JP2018070979A - 表面処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 不良の発生を抑えた表面処理装置を提供する。
【解決手段】 処理液は、槽４下部の処理液回収口・空気排出口１３を通って、タンク１５に蓄積される。処理液によって暖められた空気は、槽４下部の処理液回収口・空気排出口１３を介してタンク１５の上部（処理液の無い部分）に向い、排気ダクト１７を介して排出される。このように、槽４において、温度が高くなって上に上がろうとする空気を下部から排出し上部から外気で置き換えるので、槽４の空気の温度を均一にすることができる。したがって、基板５４の上部から下部に達する処理液の温度を、均一に保つことができる。槽４において、空気の流れを上部から下部へ向かうようにしているので、基板５４が下方に引っ張られ、基板５４の揺れを小さくすることができる。したがって、基板５４が入口４４や出口４６に接触するおそれを低減することができる。
【選択図】 図７

Description

この発明は、薄板などのワークにめっき等の表面処理を行う技術に関するものである。

基板などにめっき等の表面処理を行う際には、めっき液を充填しためっき槽に基板を浸漬させる方法が一般的であった。この方法では、基板を上下させるための昇降機構が必要であり、装置が複雑化大型化するという問題があった。また、めっき槽にめっき液を充填しなければならず、多くのめっき液が必要であるという問題もあった。このような問題は、めっきだけでなく、表面処理一般についていえることであった。

このような問題を解決するため、発明者らは、上部を保持した基板に対して、処理液を放出し、基板から落ちた処理液を回収して再び放出するという装置を発明している（特許文献１、２）。

図２５に、特許文献１に記載された表面処理装置の横断面を示す。保持部材であるハンガー６によって基板２の上部が挟まれている。槽４の外側には、ローラ受部材４０、４２が設けられている。ハンガー６を保持している移動体１４をローラ１６で保持し、紙面に垂直な方向に移動させる。

基板２は、槽４の中に導入される。槽４の中には、処理液噴出口１０を持つ処理液放出部８が、基板２の両側に設けられている。処理液噴出口１０からは、基板２に対して、処理液が噴出される。基板２に到達した処理液は、基板２の表面を伝って流れ落ちる。このようにして、基板２の表面が処理液によって処理される。

流れ落ちた処理液は、槽４の下部に回収され、ポンプ１２によって、再び処理液放出部８から放出される。

図２６に、平面図を示す。ハンガー６によって保持された基板２は、ロード部２２から、第１水洗部２４、デスミア部２６、第２水洗部２８、前処理部３０、第３水洗部３２、無電解銅めっき部３４、第４水洗部３６の順に移送され、アンロード部３８にてハンガー６から取り外される。

各槽における横断面は図２５と同様であるが、各槽により処理液噴出口１０から噴出される処理液が異なっている。なお、図２６に示すように、各槽の上部は開放された状態となっている。

このようにして、装置を大型化複雑化することなく、処理液の使用量を低減することを実現している。

特開２０１４−８８６００ 特開２０１４−４３６１３

しかしながら、上記の従来技術では、基板の上部から下部に向けて処理液を流すようにしているので、処理液が周囲温度と同じでない場合には、噴出された処理液が基板の上部に到達した際の温度と、流れ落ちて下部に到達した際の温度が異なることになる可能性がある。

上記従来技術の装置では、図２５に示すように各槽４の上部が開放されているので、処理液の温度が室温より高い場合には、上部から暖かい空気が排出され、図２６のロード部２２に連通する連通口３７およびアンロード部３８に連通する連通口３７から吸気が行われることとなっていた。

しかし、常に各槽４の上部が高温となって下部が低温となるため、温度差が生じることとなっていた。

また、粉塵の混入を防止するため、各槽４の上部を開放せずに可能な限り蓋をする構成が考えられるが、このような構成を採用する場合には、上部に排気口を設けたとしても、上部が高温になるという問題は顕著となる。

このような温度差により、基板２の上部と下部において処理が同じとならず、不都合を生じていた。このような問題を、デスミア処理を例として説明する。

デスミア処理は、めっきを行う前に基板の表面を粗化して、めっきの密着性を高め、めっき不良を排除するためのものであり、膨潤工程、粗化工程、中和工程の順で行われる。それぞれの工程ごとに、処理液噴出口１０から噴出させる処理液の種類を変えている。

膨潤工程は、膨潤剤を基板に浸透させる処理であり、膨潤剤を４０度程度にして行うことが好ましい。図２７Ａに示すように、基板２は、樹脂９０の中にフィラ９２が充填された状態に形成されている。膨潤工程は、この後の粗化工程にて過マンガン液などでフィラ９２を取り除く処理の速度を速くするために行われる膨潤工程により、基板に対して適度な深さに膨潤剤が浸透される。図２７Ａに示す浸透層９４が、膨潤剤が浸透している層を示している。

粗化工程は、約７０度の過マンガン液によって、基板２の表面を適度な深さまで粗化する処理である。図２７Ｂに示すように、概ね、膨潤剤が浸透した箇所の前後付近までフィラ９２が除去され、表面が粗面化される。

中和工程は、過マンガン液によって酸化された基板２の表面を中和剤によって中和する処理である。

表面が図２７Ｂのような粗面状態でめっきを行うことにより、めっきと基板２との密着性が向上する。

膨潤工程における膨潤剤の温度が低いと、図２７Ｃに示すように基板表面の浅い部分にしか膨潤剤が浸透しないことになる。したがって、この後の過マンガン液による粗化工程において、粗化される領域が浅くなってしまう。加えて、過マンガン液の温度が低いと、粗化能力も低下するのでなおさらである。したがって、図２７Ｄに示すように、浅い領域までしか粗化されないことになる。これにより、めっきと基板２との密着性が低下する可能性がある。

一方で、膨潤工程における膨潤剤の温度が高いと、図２７Ｅに示すように、膨潤剤が深くまで浸透しすぎることになる。したがって、図２７Ｆの粗化層９６に示すように、基板２の深くまで粗化が行われることになる。このため、めっきと粗化層９６との間の密着性はよくなるものの、粗化層９６の強度が膨潤剤や過マンガン液などによって低下しており、基板２から粗化層９６が剥がれやすくなるという問題が生じる。

したがって、処理液の温度が基板上部と基板下部で異なってしまう事態は、めっき不良を生じさせる原因にもなっていた。

なお、デスミア処理は、めっきの密着性向上だけでなく、ドリル加工やレーザ加工後の樹脂かすを除去して、めっき不良を防止する作用も有している。この場合においても、基板上部と基板下部で処理液の温度が異なれば、基板２を必要以上に解かすことなく、上部または下部のいずれかにおいて樹脂かすのみを解かすことが適切に行われなくなる可能性がある。

さらに、めっき処理においても、めっき液の温度によりその析出量が異なる。図２８に、処理液の温度とめっき析出厚さの関係を示す。横軸が処理液の温度、縦軸が１０分間処理した場合の析出厚さである。したがって、１０分間のめっき処理を行う場合、処理液の温度が２度異なると、０．１μｍのめっき厚さが生じることになる。つまり、基板上部と基板下部において、めっき厚が均一とならず、０．１μｍのめっき厚の差が生じることになる。その他の処理においても、処理液の温度差が生じることは好ましくない。

以上のように、基板上部と基板下部における処理液の温度差によって処理の不均一が生じ、品質低下の原因となっていた。

また、次のような問題も生じていた。図２６に示すように、各処理部の各槽の間には、ハンガー６に保持された基板２を移動するための連通口３７が設けられている。図２５に示す処理液Ｑの放出は、この連通口３７の近傍では行わないようにしている。隣接する槽に、処理液が混入することを防ぐためである。具体的には、連通口３７から５０〜２００ｍｍ離して処理液Ｑを放出している。５０ｍｍより近いと処理液Ｑが混入する可能性が高く、２００ｍｍより遠くに離すと装置の長さが伸びて不経済である。

一方、基板２が薄板である場合には、図２９の領域７に示すように、上から下へ流れ落ちる処理液Ｑによって基板２が真っ直ぐに保たれている。しかし、槽４と槽４の間の壁５に設けられた連通口３７の近傍では処理液Ｑが放出されていないので、薄板である基板２が処理液Ｑによって保持されていない。

この状態で、前述のように槽４の上部からの排気が行われると、矢印９に示すように下部から上部への空気の対流が生じ、基板２が揺れ動くこととなる。連通口３７は、隣接する槽４の処理液が飛び散らないようにできるだけ狭く構成されているので、揺れ動いた基板２がこれに接触し、ハンガーによる保持がずれたり破れたりする可能性があった。

この発明は、上記いずれかの問題を解決して、不良の発生を抑えた表面処理装置を提供することを目的とする。

この発明に係る表面処理装置の独立して適用可能ないくつかの特徴を、以下に列挙する。

(1)この発明の一実施形態による表面処理装置は、処理対象の上部を保持する保持部材と、前記保持部材または前記処理対象に対して処理液を放出し、前記保持部材に保持された前記処理対象の表面に処理液を流す処理液放出部と、少なくとも前記処理液放出部と前記処理対象をその中に収納する槽体とを備えた表面処理装置であって、前記槽体の上部に空気取入口を設け、槽体の下部に空気排出口を設けたことを特徴としている。

したがって、処理液によって暖められた空気を下側の空気排出口から排出し、上側から冷たい空気を取り入れることができるので、槽内の空気温度を均一化して、処理対象の上部と下部での処理液の温度差を低減させることができる。

(2)この発明の一実施形態による表面処理装置は、槽体を複数連結した槽体連結体であって、各槽体には隣接する槽体を連通させる連通口が設けられた槽体連続体と、処理対象の上部を保持する保持部材と、前記処理対象を前記槽体連続体の連通口を介して各槽体の中に移動させるため、前記保持部材を移動させる搬送機構と、各槽体に設けられた処理液放出部であって、前記保持部材または前記処理対象に対して処理液を放出し、前記保持部材に保持された前記処理対象の表面に処理液を流す処理液放出部とを備えた表面処理装置において、前記処理液放出部は、前記連通口を介して隣接する槽体に対し処理液が飛び散らないように、隣接する槽体の近傍において処理液を処理対象に放出しないように構成され、前記槽体の上部に空気取入口を設け、各槽体の隣接する槽体との近傍の下部に空気排出口を設けたことを特徴としている。

したがって、処理液が落下していない箇所においても空気の流れによって処理対象を下側に引っ張って安定させることができる。

(3)この発明に係る表面処理装置は、空気取入口が、処理液放出部から放出された処理液が処理対象に触れる部位よりも上に設けられており、空気排出口が、前記処理対象よりも下に設けられていることを特徴としている。

したがって、より高い温度安定効果または姿勢安定効果を得ることができる。

(4)この発明に係る表面処理装置は、空気排出口が、前記処理液を回収するための回収口と共用されていることを特徴としている。

したがって、装置の構造を簡素化することができる。

(5)この発明に係る表面処理装置は、保持部材を上方から支える上方支持部材と、上方支持部材を移動させる搬送機構と、少なくとも前記搬送機構の下側に設けられた防護部材とをさらに備え、前記上方支持部材は、防護部材の設けられていない部分を介して、前記保持部材を支持することを特徴としている。

したがって、防護部材によって処理液に対する粉塵の混入を防止することができる。

(6)この発明に係る表面処理装置は、防護部材が、前記搬送機構の側面にも設けられていることを特徴としている。

したがって、粉塵の混入防止効果をさらに高めることができる。

(7)この発明に係る表面処理装置は、防護部材によって囲われた部分において、前記搬送機構の下側または前記搬送機構の少なくとも一部を浸すように流体を張 したがって、粉塵の舞い上がりを防止して、粉塵の混入防止効果をさらに高めることができる
(8)この発明に係る表面処理装置は、防護部材によって囲われた部分には、給水口と排水口が設けられ、流体が入れ替えられることを特徴としている。

したがって、粉塵の混入した流体を新しい流体を入れ替えることができる。

(9)この発明に係る表面処理装置は、搬送機構が、ステンレス、チタン、炭素鋼、黄銅またはプラスチックによって形成されていることを特徴としている。

したがって、流体による搬送機構の腐食を防止することができる。

この発明において、「保持部材」とは、少なくとも処理対象の上部を保持する機能を有するものをいい、実施形態においては、処理液受部材８２がこれに該当する。

「処理液放出部」とは、処理対象に対して直接または間接的に処理液を放出する機能を有するものをいい、実施形態では、パイプ５６や傾斜板５３がこれに該当する。

「上方支持部材」とは、少なくとも保持部材を上部から保持する機能を有するものをいい、実施形態では、天板６２、垂下板６４、クリップ保持部材７４、クリップ５２がこれに該当する。

「搬送機構」とは、少なくとも上方支持部材移動させる機能を有するものをいい、実施形態では、ローラ４０とローラガイド６６、ピニオン７０、ラック６８がこれに該当する。

「防護部材」とは、少なくとも搬送機構にて発生し、または舞い上がった粉塵が、処理対象に到達するのを防ぐ機能を有するものをいい、実施形態では、下防護壁４７や横防護壁４９がこれに該当する。

この発明の一実施形態による表面処理システムの全体構成図である。 図１の表面処理システムの側面図である。 表面処理装置の横断面図である。 ハンガー５０近傍の詳細図である。 天板６２のローラガイド６６、ラック６８を示す図である。 各槽４とタンク１５の間の処理液と空気の流れを説明するための図である。 各槽４とタンク１５の間の処理液と空気の流れを説明するための図である。 ハンガー５０を示す図である。 クリップ５２を示す図である。 パイプ５６からの処理液放出の状態を示す図である。 処理液受部材８２における処理液の流れを示す図である。 処理液受部材８２の他の形状を示す図である。 処理液受部材８２の他の形状を示す図である。 処理液受部材８２の内側の構造を示す図である。 他の例による処理液放出部の構造を示す図である。 連続するハンガー５０と保持された基板５４を示す図である。 図１３における液の流れを示す図である。 ハンガー５０を突出させた時の処理液の流れを示す図である。 ガイド７９を設けた状態を示す図である。 ガイド７９の詳細を示す図である。 ガイド７９の機能を説明するための図である。 他の例による処理液受部材８２の構造を示す図である。 他の例による処理液受部材８２の構造を示す図である。 他の例による処理液受部材８２の構造を示す図である。 排出口の構造を示す図である。 従来の表面処理装置の例を示す図である。 従来の表面処理装置の例を示す図である。 処理液の温度の違いによるデスミア処理の変化を説明するための図である。 処理液の温度の違いによるめっき処理の変化を説明するための図である。 処理液が落下しない部分における基板２の揺れを説明するための図である。

１．第１の実施形態
図１に、この発明の一実施形態による表面処理システム２０の平面図を示す。この表面処理システム２０は、複数の表面処理部を備えている。すなわち、第１水洗部２４、デスミア部２６、第２水洗部２８、前処理部３０、第３水洗部３２、無電解銅めっき部３４、第４水洗部３６を備えている。各処理部には、連通口である入口４４と出口４６が設けられており、この連通口を通って、基板がＸ方向に移動させられる。

図２に、図１のα方向から見た図を示す。保持部材であるハンガー５０のクリップ５２に保持された基板５４について、第１水洗部２４、デスミア部２６、第２水洗部２８、前処理部３０、第３水洗部３２、無電解銅めっき部３４、第４水洗部３６の順に表面処理が行われる。

図３に、図１のβ−β断面図を示す。ハンガー５０のクリップ５２によって、基板５４の上端部が挟まれて垂直状態で保持されている。ハンガー５０によって保持された基板５４の両側には、処理液放出部であるパイプ５６が設けられている。このパイプ５６には、斜め上方に向けて処理液を放出するように穴５８が設けられている。放出された処理液は、基板５４の表面を流れて下部の処理液回収口・空気排出口１３に到達し、ポンプ６０によって循環されて、再びパイプ５６から放出される。この実施形態においては、いずれの表面処理部においても、基板５４が処理液に浸漬されない状態で、処理液放出部であるパイプ５６から放出された処理液が基板５４の表面を流れることにより表面処理が行われる。

図４に、ハンガー５０近傍の詳細を示す。ハンガー５０は、天板６２と、この天板６２から下方向に伸びる垂下板６４、垂下板６４に固定されたクリップ保持部材７４を備えている。クリップ保持部材７４には、クリップ５２が設けられている。この実施形態では、天板６２、垂下板６４、クリップ保持部材７４、クリップ５２によって上方支持部材が構成されている。

図５に示すように、天板６２の裏面下側には、両端部にローラガイド６６が設けられている。さらに、一方側にはラック６８が設けられている。ローラガイド６６の凹部には、ローラ４０が回転可能にはまり込んでいる。ローラ４０と同じ回転軸７２にピニオン７０が設けられ、ラック６８と歯合している。ピニオン７０は、モータ（図示せず）によって回転駆動させられ、天板６２を矢印Ｘの方向に移動させる。これにより、ハンガー５０に保持された基板５４は、各処理部を順次移動させられることになる。なお、ローラ４０、ピニオン７０は所定間隔で複数設けられている。

図４に示すように、ローラ４０、ピニオン７０は、横防護壁４９（防護部材）から突出して設けられた回転軸７２に固定され、回転軸７２の回転に伴って回転するようになっている。横防護壁４９は、外壁３９に固定された下防護壁４７（防護部材）に垂直に固定されている。ハンガー５０の垂下板６４は、両側の下防護壁４７の間の空間４３を通って、クリップ５２を支持している。

この実施形態では、ローラ４０とローラガイド６６、ピニオン７０とラック６８によって構成される搬送機構（２以上の部品がすり合う部分）の下に下防護壁４７が設けられ、横に横防護壁４９が設けられている。したがって、搬送機構によって生じた粉塵がクリップ５２によって保持された基板５４に向かうことを阻止することができる。

さらに、この実施形態では、横防護壁４９、下防護壁４７、外壁３９によって形成された空間に水などの液体４１が張られている。液体４１は、回転軸７２を半分程度覆うように張られている。したがって、液体４１により、搬送機構によって発生した微細な粉塵が捕捉され、空気中を漂って空間４３から基板５４に向かうのを防止することができる。

なお、この実施形態では、液体４１（水）による腐食を防止するため、摩耗による寸法変動の影響の少ないローラ４０にはプラスチックを用い、摩耗による寸法変動の影響を小さくする必要のあるピニオン７０にはステンレス材を用いている。なお、ステンレスに代えてあるいは併用して、チタン、炭素鋼、黄銅などの金属を用いるようにしてもよい。

この実施形態では、液体４１は、第１水洗部２４から第４水洗部３６（図１参照）にわたって張られている。第１水洗部２４の入口側に給水口（図示せず）が設けられ、第４水洗部３６の出口側に排水口（図示せず）が設けられている。排水口の構成を図２４に示す。基体パイプ１１２が下防護壁４７に固定され、排水パイプ１１４に接続されている。基体パイプ１１２には、上下に移動してその高さを調節可能な調節パイプ１１０が挿入されている。この調節パイプ１１０の高さを変えることにより、液体４１の水面を上下させることができる。

また、この実施形態では、古い液体４１（粉塵を含む液体４１）が速やかに排出されるように、給水口付近の下防護壁４７を、排水口付近の下防護壁４７よりも高くなるようにしている。

図６に、各槽４における処理液循環と空気排出のための構成を示す。図６Ａが側面図、図６Ｂが正面図である。

各槽４の前端部と後端部は、処理液が放出される領域７から外れている。前述のように、隣接する槽４に処理液が飛び散るのを防ぐためである。各槽４の前端部と後端部には、処理液回収口・空気排出口１３が設けられている。基板５４を伝わって落下した処理液は、この処理液回収口・空気排出口１３から、槽４ごとのタンク１５に導かれる。タンク１５に蓄積された処理液は、タンク１５に接続された循環パイプ１９を介して回収され、ポンプ（図示せず）、フィルター（図示せず）を介して、図３のパイプ５６に循環される。なお、タンク１５の底には、処理液を温めるためのヒータ２１が設けられている。

各タンク１５の上部には、先端部にファン（図示せず）の設けられた排気ダクト１７が設けられている。したがって、タンク１５内の空気は、排気ダクト１７を介して排気される。これにつれて、槽４内の空気も処理液回収口・空気排出口１３からタンク１５の方に向かうことになる。槽４の先端部および後端部においては、その上部に空気取入口１１が設けられているので、外部の空気が槽４に導かれることになる。

排気ダクト１７には、槽４内で発生する有害なミスト（処理液が気化して混ざった空気）を浄化するための空気浄化機構として、スクラバー（図示せず）が設けられている。

槽４およびタンク１５の上部は開放せず、蓋をしている。したがって、槽４およびタンク１５が外気と連通する開口は、空気取入口１１、入口４４、出口４６、排気ダクト１７に限定される。これらのうち、排気ダクト１７を除く開口は、ファンの働きにより槽４の外の空気を吸引する状態となっている。したがって、スクラバーにより、ミストを浄化し無害の空気にしたうえで装置の外部に排出し、装置周辺の環境の汚染を防止することができる。

タンク１５は、処理液回収口・空気排出口１３よりも下方に設置されており、槽４およびタンク１５の高低差と、ファンによる空気の吸引を利用して、槽４内の処理液をタンク１５へ回収する。

上記の処理液と空気の流れを模式的に示したのが図７である。処理液は、槽４下部の処理液回収口・空気排出口１３を通って、タンク１５に蓄積される。処理液によって暖められた空気は、槽４下部の処理液回収口・空気排出口１３を介してタンク１５の上部（処理液の無い部分）に向い、排気ダクト１７を介して排出される。このように、槽４において、温度が高くなって上に上がろうとする空気を下部から排出し上部から外気で置き換えるので、槽４の空気の温度を均一にすることができる。したがって、基板５４の上部から下部に達する処理液の温度を、均一に保つことができる。

また、槽４において、空気の流れを上部から下部へ向かうようにしているので、基板５４が下方に引っ張られ、基板５４の揺れを小さくすることができる。したがって、基板５４が入口４４や出口４６に接触するおそれを低減することができる。

図８に、ハンガー５０の斜視図を示す。天板６２から、垂下板６４が下方向に伸びている。この垂下板６４に対し、横方向にクリップ保持部材７４が固定されている。このクリップ保持部材７４の両端部と中央部にクリップ５２が設けられている。

クリップ５２の詳細を、図９に示す。クリップ５２は、バネ７６によって先端部が閉じる方向に付勢されている。図９は、このバネ７６に抗って、バネ７６を押圧し、先端部を開いた状態を示している。クリップ５２の先端部には、図８に示すように、ハンガー５０の幅全体にわたる処理液受部材８２が設けられている。図９に示すように、処理液受部材８２の根元部分は平板８０であり、先端部分は外側に向けて半円形状（２０mm〜４０mmの半径であることが好ましい）の凸部７８となっている。凸部７８の内側下端には、基板５４を挟み込んで把持するための把持突起７５が設けられている。

処理液受部材８２を内側から見た図を図１３Ａに示す。この実施形態では、把持突起７５を、左右端および中央の３箇所に設けている。また、把持突起７５の間に、密着防止突起７７を設けている。図１３Ｂは、図１３Ａの底面図である。この図から明らかなように、把持突起７５よりも、密着防止突起７７の方が低く形成されている。したがって、基板５４は、把持突起７５によってその上端部が挟み込まれて保持される。

なお、密着防止突起７７は、把持突起７５のない部分において、基板５４が曲がって（薄い基板の場合容易に曲がる）、処理液受部材８２に密着しないようにするためのものである。基板５４が処理液受部材８２に密着し、その密着面積が大きいと、処理液が流れてきても、基板５４が密着したままとなって、密着部分においては表面処理ができなくなるためである。

図４に戻って、パイプ５６には、図３のポンプ６０によって処理液が供給される。この処理液は、各処理部によって異なっている。この実施形態では、第１水洗部２４、第２水洗部２８、第３水洗部３２、第４水洗部３６においては洗浄液を用いている。デスミア部２６においてはデスミア液を用いている。前処理部３０においては前処理液を用いている。無電解銅めっき部３４においてはめっき液を用いている。

パイプ５６の穴５８は、所定角度（たとえば４５度）上方を向いて設けられている。したがって、処理液は、パイプ５６から斜め上方に向けて放出され、クリップ５２に到達することになる。なお、穴５８は、水平方向に対して５度〜８５度の範囲の向きに設けることが好ましい。パイプ５６の穴５８は、所定間隔（たとえば１０ｃｍ間隔）で、紙面に垂直な方向に設けられている。

図１０ａに示すように、パイプ５６の穴５８から噴出された処理液は、処理液受部材８２の平板８０に当接し下方向に流れる。この時の水の流れを、図１０ｂに示す。平板８０に当接した処理液は、左右に広がりながら、平板８０の表面を矢印Ａの方向（下方向）に流れていく。上述のように、パイプ５６からは、所定間隔にて処理液が放出されているが、平板８０に当接した処理液は左右に広がるので、平板８０の幅方向全面にわたって処理液が下方向に流れることになる。

平板８０の表面を流れ落ちた処理液は、矢印Ｂに示すように、断面形状が半円の凸部７８の表面を伝って流れる。凸部７８の下端に到達した処理液は、基板５４を伝って流れ落ちる。したがって、基板５４の表面全体を伝って処理液が流れ、表面処理が行われることになる。

なお、処理液受部材８２から基板５４へ処理液が流れる際には、図１０ｂに示すように、表面に対して垂直に近い角度で流入することが好ましい。これを、図１１に示すように、表面に対して水平に近い角度で流入させると、基板５４の表面に塗布されている薬剤（たとえば、めっきの際のバナジウム）を流し落としてしまって、適切な表面処理ができなくなるからである。

したがって、図１１Ｂに示すように、凸部７８を設けて、処理液を基板５４の表面に対して垂直に近い角度で流入させることが好ましい。ただ、図１１Ｂのような構造の場合、基板５４の上部において、処理液が十分に回り込まず、ムラが生じる可能性がある。そこで、上記実施形態では、凸部７８の形状をＲ形状（曲面形状）として、処理液の回り込みを確保しつつ、垂直に近い角度で流入させることを実現している。

たとえば、図１１Ｂの凸部７８の下端部外側にＲを設けることで、同様の効果を得るようにしてもよい。また、図１２Ａに示すように、平板８０を厚く形成し（２０mm〜４０mmとすることが好ましい）、先端部外側にＲ（Ｒ＝１０mm以上であることが好ましい）を設けてもよい。

さらに、図１２Ｂに示すように、流れガイド８１を設けてもよい。この流れガイド８１により、処理液は確実に基板５４の方に向かうことになる。流れガイド８１を用いれば、図１１Ｂのような構造であっても、確実に処理液を基板５４に向かわせることができる。

また、凸部７８の下端付近では、流れ込んできた処理液が、僅かに上方向にも移動するので、基板５４の上端部まで処理液が行き渡ることになる。この際、図１３Ｂに示すように、密着防止突起７７が設けられているので、基板５４が曲がっても、処理液受部材８２に密着せず、密着防止突起７７のみで接することになる。したがって、流れ込んできた処理液が、基板５４を密着防止突起７７から浮かび上がらせ、基板５４の上端まで、表面処理をムラなく行うことができる。

なお、図１３に示す密着防止構造は、ハンガー５０に処理液を当接させて基板５４に処理液を流す方式だけでなく、基板５４の上端部近傍に処理液を当接させて処理液を流す方式にも適用することができる。

なお、図１に示すように、デスミア処理、前処理、無電解銅めっき処理の前（後）には、水洗い処理が行われる。水洗い処理においても、上記と同じように、処理液である洗浄水を流して、基板５４の表面を洗浄する。ただし、水洗い処理においては、パイプ５６から放出した処理液を当接させる位置を、デスミア処理、前処理、無電解銅めっき処理における当接位置よりも、上に（高く）するようにしている。このようにすることにより、水洗い処理によって、平板８０に付着したデスミア処理液、前処理液、無電解銅めっき処理液をより適切に洗浄できるからである。

また、上記実施形態では、パイプ５６から斜め上方に処理液を放出したが、図１４に示すように、傾斜板５３から処理液を斜め下方に放出するようにしてもよい。貯留槽５５には、ポンプ６０によってくみ上げられた処理液が溜められる。その液面が、傾斜板５３の端部より高くなると、処理液が傾斜板５３にあふれ出す。傾斜板５３にあふれた処理液は、処理液受部材８２に当接し、基板５４に流れ落ちる。この場合、傾斜板５３が処理液放出部に該当する。

また、上記実施形態では、基板５４に対して処理液を放出する方式の処理槽に適用した場合を説明した。しかし、基板５４を処理液に浸漬する方式の処理槽にも適用することができる。この場合も、処理液中に粉塵が混入して不良の原因となることを防止することができる。

上記実施形態では、パイプ５６や貯留槽５５に対して、ハンガー５０が移動する構成としている。しかし、ハンガー５０を固定し、パイプ５６や貯留槽５５を移動させるようにしてもよい。

上記実施形態では、液体４１を回転軸７２が半分浸される程度まで入れている。しかし、少なくともローラ４０に触れる程度の液体４１が入っていれば十分な効果を得ることができる。また、可能であれば、搬送機構全体が液体４１に浸されるまで入れるようにしてもよい。さらに、ローラ４０に触れない程度の液体４１を入れるだけでも、搬送機構から出て下に落ちた粉塵を補足することができ、効果を期待できる。

上記実施形態では、液体４１を入れるようにしている。しかし、液体４１を入れないようにしてもよい。液体４１を入れなければ、粉塵の防止効果は減少するが、それでも、横防護壁４９、下防護壁４７によって、搬送機構で生じた（舞い上がった）粉塵が、基板５４の方に移動することを防ぐことができる。さらに、横防護壁４９をなくし、下防護壁４７のみとしてもよい。この場合であっても、一定の防塵効果を期待できる。

上記実施形態では、ローラ４０、ピニオン７０を、横防護壁４９によって支えるようにしている。しかし、下防護壁４７、外壁３９によって支えるようにしてもよい。

上記実施形態では、ハンガー５０において、天板６２の側に、ローラガイド６６を設け、横防護壁４９の側にローラ４０を設けている。しかし、天板６２の側にローラ４０を設け、横防護壁４９の側にローラガイド６６を設けるようにしてもよい。

上記実施形態では、ハンガー５０において、天板６２の側に、ラック６８を設け、横防護壁４９の側にピニオン７０を設けている。しかし、天板６２の側に、ピニオン７０を設け、横防護壁４９の側にラック６８を設けるようにしてもよい。

上記実施形態では、液体として水を用いたが、潤滑油などを用いるようにしてもよい。

上記実施形態では、防護部材として防護壁を用い、物理的に粉塵の移動を阻止するようにしている。しかし、イオンなどを発生させて、電気的・磁気的に粉塵を吸着するようにして粉塵の移動を阻止するようにしてもよい。また、粉塵を反発させて、粉塵を基板５４の方に移動しないようにしてもよい。さらに、粉塵を吸引する機構を設けるようにしてもよい。

上記実施形態では、処理液回収口・空気排出口１３を設け、処理液回収口と排気口とを共用している。しかし、これらを別々に設けるようにしてもよい。

上記実施形態では、吸気口１１を下防護板４７より上に設けるようにしている。しかし、下防護板４７より下に設けるようにしてもよい。

上記実施形態では、各槽４において、前端部と後端部の双方に処理液回収口・空気排出口１３を設けている。しかし、いずれか一方のみに設けるようにしてもよい。また、３つ以上設けるようにしてもよい。

上記実施形態では、放出された処理液をハンガー５０に当てて、基板５４に処理液を導くようにしている。しかし、基板５４に直接的に処理液を放出するようにしてもよい。

上記実施形態では、防護板を設けた場合について説明したが、従来のように防護板を設けない構成においても、排気による温度の調整や基板の揺れ防止の構造を適用することができる。

上記実施形態では、空気取入口である吸気口１１を槽４の最上部に設け、空気排出口である処理液回収口・空気排出口１３を槽の最下部に設けている。しかし、空気取入口よりも空気排出口を下に設けることにより、温度の不均一を改善する効果を得ることができる。この際、空気取入口を基板５４の上端（あるいは基板に処理液が接する上端）よりも上に設け、空気排出口を基板５４の下端よりも下に設けることが、温度不均一改善のために好ましい。なお、基板５４の揺れを防止するためには、少なくとも、空気取入口よりも空気排出口を下に設け、空気排出口を基板５４の下端よりも下に設けることが好ましい。

上記実施形態では、各処理部に、連通口である入口４４と出口４６を設けているが、これらに開閉式のシャッターを設けることにより、有害なミストが槽４の外へ排出されることを防止する効果を得ることができる。

２．第２の実施形態
第１の実施形態では、各ハンガー５０について、処理液を基板５４に適切に流す構造を示した。これから説明する、第２の実施形態は、複数のハンガー５０に基板５４を保持し、これらを一連にして処理液を流す場合に関するものである。

以下、説明を容易にするため、第１の実施形態の表面処理装置に対して適用した場合について説明するが、基板５４の表面に処理液を流す方式の表面処理装置であれば適用可能である。

図１５に、ハンガー５０に保持された基板５４を複数並べた状態を示す。ハンガー５０の幅にわたって、基板５４が保持されている。隣接する基板５４の間は、できるだけ狭くした方が処理能力が高くなる。この実施形態では、５mm〜１５mmの間を開けるようにしている。しかし、この基板５４の間隔を０mmにすることは難しい。各ハンガー５０の搬送速度に誤差が生じた時に、隣接する基板５４が重なって密着してしまい、ねじれて破れたりするからである。

また、ハンガー５０とハンガー５０の間も、５mm〜１５mm空けるようにしている。各ハンガー５０の送り速度が完全に一致しない場合、ハンガー５０同士が接触し、ハンガー５０が斜めになって、隣接する基板５４が接触するおそれがあるからである。もちろん、各ハンガー５０の送り速度を精密に一定にすれば、この間隔を小さくすることはできるが、複雑で高価な機構が必要となってしまう。

このように、隣接するハンガー５０および基板５４は所定の間隔を空ける必要がある。本来、基板５４と基板５４の間では、処理液を流す必要はない。その部分に、基板５４はなく、処理液による表面処理は不要だからである。

しかし、図１６に模式的に示すように、ハンガー５０とハンガー５０の間の空間５１に処理液が流れないため、表面張力によって、基板５４の下部Ｌでは端部に流れる処理液が少なくなってしまう。このため、基板５４に対する表面処理にムラができてしまうという問題があった。

そこで、第２の実施形態では、基板５４の左右端の外の空間においても処理液が流れるような構造を採用した。図１７にその例を示す。この例においては、基板５４よりも、ハンガー５０の処理液受部材８２の幅を広くしている。したがって、図中の矢印に示すように、基板５４の外側においても処理液が流れることになる。この処理液の層は、下に行くほど基板５４の端部に近づき、ついには基板５４内の流れに吸収されてしまう。しかし、処理液受部材８２の突出度合いＦを十分に大きくとることで、基板５４の下端部にわたるまで、左右端部の外に処理液の層を作ることができる（破線参照）。

ただし、図１７に示す構造では、基板５４と基板５４の間が大きく開いてしまい、単位時間当たりに処理できる基板５４の枚数が少なくなってしまう。このように、処理の歩留まりが問題となる場合には、処理液受部材８２を図１８に示すような構造にするとよい。

図１８では、処理液受部材８２の凸部７８の一方側に、ガイド部材７９を設けている。図１９Ａにその正面図、図１９Ｂに底面図、図１９Ｃに側面図を示す。

ガイド部材７９は、凸部７８の外形に沿うように、その外側に設けられている。この実施形態では、凸部７８の下半分のＲ部分に沿うように設けられている。ガイド部材７９は、凸部７８の下側を完全に覆うものではなく、下端部において空間８９が生じるように設けられている。また、ガイド部材７９は、凸部７８の幅よりもＷだけ突出して設けられている。

図２０に、複数のハンガー５０が搬送された時の、隣接する処理液受部材８２の状態を示す。前方（左側）の処理液受部材８２の後端に設けられたガイド部材７９に、後方（右側）の処理液受部材８２の前端が入り込んでいる。さらに、前方（左側）のガイド部材７９の空間８９（図１９Ｃ参照）に、後方（右側）の基板５４の前端が入り込んでいる。これにより、後方（右側）の基板５４の前端は、隣接する前方（左側）のガイド部材７９の一部とオーバーラップする。この際、ハンガー５０の処理液受部材８２および基板５４は、所定の間隔Ｄ（この実施形態では５mm〜１５mm）を空けて搬送される。この時、パイプ５６から放出された処理液は、ガイド部材７９によって受け取られ、空間８９（図１９Ｃ参照）から間隔Ｄに向けて、落下させられる。したがって、間隔Ｄの部分においても、処理液の膜ができ、図１６に示すような問題を抑えて、ムラの少ない表面処理を実現することができる。

以上のように、図２０に示す実施形態であれば、基板５４の間隔を広げることなく、ムラの少ない表面処理を行うことができる。なお、上記では、処理液受部材８２の片側にのみガイド部材７９を設けたが、両側にガイド部材７９を設けたハンガー５０と、ガイド部材７９を設けていないハンガー５０を交互に並べて用いるようにしてもよい。

また、図２１に示すように、処理液受部材８２（凸部７８）の片側を先細りに尖らせた凸部７８ａとし、反対側をこれに対応する凹部７８ｂとしてもよい。図２１Ａにその正面図、図２１Ｂに底面図、図２１Ｃに側面図を示す。この場合、図２１Ｂの長さＬにわたって基板５４を装着するとよい。ハンガー５０の凸部７８ａは、隣接するハンガー５０の凹部７８ｂに入り込む（ただし、当接しないように５mm〜１５mmの間隔は開ける）。したがって、基板５４と基板５４の間にも、処理液の流れの層を形成することができる。

なお、図２１では、先細りにとがらせた凸部７８ａと、これに対応する形状の凹部７８ｂを設けている。しかし、一方が他方に入り込むような形状の凸部と凹部であれば、どのような形状であってもよい。たとえば、円柱状の凸部７８ａと、これに対応する形状の凹部７８ｂなどを用いることができる。

また、図２２に示すように、処理液受部材８２（凸部７８）の両端を斜めに形成してもよい。図２２Ａにその正面図、図２２Ｂに底面図、図２２Ｃに側面図を示す。

さらに、図２３に示すように、処理液受部材８２（凸部７８）の両端に、偏流のための突起７８ｄを設けるようにしてもよい。図２３Ａにその正面図、図２３Ｂに底面図、図２３Ｃに側面図を示す。これにより、両端部において、処理液が外側に偏流され、基板５４と基板５４の間の空間にも処理液を流すことができる。

上記実施形態では、処理対象として、自然状態で自立できないような薄板の基板（数十μmの厚さ）について説明した。しかし、厚板を処理対象とすることもできる。

第２の実施形態は、第１の実施形態と組み合わせて実施することも可能であるが、第１の実施形態を離れてそれ単独で実施することも可能である。

Claims (9)

1. 処理対象の上部を保持する保持部材と、
   前記保持部材または前記処理対象に対して処理液を放出し、前記保持部材に保持された前記処理対象の表面に処理液を流す処理液放出部と、
   少なくとも前記処理液放出部と前記処理対象をその中に収納する槽体と、
   を備えた表面処理装置であって、
   前記槽体の上部に空気取入口を設け、槽体の下部に空気排出口を設けたことを特徴とする表面処理装置。
2. 槽体を複数連結した槽体連結体であって、各槽体には隣接する槽体を連通させる連通口が設けられた槽体連続体と、
   処理対象の上部を保持する保持部材と、
   前記処理対象を前記槽体連続体の連通口を介して各槽体の中に移動させるため、前記保持部材を移動させる搬送機構と、
   各槽体に設けられた処理液放出部であって、前記保持部材または前記処理対象に対して処理液を放出し、前記保持部材に保持された前記処理対象の表面に処理液を流す処理液放出部と、
   を備えた表面処理装置において、
   前記処理液放出部は、前記連通口を介して隣接する槽体に対し処理液が飛び散らないように、隣接する槽体の近傍において処理液を処理対象に放出しないように構成され、
   前記槽体の上部に空気取入口を設け、各槽体の隣接する槽体との近傍の下部に空気排出口を設けたことを特徴とする表面処理装置。
3. 請求項１または２の表面処理装置において、
   前記空気取入口は、処理液放出部から放出された処理液が処理対象に触れる部位よりも上に設けられており、
   前記空気排出口は、前記処理対象よりも下に設けられていることを特徴とする表面処理装置。
4. 請求項１〜３のいずれかの表面処理装置において、
   前記空気排出口は、前記処理液を回収するための回収口と共用されていることを特徴とする表面処理装置。
5. 請求項１〜４のいずれかの表面処理装置において、
   前記保持部材を上方から支える上方支持部材と、
   前記上方支持部材を移動させる搬送機構と、
   少なくとも前記搬送機構の下側に設けられた防護部材とをさらに備え、
   前記上方支持部材は、防護部材の設けられていない部分を介して、前記保持部材を支持することを特徴とする表面処理装置。
6. 請求項５の表面処理装置において、
   前記防護部材は、前記搬送機構の側面にも設けられていることを特徴とする表面処理装置。
7. 請求項６の表面処理装置において、
   前記防護部材によって囲われた部分において、前記搬送機構の下側または前記搬送機構の少なくとも一部を浸すように流体を張ったことを特徴とする表面処理装置。
8. 請求項７の表面処理装置において、
   前記防護部材によって囲われた部分には、給水口と排水口が設けられ、流体が入れ替えられることを特徴とする表面処理装置。
9. 請求項７または８の表面処理装置において、
   前記搬送機構は、ステンレス、チタン、炭素鋼、黄銅またはプラスチックによって形成されていることを特徴とする表面処理装置。

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