JPH11508644A - 導体プレート及び導体箔の化学的電解的処理のための方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、処理液体を通して導体プレート及び導体箔を水平姿勢で水平の搬送方向に送る、高い的確さと上記処理液体での高速で導体プレート及び導体箔を化学的電解的に処理し並びに洗浄するための方法、並びに当該方法を実施するための装置に関する。このプロセスを促進するために、処理物の表面はアクティブな処理液体の導きのためのマクロ流れにさらされなければならない。更に拡散層へマクロ物質交換がもたらされなければならない。本発明にしたがって、流体力学的に有効なキャビテーション発生器の使用が実現する。処理液体が高圧下に当該発生器から送られ、当該処理液体は発生器内において渦巻き的な流れの動きとなることで、当該発生器で液体ジェット内に形成されるキャビテーション気泡が生じる。処理液体は高圧下で回転してキャビテーション気泡を生じるノズルを通って送られ、大量に上記表面に送られる。液体中に含まれるキャビテーション気泡は拡散層で内破に、それによってミクロ物質交換をもたらす。上記方法の使用は特に微細孔や盲孔を備えた精密導体プレートの処理に有効である。

Description

【発明の詳細な説明】 導体プレート及び導体箔の化学的電解的処理のための方法と装置 本発明は、高い的確さをもって高速の処理液体を用いて導体プレート（プリン ト配線回路基板等）及び導体箔を化学的電解的に処理し並びに洗浄する（すすぐ ）ための方法、並びに当該方法を実施するための装置に関する。 この処理方法に、特に電気メッキ、フィルム（薄層）発現（形成）、フィルム 剥ぎ取り(剥離)、エッチング及び金属レジスト剥 schritte)が必要である。全てのプロセスは、表面での物質交換が必要である点 が共通している。当該物質交換の程度（強さ）は処理時間に重大な影響を及ぼす 。それ故に、プロセス固有の要求を取り入れながら導体プレートの表面での物質 交換が高まるようにされなければならない。上記要求は微細な孔を有したファイ ンコンダクタ技術の方向における技術的展開によって特に増大する。０．０５ｍ ｍまでの範囲の導路(Leiterbahn)幅と導路間隔及び０．１５ｍｍ以下の径の孔を 有する導体プレートの処理の場合、物質交換は付加的に妨げられる。しかしなが ら、この技術において要求される的確さ（金属層厚、導路幅及び導路間隔の守ら れるべき許容差の精度、処理表面の純度）は、処理時間が長くなる場合に技術的 実現可能性の限界にぶつかる。 それ故に次のプロセス固有の要求が存在する： −電気メッキ： 穿孔されスルーホールメッキされた導体プレートが電気分解的に強化される。 更にレジストによって限定された導路が強化される。両方の場合において、孔の 中を含めて導体プレートの全表面にわたる一様な層厚分布が必要である。更に短 い処理時間、即ち、高い電流密度が得られるようにされる。ファインコンダクタ 技術の構造並びに存する微細な孔、特に盲孔は狭小な限界を設ける。電解処理の 的確さは溶性及び不溶性の陽極でもって達成可能でなければならない。 −フィルム発現： 銅で張られ穿孔されスルーホールメッキされた導体プレートがフィルムとも称 されるフォトレジストで全面的に被覆される。層厚は６０〜８０μｍになる。露 光されない個所は発現して、即ち、フィルムから解放されなければならない。５ ０μｍ幅の構造の場合、現れ出るべき経路はその高さよりも幅狭い。露光の際の 分散する散光によって、発現すべき経路の特に底部で、また側面でも多少なりと も台形状に硬化する。発現しないレジスト及び部分的に発現したレジストの狭い 経路からの完全な除去が必要である。同時に露光され硬化された個所は損なわれ てはならず、あるいは根本的に銅層から剥ぎ取られてはならない。 −フィルム剥ぎ取り： 電解的な銅強化の後に、硬質で耐粘着性の(haftfest)フィルムは再び取り除か れなければならない。当該フィルムの大きな面で の剥ぎ取りが求められる場合、浴溶液からのそのろ過作用は技術的に容易なまま である。上記した台形状の断面は析出した銅によってフィルムの閉じ込めのもと となる。同時にレジストの上縁を越えてキノコ状に大きくなる銅層を生じる。そ のように閉じ込められたレジスト領域は同様に完全に除去されなければならない 。その際にも剥ぎ取りと僅かな分解が起こり、その結果、処理液体からのフィル ムの濾出(Herausfiltern)が可能なままである。 −エッチング： フォトレジストから解放された銅面は導体プレートの基礎材料まで化学的に腐 食させて取り除かれる。残る導路と孔はエッチングレジストで保護される。フォ トレジストから解放された導路の脇の側面並びにエッチングの際に先ず生じる側 面は保護されない。銅層の完全なエッチング作用による作り出しは最小限の側面 攻撃でなされなければならない。それ故に導体プレートの全面にわたる上面及び 下面での当該プレートの急速で非常に均一な処理の点での要求が存在する。銅層 に厚みの違いがある導体プレートはエッチングの際に特に危険である。必然的に 長くなるエッチング時 はない。 −金属レジスト剥ぎ取り： 例えばスズ／鉛層のような金属レジストの除去は同じく化学的に行われる。エ ッチング溶液は導路の保護されていない銅側面にも達する。この個所で銅剥離の 危険がある。それ故に金属レジス ト剥ぎ取りのためにも導体プレートの全表面にわたる非常に均一な処理が必要で ある。これだけが最も短い処理時間と最も僅かな銅攻撃を可能とする。 −洗浄： 導体プレート技術の個々のプロセス段階の前後での洗浄は、コスト的な理由と 環境への負担の理由から洗浄剤の使用を最小限にして行われなければならない。 同時に洗浄時間も短くしなければならない。当該洗浄に、無電流な金属化（金属 メッキ）方法でのスルーホールメッキの際の酸洗い（希釈硫酸での処理）、コン ディショニング及び活性化のようなプロセス段階が等しく扱われることとなる。 記載されたプロセスは促進のために処理されるべき表面の拡散層における激し い物質交換を必要とする。この表面では液状の処理媒体に対して相対的に動く境 界面が常に問題である。表面上で化学的電解的プロセスが起こる近接範囲におい て、ゼロ（拡散境界層）に対する相対的な液体の動きがある。拡散境界層におい て、液体は処理物の表面にぴったりくっついている。拡散層における近接範囲は 粘性の下層と呼ばれる。表面に対して相対的に液体の強度のマクロ動作が起こる 場合（対流）、液体交換はここでも起こらない。せいぜいのところ、処理される べき表面に接した拡散境界層が薄めになる程度である。プロセス自体は拡散制御 されたままである。 公知のマクロ動作は例えば導体プレートの動き、流し(An- それ故に新鮮な処理液体、即ち、化学的に活性な媒体はだんだんと拡散層にもた らされ、消費されたものと交換される。この経過はマクロの物質交換と称される 。拡散層における物質交換はミクロの物質交換と称される。これをこの明細書に おいては拡散による物質交換と解釈しない。ミクロの物質交換の開始の公知のや り方は例えば表面の拭き取り又は超音波の使用である。 技術的及び物理的問題は、これらのやり方の大規模な技術的使用が化学的な導 体プレートプロセスの場合には行われない理由である。適切な摩耗しにくい拭き 取り材料はこれまで発見されていない。 る。当該超音波作用は、拡散層で内破する（内側へ破裂する）キャビテーション の気泡(Kavitationsblasen)の発生に基づいている。内破の際、当該気泡はミク ロ領域においてミクロの物質交換をもたらしうる大きな力を解き放つ。振動する 超音波発生器の場合、キャビテーションの気泡の発生が浴中であたかも静的で超 音波発生器の幅λ／２で層をなして起こることが公知である（λ＝超音波振動の 波長）。これは気泡の一部のみが作用すべき処理物の近傍において生じることを 意味している。気泡の発生のために時間が必要である。更にこの時間の間、周囲 の液体は本質的に動いてはならないことが観察される。生じるキャビテーション 気泡はその発生個所にとどまっていなければならず、さもないと発達 しない。 実際では、キャビテーション気泡が発生すべき液体の速度は０．０６ｍ／秒よ りも大きくてはならないことを示す。それで超音波は静止している浴でのみ有効 に用いられうる。しかしながら、 する。それ故に超音波によって生じる内破するキャビテーション気泡を用いたミ クロの物質交換のために、新鮮な処理液体の補充が自由にならない。これが、超 音波が洗浄プロセスの場合のみ広く使用されている理由である。ここで穿孔残余 物、研磨残余物又は艷だし残余物のような夾雑物が超音波作用によって吹き飛ば される。化学的又は電解的なプロセスは行われない。それ故に副次 の近傍において強いマクロの流れが必要でないことである。清浄(Reinigung)の 際、キャビテーション気泡の内破は主として必要な機械的補助をもたらす。冒頭 に記載された導体プレート技術のプロセスはこれに対して既に清浄された表面で の化学的又は電解的なプロセスである。当該プロセスは、導体プレート表面で反 応すべき金属イオンないしは化学薬品を非常に多く必要とする。この必要性はマ クロの物質交換によってのみカバーされうる。当該物質交換は夫々の導体プレー トの全表面にわたって極めて一様に起こらなければならない。特に精密な導体プ レートの場合、導路幅とレジストの厚みは、穿孔処理に関して知られたと類似の 問題をもたらす。精密な導体は、約１：２のアスペクト比（レジスト 溝の深さ乃至レジストウェブの高さに対する当該溝乃至ウェブの幅、aspect rat io）を有した微細な孔に対応する。そのような構造の一様で質的に価値の高い処 理のために、従来技術においては不経済にも、同じく問題をはらんだ処理時間の 延長にとって代えられる。 導体プレートの水平での化学処理は好ましくは流し技術において行われる。こ れについて、文献に実施のための提案と例示がある。エッチング技術を以下に典 型的な適用事例として記載する： 噴射棒が処理物に対して相対的に動く。揺れ動く動きは重なり合う。噴射棒に あっては、例えば完全円錐ノズル(Vollkegel- 上記ノズルを介して表面に噴射される。シャープに区切られた噴射像(Spritzbil d)は通例は常に部分的な重なりを有する。この範囲において、表面は集中的に処 理される。上側表面から流れ去る処理液体は導体プレートの縁範囲にも追加的に 達する。それ故にこの範囲で当該表面は同じく集中的に処理される。上記流れ去 り る。流れ去り方向に対して横向きに位置する導体列は、流れ去り速度を「パドル 効果(puddle effect)」として知られた溜り形成 噴射媒体の種々の制御にも拘らず、噴射処理（インジェクション処理）の際の達 成可能な一様さは特に精密な導体プレートの場合 に依然として問題である。達成可能な短い噴射処理時間は有利であるけれども必 須でもある。上記噴射は別の基本的な欠点を、即ち、処理液体中への空気の入り 込みを有する。これによって激しい発泡形成が起こる。それ故に処理液体に、発 泡を阻止する薬剤を供給しなければならない。この薬剤はアンチフォーム（消泡 剤）として知られている。当該薬剤は、導体プレートの処理にそもそも非常に良 好に適している多くの化学薬品と相入れない。化学薬品の選択はそれ故に制限さ れる。アンチフォームはまた排水処理とそのために必要な費用において問題を示 す。導体プレートは噴射処理の際に空気接触を有する。追加的に空気中の酸素が 恒常的に取り入れられる。その結果は導体プレートでの処理液体中の物質との酸 化反応である。この理由からも、更にこの液体に適した物質は除外される。更に 酸化物は銅にネガティブに影響する。 噴射処理によって、不均一な場合にも、まだ使用されていない処理液体が十分 な量で導体プレートの表面に送られる。これは許容できる短い処理時間をもたら す。しかしながら、処理液体は拡散層の粘性下層に達しない。噴射の際、拡散に よる物質交換だけが起こる。噴射処理の促進は超音波によって達成され得ない。 超音波の使用の際、普通一般に共振振動子として動く一定減衰の超音波発生器を おくことが必要である。さもなければ、大きすぎる振幅が超音波発生器を壊して しまう。減衰のために発生器を恒常的に取り巻く液体が用いられる。これは同時 に相応する損失熱を伴う。更に超音波エネルギーもまた、処理液体を介し導体プ レー ト表面へ効果的に集中的な接触をすることによってのみ導かれる（Einkopplung ）。実際には超音波発生器は浴水面下の静止液体中になければならず、噴射の場 合には不可能である。かくして超音波使用によるミクロの物質交換と噴射技術に よるマクロの物質交換は両立しない。 浸漬された状態での電解処理もまた、電解質の流れ寄せによって達せられる激 しいマクロの物質交換を必要とする。これはまた、導体プレート表面でのキャビ テーション気泡の発生のための振動式超音波発生器の同時使用を排除する。電解 金属化の場合、電解質の流れはキャビテーション気泡の発生のためのものよりも 著しく多くてもかまわない。 従来の技術では、物質交換の改善のために超音波振動子が用いた、金属部分の 電気メッキ技術的処理のための装置が多数公知である。例えば日本国特開平４− ３４１５８８号公報、特開平４−３４１５８９号公報、特開平４−３４１５９０ 号公報において、酸洗い溶液中で超音波振動子を通り過ぎるスチールベルトの処 理のための設備が提案される。当該超音波振動子も酸洗い溶液中に沈められてお り、その超音波の波動をスチールバンドに集束させる。 ヨーロッパ特許出願第０２１２２５３号公開公報に、水平に案内される導体プ レートにおける穿孔の清浄と活性化のための方法が記載されており、ここでは超 音波の使用が提案されている。縦 プレート表面から約１ｍｍの距離に配置される。当該スウェルノズルは上述した 噴射レジスタ(Spritzregister)の特別な実施態様を示す。これによって穿孔と同 時に導体プレートの表面も処理される。しかしながら、噴射ノズル（インジェク ションノズル）と比較して、処理液体の流れ速度が可能な限り小さいために導体 プレート表面での物質交換は僅かである。それ故に拡散層はあまり乱されない。 そういうわけで当該公報には超音波の支持(Ultraschallunter- 導体プレートの最も近くでスウェルノズルに対向するその側面に配置されている 。しかしながら超音波振動子が浴液面の上に配置されているので、超音波の場(U ltraschallfeld)は処理物表面についた処理液体に不十分で、しかも再現不能に のみつながることができるだけである。技術的に利用可能な超音波-圧電発振器 はこの提案の実現に適していない。 他の実施態様において、超音波振動子はノズルハウジング内にある。けれども 、当該ノズルの機能様式にしたがってノズルを通る液体流の速度が少なくとも秒 速０．６メートルになるので、この場合、以下のことが予想される：キャビテー ション気泡は発生器のλ／２の間隔で発生し、基本的にそこにとどまる。しかし ながら、当該気泡は液体の不連続な空所(Unstetigkeitsfehl-stellen)にも発生 するのが好ましい。容器の表面、例えば、ノズルの内部空間の表面やノズルの壁 面がそのような空所である。当 該壁面でキャビテーション気泡が内破して、その際に激しく攻撃する。結果は、 相応するキャビテーション気泡の主要部分が壊れて、スウェルノズルから出るこ となく、当該ノズル自体に作用してしまう。それ故に、この実施態様の作用とし て導体プレートの表面に対する処理液体のスウェルのみが実用的に残される。 スウェルノズルの別の欠点は、液体処理のためのノズルの隙間幅のみが有効な 点にある。それでスウェルノズルは短い処理区間のみを示す。それ故に導体プレ ート処理のためにプロセス毎に多数の水平搬送方向に対し横に配置されたスウェ ルノズルが必要である。導体プレートとスウェルノズルの間で僅か１ｍｍの間隔 を確実に守るために、これらの間に十分に多くの搬送ガイドローラが配置されな ければならない。導体箔の場合、これは特に大きな問題であることが実証されて いる。感応性の処理物はスウェルノズル沿いに移動する必要はない。このノズル 沿いの移動は箔表面や導路の損傷をもたらすものである。短く、それ故に多数必 要であるスウェル処理区間並びにこれらの間にある必要とされる搬送ローラによ って、設備長さが長くなり、したがって高コストとなる。 特に導体プレートの微細な孔における物質交換の改善のための別の配列装置が 、ドイツ連邦共和国特許出願第３８１３５１８号公開公報に記載されている。そ こでは導体プレートにおける孔の清浄及び／又は洗浄のための機械が開示されて おり、導体プレートが水平姿勢で水平方向に、圧縮ノズルと、搬送面の他方の側 で 当該ノズルに対向する吸引ノズルとのかたわらを通り過ぎて進む。これで同様に 改善された物質交換が達成される。もっとも、処理作用を超音波使用によって強 化し、処理液体に対する導体プレートの境界面での効果的な物質交換のために比 較的弱いマクロの流れのみが任意に用いられることは提案されていない。 ドイツの公開公報第２４３３６５３号において、流体の処理方法と対象物処理 のためのその使用法並びに上記処理方法を実施するための装置が開示されている 。記載された装置において、液体の渦巻き的な流れ（乱流）が生じ、当該装置か ら出る液体がキャビテーション作用を受ける。この提案された方法と装置で、対 象物、例えば仕上げ鋳造品部分を効果的にきれいにし、湯あか落としをし、酸洗 いすることが可能である。このために、当該部分は処理液体があるタンク中に浸 漬されなければならず、側方に取り付けられキャビテーションを受ける液体が強 い圧力下に流れ出るノズルによって当該液体で処理される。 更に、脱脂／洗浄浴中でキャビテーションを受ける液体の流れを流体力学的に 発生し、ドラム、かご及び台架で製品を処理するための方法を用いることも公知 である。そのような設備は先に発表された本願出願人たるドイツ国ベルリンのAt otech Deutsch-land GmbH 社の内容説明書「Reinigen mit Hydroson」に挙げら れている。 プロセス促進されたキャビテーション気泡の流体力学的な発生のための方法が 公知であるが、導体プレート技術においてはこれ まで導体プレートの効果的な処理のための別のやり方がとられていた。以前から 、振動する発生器を用いた超音波の使用によって化学的電解的プロセスの改善及 び／又は促進を達成することが試されている。それに関連してこの導体プレート プロセスの有効な補助（支援）がこれまで不首尾であるので、上記文献での多く の技術的提案は工業的に使用されない。 キャビテーションを受ける液体の流れの流体力学的発生の場合にも、当該流体 が流れ出るノズル開口の間隔は処理物によって考慮されることとなる。もっとも スウェル波を用いる場合のようにノズル開口を非常に僅かで一定の間隔にする必 要はない。例えば激しい泡成長として認識されうる噴射ノズルの欠点が回避され るようになっているので、液体ジェット（噴出液体）はできるだけ処理液体の内 部でノズル開口から出ることができる。それ故に、液体ジェットが摩擦によって 本質的に静止している処理液体中で急速に運動エネルギーを失い、噴射円錐(Str ahlkegel)が広がり、キャビテーション気泡が部分的に既に溶液中で溶解するの で、ノズル開口の処理物表面との最大間隔は守られなければならない。 それ故に本発明は、上記従来技術の欠点を回避することができる方法を見い出 すことを課題とする。特に、貫通孔や盲孔を含めた導体プレートや導体箔の化学 的電解的処理並びに洗浄のための方法を見い出すことにある。当該方法は優先し て精密導体技術(Feinleitertechnik)における既述の要求に適している。同時に 液体処理の高い的確さを伴っても短い処理時間とそれ故に短い設 備長さを実現するようになっている。 上記課題を解決するために、既述のプロセス固有の要求に調和し、処理される べき表面でのマクロ物質交換とミクロ物質交換を同時に可能とする方法が提案さ れる。そのために、ドイツの公開公報第２４３３６５３号に対応するキャビテー ション発生器が浴液面の下で導体プレートの水平な配置と搬送方向を有した試験 浴に配置される。 本発明に係る装置は、処理液体の収容のための容器、当該容器の上方に案内さ れ水平に配置された導体プレートを水平方向に案 keitsstauraum)を形成するための手段、導体プレートの表面に処理液体を送るた めのノズル（キャビテーション発生器）及び少なくとも１０バールの圧力で上記 ノズルに処理液体を送るための少なくとも１個のポンプを有している。上記ノズ ルにおいて、高速の液体ジェットと当該ジェット中に含まれるキャビテーション 気泡を発生するために、処理液体がポンプによって送り込まれる柱体状の第１内 部空間が備えられており、更に当該第１空間と例えば軸線方向に並びを揃えられ た柱体状の第２内部空間が備えられている。当該第２空間は概ね接線方向で当該 第２空間に通じている少なくとも１つの孔を介して第１空間とつながっていて、 その結果、液体が第１空間から第２空間に送られ、その際に強い渦巻き的な流れ の動きとなる。第２空間の横断面は、液体ジェットが高速で出るノズル開口へ向 かって次第に細くなる。 複数のノズル開口が、導体プレートの表面に対して２０〜３００ｍｍの間隔で 位置する。処理液体の高速（高いスピード）は、３０バールまでの圧力を有した 少なくとも１つの高圧ポンプによって達成される。ノズルから出る液体の流れは 処理されるべき導体プレートに対して正しく調整される。液体の流れは同時にキ ャビテーション気泡を導体プレート表面に搬送する。キャビテーション気泡が、 振動する超音波発生器の場合に存在する１秒当たり０．０６メートルの限界をそ の流れ速度が規模的に越えている液体の流れの中にある場合には、当該キャビテ ーション気泡もまた存続したままであることが認められた。それに関連して導体 プレート表面の方向に急速に流れる処理液体はマクロ物質交換に適しており、同 時にミクロ物質交換の活性化のために拡散層にキャビテーション気泡を搬送する 手段としても適している。そのうえテストの際、微細孔と盲孔がキャビテーショ ン気泡を含む液体の流れにさらされると、不釣り合いに速いこれらの化学的電解 的処理が観察された。 これによって、水平に搬送され液をどっと流される導体プレートの化学的電解 的処理のための要求が満たされうる。液体の流れは拡散層での必要なマクロ物質 交換をもたらし、当該液体の流れで運ばれるキャビテーション気泡が粘着性の下 層でのミクロ物質交換をもたらす。 ノズルから流れ出る処理液体の渦巻き的な流れの動きは、ノズルにおけるノズ ル開口に通じる柱体状の空所への処理液体のほぼ 接線の供給によって形成される。更に処理液体は、１秒当たり少なくとも２．５ メートルの直線速度（リニア速度）で流れ出るような超過圧力でノズル開口から 送られる。 単位時間当たり大量の液体を導体プレート表面に送ることができるようにする ために、それぞれが各々処理液体をほぼ接線方向で供給する柱体状の空所と関連 あるか、全部一緒で唯一の柱体状の空所と関連ある多数のノズル開口を備える可 能性もある。 導体プレートの上方で、水平の導体プレート設備の公知手段で、例えばプレス ローラ(Quetschwalzen)で液体滞留空間が形成される。この滞留空間は、処理液 体をどっと流す上方処理浴を形成する。電解処理のために両側に、即ち、導体プ レートの上側と下側に陽極が存在する。これは溶性及び／又は不溶性である。陽 極間又はその背後に相応する陽極開口との間にノズルが存在する。 液体滞留空間を用いた処理されるべき導体プレートに液をどっと流して(フラ ッド、Fluten)、公知の噴射技術の基本的な欠点が回避される。浴液面より下の 液体流れの境界が流動的で、要するにはっきりしないので、導体プレート上の噴 射像の制御のための措置が必要でない。表面全体に一様に電解質が作用する。当 該電解質は導体プレートの上側から流れ落ちない。これにより引き起こされてい た問題がなくなる。噴射がもはや考慮されないので、処理液体の発泡形成が存在 しない。それ故に消泡剤を考慮しなくてすむ。これは他方また、この方法手段と 相容れない他の化学薬品の使用を可能とする。同時に汚水の負担が軽減され、こ のこと が費用を更に減らすととなる。浴への酸素の取り入れが回避される。しかしなが ら公知の方法に従い処理の際に導体プレートに液をどっと流すことの不都合は、 プロセス速度が低いことである。理由は、不十分な物質交換、特に拡散層へのミ クロ物質交換が不十分だからである。当該物質交換はここでは実際には拡散によ ってのみ起こる。相応的に処理時間は長く、不満足なものである。この欠点を本 発明は、導体プレート表面の拡散層に新鮮な処理液 っと流すこと(フラッド、Flutung)の組み合わせによって解決する。上記流され る処理液体は同時にキャビテーション気泡を添加される。当該気泡は拡散層で内 破する。これは拡散層への及び粘性の下層にまで激しいミクロ物質交換をもたら す。これによって、物質搬送が拡散によってのみしか行われない拡散限界層の厚 みは、非常に小さな値に減らされる。マクロ物質交換とミクロ物質交換によって 、処理時間は劇的に減少する。それは公知の噴射技術の５０パーセントである。 激しいミクロ物質交換によって、精密導体技術によって生じる既述の問題も解決 する。処理液体での導体プレート表面の大きな面の流しによって、公知のスウェ ル波(Schwallwelle)の使用の場合よりも導体プレート表面の大きな範囲が同時に 激しく処理されることとなる。相応的に設備が小さくなる。個々のプロセスの活 動域は噴射技術に比べて約半分に短縮される。 導体プレートに対するノズル間隔はノズル開き角に依存して選 択され、導体プレート表面に電解質の流れが完全にぶつかることになる。上記間 隔は２０ｍｍから３００ｍｍの間、好ましくは５０ｍｍから１５０ｍｍの間であ る。そのように設備されたこの浴を通って処理物が水平に搬送される。駆動のた め及び案内のために搬送ローラ乃至搬送ディスクが用いられる。 それで導体プレート表面はノズルのかたわらを通過搬送する際に両側で且つ全 幅にできるだけ一様に処理液体と接触し、好ましくは多数のノズルが、導体プレ ートを搬送する搬送面の上方及び下方に備えられる。両側で、言い換えれば、上 側と下側で搬送方向に対し横向きに、液体の流れが少なくとも一回全表面に到達 するような大きさにノズルの数が選択されるようになっている。当該ノズルはこ の場合、導体プレートの両側で相対し、搬送方向に対し横向きで、流出する処理 液体が導体プレート乃至導体箔の全表面範囲に一様に到達する。上側と下側の間 でのノズルの設置は、上のノズルが下のものと向かい合わず反対向きであるよう に選ばれる。好ましくは互い違いにずらされて配置され、導体プレートを貫通す る孔への液体ジェットが双方で邪魔にならない。 上記ノズルは導体プレートの各側で夫々少なくとも１列で基本的に搬送方向に 対して横向きに配置される。導体プレートの各側での隣接するノズル間の間隔は 、ノズル開口から出る処理液体の開き角に依存して搬送方向に対して横向きに導 体プレートの全表面範囲に処理液体が到達するように、調整されるようになって いる。例えば相対してずらされたノズルは導体プレートの両側で互 い違いにずらされ相対して配置される。 しかしながら、別の実施形態においては、ノズルは直接的にも相対して配置す ることが可能である。しかしながら、この場合には導体プレートの両側に互いに 相対して配置されたノズルが時間的に交互にスイッチを開閉される。それで相対 するノズルの液体ジェットは導体プレートの孔壁処理の際に双方で邪魔にならな い。交互のスイッチ切り換えは、半分の搬送速度の際、同時にノズルの数を倍に すれば、交互の配置に比べて設備の活動区間を半分まで短縮化することを容認す る。 導体プレートと導体箔は搬送ローラ乃至搬送ディスクによって案内される。当 該当該ローラ又はディスクは部分的に又は全部で駆動する。特に搬送ディスクの 間で導体プレートに殆ど邪魔されずに処理液体が流し寄せられる。 本発明の更なる説明と更なる好ましい実施態様のために以下の概略的な図面が 用いられる。 図１ − 化学的処理のための装置の原理、全体図、 図２ − 渦巻き的な流れの発生のための装置、 図３ − 渦巻き的な流れの発生のための装置の別の実施態様、 図４ − ノズルを備えた装置の原理。 図１において、導体プレートや導体箔の処理のための水平通過設備の原理が側 面で示される。導体プレートは当該設備を左から右に水平搬送面１００において 通り抜け、その際、駆動する搬送ローラ乃至搬送ディスク９０によって前方へ動 かされる。フラッ ド容器６０へ入った後、導体プレートは完全に処理液体内に存在する。そこでは 、フラッド容器６０内におけるフラッド空間から液体が流出することを阻止する 絞りローラ６６も存在する。このために搬送面１００の下方位置でフラッド容器 ６０の下部はポンプ（図示せず）によって処理液体で満たされる。フラッド容器 ６０の上部は、ノズル１０から流出する処理液体によって当該液体がフラッド容 器６０の上縁にあふれるまで満たされる。導体プレートをフラッド容器６０内に 導入する薄い側方スリット６５で、同じく連続的に処理液体が、処理液体用回収 容器８０を有する周囲設備に流れ出る。当該収容容器８０における処理液体はポ ンプ（図示せず）によって吸い込み接続パイプ８５を介して吸引され、３０バー ルまでの圧力でノズル管３０に送られる。 導体プレートは、フラッド容器６０を通る搬送の際に、処理液体内に存在する 液体ジェット５０を通過する。当該液体ジェットはノズル１０から出るものであ る。処理液体はノズル管３０によってノズル１０に送られる。多数のノズル１０ が、一方で搬送面１００の上方と下方で且つ更に搬送方向Ｔで相前後して、他方 で一列に搬送方向Ｔに対し且つ紙面に対して垂直に配置されている。 これによって処理域７０の通り抜けの際に導体プレートの全ての表面範囲は処理 液体の噴射ジェットと接触する。 図示の例において、対向するノズル１０は搬送方向Ｔに対して横向きに一列に 互い違いにずらされて配置されうる。しかしながら、ノズル１０が直接的に相対 峙する場合には、個々の液体ジェ ット５０の相互の妨げを回避するために、上下のノズル１０は交互にスイッチを 開閉しなければならない。 ノズル１０の構造が図２に示されている。当該ノズル１０は、流入開口１２を 有した軸線方向の液体経路１１（柱体状内部空間）を備えている。しかしながら 、当該流入開口１２はまた図２に示されるのと違って、わき開口として備えられ ることもでき、その結果、処理液体は軸線方向ではなくほぼ半径方向で液体経路 １１に入る。流入開口１２はノズル管３０への接続のために雌ネジ部を備える。 液体経路１１は一端で、柱体状部分１６を備える接合口１４の形成のために広が っている。当該接合口１４に中空挿入体１７が挿入され、つながれる。当該挿入 体１７は、接合口１４の内径よりも小さな径を有した部分１８を有する。挿入体 １７は経路１７に向いた端部で錐体１９状に形成されている。 挿入体１７と接合口１４によって、挿入体１７の内部中空室２２と概ね接線方 向で当該挿入体１７における当該中空室に案内される孔２１を介してつながった リング状経路が形成される。例えば、３つのそのような孔が、互いに各１２０° ずつずらされて上記挿入体にもたらされうる。接線方向の孔の全ては等しい回転 方向で互いに調整される。 挿入体１７の開放端はブッシュ２４によって閉じられる。このブッシュに、ノ ズル開口として、挿入体１７の内部中空室よりも遥かに小さな径を有した別の孔 ２５が存在する。 加圧下に処理液体は流入開口１２を通って液体経路１１に入り、 そこから挿入体１７と接合口１４の間のリング状経路を経て接線方向に入った孔 ２１を通って挿入体１７における内部中空室に達する。孔の概ね接線方向での方 向づけによって、処理液体は角運動量を与えられ、これによって上記中空室にお いて回転運動２３になる。上記液体は角運動量を有することでブッシュ２４にお ける孔２５の更なる通過で更に速い回転運動となる。液体は孔２５が一段と小さ な径となっているためにもはや非常に小さな回転振幅をなすことができるのみだ からである。同時に孔２５内の処理液体は加速もする。約４ｍｍのノズル開口の 場合には、処理液体はノズル開口を秒速約１２メートルの直線速度で通過する。 処理液体がノズル開口からの流出後、渦巻き的な流れとして引き続いて回転し 、噴流の回転によって遠心力の結果として半径方向に分散するので、相応するジ ェット円錐内で、処理域７０において導体プレート上にぶつかる際に内破しキャ ビテーション作用を引き起こす蒸気気泡(Dampfblasen)を形成する。 導体プレート表面でのキャビテーションの影響力をなるべく効果的に構成する ために、導体プレート表面からのノズル流出開口の間隔は２０〜３００ｍｍの範 囲内に、好ましくは５０ｍｍと１５０ｍｍの間でなければならない。 図３にノズル１０の別の実施態様が示される。この場合において、処理液体は 下からきてノズル１０の中空スペース１１に送り込まれる。そこから当該液体は 加圧下に孔２１を介して接線方向に中空スペース２２に達する。接線方向の供給 によって処理液体 は中空スペース２２内で急速な回転運動２３をする。中空スペース２２はノズル 流出開口３６に向かって狭くなっている。処理液体の急速な流れによって、ノズ ル流出開口２５に通じている狭い経路内で当該液体は中空スペース２２でより高 い振動数で回転運動する。この渦巻き的な流れの動きで処理液体はノズル流出開 口２５から高速で流出する。 図４に、搬送面の上方乃至下方での集団のための２つのノズルバーの配置が示 される。搬送方向Ｔに相前後して配置された２つのノズルバーはそれぞれ１本の ノズル管３０とこれに取り付けられノズル開口２５を備えたノズル１０とからな っている。両列におけるノズルの互い違いの配置によって、導体プレート表面の 処理の一層の均一性が達成されうる。 上記方法の使用は、微細な孔や盲孔を備えた精密導体プレートの加工に特に有 効である。導体プレートのための移送設備の連なった浴内で種々の処理液体が種 々の温度で用いられる。流れ作業式生産のために、またノズルのカリブレーショ ン及び上記方法での処理結果のコントロールの理由から、できるかぎり同じノズ ルシステムが用いられるべきである。この理由で、渦巻きの流れを発生するため に使用されるポンプはまた用いられる液体や、異なる圧力や異なる流量やその温 度に依存して動かされ制御される。これは、他のノズルサイズ／開口径が用いら れない限りは、或る程度の範囲内で行われ、それで処理結果あるいはキャビテー ション気泡の形成は可能な限り等しいままである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年５月１５日 【補正内容】 請求の範囲： １．処理液体を通って導体プレートや導体箔を搬送面において水平姿勢で水平な 搬送方向に搬送する、高い的確さをもって高速の処理液体を用いて導体プレート や導体箔を化学的電解的に処理し並びに洗浄するための方法にして、 - 上記導体プレート乃至導体箔がその下側で処理浴における処理液体と及び／又 はその上側で適当な手段によって形成された液体滞留空間における処理液体と接 触するようにして、上記導体プレート乃至導体箔が処理液体の浴を通過案内され 、 - 処理液体の内部で且つ搬送面（１００）に対し２０〜３００ｍｍの間隔で配置 されたノズル（１０）を用いて処理液体が導体プレート乃至導体箔の表面に液体 ジェット（５０）として送られ、 - 当該液体ジェット中でキャビテーション気泡が形成されるような高圧状態にあ り渦巻き的な流れの動きで移動する処理液体のノズル（１０）からの流出によっ て生じ当該液体ジェット（５０）の内部で流体力学的に形成されたキャビテーシ ョン気泡が、導体プレートや導体箔の表面に搬送されるような 化学的電解的処理及び洗浄のための方法。 ２．上記ノズル（１０）から流出する処理液体の上記渦巻き的な流れの動き（２ ３）が、ノズル（１０）におけるノズル開口（２５）に通じた柱体状の中空スペ ース（２２）への処理液体の本質的に接線方向の供給によって形成されることを 特徴とする請求項 １にしたがう方法。 ３．上記渦巻き的な流れの流れ（２３）の回転速度が、ノズル開口（２５）の方 向における柱体状中空スペース（２２）のせばまりによって高められることを特 徴とする前記請求項のいずれか一項にしたがう方法。 ４．処理液体がノズル開口（２５）から送られる圧力が、少なくとも１秒当たり ２．５メートルの直線速度で流出されるように選択されることを特徴とする前記 請求項のいずれか一項にしたがう方法。 ５．処理液体が、ノズル（１０）に多数備えられたノズル開口（２５）から送ら れ、処理液体が本質的に接線方向に供給されるそれぞれの柱体状中空スペース（ ２２）とその各々が、又は唯一の柱体状中空スペース（２２）とその全部が一緒 につながっていることを特徴とする前記請求項のいずれか一項にしたがう方法。 ６．流出する処理液体が搬送方向（Ｔ）に対して横向きに導体プレート乃至導体 箔の全表面領域に一様に到達するように且つ搬送面（１００）の上方と下方で対 向して上記ノズル（１０）が配置されていることを特徴とする前記請求項のいず れか一項にしたがう方法。 ７．上記浴中に含有される処理液体が少なくとも１個のポンプによって少なくと も１０バールの圧力下でノズル（１０）に送られることを特徴とする前記請求項 のいずれかにしたがう方法。 ８．上記ノズル（１０）が搬送面（１００）の上側と下側で互い 違いにずらされて配置されていることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に したがう方法。 ９．搬送面(１００)の上側と下側で互いに対向して配置されたノズル（１０）が 時間的に交互に相前後してスイッチを開閉されることを特徴とする請求項１〜７ のいずれか一項にしたがう方法。 １０．導体プレートや導体箔が、駆動する搬送ディスクと駆動しない搬送ディス クの群から選び出された少なくとも１つの要素（９０）によって案内されること を特徴とする前記請求項のいずれか一項にしたがう方法。 １１．上記請求項のいずれか一項にしたがう方法を実施するための装置にして、 - 処理液体を収容するための容器（８０）と、 - 上記容器の上方で案内され水平姿勢に配置された導体プレートや導体箔を〈− 〉搬送面（１００）において〈水平方向に〉搬送するための手段と、 - 上記搬送面（１００）の上方で液体滞留空間を形成するための手段及び／又は 処理液体の収容のための容器にして当該容器内の処理液体と導体プレートの下側 が接触可能なように上記搬送面（１００）の下方に配置されたフラッド容器（６ ０）と、 - 導体プレートや導体箔の表面に処理液体を送るための、上記搬送面（１００） の少なくとも一方の側に対して２０〜３００ｍｍの間隔で配置されたノズル（１ ０）と、 - 少なくとも１０バールの圧力でノズル（１０）に処理液体を送 るための少なくとも１個のポンプと を備え、その際、上記ノズル（１０）において高速の液体ジェット（５０）を生 じ当該ジェット（５０）に含まれるキャビテーション気泡を生じるために - 上記ポンプによって処理液体を送り込まれる第１の柱体状内部空間（１１）が 備えられ、 - 更に概ね接線方向に通じる少なくとも１つの孔（２１）を介して上記第１空間 （１１）とつながる第２の柱体状内部空間（２２）が備えられ、それによって処 理液体が上記第１空間（１１）から第２空間（２２）に送られて、渦巻き的な流 れの動き（２３）とされて、 - 上記第２空間（２２）の横断面が液体ジェット（５０）を高速で出して液体ジ ェット（５０）中にキャビテーション気泡を形成するようにノズル開口（２５） に向かって先細るように構成された装置。 １２．上記搬送面（１００）の上下に配置された多数のノズル（１０）を特徴と する請求項１１にしたがう装置。 １３．上記ノズル（１０）が搬送面（１００）の上下で搬送方向（Ｔ）に対して 横向きにそれぞれ少なくとも１列に配置されていることを特徴とする請求項１２ にしたがう装置。 １４．上記搬送面（１００）の上下で隣接するノズル（１０）の間隔が、上記ノ ズル開口（２５）から出る処理液体の開き角に依存して搬送方向（Ｔ）に対して 横向きに処理液体が導体プレート や導体箔の全表面範囲に達するように選択されていることを特徴とする請求項１ ３にしたがう装置。 １５．上記ノズル（１０）が搬送面（１００）の両側でかわるがわるに且つ互い 違いにずらされて配置されていることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか 一項にしたがう装置。 １６．液体滞留空間の形成のための手段として搬送面（１００）の上方での上記 搬送方向（Ｔ）に対して横向きに延在するローラ（６６）を特徴とする請求項１ ０〜１５のいずれか一項にしたがう装置。 １７．高い的確さをもって高速の処理液体を用いて導体プレートや導体箔を化学 的電解的に処理し洗浄するために、導体プレートや導体箔を水平姿勢で水平の搬 送方向に搬送する、請求項１０〜１６のいずれか一項にしたがう装置を使用する 方法。 １８．上記速度と圧力及び／又はほぼ一定のキャビテーション形成を達成するた めのノズル開口の径が処理永代の様式及び／又は温度に依存して調整されること を特徴とする請求項１７にしたがう使用方法。 １９．導体プレートや導体箔の化学的電解的処理並びに洗浄のための方法にして 、全ての新しい特徴構成又は開示された特徴構成の組み合わせを特徴とする方法 。 ２０．導体プレートや導体箔の化学的電解的処理並びに洗浄のための装置にして 、全ての新しい特徴構成又は開示された特徴構成の組み合わせを特徴とする装置 。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．処理液体を通って導体プレートや導体箔を搬送面において水平姿勢で水平な 搬送方向に搬送する、高い的確さをもって高速の処理液体を用いて導体プレート や導体箔を化学的電解的に処理し並びに洗浄するための方法にして、 - 上記導体プレート乃至導体箔がその下側で処理浴における処理液体と及び／又 はその上側で適当な手段によって形成された液体滞留空間における処理液体と接 触するようにして、上記導体プレート乃至導体箔が処理液体の浴を通過案内され 、 - 処理液体の内部で且つ搬送面（１００）に対し２０〜３００ｍｍの間隔で配置 されたノズル（１０）を用いて処理液体が導体プレート乃至導体箔の表面に液体 ジェットとして送られ、 - 高圧状態にあり渦巻き的な流れの動きで移動する処理液体のノズル（１０）か らの流出によって生じ当該液体ジェットの内部で流体力学的に形成されたキャビ テーション気泡が、導体プレートや導体箔の表面に搬送されるような 化学的電解的処理及び洗浄のための方法。 ２．上記ノズル（１０）から流出する処理液体の上記渦巻き的な流れの動き（２ ３）が、ノズル（１０）におけるノズル開口（２５）に通じた柱体状の中空スペ ース（２２）への処理液体の本質的に接線方向の供給によって形成されることを 特徴とする請求項１にしたがう方法。 ３．上記渦巻き的な流れの流れ（２３）の回転速度が、ノズル開口（２５）の方 向における柱体状中空スペース（２２）のせばまりによって高められることを特 徴とする前記請求項のいずれか一項にしたがう方法。 ４．処理液体がノズル開口（２５）から送られる圧力が、少なくとも１秒当たり ２．５メートルの直線速度で流出されるように選択されることを特徴とする前記 請求項のいずれか一項にしたがう方法。 ５．処理液体が、ノズル（１０）に多数備えられたノズル開口（２５）から送ら れ、処理液体が本質的に接線方向に供給されるそれぞれの柱体状中空スペース（ ２２）とその各々が、又は唯一の柱体状中空スペース（２２）とその全部が一緒 につながっていることを特徴とする前記請求項のいずれか一項にしたがう方法。 ６．流出する処理液体が搬送方向（Ｔ）に対して横向きに導体プレート乃至導体 箔の全表面領域に一様に到達するように且つ搬送面（１００）の上方と下方で対 向して上記ノズル（１０）が配置されていることを特徴とする前記請求項のいず れか一項にしたがう方法。 ７．上記浴中に含有される処理液体が少なくとも１個のポンプによって高圧下で ノズル（１０）に送られることを特徴とする前記請求項のいずれかにしたがう方 法。 ８．上記ノズル（１０）が搬送面（１００）の上側と下側で互い違いにずらされ て配置されていることを特徴とする前記請求項の いずれか一項にしたがう方法。 ９．搬送面（１００）の上側と下側で互いに対向して配置されたノズル（１０） が時間的に交互に相前後してスイッチを開閉されることを特徴とする請求項１〜 ７のいずれか一項にしたがう方法。 １０．導体プレートや導体箔が、駆動する搬送ディスクと駆動しない搬送ディス クの群から選び出された少なくとも１つの要素（９０）によって案内されること を特徴とする前記請求項のいずれか一項にしたがう方法。 １１．上記請求項のいずれか一項にしたがう方法を実施するための装置にして、 - 処理液体を収容するための容器と、 - 上記容器の上方で案内され水平姿勢に配置された導体プレートや導体箔を搬送 面（１００）において水平方向に搬送するための手段と、 - 上記搬送面（１００）の上方で液体滞留空間を形成するための手段と、 - 導体プレートや導体箔の表面に処理液体を送るための、上記搬送面（１００） の少なくとも一方の側に対して２０〜３００ｍｍの間隔で配置されたノズル（１ ０）と、 - 少なくとも１０バールの圧力でノズル（１０）に処理液体を送るための少なく とも１個のポンプと を備え、その際、上記ノズル（１０）において高速の液体ジェット（５０）を生 じ当該ジェット（５０）に含まれるキャビテーシ ョン気泡を生じるために - 上記ポンプによって処理液体を送り込まれる第１の柱体状内部空間（１１）が 備えられ、 - 更に概ね接線方向に通じる少なくとも１つの孔（２１）を介して上記第１空間 （１１）とつながる第２の柱体状内部空間（２２）が備えられ、それによって処 理液体が上記第１空間（１１）から第２空間（２２）に送られて、渦巻き的な流 れの動き（２３）とされて、 - 上記第２空間（２２）の横断面が液体ジェット（５０）を高速で出すノズル開 口（２５）に向かって先細るように構成された装置。 １２．上記搬送面（１００）の上下に配置された多数のノズル（１０）を特徴と する請求項１１にしたがう装置。 １３．上記ノズル（１０）が搬送面（１００）の上下で搬送方向（Ｔ）に対して 横向きにそれぞれ少なくとも１列に配置されていることを特徴とする請求項１２ にしたがう装置。 １４．上記搬送面（１００）の上下で隣接するノズル（１０）の間隔が、上記ノ ズル開口（２５）から出る処理液体の開き角に依存して搬送方向（Ｔ）に対して 横向きに処理液体が導体プレートや導体箔の全表面範囲に達するように選択され ていることを特徴とする請求項１３にしたがう装置。 １５．上記ノズル（１０）が搬送面（１００）の両側でかわるがわるに且つ互い 違いにずらされて配置されていることを特徴とす る請求項１１〜１４のいずれか一項にしたがう装置。 １６．液体滞留空間の形成のための手段として搬送面（１００）の上方での上記 搬送方向（Ｔ）に対して横向きに延在するローラ（６６）を特徴とする請求項１ ０〜１５のいずれか一項にしたがう装置。 １７．高い的確さをもって高速の処理液体を用いて導体プレートや導体箔を化学 的電解的に処理し洗浄するために、導体プレートや導体箔を水平姿勢で水平の搬 送方向に搬送する、請求項１０〜１６のいずれか一項にしたがう装置を使用する 方法。 １８．上記速度と圧力及び／又はほぼ一定のキャビテーション形成を達成するた めのノズル開口の径が処理永代の様式及び／又は温度に依存して調整されること を特徴とする請求項１７にしたがう使用方法。 １９．導体プレートや導体箔の化学的電解的処理並びに洗浄のための方法にして 、全ての新しい特徴構成又は開示された特徴構成の組み合わせを特徴とする方法 。 ２０．導体プレートや導体箔の化学的電解的処理並びに洗浄のための装置にして 、全ての新しい特徴構成又は開示された特徴構成の組み合わせを特徴とする装置 。