KR20200056409A

KR20200056409A - 표면 처리 장치 및 표면 처리 방법

Info

Publication number: KR20200056409A
Application number: KR1020207010776A
Authority: KR
Inventors: 도모지 오쿠다; 다이스케 마츠야마; 신지 다치바나; 마사유키 우츠미
Original assignee: 우에무라 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2018-08-23
Publication date: 2020-05-22
Also published as: KR102401901B1; CN111094635A; US11389818B2; US20200276608A1; JP2019056137A; JP6995544B2; EP3686320A4; EP3686320A1; WO2019058860A1; TW201920775A; SG11202002497QA; TWI745617B

Abstract

피처리물에 표면 처리를 실시하는 데 있어서, 표면 처리 품질을 향상시킬 수 있는 표면 처리 장치, 및 표면 처리 방법을 제공한다. 적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 장치이며, 해당 장치는, 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 분사부를 갖고, 상기 분사부는 상기 피처리물에 대향하여 마련되어 있으며, 또한 상기 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 상기 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단 및 상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 상기 피처리물을 회전시키는 피처리물 회전 수단 중 적어도 한쪽을 갖는 표면 처리 장치.

Description

표면 처리 장치 및 표면 처리 방법

본 발명은, 프린트 기판, 반도체, 웨이퍼 등의 피처리물에 표면 처리를 실시하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 표면 처리는, 피처리물에 도금 등을 실시하는 피복 처리 외에, 기계 가공 시 등에 부착된 수지 잔사 등을 피처리물로 제거하는 디스미어 처리, 피처리물에 소정의 처리를 실시하기 전의 전처리, 소정의 처리를 실시한 후의 후처리, 각 처리의 전후에 필요에 따라서 행하는 세정 처리 등도 포함하는 의미이다.

프린트 기판, 반도체, 웨이퍼 등은, 피처리물에 대해서, 원하는 기계 가공 등을 행한 후, 디스미어 처리하고, 도금 등의 피복 처리가 실시됨으로써 얻어진다. 또한, 각 처리 전후에는, 필요에 따라서 전처리나 후처리가 행해지고, 세정 처리가 행해지는 경우도 있다. 이러한 각 처리는, 피처리물을 처리조에 장입하고, 피처리물의 적어도 일부, 혹은 전부를 액에 침지한 상태에서 행해진다. 예를 들어, 프린트 기판 등의 판형 워크에 전기 도금하는 기술로서, 특허문헌 1의 기술이 알려져 있다. 특허문헌 1의 기술은, 본 출원인이 먼저 제안한 것이며, 도금 처리의 품질을 향상시키기 위해서, 피처리물을 향해서 도금 처리액을 분출하는 분출 수단을 표면 처리 장치 또는 도금조에 마련하는 것이 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2013-11004호 공보

다양한 처리가 실시되는 프린트 기판, 반도체, 웨이퍼 등의 표면에는, 비아 홀(층간 접속 구멍)이나 트렌치(배선 홈) 등이 형성되어 있으며, 반도체 장치의 고집적화에 대응하기 위해서, 비아 홀의 직경이나 트렌치의 폭은 감소되는 경향이 있다. 한편, 비아 홀의 직경에 대한 깊이의 비(비아 홀의 깊이/직경)나 트렌치의 폭에 대한 깊이의 비(비아 홀의 깊이/폭)는 커지는 경향이 있다. 그 때문에, 프린트 기판, 반도체, 웨이퍼 등의 표면에 처리를 실시하여도, 처리액이나 세정액이 비아 홀이나 트렌치의 내부에 충분히 침투되지 않아, 처리 불균일이 발생하는 경우가 있다.

본 발명은 상기와 같은 사정에 착안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 피처리물에 표면 처리를 실시하는 데 있어서, 표면 처리 품질을 향상시킬 수 있는 표면 처리 장치, 및 표면 처리 방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결할 수 있는 본 발명에 따른 제1 표면 처리 장치란, 적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 장치이며, 해당 장치는, 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 분사부를 갖고, 상기 분사부는 상기 피처리물에 대향하여 마련되어 있으며, 또한 상기 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 상기 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단, 및 상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 상기 피처리물을 회전시키는 피처리물 회전 수단 중 적어도 한쪽을 갖는 점에 특징이 있다.

상기 제1 표면 처리 장치에 있어서, 상기 피처리물 또는 상기 분사부의 적어도 한쪽은, 평균 회전 속도 100 내지 3000㎜/분으로 회전시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 피처리물 또는 상기 분사부의 적어도 한쪽은, 원 상당 직경 20 내지 200㎜로 회전시키는 것이 바람직하다.

상기 과제는, 적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 장치이며, 해당 장치는, 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 분사부를 갖고, 상기 피처리물을 액면에 대해서 경사지게 하여 고정하는 고정 수단과, 상기 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단을 갖는 제2 표면 처리 장치에 의해서도 해결할 수 있다.

상기 제2 표면 처리 장치는, 상기 피처리물의 피처리면과, 상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향이 수직이 되도록 상기 분사부를 경사지게 하는 경사 수단을 더 갖는 것이 바람직하다.

상기 과제는, 적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 장치이며, 해당 장치는, 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 분사부를 갖고, 상기 분사부는 상기 피처리물에 대향하여 마련되어 있으며, 또한 상기 피처리면에 평행한 축을 중심으로 상기 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단을 갖는 제3 표면 처리 장치에 의해서도 해결할 수 있다.

상기 제2 및 제3 표면 처리 장치에 있어서, 상기 분사부는, 평균 회전 속도 100 내지 3000㎜/분으로 회전시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 분사부는, 원 상당 직경 20 내지 200㎜로 회전시키는 것이 바람직하다.

상기 제1 내지 제3 표면 처리 장치에 대하여, 상기 분사부는, 상기 처리액을 평균 유속 1 내지 30m/초로 분사시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 표면 처리 장치는, 상기 처리액을 상기 표면 처리 장치의 처리조로부터 발출하여, 상기 분사부로 송급하는 순환 경로와, 해당 순환 경로상에, 상기 처리액을 상기 처리조로부터 발출하기 위한 펌프를 더 갖는 것이 바람직하다. 상기 표면 처리가 도금 처리인 경우에는, 도금욕온은 20 내지 50℃가 바람직하다. 상기 표면 처리가 전해 도금 처리인 경우에는, 평균 전류 밀도는 1 내지 30A/dm²가 바람직하다. 상기 분사부는, 분사 구멍 직경이 1 내지 5㎜인 것이 바람직하다. 상기 분사부의 분사 구멍은, 인접하는 분사 구멍의 평균 거리가 5 내지 150㎜인 것이 바람직하다. 상기 분사부의 분사 구멍과, 상기 피처리물의 거리는, 10 내지 100㎜가 바람직하다. 상기 분사부의 방향은, 해당 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향의 각도가, 수평 방향을 0도로 했을 때, -70도 내지 +70도가 바람직하다.

상기 과제를 해결할 수 있는 본 발명에 따른 제1 표면 처리 방법은, 적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 방법이며, 분사부로부터 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 데 있어서, 상기 분사부를 상기 피처리물에 대향하여 마련하고, 또한 상기 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 상기 분사부를 회전시키거나, 혹은 상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 상기 피처리물을 회전시키거나, 적어도 한쪽을 행하는 점에 요지를 갖는다.

상기 제1 표면 처리 방법에 있어서, 상기 피처리물 또는 상기 분사부의 적어도 한쪽은, 평균 회전 속도 100 내지 3000㎜/분으로 회전시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 피처리물 또는 상기 분사부의 적어도 한쪽은, 원 상당 직경 20 내지 200㎜로 회전시키는 것이 바람직하다.

상기 과제는, 적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 방법이며, 분사부로부터 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 데 있어서, 상기 피처리물을 액면에 대해서 경사지게 하고, 또한 상기 분사부를 회전시키는 제2 표면 처리 방법에 의해서도 해결할 수 있다.

상기 제2 표면 처리 방법에서는, 상기 피처리물의 피처리면과, 상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향이 수직이 되도록 상기 분사부를 경사지게 하는 것이 바람직하다.

상기 과제는, 적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 방법이며, 분사부로부터 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 데 있어서, 상기 분사부를 상기 피처리물에 대향하여 마련하고, 또한 상기 피처리면에 평행한 축을 중심으로 상기 분사부를 회전시키는 제3 표면 처리 방법에 의해서도 해결할 수 있다.

상기 제2 및 제3 표면 처리 방법에 있어서, 상기 분사부는, 평균 회전 속도 100 내지 3000㎜/분으로 회전시키는 것이 바람직하다. 또한, 상기 분사부는, 원 상당 직경 20 내지 200㎜로 회전시키는 것이 바람직하다.

상기 제1 내지 제3 표면 처리 방법에 대하여, 상기 분사부로부터 상기 처리액을 평균 유속 1 내지 30m/초로 분사시키는 것이 바람직하다. 상기 피처리물을 적어도 2개 준비하고, 해당 피처리물의 피처리면을 외측으로 하여 처리조 내에 배치해도 된다. 상기 피처리물은, 표층에 오목부를 가져도 된다. 상기 오목부를 갖는 피처리물은, 예를 들어 프린트 기판, 반도체 또는 웨이퍼를 들 수 있다. 상기 표면 처리는, 전해 도금 처리 또는 무전해 도금 처리여도 된다. 상기 표면 처리가 도금 처리인 경우에는, 도금욕온은 20 내지 50℃가 바람직하다. 상기 표면 처리가 전해 도금 처리인 경우에는, 평균 전류 밀도는 1 내지 30A/dm²가 바람직하다. 상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향의 각도는, 수평 방향을 0도로 했을 때, -70도 내지 +70도가 바람직하다.

본 발명에 따르면, 피처리물에 표면 처리를 실시하는 데 있어서, 피처리물에 대향하여 마련된 분사부로부터 처리액을 피처리물을 향해 분사하고, 또한 분사부 또는 피처리물의 적어도 한쪽을 회전시키고 있다. 그 결과, 피처리물의 표면에 분사되는 처리액의 방향이 다양하게 변화하기 때문에, 처리 불균일이 저감될 수 있어, 표면 처리 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 제1 표면 처리 장치의 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 2의 (a)는, 도 1에 도시한 분사 수단(21)의 측면도이며, 도 2의 (b)는, (a)에 도시한 분사 수단(21)을 A방향에서 나타낸 도면이며, 도 2의 (c)는, (a)에 도시한 분사 수단(21)을 B방향에서 나타낸 도면이다.
도 3은, 프레임(33)과 모터(35)의 접속 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 제1 표면 처리 장치의 다른 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 제1 표면 처리 장치의 다른 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 6은, 도 5에 도시한 제1 표면 처리 장치를 A방향에서 나타낸 단면도이다.
도 7은, 본 발명에 따른 제2 표면 처리 장치의 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 8은, 본 발명에 따른 제2 표면 처리 장치의 다른 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 9는, 본 발명에 따른 제3 표면 처리 장치의 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 10은, 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단을 설명하기 위한 모식도이다.
도 11은, 도 1에 도시한 분사부 회전 수단(31)을 갖는 표면 처리 장치를 사용하여, 피처리물(2)에 표면 처리를 실시하는 수순을 설명하기 위한 모식도이다.
도 12는, 도 4에 도시한 피처리물 회전 수단(61)을 갖는 표면 처리 장치를 사용하여, 피처리물(2)에 표면 처리를 실시하는 수순을 설명하기 위한 모식도이다.
도 13은, 도 1에 도시한 분사부 회전 수단(31)을 갖는 표면 처리 장치를 사용하여, 피처리물(2)에 표면 처리를 실시하는 다른 수순을 설명하기 위한 모식도이다.

본 발명의 제1 내지 제3 표면 처리 방법은, 어느 것이나 적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 방법이며, 분사부로부터 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하고 있는 점에서 공통된다.

그리고, 본 발명에 따른 제1 표면 처리 방법은, 분사부로부터 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 데 있어서, 상기 분사부를 상기 피처리물에 대향하여 마련하고, 또한 상기 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 상기 분사부를 회전시키거나, 혹은 상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 상기 피처리물을 회전시키거나, 적어도 한쪽을 행하는 부분에 특징이 있다. 상기 분사부를 회전시키거나, 상기 피처리물을 회전시킴으로써, 분사부로부터 분사된 처리액이 피처리물에 접촉하는 위치나 방향이 변동하기 때문에, 처리액이 피처리물에 다양한 방향으로부터 접촉한다. 그 결과, 처리액이 피처리물의 표면에 균일하게 접촉하기 때문에, 처리 불균일이 저감될 수 있어, 표면 처리 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 제2 표면 처리 방법은, 분사부로부터 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 데 있어서, 상기 피처리물을 액면에 대해서 경사지게 하고, 또한 상기 분사부를 회전시키는 부분에 특징이 있다. 상기 분사부를 회전시킴으로써, 분사부로부터 분사된 처리액이 피처리물에 접촉하는 위치나 방향이 변동하기 때문에, 처리액이 피처리물에 다양한 방향으로부터 접촉한다. 또한, 상기 피처리물을 액면에 대해서 경사지게 함으로써, 피처리물 표면에 부착된 기포나, 피처리물 표면에 형성된 오목부나 관통 구멍 내에 부착된 기포가 제거, 배출되기 쉬워진다. 그 결과, 처리액이 피처리물의 표면에 균일하게 접촉하기 때문에, 처리 불균일이 저감될 수 있어, 표면 처리 품질을 향상시킬 수 있다.

상기 제2 표면 처리 방법에 있어서, 상기 피처리물의 피처리면과, 상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향이 수직이 되도록 상기 분사부를 경사지게 하는 것이 바람직하다. 액면에 대한 피처리물의 피처리면의 경사 각도와, 액면에 대한 분사부의 경사 각도를 동일하게 함으로써, 처리액이 피처리물의 표면에 균일하게 접촉하기 때문에, 처리 불균일이 저감될 수 있어, 표면 처리 품질을 한층 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 제3 표면 처리 방법은, 분사부로부터 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 데 있어서, 상기 분사부를 상기 피처리물에 대향하여 마련하고, 또한 상기 피처리면에 평행한 축을 중심으로 상기 분사부를 회전시키는 부분에 특징이 있다. 분사부를 피처리물에 대향하여 마련하고, 이 분사부를, 피처리면에 평행한 축을 중심으로 회전시킴으로써, 분사부로부터 분사된 처리액이 피처리물에 접촉하는 위치나 방향이 변동하기 때문에, 처리액이 피처리물에 다양한 방향으로부터 접촉한다. 그 결과, 처리액이 피처리물의 표면에 균일하게 접촉하기 때문에, 처리 불균일이 저감될 수 있어, 표면 처리 품질을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 제1 표면 처리 방법에서는, 분사부 또는 피처리물의 적어도 한쪽을 회전시키고 있으며, 제2, 제3 표면 처리 방법에서는, 분사부를 회전시킴으로써, 표면 처리 품질을 향상시킬 수 있다. 이하, 제1 내지 제3 표면 처리 방법에 대하여, 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 표면 처리 방법에서는, 피처리물의 적어도 일부를 액에 침지하고 있으며, 이 피처리물에 분사부로부터 처리액을 분사한다.

상기 피처리물을 침지하는 액과, 상기 분사부로부터 분사하는 처리액의 조성은, 동일해도 되고, 달라도 된다.

상기 피처리물은, 처리조 내의 액에 적어도 일부가 침지되어 있어도 되고, 전부가 침지되어 있어도 된다. 또한, 상기 피처리물은, 처리조 내의 액에 일부가 침지되어 있는 상태와, 전부가 침지되어 있는 상태가, 주기적으로, 혹은 랜덤하게 반복되어도 된다.

상기 분사부는, 상기 피처리물의 피처리면을 향해 마련되어 있으며, 상기 분사부의 선단에는, 처리액을 분사하는 분사 구멍이 마련되어 있다. 분사 구멍에 대해서는, 상세히 후술한다.

상기 제1 표면 처리 방법에서는, 분사부 또는 피처리물의 적어도 한쪽을 회전시키고, 제2, 제3 표면 처리 방법에서는, 분사부를 회전시킨다.

상기 피처리물 또는 상기 분사부의 회전 방향은 특별히 한정되지 않고, 시계 방향(정방향)이어도 되고, 반시계 방향(반전 방향)이어도 된다. 또한, 시계 방향과 반시계 방향을, 주기적으로, 혹은 랜덤하게 반복해도 된다.

상기 피처리물 또는 상기 분사부의 회전 조건은 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 조건은 다음과 같다.

[평균 회전 속도]

상기 피처리물 또는 상기 분사부는, 평균 회전 속도 100 내지 3000㎜/분으로 회전시키는 것이 바람직하다. 평균 회전 속도가 100㎜/분 미만이면, 회전에 의한 표면 처리 품질 향상 효과를 충분히 얻을 수 없다. 평균 회전 속도는, 보다 바람직하게는 150㎜/분 이상, 더욱 바람직하게는 200㎜/분 이상이다. 그러나, 평균 회전 속도가 3000㎜/분을 초과하면, 처리조 내의 액이 과도하게 교반되기 때문에, 피처리물 위에서의 처리액의 유속이 너무 커져, 표면 처리의 반응이 촉진되지 않아, 표면 처리 품질이 오히려 열화되는 경우가 있다. 평균 회전 속도는, 보다 바람직하게는 2500㎜/분 이하, 더욱 바람직하게는 2000㎜/분 이하, 특히 바람직하게는 1500㎜/분 이하, 가장 바람직하게는 1000㎜/분 이하이다.

상기 피처리물 또는 상기 분사부의 회전 속도는, 평균 회전 속도가 상기 범위를 만족하도록 적절히 변경해도 된다. 예를 들어, 표면 처리의 초기에는, 회전 속도를 상대적으로 크게 하고, 후기에는, 회전 속도를 상대적으로 작게 해도 된다. 표면 처리의 초기에 회전 속도를 크게 함으로써, 처리액이 비아 홀이나 트렌치의 안쪽까지 도달하고, 회전 속도를 작게 함으로써, 처리액이 비아 홀이나 트렌치의 전방측과 접촉하기 때문에, 표면 처리를 균일하게 행할 수 있다. 또한, 표면 처리의 초기에는, 회전 속도를 크게 하고, 시간의 경과와 함께, 작게 해도 된다. 한편, 표면 처리의 초기에는, 회전 속도를 상대적으로 작게 하고, 후기에는, 회전 속도를 상대적으로 크게 해도 된다. 표면 처리의 초기에 있어서의 회전 속도를 작게 함으로서 피처리물 위에서의 처리를 완만하게 진행시킬 수 있기 때문에, 표면 성상을 양호하게 할 수 있다. 상기 피처리물 또는 상기 분사부의 회전 속도는, 표면 처리 품질을 향상시킨다는 관점에서, 초기에는 회전 속도를 상대적으로 크게 하고, 후기에는 회전 속도를 상대적으로 작게 하는 것이 바람직하다.

상기 표면 처리의 초기란, 피처리물에 처리액을 분사하는 처리 시간 전체에 대해서 적어도 1/3의 시간을 포함하는 시간을 의미하고, 상기 표면 처리의 후기란, 피처리물에 처리액을 분사하는 처리 시간 전체에 대해서 적어도 1/3의 시간을 포함하는 시간을 의미한다(이하 동일함).

[원 상당 직경]

상기 피처리물 또는 상기 분사부를 회전시킬 때의 크기는, 원 상당 직경 20 내지 200㎜(회전 반경 10 내지 100㎜)가 바람직하다. 원 상당 직경이 20㎜ 미만이면, 회전에 의한 표면 처리 품질 향상 효과를 충분히 얻지 못한다. 원 상당 직경은, 보다 바람직하게는 30㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 40㎜ 이상이다. 그러나, 원 상당 직경이 200㎜를 초과하면, 회전에 의한 표면 처리 품질 향상 효과가 포화된다. 원 상당 직경은, 보다 바람직하게는 150㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 100㎜ 이하이다.

[회전 궤적]

상기 피처리물 또는 상기 분사부를 회전시킬 때의 회전 궤적은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 진원, 타원, 삼각, 사각, 다각 등을 들 수 있으며, 2개 이상을 조합해도 된다. 예를 들어, 8자형을 그리도록 회전시킬 수도 있다.

상기 제1 표면 처리 방법에서는, 상기 피처리물 또는 상기 분사부는, 적어도 한쪽을 회전시키면 되며, 양쪽을 회전시킬 수도 있다. 상기 피처리물 및 상기 분사부의 양쪽을 회전시킴으로써, 처리액이 피처리물의 피처리면에 접촉하기 쉬워지기 때문에, 표면 처리가 촉진되어, 표면 처리 품질이 향상된다. 상기 피처리물 및 상기 분사부의 양쪽을 회전시키는 경우에는, 양쪽을 동일 방향으로 회전시켜도 되고, 한쪽을 시계 방향, 다른 쪽을 반시계 방향으로 회전시켜도 된다.

상기 피처리물 및 상기 분사부의 양쪽을 회전시킬 때의 조건은, 피처리물, 분사부 각각에 대하여, 상술한 범위 내에서 평균 회전 속도, 원 상당 직경, 회전 궤적 등을 적절히 조정할 수 있다.

상기 제1 표면 처리 방법에서는, 상기 피처리물 또는 상기 분사부는, 해당 피처리물 또는 해당 분사부를 회전시키면서 요동시켜도 된다. 예를 들어, 피처리물을 회전시키면서, 회전하는 피처리물을 왕복 이동시켜 요동시킬 수 있다. 요동시키는 방향은, 예를 들어 액면에 대해서 수평 방향, 액면에 대해서 상하 방향 등이며, 직선 방향으로 왕복 이동시킬 수 있다.

상기 제1 표면 처리 방법에서는, 상기 피처리물 또는 상기 분사부 중, 한쪽을 회전시키고, 다른 쪽을 요동시켜도 된다. 예를 들어, 상기 피처리물을 회전시키고, 또한 상기 분사부를 수평 방향으로 왕복 이동시켜 요동시켜도 된다. 요동시키는 방향은, 예를 들어 액면에 대해서 수평 방향, 액면에 대해서 상하 방향 등이며, 직선 방향으로 왕복 이동시킬 수 있다.

상기 제2 및 제3 표면 처리 방법에서는, 상기 분사부를 회전시키면서 요동시켜도 된다. 예를 들어, 분사부를 회전시키면서, 회전하는 분사부를 왕복 이동시켜 요동시킬 수 있다. 요동시키는 방향은, 예를 들어 액면에 대해서 수평 방향, 액면에 대해서 상하 방향 등이며, 직선 방향으로 왕복 이동시킬 수 있다.

상기 피처리물 또는 상기 분사부의 요동 조건은 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 조건은 다음과 같다.

[피처리물 또는 분사부의 이동 거리]

피처리물 또는 분사부를 왕복 이동시켜 요동시킬 때의 편도의 이동 거리는, 예를 들어 5 내지 500㎜가 바람직하다. 이동 거리가 너무 짧아도, 너무 길어도, 처리액이 피처리물에 접촉하는 효율이 저하되기 때문에, 요동에 의한 표면 처리 품질 향상 효과를 얻기 힘들다. 이동 거리는, 보다 바람직하게는 10㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 30㎜ 이상이며, 보다 바람직하게는 450㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 400㎜ 이하이다.

[1왕복에 요하는 시간]

요동시킬 때 1왕복에 요하는 시간은, 예를 들어 1 내지 600초가 바람직하다. 시간이 너무 짧으면, 피처리물 또는 분사부가 진동하게 되어, 피처리물 위의 반응이 진행되기 어려워지기 때문에, 요동에 의한 표면 처리 품질 향상 효과를 얻기 힘들다. 또한, 시간이 너무 길면, 피처리물 또는 분사부가 거의 요동되지 않기 때문에, 처리액이 피처리물에 접촉하는 효율이 저하되어, 표면 처리 품질 향상 효과를 얻기 힘들다. 1왕복에 요하는 시간은, 보다 바람직하게는 30초 이상, 더욱 바람직하게는 60초 이상이며, 보다 바람직하게는 550초 이하, 더욱 바람직하게는 500초 이하이다.

상기 제1 내지 제3 표면 처리 방법에서는, 분사부로부터 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하고 있으며, 분사부로부터 분사되는 처리액의 평균 유속의 바람직한 범위는 다음과 같다.

[처리액의 평균 유속]

상기 분사부로부터 분사시키는 상기 처리액의 평균 유속은 1 내지 30m/초가 바람직하다. 평균 유속이 1m/초 미만이면, 처리액의 분사에 의한 표면 처리 품질 향상 효과를 충분히 얻지 못한다. 평균 유속은, 보다 바람직하게는 3m/초 이상, 더욱 바람직하게는 5m/초 이상이다. 그러나, 평균 유속이 30m/초를 초과하면, 피처리물의 표면이 손상되어, 표면 처리 품질이 오히려 열화되는 경우가 있다. 평균 유속은, 보다 바람직하게는 25m/초 이하, 더욱 바람직하게는 20m/초 이하이다.

상기 처리액의 유속은, 평균 유속이 상기 범위를 만족시키도록 적절히 변경하여도 된다. 예를 들어, 표면 처리의 초기에는, 처리액의 유속을 상대적으로 크게 하고, 후기에는, 처리액의 유속을 상대적으로 작게 해도 된다. 표면 처리의 초기에 처리액의 유속을 크게 함으로써, 처리액이 비아 홀이나 트렌치의 안쪽까지 도달되고, 처리액의 유속을 작게 함으로써, 처리액이 비아 홀이나 트렌치의 전방측과 접촉하기 때문에, 표면 처리를 균일하게 행할 수 있다. 또한, 처리액의 유속은, 초기에는 크게 하고, 시간의 경과와 함께 작게 해도 된다. 한편, 표면 처리의 초기에는 처리액의 유속을 상대적으로 작게 하고, 후기는 처리액의 유속을 상대적으로 크게 해도 된다. 표면 처리의 초기에 있어서의 처리액의 유속을 작게 함으로써, 피처리물 위에서의 처리를 완만하게 진행시킬 수 있기 때문에, 표면 성상을 양호하게 할 수 있다. 상기 처리액의 유속은, 표면 처리 품질을 향상시킨다는 관점에서, 초기에는 상대적으로 크게 하고, 후기에는 상대적으로 작게 하는 것이 바람직하다.

상기 처리액은, 상기 분사부로부터 연속적으로 분사시켜도 되고, 단속적으로 분사시켜도 된다. 단속적으로 분사시킴으로써, 처리액이 피처리물의 표면에 접촉하는 기회가 늘어나기 때문에, 표면 처리가 촉진된다. 단속적으로 분사시키는 경우에는, 주기적으로 분사시켜도 되고, 랜덤하게 분사시켜도 된다.

본 발명의 표면 처리 방법으로 복수의 피처리물에 표면 처리를 실시할 때에는, 피처리물의 피처리면이 외측이 되도록, 표리 관계로 하여 처리조 내에 배치하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 피처리물을 적어도 2개 준비하고, 해당 피처리물의 피처리면을 외측으로 하여 처리조 내에 배치하여 표면 처리를 행하면 된다.

상기 피처리면의 표면 성상은 특별히 한정되지 않고, 평활해도 되고, 표층에 오목부를 갖고 있어도 된다. 본 발명에서는, 분사부 또는 피처리물을 회전시키고 있기 때문에, 피처리물의 표층에 오목부가 있어도, 오목부의 안쪽까지 처리액을 침투시킬 수 있어, 불균일 없이 표면 처리할 수 있다.

상기 오목부는, 피처리부의 표층에 형성된 개구부를 의미하고, 비아 홀이나 트렌치를 들 수 있다. 비아 홀은, 피처리물의 두께 방향을 향해 관통 구멍이어도 되고, 비관통 구멍이어도 된다. 상기 오목부를 갖는 피처리물은, 예를 들어 프린트 기판, 반도체, 웨이퍼를 들 수 있다. 상기 웨이퍼로서는, 예를 들어 웨이퍼 레벨 칩 사이즈 패키지나 팬아웃 웨이퍼 레벨 패키지 등을 들 수 있다.

상기 표면 처리는, 피처리물에 도금 등을 실시하는 피복 처리 외에, 기계 가공 시 등에 부착된 수지 잔사 등을 피처리물로부터 제거하는 디스미어 처리, 피처리물에 소정의 처리를 실시하기 전의 전처리, 소정의 처리를 실시한 후의 후처리, 각 처리 전후에 필요에 따라서 행하는 세정 처리 등도 포함하는 의미이다. 상기 피복 처리로서는, 도금 처리를 들 수 있으며, 구체적으로는, 전해 도금 처리여도 되고, 무전해 도금 처리여도 된다.

도금 처리의 바람직한 조건은 다음과 같다.

[도금욕온]

상기 도금 처리의 도금욕온은, 예를 들어 20 내지 50℃가 바람직하다. 도금욕온이 너무 낮으면, 도금 처리가 진행되기 어렵다. 한편, 도금욕온이 너무 높으면, 도금 불균일이 발생하기 쉬워져, 표면 처리 품질이 오히려 열화된다. 도금욕 온은, 보다 바람직하게는 23℃ 이상, 더욱 바람직하게는 25℃ 이상이며, 보다 바람직하게는 45℃ 이하, 더욱 바람직하게는 40℃ 이하이다.

[전해 도금 처리의 평균 전류 밀도]

상기 전해 도금 처리의 평균 전류 밀도는, 예를 들어 1 내지 30A/dm²가 바람직하다. 평균 전류 밀도가 너무 작으면, 전해 도금 처리가 진행되기 어렵다. 한편, 평균 전류 밀도가 너무 크면, 전해 도금 불균일이 발생하기 쉬워져, 표면 처리 품질이 오히려 열화된다. 평균 전류 밀도는, 보다 바람직하게는 3A/dm² 이상, 더욱 바람직하게는 5A/dm² 이상이며, 보다 바람직하게는 25A/dm² 이하, 더욱 바람직하게는 20A/dm²이하이다.

[전해 도금 처리의 시간]

상기 전해 도금 처리의 시간은, 요구되는 도금 막 두께에 따라서 조정하는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 발명에 따른 표면 처리 장치에 대하여 설명한다. 본 발명의 제1 표면 처리 장치는, 적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 장치이며, 해당 장치는, 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 분사부를 갖고, 상기 분사부는 상기 피처리물에 대향하여 마련되어 있다. 그리고, 상기 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 상기 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단, 및 상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 상기 피처리물을 회전시키는 피처리물 회전 수단 중 적어도 한쪽을 갖는 점에 특징이 있다.

본 발명의 제1 표면 처리 장치에 대하여, 도면을 사용하여 구체적인 양태에 대하여 설명한다. 이하에서는, 프린트 기판에 전해 도금 처리하기 위한 제1 표면 처리 장치에 대하여 설명하지만, 본 발명의 제1 표면 처리 장치는 이것에 한정되는 것은 아니다.

도 1은, 본 발명에 따른 제1 표면 처리 장치의 구성예를 나타내는 모식도이며, 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단을 갖고 있다. 도 1에 있어서, 처리조(1)에는 액(3)이 저장되어 있으며, 피처리물(2)의 전부가 액(3)에 침지되어 있다. 3a는 처리액의 액면을 나타내고 있다. 반송 수단(4)은, 피처리물(2)을 처리조(1)에 출납하는 수단이다. 도 1에서는, 피처리물(2)이 반송 수단(4)에 지그(5)를 사용하여 보유되어 있다. 지그 가이드(6)는, 지그(5)를 보유 지지하고 있다. 양극(7)은, 처리조(1)의 벽면 근방에 마련되어 있다.

분사 수단(21)은, 처리액을 분사하는 수단이며, 피처리물(2)의 피처리면(2a)을 향해 처리액을 분사하는 수단이다. 분사 수단(21)에는, 분사부(22)가 마련되어 있으며, 분사부(22)는 피처리물(2)의 피처리면(2a)에 대향하고 있다. 분사부(22)는, 이하, 스파저라 칭하는 경우가 있다. 분사부(22)는, 스파저 파이프(23)와 연통하고 있다. 상기 분사 수단(21)에 대하여, 도 2를 이용하여 보다 상세히 설명한다.

도 2의 (a)는, 분사 수단(21)의 측면도이며, 도 1에 도시한 분사 수단(21)과 동일한 도면이다. 도 2의 (b)는, (a)에 도시한 분사 수단(21)을 A방향에서 나타낸 도면이며, 도 2의 (c)는, (a)에 도시한 분사 수단(21)을 B방향에서 나타낸 도면이다. 분사부(22)에는, 분사 구멍(24)이 복수 마련되어 있으며, 이 분사 구멍(24)은 피처리물(2)의 피처리면(2a)에 대향하고 있다.

[분사 구멍과, 피처리물의 피처리면과의 거리]

상기 분사 구멍(24)과, 상기 피처리물(2)의 피처리면(2a)과의 거리는, 예를 들어 10 내지 100㎜가 바람직하다. 상기 거리가 너무 작으면, 피처리물의 표면이 처리액의 기세에 의해 손상되는 경우가 있고, 상기 거리가 너무 크면, 분사부로부터 분사시키는 처리액의 유속을 높일 필요가 있어, 설비 부하가 커진다. 상기 거리는, 보다 바람직하게는 15㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 20㎜ 이상이며, 보다 바람직하게는 90㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 80㎜ 이하이다.

도 2에는, 분사부(22)를 10개 마련한 구성예를 나타내었지만, 분사부(22)의 수는 특별히 한정되지 않고, 표면 처리 방법의 종류, 표면 처리의 조건, 제1 표면 처리 장치의 크기 등을 고려하여 결정할 수 있다.

도 2의 (b)에 도시한 분사 구멍(24)의 수도 특별히 한정되지 않고, 표면 처리 방법의 종류, 표면 처리의 조건, 제1 표면 처리 장치(특히, 분사부(22))의 크기 등을 고려하여 마련하면 된다.

도 1로 되돌아가 설명을 계속한다. 순환 경로(8)는, 액(3)을 순환시키기 위한 경로이며, 처리조(1)로부터 액(3)을 발출하고, 분사 수단(21)에 마련한 스파저 파이프(23)를 통하여 분사부(22)로 송급하는 경로이다. 순환 경로(8)에는, 처리조(1)로부터 액(3)을 발출하기 위한 펌프(9), 액(3)에 포함되는 고형분을 제거하기 위한 필터(10)가 마련되어 있다. 액(3)을 순환 경로(8)로부터 분사 수단(21)으로 공급함으로써, 분사부(22)로부터 피처리물(2)의 피처리면(2a)으로 액(3)을 처리액으로서 분사할 수 있다. 또한, 도 1에서는, 순환 경로(8)를 마련한 구성을 나타내었지만, 순환 경로(8)는 마련하지 않아도 되고, 순환 경로(8)를 마련하지 않는 경우에는, 도시하지 않은 경로로부터 분사 수단(21)으로 처리액을 공급함과 함께, 처리조(1)의 여분의 액(3)을 도시하지 않은 경로로부터 배출하는 것이 바람직하다.

분사 수단(21)은, 분사부 회전 수단(31)에 설치되어 있고, 분사부(22)는, 피처리물(2)의 피처리면(2a)에 대해서 평행한 면내에서 회전하도록 구성되어 있다. 즉, 분사 수단(21)은, 파이프 서포트(32)에 보유 지지되어 있고, 파이프 서포트(32)와 프레임(33)은, 브래킷(34)을 통해 접속되어 있다.

프레임(33)과 모터(35)의 접속 상태를 나타낸 사시도를 도 3에 도시한다. 설명의 편의상, 도 3에서는, 도 1의 일부는 도시하지 않았다. 또한, 도 3에 도시한 괄호가 없는 부호와, 괄호를 붙인 부호는, 동일한 구성 부재를 나타낸다.

도 3에 도시한 바와 같이, 프레임(33)은, 축(36a 내지 36e), 타이밍 풀리(37a 내지 37e), 타이밍 벨트(38a 내지 38c)를 통해 모터(35)와 접속되어 있다.

도 1, 도 3에 도시한 바와 같이, 모터(35)의 회전 동력이, 축, 타이밍 풀리, 타이밍 벨트를 통해 프레임(33)에 전달됨으로써, 분사부(22)는, 피처리물(2)의 피처리면(2a)에 대해서 평행한 면내에서 회전한다. 또한, 도 1에 있어서는, 베어링(39), 모터(35) 등을 보유 지지하는 프레임(40), 프레임(40)을 이동시키기 위한 이동 받침대(41), 이동 받침대(41)를 이동시키기 위한 레일(42)을 각각 마련하고 있다.

상기 이동 받침대(41)를 지면에 대해서 좌우 방향으로 요동시킴으로써, 분사부(22)와, 피처리물(2)의 피처리면(2a)과의 거리를 변동시킬 수 있다. 분사부(22)와, 피처리물(2)의 피처리면(2a)과의 거리를 변동시킴으로써, 피처리물의 표면에 균일하게 처리액이 접촉하기 쉬워져, 표면 처리 품질이 향상된다.

[변동폭]

상기 분사부(22)와, 상기 피처리면(2a)과의 거리의 변동폭은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10 내지 100㎜가 바람직하다. 상기 변동폭이 너무 작거나 너무 크면, 피처리물을 이동시킴에 따른 표면 처리 품질 향상 효과를 얻기 힘들다. 상기 변동폭은, 보다 바람직하게는 20㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 30㎜ 이상이며, 보다 바람직하게는 90㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 80㎜ 이하이다.

상기 분사부(22)와, 상기 피처리면(2a)과의 거리를 변동시킬 때의 조건은 특별히 한정되지 않고, 표면 처리의 초기에는, 상기 거리를 짧게, 표면 처리의 말기를 향해 상기 거리를 길게 해도 된다.

상기 이동 받침대(41)를 지면에 대해서 좌우 방향으로 이동시킬 때의 주기도 특별히 한정되지 않지만, 1왕복에 요하는 시간은, 예를 들어 1 내지 300초로 하는 것이 바람직하다. 상기 1왕복에 요하는 시간이 너무 짧거나, 너무 길면, 상기 분사부(22)와, 상기 피처리면(2a)과의 거리를 변동시킴에 따른 표면 처리 품질 향상 효과를 얻기 힘들다. 상기 1왕복에 요하는 시간은, 보다 바람직하게는 30초 이상, 더욱 바람직하게는 60초 이상이며, 보다 바람직하게는 250초 이하, 더욱 바람직하게는 200초 이하이다.

또한, 도 1에는, 모터(35) 등을 이동시키기 위해서, 이동 받침대(41)와 레일(42)을 마련한 예를 나타내었지만, 모터(35) 등을 이동시키지 않는 경우에는, 이동 받침대(41)와 레일(42)은 마련하지 않아도 된다.

상기 도 1에서는, 분사부 회전 수단(31)을 1개 마련한 구성예를 나타내었지만, 분사부 회전 수단(31)의 수는 1개로 한정되지 않고, 2개 이상 마련해도 된다. 예를 들어, 분사부 회전 수단(31)을 2개 마련하는 경우에는, 피처리물(2)을 2개 준비하고, 해당 피처리물(2)의 피처리면(2a)을 외측으로 하여 처리조(1) 내에 배치하고, 분사부(22)가 각 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 회전하도록 배치할 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 제1 표면 처리 장치의 다른 구성예에 대하여 도 4를 이용하여 설명한다.

도 4는, 피처리물(2)을, 분사부(22)로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 회전하는 피처리물 회전 수단(61)을 갖고 있다. 상기 도면과 동일한 개소에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 피한다. 또한, 도 4에 도시한 제1 표면 처리 장치도, 피처리물(2)의 표면에 전해 도금을 실시하는 장치를 나타내고 있다.

도 4의 처리조(1)에는 액(3)이 저장되어 있으며, 액(3)에 피처리물(2)이 침지되어 있다. 상기 피처리물(2)은, 도시하지 않은 반송 수단에 의해 처리조(1)로 반송된 것이며, 지그 서포트(53)에 마련된 지그 가이드(54)를 따라 지그 서포트(53)에 장입되고, 처리조(1) 내에 침지되어 있다.

도 4에서는, 2개의 피처리물이, 피처리면(2a와 2b)을 외측으로 하여 처리조(1) 내에 배치되어 있으며, 피처리면(2a와 2b)에 각각 대향하여, 분사부(22a와 22b)가 마련되어 있다.

분사부(22a와 22b)는, 스파저 파이프(23a와 23b)에 각각 연통되어 있으며, 스파저 파이프(23a와 23b)는, 고정구(52a와 52b), 고정구(55a, 55b)에 의해 처리조(1)에 고정되어 있다.

도 4에서도 상기 도 1과 마찬가지로, 처리조(1)의 액(3)을 순환하는 순환 경로(8)를 마련하고 있다. 순환 경로(8)는, 도중에, 경로(8a)와 경로(8b)로 분기하고, 경로(8a)는 스파저 파이프(23a), 경로(8b)는 스파저 파이프(23b)에 각각 접속되어 있다.

상기 지그 서포트(53)는, 피처리물 회전 수단(61)에 설치되어 있으며, 피처리물(2)은, 분사부(22a, 22b)로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 회전하도록 구성되어 있다. 즉, 피처리물(2)은, 지그 서포트(53)에 보유 지지되어 있고, 지그 서포트(53)와 프레임(33)은, 브래킷(34)으로 접속되어 있다.

상기 지그 서포트(53)와 상기 피처리물 회전 수단(61)을 접속하는 데 있어서는, 예를 들어 도 3에 도시한 파이프 서포트(32) 대신에 지그 서포트(53)를 설치하고, 스파저 파이프(23) 대신에 피처리물(2)을 설치하면 된다. 또한, 지그 서포트(53)에는, 상술한 바와 같이 지그 가이드(54)를 마련하고, 지그(5)에 설치한 피처리물(2)을 지그 가이드(54)를 따라 지그 서포트(53)에 장입할 수 있다.

상기 피처리물(2)은, 모터(35)의 회전 동력이, 축, 타이밍 풀리, 타이밍 벨트를 통해 프레임(33)에 전달됨으로써, 분사부(22a, 22b)로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 회전한다.

도 4에서는, 피처리물 회전 수단(61)을 2개 마련한 구성예를 나타내었지만, 피처리물 회전 수단(61)의 수는 2개로 한정되지 않고, 1개여도 되고, 3개 이상 마련해도 된다.

이상, 도 1에는, 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 분사부를 회전하는 분사부 회전 수단을 구비한 제1 표면 처리 장치를 나타내고, 도 4에는, 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 피처리물을 회전하는 피처리물 회전 수단을 구비한 제1 표면 처리 장치를 나타내었다.

다음으로, 본 발명에 따른 제1 표면 처리 장치의 다른 구성예를, 도 5 및 도 6을 이용하여 설명한다. 도 5에 도시한 제1 표면 처리 장치는, 상기 도 1에 도시한 제1 표면 처리 장치와 동일하게, 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 분사부를 회전하는 분사부 회전 수단을 구비한 제1 표면 처리 장치의 구성예를 나타내고 있다. 도 6은, 도 5에 도시한 제1 표면 처리 장치를 A방향에서 나타낸 단면도이다.

상기 도 1에 도시한 제1 표면 처리 장치와 상기 도 5에 도시한 제1 표면 처리 장치는, 분사부를 회전시키는 수단을 갖고 있는 점에서 일치하고 있으며, 도 1에서는, 분사부 회전 수단을 프레임(33)에 설치하고, 모터(35)의 회전 동력을 프레임(33)에 전달시킴으로써, 분사부 회전 수단을 회전시키고 있는 것에 비하여, 도 5, 6에서는, 분사부 회전 수단을 수직 프레임(106)에 설치하고, 해당 수직 프레임(106)을, 축(36i), 핀(107) 및 베어링(39a) 내지 베어링(39d)을 사용하여 베이스 프레임(101)에 고정되어 있는 점에서 상이하다.

이하, 도 5 및 도 6에 대하여 상세히 설명한다. 또한, 도 1 내지 도 4와 동일한 개소에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 피한다. 또한, 도 5 및 도 6에서는, 도 1 내지 도 4에 도시한 부재의 일부를 생략하여 나타내고 있다.

우선, 도 6을 참작한다. 스파저 파이프(23)와 연통하고 있는 분사부(스파저)는, 피처리물(2)의 피처리면에 대향하고 있으며, 스파저 파이프(23)는, 수직 프레임(106)에 설치되어 있다. 수직 프레임(106)은, 처리조(1)를 사이에 두고 1조 구비되어 있으며, 수평 프레임(102)으로 접속되어 있다.

수직 프레임(106)에는, 베어링(39c) 및 베어링(39d)이 고정되어 있다. 베어링(39c) 및 베어링(39d)을 통과하도록, 핀(107)이 마련되어 있으며, 핀(107)의 양단은, 각각, 플레이트(105i) 및 플레이트(105j)의 중심축으로부터 벗어난 위치에 고정되어 있다. 한편, 플레이트(105i) 및 플레이트(105j)의 중심에는, 축(36i) 및 축(36j)이 각각 접속되어 있다.

베이스 프레임(101)에는, 베어링(39a) 및 베어링(39b)이 고정되어 있으며, 상기 플레이트(105j)의 중심을 통과하는 축(36j)은 베어링(39b)과 접속되어 있다. 한편, 상기 플레이트(105i)의 중심을 통과하는 축(36i)은, 베어링(39a)과 접속되어 있으며, 축(36i)의 말단은, 커플링(104)에 접속되어 있다. 커플링(104)에는, 기어박스(103)와 축(36k)으로 접속되어 있다.

다음으로, 도 5를 참작한다. 베이스 프레임(101)은, 처리조(1)의 일부를 둘러싸는 U자형이며, 베어링(39)이 베이스 프레임(101)에 고정되어 있다. 도 5에서는, 베어링(39)을 4개 나타내었지만, 베어링(39)의 수는 이것에 한정되는 것은 아니다. 기어 박스(103c)에는, 축(36k)과는 별도로, 축(36h)이 접속되어 있으며, 축(36h)의 말단은, 기어 박스(103c)에 접속되어 있다. 또한, 축(36h)은, 베어링(39)으로 고정되어 있다.

본 발명의 제1 표면 처리 장치는, 이들 구성에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 분사부를 회전시키고, 또한 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 피처리물을 회전, 즉, 분사부와 피처리물의 양쪽을 회전해도 된다.

다음으로, 본 발명의 제2 표면 처리 장치에 대하여 설명한다. 본 발명의 제2 표면 처리 장치는, 적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 장치이며, 해당 장치는, 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 분사부를 갖고 있다. 그리고, 상기 피처리물을 액면에 대해서 경사지게 하여 고정하는 고정 수단과, 상기 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단을 갖는 점에 특징이 있다.

본 발명의 제2 표면 처리 장치의 구성예에 대하여, 도 7을 이용하여 상세히 설명한다. 이하에서는, 프린트 기판에 전해 도금 처리하기 위한 제2 표면 처리 장치에 대하여 설명하지만, 본 발명의 제2 표면 처리 장치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 도면과 동일한 개소에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 피한다.

도 7에 도시한 분사부는, 액면에 평행한 축을 중심으로 회전하는 점에서, 상기 도 6과 동일하다. 한편, 도 7에서는, 도시하지 않은 고정 수단에 의해, 피처리물(2)을 액면에 대해서 경사지게 하여 고정하고 있다. 피처리물(2)을 액면에 대해서 경사지게 함으로써, 피처리물 표면에 부착된 기포나, 피처리물 표면에 형성된 오목부나 관통 구멍 내에 부착된 기포가 배출, 제거된다. 그 결과, 처리액이 피처리물의 표면에 균일하게 접촉하기 때문에, 처리 불균일이 저감될 수 있어, 표면 처리 품질을 향상시킬 수 있다.

상기 피처리물(2)의 피처리면이 액면과 이루는 각도 θ는, 0도 초과, 90도 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20도 이상, 더욱 바람직하게는 40도 이상이며, 보다 바람직하게는 80도 이하, 더욱 바람직하게는 60도 이하이다.

또한, 피처리물(2)에 관통 구멍이 형성되는 경우에는, 상기 피처리물(2)의 피처리면이 액면과 이루는 각도 θ는, 예를 들어 90도 초과, 180도 미만이어도 된다. 각도 θ는, 보다 바람직하게는 110도 이상, 더욱 바람직하게는 130도 이상이며, 보다 바람직하게는 170도 이하, 더욱 바람직하게는 150도 이하이다.

다음으로, 본 발명의 제2 표면 처리 장치의 다른 구성예에 대하여, 도 8을 이용하여 상세히 설명한다. 이하에서는, 프린트 기판에 전해 도금 처리하기 위한 제2 표면 처리 장치에 대하여 설명하지만, 본 발명의 제2 표면 처리 장치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 도면과 동일한 개소에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 피한다.

도 8에 도시한 분사부는, 액면에 평행한 축을 중심으로 회전하는 점에서, 상기 도 6 및 도 7과 동일하다. 또한, 도 8에서는, 도시하지 않은 고정 수단에 의해, 피처리물(2)을 액면에 대해서 경사지게 하여 고정하고 있는 점에서, 도 7과 동일하다. 한편, 도 8에서는, 상기 피처리물(2)의 피처리면과, 상기 분사부(22)로부터 분사되는 처리액의 분사 방향이 수직이 되도록, 스파저 파이프(23)의 도중에 상기 분사부(22)를 경사지게 하는 경사 수단(25)을 더 갖고 있다. 경사 수단(25)의 각도를 조정함으로써, 액면에 대한 분사부(22)의 경사 각도 θ1을 조정할 수 있다.

액면에 대한 피처리물(2)의 피처리면의 경사 각도 θ와, 액면에 대한 분사부(22)의 경사 각도 θ1을 동일하게 함으로써, 처리액이 피처리물(2)의 표면에 균일하게 접촉하기 때문에, 처리 불균일이 저감될 수 있어, 표면 처리 품질을 한층 향상시킬 수 있다.

상기 각도 θ 및 θ1은, 0도 초과, 90도 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20도 이상, 더욱 바람직하게는 40도 이상이며, 보다 바람직하게는 80도 이하, 더욱 바람직하게는 60도 이하이다. 또한, 피처리물(2)에 관통 구멍이 형성되는 경우에는, 상기 각도 θ 및 θ1은, 예를 들어 90도 초과, 180도 미만이어도 된다. 각도 θ는, 보다 바람직하게는 110도 이상, 더욱 바람직하게는 130도 이상이며, 보다 바람직하게는 170도 이하, 더욱 바람직하게는 150도 이하이다.

도 8에 있어서, 분사 구멍의 선단으로부터 상기 피처리물(2)의 피처리면까지의 최단 거리는, 예를 들어 10 내지 100㎜가 바람직하다. 상기 최단 거리가 너무 작으면, 피처리물의 표면이 처리액의 기세에 의해 손상되는 경우가 있고, 상기 최단 거리가 너무 크면, 분사부로부터 분사시키는 처리액의 유속을 높일 필요가 있어, 설비 부하가 커진다. 상기 최단 거리는, 보다 바람직하게는 15㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 20㎜ 이상이며, 보다 바람직하게는 90㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 80㎜ 이하이다.

다음으로, 본 발명의 제3 표면 처리 장치에 대하여 설명한다. 본 발명의 제3 표면 처리 장치는, 적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 장치이며, 해당 장치는, 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 분사부를 갖고 있다. 그리고, 상기 분사부는 상기 피처리물에 대향하여 마련되어 있으며, 또한 상기 피처리면에 평행한 축을 중심으로 상기 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단을 갖는 점에 특징이 있다.

본 발명의 제3 표면 처리 장치의 구성예에 대하여, 도 9를 이용하여 상세히 설명한다. 이하에서는, 프린트 기판에 전해 도금 처리하기 위한 제3 표면 처리 장치에 대하여 설명하지만, 본 발명의 제3 표면 처리 장치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 도면과 동일한 개소에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 피한다.

도 9에 도시한 분사부는, 액면에 평행한 축을 중심으로 회전하는 점에서, 상기 도 6, 도 7 및 도 8과 동일하다. 한편, 도 9에서는, 도시하지 않은 고정 수단에 의해, 피처리물(2)의 피처리면과, 액면이 평행해지도록 고정되어 있으며, 피처리물(2)의 피처리면과 분사부는 대향하고 있다. 즉, 제3 표면 처리 장치에서는, 수평 프레임(43)에 스파저 파이프(23)가 마련되어 있으며, 스파저 파이프(23)의 분사부(22)의 하방에 피처리물(2)을 배치하고, 분사부와 피처리물의 피처리면은 액면에 대해서 평행하게 하고 있다. 분사부(22)로부터 분사하는 처리액은, 연직 방향 하향으로 분사된다. 분사부(22)를 피처리물(2)에 대향하여 마련하고, 이 분사부(22)를, 피처리물(2)의 피처리면에 평행한 축을 중심으로 회전시킴으로써, 분사부(22)로부터 분사된 처리액이 피처리물(2)에 접촉하는 위치나 방향이 변동하기 때문에, 처리액이 피처리물(2)에 다양한 방향으로부터 접촉한다. 그 결과, 처리액이 피처리물(2)의 표면에 균일하게 접촉하기 때문에, 처리 불균일이 저감될 수 있어, 표면 처리 품질을 향상시킬 수 있다.

분사부(22)의 분사 구멍 선단으로부터 상기 피처리물(2)의 피처리면까지의 최단 거리는, 예를 들어 10 내지 100㎜가 바람직하다. 상기 최단 거리가 너무 작으면, 피처리물(2)의 표면이 처리액의 기세에 의해 손상되는 경우가 있고, 상기 최단 거리가 너무 크면, 분사부(22)로부터 분사시키는 처리액의 유속을 높일 필요가 있어, 설비 부하가 커진다. 상기 최단 거리는, 보다 바람직하게는 15㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 20㎜ 이상이며, 보다 바람직하게는 90㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 80㎜ 이하이다.

또한, 상기 도 9에서는, 피처리물(2)을 고정한 구성예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 분사부(22)로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 피처리물(2)을 회전시켜도 된다.

상기 도 9에 도시한 제3 표면 처리 장치에 있어서, 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단을 마련해도 된다. 해당 분사부 회전 수단에 대해서 도 10을 이용하여 상세히 설명한다. 또한, 상기 도면과 동일한 개소에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 피한다.

도 10에서는, 수평 프레임(43)에, 수직 프레임(44)이 접속되어 있으며, 수직 프레임(44)에 스파저 파이프(23)가 접속되어 있다. 스파저 파이프(23)에는, 스파저 파이프(23)에 처리액을 공급하기 위한 공급구(45)가 마련되어 있다. 수평 프레임(43)에는, 수직 프레임 외에, 타이밍 풀리(37f 내지 37i)가 구비되어 있으며, 타이밍 풀리(37f와 37g)는 타이밍 벨트(38d), 타이밍 풀리(37g)와 타이밍 풀리(37h)는 타이밍 벨트(38e), 타이밍 풀리(37f)와 타이밍 풀리(37i)는 타이밍 벨트(38f)로 각각 접속되어 있다. 타이밍 풀리(37f)는, 모터(35)와도 벨트로 접속되어 있다.

도 10에 도시한 바와 같이, 모터(35)의 회전 동력이, 타이밍 풀리 및 타이밍 벨트를 통해 수평 프레임(43)에 전달되고, 수평 프레임(43)은, 액면에 대해서 평행한 면내에서 회전한다. 수평 프레임(43)이, 액면에 대해서 평행한 면내에서 회전함으로써, 해당 수평 프레임(43)에 접속된 수직 프레임(44)도 회전하고, 스파저 파이프(23)도 회전한다.

다음으로, 상기 제1 내지 제3 표면 처리 장치에 있어서 마련한 분사 구멍에 대하여 설명한다.

[분사 구멍의 구멍 직경]

상기 분사 구멍(24)의 구멍 직경은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1 내지 5㎜가 바람직하다. 구멍 직경이 너무 작으면, 피처리물에 접촉하는 처리액의 기세가 너무 강해지기 때문에, 피처리물의 표면이 손상되는 경우가 있고, 구멍 직경이 너무 크면, 분사부로부터 처리액을 분사하기 위한 설비 부하가 커진다. 구멍 직경은, 보다 바람직하게는 1.3㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 1.5㎜ 이상이며, 보다 바람직하게는 4㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 3㎜ 이하이다.

[인접하는 분사 구멍의 평균 거리]

상기 분사 구멍(24)은, 인접하는 분사 구멍의 평균 거리가 5 내지 150㎜인 것이 바람직하다. 상기 평균 거리가 너무 짧으면, 분사부로부터 처리액이 분사되기 어려지고, 상기 평균 거리가 너무 길면, 분사부로부터 분사되는 처리액이 피처리물에 균일하게 접촉하지 않기 때문에, 표면 처리 품질 향상 효과가 얻어지기 어렵다. 상기 평균 거리는, 보다 바람직하게는 10㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 30㎜ 이상이며, 보다 바람직하게는 130㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 100㎜ 이하이다.

상기 분사 구멍(24)은, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 직사각형 격자형으로 배열해도 되고, 사방 격자형, 육각 격자형(지그재그형이라고 불리는 경우가 있음), 정방 격자형, 평행체 격자형으로 배열해도 된다.

[분사 방향의 각도]

상기 분사부(22)의 상기 분사 구멍(24)으로부터 분사되는 처리액의 분사 방향은 특별히 한정되지 않고 수평 방향을 0도로 했을 때, 분사 방향의 각도는, 예를 들어 -70도 내지 +70도의 범위가 바람직하다. 분사 방향의 각도가 플러스 방향 또는 마이너스 방향으로 너무 크면, 분사부로부터 분사된 처리액이 피처리물의 표면에 접촉하기 어려워지기 때문에, 처리액을 분사함에 따른 표면 처리 품질 향상 효과가 얻어지기 어렵다. 분사 방향의 각도는, 보다 바람직하게는 -50도 이상, 더욱 바람직하게는 -30도 이상이며, 보다 바람직하게는 50도 이하, 더욱 바람직하게는 30도 이하이다.

상기 분사부(22)의 상기 분사 구멍(24)의 배열 상태도 특별히 한정되지 않고 모든 분사 구멍(24)의 방향이 수평 방향, 하향 또는 상향이 되도록 각도를 조정해도 되고, 분사부(22)마다 분사 구멍(24)의 방향이 수평 방향, 하향 또는 상향이 되도록 각도를 조정해도 된다. 또한, 분사 구멍(24)마다 방향을 조정해도 된다.

[면적의 비율]

상기 피처리물(2)의 피처리면(2a)의 면적에 대해서, 상기 분사 수단(21) 중 분사 구멍(24)이 마련되어 있는 영역의 면적의 비율은, 예를 들어 100 내지 200 ％가 바람직하다. 상기 면적의 비율이 너무 작으면, 분사부로부터 분출되는 처리액이 피처리물의 표면에 균일하게 접촉하기 어려워지기 때문에, 표면 처리 품질 향상의 효과가 얻어지기 어렵다. 한편, 상기 면적의 비율을 크게 해도 처리액을 분사시킴에 따른 효과는 포화되어, 헛되게 된다. 상기 면적의 비율은, 보다 바람직하게는 103％ 이상, 더욱 바람직하게는 105％ 이상이며, 보다 바람직하게는 180％ 이하, 더욱 바람직하게는 160％ 이하이다.

다음으로, 본 발명에 따른 표면 처리 장치를 사용하여 피처리물에 표면 처리를 실시하는 수순에 대하여 설명한다. 도 11은, 도 1에 도시한 분사부 회전 수단(31)을 갖는 제1 표면 처리 장치를 사용하여, 피처리물(2)에 표면 처리를 실시하는 수순을 설명하기 위한 모식도이다. 상기 도면과 동일한 개소에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 피한다.

도 11의 (a)는, 표면 처리 설비의 조감도이며, 도 11의 (a)에는, 분사부 회전 수단(31)을 갖는 제1 표면 처리 장치를 4개(Ⅰ 내지 Ⅳ) 배치하고 있다. 또한, 도 11의 (a)의 Ⅱ로 나타낸 제1 표면 처리 장치를, A방향에서 나타낸 단면도를 도 11의 (b)에 도시한다. 도 11에서는, 처리조(1)에 인접하여 간만조(1a)를 마련하고 있다. 또한, 도 11에서는, 간만조(1a)를 마련한 구성예를 나타내었지만, 간만조(1a)는 마련하지 않아도 된다.

도 11의 4a는 피처리물(2)을 반송하는 반송 장치이며, 레일(71) 위를 이동 가능하다. 제1 표면 처리 장치(Ⅰ 내지 Ⅳ)는, 레일(71)에 인접하여 배치되어 있고, 도 11의 (a)에서는, 반송 장치(4a)와 제1 표면 처리 장치(Ⅱ)가 접속되어 있다. 피처리물(2)은, 반송 장치(4a)로부터 제1 표면 처리 장치(Ⅱ)로 장입, 혹은 제1 표면 처리 장치(Ⅱ)로부터 반송 장치(4a)로 취출할 수 있다.

도 11의 (b)는, 반송 장치(4a)와 제1 표면 처리 장치(Ⅱ)를 접속한 상태를 나타내고 있다. 피처리물(2)은, 지그(5)로 반송 장치(4a)에 보유 지지되어 있다. 도 11의 (b)에는, 처리조(1)에 저장된 액(3)에 피처리물(2)을 침지한 상태 및 간만조(1a)에 장입한 피처리물(2)을 액(3)에 일부 침지한 상태를 점선으로 나타내고 있다.

반송 장치(4a)로부터 피처리물(2)을 처리조(1)로 장입하는 데 있어서는, 우선, 간만조(1a)에 마련된 셔터(81a)를 내리고, 반송 장치(4a)에 설치한 피처리물(2)을 지그(5)마다 반송 수단(4)으로 수평하게 슬라이드시켜 간만조(1a)로 장입한다. 이어서, 셔터(81a)를 올리고, 간만조(1a) 내의 피처리물(2)가 침지할 때까지 액(3)을 저장한다. 이어서, 셔터(81b)를 내리고, 피처리물(2)을 설치한 지그(5)를 처리조(1) 내로 슬라이드시킨다. 처리조(1) 내에는, 액(3)을 미리 저장해 두면 된다. 처리조(1) 내에 피처리물(2)을 반송하면, 셔터(81b)를 올리고, 도 11의 (b)에는 도시하지 않은 분사부 회전 수단(31)에 의해 피처리물(2)의 표면에 처리를 실시하면 된다. 피처리물(2)의 표면 처리 후에는, 역의 수순으로 피처리물(2)을 처리조(1)로부터 취출하면 된다.

도 12는, 도 4에 도시한 피처리물 회전 수단(61)을 갖는 제1 표면 처리 장치를 사용하여, 피처리물(2)에 표면 처리를 실시하는 수순을 설명하기 위한 모식도이다. 상기 도면과 동일한 개소에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 피한다.

도 12의 (a)는, 표면 처리 설비의 조감도이며, 도 12의 (a)에는, 피처리물 회전 수단(61)을 갖는 제1 표면 처리 장치를 4개(I 내지 Ⅳ) 배치하고 있다. 또한, 도 12의 (a)의 Ⅱ로 나타낸 제1 표면 처리 장치를, A방향에서 나타낸 단면도를 도 12의 (b)에 도시한다.

도 12의 (b)는, 반송 장치(4a)와 제1 표면 처리 장치(Ⅱ)를 접속한 상태를 나타내고 있다. 피처리물(2)은, 지그(5)로 반송 장치(4a)에 보유 지지되어 있다. 도 12의 (b)에는, 처리조(1)에 저장한 액(3)에 피처리물(2)을 침지한 상태를 점선으로 나타내고 있다.

반송 장치(4a)로부터 피처리물(2)을 처리조(1)로 장입하는 데 있어서는, 우선, 반송 장치(4a)에 설치한 피처리물(2)을 지그(5)마다 처리조(1)의 상방까지 수평하게 슬라이드시킨다. 이어서, 지그(5)로 보유 지지하는 피처리물(2)을 처리조(1) 내에 수하시키고, 처리조(1) 내에 마련한 지그 서포트(53)에 장입한다. 지그 서포트(53)의 벽면에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 지그 가이드(54)를 마련하면 된다. 처리조(1) 내에는, 액(3)을 미리 저장해도 된다.

피처리물(2)을 처리조(1) 내로 반송하면, 도 12의 (b)에는 도시하지 않은 피처리물 회전 수단(61)에 의해 피처리물(2)을 회전시키면서, 피처리물(2)의 표면에 처리를 실시하면 된다. 피처리물(2)의 표면 처리 후에는 역의 수순으로 피처리물(2)을 처리조(1)로부터 취출하면 된다.

또한, 도 12에는, 처리조를 1개 마련하고, 피처리물(2)을 처리조(1)의 상방으로부터 수하시켜 장입하는 구성예를 나타내었지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 상기 도 11에 도시한 바와 같이, 처리조(1)의 벽면에 셔터를 마련하고, 피처리물(2)을 수평 방향으로부터 처리조(1) 내로 장입하거나, 처리조(1)와는 별도로 간만조(1a)를 마련해도 된다.

도 13은, 상기 도 11과 마찬가지로, 도 1에 도시한 분사부 회전 수단(31)을 갖는 제1 표면 처리 장치를 사용하여, 피처리물(2)에 표면 처리를 실시하는 다른 수순을 설명하기 위한 모식도이며, 도 13에서는, 분사부 회전 수단(31)을 2개 마련하고 있다. 또한, 도 13에서는, 상기 도 11과 달리, 간만조(1a)는 마련하지 않는다. 상기 도면과 동일한 개소에는 동일한 부호를 붙여 중복 설명을 피한다.

도 13에서는, 피처리물(2)의 피처리면이 외향이 되도록 배치하고 있으며, 각각의 피처리면에 대향해서 분사부를 마련하고 있다. 분사부는, 피처리물(2)의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 회전한다.

도 13의 (b)에 도시한 바와 같이, 반송 장치(4a)로부터 피처리물(2)을 처리조(1)로 장입하는 데 있어서는, 우선, 반송 장치(4a)에 설치한 피처리물(2)을 지그(5)마다 처리조(1)의 상방까지 수평하게 슬라이드시킨다. 이어서, 지그(5)로 보유 지지하는 피처리물(2)을 처리조(1) 내에 수하시키고, 처리조(1) 내에 마련한 지그 가이드(6)로 고정할 수 있다. 처리조(1) 내에는, 액(3)을 미리 저장해도 된다.

피처리물(2)을 처리조(1) 내로 반송하면, 도 13의 (b)에 도시하지 않은 분사부 회전 수단(31)에 의해 분사부를 회전시키면서, 피처리물(2)의 표면에 처리를 실시하면 된다. 피처리물(2)의 표면 처리 후에는 역의 수순으로 피처리물(2)을 처리조(1)로부터 취출하면 된다.

본원은, 2017년 9월 20일에 출원된 일본 특허출원 제2017-180414호에 기초하는 우선권의 이익을 주장하는 것이다. 상기 일본 특허출원 제2017-180414호의 명세서의 전체 내용이, 본원에 참고를 위해서 원용된다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것이 아니라, 상기 및 후술하는 취지에 적합할 수 있는 범위에서 변경을 가하여 실시하는 것도 물론 가능하며, 그것들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

도 1에 도시한 제1 표면 처리 장치를 사용하여, 피처리물의 피처리면에 표면 처리를 실시하였다. 피처리물로서는 패턴 및 비아 홀을 갖는 프린트 기판을 사용하여, 표면 처리로서 전해 도금을 행하였다. 피처리물의 표층에는, 오목부로서 비아 홀이 형성되어 있다. 비아 홀의 개구부의 원 상당 직경은 40㎛이다. 전해 도금 시의 도금욕온은 30℃, 평균 전류 밀도는 10A/dm²로 하였다. 표면 처리 시에는, 분사부를, 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 회전시키면서, 분사부로부터 피처리물의 피처리면에 처리액을 분사시켰다.

상기 분사부는 10개, 각 분사부에 마련한 분사 구멍의 구멍 직경은 2㎜, 인접하는 분사 구멍의 평균 거리는 50㎜(즉, 분사 구멍이 상하 좌우 모두 50㎜씩 이격되어 있음), 분사 구멍의 평면 배열은 직사각형 격자형으로 하였다. 상기 분사 구멍으로부터 분사되는 처리액의 분사 방향은 수평 방향(0도)이었다. 상기 피처리면의 면적에 대해서, 상기 분사 구멍이 마련되어 있는 영역의 면적 비율은, 110％였다. 상기 분사 구멍과, 상기 피처리면의 거리는 35㎜로 하였다.

상기 분사부를 회전시킬 때의 원 상당 직경은 75㎜(회전 반경은 37.5㎜), 회전 방향은 정방향(시계 방향), 평균 회전 속도는 600㎜/분으로 하였다. 상기 분사부로부터 분사시키는 상기 처리액의 평균 유속은, 10m/초로 하였다.

표면 처리 후, 피처리물의 표층을 단면 관찰로 측정하고, 오목부에 도금이 실시되어 있는지 여부를 관찰하고, 표면 처리 품질을 평가하였다. 그 결과, 오목부의 안쪽까지 도금이 실시되어 있으며, 표면 처리 품질은 양호하였다.

1: 처리조
1a: 간만조
2: 피처리물
2a, 2b: 피처리면
3: 액
3a: 액면
4: 반송 수단
4a: 반송 장치
5: 지그
6: 지그 가이드
7: 양극
8: 순환 경로
8a, 8b: 경로
9: 펌프
10: 필터
21: 분사 수단
22, 22a, 22b: 분사부
23, 23a, 23b: 스파저 파이프
24: 분사 구멍
25: 경사 수단
31: 분사부 회전 수단
32: 파이프 서포트
33: 프레임
34: 브래킷
35: 모터
36a 내지 36e, 36i 내지 36k, 36h: 축
37a 내지 37i: 타이밍 풀리
38a 내지 38f: 타이밍 벨트
39: 베어링
40: 프레임
41: 이동 받침대
42: 레일
43: 수평 프레임
44: 수직 프레임
45: 공급구
52a, 52b: 고정구
53: 지그 서포트
54: 지그 가이드
55a, 55b: 고정구
61: 피처리물 회전 수단
71: 레일
81a, 81b: 셔터

Claims

적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 장치이며, 해당 장치는, 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 분사부를 갖고,
상기 분사부는 상기 피처리물에 대향하여 마련되어 있으며, 또한
상기 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 상기 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단, 및
상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 상기 피처리물을 회전시키는 피처리물 회전 수단 중 적어도 한쪽을 갖는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 피처리물 또는 상기 분사부의 적어도 한쪽은, 평균 회전 속도 100 내지 3000㎜/분으로 회전하는, 표면 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 피처리물 또는 상기 분사부의 적어도 한쪽은, 원 상당 직경 20 내지 200㎜로 회전하는, 표면 처리 장치.
적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 장치이며,
해당 장치는, 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 분사부를 갖고,
상기 피처리물을 액면에 대해서 경사지게 하여 고정하는 고정 수단과,
상기 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 장치.
제4항에 있어서,
상기 피처리물의 피처리면과, 상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향이 수직이 되도록 상기 분사부를 경사지게 하는 경사 수단을 더 갖는, 표면 처리 장치.
적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 장치이며,
해당 장치는, 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 분사부를 갖고,
상기 분사부는 상기 피처리물에 대향하여 마련되어 있으며, 또한
상기 피처리면에 평행한 축을 중심으로 상기 분사부를 회전시키는 분사부 회전 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 장치.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사부는, 평균 회전 속도 100 내지 3000㎜/분으로 회전하는, 표면 처리 장치.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사부는, 원 상당 직경 20 내지 200㎜로 회전하는, 표면 처리 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사부는, 상기 처리액을 평균 유속 1 내지 30m/초로 분사하는, 표면 처리 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리액을 상기 표면 처리 장치의 처리조로부터 발출하고, 상기 분사부로 송급하는 순환 경로와, 해당 순환 경로상에 상기 처리액을 상기 처리조로부터 발출하기 위한 펌프를 더 갖는, 표면 처리 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 처리는, 도금 처리이며, 도금욕온은 20 내지 50℃인, 표면 처리 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 처리는, 전해 도금 처리이며, 평균 전류 밀도는 1 내지 30A/dm²인, 표면 처리 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사부는, 분사 구멍 직경이 1 내지 5㎜인, 표면 처리 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사부의 분사 구멍은, 인접하는 분사 구멍의 평균 거리가 5 내지 150㎜인, 표면 처리 장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사부의 분사 구멍과, 상기 피처리물의 거리가 10 내지 100㎜인, 표면 처리 장치.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사부의 방향은, 해당 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향의 각도가, 수평 방향을 0도로 했을 때, -70도 내지 +70도인, 표면 처리 장치.
적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 방법이며,
분사부로부터 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 데 있어서,
상기 분사부를 상기 피처리물에 대향하여 마련하고, 또한
상기 피처리물의 피처리면에 대해서 평행한 면내에서 상기 분사부를 회전시키거나, 혹은
상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향에 대해서 수직인 면내에서 상기 피처리물을 회전시키거나, 적어도 한쪽을 행하는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 방법.
제17항에 있어서,
상기 피처리물 또는 상기 분사부의 적어도 한쪽을, 평균 회전 속도 100 내지 3000㎜/분으로 회전시키는, 표면 처리 방법.
제17항 또는 제18항에 있어서,
상기 피처리물 또는 상기 분사부의 적어도 한쪽을, 원 상당 직경 20 내지 200㎜로 회전시키는, 표면 처리 방법.
적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 방법이며,
분사부로부터 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 데 있어서, 상기 피처리물을 액면에 대해서 경사지게 하고, 또한 상기 분사부를 회전시키는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 방법.
제20항에 있어서,
상기 피처리물의 피처리면과, 상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향이 수직이 되도록 상기 분사부를 경사지게 하는, 표면 처리 방법.
적어도 일부가 액에 침지되어 있는 피처리물에 표면 처리를 실시하는 방법이며,
분사부로부터 피처리물의 피처리면을 향해 처리액을 분사하는 데 있어서, 상기 분사부를 상기 피처리물에 대향하여 마련하고, 또한 상기 피처리면에 평행한 축을 중심으로 상기 분사부를 회전시키는 것을 특징으로 하는, 표면 처리 방법.
제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사부는, 평균 회전 속도 100 내지 3000㎜/분으로 회전하는, 표면 처리 방법.
제20항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사부는, 원 상당 직경 20 내지 200㎜로 회전하는, 표면 처리 방법.
제17항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사부로부터 상기 처리액을 평균 유속 1 내지 30m/초로 분사시키는, 표면 처리 방법.
제17항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피처리물을 적어도 2개 준비하고, 해당 피처리물의 피처리면을 외측으로 하여 처리조 내에 배치하는, 표면 처리 방법.
제17항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피처리물은, 표층에 오목부를 갖는, 표면 처리 방법.
제27항에 있어서,
상기 오목부를 갖는 피처리물은, 프린트 기판, 반도체, 또는 웨이퍼인, 표면 처리 방법.
제17항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 처리는, 전해 도금 처리 또는 무전해 도금 처리인, 표면 처리 방법.
제17항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 처리는, 도금 처리이며, 도금욕온을 20 내지 50℃로 하는, 표면 처리 방법.
제17항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 처리는, 전해 도금 처리이며, 평균 전류 밀도를 1 내지 30A/dm²로 하는, 표면 처리 방법.
제17항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분사부로부터 분사되는 처리액의 분사 방향의 각도는, 수평 방향을 0도로 했을 때, -70도 내지 +70도인, 표면 처리 방법.