JP4905686B2 - 基材処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、帯状の被処理用の基材にメッキ液等の処理液によってメッキ処理等の湿式処理を施し、フレキシブル基板等を製造する基材処理装置に関するものである。

このフレキシブル基板の一例として、例えば、携帯電話やディスプレイ等のプリント配線板として利用される銅積層ポリイミドフィルム等がある。この銅積層ポリイミドフィルムは、一般的に、厚さ数十μｍのポリイミドフィルムの片面又は両面に、順次、ニッケルクロム合金のスパッタ層と、この合金スパッタ層の上に銅スパッタ層とが形成された帯状の被処理用の基材に、銅メッキ処理が施されることによって構成されている。

そして、この銅メッキ処理は、基材を硫酸銅等のメッキ液が充填されたメッキ槽に供給し、メッキ槽の外部に配設された電極によって合金スパッタ層と銅スパッタ層とからなるスパッタ層が通電され、銅スパッタ層の上に、メッキ層を形成することにより行われる。その際、基材は、スパッタ層の膜厚が著しく薄いため、スパッタ層を流れる電流量に上限があり、１槽のメッキ槽によるメッキ処理では、銅スパッタ層上に薄いメッキ層しか形成されない。

このため、銅積層ポリイミドフィルムの製造装置は、一般に、製造ラインに沿って複数のメッキ槽が配設されており、各メッキ槽は、対向側面にそれぞれ基板を通過させる細長状の開口が上下方向に向けて形成されている。

一方、基材は、その帯幅方向が上下方向に向けて配設され、順次、各メッキ槽に形成された開口を通じて、各メッキ槽内に供給されるとともに、各メッキ槽外に排出され、製造ラインに沿って搬送される。そして基材は、１槽目のメッキ槽において薄いメッキ層が形成されると、２槽目のメッキ槽においてスパッタ層と銅メッキ層の肉厚分だけ電流量が流れるため、１槽目のメッキ層よりも膜厚のメッキ層が形成され、同様に、３槽目、４槽目と段階的に膜厚のメッキ層が形成され、最終的に薄いスパッタ層上に漸次、膜厚の銅メッキ層が形成され、所望の厚みの銅メッキ層が形成された銅積層ポリイミドフィルムとなる。

ところで、この銅積層ポリイミドフィルムの製造装置は、上述のように、メッキ槽の対向側面に一対の開口され、この開口を通じて基材が搬送されるため、そのままでは基材とともに開口から硫酸銅等のメッキ液が流出してしまう。
このため、各メッキ槽は、それぞれ上記開口の周囲に、上記メッキ液の流出を抑制するシール機構を設けて、製造ラインに沿って配設される必要があり、このシール機構としては、一般的に、特許文献１に示すように、上記開口の周囲において基材を挟持する一対のシールローラを備えたものが知られている。
この一対のシールローラは、上記開口を封じるように配設されることによって、基材を挟持しつつ上記メッキ液の流出を抑制することができる。

しかしながら、シールローラは、上記開口からのメッキ液の流出を抑制するために基材に強く密着させる必要があり、異物が付着している場合、この異物を基材に転写してしまう。一方、基材は、繰り返し、メッキ槽に供給されるために、銅スパッタ層又はメッキ層上に異物が転写される確率が高くなり、異物が転写されると、その転写された異物上にメッキ処理が施されてしまう。このため、基板には、異物上にメッキ層が形成されることによって突起が形成され、又は異物上にメッキ層が付着しないことによって凹部が形成されてしまう。このようにして、シールローラは、銅メッキ層の欠陥発生原因となっていた。

特開２００３−１４７５８２号公報

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、シールローラによって基材を挟持することなく、メッキ槽等の処理槽に形成された開口からのメッキ液等の処理液の流出を抑制することができるシール機構を備えた基材処理装置を提供することを課題とするものである。

本発明者らは、シールローラによって基材に付着する異物がメッキ液中に浮遊するメッキ処理用のアノード電極から発生するスライムであり、シールロールの材質を変更してもシールローラによる基材への異物の転写を防ぐことができないことを見出し、本発明を完成させたものである。

すなわち、請求項１に記載の基材処理装置に係る発明は、内部に処理液が収容された処理槽を有し、上記処理槽の対向側面に、それぞれ帯幅方向が上下方向に向けて配設されて搬送される帯状の基材を通過させる細長状の開口が形成され、上記開口の周囲にそれぞれ上記処理液の流出を抑制するシール機構が備えられた基材処理装置であって、上記シール機構は、上記開口を通過する上記基材の搬送方向に交差する方向に向けて上記処理液を噴出させることにより、当該処理液によって上記開口から流出する上記処理液を上記処理槽内に向けて押圧する液体噴出ノズルを有するとともに、上記液体噴出ノズルは、噴出圧力がヘッド圧によって一定に保たれていることを特徴としている。
ここで、処理液を噴出させる液体噴出ノズルとは、処理槽内に収容されている処理液と濃度が異なる処理液を噴出させる液体噴出ノズルであってもよく、少なくとも処理槽内に収容されている処理液と同一組成の処理液を噴出させる液体噴出ノズルであることを意味するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基材処理装置において、上記対向側面の外部には、当該対向側面を一側面として上記開口を囲繞し、当該開口から流出した上記処理液を回収する有底筒状の回収槽が設けられ、上記液体噴出ノズルは、上記回収槽内であって、かつ上記開口を間に挟む両側にそれぞれ設けられるととともに、各々が上記開口を通過する上記基材の搬送方向に交差する方向に向けて上記処理液を噴出するように配設されていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の基材処理装置において、上記シール機構は、上記回収槽内における上記液体噴出ノズルの下流側であって、上記基材を間に挟む両側に、それぞれ上記基材の表面に沿って上記処理液の流出路を形成するとともに、上記流出路に連通した上記処理液の複数の滞留部を形成し、上記処理液の流速を低下させるラビリンスが形成されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の基材処理装置において、上記シール機構は、上記回収槽内における上記液体噴出ノズルの下流側に、上記処理液が貯留可能な大気開放型の流入槽が配設され、上記流入槽は、槽内に上記基材の搬送方向に交差する方向に向けて複数枚の仕切壁が上記搬送方向に沿って配設されることによって、上記槽内が複数の区画槽に区切られるとともに、上記仕切壁が下流側に向けて、漸次、低く形成され、上記開口に対応して上記基材が通過する開口が形成されていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の基材処理装置において、上記液体噴出ノズルは、上記基材側の対向面に上記処理液を噴出する上記噴出口が上下方向に向けて細長状に形成されるとともに、上記対向面が上記基材と０．１ｍｍ以上であって、２．５ｍｍ以下の間隔を保つように配設されていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の基材処理装置において、上記液体噴出ノズルは、上記対向面の上記処理槽側の内方端部から上記噴出口までの面幅Ｌ１よりも、上記対向面の上記処理槽と反対側の外方端部から上記噴出口までの面幅Ｌ２が大きくなるように形成されるとともに、上記面幅Ｌ１及びＬ２が５ｍｍ≦Ｌ１≦５０ｍｍであって、１５ｍｍ≦Ｌ２≦８０ｍｍであることを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の基材処理装置において、上記処理槽は、大気開放型であるとともに、上記噴出口は、上記開口の上端に対応する位置から下方に向けて、上記開口の全長の１／２０以上であって、１／２以下の長さに形成されていることを特徴としている。

請求項８に記載の発明は、請求項５ないし７のいずれか一項に記載の基材処理装置において、上記処理槽は、大気開放型であるとともに、上記噴出ノズルは、その対向面と上記基材との間隔が漸次下方に向けて狭くなるように配設されていることを特徴としている。

請求項１ないし８のいずれか一項に記載の発明によれば、処理槽の開口の周囲に処理液の流出を抑制するシール機構として、処理液の液面下の上記開口に向けて処理液を噴出させる液体噴出ノズルを設けたため、この液体噴出ノズルから噴出する処理液によって、基材を挟持するシールローラを用いることなく、処理槽の開口からの処理液の流出を抑制することができる。
その結果、基材に対するシールローラの密着による異物の転写を防止でき、処理液によって処理した基材に欠陥が生じることを防止できる。
さらには、液体噴出ノズルは、処理液を噴出するため、処理槽内に組成の異なる液体が流入し、基材の処理に際して悪影響を与えることを防止できる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、液体噴出ノズルを、処理槽の外部に設けられた回収槽内に、開口を挟む両側にそれぞれ設け、処理液を基材の搬送方向に交差する方向に向けて噴出させるため、上記開口から上記基材両面に沿って流出する上記処理液を上記処理槽内に向けて押圧することができ、効率的に処理液の流出を抑制することができる。また、噴出した処理液及び開口から溢れた処理液を回収槽から容易に回収して、再利用することができる。

さらに、請求項１に記載の発明によれば、液体噴出ノズルの噴出圧力をヘッド圧によって一定に保たせるため、ポンプ等の機械装置によって噴出させた場合と異なり、噴出圧力の強弱による開口からの処理液の流出を防止することができる。

一方、請求項３に記載の発明によれば、シール機構として、回収槽内における上記液体噴出ノズルの下流側であって、基材ｗを間に挟む両側に、それぞれラビリンスを形成し、これらのラビリンスによって基材の表面に沿って処理液の流出路を形成するとともに、この流出路に連通する処理液の複数の滞留部を形成したため、処理液を流出路に沿って流出させつつ、上記滞留部に流入させ、処理液を滞留させることができる。これにより、処理液の流速を低下させることができ、後続の処理液の流出を抑制し、処理槽からの処理液の流出量を減少させることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、液体噴出ノズルの下流側に流出した処理液が水槽に貯留され、流入槽内において、順次、仕切壁の高低差分に相当する処理液が仕切壁の上端から溢れ、又は開口を通じて下流側の区画槽に徐々に流出する。故に、この流入槽によって、処理槽の開口から流出した処理液の流速を低下させることができ、請求項４に記載の発明と同様に、処理槽からの処理液の流出量を減少させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、液体噴出ノズルを、基材側の対向面と基材との間隔が０．１ｍｍ以上であって、２．５ｍｍ以下に保たれるように配設したため、基材が対向面に接触して傷付くことを防止できるとともに、処理槽から流出する液量の増大を防止することができる。

また、請求項６に記載の発明によれば、液体噴出ノズルを、対向面における噴出口から上記処理槽側の内方端部までの面幅Ｌ１よりも、対向面における噴出口から上記処理槽と反対側の外方端部までの面幅Ｌ２が大きくなるように形成し、かつ上記面幅Ｌ１及びＬ２をそれぞれ５ｍｍ≦Ｌ１≦５０ｍｍ、１５ｍｍ≦Ｌ２≦８０ｍｍとしたため、液体噴出ノズルの噴出口からの処理液の噴出量の増大を防止できるとともに、処理槽からの処理液の流出量の増大を防止することができる。

他方、上記処理槽は、大気開放型であるため、内部に収容された処理液の圧力が漸次底部に向けて大きくなり、処理液は、その流出圧力が開口の上部において小さく、開口の下部において大きくなるため、開口の上部よりも下部からの流出量が著しく多くなる。

そこで、請求項７に記載の発明によれば、噴出口を、開口の上端に対応する位置から下方に向けて開口の全長の１／２０以上であって、１／２以下の長さを有するように形成して、噴出口を開口の上部に対応する位置に配設することによって、開口上部からの流出圧力の小さい処理液の流出を抑制して、効果的なシール作用を得ることができるとともに、開口下部からの流出圧力が大きく、流出抑制が困難である処理液への噴出によって液体噴出ノズルからの処理液の噴出量の増大を抑止することができる。

すなわち、噴出口の全長を開口の全長の１／２０以上とすることによって、開口から流出する処理液を処理槽に向けて押圧するシール作用が充分に得られ、噴出口の全長を開口の全長の１／２以下とすることによって、噴出口からの処理液の噴出量の増大を抑止することができる。

また、処理液は、上述のように開口の上部よりも下部からの流出量が著しく多くなるとともに、基材ｗは、その上部よりも下部の方が液圧によって搬送姿勢が支持されるため、上部の方が搬送方向に交差する方向への振れが大きくなり、処理槽の開口や液体噴出ノズルの対向面に接触して、傷付く恐れがある。

そこで、請求項８に記載の発明は、噴出ノズルを、その対向面と基材との間隔が漸次下方に向けて狭くなるように配設することによって、基材の上部が噴出ノズルの対向面間を通過する際に、対向面に接触して、傷付くのを防止するとともに、多量の処理液が対向面の下部に沿って流出することを抑制することができ、結果として、基材の傷の形成を防止できるとともに、処理液の流出を効率的に抑制することができる。その際、処理槽の開口幅を漸次下方に向けて小さくなるように形成し、かつこの開口の長手方向に沿って噴出ノズルを配設して、噴出ノズルの対向面と基材との間隔が漸次下方に向けて狭くなるようにした場合には、基材の上部が処理槽の開口に接触することを防止するとともに、処理液が開口の下部から流出することを防止でき、一段と効果的に基材の傷の形成を防止できるとともに、処理液の流出を抑制することができる。

以下、本発明に係るメッキ装置について、図１ないし図９を用いて説明する。

本実施形態のメッキ装置は、内部に硫酸銅のメッキ液が充填されるメッキ槽（処理槽）１を有しており、このメッキ槽１は基体１９によって床上に支持されている。

メッキ槽１は、上部が大気中に開放された平面視長方形状に構成されており、長手方向に沿って配設された１対の側壁１ａと長手方向の両端部に配設された１対の端部側壁（対向側面）１ｂと底部とによって構成されている。そして、端部側壁１ｂには、それぞれ側壁１ａ間の中央部に帯状の基材ｗを通過させる細長矩形状のスリット（開口）１０が互いに対向して垂直に形成されている。このスリット１０は、それぞれスリット幅が基材ｗの厚みよりも大きく形成されており、基材ｗの上端部及び下端部の接触を防止すべく、基材ｗの垂直方向の全長よりも長く形成されるとともに、その上端が端部側壁１ｂの上端から離間した位置に形成されている。これによって、スリット１０は、その上端部及び下端部がそれぞれ基材ｗの上端部及び下端部との間にそれぞれ隙間Ｌ６（図７参照）を有しており、この隙間Ｌ６がメッキ槽１内のメッキ液の流出防止の観点からそれぞれ１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下となるように形成されている。

ここで、基材ｗは、厚さ数十μｍの帯状のポリイミドフィルムの片面全体にニッケルクロム合金のスパッタ層が形成され、この合金スパッタ層上に銅スパッタ層が形成された状態で、帯幅方向が垂直方向に向けて配設されている。そして、基材ｗは、スリット１０を通過して、メッキ槽１内に供給されるとともに、メッキ装置の上流側及び下流側の外部にそれぞれ配設された電極（図示を略す）によって、上記合金スパッタ層及び上記銅スパッタ層がメッキ装置内において通電されている。

また、側壁１ａの上部には、基材ｗの上端よりも上方位置において、長手方向に沿ってメッキ槽１内の液面高さを一定に保持するためのスリット１１１が形成され、このスリット１１１から流出するメッキ液を一時的に貯留するオーバーフロー槽１１２が一体的に設けられている。このオーバーフロー槽１１２は、底板に接続された排出管（図示を略す）によって、スリット１１１から流出したメッキ液をメッキ槽１の下方に配設された循環液貯留槽３に排出するようになっている。

メッキ槽１の底部は、側壁１ａ間の中央部が最深部となるように、漸次、幅方向の両端部から上記中央部に向けて下方に位置するように傾斜して形成されており、メッキ槽１の上記最深部には、長手方向に沿ってメッキ液を流動させるディフューザー１３が配設されている。

このディフューザー１３は、円筒状に形成され、内部に、配設方向に沿ってエアーを噴出させるパイプ１３ａが配設されるとともに、循環液貯留槽３内のメッキ液が配管及びポンプ等を備えた送液手段（図示を略す）によって供給されるようになっており、外周壁面に多数の穴が形成されている。

さらに、両端部側壁１ｂには、それぞれ、端部側壁１ｂを一側面として、スリット１０を囲繞し、スリット１０から流出したメッキ液を回収する有底筒状の回収槽２２が一体に形成されている。そして、これらの回収槽２２は、それぞれ端部側壁１ｂに対向する壁面２７に、基材ｗを通過させる細長状のスリット２７ａが垂直に形成されるとともに、内部にシール機構２が設けられている。

また、回収槽２２は、シール機構２の下流側に排出口２２ａが形成されており、この排出口２２ａに排出管２５が接続されるとともに、この排出管２５によって回収槽２２内のメッキ液が上記循環液貯留槽３に排出されるようになっている。

次いで、このシール機構２について、２つの実施形態を説明する。

［第１実施形態］
第１の実施形態におけるシール機構２は、スリット１０の両側に、それぞれ端部側壁１ｂに近接して設けられた液体噴出ノズル２０と、この液体噴出ノズル２０の下流側における基材ｗを間に挟む両側に、それぞれラビリンスが形成されている。

この液体噴出ノズル２０は、角柱筒状（本実施形態においては矩形筒状）に形成され、内部に長手方向に沿ってメッキ液の流路が形成されるとともに、垂直に配設されており、メッキ槽１のスリット１０から回収槽２２内を経由し、スリット２７ａを通過して外方に向けて搬送される基材ｗの両側方に対になって配設されている。そして、各液体噴出ノズル２０は、スリット１０を通過する基材ｗの搬送方向に対して略垂直にメッキ液を噴出する一連（本実施形態では細長状）の噴出口２０ａが形成されており、この噴出口２０ａは、少なくともスリット１０の上端部に対応する位置からスリット１０の下端部に対応する位置まで垂直に形成され（図７参照）、スリット１０から流出するメッキ液をメッキ槽１内に向けて押圧するようになっている。

また、液体噴出ノズル２０は、図６に示すように、細長状の噴出口２０ａが形成された基材ｗ側の対向面２００が基材ｗと平行に配設されるとともに、この噴出口２０ａに連通する横断面円状の流路２０ｂが鉛直方向に連続して形成されている。そして、この流路２０ｂと噴出口２０ａとを連通させる連通路２０１が基材ｗに対して垂直に形成されて、この連通路２０１における流路２０ｂ側の基端部２０２の路幅Ｌ３が基材ｗ側に向けて均一に形成されている。

この路幅Ｌ３は、０．０５ｍｍ≦Ｌ３≦０．５ｍｍ、より好ましくは０．１ｍｍ≦Ｌ３≦０．３ｍｍとなるように形成されている。このような路幅Ｌ３の寸法としたのは、路幅Ｌ３が０．０５ｍｍ未満であると、メッキ液の噴出量が著しく少なくなって、スリット１０から流出するメッキ液をメッキ槽１内に向けて押圧する充分なシール作用が得られず、他方、路幅Ｌ３が０．５ｍｍを超えると、充分な噴射圧を確保することができず、結果として、充分なシール作用が得られなくなるためである。

さらに、液体噴出ノズル２０は、連通路２０１の噴出口２０ａ側の先端部２０３が基材ｗ側に向けて路幅が漸次大きくなるように面取りされており、対向面２００での面取り量Ｍ１が８ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下となるように形成されている。なお、本実施形態における面取りとは、角度が４５°に限定されるものではない。そして、液体噴出ノズル２０は、対向面２００と基材ｗとの間に噴出口２０ａから噴出するメッキ液によってメッキ槽１からのメッキ液の流出を阻止する狭小のシール路２０ｃが形成されている。

このような先端部２０３の面取りは、基材ｗの両側の噴出口２０ａが同一直線上から微少に外れるように液体噴出ノズル２０が配設されてしまった場合にも、基材ｗがメッキ液の噴出圧によって搬送方向に交差する方向に左右に振れることを抑制する。面取り量Ｍ１を８ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下としたのは、面取り量Ｍ１が８ｍｍを超えると、噴出圧の低下により、上記シール作用が著しく低下してしまうとともに、面取り量Ｍ１が５ｍｍ以下であると、噴出口２０ａから噴出するメッキ液がシール路２０ｃの全長を小さくしてもシール作用を担保することが可能となるためである。

また、液体噴出ノズル２０は、このシール路２０ｃにおいて、対向面２００と基材ｗとの間隔Ｌ４が０．１ｍｍ≦Ｌ４≦２．５ｍｍ、より好ましくは０．２ｍｍ≦Ｌ４≦１．５ｍｍとなるように形成されている。このような範囲の間隔Ｌ４を設けたのは、間隔Ｌ４が０．１ｍｍ未満であると、基材ｗが対向面２００に接触する可能性があり、間隔Ｌ４が２．５ｍｍを超えると、シール路２０ｃの幅が大きくなって、メッキ槽１から流出するメッキ液量が増大してしまうためである。

さらに、液体噴出ノズル２０は、少なくとも対向面２００が基材ｗの接触による基材ｗの表面の傷の形成を抑制すべく、テフロン（登録商標）等の撥水性素材によって形成されるとともに、基材ｗの搬送方向の両端の角隅部がそれぞれ対向面２００での面取り量Ｍ２が１ｍｍ以上となるように面取りされている。これによって、基材ｗの先端部をスリット１０からシール路２０ｃに挿通させる際、又は基材ｗの終端部をスリット１０からシール路２０ｃに通過させる際に、噴出ノズル２０の角部が接触して、基材ｗの表面を傷付けないようになっている。なお、ノズル２０は、本実施形態において、面取りされた表面が平面状に形成されているものの、より好ましくは曲面状に形成される。

さらにまた、液体噴出ノズル２０は、対向面２００のメッキ槽１側の内方端部から噴出口２０ａのメッキ槽１側の縁部までの面幅Ｌ１よりも、対向面２００のラビリンス側（処理槽と反対側）の外方端部から噴出口２０ａの上記ラビリンス側の縁部までの面幅Ｌ２が大きく、かつ面幅Ｌ１、Ｌ２が５ｍｍ≦Ｌ１≦５０ｍｍであるとともに、１５ｍｍ≦Ｌ２≦８０ｍｍであり、より好ましくは１０ｍｍ≦Ｌ１≦３５ｍｍであるとともに、２５ｍｍ≦Ｌ２≦５０ｍｍであるように形成されている。

これは、Ｌ１よりもＬ２が小さい場合に、噴出口２０ａから噴出するメッキ液がスリット１０から流出するメッキ液をメッキ槽１側に向けて押圧するよりも、回収槽２２側に流出しやすくなり、結果として、噴出口２０ａからのメッキ液の噴出量が増大するためである。また、Ｌ１が５ｍｍ未満であると、メッキ槽１から流出するメッキ液がシール路２０ｃにおいて充分に圧力損失を得ることなく、噴出口２０ａに臨む位置まで流出するため、メッキ槽１からのメッキ液の流出量が増大してしまうとともに、Ｌ２が１５ｍｍ未満であると、Ｌ１よりもＬ２が小さい場合と同様に、噴出口２０ａからのメッキ液の噴出量が増大してしまうためであり、Ｌ１が５０ｍｍ又はＬ２が８０ｍｍを超えると、対向面２００が基材ｗに接触する恐れがあるためである。

なお、液体噴出ノズル２０は、第２の例として、図８に示すように、噴出口２０ａの上端をスリット１０の上端に対応する位置から下方に向けて、噴出口２０ａの全長Ｌ５をスリット１０の全長Ｌに対して、１／２０Ｌ≦Ｌ５≦１／２Ｌ、より好ましくは１／１０Ｌ≦Ｌ５≦１／３Ｌの長さに形成して、噴出口２０ａをスリット１０の上部に対応する位置に配設することがより望ましい。

これは、メッキ槽１が大気開放型であるため、漸次底部に向けてメッキ液の圧力が大きくなり、メッキ液の流出圧力がスリット１０の下部において著しく大きくなる。このため、液体噴出ノズル２０の噴出口２０ａをスリット１０の下部に対応して位置させても、噴出口２０ａから噴出するメッキ液によるシール作用が小さく、その結果、噴出ノズル２０からのメッキ液の噴出量を増大させるだけになることから、噴出口２０ａをスリット１０の上部に対応する位置に配設することによって、効率的にスリット１０の上部からのメッキ液の流出を抑制して、効果的なシール作用を得るものである。さらに、噴出口２０ａの全長Ｌ５を上述の長さに形成したのは、噴出口２０ａの全長Ｌ５が１／２Ｌを超えると、噴出口２０ａからのメッキ液の流出量が増大してしまうとともに、全長Ｌ５が１／２０Ｌ以下であるとシール作用が得られないためである。

さらに、液体噴出ノズル２０は、第３の例として、図９に示すように、スリット１０の開口幅が漸次下方に向けて小さくなるように形成することにより、このスリット１０の長手方向に沿って配設して、対向面２００と基材ｗとの間隔Ｌ４が漸次下方に向けて狭くなるように配設することがより望ましい。
これは、上述のようにメッキ液の流出圧力がスリット１０の上部において小さく、スリット１０の下部において大きくなるため、スリット１０の上部よりも下部からのメッキ液の流出量が著しく多くなる。これによって、基材ｗの上部よりも下部の方が液圧によって搬送姿勢が支持されるため、基材ｗの上部の方が左右の振れが大きくて、スリット１０や対向面２００に接触して傷付く恐れがある。それ故に、スリット１０の開口幅及び間隔Ｌ４を漸次下方に向けて小さくして、基材ｗの上部が傷付くのを防止するとともに、スリット１０の下部からのメッキ液の流出を防止して、多量のメッキ液の流出を阻止するためである。

一方、シール機構２は、少なくともメッキ槽１のメッキ液の液面よりも上方にヘッドタンク２３が配設されており、このヘッドタンク２３に接続された配管２４の下流端部が液体噴出ノズル２０の下端部に接続されるとともに、この配管２４がヘッドタンク２３によ
る水頭圧を１０ｃｍ以上であってかつ３ｍ以下、より好ましくは３０ｃｍ以上であってかつ１ｍ以下とするように設置されている。これは、水頭圧が１０ｃｍ未満であると、充分なシール作用が得られず、３ｍを超えると、液体噴出ノズル２０によるメッキ液の流出量が増加してしまうためである。

他方、ヘッドタンク２３には、循環液貯留槽３に貯留されたメッキ液を供給する配管２６がポンプ２６ａを介装して接続されている。
これにより、液体噴出ノズル２０によって、ヘッドタンク２３からの自然流下による噴出圧力が一定のメッキ液が噴出口２０ａから噴出され、特に、上部の噴出口２０ａよりも下部の噴出口２０ａから圧力の高いメッキ液が噴出され、スリット１０の下部から流出する高圧のメッキ液をもメッキ槽１内に向けて押圧するようになっている。

一方、ラビリンスは、基材ｗを間に挟む両側に、基材ｗ側に突起部２１ａを有する細長板状部材２１が基材ｗの搬送方向に直交する方向に上記搬送路に沿って複数枚配設されることによって形成された突起部２１ａ間の複数の隙間、すなわち複数のメッキ液の滞留部２１ｂにより形成されている。
また、突起部２１ａは、基材ｗとの間に一定の隙間（本実施形態においては２ｍｍ）を介して配設されており、突起部２１ａと基材ｗとの間には、基材ｗの表面に沿って流出するメッキ液の流出路が形成されている。これにより、上記滞留部２１ｂは、流出路に連通して形成され、流出路に沿って流出するメッキ液を滞留させるようになっている。

そして、各細長板状部材２１は、最も下流側の細長板状部材２１に沿って配設された横断面コ字状の枠体２９並びにこの枠体２９、細長板状部材２１、液体噴出ノズル２０及び端部側壁１ｂに貫通する係合部材（本実施形態においてはボルトとナット）によって、互いに密着して固定されている。他方、この枠体２９は、その内部に、細長板状部材２１及び液体噴出ノズル２０の他、配管２４が配設されている。

［第２実施形態］
次いで、シール機構２の第２の実施形態について、図４及び図５を用いて、説明する。
なお、第１の実施形態におけるシール機構２と同一のものについては、同一の符号を用いることにより、説明を省略するものとする。

第２の実施形態におけるシール機構２は、第１の実施形態と同様、スリット１０の両側に、それぞれ端部側壁１ｂに近接して設けられた液体噴出ノズル２０と、この噴出ノズル２０の下流側に配設され、スリット１０から流出したメッキ液を貯留可能な大気開放型の流入槽４とによって構成されている。換言すると、ラビリンスに換えて流入槽４が配設された点を除き、第１の実施形態と同様の構成となっている。

この流入槽４は、槽内に基材ｗの搬送方向に直交する方向に向けて複数枚（本実施形態においては４枚）の仕切壁４４が上記搬送方向に沿って等間隔に配設されるとともに、仕切壁４４の下端部が流入槽４の底部に一体的に設けられており、槽内が複数（本実施形態においては５槽）の区画槽４６に区切られている。この仕切壁４４及び流入槽４の基材ｗの搬送方向に直交する方向に向けて配設された外壁は、上端が下流側に向けて低く形成されるとともに、スリット１０に対応する位置に、基材ｗを通過させる細長状のスリット４５が垂直に形成されている。これらのスリット４５は、全て板面の上端から下端まで形成され、スリット幅が基材ｗの板厚よりも大きく形成されている。
一方、基材ｗの搬送方向に沿って配設された流入槽４の外壁の上端は、仕切壁４４及び上記搬送方向に直交する方向に向けて配設された外壁の上端に対応して形成されており、漸次、下流側に向けて低くなるように傾斜して形成されている。

そして、流入槽４は、下流側の外壁面に沿って配設された横断面コ字状の枠体２９並びにこの枠体２９、流入槽４（仕切壁４４を含む）、液体噴出ノズル２０及び端部側壁１ｂに貫通する係合部材（本実施形態においてはボルトとナット）によって、液体噴出ノズル２０の外壁面に接して固定されている。他方、枠体２９は、その内部に、流入槽４及び液体噴出ノズル２０の他、配管２４が配設されている。

次ぎに、第１の実施の形態におけるメッキ装置の作用について、説明する。
まず、基材ｗは、メッキ装置の上流側及び下流側の外部にそれぞれ配設された電極によって、スパッタ層が通電された状態で、順次、回収槽２２のスリット２７ａを通過し、両側方に設けられたラビリンス間を移動した後に、両側方に設けられた一対の液体噴出ノズル２０の間を移動し、一方の端部側壁１ｂに形成されたスリット１０からメッキ槽１内に搬送される。

その際、基材ｗの両面に沿ってメッキ槽１内のメッキ液がスリット１０から流出するものの、このメッキ液は、液体噴出ノズル２０から噴出されるヘッドタンク２３から自然流下した一定噴出圧力のメッキ液によってメッキ槽１内に向けて押圧される。さらに、液体噴出ノズル２０間を流出したメッキ液は、ラビリンスを形成する細長板状部材２１と基材ｗとの間に形成された流出路に沿って流出し、流出路に連通して形成された突起部２１ａ間の滞留部２１ｂに流入することによって滞留し、後続のメッキ液の流出を抑制しつつ、順次、下流側へ流出する。これにより、メッキ槽１からのメッキ液の流出量が減少する。

他方、ラビリンスを流出したメッキ液は、排出口２２ａから排出管２５を通じて循環液貯留槽３に排出される。

一方、メッキ槽１内に供給された基材ｗは、漸次、メッキ液によってスパッタ層上に銅メッキ層が形成された後、メッキ槽１の他方の端部側壁１ｂに形成されたスリット１０を通過し、ラビリンス間を移動した後に、一対の液体噴出ノズル２０の間を移動し、壁面２７のスリット２７ａから外方へと搬出される。

その際、メッキ槽１内のメッキ液は、前述と同様に、スリット１０から基材ｗの両面に沿って流出するものの、液体噴出ノズル２０からのメッキ液によってメッキ槽１内に向けて押圧される。さらに、液体噴出ノズル２０を流出したメッキ液がラビリンスにおける突起部２１ａ間の滞留部２１ｂに流入することによって滞留する。これにより、メッキ槽１からのメッキ液の流出量が減少する。他方、ラビリンスを流出したメッキ液は、排出口２２ａから排出管２５を通じて循環液貯留槽３に排出される。

一方、メッキ槽１内のメッキ液は、スリット１１１から溢れた場合にも、オーバーフロー槽１１２を介して循環液貯留槽３に排出されるとともに、循環液貯留槽３から上記送液手段によってディフューザー１３内に循環供給され、攪拌されるようになっている。

上述の第１の実施形態におけるメッキ装置によれば、メッキ槽１の外部の回収槽２２内における基材ｗの両側方にそれぞれ液体噴出ノズル２０を設け、この液体噴出ノズル２０には、スリット１０を通過する基材ｗの搬送方向に対して略垂直にメッキ液を噴出する噴出口２０ａを形成したため、基材ｗに沿ってスリット１０から流出するメッキ液をメッキ槽１内に向けて効率的に押圧することができる。

さらに、ラビリンスを構成する複数枚の細長板状部材２１を垂直に配設するとともに、細長板状部材２１を基材の搬送方向に直交する方向に搬送方向に沿って配設したため、この細長板状部材２１によって基材ｗの両面に沿って流出するメッキ液の流出路を形成することができる。さらに、細長板状部材２１の突起部２１ａを基材ｗ側に向けて配設したため、この突起部２１ａ間に流出路に連通する滞留部２１ｂを形成でき、流出路に沿って流出するメッキ液を滞留部２１ｂに滞留させることによって、メッキ液の流速を低下させることができる。このため、後続のメッキ液の流出を抑制し、メッキ槽１からのメッキ液の流出量を減少させることができる。

その結果、基材ｗを挟持するシールローラを用いることなく、効率的にスリット１０からのメッキ液の流出を抑制することができ、基材ｗに対するシールローラの密着による異物の付着を防止でき、基材ｗ上に形成された銅メッキ層に欠陥が生じることを防止できる。

また、液体噴出ノズル２０は、ヘッドタンク２３に貯留された循環液貯留槽３から供給されたメッキ液を自然流下による一定の噴出圧力によって噴出するため、ポンプ等の機械装置によって噴出させた場合と異なり、噴出圧力の強弱によるスリット１０からのメッキ液の流出を防止することができる。加えて、噴出口２０ａがヘッドタンク２３を通じて、メッキ槽１から排出された循環液貯留槽３内のメッキ液を噴出するため、メッキ槽１内に不純物が混入することなく、効率的にメッキ処理を行うことができる。

次ぎに、第２の実施の形態におけるメッキ装置の作用について、説明する。
基材ｗは、スパッタ層が通電している状態で、順次、回収槽２２のスリット２７ａを通過し、流入槽４内のスリット４５間を移動した後に、両側方に設けられた一対の液体噴出ノズル２０の間を移動し、一方の端部側壁１ｂに形成されたスリット１０からメッキ槽１内に搬送される。

その際、基材ｗの両面に沿ってメッキ槽１内のメッキ液がスリット１０から流出するものの、このメッキ液は、液体噴出ノズル２０から噴出されるヘッドタンク２３から自然流下した一定噴出圧力のメッキ液によってメッキ槽１内に向けて押圧される。さらに、液体噴出ノズル２０間を流出したメッキ液は、順次、流入槽４における仕切壁４４の高低差分に相当するメッキ液が仕切壁４４の上端から溢れ、又はスリット４５を通じて下流側の区画槽４６に向けて徐々に流出する。これにより、スリット１０から流出したメッキ液の流速が低下し、後続のメッキ液の流出を抑制し、メッキ槽１からのメッキ液の流出量が減少する。
他方、流入槽４から流出したメッキ液は、排出口２２ａから排出管２５を通じて循環液貯留槽３に排出される。

一方、メッキ槽１内に供給された基材ｗは、漸次、メッキ液によって銅メッキ層が形成された後、メッキ槽１の他方の端部側壁１ｂに形成されたスリット１０を通過し、流入槽４内のスリット４５間を移動した後に、一対の液体噴出ノズル２０の間を移動し、壁面２７のスリット２７ａから外方へと搬出される。

その際、メッキ槽１内のメッキ液は、前述と同様に、スリット１０から流出するものの、液体噴出ノズル２０からのメッキ液によってメッキ槽１内に向けて押圧されるとともに、流入槽４において下流側の区画槽４６に向けて徐々に流出し、流出量が減少する。
他方、流入槽４から流出したメッキ液は、排出口２２ａから排出管２５を通じて循環液貯留槽３に排出される。

一方、メッキ槽１内のメッキ液は、第１の実施形態におけるメッキ装置と同様に、スリット１１１及びスリット１０から流出すると、循環液貯留槽３に排出されるとともに、循環液貯留槽３から上記送液手段によってディフューザー１３内に循環供給される。

上述の第２の実施形態におけるメッキ装置によれば、第１の実施形態におけるメッキ装置と同様に、液体噴出ノズル２０を設けたため、この液体噴出ノズル２０から噴出するメッキ液によって、基材ｗに沿ってスリット１０から流出するメッキ液をメッキ槽１内に向けて効率的に押圧することができる。

さらに、液体噴出ノズル２０の下流側に大気開放型の流入槽４を配設し、この流入槽４内に複数の仕切壁４４によって区画された区画槽４６を設け、かつ漸次、下流側に向けて仕切壁４４を低く形成したため、仕切壁４４の高低差分に相当するメッキ液を下流側の区画槽４６に向けて徐々に流出させることができる。このため、第１の実施形態におけるメッキ装置と同様に、後続のメッキ液の流出を抑制することができ、基材ｗを挟持するシールローラを用いることなく、効率的にメッキ槽１からのメッキ液の流出量を減少させることができる。その結果、基材ｗに対するシールローラの密着による異物の付着を防止でき、基材ｗ上に形成された銅メッキ層に欠陥が生じることを防止できる。

また、第１の実施形態におけるメッキ装置と同様に、液体噴出ノズル２０は、ヘッドタンク２３に貯留された循環液貯留槽３から供給されたメッキ液を自然流下による一定の噴出圧力によって噴出するため、噴出圧力の強弱によるスリット１０からのメッキ液の流出を防止することができる。加えて、噴出口２０ａがヘッドタンク２３を通じて、メッキ槽１から排出された循環液貯留槽３内のメッキ液を噴出するため、メッキ槽１内に不純物が混入することを防止できる。

なお、本発明は、上述の実施形態により何ら限定されるものではない。例えば、処理槽は、メッキ槽１でなくてもよく、内部に処理液が収容され、端部側壁１ｂに基材ｗが通過可能な細長状の一対の開口１０が形成されたものであればよい。

第１の実施形態におけるメッキ装置の横断面図である。 図１のII−II線矢示図である。 図２のIII−III線矢示図である。 第２の実施形態におけるメッキ装置の横断面図である。 図４のＶ−Ｖ線矢示図である。 液体噴出ノズル２０の横断面図である。 図７のＶＩＩ−ＶＩＩ矢示図であり、スリット１０と液体噴出ノズル２０とを示す縦断面図である。 液体噴出ノズル２０の第２の例を示す縦断面図である。 液体噴出ノズル２０の第３の例を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 処理槽（メッキ槽）
１ｂ 端部側壁（対向側面）
２ シール機構
１０ スリット（開口）
２０ 液体噴出ノズル

Claims (8)

1. 内部に処理液が収容された処理槽を有し、上記処理槽の対向側面に、それぞれ帯幅方向が上下方向に向けて配設されて搬送される帯状の基材を通過させる細長状の開口が形成され、上記開口の周囲にそれぞれ上記処理液の流出を抑制するシール機構が備えられた基材処理装置であって、
   上記シール機構は、上記開口を通過する上記基材の搬送方向に交差する方向に向けて上記処理液を噴出させることにより、当該処理液によって上記開口から流出する上記処理液を上記処理槽内に向けて押圧する液体噴出ノズルを有するとともに、上記液体噴出ノズルは、噴出圧力がヘッド圧によって一定に保たれていることを特徴とする基材処理装置。
2. 上記対向側面の外部には、当該対向側面を一側面として上記開口を囲繞し、当該開口から流出した上記処理液を回収する有底筒状の回収槽が設けられ、
   上記液体噴出ノズルは、上記回収槽内であって、かつ上記開口を間に挟む両側にそれぞれ設けられるととともに、各々が上記開口を通過する上記基材の搬送方向に交差する方向に向けて上記処理液を噴出するように配設されていることを特徴する請求項１に記載の基材処理装置。
3. 上記シール機構は、上記回収槽内における上記液体噴出ノズルの下流側であって、上記基材を間に挟む両側に、それぞれ上記基材の表面に沿って上記処理液の流出路を形成するとともに、上記流出路に連通した上記処理液の複数の滞留部を形成し、上記処理液の流速を低下させるラビリンスが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の基材処理装置。
4. 上記シール機構は、上記回収槽内における上記液体噴出ノズルの下流側に、上記処理液が貯留可能な大気開放型の流入槽が配設され、
   上記流入槽は、槽内に上記基材の搬送方向に交差する方向に向けて複数枚の仕切壁が上記搬送方向に沿って配設されることによって、上記槽内が複数の区画槽に区切られるとともに、上記仕切壁が下流側に向けて、漸次、低く形成され、上記開口に対応して上記基材が通過する開口が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の基材処理装置。
5. 上記液体噴出ノズルは、上記基材側の対向面に上記処理液を噴出する上記噴出口が上下方向に向けて細長状に形成されるとともに、上記対向面が上記基材と０．１ｍｍ以上であって、２．５ｍｍ以下の間隔を保つように配設されていることを特徴とする請求項２に記載の基材処理装置。
6. 上記液体噴出ノズルは、上記対向面の上記処理槽側の内方端部から上記噴出口までの面幅Ｌ１よりも、上記対向面の上記処理槽と反対側の外方端部から上記噴出口までの面幅Ｌ２が大きくなるように形成されるとともに、上記面幅Ｌ１及びＬ２が５ｍｍ≦Ｌ１≦５０ｍｍであって、１５ｍｍ≦Ｌ２≦８０ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の基材処理装置。
7. 上記処理槽は、大気開放型であるとともに、上記噴出口は、上記開口の上端に対応する位置から下方に向けて、上記開口の全長の１／２０以上であって、１／２以下の長さに形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の基材処理装置。
8. 上記処理槽は、大気開放型であるとともに、上記噴出ノズルは、その対向面と上記基材との間隔が漸次下方に向けて狭くなるように配設されていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一項に記載の基材処理装置。

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