专利名称：电镀槽的制作方法
技术领域：
本发明涉及在电镀装置等表面处理装置中，对印刷电路板等板状工件进行电镀的技术。
背景技术：
在迄今为止的表面处理装置(印刷电路板的电镀装置)中，将板状工件W固定安装在台架上，以使该板状工件W不会产生晃动，一边搬送该台架，一边施行表面处理。但是，由于将板状工件W安装在台架上是很麻烦的作业，以及施加到装置上的负荷较大而使装置大型化，因此，提出无台架式的表面处理装置。
作为这种无台架式的表面处理装置，在日本特开2002-363796号公报(专利文献1)等中公开。利用图14、图15，对该表面处理装置的结构进行以下说明。图14是从上方观察表面处理装置300的俯视图。图15是从α方向观察图14所示的表面处理装置300的侧面图。
如图14和图15所示，表面处理装置300是所谓推进式的表面处理装置，其具有导轨10～13，所述导轨10～13用于搬送对印刷电路板等的板状工件W进行保持的搬送用吊架15，沿这些导轨设置有用于进行电镀前处理工序的前处理槽1；用于进行电镀工序的电镀槽2；用于进行电镀后处理工序的回收槽3和水洗槽4；用于进行板状工件W的拆卸的卸载部5；用于进行剥离工序(吊架返回工序)的剥离槽6；进行吊架剥离后处理工序的水洗槽7；以及进行板状工件的安装的装载部8。
通过使图14所示的升降导轨10、12下降，板状工件W就被浸渍在各处理槽(电镀槽2、剥离槽6、水洗槽、热水清洗槽、清洗槽等)内。并且，在图15所示的升降导轨10、12下降后的状态下，导轨10～13构成一个环状导轨。
通过使图14、15所示的升降导轨12下降，板状工件W在电镀槽2的浸渍位置(图14的(X)位置)被引导到处理液内，浸在处理液中的板状工件W可在电镀槽2中移动。
在上述无台架式的表面处理装置300中使用的搬送用吊架15，如图9所示，具有被处理物保持部件47，其具有多个保持板状工件W的夹钳48；滑动部件35，其与固定导轨11滑动接触；以及连接部件44，其将被处理物保持部件47和滑动部件35连接起来。搬送用吊架15通过该夹钳48保持板状工件W的上端部。
但是，在上述那样的无台架式的表面处理装置中，以实现均匀的电镀质量和均匀的电镀膜厚为目的，在电镀槽内，从配置在板状工件W两侧的喷出装置，朝向板状工件W喷射电镀液喷流来进行处理。但是，由于没有使用台架，所以，有时板状工件W在搬运中晃动而与电极的距离不能保持一定，会使电镀膜厚变得不均匀，或者有时电流向板状工件W的端部集中而使板状工件W端部的电镀膜厚异常变厚。
因此，在无台架式的表面处理装置中，抑制板状工件W的晃动、使电流不会集中到板状工件W的端部就成为大的课题。
因此，在上述专利文献1中，为了防止电流向板状工件W的前后端部集中，在电镀槽2内，快速进给到使前后的板状工件W的距离达到预定距离(例如，5mm)的位置，来调节间隔。此外，在电镀槽等表面处理槽内，进行如下设置，即，设置防止板状工件W的晃动的特氟隆(注册商标)制的线状体导向装置，或者设置防止电流向板状工件W的端部集中的屏蔽板等等(日本特开2000-178784号公报(专利文献2)、日本特开2002-13000号公报(专利文献3))。
进而，当将如厚度为0.1mm以下那样的印刷电路板(以下，称为薄板基板)作为板状工件的情况下，以顺畅地进行板状工件W向各处理槽内的浸渍为目的，提出有在槽内设置图16所示那样的导向装置等(日本特开2004-346391号公报(专利文献4))。
在专利文献4中所示的导向装置是将一对整流部件131(由斜下降整流板131a、131b构成)配设在薄板基板的下降位置而形成。如图16所示，斜下降整流板131a、131b的上部侧形成为大致V字状，沿斜下降整流板131a、131b的上端部附近设置有喷出管132。另外，在斜下降整流板131a、131b的下部配设有吸液管133，吸液管133将吸引后的电镀液从喷出管132喷出。从而，电镀液从斜下降整流板131a、131b喷出并朝向下方流动，同时，可以快速地引导薄板基板。
专利文献1日本特开2002-363796号公报专利文献2日本特开2000-178784号公报专利文献3日本特开2002-13000号公报专利文献4日本特开2004-346391号公报但是，在如上所述的现有技术中，虽然可以防止板状工件W的前后端部的电流集中，但有时不能通过电镀液的喷流达到均匀的质量，也不能防止电流向板状工件W的上下两个端部集中而达到均匀的电镀膜厚。
例如，专利文献2、3通过百叶板(louver)对电镀液喷流进行整流而实现均匀的电镀质量，通过该百叶板，有时会起到必要限度以上的电流屏蔽作用，有时会使电镀效率变低，或者使电镀质量变坏。此外，虽然在板状工件W的下端部具有屏蔽板，但有时会产生电流的绕行(まわり込み)等，不能充分地得到电流屏蔽效果，从而电流有可能集中在板状工件W的上端部和下端部，而使电镀膜厚产生偏差。
另外，为了防止板状工件W晃动而将特氟隆制的线状体用作导向装置，但特氟隆制的线状体与板状工件W接触而容易折断，其结果，有时不能防止板状工件W的晃动。此外，也可以在该特氟隆制的线状体中设置金属芯材，使其不会折断，但当特氟隆树脂剥落而使金属芯材露出时，有时板状工件W会碰到该露出的金属芯材而造成擦伤，或者有时附着在金属芯材上的电镀层混入处理液中，使电镀质量变坏。特别地，在板状工件W是厚度为0.1mm以下的薄板基板的情况下，因上述电镀喷流而容易产生晃动或歪斜，由于一边与板状工件W滑动接触一边前进，因此板状工件很容易产生擦伤。
发明内容
本发明为解决如上所述的问题点，目的在于提供一种电镀槽，该电镀槽在无台架式的电镀等表面处理装置(特别地，将印刷电路板等板状工件保持在垂直状态进行搬送的电镀装置)中，对印刷电路板、特别地对厚度为0.1mm以下的薄的印刷电路板等板状工件不会造成损伤，可以对板状工件安全地进行搬送和浸渍，并且，可以达到均匀的电镀质量和电镀膜厚。
以下表示本发明的多个独立的方面。
(1)本发明的电镀槽是用于对板状工件进行电镀的电镀槽，其特征在于，该电镀槽具有处理槽主体，其在板状工件的移动方向上延伸设置，并保持处理液；阳极装置；喷出装置，其从处理槽主体的侧面朝向所述板状工件喷出处理液；限制辊装置，其具有多个辊，所述多个辊在处理槽主体的内部，以从两侧夹持移动的所述板状工件的方式从处理槽主体的上部遍布到下部，并且，在所述板状工件的行进方向上连续且设置成可以旋转；以及电流屏蔽装置，其防止电流向所述板状工件的端部集中。
从而，通过限制辊装置来维持板状工件的直立性。此外，由于使用辊，因此，不会对板状工件造成擦伤。从而，可以进行均匀的处理。
(2)本发明的电镀槽的特征在于，所述限制辊装置是在所述板状工件的行进方向上设置有多个辊立设体的装置，所述辊立设体在上下方向上配置有多个辊，在所述喷出装置的喷出位置，邻接的辊立设体的间隔形成得比其它部位宽。
从而，通过喷出装置，对板状工件(特别地，对厚度为0.1mm以下的薄的板状工件)均匀地给与处理液，同时，通过限制辊装置来维持板状工件的直立性。此外，由于使用辊，所以不会对板状工件造成擦伤。从而，可以进行均匀的处理。
(3)本发明的电镀槽的特征在于，在上述喷出装置的喷出位置，在上述板状工件的下端部附近，以从两侧夹持移动的该板状工件的方式设置了基板端偏斜防止部件。
从而，可以适当地防止板状工件(特别地，厚度为0.1mm以下的薄的板状工件)的下端部弯曲。
(4)本发明的电镀槽的特征在于，在配置上述限制辊装置的区域，在每预定单位面积配置至少一个上述辊。
从而，可以防止板状工件(特别地，厚度为0.1mm以下的薄的板状工件)在行进方向和上下方向的晃动或偏斜，可以将板状工件与阳极间的距离维持为恒定。从而，可以得到均匀的电镀膜厚。
(5)本发明的电镀槽的特征在于，所述限制辊装置是在所述板状工件的行进方向上设置有多个辊立设体的装置，所述辊立设体在上下方向上配置有多个辊，在该辊立设体中的所述辊的上下间隔按50～100mm进行配置。
从而，可以防止板状工件(特别地，厚度为0.1mm以下的薄的板状工件)在上下方向的晃动或偏斜，可以维持直立性。由此，可以将板状工件与阳极间的距离维持为恒定，可以得到均匀的电镀膜厚。
(6)本发明的电镀槽的特征在于，所述限制辊装置是在所述板状工件的行进方向上设置有多个辊立设体的装置，所述辊立设体在上下方向上配置有多个辊，在这些辊之中，配置在距板状工件的下端超过50mm的高度的辊配置成使得在辊立设体相互之间，辊的上下位置不同。
从而，可以防止由辊在预定的高度产生电流屏蔽效果。由此，可以防止产生电镀不匀，可以进行均匀的电镀。
(7)本发明的电镀槽的特征在于，所述电流屏蔽装置具有上部屏蔽板，其防止电流向所述板状工件的上端部集中；和/或下部屏蔽板，其防止电流向下端部集中。
从而，可以防止电流向板状工件的上端部、下端部两者集中。由此，就可以使电镀膜厚均匀。
(8)本发明的电镀槽的特征在于，上述上部屏蔽板和/或下部屏蔽板在上述板状工件与上述阳极装置之间，由被配置为多个的屏蔽板来构成，将该被配置为多个的屏蔽板配置成，越接近所述板状工件，与所述板状工件的重叠就变得越小。
从而，就可以防止只由一个屏蔽板所产生的电流绕行的现象。由此，即使是可进行电流屏蔽的区域(余量(捨て代))很小的板状工件，也可以使电镀膜厚均匀。此外，由于不使电流值下降就可以充分地得到电流屏蔽效果，因此，可以提高生产性。
(9)本发明的电镀槽的特征在于，上述被配置为多个的屏蔽板构成为一体，并可以升降。
从而，即使板状工件的尺寸改变，也可以使电镀膜厚均匀。
本发明还具有以下所示的独立的方面。
(a)本发明的板状工件浸渍装置具有处理槽，其用于将板状工件浸渍在处理液中；基板导向装置，其具有下部导向板，该下部导向板隔开预定的间隔平行地进行配置，是用于对下降到上述处理槽的板状工件进行引导的基板导向装置；和上部导向板，其以在铅直向上的方向间隔变大的方式配置为锥状，并设置有切孔，所述基板导向装置配置成，使上部基板导向板的前端从液面突出，并且，使上述切孔浸渍在处理液中；以及液流发生器，其配置在上述基板导向装置的外侧。
从而，来自基板导向装置外侧的液流就可以通过切孔，引导到基板导向装置内的下方，可以沿基板导向装置顺畅地对板状工件进行引导。特别地，当处理液是含有表面活性剂等易发泡的物质的酸性清洗剂的情况下，既可以防止由液面上产生的气泡引起的电镀处理质量的降低，又可以顺畅地对板状工件进行引导。
(b)本发明的板状工件浸渍装置的特征在于，液流发生器是朝向上述切孔沿大致水平方向喷射喷流的喷射器，或者是配设在处理槽内的大致中间高度的气泡发生管。
从而，在使基板导向装置内的液面不会产生气泡的状态下，可以将来自朝向切孔沿大致水平方向喷射的喷射器的液流，通过切孔引导到基板导向装置内的下方，可以沿基板导向装置顺畅地对板状工件进行引导。
(c)本发明的板状工件浸渍装置的特征在于，液流发生器是朝向上述切孔的上部，朝比水平方向更向上方喷射喷流的喷射器。
从而，在使基板导向装置内的液面不会产生气泡的状态下，可以将来自朝向上述切孔的上部、朝比水平方向更向上方喷射喷流的喷射器的液流，通过切孔引导到基板导向装置内的下方，可以沿基板导向装置更加顺畅地对板状工件进行引导。
(d)本发明的板状工件浸渍装置的特征在于，液流发生器是向上方排出气体的气泡发生管。
从而，在使基板导向装置内的液面不会产生气泡的状态下，可以将来自向上方排出气体的气泡发生管的液流，通过切孔引导到基板导向装置内的下方，从而可以用简单的结构来实现沿基板导向装置顺畅地对板状工件进行引导。
(e)本发明的板状工件浸渍方法是利用基板导向装置对下降到处理槽内的板状工件进行引导的板状工件浸渍方法，所述基板导向装置具有下部导向板，其隔开预定的间隔平行地进行配置；和上部导向板，其以在铅直向上的方向间隔变大的方式配置为锥状，并设置有切孔，该板状工件浸渍方法的特征在于，基板导向装置配置成使构成基板导向装置的上部基板导向板的前端从液面突出，并且使上述切孔浸渍在处理液中，通过配置在上述基板导向装置的外侧且配置在处理液的液面下的液流发生器来产生液流，使上述板状工件下降到处理槽中，浸渍在处理液内。
从而，就可将来自基板导向装置外侧的液流通过切孔引导到基板导向装置内的下方，可以沿基板导向装置顺畅地对板状工件进行引导。特别地，在处理液是电镀处理液的情况下，既可以防止由液面上产生的气泡引起的电镀处理质量的降低，又可以顺畅地对板状工件进行引导。
若参考以下的附图和详细说明，则其它的目的、使用、效果对本领域的技术人员来说可以理解。
图1是表示电镀槽2(图14)的α-α剖面的图。
图2是表示从图1的β方向观察的电镀槽2内的结构的图。
图3是表示从图1的γ方向观察的电镀槽2的俯视图。
图4是从图1的β方向观察的辊立设体的详图。
图5是详细表示偏斜防止部件122(122a、122b)的图。
图6是表示基板浸渍装置600的结构的详图。
图7是表示基板导向装置62的结构的立体图。
图8是详细表示喷流喷嘴64的图。
图9是表示搬送用吊架15的结构的图。
图10是搬送用吊架15的中央剖面图。
图11是表示设置在升降导轨10的上部的平面间歇搬送装置17的结构的俯视图。
图12是表示定位搬送装置18的结构的图。
图13是表示基板浸渍装置的结构的图。
图14是从上方观察表面处理装置300的俯视图。
图15是从α方向观察图14所示的表面处理装置300时的侧面图。
图16是表示现有的导向装置的结构的图。
图17是表示喷出装置302的结构的图。
图18是表示屏蔽装置303的图。
图19是从薄板基板W侧观察加强连接部件216的图。
图20是表示阳极102的结构的图。
图21是表示薄板基板W与屏蔽板重叠的长度的图。
图22是表示辊立设体120的下部的结构的图。
图23是从搬送方向观察产生晃动的基板W的图。
图24是表示从电镀槽的上方观察产生晃动的基板W的图。
图25是表示辊立设体120的上端部的结构的图。
图26是表示辊116的个数与被搬送的薄板基板W的预定面积的关系的图。
具体实施例方式
1.电镀槽表面处理装置的基本结构与图14、图15相同。图14是从上方观察表面处理装置300的俯视图。图15是从α方向观察图14所示的表面处理装置300的侧面图。
如图14和图15所示，表面处理装置300具有导轨10～13，所述导轨10～13用于搬送对印刷电路板等板状工件W进行保持的搬送用吊架15，沿这些导轨设置有用于进行电镀前处理工序的前处理槽1；用于进行电镀工序的电镀槽2；用于进行电镀后处理工序的回收槽3和水洗槽4；用于进行板状工件W的拆卸的卸载部5；用于进行使附着在搬送用吊架15上的电镀层剥离和脱落的剥离工序(吊架返回工序)的剥离槽6；进行吊架剥离后处理工序的水洗槽7；和进行板状工件的安装的装载部8。
通过使图14所示的升降导轨10、12下降，从而板状工件W被浸渍在各处理槽(前处理槽1、电镀槽2、回收槽3、水洗槽4和剥离槽6等)内。并且，在图15所示的升降导轨10、12下降后的状态下，导轨10～13构成一个环状导轨。
图1表示本发明的一个实施方式的电镀槽2(图14)的α-α剖面。在处理槽主体100(包括后述的溢流槽202、排液装置(drain)200)中，填充有电镀液。对于在填充有该电镀液的处理槽主体100内被处理的、作为板状工件的薄板基板W，其上端部被保持并悬挂在搬送用吊架15的夹钳48上。通过搬送用吊架15的移动，薄板基板W也在处理槽主体100内移动。
在处理槽主体100中设置有阳极装置301，其用于供给进行电镀的金属离子；喷出装置302，其朝向薄板基板W喷出电镀液；屏蔽装置303，其对电流进行屏蔽，以使电流不会集中到薄板基板W的端部；限制辊装置304，其被配设为夹持薄板基板W，当薄板基板W在处理槽主体100内行进时，该限制辊装置304保持直立的状态。另外，对阳极装置301、喷出装置302、屏蔽装置303、限制辊装置304的具体结构，在以下进行说明。
阳极装置301由图1所示的下列部分构成一对阳极102、104，沿薄板基板W的行进方向隔开预定的间隔设置多个；和供电导轨224，其沿薄板基板W的行进方向配设在处理槽主体100上，将上述阳极102、104悬架起来并对其通电。
喷出装置302由图1所示的下列部分构成喷射箱204，其用于使电镀液的压力均等化；一对喷射器(sparger)106，在比阳极102、104更接近薄板基板W的位置，从薄板基板W的两侧朝向薄板基板W喷出电镀液；管道210和循环泵208，利用过滤器对从排液装置200或溢流槽202排出后的电镀液进行过滤处理后，使该电镀液通过管道210返回到喷射箱204。
屏蔽装置303具有图1所示的4个屏蔽板。在薄板基板W的下端部设置有下部基板屏蔽板108，该下部基板屏蔽板108沿薄板基板W的行进方向与薄板基板W接近并对置。另一方面，在薄板基板W的上端部附近设置有上部基板屏蔽板109，该上部基板屏蔽板109同样沿薄板基板W的行进方向与薄板基板W接近并对置。此外，在阳极102与喷射器106之间、以及阳极104与喷射器106之间，沿薄板基板W的行进方向，在阳极102、104的下端部附近，接近阳极102、104设置下部电极屏蔽板112，在阳极102、104的上端部附近，接近阳极102、104设置上部电极屏蔽板113。此外，屏蔽装置303具有高度调节装置220，该高度调节装置220根据薄板基板W的尺寸来调节下部基板屏蔽板108和下部电极屏蔽板112的高度，在图1中，表示薄板基板W的左侧对应于尺寸大的薄板基板W而降低了高度的状态，和薄板基板W的右侧对应于尺寸小的薄板基板W而调节成提升了高度的状态。
限制辊装置304由图1所示的下列部分构成辊立设体120，其以基本到达薄板基板W的上部附近的高度立设在下部基板屏蔽板108的上面；以及偏斜防止部件122。限制辊装置304可以通过上述高度调节装置220，与下部基板屏蔽板108和下部电极屏蔽板112一起，根据薄板基板W的尺寸来调节高度。
辊立设体120具有轴114，其立设在下部基板屏蔽板108上；辊116，其遍布轴114的上下方向，安装成可以旋转。并且，也可以将辊116固定在轴114上，使轴114自身可以旋转。
具体地，如从图1的β方向观察的辊立设体的详图、即图4所示，辊立设体120安装成使轴114插入到由PP等树脂成型的辊116以及调节部件116e所具有的插入孔中，所述调节部件116e介入上下辊116之间，由此调节上下辊116之间的距离，在轴114的上端附近安装有固定部件116g，以使上述辊116和调节部件116e不会脱离。
此处，如图25所示，固定部件116g隔开间隔(L70)安装在最上段的辊116的上端。从而，可以防止辊116在电镀液中悬浮、各辊116和调节部件116e摩擦等而产生旋转不良，防止薄板基板W因与辊116接触而产生擦伤。
图2表示从图1的β方向观察时的电镀槽2内的结构。可知遍布薄板基板W的行进方向C设有多个辊立设体120的情况。
图3表示从图1的γ方向观察时的电镀槽2的俯视图。在对置的辊立设体120之间搬送薄板基板W。即，薄板基板W一边被辊立设体120的辊116限制，一边以笔直的状态(保持直立状态)被搬送。但是，上述限制辊装置304为了使薄板基板W保持笔直的状态(直立状态)，如以下说明那样，配置辊立设体120和辊116。
首先，对辊立设体120的配置进行说明。如图22所示，对置的辊立设体120被配置成使辊116与薄板基板W的距离L40为1～5mm(此处为4mm)。当不足1mm时，成为辊116始终与薄板基板W接触的状态，在薄板基板W的表面有可能产生擦伤。此外，当超过5mm时，薄板基板W有可能在上下方向产生歪斜(图23)，从而不能形成均匀的电镀膜厚。
此外，在本实施方式中，在喷射器106的位置(在图4中，表示为N)，将辊立设体120的间隔L3形成为比其它部分的间隔L2大。在本实施方式中，在喷射器106的位置N，设置比辊116的直径大的间隔L3。在除此以外的位置，形成比辊116的直径小的间隔L2。从而，可以减小辊立设体120对从喷射器106喷出的电镀液的喷流的妨碍，可以有效地使电镀液的喷流遍布薄板基板W的表面。
但是，如上所述，当形成大的间隔L3时，在该部位，薄板基板W有可能因来自喷射器106的喷流而弯曲，弯折后的部分进入辊立设体120之间而引起搬送不良。因此，在本实施方式中，在辊立设体120的下端部设置偏斜防止部件122a，在中间高度处设置偏斜防止部件122b。特别地，在下端部设置偏斜防止部件122a，以使得薄板基板W的下端不会弯折，这点非常重要。
图5详细表示偏斜防止部件122(122a、122b)。图5A是从上部观察的图，图5B是从侧面观察的图。从图5B可知，在轴114的下端部(距下部基板屏蔽板108的上表面0～50mm、特别地在0～20mm的范围内此处为5mm)，固定有偏斜防止部件122a。相对于辊116可以旋转，该偏斜防止部件122a不旋转。此外，如图5A所示，在一对偏斜防止部件122a之间，设置有薄板基板W的搬送空间124。这样，可以防止在喷射器106的附近，薄板基板W的端部弯曲进入辊立设体120之间或者从下部基板屏蔽板108偏斜。并且，偏斜防止部件122b也与偏斜防止部件122a具有相同的结构。
下面，对辊116的配置进行说明。如图26所示，在配置有10～12根辊立设体120的区域中，在每预定面积(例如，100mm×100mm)中，配置至少1个辊116。此处，所谓配置辊立设体120的区域，如图26所示，是指从与该行进方向正交的方向观察沿薄板基板W的行进方向配置的辊立设体120时的配置区域。在该区域中，限制薄板基板W的晃动的辊116被配置成，在预定面积中至少一个与薄板基板W接触，由此有效地抑制在薄板基板W上产生的晃动。之所以以预定面积为单位配置辊116，是因为薄板基板W的晃动有朝向行进方向的晃动以及沿上下方向的晃动，从而要限制该两种晃动的缘故。并且，优选使预定面积最大为100mm×100mm。
从而，除可以防止薄板基板W因电镀液喷流而丧失直立性，从而如图23和图24所示，与阳极102、104的距离发生变化，其结果使电镀膜厚产生偏差之外，还可以防止因薄板基板W的前端部(朝向行进方向的前端)摆动弯曲而进入辊立设体120的间隙中引起搬送不良。并且，图24是从电镀槽的上方观察产生晃动的薄板基板W的图。
此外，辊立设体120中的、辊116之间的上下设置间隔按50～100mm进行配置。此处，所谓上下设置间隔，是指辊116的圆盘部的上下间隔(图4所示的L30)。当不足50mm时，辊116对薄板基板W起到电的屏蔽作用，有时电镀膜厚会产生偏差。另一方面，当超过100mm时，薄板基板W在辊116间弯折而丧失直立性，从而如图23所示，薄板基板W会在纵向与阳极102、104的距离局部发生变化，有时电镀膜厚会产生偏差。并且，图23是从搬送方向观察产生晃动的薄板基板W的图。
并且，图4表示辊立设体120的配置状态。在被设置多个的辊立设体120的配置中，朝向薄板基板W的行进方向，将10～20根辊立设体120作为1个单元，配置为各辊116的高度方向的位置相互不同。例如，配置为没有与中央附近的辊116a位于相同高度H的辊。对于其它辊，也不存在2个以上具有相同高度的辊。这既是为了防止因在相同高度与辊116接触而在薄板基板W的电镀层上产生筋状的“斑点”，又是为了防止由辊116在薄板基板W表面产生的电气阴影形成在一定高度，使成为该阴影的部分的电镀膜厚变薄。
但是，距下部基板屏蔽板108的上表面50mm以下的辊立设体120的下部，允许辊116位于相同高度。辊立设体120的最下段的辊116b距下部基板屏蔽板108的上表面为50mm以下，特别地，设置在20mm以下。这是由于如图23所示，当因电镀液喷流而使薄板基板W丧失直立性的情况下，薄板基板W的下端变高的缘故，在最下段，尽可能接近薄板基板W的下端部设置辊116，以防止薄板基板W的下端部从下部基板屏蔽板108所形成的间隙偏斜。
如前所述，辊立设体120立设在下部基板屏蔽板108上，与下部基板屏蔽板108一体地升降。从而，即使根据薄板基板W的尺寸调节下部基板屏蔽板108的高度，由于下部基板屏蔽板108与辊立设体120的最下段的辊116b或偏斜防止部件122a的位置关系没有变化，所以可以用简单的结构对各种尺寸的薄板基板W起到同样的作用。
这样，对于本实施方式中的限制辊装置304，为了提高电镀的质量而限制5个要素，来决定上述辊116的配置。即，为了达到以下几方面，而决定辊116等的配置，即，(I)维持薄板基板W的直立姿态；(II)抑制由辊116产生的电流屏蔽效果；(III)维持由喷出装置产生的电镀流喷流的效果；(IV)防止薄板基板W进入辊立设体120的间隙等的搬送不良；(V)防止由辊116引起的擦伤。
具体地，为了达到上述(I)，将辊116在预定单位面积(例如，100mm×100mm)内配置至少一个，以此为基础，进而，为了更有效地抑制薄板基板W在纵向的弯曲，而将辊116与薄板基板W的间隔形成为1～5mm(不宽于5mm)，将上下辊116的间隔形成为50～100mm(不宽于100mm)。为达到上述(II)，将上下的辊116的间隔形成为50～100mm(不窄于50mm)，在10～20根辊立设体120彼此之间，不在相同的上下位置上设置辊116。为达到上述(III)，在喷射器106的配置位置上，将辊立设体120的间隔以比其它部位宽的L3进行配置。为达到上述(IV)，在辊立设体120的下部，允许在相同高度位置上配置辊116，在按上述间隔L3配置辊立设体120的位置，配置偏斜防止部件122，辊立设体120在没有配置喷射器106的位置，以比辊116的直径窄的间隔L2进行配置。最后，为达到上述(V)，从最上段的辊116的上端隔开间隙，用固定部件116g进行固定，在电镀液中可顺畅地旋转，此外，辊116与薄板基板W之间的距离为1～5mm(不窄于1mm)。
这些各种组合可以通过要限制的要素适当地进行选择，但优选是全都具备。
图17是表示喷出装置302的图，省略了阳极装置301、限制辊装置304、以及屏蔽装置303。在图17中，喷出装置302对薄板基板W从喷射器106喷出电镀液。从喷射器106喷出的电镀液利用排液装置200或溢流槽202从处理槽主体100排出，通过过滤器209施行过滤处理，然后，由循环泵208通过管道210返回到喷射箱204，在喷射箱204中，使电镀液的压力均等化后，再次返回到喷射器106，进行循环。
喷射箱204在处理槽主体100的底面沿薄板基板W的行进方向延伸设置有多个，如图17所示，喷射箱204用螺栓固定在处理槽主体100的底板上，可调节高度。在喷射箱204的侧壁设置有连通孔，为了通过该连通孔可以使液流通过而连接管道210。此外，在喷射箱204上安装有加强部件204a，可以防止因从循环泵208送来的电镀液的压力使喷射箱204变形而不能使电镀液的压力均等化。
如图17所示，喷射器106构成为，喷出电镀液的喷流喷嘴106a隔开预定的间隔在喷嘴管106b上安装多个。喷嘴管106b立设在喷射箱204上，喷射箱204与喷嘴管106b的下端通过连通孔连接起来，以便可使液流通过。另一方面，喷嘴管106b的上端嵌合到设置于喷嘴固定部件212的孔中，所述喷嘴固定部件212沿薄板基板W的行进方向进行安装，防止当喷出电镀液时，喷射器106因喷出压力而向薄板基板W的相反方向倾斜(倾倒)或者振动，从而可使电镀液对薄板基板W的喷流稳定。
如图17所示，喷流喷嘴106a在薄板基板W的右侧与左侧的喷射器106上设置的高度彼此交错。这是为了在薄板基板W的表面上使电镀液喷流压力产生压差，从而在设置于薄板基板W的通孔中可有效地使液流通过的缘故。
图18是表示屏蔽装置303的图。省略了阳极装置301和喷出装置302的一部分。如图18所示，屏蔽装置303由下列部分构成上部基板屏蔽板109；上部电极屏蔽板113；下部基板屏蔽板108；具有旋转机构150的下部电极屏蔽板112；将下部基板屏蔽板108和下部电极屏蔽板112连接成一体的平板(plate)110和加强连接部件216；使下部基板屏蔽板108和下部电极屏蔽板112一体地升降的高度调节装置220；以及在进行高度调节时，对下部基板屏蔽板108和下部电极屏蔽板112进行引导的引导台214和支柱155。
上部基板屏蔽板109、上部电极屏蔽板113如图18所示，被安装在喷嘴固定部件212上。上部基板屏蔽板109和上部电极屏蔽板113都具有沿附图上下方向的长孔，上部基板屏蔽板109和上部电极屏蔽板113通过该长孔被螺栓固定在喷嘴固定部件212上，可以分别沿附图上下方向调节高度。
这样并用上部基板屏蔽板109和上部电极屏蔽板113，是为了从薄板基板W的基板端对1～5mm这一微小的区域有效地进行电流屏蔽的缘故。通过上部基板屏蔽板109，可以局部地控制电流向薄板基板W的上端部集中，同时，通过上部电极屏蔽板113进行控制，以使得不能由上部基板屏蔽板109控制的电流不会绕行到薄板基板W的上端附近。
此外，在本实施方式中，如图18所示，为了有效地防止电流向薄板基板W的下端部集中，作为基板下端部的屏蔽板，具有下部基板屏蔽板108和下部电极屏蔽板112。之所以并用下部基板屏蔽板108和下部电极屏蔽板112，与设置上述上部基板屏蔽板109和上部电极屏蔽板113的理由相同。
此处，上述屏蔽板108、112以及屏蔽板109、113被设定为，与薄板基板W之间的距离越短，从薄板基板W的端部起的重叠长度(图21所示的薄板基板W与屏蔽板重叠的长度以下，称为“覆盖值”)L60越小。例如，如图21所示，与薄板基板W的距离较短的下部基板屏蔽板108的覆盖值设定得比下部电极屏蔽板112的覆盖值小。
此外，最好将基板屏蔽板108、109距薄板基板W的距离L50(图22)设置在1～50mm的范围内。从而，不必使电镀所需的通电量降低(降低电镀效率)，就可以有效地防止电流向薄板基板W端部集中。
具体地，上部基板屏蔽板109设置成，相对于薄板基板W的上端部重叠1～15mm(此处为10mm)，上部电极屏蔽板113设置成相对于薄板基板W的上端部重叠10～60mm(此处为50mm)。此外，上部基板屏蔽板109(L字状的底边前端)设置为距薄板基板W为25mm的距离。
另一方面，下部基板屏蔽板108的高度设定为，相对于薄板基板W的下端部重叠1～10mm(此处为5mm)。此外，下部电极屏蔽板112的高度设定为，相对于薄板基板W的下端部重叠50～75mm(此处为65mm)。此外，下部基板屏蔽板108设置为距薄板基板W为4mm的距离。
但是，如果上述基板屏蔽板与电极屏蔽板的覆盖值的设定发生变化，则电流屏蔽效果也发生变化。因此，如上所述，下部基板屏蔽板108和下部电极屏蔽板112可以通过高度调节装置220一体地调节高度，以使得即使薄板基板W的尺寸改变，基板屏蔽板与电极屏蔽板的覆盖值也不会变化。
在图18中，下部基板屏蔽板108被安装在平板110上，该平板110通过加强连接部件216与下部电极屏蔽板112连接，从而下部电极屏蔽板112和下部基板屏蔽板108被一体化。并且，加强连接部件216也被固定在下部基板屏蔽板108的上表面，从而防止平板110产生偏斜(弯曲)。
如图18所示，在处理槽主体100的底板上安装有对上述下部电极屏蔽板112进行引导的引导台214，该引导台214被安装成在其下方容纳上述喷射箱204。在引导台214的上表面立设有支柱155，该支柱155的上端用螺栓固定在喷嘴固定部件212上。上述下部电极屏蔽板112通过纵向的长孔，可上下移动地用螺栓固定(未图示)在该引导台214的侧面，同时，设置在下部电极屏蔽板112上的旋转机构150通过辊150a，可上下移动地卡合在上述支柱155上。这样，下部电极屏蔽板112由引导台214和支柱155引导，由此，在利用高度调节装置220进行高度调节时，下部基板屏蔽板108、下部电极屏蔽板112以及辊立设体120就被一体地进行引导。
在图18中，高度调节装置220由驱动电动机220a、皮带轮220b、连接钢丝绳220c、驱动皮带220d构成。连接钢丝绳220c的一端固定在皮带轮220b上，另一端连接到加强连接部件。通过驱动电动机220a的驱动，将钢丝绳220c卷绕在皮带轮220b上，由此，下部基板屏蔽板108、下部电极屏蔽板112以及辊立设体120就一体地上升。
图19是从薄板基板W一侧观察加强连接部件216的图。连接钢丝绳220c如图19所示，通过钢丝绳连接器(wire joint)218连接到加强连接部件216的上表面。
图20是表示阳极102的结构的图。构成阳极装置301的阳极102具有阳极罩102a，该阳极罩102a容纳铜球等电镀金属材料，在阳极罩102a的侧面安装有把手102d，在把手102d的下端部设置有钩部102e，该钩部102e用于将阳极罩102a安装在图1所示的供电导轨224上。把手102d的上端处于基本达到开口部102b的高度。此外，在阳极罩102a的上部开口部102b，等间隔地安装有4根(2根在图中的纸面向里的方向上重叠，不能看见)杆状导向装置102c。杆状导向装置102c的上端延伸到设置在处理槽主体100的盖100a上的、用于投入电镀金属材料的投入孔100b的附近。并且，100c是投入孔100b的盖。
当连续进行电镀作业时，就必须向阳极罩102a中补给电镀金属材料。由于杆状导向装置102c的存在，就可以防止从投入孔100b投入电镀金属材料时电镀金属材料没有容纳到阳极罩102a内而落入到处理槽主体100中。
此外，当连续进行电镀作业时，必须卸下阳极罩102a进行维护(清洗)。但是，为了避免电镀金属材料的不足，有时要过量地投入电镀金属材料(投入电镀金属材料，达到从开口部102b溢出的程度)，以往，将筒状导向装置嵌入投入孔100b中，以防止电镀金属材料落到处理槽主体100内。但是，在使用筒状导向装置的情况下，要除去过量投入的电镀金属材料就非常困难，在维护时，拆卸阳极罩102a的作业很费工夫。通过作成杆状导向装置102c，可以从投入孔100b中容易地除去过量投入的电镀金属材料，因此，在维护时，可以容易地拆卸阳极罩102a。
2.基板浸渍装置在上述实施方式的电镀槽2中，在使薄板基板W浸渍的基板浸渍部2a(参照图15)中，设置有基板浸渍装置。利用图13对基板浸渍装置的结构进行说明。并且，图13A是表示在图14的(x)位置上，基板下降后的状态的基板浸渍装置600的剖面图，图13B是从上方观察图13A所示的基板浸渍装置600的图。
如图13A所示，基板浸渍装置600具有处理槽主体60，其贮存使薄板基板W浸渍的电镀液；基板导向装置62，其用于对下降到上述处理槽主体60中的薄板基板W进行引导；和作为液流发生器的气泡发生管68，其配置在上述基板导向装置62的外侧。
如图13A所示，基板导向装置62具有下部导向板62a，其隔开预定的间隔t平行地进行配置；上部导向板62b，其以在铅直向上的方向间隔变宽的方式配置为锥状，并设置有作为切孔的狭缝62c；以及整流板62d，其使通过空气搅拌产生的液流扩散而不会变弱。此外，如图13A所示，基板导向装置62被配置为，使上部导向板62b的前端62e从液面突出，并且，使上述切孔62c浸渍到电镀液中。图7是表示基板导向装置62的结构的立体图。
作为液流发生器的气泡发生管68从图13A所示的管道66接受空气的供给，并将空气朝向上方排出。从而，可以考虑到，伴随空气上升，其周围的电镀液上升，随之，由整流板62d分隔的外侧电镀液从整流板62d的下端部流入，由此产生电镀液的上升流，上升后的电镀液通过狭缝62c，随后成为在下部导向板62a间朝向下方的液流，从整流板62d的下端部再次流入，产生循环液流。因此，沿基板导向装置62可以顺畅地对薄板基板W进行引导和浸渍。并且，作为实验结果，比起在与狭缝62c相同的高度或在整流板62d的下端部附近配设气泡发生管68，在将气泡发生管68沿处理槽主体60的深度方向配设在中央附近时，可以更加顺畅地进行引导。此外，作为同样的实验结果，比起在下部导向板62a上设置狭缝62c，在上部导向板62b上设置狭缝62c可以更加顺畅地对薄板基板W进行引导。
通过以上那样的结构，使上部导向板62b的前端62e从液面突出，并且，将狭缝62c配置在上部导向板62b上的浸渍在电镀液中的位置，在这样的状态下，基板导向装置62通过配置在基板导向装置62外侧的液流发生器产生液流，从而可以使薄板基板W顺畅地浸渍在电镀液中。
并且，在上述图13中，在电镀槽2的浸渍基板的位置配置基板浸渍装置，并使用气泡发生管68作为液流发生器，但在提高薄板基板W的通孔或通路孔内的处理效果的情况下，或者，在希望避免起泡的前处理槽1中进行酸洗清洗处理的情况下，例如，如图6A所示，可以使用喷流喷嘴64作为液流发生器。在该情况下，从喷流喷嘴64朝向狭缝62c，沿大致水平方向喷射。从而，通过狭缝62c，随后产生在下部导向板62a间朝向下方的液流，可以沿基板导向装置62顺畅地对薄板基板W进行引导和浸渍。
并且，作为实验结果，比起直接朝向狭缝喷射喷流，如图8所示，当朝向狭缝的上部R喷射时，可以更加顺畅地对薄板基板W进行引导。在图8中，相对于水平面，向上喷射喷流。
如图6B所示，喷流喷嘴64在搬送用吊架15的行进方向(D方向)上等间隔地配置多个，此外，如图6A所示，该喷流喷嘴64被固定配设在与基板导向装置62的切孔62c相同的高度。
此外，也可以在液面上，在基板导向装置62的外侧附近设置送风机(air blow)，以使空气的喷出方向朝向基板导向装置的相反侧，在由气泡发生管68排出的空气在液面上成为泡沫之前将其吹散。从而，可以防止泡沫附着在薄板基板W的表面，可以充分地得到处理液的处理效果。
在上述实施方式中，对应用在电镀槽的情况进行了说明，但也可以应用在其它的进行清洗处理等的处理槽中。
3.表面处理装置和搬送用吊架的结构如图14和图15所示，表面处理装置300具有导轨10～13，所述导轨10～13用于搬送对印刷电路板等薄板基板W进行保持的搬送用吊架15，沿这些导轨设置有用于进行电镀前处理工序的前处理槽1；用于进行电镀工序的电镀槽2；用于进行电镀后处理工序的回收槽3和水洗槽4；用于进行板状工件(薄板基板)W的拆卸的卸载部5；用于进行使附着在搬送用吊架15上的电镀层等剥离和除去的剥离工序(吊架返回工序)的剥离槽6；进行吊架剥离后处理工序的水洗槽7；以及进行板状工件(薄板基板)W的安装的装载部8。
图15所示的升降导轨10、12既是在搬送用吊架15上进行板状工件(薄板基板)W的安装和拆卸的导轨，又是在将板状工件(薄板基板)W浸渍在槽(前处理槽1、电镀槽2、回收槽3或水洗槽4等)内等时进行升降的导轨。固定导轨11、13是为了分别搬送下降到电镀槽2、剥离槽6中的搬送用吊架15而被固定的导轨。
利用图9等，对本发明的搬送用吊架15的结构进行说明。
如图9所示，搬送用吊架15具有被处理物保持部件47，其具有多个保持板状工件(薄板基板W)的夹钳48；滑动部件35，其与固定导轨11滑动接触；以及连接部件44，其将被处理物保持部件47和滑动部件35连接起来。作为滑动部件35和连接部件44的材质，可使用铜、黄铜等。
图9所示的被处理物保持部件47的宽度L0，可根据板状工件W(薄板基板W)的宽度W0以及夹持余量W1算出。例如，如图9所示，在板状工件W(宽度W0)的两端设置夹持余量W1的情况下，被处理物保持部件47的宽度L0按L0＝W0-2×W1算出。
此外，如图10所示，在滑动部件35的上部固定有轴承36，该轴承36具有与链带39(构成图14所示的固定导轨搬送装置19)啮合的单向离合式齿轮40。因此，在固定导轨11、13上与链带39啮合的齿轮40，在送进时等可以只向图9所示的B方向旋转。
图9所示的推杆抵接面37是搬送用吊架15的搬送装置、即间歇搬送装置17、22的推杆(pusher)16、21(图11)所抵接的部分。
图10的爪抵接部32是搬送用吊架15的搬送装置、即定位搬送装置18的搬送爪27(图14)所抵接的部分。对这些搬送用吊架15的各搬送装置，在以下进行说明。
4.搬送用吊架15的各搬送装置图9所示的搬送用吊架15在表面处理装置300中，通过以下装置进行搬送间歇搬送装置17、22；定位搬送装置18、23；固定导轨搬送装置19、24；以及送出搬送装置20、25。
首先，设置在图15所示的升降导轨10、12上部的间歇搬送装置17、22，将分别位于升降导轨19的(c)～(f)、(h)～(k)位置的搬送用吊架15，通过推杆16a～16d、21a～21d(图11)，一个个齿距地进行间歇搬送。图11是表示设置在升降导轨10的上部的间歇搬送装置17的结构的俯视图。
图15所示的定位搬送装置18沿固定导轨11设置，将从电镀槽2的上方的(x)位置下降到被处理物浸渍部(基板浸渍部)2a内的搬送用吊架15(参照图15)移换到固定导轨11，并送进到(b)位置，同时，电镀槽2内的板状工件W(薄板基板W)与其前面(图15的左侧)的(a)位置的板状工件W(薄板基板W)之间的间隔调节为预定的宽度L1(例如，L1＝5mm)。
图12表示定位搬送装置18的结构。图12所示的定位搬送装置18可沿着导轨在X、Y方向上前后移动，所述导轨沿着固定导轨11另行设置，并且所述定位搬送装置18具有搬送爪30，该搬送爪30在图12A所示的状态下被弹簧向Z方向施加弹力。从而，当对搬送用吊架15进行搬送时，首先，在X方向上移动时，弹簧收缩，通过图10所示的爪抵接部32上(图12B的状态)后，向反方向(图12C的Y方向)移动，搬送爪30钩住搬送用吊架15的爪抵接部32，将搬送用吊架15在图14所示的C方向上搬送。此时，定位搬送装置18的移动速度必须比固定导轨搬送装置19的移动速度(即，链带39的移动速度)快，以便追上用固定导轨搬送装置19搬送之前的搬送用吊架15。并且，剥离槽6侧的定位搬送装置23也进行与图12所示的上述电镀槽2侧的定位搬送装置18相同的动作，并具有与定位搬送装置18相同的结构。
固定导轨搬送装置19、24将由定位搬送装置18、23送进的搬送用吊架15，一边维持预定的间隔(图15的L1)，一边(向图14的箭头C的方向)搬送。
送出搬送装置20、25将由固定导轨搬送装置19、24分别搬送到(g)、(o)位置的搬送用吊架15，分别送出并移换到升降导轨12、10的(h)、(f)位置(图14)。并且，送出搬送装置20、25的结构和动作与图12所示的定位搬送装置18相同。
5.其它实施方式此外，在上述实施方式中，作为相对于薄板基板W的屏蔽板，具有上部(下部)基板屏蔽板和上部(下部)电极屏蔽板这2个屏蔽板，但还可以在基板屏蔽板与电极屏蔽板之间加入屏蔽板。
此外，在上述实施方式中，分别独立地使上部基板屏蔽板和上部电极屏蔽板升降，但也可以形成使它们一体升降的结构。
权利要求
1.一种电镀槽，该电镀槽用于对板状工件进行电镀，其特征在于，该电镀槽具有处理槽主体，其在板状工件的移动方向上延伸设置，并保持处理液；阳极装置；喷出装置，其从处理槽主体的侧面朝向所述板状工件喷出处理液；限制辊装置，其具有多个辊，所述多个辊在处理槽主体的内部，以从两侧夹持移动的所述板状工件的方式从处理槽主体的上部遍布到下部，并且，在所述板状工件的行进方向上连续且设置成可以旋转；以及电流屏蔽装置，其防止电流向所述板状工件的端部集中。
2.如权利要求1所述的电镀槽，其特征在于，所述限制辊装置是在所述板状工件的行进方向上设置有多个辊立设体的装置，所述辊立设体在上下方向上配置有多个辊，在所述喷出装置的喷出位置，邻接的辊立设体的间隔形成得比其它部位宽。
3.如权利要求1或2所述的电镀槽，其特征在于，在所述喷出装置的喷出位置，在所述板状工件的下端部附近，以从两侧夹持移动的该板状工件的方式设置了基板端偏斜防止部件。
4.如权利要求1～3中任何一项所述的电镀槽，其特征在于，在配置所述限制辊装置的区域，在每预定单位面积配置至少一个所述辊。
5.如权利要求1～4中任何一项所述的电镀槽，其特征在于，所述限制辊装置是在所述板状工件的行进方向上设置有多个辊立设体的装置，所述辊立设体在上下方向上配置有多个辊，在该辊立设体中的所述辊的上下间隔按50～100mm进行配置。
6.如权利要求1～5中任何一项所述的电镀槽，其特征在于，所述限制辊装置是在所述板状工件的行进方向上设置有多个辊立设体的装置，所述辊立设体在上下方向上配置有多个辊，在这些辊之中，配置在距板状工件的下端超过50mm的高度的辊被配置成使得在辊立设体相互之间，辊的上下位置不同。
7.如权利要求1～6中任何一项所述的电镀槽，其特征在于，所述电流屏蔽装置具有上部屏蔽板，其防止电流向所述板状工件的上端部集中；和/或下部屏蔽板，其防止电流向下端部集中。
8.如权利要求7所述的电镀槽，其特征在于，所述上部屏蔽板和/或下部屏蔽板在所述板状工件与所述阳极装置之间，由被配置为多个的屏蔽板来构成，将该被配置为多个的屏蔽板配置成，越接近所述板状工件，与所述板状工件的重叠就变得越小。
9.如权利要求8所述的电镀槽，其特征在于，所述被配置为多个的屏蔽板构成为一体，并可以升降。
全文摘要
本发明提供一种电镀槽，其不会对板状工件造成损伤，可安全地搬送板状工件，并且，可以达到均匀的电镀质量和电镀膜厚。屏蔽装置在薄板基板(W)的上端部和下端部具有下面4个屏蔽板(108、109、112、113)。限制辊装置(304)由以基本到达薄板基板(W)的上部附近的高度立设在下部基板屏蔽板(108)的上面的辊立设体(120)和偏斜防止部件(122)构成。
文档编号C25D17/06GK1962962SQ20061014442
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月7日 优先权日2005年11月8日
发明者奥田朋士, 水本纯司, 木村豊, 大村泰基 申请人:上村工业株式会社