JP3403410B2 - 処理材料を電解的に金属化するかエッチングするための方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、処理材料を電解的に金属化（金属被覆）す
るかエッチングする方法に関する。

電解的金属化及びエッチング方法の経済的操作は、工
業的に有用な処理をなお得ることができる範囲での最大
電流密度に依存する。この最大電流密度は、フレッシュ
な処理剤（電解溶液）が処理されるべき材料の表面に達
することができる速度に特に依存している。電解的に金
属化する間、浸出金属イオンが処理のための材料を直ぐ
近傍において消費される。これは金属化速度を減少し、
プロセスを鈍化させる。同様のことが他の電解処理方
法、例えば電解エッチングにも当てはまる。

ここで補助するために、フレッシュな処理溶液が、電
解金属化において陽極と処理用材料（陰極）の間に配置
された流れ管を介して処理用材料の表面に、連続的に供
給されうる。しかしながら、この処置は或る流体的限界
を受けやすい；処理用材料の表面の直ぐ近傍における液
体の交換（拡散層）が限定された程度で増加するにすぎ
ないことがある。これに加えて、そのような処置は、陽
極と処理用材料の間に配置された流れ管が陽極と陰極の
間の電場を遮り、金属が材料上に不規則に析出するの
で、不都合である。この不都合は、流れ管と金属表面の
間の空間が小さい場合に特に深刻である。他方、流体的
理由で、制御された流れ方向と起こりうる最高電流密度
を実現するためには、流れ管と金属表面の間の僅かな空
間は望ましい。この場合、高い電流密度は材料表面の幾
つかの場所で生じ、電解金属化槽内に通常的に含まれた
添加剤が酸化されることとなる。

プレート状の処理材料、特にプリント回路基板は望ま
しくは水平に置かれた処理設備において処理される。

材料は水平位置において把持され、設備を水平方向に
送られて、電解的に処理される。そのような取り付けに
おいて、ローラが材料を搬送し案内するために通常用い
られる。これらも陽極と陰極の間の領域に位置する。特
に極めて薄いフィルムの場合において、ガイド部材がこ
れらフィルムを効率的に搬送するため、フィルムが搬送
軌道からずり落ちて搬送ローラに巻きつくことがないよ
うにするためにも必要である。搬送ローラのような構造
部材はまた、陽極と処理材料の間の電流を妨げる。

析出すべき金属から生じた溶解性陽極は、電解金属化
に普通に用いられる。金属化設備の内側でのその位置取
りとその通常の形状と大きさは、挙げられた問題に対す
る簡単な構造的解決法を見出すにあたり著しい困難のも
ととなる。他方、不溶性の陽極を用いる場合、それら陽
極を長手方向に延びる形状とし、既述の遮蔽作用を生じ
ないようにそれらを配設する水平な取り付けとする可能
性がある。例えば、繰り返し連続的に不溶性陽極を隣接
するような配置において、フレッシュな処理剤を供給す
るために材料の表面と搬送ローラとに少なくとも１本の
流れ管を配設してもよい。それら個々の材料の位置取り
は、材料が金属化プロセスの間、それら部材をゆっくり
と通り過ぎるように選択される。そのような設置の長さ
は、３つの部材の幾何学的寸法、必要な互いの間隔、及
びそれらの全数によって決定される。したがって、その
ような処理設備は非常に長く、比較的高価である。

ドイツ連邦共和国特許出願公開公報第3603856号にお
いて、プリント回路基板のような平坦な素材を連続的に
電気メッキする方法が記載されており、その方法では素
材が電解メッキ設備を水平に通され、電気メッキ設備の
内側で陰極に組み込まれた回転ローラ対によって把持さ
れ搬送され、電解溶液は陰極ローラ対の近傍に位置し陽
極として組み込まれた同様に回転するローラ対から素材
に移る。当該陽極のローラ対の表面は、液体を吸収し、
素材の表面から狭い間隔で回転することができ、金属の
電気化学析出が素材表面と陽極ローラ対の間の隙間にも
たらされる。この場合、電解溶液はスプレーヘッドから
陽極ローラにスプレーされ、処理用材料の表面に濃厚な
電解溶液が永続的に供給される。しかしながら、ローラ
の早い回転によって溶液は全方向に遠心力を受け、スプ
レーヘッドと陽極ローラの上方に位置したプラスチック
スクリーンに捉えられる。大量の電解溶液が実に運転領
域に搬送される。しかしながら、その少しの部分だけが
最大の電流密度を有した処理ポイントの位置に達するだ
けである。このポイントは陽極ローラと材料表面の間に
ある。このポイントで流れの方向を制御することを不可
能である。

ローラ形状の陽極の場合、最高の電流密度が処理用材
料に最も近い陽極の表面線の近傍で生じる。当該表面線
のいずれの側でも垂直に、急に減少する。これによっ
て、搬送路の方向で見て電気メッキ速度が激しく変動す
る状況となる。したがって処理路全般にわたって十分な
平均電流密度を得るために、陽極の表面線の真下の最大
電流密度は高くなければならない。これは、そのポイン
トで拡散層での電解液の効率的で制御された交換を必要
とするが、これは上記方法によっては実現できない。

この場合における別の不都合は、最大電流密度のポイ
ントで水素、酸素及び塩素のようなガスが形成されるこ
とである。これらガスは陽極材料を攻撃する。したがっ
てこの材料は当該腐食を制限するために貴金属のコーテ
ィングを備えなければならない。更に、当該ガスは陽極
での電解溶液の補助流れによって除去されなければなら
ない。これは設備において別の技術的経費を必要とす
る。

ヨーロッパ特許出願第0210072号公開公報において、
金属部品を選択的に金属化（金属被覆）するための回転
する金属化ブラシを備えた装置が記載され、疎水性の多
孔質材料によって取り囲まれたローラ状の陽極が被覆さ
れるべき金属部品に対する逆電極として供され、金属部
品は陽極の表面線に沿って摺動し、電解溶液は陽極の内
部から疎水性材料を介して金属部品に流れるようにな
る。

専門家の定期刊行物「Metalloberflaeche（金属表
面）」36巻（1982年）70〜75頁でのB.MeuthenとD.Wolfh
ardによる評論「Elektrolytische Hochleistungsverzin
kung von Stahlband durch mechanische Grenzschichtb
eeinflussung（境界層での機械的作用によるスチール長
尺物の高効率な電解的な亜鉛電気メッキ）」において、
スチール長尺物の高効率な亜鉛電気メッキの方法が記載
されている。図示された実験設備は、孔開き陽極に沿っ
て回転するように通過する陰極組み込み円形シート金属
ディスク、陰極の回転中にその表面を掃かれる陽極に取
り付けられたけば状ファイバーを備えてなる。フレッシ
ュな電解溶液は陽極を介して連続的に陰極金属ディスク
に通過する。

上記刊行物は、できるだけ薄く拡散層を維持しなが
ら、新しい電解溶液を連続的に供給するために処理材料
の表面を拭き取る方法と装置を開示する。しかしなが
ら、処理材料の表面が拭き取りによって簡単に損なわれ
ることが明らかになった。損傷はワイパー電極の覆いと
して非常に柔らかい材料を用いることによって避けられ
る。他方、柔らかい覆いは特に鋭いエッジを持った孔を
有したプレート形状の被加工物の場合に、激しい磨損を
受けやすく、その結果、すり減った極微細な粒子が電解
溶液に入り込む。当該粒子はまた、電解質循環を介して
処理されるべき材料に搬送され、その点で問題を生じ
る。それら粒子は、粒子がその点に集まるので、特にプ
リント回路基板での小さな孔において、金属析出を妨げ
る。結果としての品質の問題は、高価な補助フィルター
システムによっても解決できないことが明らかになっ
た。

したがって本発明の基礎をなす課題は、上記従来技術
の不都合が現れず、高い電流密度で処理材料、特にプリ
ント回路基板（以下、プリント回路基板という）を電解
によって金属化するか又はエッチングする方法及び装置
を見出すことにある。

この課題は請求項１及び６によって解決される。本発
明の好適な実施例は従属の請求項に示されている。

本発明によれば、費用的に効率的に実施されうる、高
い電流密度での電解処理方法は、 −プリント回路基板とローラ形状の電極とが処理剤と接
触させられ、当該電極はプリント回路基板に対して電気
的に極性を与えられ； −前記プリント回路基板が直線的に移動し、上記電極は
回転して移動し、処理剤が部分的に中空の上記電極に供
給され； −処理剤がプリント回路基板の表面に対向した上記電極
の開口からプリント回路基板の表面に対しほぼ垂直に搬
送され、また当該開口に引き込まれ、及び −電極の回転速度と回転方向とが制御され、電極の外側
面がプリント回路基板の表面と同期して動く ことからなっている。

電極がプリント回路基板に対して極性を与えられ、そ
れ故に電解処理に必要な電場を発生するのに供され、他
方、プリント回路基板の表面に新しい処理剤を連続的に
供給する追加的役割を担うという事実によって、設備の
非常に簡単な配置が可能である。

例えば特殊鋼のような低い電導率の電極材料が用いら
れる場合、高い電流効率のために大きな損失が一般に予
想され、その結果、金属部品は急速に加熱する。しかし
ながら、電極の回転と電極の直近における処理剤の激し
い循環のために、結果として生じた熱は電極全体に分布
し、それ故に急速に電解溶液内で次第に消えてゆく。

公知の拭き取り方法（拭い法）で生じるような基板材
料表面に対する損傷は、電極の回転の速度と方向とが調
整され、電極の外側面がプリント回路基板の表面に同期
して動くので、起こらない。

処理剤を基板材料の表面に高速で流すことによって、
例えば水素、酸素及び塩素のような結果として生じるガ
スが急速に分散する。

本発明の好適な実施例において、電極はまた、基板材
料を処理設備中に搬送し案内する役割を担い、その際、
回路基板の表面と直接接触することになる。このように
して、回転する電極を用いて基板材料を設備中に搬送す
ることが可能となる。

既述したやり方によって、電流の流れを生じる複数の
電極が互いに直ぐ隣接して配置され且つプリント回路基
板と正反対に位置するので、非常に短くコンパクトな装
置を製造することが可能である。以前のタイプの設備で
のように、案内・搬送装置を、場合によっては流れ装置
も備える目的で互いに大きな間隔で基板材料に対向して
電極を配設する必要はない。これはまた、基板材料表面
での電流密度が小さな程度でだけ変動し、電極の間でゼ
ロ近くの値に落ちないことを意味する。

この配置はまた、陽極と陰極の間の力線を遮りうる、
基板材料に関する搬送、案内又は流れ供給のための装置
が電極と基板材料の間に配設する必要がない利点を提示
する。

処理剤は基板材料表面に向かってほぼ垂直に搬送され
るが故に、処理剤は基板材料表面の電流密度が最も高い
地点に正確に達し、その結果、物質の最大の変換を伴
い、消費された処理剤の効率的な更新がなされる。更
に、拡散層の厚みがこのようにして減少し、新しい処理
剤の基板材料表面への搬送が同様に改善される。つまり
孔を有したプリント回路基板の外側面と孔の壁の両方が
新しい処理剤を絶えず供給される。基板材料上を垂直に
流れるために、処理剤はまた、加圧下に孔を貫通し、そ
の結果、微細な孔の場合ですら、効率的な液体透過が可
能である。

処理剤は一つの選択肢において、中空電極での開口か
ら当該処理剤を搬送することで基板材料の表面に搬送さ
れてもよい。別の可能なやり方は、吸引によって処理剤
を電極での開口に導くことであり、その結果、周囲空間
から基板材料の表面上の吸引開口に対向する点に高速で
搬送される。この場合、プリント回路基板と吸引電極と
は処理剤の内側に位置しなければならず、さもなければ
処理点で有効な流れを生じえない。

処理剤がその適当な開口から材料の表面に搬送される
電極（流れ電極）と処理剤がその適当な開口に吸引され
る別の電極（吸引電極）の組み合わせが、本発明の更に
好適な実施例である。例えば、基板材料の片面に配置さ
れた流れ電極による流れと、基板材料の他面に配置され
流れ電極と対向する吸引電極による基板材料孔を貫通す
る処理剤の吸引拭き取りとを生じることによって、基板
材料における孔の貫通が強制的になされてもよい。その
ような配置によって、たとえ最微細な孔でも新しい処理
剤によって効果的に貫通されうる。

本発明の好適な実施例において、プリント回路基板は
水平位置において把持され、水平方向に搬送される。

電極はプリント回路基板を金属被覆するためと、その
ような材料をエッチング、好ましくは金属除去するため
の両方に用いられうる。両方の手続きの組み合わせもま
た可能である。例えば、金属化設備において、基板材料
が搬送方向に連続して且つ基板材料に対し陰極、陽極と
なるように交互に配設された複数の電極を通り過ぎ、そ
の結果、基板材料はそれぞれ金属被覆され、再び部分的
に金属除去される。基板材料が搬送路の端部で金属層を
備えるために、沈澱金属の量が金属除去手続きで再び除
去される金属の量よりも多いように処理条件を調整する
ことが当然ながら必要である。

本発明に係る方法を実施するのに適する装置は、プリ
ント回路基板に対して陽極又は陰極として極性を与えら
れるローラ形状の電極の他に、電極と基板材料に電極を
供給する手段と電極用の回転駆動手段とを有する。また
流れ電極に処理剤を供給するための手段、プリント回路
基板の表面に対しほぼ垂直に処理剤が流れ出る流れ電極
における適当な開口、あるいは処理剤をプリント回路基
板の表面に供給するための手段、及び吸引電極での開口
を通して処理剤を吸引することによる別の引き抜き手段
を備える。当該装置はまた、基板材料と電極の相互の直
線移動のための手段と、処理剤のための貯蔵容器とを有
する。本発明によれば、電極の外側がプリント回路基板
の表面に対して同期して、即ち、「拭き取り」相対運動
を生じることなく動くように、電極の回転と方向の速度
を調整するための手段が備えられる。

本発明の好適な実施例によれば、電極は、プリント回
路基板を水平に把持し処理設備内を水平方向に搬送する
ような形状である。基板材料の移動路の方向に交差して
配設され長手方向に延びた電極が特に好適であり、好ま
しくはローラ形状をしている。

電流供給及び回転駆動手段の他に、上記電極は処理剤
の供給乃至戻りのための開口を備えた回動可能に据え付
けられた外部電極管を有する。電極管の開口は全周にわ
たって備えられる。当該電極管は好ましくは不溶性の陽
極又は陰極として供され、同時に電極が基板材料と直接
接触する場合にはプリント回路基板用の搬送案内ローラ
として供される。電極管は回転駆動手段によって回転
し、基板材料を設備中を搬送する。

電極管を基板材料の表面と絶縁するために、液体及び
イオン透過性で非導電性のスペーサ手段が電極の外側に
備えられる。本発明の更に好適な実施例においては、当
該手段と電極管の間に、ぴったりとした金属製乃至繊維
製の付属取付構造乃至グリッドが存在し、前記電極管を
全ての面で囲む。当該構造乃至グリッドは、電極管での
開口から出る処理剤の噴流を広げるため、又は基板材料
表面の広い領域から電極の内部に処理剤を吸い込むため
に用いられる。

本発明の一実施例において、電極管に回転不能な電解
質管が備えられ、その中で開口がプリント回路基板の表
面と対向する表面線にのみ位置している。このようにし
て、方向をもった流れが基板材料の表面上を進むことが
できる。電解質管は、処理剤循環及び処理剤用貯蔵容器
との処理剤供給乃至戻りのためのフレキシブルなパイプ
に連結される。本発明の別の実施例においては、電解質
管が電極管に備えられない。この場合に電極と直ぐ対向
する基板材料の表面上の点で方向をもった流れを得るた
めに、基板材料表面と対向する外側にのみ解放したシェ
ル形状の覆いが電極管の上方に備えられる。覆いと電極
管との間に隙間がある。

プレート状のプリント回路基板の両側を同時に加工処
理可能とするために、電極が両側に配設される。本発明
にしたがって形成された電極がここで関係するならば、
両側の表面は本発明にしたがう方法によって同時に処理
される。基板材料の片側の電極のみが回転駆動手段を備
え、基板材料の他方の側に対向した電極が自身の駆動手
段を有さず、単に搬送電極の圧力を吸収し、移動するプ
リント回路基板と摩擦接触によって引っ張られるだけで
も十分である。基板材料のそれぞれの側の両方で、電極
が互いに近くに連続して配設され、その結果、所定の処
理範囲（例えば沈澱金属層の層厚、エッチング深さ）の
ために単に短い処理路にみで足りることとなる。２つの
連続する電極の間の間隔は小さな絶縁中間空間に減少す
ることができる。

プリント回路基板を処理する水平設備の場合におい
て、ローラ形状の電極が基板材料の両側に配設される。
一方の側、好ましくは低い側で、電極と対抗ローラ（カ
ウンターローラ）は駆動手段を介して回転され、基板材
料の上側に位置した対抗ローラと電極はプリント回路基
板によって回転される。

基板材料は設備を上下ローラの間から通過する。一方
の側に配設された電極は、他方の側の電極と直接対向す
るように位置していてよく、あるいは当該電極とオフセ
ット位置にあってもよい。例えば、作動される各電極が
同じサイズの非作動電極に直接対向して位置していた
り、あるいは小さめの径を有した２つの電極が上方の１
つの電極にオフセットしていてよい。非作動電極がま
た、同じサイズの作動電極にオフセットしていてもよ
い。後者の２例の場合、液体の通過を改善するために、
プリント回路基板での孔は流れ電極の下方乃至上方に開
放している。

流れ電極が基板材料の一方の側に備えられ、これと対
向位置にある吸引電極が基板材料の他方の側に配設され
る場合、特に好適な実施例となる。このような構成は、
プリント回路基板での最も微細な孔であっても効率的に
処理剤を通過させることができる利点を有する。この場
合、作動電極と反対側の基板材料側に別の搬送手段を要
さない。

上記全ての態様はまた、流れ乃至吸引電極に対向する
基板材料の側に配設された適当な対抗ローラにおいても
可能であり、当該対抗ローラは流れ乃至吸引電極の形状
をとらない。

別の実施例において、幾つかのローラが、電流供給に
接続されることなく、純粋にプリント回路基板に関する
搬送と流れの供給のために用いられうる。これらローラ
は電気的に非伝導性の構成である。特に処理設備を通る
その搬送と案内とが一般的に問題を呈する薄い導体フィ
ルムのために、流れ電極と吸引電極の組み合わせが、電
流供給に接続されない搬送及び流れローラと共に備えら
れ、流れ電極と吸引電極とは互いに代わるがわる対向
し、プリント回路基板の両方の側に配設される。

本発明は、概略的な図１〜11において本発明に係る装
置の例を用いて示される。ここで、 図１は、軸線方向に配設された電解質管を備えた流れ電
極を通る縦断面図である： 図２は、図１の流れ電極を通る横断面図である： 図３は、非軸線方向電解質管を備えた流れ電極を通る縦
断面図である： 図４は、図３の流れ電極を通る横断面図である： 図５は、ワンピースの流れ電極を通る縦断面図である： 図６は、図５の流れ電極を通る横断面図である： 図７は、プリント回路基板の搬送コースに沿った対抗ロ
ーラと電極の配置図である： 図８は、プリント回路基板の搬送コースに沿った対抗ロ
ーラと、これにオフセットした電極の配置図である： 図９は、プリント回路基板の搬送コースに沿った対抗ロ
ーラと対の電極の配置図である： 図10は、プリント回路基板の搬送コースに沿った流れ電
極と、これにオフセットした吸引電極の配置図である： 図11は、電解エッチング設備のための電気回路配置図で
ある。

図面において、孔を有したプリント回路基板が処理材
料として示される。

図１は、プリント回路基板５と直接接触する流れ電極
９と、当該電極９と対向し、基板材料表面に処理剤を供
給したり電流を供給するに供しない対抗ローラ10を示
す。この配置は例えば、水平の連続搬送設備に組み込ま
れる。図を簡略化するために、プリント回路基板が位置
する作業領域を概略形式で示す。

連続搬送設備のハウジングが符号１で示される。作業
容器２内に、液体処理剤３、例えば金属化乃至エッチン
グ溶液が存在する。流れ電極が用いられる場合、液体処
理剤のレベル４はプリント回路基板の面より下方にあり
うる。他方、仮に吸引電極が用いられる場合、処理剤の
レベルは、吸引開口又は基板材料よりも上方であるよう
な高さになければならず、その結果、空気流入が避けら
れる。空間６は液体処理剤のためのオーバーフロー区画
として供される。したがって、液体の流出を防ぐための
複雑なシールがこの領域（開口７）において不要であ
る。

プリント回路基板は複数のクランプ８によって側方で
把持され、電気的接触をもたらされる。複数のクランプ
が、搬送ルートに沿って、紙面に垂直に配分されてい
る。クランプは搬送路の方向に、基板材料のための搬送
速度でもって移動する。

流れ電極の円周速度とその対抗ローラの円周速度とは
等しく、その結果、それらは基板材料に沿って回転す
る。基板材料の表面とローラ表面との間での滑りが避け
られる。このようにして表面のダメージを生じさせな
い。個々の配置のための同一速度が、クランプのための
駆動システムとの対抗ローラの駆動システム11（詳細せ
ず）の同期化によって、及びギヤホイール12、13を介す
る対抗ローラの回転の流れ電極への伝達によって達成さ
れる。ギアホイールの伝達比率は流れ電極の径と対抗ロ
ーラの径に適合させられる。特に小さめの径を有した対
抗ローラの場合において、ローラ用駆動システム11はま
た、ギヤホイール13に作用し、この地点からギアホイー
ル12へ伝達することもある。

流れ電極は、回転に抗してその据え付け位置に固定さ
れた電解質管14、及び回転電極管15を備えてなる。電解
質管は、プリント回路基板に面した表面線に開口16を有
する。これらはウエブ17によって互いに分かれた間隙で
あってよい。電解液はこれら開口を通って電解質管から
基板材料表面上の処理地点に流れる。吸引電極の場合、
液体処理剤は処理地点から電解質管に流れ込む。

交換可能な処理剤の量とその流れ速度は、開口16のサ
イズによって、及び処理剤の循環におけるポンプ圧力に
よって広い範囲で変動可能である。それ故に高い電流密
度を用いるのに必要とされる高い処理剤速度が、容易に
達成可能である。

十分な量の新しい処理剤が、最大の電流密度となる基
板材料表面の地点に供給される。処理剤がプリント回路
基板の平坦表面上にほぼ垂直に供給され、基板材料の孔
が新しい処理剤の流れによって通過されるのが有利であ
る。

電極管15は電解質管14に回転可能に取り付けられる。
好適には金属製の電極管が開孔18を備えたその周囲全体
にわたり、少なくとも作業範囲に備えられる。したがっ
て処理剤は電解質管での開口16の前部に正確に位置した
開孔のそれぞれを通って、プリント回路基板に流れる
か、後者のものによって電極に吸い込まれる。液体のこ
の流れは金属製乃至繊維構造体乃至グリッド19を介して
電極管を通って、開孔18の前部に直接位置しない表面領
域20へも流れうる。カバー19はまた均一な導電性電極表
面を生じ、開孔18の径が構造体19のメッシュ幅よりもか
なり大きいので、開孔を備えた電極表面の不規則な電場
線分布をプリント回路基板の表面と等しくする。これ
は、図示された配置でのように基板材料が導電性電極表
面から非常に短い間隔で配設され、高い電流効率で電解
的に処理される場合、特に重要である。処理剤はまた、
上方に位置した織布構造体とともに電極管の回転によっ
て処理地点の領域に均一に分布される。

電極とプリント回路基板の短絡を回避するために、絶
縁手段21が電極表面に備えられる。この手段は一部分で
は電極表面を部分的にのみ覆うのではないので、液体及
びイオンを透過するものでなければならない。例えばセ
ラミック粒子がプラズマコーティングによって織布構造
体19の最も外部の隆起した部分に用いられうる。これに
より非常に薄く、粘着性があり磨耗耐性があって、長い
耐用年数を得ることとなる。この付加的カバーはプリン
ト回路基板の表面と直接接触する。それ故に電極の金属
表面と基板材料の表面との直接接触が避けられる。電極
の回転推進と直接接触、並びにクランプの直線移動によ
って、プリント回路基板は処理設備を通って搬送され
る。

別の絶縁手段21としてプラスチックリングが、磨滅耐
性のセラミックコーティングを伴うかあるいは伴うこと
なく、金属構造の上方に配設されてもよい。これら絶縁
手段の組み合わせもまた可能である。

電極の金属部分は処理剤に不溶性である。基板材料と
して、貴金属又はその酸化物のコーティングを伴うかあ
るいは伴わない特殊鋼及びチタンが考えられる。

電流供給のために、電極は電気接続部を備え、これは
電極管及び／又は金属メッシュのみを電流供給部（図示
せず）に接続することができる。電流供給部、電極管及
び必要な場合には電極管を覆う金属メッシュを除いて
は、電極の他の全ての部品は電気的に非伝導性の材料で
作られる。電流供給のために、導電性部品が滑りリング
22に導電的に連結される。滑りリング上を、電流供給の
ために電気ケーブル24を介して接合部を生じるスプリン
グ負荷された接触部23が摺動する。この電流供給部の反
対ポールは、ケーブル25と滑り接触部（図示せず）によ
ってクランプ８に連結され、これによってプリント回路
基板との接触がなされる。電解金属化の間、材料は陰極
として、電極は陽極として受け入れられる。電解エッチ
ングの間、材料は陽極として、電極は陰極として受け入
れられる。

通常、異なる厚みを有するプリント回路基板片が加工
処理される。したがって、電極表面と対抗ローラの間の
間隔は可変でなければならない。対抗ローラは固定的に
取り付けられ、クランプ８の垂直位置に適合される。同
様にプリント回路基板の下に配設された電極にも当ては
まる。収容手段26と滑りベアリング27はスプリング圧力
に抗して小さな上方持ち上げ運動を行う。このために、
電極は間隙形状の案内部28及び29に回転に抗して固定さ
れる。ギヤホイール12及び13は、係合解除することなく
この持ち上げ運動を可能とする歯形を有する。接触部23
もまた、スプリング力に抗してこの持ち上げ運動を行い
うる。最後に、処理剤を供給し回収するための連結部30
は、電極の持ち上げ運動が材料の厚みを補償することを
妨げることのないようなフレキシブルな構造を有する。

対抗ローラ10は好ましくは非導電性材料でできてい
る。しかしながら、非導電性カバー31を備えた金属から
なっていてもよい。当該カバー31は、プリント回路基板
での孔を通る流れによる通過を妨げないようにするため
に、好ましくは液体透過性である。対抗ローラの表面上
の輪郭形成は同様に作用する。

図２は図１の断面線Ａ−Ｂに沿った断面での電極を示
す。持ち上げ運動を補償するためにどのようにベアリン
グ27が案内部29に回転不能に固定されるかが認識されよ
う。電極と基板材料表面の間で最も高い電流密度の範囲
は、電極の表面線32上に位置する。その左右で電流密度
は、陽極／陰極間隔における増加のために急速に減少す
る。

図３は好ましくは大きな外径を有した電極のための別
の実施例を示す。この場合、電解質管33は、プリント回
路基板５に向いた範囲において電極管35と軸線34の間で
偏心して配設される。電解質管は軸線に向かって複数の
ポイント37で支持される。電極管は固定ベアリング部分
38上のベアリング点39上を摺動する。ベアリング点40
で、軸線は摺動して案内される。ベアリング部分はピン
41によって固定され、回転に抗して固定される。

壁42は間隙を含む。これはベアリングシェル43が材料
の厚みを補償するために持ち上げ運動を行うことを可能
とする。他の構成部材は図１でのものに対応する。した
がって更に詳細に説明するには及ばないであろう。

図４は切除部分Ｃ−Ｄでの図３の実施例を示す。ピン
41は細長間隙44に案内され、プリント回路基板の厚みを
補償するために電極が持ち上がることを可能とする。基
板材料は可動管45によって電極に向かって、あるいは電
極から離れるように通過する。図面において、管は一例
として上方に案内される。

図５はワンピース電極を示す。これは作業範囲におけ
る全周囲にわたって備えられた開口47を有する電極管46
のみからなる。電極管はベアリング点48及び49に回転可
能に取り付けられる。基板材料用の固定的で、なお垂直
に可動な連結部66は回転電極管46に開口する。処理剤は
液密な回転継手部50、51を介して電極に導かれ、また当
該電極から抜き出される。この回転継手部はまた、プリ
ント回路基板の案内手段を外部からシールするのに供さ
れる。

処理剤は、電極管の上方に取り付けられたシェル形状
のカバー52によって、電極管の周囲にわたって配された
開口から全ての方向に流れ出すことを防がれる。回転の
際に電極がカバー上で擦れることを防止するために、狭
いギャップが２つの部品の間でフリーとなっている。カ
バーはベアリング部分53に固定され、プリント回路基板
の異なる厚みを補償するためにその持ち上げ運動を行
う。処理点に向かって位置調整された点で、カバー52は
開口している。このようにして処理剤はプリント回路基
板表面上の処理点の方向へ搬送され、またそこから吸引
によって抜き出される。この構成的溶液は狭い作業範囲
の場合、言い換えれば、短い電極の場合に特に有利に用
いられうる。他の構成的部材は図１を参照して既に記述
された。

図６は線Ｅ−Ｆに沿った横断面で図５に示された配置
を示す。カバー52は電極の周囲の主要部分にわたって処
理剤の出入りを防ぐ。ギャップ54が小さければ小さいほ
ど、基板材料表面上での処理剤の流れはより効果的にな
る。

図７〜10は、連続的な流れの水平設備におけるプリン
ト回路基板の搬送ルートに沿った対抗ローラと電極の各
種の配置を示す。

一般的に、例えばプリント回路基板のようなプレート
状処理材料は両面を同じように処理されるようになって
いる。したがって材料の上面及び下面での配置は構成
上、同じである。図面における矢印は処理剤の流れ方向
を示す。延長矢印55が流れ電極に適用され、この流れ電
極から処理剤が材料の表面及びそこでの孔に搬送され、
「中抜き」矢印56は吸引電極に適用され、この吸引電極
を用いることで処理剤は材料の表面から吸引によって抜
き出されるので、処理剤の矢印は電極と処理材料の表面
の間の処理点に現れる。

図７において、電極９とその対抗ローラ10は互いに正
確に向き合うように配設される。電極は基板材料の表面
に対して所定の間隔を維持する。この場合、それら電極
及び下方の対抗ローラにとって、持ち上げ運動を行うこ
とは不要である。しかしながら、材料の厚みを補償する
ための持ち上げ運動は上方の対抗ローラに備えられてい
る。対抗ローラが液体透過性の表面57を備えていれば適
切である。図８において、対抗ローラはプリント回路基
板に沿って回転する電極に対してオフセットし、領域58
において電極と基板材料表面の間の接触点で処理剤が電
極から、あるいは電極に制約を受けることなく流れうる
こととなる。このオフセット状態はまた、孔の貫通を強
化する。したがって対抗ローラの液体透過性表面はここ
では省略することができる。

図９にしたがう配置において、領域58は各電極９に対
して２個の対抗ローラ10を用いることによってフリーに
保たれている。この配置は、例えば導体フィルムのよう
な薄い処理材料が処理設備を効果的に通過する利点を有
している。

図10に示された配置においては、対抗ローラが備えら
れていない。孔のより良い貫通をなすために、流れ電極
と吸引電極がそれぞれ互いに向き合って配設される。一
方の側で、流れ電極と吸引電極とは搬送ルートに沿って
代わるがわるに配設される。この配置にとって、一連の
電極が非常に接近し、処理設備が非常に短くなる。

例えば金属表面を電解的にエッチングする本発明に係
る方法、処理材料から除去された金属は、電極の電流供
給部に連結した金属部分に析出する。これらのポイント
から連続的又は断続的に除去されるにちがいない。

図11は、この目的に適した電気回路配置を示す。符号
59と60はプリント回路基板５の上側及び下側でのエッチ
ングプロセスのための電極供給部を示す。電極９はカー
ボンブラシ61と滑りリング22による電気接触を備える。

別の電流供給源62と63は、電極上に析出した金属を除
去すること、及びそれを補助陰極64及び65に析出するこ
とに供され、必要ならば交換することができる。電流源
62と63及び電極の間の電気接触は、電流供給源59と60と
同じ接触によってもたらされる。

不溶性陽極での電解金属化の際に分離される金属イオ
ンを有した電解溶液の補充供給は、電解槽の内側乃至外
側で公知の方法にしたがってなされる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−101879（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−169798（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−240795（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−503532（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−509539（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C25D 5/00 - 7/12 C25F 7/00 H05K 3/42

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高い電流密度でもって孔を有したプリント
   回路基板を電解的に金属化するかエッチングする方法に
   して、 −プリント回路基板と電極とを処理剤と接触させ、上記
   電極はプリント回路基板に対して電気的に極性を与えら
   れること、そして −プリント回路基板が直線的に動き、ローラ形状の上記
   電極が回転的に動き、処理剤が部分的に中空の上記電極
   に供給されること； −処理剤が、プリント回路基板の表面に対向する上記電
   極での開口から、プリント回路基板の表面に対しほぼ垂
   直に処理剤循環でのポンプ圧力によって搬送され、また
   当該開口に吸い込まれること の各方法ステップからなり、そして上記電極（９）の回
   転の速度と方向とが調整され、上記電極の外側がプリン
   ト回路基板（５）の表面と同期して働くようになってい
   る方法。
2. 【請求項２】電極（９）がプリント回路基板（５）と直
   接接触することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】処理剤（３）が強制的にプリント回路基板
   （５）での孔を通って流れ、しかもプリント回路基板の
   一方の側に配設された流れ電極（55）を用いて、当該電
   極から処理剤が開口（16、18）を通って流れ出し、及び
   プリント回路基板の他方の側に配設された吸引電極（5
   6）を用いた抜き出しを用いて、当該電極が処理剤を孔
   から抜き出すようにすることを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の方法。
4. 【請求項４】プリント回路基板（５）がクランプによっ
   て水平位置にて把持され、水平方向に搬送されることを
   特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 【請求項５】プリント回路基板を処理剤としての金属化
   溶液で金属化するために、プリント回路基板が搬送方向
   に相前後して配設された複数の電極を通り過ぎるように
   なっており、 −電極（９）がプリント回路基板に対して陽極又は陰極
   として交互に極性を与えられること、及び −電極を通り過ぎるプリント回路基板（５）がそれぞれ
   金属化され、部分的に再び非金属化されることを特徴と
   する請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 【請求項６】−プリント回路基板（５）に対して陽極又
   は陰極として極性を与えられるローラ形状の中空電極
   （９）、当該電極とプリント回路基板のための電流供給
   部、及び電極のための回転駆動手段（11）と、 −前記中空電極に処理剤を供給する手段、及びプリント
   回路基板の表面に対しほぼ垂直に処理剤が流れ出る電極
   での開口（18、47）、あるいは処理剤をプリント回路基
   板の表面に供給する手段と電極での孔を介し吸引によっ
   て処理剤を抜き出す別の手段と、 −プリント回路基板と電極を互いに同期させて直線的に
   移動する手段と、 −処理剤のための貯蔵容器と を備えてなる孔を有したプリント回路基板を電解的に金
   属化するかエッチングするための装置。
7. 【請求項７】電極がプリント回路基板（５）と直接接触
   するように電極（９）が配設されることを特徴とする請
   求項６に記載の装置。
8. 【請求項８】プリント回路基板（５）の移動ルートに対
   して垂直に配設され、開口（18、47）を有する回転可能
   な電極管（15、35、46）と処理剤を電極へ供給し又電極
   から戻すフレキシブルな手段（30）とを備えてなる長手
   方向に延在した電極（９）と、プリント回路基板（５）
   の方へ開口したシェル形状のカバー（52）が電極管（4
   6）を囲むことを特徴とする請求項６又は７に記載の装
   置。
9. 【請求項９】電極管（15、35、46）に配設された回転不
   能な電解質管（14、33）に、プリント回路基板（５）の
   表面と対向する開口（16）が存在することを特徴とする
   請求項６又は７に記載の装置。
10. 【請求項１０】電極（９）の外側に取り付けられ、液体
    及びイオンを透過可能で、電気的に非伝導性のスペーサ
    手段（21）を特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に
    記載の装置。
11. 【請求項１１】電極管（15、35、46）を全面的に取り囲
    み、これとぴったりと接触した金属製乃至繊維組織乃至
    グリッド（19）を特徴とする請求項６〜10のいずれか一
    項に記載の装置。
12. 【請求項１２】プリント回路基板（５）の一方の側に対
    向する電極（９）と、プリント回路基板の他方の側に配
    設された別の電極あるいは対抗ローラ（10）を特徴とす
    る請求項６〜11のいずれか一項に記載の装置。
13. 【請求項１３】プリント回路基板の一方の側でプリント
    回路基板（５）での孔を通して処理剤を搬送する流れ電
    極（55）、及びプリント回路基板の他方の側でプリント
    回路基板での孔を通る処理剤が吸引される吸引電極（5
    6）を特徴とする請求項６〜12のいずれか一項に記載の
    装置。