(57)【要約】【課題】めっき槽から効率的にめっき液を排出して、電子部品のめっき皮膜のめっき不良を低減する電子部品のめっき装置を提供する。【解決手段】略円錐状の蓋部１１と、外周側壁２８を有する略円板状の底部１３とで形成される内部空間に被めっき物２５、めっき液を貯留し、水平方向に回転可能なめっき槽１５を構成する。蓋部１１の傾斜側面１１ａのうち、めっき層が回転しても被めっき物が直接、接触しない位置に開口部２０を設けることによって、被めっき物２５の挟まり、残留等を防止して、めっき液や水洗水のみを効率良く確実に排出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円錐状の蓋部と、外周側壁を有する略円板状の底部とで形成される内部空間に被めっき物およびめっき液を貯留し、水平方向に回転可能なめっき槽と、
前記めっき槽内の略中央に配設された陽極電極と、
前記めっき槽の内周側に露出するとともに前記外周側壁の一部を構成する陰極電極と、
前記蓋部に設けられためっき液を排出する開口部と、
を備えることを特徴とする電子部品のめっき装置。
【請求項２】
前記開口部は、前記蓋部の下方部の周方向に間隔を置いて複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品のめっき装置。
【請求項３】
前記開口部を設けた前記蓋部の下方部は、前記めっき槽の回転時において前記被めっき物が到達しない部位であることを特徴とする請求項２に記載の電子部品のめっき装置。
【請求項４】
前記外周側壁の高さを変えることで、前記めっき槽における前記開口部の垂直方向の位置を調整可能としたことを特徴とする請求項３に記載の電子部品のめっき装置。
【請求項５】
前記開口部は、前記蓋部の傾斜側面下方部に設けた貫通孔であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子部品のめっき装置。
【請求項６】
前記開口部は、前記蓋部の傾斜側面下方部に設けた貫通孔に、該蓋部の外側に突出する筒状部材を挿入してなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子部品のめっき装置。
【請求項７】
前記開口部は、前記蓋部の傾斜側面下方部に設けた貫通孔に、該蓋部の外側に突出する筒状部材を挿入するとともに該貫通孔を覆うネット状部材を設けてなることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子部品のめっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばチップ型電子部品の電極等にめっきを施すための電子部品のめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
チップ型抵抗器等の小型電子部品は、回路基板へのはんだ付け性の向上や電気的導通を確保するため、めっきを施して外部電極を形成している。そのような外部電極を形成するめっき装置として、例えば、めっき槽内に被めっき物とめっき液を投入し、めっき槽を水平方向に左右（正逆）交互に、あるいは連続的に、あるいは断続的に回転させてめっきを施す装置が知られている。
【０００３】
このようなめっき装置では、電解反応によりめっき槽内の金属濃度が徐々に低下するため、めっき槽と、別途設けた母槽との問で常時、めっき液が循環するように構成されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、回転可能に構成されためっき処理室内で、遠心力により被めっき物と導電メディアとが凝集するのを防止するため、めっき処理室の回転速度に変化が生じるような態様で連続的、または断続的に回転させながらめっきを行う方法が開示されている。さらに、特許文献１のめっき装置は、被めっき物を通過させることなくめっき液のみを外部に抜き出して排出することができる、多孔質材料からなる環状のめっき抜き出し部（ポーラス状リング）を備え、抜き出されためっき液が、循環路を経てめっき処理室に循環されるように構成されている。
【０００５】
また、特許文献２は、被めっき物等を収容するめっき処理室が、上方に開口部を有し外周部に陰極が設けられた回転体と、回転体の中心に配された筒状部材と、回転体の内部に配された陽極とを備え、筒状部材に対してオーバーフローさせてめっき液を筒状部材に流入させ、流入しためっき液を開口部からめっき処理室に還流することによりめっき液を循環させるめっき装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−０４５６１９号（特許第４７２５０５１号）公報
【特許文献２】特開２０１３−０５３３３９号（特許第５７４１９４４号）公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１における、めっき液の循環のための排出方法では、陰極電極とともにめっき槽のベース部材（底部）にセットされた、多孔質材料からなる環状のめっき抜き出し部が、上述したように処理液は通過させるが被めっき物は通過しない構造となっており、フィルター（ポーラス状リングフィルター）の役割を果たしている。
【０００８】
しかしながら、近時において、めっき装置の被めっき物である電子部品の小型化が進んでおり、数μｍ〜数ｍｍ程度の微小な穴が無数に開いたポーラス状フィルターの場合、被めっき物、通電用メディア等が多数挟まる。そのため、めっき装置においてめっき液が循環せず、めっき未着等の不具合が生じるおそれがある。また、一旦フィルターに挟まっためっき物が脱落して、めっき未着や異常めっき等の不具合も多発する問題がある。さらには、挟まっためっき物に徐々にめっきが施されて微小な穴が塞がれ、めっき液循環や排出そのものが困難となり、短時間においてめっき装置としての機能を果たさなくなるという事態も想定される。
【０００９】
また、特許文献２のめっき装置のように、回転体の中央に設けられた筒状部材に対してめっき液をオーバーフローさせ、筒状部材に流入させて排出して、めっき処理室に還流する構成では、被めっき物である電子部品が小型であることにより浮力によって液面に浮いてしまい、めっき液の排出とともに電子部品も一緒に排出されてしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、めっき槽から効率的にめっき液を排出することにより、チップ状電子部品に形成されるめっき皮膜の厚みバラツキ等、めっき不良を低減する電子部品の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】
【００１１】
かかる目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として、例えば、以下の構成を備える。すなわち、本発明の電子部品のめっき装置は、略円錐状の蓋部と、外周側壁を有する略円板状の底部とで形成される内部空間に被めっき物およびめっき液を貯留し、水平方向に回転可能なめっき槽と、前記めっき槽内の略中央に配設された陽極電極と、前記めっき槽の内周側に露出するとともに前記外周側壁の一部を構成する陰極電極と、前記蓋部に設けられためっき液を排出する開口部とを備えることを特徴とする。
【００１２】
例えば、前記開口部は、前記蓋部の下方部の周方向に間隔を置いて複数設けられていることを特徴とする。例えば、前記開口部を設けた前記蓋部の下方部は、前記めっき槽の回転時において前記被めっき物が到達しない部位であることを特徴とする。また、例えば、前記外周側壁の高さを変えることで、前記めっき槽における前記開口部の垂直方向の位置を調整可能としたことを特徴とする。
【００１３】
さらには、例えば、前記開口部は、前記蓋部の傾斜側面下方部に設けた貫通孔であることを特徴とする。また、例えば、前記開口部は、前記蓋部の傾斜側面下方部に設けた貫通孔に、該蓋部の外側に突出する筒状部材を挿入してなることを特徴とする。さらに例えば、前記開口部は、前記蓋部の傾斜側面下方部に設けた貫通孔に、該蓋部の外側に突出する筒状部材を挿入するとともに該貫通孔を覆うネット状部材を設けてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、めっき槽の回転時において被めっき物が直接接触しない位置に開口部を設けることで、被めっき物の挟まり、残留等を防止でき、めっき液および水洗水の循環や排出に支障をきたすことなく被めっき物への均一なめっき処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態例に係る電子部品のめっき装置の一部を破断して、その構造を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態例に係るめっき装置のめっき槽の蓋部に設けた、めっき液排出のための開口部の詳細構造を示す断面図である。
【図３】めっき槽の蓋部に設けた開口部の他の構成例を示す図である。
【図４】本実施の形態例に係るめっき装置のめっき槽の蓋部に設けた開口部の配置例を示す図である。
【図５】本実施の形態例に係るめっき装置におけるめっき液等の循環ルートを模式的に示す図である。
【図６】外部電極にめっき層が形成されたチップ状抵抗器の断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面等を参照して本発明に係る一実施の形態例を詳細に説明する。図１は、本実施の形態例に係る電子部品のめっき装置の一部を破断して、その構造を示す斜視図である。図１に示すめっき装置１０は、外形がほぼ円錐形の蓋部１１と、その蓋部１１の底面側に配置された底部１３とで構成される内部空間をめっき槽１５とする、回転型のめっき装置(ドーム型めっき装置)である。
【００１７】
蓋部１１は、傾斜する側面の最下方端の周縁部（最外周部）が外周方向に鍔状に突出した突起部２６を有し、その突起部２６は環状のリング部材２９によって覆われている。また、蓋部１１の傾斜側面の下方部には、めっき槽１５に貯留されためっき液等を排出するための開口部２０が設けられている。なお、開口部２０の詳細については後述する。
【００１８】
底部１３は、蓋部１１の最外周部分の外径と同一の外径を有する円板形状の底板（ベース部材）１８と、底板１８の上面側の外周縁部に沿って配置された、一定の幅を有するリング状の陰極電極（陰極接点）１７と、陰極電極１７の上部であって、蓋部１１の突起部２６の下部に位置し、陰極電極１７と同一径の環状部材であるスペーサリング１９とを有して構成される。めっき槽１５において、底板１８の外周縁部、陰極電極１７、スペーサリング１９、および突起部２６によって外周側壁２８が形成される。
【００１９】
リング部材２９、突起部２６、スペーサリング１９、および陰極電極１７には、その周方向に複数の貫通孔が設けられている。そして、これらを重ね合わせた状態で貫通孔に固定部材２７を挿通し、その固定部材２７の先端部分に設けた雄ネジ部と、底板１８に設けた雌ネジ部とを螺着することで、蓋部１１と底部１３とを相互に固定する。これら蓋部１１と底部１３とにより形成された内部空間がめっき槽１５となる。
【００２０】
なお、スペーサリング１９は、固定部材２７による螺着を解除することでめっき槽１５から取り外すことが可能である。よって、めっき装置１０における製品（被めっき物）の投入条件等に合わせて、厚さの異なるスペーサリング１９を用意することで、上述した外周側壁２８の高さを変えることができ、その結果、めっき槽１５の容積、開口部２０の位置（底板１８からの高さ）等を調整できる。さらに、めっき槽１５の排水能力についても、開口部２０のサイズや数を適宜設定することによって調整できる。
【００２１】
めっき槽１５の中心部には、めっき液に浸漬される陽極電極１６が配置され、さらに、蓋部１１の頂部に設けた上部開口部２４を貫いてめっき槽１５の中心部に至る水洗水導入管２１と、処理液導入管２２と、槽内のめっき液の量を検知するための液面センサ２３とが設けられている。めっき装置１０では、後述するように、これら水洗水導入管２１、処理液導入管２２等により、各種処理液の循環や排出を効率的に行う。
【００２２】
底部１３の下面側中心部には、垂直下方に延びる回転軸１２が結合され、その回転軸１２は回転可能に軸支されている。ここでは、回転軸１２に対して不図示のモータ等で回転力が付与されることで、電子部品等の被めっき物２５、およびめっき液（不図示）が貯留されためっき槽１５が水平方向に回転する。具体的には、図１において白抜き矢印で示すように、めっき槽１５は時計方向と反時計方向（正逆方向）の回転により、所定速度で回転および停止を繰り返す。回転軸１２には、電解めっき用電源の負側から結線され、陰極電極１７へ通電するための導通部材１４が接触している。
【００２３】
めっき槽１５が水平方向に正回転および逆回転を交互に繰り返し、その回転が維持されて、図１に示すように遠心力により被めっき物が陰極電極１７へ押し付けられている短時間のみ、陽極電極１６と陰極電極１７間に通電されてめっき処理が行われる。
【００２４】
なお、本実施の形態例に係る電子部品のめっき装置によるめっき対象は、チップ型の抵抗器に限定されず、例えば、チップ型インダクタ、チップ型コンデンサ、これらの複合部品、多連抵抗器等、電極端子を有する電子部品のめっき処理にも使用できる。
【００２５】
図２は、本実施の形態例に係るめっき装置においてめっき槽の蓋部に設けた、めっき液を排出するための開口部の詳細構造を示す断面図である。図２に示すように開口部２０は、蓋部１１の傾斜側面１１ａの下部であって、めっき槽１５が水平方向に回転したときに被めっき物２５が直接接触しない位置に設けられた貫通孔３３からなる。ここでは、開口部２０の孔径Ｄを例えば３ｍｍ以上とするが、これに限定されない。
【００２６】
めっき槽１５内でのめっき液３０の液面（液位）は、めっき処理前あるいはめっき処理終了直後等においてめっき槽１５が静止しているとき、および、めっき処理中あるいは洗浄処理時においてめっき槽１５が回転しているときには、めっき槽１５の上部開口部２４の近傍に位置する（図２の液面３１ａ）。このときめっき液３０は、開口部２０からめっき槽１５の外部に排出されるが、後述する循環ルートによって、処理液導入管２２を介して新しいめっき液がめっき槽１５に供給されるため、液面３１ａの位置に変化はない。一方、めっき処理等が完了して脱水（排出）する段階では、めっき液３０が開口部２０から外部に排出され、処理液導入管２２からのめっき液の供給が停止しているので、液面は底板１８の上面付近まで下降する（図２の液面３１ｂ）。
【００２７】
なお、開口部２０は、図２に示す例では蓋部１１に形成した貫通孔３３のみで構成されているが、これに限定されない。例えば、図３（ａ）に示す開口部２０ａのように、貫通孔３３に金属あるいはフッ素樹脂等からなる、孔径Ｄが例えば３ｍｍの中空パイプ（チューブ）３５を装着し、中空パイプ３５の一部を蓋部１１の外側に例えば、Ｈ＝３〜５ｍｍ突出させた構成としてもよい。こうすることで、めっき槽１５が回転したとき、仮に被めっき物２５が貫通孔３３の下端部に接触して飛び出る位置に至っても、被めっき物は所定長の中空パイプ３５によって捕捉され、しかも中空パイプ３５は摩擦係数の低い材料からなるとともに傾斜しているため、捕捉された被めっき物が再び、めっき槽１５内に戻されるので、排水効率を低下させずに被めっき物のめっき槽外部への飛散を有効に阻止できる。また、中空パイプ３５を蓋部１１の外側に突出させたことで、中空パイプの交換時等に容易に引き抜くことができる。
【００２８】
一方、図３（ｂ）に示す開口部２０ｂは、図３（ａ）に示す開口部２０ａに対して、蓋部１１の内側において貫通孔３３をネット状部材３７で覆った構成となっている。ネット状部材３７は、例えばフッ素樹脂等からなり、めっき液を容易に通過させるが、例えば１ｍｍ以下の微小な被めっき物を通過させない程度の網目を有する。その結果、被めっき物２５が貫通孔３３の開口部に触れる位置に至っても、ネット状部材３７によりパイプ３５内への侵入が阻止されるので、めっき槽１５の外部への被めっき物の飛散を確実に防止できる。
【００２９】
すなわち、めっき槽１５の蓋部１１に、図３（ｂ）に示すように貫通孔３３にネット状部材３７を張った開口部２０ｂを設けることで、被めっき物２５の浮遊品や移動時の舞上がり品等がめっき液とともにめっき槽１５の外部に漏れ出ることを防止できる。
【００３０】
なお、図３（ｂ）に示す開口部２０ｂを作製する場合、貫通孔３３の孔径を超える大きさのネット状部材３７を用意し、そのネット状部材３７を貫通孔３３の外側（蓋部１１の外側）に当接させたまま、ネット状部材３７とともに中空パイプ３５を貫通孔３３に挿入する。こうすることで、ネット状部材３７の端部をめっき槽１５の内部に露出させずに、貫通孔３３全体を覆うようにネットを張ることができる。また、中空パイプ３５を貫通孔３３から引き抜くことで、ネット状部材３７を容易に交換できる。
【００３１】
図４は、本実施の形態例に係るめっき装置のめっき槽を平面視したときの蓋部に設けた開口部の配置例を示している。図４（ａ）は、蓋部１１の傾斜側面下部の円周方向に等間隔に複数の開口部２０を設けた例である。また、図４（ｂ）は、蓋部１１の傾斜側面下部の円周方向に、中心線４１に対して対称となるように複数の開口部２０を設けた例を示す。開口部２０の孔形状は、円形または楕円形のいずれであってもよい。
【００３２】
図４（ａ）に示す例では、６個の開口部２０をそれぞれ等間隔に配置したが、例えば、めっき槽の大きさ、必要な排水量等に応じて開口部の個数を増減し、それらをランダムな間隔で配置してもよい。また、めっき対象のサイズおよび投入量に応じて開口部の孔径、開口部の個数、および開口部同士の間隔を適宜変えた蓋部を複数、用意してもよい。
【００３３】
図５は、本実施の形態例に係るめっき装置におけるめっき液等の循環ルートを模式的に示している。図５に示すめっき装置１０において、めっき槽１５の回転とともに蓋部１１に設けた開口部２０よりめっき液が排出されると、それと同時にめっき液母槽５１内の新しいめっき液が、処理液導入管２２を経由してめっき槽１５に供給される。また、開口部２０より排出されためっき液は、めっき槽１５の外部全体を覆う容器５０によって受けられ、処理液導出管４２を経由してめっき液母槽５１に至る。
【００３４】
なお、めっき装置１０におけるめっき種の変更にともなう処理液の排出時には、めっき槽１５を所定方向に高速回転させ、そのときの遠心力を利用して開口部２０よりめっき液等を排出し、容器５０で受ける。
【００３５】
めっき物の水洗工程では、水洗水槽５３より水洗水導入管２１を介してめっき槽１５内へ水洗水が供給され、水洗後の水洗水の排出も、上記処理液の排出時と同様、めっき槽を高速回転してその遠心力を利用して行われる。そして、容器５０で受けた水洗水は、水洗水導出管４１を介して水洗水槽５３に戻される。
【００３６】
めっき装置１０でのめっき処理における電解反応により、めっき槽１５内の金属濃度が徐々に低下するので、めっき槽１５と、別に設けためっき液母槽５１との間で常にめっき液の循環が行われる。そのため、処理液および水洗水の循環や排出が確実に行われない場合、めっき時における電流異常、各処理液の混入等によって様々なめっき品質の不具合が発生する。
【００３７】
次に、本実施の形態例に係るめっき装置を使用してめっき処理したチップ抵抗器のめっき品質の評価結果について、実施例を参照して説明する。ここでは、表１に示すロット数量の実施例１〜５について、Ｎｉ（ニッケル）めっき層の膜厚（μｍ）およびＳｎ（錫）めっき層の膜厚（μｍ）を測定した。各めっき層の膜厚測定は、サンプル数ｎ＝２０で実施した。
【００３８】
Ｎｉめっき層、およびＳｎめっき層とは、図６に例示する断面構造のチップ抵抗器における外部電極を構成する２つのめっき層であり、通常、チップ抵抗器の製造工程において、端面電極を形成した後、Ｎｉめっき層を形成し、そのＮｉめっき層に重ねてＳｎめっきを施してＳｎめっき層を形成する。
【００３９】
めっき処理におけるチップ抵抗器のめっき層形成に使用しためっき液は、Ｎｉめっき：ワット浴、Ｓｎめっき：中性浴である。また、被めっき物は０６０３サイズの抵抗チップ、および通電用φ０．５５ｍｍメディアである。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
従来のめっき装置を使用した試作例では、めっき槽内(ポーラスリング)への被めっき物の挟まり、および水洗後の残留数が約２０〜３０個確認された。これに対して、本実施の形態例に係るめっき装置を使用してめっき処理したチップ抵抗器の試作例(表１の実施例１〜５)では、被めっき物の挟まり等が０個であった。また、従来のめっき装置を使用した試作例では、ポーラスリングへの挟まりが原因と思われる未めっき品（めっき未着品）が多数見られたのに対して、本実施の形態例に係るめっき装置を使用した試作例では未めっき品がなく、さらに、膜厚の最大値と最小値の差が小さいことから、めっきの膜厚バラツキについても良好な結果が得られた。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態例に係る電子部品のめっき装置では、めっき層を構成する蓋部の傾斜側面のうち、めっき層が回転しても被めっき物が直接、接触しない位置に開口部を設けることによって、被めっき物の挟まり、残留等を防止でき、めっき液や水洗水のみを効率良く確実に排出することが可能となる。すなわち、めっき槽が水平方向に回転し、遠心力により被めっき物がめっき槽の端部へ移動して内壁に押し付けられても、それらの被めっき物と重ならない位置に開口部を設けたことで、めっき液等の循環や排出に支障をきたすことなく対象物に均一なめっき処理ができる。
【００４３】
また、めっき層の底部を構成するスペーサリングの厚さを変えて外周側壁の高さを調整可能な構成としたことで、被めっき物の投入条件等に合わせて、めっき槽における開口部の垂直方向の位置、めっき槽の容積を迅速に調整できる。
【００４４】
さらには、上記のような開口部を設けた本実施の形態例に係る電子部品のめっき装置は、従来のポーラス状フィルターリングのような強固な構造、取付が不要となり、めっき装置の構成を簡略化できるだけでなく、処理液の循環や排出を効率的に行うことができ、簡単な構成でめっき品質の異常発生を確実に防止できる。
【００４５】
また、めっき槽の蓋部の内側において貫通孔にネット状部材を張った構成の開口部とした場合、ネット交換等の定期的なメンテナンスも短時間、簡便、かつ容易に行うことができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０    めっき装置
１１    蓋部
１２    回転軸
１３    底部
１４    導通部材
１５    めっき槽
１６    陽極電極
１７    陰極電極
１８    底板（ベース部材）
１９    スペーサリング
２０，２０ａ，２０ｂ    開口部
２１    水洗水導入管
２２    処理液導入管
２３    液面センサ
２４    上部開口部
２５    被めっき物
２６    突起部
２７    固定部材
２８    外周側壁
２９    リング部材
３０    めっき液
３１    液面（液位）
３３    貫通孔
３５    中空パイプ
３７    ネット状部材
４１    水洗水導出管
４２    処理液導出管
５０    容器
５１    めっき液母槽
５３    水洗水槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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