JPH05293306A - 脱泡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】処理液中に浸潰した物品の表面の凹部やスルー
ホール内に付着した気泡を完全に除去する。 【構成】空気層を除去した密閉器２２内をピストン５に
より複数回に亘り吸引・減圧すると共に、振動台１８に
より密閉器２２に振動を加える。減圧により、基板２１
の表面に付着した気泡の体積が圧力に反比例して増大
し、このため気泡に作用する浮力が増大し、基板２１と
気泡との接着力に比して浮力が相対的に大となって、気
泡が基板２１の表面から剥離・除去される。基板２１表
面の微細な凹部に付着した気泡であっても、減圧に伴っ
て気泡の主要部が凹部外に大きく膨出するので、効果的
に除去できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メッキなどの各種液体
処理工程において、処理液中に浸漬した物品の表面に付
着する気泡を、物品表面から剥離・除去するための脱泡
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】物品を処理液中に浸漬した場合に、その
物品の表面には微細な気泡の付着がみられる。この気泡
は、処理液の温度上昇の際に物品の表面全体に現れる
が、これは、処理液の温度の上昇に伴い空気溶解度が減
少することにより、溶けていた空気が気泡となったもの
である。

【０００３】この種の気泡の付着は、例えばプリント基
板のスルーホールメッキ工程では、メッキすべき被処理
面のメッキ付着を妨げて不良品発生の原因になる等の障
害を生じるため、これを極力防止することが工業上望ま
しい。

【０００４】このような気泡を除去する技術としては、
メッキ処理中のプリント基板に対して振動を与えること
が知られている（例えば特公昭５６−４６３９号公
報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、振動させて
も、スルーホール内や被処理面の微細な凹部に付着した
気泡までは除去できないという問題点があった。

【０００６】一方、スルーホール内の気泡除去を目的と
した技術としては、密閉槽内をメッキすべき基板により
隔壁して分割し、分割した密閉槽の両側に移送ポンプの
吸込口と吐出口とをそれぞれ接続することにより、移送
ポンプで加圧されたメッキ液を、基板のスルーホールの
みを通して、吸込口側の密閉槽部に流出させるようにし
た装置が提案されている（特開昭５９−１１２６９３号
公報）。

【０００７】しかし、この装置ではスルーホール内の気
泡は除去できても、基板表面の微小な凹部に付着した気
泡はやはり除去できない。また、密閉槽内を分割するよ
うにメッキすべき基板をいちいち設置しなければなら
ず、工程が煩雑で自動化が困難であるという問題点もあ
った。さらに、移送ポンプを用いるという構成上、装置
全体がいたずらに大掛かりとなり、その上、移送ポンプ
の排気によって微小な塵が大量に生じるため、防塵を要
する環境においては到底その設置が不可能であり、高精
度の処理には適用できないものであった。

【０００８】このような凹部に付着した気泡は、直径１
００μｍ程度の極めて微小なものであり、機械的な払拭
によっても除去できない場合が多い。そこで、本発明の
目的は、物品の表面もしくはスルーホール内に付着した
気泡を除去でき、１００μｍ以下の微小な気泡をも除去
可能で、処理工程を円滑に行うことのできる脱泡装置を
提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、第１発明の脱泡装置は、処理液中に浸潰した物品の
少なくとも被処理面を密閉すべき密閉器と、前記密閉器
内の処理液を減圧すべき減圧手段とを備えてなるもので
ある。

【００１０】さらに第２発明は、前記処理液中の物品を
振動すべき振動手段を備えてなる請求項１記載の脱泡装
置である。

【００１１】

【作用】第１発明では、物品を処理液中に浸潰すると共
に、物品の少なくとも被処理面を密閉器により密閉する
と共に、減圧手段により前記被処理面を含む密閉器内を
減圧する。

【００１２】一般に気体の体積と圧力の積は一定である
から、この減圧の際に、物品表面に付着している気泡の
体積は、圧力に反比例して増大し、圧力を１／１０にす
れば体積は１０倍となる。この体積の増大に伴い、その
気泡に作用する浮力が増大し、物品と気泡との接着力に
比して浮力が大となることにより、気泡が物品表面から
剥離・除去される。特に、物品表面の微細な凹部に付着
した気泡は一般に除去困難であるが、本発明によれば、
減圧に伴って気泡の主要部が凹部外に大きく膨出するの
で、物品表面からの気泡の剥離が促進される効果があ
る。

【００１３】さらに第２発明では、減圧手段による減圧
に際して、振動手段により物品を振動する。この振動に
より、物品表面と気泡との境界面における接着性が一層
不安定となるため、気泡の剥離をさらに促進できる。

【００１４】

【実施例】本発明実施例について、以下に説明する。図
１は第１実施例の脱泡装置１を示す断面図である。図中
２は容器本体であり、その上部には開口部３を形成する
と共に、下部には容器本体２内と連通した減圧用シリン
ダ４を突設する。５は減圧用のピストンであり、駆動軸
６を介して、例えば油圧シリンダやクランクなどの往復
動装置に接続する。７は液隔離ベローであり、容器本体
２内の無電解メッキ液とピストン側の液８とを隔離する
ものである。これら減圧用シリンダ４、ピストン５、駆
動軸６、液隔離ベロー７および往復動装置は、減圧機構
１７を構成する。

【００１５】９は蓋体であり、容器本体２の外周に嵌合
すべき円筒部１０、逆漏斗状の天井部１１、この天井部
１１の頂部に設けられた空気層を逃がすための逃し孔１
２、および逃し孔１２の上部周囲に形成した凹部１３か
らなる。逃し孔１２の上部には、容器本体２側から凹部
１３側へのみ液体を排出する逆止弁１４を設ける。天井
部１１の下部にはスペーサ１５を一体的に取付ける。円
筒部１０の内周面には、容器本体２との間をシールすべ
きＯリングなどのパッキン１６を嵌合する。

【００１６】１８は振動台であり、底部にバネ２３，２
３を設けると共に、上部には振動モータ２３を取付け
る。振動モータ２３は、アンバランスウェイト２４を装
着した回転軸２５の回転によって振動を発生するもので
ある。振動台１８は、振動モータ２２の回転軸２５が１
回転すると１振動し、その振動数は例えば５０回／分〜
３０００回／分の範囲が好ましく、特に８００回／分〜
９００回／分が好ましい。また、振動モータ２３に代え
て、いわゆる電磁式バイブレータを用いてもよい。

【００１７】次に、このように構成した第１実施例の動
作について説明する。いま、無電解メッキ液を一杯に満
たした容器本体２内に、基板２１，２１…を収容した籠
１９をセットして、基板２１，２１…を無電解メッキ液
中に完全に浸潰する。

【００１８】次に、蓋体９の円筒部１０を容器本体２の
外側にはめ込んで、これら蓋体９および容器本体２から
密閉器２２を構成する。このとき、蓋体９に一体的に取
付けられたスペーサ１５が無電解メッキ液内に沈むこと
により、液面が上昇し、無電解メッキ液が逃し孔１２お
よび逃し弁１４を通じて、無電解メッキ液が凹部１３内
に溢れる。この少量の溢出により、作業者は密閉器２２
内から空気層が除去された旨を確認する。

【００１９】このようにして密閉器２２から空気層を除
去した後に、往復動機構（図示省略）によりピストン５
を急速に図中右方向に後退させて、密閉器２２内を吸引
する。この吸引は複数回にわたり繰り返して行う。この
吸引に際して、逆止弁１４により逃し孔１２が閉じて密
閉器２２内が完全に密閉状態となり、密閉器２２内の無
電解メッキ液が減圧される。

【００２０】この減圧により、無電解メッキ液に浸潰さ
れた基板２１，２１…の表面に付着した気泡の体積が、
無電解メッキ液の圧力に反比例して増大する。この体積
の増大に伴い、気泡に作用する浮力が増大し、基板２１
と気泡との接着力に比して浮力が相対的に大となること
により、気泡が基板２１の表面から剥離・除去される。
特に、基板２１の表面の微細な凹部に付着した微小気泡
は一般に除去困難であるが、本実施例によれば、減圧に
伴って微小気泡の主要部が凹部外に大きく膨出するの
で、基板２１の表面からの微小気泡の剥離が促進される
効果がある。また、ピストン５の往復動に際して減圧用
シリンダ４中の無電解メッキ液が容器本体２２側に押し
出されるので、基板２１近傍の周囲の無電解メッキ液が
攪拌され、気泡の剥離が一層効果的に行われるという付
随的な効果もある。

【００２１】一方、この減圧に並行して、振動モータ２
３により密閉器２２に振動を加える。この振動により、
基板２１と気泡との境界面における接着性が一層不安定
となるため、気泡の剥離がさらに促進される。

【００２２】このようにして、基板２１，２１…の表面
に付着した気泡が完全に除去される。この気泡除去工程
を行う過程で、密閉器２２内の無電解メッキ液が所定温
度を越えると、触媒作用により液分解を起こし、これに
より基板２１，２１…の表面にメッキ層が形成されてい
く。

【００２３】このように第１実施例では、無電解メッキ
液中に浸潰した基板２１，２１…の被処理面を含む全体
を密閉器２２により密閉すると共に、ピストン５により
密閉器内の無電解メッキ液を減圧し、さらに減圧に並行
して振動モータ２３で基板２１，２１…を振動させる構
成とした。従って、気泡除去効果が極めて大きく、従来
除去し得なかった直径１００μｍ以下の微小気泡をも確
実に除去できる。

【００２４】また、蓋体９を閉じる際にスペーサ１５に
より容器本体２内の空気層を予め押し出すことにより、
密閉器２２内の空気層を除去してから減圧を行うように
構成したので、密閉器２２内の空気層の膨脹により減圧
効果が損なわれるおそれがない。

【００２５】また、ピストンおよびシリンダからなる簡
易な減圧機構を採用したので、従来の移送ポンプを用い
た装置に比して極めて簡便である上、移送ポンプのよう
に大量の塵を発生するおそれは皆無であるから、クリー
ンルームのような防塵を要する環境下においても適用が
可能であるという利点がある。

【００２６】なお、第１実施例では、減圧を効果的に行
う目的から、ピストン５による吸引は、無電解メッキ液
の蒸気圧が飽和する速度より速い速度で行うことが望ま
しい。

【００２７】また、第１実施例ではピストン５による減
圧を複数回にわたり繰返して行う構成としたが、充分な
減圧が可能であれば１回だけの減圧でも効果的な気泡除
去が行える。また、振動台１８は、連続的な振動を行う
構成のほか、基板２１に対して単発的な衝撃を加える構
成としてもよい。

【００２８】次に、第２実施例について説明する。図２
において、３１は第２実施例の脱泡装置であり、３２は
容器本体、３３は蓋体である。容器本体３２の側面下部
には、減圧用シリンダ３４、ピストン３５、駆動軸３
６、液隔離ベロー３７および往復動装置（図示省略）か
らなる第１実施例と同様の減圧機構３８を構成する。

【００２９】蓋体３３は、逆漏斗状の天井部３９、空気
層を逃がすための逃し孔４０、および逃し孔４０の上部
の周囲に形成した凹部４１からなる。逃し孔４０の上部
には逆止弁４２を設けると共に、逆止弁４２の近傍には
液検知センサ４３を配置する。一方、容器本体３２の上
部の外縁に短円筒部４４を形成すると共に、短円筒部４
４の内側に沿って平面部４６を形成し、この平面部４６
にはＯリングなどのパッキン４５を配設する。

【００３０】４７は基板４８，４８…に振動を加えるた
めの振動台であり、駆動軸４９の上端に固着する。駆動
軸４９の下端は図示しない振動装置に接続して振動台４
７を上下に振動可能とする。５０はダイアフラムであ
り、中心部を駆動軸４９に、外周部を容器本体３２の内
側にそれぞれ固着し、容器本体３２の内部を外部から遮
蔽すると共に駆動軸４９を上下動可能とする。振動台４
７の上面周囲には、基板４８，４８…を保持するための
籠５１を構成する。

【００３１】しかして、第２実施例の使用法を説明す
る。いま、容器本体３２内に無電解メッキ液を一杯に満
たすと共に、籠５１に基板４８，４８…をセットして基
板４８を無電解メッキ液中に浸潰する。

【００３２】次に、蓋体３３を容器本体３２の短円筒部
４４の内側にはめ込んで、密閉器５２を構成する。

【００３３】次に、密閉器５２内から空気層を除去す
る。すなわち、ピストン３５を徐々に突出して、無電解
メッキ液を逃し孔４０から凹部４１内に溢れさせ、これ
を液検知センサ４３で検出することにより空気層が除去
されたことを確認する。

【００３４】このようにして密閉器５２内の空気層の除
去が完了すると、次にピストン３５が急速に後退して、
密閉器５２内を吸引する。この吸引は複数回にわたり繰
り返して行う。このとき、逆止弁４２により逃し孔４０
が閉じて密閉器５２内が完全に密閉状態となり、密閉器
５２内の無電解メッキ液が減圧される。一方、この減圧
に並行して、振動装置（図示省略）により振動台４７に
振動を加える。この減圧および振動により、密閉器５２
内の基板４８，４８…の表面や微細な凹部に付着した気
泡が、基板４８の表面から完全に剥離・除去できる。

【００３５】このように第２実施例では、無電解メッキ
液中に浸潰した基板４８，４８…の被処理面を含む全体
を密閉器５２により密閉すると共に、ピストン３６によ
り密閉器内を減圧し、さらに減圧に並行して振動台４７
により基板４８，４８…を振動させる構成とした。従っ
て、上記第１実施例と同様に著大な気泡除去効果を奏す
る。

【００３６】加えて第２実施例では、密閉器５２内に収
容した振動台４７のみを振動させることとしたので、振
動装置の振動が駆動軸４９を介して振動台４７のみに伝
わり他に波及しないから、この振動台４７を経て基板４
８，４８…を効率よく振動できる。また密閉器５２全体
を振動させる場合に比して振動装置が小出力のもので足
りる。また、容器本体３２の上部に平面部４６を形成し
たので、減圧機構３８の減圧に伴って、平面部４６のパ
ッキン４５に蓋体３３が圧接するため、第１実施例の構
成に比して容器本体３２内の密閉が確実であり、減圧効
果が損なわれるおそれがないという利点もある。

【００３７】次に、第３実施例について説明する。図４
に示すように、第３実施例の脱泡装置５５は、基板６５
を無電解メッキ液中でピンチローラ６３，６３により一
定速度で搬送すると共に、基板６５の被処理面６６を密
閉器５６で間歇的に吸引・減圧することにより、被処理
面６６の気泡を除去するものである。

【００３８】図３において、密閉器５６は、搬送方向に
対し幅方向に長い箱体の下端に、スリット状の開口部５
７を形成すると共に、開口部５７の口縁部には、軟質材
からなるクッション５８を配設してなる。密閉器５６の
上面には、振動装置５９を一体的に取付ける。また、密
閉器５６の上方の不動位置にスプリング６０，６０の上
端を固定すると共に、そのスプリング６０，６０の下端
に密閉器５６を懸吊状に取付け、このスプリング６０，
６０により密閉器５６の上下動を許容させる。

【００３９】密閉器５６には、基板６５の搬送方向に対
して左右両端部にセンサ６９，７０（図４参照）を設け
る。このセンサ６９，７０は、密閉器５６の開口部５７
の下方の処理位置に基板６５が配置されているか否かを
検出するものである。

【００４０】６２は排気ポートであり、吸気管６３によ
り、密閉器５６内と、図示しない減圧装置とを連通す
る。減圧装置は、この脱泡装置５５を設置した部屋とは
隔絶された別室に配置する。なお、減圧装置は上記第１
実施例と同様のものでもよいし、より大出力の真空ポン
プ等を用いてもよい。吸気管６３は、減圧装置の減圧に
際して潰れず、かつ適度の可撓性を有するものを用い
る。

【００４１】６８は無電解メッキ液を満たす処理液槽で
あり、図示しない前処理工程および後処理工程にそれぞ
れ連通している。処理液槽６８の内部には水平のピンチ
ローラ６４，６４…を、上下２本を一組として複数組を
一定間隔おきに配置する。これらピンチローラ６４，６
４…は基板６５，６５を搬送するものであり、その表面
は基板を確実に保持できる軟質材により構成する。

【００４２】このような構成において、まず前処理工程
を終了した基板６５を、ピンチローラ６４，６４…の搬
送により密閉器５６の下方に配置する。この搬送は、秒
速１mm程度の速度で連続的に行う。

【００４３】次に、センサ６９，７０により、基板６５
が密閉器５６の下方の処理位置に配置されたことを検出
すると、これに応じて室外の減圧装置が起動し、排気ポ
ート６２を介して密閉器５６内を吸引する。この吸引に
より、密閉器５６が基板６５の表面の被処理面６６に引
き寄せられ、密閉器５６の開口部５７が基板６５に密閉
状に接合すると共に、密閉器５６内の無電解メッキ液が
減圧される。また、この減圧の開始と共に、振動装置５
９が起動して、密閉器５６および被処理面６６に振動を
加える。

【００４４】この減圧および振動は、所定時間ずつ間歇
的に行う。従って、ピンチローラ６４，６４…の搬送に
伴って、密閉器５６と基板６５との当接位置が順次移動
し、被処理面６６が密閉器の幅ずつ処理される。

【００４５】このように、第３実施例では、処理液槽６
８内において基板６５を連続的に移動させつつ、基板６
５の被処理面６６に一定幅ずつ気泡除去処理を行う構成
とした。従って、上記第１および第２実施例のように密
閉器の蓋体を開閉する手間がなく連続的に処理できるの
で、大量処理に好適であるといえる。

【００４６】なお、第３実施例における密閉器５６に適
宜の往復動機構を設け、センサ６９，７０により基板６
５の幅方向左右の端部を検出すると共に、往復動機構で
密閉器５６を搬送方向に対して幅方向に移動しながら、
上記の減圧を行う構成とすれば、基板６５の幅が大きい
場合にも被処理面６６の前面に亘って気泡除去が可能に
なるという利点がある。

【００４７】また、密閉器５６の開口部５７に、格子状
の保護枠を配設し、急速な減圧に起因する基板６５の変
形や破壊を防止する構成としてもよい。

【００４８】なお、上述した第１ないし第３実施例で
は、気泡除去工程に並行して無電解メッキを行う構成と
したが、本発明ではこれに代えて電解メッキを行う構成
としてもよいし、あるいは基板を他のメッキ槽に移送し
て電解または無電解メッキ工程を行う構成としても良
い。また本発明では、気泡を除去すべき非処理物はプリ
ント基板に限定されるものではなく、各種の精密メッキ
工程や、洗浄その他の各種液体処理工程に適用できる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように、第１発明では、処
理液中に浸潰した物品の少なくとも被処理面を密閉すべ
き密閉器と、前記密閉器内の処理液を減圧すべき減圧手
段とを備えた。従って、減圧手段の減圧により気泡の体
積が増大して物品から剥離しやすくなり、極めて大きな
気泡除去効果を奏する。特に、従来除去困難であった直
径１００μｍ以下の微小気泡や、物品表面の微細な凹部
に付着した気泡をも除去可能である。また、従来の脱泡
装置のように密閉槽内を分割するように基板をいちいち
設置する必要がないので、処理工程を円滑に行える。

【００５０】さらに第２発明では、処理液中の物品を振
動すべき振動手段を備えたので、この振動手段の振動に
より、物品表面と気泡との境界面における接着性が一層
不安定となるため、気泡の剥離をさらに促進できるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の脱泡装置を示す断面図である。

【図２】第２実施例の脱泡装置を示す断面図である。

【図３】第３実施例の脱泡装置を示す断面図である。

【図４】第３実施例の使用状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１，３１，５５ 脱泡装置 １７，３８ 減圧機構 ６２ 排気ポート ２２，５２，５６ 密閉器 ２１，４８，６５ 基板 ２３，５９ 振動装置 １８，４７ 振動台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗山 豊治 東京都渋谷区東１丁目27番９号 株式会社 プランテックス内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】処理液中に浸潰した物品の少なくとも被処
   理面を密閉すべき密閉器と、前記密閉器内の処理液を減
   圧すべき減圧手段とを備えてなる脱泡装置。
2. 【請求項２】前記処理液中の物品を振動すべき振動手段
   を備えてなる請求項１記載の脱泡装置。