めっき治具とそれを用いためっき方法およびめっき装置

【課題】電子部品のリード部分を挿入する位置決め部材を必要とせず、電子部品を容易に陰極へ装着でき、また容易に陰極から離脱でき、加えて電子部品の一部分のみにめっきを施すことが可能なめっき用搬送治具及びめっき方法及びめっき装置を提供する。
【解決手段】めっき用搬送治具１０の上に、陰極２４と、電子部品１を着脱自在に設けられた磁界発生手段２８を有し、前記磁界発生手段２８によって前記電子部品１を陰極２４に吸着および離脱し、電解処理を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品用のめっき治具とそれを用いためっき方法およびめっき装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子部品用めっき治具およびめっき装置としては、電子部品を形成するリード及びアースリードの各長さ管理を緩和でき、且つリード及びアースリードの各先端面にめっき皮膜を形成しているものがあった（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載されている従来のめっき治具の一例を示す図である。図５において、従来のめっき治具１０１は、金属製部材の平坦部に形成された貫通孔内に挿入されたリード１０２が、絶縁材料によって封着されているベース１０３と、一端部が接合されたアースリード１０４とから成る複数個の電子部品１０５の各々を位置決めし、各部材の露出面の全面に電解めっきを施す電子部品用めっき治具１０１である。
【０００４】
めっき治具１０１は、リード１０２及びアースリード１０４の各先端が引き寄せられるように、所定間隔で複数個の磁石１０６が密封されて配設されている基台１０７の一面側に配設されている給電部材１０８と、給電部材１０８に接続され、磁石１０６の各々によって引き寄せられるリード１０２及びアースリード１０４の各先端面の一部が同時に球面に当接する磁性体から成る球体１０９と、リード１０２及びアースリード１０４の各先端を、対応する球体に案内するガイド孔１１０が形成されたガイド板１１１とを有していた。また、めっき装置（図示せず）は、陰電極（図示せず）と陽電極（図示せず）とを備えためっき槽（図示せず）にめっき液を貯留し、所定位置にめっき治具１０１を浸漬しめっきを施していた。
【特許文献１】特開２００５−１３９５００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のめっき治具１０１では、電子部品１０５を整列状態で保持するために、位置決め部材に設けられたガイド孔１１０に電子部品１０５のリード１０２及びアースリード１０４を挿入する構成であるため、ガイド孔１１０内壁と電子部品１０５のリード１０２及びアースリード１０４とは、必然的に接触しその接触部分にはめっき液の流入が阻害されるため、析出するめっき皮膜に色調異常が発生したり、最悪の場合は接触部分のめっき厚が薄くなるといった異常が発生していた。
【０００６】
また、金属製の位置決め部材のガイド板１１１を揺動させた場合は、ガイド孔１１０と電子部品１０５のリード１０２及びアースリード１０４とが機械的に接触し、めっき皮膜表面にキズをつけるなどの外観不良が発生する可能性があった。
【０００７】
また、リード１０２及びアースリード１０４を球体１０９に確実に案内させるために、三角形状のガイド孔１１０を有したガイド板１１１を用いるにあたっては、電子部品１０５をガイド板１１１に整列挿入する際に電子部品１０５の天地方向整列だけでなく、θ方向（回転方向）の整列規正作業が必要となり、整列作業に費やす時間が増加し、生産性悪化を招いていた。
【０００８】
また、電子部品１０５が多数整列挿入されたガイド板１１１を球体１０９が装着された基台１０７へ装着するにあたっては、磁石１０６による強磁界の影響を受ける中で、正確な装着を行う必要があり、万一装着ミスや離脱ミスが発生した場合には電子部品１０５がガイド孔１１０から飛び出したり、落下したりするといった不具合が起こる可能性があり、省人化として自動化した場合、これらの不具合を防止するために各パーツのハンドリングに複雑な機構を付加する必要があり、設備コストのＵＰに繋がっていた。
【０００９】
以上のように電子部品１０５を整列保持するガイド板１１１に係る懸念事項を受け、ガイド板１１１の必要性と、電子部品１０５を磁界中へ正確に装着、離脱できる方法を検討した。すなわち本発明の目的は、電子部品１０５のリード１０２を挿入するガイド板１１１を必要とせず、給電部材１０８へ容易に電子部品１０５を着脱でき、加えて電子部品１０５の一部分のみにめっきを施すことが可能なめっき用搬送治具、めっき方法及びめっき装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明のめっき治具は、絶縁体からなる平板と、前記平板の第１主面と第２主面とを連通する液導入孔とからなり、前記液導入孔の内部に電子部品位置決め部を有したものであり、それを用いた電子部品のめっき方法は、絶縁体からなる平板と、前記平板の第１主面と第２主面とを連通するめっき液導入路とからなり、前記めっき液導入孔の内部に電子部品位置決め部を有した電子部品のめっき治具に電子部品を載置し、前記平板の第２主面側から前記液導入孔へめっき液を導入し第１主面側から導出して前記電子部品表面上に前記めっき液を流すものであり、めっき装置は、電子部品が挿入可能でかつ前記電子部品が下方へ通過しないように障害部が設けられた複数の挿入部を形成しためっき用搬送治具を連続搬送させるための搬送機構と、前記めっき用搬送治具に処理液を供給する処理液噴出しケースと、前記処理液噴出ケース上方には陰極と、前記電子部品を着脱自在に設けられた磁界発生手段を有し、前記陰極および前記磁界発生手段を動作可能にしたものである。
【００１１】
本構成によって、電子部品のリード及びアースリードの側面には何も接触しないため、めっき液の流入が阻害されることによるめっき皮膜の色調異常や、機械的接触によるキズ、または接触部分のめっき厚が薄くなるといった異常を皆無にすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のめっき方法を用いれば、電子部品を整列状態で保持するために、位置決め部材に設けられたガイド孔に電子部品のリード及びアースリードを挿入する必要がなくなる。すなわち、電子部品のリード及びアースリードの側面には何も接触しないため、めっき液の流入が阻害されることによるめっき皮膜の色調異常や、機械的接触によるキズ、または接触部分のめっき厚が薄くなるといった異常を皆無にすることができる効果を有する。
【００１３】
また、リード及びアースリードを当接部材に確実に案内させるための三角形状のガイド孔も不要であるため、電子部品を位置決め部材に整列挿入する際のθ方向（回転方向）の整列規正作業が不要となり、整列作業に費やす時間を削減できる効果を有する。また、電子部品を陰極へ装着または離脱する際は、磁界発生手段によって電子部品を陰極に吸着および離脱する構成であるから、電子部品の装着および離脱が容易であり、自動化する場合でも装置コストが抑制できる効果を有する。
【００１４】
また、電子部品を陰極に装着した状態で処理液に浸漬させる深さが任意に設定でき、部分的な厚めっきが可能になるなど、めっき皮膜金属の削減ができる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
従来より使用されている一般的な電子部品の構成を図４に示す。図４において、金属ベース２に形成された金属ベース貫通孔４にリード３が挿通され、ガラスなどの電気絶縁材５を介して金属ベース２とリード３とを気密封止し、さらに金属ベース２の下面には抵抗溶接やロウ付けなどによってアースリード６が形成され、電子部品１を構成している。
【００１６】
金属ベース２の上面には、電気素子（図示せず）が搭載される金属ベース凸部７が形成され、導電性ワイヤー（図示せず）によって電気素子とリード３とが接続される。また、金属ベース２の下面に形成されるリード３及びアースリード６は、外部回路（図示せず）と接続される。このような電子部品１に対して、本発明における電子部品のめっき方法を図を参照しながら詳しく説明する。
【００１７】
図１は、本発明におけるめっき方法を示す概略の斜視図である。図２Ａは、図１の長手方向の断面図である。図２Ｂは、図２ＡのＦ部拡大図である。図１及び図２Ａにおいて、めっき用搬送治具１０には、複数の電子部品１がアースリード６の接続されている面を上にして挿入部１１に整列状態で挿入されている。このめっき用搬送治具１０は、樹脂系の材料で形成され、電子部品１に対し、電気絶縁状態を構成している。電子部品１を複数整列するための挿入部１１には、電子部品１を挿入した際に、毎回所定の挿入深さで止まるように、障害部１２が設けられている。つまり、電子部品１を構成する金属ベース２の上面外周近傍が障害部１２と当接し、なおかつ金属ベース２の上面から突出しているリード３と金属ベース凸部７を避ける構造になっている。
【００１８】
このようなめっき用搬送治具１０によって、処理液が流れ込む経路を確保しつつ、電子部品１をめっき用搬送治具１０から落下させない構造を得ることができる。さらに、挿入部１１は、テーパー形状とすることで、電子部品１の挿入が容易になり、電子部品１の脱落や引っ掛かりなどの挿入に対する不具合を未然に防止できる効果を有している。さらにテーパー形状はめっき用搬送治具１０の上面だけでなく、下面にも形成し、障害部１２の位置を厚み方向のセンターからオフセットさせることで、例えば図２Ｃのように、リード３およびアースリード６の長さ違いの電子部品１ｘに対しめっき用搬送治具１０を天地反転して使用し、品種替えに即座に対応できる効果を有している。
【００１９】
めっき用搬送治具１０は、搬送機構１３によって図中矢印の方向に断続的に搬送される構造になっており、搬送機構１３は上下左右の動作を繰り返すことで、装置入口方向から連続して供給されるめっき用搬送治具１０を毎動作において、めっき槽１４に設けられた処理液噴出ケース１５の上へ搬送できる構造となっている。めっき槽１４には、搬送機構１３がめっき用搬送治具１０を安定して搬送できるように搬送レール１６が設けられており、めっき用搬送治具１０の進行方向のパスラインや重力方向のパスラインを一定に保つことができる。めっき用搬送治具１０は、搬送レール１６の上を略スライドするように搬送されるため、低摩擦の樹脂系材料で形成することが望ましい。めっき槽１４には、処理液噴出しケース１５と回収槽１７とが設けられ、めっき槽１４の下部には処理液１８が貯えられたリザーブタンク１９が設けられている。
【００２０】
リザーブタンク１９からポンプ２０によって処理液噴出しケース１５へと吹き上げられた処理液１８は、処理液噴出しケース１５内に設けられた陽極板２１によって帯電され、電子部品１が挿入されためっき用搬送治具１０の下面からめっき用搬送治具１０内部に流入し、電子部品１を浸漬しながらめっき用搬送治具１０の上面へと流出した後、回収槽１７へ排出される。回収槽１７へ排出された処理液１８は、回収経路２２を通ってもとのリザーブタンク１９に回収される構造となっている。このような処理液の循環経路にすることで、常に新しい処理液１８を電子部品１に供給しつづけることができる。
【００２１】
次に処理液噴出ケース１５の上部には給電ユニット２３が備えられ、電子部品１に給電する構造となっている。給電ユニット２３の主な構成は、電子部品１に給電するための陰極２４と、陰極２４を取り付ける陰極保持部材２５からなり、陰極保持部材２５には、磁石部材駆動手段２６と連結された磁石プレート２７に複数固定された磁石部材２８が動作可能にはめ込まれている。磁石部材駆動手段取付プレート２９および陰極保持部材２５は筐体３０に固定されており、磁石部材駆動手段２６を動作させることで陰極保持部材２５にはめ込まれた磁石部材２８を引き抜く方向及び差し込む方向に動作させることができる構成になっている。これは陰極２４と磁石部材２８との距離を変化させるために設けられた機構である。本実施の形態では磁界発生手段として永久磁石を使用している。
【００２２】
次に筐体３０は、めっき装置本体（図示せず）に設けられた本体フレーム３１に筐体駆動手段３２を介して連結されており、磁石部材駆動手段２６の動作に関係なく、筐体３０を動作させることができる構造となっている。これは筐体３０全体を動作させることによって、陰極２４の絶対的位置を変化させるために設けられた機構である。
【００２３】
次に、本発明のめっき方法が実際のめっき処理を行う様子を図２、および図３Ａ〜図３Ｄを用いて詳しく説明する。図２および図３Ａにおいて、電子部品１が挿入されためっき用搬送治具１０は、搬送レール１６に保持されながら搬送機構１３によって処理液噴出しケース１５の上へと搬送される。搬送機構１３は、めっき用搬送治具１０を所定位置まで搬送し終えると、上昇及び図中右方向へと移動し次回の搬送サイクルがくるまで待機する。リザーブタンク１９内の処理液１８は、ポンプ２０によって処理液噴出しケース１５へと吹き上げられ、陽極板２１によって正電荷に帯電された後、めっき用搬送治具１０の下面よりめっき用搬送治具１０内部へと流入する。ここでは、めっき用搬送治具１０が処理液噴出しケース１５の上面開口部を略塞ぐかたちとなり、めっき用搬送治具１０に形成された挿入部１１より処理液１８を流入させる構造としている。
【００２４】
めっき用搬送治具１０内部に流入した処理液１８は、電子部品１全体を実質的に処理液１８に浸漬させた状態で、めっき用搬送治具１０の上面よりオーバーフローし、その液面はめっき用搬送治具１０の上面よりも高い位置にてつりあう状態にするように、ポンプ２０の噴出し流量を調整している。オーバーフローして回収槽１７へと排出された処理液１８は回収経路２２を通ってリザーブタンク１９へと回収される。
【００２５】
次に、図３Ｂにおいて、筐体駆動手段３２を下方向に動作させて筐体３０全体を下降、すなわち陰極２４を電子部品１に対し近づける方向へ移動させる。この際、電子部品１と陰極２４との間には隙間を設けているが、処理液１８は陰極２４と接触し、めっき用搬送治具１０と陰極２４の隙間は処理液１８で充満した状態となっている。
【００２６】
次に、図３Ｃにおいて、磁石部材駆動手段２６を下方向に動作させると、磁石部材２８は、陰極２４に近づいていき、電子部品１が磁石部材２８の磁界範囲に入ったところで電子部品１は磁力によって陰極２４に吸着され、電子部品１を形成するリード３及びアースリード６が陰極２４と電気的に接続し給電される。すなわち、処理液、陽極、陰極で構成される浸漬電解めっきの原理を、めっき用搬送治具１０上で一時的に形成し、電子部品１の表面に電気めっきを施すことができる構造となっている。
【００２７】
次に、図３Ｄにおいて、所定時間のめっき処理が終わると処理液１８の吹上げを停止してめっき用搬送治具１０への処理液供給を止める。さらに磁石部材駆動手段２６を上方向に動作させ、電子部品１に対する磁力による吸着を開放すると、電子部品１はもともと挿入されていためっき用搬送治具１０に形成された挿入部１１へ落下し、もとの整列状態にもどる。さらに筐体駆動手段３２を上方向へ動作させて、筐体３０全体を上昇、すなわち陰極２４と電子部品１の距離を遠ざける方向へ移動させ、一連の動作を完了する。待機中の搬送機構１３は次回サイクルの動作を始め、図３Ａ〜図３Ｄを繰り返す。
【００２８】
以上のように、本発明のめっき方法を用いれば、電子部品１を整列状態で保持するために、従来技術にて提案されていた位置決め部材１０９に設けられたガイド孔１１０に電子部品１のリード３及びアースリード６を挿入する必要がなくなる。すなわち、電子部品１のリード３及びアースリード６の側面には何も接触しないため、めっき処理液の流入が阻害されることによるめっき皮膜の色調異常や、機械的接触によるキズ、または接触部分のめっき厚が薄くなるといった異常を皆無にすることができる。
【００２９】
また、本発明のめっき用搬送治具１０を用いれば、形成された挿入部１１に電子部品１を天地方向のみ選別して挿入するだけで最良の形態を確保することができ、リード３及びアースリード６を当接部材１０４に確実に案内させるための三角形状などのガイド孔も不要であるため、電子部品１を位置決め部材１０９に整列挿入する際のθ方向（回転方向）の整列規正作業が不要となり、整列作業に費やす時間を削減することができる。
【００３０】
また、電子部品１を陰極２４へ装着または離脱する際は、磁石部材駆動手段２６によって磁石部材２８を動作させて、磁石部材２８と前記電子部品１の距離を変化させる構成であるから、電子部品１の陰極２４への装着および離脱が容易であり、自動化する場合も装置が複雑にならないため、装置コストが抑制できる。
【００３１】
また、図３Ｅのように筐体駆動手段３２を任意の動作範囲に設定することで、めっき中の電子部品１を陰極２４に装着した状態で処理液１８に浸漬させる深さが変更でき、電子部品１の部分的なめっきが可能になり、めっき皮膜金属の削減ができる効果を有する。また筐体駆動手段３２を連続的に揺動させることで処理液１８と電子部品１の相対的な攪拌効果が得られ、めっき処理効率を高めることができる。
【００３２】
一般に、電子部品１の表面にめっき皮膜を形成する場合、水洗、脱脂、表面活性化等の前処理工程と、めっき皮膜形成後に最終洗浄、乾燥などの後処理工程とを経ることになるが、今回の発明の趣旨がめっき方法であるため、何れについても図示および説明は省略する。実際に生産ラインを構築する場合は装置タクトや必要めっき皮膜厚、またはめっき皮膜の種類などによって本発明の治具および構成を直列的に構成し、各処理工程を配置すればよい。また、電解処理の不要な工程には給電ユニット２３が不要であり、都度その構成を変更すればよい。また、給電ユニット２３に設ける各駆動手段はエアシリンダやモーターなど、装置コストや環境に応じて選定すればよい。また、電子部品１を陰極２４に吸着するための磁界発生手段は、本実施の形態では永久磁石を用いているが、電気磁石の構成にするなど、磁界が得られる手段であればよい。
【００３３】
また陰極２４は導電性を有する部材で形成し、電子部品１と陰極２４の接点部形状は処理する電子部品の形状に応じて、好適な形状を形成すればよい。また、本実施の形態では搬送手段として、搬送機構１３と搬送レール１６による構成としたが、コンベア状の搬送機構とすることでより簡易な構造にできるなど、各部の詳細な構造については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
電子部品を整列状態で保持し、めっき皮膜の色調異常や、機械的接触によるキズ、または接触部分のめっき厚が薄くなるといった異常を皆無にすると同時に、めっき治具に電子部品を挿入する際の整列規正作業を軽減し、また、電子部品の陰極への装着および離脱を容易にすることが必要な電子部品のめっき方法等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のめっき用搬送治具およびめっき装置を示す斜視図
【図２Ａ】本発明のめっき用搬送治具およびめっき装置を示す断面図
【図２Ｂ】図２ＡのＦ部拡大図
【図２Ｃ】図２ＡのＦ部拡大図
【図３Ａ】本発明のめっき方法を示す断面図
【図３Ｂ】本発明のめっき方法を示す断面図
【図３Ｃ】本発明のめっき方法を示す断面図
【図３Ｄ】本発明のめっき方法を示す断面図
【図３Ｅ】本発明のめっき方法を示す断面図
【図４】従来より使用されている一般的な電子部品を示す斜視図
【図５】従来のめっき治具の一例を示す図
【符号の説明】
【００３６】
１、１ｘ電子部品
２金属ベース
３リード
４金属ベース貫通孔
５電気絶縁材
６アースリード
７金属ベース凸部
１０めっき用搬送治具
１１挿入部
１２障害部
１３搬送機構
１４めっき槽
１５処理液噴出しケース
１６搬送レール
１７回収槽
１８処理液
１９リザーブタンク
２０ポンプ
２１陽極板
２２回収経路
２３給電ユニット
２４陰極
２５陰極保持部材
２６磁石部材駆動手段
２７磁石プレート
２８磁石部材
２９磁石部材駆動手段取付プレート
３０筐体
３１本体フレーム
３２筐体駆動手段
１０４当接部材
１０５マスク部材
１０６給電部材
１０７基台
１０８貫通孔
１０９位置決め部材
１１０ガイド孔
１１１磁石
１１２揺動手段
１０１めっき治具
１０２リード
１０３ベース
１０４アースリード
１０５電子部品
１０６磁石
１０７基台
１０８給電部材
１０９球体
１１０ガイド孔
１１１ガイド板
１１２マスク
１１３マスク貫通孔

【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品用のめっき治具であって、
絶縁体からなる平板と、前記平板の第１主面と第２主面とを連通する液導入孔とからなり、前記液導入孔の内部に電子部品位置決め部を有することを特徴とする、めっき治具。
【請求項２】
前記液導入孔は、第１主面側の開口面積に対して、第２主面の開口面積が小であることを特徴とする、請求項１に記載のめっき治具。
【請求項３】
電子部品用のめっき方法であって、
絶縁体からなる平板と、前記平板の第１主面と第２主面とを連通するめっき液導入路とからなり、前記めっき液導入孔の内部に電子部品位置決め部を有した電子部品のめっき治具に電子部品を載置し、前記平板の第２主面側から前記液導入孔へめっき液を導入し第１主面側から導出して前記電子部品表面上に前記めっき液を流すことを特徴とする、めっき方法。
【請求項４】
前記めっき治具の上方に陰極を有し、前記陰極を介して前記電子部品を着脱し、前記陰極に前記電子部品が取着時電解処理を行うことを特徴とする、請求項３に記載のめっき方法。
【請求項５】
磁力により前記電子部品の着脱自在とすることを特徴とする、請求項４に記載のめっき方法。
【請求項６】
前記陰極を上下摺動自在とし、前記電子部品を前記陰極に吸着した状態で前記電子部品が処理液に浸漬する位置を変化させることを特徴とする、請求項５に記載のめっき方法。
【請求項７】
電子部品用のめっき装置であって、
電子部品が挿入可能で、かつ前記電子部品が下方へ通過しないように障害部が設けられた複数の挿入部を形成しためっき用搬送治具を連続搬送させるための搬送機構と、前記めっき用搬送治具に処理液を供給する処理液噴出しケースと、前記処理液噴出ケース上方には陰極と、前記電子部品を着脱自在に設けられた磁界発生手段とを有し、前記陰極および前記磁界発生手段を動作可能に構成したことを特徴とする、めっき装置。

【図１】