JP6210298B2 - メッキ用基板保持具 - Google Patents

Description

本発明は、主としてキャリア及びプッシャータイプのメッキ装置に用いられるメッキ用基板保持具の改良に関するものである。詳しくは、メッキ用基板保持具のクランプ部材の改良を特徴とするものである。

従来より、基板保持枠と基板押さえ板とを観音開きで取り付け、両部材を閉じることにより基板を保持する方式のメッキ用基板保持具が存在した。この種のメッキ用基板保持具では、基板の保持を確実なものとするため、閉じた状態の基板保持枠と基板押さえ板とをクランプするための略コ字状のクランプ部材が用いられていた。

しかし、従来のこの種のクランプ部材は、口部を構成する上辺板部と下辺板部との間でクランプ部材の弾性により基板保持枠と基板押さえ板とを直接クランプするものであった。その上、特許文献１に示すように、閉じた状態の基板保持枠と基板押さえ板の両部材の外側にクランプ部材の口部を当接させ、基板の保持されている方向へと押し入れ、クランプ部材の口部を弾性を利用して開かせ、クランプ部材の内部に基板保持枠と基板押さえ板とが位置するよう挿入し、両部材をクランプ部材の上辺板部と下辺板部の間で挟み込む形でクランプするものであった。

かように、クランプ部材が、基板保持枠と基板押さえ板の外方向より保持された基板の側に向かって押し込まれると、クランプ部材が、基板押さえ板に基板方向に向かう力を与えてしまうものであった。その結果、両部材の間に挟まれた基板に外方向より内側に向かう力がかかってしまっていた。その上、この種のメッキ用基板保持具で保持される基板は、極めて薄いものであるため、クランプ部材の装着による基板のシワ、たるみ、変形などの発生を防ぐことは困難であった。

特許第４７３０４８９号特許公報

第１の発明では、閉じた状態の基板保持枠と基板押さえ板に対して、装着に際してはクランプ部材が両部材に外側から内側に向かう力を与えず、且つ、クランプに際しては両部材に対して直交する方向からの押圧力のみによるものとして、基板保持枠と基板押さえ板との間に保持された薄い基板が両側から内側に向かって押されてしまうことをなくし、薄い基板であっても、シワ、たるみ、変形などを起こすことのないメッキ用基板保持具を提供することを目的とする。

第２の発明では、基板保持枠と基板押さえ板との間の薄い基板が両側外方向に引っ張られて保持されることにより、基板へのシワ、たるみ、変形などとは無縁なメッキ用基板保持具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の発明は、メッキ用基板保持具に次の手段を採用する。 第１に、基板保持枠と該基板保持枠の両側に観音開きに取り付けられた基板押さえ板とを閉じることにより基板を保持、具体的には挟持するメッキ用基板保持具とする。
第２に、閉じた状態の前記基板保持枠と前記基板押さえ板の外側より略コ字状のクランプ部材を装着して前記基板保持枠と前記基板押さえ板とをクランプして使用するメッキ用基板保持具とする。
第３に、前記クランプ部材が略コ字状の口部を有するクランプ枠と該クランプ枠に軸着されるクランプレバーとよりなる。
第４に、前記クランプ枠における上記基板保持枠との当接面となる下辺板部の内側面と、上辺板部の内側面との間隔が、基板を保持した状態のメッキ用基板保持具の厚みより大きく形成されるとともに、前記クランプ枠の上辺板部に前記クランプレバーの通過窓が開口される。
第５に、前記クランプレバーを操作することにより、前記通過窓を通過して、前記基板押さえ板を前記基板保持枠に対し、直交する方向へ押圧し、両部材をクランプする。

第２の発明は、第１の発明における上記クランプレバーのクランプ面が、上記メッキ用基板保持具に保持された上記基板と反対方向に該クランプレバーを傾斜させる傾きを有する傾斜面とされたことを付加したものである。

第３の発明は、第１の発明におけるメッキ用基板保持具に、次の手段を付加したものである。
第１に、上記基板保持枠と上記基板押さえ板の両基板保持面の少なくとも一方の基板保持面に給電部として基板に給電する平面板接点と該平面板接点の周りを囲むゴムマスクを該ゴムマスクが基板との接触の障害とならず、且つ、基板を挟んだ状態で基板に当接する高さで形成する。
第２に、前記給電部と反対側の基板保持面に平面板接点を覆う広さの押さえゴムマスクを設けた。

本発明は、閉じた状態の基板保持枠と基板押さえ板に対してクランプ部材を装着するに際して、該クランプ部材が両部材に外側から内側への押圧力を与えず、且つ、クランプに際しては両部材に対して直交する方向からの押圧力のみによるものとすることにより、基板保持枠と基板押さえ板との間に保持された薄い基板が両側から内側に向かって押されてしまうことがなくなり、薄い基板であっても、シワ、たるみ、変形などを起こすことのないメッキ用基板保持具となった。

第２の発明の効果ではあるが、クランプレバーのクランプ面を、メッキ用基板保持具に保持された基板と反対方向に下がる傾斜面、即ち、該基板と反対方向に該クランプレバーを傾斜させる傾きを有する傾斜面とすることにより、クランプ力によりクランプ面が左右の基板押さえ板を基板装着方向と反対方向に引っ張ることとなる。その結果、基板自体を両側外方向に引っ張ることとなり、基板の保持の際に、基板のシワ、たるみ、変形などの生じないメッキ用基板保持具となった。

第３の発明の効果について説明する。この発明は、基板保持面に基板へ給電する平面板接点の周りを囲むゴムマスクを形成すると共に、給電部と反対側の基板保持面に平面板接点を覆う広さの押さえゴムマスクを設けたメッキ用基板保持具に関するものである。この種のメッキ用基板保持具では、基板保持枠と基板押さえ板とを従来のクランプ部材でクランプする場合には、従来のクランプ部材が両部材の外側から内側への押圧力を与えてしまい、基板押さえ板が内側へ移動することがあり、その際、ゴムマスクと押さえゴムマスクとが位置ずれを起こしてしまうことがあった。

しかし、第３の発明のように、この種ゴムマスクを用いたメッキ用基板保持具であっても、クランプ部材が両部材に外側から内側への押圧力を与えず、且つ、クランプ部材のクランプ枠に軸着したクランプレバーのクランプ面が基板保持枠と基板押さえ板を直交する方向から押しつけてクランプすることにより、ゴムマスクと押さえゴムマスクとが位置ずれを起こすことを防止できた。その結果、メッキ工程において、平面板接点と基板との間にメッキ液が浸入して析出が発生する可能性を低減させ、メッキ用基板保持具の寿命を向上させることができた。

本発明の一実施例におけるクランプ部材のクランプ前の状態を示す説明図であり、（Ａ）は横置き状態説明図であり、（Ｂ）はその側面説明図である。 同クランプ開始時の状態を示す説明図であり、（Ａ）は横置き状態説明図であり、（Ｂ）はその側面説明図である。 同クランプ完了時の状態を示す説明図であり、（Ａ）は横置き状態説明図であり、（Ｂ）はその側面説明図である。 実施例おけるクランプ枠の折り曲げ前の開いた状態説明図である。 クランプレバーを示す説明図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は背面図であり、（Ｃ）は平面図であり、（Ｄ）は側面図である。 クランプ部材の使用方法を示す正面説明図であり、（Ａ）はクランプ前のクランプ部材が、閉じられた状態の基板保持枠及び基板押さえ板から離れた位置からクランプ位置へ回動する状態を示す正面説明図であり、（Ｂ）はクランプ状態のクランプ部材を示す正面説明図である。 メッキ用基板保持具の正面説明図である。

以下、図面に従って、実施例と共に本発明を実施するための形態について説明する。図７は、本実施例の正面説明図である。本実施例は、遮蔽板付きのメッキ用基板保持具である。図７中符号１はメッキ用基板保持具であり、符号２はメッキ対象となる基板である。尚、該メッキ用基板保持具１は、図１乃至図３に符号２として示されるように基板２を保持する。

メッキ用基板保持具１は、四角形の基板保持枠３と、基板保持枠３の左右両側の基板保持面４に対応する左右の基板押さえ板５、６とによりなる。基板保持枠３と基板押さえ板５，６とは、基板保持枠３の左右両側に基板押さえ板５，６が、図示されていない蝶番により開閉自在な観音開きに取り付けられている。図７中基板保持枠３の左方側の基板押さえ板５は、基板２が存在せず、開いた状態で描かれており、図７中基板保持枠３の右方側の基板押さえ板６は、閉められた状態で描かれており、基板２が押さえられた上、基板保持枠３と基板押さえ板６とがクランプされた状態を示している。

基板保持枠３には、上記基板押さえ板５，６の他、遮蔽板７とクランプ部材１０とが装着されている。基板保持枠３に装着された遮蔽板７は、図７では、右方側が基板２の保持状態を描いているため全体を視認できないが、全体が基板保持枠３の枠形状に沿った中央を空間とした四角形の枠状で形成されいる。尚、基板保持枠３のみではなく、基板押さえ板５，６にも、左右合わせて基板保持枠３の遮蔽板７とほぼ同形となるよう分割された遮蔽板８，９が装着されている。

遮蔽板７，８，９は、基板２へのメッキ厚を均等にするために取り付けられている。遮蔽板７，８，９は、計算された大きさの多数の開口が穿設されたもので、実施例では耐衝撃性塩化ビニール板で構成している。該遮蔽板７，８，９はメッキ対象基板２によりその形状及び開口の大きさや数を異にするものである。

基板保持枠３の基板保持面４と基板押さえ板５，６の基板保持面３０には、所望の位置に所望数の給電部３１が、基板２を挟んだ状態で基板２に当接する高さで形成されている。給電部３１は、基板２に給電する平面板接点３２と該平面板接点３２の周りを囲むゴムマスク３３とで形成され、該ゴムマスク３３は、平面板接点３２と基板２との接触の障害とならないように形成されている。実施例では給電部３１は、左右の基板保持面４に６箇所ずつ、左右の基板保持面３０に６箇所ずつ設けられている。勿論、基板保持面４の給電部３１と基板保持面３０の給電部３１とは異なる位置に設けられる。

給電部３１と反対側の左右の基板保持面４及び基板保持面３０には、基板保持面４及び基板保持面３０に形成される平面板接点３２を覆う広さの押さえゴムマスク３４が設けられている。これにより、基板保持枠３と基板押さえ板５，６とにより保持された基板２をクランプ部材１０によりクランプしてメッキ加工した際にも、平面板接点３２の周りを囲むゴムマスク３３と平面板接点３２を覆う広さの押さえゴムマスク３４により、平面板接点３２がガードされ、析出の発生を防止することができる。

基板保持枠３の左右の基板保持面４にはストッパー３５が立設されている。ストッパー３５は基板保持面４に装着される基板２の位置決めを行うものである。他方基板押さえ板５，６の基板保持面３０における基板保持枠３のストッパー３５に対応する位置には、ストッパー３５を受け止めるストッパー受けザグリ３６が凹状に設けられている。これにより、ストッパー３５の存在により、基板２の保持に不都合が生じることがないようにしている。

実施例に係るメッキ用基板保持具１は、基板押さえ板５，６を閉じた状態で基板保持枠３と基板押さえ板５，６を、両部材の外側より略コ字状のクランプ部材１０を装着して、基板保持枠３と基板押さえ板５，６とをクランプして、基板を保持して使用する。

図７に示す実施例では、メッキ用基板保持具１の右方側に現れるように５個のクランプ部材１０で、基板保持枠３と図７中右方の基板押さえ板６とをクランプしている。描かれていないが、左方の基板保持枠３と基板押さえ板５も５個のクランプ部材１０でクランプされる。

クランプ部材１０は、略コ字状の口部を有するクランプ枠１１と該クランプ枠１１に軸着されるクランプレバー２０とよりなる。クランプ部材１０は、基板保持枠３の基板保持面４と反対側の面に回動自在に装着されている。

クランプ部材１０はクランプするに適する弾性を有する金属、例えばステンレスで製作され、クランプ部材１０の形状は、閉じられた基板保持枠３と基板押さえ板５，６をくわえ込むため断面形状が略コ字状に折り曲げて形成されている。

図４は、実施例おけるクランプ枠１１の折り曲げ前の状態を示す平面説明図である。図４において、符号１２が略コ字状の下辺を構成する下辺板部であり、符号１３が間隔確保のための側板部であり、符号１４が略コ字状の上辺を構成する上辺板部であり、符号１５がクランプレバー２０の支点となる軸孔１６を有する接続板部である。

下辺板部１２は、クランプ部材１０を、基板保持枠３に回動自在に装着するための軸孔１７を形成するため、上辺板部１４より長く形成され、上辺板部１４より離れた端部付近に軸孔１７が穿設されている。尚、上辺板部１４に開口されている窓は、クランプレバー２０の通過窓１８である。

図４中の二点鎖線で示される部分が曲折部分であり、クランプ枠１１は、この部分で曲折され、図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示されるような断面略コ字状の形状に形成される。この形状がクランプ部材１０の基本的形状である。

クランプ枠１１は、略コ字状の間隔、即ち、下辺板部１２の内側面と上辺板部１４の内側面との間隔は、側板部１３の高さにより決定されるが、具体的には、図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示されるように、基板２を保持した状態の基板保持枠３と基板押さえ板５を合わせた厚みより大きく確保されている。

クランプ枠１１の上辺板部１４の端部、即ち、図４中左端部の接続板部１５は、図１（Ｂ）及び図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）に示されるように上辺板部１４に対してほぼ直角に曲折され、保持される基板保持枠３及び基板押さえ板５に対して垂直に立設されている。該接続板部１５の軸孔１６には、クランプレバー２０が支点ピン１９を介して軸着されている。

クランプレバー２０は、図５（Ｄ）の側面説明図に現れるようにクランプ動作の支点となる上端付近の頭部に穿設された支点孔２２と、支点孔２２の位置より垂下するやや長尺の操作部２１（操作部２１の支点と離れた位置が力点となる）と、支点と力点をむすぶ線に対し、ほぼ直角方向に作用点となり、保持された基板押さえ板５，６に接する平面となるクランプ面２３とを有する。尚、図５（Ｄ）中、頭部に存在する切欠部２４は、クランプ動作に入る際の動きをスムーズにするための切欠である。

尚、クランプレバー２０の腹部、即ち図５（Ｂ）の背面図に現れる溝部２５、及びクランプレバー２０の背部、即ち、図５（Ａ）に現れる溝部２５は、接続板部１５がクランプレバー２０の押し下げ及び引き上げ動作の障害とならないようにするための溝である。

クランプレバー２０は押し下げることにより、該クランプレバー２０のクランプ面２３が基板押さえ板５，６を直交する方向へ押しつけクランプし、クランプレバー２０を引き上げることによりクランプを解放する。

クランプレバー２０のクランプ面２３は、図示されていないが、第１の発明や第３の発明では、基板押さえ板５，６の上面と平行な水平面である。即ち、基板保持枠３や基板２とも平行な水平面である。しかし、第２の発明では、図２（B）及び図３（B）に示されるように、クランプ面２３は、基板保持枠３と基板押さえ板５，６に保持された基板２と反対方向に下がる方向性を有する傾斜面、即ち、前記保持された基板２と反対方向の外側にクランプレバー２０を傾斜させる傾きを有する傾斜面とされる。

尚、図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）中では、左側方向が、閉じられた基板保持枠３と基板押さえ板５により基板２が保持される側であり、同図中右側方向が、傾斜面が下がる方向である反対方向である。更に、図５（Ａ）及び図５（Ｃ）中では、右側方向が、閉じられた基板保持枠３と基板押さえ板５により基板２が保持される側であり、同図中左側方向が、傾斜面が下がる方向である反対方向である。

以下、実施例に係るメッキ用基板保持具１の使用方法について説明する。
先ず、基板保持枠３の左右両側に観音開きに取り付けられている基板押さえ板５を図７中左側に示されているように開く。同時に右側の基板押さえ板６も開く。次に、基板２を基板保持枠３の左右の基板保持面４のストッパー３５に当接させ、保持のための位置決めをする。更に、基板押さえ板５，６を図７の右側に示されるように閉じる。その後、基板保持枠３に装着されたクランプ部材１０で、基板保持枠３と基板押さえ板５，６をクランプする。

詳しくは、図６（Ａ）に示されるように、クランプレバー２０を解放した状態のクランプ部材１０を、閉じた状態の基板保持枠３と基板押さえ板５の外側より、回動させて両部材をくわえ込ませる。その後、図６（Ｂ）に示されるように、クランプレバー２０の操作部２１を押し下げる操作をすることにより、クランプレバー２０のクランプ面２３を、基板押さえ板５に対して直交する方向へ押しつけ、基板保持枠３と基板押さえ板５をクランプする。逆側の基板押さえ板６も同様にクランプされる。

クランプ部材１０によりクランプされたメッキ用基板保持具１は、その後、メッキ槽へ配置される。メッキ槽内では、平面板接点３２を通じて基板２に電流を流し、電解メッキが行われる。

次に、第２の発明に係るクランプ部材１０を用いた場合の使用方法について、図１乃至図３に従い詳細に説明する。
図１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、クランプ部材１０が、基板保持枠３及び基板押さえ板５をクランプする前の状態では、クランプレバー２０は、そのクランプ面２３を基板押さえ板５から退避する位置に回動されている。このとき、図１（Ｂ）の側面視では、傾斜面であるクランプ面２３は現れて見えないので、図１（Ｂ）に示されるように、クランプレバー２０の頭部先端は、図１（Ｂ）に現れるように、基板押さえ板５と平行な線として現れる。

先ず、クランプ部材１０のクランプレバー２０を図２（Ａ）に示されるように回動させると、クランプ面２３の端部が基板押さえ板５に接した状態となる。このとき、図２（Ｂ）に示されるようにクランプ面２３が斜辺として現れる。尚、この状態でクランプ面２３は基板押さえ板５に押圧されておらず、クランプレバー２０は、いまだメッキ用基板保持具１の外方向即ち基板２の位置と反対方向に対する傾きを生じていない。

クランプ部材１０が、基板保持枠３及び基板押さえ板５をクランプする際、クランプレバー２０を押し下げることにより、図２（Ｂ）から図３（Ｂ）に示される過程で、装着された基板２と反対方向に下がる傾斜面とされたクランプ面２３が、基板押さえ板５を押圧する面積を徐々に拡大しながらクランプ動作が継続されていく。

このときクランプレバー２０のクランプ面２３は、基板押さえ板５を基板装着方向へ押そうとする力が働くが、クランプレバー２０の力は、基板押さえ板５の重量及び装着力の関係で、基板保持枠３に装着されている基板押さえ板５を動かすことはできず、クランプレバー２０が、基板装着方向と反対方向、即ち外方向に傾斜する。この傾斜は、クランプレバー２０が、クランプ枠１１を基板装着方向と反対方向に引っ張る力となり、クランプ枠１１を変形させる。

その結果、図３（Ｂ）に示されるように、クランプ部材１０による基板保持枠３及び基板押さえ板５のクランプ完了時には、クランプレバー２０の力には、基板押さえ板５を下方に押す力と、クランプ枠１１を基板装着方向と反対方向に引っ張る力とが合わさった状態である。

クランプレバー２０のクランプ面２３を、基板２と反対方向にクランプレバー２０を傾斜させる傾きを有する傾斜面とされているため、クランプ力によりクランプ面２０が基板押さえ板５を基板装着方向と反対方向に引っ張ることとなる。その結果、基板２自体を両側外方向に引っ張ることとなり、基板２の保持の際に、基板のシワ、たるみ、変形などの生じないメッキ用基板保持具１となった。

１・・・・・メッキ用基板保持具
２・・・・・基板
３・・・・・基板保持枠３
４・・・・・基板保持面
５，６・・・基板押さえ板
７，８，９・遮蔽板
１０・・・・クランプ部材
１１・・・・クランプ枠
１２・・・・下辺板部
１３・・・・側板部
１４・・・・上辺板部
１５・・・・接続板部
１６，１７・軸孔
１８・・・・通過窓
１９・・・・支点ピン
２０・・・・クランプレバー
２１・・・・操作部
２２・・・・支点孔
２３・・・・クランプ面
２４・・・・切欠部
２５・・・・溝
３０・・・・基板保持面
３１・・・・給電部
３２・・・・平面板接点
３３・・・・ゴムマスク
３４・・・・押さえゴムマスク
３５・・・・ストッパー
３６・・・・ストッパー受けザグリ

Claims (3)

1. 基板保持枠と該基板保持枠の両側に観音開きに取り付けられた基板押さえ板とを閉じることにより基板を保持し、
   閉じた状態の前記基板保持枠と前記基板押さえ板の外側より略コ字状のクランプ部材を装着して前記基板保持枠と前記基板押さえ板とをクランプして使用するメッキ用基板保持具において、
   前記クランプ部材が略コ字状の口部を有するクランプ枠と該クランプ枠に軸着されるクランプレバーとよりなり、
   前記クランプ枠における上記基板保持枠との当接面となる下辺板部の内側面と、上辺板部の内側面との間隔が、基板を保持した状態のメッキ用基板保持具の厚みより大きく形成されるとともに、前記クランプ枠の上辺板部に前記クランプレバーの通過窓が開口され、
   前記クランプレバーを操作することにより、該クランプレバーのクランプ面が前記通過窓を通過して、前記基板押さえ板を前記基板保持枠に対し、直交する方向へ押圧し、両部材をクランプすることを特徴とするメッキ用基板保持具。
   
2. 上記クランプレバーのクランプ面が、上記メッキ用基板保持具に保持された上記基板と反対方向に該クランプレバーを傾斜させる傾きを有する傾斜面とされたことを特徴とする請求項１記載のメッキ用基板保持具。
   
3. 上記基板保持枠と上記基板押さえ板の両基板保持面の少なくとも一方の基板保持面に給電部として基板に給電する平面板接点と該平面板接点の周りを囲むゴムマスクを該ゴムマスクが基板との接触の障害とならず、且つ、基板を挟んだ状態で基板に当接する高さで形成すると共に、
   前記給電部と反対側の基板保持面に平面板接点を覆う広さの押さえゴムマスクを設けたことを特徴とする請求項１記載のメッキ用基板保持具。

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