JP7132135B2 - ワーク保持治具及び電気めっき装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電気めっき処理の被処理物である矩形の板状ワークを保持するためのワーク保持治具、及び、該ワーク保持治具を備えた電気めっき装置、に関する。前記ワークとしては、例えば、プリント基板、ウエハ、半導体基板（特に、Fan-Out Panel Level Package）が挙げられる。
矩形の板状ワークを保持するためのワーク保持治具及び該ワーク保持治具を備えた電気めっき装置は、特許文献１～９に示されるように、公知である。
特許第５８９８５４０号公報 特開２０１６－１８０１４８号公報 特開２０１６－１５６０８４号公報 特開平１１－１７２４９２号公報 特開平１１－１４０６９４号公報 特開平６－１０８２８５号公報 特開平５－２４７６９２号公報 特開平５－２２２５９０号公報 特開平５－２１８０４８号公報
しかるに、従来の電気めっき装置においては、ワーク保持治具におけるワークと電気的接触端子との接続部にめっき液が浸入し、接続部に金属が析出し、ワークと電気的接触端子とが癒着し、ワークをワーク保持治具から取り外すのが困難になる、という不具合があった。
また、従来の電気めっき装置においては、ワークの全面に対して均等にめっき処理を施すために、全ての電気的接触端子までの配線の長さを等しくするという構成等を、採用しており、装置構成が複雑化するという不具合があった。
本発明は、上述の不具合の少なくとも一つを解消できる、ワーク保持治具及び電気めっき装置を提供することを、目的としている。
本発明の第１態様は、電気めっき処理の被処理物である板状ワークを保持するためのワーク保持治具において、
第１部材及び第２部材を備えており、前記両部材の間で前記ワークを保持するようになっており、
前記第１部材は、前記第２部材との間で前記ワークの周縁部を保持するように前記第２部材に取り付けられるようになっており、
前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方が、フレーム体であり、
前記フレーム体は、環状の本体と、導電部材と、前記ワークの前記周縁部に電気的接触できるように前記導電部材に電気的接続して設けられた接触部材と、前記接触部材より内側において前記本体の全周に渡って設けられた内周シール部材と、を有しており、
前記第１部材及び前記第２部材は、前記内周シール部材及び前記接触部材が前記ワークの前記周縁部に当接した状態で、前記ワークの前記周縁部と、前記導電部材と、前記接触部材と、を収容する、密封空間を、構成するようになっており、
前記第１部材及び／又は前記第２部材は、前記密封空間に液体を充填するための液注入口を、有しており、
前記第１部材及び／又は前記第２部材は、前記密封空間内の空気を排気するための排気口を、有している、
ことを特徴としている。
本発明の第２態様は、本発明の第１態様のワーク保持治具を備えており、前記ワークを前記ワーク保持治具によって保持して、保持された前記ワークに対して電気めっき処理を施す、電気めっき装置であって、
めっき液を収容しており、前記ワークに対して電気めっき処理を行う、めっき処理槽と、
前記ワークを保持した前記ワーク保持治具を、前記めっき処理槽に対して搬入搬出する、搬送機構と、
を備えており、
前記ワーク保持治具の前記密封空間には、金属塩を含んでいない液体が、充填されている、
ことを特徴としている。
本発明の第３態様は、本発明の第１態様のワーク保持治具の前記密封空間に液体を充填する液体充填方法であって、
前記ワーク保持治具を液体中に浸漬させる浸漬工程を、有しており、
前記浸漬工程においては、前記液注入口を前記液体の液面より下方に位置させ、且つ、前記排気口を前記液面より上方に位置させ、且つ、前記ワーク保持治具全体を前記排気口側が高くなるように傾斜させる、
ことを特徴としている。
本発明の第１態様及び第２態様によれば、板状ワークに対して片面めっき処理又は両面めっき処理を施す際に、密封空間へめっき液が侵入するのを防止でき、それ故、めっき液に起因した金属がワークの周縁部や接触部材に析出するのを、防止できる。その結果、めっき処理後のワークをワーク保持治具から取り外す際に、ワークや接触部材が損傷するのを防止できる。
本発明の第３態様によれば、密封空間内の空気を確実に排気口から排気しながら、液体を、液注入口から密封空間内に確実に充填できる。
本発明の第１実施形態の電気めっき装置の平面図である。 図１のII－II断面略図である。 第１実施形態のワーク保持治具及びワークの分解斜視図である。 図３の第１フレーム体のIV矢視図である。 図３のＶ－Ｖ断面に相当する斜視部分図であり、第２フレーム体が第１フレーム体に取り付けられる前の状態を示している。 図３のＶ－Ｖ断面に相当する部分図であり、第２フレーム体が第１フレーム体に取り付けられる前の状態を示している。 図３のＶ－Ｖ断面に相当する部分図であり、第２フレーム体が第１フレーム体に取り付けられた後の状態を示している。 図３の両フレーム体をVIII方向に見た図である。 図６の一部拡大分解図である。 図８に相当する図であり、第２フレーム体が第１フレーム体に取り付けられた状態を示す。 図２のＸＩ－ＸＩ断面略図である。 ワーク保持治具に液体を注入する様子を示す図である。 ワーク保持治具がワークを保持する前の状態を示す断面図である。 ワーク保持治具がワークを保持した状態を示す断面図である。 IV矢視図に相当する図であり、第１実施形態の変形例の一つである第１フレーム体を示す。 第１実施形態の変形例の一つである内周シール部材を示す断面部分図である。 第１実施形態の変形例の一つである、配線を用いたワーク保持治具が、ワークを保持する前の状態を示す断面部分図である。 図１７のワーク保持治具がワークを保持した状態を示す断面部分図である。 第２実施形態のワーク保持治具及びワークの分解斜視図である。 図１９のＸＸ－ＸＸ断面に相当する部分図であり、第１フレーム体がバックパネルに取り付けられる前の状態を示す。 図１９のＸＸ－ＸＸ断面に相当する部分図であり、第１フレーム体がバックパネルに取り付けられた後の状態を示す。 ワーク保持治具がワークを保持する前の状態を示す断面図である。 ワーク保持治具がワークを保持した状態を示す断面図である。 第２実施形態の変形例の一つである、配線を用いたワーク保持治具が、ワークを保持する前の状態を示す断面部分図である。 本発明の第３実施形態の電気めっき装置の平面図である。 図２５のＸＸVI－ＸＸVI断面略図である。 第３実施形態のワーク保持治具の斜視図である。 図２６のＸＸVIII－ＸＸVIII断面略図である。
［第１実施形態］
（全体構成）
図１は、本発明の第１実施形態の電気めっき装置の平面図である。図２は、図１のII－II断面略図である。この電気めっき装置９Ａは、ワーク保持治具１Ａと、めっき処理槽２Ａと、搬送機構３Ａと、を備えている。ワーク保持治具１Ａは、矩形の板状ワーク１０を保持するように、構成されている。めっき処理槽２Ａは、ワーク保持治具１Ａに保持されたワーク１０に対してめっき処理を施すように、構成されている。本実施形態では、２台のめっき処理槽２Ａが一列に並んで配置されている。搬送機構３Ａは、ワーク１０を保持したワーク保持治具１Ａを、めっき処理槽２Ａに対して垂直方向から搬入搬出するように、構成されている。
（ワーク保持治具）
図３は、ワーク保持治具１Ａの分解斜視図である。ワーク保持治具１Ａは、矩形の、第１フレーム体（第１部材）１１及び第２フレーム体（第２部材）１２を、備えており、両者の間で板状のワーク１０を保持するようになっている。第２フレーム体１２は、第１フレーム体１１との間でワーク１０の周縁部１０１を保持するように第１フレーム体１１に取り付けられるようになっている。第１フレーム体１１及び第２フレーム体１２は、例えば塩化ビニル樹脂で構成されている。
図４は、図３の第１フレーム体１１のIV矢視図である。図５は、図３のＶ－Ｖ断面に相当する部分矢視図であり、第２フレーム体１２が第１フレーム体１１に取り付けられる前の状態を示している。図６は、図５のVI矢視図である。図７は、第２フレーム体１２が第１フレーム体１１に取り付けられた後の状態を示しており、図６に相当する図である。すなわち、図７は、ワーク保持治具１Ａがワーク１０を保持した状態を示している。
第１フレーム体１１は、矩形環状の本体１３と、本体１３の全周に渡って設けられた導電部材１５と、ワーク１０の周縁部１０１に電気的接触できるように導電部材１５に電気的接続して導電部材１５に沿って設けられた接触部材１６と、接触部材１６より内側において本体１３の全周に渡って設けられた内周シール部材１７と、を有している。接触部材１６は、本体１３の各辺に沿って設けられている。
導電部材１５は、図４に示されるように、本体１３の全周に渡って形成された凹部１３１内に位置している。導電部材１５は、図６に示されるように、幅Ｗ及び厚さＴを有しており、従来に比して幅広且つ肉厚の形態を有している。それ故、導電部材１５は、全周における任意の点において略均等な抵抗値を示すという特性を有している。具体的には、導電部材１５は、５０～９００ｍｍ２の断面積（Ｗ×Ｔ）を有している。導電部材１５は、５０ｍｍ２未満の場合には、前記のような特性を殆ど示すことができず、９００ｍｍ２を越える場合には、重くなりすぎて取扱いが困難となる。導電部材１５は、例えば、銅又はチタンの表面に塩化ビニル樹脂をコーティングして構成されている。導電部材１５は、「ブスバー」とも称される。
図８は、図３の両フレーム体１１、１２をVIII方向に見た図である。導電部材１５は、外部に突出した、第１接続端子１５１及び第２接続端子１５２を、有している。本体１３は、上辺１３Ａの左端に、上方延在部１３Ｅを有している。図４に示されるように、凹部１３１は、外部に通じる、第１凹部１３１１及び第２凹部１３１２を、有している。第１凹部１３１１は、本体１３の上辺１３Ａの右端に形成されている。第２凹部１３１２は、上方延在部１３Ｅに沿って形成されている。そして、接続端子１５１は、第１凹部１３１１を通って上方に延びており、接続端子１５２は、第２凹部１３１２を通って上方に延びている。
接触部材１６は、ワーク１０の周縁部１０１に電気的接触するための多数の並設された板バネ状接触端子１６１を有する、櫛状接触部材である。本実施形態では、櫛状接触部材１６は、本体１３の各辺において６個に分割されて設けられている。接触部材１６は、導電部材１５にボルト１６５で固定されている。ボルト１６５は、第１フレーム体１１の一面側に現れているので、接触部材１６の交換作業を容易に行うことができる。なお、接触部材１６は、接触端子１６１の復元力が弱くなった時に交換される。接触端子１６１は、例えば、銅に金をコーティングして構成されている。
図９は、図６の一部拡大分解図である。内周シール部材１７は、例えば、スポンジゴムで構成されている。内周シール部材１７は、接触凸部１７１と差し込み凸部１７２と平面部１７３とを、有している。差し込み凸部１７２は、本体１３に形成された溝部１３２に差し込まれている。平面部１７３は、接触部材１６の接触端子１６１によって本体１３に向けて押さえ付けられている。接触凸部１７１は、接触部材１６の接触端子１６１より内側において、差し込み凸部１７２とは反対向きに且つ平面部１７３を越えて、突出している。そして、接触凸部１７１の内側面１７１１は、外向きに傾斜している。内周シール部材１７は、本体１３に対して着脱自在となっている。
第２フレーム体１２は、上述した第１フレーム体１１と同じ構成を有しているが、第１フレーム体１１に対して鏡像関係の構成を有している。但し、第１フレーム体１１は、第２フレーム体１２とは異なる次の構成（ａ）～（ｃ）を、有している。
（ａ）本体１３の上辺１３Ａの上面に、上方に延びた２本の持ち手１２２を、有している。
（ｂ）本体１３の右辺１３Ｂの側面に、横方向に突出し且つ右辺１３Ｂに沿って延びた右ガイドバー１２６を、有しており、本体１３の左辺１３Ｃの側面に、横方向に突出し且つ左辺１３Ｃに沿って延びた左ガイドバー１２７を、有している。
（ｃ）導電部材１５より外側において本体１３の全周に渡って、外周パッキン１７０を有している。
よって、第１フレーム体１１及び第２フレーム体１２は、図７に示されるように、内周シール部材１７及び接触部材１６の接触端子１６１がワーク１０の周縁部１０１に当接した状態で、周縁部１０１、導電部材１５、及び接触部材１６を収容する、密封空間５を、構成するようになっている。密封空間５は、凹部１３１を含んでいる。なお、内周シール部材１７は、ワーク１０の周縁部１０１に、圧縮されて密着する。第２フレーム体１２は、ボルト１８によって固定されることにより、第１フレーム体１１に取り付けられている。
また、第２フレーム体１２が第１フレーム体１１に取り付けられると、図１０に示されるように、密封空間５に液体を充填するための液注入口１２４と、密封空間５内の空気を排気するための排気口１２５とが、構成される。液注入口１２４は、第１フレーム体１１の第１凹部１３１１と第２フレーム体１２の第１凹部１３１１とが合わさって構成されている。排気口１２５は、第１フレーム体１１の第２凹部１３１２と第２フレーム体１２の第２凹部１３１２とが合わさって構成されている。図３及び図４から明らかなように、排気口１２５は、上方延在部１３Ｅに構成されているので、液注入口１２４を上に向けた状態において液注入口１２４よりも高い位置に存在している。
（めっき処理槽）
図１１は、図２のＸＩ－ＸＩ断面略図である。めっき処理槽２Ａは、めっき液２０で満たされており、槽内の前側に、第１陽極２１１及び第１噴流機構２２１を備えており、槽内の後側に、第２陽極２１２及び第２噴流機構２２２を備えている。めっき処理槽２Ａは、第１陽極２１１からワーク１０に電気を流すことによって、ワーク１０の前面１０２に対してめっき処理を施すようになっており、また、第２陽極２１２からワーク１０に電気を流すことによって、ワーク１０の後面１０３に対してめっき処理を施すようになっている。すなわち、めっき処理槽２Ａは、片面めっき処理だけでなく、両面めっき処理も実行できるようになっている。なお、めっき処理槽２Ａにおいては、めっき処理の際、めっき液２０が第１噴流機構２２１によってワーク１０の前面１０２に対して吹き付けられるので、常に新鮮なめっき液２０が前面１０２に接触することとなり、前面１０２に対するめっき処理が効果的に施され、及び／又は、めっき液２０が第２噴流機構２２２によってワーク１０の後面１０３に対して吹き付けられるので、常に新鮮なめっき液２０が後面１０３に接触することとなり、後面１０３に対するめっき処理が効果的に施される。
更に、めっき処理槽２Ａは、図２に示されるように、ワーク保持治具１Ａが槽内に搬入される際にワーク保持治具１Ａをガイドするガイド部材を、備えている。具体的には、ガイド部材は、ワーク保持治具１Ａの右ガイドバー１２６を案内する右ガイドレール２３１と、左ガイドバー１２７を案内する左ガイドレール２３２と、を有している。ガイドレールは、ガイドバーが垂直方向にスライドする縦溝からなっている。なお、このガイド部材は、ワーク保持治具１Ａを垂直状態に支持する支持部材としても機能している。
（搬送機構）
搬送機構３Ａは、ワーク保持治具１Ａをめっき処理槽２Ａに対して垂直方向から搬入搬出する垂直搬送機構３１と、ワーク保持治具１Ａをめっき処理槽２Ａに対する搬入搬出位置まで運搬する第１運搬機構３２と、を有している。
垂直搬送機構３１は、キャリアバー３１１と、昇降バー３１２と、左右一対の昇降レール３１３と、を備えている。キャリアバー３１１は、２個の把持部３１５を介して昇降バー３１２に、把持されている。キャリアバー３１１の中央には、ワーク保持治具１Ａが２本の持ち手１２２を介して、引っ掛けられるようになっている。そして、垂直搬送機構３１は、ワーク保持治具１Ａが引っ掛けられたキャリアバー３１１を把持した昇降バー３１２を、昇降レール３１３に沿わせて、昇降させることにより、ワーク保持治具１Ａをめっき処理槽２Ａに対して搬入搬出するようになっている。
第１運搬機構３２は、左右一対の水平レール３２１を有しており、昇降バー３１２を支持している昇降レール３１３を、一列に並んだ２台のめっき処理槽２Ａの上方において、めっき処理槽２Ａに対する搬入搬出位置まで、水平レール３２１に沿って、水平に移動させるようになっている。よって、第１運搬機構３２は、昇降バー３１２に把持されたキャリアバー３１１に引っ掛けられているワーク保持治具１Ａを、任意のめっき処理槽２Ａに対する搬入搬出位置まで、運搬できる。
（作動）
前記構成の電気めっき装置９Ａは、次のように作動する。
（１）ワーク保持
まず、第１フレーム体１１を床面に水平に置く。次に、第１フレーム体１１上に、ワーク１０を載せる。次に、第２フレーム体１２を、上方から、第１フレーム体１１に重ねていき、ボルト１８によって固定する。これにより、ワーク１０がワーク保持治具１Ａによって保持され、ワーク１０の周縁部１０１には、図７に示されるような密封空間５が構成される。
（２）液注入
ワーク１０を保持したワーク保持治具１Ａを、垂直状態に起こす。次に、図１２に示されるように、ワーク保持治具１Ａを、容器２００の液体２０１中に浸漬させる。このとき、ワーク保持治具１Ａは、排気口１２５が液注入口１２４よりも高い位置に存在しているので、液注入口１２４を液体２０１の液面２０２より下に位置させ且つ排気口１２５を液面２０２より上に位置させた状態で、傾けることができる。その結果、密封空間５内の空気は、矢印で示されるように進んで、確実に排気口１２５から排気され、液体２０１は、液注入口１２４から密封空間５内に確実に充填される。
なお、密封空間５へ注入する液体２０１としては、金属塩を含んでいない液体を用いる。「金属塩を含んでいない」とは、「含まれている全ての金属塩の濃度が５ｇ／Ｌ以下である」ことを意味している。そのような液体としては、具体的には、水道水、天然水、又は純水を、使用する。純水としては、脱イオン水、蒸留水、精製水、又はＲＯ水を、使用する。
（３）運搬
第１運搬機構３２を作動させて、ワーク保持治具１Ａを、めっき処理槽２Ａに対する搬入搬出位置まで、運搬する。図１では、奥のめっき処理槽２Ａまで運搬している。
（４）搬入
垂直搬送機構３１を作動させて、ワーク保持治具１Ａを、めっき処理槽２Ａへ搬入する。ところで、めっき処理槽２Ａの両側には、搬送機構３Ａの支持台３０が配置されており、支持台３０上には、バー載置台３１８が設けられている。垂直搬送機構３１は、キャリアバー３１１がバー載置台３１８に載る位置まで、昇降バー３１２を下降させ、キャリアバー３１１がバー載置台３１８に載ると、把持部３１５を解除してキャリアバー３１１を離し、昇降バー３１２を上昇させる。これにより、ワーク保持治具１Ａが、キャリアバー３１１に引っ掛かった状態で、めっき処理槽２Ａへ搬入される。なお、この際、ワーク保持治具１Ａは、左右のガイドバー１２６、１２７が左右のガイドレール２３１、２３２によって案内されるので、垂直状態を維持したまま円滑に搬入される。
（５）めっき処理
電源スイッチ（図示せず）をオンして、ワーク１０への通電を行う。これにより、ワーク１０に対して、片面めっき処理又は両面めっき処理が行われる。ワーク１０への通電は、電源（図示せず）から、通電路（図示せず）、バー載置台３１８、キャリアバー３１１、第１接続端子１５１、導電部材１５、及び接触部材１６を経ることにより、行われる。この際、密封空間５には液体２０１が充填されているので、密封空間５へのめっき液２０の侵入を確実に防ぐことができる。
（６）搬出
垂直搬送機構３１を作動させて、昇降バー３１２を下降させ、把持部３１５を作動させてキャリアバー３１１を把持し、昇降バー３１２を上昇させる。これにより、キャリアバー３１１と共にワーク保持治具１Ａが上昇し、ワーク保持治具１Ａがめっき処理槽２Ａから上方へ搬出される。
（効果）
（ａ）前記構成のワーク保持治具１Ａによれば、ワーク１０の周縁部１０１、導電部材１５、及び接触部材１６を収容する、密封空間５を、構成でき、液注入口１２４から、密封空間５に液体を注入できる。したがって、密封空間５に液体を注入することによって、次のような効果を発揮できる。
(a1)ワーク１０に対してめっき処理を施す際に、密封空間５へめっき液２０が侵入するのを防止でき、それ故、めっき液２０に起因した金属がワーク１０の周縁部１０１や接触部材１６に析出するのを、防止できる。その結果、めっき処理後のワーク１０をワーク保持治具１Ａから取り外す際に、ワーク１０や接触部材１６が損傷するのを防止できる。
(a2)ワーク１０の周縁部１０１と接触部材１６との間で通電によって生じる発熱を、密封空間５の液体によって冷却でき、したがって、両者の損傷や固着を防止できる。
（ｂ）前記構成のワーク保持治具１Ａによれば、導電部材１５が従来に比して幅広且つ肉厚の形態を有しているので、全周における任意の点において略均等な抵抗値を示すことができ、したがって、ワーク１０の全周に渡って均一な通電を行うことができ、それ故、ワーク１０の前面１０２のみ又は後面１０３のみ又は両面１０２、１０３の、全面に渡って、均一なめっき処理を施すことができる。
（ｃ）前記構成のワーク保持治具１Ａによれば、接触部材１６が櫛状接触部材であるので、導電部材１５が幅広且つ肉厚の形態を有していても、ワーク１０に対して良好な通電を行うことができる。
（ｄ）前記構成のワーク保持治具１Ａによれば、櫛状接触部材１６が本体１３の各辺において６個に分割されているので、故障した部材１６のみを容易に交換できる。
（ｅ）前記構成のワーク保持治具１Ａによれば、内周シール部材１７が、接触凸部１７１と差し込み凸部１７２と平面部１７３とを、有しており、更に、接触凸部１７１の内側面１７１１が、外向きに傾斜しているので、次のような効果を発揮できる。
(e-1) 内側面１７１１が外向きに傾斜しているので、ワーク保持治具１Ａによってワーク１０を保持する際に、図１３に示されるように、接触凸部１７１が矢印方向（外側）へ向けて潰れていく。その結果、ワーク１０は、図１４に示されるように、外向きに引っ張られた状態で保持される。したがって、ワーク保持治具１Ａによってワーク１０を保持する際に、ワーク１０が撓むのを、防止できる。
(e-2) 内周シール部材１７は、差し込み凸部１７２を本体１３の溝部１３２に差し込み、接触部材１６をボルト１６５によって導電部材１５に固定する際に平面部１７３を接触端子１６１によって押さえ付けることにより、本体１３に取り付けることができる。また、その逆に、内周シール部材１７は、ボルト１６５を外すことによって接触部材１６を導電部材１５から取り外して、差し込み凸部１７２を溝部１３２から引き出すことにより、本体１３から取り外すことができる。したがって、内周シール部材１７を簡単に着脱でき、よって、内周シール部材１７の交換を容易に行うことができる。ちなみに、内周シール部材１７は、繰り返し使用によって劣化又は変形が生じやすいので、容易に交換できることは、大きな利点である。
(e-3) 接触端子１６１が、通電の役割と内周シール部材１７を固定する役割との２つの役割を兼務しているので、部品点数の削減を図ることができる。
（ｆ）前記構成のワーク保持治具１Ａによれば、排気口１２５が液注入口１２４よりも高い位置に存在しているので、ワーク保持治具１Ａを容器２００の液体２０１中に浸漬させる際に、液注入口１２４を液体２０１の液面２０２より下に位置させ且つ排気口１２５を液面２０２より上に位置させた状態で、傾けることができる。その結果、密封空間５内の空気を確実に排気口１２５から排気しながら、液体２０１を、液注入口１２４から密封空間５内に確実に充填できる。
（ｇ）前記構成のワーク保持治具１Ａによれば、第１フレーム体１１及び第２フレーム体１２が、それぞれ、導電部材１５、第１接続端子１５１、第２接続端子１５２、及び接触部材１６を有しているので、ワーク１０の前面１０２と後面１０３とに異なる通電量を設定することができ、それ故、両面めっき処理を精密に制御することができる。
（ｈ）前記構成の電気めっき装置９Ａによれば、ワーク保持治具１Ａの密封空間５に液体が充填されているので、次のような効果を発揮できる。
(h1)ワーク１０に対してめっき処理を施す際に、密封空間５へめっき液２０が侵入するのを防止でき、それ故、めっき液２０に起因した金属がワーク１０の周縁部１０１や接触部材１６に析出するのを、防止できる。その結果、めっき処理後のワーク１０をワーク保持治具１Ａから取り外す際に、ワーク１０や接触部材１６が損傷するのを防止できる。
(h2)ワーク１０の周縁部１０１と接触部材１６との間で通電によって生じる発熱を、密封空間５の液体によって冷却でき、したがって、両者の損傷や固着を防止できる。
（ｉ）前記構成の電気めっき装置９Ａによれば、ワーク保持治具１Ａをめっき処理槽２Ａに対して垂直方向から搬入搬出するので、装置の設置面積を小さくできる。
（ｊ）前記構成の電気めっき装置９Ａによれば、ワーク保持治具１Ａをめっき処理槽２Ａに対して搬入する際、左右のガイドバー１２６、１２７が左右のガイドレール２３１、２３２によって案内されるので、ワーク保持治具１Ａを、垂直状態を維持したまま円滑に搬入できる。
［第１実施形態の変形例］
上述した第１実施形態は、次の変形構成（１）～（７）を任意に１つ以上採用してもよい。
（１）図１５に示されるように、櫛状接触部材１６が、本体１３の各辺において、各辺の全長に渡って連続して、設けられている。この構成によれば、両フレーム体１１、１２の組立作業を簡素化できる。
（２）接触部材１６が、櫛状以外の形状、例えば単なる平板状を、有している。更に、この場合においても、接触部材１６は、本体１３の各辺において、分割して設けられてもよく、又は、各辺の全長に渡って連続して設けられてもよい。
（３）内周シール部材１７が、図１６に示されるように、接触凸部１７１のみを有している。なお、内側面１７１１は、外向きに傾斜している。この場合、内周シール部材１７は、接着剤又はビス止めによって、本体１３に接合されている。この構成によっても、第１実施形態の（e-2）及び（e-3）以外の効果を発揮できる。
（４）図１７及び図１８に示されるように、接触部材１６が、導電部材１５ではなく配線１９に電気的接続している。配線１９は、複数設けられており、各接触部材１６には、それぞれ、同じ長さの配線１９が接続されている。なお、導電部材１５は、本体１３の全周に渡って設けられているが、配線１９は、全ての接触部材１６に通電できるならば、本体１３の全周に渡って設けられなくてもよい。この構成によっても、ワーク１０の全周に渡って均一な通電を行うことができ、それ故、ワーク１０の前面１０２及び／又は後面１０３の全面に渡って、均一なめっき処理を施すことができる。なお、図１７及び図１８に示される例では、内周シール部材１７は、図１６に示される構成を有しているが、図９に示される構成を有してもよい。
（５）排気口１２５が、液注入口１２４を上に向けた状態において液注入口１２４よりも高い位置に存在していない。例えば、排気口１２５が、液注入口１２４を上に向けた状態において液注入口１２４と同じ高さ位置に存在している。この構成によれば、本体１３に上方延在部１３Ｅを形成する必要がないので、本体１３の構成を簡素化でき、よって、本体１３の生産性を向上できる。
（６）第１接続端子１５１と第２接続端子１５２とに同時に通電するように設定する。これによれば、ワーク１０の右辺１０５への通電経路の抵抗値と、左辺１０６への通電経路の抵抗値とを、略同じにすることができ、それ故、ワーク１０の前面１０２及び／又は後面１０３の全面に渡って、均一なめっき処理を施すことができる。
（７）電気めっき装置９Ａに、第１フレーム体１１の第１接続端子１５１及び第２接続端子１５２と第２フレーム体１２の第１接続端子１５１及び第２接続端子１５２とに通電するための、４箇所の通電部を設ける。これによれば、ワーク１０の右辺１０５への通電経路の抵抗値と、左辺１０６への通電経路の抵抗値とを、略同じにして、均一なめっき処理を施すことができ、更に、ワーク１０の前面１０２と後面１０３とに異なる通電量を設定して、両面めっき処理を精密に制御することができる。
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態は、第１実施形態のワーク保持治具１Ａとは異なるワーク保持治具１Ｂに関する。ワーク保持治具１Ｂは、図１９に示されるように、ワーク保持治具１Ａに対して、第２フレーム体１２の代わりにバックパネル（第２部材）１２Ａを用いた点のみが異なっている。すなわち、ワーク保持治具１Ｂは、矩形の第１フレーム体１１と矩形のバックパネル１２Ａとを備えており、両者の間で板状のワーク１０を保持するようになっており、両面めっき処理ではなく片面めっき処理を実行するようになっている。
バックパネル１２Ａには、ワーク１０が重ねられるようになっている。第１フレーム体１１は、バックパネル１２Ａとの間でワーク１０の周縁部１０１を保持するようにバックパネル１２Ａに取り付けられるようになっている。バックパネル１２Ａも、例えば塩化ビニル樹脂で構成されている。
図２０及び図２１は、図１９のＸＸ－ＸＸ断面に相当する部分図であり、図２０は第１フレーム体１１がバックパネル１２Ａに取り付けられる前の状態を示しており、図２１は第１フレーム体１１がバックパネル１２Ａに取り付けられた後の状態を示している。すなわち、図２１は、ワーク保持治具１Ａがワーク１０を保持した状態を示している。バックパネル１２Ａは、本体１３の後側開口１３０に嵌まり込む凸部１１１を、有しており、ワーク１０は、凸部１１１の端面１１２に形成されている浅い凹部１１３に嵌め込まれるようになっている。また、第１フレーム体１１は、図２１の状態で、すなわち、シール部材１７及び接触部材１６の接触端子１６１がワーク１０の周縁部１０１に当接した状態で、周縁部１０１、導電部材１５、及び接触部材１６を収容する、密封空間５を、構成するようになっている。なお、第１フレーム体１１は、バックパネル１２Ａの周縁部１１９にボルト１８によって固定されることにより、バックパネル１２Ａに取り付けられている。
この構成によっても、第１実施形態のワーク保持治具１Ａと同様の効果を発揮できる。例えば、内周シール部材１７の内側面１７１１が外向きに傾斜しているので、ワーク保持治具１Ａによってワーク１０を保持する際に、図２２に示されるように、接触凸部１７１が矢印方向（外側）へ向けて潰れていき、その結果、ワーク１０は、図２３に示されるように、外向きに引っ張られた状態で保持される。したがって、ワーク保持治具１Ａによってワーク１０を保持する際に、ワーク１０が撓むのを、防止できる。
［第２実施形態の変形例］
第１実施形態の場合と同じ変形構成（１）～（５）、及び変形構成（８）を、任意に１つ以上採用してもよい。例えば、図２４に示される変形例では、第１フレーム体１１が、図１６と同じ構成の内周シール部材１７を示しており、また、図１７と同じ構成の配線１９を有しており、ボルト１８の貫通孔を有しており、バックパネル１２Ａが、外周パッキン１７０を有している。
（８）液注入口１２４及び／又は排気口１２５が、バックパネル１２Ａに設けられている。
［第３実施形態］
（全体構成）
図２５は、本発明の第３実施形態の電気めっき装置９Ｂの平面図である。図２６は、図２５のＸＸVI－ＸＸVI断面略図である。この電気めっき装置９Ｂは、ワーク保持治具１Ｂと、めっき処理槽２Ｂ及び干満槽４と、搬送機構３Ｂと、を備えている。ワーク保持治具１Ｂは、矩形の板状ワークを保持するように構成されている。めっき処理槽２Ｂは、ワーク保持治具１Ｂに保持されたワークに対してめっき処理を施すように、構成されている。本実施形態では、３台のめっき処理槽２Ｂが一列に並んで配置されており、各めっき処理槽２Ｂには干満槽４が前置されている。搬送機構３Ｂは、ワークを保持したワーク保持治具１Ｂを、めっき処理槽２Ｂに対して水平方向から搬入搬出するように、構成されている。
（ワーク保持治具）
図２７は、ワーク保持治具１Ｂの分解斜視図である。ワーク保持治具１Ｂは、第１実施形態のワーク保持治具１Ａに比して、次の点のみが異なっており、その他の構成、すなわち、液注入口１２４、空気抜き口１２５、本体１３、導電部材１５、及び接触部材１６等の構成は、同じである。
（ｉ）第１フレーム体１１の本体１３の上辺１３Ａに、持ち手１２２に代えて、把持部１２３を有している。
（ii）左右のガイドバー１２６、１２７に代えて、上下のガイドバー１２８、１２９を有している。上ガイドバー１２８は、本体１３の上辺１３Ａに沿って設けられており、第１フレーム体１１の上辺１３Ａの前面において前方向に突出した上前ガイドバー１２８１と、第２フレーム体１２の上辺１３Ａの後面において後方向に突出した上後ガイドバー１２８２と、を有している。下ガイドバー１２９は、第１フレーム体１１の本体１３の下辺１３Ｄに沿って設けられており、下辺１３Ｄの下面において下方向に突出している。
（めっき処理槽）
図２８は、図２６のＸＸVIII－ＸＸVIII断面略図である。めっき処理槽２Ｂは、第１実施形態のめっき処理槽２Ａに比して、次の点のみが異なっており、その他の構成、すなわち、めっき液２０、第１陽極２１１、第２陽極２１２、第１噴流機構２２１、及び第２噴流機構２２２等の構成は、同じである。
（ｉ）通電部２４を有している。通電部２４は、ワーク保持治具１Ｂがめっき処理槽２Ｂに搬入された際に、第１接続端子１５１に当接するように設けられている。
（ii）左右のガイドレール２３１、２３２に代えて、ワーク保持治具１Ｂがめっき処理槽２Ｂに対して水平方向から搬入搬出される際に上下のガイドバー１２８、１２９を案内する上下のガイドレール２５１、２５２を、有している。上ガイドレール２５１は、上前ガイドバー１２８１を案内する上前ガイドレール２５１１と、上後ガイドバー１２８２を案内する上後ガイドレール２５１２と、を有している。なお、ガイドレールは、ガイドバーが水平方向にスライドできる横溝を、有している。
（iii）前段に、干満槽４を備えている。すなわち、めっき処理槽２Ｂには干満槽４が前置されており、両槽の間は、第１開閉ゲート４１で仕切られている。干満槽４は、ワーク保持治具１Ｂが干満槽４に対して水平方向から搬入搬出される際に上下のガイドバー１２８、１２９を案内する上下のガイドレール４２１、４２２を、有している。上下のガイドレール４２１、４２２は、めっき処理槽２Ｂの上下のガイドレール２５１、２５２と同じ構成を有している。更に、干満槽４は、第１開閉ゲート４１に対向する側に、第２開閉ゲート４３を有している。両開閉ゲート４１、４３は、左右方向に開閉するようになっている。
（搬送機構）
搬送機構３Ｂは、ワーク保持治具１Ｂをめっき処理槽２Ｂに対して水平方向から搬入搬出する水平搬送機構３４と、ワーク保持治具１Ｂをめっき処理槽２Ｂに対する搬入搬出位置まで運搬する第２運搬機構３５と、を有している。
水平搬送機構３４は、搬送レール３４１と、搬送部３４２と、を備えている。搬送レール３４１は、干満槽４及びめっき処理槽２Ｂの上方において両槽を横切って延びるように、設けられている。搬送部３４２は、垂直状態のワーク保持治具１Ｂを把持部１２３を介して把持し、ワーク保持治具１Ｂを伴って、搬送レール３４１に沿って移動するように、設けられている。
第２運搬機構３５は、左右一対の水平レール３５１と、運搬台３５２と、を有している。水平レール３５１は、一列に並んで配置されている３台の干満槽４に沿って、延びている。運搬台３５２上には、めっき処理槽２Ｂの上ガイドレール２５１及び干満槽４の上ガイドレール４２１と同じ上ガイドレール３５３と、めっき処理槽２Ｂの下ガイドレール２５２及び干満槽４の下ガイドレール４２２と同じ下ガイドレール３５４とが、設けられている。運搬台３５２は、搬送部３４２に把持され且つ上ガイドレール３５３及び下ガイドレール３５３に支持されたワーク保持治具１Ｂを、搬送レール３４１と共に、水平レール３５１に沿って、運搬するようになっている。よって、第２運搬機構３５は、搬送部３４２に把持されたワーク保持治具１Ｂを、任意のめっき処理槽２Ｂに対する搬入搬出位置まで、運搬できる。
（作動）
前記構成の電気めっき装置９Ｂは、次のように作動する。
（１）ワーク保持
第１実施形態と同様に行うことにより、ワーク保持治具１Ｂによってワーク１０を保持する。これにより、ワーク１０の周縁部１０１には、図７に示されるような密封空間５が構成される。
（２）液注入
第１実施形態と同様に行うことにより、液体を、液注入口１２４から、密封空間５へ注入する。その際、密封空間５内の空気は、空気抜き口１２５から確実に抜けていくので、液体の注入は、円滑に行われる。
（３）運搬
第２運搬機構３５を作動させて、ワーク保持治具１Ｂを、めっき処理槽２Ｂに対する搬入搬出位置まで、運搬する。図２５では、最奥のめっき処理槽２Ｂまで運搬している。
（４）搬入
まず、第２開閉ゲート４３を開ける。このとき、第１開閉ゲート４１は閉じており、めっき処理槽２Ｂにはめっき液２０が満たされている。次に、水平搬送機構３４を作動させて、搬送部３４２をワーク保持治具１Ｂと共に搬送レール３４１に沿って移動させ、ワーク保持治具１Ｂを、干満槽４へ搬入する。次に、第２開閉ゲート４３を閉じる。次に、干満槽４へめっき液２０を注入し、干満槽４をめっき液２０で満たす。次に、第１開閉ゲート４１を開く。次に、水平搬送機構３４を作動させて、搬送部３４２をワーク保持治具１Ｂと共に搬送レール３４１に沿って移動させ、ワーク保持治具１Ｂを、干満槽４からめっき処理槽２Ｂへ搬入する。次に、第１開閉ゲート４１を閉じる。これにより、ワーク保持治具１Ｂが、めっき処理槽２Ｂへ搬入される。なお、この際、ワーク保持治具１Ｂは、下ガイドバー１２９が、運搬台３５２の下ガイドレール３５４、干満槽４の下ガイドレール４２２、及びめっき処理槽２Ｂの下ガイドレール２５２によって、案内され、上ガイドバー１２８が、干満槽４の上ガイドレール４２１及びめっき処理槽２Ｂの上ガイドレール２５１によって案内されるので、垂直状態を維持したまま、干満槽４、更にはめっき処理槽２Ｂに円滑に搬入される。
（５）めっき処理
電源スイッチ（図示せず）をオンして、ワーク１０への通電を行う。これにより、ワーク１０に対して、片面めっき処理又は両面めっき処理が行われる。ワーク１０への通電は、電源（図示せず）から、通電路（図示せず）、通電部２４、第１接続端子１５１、導電部材１５、及び接触部材１６を経ることにより、行われる。この際、密封空間５には液体が充填されているので、密封空間５へのめっき液２０の侵入を防ぐことができる。
（６）搬出
まず、第１開閉ゲート４１を開く。次に、水平搬送機構３４を作動させて、搬送部３４２をワーク保持治具１Ｂと共に搬送レール３４１に沿って移動させ、ワーク保持治具１Ｂを、めっき処理槽２Ｂから干満槽４へ搬出する。次に、第１開閉ゲート４１を閉じる。次に、干満槽４内のめっき液２０を干満槽４から排出する。次に、第２開閉ゲート４３を開ける。そして、水平搬送機構３４を作動させて、搬送部３４２をワーク保持治具１Ｂと共に搬送レール３４１に沿って移動させ、ワーク保持治具１Ｂを、干満槽４から搬出する。
（効果）
前記構成のワーク保持治具１Ｂ及び電気めっき装置９Ｂによれば、第１実施形態と同じ（ａ）～（ｊ）の効果を発揮できる。更に、次の効果を発揮できる。
（ｋ）前記構成の電気めっき装置９Ｂによれば、ワーク保持治具１Ｂをめっき処理槽２Ｂに対して水平方向から搬入搬出するので、装置の設置空間を低くできる。
（ｌ）前記構成の電気めっき装置９Ｂによれば、ワーク保持治具１Ｂをめっき処理槽２Ｂに対して搬入する際、上下のガイドバー１２８、１２９が上下のガイドレール２５１、２５２；４２１、４２２によって案内されるので、ワーク保持治具１Ｂを、垂直状態を維持したまま円滑に搬入できる。
［第３実施形態の変形例］
上述した第３実施形態も、第１実施形態と同様の変形構成を採用してもよい。
［別の実施形態］
本発明は、下記のような別の構成を採用してもよい。
（ｉ）ワーク保持治具が、ワーク１０を、垂直ではなく、傾斜して又は水平に、保持するようになっている。
（ii）第１フレーム体１１と第２フレーム体１２（又はバックパネル１２Ａ）とが、ボルト１８ではなく、パッチン錠、例えばトグルラッチを用いて、固定されている。
（iii）板状ワーク１０が、矩形ではなく、円形又は多角形又はその他の形状を有している。また、それに対応して、第１フレーム体１１及び第２フレーム体１２（又はバックパネル１２Ａ）も、矩形ではなく、円形又は多角形又はその他の形状を有している。
（iv）液注入口１２４及び／又は排気口１２５が、第１フレーム体１１のみに設けられており、又は、第２フレーム体１２のみに設けられている。
本発明のワーク保持治具は、めっき処理後のワークをワーク保持治具から取り外す際にワークや接触部材が損傷するのを、防止できるので、産業上の利用価値が大である。
１Ａ、１Ｂ ワーク保持治具
１０ ワーク
１０１ 周縁部
１１ 第１フレーム体（第１部材）
１２ 第２フレーム体（第２部材）
１２４ 液注入口
１２５ 排気口
１３ 本体
１３２ 溝部
１５ 導電部材
１６ 接触部材
１６１ 接触端子（先端部）
１７ 内周シール部材
１７１ 接触凸部
１７１１ 内側面
１７２ 差し込み凸部
１７３ 平面部
１９ 配線
２Ａ、２Ｂ めっき処理槽
３Ａ、３Ｂ 搬送機構
２０ めっき液
５ 密封空間
９Ａ、９Ｂ 電気めっき装置

Claims (11)

  1. 電気めっき処理の被処理物である板状ワークを保持するためのワーク保持治具において、
    第１部材及び第２部材を備えており、前記両部材の間で前記ワークを保持するようになっており、
    前記第１部材は、前記第２部材との間で前記ワークの周縁部を保持するように前記第２部材に取り付けられるようになっており、
    前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方が、フレーム体であり、
    前記フレーム体は、環状の本体と、導電部材と、前記ワークの前記周縁部に電気的接触できるように前記導電部材に電気的接続して設けられた接触部材と、前記接触部材より内側において前記本体の全周に渡って設けられた内周シール部材と、を有しており、
    前記第１部材及び前記第２部材は、前記内周シール部材及び前記接触部材が前記ワークの前記周縁部に当接した状態で、前記ワークの前記周縁部と、前記導電部材と、前記接触部材と、を収容する、密封空間を、構成するようになっており、
    前記第１部材及び前記第２部材は、前記密封空間に液体を充填するための液注入口を、有しており、前記液注入口は、前記第１部材の第１凹部と前記第２部材の第１凹部とが合わさって構成されており、
    前記第１部材及び前記第２部材は、前記密封空間内の空気を排気するための排気口を、有しており、前記排気口は、前記第１部材の第２凹部と前記第２部材の第２凹部とが合わさって構成されている、
    ことを特徴とするワーク保持治具。
  2. 電気めっき処理の被処理物である板状ワークを保持するためのワーク保持治具において、
    第１部材及び第２部材を備えており、前記両部材の間で前記ワークを保持するようになっており、
    前記第１部材は、前記第２部材との間で前記ワークの周縁部を保持するように前記第２部材に取り付けられるようになっており、
    前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方が、フレーム体であり、
    前記フレーム体は、環状の本体と、導電部材と、前記ワークの前記周縁部に電気的接触できるように前記導電部材に電気的接続して設けられた接触部材と、前記接触部材より内側において前記本体の全周に渡って設けられた内周シール部材と、を有しており、
    前記第１部材及び前記第２部材は、前記内周シール部材及び前記接触部材が前記ワークの前記周縁部に当接した状態で、前記ワークの前記周縁部と、前記導電部材と、前記接触部材と、を収容する、密封空間を、構成するようになっており、
    前記第１部材又は前記第２部材は、前記密封空間に液体を充填するための液注入口を、有しており、
    前記第１部材又は前記第２部材は、前記密封空間内の空気を排気するための排気口を、有している、
    ことを特徴とするワーク保持治具。
  3. 前記排気口は、前記液注入口を上に向けた状態において前記液注入口よりも高い位置に存在している、
    請求項１又は２に記載のワーク保持治具。
  4. 前記第１部材及び前記第２部材の両方が、フレーム体であり、
    前記両フレーム体は、それぞれ、前記本体と、前記導電部材と、前記接触部材と、前記内周シール部材と、を有しており、
    前記両フレーム体は、各々の前記内周シール部材及び前記接触部材が前記ワークの前記周縁部に両側から当接した状態で、前記ワークの前記周縁部と、前記両フレーム体の前記導電部材と、前記両フレーム体の前記接触部材と、を収容する、密封空間を、構成するようになっている、
    請求項１～３の何れか一つに記載のワーク保持治具。
  5. 前記導電部材は、前記本体の全周に渡って設けられ、全周における任意の点において略均等な抵抗値を示すような、幅広且つ肉厚の形態を、有している、
    請求項１～４の何れか一つに記載にワーク保持治具。
  6. 前記内周シール部材は、接触凸部と差し込み凸部と平面部とを有しており、
    前記差し込み凸部は、前記本体に形成された溝部に差し込まれており、
    前記平面部は、前記接触部材の先端部によって前記本体に向けて押さえ付けられており、
    前記接触凸部は、前記接触部材の前記先端部より内側において、前記差し込み凸部とは反対向きに且つ前記平面部を越えて、突出しており、
    前記接触凸部の内側面は、外向きに傾斜している、
    請求項１～５の何れか一つに記載にワーク保持治具。
  7. 前記接触部材は、前記ワークの前記周縁部に電気的接触するための多数の並設された板バネ状接触端子を有する、櫛状接触部材である、
    請求項１～６の何れか一つに記載にワーク保持治具。
  8. 前記本体は、矩形を有しており、
    前記櫛状接触部材は、前記本体の各辺において、連続して、又は、分割されて、設けられている、
    請求項７記載のワーク保持治具。
  9. 請求項１～８の何れか一つに記載のワーク保持治具を備えており、前記ワークを前記ワーク保持治具によって保持して、保持された前記ワークに対して電気めっき処理を施す、電気めっき装置であって、
    めっき液を収容しており、前記ワークに対して電気めっき処理を行う、めっき処理槽と、
    前記ワークを保持した前記ワーク保持治具を、前記めっき処理槽に対して搬入搬出する、搬送機構と、
    を備えており、
    前記ワーク保持治具の前記密封空間には、金属塩を含んでいない液体が、充填されている、
    ことを特徴とする電気めっき装置。
  10. 前記液体は、水道水、天然水、又は純水であり、
    前記純水は、脱イオン水、蒸留水、精製水、又はＲＯ水である、
    請求項９記載の電気めっき装置。
  11. 請求項１～８の何れか一つに記載のワーク保持治具の前記密封空間に液体を充填する液体充填方法であって、
    前記ワーク保持治具を液体中に浸漬させる浸漬工程を、有しており、
    前記浸漬工程においては、前記液注入口を前記液体の液面より下方に位置させ、且つ、前記排気口を前記液面より上方に位置させ、且つ、前記ワーク保持治具全体を前記排気口側が高くなるように傾斜させる、
    ことを特徴とする液体充填方法。
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