(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも湯洗部、水洗部及び酸性脱脂部からなる前処理工程と、めっき工程と、少なくとも水洗部及び乾燥部からなる後処理工程とを具備するサクションめっき装置において、
前記めっき工程を実行するめっき部は、ワークをめっきするためのめっき液が収容されるめっき槽と、前記ワークの上端を保持し、ワークに通電するための複数のクリップと、該複数のクリップを前記めっき槽に沿って移動させるコンベアと、前記めっき槽にめっき液を循環させる循環部とによって少なくとも構成され、
前記めっき槽は、前記コンベアの移動方向に沿って、めっき槽の底部中央に形成されためっき液の吸込口を具備し、さらに前記ワークの両側には、ワークに対面するアノード電極板とめっき液の吐出口が、ワークの進行方向に交互に配置されることを特徴とするサクションめっき装置。
【請求項２】
前記クリップは、前記ワークを挟むための一対のアームと、該一対のアームのそれぞれの先端にお互いに対向して配置される電極部と、前記一対のアームを開閉する開閉手段とを具備し、それぞれの電極部の先端面を露出させるように前記電極部の周囲が絶縁されること、且つ、前記アームの先端部分の所定の範囲が絶縁されることを特徴とする請求項１記載のサクションめっき装置。
【請求項３】
前記吐出口は、前記ワークの上方に配置されることを特徴とする請求項１又は２記載のサクションめっき装置。
【請求項４】
前記吐出口は、前記ワークの縦方向に沿って複数配置されることを特徴とする請求項１又は２記載のサクションめっき装置。
【請求項５】
前記循環部は、前記吸込口と連結されるサクション用ポンプと、該サクション用ポンプと接続されるめっき液収納タンクと、前記吐出口と接続される吐出用ポンプとを少なくとも具備することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のサクションめっき装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品ワークをメッキするサクションめっき装置において、クリップコンベアによって、製品ワークをメッキ液中に垂直に浸漬させ他状態でメッキ液中を移動させ、効率的に良好なめっきを達成するサクションめっき装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２００１−１９６７２８号公報）は、多層プリント配線板において、微細配線回路に対応する微細なブラインドビアホールでも、内壁面上に均一なめっき膜を形成することができるので、徴集積回路対応のプリント配線板を高歩留まりで製造するためのもので、非気密室内床面に多数の枚葉サクションめっき装置を配列し、このサクションめっき装置列のプリント配線板の搬入、搬出用開口情報に設けた支持体にプリント配線板をフックして、めっきするように構成し、上記支持体を振動させることによって、めっき液に流れを生じさせて、脱泡処理し、上記非気密室には排気ポンプを接続して、この非気密室内を減圧雰囲気に設定した状態でめっきするサクションめっき装置を開示する。
【０００３】
特許文献２（特開２００２−４７５９９号公報）は、プリント基板めっき用治具において、めっき処理中、めっき槽の中での液の流動により、プリント基板が湾曲する（反る）のを防止し、保持部材の強度を増強するとともに、クリップを保持材料から離脱させるときに、係止部が縦壁部に係止され、反力でクリップが飛散することを防止するめっき用治具を開示する。この引用文献２では、課題を解決するために、一対の二股状支持部を構成する一方の支持部材の内の。めっき液の流れ方向下流側の支持部材を、保持部材に対してほぼ直角に配設することにより、めっき浴槽内で循環するめっき液の影響を受けてプリント基板が湾曲するのを防止することが開示される。
【０００４】
特許文献３（特開２００３−７３８９５号公報）は、連続電機めっきで、被めっき品をレールに吊り下げ状態で移動させるための治具に、被めっき品のサイズに関して汎用性を持たせた治具を開示する。この治具は、被めっき品における左右の縦辺を縦桟と押圧部材との間で挟持状にすると共に、押圧部材に設けたバネで被めっき品を縦桟へ押圧付勢させ、この状態のまま断面コ字状をしたクリップ具でこれらを肉厚方向両外側から挟持させる構造であり、クリップ具の嵌め込みにより、バネは必然的に被めっき品の板厚に応じた圧縮を行うようになり、結果、板厚の異なる被めっき品に対しても汎用性が確保できることが開示される。
【０００５】
特許文献４（特開２０１４−２２４３００号公報）は、めっき処理において、めっきの処理効率を上げたり、仕上がりを良くするため処理槽内のめっき液の撹拌を行うことを開示する。この特許文献４では、処理槽内の処理液をより均一に撹拌するために、処理槽に入れられた処理液を取り出す取出手段と、この取出手段から取り出された処理液と別途供給された気体とを用いてマイクロバブルを派生するマイクロバブル発生体を設け、前記マイクロバブル発生体からでるマイクロバブルによって前記処理液を撹拌し、ワーク表面に被膜を作る装置が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１９６７２８号公報
【特許文献２】特開２００２−４７５９９号公報
【特許文献３】特開２００３−７３８９５号公報
【特許文献４】特開２０１４−２２４３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これまで、徐々に進化しつつも、それ以上のスペックが要求されつつある半導体業界におけるめっき技術は、ユーザの要求に対し、１００％の満足を得られたものはなく、常に許容レベルの探り合いとなっている。これは、製作品の質のみだけではなく、質を落とさずに量も求められることで、より一層難しい問題に対応しながら生産を行っている。その中でも、電解めっきにおいては、年々生産されるワークの薄さが求められ、対応がだんだんと困難になってきている。その要因の１つは、製品ワークに伝える電流、電圧の限界であり、これがスパーク、焼け、めっき厚のバラツキ、めっき不良へとつながるものである。
【０００８】
このため、本発明は、装置の仕組みの中に工夫を加え、連携したシステムにより、ワークを痛めず、生産性のスピードをアップさせることのできるサクションめっき装置を提供するものである。
【０００９】
また、本発明にかかるサクションめっき装置は、ワークを保持するクリップ部分での改善及びメッキ液の液循環に関する改善を含むものである。
【００１０】
クリップ搬送方式における課題としては、ワークの通電接触部にスパークを起こさせないこと、安定した低定テンションによって、柔らかいワークを痛めず搬送すること、迷走電流を発生させることなく無駄な通電を行わないこと、両面のめっき厚ばらつきを自由に調整できること、ワーク上下、左右の厚みも調整可能であること、などである。
【００１１】
また、液循環における課題としては、ワークの反りを矯正しながら安定搬送を行うこと、液交換量が激増させて液中金属濃度を下げることなく電流密度とその安定性を確保すること、効率の良い液循環を確保するためにワーク直近の液を集中して入れ替えることができること、ワーク表面の急速な液更新並びに通電容量の確保が可能であること、大容量の新液供給、液更新が可能であること、デスミア効果と急速めっき効果を実現するために、ワーク表面に急速流を発生させること、などである。
【００１２】
以上のように、本発明は、上述した課題を解決することのできるサクションめっき装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の様相において、製品ワークを、めっき液中に垂直にディップ処理して搬送を行うもので、この搬送はクリップコンベアによって行われる。このときのクリップは通電用（アース用）として働くため、導電性物質であることが条件となるが、めっき液の耐薬品性に対応しなければならないため、例えば通電容量の大きい順に、鉄にクロムめっき＞チタン＞ステンレス等を用いている。このクリップの液に浸かる部分は、ゴム等の絶縁物でカバーし、ワークとの接触部分のみがワークを両側から強く挟む必要がある。この場合、クリップ保護の絶縁は、アノード側からワークを通さずに直接クリップに電流が流れてしまわないように９９％以上である必要がある。９９％以上であれば、仕上がりに影響しないからであり、微量の浸み込みについては、逆に接触不良防止に役立つことが立証されている。さらに、ワークとクリップとの接触スパークを防止するために、クリップの先端部分を含めて液中に沈めるものである。
【００１４】
また、垂直搬送の利点としては、両面のめっき状態を対称にすることも、求めるバランスに変化させることもできることが上げられる。また、ワークが立っているため、ゴミが乗る心配も無く、クリップ搬送であるがゆえに、処理長が長くても余計は張力を発生させることがないという利点もある。さらに、クリップピッチを変化させることにより、許容通電量を大きくすることで安定も得ることができるものである。
【００１５】
また、これまでの浸漬型のめっき槽では、貯液された薬液が思ったほど撹拌されなかったことが、かなり大きく結果を左右してきたことがわかってきた。大流量のポンプで薬液を送り込んでも、流れに澱みが生じ、液圧の影響で、液面上部側ほど流動が多く発生し、液面から下になるにしたがって対流の量が低下し、澱みが発生し、理想とする撹拌から遠い状態となっていた。このため、本発明の第２の様相では、必要となる範囲の液流動量を集中的に増加させて、めっきにとって必要となるワーク周縁の液交換が容易の行えるようにするものである。
【００１６】
以上のことから、本発明は、少なくとも湯洗部、水洗部及び酸性脱脂部からなる前処理工程と、めっき工程と、少なくとも水洗部及び乾燥部からなる後処理工程とを具備するサクションめっき装置において、前記めっき工程を実行するめっき部は、ワークをめっきするためのめっき液が収容されるめっき槽と、前記ワークの上端を保持し、ワークに通電するための複数のクリップと、該複数のクリップを前記めっき槽に沿って移動させるコンベアと、前記めっき槽にめっき液を循環させる循環部とによって少なくとも構成され、前記ワークは、前記クリップの移動方向に平行に配置されると共に、前記クリップがワークの上端を保持し、前記クリップのワークを保持する先端部のワークに接触しない部分が所定の範囲で絶縁処理され、前記クリップの絶縁処理される所定の範囲をワークと共に、前記めっき槽のめっき液中に埋没させることにある。
【００１７】
また、前記クリップは、前記ワークを挟むための一対のアームと、該一対のアームのそれぞれの先端にお互いに対向して配置される電極部と、前記一対のアームを開閉する開閉手段とを具備し、それぞれの電極部の先端面を露出させるように前記電極部の周囲が絶縁されること、且つ、前記アームの先端部分の所定の範囲が絶縁されることが望ましい。また、電極部の周囲の絶縁体は、前記アームが開いた状態では、前記電極部の先端面から少し延出するように配されることが好ましい。
【００１８】
これによって、クリップの先端部分がワークと共にめっき液中に埋没させるため、ワークとクリップとの接触スパークを防止することができるものである。また、クリップの先端部分が所定の範囲で絶縁されることから、クリップへのめっき付着も防止できるものである。
【００１９】
前記めっき槽は、前記コンベアの移動方向に沿って、めっき槽の底部中央に形成されためっき液の吸込口を具備し、さらに前記ワークの両側には、ワークに対面するアノード電極板とめっき液の吐出口が、ワークの進行方向に交互に配置されることが望ましい。
【００２０】
さらに、前記吐出口は、前記ワークの上方に配置されることが望ましく、また前記ワークの縦方向に沿って複数配置されるものであっても良いものである。
【００２１】
さらに、前記循環部は、前記吸込口と連結されるサクション用ポンプと、該サクション用ポンプと接続されるめっき液収納タンク（管理槽）と、前記吐出口と接続される吐出用ポンプとを少なくとも具備することが望ましい。また、吐出用ポンプと吐出口の間には、めっき液を濾過するためのフィルタを設けることが望ましい。
【００２２】
この場合、めっき液の吸引が、ワークの真下からの吸い込みとなるため、ワーク本体に余計な癖やカール状の反りがあったとしても、ワークの両面を非常に速い流速のめっき液が下方に移動するために、下側にまっすぐにワークを引き伸ばす効果も生まれ、安定した搬送が得られるものである。
【００２３】
また、前記吸入口からのサクション容量には、めっき槽からの落差が加わることから、吐出用ポンプを大容量にしても、圧倒的なスピードで吸引が可能であることから、吐出パイプを上部側にバランスを偏らせて配置することで、ワークと直交しためっき液の流れを作ることができるので、ワーク表面に金属イオンを渡し終えた低濃度のめっき液を即座に管理層へ戻し、常に調整されたばかりの新しいめっき液をワーク表面に提供し続けることができるために、高電流密度を実現することができるものである。
【００２４】
さらに、ワーク表面をめっき液が薄いスクリーン状に高速で通過することによって、ワーク表面に引き力を作り上げることができ、これがワークに付着した異物を取り除き、且つ、パターンのある凹凸やスルーホール、ビアホール等の中に対してデスミア効果を発生させ、さらにめっきそのものの着きを良くし、電流のスムーズな流れを加速させる働きを生じる。
【００２５】
さらにまた、副産物として、これまでオーバーフローでの戻りは移管の大きさに苦慮したり、ワーク前後でのこぼれ液をさばくことからも解消され、さらに、めっき槽内でのめっき液の波立ちもなくなるため、装置設計の際にも様々な利点やコストダウンが達成することができるものである。
【００２６】
これまでの一般的な電解銅めっきの電流密度は、安定性を求めるのであれば３〜５Ａ／ｄｍ２、高速めっきを目指しても６〜８Ａ／ｄｍ２が限界とされてきましたが、本発明によれば、１２Ａ／ｄｍ２での安定しためっきを実証し、１５Ａ／ｄｍ２までの高速めっきをワークに一切の損傷を与えることなく、可能にするものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、クリップの先端部分を絶縁し、クリップの先端部分を含めてワークをめっき液中に埋没させて移動させるようにしたことから、ワークとクリップ間に生じる接触スパークを防止することができるため、効率の良いめっきを実行することができるものである。また、ワークの移動範囲に対応するめっき槽の底部中央に、吸込口を設け、ワークの表面に沿ってめっき液が循環するようにしたことから、ワークを傷めず、生産性を向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るサクションめっき装置の全体構成の一例を示した説明図である。
【図２】めっき部の一例を示した説明図である。
【図３】めっき部の一例を示した平面図である。
【図４】めっき槽の一例を示した断面構成図である。
【図５】クリップの閉状態を示した説明図である。
【図６】クリップの開状態を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施例について、図面により説明する。
【実施例】
【００３０】
本発明の実施例にかかるサクションめっき装置１は、図１に示すように、前処理工程Ａ、めっき工程Ｂ、後処理工程Ｃの３つの段階に大きく分けられる。前処理工程Ａは、例えば、ワークの湯洗を行う第１の湯洗部Ａ１、湯洗されたワークの脱脂を行う酸洗脱脂部Ａ２、ワーク表面から脱脂に使用された脱脂液を洗い流す第２の湯洗部Ａ３、さらにワーク表面を水洗いする水洗部Ａ４、及びワーク表面に最終的な酸処理を行い、極薄い酸化膜を除去し活性菜素地面を出す酸活性部Ａ５によって少なくとも構成され、ワーク表面に良好なめっき処理ができるようにワーク表面を処理するものである。
【００３１】
前記めっき部２は、例えば硫酸銅めっきを行うめっき工程Ｂを実行するものである。さらに、後処理工程Ｃは、めっき液を洗い流すための水洗部Ｃ１、ワーク表面に防錆加工を行う防錆部Ｃ２、防錆加工されたワーク表面の水洗いを行う水洗部Ｃ３、ワーク表面に空気を吹き付けて水等を吹き飛ばすエアー部Ｃ４、さらにワーク表面の乾燥を行う乾燥部Ｃ５から少なくとも構成されるものである。
【００３２】
前記めっき部２は、図２乃至図４に示すように、ワーク４０を保持する複数のクリップ１０を、めっき槽２０に沿って移動させるコンベア３０を具備する。めっき槽２０内には、めっき液２１が収容される。めっき槽２０の底部中央に設けられる吸込口２２が前記クリップ１０の移動方向に沿って所定の長さで形成される。特に、吸込口２２は、前記クリップ１０に保持されるワーク４０の下方に位置するものである。
【００３３】
また、前記ワーク４０の移動方向に沿って、ワーク４０の両側にはめっき液の吐出口を有する吐出パイプ２３及びアノード電極板２４が交互に前記移動方向に沿って平行に配置されるものである。尚、アノード電極板２４は、アノード電極線２４ａと、接続ネジ２４ｂによって連結されるものである。この接続ネジ２４ｂは、導電性材料で形成されるものである。
【００３４】
さらに、前記めっき部２には、前記吸込口２２と接続されるサクション用ポンプ２５と、このサクション用ポンプ２５と接続されるめっき液収納タンク（管理槽）２６と、前記吐出口を有する吐出パイプ２３とフィルタ２８を介して接続される吐出用ポンプ２７とによって少なくとも構成される循環部Ｄを具備するものである。尚、前記吐出パイプ２３には、長手方向に沿って吐出口が複数形成される。また、前記吐出パイプ２３に代えて、めっき槽２０のめっき液２１の表面近傍に位置する吐出パイプ２３’としても良いものである。
【００３５】
以上の構成により、サクション用ポンプ２５及び吐出用ポンプ２７を駆動することによって、吐出パイプ２３の吐出口からめっき液がワーク４０に対して噴き出されると同時に吸込口２２からめっき液が吸引されるため、めっき液２１が図４に示されるように、ワーク４０の表面に沿って急速に下降するため、ワーク４０を下方にまっすぐに引き伸ばすため、ワーク４０の撓みや反りを防止できるものである。
【００３６】
また、ワーク表面に金属イオンを渡し終えた低濃度めっき液を即座に管理槽２６へ戻し、常に調整されたばかりの新しいめっき液をワーク４０の表面に提供し続けることができるため、高電流密度を実現することができるものである。
【００３７】
さらに、前記クリップ１０は、図５及び図６に示すように、一対のアーム１１，１１と、一対のアーム１１，１１の一方の先端にお互いに対向して設けられる電極部１２，１２が設けられる。前記一対のアーム１１，１１は、コンベア３０から延出するロッド３１に設けられた回動支点３２に、支持部１３，１３を介して回転可能に支持される。また、前記アーム１１，１１と前記ロッド３１の間には、前記アーム１１，１１を閉方向に付勢するスプリング１４，１４が配置され、さらに前記アーム１１，１１の他方の先端に設けられるクリップ開閉コロ１５，１５が設けられるものである。尚、前記クリップ１０は、前記コンベア３０を介してカソード電極を構成する。また、クリップ１０は、図６で示すように、前記クリップ開閉コロ１５，１５が開閉レール１６，１６によって内側に付勢されることによって、開状態となり、図５に示すように、クリップ開閉コロ１５，１５が開閉レール１６，１６から逸脱することによってスプリング１４，１４によって閉状態となり、前記ワークを保持するものである。
【００３８】
また、本発明に係るクリップ１０は、それぞれの電極部１２，１２の周囲及び前記アーム１１，１１の所定の範囲が絶縁処理され、絶縁被膜が形成される。絶縁被膜は、アーム１１，１１の所定の範囲を絶縁するアーム側絶縁被膜５０と、前記電極部１２，１２のそれぞれの周囲に形成される電極側絶縁被膜５１とによって構成され、電極側絶縁被膜５１は、前記クリップ１０が開いた状態で、電極部１２，１２から所定の範囲延出するように構成されるものである。
【００３９】
前記ワーク４０は、前記クリップ１０によって保持されて、前記クリップ１０の電極部１２，１２の先端面１２ａがワーク４０に接触することによって、前記アノード電極板２４からめっき液２１を介してワーク４０に電流が流れ、ワーク４０の表面に金属陽イオンが付着し、ワーク４０の表面にめっきが形成される。
【００４０】
前記ワーク４０とクリップ１０の電極部１２，１２との接触部分は、前記めっき液２１中に浸漬されることから、前記ワークとクリップ１０との間の接触スパークを防止することができるものである。さらに、クリップ１０のめっき液の浸漬部分には、絶縁被膜５０，５１が形成されることから、クリップ１０へのめっき付着を防止できるものである。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ  前処理工程
Ａ１  第１の湯洗部
Ａ２  酸洗脱脂部
Ａ３  第２の湯洗部
Ａ４  水洗部
Ａ５  酸活性部
Ｂ  めっき工程
Ｃ  後処理工程
Ｃ１  水洗部
Ｃ２  防錆部
Ｃ３  水洗部
Ｃ４  エアー部
Ｃ５  乾燥部
Ｄ  循環部
１  サクションめっき装置
２  めっき部
１０  クリップ部
１１  アーム
１２  電極部
１３  支持部
１４  スプリング
１５  開閉用コロ
１６  開閉レール
２０  めっき槽
２１  めっき液
２２  吸込口
２３  吐出パイプ
２３’  吐出パイプ
２４  アノード電極板
２５  サクション用ポンプ
２６  めっき液収納タンク（管理槽）
２７  吐出用ポンプ
２８  フィルタ
３０  コンベア
４０  ワーク
５０  アーム側絶縁被膜
５１  電極側絶縁被膜
【図１】
0006448494.tif 000002
【図２】
0006448494.tif 000003
【図３】
0006448494.tif 000004
【図４】
0006448494.tif 000005
【図５】
0006448494.tif 000006
【図６】
0006448494.tif 000007