专利名称：电镀处理装置和电镀处理方法
技术领域：
本发明涉及一种电镀处理方法和电镀处理装置，其中将工件(阴极)浸渍在密闭阳极室结构体间的电镀处理液中，边在工件和两阳极之间供电，边对该工件的表面实施电镀处理。更加详细地，本发明涉及具备装在电镀处理槽内、朝向槽内中央的一面由布制部件组成并且作为整体形成密闭型阳极室的密闭阳极室结构体，以及容纳于该密闭阳极室结构体的阳极单元(阳极、布制包围部件)的电镀处理装置。
背景技术：
在电镀处理方法中，存在大量排列配置独立的电镀处理槽，并且一边顺次地向各电镀处理槽输送工件，一边进行电镀处理的间歇式电镀处理方法(装置)，和一边在同一电镀处理槽内连续地输送工件，一边进行电镀处理的连续式电镀处理方法(装置)。为了维持质量(镀膜质量，镀膜厚度等)的均匀性，同时进行工件(例如，印刷布线基板)W的大量生产，相比间歇式的电镀处理方法(装置)，连续式电镀处理方法(装置)更有利。
连续式电镀处理装置10P1，例如如图4所示，可以在电镀处理槽11p内的横向两侧安装阳极22P，22P，在中央阴极室11KP中插入？浸渍阴极，也就是工件(电镀处理目标物)W。同时，所形成的连续式电镀处理装置10P1中，可以从外部电源100P供电给电镀处理液Q中的阳极22P，22P和工件W。
电镀处理槽11P，在工件W的输送方向(图4中垂直纸面方向)形成长的1个连续槽，对保持在电镀处理液Q中浸渍的状态下且通过输送装置(图示省略)沿输送方向连续输送的工件W连续地实施电镀处理(析出阳极金属)。
但是为了能有效和稳定地供应阳极金属离子到阴极室11KP内，使阳极22P本身含促进阳极金属溶解用物质的情况较多。因而，如果阳极溶出，必然溶出泥浆形式的杂质(促进阳极金属溶解用物质)。
如果放任之的话，会在电镀处理液Q中混入杂质(杂质…促进阳极金属熔融用物质)，因而在析出镀膜中容易生成麻点或粗涩。另外，电镀处理条件(处理液Q的性状乃至组成，电流密度，极间距离，液温等等)难以维持在一定的范围内，不能维持电镀质量(镀膜质量，镀膜厚度等)的均匀性。
因此，历来是这样形成的通过使用布制包围部件(例如，布袋23P)包围电镀处理槽11P内的各阳极22P，使从各阳极22P溶出的泥浆(杂质)不直接入侵到阴极室11KP内。如果形成这样的结构，就可以按照布网眼的细小程度成比例地提高防止从阳极22P溶出的泥浆(杂质)入侵阴极室11KP内的性能(所谓的防止泥浆入侵性能)。换言之，在工件W为要求更高质量的电子部件(例如，印刷布线基板)等场合下，有使布制包围部件(布袋23P)的布网眼的狭小程度进一步加强的倾向。
但是，按照该思路，尽管操作初始时能够发挥初期的防止入侵性能，但随着时间经过，布制包围部材(布袋23P)的网眼因泥浆(杂质)而堵塞，供应给阴极室11KP的阳极金属离子的本该的供应量就会大幅度地减小。另外，不能维持阳极·阴极间的电流密度，也不能稳定地进行高质量的电镀处理。
这里，可以解决上述问题的装置(参照特开2003-13291号公报)，先前由本申请人提出。即，根据特开2003-13291号公报的在先申请的电镀处理装置10P2，如图5所示，是以下结构在电镀处理槽11内的宽度方向(图中左右方向)两侧，安装了朝向槽内中央的一面由布制部件26组成且作为整体形成密闭型阳极室24的密闭阳极室结构体20(20L，20R)，同时各密闭阳极室结构体每个中容纳阳极单元21(21L，21R)。
另外，按照能够通过操作吸入泵53P，通过该各吸入支管51LP，51RP和吸入管52P吸入抽出每个阳极室24内且该各阳极单元21外的电镀处理液，同时，向过滤装置70供应通过吸入泵53P加压的抽出电镀处理液的方式而形成。
即，如果在电镀处理液Q中且两个阳极单元21L，21R之间浸渍阴极(工件W)，然后在工件W和两阳极22之间供电，那么从各阳极22中溶出的阳极金属，从内侧到外侧通过形成为阳极单元21的一部分的布制包围部件23，并从内侧到外侧通过密闭阳极室结构体20的布制部件26，到达工件(阴极)W并在其表面析出。另外，25是隔板。
这时，在阳极单元21内，从阳极22溶出阳极金属的同时，溶出泥浆形式的杂质(促进阳极金属熔融用物质)。这些泥浆的大部分，在短期内由于阳极单元21的布制包围部件23而被阻止了向外侧透过，一部分却透过该布制包围部件。
该向外侧透过的泥浆，由于密闭阳极室结构体20的布制部件26而被阻止向外侧透过，因此不能直接到达阴极室11K而滞留在密闭阳极室结构体20内即阳极室24内。但是，如果放任之，阳极室24内杂质的滞留量就会逐渐地增大，与过去例(图4)的情况一样，随着时间经过，向阴极室11K一侧的入侵量就会增加。
如此，操作吸入泵53P，一边抽出各阳极室24内且该各阳极单元21外侧的一部分电镀处理液，一边供应给过滤装置70。即，能够通过过滤装置70机械地除去抽出并供给的电镀处理液中的杂质。除去杂质后的抽出电镀处理液，回返供给到电镀处理槽11内且各密闭阳极室结构体20外的阴极室11K中。
这样，可以将阳极室24内的杂质浓度调整到不会给电镀处理带来损害的程度，并能够将杂质除去后的新鲜的电镀处理液提供给阴极室11K。就是说，由于一边抑制向浸渍工件W的电镀处理液Q中杂质的入侵，一边能够稳定地向阴极室11K供应阳极金属离子，因此能够稳定地生产在析出镀膜上(表面状态)没有麻点或粗涩的高质量制品。所以，电镀处理装置10P2具有普及和推广的用途。
但是，在重视生产率的进一步提高、降低装置成本和操作更加简便化的实际应用中，电镀处理装置10P2被指出还有待改善的空间。
即，在过滤装置70产生堵塞时的过滤器更换操作(维护)不仅麻烦，而且该交换操作必须在停止吸入泵53P的状态下进行。换句话说，由于不能够抽出电镀处理液，当然也不能够除去杂质，因此，不得不中止生产。但是，以延长必须进行过滤器交换操作的期限(例如，成为2倍)为目标的过滤装置70的大型化(成为2倍或以上)，由于导致装置成本的增加(成为4倍或以上)且由于设置面积的增大或布局上的限制，因而在实际应用中难以得到认可。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电镀处理装置和电镀处理方法，其能够一边大幅度地抑制从阳极室到阴极室中杂质的入侵且维持阳极金属的稳定供应，一边通过延长必须进行维护操作的期限而大幅度地提高生产率。
本发明按照以下顺序设置了原则上不必进行部件交换等的非维护型第1杂质除去装置，和要求伴随过滤器等交换操作的维护的第2杂质除去装置。因而，本发明这样构成在第1杂质除去装置中，可除去抽出的电镀处理液中的大部分杂质，在第2杂质除去装置中，可除去经过第1杂质除去装置后残留在电镀处理液中的杂质。
即，本发明涉及的电镀处理装置，具有安装在电镀处理槽内的宽度方向两侧、朝向槽内中央的一面由布制部件组成且作为整体形成密闭型阳极室的密闭阳极室结构体，以及容纳于上述密闭阳极室结构体、在上述各密闭阳极室结构体中包含阳极和包围该阳极的布制包围部件的阳极单元；在上述密闭阳极室结构体之间的电镀处理液中，浸渍形成阴极的工件，边在工件和上述两阳极之间供电、边在该工件的表面实施电镀处理的电镀处理装置中，设置可从上述各阳极室内且该各阳极单元外抽出电镀处理液而供应到别处的电镀处理液抽出供应装置，可通过电化学方法将利用上述电镀处理液抽出供应装置从上述阳极室抽出的电镀处理液中的杂质除去的第1杂质除去装置，可机械除去通过该第1杂质除去装置后残留在电镀处理液中的杂质的第2杂质除去装置，以及可将通过该第2杂质除去装置除去了残留杂质的电镀处理液回流供应给上述电镀处理槽内且各密闭阳极室结构体外的阴极室的电镀处理液回流供应装置。
采用本发明涉及的电镀处理装置，由于能够通过第1杂质除去装置除去大部分的杂质，而且通过第2杂质除去装置除去残留的杂质(不允许回流供应到电镀处理槽的物质)，因此作为整体能够除去抽出供给的电镀处理液中的全部杂质。而且，不必对第1杂质除去装置进行维护，并且第2杂质除去装置所除去的杂质量仅一点点，因此必须进行维护的期限能够大幅延长。
另外，通过形成这样的结构，一边能够大幅抑制从阳极室到阴极室的电镀处理液中的杂质的入侵，并且维持阳极金属的稳定供应，一边通过延长必须进行维护操作的期限，能够大幅度地提高生产率。
另外，在本发明的电镀处理装置中，可以采用这样的结构上述第1杂质除去装置是电解除去槽，上述电解除去槽具有其内部安装的1对阳极部件和在两阳极部件间安装的阴极部件，同时由通过电解处理在阴极部件侧析出杂质而除去杂质的电解除去处理装置构成，上述第2杂质除去装置由可交换过滤筒的过滤装置构成。
通过形成这样的结构，第1杂质除去装置和第2杂质除去装置成本低且容易操作。
另外，在本发明的电镀处理装置中，可以采用这样的结构上述电解除去槽相对上述电镀处理槽这样设置，以使上述电解除去槽内的液面比上述电镀处理槽内的液面更低，上述电镀处理液抽出供应装置的构成是可通过利用重力的自流，将上述各阳极室内的电镀处理液抽出并供应给上述电解除去槽。
另外，通过形成这样的结构，电镀处理液抽出供应装置形成为比较简单的结构，能够降低装置成本。
另外，在本发明的电镀处理装置中，可以采用这样形成的结构在电镀处理液回流供应装置的停止状态下，将上述电镀处理槽的液面与上述电解除去槽的液面设置成同一高度，在电镀处理液回流供应装置的工作状态下，使上述电解除去槽的液面比上述电镀处理槽的液面更低。
通过形成这样的结构，可以通过虹吸效果(利用重力)自落(自流)供应电镀处理液，因此通过使液面高低差成为适应抽出量的大小并达到最小值，能够进一步抑制电解除去槽内的液体紊流。另外，各槽的布局也容易。
进一步，本发明涉及的电镀处理方法，其特征在于，是形成了安装在电镀处理槽宽度方向两侧、朝向槽内中央的一面由布制部件构成且作为阳极以及整体形成密闭型结构阳极室的密闭阳极室结构体，以及含有可容纳于上述密闭阳极室结构体中的布制包围部件的阳极单元；在上述密闭阳极室结构体之间浸渍阴极工件，一边在上述工件和上述两阳极之间供电，一边在该工件表面实施电镀处理的电镀处理方法，其中，使用电解除去处理装置，通过电化学方法除去从上述各密闭阳极室结构体的阳极室内且该各阳极单元外抽出并供应的电镀处理液中的杂质，接着使用过滤装置，机械除去残留在通过电解除去处理装置后的电镀处理液中的杂质，一边将通过过滤装置的电镀处理液回流供应给上述电镀处理槽内的阴极室中一边进行电镀处理。
通过形成这样的结构，一边能够大幅抑制从阳极室到阴极室的电镀处理液中杂质的入侵，而且维持阳极金属的稳定供应，一边通过延长必须进行维护操作的期限，能够大幅度地提高生产率。进一步，电解除去处理装置和过滤装置成本低并容易操作。
图1是用于说明本发明的第1个实施方案的图。
图2是用于说明本发明的第2个实施方案的图。
图3是用于说明本发明的第2个实施方案(变形例)的图。
图4是用于说明例1的图。
图5是用于说明现有技术例2的图。
具体实施例方式
(第1实施方案)本电镀处理装置10是实施本发明电镀处理方法的最佳方案。即，如图1所示，本电镀处理装置10，尽管电镀处理槽11等的基本结构(10，11，20，21等)与在先申请(图5)的电镀处理装置10P2的情况相同，但其结构中进一步设置了电镀处理液抽出供应装置50，第1杂质除去装置(30)，第2杂质除去装置(40)和电镀处理液回流供应装置(60)。因而，本发明的电镀处理装置10可以在第1阶段通过电化学方法除去从各密闭阳极室结构体20L、20R内的阳极室24中抽出、供应给第1杂质除去装置(30)的电镀处理液中的杂质[以单位量的重量为计，例如(Z+α)g＝(Z30+Z40+α)g]的大部分[以单位量的重量为计，(Z30)g]。进一步地，在第1阶段不能除去的残留的杂质[以单位量的重量为计，(Z40)g]，可以在第2阶段通过第2杂质除去装置(40)机械除去，然后回流供应给阴极室11K。
另外，对上述微量[以单位量的重量为计，(α)g]杂质，将在后面详细描述。
电镀处理装置10的基本结构，确切地如图1所示，具有在电镀处理槽11内的宽度方向两侧安装的、形成阳极室24的密闭阳极室结构体20(20L，20R)和容纳于各密闭阳极室结构体20L，20R的阳极单元21(阳极22，布制包围部件23)。密闭阳极室结构体20(20L，20R)，朝向槽内中央的一面由布制部件26组成且作为整体形成由隔板25包围的密闭型阳极室24。同时，电镀处理装置10具有这样的结构其能够在密闭阳极室结构体(20L，20R)之间的电镀处理液Q中浸渍阴极(工件W)，一边由图示省略的电源装置在工件W和两阳极22之间供电，一边在该工件的表面实施电镀处理。
即，本发明的电镀处理方法是，首先，使用电解除去处理装置30，用电化学方法除去从各密闭阳极室结构体20的阳极室24内和该各阳极单元21外所抽出供应的电镀处理液中的杂质。接着，使用过滤装置40，机械除去在通过电解除去处理装置30后的电镀处理液中残存的杂质。最后，一边将通过过滤装置40的电镀处理液回流供应到电镀处理槽11内的阴极室11K中，一边进行电镀处理，这样能够确实地实施本发明电镀处理方法。
图1中，阳极22是用熔融(溶解)性好的铜(例如，含磷铜)材料制成的，并放在图示省略的钛制网架上(笼)。在电镀处理(供电)中，从各阳极22溶出的阳极金属，从内侧到外侧通过形成阳极单元21(21L，21R)一部分的布制包围部件23，进一步，从内侧到外侧通过密闭阳极室结构体20(20L，20R)的布制部件26，到达工件(阴极)W，然后在工件(阴极)W的表面析出。
一方面，在阳极金属溶出的同时，从阳极22溶出的泥浆形式的杂质(促进阳极金属熔融用物质)的大部分，短期内在阳极单元21的布制包围部件23处流通到外侧受到阻止。但是，却有一部分流通到外侧。流通到外侧的泥浆，由于密闭阳极室结构体20的布制部件26而使流通到外侧(阴极室11K)受阻，因此，积存在密闭阳极室结构体20内。就是说在阳极室24内的含杂质浓度变高。
另外，隔板25是分隔除了布制部件26的设置区域面以外的其它区域面的板，并具有阻止电镀处理液Q从阳极室24(阴极室11K)到阴极室11K(阳极室24)自由流动的作用。
电镀处理液Q为可在设于印刷电路基板(工件W)两面的盲通路孔(非贯通孔)中填充(埋置)金属铜的通路填充(via filling)电镀处理的处理液。在该实施方案中，电镀处理液Q(电镀浴组成)为硫酸铜(例如，200g/L)、硫酸(例如，50g/L)和氯离子(例如，50mg/L)的混合液，并且加入针对通路填充电镀专门开发的适量添加剂。作为添加剂，可以使用聚醚化合物(聚合物)、有机硫化合物(增白剂)以及季铵化合物(均化剂)各适量。
另外，本发明的电镀处理装置10，也可以对具有与盲通路孔不同的通孔(贯通孔)的印刷电路基板(W)进行通孔电镀处理。但是，在该情况下，电镀处理液Q的组成与上述情况多少改变也可以。
在这里，电镀处理液抽出供应装置50，如图1所示，是由顶端连通每个阳极室24内且底端连接吸入抽出管52的左右吸入抽出支管51L、51R，抽出供应泵53，抽出供应管54构成的。电镀处理液抽出供应装置50是通过旋转驱动抽出供应泵53，可以抽出各阳极室24内且该各阳极单元21L，21R外的电镀处理液，并且可以供应到第1杂质除去装置(电解除去槽31…别处)而形成的。
对吸入抽出支管51(51L，51R)的安装位置并没有特别限定。在该实施方案中，在泥浆(杂质)的浓度容易升高的阳极室24的下方一侧确定其顶端位置。如果选择这样定位，通过回流供应管64，从第2杂质除去装置(40)回流供应到电镀处理槽11(11K)上部的除去杂质后的新鲜的电镀处理液Q，就能够通过布制部件26顺利地补充给阳极室24内，并且能够顺利地促进阳极室24内的液体向下流动。
另外，在图1中，由于电解除去槽31的槽高和布局(设置位置)的关系，表示电解除去槽31(阴极室31K)的液面Q31比电镀处理槽11(11K)的液面Q11高的情况。但是，能够充分地将利用抽出供应泵53的施压而抽出的电镀处理液泵吸(供应)到电解除去槽31中去，因此没有问题。当然，采取液面Q31与液面Q11为同一面的布局的情况，也不会产生问题。
另外，在电解除去槽31(阴极室31K)的液面Q31比电镀处理槽11(11K)内的液面Q11低的情况，将在第2种实施方案中说明。
另外，通过抽出供应管54，向电解除去槽31的上部回返电镀处理液，并且在其下部设置吸入管62。这是为了使电解除去槽31(31K)内的电镀处理液的滞留时间进一步延长以及更有效地捕集杂质(泥浆)。
但是，抽出供应管54和吸入管62的安装位置不受这样的限制，可以根据情况设置合适的位置。在能够实现电镀处理液滞留时间的延长和有效捕集杂质(泥浆)的范围内，可以将抽出供应管54设置在电解除去槽31的下部，在上部设置吸入管62。另外，在形成沿电镀处理槽11的纵向(图1中垂直纸面方向)方向分割密闭阳极室结构体20(24)成多个的结构的情况下，优选这样形成在各密闭阳极室结构体20(24)各自上设置吸入抽出支管51(51L，51R)，使用共用的吸入抽出管52和抽出供应泵53进行抽出·供应。
最后，即使为在各密闭阳极室结构体20(24)每个上都设置电镀处理液抽出供应装置50(51，52，53，54)、后面详述的电解除去处理装置30、过滤装置40和电镀处理液回流供应装置60的结构，也能够实施本发明。
抽出供应泵53，在通过使用图未示的控制部选择连续操作时，可以从阳极室24连续地抽出电镀处理液，在选择间歇操作的情况下，可以间歇地抽出电镀处理液。另外，使用设置在抽出供应泵53出口侧的调整阀54V，能够增减变化调整向其它地方(电解除去槽31)的抽出供应量。
无论选择哪一种操作，抽出的电镀处理液均供应到构成第1杂质除去装置(30)的电解除去槽31中去。另外，向各阳极室24内，通过布制部件26可以从阴极室11K补给与抽出量相当的等价量的新鲜电镀处理液Q。
即，由于可以根据受到由生产量(供电量)或电镀处理液组成等的影响的阳极室24内泥浆的产生情况，选择连续操作以及间歇操作，因此可以有效地应用第1(第2)杂质除去装置[30(40)]。
因此，第1杂质除去装置(30)，可以使用电镀处理液抽出供应装置50，通过电化学方法除去抽出供应的电镀处理液中的杂质(泥浆等)。在该实施方案中，第1杂质除去装置(30)是由通过电解处理(相当于电镀处理)在阴极部件35侧(阴极部件35的两面)析出杂质而除去之的电解除去处理装置30构成的。电解除去处理装置30具有上述电解除去槽31、安装在该电解除去槽31内部的1对阳极部件32(左侧为32L，右侧为32R)、以及安装在两阳极部件32之间的阴极部件35。
该电解除去处理装置30中，向阳极部件32L与阴极部件35之间和阴极部件35与阳极部件32R之间通电(从没有图示的电源单元供电)，阴极室31K内的电镀处理液中所含的杂质可以以电化学方式在阴极部件35的各面析出而除去。即，通过电镀处理方法，使阴极部件35为电镀处理中被电镀处理物(工件)的相当品并且使杂质成为电镀金属(阳极金属离子)的相当品的电镀处理方法使其电解析出。
因此，由于不必供应金属离子，各阳极部件32L，32R也可不是溶融性物质，阴极部件35也可以是阴极面积大的良导电体。在该实施方案中，各部件32L，35，32R都由铜制平板构成。各部件32L，35，32R的维护(清洁或更换)，在不会给生产率带来实质性影响的期间(例如，半年)仅进行1次就足够了。
决定各极面积大小及电流密度等同时决定电解除去槽31除去能力的槽体积越大，由于能够延长抽出供应的电镀处理液的槽内停留时间，因此可以增大杂质的除去能力。但是，由于相对电镀处理装置10整体的布局和成本上的限制，该大型化有一定的界限(限度)，而且特别在选择连续操作的情况下，要确实地除去抽出供应的电镀处理液中所含杂质的全部量[以单位量的重量为计，(Z)g＝(Z30+Z40)g]在实际应用中也非常困难。是因为存在不电解析出就单纯通过电解除去槽31(31K)的电镀处理液。在该意义(单纯通过的发生)下很明显，仅由电化学装置(电解除去处理装置30)形成杂质除去装置是不实用的。
即，本发明的技术优点原则上这样形成通过不需维护的第1杂质除去装置(电化学装置)除去从阳极室24抽出供应的电镀处理液中的大部分杂质，接着，可将由于液体流动等关系在第1杂质除去装置中不能除去的残留的杂质，通过第2杂质除去装置(机械装置)除去。结果通过第1和第2杂质除去装置(30，40)的合作，一边可以大幅抑制电镀处理液中的杂质入侵，并且维持阳极金属的稳定供应，一边可以通过实现延长在机械装置的情况下所必要的维护操作(部件交换操作等)的期限，提高生产率。
这里，通过第1杂质除去装置(30)不能够除去的“残留杂质”是指上述量[(Z+α-Z30)g＝(Z40+α)g]的杂质。但是，粒子不足1μm的微量[(α)g]杂质，即使回流供应到电镀处理槽11(11K)中，也不会给电镀质量带来恶劣的影响。即，不必非得通过第2杂质除去装置(40)除去之。
因此，为了延长机械装置(40)必须进行维护操作的期限，构建通过电化学装置(30)除去(捕集)大量的[上述(Z30)g]杂质，且通过机械装置除去(捕集)残留的少量[上述(Z40)g]杂质这种结构是重要的。这还意味着，沿抽出的电镀液的流动方向，前置用于实施电化学手法的电解除去处理装置30，后置用于实施机械手法的过滤装置40。
其相反的配置顺序(前置过滤装置40，后置电解除去处理装置30)对于本发明是不成立的。这是因为在在先申请(图5)的电镀处理装置10P2中，不可避免地要进行过滤装置70必需的频繁(每隔短期限)且复杂的维护操作。
如上所述，通过电解除去处理装置30和过滤装置40应除去的杂质总量，也可以不是从阳极室24中抽出并供给的电镀处理液中所含的全部杂质量[(Z+α)g＝(Z30+Z40+α)g]。换言之，即使是在物质乃至组成上与杂质相同的物质且直接返回到电镀处理槽11(11K)内，也不意味着要完全除去那些不会给电镀质量带来恶劣影响的微细(不足1μm)且微量(α)的物质(杂质)，因为没有那样的必要。
即，抽出供应的电镀处理液单位量中的杂质浓度约为(z)％[每单位量含有(Z+α)g的杂质]的情况是，不要求通过两个装置30，40后的电镀处理液(单位量)中的杂质浓度必须与电镀处理槽11内最初液体创制时电镀处理液Q中的杂质浓度{例如，0％[单位量为(0)g]}相等这样完美。
因为如果可以减少到电镀处理槽11内实施电镀处理所允许(能保证电镀质量)的范围内的杂质浓度{例如，α％[每单位量的允许杂质量为(α)g]即可。即，电解除去处理装置30和过滤装置40中如果能够除去上述的[按单位量的重量计，(Z)g＝(Z30+Z40)g]杂质即可。
另外，对于微量[(α)g]的杂质，该实施方案中不包括1μm以上的粒子(杂质)。即，粒子大小在1μm以上的杂质由于会降低电镀质量，因此在构成上要使过滤装置40中能够100％将其完全除去(捕获)。
这样，如果忽略上述的允许微量[(α)g]且以在先申请(图5)的电镀处理装置10P2中只通过过滤装置70除去全部量[下述的比率说明中，设为“10”]的情况进行说明，在本实施方案中，要求在第1杂质除去装置(30)中除去的杂质量[(Z30)g]与要求在第2杂质除去装置(40)中除去的杂质量[(Z40)g]的比率(Z30∶Z40)选择在[(7.5/10)∶(2.5/10)]的范围。但是，与仅使用过滤装置(70)的在先申请的电镀处理装置10P2的情况相比，必须进行过滤装置40的维护(筒42的交换操作)的期限至少可以延长至4(＝10/2.5)倍以上。另外，上述比率(Z30∶Z40)优选为[(8/10)∶(2/10)]或[(9/10)∶(1/10)]。这样就知道，如果采用这样的比率，生产率可以提高至5(＝10/2)倍或10(＝10/1)倍。
另外，第1杂质除去装置不限制为上述电解除去处理装置30。在可以通过电化学方法除去杂质的范围内，采用其它装置也可以。例如，可以采用液体清洁装置，其由阴极圆筒体和在该圆筒体中心沿纵向延设的阳极线部件组成，其按此形成一边向圆筒体内供应抽出的电镀处理液，一边供电，而可以在圆筒体内壁面回收杂质。但是，与采用其它装置的情况相比，如果采用该实施方案这样的电解除去处理装置30，成本低且容易操作，同时，对电镀处理能力(生产率)的适应性广。
接着，第2杂质除去装置(40)为机械地除去残留在通过第1杂质除去装置(30)后的电镀处理液中的杂质的装置。该实施方案的第2杂质除去装置(40)，由具有过滤器本体41以及可装卸的过滤筒42的过滤装置40构成。
该过滤装置40具有能够100％捕集残存在通过第1杂质除去装置(30)后的电镀处理液中的杂质[上述的(Z40+α)g]中粒子为上述1μm以上的杂质[上述(Z40)g]的过滤性能。由于过滤筒(过滤器单元组)42可以交换，因此维护(过滤器交换操作)时间能够大幅度地缩短(例如，10分钟以下)。
电镀处理液回流供应装置60，可以回流供应第2杂质除去装置(40)除去残存杂质后的电镀处理液到电镀处理槽11内且各密闭阳极室结构体(20L，20R)外的阴极室11K。
该实施方案中，在构成上也可以兼用用于加压供应通过第1杂质除去装置(30)后的电镀处理液到第2杂质除去装置(40)的加压供应装置[60(吸入管62，回流供应泵63)]。即，如果旋转驱动回流供应泵63，则抽吸来自电解除去槽31含有残留杂质的电镀处理液且加压供应到过滤装置40中去。通过该过滤装置40(42)机械除去残留杂质后的电镀处理液，通过回流供应管64，返回到电镀处理槽11(11K)中。
代替回流供应泵63，在过滤装置40的上游侧设置加压供应专用泵，且在其下游侧设置原本的回流供应泵，这种构成也可以实施本发明。
另外，第2杂质除去装置并不限于上述的过滤装置40。在可机械除去的范围内，采用其它装置也可以。例如，一边利用离心力高速旋转流动抽出供应的电镀处理液，一边分离(除去)杂质的旋风式分离装置。但是，与采用其它装置的情况相比较，采用该实施方案的过滤装置40，由于操作非常简单，能够发挥稳定的除去性能，同时成本低，对电镀处理能力(生产量)的适应性较广。
在该第1种实施方式(电镀处理装置10)中，在电镀处理液Q中和两阳极单元21L，21R之间浸渍阴极(工件W)，然后，在电镀处理液Q中，从图示省略的电源装置给负极电极(-)侧的工件W和正极电极(+)侧的两阳极22之间供电。沿输送方向连续输送工件W。
从各阳极22溶出的阳极金属，从内侧到外侧通过阳极单元21的布制包围部件23，且从内侧到外侧通过密闭阳极室结构体20的布制部件26，到达工件(阴极)W，且在该表面析出。
这时，在阳极单元21内，从阳极22溶出阳极金属和泥浆形式的杂质(促进阳极金属熔融用物质)。虽然在短期内，大部分泥浆在阳极单元21的布制包围部件23处被阻止通过到外部，但仍有一部分通过。同时，由于从内侧到外侧通过布制包围部件23的泥浆(杂质)在密闭阳极室构体20的布制部件26处向外侧的通过受到阻止，不直接到达阴极室11K，而停滞在密闭阳极室结构体20内即阳极室24内。
因此，阳极室24内杂质的滞留量与放置时间成比例且逐渐增大，随着时间经过，入侵阴极室11K侧杂质的入侵量增加。那么，操作(例如连续操作)电镀处理液抽出供应装置50、杂质除去装置(30，40)以及电镀处理液回流供应装置60。
即，抽出供应泵53连续抽出旋转驱动的各阳极室24内且该各阳极单元(21)外的电镀处理液。抽出的电镀处理液，通过抽出供应管54供应到电解除去槽31中去。该抽出的电镀处理液(单位量)中含有[上述(Z+α)g＝(Z30+Z40+α)g]杂质。
电解除去处理装置30中，由于供电给阳极部件32L，32R和阴极部件35，通过电解处理，以电化学方式在阴极部件35侧(两面)析出(除去)杂质。在电镀质量方面，如果省略针对实质上不产生妨碍的粒子大小不满1μm且微量[(α)g]的杂质的说明，那么就可以除去每单位量{[Z30]g＝[Z×(7.5)/(7.5+2.5)]g}的杂质。在该杂质除去后的抽出电镀处理液中，残存有每单位量[(Z40)g＝(Z-Z30)g]的杂质。
接着，通过电镀处理液回流供应装置60(63)的操作，将除去杂质后且含有残留杂质的电镀处理液，加压供应到过滤装置40去中。过滤装置40，通过过滤器42机械除去(过滤)残留的杂质[(Z40)g]。可以捕集(除去)粒子在1μm以上的全部[(Z40)g]杂质。
最终，将含有不会给电镀处理(电镀质量)带来恶劣影响的不满1μm的微量[(α)g＝(Z-Z30-Z40)g]杂质的电镀处理液，回流供应到电镀处理槽11内且各密闭阳极室结构体20外的阴极室11K中。
而且，阳极室24内的杂质浓度可以调整到不会给电镀处理带来损害的程度，杂质除去后的新鲜的电镀处理液供应到阴极室11K中去。即，向浸渍工件W的电镀处理液Q中的杂质入侵大幅度地受到抑制(完全除去电镀处理液中的可能会降低电镀质量的杂质)，同时可以稳定地供应阳极金属离子到阴极室11K中去。所以，可以稳定地生产在析出镀膜(表面状态)上没有麻点或者粗涩的高质量制品。
另外，通孔电镀处理的情况下也证实，与相应于通孔以及パタ一ン电镀的添加剂的开发相结合，能够进行批量生产操作。
(第2实施方案)第二实施方案，如图2所示。
即，在第2实施方案中，基本结构(10，20，30，40，60)与第1实施方案的情况相同。但是，与第1实施方案的情况中电镀处理液抽出供应装置50为使用抽出供应泵53的强制抽出(供应)构造相对，第2实施方案则形成为，通过利用重力的自流作用，可以将各阳极室24内的电镀处理液自然抽出供应到电解除去槽31(阴极室31K)内。
电镀处理液抽出供应装置50A，如图2所示，由吸引抽出管52A和顶端连通到各阳极室24内且末端连接至吸引抽出管52A的左右吸引抽出支管51LA，51RA组成。同时，配置电镀处理槽11与电解除去槽31，使电解除去槽31内的液面Q31相对于电镀处理槽11内的液面Q11尽量低选择高度(H)的程度。
因此，可以通过虹吸效应(利用重力)，从电镀处理槽11内的阳极室24自落(自流)供应电镀处理液到电解除去槽31中去。可以通过在吸引抽出管52A途中设置的调整阀52V，增减调整每单位时间电镀处理液的抽出量。
而且，如果采用第2实施方案，除了可以取得与第1实施方案同样的作用·效果外，进一步，与第1实施方案(图1)相比较，由于能够省略抽出供应泵53和抽出供应管54等，因此，能够进一步减少初期投入成本和运转成本，更加容易操作。
另外，通过利用重力的自流作用，将各阳极室24内的电镀处理液自然抽出供应到电解除去槽31(阴极室31K)中去的结构，并不限于上述方案(图2)。即，在图2中，通过变化电镀处理槽11和电解除去槽31的设置高度来保证落差(高度H)[为了便于与图1情况比较被夸张放大表示]，但是，该落差(H)也可以例如如图3所示，成为直接确保电镀处理槽11内的液面Q11与电解除去槽31内液面Q31的落差的结构(变形例)。
即，在图3中，电镀处理槽11和电解除去槽31，在回流供应泵63处于停止状态下，设置使液面Q11与液面Q31在同一高度[H＝0]。另外，可以在回流供应泵63的出口侧设置调整阀63V来代替图2的调整阀52V。在回流供应泵63的起动(操作)状态下，电解除去槽31(31K)内的液面低至由双点划线表示的Q311，而且电镀处理槽11(11K)内的液面高至由双点划线表示的Q11h。即，可以保证液面Q11h与液面Q311之间的落差[高度H(＝Q11h-Q311)]。其他，具有与图2的情况同样的构造。
因此，如果起动回流供应泵63，基于该落差(H)，可以利用虹吸效应(利用重力)，将电镀处理液从电镀处理槽11内的阳极室24自落(自流)供应给电解除去槽31中去。通过调整阀63V可以增减调整单位时间电镀处理液的抽出量。进一步，如果采用该变形例，由于可以根据抽出量调整落差(H)的大小并使其达到最小值，因此可以进一步抑制电解除去槽31内的液体紊流。另外，各槽11，31的布局也很容易。
本发明，用于各种电子部件，特别是具有盲通路孔的印刷布线基板，可大幅提高生产率并实施高质量的通路填充电镀处理。
权利要求
1.一种电镀处理装置，它是具有安装在电镀处理槽内的宽度方向两侧、朝向槽内中央的一面由布制部件构成且作为整体形成密闭型阳极室的密闭阳极室结构体，以及容纳于上述各密闭阳极室结构体、包含阳极和包围该阳极的布制包围部件的阳极单元，在上述密闭阳极室结构体之间的电镀处理液中浸渍形成阴极的工件，一边在上述工件和上述两阳极之间供电，一边在对该工件的表面实施电镀处理的电镀处理装置，其中设置了可从上述各阳极室内且该各阳极单元外抽出电镀处理液供应到别处的电镀处理液抽出供应装置，可通过电化学方法除去利用上述电镀处理液抽出供应装置从上述阳极室抽出的电镀处理液中的杂质的第1杂质除去装置，可机械方式除去通过该第1杂质除去装置后残留在电镀处理液中的杂质的第2杂质除去装置，以及可以将利用该第2杂质除去装置除去残留杂质后的电镀处理液回流供应到上述电镀处理槽内且各密闭阳极室结构体外的阴极室中去的电镀处理液回流供应装置。
2.如权利要求1所述的电镀处理装置，其中上述第1杂质除去装置是电解除去槽，上述电解除去槽由具有其内部安装的1对阳极部件和在上述一对阳极部件之间安装的阴极部件，同时通过电解处理在阴极部件侧使杂质析出而除去的电解除去处理装置形成，上述第2杂质除去装置由可以更换滤筒的过滤装置形成。
3.如权利要求2所述的电镀处理装置，其中相对上述电镀处理槽配置上述电解除去槽，使上述电解除去槽内的液面比上述电镀处理槽内的液面低，上述电镀处理液抽出供应装置其构成为可通过利用重力的自流作用，将上述各阳极室内的电镀处理液抽出供应到上述电解除去槽中。
4.如权利要求2所述的电镀处理装置，其中上述电镀处理槽的液面和上述电解除去槽的液面，在电镀处理液回流供应装置的停止状态下设置成为同一高度，在电镀处理液回流供应装置的操作状态下，形成为使上述电解除去槽的液面比上述电镀处理槽的液面低。
5.一种电镀处理方法，它是形成了安装在电镀处理槽内的宽度方向两侧、朝向槽内中央的一面由布制部件构成且作为整体形成密闭型结构的阳极室的密闭阳极室结构体，和可容纳于上述密闭阳极室结构体、包含阳极以及布制包围部件的阳极单元，在上述密闭阳极室结构体之间浸渍作为阴极的工件，边在上述工件和上述两阳极之间供电，边对该工件表面实施电镀处理的电镀处理方法，其中一边使用电解除去处理装置，利用电化学方法除去从上述各密闭阳极室结构体的阳极室内且该各阳极单元外抽出供应的电镀处理液中的杂质，接着使用过滤装置，机械方式除去通过电解除去处理装置后残留在电镀处理液中的杂质，将通过过滤装置的电镀处理液回流供应给上述电镀处理槽内的阴极室中，一边进行电镀处理。
全文摘要
本发明提供一种电镀处理装置，通过延长必须进行维护操作的期限，可以大幅度地提高生产率。设置有可将各阳极室内且该各阳极单元外的电镀处理液抽出，供应到其它地方的电镀处理液抽出供应装置，可通过电化学方法除去抽出供应的电镀处理液中杂质的第1杂质除去装置，可机械除去通过该第1杂质除去装置后残留在电镀处理液中的杂质的第2杂质除去装置，以及可将通过该第2杂质除去装置除去残留杂质后的电镀处理液，回流供应给上述电镀处理槽内且各密闭阳极室结构体外的阴极室中去的电镀处理液回流供应装置。
文档编号C25D21/00GK1637171SQ20041009593
公开日2005年7月13日 申请日期2004年9月2日 优先权日2003年9月2日
发明者小畑总一, 龟山雄一 申请人:日本爱铝美克斯株式会社