(57)【要約】【課題】化学銅めっき作業に使用する銅めっき廃液の低減と、透析後の銅めっき槽内における銅めっき液の液量調整と液濃度の補正作業を不要にする。【解決手段】銅めっき槽１と、銅めっき槽に銅めっき液２の主成分を補給する補給用貯槽９、１０、１１と、めっき時に生成された副生成物をめっき液から除去する透析装置３０と、銅めっき槽から流出する銅めっき液を透析装置に移送する第１配管１５と、透析装置で副生成物が除去された再生めっき液を銅めっき槽１に移送する第２配管２０とを有し、第１配管１５は銅めっき槽からオーバーフローする銅めっき液が流入可能なオーバーフロー配管１６と銅めっき槽から銅めっき液を強制抜き取り可能な配管１７との合流配管から構成する。【選択図】　図１
2004010946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
めっき槽と、
前記めっき槽にめっき液の主成分を補給する補給用貯槽と、
めっき時に生成された副生成物をめっき液から除去する透析装置と、
前記めっき槽から流出するめっき液を前記透析装置に移送する第１配管と、
前記透析装置で副生成物が除去された再生めっき液を前記めっき槽に移送する第２配管と
を有することを特徴とする化学めっき装置。
【請求項２】
前記第１配管は、前記めっき槽からオーバーフローするめっき液が流入可能なオーバーフロー配管から構成されていることを特徴とする請求項１記載の化学めっき装置。
【請求項３】
前記第１配管は、前記めっき槽からめっき液を強制抜き取り可能な強制抜き取り配管から構成されていることを特徴とする請求項１記載の化学めっき装置。
【請求項４】
前記第１配管は、前記めっき槽からオーバーフローするめっき液が流入可能なオーバーフロー配管と、前記めっき槽からめっき液を強制抜き取り可能な強制抜き取り配管との合流配管から構成されていることを特徴とする請求項１記載の化学めっき装置。
【請求項５】
めっき槽に、めっき液の主成分を補給しつつめっきを行う際に、前記めっき槽から流出するめっき液から、めっき時に生成される副生成物を透析装置で除去して再生した後、該再生液を前記めっき槽に移送することを特徴とする化学めっき方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、めっき槽内でプリント配線板に銅を析出させるための化学銅めっき作業と、銅析出によりめっき槽内に発生した副生成物を除去する透析作業とを連続的に行う化学めっき装置とめっき方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板を製造する工程における回路形成前の化学銅めっき作業は、プリント配線板を銅めっき槽に浸漬して行う。プリント配線板に銅を析出させるためには、銅めっき液の主成分である硫酸銅、水酸化ナトリウムおよびホルマリンを銅析出に必要な濃度に調整すると共に、銅めっき液の液温を７０℃付近に維持する必要がある。
【０００３】
また、銅析出を継続させるためには、銅めっき液の主成分を銅めっき槽内に補給することが必要である。この補給量は銅の析出量よりも多いため、補給を継続すると銅めっき槽からオーバーフローする。
【０００４】
オーバーフローした銅めっき液は、受け槽がある場合には、この受け槽に移し透析作業により副生成物を除去して再生利用するが、受け槽がない場合には、河川にそのまま放流できないため、廃液として処理しなければならない。
【０００５】
また、めっき作業時には、副生成物である硫酸ナトリウムおよびギ酸ナトリウムが発生する。この副生成物の濃度が高くなると、図４に示すように、銅めっき液の比重が増加する。ある比重以上に副生成物が蓄積すると銅析出が停止するため、めっき作業を停止しなければならなくなる。
【０００６】
そこで、従来は、銅めっき液の濃度がある値に達する以前にめっき作業を停止した後、銅めっき槽内の銅めっき液を透析することにより副生成物を除去して銅めっき液を再生していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来では銅めっき槽からオーバーフローした銅めっき液は、受け槽がない場合には、廃液として処理しなければならなかった。
【０００８】
また、従来では副生成物がある濃度以上に蓄積した後、めっき作業を停止して透析を行うため副生成物の蓄積量が多く、このため副生成物が除去された再生後の銅めっき液と、再生前の銅めっき液とでは、液量が大きく異なって再生後の銅めっき液の減少量が大きいため、再生後の銅めっき液を用いて銅めっき作業を行う場合、液量調整と液濃度の分析・補正作業が必要となり、この作業に時間を要していた。
【０００９】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、銅めっき作業と透析作業を連続して行うことにより、銅めっき廃液の低減化および透析開始後におけるめっき槽内での再生液の分析・補正作業を不要にすることが可能な化学めっき装置とめっき方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、めっき槽と、前記めっき槽にめっき液の主成分を補給する補給用貯槽と、めっき時に生成された副生成物をめっき液から除去する透析装置と、前記めっき槽から流出するめっき液を前記透析装置に移送する第１配管と、前記透析装置で副生成物が除去された再生めっき液を前記めっき槽に移送する第２配管とを有することを特徴とする。
【００１１】
従って、本発明は、めっき時に、めっき槽から流出するめっき液を連続的に透析して再生するため、めっき廃液の低減化が図れると共に、めっき槽から流出するめっき液は副生成物が除去されてめっき槽に戻されるため、めっき槽内のめっき液の容量にほとんど変化がなく、かつめっき液の透析が連続的に行われるため、めっき槽内における副生成物の蓄積量にもほとんど変動がなく、よって透析開始後におけるめっき槽内での液量調整と濃度補正は不要となる。
【００１２】
さらに、本発明は、前記第１配管は、前記めっき槽からオーバーフローするめっき液が流入可能なオーバーフロー配管から構成することが考えられる。
【００１３】
従って、本発明は、めっき液の主要成分を補給し続けることでめっき槽からオーバーフローするめっき液を再生利用することができるためめっき廃液を低減することができる。
【００１４】
さらにまた、本発明は、前記第１配管は、前記めっき槽からめっき液を強制抜き取り可能な強制抜き取り配管から構成することが考えられる。
【００１５】
従って、本発明は、めっき時に、めっき槽からめっき液を強制抜き取りして透析するため、めっき作業を透析のために停止することなく連続して行うことができる。
【００１６】
さらにまた、本発明は、前記第１配管は、前記めっき槽からオーバーフローするめっき液が流入可能なオーバーフロー配管と、前記めっき槽からめっき液を強制抜き取り可能な強制抜き取り配管との合流配管から構成することが考えられる。
【００１７】
従って、本発明は、めっき槽からオーバーフローするめっき液を再生利用することができると共に、めっき液の強制抜き取り透析によりめっき液の濃度を一定範囲内におさめることができる。
【００１８】
さらにまた、本発明は、めっき槽に、めっき液の主成分を補給しつつめっきを行う際に、前記めっき槽から流出するめっき液から、めっき時に生成される副生成物を透析装置で除去して再生した後、該再生液を前記めっき槽に移送することを特徴とする。
【００１９】
従って、本発明は、めっき時に、めっき槽から流出するめっき液を連続的に透析して再生するため、めっき廃液の低減化が図れると共に、めっき槽から流出するめっき液は副生成物が除去されてめっき槽に戻されるため、めっき槽内のめっき液の容量にほとんど変化がなく、かつめっき液の透析が連続的に行われるため、めっき槽内における副生成物の蓄積量にもほとんど変動がなく、よって透析開始後におけるめっき槽内での液量調整と濃度補正は不要となる。また、めっき作業と透析作業とを同時かつ連続に行うためめっき作業の効率が向上する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る化学めっき装置とめっき方法の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
本発明に係る化学めっき装置は、銅めっき槽１と、銅めっき槽に銅めっき液の主成分を補給する補給用貯槽９、１０、１１と、銅めっき液から副生成物を除去する透析装置３０と、銅めっき槽１から流出する銅めっき液を透析装置３０に移送する第１配管１５と、透析装置３０で副生成物が除去された再生銅めっき液を銅めっき槽１に移送する第２配管２０とを主たる構成要素とする。
【００２２】
図１に示すように、銅めっき槽１の外部には、銅めっき液２を循環させる循環用配管３が設けられている。この循環用配管３には、銅めっき液２を強制循環させるポンプ４と、銅めっき液２の温度を一定の温度に維持する温調用熱交換器５とが設けられている。
【００２３】
銅めっき槽１の上方にはプリント配線板６を吊り下げて銅めっき液２に浸漬させる吊下げ手段７が設置されている。銅めっき液２の比重は比重計８で計測する。なお、比重計の代わりに導電率計を用いてもよいことは以下においても同様である。
【００２４】
また、銅めっき槽１には、銅めっき液２の主成分が貯留された硫酸銅補給用の貯槽９、水酸化ナトリウム補給用の貯槽１０およびホルマリン補給用の貯槽１１からの各液が、それぞれポンプを介して配管９ａ、１０ａ、１１ａから吐出されるようになっている。
【００２５】
一方、銅めっき槽１には、第１配管１５と第２配管２０とを介して２式の同一構成の透析装置３０が連結されている。第１配管１５および第２配管２０については後述することとして、まず一方の第１透析装置３０について説明する。
【００２６】
第１透析装置３０は、透析開始用の電源３１ａを備えた第１透析装置本体３１と、第１透析装置本体３１によって透析された透析液が貯留される第１透析液貯槽３２とを有する。
【００２７】
第１透析装置本体３１と第１透析液貯槽３２とは、ポンプが設けられた第１循環用配管３３を介して連結されている。第１透析液貯槽３２には第１配管１５から第１開閉バルブ１５ａを介して分岐する第１分岐管１５ｂから吐出する銅めっき液が流入可能になっている。
【００２８】
第１透析液貯槽３２に一定量の銅めっき液が貯留されると、第１開閉バルブ１５ａが閉じるため、第１透析液貯槽３２にはそれ以上の量の銅めっき液が流入することがない。
【００２９】
このように第１透析液貯槽３２に一定量の銅めっき液が貯留された後、電源３１ａを投入して第１透析装置本体３１を通電させることにより透析を開始する。すると透析後の透析液は第１循環用配管３３を介して第１透析液貯槽３２に吐出すると共に、第１透析液貯槽３２内の透析液が第１透析装置本体３１に吸い込まれる。
【００３０】
これを繰り返すことで透析液に含まれる副生成物である硫酸ナトリウムおよびギ酸ナトリウムが除去され、硫酸銅、水酸化ナトリウムおよびホルマリンのみの銅めっき液に再生される。
【００３１】
再生完了は第１透析液貯槽３２に設けられた比重計３４で判定する。一方、第１透析装置本体３１で除去された副生成物である硫酸ナトリウムおよびギ酸ナトリウムは、第１透析装置本体３１から排出管３５を介して排出される。
【００３２】
他方の第２透析装置３０は、第１透析装置３０よりも下流側に位置し、かつ第２開閉バルブ１５ｃを介して第１配管１５の下流端から分岐する第２分岐管１５ｄから第２透析液貯槽３２に銅めっき液が吐出可能になっている。
【００３３】
その他の構成については第２透析装置３０は第１透析装置３０と同一であるから同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
次に、第１配管１５について説明すると、第１配管１５は、銅めっき槽１からオーバーフローする銅めっき液が流入可能なオーバーフロー配管１６と、銅めっき槽１の下端部に連結された強制抜き取り配管１７との合流配管から形成されている。
【００３５】
オーバーフロー配管１６と強制抜き取り配管１７との両配管には、開閉バルブが設けられており、また、強制抜き取り配管１７には銅めっき槽内の銅めっき液を強制抜き取りするポンプ１７ａが設けられている。
【００３６】
さらに、オーバーフロー配管１６と強制抜き取り配管１７との合流点よりも下流側の配管部分には冷却用の熱交換器１８が設けられている。この熱交換器１８よりも下流側の配管部分には前述のように第１および第２分岐管１５ｂ、１５ｄが設けられている。
【００３７】
次に第２配管２０について説明すると、第２配管２０は、第１透析液貯槽３２に第１開閉バルブ３２ａを介して連結された第１移送管２１と、第２透析液貯槽３２に第２開閉バルブ３２ｂを介して連結された第２移送管２２との合流配管から形成されている。
【００３８】
これら第１および第２移送管２１、２２の合流点よりも下流側の配管部分には透析液を強制移送させるポンプ２３と加熱用の熱交換器２４とが設けられている。
【００３９】
次に、上記構成に係る化学めっき装置を使用しためっき方法について説明する。まず、硫酸銅補給用の貯槽９、水酸化ナトリウム補給用の貯槽１０およびホルマリン補給用の貯槽１１のそれぞれから硫酸銅、水酸化ナトリウムおよびホルマリンを銅めっき槽１内に吐出して銅めっき槽１内を充填させる。
【００４０】
比重計８を利用して銅めっき槽１内の硫酸銅、水酸化ナトリウムおよびホルマリンを銅析出に必要な濃度に調整した後、ポンプ４を作動させることにより銅めっき液を循環させて熱交換器５で液温を７０℃付近まで加温する。
【００４１】
次いで、プリント配線板６を銅めっき槽１内に投入して、プリント配線板６に銅を析出させる。同時に貯槽９、１０、１１から硫酸銅、水酸化ナトリウムおよびホルマリンを補給する。補給を継続すると、銅めっき槽１内の銅めっき液が増加してオーバーフローする。
【００４２】
オーバーフローした銅めっき液は、オーバーフロー配管１６に流入し、熱交換器１８で４０℃以下に冷却された後、第１透析装置３０の第１透析液貯槽３２に貯留される。熱交換器１８で銅めっき液を冷却する理由は銅析出を防止するためである。
【００４３】
一方、ポンプ１７ａを作動させて銅めっき槽１内の銅めっき液を強制的に抜き取る。抜き取り量は、プリント配線板６が銅めっき液２の液面から露出しない程度に設定する。強制的に抜き取られた銅めっき液も同様に冷却された後、第１透析装置３０の第１透析液貯槽３２に貯留される。
【００４４】
第１透析液貯槽３２に一定量の銅めっき液が貯留したら、第１開閉バルブ１５ａを閉じて、第２開閉バルブ１５ｃを開くことにより第２の透析装置３０の第２透析貯槽３２に銅めっき液を貯留させる。これと同時に、第１透析装置３０の電源３１ａを投入して銅めっき液から副生成物を除去する。
【００４５】
第１透析装置３０で透析液の再生が完了すると、第１開閉バルブ３２ａが開き、再生液は移送管２１からポンプ２３および熱交換器２４を経て銅めっき槽１に補給される。再生液は熱交換器２４で７０℃まで加熱される。
【００４６】
第１開閉バルブ１５ａが閉じて、第１透析装置３０で透析が行われている間、第１配管１５からの銅めっき液は第２透析装置３０の第２透析液貯槽３２に貯留される。
【００４７】
第２透析液貯槽３０に一定量の銅めっき液が貯留されると、第２開閉バルブ１５ｃが閉じて、第１透析装置３０の場合と同様に透析が開始される。再生が完了すると、第２開閉バルブ３２ｂが開き、再生液は移送管２２からポンプ２３および熱交換器２４を経て銅めっき槽１に補給される。
【００４８】
図２は銅めっき槽１内の銅めっき液の比重と時間の経過との関係を示すもので、比重はある範囲ｗ内で一定であることがわかる。また、図３に示すように、従来では透析作業後の液量調整および液濃度分析・補正に５時間程度を要しているが、本発明では銅めっき槽内の銅めっき液の液量と濃度はほぼ一定であるため、液量調整および液濃度分析・補正は不要である。
【００４９】
【発明の効果】
本発明は、めっき槽と、前記めっき槽にめっき液の主成分を補給する補給用貯槽と、めっき時に生成された副生成物をめっき液から除去する透析装置と、前記めっき槽から流出するめっき液を前記透析装置に移送する第１配管と、前記透析装置で副生成物が除去された再生めっき液を前記めっき槽に移送する第２配管とを有するため、次のような効果を奏する。
【００５０】
すなわち、めっき時に、めっき槽から流出するめっき液を連続的に透析して再生するため、めっき廃液の低減化が図れると共に、めっき槽から流出するめっき液は副生成物が除去されてめっき槽に戻されるため、めっき槽内のめっき液の容量にほとんど変化がなく、かつ、めっき液の透析が連続的に行われるため、めっき槽内における副生成物の蓄積量にもほとんど変動がなく、よって透析開始後におけるめっき槽内での液量調整と濃度補正は不要となる。
【００５１】
また、本発明は、めっき槽に、めっき液の主成分を補給しつつめっきを行う際に、前記めっき槽から流出するめっき液から、めっき時に生成される副生成物を透析装置で除去して再生した後、該再生液を前記めっき槽に移送するため、次のような効果を奏する。
【００５２】
すなわち、めっき時に、めっき槽から流出するめっき液を連続的に透析して再生するため、めっき廃液の低減化が図れると共に、めっき槽から流出するめっき液は副生成物が除去されてめっき槽に戻されるため、めっき槽内のめっき液の容量にほとんど変化がなく、かつめっき液の透析が連続的に行われるため、めっき槽内における副生成物の蓄積量にもほとんど変動がなく、よって透析開始後におけるめっき槽内での液量調整と濃度補正は不要となる。また、めっき作業と透析作業とを同時かつ連続に行うためめっき作業の効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る化学めっき装置のフロー図である。
【図２】同じく、めっき槽内のめっき液の比重の変化を時間の経過とともに示したグラフである。
【図３】本発明と従来の方法とを液量調整および液濃度補正の有無の観点から比較したグラフである。
【図４】従来例のめっき槽内におけるめっき液の比重の変化を時間の経過とともに示したグラフである。
【符号の説明】
１　めっき槽
２　めっき液
９、１０、１１　補給用貯槽
１５　第１配管
２０　第２配管
３０　透析装置
【図１】
2004010946.tif 000003
【図２】
2004010946.tif 000004
【図３】
2004010946.tif 000005
【図４】
2004010946.tif 000006