JP2019056137A - 表面処理装置および表面処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記被処理物または上記噴射部は、平均回転速度100〜3000mm/分で回転させることが好ましい。平均回転速度が100mm/分未満では、回転による表面処理品質向上効果が充分に得られない。平均回転速度は、より好ましくは150mm/分以上、更に好ましくは200mm/分以上である。しかし、平均回転速度が3000mm/分を超えると、処理槽内の液が攪拌され過ぎるため、被処理物上での処理液の流速が大きくなり過ぎ、表面処理の反応が促進されず、表面処理品質が却って劣化することがある。平均回転速度は、より好ましくは2500mm/分以下、更に好ましくは2000mm/分以下、特に好ましくは1500mm/分以下、最も好ましくは1000mm/分以下である。
上記被処理物または上記噴射部を回転させるときの大きさは、円相当直径20〜200mm(回転半径10〜100mm)が好ましい。円相当直径が20mm未満では、回転による表面処理品質向上効果が充分に得られない。円相当直径は、より好ましくは30mm以上、更に好ましくは40mm以上である。しかし、円相当直径が200mmを超えると、回転による表面処理品質向上効果が飽和する。円相当直径は、より好ましくは150mm以下、更に好ましくは100mm以下である。
上記被処理物または上記噴射部を回転させるときの回転軌跡は特に限定されず、例えば、真円、楕円、三角、四角、多角、などが挙げられ、2つ以上を組み合わせてもよい。例えば、8の字を描くように回転させることもできる。
被処理物または噴射部を往復移動させて揺動させるときの片道の移動距離は、例えば、5〜500mmが好ましい。移動距離が短すぎても、長すぎても、処理液が被処理物に接触する効率が低下するため、揺動による表面処理品質向上効果が得られにくい。移動距離は、より好ましくは10mm以上、更に好ましくは30mm以上であり、より好ましくは450mm以下、更に好ましくは400mm以下である。
揺動させるときの1往復に要する時間は、例えば、1〜600秒が好ましい。時間が短すぎると、被処理物または噴射部が振動することになり、被処理物上の反応が進行しにくくなるため、揺動による表面処理品質向上効果が得られにくい。また、時間が長すぎると、被処理物または噴射部が殆ど揺動しないため、処理液が被処理物に接触する効率が低下し、表面処理品質向上効果が得られにくい。1往復に要する時間は、より好ましくは30秒以上、更に好ましくは60秒以上であり、より好ましくは550秒以下、更に好ましくは500秒以下である。
上記噴射部から噴射させる上記処理液の平均流速は1〜30m/秒が好ましい。平均流速が1m/秒未満では、処理液の噴射による表面処理品質向上効果が充分に得られない。平均流速は、より好ましくは3m/秒以上、更に好ましくは5m/秒以上である。しかし、平均流速が30m/秒を超えると、被処理物の表面が損傷し、表面処理品質が却って劣化することがある。平均流速は、より好ましくは25m/秒以下、更に好ましくは20m/秒以下である。
上記めっき処理のめっき浴温は、例えば、20〜50℃が好ましい。めっき浴温が低すぎると、めっき処理が進行しにくい。一方、めっき浴温が高すぎると、めっきムラが発生しやすくなり、表面処理品質が却って劣化する。めっき浴温は、より好ましくは23℃以上、更に好ましくは25℃以上であり、より好ましくは45℃以下、更に好ましくは40℃以下である。
上記電解めっき処理の平均電流密度は、例えば、1〜30A/dm2が好ましい。平均電流密度が小さすぎると、電解めっき処理が進行しにくい。一方、平均電流密度が大きすぎると、電解めっきムラが発生しやすくなり、表面処理品質が却って劣化する。平均電流密度は、より好ましくは3A/dm2以上、更に好ましくは5A/dm2以上であり、より好ましくは25A/dm2以下、更に好ましくは20A/dm2以下である。
上記電解めっき処理の時間は、要求されるめっき膜厚に応じて調整することが好ましい。
上記噴射孔24と、上記被処理物2の被処理面2aとの距離は、例えば、10〜100mmが好ましい。上記距離が小さすぎると、被処理物の表面が処理液の勢いによって損傷することがあり、上記距離が大きすぎると、噴射部から噴射させる処理液の流速を高める必要があり、設備負荷が大きくなる。上記距離は、より好ましくは15mm以上、更に好ましくは20mm以上であり、より好ましくは90mm以下、更に好ましくは80mm以下である。
上記噴射部22と、上記被処理面2aとの距離の変動幅は特に限定されないが、例えば、10〜100mmが好ましい。上記変動幅が小さすぎるか大きすぎると、被処理物を移動させることによる表面処理品質向上効果が得られにくい。上記変動幅は、より好ましくは20mm以上、更に好ましくは30mm以上であり、より好ましくは90mm以下、更に好ましくは80mm以下である。
上記噴射孔24の孔径は特に限定されないが、例えば、1〜5mmが好ましい。孔径が小さ過ぎると、被処理物に接触する処理液の勢いが強くなり過ぎるため、被処理物の表面が損傷することがあり、孔径が大き過ぎると、噴射部から処理液を噴射するための設備負荷が大きくなる。孔径は、より好ましくは1.3mm以上、更に好ましくは1.5mm以上であり、より好ましくは4mm以下、更に好ましくは3mm以下である。
上記噴射孔24は、隣り合う噴射孔の平均距離が5〜150mmであることが好ましい。上記平均距離が短すぎると、噴射部から処理液が噴射しにくくなり、上記平均距離が長すぎると、噴射部から噴射される処理液が被処理物に均一に接触しないため、表面処理品質向上効果が得られにくい。上記平均距離は、より好ましくは10mm以上、更に好ましくは30mm以上であり、より好ましくは130mm以下、更に好ましくは100mm以下である。
上記噴射部22の上記噴射孔24から噴射される処理液の噴射方向は特に限定されず、水平方向を0度としたとき、噴射方向の角度は、例えば、−70度〜+70度の範囲が好ましい。噴射方向の角度がプラス方向またはマイナス方向に大きすぎると、噴射部から噴射された処理液が被処理物の表面に接触しにくくなるため、処理液を噴射することによる表面処理品質向上効果が得られにくい。噴射方向の角度は、より好ましくは−50度以上、更に好ましくは−30度以上であり、より好ましくは50度以下、更に好ましくは30度以下である。
上記被処理物2の被処理面2aの面積に対して、上記噴射手段21のうち噴射孔24が設けられている領域の面積の割合は、例えば、100〜200%が好ましい。上記面積の割合が小さすぎると、噴射部から噴出される処理液が被処理物の表面に均一に接触しにくくなるため、表面処理品質向上効果が得られにくい。一方、上記面積の割合を大きくしても処理液を噴射させることによる効果は飽和し、無駄となる。上記面積の割合は、より好ましくは103%以上、更に好ましくは105%以上であり、より好ましくは180%以下、更に好ましくは160%以下である。
1a 干満槽
2 被処理物
2a、2b 被処理面
3 液
3a 液面
4 搬送手段
4a 搬送装置
5 治具
6 治具ガイド
7 陽極
8 循環経路
8a、8b 経路
9 ポンプ
10 フィルター
21 噴射手段
22、22a、22b 噴射部
23、23a、23b スパージャパイプ
24 噴射孔
25 傾斜手段
31 噴射部回転手段
32 パイプサポート
33 フレーム
34 ブラケット
35 モータ
36a〜36e 軸
37a〜37i タイミングプーリー
38a〜38f タイミングベルト
39 軸受
40 フレーム
41 移動台座
42 レール
43 水平フレーム
44 垂直フレーム
45 給水口
52a、52b 固定具
53 治具サポート
54 治具ガイド
55a、55b 固定具
61 被処理物回転手段
71 レール
81a、81b シャッター
Claims (32)
- 少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であって、
該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有し、
前記噴射部は前記被処理物に対向して設けられており、且つ
前記被処理物の被処理面に対して平行な面内で前記噴射部を回転させる噴射部回転手段、および
前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で前記被処理物を回転させる被処理物回転手段のうち少なくとも一方を有することを特徴とする表面処理装置。 - 前記被処理物または前記噴射部の少なくとも一方は、平均回転速度100〜3000mm/分で回転する請求項1に記載の表面処理装置。
- 前記被処理物または前記噴射部の少なくとも一方は、円相当直径20〜200mmで回転する請求項1または2に記載の表面処理装置。
- 少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であって、
該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有し、
前記被処理物を液面に対して傾斜して固定する固定手段と、
前記噴射部を回転させる噴射部回転手段を有することを特徴とする表面処理装置。 - 前記被処理物の被処理面と、前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向が垂直となるように前記噴射部を傾斜する傾斜手段を更に有する請求項4に記載の表面処理装置。
- 少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であって、
該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有し、
前記噴射部は前記被処理物に対向して設けられており、且つ
前記被処理面に平行な軸を中心に前記噴射部を回転させる噴射部回転手段を有することを特徴とする表面処理装置。 - 前記噴射部は、平均回転速度100〜3000mm/分で回転する請求項4〜6のいずれかに記載の表面処理装置。
- 前記噴射部は、円相当直径20〜200mmで回転する請求項4〜7のいずれかに記載の表面処理装置。
- 前記噴射部は、前記処理液を平均流速1〜30m/秒で噴射する請求項1〜8のいずれかに記載の表面処理装置。
- 前記処理液を前記表面処理装置の処理槽から抜き出し、前記噴射部へ送給する循環経路と、該循環経路上に、前記処理液を前記処理槽から抜き出すためのポンプを更に有する請求項1〜9のいずれかに記載の表面処理装置。
- 前記表面処理は、めっき処理であり、めっき浴温は20〜50℃である請求項1〜10のいずれかに記載の表面処理装置。
- 前記表面処理は、電解めっき処理であり、平均電流密度は1〜30A/dm2である請求項1〜11のいずれかに記載の表面処理装置。
- 前記噴射部は、噴射孔径が1〜5mmである請求項1〜12のいずれかに記載の表面処理装置。
- 前記噴射部の噴射孔は、隣り合う噴射孔の平均距離が5〜150mmである請求項1〜13のいずれかに記載の表面処理装置。
- 前記噴射部の噴射孔と、前記被処理物との距離が10〜100mmである請求項1〜14のいずれかに記載の表面処理装置。
- 前記噴射部の向きは、該噴射部から噴射される処理液の噴射方向の角度が、水平方向を0度としたとき、−70度〜+70度である請求項1〜15のいずれかに記載の表面処理装置。
- 少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す方法であって、
噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射するにあたり、
前記噴射部を前記被処理物に対向して設け、且つ
前記被処理物の被処理面に対して平行な面内で前記噴射部を回転させるか、或いは
前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で前記被処理物を回転させるか、少なくとも一方を行うことを特徴とする表面処理方法。 - 前記被処理物または前記噴射部の少なくとも一方を、平均回転速度100〜3000mm/分で回転させる請求項17に記載の表面処理方法。
- 前記被処理物または前記噴射部の少なくとも一方を、円相当直径20〜200mmで回転させる請求項17または18に記載の表面処理方法。
- 少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す方法であって、
噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射するにあたり、前記被処理物を液面に対して傾斜させ、且つ前記噴射部を回転させることを特徴とする表面処理方法。 - 前記被処理物の被処理面と、前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向が垂直となるように前記噴射部を傾斜する請求項20に記載の表面処理方法。
- 少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す方法であって、
噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射するにあたり、前記噴射部を前記被処理物に対向して設け、且つ前記被処理面に平行な軸を中心に前記噴射部を回転させることを特徴とする表面処理方法。 - 前記噴射部は、平均回転速度100〜3000mm/分で回転する請求項20〜22のいずれかに記載の表面処理方法。
- 前記噴射部は、円相当直径20〜200mmで回転する請求項20〜23のいずれかに記載の表面処理方法。
- 前記噴射部から前記処理液を平均流速1〜30m/秒で噴射させる請求項17〜24のいずれかに記載の表面処理方法。
- 前記被処理物を少なくとも2つ準備し、該被処理物の被処理面を外側として処理槽内に配置する請求項17〜25のいずれかに記載の表面処理方法。
- 前記被処理物は、表層に凹部を有する請求項17〜26のいずれかに記載の表面処理方法。
- 前記凹部を有する被処理物は、プリント基板、半導体、またはウエハである請求項27に記載の表面処理方法。
- 前記表面処理は、電解めっき処理または無電解めっき処理である請求項17〜28のいずれかに記載の表面処理方法。
- 前記表面処理は、めっき処理であり、めっき浴温を20〜50℃とする請求項17〜28のいずれかに記載の表面処理方法。
- 前記表面処理は、電解めっき処理であり、平均電流密度を1〜30A/dm2とする請求項17〜28のいずれかに記載の表面処理方法。
- 前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向の角度は、水平方向を0度としたとき、−70度〜+70度である請求項17〜31のいずれかに記載の表面処理方法。
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