JP2017535954A - 水平加工ラインのデスミアモジュールおよびデスミアモジュールからデスミア粒子を分離除去する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、処理される基板に金属、特に銅を付着させるガルバニックあるいは湿式化学の水平加工ラインのための、沈殿物を除去するデスミアモジュール（１）に関し、このデスミアモジュールは、デスミアユニット（３）に連結可能なデスミア容器（２）と、ポンプ（４）と、ポンプとデスミアユニットとを連結する少なくとも第１の液体連絡要素（５）を有する。ポンプは、少なくとも第１の液体連絡要素によってデスミアユニットと連通しており、デスミアモジュールは内部に処理液高さ（６）を有し、この高さはポンプの吸込領域（７）より高く、デスミアモジュールは、少なくとも第１の液体領域（９）と、ポンプの吸込領域を含む隣接する少なくとも第２の液体領域（１０）と、上記少なくとも第１の液体領域と上記少なくとも第２の液体領域との間に設けられた第１の分離要素（１１）と、をさらに含む。本発明は、さらに、このようなデスミアモジュールからデスミア粒子を選択的に分離して除去する方法に関する。

Description

本発明は、処理される基板に金属、特に銅を付着させるガルバニックあるいは湿式化学の水平加工ラインのための、沈殿物を除去するデスミアモジュールに関し、このデスミアモジュールは、デスミアユニットに連結可能なデスミア容器と、ポンプと、ポンプとデスミアユニットとを連結する少なくとも第１の液体連絡要素と、を有する。ポンプは、上記少なくとも第１の液体連絡要素によってデスミアユニットと連通しており、デスミアモジュールは内部に処理液高さを有し、この高さはポンプの吸込領域より高い。

本発明は、さらに、このようなデスミアモジュールからデスミア粒子を選択的に分離して除去する方法に関する。

プリント基板産業では、プリント基板の製造時にドリルによって穴あけされたスルーホールの洗浄のためのデスミア用化学薬品として、ナトリウム、過マンガン酸カリウム、クロム酸、硫酸などがよく知られている。特に、デスミア洗浄でナトリウムまたは過マンガン酸カリウムが使用された場合に、デスミア化学薬品と、プリント基板のドリルで穴あけされたスルーホールの箇所における残留樹脂と、の化学反応によってかなりの量のデスミア粒子が発生する。

上記のデスミア粒子は、ナトリウムまたは過マンガン酸カリウムの場合は、二酸化マンガン粒子であり、二酸化マンガン粒子は、デスミアモジュールの対応するデスミア容器の底部に凝集することが知られている。

しかし、特にデスミア流体の流れのみによって、対応するデスミア容器の底部からデスミア粒子を機械的に除去することは困難であることが多く、特に、二酸化マンガン粒子を含むデスミア処理液の高濃度の懸濁液により、処理される対応する基板の水平加工中にデスミア粒子を連続的に除去することは困難である。

適切な追加の化学薬品を使用して、化学的還元プロセスによって二酸化マンガン粒子を除去することもこれまで試みられている。しかし、本発明の目的は、上記デスミア粒子を除去する新規で進歩性を有する機械的な方法を見いだすことである。

上記デスミア粒子を機械的に除去するこれまでの試みは、部分的にしか成功しておらず、デスミア容器を別途洗浄可能とするように水平加工ライン全体を停止する不都合な必要性のために引き起こされる問題に悩まされてきた。このような中断は、停止時間の延長および効率の低下につながり、これにより、このような水平加工ラインのコストがさらに高くなる。

この問題を緩和するため、保守に起因する基板の水平加工の中断を避けるように、これまで複雑な自動洗浄手順が導入されてきた。しかし、このような解決方法は、一般にこのような水平加工ラインのコストと複雑さを増加させる。

特許文献１は、このようなデスミア粒子を機械的に除去する装置を開示している。この装置では、一対のノズル、すなわち、ドリルで穴あけされたスルーホールの真上に配置された加圧ノズルとドリルで穴あけされた同じスルーホールの真下に配置された吸込ノズルを使用して、ドリルで穴あけされたスルーホールにデスミア処理液を直接押し通し、対応するドリルで穴あけされたスルーホールのデスミア粒子を含むデスミア処理液は、吸込ノズルに直接入る。よって、デスミア粒子は、デスミアモジュールから直接除去することができる。しかし、このような解決法は、充分な固有の剛性を有する厚いプリント基板のみに適している。今日処理される基板は、厚みの減少および柔軟性の増加によりはるかに処理難度が上がっており、上記の手順が適用できなくなっている。

一般的な水平加工ラインで発生する他の問題は、デスミア粒子が必要な浸漬ポンプの下部の吸込領域に入るのを防止するために、大容量の大きなデスミア容器を設ける必要があることである。よって、大量のデスミア処理液を提供することが必要となり、処理がさらに高価になる。

独国特許出願公開第３８１３５１８号明細書

従来技術に鑑みて、本発明の目的は、周知のデスミアモジュールの上述の難点を有さない、水平加工ラインのためのデスミアモジュールを提供することである。

さらに、本発明の目的は、必要な浸漬ポンプの下部の吸込領域にデスミア粒子が入るおそれが最小になるか、あるいは好ましくは完全になくなるデスミアモジュールを提供することである。

特に、本発明の目的は、デスミア処理溶液の寿命を延長すると同時に、循環するデスミア処理液の量を大きく減少させることができるデスミアモジュールを提供することである。

さらに、本発明の目的は、顧客の現場で既に稼動中の水平加工ラインに設置できるデスミアモジュールを提供することである。

従って、既存の加工ラインに容易に組み込むことができ、かつ必要な空間が小さく設計が複雑でないデスミアモジュールが求められている。

上記の目的は、請求項１の全ての特徴を含むデスミアモジュールによって達成される。本発明のデスミアモジュールの適切な変形例は、従属する請求項２〜１４によって保護される。さらに、請求項１５は、このようなデスミアモジュールからデスミア粒子を選択的に分離して除去する方法を含む。

本発明は、処理される基板に金属、特に銅を付着させるガルバニックあるいは湿式化学の水平加工ラインのための、沈殿物を除去するデスミアモジュールを提供し、このデスミアモジュールは、デスミアユニットに連結可能なデスミア容器と、ポンプと、ポンプとデスミアユニットとを連結する少なくとも第１の液体連絡要素と、を有し、ポンプは、上記少なくとも第１の液体連絡要素によってデスミアユニットと連通しており、デスミアモジュールは内部に処理液高さを有し、この処理液高さはポンプの吸込領域より高く、デスミアモジュールは、さらに、少なくとも第１の液体領域と、ポンプの吸込領域を含む隣接する少なくとも第２の液体領域と、上記少なくとも第１の液体領域と上記少なくとも第２の液体領域との間に設けられた第１の分離要素と、を含む。

これにより、周知の従来技術のデスミアモジュールの上述の難点を有しないデスミアモジュールを提供することができる。

さらに、本発明のデスミアモジュールによれば、デスミア粒子が必要な浸漬ポンプの下部の吸込領域に入るおそれが最小になるか、好ましくは完全になくなる。

本発明のデスミアモジュールによるデスミア粒子の効果的な機械的除去により、続いて処理される基板の表面上を必要な浸漬ポンプによってデスミア処理液と共にデスミア粒子が循環することが防止され、より高い製品品質が確実に得られる。

これにより、ポンプに要求されるデスミア処理液の体積供給量が低くなるため、比較的小さい浸漬ポンプを選択することができるという追加の利点が得られる。

特に、本発明のデスミアモジュールは、デスミア処理溶液の寿命を延長すると同時に、デスミア処理液の循環量をかなり減少させることができる。一般に、ユーザは、デスミア処理溶液の３倍〜５倍の循環量を必要とし、この循環量は対応するデスミア容器に常に存在する必要がある。本発明のデスミアモジュールは、デスミア処理溶液の１０〜５０体積パーセントしか必要としない。よって、本発明のデスミアモジュールの経済的利益は大変大きい。

さらに、本発明のデスミアモジュールは、変更したデスミアモジュールを顧客の現場で既に稼動中の水平加工ラインに容易に設置することができ、かつ必要な空間が小さく設計が複雑でないという利点を提供する。

本発明のより完全な理解のために、添付図面とともに以下の実施形態を参照されたい。

本発明の第１の実施例によるデスミアモジュールの説明図である。 本発明の第１の実施例によるデスミアモジュールの説明図である。 本発明の第２の実施例によるデスミアモジュールの説明図である。 本発明の第２の実施例によるデスミアモジュールの説明図である。 図１ａに示す本発明の第１の実施例に基づく、本発明の第３の実施例によるデスミアモジュールの説明図である。

本明細書で「デスミアモジュール」という用語を本発明に用いた場合には、処理される基板のドリルで穴あけされたスルーホール（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｇｏｉｎｇ ｃｏｎｄｕｉｔｓ）からスミアを除去するために行われるデスミア処理ステップを内部で行うことができる全ての水平加工モジュールを意味する。

本明細書で「金属を付着させるためのガルバニックあるいは湿式化学の水平加工ライン」という用語を本発明に用いた場合には、ガルバニックおよび／または湿式化学処理において処理される基板に金属を付着させる全ての水平加工を意味する。

本明細書で「デスミアユニット」という用語を本発明に用いた場合には、デスミア処理液がフラッディング装置要素によって供給される一般的な水平加工ラインのモジュールを意味し、フラッディング装置要素は、処理される基板の原材料の残留スミアをドリルで穴あけされたスルーホールから除去するように、処理される基板の一方または両方の面にデスミア処理液をそれぞれ導く。上記のドリルで穴あけされたスルーホールをすすいだ後、デスミア処理液と除去されたデスミア粒子のスラリーがデスミアユニットから流れ出てデスミア容器の第１の液体領域に収集される。

このようなデスミアユニットは、デスミア容器の内部または外部に配置可能である。

デスミアユニットがデスミア容器の内部に配置される場合には、デスミアユニットは、デスミアモジュール内の処理液高さよりも高い高さに配置される。これにより、スラリーは、デスミアモジュールの第１の液体領域に直接流れる。

デスミアユニットがデスミア容器の外部に配置される場合には、デスミアユニットからデスミアモジュールのデスミア容器までスラリーを送るように第３の液体連絡要素を設ける必要がある。これは、スラリーが最終的にデスミアモジュールの第１の液体領域に到達するように行う必要がある。

浸漬ポンプを利用することが好ましく、浸漬ポンプの吸込領域を含む浸漬ポンプの下部が、デスミア容器内の処理液高さよりも低い高さでデスミアモジュールの第２の液体領域内に直接配置される。浸漬ポンプの上部は、デスミアモジュールのデスミア容器の外部に配置される。

選択的に、好ましくは、デスミアモジュールのデスミア容器の外部に配置された遠心ポンプを利用することができる。この場合は、デスミアモジュールの第２の液体領域内の吸込領域を遠心ポンプと連通させる第４の液体連絡要素を追加で設ける必要がある。この第４の液体連絡要素は、処理液が続いて第１の液体連絡要素によってデスミアユニットに送られる前に、最初に処理液を遠心ポンプに運ぶ。

吸込領域は、最大でデスミアモジュールの第２の液体領域と同一とすることができる。

本明細書で「金属」という用語を本発明に用いた場合には、ガルバニックあるいはあるいは湿式化学の金属付着プロセスに一般的に適していることが知られている金属を意味する。このような金属は、特に、金、ニッケル、銅、好ましくは銅を含みうる。

本明細書では、「処理される基板」は、丸く、好ましくは円形または角張っており、好ましくは長方形、正方形、三角形などの多角形であり、または半円形などの丸い構成要素および角張った構成要素の組み合わせであるとともに／または処理される基板は、円形の場合には、５０ｍｍ〜１０００ｍｍの直径を有し、好ましくは１００ｍｍ〜７００ｍｍの直径を有し、さらに好ましくは１２０ｍｍ〜５００ｍｍの直径を有し、好ましくは多角形である角張っておりかつ／または処理される基板がプリント基板、プリント回路フォイル、半導体ウェーハ、ウェーハ、太陽電池、光電池、フラットパネルディスプレーまたはモニタの電池である場合には、側面長さが１０ｍｍ〜１０００ｍｍ、好ましくは２５ｍｍ〜７００ｍｍ、さらに好ましくは５０ｍｍ〜５００ｍｍである。処理される平たい基板は、ガラス、樹脂、成型された化合物またはセラミックなどの材料の１つまたは異なる材料の混合物で構成することができる。

好ましい実施例では、平らな基板は、水平装置全体を通って連続的に処理される無端コンベヤなどの形態の無端基板であってもよい。この場合には、平らな基板は、処理の前に原材料をコイル状に巻き上げるとともに処理後の最終材料をコイル状に巻き取ることを可能とする柔軟な材料で構成される。

デスミア容器からデスミアユニットへの、そしてデスミア容器に戻る処理液の循環を推進するために、充分な体積流量の処理液がポンプの吸込領域に確実に提供される。好ましくは、このために処理液高さ監視装置を設けることができる。

本明細書で「処理液」という用語を本発明に用いた場合には、デスミア処理を実行するのに適していると一般に考えられているデスミア処理液、好ましくはナトリウムまたは過マンガン酸カリウムを意味する。

第１の実施例では、第１の分離要素は、デスミアモジュール内の処理液高さよりも下に配置され、処理液が第１の液体領域から第２の液体領域へと流れることを可能にするオーバーフロー端を備える非透過性の液体堰である。

オーバーフロー端によって、ポンプ動作を維持するのに充分な処理液が第２の液体領域に到達することが保証される。他方では、デスミア粒子は、第１の分離要素の前方の第１の液体領域に保持することができる。よって、デスミア粒子は、ポンプの吸込領域に到達することができず、デスミアユニットに戻って次に処理される基板の表面を汚染することがない。これは、オーバフロー端によって、完全に防ぐことができる。

第１の実施例では、デスミアモジュールが少なくとも第２の分離要素をさらに含むことが好ましく、第２の分離要素は、好ましくは第１の分離要素と同一であり、第１の分離要素に平行に配置される。

第１の実施例では、デスミアモジュールは、対応するオーバフロー端の絶対高さが異なる少なくとも第１および第２の分離要素を含むことが特に好ましく、これらの分離要素は、第１の液体領域から第２の液体領域へ向かって高さが高くなることが好ましい。

このような複数の分離要素は、デスミア粒子が分離要素のオーバーフロー端を通過するのを効果的に防止することができるという利点を提供する。デスミア粒子は、第１の液体領域に堆積する。デスミア粒子は、特にＭｎＯ₂の場合、密度が高いために、分離要素の前方でデスミア容器の対応する底部まで比較的速く沈む。デスミアモジュールは、対応する分離要素のオーバーフロー端を異なる絶対高さに設けることによって、水平加工ラインのデスミアユニットで生じるデスミア粒子の大きさに適応可能である。よって、デスミア粒子が第１の分離要素からあふれた場合でも、第２の分離要素の前方に堆積させることで収集することができる。特に、第２の分離要素が第１の分離要素よりも高い絶対高さを有する場合には、デスミア粒子が対応する全ての分離要素を超えてデスミアモジュールの第２の液体領域に到達するのを効果的に防ぐことができる。

第２の実施例では、第１の分離要素は、デスミア容器の底部からデスミアモジュール内の処理液高さを超える絶対高さまで延びる透過性の液体堰である。

しかし、第２実施例も、第１の実施例のように処理液がオーバーフロー端を超えて流れるのを可能にする代わりに、処理液が透過性の分離要素を通って流れることを可能にすることで、充分な処理液が第２の液体領域に到達することを保証する。

両方の実施例とも、ポンプ動作を維持するために充分な量の処理液がデスミアモジュールの第２の液体領域に到達することを保証する。

第２の実施例では、デスミアモジュールは、少なくとも第２の分離要素をさらに含むことが好ましく、第２の分離要素は、好ましくは第１の分離要素と同一で第１の分離要素と平行に配置される。

複数の平行な透過性の液体堰を配置することによって、透過性の液体堰である分離要素を通過可能である、対応するデスミアユニットで生じるデスミア粒子の大きさにデスミアモジュールをさらに適応させることができる。

対応するデスミアモジュールは、透過性の液体堰である分離要素を変更することによって、加工ラインの条件や材料に従って制御および／または調整することができる。

第２の実施例では、デスミアモジュールは、少なくとも第１および／または少なくとも第１および第２の分離要素を含むことが好ましく、各々の分離要素は、複数の開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙を有する。

これにより、特定の個々の分離要素に従って、通過可能となる異なるデスミア粒子の寸法を選択することが可能になる。

第２の実施例では、複数の開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙が、第１および／または第２の分離要素において均一または不均一に分布していることが特に好ましい。

第２の実施例では、各々の分離要素の複数の開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙は、等しいまたは等しくない平均を有してもよく、上記複数の開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙は、丸い、好ましくは円形の断面、角張った、長方形、正方形、三角形などの好ましくは多角形の断面、または半円形などの丸い構成要素および角張った構成要素の組み合わせによって構成された断面を有する。

第２の実施例では、各々の分離要素の上記開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙の平均直径は、デスミア容器の底部からデスミアモジュール内の処理液高さを超える絶対高さまで連続的に増加または減少してもよく、好ましくは増加する。

全ての実施例において、デスミア容器の底壁は、２つの部分、すなわち第１の液体領域における第１の底壁部分および第２の液体領域における第２の底壁部分に分離されることが好ましく、上記の底壁部分の間の移行点は、上記少なくとも第１の分離要素の下にあり、両方の底壁部分が真っすぐ水平に延びているか、両方の底壁部分の少なくとも一方が少なくとも部分的に水平に対して斜め上向きまたは斜め下向きに延びてもよい。

第１の底壁部分が移行点の近傍または移行点から、第１の底壁部分の端部まで少なくとも部分的に斜め上向きに延びる場合には、デスミア容器内で使用する必要があるデスミア処理液の量が少なくなる。これにより、コストが削減されるとともに化学薬品の節約になる。

第１の底壁部分が移行点の近傍または移行点から、第１の底壁部分の端部まで少なくとも部分的に斜め下向きに延びる場合には、分離要素およびポンプの方向に流れるデスミア粒子が少なくなる。これにより、対応する第１の分離要素の前方においてデスミア容器の底部に堆積する前に、デスミア粒子が第２の液体領域に到達するおそれが減少する。

第１の底壁部分は、少なくとも第１の分離要素の前方に、デスミア粒子を堆積させる少なくとも第１のキャビティを有することが特に好ましく、上記第１のキャビティの底部は、デスミア容器からデスミア粒子を除去する処理液出口を備える。

キャビティは、デスミア粒子、好ましくはＭｎＯ₂粒子が第１の分離要素の前方でキャビティ内に堆積することを可能にする。デスミア粒子の続く除去は、キャビティを用いない場合よりも効率的であり、キャビティを用いない場合には、デスミア粒子がキャビティに選択的に堆積せずに、第１の底壁部分の広い範囲に分散してしまう。

一実施例では、デスミアモジュールは、少なくとも第１の処理液循環システムをさらに含み、この第１の処理液循環システムは、第１の液体領域内で第１の分離要素の前方に配置された、デスミア容器からデスミア粒子を除去する処理液出口から、粗いフィルタユニットを有する第１のフィルタ装置まで延びる少なくとも第２の液体連絡要素を含み、デスミア粒子は、濾過液から分離され、上記第２の液体連絡要素は、続いてデスミア容器の第２の液体領域まで延びる。

代わりに、サイクロンカスケードをこのために使用してもよい。

このような粗いフィルタユニットを利用した場合には、より少ないより小さなデスミア粒子が第２の液体領域に到達する。よって、デスミアユニット内で続いて処理される基板が、送られるデスミア粒子によって汚染されることが防がれる。

粗いフィルタユニットとして、好ましくは自浄式のエッジスプリットフィルタが利用され、これは、ステンレス鋼フィルタユニットにおける４０マイクロメートルに対して、２５マイクロメートルまでの濾過能力を提供することが好ましい。

粗いフィルタユニットは、１５〜７０マイクロメートル、好ましくは２０〜６０マイクロメートル、より好ましくは２５〜５０マイクロメートルの残留デスミア粒子の最終粒径分布を提供する。

一実施例では、デスミアモジュールは、少なくとも第２の処理液循環装置をさらに含み、この第２の処理液循環装置は、少なくとも第１の液体連絡要素を有し、細かいフィルタユニットを有する第２のフィルタ装置が連結される。

このような細かいフィルタユニットを有する第２のフィルタ装置では、粗いフィルタユニットを有する第１のフィルタ装置によって除去できなかった比較的小さい残留デスミア粒子さえも除去することができる。よって、本発明のデスミアモジュールでは、一種の連続するフィルタを有利に利用して、循環する処理液に分散したデスミア粒子の主要な部分または理想的には全てを除去することができる。

第３の実施例では、本発明は、処理される基板に金属、特に銅を付着させるガルバニックあるいは湿式化学の水平加工ラインのための、沈殿物を除去するデスミアモジュールに関し、このデスミアモジュールは、デスミアユニットに連結可能なデスミア容器と、浸漬ポンプと、この浸漬ポンプとデスミアユニットとを連結する少なくとも第１の液体連絡要素と、を有し、浸漬ポンプは、上記第１の液体連絡要素によってデスミアユニットと連通しており、デスミアモジュールは内部に処理液高さを有し、この処理液高さはデスミアユニットよりも低く、浸漬ポンプの下部の吸込領域より高く、デスミアモジュールは、さらに、デスミアユニットの下方に設けられた少なくとも第１の液体領域と、浸漬ポンプの下方を含む隣接する少なくとも第２の液体領域と、上記少なくとも第１の液体領域と上記少なくとも第２の液体領域との間に設けられた第１の分離要素である少なくとも非透過性の液体堰と、を含む。

第３の実施例では、非透過性の液体堰は、デスミアモジュールの内部の処理液高さよりも下に配置されており、処理液が第１の液体領域から第２の液体領域へと流れることを可能にするオーバーフロー端を有する。

第３の実施例のデスミアモジュールでは、さらに、デスミア容器の底壁が２つの部分、すなわち第１の液体領域における第１の底壁部分および第２の液体領域における第２の底壁部分に分割されており、これらの底壁部分の間の移行点が、上記少なくとも第１の分離要素の下に位置し、両方の底壁部分が真っすぐ水平に延びてもよく、両方の底壁部分の少なくとも一方が少なくとも部分的に水平に対して斜め上向きまたは斜め下向きに延びてもよい。

第３の実施例では、第１の底壁部分は、上記少なくとも第１の分離要素の前方にデスミア粒子を堆積させる少なくとも第１のキャビティを有し、この少なくとも第１のキャビティの底部がデスミア容器からデスミア粒子を除去する処理液出口を備える。

第３の実施例は、少なくとも第１の処理液循環システムをさらに含み、この第１の処理液循環システムは、第１の液体領域内で上記少なくとも第１の分離要素の前方に配置されたデスミア容器からデスミア粒子を除去する処理液出口から粗いフィルタユニットを有する第１のフィルタ装置まで延びる少なくとも第２の液体連絡要素を含み、デスミア粒子は、濾過液から分離され、上記第２の液体連絡要素は、続いてデスミア容器の第２の液体領域まで延びており、少なくとも第２の処理液循環装置をさらに含み、この第２の処理液循環装置は、少なくとも第１の液体連絡要素を有し、細かいフィルタユニットを有する第２のフィルタ装置が連結されている。

本発明はさらに、デスミアモジュールからデスミア粒子を選択的に分離して除去する方法であって、以下の方法ステップを特徴とするものである。

ｉ）上述した本発明のガルバニックあるいは湿式化学の水平加工ラインのデスミアモジュールを提供する。

ｉｉ）デスミア粒子をある期間にわたって堆積させることによって、デスミア容器の底部のデスミア粒子を少なくとも第１の分離要素の前方に選択的に分離する。

ｉｉｉ）少なくとも粗いフィルタユニットを有するフィルタ装置を通して溶液を送ることによって、収集されたデスミア粒子を除去する。

ｉｖ）濾過された処理液をフィルタ装置からデスミア容器に戻るように導く。

上述の方法による本発明は、デスミア処理溶液の寿命の延長に係る問題に対処する。また、デスミア処理液の循環量をかなり減少させることができる。特に、ＭｎＯ₂デスミア粒子につながる、デスミア処理液としてナトリウムまたは過マンガン酸カリウムの適用は、本発明のデスミアモジュールによって有利に実行可能である。

続いて図面を参照すると、図１ａは、本発明の第１の実施例を示している。この実施例では、処理される基板に金属、特に銅を付着させるガルバニックあるいは湿式化学の水平加工ラインのデスミアモジュール１は、デスミア容器２と、デスミアユニット３と、浸漬ポンプ４と、浸漬ポンプ４からデスミアユニット３に延びる第１の液体連絡要素５と、を含む。

浸漬ポンプ４は、第１の液体連絡要素５によってデスミアユニット３と連通している。

デスミアモジュール１は内部に処理液高さ６を有し、この処理液高さ６は、デスミアユニット３より低く、かつ浸漬ポンプ４の下部の吸込領域７より高い。

デスミアモジュール１は、さらに、デスミアユニット３の下方に設けられた第１の液体領域９と、浸漬ポンプ４の下部を含む隣接する第２の液体領域１０と、第１の液体領域９と第２の液体領域１０との間に設けられた第１の分離要素１１と、を有する。

本発明の第１の実施例では、第１の分離要素１１は、デスミアモジュール１内の処理液高さ６よりも下に配置された非透過性の液体堰であり、処理液が第１の液体領域９から第２の液体領域１０へと流れることを可能とするオーバーフロー端１２を有する。

さらに、デスミア容器２の底壁は、２つの部分、すなわち第１の液体領域９における第１の底壁部分と第２の液体領域１０における第２の底壁部分とに分割されており、上記の底壁部分の移行点は第１の分割要素１１の下に位置する。第２の底壁は水平に延びており、第１の底壁は水平に対して斜め上向きに延びている。

処理液内にデスミア粒子、特にＭｎＯ₂粒子を含む懸濁液のスラリー液高さ８は、第１の液体領域９に全て含まれるように示されており、第１の液体領域９はスラリーを含まない第２の液体領域１０につながっている。スラリー液高さ８は、オーバフロー端１２の下に維持されるので、デスミア粒子が浸漬ポンプ４の吸込領域７に到達するおそれがない。

図１ｂは、第１の実施例を僅かに変更したものであり、デスミアモジュール１は、第１の分離要素１１と同一で、第１の分離要素１１に平行に配置された第２の分離要素をさらに含む。ここで、デスミアモジュール１は、それぞれオーバフロー端１２の絶対高さが異なる第１の分離要素１１および第２の分離要素を備え、これらの分離要素は、第１の液体領域９から第２の液体領域１０へ向かって高さが高くなっている。

この変更は、デスミア粒子が第２の液体領域１０に到達するおそれを更に減少させる。

図２ａは、本発明の第２の実施例を示している。この実施例では、処理される基板に金属、特に銅を付着させるガルバニックあるいは湿式化学の水平加工ラインのデスミアモジュール１’は、デスミア容器２’と、デスミアユニット３’と、浸漬ポンプ４’と、浸漬ポンプ４’からデスミアユニット３’に延びる第１の液体連絡要素５’と、を含む。

浸漬ポンプ４’は、第１の液体連絡要素５’によってデスミアユニット３’と連通している。

デスミアモジュール１’も内部に処理液高さ６’を有し、この処理液高さ６’は、デスミアユニット３’より低く、かつ浸漬ポンプ４’の下部の吸込領域７’より高い。

デスミアモジュール１’は、さらに、デスミアユニット３’の下方に設けられた第１の液体領域９’と、浸漬ポンプ４’の下部を含む隣接する第２の液体領域１０’と、第１の液体領域９’と第２の液体領域１０’との間に設けられた第１の分離要素１１’と、を有する。

第１の実施例とは対照的に、本発明の第２の実施例では、第１の分離要素１１’は、デスミア容器２’の底部からデスミアモジュール１’内の処理液高さ６’を超える絶対高さまで延びる透過性の液体堰である。

第１の分離要素１１’は、単一の間隙または開口部１３を有し、この開口部１３により処理液が第２の液体領域１０’に達するのが可能になっている一方で、デスミア粒子が第２の液体領域１０に達しないようになっている。

処理液内に懸濁したデスミア粒子、特にＭｎＯ₂粒子を含むスラリー液の高さは、図２ａ、図２ｂには示していない。このスラリー液高さは、原則的に処理液高さ６’と同じであってよい。全てのデスミア粒子は、第１の液体領域９’のみに含まれ、全てのデスミア粒子は、デスミア容器２’の底部において第１の分離要素１１’の前方に堆積する。間隙１３の位置は、デスミア粒子が間隙１３を通らないように、適用される水平加工システムに従って注意深く選択する必要がある。

さらに、デスミア容器２’の底壁は、２つの部分、すなわち第１の液体領域９’における第１の底壁部分と第２の液体領域１０’における第２の底壁部分とに分割されており、上記の底壁部分の移行点は第１の分割要素１１’の下に位置する。第２の底壁は水平に延びており、第１の底壁は水平に対して斜め上向きに延びている。

図２ｂは、第２の実施例を僅かに変更したものであり、デスミアモジュール１’は、複数の開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙１３を有する第１の分離要素１１’を備え、第１の分離要素１１’の開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙１３の平均直径は、デスミア容器２’の底部からデスミアモジュール１’内の処理液高さ６’より上の絶対高さまで連続的に増加している。

これにより、デスミア容器の底部の表面に堆積する最も大きいデスミア粒子は、第１に比較的小さい開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙１３を通過することができない。

最後に、図３は、主として図１ａに示す第１の実施例に基づく、本発明のデスミアモジュールの第３の実施例を示している。対応する符号９，１０，１１，１２を付していないが、図３のデスミアモジュール１も、第１の液体領域、第２の液体領域、第１の分離要素およびオーバーフロー端を含んでいる。上記の符号は、図３自体をより明瞭とするためだけに省略されている。

不要な繰り返しを避けるために対応する図１ａの説明を再度記載していないが、図１ａに関する説明の全て、特に符号１〜８を付した技術的な特徴部の説明はここに開示および含むことを意図している。

図１ａの第１の実施例に加えて、図３は、第１の底壁部分が、第１の分離要素の前方にデスミア粒子を堆積させる第１のキャビティ１４を備えることを示している。第１のキャビティ１４の底部は、デスミア容器２からデスミア粒子を除去するための処理液出口を有する。

ここで、第１の液体領域における第１の底壁部分は、第１のキャビティ１４の第１の壁に達するまで真っすぐ水平に延びるとともに、第１のキャビティ１４の他方の壁から水平に対して斜め上向きに延びている。

図３のデスミアモジュール１は、第１の液体領域において第１の分離要素の前方に配置された第１のキャビティ１４の底部の処理液出口から、粗いフィルタユニットを有する第１のフィルタ装置１６まで延びる第２の液体連絡要素１８を含む第１の処理液循環システムをさらに備える。スラリーポンプ１５が、処理液に懸濁したデスミア粒子のスラリーをキャビティ１４の底部から第１のフィルタ装置１６の粗いフィルタユニットまで送るために使用される。

ここで、デスミア粒子は、濾過液から分離される。第２の液体連絡要素１８は、デスミア容器２の第２の液体領域まで引き続き延びる。

図３は、第１の液体連絡要素５を含む第２の処理液循環装置を追加で示しており、細かいフィルタユニットを有する第２のフィルタ装置１７が連結されている。

本発明の原理を特定の実施例に関連して説明したが、これらの実施例は説明を目的としたものであり、明細書を読んだ当業者には、当然ながら実施例の種々の変更が明らかである。従って、本明細書で開示した発明は、請求項の範囲に含まれるこのような変更を含むことを意図したものである。発明の範囲は、請求の範囲によってのみ限定される。

１，１’…デスミアモジュール
２，２’…デスミア容器
３，３’…デスミアユニット
４，４’…浸漬ポンプ
５，５’…第１の液体連絡要素
６，６’…処理液高さ
７，７’…浸漬ポンプの下部の吸込領域
８，８’…スラリー液高さ
９，９’…第１の液体領域
１０，１０’…第２の液体領域
１１，１１’…第１の分離要素
１２…オーバーフロー端
１３…開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙
１４…第１の底壁部分の第１のキャビティ
１５…スラリーポンプ
１６…第１のフィルタ装置
１７…第２のフィルタ装置
１８…第２の液体連絡要素

特許文献１は、このようなデスミア粒子を機械的に除去する装置を開示している。この装置では、一対のノズル、すなわち、ドリルで穴あけされたスルーホールの真上に配置された加圧ノズルとドリルで穴あけされた同じスルーホールの真下に配置された吸込ノズルを使用して、ドリルで穴あけされたスルーホールにデスミア処理液を直接押し通し、対応するドリルで穴あけされたスルーホールのデスミア粒子を含むデスミア処理液は、吸込ノズルに直接入る。よって、デスミア粒子は、デスミアモジュールから直接除去することができる。しかし、このような解決法は、充分な固有の剛性を有する厚いプリント基板のみに適している。今日処理される基板は、厚みの減少および柔軟性の増加によりはるかに処理難度が上がっており、上記の手順が適用できなくなっている。
特許文献２は、処理される材料、特に処理される平らな材料の湿式化学処理のための装置を開示している。この装置は、処理される材料を処理液で処理するための処理容器と、処理される材料を処理容器を通って搬送する搬送装置と、処理容器に不活性ガスを供給する供給装置と、を備える。
特許文献３は、過マンガン酸カリウムデスミア溶液のライン上での濾過のための装置および方法を開示している。二酸化マンガン沈殿物を含む溶液は、沈殿物を除去することができるようにデスミアタンクからポンプで連続的に汲み出される。この装置は、溶液または沈殿物が引き起こしうる化学的腐食に耐性を有する配管を備える。空気駆動の膜ポンプが、装置を通して溶液／沈殿物混合物を循環させるために使用される。マルチチューブフィルタユニットが、混合物から沈殿物を除去する。続いて、濾過された沈殿物のない溶液は、デスミアタンクに戻される。

独国特許出願公開第３８１３５１８号明細書 米国特許出願公開第２０１２／２９８５１５号明細書 欧州特許出願公開第２５１９２３号明細書

本発明は、処理される基板に金属、特に銅を付着させるガルバニックあるいは湿式化学の水平加工ラインのための、沈殿物を除去するデスミアモジュールを提供し、このデスミアモジュールは、デスミアユニットに連結可能なデスミア容器と、ポンプと、ポンプとデスミアユニットとを連結する少なくとも第１の液体連絡要素と、を有し、ポンプは、上記少なくとも第１の液体連絡要素によってデスミアユニットと連通しており、デスミアモジュールは内部に処理液高さを有し、この処理液高さはポンプの吸込領域より高く、デスミアモジュールは、さらに、少なくとも第１の液体領域と、ポンプの吸込領域を含む隣接する少なくとも第２の液体領域と、上記少なくとも第１の液体領域と上記少なくとも第２の液体領域との間に設けられた第１の分離要素と、を含み、第１の分離要素は、デスミアモジュール内の処理液高さより下に配置されるとともに、処理液が第１の液体領域から第２の液体領域へと流れることを可能にするオーバーフロー端を有する非透過性の液体堰であるか、または、第１の分離要素は、デスミア容器の底部からデスミアモジュールの処理液高さを超える絶対高さまで延びる透過性の液体堰であり、デスミアモジュールは、処理される基板のドリルで穴あけされたスルーホールからスミアを除去するために行われるデスミア処理ステップを内部で行うことができる水平加工モジュールであり、デスミアユニットは、処理される基板の原材料の残留スミアをドリルで穴あけされたスルーホールから除去するように、処理される基板の一方または両方の面にデスミア処理液の流れを導くようにそれぞれ設けられた水平加工ラインのモジュールである。

Claims (15)

1. 処理される基板に金属、特に銅を付着させるガルバニックあるいは湿式化学の水平加工ラインのための、沈殿物を除去するデスミアモジュール（１，１’）であって、デスミアユニット（３，３’）に連結可能なデスミア容器（２，２’）と、ポンプ（４，４’）と、ポンプ（４，４’）とデスミアユニット（３，３’）とを連結する少なくとも第１の液体連絡要素（５，５’）と、を有し、ポンプ（４，４’）は、前記少なくとも第１の液体連絡要素（５，５’）によってデスミアユニット（３，３’）と連通しており、デスミアモジュール（１，１’）は内部に処理液高さ（６，６’）を有し、この処理液高さはポンプ（４，４’）の吸込領域（７，７’）より高く、
   デスミアモジュール（１，１’）は、さらに、少なくとも第１の液体領域（９，９’）と、ポンプ（４，４’）の吸込領域（７，７’）を含む隣接する少なくとも第２の液体領域（１０、１０’）と、前記少なくとも第１の液体領域（９，９’）と前記少なくとも第２の液体領域（１０，１０’）との間に設けられた第１の分離要素（１１，１１’）と、を含むことを特徴とするデスミアモジュール。
2. 第１の分離要素（１１）は、デスミアモジュール（１）内の処理液高さ（６）より下に配置されるとともに、処理液が第１の液体領域（９）から第２の液体領域（１０）へと流れることを可能にするオーバーフロー端（１２）を有する非透過性の液体堰であることを特徴とする請求項１に記載のデスミアモジュール。
3. デスミアモジュール（１）は、少なくとも第２の分離要素をさらに含み、この第２の分離要素は、第１の分離要素（１１）と好ましくは同一であり、第１の分離要素（１１）に平行に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のデスミアモジュール。
4. デスミアモジュール（１）は、少なくとも第１および第２の分離要素（１１）を含み、これらの分離要素は、対応するオーバーフロー端の絶対高さが異なっており、第１の液体領域（９）から第２の液体領域（１０）へ向かって好ましくは高さが高くなっていることを特徴とする請求項３に記載のデスミアモジュール。
5. 第１の分離要素（１１’）は、デスミア容器（２’）の底部からデスミアモジュール（１’）の処理液高さ（６’）を超える絶対高さまで延びる透過性の液体堰であることを特徴とする請求項１に記載のデスミアモジュール。
6. デスミアモジュール（１’）は、少なくとも第２の分離要素をさらに含み、第２の分離要素は、第１の分離要素（１１’）と好ましくは同一であり、該第１の分離要素（１１’）に平行に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のデスミアモジュール。
7. デスミアモジュール（１’）は、少なくとも第１の分離要素を有するとともに／または少なくとも第１および第２の分離要素を含み、これらの分離要素は、複数の開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙（１３）をそれぞれ有することを特徴とする請求項５または６に記載のデスミアモジュール。
8. 複数の開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙（１３）は、少なくとも第１および／または第２の分離要素に不均一に分布していることを特徴とする請求項７に記載のデスミアモジュール。
9. 各々の分離要素（１１’）に設けられた複数の開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙（１３）は、等しいおよび／または等しくない平均直径を有し、前記開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙（１３）は、丸い、好ましくは円形の断面、角張った、長方形、正方形、三角形などの好ましくは多角形の断面、または半円形などの丸い構成要素および角張った構成要素の組み合わせによって構成された断面を有することを特徴とする請求項７または８に記載のデスミアモジュール。
10. 各々の分離要素（１１’）に設けられた前記開口部、孔、スルーホールおよび／または間隙（１３）の平均直径は、デスミア容器（２’）の底部からデスミアモジュール（１’）内の処理液高さ（６’）を超える絶対高さまで連続的に増加していることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のデスミアモジュール。
11. デスミア容器（２，２’）の底壁は、２つの部分、すなわち第１の液体領域（９，９’）における第１の底壁部分および第２の液体領域（１０，１０’）における第２の底壁部分に分離されており、前記の底壁部分の間の移行点は、前記少なくとも第１の分離要素（１１，１１’）の下にあり、両方の底壁部分が真っすぐ水平に延びているか、両方の底壁部分の少なくとも一方が少なくとも部分的に水平に対して斜め上向きまたは斜め下向きに延びていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のデスミアモジュール。
12. 第１の底壁部分は、前記少なくとも第１の分離要素（１１，１１’）の前方に、デスミア粒子を堆積させる少なくとも第１のキャビティ（１４）を有し、この第１のキャビティ（１４）の底部は、デスミア容器（２，２’）からデスミア粒子を除去する処理液出口を備えることを特徴とする請求項１１に記載のデスミアモジュール。
13. デスミアモジュール（１，１’）は、少なくとも第１の処理液循環システムをさらに含み、この第１の処理液循環システムは、少なくとも第２の液体連絡要素（１８）を備え、この第２の液体連絡要素は、第１の液体領域（９，９’）における少なくとも第１の分離要素（１１，１１’）の前方に設けられた、デスミア容器（２，２’）からデスミア粒子を除去する処理液出口から、粗いフィルタユニットを有する第１のフィルタ装置（１６）まで延びており、デスミア粒子は、濾過液から分離され、第２の液体連絡要素（１８）は、続いてデスミア容器（２，２’）の第２の液体領域（１０，１０’）まで延びていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかにに記載のデスミアモジュール。
14. デスミアモジュール（１，１’）は、少なくとも第２の処理液循環装置をさらに含み、この第２の処理液循環装置は、少なくとも第１の液体連絡要素（５，５’）を有し、細かいフィルタユニットを有する第２のフィルタ装置（１７）が連結されていることを特徴とする請求項１３に記載のデスミアモジュール。
15. デスミアモジュール（１，１’）からデスミア粒子を選択的に分離して除去する方法であって、
    ｉ）請求項１〜１４のいずれかに記載のガルバニックあるいは湿式化学の水平加工ラインのデスミアモジュール（１，１’）を提供し、
    ｉｉ）デスミア粒子をある期間にわたって堆積させることによって、デスミア容器（２，２’）の底部からデスミア粒子を少なくとも第１の分離要素（１１，１１’）の前方に選択的に分離し、
    ｉｉｉ）少なくとも粗いフィルタユニットを有するフィルタ装置（１６）を通して溶液を送ることによって、収集されたデスミア粒子を除去し、
    ｉｖ）濾過された処理液をフィルタ装置（１６）からデスミア容器（２，２’）に戻るように導くことを特徴とする方法。

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