(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき槽の内部に貯留してあるめっき液に浸された被めっき物が収容されたポッドに対して移動自在に配置されたシリンジを前記ポッドに対して下降移動させ、前記シリンジの内部において、前記ポッドの内部で下方向に向かうめっき液の流れを作り、前記被めっき物へのめっき処理を行う第１めっき工程と、
前記シリンジを前記ポッドに対して上方向に移動させると共に、前記シリンジの内部に形成してあるめっき液供給通路からめっき液を供給して前記ポッドの内部で下方向に向かうめっき液の流れを作り、前記被めっき物へのめっき処理を行う第２めっき工程と、を有し、
前記第２めっき工程では、前記ポッドを振動させながら前記被めっき物のめっき処理を行うめっき方法。
【請求項２】
前記第１めっき工程の前に、前記めっき液供給通路を閉塞して前記シリンジを前記ポッドに対して上方向に移動させ、前記ポッドの上部であって前記シリンジの内部に向けて、前記ポッドの内部に存在していた気泡を吸い上げる気泡除去工程をさらに有する請求項１に記載のめっき方法。
【請求項３】
前記ポッドの内部に収容してある被めっき物に接触可能なように、カソード電極が配置してあり、前記めっき槽に収容してあるめっき液にはアノード電極が接触し、
前記第１めっき工程および第２めっき工程では、前記アノード電極と前記カソード電極との間に電圧を印加し、
前記気泡除去工程では、前記アノード電極と前記カソード電極との間に電圧を印加しない請求項２に記載のめっき方法。
【請求項４】
前記第１めっき工程では、前記めっき液供給通路を閉塞して前記シリンジを前記ポッドに対して下方向に移動させる請求項１〜３のいずれかに記載のめっき方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばチップ部品の端子電極を形成するためのめっき方法に係り、さらに詳しくは、めっき不良などを生じることなく、一度に多量の被めっき物に対して均一なめっき膜を形成することができ、しかも生産効率に優れためっき方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバレルめっき方法においては、被めっき物が小さくなればなるほど、めっきが不完全に施される被めっき物が増加する傾向にある。また、ドラムの内壁には、被めっき物を効果的に攪拌するための凹凸が設けられる場合があり、被めっき物が、この凹凸に入り込んでしまう場合もある。また、回転するドラムの内壁によって被めっき物が掻き上げられるため、被めっき物に必要以上の外力が加わる場合も想定される。
【０００３】
そこで、被めっき物に発生する不具合を効果的に低減できるめっき方法として、下記の特許文献１に示すめっき方法が提案されている。このめっき方法によれば、バレル内に配された被めっき物周辺に気泡が残留することはなくなり、それが原因となる不完全めっきなどの不具合を解消できる。
【０００４】
しかしながら、この方法では、シリンジをポッドに対して上方向に移動させる際に、ポッド内の被めっき物がめっき液中に舞い上がり、カソード電極との接触が無くなり、めっきができない。このため、めっき処理は、シリンジをポッドに対して下方向に移動させる時のみであり、めっき処理の時間短縮、すなわち効率向上が求められていた。
【特許文献１】特開２００７−５６３５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、めっき不良などを生じることなく、一度に多量の被めっき物に対して均一なめっき膜を形成することができ、しかも生産効率に優れためっき方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るめっき法は、
めっき槽の内部に貯留してあるめっき液に浸された被めっき物が収容されたポッドに対して移動自在に配置されたシリンジを前記ポッドに対して下降移動させ、前記シリンジの内部において、前記ポッドの内部で下方向に向かうめっき液の流れを作り、前記被めっき物へのめっき処理を行う第１めっき工程と、
前記シリンジを前記ポッドに対して上方向に移動させると共に、前記シリンジの内部に形成してあるめっき液供給通路からめっき液を供給して前記ポッドの内部で下方向に向かうめっき液の流れを作り、前記被めっき物へのめっき処理を行う第２めっき工程と、を有し、
前記第２めっき工程では、前記ポッドを振動させながら前記被めっき物のめっき処理を行う。
【０００７】
本発明に係るめっき方法では、シリンジをポッドに対して上方向に移動させる際に、シリンジの内部に形成してあるめっき液供給通路からポッドに向けてめっき液を供給する。そのため、ポッドの内部で下方向に向かうめっき液の流れを作ることが可能になり、シリンジをポッドに対して上方向に移動させる際に発生する被めっき物の舞い上がりが抑制され、被めっき物に対する電極の導通が確保され、めっきが可能になる。
【０００８】
また第２めっき工程では、前記ポッドが振動させられているため、ポッド内部の被めっき物も適度に撹拌されながらめっき処理される。したがって、本発明の方法では、第１めっき工程のみでなく、第２めっき工程でもめっき処理が成され、めっき処理時間の短縮を図ることができると共に、所定時間では、めっき膜厚を厚く形成することが可能になり、生産効率が向上する。
【０００９】
しかも、第１めっき工程および第２めっき工程の双方において、ポッドの内部には、下向きのめっき液の流れが形成され、めっき処理に際しては、被めっき物の周囲には、常に新鮮なめっき液が供給される。そのため、めっき処理に必要なイオン濃度が被めっき物の周囲において低下することはない。その結果、めっき膜の品質が向上すると共に、めっきの効率も向上する。
【００１０】
特に、第１めっき工程では、シリンジをポッドに対して下降移動させる際に発生するめっき液の下向きの流れが強く、そのめっき液の流れによりポッド内の被めっき物が相互に押し付けられるので、被めっき物間の通電効率が向上する。その点でもめっき効率が向上する。
【００１１】
以上の理由により、本発明の方法では、めっき不良などを生じることなく、一度に多量の被めっき物に対して均一なめっき膜を形成することができる。
【００１２】
本発明のめっき方法は、前記第１めっき工程の前に、前記めっき液供給通路を閉塞して前記シリンジを前記ポッドに対して上方向に移動させ、前記ポッドの上部であって前記シリンジの内部に向けて、前記ポッドの内部に存在していた気泡を吸い上げる気泡除去工程をさらに有することが好ましい。
【００１３】
ポッドの上下端には、内部に収容してある被めっき物がポッドから流出させないと共に、めっき液は流通させるためのメッシュが装着してあるが、このメッシュの編み目が細かくなったとしても、本発明の方法によれば、気泡を除去することができる。そのため気泡によるめっき物の浮きや、気泡付着部分がめっきされないことなどを効果的に防止することができる。
【００１４】
なお、気泡除去工程は、第１めっき工程の前に必ず行われるのではなく、第１めっき工程および第２めっき工程が交互に複数回行われた後に、間欠的に行われることが好ましい。たとえば５〜１０分に一回の割合で行われることが好ましい。
【００１５】
好ましくは、前記ポッドの内部に収容してある被めっき物に接触可能なように、カソード電極が配置してあり、前記めっき槽に収容してあるめっき液にはアノード電極が接触し、
前記第１めっき工程および第２めっき工程では、前記アノード電極と前記カソード電極との間に電圧を印加し、
前記気泡除去工程では、前記アノード電極と前記カソード電極との間に電圧を印加しない。この場合には、カソード電極にめっき膜が形成されることを防止して、被めっき物との好ましい接触状態を保つことができる。
【００１６】
好ましくは、前記第１めっき工程では、前記めっき液供給通路を閉塞して前記シリンジを前記ポッドに対して下方向に移動させる。めっき液供給通路を閉塞してシリンジをポッドに対して下方向に移動させることで、ポッドに対するめっき液の下向きの流れが形成される。この場合には、シリンジ内のめっき液がシリンジと一緒に下降するので、ポッド内には断面において一様な分布の下向きの流れを形成でき、被めっき物が偏りなく分布して良好な導通を得ることができる。
【００１７】
なお、本発明において、上方向とは、鉛直方向の上方向に完全に一致する必要はなく、上方向のベクトルがあれば傾斜しても良い趣旨である。また、下方向とは、鉛直方向の下方向に完全に一致する必要はなく、下方向のベクトルがあれば傾斜しても良い趣旨である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るめっき装置の全体概略図、
図２は図１に示すポッドの分解斜視図、
図３〜図８は図１に示すめっき装置の動きを示す概略図である。
めっき装置
【００１９】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係るめっき装置２は、めっき槽４を有する。めっき槽４の内部には、仕切り壁４ａが形成してあり、めっき槽４の内部を、めっき液６が貯留される槽本体４ｂと、槽本体４ｂから溢れためっき液６を外部に流出させるオーバーフロー流路４ｃとに区分けしてある。槽本体４ｂの底部には、めっき液共給口４ｄが形成してあり、そこから槽本体４ｂの内部にめっき液が供給されて槽本体４ｂの内部がめっき処理に必要なイオン濃度に保たれる。
【００２０】
槽本体４ｂの内部には、シリンジ８の下端部が上下方向に移動自在に配置される。シリンジ８を上下方向に移動させるには、シリンジ保持部材１０をアクチュエータなどで上下方向に駆動すればよい。シリンジ８の下端部内部には、収容空間８ａが形成してある。その収容空間８ａの下端は槽本体４ｂの内部に対して開口している。
【００２１】
シリンジ８の上内部には、その長手方向に沿って供給通路８ｂが形成してある。供給通路８ｂは、収容空間８ａに連絡してあるが、収容空間８ａよりも流路断面積が小さい。収容空間８ａと供給通路８ｂとの境界部には、テーパ部８ｃが形成してあり、流路断面を、収容空間８ａから供給通路８ｂに向けて徐々に狭くしてある。めっき液のスムーズな流れを実現するためである。
【００２２】
供給通路８ｂには、供給パイプ８ｄが接続してあり、供給パイプ８ｄには、バルブ１２およびポンプ１４が装着してあり、図示省略してある供給タンクから供給通路８ｂへ向けてめっき液を供給可能になっている。バルブ１２は、たとえば制御信号により制御されるコントロールバルブであり、供給通路８ｂと供給タンクとの連絡を確保および遮断可能になっている。
【００２３】
なお、ポンプ１４の種類によっては、バルブを兼ねることも可能であり、バルブ１２は必ずしも無くても良い。すなわち、ポンプ１４を駆動するときには、供給通路８ｂへ向けて供給タンクからめっき液を供給し、ポンプ１４の駆動を停止すれば、自動的に、供給通路８ｂと供給タンクとの連絡を遮断するようになっていても良い。
【００２４】
収容空間８ａには、ポッド２０が、収容空間８ａの長手方向に沿って相対移動自在に配置してある。ポッド２０は、図２に示すように、円筒状の本体２２と、この本体２２における軸方向の両端開口部に装着されるメッシュ２３，２４と、各メッシュ２３，２４を本体２２に着脱自在に取り付ける取付リング２５，２６と、を有する。これらの本体２０、メッシュ２３，２４および取付リング２５，２６は、少なくとも外表面が絶縁性部材で構成してあることが好ましい。
【００２５】
本体２２の下端開口部に取り付けられるメッシュ２４の中央部には、カソード電極３０が取り付けられ、その頭部３０ａは、メッシュ２４に対して、本体２２の内側に位置するようになっている。カソード電極３０は、導電性部材で構成してあり、その頭部３０ａは、導電性部材の表面が露出している。メッシュ２４の外側（本体２２の外部）では、カソード電極３０の外周を絶縁性の保持筒３４が覆っている。
【００２６】
保持筒３４は、取付リング２６における内側開口部２６ａの円周方向略等間隔に配置してある複数の棒状連結部材（図示省略）により取付リング２６に一体化してある。取付リング２６における内側開口部２６ａには、メッシュ２４が張り巡らされ、取付リング２５における内側開口部２５ａには、メッシュ２３が張り巡らされる。そのため、図１に示すように、ポッド２０の内部は、その上下に取り付けられたメッシュ２３および２４を通して、めっき液６の流通が可能になっている。
【００２７】
メッシュ２３，２４の目の粗さは、ポッド２０の内部に取り出し自在に収容されるワーク５０をポッド２０の外部に漏出させず、しかもめっき液の流通がスムーズに行えるように決定される。なお、ポッド２０の内部には、被めっき物としてのワーク５０と共に、ワーク５０とカソード電極３０との電気的導通を確保するための多数の導電性メディアを収容しても良い。
【００２８】
ポッド２０における取付リング２５および２６の外周は、シリンジ８に形成してある収容空間８ａの内壁に対して摺動可能になっており、シリンジ８が、ポッド２０に対して上下方向に相対移動することが容易になっている。従って、取付リング２５および２６の外周と収容空間８ａの内壁との間が離れていても構わない。
【００２９】
図１に示すように、棒状のカソード電極３０および保持筒３４は、シャフト３２の上端に着脱自在に固定される。シャフト３２には、昇降手段３６と、シャフト３２を通してポッド２０の内部を振動させるための加振手段３８が連結してある。
【００３０】
昇降手段３６としては、特に限定されないが、たとえばモータアクチュエータ、流体駆動アクチュエータなどが例示される。加振手段３８としては、特に限定されないが、超音波振動印加装置、圧電素子、カム機構付モータアクチュエータなどが例示される。
【００３１】
昇降手段３６を駆動することで、シャフト３２は、たとえば図３に示すように、ポッド２０と共に上下方向に移動可能になっている。なお、図３に示すポッド２０の上方位置は、ポッド２０の内部へワーク５０を収容する位置、あるいは、ポッド２０の内部からワーク５０を取り出す位置である。
【００３２】
図１に示すように、槽本体４ｂの内底部には、円盤状のアノード電極４０が配置してあり、アノード電極４０に形成してある中央開口部４０ａを貫通して、シャフト３２が上下方向に延びている。アノード電極４０は、アノード支持部４２で槽本体４ｂの内底部に保持され、導線４２ａを通して電力供給が可能になっている。
めっき方法
【００３３】
次に、図１に示すめっき装置２を用いる本実施形態のめっき方法について説明する。まず、図１に示す昇降手段３６が駆動されて、図３に示すように、シャフト３２がポッド２０と共に上方に移動させ、ポッド２０を、槽本体４ｂのめっき液６の液面よりも高くする。
【００３４】
シリンジ８は、シリンジ保持部材１０により、ポッド２０よりもさらに上方に持ち上げられており、ポッド２０は、シリンジ８の収容空間８ａの下端開口からさらに下方に位置する。その位置で、ポッド２０の内部に、ワーク５０をメディアと共に収容する。ポッド２０の内部に、ワーク５０をメディアと共に収容するには、たとえば取付リング２５およびメッシュ２３を、本体２２から取り外せばよい。
【００３５】
その後に、取付リング２５およびメッシュ２３を、本体２２に取り付ければ、ポッド２０の内部は、ワーク５０を収容した状態で、メッシュ２３，２４を介してポッドの外部と連通する。その後に、図４に示すように、ポッド２０がシリンジ８の収容空間８ａの内部に収容された状態で、シリンジ８の下端部を、ポッド２０と共に下方に移動させ、めっき槽４のめっき液６の内部に完全に浸す。
【００３６】
めっき液６は、シリンジ８の収容空間８ａにも入り込む。なお、シリンジ８の下降移動に際しては、バルブ１２を開けておくことが好ましい。また、シリンジ８の下降移動に際しては、バルブ１２を開け、しかもポンプ１４により供給通路８ｂを通してめっき液６を収容空間８ａに向けて流し込みながら下降移動を行っても良い。
【００３７】
その後に、図４に示すバルブ１２を閉じて供給通路８ｂを閉塞し、その状態で、図５に示すように、シリンジ８をポッド２０に対して上方向に移動させ、ポッド２０の内部に存在していた気泡６ａを、シリンジ８の収容空間８ａの上部に向けて吸い上げる。
【００３８】
ポッド２０の上下端には、メッシュ２３，２４が装着してあるが、このメッシュ２３，２４の編み目が細かい場合に、ポッド２０の内部に気泡が残りやすい。この方法によれば、ポッド２０の内部に存在していた気泡６ａを、シリンジ８の収容空間８ａの上部に向けて吸い上げることが容易である。その際に、シリンジ８の上方移動による吸い上げ圧力のために、ワーク５０は、ポッド２０の内部で舞い上がり撹拌される。その時には、めっき液６中に浸されたアノード電極４０とカソード電極１０との間には、電力は供給せずに、めっき処理は行わない。そのため、カソード電極にめっき膜が形成されることを防止して、被めっき物との好ましい接触状態を保つことができる。
【００３９】
次に、図１に示すバルブ１２を閉じて、図５に示す状態から図６に示すように、ポッド２０に対してシリンジ８を下降移動させ、シリンジ８の収容空間８ａにおいて、ポッド２０の内部で下方向に向かうめっき液の流れを作る。その時には、めっき液６中に浸されたアノード電極４０とカソード電極１０との間に、電圧を印加して第１めっき処理を行う。
【００４０】
図６に示すように、ポッド２０に対してシリンジ８が最下限位置まで下降移動した後、次に、図１に示すバルブ１２を開けてポンプ１４を起動し、タンクからめっき液を供給通路８ｂを通して収容空間８ａに流し込む。その状態で、図６に示す位置から図７に示すように、シリンジ８をポッド２０に対して上方向に移動させる。また、その際には、カソード電極３０とアノード電極４０との間に電圧を印加する。
【００４１】
すなわち、シリンジ８の内部に形成してある供給通路８ａからめっき液を供給してポッド２０の内部で下方向に向かうめっき液６の流れを作りつつ、ワーク５０への第２めっき処理を行う。また、同時に、この第２めっき工程では、図１に示す加振手段３８を用いて、ポッド２０を振動させながらワーク５０のめっき処理を行う。
【００４２】
図７に示すように、シリンジ８をポッド２０に対して、めっき途中の上限位置まで移動させた場合には、次に、図１に示すバルブ１２を閉じて、図７から図８および図６に示すように、前述した第１めっき処理を行い、その後に、上述した第２めっき処理を行う。これらの第１めっき処理と第２めっき処理を所定時間交互に繰り返した後毎に所定のタイミングで、図５に示す気泡除去処理を行っても良い。
【００４３】
本実施形態に係る第２めっき工程では、シリンジ８をポッド２０に対して上方向に移動させる際に、シリンジ８の内部に形成してある供給通路８ｂからポッド２０に向けてめっき液を供給する。そのため、ポッド２０の内部で下方向に向かうめっき液の流れを作ることが可能になり、シリンジ８をポッド２０に対して上方向に移動させる際に発生するワーク５０の舞い上がり（図５参照）が抑制され、ワーク５０に対するカソード電極３０との電気的導通が確保され、めっきが可能になる。
【００４４】
また第２めっき工程では、ポッド２０が振動させられているため、ポッド２０内部のワーク５０も適度に撹拌されながらめっき処理される。したがって、本実施形態の方法では、第１めっき工程のみでなく、第２めっき工程でもめっき処理が成され、めっき処理時間の短縮を図ることができると共に、所定時間では、めっき膜厚を厚く形成することが可能になり、生産効率が向上する。
【００４５】
しかも、第２めっき工程では、ワーク５０が撹拌されながらめっき処理される。また、第１めっき工程および第２めっき工程の双方において、ポッド２０の内部には、下向きのめっき液の流れが形成され、めっき処理に際しては、ワーク５０の周囲には、常に新鮮なめっき液が供給される。そのため、めっき処理に必要なイオン濃度がワーク５０の周囲において低下することはない。その結果、めっき膜の品質が向上すると共に、めっきの効率も向上する。
【００４６】
特に、第１めっき工程では、シリンジ８をポッド２０に対して下降移動させる際に発生するめっき液の下向きの流れが強く、そのめっき液の流れによりポッド２０内のワーク５０が相互に押し付けられるので、ワーク５０間の通電効率が向上する。その点でもめっき効率が向上する。
【００４７】
以上の理由により、本実施形態の方法では、めっき不良などを生じることなく、一度に多量のワーク５０に対して均一なめっき膜を形成することができる。
【００４８】
また、本実施形態のめっき方法では、第１めっき工程の前に、気泡除去工程を行うため、気泡によるめっき物の浮きや、気泡付着部分がめっきされないことなどを効果的に防止することができる。
【００４９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。たとえば、本発明の方法を実現するためのめっき装置は、図１〜図８に示す装置には限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るめっき装置の全体概略図である。
【図２】図２は図１に示すポッドの分解斜視図である。
【図３】図３は図１に示すめっき装置の動きを示す概略図である。
【図４】図４は図３の続きの動きを示す概略図である。
【図５】図５は図４の続きの動きを示す概略図である。
【図６】図６は図５の続きの動きを示す概略図である。
【図７】図７は図６の続きの動きを示す概略図である。
【図８】図８は図９の続きの動きを示す概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
２…  めっき装置
４…  めっき槽
６…  めっき液
８…  シリンジ
８ａ…  収容空間
８ｂ…  供給通路
１２…  バルブ
１４…  ポンプ
２０…  ポッド
３０…  カソード電極
４０…  アノード電極
５０…  ワーク（被めっき物）
【図１】
0004743193.tif 000002
【図２】
0004743193.tif 000003
【図３】
0004743193.tif 000004
【図４】
0004743193.tif 000005
【図５】
0004743193.tif 000006
【図６】
0004743193.tif 000007
【図７】
0004743193.tif 000008
【図８】
0004743193.tif 000009