JP4687241B2 - メッキ用バレル装置 - Google Patents

Description

この発明はメッキ用バレル装置に関し、特にたとえば積層セラミックコンデンサなどの電子部品の表面にメッキ膜を形成する際に用いられるメッキ用バレル装置に関する。

従来、メッキ用バレル装置には、バレルの内部に、バレルの回転軸に沿った長手方向における長さと同程度の長さを有する３枚の板状の攪拌板が、相互に平行に設けられているものがあった（特許文献１参照）。
また、従来、メッキ用バレルには、バレルの各側板の中央部に、バレルの回転軸に沿って、側板の内面側にＶ字状に屈曲する攪拌手段が設けられているものや、バレルの隣接する側板同士を連結するフランジ部間に、バレルの回転軸に沿って、バレルの内側にＶ字状に突出する攪拌部を有する攪拌部材が挟持されているものがあった（特許文献２参照）。

特開平５−１４８６９５号公報 特開２００３−１２９２９６号公報

特許文献１のメッキ用バレル装置や特許文献２のメッキ用バレルでは、バレルの内部にバレルの回転軸と平行に攪拌板や攪拌手段などが設けられているため、バレルに投入された表面にメッキ膜を形成すべき電子部品（ワーク）は、バレルの回転方向ないし上下方向においては攪拌されるが、バレルの回転軸に沿った長手方向においてはほとんど攪拌されず、十分な攪拌効果が得られない。そのため、ワークの表面に形成されたメッキ膜の膜厚にばらつきが大きい。

それゆえに、この発明の主たる目的は、形成されたメッキ膜の膜厚にばらつきが小さいメッキ用バレル装置を提供することである。

この発明にかかるメッキ用バレル装置は、中心軸を回転軸として回転するバレルを有するメッキ用バレル装置において、バレルの内周面に複数の突起部がバレルの回転軸に平行する方向において間隔を隔てて設けられ、複数の突起部は、それぞれ、バレルの回転方向における上流側部分より下流側部分がバレルの回転軸に平行する方向において広がるように形成されていることを特徴とする、メッキ用バレル装置である。

この発明にかかるメッキ用バレル装置では、複数の突起部がバレルの回転軸に平行する方向において間隔を隔ててバレルの内周面に設けられているので、バレルに投入されたワークは、バレルの回転方向ないし上下方向だけでなく、バレルの回転軸に平行する方向においても攪拌され、攪拌効果がよい。そのため、ワークの表面に形成されたメッキ膜の膜厚にばらつきが小さくなるとともに、ワーク同士がくっついてしまうことを防止することができる。
また、この発明にかかるメッキ用バレル装置では、複数の突起部はバレルの回転方向における上流側部分より下流側部分がバレルの回転軸に平行する方向において広がるように形成されているので、バレルに投入されたワークが、バレルの回転にともなって突起部でバレルの回転軸に平行する方向に誘導されて攪拌されやすくなる。

この発明によれば、形成されたメッキ膜の膜厚にばらつきが小さいメッキ用バレル装置が得られる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。

図１はこの発明にかかるメッキ用バレル装置で形成され得る第１のメッキ膜および第２のメッキ膜を有する積層セラミックコンデンサの一例を示す図解図である。図１に示す積層セラミックコンデンサ１は、直方体状のセラミック素子２を含む。セラミック素子２は、積層される誘電体からなる多数のセラミック層３、３、・・を含み、セラミック層３、３、・・間には、Ｎｉを用いた内部電極４ａおよび４ｂが交互に形成される。内部電極４ａは一端部がセラミック素子２の一端部に延びて形成され、内部電極４ｂは一端部がセラミック素子２の他端部に延びて形成される。また、内部電極４ａおよび４ｂは、中間部および他端部がセラミック層３を介して重なり合うように形成される。
セラミック素子２の一端面には、Ｃｕを用いた外部電極５ａが内部電極４ａに接続されるように形成される。同様に、セラミック素子２の他端面には、Ｃｕを用いた外部電極５ｂが内部電極４ｂに接続されるように形成される。
また、外部電極５ａおよび５ｂの表面には、はんだ食われを防止するためにＮｉを用いた第１のメッキ膜６ａおよび６ｂがそれぞれ形成される。さらに、第１のメッキ膜６ａおよび６ｂの表面には、はんだ付け性をよくするためにＳｎを用いた第２のメッキ膜７ａおよび７ｂがそれぞれ形成される。

本願発明にかかるメッキ用バレル装置は、たとえば図１に示す積層セラミックコンデンサ１の第１のメッキ膜６ａおよび６ｂや第２のメッキ膜７ａおよび７ｂなどのように電子部品の表面に形成されるメッキ膜を形成する際に用いられる。

図２はこの発明にかかるメッキ用バレル装置の一例を示す図であり、図３はそのメッキ用バレル装置の突起部の配列を示す平面図である。図２に示すメッキ用バレル装置１０は、たとえば２５０ｍｍの長さおよび１３０ｍｍの直径（最大内径）を有する中空６角柱状のバレル１２を含む。このバレル１２は、多数の孔を有する長方形状の６枚の側板１４、１４、・・と、多数の孔を有する６角形状の２枚の底板１６、１６とを、中空６角柱状に接合することによって形成される。なお、このバレル１２には、ワークを投入したり投入したワークを取出したりするための開閉自在な蓋（図示せず）が設けられるとともに、バレル１２の中心軸を回転軸としてバレル１２を回転するためのモータなどからなる回転手段（図示せず）が接続される。

バレル１２の６枚の側板１４、１４、・・の内面には、それぞれ、７個ずつの突起部１８、１８、・・が設けられる。なお、図２には、２枚の側板１４、１４に設けられる突起部１４、１４、・・のみが図示されているが、他の４枚の側板１４、１４、・・に設けられる突起部１８、１８、・・は図示されていない。６枚の各側板１４には、図３に示すように、７個の突起部１８、１８、・・が、側板１４の長手方向に直交する方向における中央部分において、側板１４の長手方向における長さを８等分した間隔を隔てて設けられる。これらの突起部１８、１８、・・は、一体成型により各側板１４と一体的に形成される。

また、各突起部１８は、図４に示すように、バレル１２の回転方向における上流側部分より下流側部分がバレル１２の回転軸に平行する方向において広がるように形成され、図５および図６に示すように、正面および側面から見てそれぞれ略３角形状に形成されるとともに、突起部１８の側壁とバレル１２の側板１４の内面との角度が鈍角になるようにその側壁が傾斜して形成される。この場合、各突起部１８は、バレル１２の回転方向における上流側部分がバレル１２の回転軸に平行する方向において１０ｍｍの寸法に形成されるとともに、バレル１２の回転方向における下流側部分がバレル１２の回転軸に平行する方向において２０ｍｍの寸法に広がるように形成される。また、各突起部１８は、バレル１２の回転方向において３０ｍｍの寸法に形成され、バレル１２の回転方向において一番上流側の部分から下流側に１０ｍｍ隔てた部分がバレル１２の回転軸側に向かって１０ｍｍの高さで一番突出するように形成される。

このメッキ用バレル装置１０では、複数の突起部１８、１８、・・がバレル１２の回転軸に平行する方向において間隔を隔ててバレル１２の側板１４、１４、・・の内面すなわちバレル１２の内周面に設けられているので、バレル１２に投入されたワークＷは、図６の矢印で示すようにバレル１２の回転方向ないし上下方向だけでなく、バレル１２の回転軸に平行する方向においても攪拌され、攪拌効果がよい。そのため、ワークＷの表面に形成されたメッキ膜の膜厚にばらつきが小さくなるとともに、ワークＷ同士がくっついてしまうことを防止することができる。

また、このメッキ用バレル装置１０では、複数の突起部１８、１８、・・はバレル１２の回転方向における上流側部分より下流側部分がバレル１２の回転軸に平行する方向において広がるように形成されているので、バレル１２に投入されたワークＷが、バレル１２の回転にともなって、図４の矢印で示すように突起部１８の両側部分に沿って左右に振り分けられ、バレル１２の回転軸に平行する方向に誘導されて攪拌されやすい。

さらに、このメッキ用バレル装置１０では、複数の突起部１８、１８、・・はそれぞれの側壁とバレル１２の内周面との角度が鈍角になるように形成されているので、バレル１２に投入されたワークＷがバレル１２と突起部１８との間に引っ掛かりにくくなり、ワークＷのメッキ膜を形成すべき部分が他の物に接触したままの状態になることによってワークＷのメッキ膜を形成すべき部分全体にメッキ膜を形成することができなくなってしまうことを防止することができる。

図７はこの発明にかかるメッキ用バレル装置の他の例を示す図であり、図８は図７に示すメッキ用バレル装置の突起部の配列を示す平面図である。図７に示すメッキ用バレル装置１０は、図２に示すメッキ用バレル装置１０と比べて、複数の突起部１８、１８、・・が、設けられる配列においてのみ異なる。すなわち、図７に示すメッキ用バレル装置１０では、バレル１２の６枚の各側板１４には、図８に示すように、７個の突起部１８、１８、・・が、側板１４の長手方向に直交する方向においてその方向における長さを３等分した間隔を隔て、且つ、側板１４の長手方向においてその方向における長さを８等分した間隔を隔てて、千鳥足状に設けられる。

図７に示すメッキ用バレル装置１０では、千鳥足状に突起部１８が設けられているため、図２に示すメッキ用バレル装置１０と比較して、より効果的に攪拌することができる。

（実験例１）
実験例１では、実施例１として図２に示すメッキ用バレル装置を用い、実施例２として図７に示すメッキ用バレル装置を用い、従来例としてバレルの内周面に突起部を形成していない図９に示すメッキ用バレル装置を用いて、各バレルに、外径寸法が１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．８ｍｍのチップコンデンサ（ワークＷ）を３０万個と直径１．０ｍｍの鉄球製メディアＭを２０万個投入し、チップコンデンサの表面にＮｉメッキおよびＳｎメッキを施してメッキ膜を形成して、メッキ膜の膜厚について調べた。また、チップコンデンサの投入量のみを３０万個に増やした場合についても、同様の方法でメッキ膜を形成してメッキ膜の膜厚について調べた。
これらの結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１および２では、従来例と比較して、バレル内のチップコンデンサが突起部により上下方向および左右方向への流動することで、良好な攪拌が得られ、形成されたメッキ膜の膜厚のばらつきを小さくすることができた。

図１０はこの発明にかかるメッキ用バレル装置のさらに他の例を示す図であり、図１１は図１０に示すメッキ用バレル装置の突起部の配列を示す平面図である。図１０に示すメッキ用バレル装置１０は、図７に示すメッキ用バレル装置１０と比べて、突起部１８、１８、・・の設けられる数および配列において異なる。すなわち、図１０に示すメッキ用バレル装置１０では、バレル１２の６枚の各側板１４には、図１１に示すように、４個の突起部１８、１８、・・が、側板１４の長手方向に直交する方向においてその方向における長さを３等分した間隔を隔て、且つ、側板１４の長手方向においてその方向における長さを５等分した間隔を隔てて、千鳥足状に設けられる。

図１２はこの発明にかかるメッキ用バレル装置のさらに他の例を示す図であり、図１３は図１２に示すメッキ用バレル装置の突起部の配列を示す平面図である。図１２に示すメッキ用バレル装置１０は、図１０に示すメッキ用バレル装置１０と比べて、突起部１８、１８、・・の設けられる数および配列において異なる。すなわち、図１２に示すメッキ用バレル装置１０では、バレル１２の６枚の各側板１４には、図１３に示すように、１３個の突起部１８、１８、・・が、側板１４の長手方向に直交する方向においてその方向における長さを３等分した間隔を隔て、且つ、側板１４の長手方向においてその方向における長さを１４等分した間隔を隔てて、千鳥足状に設けられる。

図１０および図１２に示す各メッキ用バレル装置１０でも、複数の突起部１８、１８、・・がバレル１２の回転軸に平行する方向に間隔を隔てて設けられているので、図２および図７に示す各メッキ用バレル装置１０と同様の効果を奏する。

（実験例２）
実験例２では、バレルの側板１面当りの突起部の数を変えたときのメッキ膜の膜厚のばらつきについて評価した。すなわち、実験例２では、実施例３として側板１枚当りに７個の突起部を有する図７に示すメッキ用バレル装置を用い、実施例４として側板１枚当りに４個の突起部を有する図１０に示すメッキ用バレル装置を用い、実施例５として側板１枚当りに１３個の突起部を有する図１２に示すメッキ用バレル装置を用い、従来例として側板に突起部を有しない図９に示すメッキ用バレル装置を用いて、実験例１と同様にして、他のチップコンデンサの表面にメッキ膜を形成し、メッキ膜の膜厚について調べた。
これらの結果を表２に示す。

表２より、実施例３〜５では、従来例と比較して、メッキ膜の膜厚のばらつきの低減効果が得られ、突起部の数が多いほどメッキ膜の膜厚のばらつきを減少する傾向にあることがわかる。

（実験例３）
実験例３では、バレルの側板１面当りの突起部の数が７個である図７に示すメッキ用バレル装置において突起部の高さＸ（図１４）を０ｍｍ〜３０ｍｍに変えたときのメッキ膜の膜厚のばらつきについて評価した。すなわち、実験例３では、突起部の高さＸを表３に示すように５ｍｍ〜３０ｍｍに変えた実施例６〜１０としての各メッキ用バレル装置および突起部の高さＸが０ｍｍである従来例としての図９に示すメッキ用バレル装を用いて、実験例１と同様にして、さらに他のチップコンデンサの表面に形成されたメッキ膜の膜厚のばらつきについて評価した。
突起部の高さＸと実施例６〜１０との関係を表３に示し、それらの結果を表４に示す。

表３および表４から明らかなように、突起物の高さＸが１０ｍｍ〜２０ｍｍの範囲では、メッキ膜の膜厚のばらつきを大きく低減する効果が得られるが、突起物の高さＸが５ｍｍと低い場合や３０ｍｍと高い場合には、あまり顕著な効果は得られない。
これは、突起物の高さＸが低い（５ｍｍ）と十分な攪拌効果が得られず、突起部の高さＸが高い（３０ｍｍ）と、図１５に示すように、チップコンデンサ（ワークＷ）と直径１．０ｍｍの鉄球製メディアＭが、回転方向に持ち上げられて落下するため、落下時にワークＷへの通電が途切れることで、メッキ膜の膜厚が低下するとともにメッキ膜の膜厚のばらつきが増加するためである。

図１６はこの発明にかかるメッキ用バレル装置のさらに他の例を示す図であり、図１７は図１６に示すメッキ用バレル装置の突起部の配列を示す平面図である。図１６に示すメッキ用バレル装置１０は、バレル１２の６枚の各側板１４には、図１７に示すように、１５個の突起部１８、１８、・・が、側板１４の長手方向に直交する方向においてその方向における長さを３等分した間隔を隔て、且つ、側板１４の長手方向においてその方向における長さを１６等分した間隔を隔てて、千鳥足状に設けられる。

図１６に示すメッキ用バレル装置１０でも、複数の突起部１８、１８、・・がバレル１２の回転軸に平行する方向に間隔を隔てて設けられているので、図２、図７、図１０および図１２に示す各メッキ用バレル装置１０と同様の効果を奏する。

（実験例４）
実験例４では、バレルの直径、バレルの長さ、バレルの側板１枚当りの突起部の数および突起部の高さＸを変えたときのメッキ膜の膜厚のばらつきについて評価した。すなわち、実験例４では、バレルの直径、バレルの長さ、バレルの側板１枚当りの突起部の数および突起部の高さＸを表５に示すように変えた実施例１１〜１５としての各メッキ用バレル装置および突起部の高さＸが０ｍｍである従来例としての図９に示すメッキ用バレル装を用いて、実験例３と同様にして、チップコンデンサの表面に形成されたメッキ膜の膜厚のばらつきについて評価した。なお、実施例１１および１２の各メッキ用バレル装置では、突起部が図７に示すメッキ用バレル装置のように配列され、実施例１３〜１５の各メッキ用バレル装置では、突起部が図１６に示すメッキ用バレル装置のように配列されている。
バレルの直径、バレルの長さ、バレルの側板１枚当りの突起部の数および突起部の高さＸと実施例１１〜１５との関係を表５に示し、それらの結果を表６に示す。

表５および表６から、バレルの長さが長くなっても、突起部の数を増やすことで、メッキ膜の膜厚のばらつきが低減する効果が得られ、また、バレルの直径が大きくなっても、突起部を高くすれば、同様の効果があることを確認できた。

なお、上述の各メッキ用バレル装置では、バレルが中空６角柱状に形成されているが、この発明では、バレルはたとえば中空８角柱状や中空円角柱状など他の形状に形成されてもよい。

また、上述の各メッキ用バレル装置では、突起部がバレルの１枚の側板に１列または２列に配列されて設けられているが、この発明では突起部は１枚の側板に３列以上に配列されて設けられてもよい。

この発明にかかるメッキ用バレル装置は、たとえば積層セラミックコンデンサなどの電子部品の表面にメッキ膜を形成する際に用いられる。

この発明にかかるメッキ用バレル装置で形成され得る第１のメッキ膜および第２のメッキ膜を有する積層セラミックコンデンサの一例を示す図解図である。 この発明にかかるメッキ用バレル装置の一例を示す図である。 図２に示すメッキ用バレル装置の突起部の配列を示す平面図である。 図２に示すメッキ用バレル装置の１つの突起部を示す平面図である。 図４の線Ｖ−Ｖにおける断面図である。 図４の線ＶＩ−ＶＩにおける断面図である。 この発明にかかるメッキ用バレル装置の他の例を示す図である。 図７に示すメッキ用バレル装置の突起部の配列を示す平面図である。 実験例における従来例のメッキ用バレル装置を示す図解図である。 この発明にかかるメッキ用バレル装置のさらに他の例を示す図である。 図１０に示すメッキ用バレル装置の突起部の配列を示す平面図である。 この発明にかかるメッキ用バレル装置のさらに他の例を示す図である。 図１２に示すメッキ用バレル装置の突起部の配列を示す平面図である。 実験例３および４における突起部の高さを示す側面図である。 実験例３において突起部の高さが高いメッキ用バレル装置のバレルが回転している状態を示す図解図である。 この発明にかかるメッキ用バレル装置のさらに他の例を示す図である。 図１６に示すメッキ用バレル装置の突起部の配列を示す平面図である。

符号の説明

１ 積層セラミックコンデンサ
２ セラミック素子
３ セラミック層
４ａ、４ｂ 内部電極
５ａ、５ｂ 外部電極
６ａ、６ｂ 第１のメッキ膜
７ａ、７ｂ 第２のメッキ膜
１０ メッキ用バレル装置
１２ バレル
１４ 側板
１６ 底板
１８ 突起部
Ｗ ワーク
Ｍ 鉄球製メディア

Claims (1)

1. 中心軸を回転軸として回転するバレルを有するメッキ用バレル装置において、
   前記バレルの内周面に複数の突起部が前記バレルの回転軸に平行する方向において間隔を隔てて設けられ、前記複数の突起部は、それぞれ、バレルの回転方向における上流側部分より下流側部分がバレルの回転軸に平行する方向において広がるように形成されていることを特徴とする、メッキ用バレル装置。

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