JP6127726B2 - Plating equipment - Google Patents
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Description
本発明は、めっき装置に関する。 The present invention relates to a plating apparatus.
近年、電子機器の小型化に伴い使用される電子部品も小型化が要求されるようになってきている。そのような電子部品の製造に用いられる配線材料として、ポリイミドフィルム等の有機樹脂フィルム上に薄い金属層を形成し、その金属層上に数μm〜数十μmの厚みで銅を電気めっきした金属被覆樹脂基板が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, with the miniaturization of electronic devices, electronic components used are also required to be miniaturized. As a wiring material used in the manufacture of such electronic components, a metal obtained by forming a thin metal layer on an organic resin film such as a polyimide film and electroplating copper on the metal layer with a thickness of several μm to several tens of μm A coated resin substrate is known (see, for example, Patent Document 1).
電気めっき法により製造された金属被覆樹脂基板は、フォトリソグラフィー技術によって表面に微細な配線パターンが形成され、携帯電話やテレビ等の液晶パネルとドライバICとの接続用配線基板等に用いられている。 A metal-coated resin substrate manufactured by electroplating has a fine wiring pattern formed on the surface by photolithography, and is used for a wiring substrate for connecting a liquid crystal panel such as a mobile phone or a TV and a driver IC. .
このような金属被覆樹脂基板を製造する際の電気めっき処理を行うめっき装置として以下のような装置が知られている。 The following apparatuses are known as a plating apparatus for performing an electroplating process when manufacturing such a metal-coated resin substrate.
例えば、有機樹脂フィルム上に薄い金属層を形成した長尺シート状のワークの幅方向を水平に保持し、該金属層に給電しながら、複数のめっき槽を通過させるめっき装置が知られている。 For example, there is known a plating apparatus in which the width direction of a long sheet-like workpiece in which a thin metal layer is formed on an organic resin film is held horizontally, and passes through a plurality of plating tanks while supplying power to the metal layer. .
また、特許文献2には、ポリイミドフィルム上に薄い金属層を形成した長尺シート状のワークの幅方向を上下方向にし、ワーク上端及び下端をクランプで把持するとともに給電しながら、めっき槽でめっきを施すめっき装置が開示されている。係るめっき装置においては1槽のめっき槽で、高速に電気めっきを施すことが可能になっている。
Also, in
しかしながら、従来のめっき装置においてはめっき槽内でワークにたわみが生じる場合があり、ワークにたわみが生じるとワーク内でのめっき厚分布が変動してしまうという問題があった。 However, in a conventional plating apparatus, there is a case where the workpiece is deflected in the plating tank, and there is a problem that the plating thickness distribution in the workpiece fluctuates when the workpiece is deflected.
そこで、本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、めっき槽におけるワークたわみの発生を抑制し、めっき厚分布の変動をより低減できるめっき装置を提供することを目的とする。 Then, in view of the problem which the said prior art has, this invention aims at providing the plating apparatus which can suppress generation | occurrence | production of the workpiece | work deflection | deviation in a plating tank and can reduce the fluctuation | variation of plating thickness distribution more.
上記課題を解決するため本発明は、長尺シート状のワークをめっき処理するめっき装置であって、めっき槽の側壁に形成され、めっき液を排出するための排出口と、前記めっき槽内において前記ワークに対してめっき液を吹きつける噴流ノズルと、を有し、前記長尺シート状のワークは、前記長尺シート状のワークの幅方向を上下方向に保持した状態で前記めっき槽に供給され、前記排出口は、高さ方向において上端が、めっき槽内のめっき液の液位よりも高く、下端がワーク下端を把持する下端クランプまで到達するように形成されている、めっき装置を提供する。
The present invention for solving the aforementioned problems is a plating apparatus for plating a long sheet-shaped workpiece, is formed on the side wall of the plating tank, an outlet for discharging the plating solution in the plating tank A jet nozzle for spraying a plating solution to the workpiece, and the long sheet-shaped workpiece is supplied to the plating tank in a state where the width direction of the long sheet-shaped workpiece is held in the vertical direction. The discharge port is provided such that the upper end in the height direction is higher than the level of the plating solution in the plating tank, and the lower end reaches the lower end clamp that grips the lower end of the workpiece. To do.
本発明によれば、めっき槽におけるワークたわみの発生を抑制し、めっき厚分布の変動をより低減できるめっき装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, generation | occurrence | production of the workpiece | work bending in a plating tank can be suppressed, and the plating apparatus which can reduce the fluctuation | variation of plating thickness distribution more can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and the following embodiments are not departed from the scope of the present invention. Various modifications and substitutions can be made.
〔実施形態1〕
本実施の形態では、本発明のめっき装置の構成例について説明する。
In the present embodiment, a configuration example of the plating apparatus of the present invention will be described.
本実施形態のめっき装置は、長尺シート状のワークをめっき処理するめっき装置であって、めっき槽の側壁に形成され、めっき液を排出するための排出口を有するものである。 The plating apparatus of this embodiment is a plating apparatus for plating a long sheet-like workpiece, and is formed on a side wall of a plating tank and has a discharge port for discharging a plating solution.
本発明の発明者らが従来のめっき装置においてワークにたわみが生じる原因について検討したところ、原因の一つとして、めっき槽内においてめっき液を流動させる際に渦流が発生し、係る渦流によりワークたわみが生じていると推認された。この点について以下に説明する。 The inventors of the present invention have examined the cause of the deflection of the workpiece in the conventional plating apparatus. As one of the causes, a vortex is generated when the plating solution is flowed in the plating tank, and the deflection of the workpiece is caused by the vortex. It was inferred that this occurred. This will be described below.
ここでは、ワークの幅方向を上下方向にしてめっき槽に供給し、めっきを行うめっき装置を例に、本発明の発明者らが見出した従来のめっき装置におけるたわみ発生のメカニズムについて説明する。 Here, the mechanism of deflection generation in the conventional plating apparatus found by the inventors of the present invention will be described by taking as an example a plating apparatus that supplies the plating tank with the width direction of the workpiece in the vertical direction and performs plating.
図1は従来のめっき装置のめっき槽部分の断面図を示しており、ワークのたわみの模式図も示す。図2はめっき装置のめっき槽部分の上面図を示している。 FIG. 1 shows a cross-sectional view of a plating tank portion of a conventional plating apparatus, and also shows a schematic diagram of deflection of a workpiece. FIG. 2 shows a top view of the plating tank portion of the plating apparatus.
図1、図2に示した従来のめっき装置においては、上端クランプ1と下端クランプ2によってワーク3を把持、搬送し、めっき槽の両端部に設けられたスリット形状のワーク導入口21、ワーク搬出口22からワーク3をめっき槽内に導入、搬出する。
In the conventional plating apparatus shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
めっき槽内にはめっき液5が満たされており、めっき槽内に設けられた複数の噴流ノズル6からめっき液をめっき槽内に供給し、噴流ノズル6によりワーク表面にめっき液を噴出することでワーク表面に金属イオンを供給している。また、めっき槽内のめっき液の液位を略一定に保つように、主にめっき槽上部からめっき液を図1中矢印Aで示すようにめっき槽外にオーバーフローさせている。さらに、ワーク導入口21、ワーク搬出口22の隙間からも一部めっき液が排出される。
The
めっき槽内においては、給電を兼ねる上端クランプ1と電極(アノード)4とを電源に接続することにより、ワーク3にめっき処理が行われる。
In the plating tank, the
係るめっき装置について検討を行ったところ、図2に示すようにワーク導入口21、ワーク搬出口22近傍では図中矢印で示すように、ワークに沿っためっき液の流れが観察されるものの、それ以外の部分では近接する噴流ノズル間で渦流23が発生することが確認された。そして、該渦流23により生じるワークを押す力によって、ワークの一方の面側と他方の面側とを押す力が不均等になるとワークにたわみを生じるものと推認される。その結果、めっき槽内でワークにたわみが生じると、電極(アノード)4とワーク3との間の距離が表裏で不均等になり、ワーク内でのめっき厚分布に変動が生じていたと考えられる。
As a result of the examination of the plating apparatus, as shown in FIG. 2, the flow of the plating solution along the workpiece is observed in the vicinity of the
係るめっき装置のめっき槽内に渦流が生じる原因についてさらに本発明の発明者らが検討したところ、主にめっき槽の上端からオーバーフローによりめっき液を排出する排出手段の構成に原因があるものと推認された。 The inventors of the present invention further examined the cause of eddy currents generated in the plating tank of the plating apparatus, and found that the cause is mainly due to the structure of the discharge means for discharging the plating solution from the upper end of the plating tank by overflow. It was done.
そこで、本実施形態のめっき装置においては、図3、図4に示すようにめっき液の排出手段として、めっき槽の側壁に排出口30を形成し、めっき液のオーバーフローを抑制、または、オーバーフローがなされないように構成した。図3は本実施形態のめっき装置の上面図を示し、図4は、排出口30を設けた部分のめっき槽の側面図を示している。
Therefore, in the plating apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, a
なお、めっき装置の(電極を設けた部分の)断面図は、ワークのたわみが抑制されていること、めっき槽上部からのめっき液のオーバーフロー(図中の矢印A)がなされていない、または、抑制されている以外は図1と同様の構成となる。 In addition, the sectional view of the plating apparatus (the portion where the electrode is provided) shows that the deflection of the workpiece is suppressed, the plating solution overflow from the upper part of the plating tank (arrow A in the figure) is not made, or Except for being suppressed, the configuration is the same as in FIG.
係るめっき装置においてはめっき槽の側壁に排出口30が設けられているため、噴流ノズル6からワーク表面に向かって供給されためっき液は、図3に示すようにワーク表面に沿って流れた後、排出口30に向かう流れを形成することができる。このため、ワーク表面に向かって噴流ノズルから供給されためっき液による渦流の発生を抑制することができるものと考えられる。
In such a plating apparatus, since the
排出口30の形状についても特に限定されるものではないが、例えば図4に示すように四角形形状とすることができる。
Although the shape of the
排出口30のサイズは特に限定されるものではなく、必要とするめっき液の排出量に応じて規定することができる。
The size of the
ただし、排出口30の高さ(図4中hで表わされる長さ)は、めっき槽内のめっき液の液位よりも高くなるように形成されていることが好ましい。これは、めっき槽内のめっき液の高さ方向(深さ方向)全体にわたって上述のようなワーク表面に沿った流れを形成し、渦流の発生を抑制できるように形成することが好ましいためである。 However, the height of the discharge port 30 (the length represented by h in FIG. 4) is preferably formed so as to be higher than the level of the plating solution in the plating tank. This is because it is preferable to form the flow along the workpiece surface as described above over the entire height direction (depth direction) of the plating solution in the plating tank so as to suppress the generation of vortex flow. .
また、排出口30の幅はめっき槽に供給されるめっき液の量や、排出口の数により選択することができ、特に限定されるものではない。ただし、めっき槽内のめっき液の液位が排出口30周辺のみで局所的に低下しないようにその幅を選択することが好ましい。
The width of the
特に図3に示すような懸垂型のめっき装置においては、図3に示すようにめっき槽の側壁に長尺シート状のワークをめっき槽に導入するためのワーク導入口21と、長尺シート状のワークをめっき槽から搬出するためのワーク搬出口22を設けることとなる。このように、ワーク導入口21と、ワーク搬出口22と、を有している場合には、前記ワーク導入口、前記ワーク搬出口、及び、前記排出口のみからめっき液を排出するように構成されていることが好ましい。これは、このように構成することにより、めっき槽の上部からオーバーフローによりめっき液を排出しない構成とすることができ、上述のワーク表面に沿っためっき液の流れをより形成しやすくなり、特に渦流の発生を抑制できるためである。
In particular, in a suspension type plating apparatus as shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3, a
なお、めっきの際の条件によりめっき槽に対するめっき液の供給量が変動する場合は、排出口30に排出口の幅方向に可動できる板(排出口の開閉板)等を設けておき、排出口のサイズを調整し、めっき液の排出量を調整できるように構成することもできる。
If the amount of plating solution supplied to the plating tank varies depending on the plating conditions, a plate (discharging port opening / closing plate) that can be moved in the width direction of the discharging port is provided at the
図3、図4に示すように、排出口30はめっき槽の側壁に設けられていればよく設置する場所については特に限定されるものではないが、めっき槽の側壁のうち、めっき槽にワークを供給した際にワーク3のめっき面と対向する側壁に形成することが好ましい。すなわち、図3の場合、側壁31および/または側壁32に設けることが好ましい。これは、上述のように排出口30は、ワーク表面に供給されためっき液をワーク表面に沿って流れた後、排出口に向かう流れを形成するために設けるものであり、上記構成とすることにより、係る流れが形成しやすくなるためである。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the
また、設ける排出口30の数は特に限定されるものではなく、めっき槽のサイズやめっき液の供給量等に応じて選択することができる。特に、排出口30は複数、すなわち2つ以上設けられていることが好ましく、このように複数設ける場合には、図3に示すように排出口30が互いに対向する位置に設けることが好ましい。
Moreover, the number of the
このように構成することにより、例えば図3に示すようにワーク3の両側で略対称なめっき液の流れを容易に形成することができるため、よりワーク3のたわみを抑制することができる。
By configuring in this way, for example, as shown in FIG. 3, it is possible to easily form a substantially symmetrical flow of the plating solution on both sides of the
さらに、排出口30を1つの側壁に複数設ける場合には、めっき槽の側壁に、側壁の一端部から他端部の間で一定間隔毎に形成することが好ましい。すなわち、図4におけるW1、W2、W3が等しくなるように構成することが好ましい。このように構成することにより、めっき槽内部でのワークに沿っためっき液の流速を均一にすることができるため、ワークのたわみをより抑制することができるためである。
Furthermore, when providing the
排出口等から排出されためっき液は図示しないめっき液回収手段により回収し、めっき液中の析出物等をフィルター等により除去し、場合によってはめっき液の成分を添加した後、再度噴流ノズルからめっき槽に供給することもできる。 The plating solution discharged from the discharge port etc. is collected by a plating solution collecting means (not shown), the deposits in the plating solution are removed with a filter, etc., and in some cases, the components of the plating solution are added and then again from the jet nozzle. It can also be supplied to the plating tank.
本実施形態のめっき装置の排出口以外の構成について説明する。 A configuration other than the discharge port of the plating apparatus of the present embodiment will be described.
本実施形態のめっき装置においては、ワーク(ワークの搬送経路)のめっき面から、一定距離離隔して、電極(アノード)4を配置した構成とすることができる。 In the plating apparatus of this embodiment, it can be set as the structure which has arrange | positioned the electrode (anode) 4 spaced apart from the plating surface of the workpiece | work (work conveyance path | route) by a fixed distance.
めっき槽内における電極の配置としては例えば図3に示すように、搬送しているワークの表面、裏面のめっき面それぞれと対向するように電極を配置することができる。この場合、ワークを中心にして、ワークのそれぞれのめっき面と電極との間の距離(図中距離33、34で表わされる距離)は等しくなる様に配置することが好ましい。このように配置することにより、ワーク両面のめっき厚分布を均等にすることができる。 For example, as shown in FIG. 3, the electrodes can be arranged in the plating tank so as to face the front and back plating surfaces of the workpiece being conveyed. In this case, it is preferable that the distances (distances represented by the distances 33 and 34 in the figure) between the respective plating surfaces of the work and the electrodes are the same with the work as the center. By arranging in this way, the plating thickness distribution on both surfaces of the workpiece can be made uniform.
電極とワーク(ワークの搬送経路)との間の距離、すなわち図3における距離33、距離34についてはめっき条件により選択することができ、特に限定されるものではない。ただし、電極とワークとの間の距離が近すぎると、噴流ノズルから供給されためっき液により容易に渦流が発生し、ワークたわみが発生しやすくなる。また、電極とワークとの距離が離隔しすぎると電圧アップによる生産コストアップに加え、めっき厚分布の均一性が得られにくくなる場合がある。このため、めっき槽内において、電極と、ワークとの間の距離が、70mm以上120mm以下であることが好ましく、85mm以上110mm以下であることがより好ましい。 The distance between the electrode and the work (work transport path), that is, the distance 33 and the distance 34 in FIG. 3 can be selected depending on the plating conditions, and is not particularly limited. However, if the distance between the electrode and the workpiece is too short, eddy currents are easily generated by the plating solution supplied from the jet nozzle, and bending of the workpiece is likely to occur. Further, if the distance between the electrode and the workpiece is too large, in addition to an increase in production cost due to an increase in voltage, it may be difficult to obtain a uniform plating thickness distribution. For this reason, it is preferable that the distance between an electrode and a workpiece | work is 70 mm or more and 120 mm or less in a plating tank, and it is more preferable that it is 85 mm or more and 110 mm or less.
なお、図3においては、電極4が側壁と接して設けられているように記載されているが、電極4とめっき槽の側壁とを離隔して設けることもできる。また、めっきの条件に合わせて電極4とワーク3との間の距離を変更できるよう、電極4の位置を変位できるように構成することもできる。
In FIG. 3, it is described that the
めっき槽内において電極4を配置する範囲については特に限定されるものではなく、形成するめっき層の厚さ等により任意に選択することができる。特に生産性を高めるため、めっき槽内において継続的にめっき処理を行えるよう、例えば図3に示すようにめっき槽内のワークの搬送経路に沿って、ワークの搬送経路全体に渡って、電極4を設置することが好ましい。
The range in which the
また、めっき槽にめっき液を供給するめっき液供給手段を設けることができる。めっき液供給手段としては特にその手段は限定されるものではなく、また、その設置場所も限定されるものではない。特にめっき処理の効率を向上するためには、ワーク表面に新たなめっき液を継続的に供給できるようにめっき液供給手段を設けることが好ましい。このため、図3に示すように例えばめっき槽内においてワークに対してめっき液を吹きつける噴流ノズル6を有する構成とすることができる。
Moreover, the plating solution supply means which supplies a plating solution to a plating tank can be provided. The plating solution supply means is not particularly limited, and the installation location is not limited. In particular, in order to improve the efficiency of the plating treatment, it is preferable to provide a plating solution supply means so that a new plating solution can be continuously supplied to the workpiece surface. For this reason, as shown in FIG. 3, it can be set as the structure which has the
噴流ノズルは、図3に示すようにワークの搬送経路に沿って所定の間隔ごとに設けられていることが好ましい。 The jet nozzles are preferably provided at predetermined intervals along the workpiece conveyance path as shown in FIG.
また、噴流ノズルによりワークに対してめっき液を吹きつけるとワークがめっき液により押圧されることになる。このため、噴流ノズルはワークを挟んで対向するように一対の噴流ノズルを配置し、両噴流ノズルのワークからの距離が等しくなるように設けることが好ましく、その際の噴流ノズルからのめっき液の供給量がワークの表面、裏面で等しくなるように構成されていることが好ましい。 Further, when the plating solution is sprayed onto the workpiece by the jet nozzle, the workpiece is pressed by the plating solution. For this reason, it is preferable to arrange a pair of jet nozzles so that the jet nozzles are opposed to each other with the workpiece sandwiched between them, so that the distances from both the jet nozzles to the workpiece are equal. It is preferable that the supply amount be equal on the front surface and the back surface of the workpiece.
噴流ノズル6がワークに対してめっき液を吹きつける際のめっき液の吹き付け角度は特に限定されるものではなく、各噴流ノズルの設置位置に応じて選択することができる。
The spray angle of the plating solution when the
また、上記各部材以外にも必要に応じて各種部材を設けることができ、例えばワーク表面に均一に電位を付加できるように、電極とワークとの間に遮蔽板を設けることもできる。 In addition to the above members, various members can be provided as necessary. For example, a shielding plate can be provided between the electrode and the work so that a potential can be uniformly applied to the work surface.
以上本実施形態のめっき装置の構成例について説明してきたが、本実施形態のめっき装置は、長尺シート状のワークの幅方向を上下方向にしてめっき槽に供給し、めっきを施す懸垂型のめっき装置に限定されるものではない。例えば、図5に示すように有機樹脂フィルム上に薄い金属層を形成した長尺シート状のワークの幅方向を(地面に)水平にし、該金属層に給電しながら複数のめっき槽を通過させるめっき装置のめっき槽においても同様に排出口を設けることが好ましい。図5は係るめっき装置の断面構成図を示したものであり、複数のローラー51によりワーク3を搬送し、めっき液に浸漬してめっき処理を行う装置である。図5において噴流ノズルは示していないが、図3、4と同様にワーク表面に対してめっき液を供給するための噴流ノズルを設けることができ、この場合も同様に噴流ノズル間で渦流を形成し、ワークたわみを生じる場合がある。このため、めっき槽の側壁に排出口を形成することにより、ワークたわみの発生を抑制することができる。排出口は、めっき液がワークに沿って流れるように設置するため、例えば図中の前面(紙面手前側)および奥側側壁に形成することが好ましい。その他の構成については懸垂型のめっき装置と同様の構成とすることができるため、ここでは説明を省略する。
The configuration example of the plating apparatus of the present embodiment has been described above. However, the plating apparatus of the present embodiment is a suspended type that supplies the plating tank with the width direction of the long sheet-like workpiece in the vertical direction and performs plating. It is not limited to a plating apparatus. For example, as shown in FIG. 5, the width direction of a long sheet-like workpiece in which a thin metal layer is formed on an organic resin film is horizontal (on the ground), and a plurality of plating tanks are passed while feeding the metal layer. Similarly, it is preferable to provide a discharge port in the plating tank of the plating apparatus. FIG. 5 shows a cross-sectional configuration diagram of such a plating apparatus, which is an apparatus for carrying the plating process by conveying the
ただし、上記ワークの幅方向を水平に保持してめっき槽に供給するめっき装置においては、複数の搬送ローラー51によりワークが搬送されているため、ワークに一定程度のテンションが付加されている。従って、ワークの幅方向を上下に保持し、該幅方向の端部を把持しているだけの上記懸垂型のめっき装置に比較するとワークのたわみが生じにくくなっている。
However, in the plating apparatus in which the width direction of the workpiece is held horizontally and supplied to the plating tank, since the workpiece is conveyed by the plurality of
このため、本実施形態のめっき装置はワークにたわみが生じ易い懸垂型のめっき装置において特に効果を発揮することから、長尺状のワークの幅方向を上下方向に保持した状態で前記めっき槽に供給する懸垂型のめっき装置において適用することがより好ましい。 For this reason, since the plating apparatus of the present embodiment is particularly effective in a suspension type plating apparatus in which the workpiece is likely to bend, the plating tank is maintained in the vertical direction while maintaining the width direction of the long workpiece. It is more preferable to apply in a supply type plating apparatus to be supplied.
以上、本実施形態においては、本発明のめっき装置の構成例について説明してきたが、係るめっき装置によれば、めっき槽におけるワークたわみの発生を抑制し、めっき厚分布の変動をより低減できることができる。 As mentioned above, in this embodiment, although the structural example of the plating apparatus of this invention was demonstrated, according to the plating apparatus which concerns, generation | occurrence | production of the bending of the workpiece | work in a plating tank can be suppressed, and the fluctuation | variation of plating thickness distribution can be reduced more. it can.
以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Specific examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
まず、以下の実施例、比較例における評価方法について説明する。
(ワークのたわみ量の測定)
以下の実施例、比較例において、めっき槽に長尺状のワークを供給し、ワークに対するめっき処理を開始してから一定時間経過し、めっき装置の運転状態が安定したときにめっき槽内におけるワークのたわみ量の測定を行った。
First, evaluation methods in the following examples and comparative examples will be described.
(Measurement of workpiece deflection)
In the following examples and comparative examples, when a long workpiece is supplied to the plating tank and the plating process for the workpiece is started, a certain time has elapsed, and the workpiece in the plating tank is stable when the operation state of the plating apparatus is stable. The amount of deflection was measured.
ワークのたわみの測定は、めっき槽内のワーク搬送経路の搬送方向でみて中央位置において、長尺状ワークの幅方向全体(めっき槽の高さ方向)、すなわち、例えば図1の状態における上端クランプ1と下端クランプ2との間について測定を行い、最もたわんでいる場所を該ワークのたわみ量とした。
The deflection of the workpiece is measured at the central position as seen in the conveying direction of the workpiece conveying path in the plating tank, in the entire width direction of the long workpiece (the height direction of the plating tank), that is, for example, the upper end clamp in the state of FIG. Measurement was performed between 1 and the
測定は、噴流ノズルとワークとの間隔を定規を用いて測定し、変化量からワークたわみ量を求めた。
(めっき厚の測定)
以下の実施例、比較例においてめっきを行った試料について、そのめっき層のめっき厚変動分布の測定を行った。測定はワークの長さ方向(ワークの搬送方向と同じ方向)の任意の位置において、ワークの幅方向全体に渡って、また、ワークの表面、裏面両方について測定を行った。
The measurement measured the space | interval of a jet nozzle and a workpiece | work using the ruler, and calculated | required the deflection amount of the workpiece | work from the amount of change.
(Measurement of plating thickness)
For the samples plated in the following examples and comparative examples, the plating thickness variation distribution of the plating layer was measured. The measurement was performed over the entire width direction of the workpiece and at both the front and back surfaces of the workpiece at an arbitrary position in the workpiece length direction (the same direction as the workpiece conveyance direction).
なお、以下の実施例1においては、4つのロット(ロットA〜D)について測定を行っており、比較例1においては2つのロット(ロット1、2)についてそれぞれ測定を行っている。また、実施例1、比較例1における測定結果を示した図7、図8におけるワーク幅(縦軸)とは、ワークの幅方向でみた場合の一方の端部から測定点までの距離を意味している。
In Example 1 below, measurement is performed on four lots (lots A to D), and in Comparative Example 1, measurement is performed on two lots (
測定に当たってはSeiko Instruments Inc.製の蛍光X線膜厚測定器SFT3300を用いた。
[実施例1]
本実施例では、図3、図4と同様のめっき槽を備えためっき装置を用い、表1に示すめっき条件によりワークのめっきを行った。
For measurement, a fluorescent X-ray film thickness measuring instrument SFT3300 manufactured by Seiko Instruments Inc. was used.
[Example 1]
In this example, the workpiece was plated under the plating conditions shown in Table 1 using a plating apparatus equipped with the same plating tank as in FIGS.
そして、めっき槽からのめっき液の排出量が供給量とバランスが取れるように、表1に示すようにワーク導入口、ワーク排出口からの排出量を1500L/min、めっき槽の側壁に形成した排出口からの排出量を2250L/minとした。 And, as shown in Table 1, the discharge amount from the work introduction port and the work discharge port was formed on the side wall of the plating tank so that the discharge amount of the plating solution from the plating tank was balanced with the supply amount. The discharge amount from the discharge port was 2250 L / min.
なお、排出口は、図3と同様にワークのめっき面と対向する2つの側壁にそれぞれ2つずつ、排出口間の間隔が6mになるように配置した。各排出口は図4に示すように四角形状(長方形形状)に形成し、その高さはめっき槽の底部からめっき液の液面までの範囲にわたって形成されている。また、幅については上記排出量となるように調整して形成している。本実施例において排出口の周辺でめっき液の液位が局所的に低下することは確認されなかった。 In addition, the discharge port was arrange | positioned so that the space | interval between discharge ports might be set to 6 m respectively on the two side walls facing the plating surface of a workpiece | work similarly to FIG. Each discharge port is formed in a quadrangular shape (rectangular shape) as shown in FIG. 4, and its height is formed over the range from the bottom of the plating tank to the surface of the plating solution. In addition, the width is adjusted to be the above discharge amount. In this example, it was not confirmed that the level of the plating solution locally decreased around the discharge port.
また、ワーク導入口21、ワーク搬出口22は、ワークをめっき槽に導入、搬出できるように図3に示すようにめっき槽の側壁に四角形状に開口部が形成されている。ワーク導入口、ワーク搬出口の周辺についてもめっき液の液位が局所的に低下することは確認されなかった。
Moreover, as shown in FIG. 3, the
また、電極4とワーク3との間の距離33、34は共に95mmになるようにした。
The distances 33 and 34 between the
係る条件のもと、ポリイミド製の膜厚25μmの長尺状の基材の表面、裏面に予めスパッタにより銅薄膜を形成したワークを、図1に示したものと同様に上端クランプと下端クランプによってワークの幅方向を上下方向として把持、搬送し、めっき槽に供給した。そして、めっき槽内においてワークの各面についてめっき厚が2μmになるように銅めっきを行った。 Under such conditions, a workpiece in which a copper thin film is formed in advance on the front and back surfaces of a long substrate made of polyimide with a film thickness of 25 μm by sputtering with an upper end clamp and a lower end clamp in the same manner as shown in FIG. The workpiece was gripped and conveyed with the width direction of the workpiece as the vertical direction, and supplied to the plating tank. And copper plating was performed so that plating thickness might be set to 2 micrometers about each surface of a workpiece | work within a plating tank.
めっき槽中のワークのたわみ量の測定結果を図6に、めっき処理後にワーク表面に形成されためっき層のめっき厚分布の測定結果を図7に示す。
[比較例1]
表1に示すように、めっき槽の側壁に排出口を設けず、ワーク導入口、ワーク排出口及びめっき槽上部からのオーバーフローによってめっき液を排出した以外は実施例1と同様にしてめっき処理を行った。
FIG. 6 shows the measurement result of the deflection amount of the workpiece in the plating tank, and FIG. 7 shows the measurement result of the plating thickness distribution of the plating layer formed on the workpiece surface after the plating treatment.
[Comparative Example 1]
As shown in Table 1, the plating treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the discharge port was not provided on the side wall of the plating tank, and the plating solution was discharged by overflow from the work introduction port, the work discharge port, and the upper part of the plating tank. went.
めっき槽中のワークのたわみ量の測定結果を図6に、めっき処理後にワーク表面に形成されためっき層のめっき厚分布の測定結果を図8に示す。 FIG. 6 shows the measurement result of the deflection amount of the workpiece in the plating tank, and FIG. 8 shows the measurement result of the plating thickness distribution of the plating layer formed on the workpiece surface after the plating treatment.
図6に示した実施例1、比較例1のワークのたわみ量の測定結果によると、従来型のめっき装置を用いた比較例1においては、最大29.5mmあったワークたわみが、本発明の要件を充足する実施例1においては最大3.7mmまで低減できていることが確認できた。 According to the measurement results of the deflection amount of the workpiece of Example 1 and Comparative Example 1 shown in FIG. 6, in Comparative Example 1 using the conventional plating apparatus, the workpiece deflection of 29.5 mm at the maximum was obtained according to the present invention. In Example 1 that satisfies the requirements, it was confirmed that the maximum reduction was 3.7 mm.
また、このようにめっき槽内におけるワークのたわみを抑制することにより、従来型のめっき装置を用いた比較例1では、めっき厚のばらつき(レンジ)が2ロットのみに関わらず1.8μmと大きくなっているのに対して、実施例1では4ロットめっきしてもレンジ0.25μmとなり、めっき厚分布の変動が解消できていることが確認できた。 In addition, by suppressing the deflection of the workpiece in the plating tank in this way, in Comparative Example 1 using the conventional plating apparatus, the plating thickness variation (range) is as large as 1.8 μm regardless of only two lots. On the other hand, in Example 1, even if 4 lots were plated, the range was 0.25 μm, and it was confirmed that the fluctuation of the plating thickness distribution could be eliminated.
〔実施形態2〕
次に、本発明の実施形態2に係るめっき装置について説明を行う。
[Embodiment 2]
Next, a plating apparatus according to
図9は、本発明の実施形態2に係るめっき装置の一例を示した上面図である。実施形態2に係るめっき装置においては、電極4、噴流ノズル6がめっき槽35内に設けられ、めっき槽35の側壁31、32に排出口30が設けられている点では実施形態1に係るめっき装置と同様であるが、めっき槽35内に、液抜きボックス40が設けられている点で、実施形態1に係るめっき装置と異なっている。また、めっき槽35の長手方向の両端にめっき液流出抑制板8が設けられている点でも、実施形態1に係るめっき装置と異なっている。
FIG. 9 is a top view showing an example of a plating apparatus according to
液抜きボックス40は、めっき液がワーク3に沿って流れた後、排出口30に向かう流れを形成するための流路形成手段である。実施形態1に係るめっき装置においては、排出口30のみを側壁31、32に形成し、これにより自然に排出口30に向かう流れを形成していたが、実施形態2に係るめっき装置においては、めっき液を排出口30に向かわせる流路を液抜きボックス40により形成し、ワーク3の表面付近のめっき液をより積極的に排出口30に導く。よって、液抜きボックス40は、めっき槽35の中央を通過するワーク3の表面付近、つまりめっき槽35の中央付近から、排出口30に延びるように、めっき槽35の長手方向に垂直に設けられている。
The
めっき液流出抑制板8は、ある程度の厚みを有する板をワーク3の出入口に配置し、バッファ的な機能によりめっき液流出を抑制するための板状部材である。よって、実施形態2に係るめっき装置においては、めっき液流出抑制板8にワーク導入口21及びワーク搬出口22が設けられている。めっき液流出抑制板8は、必須ではなく、必要に応じて設けられてよい。また、実施形態1に係るめっき装置において、めっき液流出抑制板8を設けるようにしてもよい。
The plating solution
図10は、液抜きボックス40の一例を示した斜視図である。図10に示すように、液抜きボックス40は、液抜きのためにめっき槽35内に載置可能な液抜き部材として構成され、ボックス本体41と、液導入口42と、液排出口43とを有する。
FIG. 10 is a perspective view showing an example of the
ボックス本体41は、めっき液を導く流路を形成するための箱体であり、めっき液の流路となることができれば、種々の形状に構成されてよい。図10においては、直方体の箱体として構成されたボックス本体41が示されている。
The
液導入口42は、ワーク3の表面付近のめっき液を導入するための開口であり、ボックス本体41の奧側に形成される。また、液導入口42は、ワーク3の表面に沿っためっき液の流れを導入可能なように、ボックス本体41のワーク3の進行方向に垂直な側面、つまりワーク導入口21及び/又はワーク搬出口22に対向する面に設けられる。液導入口42の形状は、めっき液を導入できれば、種々の形状に構成されてよいが、長尺シート状のワーク3の表面に沿った流れが形成されているため、図10に示すように、縦長のスリット状に構成されることが好ましい。また、液導入口42は、ボックス本体41の両側面に形成されることが好ましい。
The
液排出口43は、液導入口42から導入され、ボックス本体41内を通過しためっき液を排出口30に排出するための開口である。よって、液排出口43は、排出口30に接続される。
The
なお、液抜きボックス40は、めっき液の流路となることができれば、金属等を含めた種々の材料で構成されてよい。
The
図11は、めっき槽35内の液抜きボックス40付近の構成の一例を示した拡大図である。図11において、液抜きボックス40の具体的な寸法の一例が示されている。図10で説明したように、液抜きボックス40は、めっき槽35の長手方向と垂直に延在して設けられ、めっき槽35の側壁32に設けられた排出口30と液排出口43とが接続して設けられる。また、液抜きボックス40のボックス本体41は、ワーク3が通過する中央付近まで延び、噴出ノズル6よりもやや外側に液導入口42が設けられる。図11の例では、液導入口42とワーク3の距離は48mmであり、液導入口42の開口幅は2.0mmである。また、ボックス本体41の幅は40mmであり、排出口30及び液排出口43は9.0mmである。これらの寸法は、当然に一例に過ぎず、用途、めっき槽35の大きさ、ワーク3のサイズ等に応じて、種々変更可能である。
FIG. 11 is an enlarged view showing an example of the configuration near the
なお、実施形態2においては、液抜きボックス40は、液抜き部材としてめっき槽35とは別部材として構成し、めっき槽35内に設置するとともにめっき槽35に固定して一体化した構成を一例として挙げているが、めっき槽35自体をそのような構成に加工し、液抜きボックス40を備えためっき槽35として構成してもよい。
In the second embodiment, the
かかる液抜きボックス40を設けることにより、渦流23が発生する前に長手方向に沿った方向以外の方向の成分を有するめっき液の流れを積極的に排出口30に向かってガイドすることができ、渦流23の発生をより確実に防止することができる。
By providing the
[実施例2]
表2に、実施例2のめっき条件を示す。
[Example 2]
Table 2 shows the plating conditions of Example 2.
表2に示しためっき条件は、殆どの項目において表1と同様であるが、表2においては、表1に示さなかった噴流ノズル1本当たりの流量を示している。表1のめっき条件では、噴流ノズル1本当たりの流量を25L/min×75本×2(両面分)としていたが、表2のめっき条件では、噴流ノズル1本当たりの流量を30L/min×75本×2(両面分)に増加させた。 The plating conditions shown in Table 2 are the same as in Table 1 in most items, but Table 2 shows the flow rate per jet nozzle not shown in Table 1. Under the plating conditions in Table 1, the flow rate per jet nozzle was 25 L / min × 75 × 2 (both sides), but under the plating conditions in Table 2, the flow rate per jet nozzle was 30 L / min ×. Increased to 75 x 2 (both sides).
図12は、実施例2の実施結果を示した図である。図12において、実施形態2に係るめっき装置の方が、実施形態1に係るめっき装置よりもたわみ量が減少していることが分かる。実施形態1に係るめっき装置でも、ワークのたわみ量を低減させる十分な効果は得られるが、噴流ノズルの流量を増加させた場合には、実施形態2に係るめっき装置のように、液抜きボックスを設置した方がワークのたわみ量をより効果的に抑制することができることが、実施例2により示された。 FIG. 12 is a diagram showing an implementation result of Example 2. In FIG. 12, it can be seen that the amount of deflection is reduced in the plating apparatus according to the second embodiment than in the plating apparatus according to the first embodiment. Even in the plating apparatus according to the first embodiment, a sufficient effect of reducing the amount of deflection of the workpiece can be obtained. It was shown by Example 2 that the direction which installed can suppress the deflection amount of a workpiece | work more effectively.
このように、実施形態2に係るめっき装置によれば、スリット状の開口を有する液抜きボックスをめっき槽内に挿入し、ワークのめっき面付近からめっき液を排出する構成を有するめっき装置とすることで、より横方向の流れが強くなり、ワークのたわみを抑制することができる。
Thus, according to the plating apparatus which concerns on
なお、噴流ノズルの流量を増加させた状態でワークのたわみを抑制できるということは、噴流ノズルの流量を増加させてめっき処理を行ってよいということを意味するので、噴流ノズルの流量とともに電流密度を増大させることにより、時間当たりのめっき量を増加させることができる。よって、所定(一定)の膜厚のめっきを行う場合には、噴流ノズルの流量及び電流密度を大きくすることにより、ワークの搬送速度を大きくすることができ、スループットを向上させることができる。このように、実施形態2に係るめっき装置によれば、ワークのたわみを低減させてめっき膜を高品質に保ちつつ、スループットを向上させることができる。 Note that the fact that the deflection of the workpiece can be suppressed while the flow rate of the jet nozzle is increased means that the plating process may be performed by increasing the flow rate of the jet nozzle. By increasing the value, the amount of plating per hour can be increased. Therefore, when plating with a predetermined (constant) film thickness is performed, by increasing the flow rate and current density of the jet nozzle, it is possible to increase the workpiece conveyance speed and improve the throughput. As described above, according to the plating apparatus according to the second embodiment, it is possible to improve the throughput while reducing the deflection of the workpiece and keeping the plating film in high quality.
3 ワーク
4 電極
5 めっき液
6 噴流ノズル
21 ワーク導入口
22 ワーク搬出口
30 排出口
35 めっき槽
40 液抜きボックス
41 ボックス本体
42 液導入口
43 液排出口
3
Claims (9)
めっき槽の側壁に形成され、めっき液を排出するための排出口と、
前記めっき槽内において前記ワークに対してめっき液を吹きつける噴流ノズルと、を有し、
前記長尺シート状のワークは、前記長尺シート状のワークの幅方向を上下方向に保持した状態で前記めっき槽に供給され、
前記排出口は、高さ方向において上端が、めっき槽内のめっき液の液位よりも高く、下端がワーク下端を把持する下端クランプまで到達するように形成されている、めっき装置。 A plating apparatus for plating a long sheet-shaped workpiece,
Formed on the side wall of the plating tank, and a discharge port for discharging the plating solution ;
A jet nozzle for spraying a plating solution against the workpiece in the plating tank ,
The long sheet-shaped workpiece is supplied to the plating tank in a state where the width direction of the long sheet-shaped workpiece is held in the vertical direction,
The outlet has an upper end in the height direction is higher than the liquid level of the plating solution in the plating tank, the lower end is formed so as to reach the lower clamp holds the workpiece bottom plating apparatus.
前記排出口同士が互いに対向する位置に設けられている請求項1または2に記載のめっき装置。 A plurality of the outlets are provided,
The plating apparatus according to claim 1, wherein the discharge ports are provided at positions facing each other.
前記めっき槽の側壁に設けられ、前記長尺シート状のワークを前記めっき槽から搬出するためのワーク搬出口と、を有しており、
前記ワーク導入口、前記ワーク搬出口、及び、前記排出口のみからめっき液を排出する請求項1乃至4のいずれか一項に記載のめっき装置。 A workpiece introduction port provided on a side wall of the plating tank, for introducing the long sheet-shaped workpiece into the plating tank;
Provided on the side wall of the plating tank, and has a work outlet for unloading the long sheet-shaped work from the plating tank,
The plating apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 4 which discharge | releases a plating solution only from the said work inlet, the said workpiece outlet, and the said discharge port.
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