバレルめっき装置は、例えば、下記特許文献１に開示されている。この公報に示されているように、バレルめっき装置においては、被処理物である電子部品が投入されたバレルがめっき液に浸漬され、そのバレルを回転させつつ電子部品のめっきがおこなわれる。
特開２００６−１６６４０号公報

しかしながら、前述した従来のバレルめっき装置には、次のような課題が存在している。すなわち、バレルをめっき液に浸漬した際にバレル内の上側に気泡が生じ、この気泡が電子部品を吸着することで、電子部品の一部にめっき不良が生じていた。特に、近年の電子部品の小型化に伴い、バレルのメッシュやスリットの寸法が小さくなった結果、バキューム等による気泡の除去（脱泡）が極めて困難になってきており、上記気泡に起因するめっき不良を改善する技術が求められている。

そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、めっき不良の抑制が図られたバレルめっき装置及びバレルめっき方法を提供することを目的とする。

本発明に係るバレルめっき装置は、被処理物が投入され、回転駆動されるバレルと、被処理物に金属をめっきするためのめっき液を収容し、収容されためっき液にバレルが浸漬するように配置されるめっき槽と、バレルに通電して、バレル内の被処理物に金属をめっきするめっき手段と、バレルの周縁部にバレルと一体的に回転するように取り付けられ、少なくとも、バレルの回転中心の鉛直上方の位置周辺において、被処理物を吸着する磁力を発生させる磁力発生手段とを備える。

このバレルめっき装置においては、バレルと一体的に回転する磁力発生手段が、バレルの回転中心の鉛直上方の位置周辺において被処理物を吸着する。そのため、バレルの上方に生じた気泡が、被処理物を吸着した場合であっても、磁力発生手段がその被処理物を吸着して被処理物を気泡から脱離させる。つまり、本発明に係るバレルめっき装置においては、気泡が被処理物を吸着する事態が有意に回避されて、被処理物のめっき不良が抑制される。

また、磁力発生手段は、少なくも、バレルの回転中心の鉛直上方の位置を基準として、バレルの回転方向に関して−３０度〜＋９０度の位置において磁力を発生させる態様であってもよい。この場合には、磁力発生手段がより確実に被処理物を気泡から脱離させることができる。

また、磁力発生手段が電磁石を含んでいる態様であってもよい。さらに、磁力発生手段が、永久磁石と、永久磁石を保持する保持部材とを含んでおり、保持部材には、永久磁石がバレルに対して進退するように永久磁石を案内する案内部が形成されている態様であってもよい。

本発明に係るバレルめっき方法は、被処理物が投入されたバレルを、被処理物に金属をめっきするためのめっき液に浸漬する浸漬工程と、バレルを回転駆動しつつバレルに通電して、バレル内の被処理物に金属をめっきするめっき工程とを含み、めっき工程の際に、バレルの周縁部にバレルと一体的に回転するように取り付けられた磁力発生手段が、磁力を発生させて、少なくとも、バレルの回転中心の鉛直上方の位置周辺において、被処理物を吸着する。

このバレルめっき方法においては、めっき工程の際に、バレルと一体的に回転する磁力発生手段が、バレルの回転中心の鉛直上方の位置周辺において被処理物を吸着する。そのため、バレルの上方に生じた気泡が、被処理物を吸着した場合であっても、磁力発生手段がその被処理物を吸着して被処理物を気泡から脱離させる。つまり、本発明に係るバレルめっき方法においては、気泡が被処理物を吸着する事態が有意に回避されて、被処理物のめっき不良が抑制される。

また、めっき工程の際に、磁力発生手段が、少なくも、バレルの回転中心の鉛直上方の位置を基準として、バレルの回転方向に関して−３０度〜＋９０度の位置において磁力を発生させて、被処理物を吸着する態様であってもよい。この場合には、磁力発生手段がより確実に被処理物を気泡から脱離させることができる。

本発明によれば、めっき不良の抑制が図られたバレルめっき装置及びバレルめっき方法が提供される。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するにあたり最良と思われる形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。

図１は、本実施形態に係るバレルめっき装置１の概略構成を示した図である。図１に示すように、バレルめっき装置１は、めっき液５を貯留するめっき槽２と、めっき槽２内に配置され、被処理物である電子部品１０を収容するバレル３と、バレル３を挟む位置に配置された１対のアノード電極４，４とを備えており、バレル３内の電子部品１０をめっき液５中で攪拌しながらめっき処理をおこなう装置として構成されている。

バレル３に収容される電子部品１０は、例えば図２に示すような電子部品である。図２に示す例では、電子部品１０は、複数のセラミック層の間に内部電極層が介在する素子部１１と、この素子部１１の両端にそれぞれ形成された１対の端子電極１２，１２とによって構成された積層型電子部品である。上述したバレルめっき装置１は、このような電子部品１０の端子電極１２，１２の表面にＮｉで構成されためっき被膜を形成するためのものである。なお、電子部品１０としては、チップコンデンサ、チップバリスタ、チップインダクタ、チップビーズなどが挙げられる。

また、バレル３には、上記電子部品１０の他に、電子部品１０の個体間を導通させるためのダミーボール２０が収容される。図３に示すように、ダミーボール２０は球状又は略球状のボールである。そして、このダミーボール２０は、その全体が金属のＮｉで構成されている。なお、このＮｉは若干の不純物を含んでいてもよいが、Ｎｉの構成比が高いほど好ましい。

図１に戻って、バレル３は、例えば金属によって断面正八角形状の筒状に形成されたものであり、めっき槽２の略中央において水平に配置されている。バレル３の内部は、上述した電子部品１０とダミーボール２０とを収容する収容空間となっている。

そして、この収容空間を画成する８つの壁部３ａは、少なくともその一部がメッシュ状（若しくはスリット状）になっており、各壁部３ａのメッシュ状部分により、バレル３内に収容された電子部品１０等を外部に通さないようにブロックする一方、めっき槽２からバレル３内へのめっき液５の流入を許容している。そして、バレル３は、めっき槽２の外部に設置された整流器（めっき手段）８に接続されてカソード電極として機能し、後述するめっき処理を行う際に、図示しない駆動手段により、回転軸６を中心に所定の速度で回転駆動される。

そして、８つの壁部３ａのうちの一つの壁部３ａの外側（収容空間の反対側）には、その壁部３ａと一体的に回転するように、磁力発生ユニット（磁力発生手段）７が取り付けられている。この磁力発生ユニット７は、電磁石を含み、図示しない制御部による電磁石の制御により、所定のタイミングで磁力を発生する装置であり、その磁力によりバレル３内の電子部品１０を吸着する。磁力発生ユニット７の磁力発生のタイミングは、バレル３の回転中心（すなわち、回転軸６の回転中心Ｏ）の鉛直上方の位置周辺に磁力発生ユニット７が位置するタイミングであって、より具体的には、磁力発生ユニット７が、バレル３の回転中心の鉛直上方の位置を基準として、バレル３の回転方向（図１における右回り方向）に関して−３０度の位置（図４参照）から＋９０度の位置（図５参照）まで移動するタイミングである。

アノード電極４，４は、その上端部からリード線がめっき槽２の上方に引き出されており、バレル３と同様に整流器８に接続されている。アノード電極４，４とバレル３とが通電されると、バレル３の外部に位置するアノード電極４，４からバレル３に向けて所定密度の電流線が形成される。

次に、上述したバレルめっき装置１を用いてめっきをおこなう方法を、図６に示すフローチャートを参照しつつ説明する。図６は、バレルめっき装置１を用いてめっきをおこなう手順を示したフローチャートである。

上述したバレルめっき装置１を用いてめっきをおこなう際には、まず、被処理物である電子部品１０及びダミーボール２０を準備すると共に、めっき槽２内にめっき液５を貯留する（ステップＳ０１）。

そして、電子部品１０とダミーボール２０とをバレルめっき装置１のバレル３内に投入する（ステップＳ０２）。続いて、電子部品１０とダミーボール２０とを投入したバレル３をめっき槽２に貯留しためっき液５に浸漬する（ステップＳ０３、浸漬工程）。その後、バレル３及びアノード電極４に通電をおこない、回転軸６を中心としてバレル３を所定の速度で回転させることで、電子部品１０を攪拌しながら電解めっき処理をおこなう（ステップＳ０４、めっき工程）。このとき、電子部品１０はダミーボール２０を介してバレル３と電気的に接続されるので、電子部品１０に斑なくめっき処理をおこなうことができる。

なお、バレル３をめっき槽２に貯留しためっき液５に浸漬する浸漬工程（ステップＳ０３）の際、図１に示すように、バレル３内の上側には気泡９が生じてしまう。このような気泡９は、バレル３の壁部３ａのメッシュ部分等が空気を抱き込んだ状態で、バレル３がめっき液５に浸漬されるために生じるものと考えられる。そして、従来は、この気泡９が電子部品１０を吸着し、吸着した電子部品１０への通電を阻害して、電子部品１０群の一部にめっき不良を生じさせていた。

本実施形態においては、めっき処理（ステップ０４）の際に、上述した磁力発生ユニット７が、バレル３の回転中心の鉛直上方の位置を基準として、バレル３の回転方向に関して−３０度〜＋９０度の位置において磁力を発生させて、電子部品１０を吸着する。

そのため、バレル３の上方に生じた気泡９が、電子部品１０を吸着している場合でも、この磁力発生ユニット７が、その電子部品１０を吸着して、電子部品１０を気泡９から脱離させる。そして、磁力発生ユニット７は、電子部品１０を吸着したまま、気泡の生じていない位置（＋９０度の位置）まで電子部品１０を運搬する。この位置まで電子部品１０を運搬した後、磁力発生ユニット７が磁力を消滅させると、電子部品１０は自重により沈降して、電子部品１０も他の電子部品１０と同様に攪拌されて適切なめっき処理が施されることとなる。

以上で詳細に説明したとおり、上述したバレルめっき装置１及びバレルめっき方法においては、バレル３と一体的に回転する磁力発生ユニット７が、バレル３の回転中心の鉛直上方の位置周辺において電子部品１０を吸着する。そのため、バレル３の上方に生じた気泡９が、電子部品１０を吸着した場合であっても、磁力発生ユニット７が、その電子部品１０を吸着するため、電子部品１０が気泡９から脱離される。従って、気泡９が電子部品１０を吸着する事態が有意に回避されて、電子部品１０のめっき不良が抑制される。

また、磁力発生ユニット７が、バレル３の回転中心の鉛直上方の位置を基準として、バレル３の回転方向に関して−３０度〜＋９０度の位置において磁力を発生させる態様であるため、磁力発生ユニット７がより確実に電子部品１０を気泡９から脱離させることができるようになっている。

なお、バレル３に、磁力発生ユニット７の代わりに、図７及び図８に示す磁力発生ユニット７Ａを取り付けられてもよい。この磁力発生ユニット７Ａは、複数の永久磁石７ａと、複数の永久磁石７ａを保持する保持部材７ｂとを含んで構成されている。各永久磁石７ａは真球状の磁石であり、保持部材７ｂに形成された複数の穴（案内部）７ｃに沿ってそれぞれ移動自在に設けられている。保持部材７ｂの各穴７ｃは、磁力発生ユニット７Ａが取り付けられた壁部３ａに直交する方向に延びており、ほぼ回転軸６の方向に向いている。つまり、保持部材７ｂの穴７ｃは、永久磁石７ａをバレル３に対して進退する方向に案内する。なお、保持部材７ｂの各穴７ｃは、バレル３側の開口は壁部３ａにより塞がれ、反対側の開口には図示しないストッパ部が設けられており、穴７ｃ内から永久磁石７ａが脱落しないようになっている。

このような磁力発生ユニット７Ａが取り付けたバレル３が回転すると、永久磁石７ａの自重により、磁力発生ユニット７Ａがバレル３の回転軸６よりも高い位置では永久磁石７ａはバレル３側に位置し（図７参照）、磁力発生ユニット７Ａがバレル３の回転軸６よりも低い位置では永久磁石７ａはバレル３側の反対側に位置する。換言すると、磁力発生ユニット７Ａは、バレル３の回転中心の鉛直上方の位置を基準として、バレル３の回転方向に関して−９０度の位置においてバレル３に接近し、＋９０度の位置においてバレル３から遠ざかる（図８参照）。そのため、磁力発生ユニット７Ａは、−９０度から＋９０度までの位置において、バレル３内の電子部品１０を吸着する強い磁力を発生させることができる。

そのため、上述した磁力発生ユニット７同様、この磁力発生ユニット７Ａを備えたバレルめっき装置１においても、磁力発生ユニット７Ａがバレル３の回転中心の鉛直上方の位置周辺において電子部品１０を吸着して、電子部品１０を気泡９から脱離させることができる。従って、気泡９が電子部品１０を吸着する事態が有意に回避されて、電子部品１０のめっき不良が抑制される。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、電子部品１０にＮｉをめっきする態様を例に説明したが、これに限らず、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｄ、Ｐｂ、Ｂｉ等のめっきにも応用することができる。

本発明の実施形態に係るバレルめっき装置の概略構成を示した図である。 図１のバレルめっき装置によってめっき処理される電子部品を示した図である。 図１のバレルめっき装置に用いられるダミーボールを示した図である。 図１のバレルめっき装置のめっき処理の際の一態様を示した図である。 図１のバレルめっき装置のめっき処理の際の一態様を示した図である。 図１のバレルめっき装置を用いたバレルめっき方法の手順を示したフローチャートである。 図１のバレルめっき装置の磁力発生ユニットとは異なる態様の磁力発生ユニットを示した図である。 図７の磁力発生ユニットが回転した状態を示した図である。

符号の説明

１…バレルめっき装置、２…めっき槽、３…バレル、４…アノード電極、５…めっき液、７，７Ａ…磁力発生ユニット、８…整流器、９…気泡、１０…電子部品。

Claims (4)

1. 被処理物が投入され、回転駆動されるバレルと、
   前記被処理物に金属をめっきするためのめっき液を収容し、収容された前記めっき液に前記バレルが浸漬するように配置されるめっき槽と、
   前記バレルに通電して、前記バレル内の前記被処理物に前記金属をめっきするめっき手段と、
   前記バレルの周縁部に前記バレルと一体的に回転するように取り付けられ、少なくとも、前記バレルの回転中心の鉛直上方の位置周辺において、前記被処理物を吸着する磁力を発生させる磁力発生手段と
   を備え、
   前記磁力発生手段は、少なくも、前記バレルの回転中心の鉛直上方の位置を基準として、前記バレルの回転方向に関して−３０度〜＋９０度の位置において磁力を発生させる、バレルめっき装置。
2. 前記磁力発生手段が電磁石を含んでいる、請求項１に記載のバレルめっき装置。
3. 前記磁力発生手段が、永久磁石と、前記永久磁石を保持する保持部材とを含んでおり、
   前記保持部材には、前記永久磁石が前記バレルに対して進退するように前記永久磁石を案内する案内部が形成されている、請求項１に記載のバレルめっき装置。
4. 被処理物が投入されたバレルを、前記被処理物に金属をめっきするためのめっき液に浸漬する浸漬工程と、
   前記バレルを回転駆動しつつ前記バレルに通電して、前記バレル内の前記被処理物に前記金属をめっきするめっき工程と
   を含み、
   前記めっき工程の際に、前記バレルの周縁部に前記バレルと一体的に回転するように取り付けられた磁力発生手段が、磁力を発生させて、少なくとも、前記バレルの回転中心の鉛直上方の位置周辺において、前記被処理物を吸着し、
   前記めっき工程の際に、前記磁力発生手段が、少なくも、前記バレルの回転中心の鉛直上方の位置を基準として、前記バレルの回転方向に関して−３０度〜＋９０度の位置において磁力を発生させて、前記被処理物を吸着する、バレルめっき方法。

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