JP4998578B2 - Plating apparatus, plating method and chip type electronic component manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、めっき装置、めっき方法およびチップ型電子部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a plating apparatus, a plating method, and a chip-type electronic component manufacturing method.
たとえばチップ型電子部品のような小型部品に均一なめっき層を形成するために、従来では、バレルめっき装置が用いられている(特許文献1参照)。 For example, in order to form a uniform plating layer on a small component such as a chip-type electronic component, a barrel plating apparatus has been conventionally used (see Patent Document 1).
しかしながら、従来のバレルめっき装置では、回転するバレルの内部で、多数のめっき対象物同士が無秩序に重なり合うために、めっき対象物同士の付着や、めっき対象物にめっき液中の泡が付着するなどの課題がある。めっき対象物同士の付着や、めっき対象物への泡の付着などが生じると、その部分に、めっき膜が形成されず、均一な品質で均一な厚さのめっき膜を形成することが困難になる。 However, in the conventional barrel plating apparatus, since a large number of plating objects overlap in a random manner inside a rotating barrel, adhesion between the plating objects, bubbles in the plating solution adhere to the plating object, and the like. There is a problem. When adhesion between objects to be plated or adhesion of bubbles to objects to be plated occurs, a plating film is not formed on that part, making it difficult to form a plating film with uniform quality and uniform thickness. Become.
また、従来のバレルめっき装置およびめっき方法では、めっき液中でのアノード電極からカソード電極までの電力線が長いため、電力線の集中も起こりやすく、めっき膜厚のバラツキの原因にもなっていた。 Further, in the conventional barrel plating apparatus and plating method, since the power lines from the anode electrode to the cathode electrode in the plating solution are long, the power lines are likely to be concentrated, which causes variations in the plating film thickness.
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、高品質で均一な厚さのめっき膜を得ることが可能なめっき装置、めっき方法およびチップ型電子部品の製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a plating apparatus, a plating method, and a chip-type electronic component manufacturing method capable of obtaining a plating film having a high quality and a uniform thickness. It is.
上記目的を達成するために、本発明に係るめっき装置は、
めっき槽の内側で、めっき液の流れを発生させる発生手段と、
前記めっき液の流れ方向を規定する案内手段と、
前記めっき液の流れの途中に配置されるアノード電極と、
前記めっき液の流れの途中に配置され、前記めっき液と共に流れてくるめっき対象物を一時的に滞留させる滞留手段と、を有するめっき装置であって、
前記滞留手段の少なくとも一部がカソード電極で構成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a plating apparatus according to the present invention comprises:
A generating means for generating a flow of plating solution inside the plating tank,
Guiding means for defining the flow direction of the plating solution;
An anode electrode disposed in the middle of the flow of the plating solution;
A dwelling device that is disposed in the middle of the flow of the plating solution and temporarily retains the plating object flowing along with the plating solution,
At least a part of the staying means is constituted by a cathode electrode.
本発明に係るめっき方法は、めっき槽の内側で、アノード電極の付近を通過させるめっき液の流れを発生させ、
前記めっき液と共に流れてくるめっき対象物を、少なくとも一部がカソード電極で構成される滞留手段で一時的に滞留させることを特徴とする。
The plating method according to the present invention generates a flow of a plating solution that passes near the anode electrode inside the plating tank,
The plating object flowing along with the plating solution is temporarily retained by a retention means at least partly composed of a cathode electrode.
本発明に係るチップ型電子部品の製造方法は、素子本体を製造する工程と、
前記素子本体に下地電極層を形成する工程と、
前記下地電極層の表面にめっき膜を形成する工程とを有するチップ型電子部品の製造方法であって、
前記めっき膜を形成する工程が、
めっき槽の内側で、アノード電極の付近を通過させるめっき液の流れを発生させ、
前記めっき液と共に流れてくる前記素子本体を、少なくとも一部がカソード電極で構成される滞留手段で一時的に滞留させることを特徴とする。
A method for manufacturing a chip-type electronic component according to the present invention includes a step of manufacturing an element body,
Forming a base electrode layer on the element body;
A method of manufacturing a chip-type electronic component having a step of forming a plating film on the surface of the base electrode layer,
Forming the plating film comprises:
Generate a flow of plating solution that passes near the anode electrode inside the plating tank,
The element main body flowing together with the plating solution is temporarily retained by a retention means at least partly composed of a cathode electrode.
本発明に係るめっき装置、めっき方法およびチップ型電子部品の製造方法では、めっき対象物(素子本体含む)は、まず、発生手段によって発生し案内手段によって規定されためっき液の流れ(噴流)に乗って、噴流の途中に配置されるアノード電極の付近まで流されると共に、めっき対象物同士がばらける。そして、個々のめっき対象物が個別に近い状態で、噴流の途中に配置された滞留手段の上で、一時的に滞留する。この時に、めっき対象物は、噴流の影響およびめっき対象物の自重の影響で、滞留手段のカソード電極が形成された部分を転がる。したがって、ばらけためっき対象物を個別に近い状態で電解めっきを行うことが可能である。各々のめっき対象物は、カソード電極に接触している間、電解めっきされる。また、噴流およびめっき対象物の自重により、めっき対象物が滞留手段の上で同じ箇所に留まり続けることもない。めっき対象物は、やがて滞留手段から落下し、再び噴流に乗って移動する。したがって、めっき対象物に対し、均一な膜厚でめっき膜を形成することが可能である。 In the plating apparatus, the plating method, and the chip type electronic component manufacturing method according to the present invention, the plating object (including the element main body) is first generated by the generating means and flows into the plating solution flow (jet) defined by the guiding means. Riding and flowing to the vicinity of the anode electrode arranged in the middle of the jet, the plating objects are separated. And it retains temporarily on the staying means arrange | positioned in the middle of a jet flow in the state where each plating object is close to individual. At this time, the plating object rolls the portion where the cathode electrode of the staying means is formed due to the influence of the jet and the weight of the plating object. Therefore, it is possible to perform electrolytic plating in a state in which the separated plating objects are close to each other. Each plating object is electroplated while in contact with the cathode electrode. Further, the plating object does not remain at the same location on the staying means due to the jet flow and the weight of the plating object. The plating object eventually falls from the staying means and moves on the jet again. Therefore, it is possible to form a plating film with a uniform film thickness on the object to be plated.
なお従来では、カソード電極において電解めっきが行われる際に、気泡が発生し、その気泡にめっき対象物が取り込まれることがある。しかし、本発明では、気泡に取り込まれためっき対象物が、発生手段による直接の噴流に流される際に、噴流の勢いで、めっき対象物から気泡が完全に分離する。気泡から分離しためっき対象物は、再度、滞留手段に形成されたカソード電極で電解めっきが行われる。したがって、めっき対象物がめっき液から分離することなく、めっき対象物に確実に電解めっきを行うことができ、めっき対象物のめっき品質を向上させることができる。 Conventionally, when electrolytic plating is performed on the cathode electrode, bubbles are generated, and an object to be plated may be taken into the bubbles. However, in the present invention, when the plating object taken in the bubbles is caused to flow into a direct jet by the generating means, the bubbles are completely separated from the plating object by the momentum of the jet. The plating object separated from the bubbles is again subjected to electrolytic plating with the cathode electrode formed in the staying means. Therefore, electrolytic plating can be reliably performed on the plating object without separating the plating object from the plating solution, and the plating quality of the plating object can be improved.
好ましくは、前記滞留手段が、内周端と外周端とを有する面状部材であり、前記面状部材が、前記内周端と前記外周端とを結ぶ滞留面を有する。また、好ましくは、前記面状部材の少なくとも前記めっき対象物に接触する部分がカソード電極で構成される。 Preferably, the staying means is a planar member having an inner peripheral end and an outer peripheral end, and the planar member has a staying surface connecting the inner peripheral end and the outer peripheral end. Preferably, at least a portion of the planar member that contacts the object to be plated is formed of a cathode electrode.
面状部材に形成された滞留面の表面積は広く、めっき対象物に接触する部分を広く確保することができるので、面状部材のめっき対象物に接触する部分にカソード電極が形成されていれば、ばらけためっき対象物を個別に近い状態で、確実に電解めっきを行うことが可能である。 Since the surface area of the staying surface formed on the planar member is wide and a portion that contacts the plating object can be secured widely, if the cathode electrode is formed on the portion of the planar member that contacts the plating object, In addition, it is possible to reliably perform electrolytic plating in a state in which discrete plating objects are close to each other.
好ましくは、前記案内手段が、前記発生手段で発生した前記めっき液の流れを、前記めっき対象物と共に前記めっき槽の内部で鉛直方向上方に案内する案内部材である。好ましくは、前記案内部材が筒状の案内筒であり、前記めっき液およびめっき対象物が前記案内筒の内側を案内されるように形成してある。この場合には、前記面状部材の前記内周端が、前記案内部材の外周に接していることが好ましい。また、前記案内手段が、前記発生手段で発生した前記めっき液の流れを、前記めっき対象物と共に、前記めっき槽の内壁に沿って鉛直方向上方に案内する案内部材であっても良い。 Preferably, the guide means is a guide member for guiding the flow of the plating solution generated by the generating means upward in the vertical direction inside the plating tank together with the plating object. Preferably, the guide member is a cylindrical guide tube, and the plating solution and the plating object are formed so as to be guided inside the guide tube. In this case, it is preferable that the inner peripheral end of the planar member is in contact with the outer periphery of the guide member. The guide means may be a guide member that guides the flow of the plating solution generated by the generating means, along with the plating object, vertically upward along the inner wall of the plating tank.
発生手段で発生した直接の噴流(上昇噴流)により、めっき対象物同士を適度にばらけさせることができ、面状部材には、めっき対象物が適度にばらけた状態で接触する。さらに、カソード電極で電解めっきが行われた際に発生するガスが、めっき対象物を取り込んでしまったとしても、上昇噴流により、めっき対象物とガスとを分離させることができる。 The plating objects can be appropriately dispersed by the direct jet (upward jet) generated by the generating means, and the planar objects are in contact with the plating object in a properly dispersed state. Furthermore, even if the gas generated when electrolytic plating is performed on the cathode electrode has taken in the plating object, the plating object and the gas can be separated by the upward jet.
好ましくは、前記滞留面が鉛直方向上側から鉛直方向下側に向けて傾斜している。滞留面が傾斜していることにより、噴流に乗って滞留面に到達しためっき対象物が、滞留面に沿って、自重で転がりやすくなる。したがって、滞留面の同じ箇所にめっき対象物が留まり続けることなく、めっき対象物に対し、より均一な膜厚でめっき膜を形成することが可能である。 Preferably, the stay surface is inclined from the upper side in the vertical direction toward the lower side in the vertical direction. Since the staying surface is inclined, the plating object that has reached the staying surface by riding on the jet is likely to roll by its own weight along the staying surface. Therefore, it is possible to form a plating film with a more uniform film thickness on the plating object without the plating object remaining on the same portion of the staying surface.
好ましくは、前記滞留面には、前記めっき対象物が前記面状部材から落下する落下孔が複数形成されている。滞留面に落下孔が形成されていることにより、めっき対象物が滞留面に到達した位置から落下孔までの距離だけ電解めっきが行われた後に、確実にめっき対象物を自重で落下させることができる。したがって、めっき対象物が滞留面に留まり続けることがない。 Preferably, a plurality of dropping holes through which the plating object falls from the planar member are formed on the staying surface. By forming a drop hole on the staying surface, it is possible to reliably drop the plating object by its own weight after electrolytic plating has been performed for the distance from the position where the plating object has reached the staying surface to the drop hole. it can. Therefore, the plating object does not remain on the staying surface.
前記落下孔の開口面積は、前記面状部材の鉛直方向下側に位置するほど大きくても良い。落下孔の開口面積を変化させるためには、面状部材の鉛直方向下側に位置するほど落下孔の孔径を大きくしても良いし、面状部材の鉛直方向下側に位置するほど落下孔の密度を大きくしても良い。 The opening area of the drop hole may be larger as it is located on the lower side in the vertical direction of the planar member. In order to change the opening area of the drop hole, the hole diameter of the drop hole may be increased as it is located on the lower side in the vertical direction of the planar member, or the drop hole may be located on the lower side of the planar member in the vertical direction. The density of may be increased.
これにより、仮に鉛直方向上側の落下孔からめっき対象物が落下しなかったとしても、より鉛直方向下部に位置する落下孔からめっき対象物が落下する確率が高まる。また、めっき対象物が転がってきた面状部材の内周端が、案内部材の外周に接している場合には、落下孔の開口面積は、面状部材の鉛直方向下側に位置するほど大きいことが好ましい。この場合には、内周端に沿って形成された落下孔で、確実にめっき対象物を落下させることができる。したがって、めっき対象物が滞留面に留まり続けることがない。 Thereby, even if the plating object does not fall from the drop hole on the upper side in the vertical direction, the probability that the plating object falls from the drop hole located in the lower part in the vertical direction increases. Further, when the inner peripheral end of the planar member on which the plating object has been rolled is in contact with the outer periphery of the guide member, the opening area of the drop hole is larger as it is located on the lower side in the vertical direction of the planar member. It is preferable. In this case, the object to be plated can be reliably dropped by the drop holes formed along the inner peripheral edge. Therefore, the plating object does not remain on the staying surface.
好ましくは、前記面状部材が、鉛直方向に複数形成され、鉛直方向上側に位置する第1プレートと、鉛直方向下側に位置する第2プレートとを有している。 Preferably, a plurality of the planar members are formed in the vertical direction, and have a first plate located on the upper side in the vertical direction and a second plate located on the lower side in the vertical direction.
複数の面状部材が配置されていることにより、めっき対象物が滞留面に接触する機会が高まり、めっき効率を高めることができる。 By arrange | positioning the several planar member, the opportunity for a plating target object to contact a stay surface increases, and it can improve plating efficiency.
好ましくは、前記第1プレートの前記滞留面と、前記第2プレートの前記滞留面とが互いに平行であり、前記第1プレートの前記内周端と、前記第2プレートの前記内周端とが鉛直方向下側に位置している。 Preferably, the staying surface of the first plate and the staying surface of the second plate are parallel to each other, and the inner peripheral end of the first plate and the inner peripheral end of the second plate are It is located on the lower side in the vertical direction.
あるいは、前記第1プレートの第1内周端が、前記第1プレートの第1外周端よりも鉛直方向下側に位置し、前記第2プレートの第2内周端が、前記第2プレートの第2外周端よりも鉛直方向上側に位置し、前記第1内周端と前記第2内周端とを接触させても良い。 Alternatively, the first inner peripheral end of the first plate is positioned vertically lower than the first outer peripheral end of the first plate, and the second inner peripheral end of the second plate is The first inner peripheral end and the second inner peripheral end may be in contact with each other, being positioned vertically above the second outer peripheral end.
この場合には、第1プレートの滞留面で落下しなかっためっき対象物が、第2プレートの第2内周端から転がり始める。したがって、めっき対象物の転がり距離を長く確保することができ、めっき効率をさらに高めることができる。 In this case, the plating object that did not fall on the retention surface of the first plate starts to roll from the second inner peripheral end of the second plate. Therefore, a long rolling distance of the plating object can be ensured, and the plating efficiency can be further increased.
好ましくは、前記アノード電極が、前記滞留面の近くで、前記滞留面に略平行に配置される。カソード電極が形成される滞留面とアノード電極との距離が近いので、電力線の集中も生じにくく、電流密度が均一になり、カソード電極においてめっき対象物の表面にめっき成分を均一に析出させることができ、めっき膜厚のばらつきを低減させることができる。また、アノード電極からカソード電極までの電力線を短くできるために、電力量に比較してめっき効率も向上させることができる。 Preferably, the anode electrode is disposed near the stay surface and substantially parallel to the stay surface. Since the distance between the stay surface on which the cathode electrode is formed and the anode electrode is short, power lines are less likely to concentrate, the current density becomes uniform, and the plating component can be uniformly deposited on the surface of the plating object at the cathode electrode. And variations in the plating film thickness can be reduced. In addition, since the power line from the anode electrode to the cathode electrode can be shortened, the plating efficiency can be improved as compared with the amount of power.
好ましくは、めっき装置は、少なくとも前記滞留手段を振動させる振動手段を有する。仮に滞留面から落下しないで留まっているめっき対象物があったとしても、少なくとも滞留面を振動させることにより、めっき対象物を確実に落下させることができる。 Preferably, the plating apparatus has vibration means for vibrating at least the staying means. Even if there is an object to be plated that does not fall from the staying surface, the object to be plated can be reliably dropped by vibrating at least the staying surface.
前記面状部材は、複数の細線が組み合わされて形成されていても良い。たとえば、面状部材はメッシュにより形成されていても良い。 The planar member may be formed by combining a plurality of fine lines. For example, the planar member may be formed of a mesh.
前記発生手段は、新鮮なめっき液を前記めっき槽に導入する供給手段とは別に設けた撹拌手段でも良いが、供給手段を兼ねていても良い。 The generating means may be a stirring means provided separately from the supplying means for introducing a fresh plating solution into the plating tank, but may also serve as the supplying means.
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第1実施形態
(めっき対象物としての積層チップコンデンサ)
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
First embodiment
(Multilayer chip capacitors as plating objects)
まず、本発明の一実施形態に係る図1に示すめっき装置20を用いてめっき処理されるチップ型電子部品としての図2に示す積層チップコンデンサ2について説明する。図2に示すように、積層チップコンデンサ2は、内部電極層4,6と誘電体層8とが積層された構成の素子本体10を有する。この素子本体10の両端部11,13には、素子本体10の内部に配置された内部電極層4,6と各々導通する一対の外部端子電極12,14が形成してある。
First, the
内部電極層4,6は、各端面が素子本体10の対向する両端部11,13の表面に露出するように積層してある。一対の外部端子電極12,14は、素子本体10の両端部に形成され、内部電極層4,6の露出端面にそれぞれ接続されて、コンデンサ回路を構成している。
The
誘電体層8は、誘電性材料であれば特に限定されないが、たとえばチタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、あるいはこれらの複合酸化物などを主成分とする誘電体材料で構成される。この誘電体材料には、シリコン酸化物、希土類酸化物、マンガン酸化物、マグネシウム酸化物、バナジウム酸化物、アルミニウム酸化物、クロム酸化物などの副成分が含まれていても良い。 The dielectric layer 8 is not particularly limited as long as it is a dielectric material. For example, the dielectric layer 8 is made of a dielectric material mainly composed of barium titanate, calcium titanate, strontium titanate, or a composite oxide thereof. This dielectric material may contain subcomponents such as silicon oxide, rare earth oxide, manganese oxide, magnesium oxide, vanadium oxide, aluminum oxide, and chromium oxide.
本発明に係るめっき対象物としての積層チップ部品は、チップコンデンサ2に限定されず、たとえばチップバリスタ、チップインダクタ、チップサーミスタであってもよく、その場合には、誘電体層8は、バリスタ材料層、インダクタ材料層、NTCサーミスタ材料層などで構成されてもよい。
The multilayer chip component as the plating object according to the present invention is not limited to the
内部電極層4,6は、導電材を含んで構成される。内部電極層4,6に含まれる導電材としては、特に限定されないが、コンデンサ2として用いる場合には、ニッケル、もしくはニッケル合金などが好ましい。内部電極層4,6の厚さは、用途に応じて適宜決定すればよいが、通常0.2〜5μm程度である。
The
外部端子電極12,14も導電材を含んで構成される。外部端子電極12,14に含まれる導電材としては、特に限定されないが、通常、銅や銅合金、ニッケルやニッケル合金などが用いられるが、銀や銀とパラジウムの合金なども使用することができる。本実施形態では、ペースト電極膜から成る下地電極層12p,14pの表面に、電気めっきにより、Ni及びSn膜などで構成されるめっき膜12c,14cが形成してある。下地電極層12p,14pの厚みは、用途に応じて適宜決定すればよいが、通常5〜50μm程度である。また、めっき膜12c,14cの厚みは、用途に応じて適宜決定すればよいが、通常3〜10μm程度である。
The external
素子本体10の形状は、特に制限はないが、通常、直方体状とされる。また、その寸法にも特に制限はなく、用途に応じて決定され、特に、図1に示すように、1005形状(縦LO=1.0mm×横WO=0.5mm×厚みHO=0.5mm)サイズ以下、たとえば、小さく軽く電極間距離が短い0603形状(縦LO=0.6mm×横WO=0.3mm×厚みHO=0.3mm)サイズ以下である場合にも本実施形態の装置および方法が適用できる。
The shape of the
図2に示すように、素子本体10において、内部電極層4,6および誘電体層8の積層方向の両外側端部には、外側誘電体層18が配置してあり、素子本体10の内部を保護している。外側誘電体層18の材質は、誘電体層8の材質と同じであっても異なっていても良いが、通常、誘電体層8の材質とほぼ同じであり、誘電体材料で構成されている。
As shown in FIG. 2, in the
一対の下地電極層12p,14pの外側にめっき膜12c,14cを形成する際には、そのめっき処理時に、外側誘電体層18の外表面(素子本体10の表面10α)には、めっき膜が形成されてショート不良となりやすい。そのため、その表面10αには、ガラスコートなどの保護膜16を形成しても良いが、必ずしも保護膜16は形成されていなくとも良い。保護膜16を形成する場合には、保護膜16の厚さは、好ましくは0.05〜0.2μm程度に薄い。保護膜16が厚すぎると、保護膜16を形成した後に、下地電極層12p,14pを形成する際に、内部電極層4および6と下地電極層12p,14pとのコンタクトが困難になる傾向にある。
When the plating
下地電極層12p,14pは、電極ペーストの焼付け処理により形成されている。下地電極ペースト膜12p,14pは、素子本体10の端面に位置する端面部分12γ,14γと、端面部分12γ,14γに連続して形成され、素子本体10の端面近傍の四側面にまで延びる側面部分12β,14βとを有している。
(積層チップコンデンサの製造方法)
The base electrode layers 12p and 14p are formed by an electrode paste baking process. The base
(Manufacturing method of multilayer chip capacitor)
次に、図2に示す積層チップコンデンサ2の製造方法について説明する。
まず素子本体10を製造する。素子本体10を製造するために、印刷工法またはシート工法等により、内部電極層4,6が互い違いに両端部に露出するように、誘電体層8と内部電極層4,6を交互に積層し、その積層方向の両端に外側誘電体層18を積層し、積層体を形成する。
Next, a method for manufacturing the
First, the
次に、この積層体を切断し、グリーンチップを得る。次に、必要に応じて脱バインダー処理を行い、グリーンチップを焼成し、素子本体10を得る。次に、必要に応じて、素子本体10の研磨を行い、内部電極の端部を素子本体の両端面に露出させる。その後に、素子本体10の両端部に外部端子電極12,14を形成するための電極ペーストを塗布、焼き付けして下地電極層12p,14pを形成する。
Next, this laminate is cut to obtain a green chip. Next, a binder removal process is performed as necessary, and the green chip is fired to obtain the
次に、下地電極層12p,14pの表面を、例えばバレル研磨により研磨して、下地電極層12p,14pの表面に導電性粒子を露出させ、その下地電極層12p,14pの表面にめっき膜12c,14cを均一に形成しやすくする。
Next, the surfaces of the base electrode layers 12p and 14p are polished by, for example, barrel polishing to expose the conductive particles on the surfaces of the base electrode layers 12p and 14p, and the
そのような研磨後に、図2に示す下地電極層12p,14pの表面に、めっき膜12c,14cを、図1に示すめっき装置を用いて電気めっき法により形成する。このようにして図2に示す積層チップコンデンサ2が製造される。
After such polishing, plating
なお、図2に示すガラスコートなどの保護膜16の形成は、めっき処理の前に行っても、下地電極層12p,14pの形成前に行っても良い。保護膜16は、十分に薄いので、素子本体10の端面に下地電極層12p,14pを形成する際に、内部電極層4,6との接続を確保することが可能である。
(めっき装置)
The
(Plating equipment)
次に、めっき処理を行うためのめっき装置について説明する。
図1に示すように、めっき装置20は、めっき槽21を有する。図3に示すように、めっき槽21は、めっき液30を貯留可能に構成され、少なくともめっき槽21の内面がプラスチック部材あるいはセラミック部材などの絶縁材料で構成されることが好ましい。この実施形態では、めっき槽21の鉛直方向上端部に、めっき中に発生したガスを排出可能なガス排出口24を持つ密閉型として説明を行うが、鉛直方向上部が開放型になっており、自由にガスを排出可能に構成されても良い。
Next, a plating apparatus for performing the plating process will be described.
As shown in FIG. 1, the
図3に示すように、めっき槽21は、上側ケーシング21aと下側ケーシング21bとを有し、接続部21cによって接続され、めっき槽21を鉛直方向上下に分割することが可能になっている。下側ケーシング21bには、新鮮なめっき液30をめっき槽21に導入可能な導入パイプ23(供給手段)が接続されており、めっき槽21内にめっき液30を供給する。めっき液30は、下側ケーシング21bに接続された排出パイプ25を通って、めっき槽21から排出可能になっている。めっき槽21内へのめっき液の供給は、バッチ式に行っても良いが、めっき処理中にも連続して行うことが好ましい。また、排出パイプ25から排出されためっき液30を、フィルターで濾過して、再循環させも良い。
As shown in FIG. 3, the
また、下側ケーシング21bの鉛直方向最下部には、支持台22が固定されている。支持台22には収容凹部22aが形成されており、収容凹部22aには、撹拌羽根26(発生手段)が不図示のモータ等によって回転可能に収容されている。撹拌羽根26の鉛直方向上方には、仕切り網27が配置されており、図1に示す素子本体10(めっき対象物)が撹拌羽根26に当たるのを防止している。
A
撹拌羽根26の鉛直方向上側には、仕切り網27から所定距離の隙間を有して、筒状パイプ28(案内手段)が配置されている。筒状パイプ28は、図1に示すように円筒形をしているが、円筒に限らず多角筒形状でも良い。筒状パイプ28は、撹拌羽根26の回転によって発生しためっき液30の流れ(上昇噴流)が筒状パイプ28の内側を通り、上昇噴流が素子本体10と共にアノード電極29の近くまで案内可能に配置されている。筒状パイプ28は絶縁性を有しており、プラスチック部材あるいはセラミック部材などの絶縁材料で構成されることが好ましい。
A cylindrical pipe 28 (guide means) is arranged on the upper side in the vertical direction of the
本実施形態では、滞留手段は、図3に示すように、第1プレート31および第2プレート32で構成されている。図3および図4に示すように、第1プレート31は、第1内周端31aと第1外周端31bとを結ぶ滞留面31cを有する面状部材である。第2プレート32も、第2内周端32aと第2外周端32bとを有する面状部材であり、第2内周端32aと第2外周端32bとを結ぶ滞留面32cを有している。図3に示すように、第1プレート31の滞留面31cと、第2プレート32の滞留面32cとは互いに平行に配置されている。
In the present embodiment, the staying means is composed of a
図3に示すように、第1プレート31の滞留面31cと第2プレート32の滞留面32cは、円錐側面形状を有し、筒状パイプ28の軸心に対して角度θで傾斜している。傾斜角度θは特に限定されないが、20〜160度であることが好ましい。さらに好ましくは、傾斜角度θは30〜60度である。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、第1プレート31の第1内周端31aと第2プレート32の第2内周端32aは、筒状パイプ28の外周壁面28aに着脱可能に接続してある。また、第1プレート31の第1外周端31bと第2プレート32の第2外周端32bは、めっき槽21の内壁21dに対して着脱可能に接続してあることが好ましい。めっき装置20のメンテナンスを容易にするためである。
As shown in FIG. 3, the first inner
図4に示すように、第1プレート31は、上昇噴流によって流されてきた素子本体10が、ばら状に滞留面31cに接触し、滞留面31cで滞留するように構成されている。図3および図5に示すように、第1プレート31の少なくとも素子本体10が接触する部分には、カソード電極31dが形成されている。また、第2プレート32の少なくとも素子本体10が接触する部分には、カソード電極32dが形成されており、第1プレートの落下孔35から落下してきた素子本体10を再び滞留させるように構成してある。本実施形態では第1プレート31および第2プレート32を、金属などの導電性プレートで構成してある。
As shown in FIG. 4, the
図1に示すように、第1プレート31の滞留面31cには、素子本体10が滞留面31cから落下可能な落下孔35が行列状に多数形成されている。本実施形態では、落下孔35は円形をしている。落下孔35同士の外周端同士の間隔C1,C2は、素子本体10の縦サイズLOに比較して、1.5倍以上の距離を有していることが好ましい。これにより、素子本体10の転がり距離を長く確保することができる。また、落下孔35の直径D1は、少なくとも、素子本体10の横幅WO,厚みHOよりも大きい。また、落下孔35の直径D1は、素子本体10の縦サイズLOより小さくてもよいが、大きくても良い。落下孔D1が、素子本体10を落下させる最小限の大きさであれば、素子本体10の転がり距離を長く確保することができる。
As shown in FIG. 1, the staying
また、図4に示すように、第1プレート31の滞留面31において、筒状パイプ28の外周壁面28aに沿って、最終落下孔31eが、内接円の直径が図1に示す素子本体の縦サイズLOより大きくなるように形成されている。最終落下孔31eの形状は、本実施形態では扇状をしているが、滞留面31cを転がってきた素子本体10を確実に落下させる大きさであれば、形状は特に限定されない。また、第2プレート32の滞留面32においても、筒状パイプ28の外周壁面28aに沿って、最終落下孔32eが、内接円の直径が図1に示す素子本体の縦サイズLOより大きくなるように形成されている。第1プレート31,第1プレート31の滞留面31c,32cは、本実施形態では円錐曲面で構成されているが、複数の平面を組み合わせることで構成されても良い。
Further, as shown in FIG. 4, in the staying
また、図3に示すように、棒状のアノード電極29が、第1プレート31の滞留面31cの近くで、第1プレート31の滞留面31cに略平行に配置されている。アノード電極29は、めっき槽21の内壁21dに着脱自在に固定されることが好ましい。アノード電極29は、たとえばNiなど、めっき液30中に溶け出し、めっき膜として析出する材料で構成されている。アノード電極の形状や構造は、特に限定されない。
As shown in FIG. 3, the rod-shaped
アノード電極29は、電源33のプラス端子に接続され、第1プレート31および第2プレート32は、電源33のマイナス端子に接続されている。さらに、本実施形態では、めっき槽21の全体が振動器34(振動手段)に接続され、振動可能に構成されているが、少なくとも第1プレート31および第2プレート32が、振動可能に構成されていれば良い。
The
本実施形態に係るめっき装置、めっき方法およびチップ型電子部品の製造方法では、まず、図2に示す下地電極層12p,14pが形成された素子本体10を、図3に示す上側ケーシング21aと下側ケーシング21bとが分離された状態で、下側ケーシング21bに多数投入する。投入される素子本体10の個数は、特に限定されず、たとえば1000個〜2000000個投入される。その前後に、供給パイプ23からめっき液30が供給される。
In the plating apparatus, plating method, and chip-type electronic component manufacturing method according to this embodiment, first, the
素子本体10は、まず、撹拌羽根26によって発生し筒状パイプ28によって規定されためっき液の流れ(噴流)に乗って、噴流の途中に配置されるアノード電極29の付近まで流されると共に、素子本体10同士がばらける。そして、個々の素子本体10が個別に近い状態で、噴流の途中に配置された第1プレート31,第2プレート32の上で、一時的に滞留する。この時に、素子本体10は、噴流の影響および素子本体10の自重の影響で、第1プレート31,第2プレート32のカソード電極31d,32dが形成された部分を転がる。図5に示すように、素子本体10の両端に形成してある各下地電極層12pおよび14pが同時にカソード電極31dに接触した時に、めっき液30の存在下で、カソード電極31dに電気的に接続される。したがって、ばらけた素子本体10を個別に近い状態で電解めっきを行うことが可能である。また、噴流および素子本体10の自重により、素子本体10が滞留手段の上で同じ箇所に留まり続けることもない。素子本体10は、やがて第1プレート,第2プレートから落下し、再び噴流に乗って移動する。したがって、素子本体10に対し、均一な膜厚でめっき膜を形成することが可能である。
First, the
なお従来では、カソード電極31d,32dにおいて電解めっきが行われる際に、気泡が発生し、その気泡に素子本体10が取り込まれることがある。しかし、本実施形態では、気泡に取り込まれた素子本体10が、撹拌羽根26による直接の噴流に流される際に、噴流の勢いで、素子本体10から気泡が完全に分離する。気泡から分離した素子本体10は、再度、第1プレート31,第2プレート32に形成されたカソード電極31d,32dで電解めっきが行われる。したがって、素子本体10がめっき液30から分離することなく、素子本体10の下地電極層12p,14pに確実に電解めっきを行うことができ、素子本体10の下地電極層12p,14pに形成されためっき膜のめっき品質を向上させることができる。
Conventionally, when electrolytic plating is performed on the
第1プレート31,第2プレート32に形成された滞留面31c,32cの表面積は広く、素子本体10に接触する部分を広く確保することができる。第1プレート31,第2プレート32の素子本体10に接触する部分にカソード電極31d,32dが形成されているので、ばらけた素子本体10を個別に近い状態で、確実に電解めっきを行うことが可能である。
The surface areas of the staying surfaces 31c and 32c formed on the
また、撹拌羽根26で発生した直接の噴流(上昇噴流)により、素子本体10同士を適度にばらけさせることができ、第1プレート31,第2プレート32には、素子本体10が適度にばらけた状態で接触する。さらに、カソード電極31d,32dで電解めっきが行われた際に発生するガスは、上昇噴流により、素子本体10から分離され、ガス排出口24から排出される。
Further, the element
また、第1プレート31,第2プレート32の滞留面31c,32cが傾斜していることにより、噴流に乗って滞留面31c,32cに到達した素子本体10が、滞留面31c,32cに沿って、自重で転がりやすくなる。したがって、滞留面31c,32cの同じ箇所に素子本体10が留まり続けることなく、素子本体10に対し、より均一な膜厚でめっき膜を形成することが可能である。
In addition, since the stay surfaces 31c and 32c of the
本実施形態では、滞留面31c,32cに落下孔35が形成されていることにより、素子本体10が滞留面31c,32cに到達した位置から落下孔35までの距離だけ電解めっきが行われた後に、確実に素子本体10を自重で落下させることができる。したがって、素子本体10が滞留面31c,32cに留まり続けることがない。
In the present embodiment, since the drop holes 35 are formed in the stay surfaces 31c and 32c, after the electroplating is performed by the distance from the position where the
また、本実施形態では、仮に鉛直方向上側の落下孔35から素子本体10が落下しなかったとしても、より鉛直方向下部に位置する落下孔35から素子本体10が落下する。また、本実施形態では、筒状パイプ28の外周壁面28aに沿って形成された最終落下孔31eで、確実に素子本体10を落下させることができる。したがって、素子本体10が滞留面に留まり続けることがない。
Further, in this embodiment, even if the
また、複数のプレート(第1プレート31,第2プレート32)が配置されていることにより、素子本体10が滞留面31c,32cに接触する機会が高まり、めっき効率を高めることができる。
In addition, since the plurality of plates (the
本実施形態では、第1プレート31のカソード電極31dが形成される滞留面31cとアノード電極29との距離が近いので、電力線の集中も生じにくく、電流密度が均一になり、カソード電極31dにおいて素子本体10の表面にめっき成分を均一に析出させることができ、めっき膜厚のばらつきを低減させることができる。また、アノード電極29からカソード電極31dまでの電力線を短くできるために、電力量に比較してめっき効率も向上させることができる。
In the present embodiment, since the distance between the
また、本実施形態では、めっき装置20は、少なくとも第1プレート31,第2プレート32を振動させる振動器34を有するので、仮に滞留面31c,32cから落下しないで留まっている素子本体10があったとしても、滞留面31c,32cを振動させることにより、素子本体10を確実に落下させることができる。なお、めっき処理後に、撹拌羽根26の回転を止めて、上昇噴流が止まった際にも、第1プレート31と第2プレート32とを振動させ、図3に示すめっき槽21の底辺部に素子本体10を集めることにより、めっき膜が形成された素子本体10のみを残すことができる。
In the present embodiment, since the
なお、上述した実施形態に限定されず、以下に述べるように、めっき装置20が構成されてもよい。
In addition, it is not limited to embodiment mentioned above, The
たとえばカソード電極が形成されたプレート31iの落下孔35aの開口面積は、プレート31iの鉛直方向下側に位置するほど大きくても良い。たとえば、図6に示すように、プレート31iの鉛直方向下側に位置するほど、落下孔35aの孔径を大きくしても良い。すなわち、鉛直方向上側に位置する落下孔35aの孔径D2よりも、鉛直方向下側に位置する落下孔35aの孔径D3のほうが大きくても良い。または、図示しないが、カソード電極が形成されたプレートにおける単位面積あたりの落下孔の形成個数(形成密度)を多くしても良い。
For example, the opening area of the
なお、図7Aに示すように、第1プレート31,第2プレート32が、筒状パイプ28の鉛直方向上方にずれていても良い。
As shown in FIG. 7A, the
また、図7Bに示すように、好ましくは、第1プレート31の第1内周端31aが、第1プレート31の第1外周端31bよりも鉛直方向下側に位置し、第2プレート32の第2内周端32aが、第2プレート32の第2外周端32bよりも鉛直方向上側に位置し、第1内周端31aと第2内周端32aとが接触している。この場合には、第1プレート31の第1滞留面31cで落下しなかった素子本体10が、第2プレート32の第2内周端32aから、第2滞留面32cを転がり始める。したがって、素子本体10の転がり距離を長く確保することができ、めっき効率をさらに高めることができる。
7B, preferably, the first inner
また、図7Cに示すように、第2プレート32のみを水平方向に平行に配置しても良い。あるいは、図7D〜図7Fに示すように、第1プレート31を水平方向に平行に配置しても良い。この場合には、図7Dに示すように、第2プレート32の第2内周端32aが、第2外周端32bに比較して、鉛直方向下方に位置しても良い。また、図7Eに示すように、第2プレート32の第2内周端32aが、第2外周端32bに比較して、鉛直方向上方に位置しても良い。さらに、図7Fに示すように、第1プレート31,第2プレート32が、共に水平方向に対して平行に配置されても良い。
Further, as shown in FIG. 7C, only the
また、図7G〜図7Iに示すように、第1プレート31の第1内周端31aが、第1外周端31bに比較して、鉛直方向上方に位置されても良い。この場合には、図7Gに示すように、第2プレート31の第2内周端31aが、第2外周端31bに比較して、鉛直方向下方に位置しても良い。また、図7Hに示すように、第2プレート32が水平方向に対して平行に配置されても良いし、図7Iに示すように、第2プレート32が、第1プレート31と平行であっても良い。
Moreover, as shown in FIGS. 7G to 7I, the first inner
また、図7J〜図7Lに示すように、面状部材が、第1プレートのみで構成されていても良い。この場合には、図7Jに示すように、第1プレート31の第1内周端31aが、第1外周端31bに比較して、鉛直方向下方に位置しても良いし、図7Kに示すように、第1プレート31が水平方向に対して平行に配置されても良い。また、図7Lに示すように、第1プレート31の第1内周端31aが、第1外周端31bに比較して、鉛直方向上方に位置しても良い。
Moreover, as shown to FIG. 7J-FIG. 7L, the planar member may be comprised only with the 1st plate. In this case, as shown in FIG. 7J, the first inner
上述した実施形態では、筒状パイプ28の内径が、筒状パイプ28の鉛直方向最上端と鉛直方向最下端とで等しい場合について説明を行ったが、これに限定されない。すなわち、図8Aに示すように、筒状パイプ28の鉛直方向最上端における内径d1が、筒状パイプ28の鉛直方向最下端における内径d2に比較して大きくても良い。また、図8Bに示すように、筒状パイプ28の鉛直方向最上端における内径d1が、筒状パイプ28の鉛直方向最下端における内径d2に比較して小さくても良い。
In the above-described embodiment, the case where the inner diameter of the
また、上述した実施形態では、面状部材がプレート状の場合について説明を行ったが、これに限定されない。たとえば、図9Aに示すように、面状部材が、複数の細線36を平行に配置することで構成されても良い。また、図9Bに示すように、面状部材が、複数の細線37を編んで構成されるメッシュ状であっても良い。
Moreover, although embodiment mentioned above demonstrated the case where a planar member was plate shape, it is not limited to this. For example, as shown to FIG. 9A, a planar member may be comprised by arrange | positioning several thin wire |
上述した実施形態では、第1プレート31および第2プレート32の全体がカソード電極で構成される場合について説明を行ったが、これに限定されない。たとえば、図10に示すように、プレート31hが樹脂板31fを有しており、樹脂板31fの表面(素子本体10が接する部分)のみに、薄膜状にカソード電極31gが形成されていても良い。
In the above-described embodiment, the case where the entire
また、発生手段が、新鮮なめっき液30をめっき槽21に導入する導入パイプ23とは別に設けた撹拌羽根26で構成される例を示したが、これに限定されない。たとえば、発生手段が、新鮮なめっき液30をめっき槽21に導入する導入パイプ23で構成されていても良い。すなわち、導入パイプ23を、撹拌羽根26の位置に配置し、撹拌羽根26を設けなくても良い。
Moreover, although the generation | occurrence | production means showed the example comprised with the stirring
さらに、落下孔35は円形でなくても良く、楕円形でも良いし、多角形をしていても良い。
第2実施形態
Further, the
Second embodiment
以下に示す以外は、上述した第1実施形態と同様であり、重複する説明を省略する。
本実施形態では、図11に示すように、案内手段が、撹拌羽根26で発生しためっき液30の流れを、素子本体10と共に、めっき槽21の内壁21dに沿って鉛直方向上方に案内する案内部材48で構成される。
Except as described below, the second embodiment is the same as the first embodiment described above, and a duplicate description is omitted.
In this embodiment, as shown in FIG. 11, the guide means guides the flow of the
案内部材48の下面は、曲面をした第1案内面48aを有しており、撹拌羽根26で発生しためっき液30の流れを直に受け、素子本体10と共に、めっき槽21の内壁21dに沿って鉛直方向上方に案内(上昇噴流)するように構成されている。案内面48aは、平面であってもよい。
The lower surface of the
また、案内部材48の上面には、第1プレート41, 第2プレート42を通過してきためっき液30の流れ(下降噴流)を、素子本体10と共に上昇噴流に合流させる第2案内面48bが形成されている。
Further, on the upper surface of the
本実施形態の第1プレート41および第2プレート42は、第1内周端42aおよび第2内周端42aの内側が、最終落下孔41e,42eで構成されている。本実施形態の最終落下孔41e,42eは、円形をしているが、形状はこれに限定されない。
In the
本実施形態では、最終落下孔41e,42eから、素子本体10が確実に落下するので、より均一に素子本体10にめっき膜を形成することができる。
In the present embodiment, the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。たとえば、上述した実施形態では、積層チップコンデンサを例に説明を行ったが、これに限定されず、本発明のめっき装置およびめっき方法が適用されるチップ型電子部品としては、チップバリスタ、チップインダクタ、チップNTCサーミスタなどであってもよい。また、本発明のめっき装置およびめっき方法が適用されるめっき対象物は、チップ型電子部品に限らず、たとえば粉体(5〜100μm)、コネクタ、リードスイッチ、釘、ボルト、ナット、ワッシャなどのような小物(小形部品)が例示される。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the multilayer chip capacitor has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and chip type electronic components to which the plating apparatus and the plating method of the present invention are applied include a chip varistor and a chip inductor. It may be a chip NTC thermistor or the like. The plating object to which the plating apparatus and the plating method of the present invention are applied is not limited to a chip-type electronic component, and examples thereof include powder (5 to 100 μm), connectors, reed switches, nails, bolts, nuts, washers and the like. Such small items (small parts) are exemplified.
2…積層チップコンデンサ
10…素子本体
12p,14p…下地電極層
12c,14c…めっき膜
21…めっき槽
23…導入パイプ
26…撹拌羽根
28…筒状パイプ
29…アノード電極
30…めっき液
31…第1プレート
31a…第1内周端
31b…第1外周端
31c…滞留面
31d…カソード電極
32…第2プレート
32a…第2内周端
32b…第2外周端
32c…滞留面
32d…カソード電極
34…振動器
35…落下孔
48…案内部材
2 ...
Claims (19)
前記めっき液の流れ方向を規定する案内手段と、
前記めっき液の流れの途中に配置されるアノード電極と、
前記めっき液の流れの途中に配置され、前記めっき液と共に流れてくるめっき対象物を一時的に滞留させる滞留手段と、を有するめっき装置であって、
前記滞留手段の少なくとも一部がカソード電極で構成されていることを特徴とするめっき装置。 A generating means for generating a flow of plating solution inside the plating tank,
Guiding means for defining the flow direction of the plating solution;
An anode electrode disposed in the middle of the flow of the plating solution;
A dwelling device that is disposed in the middle of the flow of the plating solution and temporarily retains the plating object flowing along with the plating solution,
A plating apparatus, wherein at least a part of the staying means is constituted by a cathode electrode.
前記面状部材が、前記内周端と前記外周端とを結ぶ滞留面を有することを特徴とする請求項1に記載のめっき装置。 The staying means is a planar member having an inner peripheral end and an outer peripheral end,
The plating apparatus according to claim 1, wherein the planar member has a staying surface that connects the inner peripheral end and the outer peripheral end.
前記第1プレートの前記内周端と、前記第2プレートの前記内周端とが鉛直方向下側に位置していることを特徴とする請求項7に記載のめっき装置。 The stay surface of the first plate and the stay surface of the second plate are parallel to each other;
The plating apparatus according to claim 7, wherein the inner peripheral end of the first plate and the inner peripheral end of the second plate are located on the lower side in the vertical direction.
前記第2プレートの第2内周端が、前記第2プレートの第2外周端よりも鉛直方向上側に位置し、
前記第1内周端と前記第2内周端とが接していることを特徴とする請求項7に記載のめっき装置。 The first inner peripheral end of the first plate is positioned vertically lower than the first outer peripheral end of the first plate,
The second inner peripheral edge of the second plate is positioned vertically above the second outer peripheral edge of the second plate;
The plating apparatus according to claim 7, wherein the first inner peripheral end and the second inner peripheral end are in contact with each other.
前記めっき液と共に流れてくるめっき対象物を、少なくとも一部がカソード電極で構成される滞留手段で一時的に滞留させることを特徴とするめっき方法。 Generate a flow of plating solution that passes near the anode electrode inside the plating tank,
A plating method characterized in that a plating object flowing together with the plating solution is temporarily retained by a retention means at least partly composed of a cathode electrode.
前記素子本体に下地電極層を形成する工程と、
前記下地電極層の表面にめっき膜を形成する工程とを有するチップ型電子部品の製造方法であって、
前記めっき膜を形成する工程が、
めっき槽の内側で、アノード電極の付近を通過させるめっき液の流れを発生させ、
前記めっき液と共に流れてくる前記素子本体を、少なくとも一部がカソード電極で構成される滞留手段で一時的に滞留させることを特徴とするチップ型電子部品の製造方法。 Manufacturing the element body;
Forming a base electrode layer on the element body;
A method of manufacturing a chip-type electronic component having a step of forming a plating film on the surface of the base electrode layer,
Forming the plating film comprises:
Generate a flow of plating solution that passes near the anode electrode inside the plating tank,
A method of manufacturing a chip-type electronic component, characterized in that the element main body flowing together with the plating solution is temporarily retained by a retention means at least partially comprising a cathode electrode.
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