JP2006152348A - 部分めっき装置 - Google Patents

Abstract

【課題】めっきすべき製品を変える際のノズル板およびめっきマスクの交換の手間を省くことができる部分めっき装置を提供する。
【解決手段】被めっき物のめっき対象領域に対して開口した開口部５０が設けられためっきマスク３８と、めっきマスク３８の開口部５０に向けてめっき液を噴射するノズル４７が設けられたノズル板４０と、めっき液を貯留するスパージャ３４とを具備する部分めっき装置３０において、めっきマスク３８とノズル板４０とが一体となって構成されためっきマスクユニット３６が、スパージャ３４に対して脱着可能に設けられている。
【選択図】図５

Description

本発明は、部分めっき装置に関し、より詳細にはリードフレームやＴＡＢテープ等の帯状部材のめっきに用いる部分めっき装置に関する。

半導体装置に用いられるリードフレームは、金属製の帯状部材を加工したものであり、単位リードフレームが該帯状部材に多数連接して形成される。
各単位リードフレームには、半導体素子を搭載するためのステージの部位と、ワイヤボンディングがなされるインナーリード先端部に銀めっき等の部分めっきが施される。

このようなリードフレームに部分めっきを施すためには、部分めっき装置が用いられる。
従来の部分めっき装置を、図６および図７に基づいて説明する。
部分めっき装置１０は、スパージャ１１、スパージャ１１内に設けられた整流板１２、スパージャ１１の開放された一方側に設けられたノズル板１３、およびめっきマスク１４を有している。

スパージャ１１は、内部にめっき液が貯留される加圧室１４が形成されている箱状の部材である。箱状のスパージャ１１の一方側は開放されており、この一方側にノズル板１３とめっきマスク１４が取り付けられる。
スパージャ１１の加圧室１４の内部には、めっき液を均一にノズル板１３に流すための整流板１２が設けられている。整流板１２は、多数の小孔が穿設された板状の部材である。図面上では整流板１２の小孔は省略して図示している。

スパージャ１１内部において整流板１２よりも一方側（開放側）の位置には、ノズル板１３がボルト１７によって取り付けられている。ノズル板１３は、めっき液をめっきマスク１４の開口部１６に向けて噴射するノズル１９が設けられた板状の部材である。ノズル板１３のノズル突出側には、陽極極板２０が配置されている。
スパージャ１１の一方側（開放側）の端部には、めっきマスク１４がボルト２１によって取り付けられている。めっきマスク１４は、リードフレーム（図示せず）のめっきすべき領域に対応する位置に開口部１６が形成された板状の部材である（例えば、特許文献１参照）。

なお、リードフレームは製品ごとに様々な形状を有しており、その製品ごとにめっきマスク１４の開口部１６の形状や位置、ノズル板１３に設けられるノズル１９の位置等が異なる。一方、スパージャ１１は、製品が変わっても共通して用いることができる。
したがって、同じスパージャ１１を利用して異なるリードフレームに対して部分めっきを施すには、スパージャ１１からノズル板１３とめっきマスク１４を取り外し、めっきすべきリードフレームに対応するノズル板１３とめっきマスク１４を取り付ける必要がある。
特開２００１−３０３２９７号公報（００２３、図１等）

従来の部分めっき装置１０においては、異なるリードフレームに部分めっきを施すためには、まずめっきマスク１４の複数箇所に設けられているボルト２１を緩めてめっきマスク１４をスパージャ１１から取り外し、次いでノズル板１３の複数箇所に設けられているボルト１７を緩めてノズル板１３をスパージャ１１から取り外す必要があり、さらにめっきすべきリードフレームに対応するノズル板１３を複数箇所にボルト１７で固定し、同様に対応するめっきマスク１４を複数箇所にボルト２１で固定する必要があった。
このように、従来の部分めっき装置１０では、異なるリードフレームを製造しようとする都度、ノズル板１３およびめっきマスク１４をボルト１７，２１によって脱着しなくてはならず、交換に手間がかかっているという課題があった。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、めっきすべき製品を変える際のノズル板およびめっきマスクの交換の手間を省くことができる部分めっき装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成すべく、以下の構成を備える。
すなわち、被めっき物のめっき対象領域に対して開口した開口部が設けられためっきマスクと、前記めっきマスクの開口部に向けてめっき液を噴射するノズルが設けられたノズル板と、めっき液を貯留するスパージャとを具備する部分めっき装置において、前記めっきマスクと前記ノズル板とが一体となって構成されためっきマスクユニットが、前記スパージャに対して脱着可能に設けられていることを特徴としている。
この構成を採用することによって、異なるリードフレームをめっきする際に、めっきマスクとノズル板とをそれぞれ脱着する必要がなく、めっきマスクユニットのみを脱着するだけで異なるリードフレームに対応できるので、交換の際の手間を省くことができる。

また、前記めっきマスクユニットは、連結手段を介して前記めっきマスクと前記ノズル板とが連結されて固定されることを特徴としてもよい。

さらに、前記めっきマスクユニットは、前記スパージャと前記めっきマスクユニットとを挟み込んで固定するクランプ装置によって前記スパージャに取り付けられることを特徴としてもよい。
この構成によれば、クランプ装置の締付けを緩めるだけでめっきマスクユニットのスパージャからの取り外しを行なうことができ、まためっきマスクユニットのスパージャへの取り付けもクランプ装置を締付けるだけで可能となる。このため、複数本のボルトを介してめっきマスクユニットを脱着する場合よりも、はるかに手間を省いた交換が可能となる。

本発明にかかる部分めっき装置によれば、同じスパージャを用いて異なる被めっき物に部分めっきを施す場合における、めっきマスクとノズル板の交換の際の手間を省くことができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は部分めっき装置の全体構成の正面図、図２は部分めっき装置の全体構成の側面図、図３は部分めっき装置の平面図、図４は部分めっき装置におけるスパージャやめっきマスクユニット等の断面図である。
本実施形態の部分めっき装置３０は、半導体装置に用いるリードフレーム３１に対してめっきを施すための装置である。被めっき物であるリードフレーム３１としては、リールに巻かれた状態のフープ状のものであっても、所定の長さに切断されている短冊状のものであってもどちらでもよい。

リードフレーム３１は、図に示すように平面部分が正面を向くように縦置きされ、フィーダ装置３２によって水平方向（図１では右方向）に定寸送りされる。フィーダ装置３２は、部分めっき装置３０を挟んでリードフレーム３１の進行方向の前後に配置されている。
各フィーダ装置３２には、リードフレーム３１の上端縁３１ａと下端縁３１ｂに当接して、リードフレーム３１を移動させる上フィーダローラ３３ａおよび下フィーダローラ３３ｂが設けられている。
したがって、リードフレーム３１は、その下端縁３１ｂによって部分めっき装置３０に対する上下方向の位置決めがなされる。

部分めっき装置３０は、内部にめっき液が貯留されるスパージャ３４、スパージャ３４の前面に設けられためっきマスクユニット３６、リードフレーム３１を挟んでめっきマスクユニット３６と対向する位置にある裏当て板３７を有している。めっきマスクユニット３６とは、めっきマスク３８とノズル板４０とが一体に構成された部材である。
また、部分めっき装置３０には、めっきマスクユニット３６と裏当て板３７をスパージャ３４に取り付けるために、めっきマスクユニット３６、裏当て板３７およびスパージャ３４を締付ける２台のクランプ装置４３，４３が設けられている。

以下、上述した各構成要素について説明する。
スパージャ３４は、内部にめっき液が貯留される箱状の部材であり、一方側が開放されている。スパージャ３４の他方側（底部）にはめっき液が供給される供給孔４１が形成されており、図示しないポンプによってポンプアップされためっき液が供給孔４１を介して加圧室４２内に流入可能となっている。

スパージャ３４の内壁面は一方側に向けて階段状に内径が広がるような段差４４，５１が形成されており、底部に最も近い位置の段差４４に整流板４６が取り付けられている。整流板４６とスパージャ３４の底部との間の空間がめっき液の加圧室４２となる。整流板４６には多数の小孔が形成されており、後述するノズル板４０の複数のノズル４７に均一にめっき液が行き渡るように設けられている。なお、図面では整流板４６の小孔は省略して図示している。

図５に示すように、めっきマスクユニット３６は、ノズル板４０とめっきマスク３８とが複数本のカラー４９によって連結されて成る。カラー４９は、所定長さの棒状の部材であって、ノズル板４０とめっきマスク３８の間に立設され、双方をネジ止めによって連結して固定している。なお、ノズル板４０とめっきマスク３８との連結は、棒状の部材以外にも板状の部材等、何らかの連結手段により連結すればよい。
めっきマスクユニット３６は、ノズル板４０の端部がスパージャ３４の内壁面の段差５１に位置し、めっきマスク３８の端部がスパージャ３４の一方側の端面５２に位置するようにスパージャ３４に取り付けられる。

めっきマスクユニット３６を構成するノズル板４０は、めっき液をめっきマスク３８の開口部５０に向けて噴射するために複数のノズル４７，４７・・が設けられている。また、ノズル板４０のめっきマスク側の面は陽極極板５４が配置されている。
めっきマスク３８は、リードフレーム３１のめっき領域に対応する位置に複数の開口部５０，５０・・が形成されている。

次に、クランプ装置について説明する。
クランプ装置４３は、側面からみると各構成部材が四角形状に連結するように構成されており、四角形の辺のうちの少なくとも一辺が開放可能となるように設けられている。
具体的には、クランプ装置４３は、裏当て板３７の表面に当接するように設けられた背板５６と、背板５６からスパージャ３４方向に延びる下部支持部材５８と、下部支持部材５８のスパージャ３４方向側端部から上方に向けて延びる底面支持部材６０と、底面支持部材６０の上端部から背板５６方向に延びる回動部材６２と、底面支持部材６０からスパージャ３４方向に延びてスパージャ３４の底面を押圧する押え部６４を有するトグルクランプ６６とから構成される。

クランプ装置４３の構成要素のうち、背板５６と下部支持部材５８とはそれぞれ互いに可動しないように強固に固定されているが、回動部材６２は底面支持部材６０の上端部に設けられた回動軸６９を中心に鉛直面内で回動可能に設けられている。また、底面支持部材６０は、下部支持部材５８の底面側端部に設けられた回動軸６１を中心に鉛直面内で回動可能に設けられている。
回動部材６２の先端部７０は、背板５６の表面側を引っ掛けるように鉤状に形成されており、この鉤状の先端部７０が背板５６の表面側に掛けられることによって、背板５６と押え部６４との間に、裏当て板３７とめっきマスクユニット３６とスパージャ３４とが挟み込まれる。

なお、回動部材６２の下面と、めっきマスクユニット３６の上面との間には隙間が形成されているが、この隙間を埋めるために、めっきマスクユニット３６の上部には上当て部材６３が配置されている。
同様に、下部支持部材５８の上面と、めっきマスクユニット３６の下面との間の隙間を埋めるために、めっきマスクユニット３６の下部には下当て部材６５が配置されている。

トグルクランプの構成および動作を、図２と図３に基づいて説明する。
トグルクランプ６６は、鉛直面内で鉛直下向きと鉛直上向きとの間で回動可能に設けられた操作ハンドル７２と、操作ハンドル７２とリンク機構７３を介して水平方向に移動可能に設けられたロッド６４とを有しており、底面支持部材６０に設けられたトグルクランプ取り付け板８０に取り付けられている。
なお、このロッド６４が、上述した押え部６４に該当する。

トグルクランプ取り付け板８０には、ロッド６４の中途部を保持する筒状の軸受部７８が固定されている。軸受部７８は、ロッド６４をスパージャ３４方向に突出入自在となるように保持している。
軸受部７８には、２枚の側板７９，７９が、スパージャ３４と反対方向に突出するように設けられており、側板７９，７９の間に操作ハンドル７２の回動軸７４が設けられる。このようにして操作ハンドル７２は、側板７９，７９に対して回動自在に固定される。

リンク機構７３は、操作ハンドル７２自体の回動軸７４と、操作ハンドル７２の延出方向とはほぼ直交する方向にのびたリンク部７５と、リンク部７５の先端部に回動軸７６を介してリンク部７５に対して回動可能に取り付けられた第２リンク部７７とから構成されている。第２リンク部７７の先端部は、回動軸８５を介してロッド６４の後端部と連結されている。

このようなトグルクランプ６６において、操作ハンドル７２を鉛直上向きに回動させることによって、リンク機構７３のリンク部７５は図面上で時計回りに回動して第２リンク部７７を介してロッド６４をスパージャ３４から離れる方向に移動させる。
また、操作ハンドル７２を鉛直下向きに回動させることによって、リンク機構７３のリンク部７５は図面上で反時計回りに回動して第２リンク部７７を介してロッド６４をスパージャ３４方向に移動させる。

そして、操作ハンドル７２が鉛直下向きに位置したところで、ロッド６４の先端部が適度な押圧力でスパージャ３４の底面を押圧することができる。また、操作ハンドル７２を鉛直下向きに位置させたときに、操作ハンドル７２が反時計回りに戻ってしまうことを防止するために、操作ハンドル７２の戻り防止用のストッパー機構を設けるとよい（図示せず）。

上述してきた構成の部分めっき装置３０におけるめっきマスクユニット３６の交換動作について説明する。
作業者は、トグルクランプ６６の操作ハンドル７２を鉛直上向きに回動させ、押え部６４がスパージャ３４を押圧している力を緩める。すると、背板５６に引っ掛けられていた回動部材６２が緩み、回動可能となる。作業者は回動部材６２を回動させて鉤状の先端部７０を背板５６から外す。

すると、トグルクランプ６６によって締付けられて固定されていた、スパージャ３４とめっきマスクユニット３６との締付けが緩み、めっきマスクユニット３６はスパージャ３４から取り外し可能な状態となる。
作業者は、上当て部材６３、めっきマスクユニット３６、下当て部材６５をスパージャ３４から取り外す。そして、作業者は、新たなめっきマスクユニット３６をスパージャ３４の開放側の前面に配置し、上当て部材６３と下当て部材６５も新たなめっきマスクユニット３６の上面および下面に配置する。

作業者は、回動部材６２を回動させて鉤状の先端部７０を背板５６の上端部に引っ掛ける。
次いで作業者は、トグルクランプ６６の操作ハンドル７２を鉛直下向きに回動させ、押え部６４をスパージャ３４方向に押し込む。すると、押え部６４がスパージャ３４の底面を押圧し、スパージャ３４とめっきマスクユニット３６と裏当て板３７は、トグルクランプ６６の押え部６４と背板５６との間で強固に締付けられる。
このようにして、めっきマスクユニット３６はスパージャ３４に取り付けられる。

なお、上述してきた実施形態では、スパージャ３４とめっきマスクユニット３６との取り付けは、クランプ装置４３によって行なうものであった。しかし、本発明としては、めっきマスクユニット３６を従来通りボルトで固定するようにしてもよいし、またその他の方法によってもよい。
さらに、クランプ装置４３を採用した場合であってもトグルクランプ６６を用いた機構に限定するものではなく、押え部６４をねじ込み式にして押え部６４をスパージャ３４方向にねじ込むことにより、スパージャ３４とめっきマスクユニット３６とを押え部６４と背板５６との間で挟み込んで取り付けるようにしてもよく、シリンダー等のアクチュエータを用いてスパージャ３４にめっきマスクユニット３６を取り付けるようにしてもよい。
また、クランプ装置４３の台数も２台に限定することはなく、１台でもよいし２台以上の台数であってもよい。

なお、めっきマスクユニット３６におけるめっきマスク３８とノズル板４０との固定方法は、上述したような棒状のカラー４９によるものに限定されるものではなく、板状の部材等、その他の形状の部材であってもよい。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。

部分めっき装置の正面図である。 部分めっき装置の側面図である。 部分めっき装置の平面図である。 部分めっき装置のスパージャ部分の断面図である。 めっきマスクユニットの脱着を示す説明図である。 従来の部分めっき装置の断面図である。 従来の部分めっき装置の正面図である。

符号の説明

３０ 部分めっき装置
３１ リードフレーム
３２ フィーダ装置
３３ａ 上フィーダローラ
３３ｂ 下フィーダローラ
３４ スパージャ
３６ めっきマスクユニット
３７ 裏当て板
３８ めっきマスク
４０ ノズル板
４１ 供給孔
４２ 加圧室
４３ クランプ装置
４４，５１ 段差
４６ 整流板
４７ ノズル
４９ カラー
５０ 開口部
５２ 端面
５４ 陽極極板
５６ 背板
５８ 下部支持部材
６０ 底面支持部材
６２ 回動部材
６３ 上当て部材
６４ 押え部（ロッド）
６５ 下当て部材
６６ トグルクランプ
６９，７４，７６，８５ 回動軸
７０ 先端部
７２ 操作ハンドル
７３ リンク機構
７５ リンク部
７７ 第２リンク部
７８ 軸受
７９ 側板
８０ 取り付け板

Claims (3)

1. 被めっき物のめっき対象領域に対して開口した開口部が設けられためっきマスクと、
   前記めっきマスクの開口部に向けてめっき液を噴射するノズルが設けられたノズル板と、
   めっき液を貯留するスパージャとを具備する部分めっき装置において、
   前記めっきマスクと前記ノズル板とが一体となって構成されためっきマスクユニットが、前記スパージャに対して脱着可能に設けられていることを特徴とする部分めっき装置。
2. 前記めっきマスクユニットは、
   連結手段を介して前記めっきマスクと前記ノズル板とが連結されて固定されていることを特徴とする請求項１記載の部分めっき装置。
3. 前記めっきマスクユニットは、
   前記スパージャと前記めっきマスクユニットとを挟み込んで固定するクランプ装置によって前記スパージャに取り付けられることを特徴とする請求項１または請求項２記載の部分めっき装置。
   
   
   
   
   

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