JP2020111781A - 表面処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 掛け流し式の表面処理装置における処理液の飛散量を減少させる。【解決手段】 各処理室の入口側および出口側に膜形成機構１１０を有する。膜形成機構１１０は流量5〜10L/minで、0.01 MPa程度の切れ目のないラミナー状の液体を噴射する。かかる液体膜は、飛散防止部材６０の表面で反射した滴が跳ねて隣の処理室に入り込むのを防止する。板状ワーク１０が揺れても、膜形成機構１１０によって形成された膜は液体なので、板状ワーク１０が液体膜にぶつかっても、板状ワーク１０に沿って流れる。これにより、板状ワーク１０の揺れが収束される。各処理室内における搬送方向への空気の流入量を低減させる。【選択図】 図１２

Description

本発明は、掛け流し式の表面処理装置に関し、特に隣接する処理室への液の飛び跳ね防止に関する。

特許文献１の図１０には、ワークの下部に、飛散防止材を設けた掛け流し式の表面処理装置が開示されている。

特開２０１４−８８６００号公報

特許文献１の飛散防止材としては、スポンジ、フィルター、繊維状素材（東洋クッション社製の化繊ロック（商標））が開示されている（特許文献１の段落００８５）が、これでは十分な飛散防止効果を奏しない。これは、いずれも上記飛散防止材の表面に当たったしずくがそのまま反射するからである。かかる反射が生ずると、隣接する処理室へ液が混在するおそれがある。

かかる問題を解決するために、処理室間の搬入口の大きさを、搬入される基板とほぼ同じにすることも考えられるが、その場合、少し基板が揺れるだけで搬入口に当たって、搬入が停止してしまう。

本発明は、上記問題を解決し、隣接する処理室へ液が混在することなく、かつ、確実に搬入できる掛け流し式の表面処理装置を提供することを目的とする。

さらに、空気の流れを受けやすい薄い基板であっても、基板の揺れを防止できる掛け流し式の表面処理装置を提供することを目的とする。

１）本発明にかかる表面処理装置は、シート状の被処理物が鉛直方向に保持された状態で搬入される第１の処理室、前記第１の処理室に設けられ、前記搬入された被処理物の上部から前記鉛直方向に保持された被処理物の表面領域に、第１の処理液を掛け流す第１の処理液掛け流し機構、前記第１の処理室に隣接し、前記被処理物が鉛直方向に保持された状態で搬入される第２の処理室、前記第２の処理室に設けられ、前記搬入された被処理物の上部から前記鉛直方向に保持された被処理物の表面領域に、第２の処理液を掛け流す第２の処理液掛け流し機構、前記第１の処理室と前記第２の処理室との間に設けられた区分け壁であって、前記被処理物が鉛直方向に保持された状態で搬入可能とする搬入可能開口部を有する区分け壁、を備え、前記第１の処理室の第１の処理液掛け流し機構と、前記第２の処理室の第２の処理液掛け流し機構との間に、前記被処理物が搬入される方向に直交する面上を重力方向に沿って薄い層状の液体膜を形成させる膜形成機構を設けている。

したがって、隣接する処理室へ液が混在することなく、かつ、小型化が可能な掛け流し式の表面処理装置を提供することができる。

２）本発明にかかる表面処理装置においては、前記膜形成機構は、前記搬入可能開口部近傍の前記第１の処理室または前記第２の処理室内に設けられている。したがって、隣接する処理室へ液が混在することなく、かつ、小型化が可能な掛け流し式の表面処理装置を提供することができる。

３）本発明にかかる表面処理装置においては、前記シート状の被処理物の２つの平面に沿って、鉛直方向に空気が流れるように制御する空気流量制御機構を有する。前記膜形成機構は、前記鉛直方向への空気の流れと衝突する前記搬入可能開口部から流入する空気を減らす。

４）本発明にかかる表面処理装置においては、前記液体膜は、当該処理室において前記シート状の被処理物に掛け流すのと同じ液体で構成されている。したがって、同じ処理室内では同じ回収機構を用いて回収が可能となる。

５）本発明にかかる表面処理装置においては、前記液体膜は、前記搬入可能開口部よりも狭い膜開口部を有する。したがって、前記鉛直方向への空気の流れと衝突する前記搬入可能開口部から流入する空気を減らすことができる。

６）本発明にかかる表面処理装置においては、前記膜開口部は、前記シート状の被処理物を保持する保持部の幅よりも広い。したがって、前記シート状の被処理物を保持する保持部を避けて前記膜形成機構を配置することができる。

７）本発明にかかる表面処理装置においては、前記シート状の被処理物の厚みは40μm以下である。このような空気の流れの影響を受けやすい基板でも、安定して搬送することができる。

８）本発明にかかる表面処理装置においては、前記膜開口部は、一対の排出部が離れて配置することで形成されている。したがって、つり下げ方式で前記シート状の被処理物を搬送させる場合に、搬送のための間を空けることができる。

９）本発明にかかる表面処理装置においては、前記一対の排出部が、前記膜開口部に向くようにななめ方向に前記液を排出する。したがって、前記液体膜が表面張力により下方に行くほど、前記液体膜が離れていくことを防止できる。

１０）本発明にかかる表面処理装置においては、前記搬入可能開口部よりも広く間隔の空いた案内板であって、前記液体膜を案内する案内板を有する。これにより、前記液体膜の形成が容易となる。

１１）本発明にかかる表面処理装置においては、前記空気流量制御機構は空気吸入口を有しており、前記の空気吸入口と前記被処理物との距離を調整する高さ調整機構を有する。したがって、前記被処理物の大きさに応じて、前記吸入口と前記被処理物との距離を調整することができる。

１２）本発明にかかる表面処理装置においては、シート状の被処理物が鉛直方向に保持された状態で搬入される処理室が搬入可能開口部を介して複数、連続して配置されており、前記各処理室では、搬入された被処理物に対して、前記鉛直方向に保持された被処理物の表面領域の上部から所定の処理液が掛け流され、これにより、前記被処理物の表面に所定の表面処理がなされる表面処理装置において、前記処理室のうち、入口側の処理室の搬入可能開口部の内側、および／または出口側の処理室の搬入可能開口部の内側に、前記被処理物が搬入される方向に直交する面上を重力方向に沿って薄い層状の液体膜を形成させる膜形成機構を設けている。したがって、前記各処理室への空気流入を減らすことができる。これにより、前記シート状の被処理物の姿勢が安定化する。

１３）本発明にかかる表面処理装置においては、前記各処理室は、前記シート状の被処理物の２つの平面に沿って、鉛直方向に空気が流れるように制御する空気流量制御機構を有する。したがって、前記シート状の被処理物の姿勢が安定化させやすい。

本明細書において「上部から下部に掛け流し」とは、結果的に上部から下部に掛け流し状態となればよく、前記被処理物に直接または、前記被処理物を保持する保持部を介して間接に掛け流すことを含む。

この発明の特徴、他の目的、用途、効果等は、実施形態および図面を参酌することにより明らかになるであろう。

表面処理装置３００を上方から見た配置図である。 表面処理装置３００をα方向から見た側面図である。 表面処理装置３００の一部を構成する無電解銅めっき槽２００のβ−β断面図である。 無電解銅めっき槽２００を上方から見た状態を示す図である。 液噴出部４の構成を示す図である。 液噴出部４の噴出口６から噴出された処理液Ｑの流れを示す図である。 液噴出部４に変流部材４０を設けた改良例を示す図である。 変流部材４０に当たる前後における処理液Ｑの液流の断面図である。 搬送機構１８の移動動作を制御するための接続関係を示す図である。 第３水洗槽３１２と無電解銅めっき槽２００の間におけるガイドレール１４の断面を示す図である。 飛散防止部材６０の詳細（斜視図、要部拡大図）を示す。 膜形成機構１１０の配置位置を説明する図である。 膜形成機構１１０aの概要斜視図である。 表面処理装置４１０の正面図である。 図１４矢印γ方向からみた板状ワーク１０とトレイ８０の位置関係を示す図である。 トレイ８０の詳細を示す図である。 図１６の矢印δ１からみた板状ワーク１０とトレイ８０の位置関係を示す図である。 案内部１２０を設けた実施形態を説明する図である。 表面処理装置４００を上方から見た配置図である。 処理層３０３、３１５に設けた膜形成機構１１０を示す図である。 膜形成機構１１０を斜めにした実施形態である。 膜形成機構１１０を処理室外に設けた実施形態である。

(１．第1実施形態）
１．１ 表面処理装置３００の構成
まず、図１および図２を用いて、本発明の表面処理装置３００の構成について説明する。なお、図１は、表面処理装置３００を上方から見た配置図である。図２は、図１に示す表面処理装置３００をα方向から見た側面図である。なお、図１では、図２に示す搬送用ハンガー１６および搬送機構１８は省略している。

図１に示すように、表面処理装置３００には、被処理物である板状ワーク１０（図２）の搬送方向Ｘに沿って、ロード部３０２、第１水洗槽３０４、デスミア槽３０６、第２水洗槽３０８、前処理槽３１０、第３水洗槽３１２、無電解銅めっき槽２００、水洗槽３１４、アンロード部３１６が順に設けられており、その順で、無電解銅めっきに必要な各工程が行われる。各槽には、図２に示す搬送用ハンガー１６の通路を形成するスリット８（図１）が鉛直方向に延伸して設けられている。なお、各工程の詳細については、後述する。

表面処理装置３００は、さらに、クランプ１５（図２）で把持し、鉛直方向に保持した板状ワーク１０を水平方向に搬送する搬送用ハンガー１６と、搬送用ハンガー１６を各槽内に搬送する搬送機構１８とを備えている。なお、図２は、板状ワーク１０がロード部３０２で搬送用ハンガー１６に取り付けられた状態を示している。

ロード部３０２で板状ワーク１０が取り付けられた後、搬送機構１８は、水平方向Ｘへの移動を開始し、それによって、板状ワーク１０が各槽内（無電解銅めっき槽２００等）を通過する。その後、搬送機構１８は、最終的に、アンロード部３１６において停止し、めっき処理が施された板状ワーク１０が搬送用ハンガー１６から取り外されることになる。

図３は、表面処理装置３００の一部を構成する無電解銅めっき槽２００（図１）のβ−β断面図である。図４は、図３に示す無電解銅めっき槽２００を上方から見た状態を示す図である。なお、図４では、搬送用ハンガー１６および搬送機構１８を省略している。

図３に示す無電解銅めっき槽２００は、フレーム５６の上に載置された槽体２と、槽体２内の底部に貯まった処理液Ｑ（無電解銅めっき液）を液噴出部４に供給して循環させるための循環ポンプ５０とを備えている。

板状ワーク１０に対する処理を行うため、無電解銅めっき槽２００などの各槽の内部には、噴出口６を有する液噴出部４が設けられている。液噴出部４の噴出口６からは、図３に示すように、板状ワーク１０に向けて、処理液Ｑが水平面に対して斜め上方に噴出される。これにより、槽体２の内部において、搬送用ハンガー１６により把持された板状ワーク１０の上部に処理液Ｑ（無電解銅めっき液）が当てられる。その結果、板状ワーク１０を伝って処理液Ｑが移動する間に、板状ワーク１０の表面に処理液Ｑを付着させることができる。なお、液噴出部４の詳細な構造については後述する。

このように、貯留した処理液Ｑの中に板状ワーク１０を浸漬させずに、循環させた処理液Ｑを板状ワーク１０に伝わせる方式を採用したことで、浸漬式のものと比較して表面処理装置３００全体で使用される処理液Ｑの総量を少なくすることができる。

飛散防止部材６０は、網材で構成された支持部６２によって保持されている。飛散防止部材６０の構成については後述する。

搬送機構１８は、図３に示すガイドレール１２、１４、支持部材２０および搬送ローラー２２、２４で構成される。支持部材２０の底部には、搬送機構１８がガイドレール１２、１４の上を移動するための搬送ローラー２２、２４が取り付けられている。搬送ローラー２２、２４はモーター（図示せず）によって駆動される。なお、ガイドレール１２、１４は、それぞれフレーム５２、５４の上に固定されている。このような水平方向に搬送するようにしたため、板状ワークの昇降動作が不要となり、装置の高さを低くできるため省スペース化が図られる。

図３に示すように、搬送用ハンガー１６は、２本のガイドレール１２、１４に渡って懸架するように取り付けられた支持部材２０の下方に固定されている。これにより、板状ワーク１０の振動を低減し、搬送機構１８を支える構造体（ガイドレール１２、１４、フレーム５２、５４等）の歪みを低減することができる。

また、図４に示すガイドレール１２、１４上の所定位置には複数の磁石２１が埋め込まれている。搬送機構１８は、ガイドレール１２、１４上の磁石２１を検知するための磁気センサー１９を備える。磁気センサー１９は、支持部材２０の下方（ガイドレール１４側の１カ所）に設けられている。

これにより、無電解銅めっき槽２００内に移動した搬送用ハンガー１６を、所定位置（例えば、図４に示す無電解銅めっき槽２００の中央位置）に停止させることができる。

各槽に設けられる循環ポンプ５０は、図３に示すように、槽体２の底部に接続され、槽体２と液噴出部４とは循環ポンプ５０を介して連通されている（点線矢印で示す）。これにより、槽体２の底部に溜まった処理液Ｑが、循環ポンプ５０によって、再び液噴出部４に供給される。

槽体２は、側壁２ａ、２ｂと、底部２ｃとによって構成されており、これらをＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）などの素材を加工、接着などして組み立てることにより、一体の部材として成形することができる。槽体２は、板状ワーク１０に当てられた処理液を下方の底部２ｃで受ける。なお、槽体２は、図１に示す無電解銅めっき槽２００以外の各槽にも同じ形状のものが用いられる。すなわち、各槽の構造は同じであり、各槽で用いられる処理液（めっき液、デスミア液、洗浄水など）の種類だけが異なっている。

また、図３に示す槽体２の側壁２ｂには、鉛直方向に延伸される切り欠きであるスリット８が成形されている。これにより、搬送用ハンガー１６が搬送された時に、板状ワーク１０がスリット８を通過することができる。なお、スリット８の下端８ａを低くし過ぎると、槽体２に溜まった処理液Ｑが溢れ出し、外部に流出するおそれがある。

このため、槽体２に溜まった処理液Ｑの液面Ｈ（図３）が、常にスリット８の下端８ａよりも下に位置するように、処理液Ｑの供給量を調整する必要がある。この実施形態では、槽体２に溜まった処理液Ｑの液面Ｈ（図３）がスリット８の下端８ａよりも下に位置するように、使用する処理液Ｑの総量を決定し、かつ、循環ポンプ５０を介して槽体２と液噴出部４とを連通させている。

［液噴出部４の構造］
図５に、液噴出部４の構造を示す。図５は、図３に示す液噴出部４の拡大図である。

図５に示すように、液噴出部４は、側壁２ａに角パイプ材を固定して設けたベースＦ１上に、２つのＵ字型の留め具Ｆ２によって締め付けて取り付けられている。なお、この実施形態では、液噴出部４を、手動で回転させることができる適度の強さで締め付けている。

液噴出部４は、図４に示すように、内部に空間を有する管部材である丸パイプで構成されており、長手方向の両端は密閉されている。また、所定間隔を空けて長手方向に配置される複数の孔によって、噴出口６が構成される。また、液噴出部４には、槽体の側壁２ａを貫通して連通する可撓性パイプＴ１および配管Ｔ２が連結されている。配管Ｔ２はポンプ５０の吐出口につながっている。これにより、ポンプ５０から受けた処理液Ｑを、噴出口６から噴出することができる。

図６Ａに示すように、噴出口６の噴出角度θは、水平面Ｌに対して斜め上方向（例えば、５°〜８５°の範囲）に向けて設置されている。このため、噴出口６から噴出された処理液Ｑの液流は、放物線上を移動する。頂点Ｚの位置は、処理液Ｑの噴出流速Ｖおよび噴出角度θにより決まる。なお、処理液Ｑの噴出流速Ｖは、ポンプ５０からの圧力と、噴出口６の大きさに依存する。

この実施形態では、液噴出部４（半径ｒ）を板状ワーク１０から所定距離Ｄだけ離れた位置に配置した条件下において、噴出流速Ｖで噴出された処理液Ｑが、放物線の頂点Ｚで板状ワーク１０に当たるように噴出角度θを設計している。図６Ｂに示す放物線の頂点Ｚの位置では、処理液Ｑの鉛直方向の速度成分Ｖｙが無くなり、噴出されたときの水平方向の速度成分Ｖｘだけが残るため、泡立ちの発生を低減することができるためである。

さらに、液流が板状ワーク１０の面に対して垂直に当たるので、板状ワーク１０に当たった処理液Ｑが面上を同心円状に均一に拡がる。なお、頂点付近、すなわち、頂点Ｚよりも所定距離だけ前方または後方で当てるようにしてもよい。

処理液Ｑを水平面Ｌに対して斜め上方向に噴出せず、水平方向または水平方向より下方向に噴出した場合、処理液Ｑの鉛直方向の速度成分Ｖｙは増加し続け、合成速度Ｖもその分増加する。その結果、板状ワーク１０に当たった処理液Ｑがｙ方向に飛び散って泡立ちが発生し易い。

以上のように、水平面Ｌに対して斜め上方向に向けて処理液を噴出することで、ワークに衝突する際に生じる泡立ちの発生を抑えて、処理液Ｑ中の溶存酸素量が増加するのを防止することが可能になる。

さらに、図７に示すように、噴出口６を覆うように、噴出される処理液Ｑの流れの向きを変えるための変流部材４０を液噴出部４の外周に取り付けるようにしてもよい。なお、変流部材４０は、噴出口６から間隔を空けて設けられる。

図７は、変流部材４０によって噴出された処理液Ｑの向きを変えた状態を示す拡大図、図８Ａは、噴出された処理液Ｑ（変流部材４０に当たる前）のγ１断面図、図８Ｂは、変流部材４０に当たった後の処理液Ｑのγ２断面図である。

変流部材４０を用いると、各噴出口６から出た液流（図８Ａに示す断面積）が変流板に当たって断面積が大きくなる（図８Ｂ）。このため、板状ワーク１０に当たったときに、隣接する各噴出口６からの液流が連結し（図８Ｂ）、板状ワーク１０の表面に当たる処理液Ｑの均一化を図ることができる。

１．２ 表面処理装置３００における各工程の内容
図９などを用いて、表面処理装置３００において行われる各工程の内容について説明する。なお、この実施形態では、表面処理装置３００の各槽内で使用される処理液Ｑは、各槽の循環ポンプ５０によって常時循環されていることとする。

図９は、搬送機構１８の動作を制御する制御部の接続関係を示す図である。図９に示すように、磁気センサー１９（図４）は、ＰＬＣ３０に接続されており、ガイドレール１４の上に配置された磁石の上部に達したことを検知する。磁気センサー１９が検知した信号は、ＰＬＣ３０に与えられる。信号を受けたＰＬＣ３０は、モーター２８をオン／オフして、搬送ローラー２２、２４の動作（前進、後退、停止など）を制御する。

まず、図１に示すロード部３０２において、作業者または取付装置（図示せず）によって、めっき処理の対象である板状ワーク１０が搬送用ハンガー１６に取り付けられる（図２に示す状態）。

その後、作業者が搬送スイッチ（図示せず）を押下すると、搬送用ハンガー１６は、ガイドレール１２、１４に沿って、第１水洗槽３０４内に移動する。すなわち、ＰＬＣ３０が、モーター２８をオンして搬送ローラー２２、２４を前進駆動させる。

つぎに、第１水洗槽３０４では、板状ワーク１０に表裏両面から水を当てることにより、水洗い処理が行われる。搬送用ハンガー１６は、第１水洗槽３０４で所定時間だけ停止し、その後、デスミア槽３０６内に移動する。

例えば、ＰＬＣ３０は、磁気センサー１９から第１水洗槽３０４の中央に到達したことを示す信号を受けてから、モーター２８を１分間だけ停止させる。その後、モーター２８をオンして搬送ローラー２２、２４を前進駆動させる。なお、第２水洗槽３０８、第３水洗槽３１２、第４水洗槽３１４でも同様の制御が行われる。

デスミア槽３０６で、搬送用ハンガー１６は、所定時間（例えば、５分間）だけ停止し、板状ワーク１０に表裏両面からデスミア処理液（膨潤液、レジンエッチング液、中和液等）が当てられる。ここで、デスミア処理とは、板状ワーク１０に孔を開ける等の際に残った加工時のスミア（樹脂）を除去する処理である。

例えば、ＰＬＣ３０は、磁気センサー１９からデスミア槽３０６の中央に到達したことを示す信号を受けてから、モーター２８を５分間だけ停止させる。その後、モーター２８をオンして搬送ローラー２２、２４を前進駆動させる。以下の前処理槽３１０でも同様の制御が行われる。

つぎに、第２水洗槽３０８では、板状ワーク１０に表裏両面から水を当てることにより、水洗い処理が行われる。搬送用ハンガー１６は、第２水洗槽３０８で所定時間（例えば、１分間）だけ停止し、その後、前処理槽３１０内に移動する。

前処理槽３１０で、搬送用ハンガー１６は所定時間（例えば、５分間）だけ停止し、板状ワーク１０に表裏両面から前処理液が当てられる。

つぎに、第３水洗槽３１２では、板状ワーク１０に表裏両面から水を当てることにより、水洗い処理が行われる。搬送用ハンガー１６は、第３水洗槽３１２で所定時間（例えば、１分間）だけ停止する。

その後、無電解銅めっき槽２００（図３、図４）内に移動するまでに、以下に示す往復移動を所定回数だけ行う。板状ワーク１０にスルホール等の孔が開けられている場合、そこに空気（気泡）がたまって処理液Ｑが板状ワーク１０に付着しないおそれがあるため、無電解銅めっき処理を行う前に、空気（気泡）を確実に除去する必要があるからである。

図１０に、第３水洗槽３１２と無電解銅めっき槽２００（図１）の間におけるガイドレール１４の断面図を示す。図１０および図１に示すように、ガイドレール１４には、衝撃発生部である凸部２６が１つ設けられている。搬送ローラー２４が、この凸部２６を乗り越えた衝撃により、処理液Ｑの水切りをすることができる。

例えば、ＰＬＣ３０は、磁気センサー１９から図１０に示す磁石２１が中央に到達したこと（すなわち、搬送ローラー２４が凸部２６を乗り越えたこと）を示す信号を受けてから、搬送ローラー２２、２４を所定距離だけ後退駆動させるようにモーター２８を制御する（図１０に示すＹ１方向）。その後、再び磁石２１を検知するまで搬送ローラー２２、２４を前進駆動させる（図１０に示すＹ２方向）。上記前後移動を所定回数（例えば、３回往復）だけ繰り返した後、無電解銅めっき槽２００内の中央位置（図４）に停止する。 無電解銅めっき槽２００で、搬送用ハンガー１６は所定時間だけ停止し、板状ワーク１０に表裏両面から無電解銅めっき液が当てられる。

例えば、ＰＬＣ３０は、磁気センサー１９から無電解銅めっき槽２００の中央に到達したことを示す信号を受けてから、モーター２８を５分間だけ停止させる。その後、モーター２８をオンして搬送ローラー２２、２４を前進駆動させる。

つぎに、第４水洗槽３１４では、板状ワーク１０に表裏両面から水を当てることにより、水洗い処理が行われる。搬送用ハンガー１６は、第４水洗槽３１４で所定時間（例えば、１分間）だけ停止し、その後、アンロード部３１６に移動する。

最後に、アンロード部３１６に移動した搬送用ハンガー１６を停止させる。例えば、ＰＬＣ３０は、磁気センサー１９からアンロード部３１６に到達したことを示す信号を受けてから、モーター２８を停止させる。その後、作業者などにより、板状ワーク１０が搬送用ハンガーから取り外される。これにより、無電解めっき処理の一連の工程が終了する。

なお、上記実施形態では、複数の槽（図１に示す第１水洗槽３０４、デスミア槽３０６、前処理槽３１０、無電解銅めっき槽２００など）を表面処理装置３００が備える構成としたが、表面処理装置３００がこれらのうち少なくとも１つの槽を備える構成としてもよい。

なお、上記実施形態では、表面処理装置３００によって、板状ワーク１０に無電解銅めっきを行うこととしたが、板状ワーク１０にその他の無電解めっき（例えば、無電解ニッケルめっき、無電解スズめっき、無電解金めっきなど）を行うようにしてもよい。

また、搬送機構１８の構成については限定されない。

図１１を用いて飛散防止部材６０について説明する。飛散防止部材６０は、六角形の穴が空いた筒状部材が複数連結されて構成されている。なお、飛散防止部材６０の形状についてはこれに限定されず、６角形以外の多角形や円形の筒状部材が、飛散防止部材６０のように複数配置されたハニカム類似構造、すなわち、開口部が鉛直方向に向くように縦長の個別筒状部材が複数配置された形状であってもよい。後述するように、滴がスムーズに通過すればよいからである。

かかるハニカム部材により、処理液Ｑの表面で跳ねた滴の反射を低減することができる。これは以下の理由による。飛散防止部材６０の貫通穴（図示せず）を通過したしずくは、処理液Ｑの表面で一部が反射される。その際、反射されたしずくの一部はななめ方向に反射するので、飛散防止部材６０の貫通穴の内壁に衝突する。このようなメカニズムにより貫通穴を通過するしずくの量が減少するからである。

従来のスポンジまたは繊維状素材等を採用した場合には、飛散防止部材を通過した後の飛散は防止できるが、飛散防止部材表面での飛散が多いという問題があった。上記飛散防止部材６０は、かかる表面における飛散を低減させることができる。

なお、飛散防止部材６０の表面においては多少の飛散が発生する。かかる飛散を防止するために、図１２のように、各処理室の入口側および出口側に膜形成機構１１０を採用してもよい。なお、図１２にでは、板状ワーク１０のつり下げ機構は省略している。

膜形成機構１１０について説明する。膜形成機構１１０は、図１２Ｂに示すように、膜形成機構１１０aと、膜形成機構１１０bで構成されている。

膜形成機構１１０aについて説明する。図１２Ａでは長方形にて現しているが、実際には、図１３（斜視図）に示すように、膜形成機構１１０aは長手方向に渡るノズル１１１が凸部として形成されている。かかるノズル１１１から流量5〜10L/minで、0.01 MPa程度の切れ目のないラミナー状の液体（水または処理液）を噴射する。これにより、図１３に示す液体膜１１３aが形成される。膜形成機構１１０bについても同様である。

図１２Ｂに示すように、膜形成機構１１０aと膜形成機構１１０bとの間は、距離d11だけ離間して配置されている。これは、表面処理装置３００では、板状ワーク１０はつり下げられた状態で処理室内に搬送されるため、当該機構が通過できる幅が必要なためである。

図１２Ａにおいて、無電解銅めっき槽２００ではメッキ液が、水洗槽３１４では、水が噴射される。本実施形態においては、膜形成機構１１０aおよび膜形成機構１１０bとして、株式会社共立合金製作所製のウォーターナイフ WK型ノズルを採用したが、これに限定されない。

膜形成機構１１０aおよび膜形成機構１１０bから噴射された液体は、飛散防止部材６０の表面で反射した滴が跳ねて隣の処理室に入り込むのを防止する。

本実施形態においては、各処理室の入口側および出口側にそれぞれ膜形成機構１１０を採用したが、いずれか一方でもよい。

本実施形態においては、距離d11は、スリット８の幅d12よりも小さくできる。これは、仮に板状ワーク１０が揺れて、距離d11よりも大きく揺れた場合でも、膜形成機構１１０によって形成された膜は液体なので、板状ワーク１０がぶつかっても、板状ワーク１０に沿って流れるからである。これにより、板状ワーク１０の揺れを収束させる効用もある。

また、前記膜は、各処理室内における搬送方向への空気の流れを低減させる。なぜなら、スリットの幅d12よりも開口部を狭くとれるので、その分、外部から処理室内への空気の流入を阻止できるからである。

本実施形態においては、飛散防止部材６０の表面における飛散を防止するために、膜形成機構１１０を採用したが、膜形成機構１１０は、別の飛散防止部材を設ける場合にはもちろん、飛散防止機構が存在しない表面処理装置にも膜形成機構１１０を適用することもできる。たとえば、飛散防止機構が存在せず、板状ワーク１０に下部に溜めている処理液Ｑの表面で滴が跳ねるタイプ、また、滴の落下先が床面となっている表面処理装置などである。

２．（第２実施形態について）
図１４を用いて、処理室内にて、空気を上から下に流す機構を備えた表面処理装置４１０について説明する。

本実施形態においては、飛散防止部材６０の下部に、図１４に示すような形状のトレイ８０を設け、空気の流れを制御している。図１５は、図１４の矢印γ方向からみた図である。なお、図１５ではわかりやすくするために、フレーム５４がないものとして図示している。

トレイ８０は、図１５に示すように、板状ワーク１０の下部で、かつスリット８の近傍に、２カ所設けられている。これは、スリット８の近傍にて隣接する処理室への飛び跳ねを減少するためである。膜形成機構１１０a,bについては、第1実施形態と同じであるので説明は省略する。

トレイ８０の形状について、図１６を用いて説明する。図１６では説明を容易にするために、飛散防止部材６０は破線で相対位置を示している。枠８２の端部には平面８２aが連続して形成されている。平面８２aの内端部からx方向に斜面８４が形成されている。斜面８４の端部からはy方向に斜面８５が形成されている。また、パイプ８１の上面には、溝８１ a が形成されるような一対の蓋８１bがはめこまれている。

本実施形態においては、２つの斜面８４における端面間の距離d1は約2mmとした。かかる幅の決定は、パイプ８１が単位時間あたりに吸い込むことのできる許容量が、トレイ８０が単位時間あたりに収集する液体の量よりも多くなるようにすればよい。ただし、あまりに距離d1を大きくすると吸引空気の流量(Q=AV)一定の状態では、流速が低下するので、5mm以下が望ましい。

図１７に、図１４矢印δ１方向からの矢視図を示す。このように上からみると、板状ワーク１０の両側に斜面８４が位置し、２つの斜面８４の端面間で形成される溝の方向が、板状ワーク１０と平行となるように、トレイ８０が配置されている。

斜面８５の端部には縦パイプ状部材８１が連結されている。縦パイプ状部材８１の途中には図１４に示すように、横パイプ状部材８８が連通するように接続されている。

本実施形態においては、パイプ９３の先に設けたポンプ９２で、部屋９４が負圧状態となるように、吸引している。

処理室の上部には空気取り入れ口９５が設けられている。したがって、上記吸引により、空気取り入れ口９５から取り入れられた空気は、飛散防止部材６０の貫通穴６１から、斜面８４，８５を通って、縦パイプ状部材８１、横パイプ状部材８８へ流れる。また、収集した液も合わせて、横パイプ状部材８８から部屋９４に排出される。

また、図１７に示すように、板状ワーク１０の両側に斜面８４が位置し、２つの斜面８４の端面間で形成される溝の方向が、板状ワーク１０と平行となるように、トレイ８０が配置されている。したがって、前記ポンプ９２によって吸引されると、図１４の矢印δ２方向の空気の流れが生ずる。このように、板状ワーク１０の下部にて矢印δ２方向の空気の流れが生ずることにより、薄い板状ワーク１０であっても、姿勢が安定するという効果も奏する。

本実施形態においては、飛散防止部材６０の下部にトレイ８０を設けたが、飛散防止部材６０以外の部材であってもよい。また、飛散防止部材６０なしで、トレイ８０を設けてもよい。

トレイ８０については、板状ワーク１０の側面を鉛直方向に空気が流れやすい形状であれば、異なる形状であってもよい。

本実施形態においては、一対の蓋８１bで溝８１ a を形成したが、溝８１aの形状のパイプを採用するなど、他のやり方であってもよい。

図１８Aに空気を吸い込む案内部１２０を設けた実施形態を示す。図１８AのA-A断面図、B-B断面図を、それぞれ図１８B，Cに示す、案内部１２０は、蓋１２１a、bで構成されている。蓋１２１aの斜視図を図１８Dに示す。蓋１２１aは側面１２２、斜面部１２３および半円部１２５を有している。側面１２２には複数の貫通穴１２２aが設けられている。蓋１２１bは蓋１２１aと対称形状である。

蓋１２１a、１２１bをトレイ８０に位置させると、斜面８４、８５と斜面部１２３が合わされて保持され、半円部１２５により縦パイプ状部材８１の一部がふさがれる。また、ハニカム部材６０を2つに分けて、その間から、側面１２２ではされまれた距離d1の隙間が縦パイプ部材８１上に形成される。これにより、吸込口を基板に近づけることができるので、吸引力を高くすることができる。また、吸入口を狭くすることができるので、板状ワーク１０下部の空気の流速を高くすることができる。これにより滴の跳ね返りを低下させることができる。

なお、蓋１２１a、１２１bにより、トレイ８０内に滴がたまるという問題は、貫通穴１２２aを設けることで解消できる。貫通穴１２２aの位置および個数については、トレイ８０にたまる液体の量に応じて設計すればよい。

図１８では、側面１２２を有する蓋１２１a、bを採用したが、別途保持する機構を設ければ、斜面部１２３は必須ではない。さらに、側面１２２を無くしてよい。この場合でも、半円部１２５だけで構成された蓋で吸入口を狭くすることができるので、板状ワーク１０下部の空気の流速を高くすることができる。

なお、板状ワーク１０の形状によっては、トレイ８０との距離が変動することも考えられる。この場合は、図１８Ｂに示すように、トレイ８０を高さ方向にスライド自在に構成すればよい。かかる高さ調整は、トレイ８０の下部に縦パイプ部材８１の内径とほぼ同じ外径のパイプ部８３を設けてもよいし、蛇腹構造のようにしてもよい。トレイ８０の高さをスライド自在に保持する機構としては周知の機構を採用すればよい。

本実施形態においては、ポンプ９２による吸引によって、処理室内の制御風速が0.2〜0.5m/sとなるようにした。この程度とすることにより、板状ワーク１０の姿勢を安定させつつ、飛散防止部材６０の表面による跳ね返りを低減させることができる。

なお、処理室内の制御風速は上記範囲に限定されない。

なお、上記空気取り入れ口９５およびポンプ９２は各処理室に設ければよい。これにより、処理室内で図１５矢印R方向への流れ（開口部８方向への流れ）はほぼなくなり、空気の流れは、ほぼ鉛直方向となるので、薄い板状ワークであっても、姿勢が安定する。

また、フレーム５２の下端面が処理液Ｑよりも下側に位置している。したがって、部屋９４への空気の連通は縦パイプ状部材８１と横パイプ状部材８８を介しておこなわれる。

なお、40μmよりも薄い基板だと、処理室内にて上から下方向への空気の流れが存在しても、これに直交する方向の空気の流れがあると基板が揺れることがある。特に、液噴出部４から処理液が当たっていない位置では、かかる問題がある。しかし、本実施形態においては、処理室内の上記直交する方向の流れを減少させられるので、このような薄い基板であっても、安定して搬送することができる。

かかる第２実施形態のように、各処理室内でほぼ鉛直方向の空気の流れとなるように制御する場合、膜形成機構１１０を採用することで、スリット８から流入する基板進行方向に平行な方向における空気の流れを減らすことができる。したがって、薄い板状ワークであっても、各処理室にて安定して搬送することができる。

このような一種の液体膜カーテンを設けることで開口部面積は少なくなり、鉛直方法のプッシュプル排気の効果が高まることで、外気を吸い込みにくく、煽られにくい。さらに、処理室内のミストが外部へ漏れにくいという効果もある。

３．（第３実施形態について）
上記実施形態では、各処理室内に膜形成機構１１０を設けた場合について説明したが、第３実施形態では、図１９に示すように、膜形成機構１１０を表面処理装置４００のロード側およびアンロード側にそれぞれ前槽３０３、後槽３１５を設け、そこに膜形成機構１１０を採用している。膜形成機構１１０については、上記実施形態と同じであるので説明は省略する。なお、この場合は前槽３０３、後槽３１５とも、水膜を採用すればよい。

前槽３０３における膜形成機構１１０の配置位置を図２０Ａ、Ｂに示す。このように、ロード部３０２と第１水洗槽３０４の間の前槽３０３内に膜形成機構１１０を設けている。これにより、ロード部側からの外気吸い込みを防止している。

後槽３１５における膜形成機構１１０の配置位置を図２０Ｃ、Ｄに示す。このように、アンロード部３１６と第４水洗槽３１４の間の後槽３１５内に膜形成機構１１０を設けている。これにより、アンロード部側からの外気吸い込みを防止している。

このように、ロード部３０２の内側、およびアンロード部３１６の内側に、板状ワーク１０が搬入される方向に直交する面上を重力方向に沿って薄い層状の液体膜を形成することにより、外気の吸い込みを防止することができる。

４．（第４実施形態について）
上記各実施形態では、膜形成機構１１０をほぼ水平に設けたが、この場合、形成された液体膜１１３a、１１３bは、自由落下した液体の表面張力の影響によって、下方に進むにすれて中央方向に寄ってしまう（図２１Ａ参照）。かかる問題を解決するために、図２１Ｂに示すように、中央に向かって膜形成機構１１０a、１１０bを、傾けて配置すればよい。これにより、形成された液体膜１１３a、１１３bの隙間が少なくなる。

この場合、傾けた分だけ隙間が形成されるので、かかる隙間を埋めるための案内板１２１を設けるようにしてもよい（図２１Ｃ、Ｄ参照）。かかる案内板１２１は、隙間を埋めるだけでなく、案内板１２１の上を伝わるように液体が流れるので、表面張力が働き液体膜が形成されやすいという効果を奏する。

５．（その他の実施形態について）
上記第１、第２実施形態においては、膜形成機構１１０を、各処理室内の入口と出口付近に２カ所配置したが、図２２に示すように各処理室の間に１つ設けるようにしてもよい。これにより、膜形成機構１１０の数を少なくできるとともに、全ての膜形成機構から水を噴出させればよくなる。また、形成された液体膜により、滴の混入が確実に防止できるので、その分だけ、各処理室の長さを短くすることができる。

なお、処理室外に膜形成機構１１０を設けると水の回収が別途、必要となるが、これはたとえば、全ての膜形成機構から噴出させた水を循環させるようにすればよい。

上記各実施形態においては、膜形成機構１１０をクランプ１５とほぼ同じ高さに配置した。しかし、膜形成機構１１０はクランプ１５よりも少し高いほうが好ましいが、これよりも高くても低くてもよい。液噴出部４との関係についても同様である。

たとえば、上記各実施形態においては、膜形成機構１１０を把持したクランプ１５が通過できる幅を空けて、一対の膜形成機構１１０a,bを配置したが、クランプ１５の位置を避けて配置する（高く又は低く）ことで、これよりも狭くすることは可能である。

上記においては、本発明を好ましい実施形態として説明したが、限定のために用いたのではなく、説明のために用いたものであって、本発明の範囲および精神を逸脱することなく、添付のクレームの範囲において、変更することができるものである。

８・・・・・・・・・スリット
１０・・・・・・・・板状ワーク
１１０・・・・・・・膜形成機構
１１３a、b・・・・・液体膜

Claims (13)

1. シート状の被処理物が鉛直方向に保持された状態で搬入される第１の処理室、
   前記第１の処理室に設けられ、前記搬入された被処理物の上部から前記鉛直方向に保持された被処理物の表面領域に、第１の処理液を掛け流す第１の処理液掛け流し機構、
   前記第１の処理室に隣接し、前記被処理物が鉛直方向に保持された状態で搬入される第２の処理室、
   前記第２の処理室に設けられ、前記搬入された被処理物の上部から前記鉛直方向に保持された被処理物の表面領域に、第２の処理液を掛け流す第２の処理液掛け流し機構、
   前記第１の処理室と前記第２の処理室との間に設けられた区分け壁であって、前記被処理物が鉛直方向に保持された状態で搬入可能とする搬入可能開口部を有する区分け壁、
   を備え、
   前記第１の処理室の第１の処理液掛け流し機構と、前記第２の処理室の第２の処理液掛け流し機構との間に、前記被処理物が搬入される方向に直交する面上を重力方向に沿って薄い層状の液体膜を形成させる膜形成機構を設けたこと、
   を特徴とする表面処理装置。
2. 請求項１の表面処理装置において、
   前記膜形成機構は、前記搬入可能開口部近傍の前記第１の処理室または前記第２の処理室内に設けられていること、
   を特徴とする表面処理装置。
3. 請求項１または請求項２の表面処理装置において、
   前記シート状の被処理物の２つの平面に沿って、鉛直方向に空気が流れるように制御する空気流量制御機構、
   を有す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、
   前記液体膜は、当該処理室において前記シート状の被処理物に掛け流すのと同じ液体で構成されていること、
   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、
   前記液体膜は、前記搬入可能開口部よりも狭い膜開口部を有すること、
   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、
   前記膜開口部は、前記シート状の被処理物を保持する保持部の幅よりも広いこと、
   を特徴とする表面処理装置。
7. 請求項１〜６のいずれかの表面処理装置において、
   前記シート状の被処理物の厚みが40μm以下であること、
   を特徴とする表面処理装置。
8. 請求項１〜７のいずれかの表面処理装置において、
   前記膜開口部は、一対の排出部が離れて配置することで形成されていること、
   を特徴とする表面処理装置。
9. 請求項８の表面処理装置において、
   前記一対の排出部が、前記膜開口部に向くようにななめ方向に前記液を排出すること、
   を特徴とする表面処理装置。
10. 請求項１〜９のいずれかの表面処理装置において、
    搬入可能開口部よりも広く間隔の空いた案内板であって、前記液体膜を案内する案内板を有すること、
    を特徴とする表面処理装置。
11. 請求項３の表面処理装置において、
    前記空気流量制御機構は空気吸入口を有しており、前記の空気吸入口と前記被処理物との距離を調整する高さ調整機構を有すること、
    を有することを特徴とする表面処理装置。
12. シート状の被処理物が鉛直方向に保持された状態で搬入される処理室が搬入可能開口部を介して複数、連続して配置されており、前記各処理室では、搬入された被処理物に対して、前記鉛直方向に保持された被処理物の表面領域の上部から所定の処理液が掛け流され、これにより、前記被処理物の表面に所定の表面処理がなされる表面処理装置において、
    前記処理室のうち、入口側の処理室の搬入可能開口部の内側、および／または出口側の処理室の搬入可能開口部の内側に、前記被処理物が搬入される方向に直交する面上を重力方向に沿って薄い層状の液体膜を形成させる膜形成機構を設けたこと、
    を特徴とする表面処理装置
13. 請求項１２の表面処理装置において、
    前記各処理室は、前記シート状の被処理物の２つの平面に沿って、鉛直方向に空気が流れるように制御する空気流量制御機構、
    を有することを特徴とする表面処理装置。

Images