JP2010529293A - 製品の湿式化学処理用装置及び方法と、上記装置内に流量部材を取り付けるための方法 - Google Patents

Abstract

製品Ｗの表面に渡って均一な流れを確保するために、製品Ｗの湿式化学処理用に装置が設けられ、上記製品は上記装置内に置かれる。本装置は、各々少なくとも一つのパドル様流量要素１５５を備える少なくとも一つの流量部材１５０を有しており、少なくとも一つの流量部材１５５は、製品Ｗの表面と向かい合った位置に置かれ、且つ製品Ｗの表面に実質的に平行に移動可能である。

Description

本発明は、装置内に置かれた製品の湿式化学処理用装置、及び製品の湿式化学処理方法に関連している。加えて本発明は、この種類の処理装置内に流量装置を取り付けるための方法に関連している。このような装置と方法は、プリント回路基板、プリント回路箔、半導体ウェハ、太陽電池、光電セル、及びモニタープレートのような板状加工部品の製造と、機能性又は装飾性金属層を備え、例えば公衆衛生産業、自動車組み立て、家具産業、宝石及び眼鏡産業、ならびに工業技術において用いられる非板状加工部品の製造との両方において用いることが可能である。

加工部品の湿式化学処理のためには、例えば金属被覆又はエッチングのためには、加工部品は、例えば処理流体の入っている容器内に浸漬することによって、又は処理流体の噴流を加工部品表面上に導くことによって、処理流体と接触するようにもたらされる。加工部品は、バッチ様式の処理システムを通って、又はそのうえでそれらが処理される連続したコンベヤによってもガイドすることが可能である。処理中加工部品は、直立位置又は水平位置で保持され得る。例えばプリント回路基板は、典型的には、浸漬タンク内において直立位置で保持されるか、加工部品が水平位置に保持された状態で連続して作動するシステム内で連続して運搬されることによって処理される。後者の場合、処理流体は静止浴中で保存され得、加工部品は上記浴を通ってガイドされる。

湿式化学処理のためには、処理流体を処理中に動くように設定することが典型的に有利であり、それによって処理されるべき加工部品表面上で、及び特に加工部品内の小さな穴内で十分な流体交換が生ずる。例えばノズルがこのために用いられ、ノズル開口部が流体位（液面）の下方に設置されて、流体を加工部品の表面上へ導く。加えて流体は、流体内に空気を吹き込むことによって動くように設定することも可能である。

いわゆる撹拌手段は様々な不利益を有している、その最も重要なものが流体の動きが激しすぎること、つまり、処理流体中で起こるべき特定の化学処理が起こらないか不十分にしか起こらないこと、及び動きがしばしば時間及び場所の両方について不規則であることである。流体への強い影響は、それ自身の分解、又は少なくともそれ自身の損傷を結果としてもたらすかもしれない。

これら不利益を防ぐために、特許文献１は、容器内で流体を混合し且つ分散するための装置を開示している。上記装置は、振動発生機械装置と、当該機械装置によって生じた振動を軸方向へ伝達するための振動シャフトと、振動シャフトに固定された少なくとも一つの振動羽根と、振動発生機械装置と容器の間に設置された振動吸収機構とを備えている。多数の振動羽根が上記シャフト上に装備され得る。振動羽根は、流体を動くように設定するために流体内に配置される。

加えて特許文献２の要旨は、例えばニッケル無電解析出のために用いられた溶液の廃液を電解酸化によって処理するための装置を記載している。上記装置は、直流電流が流される三群の電極対を有している。振動によって流体内に発生した流れが電極の群によって遮断されるように、振動を発生する撹拌装置が電極板の一つの側面に面して置かれる。このために、振動モータの振動が保持要素を介して振動羽根に伝達されるところで、振動機械装置が用いられる。羽根は、保持要素に垂直な面に対し５°〜３０°の角度で傾いている。

さらに特許文献３は半導体ウェハの処理用メッキ装置を開示しており、この装置はアノードと、ウェハを保持する基板ホルダとを備えている。上記装置は、補足的にウェハ表面に面する位置にパドル（撹拌棒）を備えており、アノードと基板ホルダとの間のメッキユニット内に実質的に垂直に設置される。上記パドルはウェハに対して平行に移動可能となるように構成される。

さらに特許文献４は、基板、つまり読み書きヘッドの書き込み部分を構成する磁性及び非磁性材料を形成する物をメッキ溶液の浴内に浸漬すること、及び基板上に単層材料を析出するための電解析出操作であって、浴を撹拌すること、及び基板に電流を加えることを含む電解析出操作を開始することを含む、メッキ方法を開示している。浴の撹拌をもたらすために約１／３２から１／８インチの間隔をあけてカソード表面の上方で前後に移動する往復運動ミキサーによって、撹拌が実行される。上記ミキサーはパドルであって、一対の垂直に細長い三角形の複数の刃を有しており、当該複数の刃は、離れて間隔をあけられた平行な複数の頂点であって、その間で流体が流れることが可能なスロットの境界を定めている頂点を有している。上記刃は逆に向いている平行で平坦な複数のベースを有しており、その際ベースのうちの一つは基板に平行且つ隣り合って配置される。

また特許文献５は、電気メッキ浴と、電気メッキ浴内側の電解液溜めと、電解液溜め内に浸漬されたウェハと、電解液溜め内に浸漬された金属棒源と、電気メッキ浴内側で金属棒源とウェハとの間の空間内に調整板と、及び、調節板とウェハとの間に挿入され、且つ電解液を完全に混合するために電解液溜め内に浸漬されたパドルとを備えて構成される、電気メッキ装置を開示している。

また特許文献６は、ディップシステムを採用し、且つメッキ槽内のメッキ液の流量を調節することによって、メッキフィルムのフィルム厚みの、面内均一性を向上するためのメッキ装置と方法に関連している。上記装置は、上記槽内に垂直に配列された加工物のメッキされるべき表面に対してメッキ液を噴出するための、メッキ液噴出ノズルを備えて構成される。上記噴出ノズルは槽内側に置かれるのであるが、同時に、メッキされるべき表面に面している位置に配置され且つメッキ液を撹拌するためにメッキされるべき表面に沿って動かされるパドル上に設置される。

最後に特許文献７は、ウェブに染料密度勾配をあたえるための装置を開示しており、上記装置は、染料浴を保持する容器と、連続的にウェブを縦方向において染料浴内に導き且つウェブを染料浴内に段階的に横方向に沈めるための手段と、及び、ウェブを染料浴から導き出すための手段とを備えて構成される。上記装置は、に取り付けられた多数のパドルを有するパドル枠と、上記枠を動かすために上記枠に取り付けられた手段と、往復運動をするようなパドルとを更に備える。

処理流体を動かすための公知の手段と機械装置とは、様々な以下の不利益を有している。つまり、既に述べたように、公知の機械装置と方法とを用いる流体における運動の発生は非常に不均一であり、このことは流体流れに依存する湿式化学処理における影響が、加工部品表面上の異なる場所、及び異なる方向において観察され得るということを意味する。さらに、公知の機械装置と方法とを用いて流体内に運動を発生することは、とりわけ、加工部品の表面上に非常に強い影響を与える結果となり、上記影響は局所的に限定される、及び／又は時々生じるだけである。特に小さな穴の効率的な通し流れが、公知の機械装置と方法とを単に用いることによっては不可能である。さらに、狙い通りに且つ特定のスピードで又は特定の方向に制御するようにして、加工部品表面の全面に渡る流れを得ることも不可能である。その上、多くの場合公知の機械装置と方法は、複雑で、それによって高価となり、作動に膨大なエネルギーを要するという不利益を有しているのである。

US 5,375,926 JP 08-281272 A US 2006/0141157 A1 US 2004/0217007 A1 US 2003/0155231 A1 JP 2004162129 A US 4,258,653

したがって本発明の一つの課題は、湿式化学処理において処理流体が製品上で均一な効果を得ることの出来る手段を見つけ出すことである。特に、さらなる課題は、時間恒常性と、且つ製品の全表面に渡って均一な処理との両方に関して製品への均一な浸漬を得ることである。加えて、さらなる本発明の課題は、上記効果が制御された手法で調節できるような手段を見つけ出すことである。加えて、さらなる本発明の課題は、製品の表面上と製品内の小さな穴内の両方で効率的な物質移動を得ることであり、このために、通し穴内に効果的な手法で流体を流すことと、常時止まり穴に効率的に新鮮な流体を供給することである。流れ発生に因る浴内での考えられる分解は最小限であるべきである。加えて、本発明の他の課題は、上記課題の達成に必要な手段の費用効率の良い構成を保証することと、比較的少量のエネルギーだけが作動に必要となることを確保することである。加えて、本発明の別の課題は、上記要求を、従来の直立移送モードと、直立又は水平位置のいずれかで製品がガイドされるところの、連続した移送モードの両方に対して得ることである。さらに本発明の別の課題は、上記要求を得ることのできる、製品の湿式化学処理用装置と方法を見つけ出すことである。及び本発明の他の課題は、上記要求を得ることのできるような機械装置を従来の湿式化学処理用装置に取り付けることができるような、方法を見つけ出すことである。

上記課題は、請求項１に係る、装置内に置かれた製品の湿式化学処理用装置と、請求項１９に係る、装置内で製品を湿式化学処理するための方法と、請求項２２に係る、湿式化学処理用装置内に流量部材を取り付けるための方法とによって成し遂げられる。本発明の好ましい実施形態は従属請求項中に明記した。

「製品の表面に向かい合った位置に置かれた」、「製品の表面に向かい合って配置された」、又は「処理面に向かい合った位置に置かれた」という用語が以下の記載中及び請求項中に用いられている限り、このことは、製品の表面に面している又は処理面に面している対象物間の空間的関係を言及しており、そこでは、製品と各対象物との間にいかなるものが置かれていようがいまいがに関わらず、製品表面の又は処理面の表面要素から延びる垂直ベクトルが向かい合って（反対側に）置かれた対象物に接触する。

「処理面」という用語が以下の記載中及び請求項中に用いられている限り、このことは処理装置内の面を言及しており、その中には実質的に板状の加工部品が配置される。例えば実質的に板状の加工部品表面の一つが、処理面と重なることが可能である、又は実質的に板状の加工部品が、処理面が加工部品の二表面の間に置かれるように処理装置内に配置することが可能である。

「湿式化学処理」という用語が以下の記載中及び請求項中に用いられている限り、このことは表面処理を言及しており、化学流体、例えば化学的又は電解金属メッキ、化学的又は電解エッチング、化学的又は電解脱脂又は陽極処理（陽極酸化）を用いることによって実施されるのである。

「製品」及び「加工部品」という用語が以下の記載中及び請求項中に用いられている限り、これら用語は、未処理状態の又は湿式化学処理された状態の対象物であって、様々な用途分野、例えば回路基板技術（プリント回路基板、プリント回路箔）、ウェハ技術における様々な用途分野のために、金属被覆ガラス板又は他の目的で、例えば窓、鏡、モニター板とコレクタ、太陽電池（光電池）又はセンサ技術（光感セル）のような目的で処理されたガラス板を製造するために製造された対象物を言及している。加えてこれは、本発明にしたがうと好ましいような板状対象物だけでなく、例えば曲がった表面を有する様々な形状をした対象物も言及している。これらの種類の加工部品は、例えば公衆衛生産業において、自動車組み立て、家具産業、宝石及び眼鏡産業、及び工業技術において、例えばシャワーヘッド及び公衆衛生器具、家具器具、眼鏡器具、宝石、機械部品及びエンジンブロック用に使われる。

「移動路を横切って」という用語が以下の記載中及び請求項中に用いられている限り、これは、移動路に対して＞０°から９０°の角度でその表面の少なくとも一つが傾いているところの、対象物の配置を言及している。移動路は、流量部材によって覆われている距離によって特徴づけられている。主面（ストリップの主面のうち一つと重なっている面）を有するストリップの場合には、上記主面は、移動路に対して指定の角度だけ傾いている。

本発明に係る、装置内に置かれた製品の湿式化学処理用装置は、少なくとも一つのパドル様流量要素を備えた少なくとも一つの流量部材を備えて構成される。少なくとも一つの流量部材は、本発明にしたがって、製品の表面と向かい合うような位置に置かれ、且つ製品の表面に実質的に平行（例えば≦±１５°）に動くことができる。上記流量部材は製品表面に処理液流体の流れを発生させるために用いられる。特にそれは、製品表面における流れ（流量）が均一であることを確保するために用いられる。

本発明に係る、処理装置内に置かれた製品を湿式化学処理するための方法は、以下の方法工程を含んでいる。
ａ．処理装置内に少なくとも一つの流量部材を備える工程であって、上記流量部材は各々少なくとも一つのパドル様流量要素を備えている、工程。
ｂ．流量部材を製品の表面に対して動かす工程。
ｃ．少なくとも一つの流量部材を、それが製品の表面に向かい合うように装置内に配置する工程。及び、
ｄ．流量部材を製品の表面に実質的に平行（例えば≦±１５°）に動かす工程。

本発明に係る装置を用いることによって、以下の利益が成し遂げられる。

流れは、特に装置内において製品表面と向かい合うような位置に置かれた流量部材のために均一に製品表面の全領域に渡って流れることができ、且つ製品表面に対して実質的に平行に（例えば≦±１５°）動かされる。これによって製品内の処理されるべき表面の各点に、同一手法で流れが到達可能である。

加えて処理流体は、特にパドル様流量要素が流量部材上で用いられるという事実に因って、時間平均で均一に表面の全領域に対して流れ得る。

本発明は、処理流体を小さな穴、特に小さな通し穴及び止まり穴に均一に通すことを可能にもする。これも本発明にしたがい、時間平均で均一に、同じ範囲の全ての穴に到達する流れが存在するという事実に因って成し遂げられる。

加えて特にパドル様流量要素が用いられるという事実のために、処理流体は、例えばポンプによって供給されるノズルが用いられる場合のものと同じ程度のガスを放出しないように又は同じ程度分解しないように、穏やかに作動される。

加えて特にパドル様流量要素の使用によって、流れ強度と流れ方向が制御された方法で調節可能となる。

従来のノズルフローと比較して、パドル様流量要素を備えた流量部材の使用は、圧倒的に費用効率の良い機械設計によって特徴づけられる。その上この設計は、ノズルフローと比較して遥かに少ないエネルギー消費である。

本発明は補足的に、従来の直立技術（浸漬）のため、水平連続モードのため、及び垂直（直立）連続モード技術のため（処理ステーションを通る水平路上を移送される直立に配向した板のため）の広い用途領域を有している。加えて本発明は、原則的に電気化学的処理を含む全ての処理工程にも適している。好ましい用途は、無電解金属被覆、特に無電解銅メッキのための装置と方法の使用である。

有利な効果を得るために、従来の装置には、例えば逆にこのような流量装置を備えた従来の処理装置のような従来装置内に取り付けられるパドル様流量要素を備えた流量部材が、湿式化学処理のために備えられ得る。以下の方法工程がこのためにもたらされる。
ｉ）湿式化学処理用装置を備える工程、
ｉｉ）少なくとも一つの流量部材を上記装置内に取り付ける工程であって、当該流量部材が製品表面に向かい合って配置され、且つ製品表面に実質的に平行（例えば≦±１５°）に動くことが出来るように、取り付ける工程。

本発明の特に好ましい実施形態にしたがうと、製品は板形状であり、装置内の処理面内に置かれる。この種類の板状製品は、プリント回路基板、プリント回路箔、半導体ウェハ、光電板、及びガラス板の群から特に選択され得る。この場合、少なくとも一つの流量部材が処理面の一つの面と向かい合った位置に置かれ、且つ処理面に対して平行（例えば≦±１５°）に動き得る。板状製品の場合には、パドル様流量部材と製品表面その間に一定の間隔が常に存在するように、流量部材が上記製品の表面に適切に配置されているので、特に均一な処理が成し遂げられ得る。

本発明のもう一つの好ましい実施形態では、製品が板形状をしている場合はいつも、流量部材は処理面の両側に置かれ得る。

本発明のもう一つの好ましい実施形態では、少なくとも一つの流量部材が、製品の表面と実質的に平行（例えば≦±１５°）に延びるように配置される。

加えて流量部材は、少なくとも二つのパドル様流量要素、例えば４、５、６、７又は８つの流量要素有し得る。特に流量要素は、互いに平行に配置され得る。

流量部材の移動路は、好ましくは製品の表面に平行に延びる。板形状をした製品の場合には、よって流量部材は真直ぐの移動路に沿って動かされる。製品が板形状でない場合であってもこの路は真直ぐに走ることができ、この場合の移動路は製品の主な延長方向又は面に平行に延びることが可能である。本発明に係る他の実施形態では、表面が湾曲している場合であっても、つまりこの場合には路も曲がっていても、製品表面に平行に延びる路内で移動することが可能である。移動路は当然に一方向に延びることができるだけでなく、二方向に延びることもできるのである。この変形の組み合わせ形態も可能である。

流量部材の移動は可変であって、好ましくは周期的な運動であってもよい。しかし上記運動は、均一、又は断続的であることも可能であるし、又は休止期間があってもよい。変更も可能である。流量部材の移動は、好ましくは周期的であり、周期的運動の周波数は、好ましくは０．０２から１００Ｈｚの範囲、特に好ましくは０．１から１０Ｈｚの範囲、最も好ましくは０．２から３Ｈｚの範囲内である。より一般的に流量部材の移動周波数の下限は０．０２Ｈｚ、特に０．１Ｈｚ、及び最も好ましくは０．２Ｈｚであってもよく、且つ、流量部材の移動周波数の上限は１００Ｈｚ、特に１０Ｈｚ、及び最も好ましくは３Ｈｚであってもよく、下限値の各々は上限値のうちいずれの一つと組み合わせられてもよい。

移動スピードは、１から１０００mm/sの範囲、より好ましくは１０から１０００mm/sの範囲、もっと好ましくは１０から４００mm/sの範囲、及び最も好ましくは３０から２００mm/sの範囲内である、又は範囲内で変わってもよい。より一般的に、流量部材の移動スピードの下限は、１mm/s、より好ましくは１０mm/s、及び最も好ましくは３０mm/sであってもよく、且つ流量部材の移動スピードの上限は、１０００mm/s、より好ましくは４００mm/s、及び最も好ましくは２００mm/sであってもよく、下限値の各々は上限値のうちいずれの一つと組み合わせられてもよい。

流量部材のパドル様流量要素は、好ましくは、上記部材の移動路を横断して延びる。

加えて本発明に係る流量部材は、製品の全表面に渡って動かされる（つまり、製品の表面が当該表面を渡って動く流量部材によって完全に覆われる）ように、行ったり来たり（前後に）動かされ得る。つまり製品表面上の各点を、好ましくは小さな間隔で流量部材の少なくとも一つの流量要素が通り過ぎる。流量部材は、一運動周期（＝一回の行ったり来たり）内の規定した動きのために、板の全領域が、少なくとも一回、好ましくは少なくとも二回、特に好ましくは四回、加工部品の表面を（表面上の垂直突起によって）渡って動くようにして流量要素によって覆われるように好ましくは形作られる。

加えて流量部材の動き（移動）は、流量部材の各流量要素間の最大グリッド間隔が、一方向の移動（例えば前方移動）の周期的運動中における部材によって覆われる総距離と同じになるように、好ましくは設計される。本発明の特に好ましい実施形態では、流量部材の流量要素間の最大グリッド間隔は、流量部材が周期的運動中における一方向運動で覆う総距離の半分と等しい。

加えて、上記（一）方向運動で規定される、第１から最後の流量要素までの流量部材の延長範囲は、処理されるべき表面の延長範囲と少なくとも同じであり、さらに、上記方向運動で規定されるものは、振幅の二倍未満、特に好ましくは振幅未満（一方向運動における総路＝２×振幅）である。

加えて、移動方向に対して直角で規定される流量部材の延長範囲は、少なくとも処理されるべき製品表面の幅と好ましくは等しい。製品自身が少なくとも一つの移動構成要素によってこの方向に動かされる場合にも、この補足的な製品移動路が、流量部材の幅に取り付けられるべきである。

周期運動（行ったり来たりの運動）の所定位置に、少なくとも一つの流量部材が、移動路内を循環するように、つまりそうすることに於いて流量部材が製品の全表面に渡って動く（つまり、加工部品表面を渡って動くにつれて製品が流量部材によって完全に覆われる）ように、構成され得る。この場合流量部材は例えば、コンベヤベルト上に固定された流量要素の連続した移動が生じるように、コンベヤベルトと同様に設計され得る。コンベヤベルトの路は、好ましくは製品表面に平行に延びる。コンベヤベルト自身は流体浸透性又は流体不浸透性であってもよい。

加えて、流量要素の少なくとも一つのパドル様流量要素は、かたく保持され得る。例えば流量要素は枠に固く結合され得る。

本発明の別の実施形態では、流量部材の少なくとも一つのパドル様流量要素は、例えば枢軸回転可能に動くことができる、又は単に柔軟であって動くことができる。流量要素はこのために、例えばピボット接続部を介して枠に固定することによって枠に移動可能に結合することができる。枢軸回転する際流量部材が行ったり来たり動く時に、流量要素の長くのびた偏向路をこの場合埋め合わせるために、流量部材の移動路は、流量要素がかたく保持されているところの流量部材に対する流量要素の偏向路によって延長されるべきである。流量要素が移動可能である場合、処理流体における流れ方向、及び形状、及び流れ強度に作用することができる。

本発明に係る上記実施形態のさらなる発展において、パドル様流量要素は止め部材に対して移動可能、例えば枢軸回転可能である。このことは、流量要素の偏向（たわみ）が、行ったり来たりの移動中に規定されるということを意味する。例えば止め部材は、移動路に対して０°から９０°の範囲で延びる、旋回心軸の分弧上で偏向を規定するために、つまり、四分の一円（旋回心軸）運動のために用いられ得る。

原則的に流量要素は剛直である、つまり曲げ及び歪みに対して実質的に強固であることが可能である、このことは、流量部材が動く場合にそれらの形状が変化しないことを意味している。しかしながら他方で、流量要素は動く場合に屈曲及び／又は歪むように開発することも可能である。このために弾性要素（例えばラメラ）が、例えば薄い断面を有することによって用いられ得る。本発明の別の実施形態では、上記要素を弾性材料で作ることも可能である。

他の好ましい手法において、流量部材が板状製品表面の両側に置かれる場合には、流量部材を、異なる流量器のパドル様流量要素が互いに喰い違うように、例えばジグザグになるように、処理面の両側に置くことも可能である。これは、通し穴を有する板状製品の処理に特に有利である。本発明の他の実施形態において、板状製品の表面の両側に置かれた流量部材も、異なる流量器のパドル様流量要素が互いに直接向かい合って配置されるように、処理面の両側に置かれてもよい。

この上後者の場合にパドル様流量要素が、製品表面に向いた凸形状の端面を有している場合には、小さな穴さえの特に効率的な通し流れを成し遂げ得る。これは、それらの端面によって製品表面に沿って動くことにより、流量要素が上記表面の直ぐ隣及び端面の側で流れを発生させ、これが隣り合った二つの流量要素間にあるものよりも低い静圧を結果として生じる、ということを成し遂げる。流量要素を、例えば板状製品の二表面で喰い違わせることによって、通し穴の軸に沿って局所的圧力低下が存在し、これは穴を通る流れを改善するように導く（ベルヌーイ効果）。

本発明の特に好ましい実施形態では、流量要素は、ストリップ及びピンの群から選択される。ストリップは平坦な断面と細長い形状によって特に特徴づけられる。これによってストリップは主面を有する。

ストリップが用いられる場合には、各主面が流量部材の移動路に対して好ましくは９０°の角度で横断して延びるように、流量部材に装備することが可能である。しかしながら原則的に移動路に対して傾けて配置することが可能である。加えてストリップも、製品表面に好ましくは直立して配置される。それらも、例えば特別な流れ方向を発生させるために、製品表面に対して傾いて（＜９０°）配置することが可能である。

本発明の基本的な実施形態では、処理装置内での板状製品の処理用に二つの流量部材が設けられ、上記二つの流量部材は流量要素としてストリップを有し、且つ製品の各側面にそれを有している。この特に好ましい実施形態では、各流量部材は平行に配置されたストリップで構成され、その幅広い側面は製品表面に対して垂直に配向され、細長い側面は移動路に直角に配向される。上記ストリップは、駆動装置によって動かされる枠に固定される。

ストリップは、好ましくは実質的に長方形の水平な突起を有している。これによって最も単純な実施形態においてストリップは、その全長さに渡って同一の長方形断面が備えられる。ストリップは幅全体に渡って連続するか、又は別々のストリップで作られ得る。

ストリップは、明らかに異なる断面を有することも可能である。長方形断面の他、台形、三角形、又は円形であることも可能である。断面は特に、製品表面に面しているストリップの端面で円形又は曲線的であることが可能である。

ストリップの厚みは、例えば特定の特徴を実現するために、材料と所望の形状に依存して数マイクロメーターから数センチメーター（例えば１０ｃｍ）であることが可能である。ストリップの幅は、要求にしたがって数ミリメーターから数デシメーターであることが可能である。一つの流量部材内におけるストリップの数は、広い範囲内で、例えば１から１０，０００好ましくは３から１００、特に好ましくは５から２５内で選択され得る。一般的にストリップの数の下限は１、より好ましくは３、及び最も好ましくは５であってよく、且つストリップの数の上限は１０，０００、より好ましくは１００、及び最も好ましくは２５であってよく、下限値の各々は上限値のうちいずれの一つと組み合わせられてもよい。

流量部材内のストリップ間の間隔は一定であり得る。しかしながら上記間隔はストリップによって異なっていてもよい。それは、１から５００mm、好ましくは３から２５０mm、特に好ましくは１０から１５０mmの範囲内であるか又は範囲内で変化することが出来る。一般的に隣り合うストリップ間の間隔の下限は１mm、より好ましくは３mm、及び最も好ましくは１０mmであってよく、且つ隣り合うストリップ間の間隔の上限は５００mm、より好ましくは２５０mm、及び最も好ましくは１５０mmであってよく、下限値の各々は上限値のうちいずれの一つと組み合わせられてもよい。二つのストリップ間の間隔が、流量部材の周期的運動の振幅（±１０％）と等しいことが特に好ましい。

処理流体に耐性のある全ての材料をストリップに用いることが可能であり、好ましくはプラスチック材料、特に好ましくは無充填のプラスチック材料である。

パドル様流量要素、特にストリップは製品表面から、０から５００mmの範囲で、好ましくは１から１００mmの範囲で、及び特に好ましくは３から５０mmの範囲で間隔をあけて置くことが可能である。一般的にパドル様流量要素と製品表面との間の間隔は、少なくとも０mm又は少なくとも０．５mm、より好ましくは少なくとも１mm及び最も好ましくは少なくとも３mmであってよい。それは、せいぜい５００mm、より好ましくはせいぜい１００mm、及び最も好ましくはせいぜい５０mmであってよい。与えられた下限値、与えられた上限値とのいかなる組み合わせ範囲内にも、上記間隔が存在してよい。通常、製品表面と、パドル様流量要素、特にストリップとの間の間隔は、処理中、特に板状製品が処理されるときには一定である。しかしながら間隔の変化も考えられる。一実施形態では、流量要素は上記表面に接触することもできる。

加えてパドル様流量要素、特にストリップは、製品表面に面する側に構成され得る。例えば形を作られたパドル様流量要素、特にストリップが用いられ得る。したがって流量要素、特にストリップは、処理されるべき製品表面に面する側に溝を有することができ、このことは装置が櫛形であることを意味している。これは、製品上の流れの均一性と有効性における改善をつくり出す。加えて又は代替として、パドル様流量要素、特にストリップ内に穴があってもよく、上記穴も流量条件に影響する。

歯の幅は、１から１００mm、好ましくは１０から３０mmの範囲であり得る。一般的に歯の幅の下限は１ｍｍ、及びより好ましくは１０mmであってよく、且つ刃の幅の上限は１００mm、及びより好ましくは３０mmであってよく、下限値の各々は上限値のうちいずれの一つと組み合わせられてもよい。歯の間の間隔（溝幅）は１から１００mm、好ましくは１０から３０mmの範囲内であり得る。一般的に隣り合った歯間の間隔の下限は１mm、及びより好ましくは１０mmであってよく、且つ上限は１００mm、及びより好ましくは３０mmであってよく、下限値の各々は上限値のうちいずれの一つと組み合わせられてもよい。隣り合う流量要素内の溝も、互いに喰い違って（ずれて）いてもよい。加工部品の前及び後に位置する流量要素内の溝も、各々互いにずれていてもよい。

溝は長方形、三角形、又は円形、例えば好ましくは半円形であることが可能である。他の形状も考えられる。一流量要素、特にストリップ上の歯の幅、又は異なる流量要素、特にストリップ上の歯の幅は、常に同一であっても違っていてもよい。このことは、歯間の溝にも同様にあてはまる。加えて処理されるべき製品表面に面する端面は、特定の流れ、例えばベルヌーイの原理に相当する流れが実現されるように設計されてもよい。

ピンと小さなパドルが流量要素として用いられる場合には、それらは、好ましくは流量部材内に行列様式で配置される。

複数の流量部材が、空気圧によって又は電気機械的に、一緒に又は別々に駆動され得、且つ他の運動と結合して駆動されることも可能である。

流量部材は、好ましくは流量要素の保持用枠を備えている。後ろにおいて、流量部材はそこでの流体の循環を妨害しないように好ましくは開いている。しかしながら流量部材は後ろにおいて閉じていてもよい。

板材料、特に箔タイプの材料が処理される場合には、それと流量部材との間に一定の間隔を保証するために、それが平坦面内におかれることが重要である。このためにそれは、その横側縁で把持され得、且つ適用可能ならば、付加的に引っ張られ得る。適切な保持要素がこのために用いられてもよい。

パドル様流量要素を備える流量部材は、製品と、対向電極、例えばアノードとの間の電解セル内に置かれ得る。その構成に対して電場線の遮断を避けるための注意が払われるべきである、というのは、そのような遮断はメッキ厚みに望まない差を導くかもしれないからである。電場線の遮断の防御は、一方では流量部材の運動に対する製品の運動によってスクリーン効果を曖昧にする、又は一様にすることによって成し遂げられてもよい。そうすることにおいて製品と流量部材は同時に動いてもよい。この場合製品と流量部材は、メッキ作用の時間平準化及び空間的平準化の両方について電場線の均一性が成し遂げられるように、互いに動かされるべきである。他方では製品とアノードとの間に位置する部品が、できるだけ薄くなるように設計され得る。この手段、及び上記手段が代替として実現されてもよいし、又は両方が実現されてもよい。他の実施形態では、流量部材はアノードの後ろに（製品から見えるように）置かれてもよい。この場合処理流体は、流量部材から製品まで、対向電極を通り抜けることによって流れる。

材料は剛直な手法で、つまり動くことなく保持され得る。しかしながら材料は、例えば垂直に又は平行に、例えば製品表面に対して円形状に、又は主延長部又は主面の方向に垂直又は平行に流体内を動くことも可能である。代替として同時に、指定方向のうちの二つに動いてもよい。

板状製品が処理され且つそのために処理流体内に浸漬される、直立システムの場合には、上記保持要素は、例えば製品を縁において横から保持する保持ストリップであることが可能である。保持要素は特に、製品を流体内で動かすために例えば（前後に）行ったり来たり動くことのできる支持枠上で保持され得る。流量部材は、上記流量部材を製品に対しても動かすために支持枠によって保持され得る振動枠上に取り付けられ得る。このために、振動枠は支持枠に対して動くことができる。本発明の特定の実施形態において、流量部材が経験する運動が、製品の運動と、製品への補足的相対運動との重ね合わせとなるように、支持枠は振動枠を動かす。原則的に、動いた製品と動いた流量部材との各混合形体が可能となる。

特に好ましいのは、製品表面に対して垂直な、又は製品の主延長方向又は主面に対して垂直な製品運動と、製品表面に対して平行な、又は製品の主延長方向又は主面に対して平行な運動との組み合わせである。流量部材と製品表面との間の間隔は、この場合一定であり得る。後者は特に、製品が処理面に対して垂直に動くこと、及び同時に少なくとも一つの流量部材が、それと平行に製品に一定の間隔をあけて動かされるということにおいて成し遂げられ得る。

補足的に処理流体を動いている状態に設定するために、空気が、例えば浴を安定させるようにさらに吹き込まれてもよい。この場合、空気を流量部材の後ろ、つまり流量部材と製品表面の間ではない処理流体内に案内することが有利となり得る。

製品は、所定位置に保持するために指によって好ましくは把持される。指の数と形状は、いかなる場合であっても流れが妨害されないようにされるべきである。例えばそれらは細幅であるべきである。

小さな穴を備えた板状材料の処理のために、当該材料が処理浴内に導入される場合には、必要ならば、補足的なノズルレジスタが、穴とプリント回路基板のような他の微細構造体とを濡らすために、浴液位の下方に好ましくは取り付けられ得る。

流量部材を通る流体の動きによって生じ得る、処理中の流体運動の蓄積を抑制するために、及び改善した所定の流体条件を得るために、処理装置内に流れ遮断器が取り付けられ得るということが一般的に考えられる。上記流れ遮断器は例えばストリップである。

例えば処理剤に耐性を有する（形状安定な）アノードのような電極が、複数の流量要素の後ろ及び／又は前の間に置かれ得る。

水平に配向された板が処理のために水平に移送されるような処理装置内において、例えばストリップレジスタが流量部材として、例えばキャリヤローラー又はホイールのような二つの移送部材間の、移送面の片側又は両側に置かれ得る。上記レジスタは次に、移送面に平行に動かされ得る。

図面が本発明をより詳細に説明するために用いられる。

二つの流量部材を備えた処理装置の図である。 図１の処理装置の側面図である。 板状加工部品表面における二つの流量部材の詳細図である。 流れストリップを備えた処理装置の側断面図である。

同一の参照番号は全ての図中の同一要素を識別している。

処理装置１００は収容枠１１０を備えている。上記収容枠１１０は、図２中に詳細に示されている基礎枠１０５の構成部品である。収容枠１１０は容器２００を保持するために用いられ（図２中に示す）、その中に処理流体が存在し、且つその中で電解メッキ処理を実施する。収容枠１１０は、好ましくは金属で作られた、例えば頑丈な型出しされた切片から作られる。それは、基礎枠１０５の台（rest）に固定して又は取り外し可能に接続され得る。図１は処理装置１００内部の図を表す。容器内に配置された加工部品Ｗ上方に部分的に位置し、且つ容器２００の端部領域を一回り進む、支持枠１２０も確認することができる。支持枠１２０は、加工部品Ｗを保持する保持装置１３０（１３０．１、１３０．２）と、様々な構成要素を保持するために用いられる振動枠１４０とを保持するために用いられる。支持枠は、矢印Ｐ_１に平行に前後に動かされる。これによって全装置構成要素としたがって加工部品Ｗとは、この動きと同期して一緒に運ばれる。上記移動は、駆動装置１２５によって、例えば収容枠１１０上で支持される空気圧シリンダによって成し遂げられる。支持枠１２０は、規定の路上に調節装置１２８によって精確に位置決めされたレール１２７上で動かされる。駆動装置１２５用空気圧シリンダは小さく、且つモーター駆動装置と比較して、浴表面とカバーとの間の電解メッキ容器内で典型的に見られる流体及び蒸気に影響されない。加えてそれらは費用効率が良い。これにより、それらは駆動支持枠１２０を規定の手法で調節することを可能にする。

支持枠１２０も振動枠１４０を保持しているので、後者は支持枠１２０と同様に、矢印Ｐ_１に対して平行に前後に動かされる。加えて振動枠１４０は、支持枠１２０の移動方向Ｐ_１に垂直に延びる方向において他の駆動装置１４５によって前後に動かされる。この移動方向は、補足的な矢印Ｐ_２によって示されている。支持枠１２０用又は振動枠１４０用の各々駆動装置１２５と１４５は、空気圧で又は電気モーターによって駆動される。

容器２００の内側には、加工部品Ｗ、例えばプリント回路基板が存在する。この加工部品Ｗは、容器２００内で垂直配向に、保持装置１３０（１３０．１、１３０．２）によって保持される。保持装置１３０は、加工部品Ｗをその各端部領域内において把持する。図１は二つの保持装置１３０を示している、つまり加工部品Ｗの左縁を把持する第１保持装置１３０．１と、加工部品Ｗの右縁を把持する第２保持装置１３０．２である。保持装置１３０は加工部品Ｗと同様に、容器内で垂直配向に保持される。保持装置１３０は各々、加工部品Ｗを掴んでいる時には各縁上に載る、二つのクランプ指群１３５を備えている。クランプ指群１３５は、各々ピボット点の周りを枢軸回転可能である。これによってそれらは開放位置とクランプ位置とに枢軸回転され得る。各々クランプ指群１３５を作動する駆動装置１３７がこのために設けられる。上記駆動装置も空気圧によって開放及び閉鎖される、又は空気圧の作用下で開放され、一方で閉鎖力が予圧バネによって加えられる。閉鎖力はこの場合、動力供給が遮断されていたとしても維持される。

保持装置１３０は支持枠１２０によって保持される。このことは、保持装置１３０、したがってクランプ指群１３０と最終的には加工部品Ｗも、支持枠１２０の前後運動によって、矢印Ｐ_１の方向に平行な一定の動きで維持されるということを意味している。

流量部材１５０（１５０．１、１５０．２）が、本発明にしたがって容器２００内の加工部品Ｗの両側面側に設けられ、且つ振動枠１４０によって保持される。振動枠１４０が、矢印Ｐ_１と矢印Ｐ_２の両方向に一定の動きで動かされるので、上記流量部材１５０もこれらの方向に連続して動かされる。矢印Ｐ_１の方向における動きの偏向が、支持枠１２０のそれ、及びしたがって加工部品Ｗのそれに相当するので、且つ矢印Ｐ２の方向における動きの偏向が加工部品表面に平行に延びるので、加工部品Ｗの二表面と二つの流量部材１５０との間の各間隔は、常に一定に保たれる。加えて、加工部品の二表面上において均一な処理が成し遂げられ得るように、それら表面に平行な、流量部材１５０と加工部品Ｗとの間の相対運動が存在する。

二つの流量部材１５０の各々は、枠１５１（１５１．１、１５１．２）及び流量要素１５５（１５５．１、１５５．２）を備えて構成される。流量要素１５５は、長方形の断面を有するストリップである。ストリップ１５５は各枠１５１に固定され、且つ加工部品Ｗ表面に対して垂直に配列される。ストリップ１５５は、ストリップ１５５が加工部品表面に面しているところの各端面で終わる。ストリップ１５５の端面と各加工部品表面（この場合加工部品Ｗは板である）との間の間隔は、流量部材１５０が動いている時に、ストリップ１５５の端面が加工部品表面と衝突するかもしれないという恐れ無く、比較的小さくなるように選択することが可能である。

流量部材１５０は、振動枠１４０の動きによって加工部品Ｗに平行な相対揺動運動に設定される。流量部材１５０のストリップの端面が加工部品表面に比較的近接して、例えば０．５から５cmの間隔で配置されるので、流量部材１５０が加工部品表面に平行に動かされる時には、加工部品表面の直ぐ周辺に流体流れが発生し、上記流れは表面に平行な強い要素を有しており、且つストリップ１５５の領域内に容易に形成される乱流によって、加工部品表面に垂直な運動要素も補足的に有するのである。ストリップ１５５は、それらが動く時に加工部品表面上の少なくとも一つの有用な領域を完全に覆う（すなわち（全面に）渡って動く）ので、非常に均一な湿式化学処理がこの領域内で成し遂げられる。

処理装置１００の側面図（図２）は基礎枠１０５を表しており、その一部分が、例えば容器２００を保持するために処置装置１００の上部領域内に設置された収容枠１１０である。このために収容部（accommodating profile）１１５が収容枠１１０上に設けられ、収容部は容器２００の隆起部内で係合する。容器２００はこれによって収容枠１１０内にぶら下がる。

加えて収容枠１１０上において、支持枠１２０はガイドを介してレール１２７に固定される。これによって容器２００の熱膨張が、支持枠１２０の、したがって装置１００の他の構成要素の位置決めに影響することができない。保持装置、この場合クランプ指群１３５によって表現されるものが、支持枠１２０に固定される。加えて、補足的に図面に平行に前後に動く振動枠１４０が示されている。加工部品Ｗ、例えばプリント回路基板は、クランプ指群１３５によってその側面縁で把持される。

容器２００内に置かれた流量部材１５０も示されている（この場合、加工部品Ｗの前に配置された流量部材１５０．２のみが示されている）。流量部材１５０は加工部品表面に平行に置かれ、且つ振動枠１４０上で保持される。振動枠１４０は、流量要素（ストリップ）１５５を保持する枠１５１を保持する。この場合、枠１５１は単にストリップ１５５を保持する横木を備えて構成される。

ストリップ１５５は、加工部品表面に対して垂直に、且つ容器２００内で直立に配置される。流量部材１５０を保持する振動枠１４０が図面に対して平行に、それによって加工部品表面にも平行に（矢印Ｐ_２参照）動かされるので、流量部材１５０も加工部品表面に平行に動かされる。これによって、加工部品表面直ぐの領域内で処理流体に流れが作り出され、その流れは上記表面に実質的に平行な動き要素と、且つ補足的にそれに対して直角な要素も有する。

図３は、加工部品表面と向かい合う位置に置かれた二つの流量部材１５０（１５０．１、１５０．２）を備えた加工部品Ｗの側面の詳細図である。ストリップ１５５（１５５．１、１５５．２）の端面は、ほぼ加工部品表面まで延びる。流量部材１５０の枠は示されていない。この実施形態においてストリップ１５５（１５５．１、１５５．２）は、加工部品表面に面する端面上に溝１５７（１５７．１、１５７．２）を備えている。この場合、溝１５７は半円である。ストリップ１５５が加工部品表面に平行に（つまり図面内に）動く時に、溝によって構成された、ストリップ１５５の端面領域内で乱流が形成され、これは加工部品表面の領域内で流量増加を導く。

図４は、板状加工部品Ｗの両側の面に置かれた流量部材に関する配列の詳細図であり、互いにずれて置かれ得るその流量ストリップ（１５５．１、１５５．２）だけがこの場合示されている。流量部材は、加工部品Ｗの表面に沿って双頭矢印によって示された方向にガイドされる。流量要素１５５．１は加工部品Ｗ内の通し穴Ｌを通り過ぎた途端、これによって穴Ｌ内に負圧が生じる。これは、ここで示された矢印に沿って穴Ｌ内で流れを誘発する。

ここに記載した実施例及び実施形態は図示のみを目的としており、その見地内の様々な修正や変更、ならびに本明細書内に記載した特徴構成の組み合わせが、当業者に示唆されるであろうこと、及び記載の発明の精神及び範囲内に且つ添付の請求項の範囲内に含まれるであろうことが理解される。ここに引用した全ての出版物、特許、及び特許明細書はこのように参照することによって援用される。

Claims (22)

1. 製品（Ｗ）の湿式化学処理用装置であって、上記製品（Ｗ）は上記装置（１００）内に置かれており、各々少なくとも一つのパドル様流量要素（１５５）を備えた少なくとも流量部材（１５０）を備えて構成される装置（１００）において、
   少なくとも一つの流量部材（１５５）が、製品（Ｗ）の表面と向かい合った位置に置かれ、且つ製品（Ｗ）の表面と実質的に平行に移動可能であることを特徴とする、装置。
2. 製品（Ｗ）は板形状をしており、且つ装置（１００）内の処理面内に置かれること、及び、少なくとも一つの流量部材（１５０）が処理面の一つの面に向かい合った位置に置かれ、且つ実質的にそれと平行に移動可能であることを特徴とする、請求項１に記載の湿式化学処理用装置。
3. 製品（Ｗ）が、プリント回路基板、プリント回路箔、半導体ウェハ、光電板、及びガラス板の群から選択されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の湿式化学処理用装置。
4. 製品（Ｗ）が板形状をしており、且つ装置（１００）内の処理面内に置かれること、及び、流量部材（１５０）が処理面の各面に面して置かれることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の湿式化学処理用装置。
5. 異なる流量部材（１５０）のパドル様流量要素（１５５）が互いに喰い違うように、処理面の両面に面して流量部材（１５０）が配置されることを特徴とする、請求項４に記載の湿式化学処理用装置。
6. 少なくとも一つの流量部材（１５０）が、製品（Ｗ）の表面に実質的に平行に延びるように配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の湿式化学処理用装置。
7. 流量部材（１５０）が少なくとも二つのパドル様流量要素（１５５）を備えて構成されること、及び、流量要素（１５５）は互いに平行に配置されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の湿式化学処理用装置。
8. 少なくとも一つの流量部材（１５０）が移動路内を移動可能であること、及び、パドル様流量要素（１５５）が移動路を横切って延びることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の湿式化学処理用装置。
9. 少なくとも一つの流量部材（１５０）が、製品（Ｗ）の表面が完全に覆われるように前後に移動可能であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の湿式化学処理用装置。
10. 少なくとも一つの流量部材（１５０）は、流量部材が製品（Ｗ）の全表面に渡って動かされるように、移動路内を循環するように設計されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の湿式化学処理用装置。
11. 流量部材（１５０）の少なくとも一つのパドル様流量要素（１５５）が固く保持されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の湿式化学処理用装置。
12. 流量部材（１５０）の少なくとも一つのパドル様流量部材（１５５）が枢軸回転可能であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の湿式化学処理用装置。
13. パドル様流量要素（１５５）が、製品（Ｗ）の表面に面する凸型に形成された端面を備えて構成されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の湿式化学処理用装置。
14. パドル様流量要素（１５５）が、移動中屈曲するように設計されることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の湿式化学処理用装置。
15. パドル様流量要素（１５５）が、ストリップ及びピンの群から選択されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の湿式化学処理用装置。
16. 少なくとも一つの流量部材（１５０）が移動路内を移動可能であって、且つ主面を備えた少なくとも一つのストリップ（１５５）を備えて構成されること、及び、ストリップ（１５５）の主面が、流量部材（１５０）の移動路を横切って延びることを特徴とする、請求項１５に記載の湿式化学処理用装置。
17. ストリップ（１５５）が、製品（Ｗ）の表面に面している側に構成されることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の湿式化学処理用装置。
18. 製品（Ｗ）が処理面に対して垂直に動くこと、及び、同時に少なくとも一つの流量部材（１５０）が、製品（Ｗ）から一定の間隔をあけてそれと平行に動かされることを特徴とする、請求項２〜１７のいずれか一項に記載の湿式化学処理用装置。
19. 処理装置（１００）内に置かれた製品（Ｗ）の湿式化学処理方法であって、
    ａ．処理装置（１００）内に少なくとも一つの流量部材（１５０）を備える工程であって、上記流量部材は各々少なくとも一つのパドル様流量要素（１５５）を備えて構成される、工程と、及び、
    ｂ．製品（Ｗ）の表面に対して流量部材（１５０）を動かす工程、からなる方法において、
    ｃ．少なくとも一つの流量部材（１５０）を、製品（Ｗ）の表面と向かい合った位置にあるように装置（１００）内に配置する工程、及び、
    ｄ．製品（Ｗ）の表面に対し実質的に平行に流量部材（１５０）を動かす工程、を更に含むことを特徴とする、方法。
20. 少なくとも一つの流量部材（１５０）が、製品（Ｗ）の全表面を動くように前後に動かされることを特徴とする、請求項１９に記載の湿式化学処理方法。
21. 少なくとも一つの流量部材（１５０）が、製品（Ｗ）の全表面に渡って動くように、移動路内を循環することを特徴とする、請求項１９に記載の湿式化学処理方法。
22. 装置（１００）内に置かれた製品（Ｗ）の湿式化学処理のために、少なくとも一つのパドル様流量要素（１５５）を備えた流量部材（１５０）を、装置（１００）内に取り付ける方法において、
    ｉ．湿式化学処理用装置（１００）を備える工程、
    ｉｉ．流量部材（１５０）が製品（Ｗ）の表面と向かい合うように配置され、且つ製品（Ｗ）の表面に実質的に平行に移動可能となるように、流量部材（１５０）を装置（１００）内に取り付ける工程、を含む方法。

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