JP5481804B2 - Plating equipment - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品の外部電極を形成するとき等に用いられるめっき工程のためのめっき装置に関する The present invention relates to a plating apparatus for a plating process used when forming an external electrode of an electronic component.
従来より、セラミック電子部品の外部電極を形成する際に、めっき方法が用いられる。たとえば、誘電体共振器における電極形成においては、用意された誘電体セラミックに対し、エッチング液による表面粗化、Snコロイド粒子付着、触媒用Pdコロイド粒子付着、無電解Cuめっき、防錆処理、という工程を経て、Cu無電解めっき膜からなる電極が形成される。さらに、上記の各工程間には、随時、水洗工程が入る。 Conventionally, a plating method is used when forming an external electrode of a ceramic electronic component. For example, in electrode formation in a dielectric resonator, surface roughening with an etching solution, Sn colloid particle adhesion, catalyst Pd colloid particle adhesion, electroless Cu plating, and rust prevention treatment are performed on a prepared dielectric ceramic. Through the process, an electrode made of a Cu electroless plating film is formed. Further, a water washing step is inserted between the above steps as needed.
被めっき物がセラミック電子部品のように小さい場合は、バレルめっき方法が用いられる。たとえば回転バレルの場合は、バレル内にセラミック素体を投入し、このバレルをめっき浴槽中のめっき液に浸漬し、回転させる、という工程をとる。このとき、回転にしたがってセラミック素体が攪拌されるので、めっき析出が安定化される。 When the object to be plated is small like a ceramic electronic component, a barrel plating method is used. For example, in the case of a rotating barrel, the ceramic body is placed in the barrel, and the barrel is immersed in a plating solution in a plating bath and rotated. At this time, since the ceramic body is stirred according to the rotation, the plating deposition is stabilized.
さて、実際のめっき工程においては、エッチング工程、Snコロイド粒子付着工程、触媒用Pdコロイド粒子付着工程、無電解Cuめっき工程、防錆処理工程、各工程間の水洗処理工程、からなる全工程において、それぞれのめっき液(ここでは無電解めっき液だけを意味するのではなく、エッチング液、コロイド液、水洗用の水など、すべての処理液を意味する)で満たされためっき浴槽がそれぞれ用意される。 Now, in the actual plating process, in all processes consisting of an etching process, a Sn colloid particle adhesion process, a catalyst Pd colloid particle adhesion process, an electroless Cu plating process, a rust prevention treatment process, and a water washing treatment process between each process. , There is a plating bath filled with each plating solution (in this case, not only the electroless plating solution but also all the processing solutions such as etching solution, colloid solution, washing water, etc.) The
そして、回転バレルがめっき浴槽に浸漬され、ある回転速度でもって一定の時間回転され、その後めっき浴槽から揚げられる。こうして、そのめっき浴槽における工程が完了すると、バレルが次のめっき浴槽に搬送され、次のめっき浴槽にて同様の処理が行われる。これを繰り返すことによって、めっき全工程が完了する。 Then, the rotating barrel is immersed in the plating bath, rotated for a certain time at a certain rotation speed, and then fried from the plating bath. Thus, when the process in the plating bath is completed, the barrel is transported to the next plating bath, and the same processing is performed in the next plating bath. By repeating this, the entire plating process is completed.
たとえば、特許文献1には、一般的なバレルめっき装置が開示されている。すなわち、複数のめっき浴槽間の間をバレル容器が搬送され、連続的なめっき処理が可能となっている。
しかしながら、特許文献1に記載されているめっき装置では、バレルの駆動機構が全めっき浴槽に設置されているため、各めっき浴槽が大型化するという問題があった。 However, in the plating apparatus described in Patent Document 1, since the barrel drive mechanism is installed in all the plating baths, there is a problem that each plating bath is enlarged.
また、特許文献1に記載のめっき装置を制御する場合は、バレルの駆動機構が各めっき浴槽に設置されているため、バレル駆動の制御機構や運転状態の検出機構を全めっき浴槽に設置する必要があるため、各めっき浴槽がさらに大型化するという問題があった。 Moreover, when controlling the plating apparatus of patent document 1, since the drive mechanism of a barrel is installed in each plating bath, it is necessary to install the control mechanism of a barrel drive and the detection mechanism of an operation state in all the plating baths. Therefore, there is a problem that each plating bath is further enlarged.
また、バレルのめっき浴槽間の工程を集中自動制御で行う場合、集中制御機構と全めっき浴槽との間の情報伝送機構が複雑になり、めっき装置全体が大型化するという問題があった。 Moreover, when performing the process between the plating baths of a barrel by centralized automatic control, the information transmission mechanism between a centralized control mechanism and all the plating baths became complicated, and there existed a problem that the whole plating apparatus enlarged.
以上より、特許文献1に記載されているめっき装置では、めっき装置全体が大型化するため、面積生産性が悪化する。また、めっき装置が大掛かりな設備となるため、設備運転費用や設備保全費用などのコストがかかるという問題がある。さらに、最近の大量生産型から少量多品種生産型へのトレンドシフトを考慮すると、前述のような大掛かりな全自動ラインではコスト的に不利となる。 From the above, in the plating apparatus described in Patent Document 1, the entire plating apparatus is increased in size, so that the area productivity is deteriorated. Moreover, since the plating apparatus becomes a large-scale facility, there is a problem that costs such as facility operation costs and facility maintenance costs are required. Furthermore, considering the recent trend shift from mass production type to low-volume, multi-product production type, the large-scale fully automatic line as described above is disadvantageous in terms of cost.
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって、少量多品種生産にも対応可能な、低コストで面積生産性が高く、かつ高機能なめっき装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of such problems, and provides a plating apparatus that can cope with a small quantity and a wide variety of production, has a low cost, has a high area productivity, and has a high function.
すなわち本発明は、処理液が収容される複数の浴槽と、回転バレルと、前記回転バレルの前記浴槽間における搬送手段と、を備えるめっき装置において、前記回転バレルが、回転駆動機構と、回転速度の検出機構と、前記回転速度の検出結果に基づき前記回転駆動機構の回転駆動を制御する回転制御機構と、前記複数の浴槽のうちのどの浴槽に前記回転バレルが位置しているかを認識する機能と、を備えることを特徴とする。 That is, the present invention includes a plurality of baths tank processing solution is accommodated, a rotating barrel, the plating apparatus and a conveying means between the tub of the rotating barrel, the rotating barrel, a rotary drive mechanism, the rotation A speed detection mechanism, a rotation control mechanism for controlling the rotation drive of the rotation drive mechanism based on the detection result of the rotation speed, and which bathtub among the plurality of bathtubs recognizes the rotation barrel. And a function.
また、本発明のめっき装置は、前記回転バレルが、浴槽中の処理液の液面を検出する機能を有し、かつ、前記回転制御機構が、前記液面の検出結果に基づき前記回転駆動機構の回転駆動を制御する機能を有することが好ましい。 Further, the plating apparatus of the present invention, the rotating barrel has a function of detecting a liquid level of the processing solution in the bath tank, and said rotation control mechanism, the rotary drive based on a detection result of the liquid surface It preferably has a function of controlling the rotational drive of the mechanism.
さらに、本発明のめっき装置は、前記回転バレルが警報装置を有し、かつ、前記回転制御機構が、前記回転速度の検出結果、前記液面の検出結果、前記浴槽に対する前記回転バレルの位置の認識結果のうち少なくとも1つが予め設定された許容範囲から外れる場合に、前記警報装置に警報を発するように指示を送ることが好ましい。 Further, in the plating apparatus of the present invention, the rotating barrel has an alarm device, and the rotation control mechanism detects the detection result of the rotation speed, the detection result of the liquid level, and the position of the rotating barrel with respect to the bathtub. It is preferable to send an instruction to issue an alarm to the alarm device when at least one of the recognition results is out of a preset allowable range .
また、本発明のめっき装置は、前記回転バレルが、浴槽中の処理液の液温を検出する機能を有し、前記液温の検出結果が予め設定された許容範囲から外れる場合に、前記警報装置に警報を発するように指示を送ることも好ましい。 Further, the plating apparatus of the present invention, when the rotating barrel, which has a function of detecting the liquid temperature of the processing solution in the bath tank, out of the allowable range detection result of the liquid temperature is set in advance, the It is also preferable to send an instruction to alert the alarm device.
本発明のめっき装置は、前記回転バレルが、前記回転バレルが位置している前記浴槽における前記回転バレルの予め設定された回転速度、および前記回転バレルが位置している前記浴槽に関する情報を有する媒体を備え、かつ、前記回転制御機構が前記媒体より前記予め設定された回転速度および前記回転バレルが位置している前記浴槽に関する情報を読み取る機能を有することが好ましい。 In the plating apparatus of the present invention, the rotary barrel has a medium having information about a preset rotation speed of the rotary barrel in the bathtub in which the rotary barrel is positioned and information on the bathtub in which the rotary barrel is positioned. comprising a, and preferably has a function of reading the information on the tub in which the rotary control mechanism the rotation speed and the rotation barrel the than the medium previously set is positioned.
また、本発明のめっき装置は、前記媒体が前記複数の浴槽中に収納される処理液の予め設定された液温に関する情報を有しており、かつ、前記回転バレルが予め設定された前記液温の情報を前記媒体より読み取る機能をも有していてもよい。 Further, the plating apparatus of the present invention, the medium has a pre-set liquid information regarding the temperature of the processing solution to be accommodated in said plurality of baths tank and said rotating barrel is set in advance the The liquid temperature information may be read from the medium .
また、本発明のめっき装置は、前記回転バレルの運転履歴が前記媒体に記録されることも好ましい。 In the plating apparatus of the present invention, the operation history of the rotating barrel is preferably recorded on the medium.
本発明のめっき装置によれば、回転駆動に関する駆動機構、検出機能、および制御機構が、めっき浴槽側ではなく回転バレル側に設置されているため、めっき浴槽を小型化できる。よって、めっき装置には複数のめっき浴槽を要することから、めっき浴槽数が増加するほど、めっき装置全体を小型化することができる。 According to the plating apparatus of the present invention, the driving mechanism, the detection function, and the control mechanism related to the rotational drive are installed on the rotating barrel side instead of the plating bathtub side, so that the plating bath can be miniaturized. Therefore, since the plating apparatus requires a plurality of plating baths, the entire plating apparatus can be downsized as the number of plating baths increases.
また、本発明によれば、めっき浴槽中の液面に関する検出機能および制御機構が回転バレル側に設置されている場合、また、めっき浴槽の液温に関する検出機能および制御機構が回転バレル側に設置されている場合、小型でより高機能なめっき装置を得ることができる。 Moreover, according to the present invention, when the detection function and control mechanism relating to the liquid level in the plating bath are installed on the rotating barrel side, the detection function and control mechanism relating to the liquid temperature of the plating bath are also installed on the rotating barrel side. If so, a smaller and more functional plating apparatus can be obtained.
また、本発明によれば、警報装置が回転バレル側に設置されており、かつ警報装置が回転バレル内に設置された制御機構により制御される場合、小型でより高機能なめっき装置を得ることができる。また、めっき装置に複数の回転バレルが同時に搬送されている場合、警報装置が回転バレル側に設置されていると、警報が発生した回転バレルのみを一時退避させることが容易であるので、他の回転バレルに影響を与えることなくめっき装置を継続運転させることも可能である。 In addition, according to the present invention, when the alarm device is installed on the rotating barrel side and the alarm device is controlled by the control mechanism installed in the rotating barrel, a small and more functional plating apparatus can be obtained. Can do. In addition, when a plurality of rotating barrels are simultaneously transported to the plating apparatus, if the alarm device is installed on the rotating barrel side, it is easy to temporarily retract only the rotating barrel where the alarm has occurred. It is also possible to continue the plating apparatus without affecting the rotating barrel.
また、本発明のめっき装置によれば、各種のめっき条件の情報がインプットされた媒体が回転バレル側に内蔵されているので、集中制御装置と各めっき浴槽との間の伝送線が不要になるばかりか、集中制御装置と回転バレルとの間の伝送線をも不要にできるので、めっき装置をより小型化することができる。また、各種情報がすべてバレル側で連続して取得されるため、精度が高くて加工性に優れた記録データを残すことができる。 In addition, according to the plating apparatus of the present invention, since the medium into which information on various plating conditions is input is built in the rotating barrel side, the transmission line between the central control device and each plating bath is not necessary. In addition, since the transmission line between the central control device and the rotating barrel can be made unnecessary, the plating apparatus can be further downsized. In addition, since all the various information is continuously acquired on the barrel side, it is possible to leave recorded data with high accuracy and excellent workability.
以上より、本発明のめっき装置においては、駆動機構、検出機能、制御機構、警報装置、情報媒体、等が、めっき浴槽側でなく回転バレル側に設置されているため、めっき装置を大幅に小型化でき、面積生産性が向上する。また、本発明によるめっき装置は小型であるため、設備運転費用や保全費用の低減が可能となり、昨今の少量多品種生産に適合する。 From the above, in the plating apparatus of the present invention, the drive mechanism, detection function, control mechanism, alarm device, information medium, etc. are installed not on the plating bath side but on the rotating barrel side, so the plating apparatus is greatly reduced in size. And area productivity is improved. In addition, since the plating apparatus according to the present invention is small in size, it is possible to reduce facility operating costs and maintenance costs, and is suitable for the recent production of a small variety of products.
本発明のめっき装置に関して、図1を例にとり説明する。図1はめっき装置のラインの一部を横方向からみた図である。 The plating apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a view of a part of a line of a plating apparatus as viewed from the lateral direction.
本発明のめっき装置は、まず前提として、複数のめっき浴槽2と、回転バレル1と、回転バレルのめっき浴槽間における搬送手段と、を備える。搬送手段は図1では省略されている。 First, the plating apparatus of the present invention includes a plurality of plating baths 2, a rotating barrel 1, and a conveying means between the plating baths of the rotating barrel. The conveying means is omitted in FIG.
めっき浴槽2は、一般的には複数設置され、図1ではその一部であるめっき浴槽2A、2B、2Cが示されている。めっき浴槽2A、2B、2Cは、それぞれめっき液3A、3B、3Cで満たされている。このめっき液とは、金属イオンの入っためっき液だけを意味するのではなく、エッチング液、水洗用の水、SnやPdなどのコロイド液、防錆処理液など、処理液すべてを意味するものである。
A plurality of plating baths 2 are generally installed, and FIG. 1 shows plating
このめっき浴槽2には、回転駆動機構や、回転制御機構などの大掛かりな機構は設置されていない。したがって、めっき浴槽2の占有面積は、回転バレルが浸漬するのに十分な大きさ程度に抑えられる。なお、めっき浴槽2には、必要に応じてめっき液温の温度制御をするための、温度センサ、温度コントローラ、ヒーターなどが設置されていてもよいが、これらの温度制御装置は十分小型に抑えられる。 The plating bath 2 is not provided with a large-scale mechanism such as a rotation drive mechanism or a rotation control mechanism. Therefore, the area occupied by the plating bath 2 is suppressed to a size sufficient for the rotary barrel to be immersed. The plating bath 2 may be provided with a temperature sensor, a temperature controller, a heater, and the like for controlling the temperature of the plating solution as required, but these temperature control devices are sufficiently small. It is done.
次に、本発明のめっき装置における回転バレル1について説明する。図1には回転バレル1は1つしか示されていないが、複数を同時運転させても構わない。 Next, the rotating barrel 1 in the plating apparatus of the present invention will be described. Although only one rotating barrel 1 is shown in FIG. 1, a plurality of rotating barrels 1 may be operated simultaneously.
回転バレル1には、一般的に容器13や回転軸14が含まれる。この容器13内に、セラミック素体などの被めっき物が投入される(被めっき物は図示されない)。なお、容器13の壁面は、一般に、回転バレル1がめっき浴槽2に浸漬されたときにめっき液3が容器13の内部を満たすよう、液体が通過できるようになっている。なお、回転軸14の方向は一般的に水平であるが、目的を損なわない程度に傾斜させるのは構わない。
The rotating barrel 1 generally includes a
注目すべきは、回転バレル1に種々の機構が設置されている点である。まず第一に、回転バレル1は回転駆動機構12を備えている。すなわち、回転バレル1が、電源、モーター、歯車などを備えており、めっき浴槽2とは物理的に独立して回転駆動する。
It should be noted that various mechanisms are installed in the rotating barrel 1. First of all, the rotary barrel 1 includes a
上記の回転駆動機構12による回転駆動は、そのバレルの位置する浴槽にて予め設定された回転速度において運転される。運転時の回転速度の状況は、これらを検出する機構(図1では省略されている)によりモニタリングされ、制御機構11に伝送される。制御機構11は、検出された回転速度が許容範囲内に維持されるよう、回転駆動機構に指示を送る。仮に回転速度が許容範囲内に維持できない場合、制御機構11から警報装置16にその情報が伝達され、警報が発せられる。同様に、回転バレルの位置する浴槽が本来あるべき浴槽と異なっている場合も警報が発せられる。よって、回転バレル1の回転制御は、回転バレル1の中のみで完結される。
The rotation drive by the
回転バレル1には、めっき浴槽中の液面を検出する機能、例えば液面センサ15が設置されてもよい。この液面センサ15は、回転バレル1がめっき液3に十分に浸漬しているか否かを検知し、その情報を制御機構11に伝送する。たとえば、回転駆動開始時においては、液面センサ15が浸漬完了の旨の情報を制御機構11に送り、制御機構11が回転駆動開始の指示を回転駆動機構12に送る。また、回転駆動中においては、何らかの原因により回転バレル1のめっき液3への浸漬が不十分になった場合、液面センサ15がその情報を制御機構11に送り、制御機構11は警報装置16に警報を発するよう指示を送る。
The rotating barrel 1 may be provided with a function of detecting the liquid level in the plating bath, for example, a
また、回転バレル1には、めっき液3の液温を検出する機能、たとえば液温センサ18が設置されてもよい。この液温センサ18は、めっき液3の液温を検知し、その温度情報を制御機構11に送る。制御機構11は、めっき液3の液温が予め設定された液温の許容範囲内にあるか否かを判定し、仮に許容範囲外であった場合は、制御機構11が警報装置16に警報を発するよう指示を送る。
The rotating barrel 1 may be provided with a function for detecting the temperature of the plating solution 3, for example, a
さらに、予め設定された、回転速度、めっき液の液温、回転バレルの位置する浴槽、等の情報は、集中制御装置から有線で回転バレル1に随時伝送されていてもよいが、望ましくは、予め情報がインプットされた情報媒体17を回転バレル1に設置することが好ましい。回転バレル1がめっき浴槽2A→2B→2Cと搬送される毎に、制御機構11はこの情報媒体17にアクセスして、各めっき浴槽におけるめっき条件の情報を取得する。同様にして、各めっき浴槽における回転バレルの運転履歴もこの情報媒体17に記録される。めっき工程が全て終了した後は、情報媒体17に保存された運転履歴を取得し、必要に応じて集中管理すればよい。なお、この情報媒体17が回転バレル1より取りはずし可能であると良い。めっき工程前の条件インプット、またはめっき工程後の履歴アウトプットの際は、この情報媒体17のみをコンピュータなどに接続できるので、作業が非常に簡便となる。
Furthermore, information such as the preset rotation speed, the temperature of the plating solution, and the bathtub in which the rotation barrel is located may be transmitted from the centralized controller to the rotation barrel 1 as needed, but desirably, It is preferable to install the information medium 17 into which information has been input in advance on the rotating barrel 1. Each time the rotating barrel 1 is transported as plating
なお、図1の例では、制御機構11は、回転駆動の制御と、めっき液の液温検知の機能と、の両方を兼ねており、回転バレル1の小型化に寄与している。ただ、必ずしもこれら両方を1つの制御機構11にまとめなくてもよい。
In the example of FIG. 1, the
また、回転バレル1には、現在の運転状況を表示する機能があってもよい。さらに、めっき条件を直接入力、修正できる機能を有していてもよい。 Further, the rotating barrel 1 may have a function of displaying the current operation status. Further, it may have a function of directly inputting and correcting plating conditions.
また、回転バレル1のめっき浴槽間における搬送手段は、特に限定されない。たとえば、めっき装置全体の小型化を重視する場合は、自動搬送装置を設置するよりも手動で搬送する方法が好ましい。 Moreover, the conveyance means between the plating bathtubs of the rotating barrel 1 is not particularly limited. For example, when importance is attached to downsizing of the entire plating apparatus, a method of manually conveying is preferable to installing an automatic conveying apparatus.
また、図1の例におけるめっき装置は、還元剤による酸化作用により金属を析出させる無電解めっきを対象としているが、電解めっきにも対応可能である。電解めっきの場合は、めっき浴槽2の中に陽極を設置し、容器13の中に陰極を設置し、この陽極と陰極と導電接続された電源装置を設置すればよい。
Moreover, although the plating apparatus in the example of FIG. 1 is intended for electroless plating in which a metal is deposited by an oxidizing action by a reducing agent, it can also be applied to electrolytic plating. In the case of electrolytic plating, an anode is installed in the plating bath 2, a cathode is installed in the
1 回転バレル
2 めっき浴槽
3 めっき液
11 制御機構
12 回転駆動機構
13 容器
14 回転軸
15 液面センサ
16 警報装置
17 情報媒体
18 液温センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating barrel 2 Plating bath 3
Claims (7)
前記回転バレルが、回転駆動機構と、回転速度の検出機構と、前記回転速度の検出結果に基づき前記回転駆動機構の回転駆動を制御する回転制御機構と、前記複数の浴槽のうちのどの浴槽に前記回転バレルが位置しているかを認識する機能と、を備えることを特徴とする、めっき装置。 A plurality of baths tank processing solution is accommodated, a rotating barrel, the plating apparatus and a conveying means between the tub of the rotating barrel,
The rotary barrel includes a rotation drive mechanism, a rotation speed detection mechanism, a rotation control mechanism that controls rotation drive of the rotation drive mechanism based on the detection result of the rotation speed, and any one of the plurality of bathtubs. And a function of recognizing whether the rotating barrel is positioned .
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