浸漬処理装置
【課題】被処理物の表面での液流の流速のばらつきをなくするとともに、被処理物の表面での液流を所望の流速に制御することができる浸漬処理装置を提供する。
【解決手段】めっき液で満たされ、被めっき材１０が浸漬されるめっき槽２２と、被めっき材１０の側方に配設され、被めっき材１０に対向する陽イオン交換膜４２を有し、電解液で満たされた陽極室４０と、陽極室４０内にめっき液から分離されるように設けられ、陽イオン交換膜４２を介して被めっき材１０に対向する不溶性陽極４８と、被めっき材１０と陽極室４０との間に、めっき槽２２の下方から上方に向かって流れるめっき液の流れを形成する吹き出しユニット５２とを有する。
【解決手段】めっき液で満たされ、被めっき材１０が浸漬されるめっき槽２２と、被めっき材１０の側方に配設され、被めっき材１０に対向する陽イオン交換膜４２を有し、電解液で満たされた陽極室４０と、陽極室４０内にめっき液から分離されるように設けられ、陽イオン交換膜４２を介して被めっき材１０に対向する不溶性陽極４８と、被めっき材１０と陽極室４０との間に、めっき槽２２の下方から上方に向かって流れるめっき液の流れを形成する吹き出しユニット５２とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷回路基板、帯状フィルム、帯状金属泊等の被処理物に対して、薬液処理、めっき処理、洗浄処理等の浸漬処理を施す浸漬処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理物を処理液中に浸漬して被処理物に対して薬液処理、めっき処理、洗浄処理等の所定の処理を施す浸漬処理においては、一般的に、被処理物の表面に液流を発生させながら処理が行われている。被処理物の表面に液流を発生させる手法としては、空気攪拌、ポンプ攪拌、プロペラ攪拌、パイプからの噴流等により処理液を流動させる手法や、液体に浸漬した被処理物をそのまま浸漬された状態で移動させる手法が用いられている。
【特許文献１】特開２００３−１４７５８２号公報
【特許文献２】特許第２５１０４２２号明細書
【特許文献３】特公平６−７３３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した被処理物の表面に液流を発生させる手法では、液流を発生させるための動力源が用いられている。しかし、従来の手法では、流れた液が戻る方向が制御されていなかった。このため、被処理物の表面の動力源から離れた位置では、液の逆流が発生することとなる。この結果、被処理物の表面での液流の流速は、位置によってばらつき一定しなくなる。被処理物の表面での液流の流速にばらつきが生じると、被処理物の表面に対して施される処理が不均一になってしまう等の不都合が生じる。
【０００４】
本発明の目的は、被処理物の表面での液流の流速のばらつきをなくするとともに、被処理物の表面での液流を所望の流速に制御することができる浸漬処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、液体で満たされた処理槽と、前記処理槽内の液体に浸漬される被処理物の表面に対して間隔を空けて前記処理槽内の液体中に配設された物体と、前記処理槽内の液体に液流を発生させる動力源と、前記動力源により発生した液流を、前記物体の周囲を回流し、前記被処理物の表面に沿って流れる液流に整流する整流手段とを有し、前記被処理物の表面に沿って流れる液流により、前記被処理物の表面を処理することを特徴とする浸漬処理装置により達成される。
【０００６】
また、上記の浸漬処理装置において、前記物体の周囲を回流する液流は、前記被処理物の表面に沿って、前記処理槽の下方から上方に向かう方向又は前記処理槽の上方から下方に向かう方向に流れるようにしてもよい。
【０００７】
また、上記の浸漬処理装置において、前記動力源は、前記物体の周囲を回流する液流の回流方向を時間的に交互に反転させることにより、前記処理物の表面に沿って流れる液流を、前記処理槽の下方から上方に向かう方向及び前記処理槽の上方から下方に向かう方向に時間的に交互に流れさせるようにしてもよい。
【０００８】
また、上記の浸漬処理装置において、前記被処理物は、条材であってもよい。
【０００９】
また、上記の浸漬処理装置において、前記被処理物は、印刷回路基板であってもよい。
【００１０】
また、上記の浸漬処理装置において、前記物体は、電気めっき用の陽極であってもよい。
【００１１】
また、上記の浸漬処理装置において、前記整流手段は、前記処理槽の槽壁の一部を含むようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、処理槽内の液体に被処理物を浸漬して所定の処理を被処理物に施す浸漬処理において、被処理物の表面に対して間隔を空けて処理槽内の液体中に物体を配設し、動力源により処理槽内の液体に液流を発生させ、整流手段により、動力源により発生した液流を、物体の周囲を回流し、被処理物の表面に沿って流れる液流に整流するので、被処理物の表面での液流の流速のばらつきをなくすることができる。さらに、本発明によれば、動力源を制御することにより、被処理物の表面での液流を所望の流速を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［一実施形態］
本発明の一実施形態による浸漬処理装置について図１乃至図５を用いて説明する。図１は本実施形態による浸漬処理装置の全体構成を示す平面図、図２は本実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す平面図、図３は本実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す断面図、図４及び図５は本実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す側面図である。
【００１４】
本実施形態による浸漬処理装置は、フレキシブル印刷回路基板の基材等のような帯状の被めっき材に対して、電気めっき法により銅めっきを連続的に施すめっき装置である。
【００１５】
まず、本実施形態による浸漬処理装置の全体構成について図１を用いて説明する。
【００１６】
本実施形態による浸漬処理装置は、帯状の被めっき材１０に対するめっき処理が行われるめっき処理部１２と、被めっき材１０をめっき処理部１２に連続的に送り出す巻き出し部１４と、めっき処理部１４においてめっきが施された被めっき材１０を連続的に回収する巻き取り部１６とを有している。
【００１７】
巻き出し部１４には、コイル状に巻かれた帯状の被めっき材１０を、その幅方向を略鉛直にして長手方向に送り出し、めっき処理部１２へ導入するアンコイラー１８が設けられている。
【００１８】
巻き出し部１４とめっき処理部１２との間には、被めっき材１０に給電するための給電部２０が設けられている。
【００１９】
めっき処理部１２は、めっき液で満たされためっき槽２２と、めっき槽２２に供給されるめっき液を貯蔵するめっき液貯蔵槽２４とを有している。めっき槽２２の対向する側壁のうち、巻き出し部１４側の側壁には、被めっき材１０をめっき槽２２内に導入するためのスリット状の導入口が設けられており、巻き取り部１６側の側壁には、被めっき材１０をめっき槽２２外に導出するためのスリット状の導出口が設けられている。帯状の被めっき材１０は、一方の側壁に設けられた導入口から幅方向を略鉛直にしてめっき槽２２内に導入されるようになっている。めっき槽２２内に導入された被めっき材１０は、他方の側壁に設けられた導出口から、幅方向を略鉛直にしたまま連続的にめっき槽２２外に導出されるようになっている。
【００２０】
めっき槽２２の導入口が設けられた側壁近傍には、導入口から漏出するめっき液を回収するための液受け部２６が設けられている。また、めっき槽２２の導出口が設けられた側壁近傍には、導出口から漏出するめっき液を回収するための液受け部２８が設けられている。
【００２１】
めっき処理部１２と巻き取り部１６との間には、めっき処理部１２によりめっきが施された被めっき材１０を洗浄、乾燥する洗浄乾燥部３０が設けられている。
【００２２】
洗浄乾燥部３０と巻き取り部１６との間には、被めっき材１０に給電するための給電部３２が設けられている。
【００２３】
巻き取り部１６には、めっき処理部１２によりめっきが施され、幅方向を略鉛直にしてめっき処理部１２から送り出された被めっき材１０を巻き取って回収するリコイラー３４が設けられている。
【００２４】
このように、本実施形態による浸漬処理装置は、巻き出し部１４から幅方向を略鉛直にして長手方向に送り出された帯状の被めっき材１０が、めっき処理部１２、洗浄乾燥部３０を順次連続的に通過し、巻き取り部１６により回収される構成となっている。
【００２５】
次に、本実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽２２について図２乃至図５を用いて詳細に説明する。なお、図３は図２のＡ−Ａ′線断面図、図４及び図５は図２において被めっき材１０の長手方向に垂直な方向からみた側面図である。
【００２６】
めっき槽２２内には、めっき液が満たされている。めっき液は、例えば、通常の銅めっきに用いられる硫酸銅水溶液である。その組成は、例えば、硫酸銅五水塩が６０〜１２０ｇ／Ｌ、硫酸が１７０〜２１０ｇ／Ｌ、塩素イオンが３０〜７５ｐｐｍ、添加剤としてローム・アンド・ハース電子材料株式会社製のカパーグリーム（登録商標）ＨＳ−２０１Ａ、ＨＳ−２０１Ｂがそれぞれ０．２〜１．０ｍＬ／Ｌ、５〜５０ｍＬ／Ｌである。
【００２７】
めっき液への銅の補給は、銅源として例えば粉状又は粒状の酸化銅（II）をめっき液に投入して溶解することにより行われる。
【００２８】
めっき槽２２には、図２に示すように、巻き出し部１４側の側壁２２ａに、被めっき材１０をめっき槽２２内に導入するためのスリット状の導入口３６が設けられており、巻き取り部１６側の側壁２２ｂに、被めっき材１０をめっき槽２２外に導出するためのスリット状の導出口３８が設けられている。導入口３６及び導出口３８は、それぞれめっき槽２２からのめっき液の漏出を抑制する液シール機構を備えている。
【００２９】
めっき液で満たされためっき槽２２内には、導入口３６から、幅方向を略鉛直にした状態で帯状の被めっき材１０が導入される。めっき槽２２内に導入された被めっき材１０は、幅方向を略鉛直にした状態でめっき槽２２内のめっき液中を連続的に通過し、導出口３８から、めっき槽２２外に導出される。
【００３０】
上記のように被めっき材１０が導入されるめっき槽２２内には、被めっき材１０の両側に、被めっき材１０の両主面にそれぞれ対向するように一組の陽極室４０がそれぞれ配設されている。
【００３１】
陽極室４０は、図３に示すように、被めっき材１０の主面に対向する陽イオン交換膜４２と、陽イオン交換膜４２に略平行な裏蓋４４と、陽イオン交換膜４２と裏蓋４４との間の空間の外周を囲う隔壁４６とを有している。陽極室４０内には、電解液が満たされている。電解液は、例えば、８０〜１７０ｇ／Ｌの硫酸である。
【００３２】
陽極室４０内には、陽イオン交換膜４２を介して被めっき材１０の主面に対向する網状の不溶性陽極４８が設けられている。不溶性陽極４８は、陽イオン交換膜４８によりめっき液と分離されている。不溶性陽極４８としては、例えば、チタン基体に酸化イリジウムを主成分とする被膜が形成されたものが用いられる。この被膜としては、酸化イリジウムに酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ等が混合された混合酸化物の被膜が好適である。なお、不溶性陽極４８は網状のものに限定されるものではなく、例えば、多孔状、板状のものを用いることもできる。また、めっき液と不溶性陽極４８とを分離する陽イオン交換膜４２としては、例えば、炭化水素系の陽イオン交換膜や、パーフルオロカーボンの陽イオン交換膜が用いられる。炭化水素系の陽イオン交換膜としては、旭硝子株式会社製のセレミオン、株式会社トクヤマ製のネオセプタ（登録商標）等を用いることができ、パーフルオロカーボンの陽イオン交換膜としては、デュポン株式会社製のナフィオン（登録商標）等を用いることができる。
【００３３】
陽イオン交換膜４２及び不溶性陽極４８の鉛直方向の幅は、被めっき材１０の鉛直方向の幅と略等しくなっている。
【００３４】
不溶性陽極４８には、不溶性陽極４８に給電するためのブスバー５０が略水平に設けられている。ブスバー５０は、例えば、銅からなる芯材にチタンがクラッドされてなるものである。
【００３５】
陽極室４０の陽イオン交換膜４２と被めっき材１０との間の間隔は、後述するように、これらの間にめっき槽２２の下方から上方に向かって安定してめっき液の流れが形成される程度に狭くなっている。例えば、陽イオン交換膜４２と被めっき材１０との間の間隔は３０ｍｍとなっている。
【００３６】
また、陽極室４０の裏蓋４４とこれに対向するめっき槽２２の側壁２２ｃとの間の間隔は、後述するように、これらの間にめっき槽２２の上方から下方に向かって安定してめっき液の流れが形成される程度に狭くなっている。例えば、裏蓋４４と側壁２２ｃとの間の間隔は３０ｍｍとなっている。
【００３７】
めっき槽２２の底部には、めっき槽２２の下方から上方に向かってめっき液及び気泡を吹き出すことにより、めっき槽２２内のめっき液に回流を形成する吹き出しユニット５２が設けられている。吹き出しユニット５２の上方には、幅方向を略鉛直にした状態の帯状の被めっき材１０の下端が位置している。
【００３８】
吹出ユニット５２は、めっき液が吹き出されるめっき液吹き出しパイプ５４と、空気が吹き出される空気吹き出しパイプ５６と、めっき液吹き出しパイプ５４から吹き出されためっき液、及び空気吹き出しパイプ５６から吹き出された気泡の流れを整流する吹き出し整流板５８及び下部整流板６０とを有している。めっき液吹き出しパイプ５４及び空気吹き出しパイプ５６は、めっき液槽２２内のめっき液に液流を発生させるための動力源である。
【００３９】
図３及び図４に示すように、めっき液吹き出しパイプ５４は、帯状の被めっき材１０の下方に、被めっき材１０の長手方向に沿って延在するように配設されている。めっき液吹き出しパイプ５４には、複数のめっき液吹き出し孔６２が設けられている。めっき液吹き出し孔６２は、被めっき材１０の両側に対称に設けられ、対称に設けられためっき液吹き出し孔６２の組が、被めっき材１０の長手方向に均等に設けられている。
【００４０】
めっき液吹出パイプ５４には、図４に示すように、めっき液供給パイプ６４を介して、めっき液吹き出しパイプ５４にめっき液を供給するためのポンプ（図示せず）が接続されている。ポンプにより、めっき液貯蔵槽２４に貯蔵されためっき液が、めっき液吹き出しパイプ５４に供給される。めっき液吹き出しパイプ５４に供給されためっき液は、めっき液吹き出し孔６２から吹き出される。
【００４１】
空気吹き出しパイプ５６は、めっき液吹き出しパイプ５４上に、めっき液吹き出しパイプ５４に沿って延在するように配設されている。空気吹き出しパイプ５６には、複数の空気吹き出し孔６６が設けられている。空気吹き出し孔６６は、被めっき材１０の両側に対称に設けられ、対称に設けられた空気吹き出し孔６６の組が、被めっき材１０の長手方向に均等に設けられている。
【００４２】
空気吹き出しパイプ５６には、空気吹き出しパイプ５６に空気を供給するための空気供給装置（図示せず）が接続されている。空気吹き出しパイプ５６に供給された空気は、空気吹き出し孔６６からめっき液中に気泡として吹き出される。
【００４３】
図３及び図５に示すように、めっき液吹き出しパイプ５４及び空気吹き出しパイプ５６の延在方向の両側には、両パイプ５４、５６に沿って延在するように、一組の吹き出し整流板５８が配設されている。一組の吹き出し整流板５８のそれぞれは、下端から上端近傍までの略鉛直になっている鉛直部分５８ａと、被めっき材１０側に傾斜している上端部分５８ｂとを有している。また、吹き出し整流板５８の下端には、めっき液の吸い込み口となる開口部５８ｃが設けられている。
【００４４】
また、空気吹き出しパイプ５６と被めっき材１０の下端との間には、被めっき材１０及び空気吹き出しパイプ５６の長手方向に沿って延在するように、下部整流板６０が配設されている。下部整流板６０は、下端から上端近傍までの略鉛直になっている鉛直部分６０ａと、両陽極室４０側に僅かに傾斜して二股に分岐した上端部分６０ｂとを有している。下部整流板６０の上端部分６０ｂは、被めっき材１０の下端近傍に位置している。下部整流板６０の下端は、空気吹き出しパイプ５６に固定されている。
【００４５】
こうして、吹き出しユニット５２が構成されている。
【００４６】
被めっき材１０及びその両側の陽極室４０の上端近傍には、被めっき材１０及び陽極室４０の長手方向に沿って延在するように、上部整流板６８が配設されている。上部整流板６８は、一方の陽極室４０の裏蓋４４から他方の陽極室４０の裏蓋４４までの幅と略等しい幅の略水平な横板部分６８ａと、この横板部分６８ａの略中心から被めっき材１０の上端近傍までを仕切る略鉛直な縦板部分６８ｂとを有している。縦板部分６８ｂの両側の横板部分６８ａと縦板部分６８ｂとに挟まれた隅には、被めっき材１０側から陽極室４０側に向かうに従って上方に向かうように傾斜する傾斜面を有する傾斜部６８ｃがそれぞれ設けられている。
【００４７】
めっき槽２２内には、この上部整流板６８の上までめっき液が満たされており、被めっき材１０及びその両側に配設された陽極室４０がめっき液中に浸漬されている。めっき槽２２の側壁２２ｃには、めっき液の液面の高さが略一定に保たれるように、上部整流板６８よりも高い位置に、めっき液の排出口（図示せず）が設けられている。この排出口から溢れ出ためっき液は、めっき液貯蔵槽２４に回収されるようになっている。
【００４８】
こうしてめっき液が満たされためっき槽２２の上側開口部は、中蓋７０及び上蓋７２により二重に蓋がされている。
【００４９】
陽極室４０の裏蓋４４に対向するめっき槽２２の側壁２２ｃの内側には、陽極室４０の下端近傍の位置に、被めっき材１０の長手方向に沿って延在するように下流整流板７４がそれぞれ突設されている。下流整流板７４は、めっき槽２２の側壁２２ｃ側から陽極室２２の裏蓋４４側に向かうに従って下方に向かうように傾斜する傾斜面を有している。
【００５０】
本実施形態による浸漬処理装置では、以下のようにして被めっき材１０に対して銅めっきが施される。
【００５１】
めっき槽２２内に被めっき材１０を導入した後、被めっき材１０に対するめっき処理に先立ち、以下に述べるように、吹き出しユニット５２により、めっき槽２２内に満たされためっき液中に、めっき液の回流及び気泡の流れを形成する。
【００５２】
まず、めっき液吹き出しパイプ５４にめっき液を供給することにより、めっき液吹き出しパイプ５４のめっき液吹き出し孔６２から、めっき槽２２内に満たされためっき液中に、めっき液を吹き出す。同時に、空気吹き出しパイプ５６に空気を供給することにより、空気吹き出しパイプ５６の空気吹き出し孔６６から、めっき槽２２内に満たされためっき液中に気泡を吹き出す。
【００５３】
めっき液吹き出しパイプ５４から吹き出されためっき液、及び空気吹き出しパイプ５６から吹き出された気泡は、下部整流板６０とその両側の吹き出し整流板５８の上端との間の間隙のそれぞれから、上方に向かって吹き出していく。
【００５４】
こうして吹き出しユニット５２から吹き出されためっき液及び気泡は、被めっき材１０とその両側の陽極室４０との間を、めっき槽２２の下方から上方に向かって流れていく。このとき、被めっき材１０の下端近傍に位置する下部整流板６０の上端部分６０ｂは、両陽極室４０側に僅かに傾斜して二股に分岐している。このような上端部分６０ｂにより、吹き出しユニット５２から吹き出しためっき液及び気泡が被めっき材１０の下端に直接衝突することなく、めっき液の流れ及び気泡の流れが被めっき材１０の下端を回避するように形成される。この結果、めっき液の流れ及び気泡の流れにより被めっき材１０の下端が煽られるのを抑えることができ、安定して被めっき材１０にめっきを施すことができる。
【００５５】
こうして、被めっき材１０とその両側の陽極室４０との間に、めっき槽２２の下方から上方に向かうようにめっき液の流れ及び気泡の流れが形成される。
【００５６】
被めっき材１０とその両側の陽極室４０との間をめっき槽２２の下方から上方に向かって流れた気泡は、上部整流板６８に衝突する等した後、めっき液の液面に到達して消失する。
【００５７】
他方、被めっき材１０とその両側の陽極室４０との間をめっき槽２２の下方から上方に向かって流れるめっき液の流れは、上部整流板６８により、陽極室４０の上端近傍で、陽極室４０の裏蓋４４とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間に回り込むように屈曲する。
【００５８】
こうして、陽極室４０の裏蓋４４とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間には、めっき槽２２の上方から下方に向かって流れるめっき液の流れが形成される。
【００５９】
陽極室４０の裏蓋４４とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間をめっき槽２２の上方から下方に向かって流れるめっき液の流れは、下流整流板７４により、陽極室４０の下端近傍で、被めっき材１０陽極室４０との間に回り込むように屈曲する。被めっき材１０陽極室４０との間に回り込んだめっき液は、吹き出しユニット５２から吹き出されるめっき液と合流し、再び被めっき材１０と陽極室４０との間をめっき槽２２の下方から上方に向かって流れるめっき液の流れの一部となる。
【００６０】
こうして、めっき槽２２内に満たされためっき液中に、被めっき材１０と陽極室４０との間をめっき槽２２の下方から上方に向かって流れ、陽極室４０の裏蓋４４とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間をめっき槽２２の上方から下方に向かって流れるめっき液の回流が形成される。また、被めっき材１０と陽極室４０との間には、めっき槽２２の下方から上方に向かって流れる気泡の流れが形成される。
【００６１】
このように、本実施形態による浸漬処理装置では、めっき液吹き出しパイプ５４から吹き出されためっき液及び空気吹き出しパイプ５６から吹き出された気泡により形成されためっき液の流れが、整流手段、すなわち、吹き出し整流板５８、下部整流板６０、上部整流板６８、めっき槽２２の側壁２２ｃ、及び下流整流板７４により整流され、陽極室４０の周囲を回流し、被めっき材１０の表面に沿って鉛直方向に流れるめっき液の回流が形成される。このため、吹き出しユニット５２から離れた位置等においてめっき液が逆流することはない。したがって、めっき槽２２の下方から上方に向かって流れる被めっき材１０の表面でのめっき液の流れを、流速にばらつきのないものとすることができる。
【００６２】
さらに、めっき槽２２の上下方向でのめっき液の回流の流速は、めっき液吹き出しパイプ５４に供給するめっき液の供給速度、及び空気吹き出しパイプ５６に供給する空気の供給速度を制御することにより、制御することができる。例えば、めっき槽２２の上下方向でのめっき液の回流の流速は、１０〜１００ｃｍ／秒の範囲で制御することができる。被めっき材１０に対するめっき処理は、めっき液の回流の流速を略一定にして行う。
【００６３】
また、めっき液吹き出し孔６２及び空気吹き出し孔６６は、それぞれ被めっき材１０の長手方向に均一に設けられている。したがって、被めっき材１０の長手方向で、めっき液の回流の流速は略均一になっている。
【００６４】
このように、本実施形態によるめっき装置は、被めっき材１０の表面でのめっき液の流れの流速をばらつくことなく制御することが可能であるため、高電流密度で被めっき材１０に対してめっきを施すことができる。
【００６５】
従来のめっき装置では、高電流密度でめっきを施す場合、陰極となる被めっき材の表面にめっき材をめっき液の噴流を吹き付けることにより被めっき材の表面でのめっき液の流れの流速を上げていた。このため、被めっき材がフィルム等の容易に変形するものである場合には、高電流密度でめっきを施すことは困難であった。また、被めっき材の表面全体でばらつくことなくめっき液の流れの流速を上げることも困難であった。このため、従来のめっき装置では、電流密度５〜６Ａ／ｄｍ２でのめっきが限界であった。
【００６６】
これに対し、本実施形態によるめっき装置によれば、被めっき材１０の表面でのめっき液の流れの流速をばらつくことなく上げることができるため、例えば７Ａ／ｄｍ２以上の高電流密度で、被めっき材１０に対してめっきを施すことができる。
【００６７】
なお、めっき処理時には、めっき液貯蔵層２４からめっき槽２２内にめっき液が供給されることとなるが、めっき槽２２内のめっき液の液面の高さは、めっき槽２２の側壁２２ｃの上部整流板６８の上の位置に設けられた排出口からめっき液が溢れ出ることにより、常に略一定に保たれる。
【００６８】
上述のように、めっき液の回流及び気泡の流れが形成された状態で、給電部２０、３２により、陰極としての被めっき材１０に給電を行うとともに、ブスバー５０を介してめっき液中にて不溶性陽極４８に給電を行う。
【００６９】
こうして、電解反応により、被めっき材１０の両主面に、銅のめっき層を形成する。めっき処理の間には、アンコイラー１８により被めっき材１０を送り出し、リコイラー３４により被めっき材１０を巻き取ることにより、帯状の被めっき材１０をめっき槽２２内に所定の速度で通過させ、被めっき材１０に対して連続的にめっきを施していく。また、めっき層の形成量に伴い、めっき液中に粉状又は粒状の酸化銅を投入して溶解し、めっき液への銅の補給を適宜行う。
【００７０】
このように、本実施形態によれば、陽極室４０の周囲を回流するめっき液の回流が形成されるので、めっき液が逆流することはなく、被めっき材１０の表面でのめっき液の流れを、流速にばらつきのないものとすることができる。また、吹き出しユニット５２からのめっき液、気泡の吹き出しを制御することにより、被めっき材１０の表面でのめっき液の流速を制御することができる。被めっき材１０の表面にばらつきのない流速でめっき液を流しながら被めっき材１０に対してめっき処理を施すので、被めっき材１０の両主面に、高品質の銅のめっき層を均一に形成することができる。
【００７１】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００７２】
例えば、上記実施形態では、吹き出しユニット５２からめっき液及び気泡を吹き出す場合を例に説明したが、吹き出しユニット５２からめっき液及び気泡のいずれか一方のみを吹き出してめっき処理を行ってもよい。この場合、吹き出しユニット５２のめっき液吹き出しパイプ５４及び空気吹き出しパイプ５６のいずれか一方を省略した構成としてもよい。
【００７３】
吹き出しユニット５８から気泡のみを吹き出す場合においても、気泡の浮力によってめっき液が押し上げられ、上記と同様に、被めっき材１０と陽極室４０との間をめっき槽２２の下方から上方に向かって流れ、陽極室４０の裏蓋４４とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間をめっき槽２２の上方から下方に向かって流れるめっき液の回流を形成することができる。
【００７４】
また、上記実施形態では、被めっき材１０の表面に沿って、めっき槽２２の下方から上方に向かってめっき液を流れさせる場合を例に説明したが、めっき液の回流方向を上記実施形態とは逆方向とし、被めっき材１０の表面に沿って、めっき槽２２の上方から下方に向かってめっき液を流れさせるようにしてもよい。この場合、例えば、吹き出しユニット５２が、陽極室４０とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間へ向けてめっき液、気泡を吹き出し、上記実施形態とは逆方向のめっき液の回流が陽極室４０の周囲に形成されるようにすればよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、めっき液が陽極室４０の周囲を一定方向に回流する場合を例に説明したが、めっき液の回流方向を時間的に交互に反転させることにより、被めっき材１０の表面に沿って流れるめっき液の流れを、めっき槽２２の下方から上方に向かう方向及びめっき槽２２の上方から下方に向かう方向に時間的に交互に流れさせるようにしてもよい。この場合において、めっき液の回流方向の反転は、例えば、吹き出しユニット５２が、被めっき材１０と陽極室４０との間へ向けためっき液、気泡の吹き出しと、陽極室４０とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間へ向けためっき液、気泡の吹き出しとを切り替え可能な構成により実現することができる。
【００７６】
また、上記実施形態では、被めっき材１０の両側に陽極室４０を配設し、被めっき材１０の両主面にめっき層を形成する場合を例に説明したが、被めっき材１０の片側のみに陽極室４０を配設し、被めっき材１０の片方の主面のみにめっき層を形成してもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、銅めっきを施す場合を例に説明したが、本発明は、銅めっきに限らず、不溶性陽極を用いて種々の金属めっきを施す場合に適用することができる。
【００７８】
また、上記実施形態では、帯状の被めっき材１０の主面にめっきを施す場合を例に説明したが、本発明は、例えば、条材、板状の被めっき材等の種々の形状を有する被めっき材にめっきを施す場合に適用することができる。
【００７９】
また、上記実施形態では、本発明をめっき装置に適用する場合を例に説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。本発明は、液体に浸漬された被処理物に対して、薬液処理、洗浄処理等の液体による処理を施す場合に広く適用することができる。
【００８０】
例えば、ソフトエッチング等のような薬液を用いて被処理物の表面を溶解させる場合において、被処理物の表面の溶解量を変更するには、従来では、薬液組成、浸漬時間、薬液温度等を変更する必要があった。これに対して、本発明によれば、薬液組成等を変更しなくても、被処理物の表面での薬液の流れの流速を変化させることにより、被処理物の表面の溶解量を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態による浸漬処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す側面図（その１）である。
【図５】本発明の一実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す側面図（その２）である。
【符号の説明】
【００８２】
１０…被めっき材
１２…めっき処理部
１４…巻き出し部
１６…巻き取り部
１８…アンコイラー
２０…給電部
２２…めっき槽
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ…めっき槽の側壁
２４…めっき液貯蔵槽
２６、２８…液受け部
３０…洗浄乾燥部
３２…給電部
３４…リコイラー
３６…導入口
３８…導出口
４０…陽極室
４２…陽イオン交換膜
４４…裏蓋
４６…隔壁
４８…不溶性陽極
５０…ブスバー
５２…吹き出しユニット
５４…めっき液吹き出しパイプ
５６…空気吹き出しパイプ
５８…吹き出し整流板
５８ａ…吹き出し整流板の鉛直部分
５８ｂ…吹き出し整流板の上端部分
６０…下部整流板
６０ａ…下部整流板の鉛直部分
６０ｂ…下部整流板の上端部分
６２…めっき液吹き出し孔
６４…めっき液供給パイプ
６６…空気吹き出し孔
６８…上部整流板
７０…中蓋
７２…上蓋
７４…下流整流板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷回路基板、帯状フィルム、帯状金属泊等の被処理物に対して、薬液処理、めっき処理、洗浄処理等の浸漬処理を施す浸漬処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被処理物を処理液中に浸漬して被処理物に対して薬液処理、めっき処理、洗浄処理等の所定の処理を施す浸漬処理においては、一般的に、被処理物の表面に液流を発生させながら処理が行われている。被処理物の表面に液流を発生させる手法としては、空気攪拌、ポンプ攪拌、プロペラ攪拌、パイプからの噴流等により処理液を流動させる手法や、液体に浸漬した被処理物をそのまま浸漬された状態で移動させる手法が用いられている。
【特許文献１】特開２００３−１４７５８２号公報
【特許文献２】特許第２５１０４２２号明細書
【特許文献３】特公平６−７３３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した被処理物の表面に液流を発生させる手法では、液流を発生させるための動力源が用いられている。しかし、従来の手法では、流れた液が戻る方向が制御されていなかった。このため、被処理物の表面の動力源から離れた位置では、液の逆流が発生することとなる。この結果、被処理物の表面での液流の流速は、位置によってばらつき一定しなくなる。被処理物の表面での液流の流速にばらつきが生じると、被処理物の表面に対して施される処理が不均一になってしまう等の不都合が生じる。
【０００４】
本発明の目的は、被処理物の表面での液流の流速のばらつきをなくするとともに、被処理物の表面での液流を所望の流速に制御することができる浸漬処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的は、液体で満たされた処理槽と、前記処理槽内の液体に浸漬される被処理物の表面に対して間隔を空けて前記処理槽内の液体中に配設された物体と、前記処理槽内の液体に液流を発生させる動力源と、前記動力源により発生した液流を、前記物体の周囲を回流し、前記被処理物の表面に沿って流れる液流に整流する整流手段とを有し、前記被処理物の表面に沿って流れる液流により、前記被処理物の表面を処理することを特徴とする浸漬処理装置により達成される。
【０００６】
また、上記の浸漬処理装置において、前記物体の周囲を回流する液流は、前記被処理物の表面に沿って、前記処理槽の下方から上方に向かう方向又は前記処理槽の上方から下方に向かう方向に流れるようにしてもよい。
【０００７】
また、上記の浸漬処理装置において、前記動力源は、前記物体の周囲を回流する液流の回流方向を時間的に交互に反転させることにより、前記処理物の表面に沿って流れる液流を、前記処理槽の下方から上方に向かう方向及び前記処理槽の上方から下方に向かう方向に時間的に交互に流れさせるようにしてもよい。
【０００８】
また、上記の浸漬処理装置において、前記被処理物は、条材であってもよい。
【０００９】
また、上記の浸漬処理装置において、前記被処理物は、印刷回路基板であってもよい。
【００１０】
また、上記の浸漬処理装置において、前記物体は、電気めっき用の陽極であってもよい。
【００１１】
また、上記の浸漬処理装置において、前記整流手段は、前記処理槽の槽壁の一部を含むようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、処理槽内の液体に被処理物を浸漬して所定の処理を被処理物に施す浸漬処理において、被処理物の表面に対して間隔を空けて処理槽内の液体中に物体を配設し、動力源により処理槽内の液体に液流を発生させ、整流手段により、動力源により発生した液流を、物体の周囲を回流し、被処理物の表面に沿って流れる液流に整流するので、被処理物の表面での液流の流速のばらつきをなくすることができる。さらに、本発明によれば、動力源を制御することにより、被処理物の表面での液流を所望の流速を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［一実施形態］
本発明の一実施形態による浸漬処理装置について図１乃至図５を用いて説明する。図１は本実施形態による浸漬処理装置の全体構成を示す平面図、図２は本実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す平面図、図３は本実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す断面図、図４及び図５は本実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す側面図である。
【００１４】
本実施形態による浸漬処理装置は、フレキシブル印刷回路基板の基材等のような帯状の被めっき材に対して、電気めっき法により銅めっきを連続的に施すめっき装置である。
【００１５】
まず、本実施形態による浸漬処理装置の全体構成について図１を用いて説明する。
【００１６】
本実施形態による浸漬処理装置は、帯状の被めっき材１０に対するめっき処理が行われるめっき処理部１２と、被めっき材１０をめっき処理部１２に連続的に送り出す巻き出し部１４と、めっき処理部１４においてめっきが施された被めっき材１０を連続的に回収する巻き取り部１６とを有している。
【００１７】
巻き出し部１４には、コイル状に巻かれた帯状の被めっき材１０を、その幅方向を略鉛直にして長手方向に送り出し、めっき処理部１２へ導入するアンコイラー１８が設けられている。
【００１８】
巻き出し部１４とめっき処理部１２との間には、被めっき材１０に給電するための給電部２０が設けられている。
【００１９】
めっき処理部１２は、めっき液で満たされためっき槽２２と、めっき槽２２に供給されるめっき液を貯蔵するめっき液貯蔵槽２４とを有している。めっき槽２２の対向する側壁のうち、巻き出し部１４側の側壁には、被めっき材１０をめっき槽２２内に導入するためのスリット状の導入口が設けられており、巻き取り部１６側の側壁には、被めっき材１０をめっき槽２２外に導出するためのスリット状の導出口が設けられている。帯状の被めっき材１０は、一方の側壁に設けられた導入口から幅方向を略鉛直にしてめっき槽２２内に導入されるようになっている。めっき槽２２内に導入された被めっき材１０は、他方の側壁に設けられた導出口から、幅方向を略鉛直にしたまま連続的にめっき槽２２外に導出されるようになっている。
【００２０】
めっき槽２２の導入口が設けられた側壁近傍には、導入口から漏出するめっき液を回収するための液受け部２６が設けられている。また、めっき槽２２の導出口が設けられた側壁近傍には、導出口から漏出するめっき液を回収するための液受け部２８が設けられている。
【００２１】
めっき処理部１２と巻き取り部１６との間には、めっき処理部１２によりめっきが施された被めっき材１０を洗浄、乾燥する洗浄乾燥部３０が設けられている。
【００２２】
洗浄乾燥部３０と巻き取り部１６との間には、被めっき材１０に給電するための給電部３２が設けられている。
【００２３】
巻き取り部１６には、めっき処理部１２によりめっきが施され、幅方向を略鉛直にしてめっき処理部１２から送り出された被めっき材１０を巻き取って回収するリコイラー３４が設けられている。
【００２４】
このように、本実施形態による浸漬処理装置は、巻き出し部１４から幅方向を略鉛直にして長手方向に送り出された帯状の被めっき材１０が、めっき処理部１２、洗浄乾燥部３０を順次連続的に通過し、巻き取り部１６により回収される構成となっている。
【００２５】
次に、本実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽２２について図２乃至図５を用いて詳細に説明する。なお、図３は図２のＡ−Ａ′線断面図、図４及び図５は図２において被めっき材１０の長手方向に垂直な方向からみた側面図である。
【００２６】
めっき槽２２内には、めっき液が満たされている。めっき液は、例えば、通常の銅めっきに用いられる硫酸銅水溶液である。その組成は、例えば、硫酸銅五水塩が６０〜１２０ｇ／Ｌ、硫酸が１７０〜２１０ｇ／Ｌ、塩素イオンが３０〜７５ｐｐｍ、添加剤としてローム・アンド・ハース電子材料株式会社製のカパーグリーム（登録商標）ＨＳ−２０１Ａ、ＨＳ−２０１Ｂがそれぞれ０．２〜１．０ｍＬ／Ｌ、５〜５０ｍＬ／Ｌである。
【００２７】
めっき液への銅の補給は、銅源として例えば粉状又は粒状の酸化銅（II）をめっき液に投入して溶解することにより行われる。
【００２８】
めっき槽２２には、図２に示すように、巻き出し部１４側の側壁２２ａに、被めっき材１０をめっき槽２２内に導入するためのスリット状の導入口３６が設けられており、巻き取り部１６側の側壁２２ｂに、被めっき材１０をめっき槽２２外に導出するためのスリット状の導出口３８が設けられている。導入口３６及び導出口３８は、それぞれめっき槽２２からのめっき液の漏出を抑制する液シール機構を備えている。
【００２９】
めっき液で満たされためっき槽２２内には、導入口３６から、幅方向を略鉛直にした状態で帯状の被めっき材１０が導入される。めっき槽２２内に導入された被めっき材１０は、幅方向を略鉛直にした状態でめっき槽２２内のめっき液中を連続的に通過し、導出口３８から、めっき槽２２外に導出される。
【００３０】
上記のように被めっき材１０が導入されるめっき槽２２内には、被めっき材１０の両側に、被めっき材１０の両主面にそれぞれ対向するように一組の陽極室４０がそれぞれ配設されている。
【００３１】
陽極室４０は、図３に示すように、被めっき材１０の主面に対向する陽イオン交換膜４２と、陽イオン交換膜４２に略平行な裏蓋４４と、陽イオン交換膜４２と裏蓋４４との間の空間の外周を囲う隔壁４６とを有している。陽極室４０内には、電解液が満たされている。電解液は、例えば、８０〜１７０ｇ／Ｌの硫酸である。
【００３２】
陽極室４０内には、陽イオン交換膜４２を介して被めっき材１０の主面に対向する網状の不溶性陽極４８が設けられている。不溶性陽極４８は、陽イオン交換膜４８によりめっき液と分離されている。不溶性陽極４８としては、例えば、チタン基体に酸化イリジウムを主成分とする被膜が形成されたものが用いられる。この被膜としては、酸化イリジウムに酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ等が混合された混合酸化物の被膜が好適である。なお、不溶性陽極４８は網状のものに限定されるものではなく、例えば、多孔状、板状のものを用いることもできる。また、めっき液と不溶性陽極４８とを分離する陽イオン交換膜４２としては、例えば、炭化水素系の陽イオン交換膜や、パーフルオロカーボンの陽イオン交換膜が用いられる。炭化水素系の陽イオン交換膜としては、旭硝子株式会社製のセレミオン、株式会社トクヤマ製のネオセプタ（登録商標）等を用いることができ、パーフルオロカーボンの陽イオン交換膜としては、デュポン株式会社製のナフィオン（登録商標）等を用いることができる。
【００３３】
陽イオン交換膜４２及び不溶性陽極４８の鉛直方向の幅は、被めっき材１０の鉛直方向の幅と略等しくなっている。
【００３４】
不溶性陽極４８には、不溶性陽極４８に給電するためのブスバー５０が略水平に設けられている。ブスバー５０は、例えば、銅からなる芯材にチタンがクラッドされてなるものである。
【００３５】
陽極室４０の陽イオン交換膜４２と被めっき材１０との間の間隔は、後述するように、これらの間にめっき槽２２の下方から上方に向かって安定してめっき液の流れが形成される程度に狭くなっている。例えば、陽イオン交換膜４２と被めっき材１０との間の間隔は３０ｍｍとなっている。
【００３６】
また、陽極室４０の裏蓋４４とこれに対向するめっき槽２２の側壁２２ｃとの間の間隔は、後述するように、これらの間にめっき槽２２の上方から下方に向かって安定してめっき液の流れが形成される程度に狭くなっている。例えば、裏蓋４４と側壁２２ｃとの間の間隔は３０ｍｍとなっている。
【００３７】
めっき槽２２の底部には、めっき槽２２の下方から上方に向かってめっき液及び気泡を吹き出すことにより、めっき槽２２内のめっき液に回流を形成する吹き出しユニット５２が設けられている。吹き出しユニット５２の上方には、幅方向を略鉛直にした状態の帯状の被めっき材１０の下端が位置している。
【００３８】
吹出ユニット５２は、めっき液が吹き出されるめっき液吹き出しパイプ５４と、空気が吹き出される空気吹き出しパイプ５６と、めっき液吹き出しパイプ５４から吹き出されためっき液、及び空気吹き出しパイプ５６から吹き出された気泡の流れを整流する吹き出し整流板５８及び下部整流板６０とを有している。めっき液吹き出しパイプ５４及び空気吹き出しパイプ５６は、めっき液槽２２内のめっき液に液流を発生させるための動力源である。
【００３９】
図３及び図４に示すように、めっき液吹き出しパイプ５４は、帯状の被めっき材１０の下方に、被めっき材１０の長手方向に沿って延在するように配設されている。めっき液吹き出しパイプ５４には、複数のめっき液吹き出し孔６２が設けられている。めっき液吹き出し孔６２は、被めっき材１０の両側に対称に設けられ、対称に設けられためっき液吹き出し孔６２の組が、被めっき材１０の長手方向に均等に設けられている。
【００４０】
めっき液吹出パイプ５４には、図４に示すように、めっき液供給パイプ６４を介して、めっき液吹き出しパイプ５４にめっき液を供給するためのポンプ（図示せず）が接続されている。ポンプにより、めっき液貯蔵槽２４に貯蔵されためっき液が、めっき液吹き出しパイプ５４に供給される。めっき液吹き出しパイプ５４に供給されためっき液は、めっき液吹き出し孔６２から吹き出される。
【００４１】
空気吹き出しパイプ５６は、めっき液吹き出しパイプ５４上に、めっき液吹き出しパイプ５４に沿って延在するように配設されている。空気吹き出しパイプ５６には、複数の空気吹き出し孔６６が設けられている。空気吹き出し孔６６は、被めっき材１０の両側に対称に設けられ、対称に設けられた空気吹き出し孔６６の組が、被めっき材１０の長手方向に均等に設けられている。
【００４２】
空気吹き出しパイプ５６には、空気吹き出しパイプ５６に空気を供給するための空気供給装置（図示せず）が接続されている。空気吹き出しパイプ５６に供給された空気は、空気吹き出し孔６６からめっき液中に気泡として吹き出される。
【００４３】
図３及び図５に示すように、めっき液吹き出しパイプ５４及び空気吹き出しパイプ５６の延在方向の両側には、両パイプ５４、５６に沿って延在するように、一組の吹き出し整流板５８が配設されている。一組の吹き出し整流板５８のそれぞれは、下端から上端近傍までの略鉛直になっている鉛直部分５８ａと、被めっき材１０側に傾斜している上端部分５８ｂとを有している。また、吹き出し整流板５８の下端には、めっき液の吸い込み口となる開口部５８ｃが設けられている。
【００４４】
また、空気吹き出しパイプ５６と被めっき材１０の下端との間には、被めっき材１０及び空気吹き出しパイプ５６の長手方向に沿って延在するように、下部整流板６０が配設されている。下部整流板６０は、下端から上端近傍までの略鉛直になっている鉛直部分６０ａと、両陽極室４０側に僅かに傾斜して二股に分岐した上端部分６０ｂとを有している。下部整流板６０の上端部分６０ｂは、被めっき材１０の下端近傍に位置している。下部整流板６０の下端は、空気吹き出しパイプ５６に固定されている。
【００４５】
こうして、吹き出しユニット５２が構成されている。
【００４６】
被めっき材１０及びその両側の陽極室４０の上端近傍には、被めっき材１０及び陽極室４０の長手方向に沿って延在するように、上部整流板６８が配設されている。上部整流板６８は、一方の陽極室４０の裏蓋４４から他方の陽極室４０の裏蓋４４までの幅と略等しい幅の略水平な横板部分６８ａと、この横板部分６８ａの略中心から被めっき材１０の上端近傍までを仕切る略鉛直な縦板部分６８ｂとを有している。縦板部分６８ｂの両側の横板部分６８ａと縦板部分６８ｂとに挟まれた隅には、被めっき材１０側から陽極室４０側に向かうに従って上方に向かうように傾斜する傾斜面を有する傾斜部６８ｃがそれぞれ設けられている。
【００４７】
めっき槽２２内には、この上部整流板６８の上までめっき液が満たされており、被めっき材１０及びその両側に配設された陽極室４０がめっき液中に浸漬されている。めっき槽２２の側壁２２ｃには、めっき液の液面の高さが略一定に保たれるように、上部整流板６８よりも高い位置に、めっき液の排出口（図示せず）が設けられている。この排出口から溢れ出ためっき液は、めっき液貯蔵槽２４に回収されるようになっている。
【００４８】
こうしてめっき液が満たされためっき槽２２の上側開口部は、中蓋７０及び上蓋７２により二重に蓋がされている。
【００４９】
陽極室４０の裏蓋４４に対向するめっき槽２２の側壁２２ｃの内側には、陽極室４０の下端近傍の位置に、被めっき材１０の長手方向に沿って延在するように下流整流板７４がそれぞれ突設されている。下流整流板７４は、めっき槽２２の側壁２２ｃ側から陽極室２２の裏蓋４４側に向かうに従って下方に向かうように傾斜する傾斜面を有している。
【００５０】
本実施形態による浸漬処理装置では、以下のようにして被めっき材１０に対して銅めっきが施される。
【００５１】
めっき槽２２内に被めっき材１０を導入した後、被めっき材１０に対するめっき処理に先立ち、以下に述べるように、吹き出しユニット５２により、めっき槽２２内に満たされためっき液中に、めっき液の回流及び気泡の流れを形成する。
【００５２】
まず、めっき液吹き出しパイプ５４にめっき液を供給することにより、めっき液吹き出しパイプ５４のめっき液吹き出し孔６２から、めっき槽２２内に満たされためっき液中に、めっき液を吹き出す。同時に、空気吹き出しパイプ５６に空気を供給することにより、空気吹き出しパイプ５６の空気吹き出し孔６６から、めっき槽２２内に満たされためっき液中に気泡を吹き出す。
【００５３】
めっき液吹き出しパイプ５４から吹き出されためっき液、及び空気吹き出しパイプ５６から吹き出された気泡は、下部整流板６０とその両側の吹き出し整流板５８の上端との間の間隙のそれぞれから、上方に向かって吹き出していく。
【００５４】
こうして吹き出しユニット５２から吹き出されためっき液及び気泡は、被めっき材１０とその両側の陽極室４０との間を、めっき槽２２の下方から上方に向かって流れていく。このとき、被めっき材１０の下端近傍に位置する下部整流板６０の上端部分６０ｂは、両陽極室４０側に僅かに傾斜して二股に分岐している。このような上端部分６０ｂにより、吹き出しユニット５２から吹き出しためっき液及び気泡が被めっき材１０の下端に直接衝突することなく、めっき液の流れ及び気泡の流れが被めっき材１０の下端を回避するように形成される。この結果、めっき液の流れ及び気泡の流れにより被めっき材１０の下端が煽られるのを抑えることができ、安定して被めっき材１０にめっきを施すことができる。
【００５５】
こうして、被めっき材１０とその両側の陽極室４０との間に、めっき槽２２の下方から上方に向かうようにめっき液の流れ及び気泡の流れが形成される。
【００５６】
被めっき材１０とその両側の陽極室４０との間をめっき槽２２の下方から上方に向かって流れた気泡は、上部整流板６８に衝突する等した後、めっき液の液面に到達して消失する。
【００５７】
他方、被めっき材１０とその両側の陽極室４０との間をめっき槽２２の下方から上方に向かって流れるめっき液の流れは、上部整流板６８により、陽極室４０の上端近傍で、陽極室４０の裏蓋４４とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間に回り込むように屈曲する。
【００５８】
こうして、陽極室４０の裏蓋４４とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間には、めっき槽２２の上方から下方に向かって流れるめっき液の流れが形成される。
【００５９】
陽極室４０の裏蓋４４とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間をめっき槽２２の上方から下方に向かって流れるめっき液の流れは、下流整流板７４により、陽極室４０の下端近傍で、被めっき材１０陽極室４０との間に回り込むように屈曲する。被めっき材１０陽極室４０との間に回り込んだめっき液は、吹き出しユニット５２から吹き出されるめっき液と合流し、再び被めっき材１０と陽極室４０との間をめっき槽２２の下方から上方に向かって流れるめっき液の流れの一部となる。
【００６０】
こうして、めっき槽２２内に満たされためっき液中に、被めっき材１０と陽極室４０との間をめっき槽２２の下方から上方に向かって流れ、陽極室４０の裏蓋４４とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間をめっき槽２２の上方から下方に向かって流れるめっき液の回流が形成される。また、被めっき材１０と陽極室４０との間には、めっき槽２２の下方から上方に向かって流れる気泡の流れが形成される。
【００６１】
このように、本実施形態による浸漬処理装置では、めっき液吹き出しパイプ５４から吹き出されためっき液及び空気吹き出しパイプ５６から吹き出された気泡により形成されためっき液の流れが、整流手段、すなわち、吹き出し整流板５８、下部整流板６０、上部整流板６８、めっき槽２２の側壁２２ｃ、及び下流整流板７４により整流され、陽極室４０の周囲を回流し、被めっき材１０の表面に沿って鉛直方向に流れるめっき液の回流が形成される。このため、吹き出しユニット５２から離れた位置等においてめっき液が逆流することはない。したがって、めっき槽２２の下方から上方に向かって流れる被めっき材１０の表面でのめっき液の流れを、流速にばらつきのないものとすることができる。
【００６２】
さらに、めっき槽２２の上下方向でのめっき液の回流の流速は、めっき液吹き出しパイプ５４に供給するめっき液の供給速度、及び空気吹き出しパイプ５６に供給する空気の供給速度を制御することにより、制御することができる。例えば、めっき槽２２の上下方向でのめっき液の回流の流速は、１０〜１００ｃｍ／秒の範囲で制御することができる。被めっき材１０に対するめっき処理は、めっき液の回流の流速を略一定にして行う。
【００６３】
また、めっき液吹き出し孔６２及び空気吹き出し孔６６は、それぞれ被めっき材１０の長手方向に均一に設けられている。したがって、被めっき材１０の長手方向で、めっき液の回流の流速は略均一になっている。
【００６４】
このように、本実施形態によるめっき装置は、被めっき材１０の表面でのめっき液の流れの流速をばらつくことなく制御することが可能であるため、高電流密度で被めっき材１０に対してめっきを施すことができる。
【００６５】
従来のめっき装置では、高電流密度でめっきを施す場合、陰極となる被めっき材の表面にめっき材をめっき液の噴流を吹き付けることにより被めっき材の表面でのめっき液の流れの流速を上げていた。このため、被めっき材がフィルム等の容易に変形するものである場合には、高電流密度でめっきを施すことは困難であった。また、被めっき材の表面全体でばらつくことなくめっき液の流れの流速を上げることも困難であった。このため、従来のめっき装置では、電流密度５〜６Ａ／ｄｍ２でのめっきが限界であった。
【００６６】
これに対し、本実施形態によるめっき装置によれば、被めっき材１０の表面でのめっき液の流れの流速をばらつくことなく上げることができるため、例えば７Ａ／ｄｍ２以上の高電流密度で、被めっき材１０に対してめっきを施すことができる。
【００６７】
なお、めっき処理時には、めっき液貯蔵層２４からめっき槽２２内にめっき液が供給されることとなるが、めっき槽２２内のめっき液の液面の高さは、めっき槽２２の側壁２２ｃの上部整流板６８の上の位置に設けられた排出口からめっき液が溢れ出ることにより、常に略一定に保たれる。
【００６８】
上述のように、めっき液の回流及び気泡の流れが形成された状態で、給電部２０、３２により、陰極としての被めっき材１０に給電を行うとともに、ブスバー５０を介してめっき液中にて不溶性陽極４８に給電を行う。
【００６９】
こうして、電解反応により、被めっき材１０の両主面に、銅のめっき層を形成する。めっき処理の間には、アンコイラー１８により被めっき材１０を送り出し、リコイラー３４により被めっき材１０を巻き取ることにより、帯状の被めっき材１０をめっき槽２２内に所定の速度で通過させ、被めっき材１０に対して連続的にめっきを施していく。また、めっき層の形成量に伴い、めっき液中に粉状又は粒状の酸化銅を投入して溶解し、めっき液への銅の補給を適宜行う。
【００７０】
このように、本実施形態によれば、陽極室４０の周囲を回流するめっき液の回流が形成されるので、めっき液が逆流することはなく、被めっき材１０の表面でのめっき液の流れを、流速にばらつきのないものとすることができる。また、吹き出しユニット５２からのめっき液、気泡の吹き出しを制御することにより、被めっき材１０の表面でのめっき液の流速を制御することができる。被めっき材１０の表面にばらつきのない流速でめっき液を流しながら被めっき材１０に対してめっき処理を施すので、被めっき材１０の両主面に、高品質の銅のめっき層を均一に形成することができる。
【００７１】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００７２】
例えば、上記実施形態では、吹き出しユニット５２からめっき液及び気泡を吹き出す場合を例に説明したが、吹き出しユニット５２からめっき液及び気泡のいずれか一方のみを吹き出してめっき処理を行ってもよい。この場合、吹き出しユニット５２のめっき液吹き出しパイプ５４及び空気吹き出しパイプ５６のいずれか一方を省略した構成としてもよい。
【００７３】
吹き出しユニット５８から気泡のみを吹き出す場合においても、気泡の浮力によってめっき液が押し上げられ、上記と同様に、被めっき材１０と陽極室４０との間をめっき槽２２の下方から上方に向かって流れ、陽極室４０の裏蓋４４とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間をめっき槽２２の上方から下方に向かって流れるめっき液の回流を形成することができる。
【００７４】
また、上記実施形態では、被めっき材１０の表面に沿って、めっき槽２２の下方から上方に向かってめっき液を流れさせる場合を例に説明したが、めっき液の回流方向を上記実施形態とは逆方向とし、被めっき材１０の表面に沿って、めっき槽２２の上方から下方に向かってめっき液を流れさせるようにしてもよい。この場合、例えば、吹き出しユニット５２が、陽極室４０とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間へ向けてめっき液、気泡を吹き出し、上記実施形態とは逆方向のめっき液の回流が陽極室４０の周囲に形成されるようにすればよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、めっき液が陽極室４０の周囲を一定方向に回流する場合を例に説明したが、めっき液の回流方向を時間的に交互に反転させることにより、被めっき材１０の表面に沿って流れるめっき液の流れを、めっき槽２２の下方から上方に向かう方向及びめっき槽２２の上方から下方に向かう方向に時間的に交互に流れさせるようにしてもよい。この場合において、めっき液の回流方向の反転は、例えば、吹き出しユニット５２が、被めっき材１０と陽極室４０との間へ向けためっき液、気泡の吹き出しと、陽極室４０とめっき槽２２の側壁２２ｃとの間へ向けためっき液、気泡の吹き出しとを切り替え可能な構成により実現することができる。
【００７６】
また、上記実施形態では、被めっき材１０の両側に陽極室４０を配設し、被めっき材１０の両主面にめっき層を形成する場合を例に説明したが、被めっき材１０の片側のみに陽極室４０を配設し、被めっき材１０の片方の主面のみにめっき層を形成してもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、銅めっきを施す場合を例に説明したが、本発明は、銅めっきに限らず、不溶性陽極を用いて種々の金属めっきを施す場合に適用することができる。
【００７８】
また、上記実施形態では、帯状の被めっき材１０の主面にめっきを施す場合を例に説明したが、本発明は、例えば、条材、板状の被めっき材等の種々の形状を有する被めっき材にめっきを施す場合に適用することができる。
【００７９】
また、上記実施形態では、本発明をめっき装置に適用する場合を例に説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。本発明は、液体に浸漬された被処理物に対して、薬液処理、洗浄処理等の液体による処理を施す場合に広く適用することができる。
【００８０】
例えば、ソフトエッチング等のような薬液を用いて被処理物の表面を溶解させる場合において、被処理物の表面の溶解量を変更するには、従来では、薬液組成、浸漬時間、薬液温度等を変更する必要があった。これに対して、本発明によれば、薬液組成等を変更しなくても、被処理物の表面での薬液の流れの流速を変化させることにより、被処理物の表面の溶解量を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態による浸漬処理装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す側面図（その１）である。
【図５】本発明の一実施形態による浸漬処理装置におけるめっき槽の構造を示す側面図（その２）である。
【符号の説明】
【００８２】
１０…被めっき材
１２…めっき処理部
１４…巻き出し部
１６…巻き取り部
１８…アンコイラー
２０…給電部
２２…めっき槽
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ…めっき槽の側壁
２４…めっき液貯蔵槽
２６、２８…液受け部
３０…洗浄乾燥部
３２…給電部
３４…リコイラー
３６…導入口
３８…導出口
４０…陽極室
４２…陽イオン交換膜
４４…裏蓋
４６…隔壁
４８…不溶性陽極
５０…ブスバー
５２…吹き出しユニット
５４…めっき液吹き出しパイプ
５６…空気吹き出しパイプ
５８…吹き出し整流板
５８ａ…吹き出し整流板の鉛直部分
５８ｂ…吹き出し整流板の上端部分
６０…下部整流板
６０ａ…下部整流板の鉛直部分
６０ｂ…下部整流板の上端部分
６２…めっき液吹き出し孔
６４…めっき液供給パイプ
６６…空気吹き出し孔
６８…上部整流板
７０…中蓋
７２…上蓋
７４…下流整流板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体で満たされた処理槽と、
前記処理槽内の液体に浸漬される被処理物の表面に対して間隔を空けて前記処理槽内の液体中に配設された物体と、
前記処理槽内の液体に液流を発生させる動力源と、
前記動力源により発生した液流を、前記物体の周囲を回流し、前記被処理物の表面に沿って流れる液流に整流する整流手段とを有し、
前記被処理物の表面に沿って流れる液流により、前記被処理物の表面を処理する
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の浸漬処理装置において、
前記物体の周囲を回流する液流は、前記被処理物の表面に沿って、前記処理槽の下方から上方に向かう方向又は前記処理槽の上方から下方に向かう方向に流れる
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の浸漬処理装置において、
前記動力源は、前記物体の周囲を回流する液流の回流方向を時間的に交互に反転させることにより、前記処理物の表面に沿って流れる液流を、前記処理槽の下方から上方に向かう方向及び前記処理槽の上方から下方に向かう方向に時間的に交互に流れさせる
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の浸漬処理装置において、
前記被処理物は、条材である
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の浸漬処理装置において、
前記被処理物は、印刷回路基板である
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の浸漬処理装置において、
前記物体は、電気めっき用の陽極である
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の浸漬処理装置において、
前記整流手段は、前記処理槽の槽壁の一部を含む
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項１】
液体で満たされた処理槽と、
前記処理槽内の液体に浸漬される被処理物の表面に対して間隔を空けて前記処理槽内の液体中に配設された物体と、
前記処理槽内の液体に液流を発生させる動力源と、
前記動力源により発生した液流を、前記物体の周囲を回流し、前記被処理物の表面に沿って流れる液流に整流する整流手段とを有し、
前記被処理物の表面に沿って流れる液流により、前記被処理物の表面を処理する
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の浸漬処理装置において、
前記物体の周囲を回流する液流は、前記被処理物の表面に沿って、前記処理槽の下方から上方に向かう方向又は前記処理槽の上方から下方に向かう方向に流れる
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項３】
請求項２記載の浸漬処理装置において、
前記動力源は、前記物体の周囲を回流する液流の回流方向を時間的に交互に反転させることにより、前記処理物の表面に沿って流れる液流を、前記処理槽の下方から上方に向かう方向及び前記処理槽の上方から下方に向かう方向に時間的に交互に流れさせる
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の浸漬処理装置において、
前記被処理物は、条材である
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の浸漬処理装置において、
前記被処理物は、印刷回路基板である
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の浸漬処理装置において、
前記物体は、電気めっき用の陽極である
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の浸漬処理装置において、
前記整流手段は、前記処理槽の槽壁の一部を含む
ことを特徴とする浸漬処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２５７４５３（Ｐ２００６−２５７４５３Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７２８７１（Ｐ２００５−７２８７１）
【出願日】平成１７年３月１５日（２００５．３．１５）
【出願人】（０００２２６５１８）日陽エンジニアリング株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１５日（２００５．３．１５）
【出願人】（０００２２６５１８）日陽エンジニアリング株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
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