專利名稱：電鍍處理裝置和電鍍處理方法
技術領域：
本發明涉及一種電鍍處理方法和電鍍處理裝置，其中將工件(陰極)浸漬在密閉陽極室結構體間的電鍍處理液中，邊在工件和兩陽極之間供電，邊對該工件的表面實施電鍍處理。更加詳細地，本發明涉及具備裝在電鍍處理槽內、朝向槽內中央的一面由布制部件組成并且作為整體形成密閉型陽極室的密閉陽極室結構體，以及容納于該密閉陽極室結構體的陽極單元(陽極、布制包圍部件)的電鍍處理裝置。
背景技術：
在電鍍處理方法中，存在大量排列配置獨立的電鍍處理槽，并且一邊順次地向各電鍍處理槽輸送工件，一邊進行電鍍處理的間歇式電鍍處理方法(裝置)，和一邊在同一電鍍處理槽內連續地輸送工件，一邊進行電鍍處理的連續式電鍍處理方法(裝置)。為了維持質量(鍍膜質量，鍍膜厚度等)的均勻性，同時進行工件(例如，印刷布線基板)W的大量生產，相比間歇式的電鍍處理方法(裝置)，連續式電鍍處理方法(裝置)更有利。
連續式電鍍處理裝置10P1，例如如圖4所示，可以在電鍍處理槽11p內的橫向兩側安裝陽極22P，22P，在中央陰極室11KP中插入？浸漬陰極，也就是工件(電鍍處理目標物)W。同時，所形成的連續式電鍍處理裝置10P1中，可以從外部電源100P供電給電鍍處理液Q中的陽極22P，22P和工件W。
電鍍處理槽11P，在工件W的輸送方向(圖4中垂直紙面方向)形成長的1個連續槽，對保持在電鍍處理液Q中浸漬的狀態下且通過輸送裝置(圖示省略)沿輸送方向連續輸送的工件W連續地實施電鍍處理(析出陽極金屬)。
但是為了能有效和穩定地供應陽極金屬離子到陰極室11KP內，使陽極22P本身含促進陽極金屬溶解用物質的情況較多。因而，如果陽極溶出，必然溶出泥漿形式的雜質(促進陽極金屬溶解用物質)。
如果放任之的話，會在電鍍處理液Q中混入雜質(雜質…促進陽極金屬熔融用物質)，因而在析出鍍膜中容易生成麻點或粗澀。另外，電鍍處理條件(處理液Q的性狀乃至組成，電流密度，極間距離，液溫等等)難以維持在一定的范圍內，不能維持電鍍質量(鍍膜質量，鍍膜厚度等)的均勻性。
因此，歷來是這樣形成的通過使用布制包圍部件(例如，布袋23P)包圍電鍍處理槽11P內的各陽極22P，使從各陽極22P溶出的泥漿(雜質)不直接入侵到陰極室11KP內。如果形成這樣的結構，就可以按照布網眼的細小程度成比例地提高防止從陽極22P溶出的泥漿(雜質)入侵陰極室11KP內的性能(所謂的防止泥漿入侵性能)。換言之，在工件W為要求更高質量的電子部件(例如，印刷布線基板)等場合下，有使布制包圍部件(布袋23P)的布網眼的狹小程度進一步加強的傾向。
但是，按照該思路，盡管操作初始時能夠發揮初期的防止入侵性能，但隨著時間經過，布制包圍部材(布袋23P)的網眼因泥漿(雜質)而堵塞，供應給陰極室11KP的陽極金屬離子的本該的供應量就會大幅度地減小。另外，不能維持陽極·陰極間的電流密度，也不能穩定地進行高質量的電鍍處理。
這里，可以解決上述問題的裝置(參照特開2003-13291號公報)，先前由本申請人提出。即，根據特開2003-13291號公報的在先申請的電鍍處理裝置10P2，如圖5所示，是以下結構在電鍍處理槽11內的寬度方向(圖中左右方向)兩側，安裝了朝向槽內中央的一面由布制部件26組成且作為整體形成密閉型陽極室24的密閉陽極室結構體20(20L，20R)，同時各密閉陽極室結構體每個中容納陽極單元21(21L，21R)。
另外，按照能夠通過操作吸入泵53P，通過該各吸入支管51LP，51RP和吸入管52P吸入抽出每個陽極室24內且該各陽極單元21外的電鍍處理液，同時，向過濾裝置70供應通過吸入泵53P加壓的抽出電鍍處理液的方式而形成。
即，如果在電鍍處理液Q中且兩個陽極單元21L，21R之間浸漬陰極(工件W)，然后在工件W和兩陽極22之間供電，那么從各陽極22中溶出的陽極金屬，從內側到外側通過形成為陽極單元21的一部分的布制包圍部件23，并從內側到外側通過密閉陽極室結構體20的布制部件26，到達工件(陰極)W并在其表面析出。另外，25是隔板。
這時，在陽極單元21內，從陽極22溶出陽極金屬的同時，溶出泥漿形式的雜質(促進陽極金屬熔融用物質)。這些泥漿的大部分，在短期內由于陽極單元21的布制包圍部件23而被阻止了向外側透過，一部分卻透過該布制包圍部件。
該向外側透過的泥漿，由于密閉陽極室結構體20的布制部件26而被阻止向外側透過，因此不能直接到達陰極室11K而滯留在密閉陽極室結構體20內即陽極室24內。但是，如果放任之，陽極室24內雜質的滯留量就會逐漸地增大，與過去例(圖4)的情況一樣，隨著時間經過，向陰極室11K一側的入侵量就會增加。
如此，操作吸入泵53P，一邊抽出各陽極室24內且該各陽極單元21外側的一部分電鍍處理液，一邊供應給過濾裝置70。即，能夠通過過濾裝置70機械地除去抽出并供給的電鍍處理液中的雜質。除去雜質后的抽出電鍍處理液，回返供給到電鍍處理槽11內且各密閉陽極室結構體20外的陰極室11K中。
這樣，可以將陽極室24內的雜質濃度調整到不會給電鍍處理帶來損害的程度，并能夠將雜質除去后的新鮮的電鍍處理液提供給陰極室11K。就是說，由于一邊抑制向浸漬工件W的電鍍處理液Q中雜質的入侵，一邊能夠穩定地向陰極室11K供應陽極金屬離子，因此能夠穩定地生產在析出鍍膜上(表面狀態)沒有麻點或粗澀的高質量制品。所以，電鍍處理裝置10P2具有普及和推廣的用途。
但是，在重視生產率的進一步提高、降低裝置成本和操作更加簡便化的實際應用中，電鍍處理裝置10P2被指出還有待改善的空間。
即，在過濾裝置70產生堵塞時的過濾器更換操作(維護)不僅麻煩，而且該交換操作必須在停止吸入泵53P的狀態下進行。換句話說，由于不能夠抽出電鍍處理液，當然也不能夠除去雜質，因此，不得不中止生產。但是，以延長必須進行過濾器交換操作的期限(例如，成為2倍)為目標的過濾裝置70的大型化(成為2倍或以上)，由于導致裝置成本的增加(成為4倍或以上)且由于設置面積的增大或布局上的限制，因而在實際應用中難以得到認可。
發明內容
本發明的目的在于提供一種電鍍處理裝置和電鍍處理方法，其能夠一邊大幅度地抑制從陽極室到陰極室中雜質的入侵且維持陽極金屬的穩定供應，一邊通過延長必須進行維護操作的期限而大幅度地提高生產率。
本發明按照以下順序設置了原則上不必進行部件交換等的非維護型第1雜質除去裝置，和要求伴隨過濾器等交換操作的維護的第2雜質除去裝置。因而，本發明這樣構成在第1雜質除去裝置中，可除去抽出的電鍍處理液中的大部分雜質，在第2雜質除去裝置中，可除去經過第1雜質除去裝置后殘留在電鍍處理液中的雜質。
即，本發明涉及的電鍍處理裝置，具有安裝在電鍍處理槽內的寬度方向兩側、朝向槽內中央的一面由布制部件組成且作為整體形成密閉型陽極室的密閉陽極室結構體，以及容納于上述密閉陽極室結構體、在上述各密閉陽極室結構體中包含陽極和包圍該陽極的布制包圍部件的陽極單元；在上述密閉陽極室結構體之間的電鍍處理液中，浸漬形成陰極的工件，邊在工件和上述兩陽極之間供電、邊在該工件的表面實施電鍍處理的電鍍處理裝置中，設置可從上述各陽極室內且該各陽極單元外抽出電鍍處理液而供應到別處的電鍍處理液抽出供應裝置，可通過電化學方法將利用上述電鍍處理液抽出供應裝置從上述陽極室抽出的電鍍處理液中的雜質除去的第1雜質除去裝置，可機械除去通過該第1雜質除去裝置后殘留在電鍍處理液中的雜質的第2雜質除去裝置，以及可將通過該第2雜質除去裝置除去了殘留雜質的電鍍處理液回流供應給上述電鍍處理槽內且各密閉陽極室結構體外的陰極室的電鍍處理液回流供應裝置。
采用本發明涉及的電鍍處理裝置，由于能夠通過第1雜質除去裝置除去大部分的雜質，而且通過第2雜質除去裝置除去殘留的雜質(不允許回流供應到電鍍處理槽的物質)，因此作為整體能夠除去抽出供給的電鍍處理液中的全部雜質。而且，不必對第1雜質除去裝置進行維護，并且第2雜質除去裝置所除去的雜質量僅一點點，因此必須進行維護的期限能夠大幅延長。
另外，通過形成這樣的結構，一邊能夠大幅抑制從陽極室到陰極室的電鍍處理液中的雜質的入侵，并且維持陽極金屬的穩定供應，一邊通過延長必須進行維護操作的期限，能夠大幅度地提高生產率。
另外，在本發明的電鍍處理裝置中，可以采用這樣的結構上述第1雜質除去裝置是電解除去槽，上述電解除去槽具有其內部安裝的1對陽極部件和在兩陽極部件間安裝的陰極部件，同時由通過電解處理在陰極部件側析出雜質而除去雜質的電解除去處理裝置構成，上述第2雜質除去裝置由可交換過濾筒的過濾裝置構成。
通過形成這樣的結構，第1雜質除去裝置和第2雜質除去裝置成本低且容易操作。
另外，在本發明的電鍍處理裝置中，可以采用這樣的結構上述電解除去槽相對上述電鍍處理槽這樣設置，以使上述電解除去槽內的液面比上述電鍍處理槽內的液面更低，上述電鍍處理液抽出供應裝置的構成是可通過利用重力的自流，將上述各陽極室內的電鍍處理液抽出并供應給上述電解除去槽。
另外，通過形成這樣的結構，電鍍處理液抽出供應裝置形成為比較簡單的結構，能夠降低裝置成本。
另外，在本發明的電鍍處理裝置中，可以采用這樣形成的結構在電鍍處理液回流供應裝置的停止狀態下，將上述電鍍處理槽的液面與上述電解除去槽的液面設置成同一高度，在電鍍處理液回流供應裝置的工作狀態下，使上述電解除去槽的液面比上述電鍍處理槽的液面更低。
通過形成這樣的結構，可以通過虹吸效果(利用重力)自落(自流)供應電鍍處理液，因此通過使液面高低差成為適應抽出量的大小并達到最小值，能夠進一步抑制電解除去槽內的液體紊流。另外，各槽的布局也容易。
進一步，本發明涉及的電鍍處理方法，其特征在于，是形成了安裝在電鍍處理槽寬度方向兩側、朝向槽內中央的一面由布制部件構成且作為陽極以及整體形成密閉型結構陽極室的密閉陽極室結構體，以及含有可容納于上述密閉陽極室結構體中的布制包圍部件的陽極單元；在上述密閉陽極室結構體之間浸漬陰極工件，一邊在上述工件和上述兩陽極之間供電，一邊在該工件表面實施電鍍處理的電鍍處理方法，其中，使用電解除去處理裝置，通過電化學方法除去從上述各密閉陽極室結構體的陽極室內且該各陽極單元外抽出并供應的電鍍處理液中的雜質，接著使用過濾裝置，機械除去殘留在通過電解除去處理裝置后的電鍍處理液中的雜質，一邊將通過過濾裝置的電鍍處理液回流供應給上述電鍍處理槽內的陰極室中一邊進行電鍍處理。
通過形成這樣的結構，一邊能夠大幅抑制從陽極室到陰極室的電鍍處理液中雜質的入侵，而且維持陽極金屬的穩定供應，一邊通過延長必須進行維護操作的期限，能夠大幅度地提高生產率。進一步，電解除去處理裝置和過濾裝置成本低并容易操作。
圖1是用于說明本發明的第1個實施方案的圖。
圖2是用于說明本發明的第2個實施方案的圖。
圖3是用于說明本發明的第2個實施方案(變形例)的圖。
圖4是用于說明例1的圖。
圖5是用于說明現有技術例2的圖。
具體實施例方式
(第1實施方案)本電鍍處理裝置10是實施本發明電鍍處理方法的最佳方案。即，如圖1所示，本電鍍處理裝置10，盡管電鍍處理槽11等的基本結構(10，11，20，21等)與在先申請(圖5)的電鍍處理裝置10P2的情況相同，但其結構中進一步設置了電鍍處理液抽出供應裝置50，第1雜質除去裝置(30)，第2雜質除去裝置(40)和電鍍處理液回流供應裝置(60)。因而，本發明的電鍍處理裝置10可以在第1階段通過電化學方法除去從各密閉陽極室結構體20L、20R內的陽極室24中抽出、供應給第1雜質除去裝置(30)的電鍍處理液中的雜質[以單位量的重量為計，例如(Z+α)g＝(Z30+Z40+α)g]的大部分[以單位量的重量為計，(Z30)g]。進一步地，在第1階段不能除去的殘留的雜質[以單位量的重量為計，(Z40)g]，可以在第2階段通過第2雜質除去裝置(40)機械除去，然后回流供應給陰極室11K。
另外，對上述微量[以單位量的重量為計，(α)g]雜質，將在后面詳細描述。
電鍍處理裝置10的基本結構，確切地如圖1所示，具有在電鍍處理槽11內的寬度方向兩側安裝的、形成陽極室24的密閉陽極室結構體20(20L，20R)和容納于各密閉陽極室結構體20L，20R的陽極單元21(陽極22，布制包圍部件23)。密閉陽極室結構體20(20L，20R)，朝向槽內中央的一面由布制部件26組成且作為整體形成由隔板25包圍的密閉型陽極室24。同時，電鍍處理裝置10具有這樣的結構其能夠在密閉陽極室結構體(20L，20R)之間的電鍍處理液Q中浸漬陰極(工件W)，一邊由圖示省略的電源裝置在工件W和兩陽極22之間供電，一邊在該工件的表面實施電鍍處理。
即，本發明的電鍍處理方法是，首先，使用電解除去處理裝置30，用電化學方法除去從各密閉陽極室結構體20的陽極室24內和該各陽極單元21外所抽出供應的電鍍處理液中的雜質。接著，使用過濾裝置40，機械除去在通過電解除去處理裝置30后的電鍍處理液中殘存的雜質。最后，一邊將通過過濾裝置40的電鍍處理液回流供應到電鍍處理槽11內的陰極室11K中，一邊進行電鍍處理，這樣能夠確實地實施本發明電鍍處理方法。
圖1中，陽極22是用熔融(溶解)性好的銅(例如，含磷銅)材料制成的，并放在圖示省略的鈦制網架上(籠)。在電鍍處理(供電)中，從各陽極22溶出的陽極金屬，從內側到外側通過形成陽極單元21(21L，21R)一部分的布制包圍部件23，進一步，從內側到外側通過密閉陽極室結構體20(20L，20R)的布制部件26，到達工件(陰極)W，然后在工件(陰極)W的表面析出。
一方面，在陽極金屬溶出的同時，從陽極22溶出的泥漿形式的雜質(促進陽極金屬熔融用物質)的大部分，短期內在陽極單元21的布制包圍部件23處流通到外側受到阻止。但是，卻有一部分流通到外側。流通到外側的泥漿，由于密閉陽極室結構體20的布制部件26而使流通到外側(陰極室11K)受阻，因此，積存在密閉陽極室結構體20內。就是說在陽極室24內的含雜質濃度變高。
另外，隔板25是分隔除了布制部件26的設置區域面以外的其它區域面的板，并具有阻止電鍍處理液Q從陽極室24(陰極室11K)到陰極室11K(陽極室24)自由流動的作用。
電鍍處理液Q為可在設于印刷電路基板(工件W)兩面的盲通路孔(非貫通孔)中填充(埋置)金屬銅的通路填充(via filling)電鍍處理的處理液。在該實施方案中，電鍍處理液Q(電鍍浴組成)為硫酸銅(例如，200g/L)、硫酸(例如，50g/L)和氯離子(例如，50mg/L)的混合液，并且加入針對通路填充電鍍專門開發的適量添加劑。作為添加劑，可以使用聚醚化合物(聚合物)、有機硫化合物(增白劑)以及季銨化合物(均化劑)各適量。
另外，本發明的電鍍處理裝置10，也可以對具有與盲通路孔不同的通孔(貫通孔)的印刷電路基板(W)進行通孔電鍍處理。但是，在該情況下，電鍍處理液Q的組成與上述情況多少改變也可以。
在這里，電鍍處理液抽出供應裝置50，如圖1所示，是由頂端連通每個陽極室24內且底端連接吸入抽出管52的左右吸入抽出支管51L、51R，抽出供應泵53，抽出供應管54構成的。電鍍處理液抽出供應裝置50是通過旋轉驅動抽出供應泵53，可以抽出各陽極室24內且該各陽極單元21L，21R外的電鍍處理液，并且可以供應到第1雜質除去裝置(電解除去槽31…別處)而形成的。
對吸入抽出支管51(51L，51R)的安裝位置并沒有特別限定。在該實施方案中，在泥漿(雜質)的濃度容易升高的陽極室24的下方一側確定其頂端位置。如果選擇這樣定位，通過回流供應管64，從第2雜質除去裝置(40)回流供應到電鍍處理槽11(11K)上部的除去雜質后的新鮮的電鍍處理液Q，就能夠通過布制部件26順利地補充給陽極室24內，并且能夠順利地促進陽極室24內的液體向下流動。
另外，在圖1中，由于電解除去槽31的槽高和布局(設置位置)的關系，表示電解除去槽31(陰極室31K)的液面Q31比電鍍處理槽11(11K)的液面Q11高的情況。但是，能夠充分地將利用抽出供應泵53的施壓而抽出的電鍍處理液泵吸(供應)到電解除去槽31中去，因此沒有問題。當然，采取液面Q31與液面Q11為同一面的布局的情況，也不會產生問題。
另外，在電解除去槽31(陰極室31K)的液面Q31比電鍍處理槽11(11K)內的液面Q11低的情況，將在第2種實施方案中說明。
另外，通過抽出供應管54，向電解除去槽31的上部回返電鍍處理液，并且在其下部設置吸入管62。這是為了使電解除去槽31(31K)內的電鍍處理液的滯留時間進一步延長以及更有效地捕集雜質(泥漿)。
但是，抽出供應管54和吸入管62的安裝位置不受這樣的限制，可以根據情況設置合適的位置。在能夠實現電鍍處理液滯留時間的延長和有效捕集雜質(泥漿)的范圍內，可以將抽出供應管54設置在電解除去槽31的下部，在上部設置吸入管62。另外，在形成沿電鍍處理槽11的縱向(圖1中垂直紙面方向)方向分割密閉陽極室結構體20(24)成多個的結構的情況下，優選這樣形成在各密閉陽極室結構體20(24)各自上設置吸入抽出支管51(51L，51R)，使用共用的吸入抽出管52和抽出供應泵53進行抽出·供應。
最后，即使為在各密閉陽極室結構體20(24)每個上都設置電鍍處理液抽出供應裝置50(51，52，53，54)、后面詳述的電解除去處理裝置30、過濾裝置40和電鍍處理液回流供應裝置60的結構，也能夠實施本發明。
抽出供應泵53，在通過使用圖未示的控制部選擇連續操作時，可以從陽極室24連續地抽出電鍍處理液，在選擇間歇操作的情況下，可以間歇地抽出電鍍處理液。另外，使用設置在抽出供應泵53出口側的調整閥54V，能夠增減變化調整向其它地方(電解除去槽31)的抽出供應量。
無論選擇哪一種操作，抽出的電鍍處理液均供應到構成第1雜質除去裝置(30)的電解除去槽31中去。另外，向各陽極室24內，通過布制部件26可以從陰極室11K補給與抽出量相當的等價量的新鮮電鍍處理液Q。
即，由于可以根據受到由生產量(供電量)或電鍍處理液組成等的影響的陽極室24內泥漿的產生情況，選擇連續操作以及間歇操作，因此可以有效地應用第1(第2)雜質除去裝置[30(40)]。
因此，第1雜質除去裝置(30)，可以使用電鍍處理液抽出供應裝置50，通過電化學方法除去抽出供應的電鍍處理液中的雜質(泥漿等)。在該實施方案中，第1雜質除去裝置(30)是由通過電解處理(相當于電鍍處理)在陰極部件35側(陰極部件35的兩面)析出雜質而除去之的電解除去處理裝置30構成的。電解除去處理裝置30具有上述電解除去槽31、安裝在該電解除去槽31內部的1對陽極部件32(左側為32L，右側為32R)、以及安裝在兩陽極部件32之間的陰極部件35。
該電解除去處理裝置30中，向陽極部件32L與陰極部件35之間和陰極部件35與陽極部件32R之間通電(從沒有圖示的電源單元供電)，陰極室31K內的電鍍處理液中所含的雜質可以以電化學方式在陰極部件35的各面析出而除去。即，通過電鍍處理方法，使陰極部件35為電鍍處理中被電鍍處理物(工件)的相當品并且使雜質成為電鍍金屬(陽極金屬離子)的相當品的電鍍處理方法使其電解析出。
因此，由于不必供應金屬離子，各陽極部件32L，32R也可不是溶融性物質，陰極部件35也可以是陰極面積大的良導電體。在該實施方案中，各部件32L，35，32R都由銅制平板構成。各部件32L，35，32R的維護(清潔或更換)，在不會給生產率帶來實質性影響的期間(例如，半年)僅進行1次就足夠了。
決定各極面積大小及電流密度等同時決定電解除去槽31除去能力的槽體積越大，由于能夠延長抽出供應的電鍍處理液的槽內停留時間，因此可以增大雜質的除去能力。但是，由于相對電鍍處理裝置10整體的布局和成本上的限制，該大型化有一定的界限(限度)，而且特別在選擇連續操作的情況下，要確實地除去抽出供應的電鍍處理液中所含雜質的全部量[以單位量的重量為計，(Z)g＝(Z30+Z40)g]在實際應用中也非常困難。是因為存在不電解析出就單純通過電解除去槽31(31K)的電鍍處理液。在該意義(單純通過的發生)下很明顯，僅由電化學裝置(電解除去處理裝置30)形成雜質除去裝置是不實用的。
即，本發明的技術優點原則上這樣形成通過不需維護的第1雜質除去裝置(電化學裝置)除去從陽極室24抽出供應的電鍍處理液中的大部分雜質，接著，可將由于液體流動等關系在第1雜質除去裝置中不能除去的殘留的雜質，通過第2雜質除去裝置(機械裝置)除去。結果通過第1和第2雜質除去裝置(30，40)的合作，一邊可以大幅抑制電鍍處理液中的雜質入侵，并且維持陽極金屬的穩定供應，一邊可以通過實現延長在機械裝置的情況下所必要的維護操作(部件交換操作等)的期限，提高生產率。
這里，通過第1雜質除去裝置(30)不能夠除去的“殘留雜質”是指上述量[(Z+α-Z30)g＝(Z40+α)g]的雜質。但是，粒子不足1μm的微量[(α)g]雜質，即使回流供應到電鍍處理槽11(11K)中，也不會給電鍍質量帶來惡劣的影響。即，不必非得通過第2雜質除去裝置(40)除去之。
因此，為了延長機械裝置(40)必須進行維護操作的期限，構建通過電化學裝置(30)除去(捕集)大量的[上述(Z30)g]雜質，且通過機械裝置除去(捕集)殘留的少量[上述(Z40)g]雜質這種結構是重要的。這還意味著，沿抽出的電鍍液的流動方向，前置用于實施電化學手法的電解除去處理裝置30，后置用于實施機械手法的過濾裝置40。
其相反的配置順序(前置過濾裝置40，后置電解除去處理裝置30)對于本發明是不成立的。這是因為在在先申請(圖5)的電鍍處理裝置10P2中，不可避免地要進行過濾裝置70必需的頻繁(每隔短期限)且復雜的維護操作。
如上所述，通過電解除去處理裝置30和過濾裝置40應除去的雜質總量，也可以不是從陽極室24中抽出并供給的電鍍處理液中所含的全部雜質量[(Z+α)g＝(Z30+Z40+α)g]。換言之，即使是在物質乃至組成上與雜質相同的物質且直接返回到電鍍處理槽11(11K)內，也不意味著要完全除去那些不會給電鍍質量帶來惡劣影響的微細(不足1μm)且微量(α)的物質(雜質)，因為沒有那樣的必要。
即，抽出供應的電鍍處理液單位量中的雜質濃度約為(z)％[每單位量含有(Z+α)g的雜質]的情況是，不要求通過兩個裝置30，40后的電鍍處理液(單位量)中的雜質濃度必須與電鍍處理槽11內最初液體創制時電鍍處理液Q中的雜質濃度{例如，0％[單位量為(0)g]}相等這樣完美。
因為如果可以減少到電鍍處理槽11內實施電鍍處理所允許(能保證電鍍質量)的范圍內的雜質濃度{例如，α％[每單位量的允許雜質量為(α)g]即可。即，電解除去處理裝置30和過濾裝置40中如果能夠除去上述的[按單位量的重量計，(Z)g＝(Z30+Z40)g]雜質即可。
另外，對于微量[(α)g]的雜質，該實施方案中不包括1μm以上的粒子(雜質)。即，粒子大小在1μm以上的雜質由于會降低電鍍質量，因此在構成上要使過濾裝置40中能夠100％將其完全除去(捕獲)。
這樣，如果忽略上述的允許微量[(α)g]且以在先申請(圖5)的電鍍處理裝置10P2中只通過過濾裝置70除去全部量[下述的比率說明中，設為“10”]的情況進行說明，在本實施方案中，要求在第1雜質除去裝置(30)中除去的雜質量[(Z30)g]與要求在第2雜質除去裝置(40)中除去的雜質量[(Z40)g]的比率(Z30∶Z40)選擇在[(7.5/10)∶(2.5/10)]的范圍。但是，與僅使用過濾裝置(70)的在先申請的電鍍處理裝置10P2的情況相比，必須進行過濾裝置40的維護(筒42的交換操作)的期限至少可以延長至4(＝10/2.5)倍以上。另外，上述比率(Z30∶Z40)優選為[(8/10)∶(2/10)]或[(9/10)∶(1/10)]。這樣就知道，如果采用這樣的比率，生產率可以提高至5(＝10/2)倍或10(＝10/1)倍。
另外，第1雜質除去裝置不限制為上述電解除去處理裝置30。在可以通過電化學方法除去雜質的范圍內，采用其它裝置也可以。例如，可以采用液體清潔裝置，其由陰極圓筒體和在該圓筒體中心沿縱向延設的陽極線部件組成，其按此形成一邊向圓筒體內供應抽出的電鍍處理液，一邊供電，而可以在圓筒體內壁面回收雜質。但是，與采用其它裝置的情況相比，如果采用該實施方案這樣的電解除去處理裝置30，成本低且容易操作，同時，對電鍍處理能力(生產率)的適應性廣。
接著，第2雜質除去裝置(40)為機械地除去殘留在通過第1雜質除去裝置(30)后的電鍍處理液中的雜質的裝置。該實施方案的第2雜質除去裝置(40)，由具有過濾器本體41以及可裝卸的過濾筒42的過濾裝置40構成。
該過濾裝置40具有能夠100％捕集殘存在通過第1雜質除去裝置(30)后的電鍍處理液中的雜質[上述的(Z40+α)g]中粒子為上述1μm以上的雜質[上述(Z40)g]的過濾性能。由于過濾筒(過濾器單元組)42可以交換，因此維護(過濾器交換操作)時間能夠大幅度地縮短(例如，10分鐘以下)。
電鍍處理液回流供應裝置60，可以回流供應第2雜質除去裝置(40)除去殘存雜質后的電鍍處理液到電鍍處理槽11內且各密閉陽極室結構體(20L，20R)外的陰極室11K。
該實施方案中，在構成上也可以兼用用于加壓供應通過第1雜質除去裝置(30)后的電鍍處理液到第2雜質除去裝置(40)的加壓供應裝置[60(吸入管62，回流供應泵63)]。即，如果旋轉驅動回流供應泵63，則抽吸來自電解除去槽31含有殘留雜質的電鍍處理液且加壓供應到過濾裝置40中去。通過該過濾裝置40(42)機械除去殘留雜質后的電鍍處理液，通過回流供應管64，返回到電鍍處理槽11(11K)中。
代替回流供應泵63，在過濾裝置40的上游側設置加壓供應專用泵，且在其下游側設置原本的回流供應泵，這種構成也可以實施本發明。
另外，第2雜質除去裝置并不限于上述的過濾裝置40。在可機械除去的范圍內，采用其它裝置也可以。例如，一邊利用離心力高速旋轉流動抽出供應的電鍍處理液，一邊分離(除去)雜質的旋風式分離裝置。但是，與采用其它裝置的情況相比較，采用該實施方案的過濾裝置40，由于操作非常簡單，能夠發揮穩定的除去性能，同時成本低，對電鍍處理能力(生產量)的適應性較廣。
在該第1種實施方式(電鍍處理裝置10)中，在電鍍處理液Q中和兩陽極單元21L，21R之間浸漬陰極(工件W)，然后，在電鍍處理液Q中，從圖示省略的電源裝置給負極電極(-)側的工件W和正極電極(+)側的兩陽極22之間供電。沿輸送方向連續輸送工件W。
從各陽極22溶出的陽極金屬，從內側到外側通過陽極單元21的布制包圍部件23，且從內側到外側通過密閉陽極室結構體20的布制部件26，到達工件(陰極)W，且在該表面析出。
這時，在陽極單元21內，從陽極22溶出陽極金屬和泥漿形式的雜質(促進陽極金屬熔融用物質)。雖然在短期內，大部分泥漿在陽極單元21的布制包圍部件23處被阻止通過到外部，但仍有一部分通過。同時，由于從內側到外側通過布制包圍部件23的泥漿(雜質)在密閉陽極室構體20的布制部件26處向外側的通過受到阻止，不直接到達陰極室11K，而停滯在密閉陽極室結構體20內即陽極室24內。
因此，陽極室24內雜質的滯留量與放置時間成比例且逐漸增大，隨著時間經過，入侵陰極室11K側雜質的入侵量增加。那么，操作(例如連續操作)電鍍處理液抽出供應裝置50、雜質除去裝置(30，40)以及電鍍處理液回流供應裝置60。
即，抽出供應泵53連續抽出旋轉驅動的各陽極室24內且該各陽極單元(21)外的電鍍處理液。抽出的電鍍處理液，通過抽出供應管54供應到電解除去槽31中去。該抽出的電鍍處理液(單位量)中含有[上述(Z+α)g＝(Z30+Z40+α)g]雜質。
電解除去處理裝置30中，由于供電給陽極部件32L，32R和陰極部件35，通過電解處理，以電化學方式在陰極部件35側(兩面)析出(除去)雜質。在電鍍質量方面，如果省略針對實質上不產生妨礙的粒子大小不滿1μm且微量[(α)g]的雜質的說明，那么就可以除去每單位量{[Z30]g＝[Z×(7.5)/(7.5+2.5)]g}的雜質。在該雜質除去后的抽出電鍍處理液中，殘存有每單位量[(Z40)g＝(Z-Z30)g]的雜質。
接著，通過電鍍處理液回流供應裝置60(63)的操作，將除去雜質后且含有殘留雜質的電鍍處理液，加壓供應到過濾裝置40去中。過濾裝置40，通過過濾器42機械除去(過濾)殘留的雜質[(Z40)g]。可以捕集(除去)粒子在1μm以上的全部[(Z40)g]雜質。
最終，將含有不會給電鍍處理(電鍍質量)帶來惡劣影響的不滿1μm的微量[(α)g＝(Z-Z30-Z40)g]雜質的電鍍處理液，回流供應到電鍍處理槽11內且各密閉陽極室結構體20外的陰極室11K中。
而且，陽極室24內的雜質濃度可以調整到不會給電鍍處理帶來損害的程度，雜質除去后的新鮮的電鍍處理液供應到陰極室11K中去。即，向浸漬工件W的電鍍處理液Q中的雜質入侵大幅度地受到抑制(完全除去電鍍處理液中的可能會降低電鍍質量的雜質)，同時可以穩定地供應陽極金屬離子到陰極室11K中去。所以，可以穩定地生產在析出鍍膜(表面狀態)上沒有麻點或者粗澀的高質量制品。
另外，通孔電鍍處理的情況下也證實，與相應于通孔以及パタ一ン電鍍的添加劑的開發相結合，能夠進行批量生產操作。
(第2實施方案)第二實施方案，如圖2所示。
即，在第2實施方案中，基本結構(10，20，30，40，60)與第1實施方案的情況相同。但是，與第1實施方案的情況中電鍍處理液抽出供應裝置50為使用抽出供應泵53的強制抽出(供應)構造相對，第2實施方案則形成為，通過利用重力的自流作用，可以將各陽極室24內的電鍍處理液自然抽出供應到電解除去槽31(陰極室31K)內。
電鍍處理液抽出供應裝置50A，如圖2所示，由吸引抽出管52A和頂端連通到各陽極室24內且末端連接至吸引抽出管52A的左右吸引抽出支管51LA，51RA組成。同時，配置電鍍處理槽11與電解除去槽31，使電解除去槽31內的液面Q31相對于電鍍處理槽11內的液面Q11盡量低選擇高度(H)的程度。
因此，可以通過虹吸效應(利用重力)，從電鍍處理槽11內的陽極室24自落(自流)供應電鍍處理液到電解除去槽31中去。可以通過在吸引抽出管52A途中設置的調整閥52V，增減調整每單位時間電鍍處理液的抽出量。
而且，如果采用第2實施方案，除了可以取得與第1實施方案同樣的作用·效果外，進一步，與第1實施方案(圖1)相比較，由于能夠省略抽出供應泵53和抽出供應管54等，因此，能夠進一步減少初期投入成本和運轉成本，更加容易操作。
另外，通過利用重力的自流作用，將各陽極室24內的電鍍處理液自然抽出供應到電解除去槽31(陰極室31K)中去的結構，并不限于上述方案(圖2)。即，在圖2中，通過變化電鍍處理槽11和電解除去槽31的設置高度來保證落差(高度H)[為了便于與圖1情況比較被夸張放大表示]，但是，該落差(H)也可以例如如圖3所示，成為直接確保電鍍處理槽11內的液面Q11與電解除去槽31內液面Q31的落差的結構(變形例)。
即，在圖3中，電鍍處理槽11和電解除去槽31，在回流供應泵63處于停止狀態下，設置使液面Q11與液面Q31在同一高度[H＝0]。另外，可以在回流供應泵63的出口側設置調整閥63V來代替圖2的調整閥52V。在回流供應泵63的起動(操作)狀態下，電解除去槽31(31K)內的液面低至由雙點劃線表示的Q311，而且電鍍處理槽11(11K)內的液面高至由雙點劃線表示的Q11h。即，可以保證液面Q11h與液面Q311之間的落差[高度H(＝Q11h-Q311)]。其他，具有與圖2的情況同樣的構造。
因此，如果起動回流供應泵63，基于該落差(H)，可以利用虹吸效應(利用重力)，將電鍍處理液從電鍍處理槽11內的陽極室24自落(自流)供應給電解除去槽31中去。通過調整閥63V可以增減調整單位時間電鍍處理液的抽出量。進一步，如果采用該變形例，由于可以根據抽出量調整落差(H)的大小并使其達到最小值，因此可以進一步抑制電解除去槽31內的液體紊流。另外，各槽11，31的布局也很容易。
本發明，用于各種電子部件，特別是具有盲通路孔的印刷布線基板，可大幅提高生產率并實施高質量的通路填充電鍍處理。
權利要求
1.一種電鍍處理裝置，它是具有安裝在電鍍處理槽內的寬度方向兩側、朝向槽內中央的一面由布制部件構成且作為整體形成密閉型陽極室的密閉陽極室結構體，以及容納于上述各密閉陽極室結構體、包含陽極和包圍該陽極的布制包圍部件的陽極單元，在上述密閉陽極室結構體之間的電鍍處理液中浸漬形成陰極的工件，一邊在上述工件和上述兩陽極之間供電，一邊在對該工件的表面實施電鍍處理的電鍍處理裝置，其中設置了可從上述各陽極室內且該各陽極單元外抽出電鍍處理液供應到別處的電鍍處理液抽出供應裝置，可通過電化學方法除去利用上述電鍍處理液抽出供應裝置從上述陽極室抽出的電鍍處理液中的雜質的第1雜質除去裝置，可機械方式除去通過該第1雜質除去裝置后殘留在電鍍處理液中的雜質的第2雜質除去裝置，以及可以將利用該第2雜質除去裝置除去殘留雜質后的電鍍處理液回流供應到上述電鍍處理槽內且各密閉陽極室結構體外的陰極室中去的電鍍處理液回流供應裝置。
2.如權利要求1所述的電鍍處理裝置，其中上述第1雜質除去裝置是電解除去槽，上述電解除去槽由具有其內部安裝的1對陽極部件和在上述一對陽極部件之間安裝的陰極部件，同時通過電解處理在陰極部件側使雜質析出而除去的電解除去處理裝置形成，上述第2雜質除去裝置由可以更換濾筒的過濾裝置形成。
3.如權利要求2所述的電鍍處理裝置，其中相對上述電鍍處理槽配置上述電解除去槽，使上述電解除去槽內的液面比上述電鍍處理槽內的液面低，上述電鍍處理液抽出供應裝置其構成為可通過利用重力的自流作用，將上述各陽極室內的電鍍處理液抽出供應到上述電解除去槽中。
4.如權利要求2所述的電鍍處理裝置，其中上述電鍍處理槽的液面和上述電解除去槽的液面，在電鍍處理液回流供應裝置的停止狀態下設置成為同一高度，在電鍍處理液回流供應裝置的操作狀態下，形成為使上述電解除去槽的液面比上述電鍍處理槽的液面低。
5.一種電鍍處理方法，它是形成了安裝在電鍍處理槽內的寬度方向兩側、朝向槽內中央的一面由布制部件構成且作為整體形成密閉型結構的陽極室的密閉陽極室結構體，和可容納于上述密閉陽極室結構體、包含陽極以及布制包圍部件的陽極單元，在上述密閉陽極室結構體之間浸漬作為陰極的工件，邊在上述工件和上述兩陽極之間供電，邊對該工件表面實施電鍍處理的電鍍處理方法，其中一邊使用電解除去處理裝置，利用電化學方法除去從上述各密閉陽極室結構體的陽極室內且該各陽極單元外抽出供應的電鍍處理液中的雜質，接著使用過濾裝置，機械方式除去通過電解除去處理裝置后殘留在電鍍處理液中的雜質，將通過過濾裝置的電鍍處理液回流供應給上述電鍍處理槽內的陰極室中，一邊進行電鍍處理。
全文摘要
本發明提供一種電鍍處理裝置，通過延長必須進行維護操作的期限，可以大幅度地提高生產率。設置有可將各陽極室內且該各陽極單元外的電鍍處理液抽出，供應到其它地方的電鍍處理液抽出供應裝置，可通過電化學方法除去抽出供應的電鍍處理液中雜質的第1雜質除去裝置，可機械除去通過該第1雜質除去裝置后殘留在電鍍處理液中的雜質的第2雜質除去裝置，以及可將通過該第2雜質除去裝置除去殘留雜質后的電鍍處理液，回流供應給上述電鍍處理槽內且各密閉陽極室結構體外的陰極室中去的電鍍處理液回流供應裝置。
文檔編號C25D21/00GK1637171SQ20041009593
公開日2005年7月13日 申請日期2004年9月2日 優先權日2003年9月2日
發明者小畑總一, 龜山雄一 申請人:日本愛鋁美克斯株式會社