JPH01168898A - メッキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、メッキ技術に関し、特に、半導体装置の製造
において実施される出荷前のリードのメッキなどに適用
して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

たとえば、半導体装置の製造においては、腐蝕の防止や
実装時におけるハンダ付は性の向上などの目的で、出荷
に先立って、パッケージの外部に突出したリードの表面
にメッキを施すことが行われる場合がある。

ところで、このようなメッキを行うものとしては、たと
えば、壁面に垂直に多数の透孔が形成された多角柱筒体
のバレルの内部に目的の半導体装置を収容し、この状態
でメッキ液中に浸漬して回転させることによりメッキを
進行させる、いわゆるバレルメッキが知られている。

この場合、バレルの内外におけるメッキ液の循環を効果
的に行わせることが、メッキの進行とともにバレルの内
部において消費される目的の物質のイオン濃度低下を防
止して、メッキ層の厚さのばらつきや被着速度を安定に
するなどの観点から重要となる。

なお、バレルメッキについては、日刊工業新聞社、昭和
３６年９月発行、「金属表面技術便覧ｊ１Ｐ３１８〜Ｐ
３１９に記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記の従来技術のように、断面が多角形を呈
するバレルの壁面に単に垂直に透孔を形成する場合には
、たとえば、回転するバレルの壁面に沿う方向に相対的
に形成されるメッキ液の流れ方向と透孔の軸との角度が
大きくなるため、透孔を通過するメッキ液の通過抵抗が
比較的大きくなり、バレルの内部と外部との間における
メッキ液の循環が円滑に行われず、メッキの進行ととも
にバレルの内部における目的の物質のイオン濃度低下な
どを生じる結果、メッキ層の厚さにばらつきを生じたり
、メッキ層が所定の厚さに達するまでの所要時間が長く
なるなどの問題があることを本発明者は見出した。

本発明の目的は、被メッキ物に被着されるメッキ層の厚
さのばらつきの低減および所要時間の短縮を実現するこ
とが可能なメッキ技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の通りである。

すなわち、壁面に複数の透孔が形成され、内部に被メッ
キ物が収容されるバレルと、バレルの少なくとも一部が
浸漬されるメッキ液が貯溜されるメッキ槽とからなり、
バレルを回転させつつ被メッキ物にメッキを施すメッキ
技術であって、バレルの内側および外側の少なくとも一
方における透孔の開口部に切欠部を形成したものである
。

〔作用〕

上記した手段によれば、たとえば、バレルの壁面に形成
された透孔およびこの透孔に設けられた切欠部などによ
って形成される流路の方向が、バレルの回転などによる
メッキ液の相対的な流れ方向に近くなるので、当該透孔
におけるメッキ液の通過抵抗が減少し、バレルの内外に
おけるメッキ液の循環が円滑となる。

これにより、たとえば、メッキ処理の進行に伴ってバレ
ル内部での目的の物質のイオン濃度低下などを生じるこ
とがなく、被メッキ物に被着されるメッキ層の厚さのば
らつきの低減および所要時間の短縮を実現することがで
きる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるメッキ装置の要部を示
す断面図であり、第２図は第１図において領域■で示さ
れる部分の拡大断面図、さらに、第３図は第２図におい
て線■−■で示される方向より見た図であり、第４図は
全体の概略を示す略断面図である。

メッキ槽１の内部には、所定の組成のメッキ液２が貯溜
されており、両ｉ部が閉止された多角柱筒体からなるバ
レル３が、回転軸４を水平にし、一部をメッキ液２の内
部に浸漬した状態で位置されている。

バレル３の内部には、図示しない扉などを通じて、たと
えば複数の半導体装置などの被メッキ物５が収容される
とともに、壁面には複数の透孔３ａが形成されており、
この複数の透孔３ａを通じてバレル３の内部と外部との
間におけるメッキ液２の循環が行われるように構成され
ている。

この場合、バレル３の壁面に形成された複数の透孔３ａ
において、バレル３の内部および外部側における開口部
には、バレル３の壁面の法線Ｎに対して所定の角度に傾
斜しているとともに回転軸４に直交する平面に含まれる
方向に、切欠部３ｂおよび切欠部３Ｃが形成されている
。

このため、バレル３の回転に伴って該バレル３の壁面に
沿う方向に相対的に形成されるメッキ液２の流れと、透
孔３ａおよび切欠部３ｂ、３ｃによる流路の方向とが近
くなり、透孔３ａを通じて循環するメッキ液２の通過抵
抗が減少し、バレル３の内部と外部との間におけるメッ
キ液２の循環が効率よく確実に行われるものである。

バレル３の回転軸４０両端部は、陰極６および陰極７に
よって回転自在に支持されており、図示しない直流電源
によって当該バレル３の内部に収容された被メッキ物５
が負電位にされるとともに、陰極６および７の外端部は
、メッキ槽１の上端部壁面に垂直方向に形成された案内
溝１ａおよび案内溝１ｂを通じて外部に突出している。

陰極６とバレル３の回転軸４との間には、駆動機構８が
介設されており、バレル３が所定の速度で所定の方向に
回転される構造とされている。

この場合、バレル３を支持する陰極６および７の外端部
は、カム９およびカム１０によって支持されており、こ
のカム９および１０を同期して回転させることにより、
駆動機構８によって回転されるバレル３が同時に上下方
向などに揺動される構造とされている。

メッキ槽１の内部に貯溜されたメッキ液２には複数の陽
極１１が浸漬されており、図示しない直流電源から正電
位が与えられるように構成されている。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、バレル３の内部には、図示しない扉などを通じて
複数の半導体装置などの被メッキ物５が収容される。

次に、駆動機構８さらにはカム９および１０を作動させ
ることにより、メッキ液２に一部が浸漬された状態でバ
レル３は回転しながら上下方向に揺動し、バレル３の壁
面に形成されｔこ複数の透孔３ａを通じてバレル３の内
部と外部との間（こお（するメッキ液２の循環が行われ
る。

この状態で、陰極６および７を介して、（レル３の内部
に収容された被メッキ物５力（負電位となり、陽極１１
が正電位となるようにメッキ液２１こ通電することによ
り、／くレル３の内部１こ収容され、負電位にされた被
メッキ物５に１よ、メッキ液２中の目的の金属の陽イオ
ンが析出してメッキ層力（被着形成される。

この時、バレル３の内部と外部との間１こお（するメッ
キ液２の循環を円滑に行わせること力（、ノくレル３の
内部で消費される目的の金属の陽イオンＩ工どの濃度低
下を防止して、被メッキ物５１こ形成されるメッキ層の
厚さのばらつきや被着速度の低下などを防止するなどの
観点から重要とｉｊる力く、従来のように、バレル３の
壁面：こ単Ｉこ垂直（こ透孔３ａを形成する場合などに
おいては、透孔１こお（するメッキ液２の通過抵抗が比
較的大きくなるため、バレル３の内部と外部との間にお
０てメッキ液２に濃度勾配を生じることが避けられない
ものであった。

ところが、本実施例においては、バレル３の壁面に形成
された複数の透孔３ａのバレル３の内部および外部側に
おける開口部に、壁面の法線Ｎに対して所定の角度に傾
斜しているとともに回転軸４に直交する平面に含まれる
方向に切欠部３ｂおよび３Ｃが形成されているので、バ
レルの９面に形成された透孔３ａおよび切欠部３ｂ、３
ｃなどによって形成される流路の方向が、バレル３の回
転などによって形成される当該バレル３の壁面に沿う方
向のメッキ液２の相対的な流れ方向に近くなる。

このため、透孔３ａにおけるメッキ液２０通過抵抗が減
少し、バレル３の内部と外部との間におけるメッキ液２
の循環が円滑に行われる。

これにより、メッキ処理の進行に伴うバレル３の内部に
おける目的の金属の陽イオンの濃度の低下などが回避さ
れ、被メッキ物５に形成されるメッキ層の厚さのばらつ
きが低減されるとともに、所定の厚さのメッキ層を形成
するための所要時間を短縮することができる。

すなわち、本発明者らの実験によれば、たとえば半導体
装置のリード部分のメッキを行う例では、バレル３に形
成された透孔３ａの径が３ｍｍで、メッキ液２における
電流密度を１．ＯＡ／ｄｍ２とした場合、１０μｍの厚
さのメッキ層を形成するのに、従来のような単純な形状
では約４０分を要したものが、切欠部３ｂおよび３Ｃを
設けることにより、はぼ半分の約２０分に短縮できると
ともに、メッキ層の厚さの均一化が達成されるという結
果が得られている。

さらに、本実施例の場合には、カム９およびＩＯの同期
した回転により、バレル３の回転軸４を支持する陰極６
および７を介して、バレル３が揺動される構造であるた
め、バレル３の内部と外部との間におけるメッキ液２の
循環をより効率よく行わせることができる。

なお、バレル３を揺動させる機構としては、前述のカム
９および１０を用いるものに限らず、たとえば、第５図
（ａ）および（ｂ）に示されるように、バレル３を回転
させる駆動機構８にふいて、回転軸４に固定される異径
被動歯車８ａと図示しないモータなどに固定され、異径
被動歯車８ａに噛合する駆動歯車８ｂとを設け、被動歯
車８ａの回転動作によって、バレル３の回転および揺動
動作が行われるように己でもよい。

このように、本実施例においては、以下の効果を得るこ
とができる。

（１）、一部がメッキ液２に浸漬され、被メッキ物５が
収容されるバレル３の壁面に形成された複数の透孔３ａ
において、バレル３の内部および外部側における開口部
に、バレル３の壁面の法線Ｎに対して所定の角度に傾斜
しているとともに回転軸４に直交する平面に含まれる方
向に、切欠部３ｂおよび切欠ｆｆｆ１３ｃが形成されて
いるため、バレル３の回転に伴って該バレル３の壁面に
沿う方向に相対的に流れるメッキ液２の透孔３ａにおけ
る通過抵抗が減少し、バレル３の内部と外部との間にお
けるメッキ液２の循環を円滑に行わせることができる。

これにより、メッキ処理の進行に伴うバレル３の内部に
あける目的の金属の陽イオンの濃度の低下などが回避さ
れ、被メッキ物５に形成されるメッキ層の厚さのばらつ
きが低減されるとともに、所定の厚さのメッキ層を形成
するための所要時間を短縮することができる。

（２）、バレル３の回転軸４を支持する陰極６および７
に、同期して回転する複数のカム９右よび１０がそれぞ
れ設けられ、回転するバレル３が当該陰極６および７を
介して上下方向に揺動されることにより、単に回転させ
る場合などに比較して、バレル３の内部と外部との間に
おけるメッキ液２の循環をより円滑に行わせることがで
きる。

（３）、前記（１〕、（２）の結果、たとえば半導体装
置などの被メッキ物５において、リードなどに被着され
るメッキ層の厚さおよび品質が安定となり、後の実装時
などにおけるハンダ付は性などが向上する。

（４）、前記（１）、　（２）の結果、半導体装置など
の被メッキ物５が必要以上に長くメッキ液２の中に浸漬
されることかなく、メッキ液２の長時間浸漬されること
などに起因する半導体装置の欠陥の発生が低減できる。

（５）、前記（１）、　（２）の結果、単位時間当たり
にメッキ処理される半導体装置などの被メッキ物５の数
量を増加させることができ、メッキ工程での生産性が向
上する。

〔６）、前記（１）〜（５）の結果、出荷前にメッキが
施される半導体装置などの製造工程における生産性が向
上する。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、透孔および該透孔に形成される切欠部の輪郭
は、滑らかな円形などに限らず、多角形その他いかなる
形状であってもよい。

また、バレル３を揺動させる機構としては、カムや異径
被動歯車などを用いる機構に限らず、他のいかなる機構
であってもよい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置のメッキ
技術に適用した場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、一般のメッキ技術に広く適用できる
。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、壁面に複数の透孔が形成され、内部に被メッ
キ物が収容されるバレルと、該バレルの少なくとも一部
が浸漬されるメッキ液が貯溜されるメッキ槽とからなり
、前記バレルを回転させつつ前記被メッキ物にメッキを
施すメッキ装置であって、前記バレルの内側および外側
の少なくとも一方にふける前記透孔の開口部に切欠部が
形成されている構造であるため、たとえば、バレルの壁
面に形成された透孔およびこの透孔に設けられた切欠部
などによって形成される流路の方向が、バレルの回転な
どによるメッキ液の相対的な流れ方向に近くなり、当該
透孔におけるメッキ液の通過抵抗が減少し、バレルの内
外におけるメッキ液の循環が円滑となる。

これにより、たとえば、メッキ処理の進行に伴ってバレ
ル内部での目的の物質のイオン濃度の低下などを生じる
ことがなく、被メッキ物に被着されるメッキ層の厚さの
ばらつきの低減および所要時間の短縮を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるメッキ装置の要部を示
す断面図、 第２図は第１図において領域■で示される部分の拡大断
面図、 第３図は第２図において線ＩＩＩ−ＩＩＩで示される方
向より見た図、 第４図は全体の概略を示す略断面図、 第５図（ａ）および（ｂ）はバレルを揺動させる機構の
変形例を示す図である。 １・・・メッキ槽、ｌａ、ｌｂ・・・案内溝、２・・・
メッキ液、３・・・バレル、３ａ・・・透孔、３ｂ、３
ｃ・・・切欠部、４・・・回転軸、５・・・被メッキ物
、６．７・・・陰極、８・・・駆動機構、８ａ・・・異
径被動歯車、８ｂ・・・駆動歯車、９，１０・・・カム
、１１・・・陽極、Ｎ・・・バレルの壁面の法線。 −り＝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、壁面に複数の透孔が形成され、内部に被メッキ物が
   収容されるバレルと、該バレルの少なくとも一部が浸漬
   されるメッキ液が貯溜されるメッキ槽とからなり、前記
   バレルを回転させつつ前記被メッキ物にメッキを施すメ
   ッキ装置であって、前記バレルの内側および外側の少な
   くとも一方における前記透孔の開口部に切欠部が形成さ
   れていることを特徴とするメッキ装置。 ２、前記切欠部は、前記バレルの壁面の法線に対して傾
   斜した方向に形成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のメッキ装置。 ３、前記切欠部の方向が、前記バレルの回転軸に直交す
   る平面内に含まれることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のメッキ装置。 ４、前記バレルの回転軸を支持するとともに、当該バレ
   ルに負電位を与える陰極がカムに支持され、該カムを回
   転させることにより、前記メッキ液中で回転する前記バ
   レルが揺動されるようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のメッキ装置。 ５、前記バレルは、該バレルの回転軸に固定された異径
   被動歯車と、該被動歯車に噛合された駆動歯車とからな
   り、前記バレルが回転しつつ揺動されるようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のメッキ装置。 ６、前記被メッキ物が、半導体装置であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のメッキ装置。