TW201538803A - 陽極固持器及鍍覆裝置 - Google Patents

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Masaaki Kimura
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Abstract

本發明提供一種防止配置有陽極之內部空間與外部空間之間的添加劑及黑膜(Black film)擴散之陽極固持器及具備其之鍍覆裝置。 本發明之陽極固持器60具有：用於收容陽極之內部空間61；以覆蓋內部空間61前面之方式而構成的隔膜；形成於陽極固持器之外表面，並連通於內部空間61之孔71；及用於密封孔71之閥門91。

Description

陽極固持器及鍍覆裝置
本發明係關於一種使用於對基板進行鍍覆處理之鍍覆裝置的陽極固持器及鍍覆裝置。
過去是進行在設於半導體晶圓等表面之微細配線用溝、孔、或抗蝕層開口部形成配線，或是在半導體晶圓等表面形成與封裝之電極等電性連接的凸塊(突起狀電極)。形成該配線及凸塊之方法，例如習知有電解鍍覆法、蒸鍍法、印刷法、球形凸塊(Ball bump)法等。隨著近年來半導體晶片之輸入/輸出(I/O)數增加及窄間距化，多採用可微細化且性能比較穩定之電解鍍覆法。
用於電解鍍覆法之鍍覆裝置具有：保持半導體晶圓等基板之基板固持器；保持陽極之陽極固持器；及收容包含多種添加劑之鍍覆液的鍍覆槽。在該鍍覆裝置中對半導體晶圓等基板表面進行鍍覆處理時，係在鍍覆槽內相對配置基板固持器與陽極固持器。在該狀態下藉由使基板與陽極通電，而在基板表面形成鍍覆膜。另外，添加劑具有促進或抑制鍍覆膜之成膜速度的效果，或使鍍覆膜之膜質提高的效果等。
過去，保持於陽極固持器之陽極係使用溶解於鍍覆液之溶解性陽極或不溶解於鍍覆液之不溶性陽極。使用不溶性陽極進行鍍覆處理時，藉由陽極與鍍覆液之反應而產生氧。鍍覆液之添加劑與該氧反應而分 解。添加劑被分解時，添加劑即喪失上述效果，而出現無法在基板表面獲得希望之膜的問題(例如，參照專利文獻1)。此外，也習知溶解性陽極例如使用含磷銅時，在非電解時藉由與陽極產生之一價銅的反應，而造成添加劑，特別是促進劑的變質。
此外，溶解性陽極例如使用含磷銅時，於鍍覆處理時隨著陽極電解，會在陽極表面形成磷酸鹽覆膜之所謂黑膜(例如，參照非專利文獻1)。黑膜在鍍覆處理中有可能從陽極表面剝離。剝離之黑膜在鍍覆液中移動而附著於基板表面時，在基板表面附著有黑膜之部位不形成鍍覆膜，造成鍍覆不良，而出現成品之合格率及可靠性降低的問題。因而，習知設有用於抑制添加劑之分解及黑膜附著於基板表面之隔膜的陽極固持器(例如，參照專利文獻2)。
第十六圖係具有隔膜之過去陽極固持器的部分剖面圖。如圖示，陽極固持器110具有：陽極105；具有用於收容陽極105之空間的陽極固持器底座111；安裝於陽極固持器底座111前面之陽極遮罩113；安裝於陽極遮罩113前面之隔膜150；接觸於陽極105背面之導電性的接觸部件102；及從接觸部件102背面延伸，而對無圖示之外部電極連接的導電性之饋電部件103。
陽極固持器底座111具有與收容陽極105之空間連通的孔112。該陽極固持器110浸漬於鍍覆液時，鍍覆液通過孔112流入收容陽極105之空間，而陽極105浸漬於鍍覆液中。接觸部件102可從外部電極經由饋電部件103供給電流至陽極105。藉此，當陽極固持器110浸漬於鍍覆液時，陽極105與基板經由鍍覆液而通電。
隔膜150例如係離子交換膜，且以從陽極固持器110之外部空間隔離收容有陽極105之空間前面的方式設置。在陽極105附近產生之陽離子可通過隔膜150到達基板表面。另外，隔膜150可防止形成於陽極105表面之黑膜通過隔膜150，抑制黑膜擴散於鍍覆槽內。此外，隔膜150抑制鍍覆液中之添加劑到達陽極105，並抑制添加劑之分解。
【先前技術文獻】 【專利文獻】
[專利文獻1]日本特許第2510422號
[專利文獻2]日本特開2010-185122號公報
【非專利文獻】
[非專利文獻1]電子安裝學會雜誌Vol.9 No.3「使用二氧化銥(IrO2)/鈦(Ti)不溶解性陽極之埋入用硫酸銅鍍覆」p.180-185
但是，上述過去之陽極固持器110，有可能從陽極105剝離之黑膜經由用於導入鍍覆液之孔112，從收容陽極105之空間流出外部而擴散於鍍覆槽內。此外，有可能鍍覆液中之添加劑經由孔112擴散於收容有陽極105之空間內。此時，藉由陽極與鍍覆液之反應所產生的氧或一價銅與添加劑繼續反應，造成添加劑繼續分解。
本發明係鑑於上述問題者，其目的為提供一種防止配置有陽極之內部空間與外部空間之間的添加劑及黑膜擴散之陽極固持器及具備其之鍍覆裝置。
本發明一種形態之陽極固持器，係用於保持鍍覆裝置中使用之陽極，且具有：內部空間，其係形成於前述陽極固持器之內部，並用於收容前述陽極；隔膜，其係以覆蓋前述內部空間前面之方式構成；孔，其係形成於前述陽極固持器之外表面，並連通於前述內部空間；及閥門，其係用於密封前述孔。
本發明其他形態之陽極固持器具有：施力部件，其係以關閉前述閥門之方式對前述閥門施力；及操作部，其係以打開前述閥門之方式操作前述閥門。
本發明其他形態之陽極固持器具有握持部，其係於搬送前述陽極固持器時握持，前述操作部設於前述握持部中。
本發明其他形態之陽極固持器具有：軸桿，其係一端連結於前述閥門，另一端連結於前述施力部件；中間部件，其係一端連結於前述軸桿，另一端連結於前述操作部；及樞軸，其係可旋轉地固定前述中間部件；前述操作部係一端從前述握持部突出，另一端連結於前述中間部件之前述另一端的推桿，且將前述推桿壓下前述握持部之內部時，前述閥門移動至與前述施力部件之施加力方向的相反方向。
本發明其他形態之陽極固持器具有第一密封部件，其係以密閉前述隔膜與前述內部空間前面之間的方式構成。
本發明其他形態之陽極固持器具有：開口部，其係通於前述內部空間之背面；蓋，其係覆蓋前述開口部；及第二密封部件，其係以密閉前述開口部與前述蓋之間的方式構成。
本發明其他形態之陽極固持器具有空氣排出口，其係用於排出前述內部空間之空氣。
本發明其他形態之陽極固持器，前述隔膜係離子交換膜或中性隔膜。
本發明一種形態之鍍覆裝置，係具備以收容上述陽極固持器之方式構成的鍍覆槽，且具有輸送機，其係用於搬送前述陽極固持器，前述陽極固持器之前述閥門係以前述輸送機握持前述陽極固持器時打開，解除握持時關閉之方式構成。
為了達成上述目的，本發明一種形態之鍍覆裝置係具有鍍覆槽，且前述鍍覆槽係以收容陽極固持器之方式構成，前述陽極固持器具有：內部空間，其係形成於前述陽極固持器之內部，並用於收容前述陽極；隔膜，其係以覆蓋前述內部空間前面之方式構成；及孔，其係形成於前述陽極固持器之外表面，並連通於前述內部空間；前述鍍覆槽具備閥門，其係用於密封前述陽極固持器之前述孔。
本發明其他形態之鍍覆裝置，前述閥門係以前述陽極固持器收容於前述鍍覆槽時，密封前述陽極固持器之前述孔的方式構成。
採用本發明時，可提供防止配置陽極之內部空間與外部空間之間的添加劑及黑膜擴散之陽極固持器及具備其之鍍覆裝置。
10‧‧‧匣盒
12‧‧‧匣盒台
14‧‧‧對準器
16‧‧‧基板搬送裝置
17‧‧‧自旋乾燥機
18‧‧‧基板固持器
20‧‧‧基板裝卸部
22‧‧‧軌道
24‧‧‧裝載板
26‧‧‧存放架
28‧‧‧預濕槽
30‧‧‧預浸槽
32a‧‧‧第一水洗槽
32b‧‧‧第二水洗槽
34‧‧‧噴吹槽
36‧‧‧槳葉驅動裝置
40‧‧‧陽極
41‧‧‧基板固持器搬送裝置
42‧‧‧第一輸送機
43‧‧‧導軌
44‧‧‧第二輸送機
45‧‧‧支臂
46‧‧‧支柱部
47a、47b‧‧‧夾盤
50‧‧‧鍍覆槽
51-1、51-2‧‧‧支撐部件
52‧‧‧鍍覆處理槽
53‧‧‧導電板
54‧‧‧鍍覆液排出槽
55‧‧‧分隔壁
56‧‧‧鍍覆液供給口
57‧‧‧鍍覆液排出口
58‧‧‧鍍覆液循環裝置
60‧‧‧陽極固持器
61‧‧‧內部空間
62‧‧‧固持器底座
62-1、62-2‧‧‧連結部
63‧‧‧固持器底座護板
63a‧‧‧開口
64-1、64-2‧‧‧握持部
65-1、65-2‧‧‧錐形部
66‧‧‧隔膜
67‧‧‧陽極遮罩
68‧‧‧隔膜壓板
69‧‧‧開口部
70-1、70-2‧‧‧支臂部
71‧‧‧孔
72‧‧‧固持器交接單元
73‧‧‧門
74‧‧‧直線導軌
75‧‧‧懸吊桿
77‧‧‧固持器支撐部
78‧‧‧開口區域
81‧‧‧空氣排出口
82‧‧‧電極端子
83‧‧‧蓋
84‧‧‧第一密封部件
85‧‧‧第二密封部件
86‧‧‧蓋
87‧‧‧壓鐵
88‧‧‧固定部件
89‧‧‧饋電部件
90‧‧‧鍍覆電源
91‧‧‧閥門
92‧‧‧第三密封部件
93‧‧‧軸桿
93a‧‧‧插銷
94‧‧‧中間部件
94a‧‧‧樞軸
95‧‧‧推桿
95a‧‧‧插銷
96‧‧‧彈簧
97a、97b‧‧‧彈簧台座
98‧‧‧第四密封部件
99、199‧‧‧閥座
99a、199a‧‧‧插入部
99b、199b‧‧‧固定部
99c、199c‧‧‧孔
100‧‧‧鍍覆裝置
102‧‧‧接觸部件
103‧‧‧饋電部件
105‧‧‧陽極
110‧‧‧陽極固持器
111‧‧‧陽極固持器底座
112‧‧‧孔
113‧‧‧陽極遮罩
150‧‧‧隔膜
191‧‧‧閥門
193‧‧‧軸桿
196‧‧‧第六密封部件
198‧‧‧第五密封部件
Q‧‧‧鍍覆液
W‧‧‧基板
W1‧‧‧被鍍覆面
第一圖係第一種實施形態之鍍覆裝置的全體配置圖。
第二圖係顯示第一輸送機或第二輸送機之概略側面圖。
第三圖係放大固持器交接單元之概略圖。
第四圖係鍍覆槽之概略側剖面圖。
第五圖係第一種實施形態之陽極固持器的俯視圖。
第六圖係第五圖所示之4-4剖面上的陽極固持器之側剖面圖。
第七圖係拆卸固持器底座護板狀態之陽極固持器的分解立體圖。
第八圖係拆卸固持器底座護板狀態之陽極固持器的俯視圖。
第九圖係第八圖所示之握持部的放大圖。
第十圖係顯示第八圖所示之握持部藉由輸送機握持的狀態圖。
第十一圖係顯示第八圖所示之孔及閥門的放大圖。
第十二圖係顯示在第八圖所示之握持部藉由輸送機握持狀態下的孔及閥門之放大圖。
第十三圖係第二種實施形態之鍍覆裝置具有的鍍覆槽之概略側剖面圖。
第十四圖係拆卸固持器底座護板狀態之陽極固持器的俯視圖。
第十五圖係顯示孔之放大圖。
第十六圖係具有隔膜之過去陽極固持器的部分剖面圖。
以下，參照圖式說明本發明之實施形態。以下說明之圖式中，在相同或相當之元件上註記相同符號並省略重複之說明。
[第一種實施形態]
第一圖係第一種實施形態之鍍覆裝置的全體配置圖。
如第一圖所示，該鍍覆裝置100中具備：搭載收納有半導體晶圓等基板之匣盒10的2台匣盒台12；將基板之定向平面(Orientation flat)或缺口等位置對準指定方向的對準器14；用於對基板固持器18進行基板之裝卸的基板裝卸部20；及使鍍覆處理後之基板高速旋轉而乾燥的自旋乾燥機17。在此等單元之概略中央配置有在此等單元間搬送基板之例如係搬送用機器人的基板搬送裝置16。
基板藉由基板搬送裝置16從搭載於匣盒台12之匣盒10取出而搬送至對準器14。對準器14將基板之定向平面或缺口等位置對準指定方向。其後，基板藉由基板搬送裝置16搬送至基板裝卸部20。基板裝卸部20具備可沿著軌道22水平方向滑動之平板狀的裝載板24。在裝載板24上水平狀態橫向裝載2個基板固持器18。基板搬送裝置16與2個基板固持器18中之一方基板固持器18進行基板交接。繼續，裝載板24水平方向滑動，基板搬送裝置16與另一方基板固持器18進行基板交接。
此外，鍍覆裝置100中配置有：保管及暫設基板固持器18之存放架26；使基板浸漬於純水之預濕槽28；除去形成於基板表面之種層表面的氧化膜之預浸槽30；洗淨預浸後之基板的第一水洗槽32a；進行洗淨後之基板脫水的噴吹槽34；洗淨鍍覆後之基板的第二水洗槽32b；進行鍍覆處理之鍍覆槽50；及用於從鍍覆裝置100取出需要維修之基板固持器18等的固持器交接單元72。
再者，鍍覆裝置100中具備將基板固持器18與基板一起搬送之基板固持器搬送裝置41。基板固持器搬送裝置41位於基板裝卸部20及上述各槽之側方。基板固持器搬送裝置41具有：在基板裝卸部20與存放架26 之間搬送基板的第一輸送機42；在存放架26、預濕槽28、預浸槽30、第一水洗槽32a、第二水洗槽32b、噴吹槽34及鍍覆槽50之間搬送基板的第二輸送機44；及引導第一輸送機42及第二輸送機44之導軌43。另外，基板固持器搬送裝置41亦可不具第二輸送機44，而僅具備第一輸送機42。
此外，在該鍍覆槽50之側方配置有槳葉驅動裝置36，其係位於鍍覆槽50之內部，驅動攪拌鍍覆液之槳葉(無圖示)。
第一輸送機42同時握持裝載於裝載板24而保持基板的2個基板固持器18，將其搬送至存放架26。而後，第一輸送機42使2個基板固持器18在垂直狀態下降，懸吊保持於存放架26。第二輸送機44握持保持於存放架26之2個基板固持器18，依序搬送至預濕槽28、預浸槽30、第一水洗槽32a、鍍覆槽50、第二水洗槽32b、噴吹槽34。
第二輸送機44將保持有經各槽處理後之基板的2個基板固持器18返回存放架26之指定位置。第一輸送機42握持返回存放架26之指定位置的2個基板固持器18，搬送至基板裝卸部20之裝載板24上，並水平裝載於裝載板24。
繼續，基板搬送裝置16從位於軌道22上之中央側的基板固持器18取出鍍覆處理後之基板，並搬送至自旋乾燥機17。自旋乾燥機17藉由高速旋轉將基板脫水。基板搬送裝置16將脫水後之基板返回匣盒10。安裝於另一方基板固持器18之基板，亦同樣地藉自旋乾燥機17脫水後返回匣盒10。
進行基板固持器18或後述之陽極固持器60(參照第五圖等)的維修等時，第二輸送機44從存放架26取出基板固持器18，從鍍覆槽50取 出陽極固持器60，並搬送至固持器交接單元72。
第二圖係顯示第一圖所示之第一輸送機42或第二輸送機44的概略側面圖。第二圖中，在權宜上亦顯示鍍覆槽50。如第二圖所示，第一輸送機42或第二輸送機44(以下，稱輸送機42、44)具備：支柱部46、以及從支柱部46水平方向延伸之支臂45。支柱部46及支臂45可沿著導軌43(參照第一圖)在圖中紙面深度方向移動。因此，支臂45可在第一圖所示之各槽的上方移動。支臂45具有握持陽極固持器60之2個夾盤47a、47b。夾盤47a、47b同樣地亦可握持基板固持器18。
鍍覆槽50具備在其側壁上部用於從下側支撐陽極固持器60之一對支撐部件51-1、51-2。陽極固持器60收納於鍍覆槽50內部時，支臂45藉由內藏於支柱部46之升降機構而下降，陽極固持器60藉由支撐部件51-1、51-2而懸吊保持。
第三圖係放大第一圖所示之固持器交接單元72的概略圖。如圖示，固持器交接單元72具備：位於鍍覆裝置100內部之開口區域78；閉鎖開口區域78之一對門73；懸吊保持陽極固持器60(參照第二圖等)及基板固持器18(參照第一圖)之懸吊桿75；及水平方向引導懸吊桿75之一對直線導軌74。
懸吊桿75及直線導軌74位於開口區域78內。懸吊桿75具備從下方支撐陽極固持器60及基板固持器18之2對固持器支撐部77。進行基板固持器18或陽極固持器60之零件更換等的維修時，第二輸送機44將基板固持器18或陽極固持器60搬送至固持器交接單元72，懸吊於固持器支撐部77而保持。門73係兩開之門，並朝向鍍覆裝置100之外側打開。藉此，開口區域 78可與鍍覆裝置100外部連通。進行維修之作業人員藉由打開門73，將懸吊桿75沿著直線導軌74朝向面前(鍍覆裝置100外側)拉出，可輕易取出懸吊於固持器支撐部77之基板固持器18或陽極固持器60。
第四圖係第一圖所示之鍍覆槽50的概略側剖面圖。如第四圖所示，該鍍覆槽50具有：收容包含添加劑之鍍覆液Q的鍍覆處理槽52；從鍍覆處理槽52接收溢流之鍍覆液Q而排出的鍍覆液排出槽54；及分隔鍍覆處理槽52與鍍覆液排出槽54之分隔壁55。
保持陽極40之陽極固持器60與保持基板W之基板固持器18浸漬於鍍覆處理槽52內的鍍覆液Q中，並以陽極40與基板W之面概略平行的方式相對配置。陽極40與基板W在浸漬於鍍覆處理槽52之鍍覆液Q狀態下，藉由鍍覆電源90施加電壓。藉此，金屬離子在基板W之被鍍覆面W1還原，而在被鍍覆面W1形成膜。
鍍覆處理槽52具有用於在槽內部供給鍍覆液Q之鍍覆液供給口56。鍍覆液排出槽54具有用於從鍍覆處理槽52排出溢流之鍍覆液Q的鍍覆液排出口57。鍍覆液供給口56配置於鍍覆處理槽52底部，鍍覆液排出口57配置於鍍覆液排出槽54底部。
鍍覆液Q從鍍覆液供給口56供給至鍍覆處理槽52時，鍍覆液Q從鍍覆處理槽52溢出，越過分隔壁55而流入鍍覆液排出槽54。流入鍍覆液排出槽54之鍍覆液Q從鍍覆液排出口57排出，並以鍍覆液循環裝置58具有之過濾器等除去雜質。除去了雜質之鍍覆液Q藉由鍍覆液循環裝置58而經由鍍覆液供給口56供給至鍍覆處理槽52。
第五圖係第四圖所示之第一種實施形態的陽極固持器60之 俯視圖，第六圖係第五圖所示之4-4剖面上的陽極固持器60之側剖面圖，第七圖係拆卸固持器底座護板63狀態之陽極固持器60的分解立體圖，第八圖係拆卸固持器底座護板63狀態之陽極固持器60的俯視圖。
另外，第八圖中，在權宜上顯示有握持部64-2透過狀態之陽極固持器60。此外，第七圖及第八圖中，在權宜上顯示有拆卸陽極40狀態之陽極固持器60。
本說明書中，「上」及「下」係指將陽極固持器60鉛直收容於鍍覆槽50狀態下的上方向及下方向。同時，本說明書中，「前面」係指陽極固持器60與基板固持器相對之側的面，「背面」係指與前面相反側之面。
如第五圖至第七圖所示，本實施形態之陽極固持器60具有：具有收容陽極40之內部空間61的概略矩形狀固持器底座62；形成於固持器底座62上部之一對握持部64-1、64-2；同樣形成於固持器底座62上部之一對支臂部70-1、70-2；局部覆蓋固持器底座62之前面的固持器底座護板63；以覆蓋內部空間61之方式設於固持器底座護板63前面之隔膜66；及設於隔膜66前面之陽極遮罩67。
如第五圖及第八圖所示，固持器底座62具有從其下部之外表面延伸至內部空間61，而連通於內部空間61之孔71。此外，固持器底座62在其上部之握持部64-1、64-2間具有用於排出內部空間61之空氣的空氣排出口81。固持器底座62浸漬於鍍覆液時，鍍覆液從孔71流入內部空間61，並且內部空間61之空氣從空氣排出口81排出。此外，陽極40使用不溶性陽極時，鍍覆處理中從陽極40產生之氧亦通過空氣排出口81排出。空氣排出口81藉由以不妨礙空氣排出之方式而形成的蓋83關閉。
此外，如第六圖所示，在固持器底座護板63之概略中央部形成有具有比陽極40直徑大之直徑的環狀開口63a。固持器底座護板63與固持器底座62一起形成內部空間61。隔膜66設於開口63a之前面而閉鎖內部空間61。在隔膜66與陽極遮罩67之間設置隔膜壓板68。此外，在固持器底座護板63之前面沿著開口63a，設置例如由O形環等構成之環狀第一密封部件84。藉由隔膜壓板68將隔膜66按壓於第一密封部件84，而隔膜66密閉開口63a。亦即，第一密封部件84可密閉隔膜66與內部空間61之間。藉此，經由隔膜66分隔內部空間61與外部空間。
隔膜66例如係如陽離子交換膜之離子交換膜，或中性隔膜。隔膜66不使鍍覆液中之添加劑或黑膜通過，於鍍覆處理時可使陽離子從陽極側向陰極側通過。
陽極遮罩67係中央部具有環狀開口之板狀部件，且裝卸自如地安裝於隔膜壓板68前面。陽極遮罩67之開口徑比陽極40之外徑小。因而，陽極遮罩67在陽極遮罩67安裝於隔膜壓板68時，從第五圖所示之平面觀看，係以覆蓋陽極40之外周緣部的方式構成。藉此，陽極遮罩67於鍍覆處理時可控制陽極40表面之電場。
固持器底座護板63對固持器底座62藉由螺絲結合或熔敷等緊密固定，而密合固持器底座護板63與固持器底座62之結合部。另外，固持器底座護板63與固持器底座62亦可一體形成。
如第五圖、第七圖及第八圖所示，握持部64-1、64-2經由形成於固持器底座62上部之連結部62-1、62-2而與固持器底座62連結。握持部64-1、64-2從連結部62-1、62-2延伸至固持器底座62之中央方向而形成。握 持部64-1、64-2於搬送陽極固持器60至各槽時，藉由第二圖所示之輸送機42、44的夾盤47a、47b而握持。在握持部64-1、64-2之下部，以其厚度朝向下方變小之方式形成錐形部65-1、65-2。握持陽極固持器60時，夾盤47a、47b(參照第二圖)從前面及背面夾著握持部64-1、64-2，並從下方支撐錐形部65-1、65-2而握持。
支臂部70-1、70-2從連結部62-1、62-2延伸於外側方向而形成。支臂部70-1、70-2在將陽極固持器60收容於鍍覆槽50時，藉由鍍覆槽50之支撐部件51-1、51-2(參照第二圖)從下方支撐。藉此，對鍍覆槽50懸吊保持陽極固持器60。
在支臂部70-1之下部設有用於對陽極40施加電壓的電極端子82。電極端子82在陽極固持器60收容於鍍覆槽時，與設於支撐部件51-1(參照第二圖)之導電板接觸。藉由該導電板連接於鍍覆電源90之正極，電極端子82與鍍覆電源90(參照第四圖)通電。此外，陽極固持器60具有從電極端子82延伸至內部空間61之概略中央部的饋電部件89。饋電部件89係概略板狀之導電部件，且與電極端子82電性連接。
如第六圖所示，在饋電部件89之前面，藉由例如由螺絲等構成之固定部件88固定有陽極40。藉此，可經由電極端子82及饋電部件89而藉由第四圖所示之鍍覆電源90對陽極40施加電壓。
在固持器底座62之概略中央部，亦即在對應於固定部件88之位置形成有用於更換陽極40之環狀開口部69。開口部69連通於內部空間61之背面側，並藉由蓋86覆蓋。在固持器底座62之背面側，沿著開口部69設有例如由O形環等構成之環狀第二密封部件85。藉由該第二密封部件85 來密閉開口部69與蓋86之間。
蓋86於更換陽極40時拆卸。具體而言，例如陽極40經過耐用年數時，藉由作業人員拆卸蓋86，並經由開口部69拆卸固定部件88。作業人員從隔膜壓板68拆卸陽極遮罩67，從內部空間61取出陽極40。繼續，將另外之陽極40收容於內部空間61，經由開口部69而藉由固定部件88將陽極40固定於饋電部件89之前面。最後，藉由蓋86密封開口部69，並將陽極遮罩67安裝於隔膜壓板68。
在固持器底座62之背面安裝有壓鐵87。藉此，當將陽極固持器60浸漬於鍍覆液時，可防止陽極固持器60藉由浮力而浮上水面。
如第八圖所示，陽極固持器60進一步具備：可密封孔71而構成之閥門91；以閥門91關閉之方式用於對閥門91施力之彈簧96；用於將彈簧96之施加力傳達至閥門91的軸桿93；操作閥門91之開關的操作部之推桿95；及用於將施加於推桿95之力傳達至軸桿93的中間部件94。
閥門91以可從固持器底座62之內部側密封孔71的方式配置於固持器底座62內部。軸桿93沿著陽極固持器60之長度方向配置於固持器底座62的內部。軸桿93之一端連結於閥門91，另一端連結於彈簧96。藉此，軸桿93將彈簧96之施加力傳達至閥門91，並以閥門91從固持器底座62之內部側密封孔71的方式對閥門91施力。
第九圖係第八圖所示之握持部64-2的放大圖。如圖示，在握持部64-2之上部設置彈簧台座97a，在軸桿93之一端設置彈簧台座97b。彈簧96之一端藉由彈簧台座97a固定於握持部64-2，另一端藉由彈簧台座97b固定於軸桿93。藉此，彈簧96對軸桿93在其軸方向施力，並以第八圖所示之閥 門91可密封孔71之方式，亦即閥門91關閉之方式間接對閥門91施力。
推桿95之一端從握持部64-2突出，另一端位於握持部64-2內。推桿95構成可在其軸方向滑動。在位於握持部64-2內部之推桿95的另一端外周面形成用於與中間部件94連結之插銷95a。此外，在軸桿93之外周面形成用於與中間部件94連結之插銷93a。
中間部件94係構成其概略中央部藉由樞軸94a固定於握持部64-2，且可以樞軸94a為中心而旋轉。中間部件94之一端連結於推桿95的插銷95a，另一端連結於軸桿93之插銷93a。藉此，將插銷95a作為力點，將樞軸94a作為支點，將插銷93a作為作用點，而將施加於推桿95之力傳達至軸桿93。
第十圖係顯示藉由輸送機握持第八圖所示之握持部64-2的狀態圖。第二圖所示之輸送機42、44的夾盤47a、47b係以從前面及背面夾著握持部64-2，並從下方支撐握持部64-2下面之錐形部的方式握持。此時，如第十圖所示，從握持部64-2突出之推桿95藉由夾盤47a、47b(參照第二圖)與推桿95相對之面而壓入握持部64-2的內部方向。亦即，推桿95壓下於下方向。將推桿95壓下於下方向時，插銷95a向下方向移動，中間部件94以樞軸94a為中心旋轉。同時壓縮彈簧96，並且插銷93a及軸桿93移動於上方向(與彈簧96之施加力方向相反方向)。藉此，連接於軸桿93之另一端的閥門91(參照第八圖)移動於上方向而開放孔71。
第十一圖係顯示第八圖所示之孔71及閥門91的放大圖。固持器底座62具備用於承受閥門91之閥座99。閥座99具有：插入孔71之插入部99a；固定於固持器底座62下部之固定部99b；及與孔71連通之孔99c。孔71 經由孔99c而使內部空間61(參照第八圖)與固持器底座62之外部連通。
插入部99a形成概略圓筒狀。例如係O形環之環狀第三密封部件92沿著孔99c設於插入部99a的前端部。第三密封部件92密閉閥門91與閥座99之間。藉此，閥門91接觸於閥座99時密封孔71。在插入部99a之外周部設置密閉孔71與閥座99之間的例如係O形環之環狀的第四密封部件98。第四密封部件98防止鍍覆液通過孔71與閥座99之間隙。藉由閥門91施力於彈簧96(參照第九圖)，如圖示，閥門91按壓於閥座99。
第十二圖係顯示在藉由輸送機握持第八圖所示之握持部64-2的狀態下之孔71及閥門91的放大圖。如第十圖所示，藉由輸送機42、44之夾盤47a、47b(參照第二圖)握持握持部64-2時，軸桿93移動於陽極固持器60之上方向。隨之如第十二圖所示，閥門91移動於上方向打開而開放孔71。藉由開放孔71，孔71與內部空間61連通，鍍覆液可流入內部空間61。
其次，說明將第五圖至第十二圖所示之陽極固持器60收容於第四圖所示之鍍覆槽50的過程。將陽極固持器60收容於鍍覆槽50時，首先，藉由第二圖所示之輸送機42、44的夾盤47a、47b握持握持部64-1、64-2。藉此，如第十圖所示，壓下推桿95，軸桿93移動於與彈簧96之施力方向相反方向。此外，閥門91如第十二圖所示地從閥座99離開而開放孔71。
輸送機42、44藉由使支臂45(參照第二圖)下降，而將開放孔71狀態下之陽極固持器60收容於鍍覆槽50。陽極固持器60之支臂部70-1、70-2藉由鍍覆槽50之支撐部件51-1、51-2(參照第二圖)從下方支撐。陽極固持器60浸漬於鍍覆液Q，鍍覆液Q通過開放之孔71流入內部空間61。與此同時，內部空間61之空氣從空氣排出口81排出，內部空間61被鍍覆液Q填滿。
內部空間61被鍍覆液Q填滿時，輸送機42、44解除藉由夾盤47a、47b(參照第二圖)握持握持部64-1、64-2，而使支臂45(參照第二圖)上升。陽極固持器60懸吊保持於鍍覆槽50內。此時，軸桿93藉由支臂45之上升並且藉由彈簧96之施加力而返回原來位置。藉此，閥門91經由第三密封部件92與閥座99密合而密封孔71。
密封孔71時，存在於陽極固持器60之內部空間61的鍍覆液Q，與鍍覆槽50內之鍍覆液Q經由隔膜66而隔離。藉此，可防止內部空間61中產生之黑膜擴散於內部空間61之外。此外，即使在陽極40附近產生氧或一價銅，由於鍍覆槽50內之鍍覆液Q不致進入內部空間61，因此可防止添加劑進行分解。
維修等時而更換陽極40或隔膜66情況下，首先，輸送機42、44之夾盤47a、47b(參照第二圖)握持配置於鍍覆槽50內之陽極固持器60的握持部64-1、64-2。此時，如第十二圖所示，閥門91從閥座99離開而開放孔71。輸送機42、44從鍍覆液Q取出握持之陽極固持器60，使其在鍍覆槽50上方靜止。此時，內部空間61之鍍覆液Q從開放之孔71排出鍍覆槽50內。內部空間61變空之陽極固持器60經由第二水洗槽32b及噴吹槽34洗淨、乾燥後，搬送至固持器交接單元72(參照第三圖)。其後，陽極固持器60藉由作業人員從固持器交接單元72取出，來更換陽極40或隔膜66。
另外，將陽極固持器60浸漬於第二水洗槽32b內之洗淨液(純水)時，亦藉由輸送機42、44之夾盤47a、47b握持陽極固持器60的握持部64-1、64-2，洗淨液通過開放之孔71流入內部空間61。藉此，洗淨陽極固持器60之內部空間61，維修容易。
如以上之說明，由於陽極固持器60具備用於密封孔71之閥門91，因此，將陽極固持器60浸漬於鍍覆液Q而在內部空間61中填滿鍍覆液Q後，可密封孔71。藉此，可抑制內部空間61中產生之黑膜擴散於內部空間61之外。此外，即使在陽極40附近產生氧或一價銅，由於鍍覆槽50內之鍍覆液Q不致進入內部空間61，因此可抑制添加劑進行分解。
陽極固持器60具有：以閥門91密封孔71之方式而對閥門91施力的彈簧96(施力部件)；及以閥門91打開而開放孔71之方式操作閥門91的推桿95(操作部)。藉此，平時閥門91可密封孔71，並且可藉由推桿95輕易地開放孔71。
此外，推桿95設於握持部64-2。藉此，藉由輸送機42、44握持握持部64-2，可操作推桿95。因此，由於除了輸送機42、44之外不需要操作推桿95的機構，因此不需要在鍍覆裝置中設置用於操作推桿95之特別機構。
陽極固持器60具有軸桿93、中間部件94、及樞軸94a。軸桿93之一端連結於閥門91，另一端連結於彈簧96。中間部件94之一端連結於軸桿93，另一端連結於推桿95。樞軸94a可旋轉地固定中間部件94。推桿95之一端從握持部64-2突出，另一端連結於中間部件94之上述另一端。此外，推桿95壓下於握持部64-2之內部時，閥門91移動於與彈簧96之施加力方向的相反方向。藉此，藉由輸送機42、44握持握持部64-2，可操作推桿95。此外，藉由操作推桿95可打開閥門91。
陽極固持器60具有密閉隔膜66與內部空間61之間的第一密封部件84。藉此，可防止內部空間61中產生之黑膜從隔膜66與內部空間61 之間隙擴散。此外，可防止鍍覆槽50內之鍍覆液Q從隔膜66與內部空間61的間隙進入內部空間61，可抑制添加劑進行分解。
由於陽極固持器60具有通於內部空間61背面之開口部69，因此，可經由開口部69輕易更換陽極40。此外，陽極固持器具有：覆蓋開口部69之蓋86；及密閉開口部69與蓋86之間的第二密封部件85。藉此，可防止內部空間61中產生之黑膜從開口部69與蓋86之間隙擴散。此外，可防止鍍覆槽50內之鍍覆液Q從開口部69與蓋86之間隙進入內部空間61，可抑制添加劑進行分解。
陽極固持器60具有空氣排出口81。藉此，可排出內部空間61之空氣，並可從孔71供給鍍覆液Q至內部空間61。
隔膜66係離子交換膜或中性隔膜。藉此，不使鍍覆液中之添加劑或黑膜通過，於鍍覆處理時，可使陽離子從陽極側向陰極側通過。
此外，第一種實施形態之鍍覆裝置100係以具有輸送機42、44，陽極固持器60之閥門91於輸送機42、44握持陽極固持器60時打開，解除握持時關閉的方式構成。藉此，握持陽極固持器60而且浸漬於鍍覆液Q時，可在內部空間61中填滿鍍覆液Q。此外，解除陽極固持器60之握持而收容於鍍覆槽50時，閥門91可密封孔71。再者，為了更換陽極40等，而握持陽極固持器60而且從鍍覆液Q取出時，由於閥門91打開，因此，可從孔71排出內部空間61之鍍覆液Q。
另外，在第一種實施形態中，用於開關閥門91之構成為具有：軸桿93、彈簧96、中間部件94、樞軸94a、及推桿95等，不過不限於此，可採用可開關閥門91之其他構成。陽極固持器60在更換陽極40之權宜上， 係在固持器底座62中設有開口部69，不過，以其他方法更換陽極40時，亦可不設該開口部69。
[第二種實施形態]
其次，說明第二種實施形態之鍍覆裝置。另外，第二種實施形態之鍍覆裝置與第一種實施形態之鍍覆裝置比較，不同之處為鍍覆槽50及陽極固持器60。其他構成與第一種實施形態同樣，因此省略說明鍍覆槽50及陽極固持器60以外的構成。
第十三圖係第二種實施形態之鍍覆裝置具有的鍍覆槽50之概略側剖面圖。如圖示，鍍覆槽50係以藉由設於側壁上部之支撐部件51-1、51-2，支撐陽極固持器60之握持部64-1、64-2下部，來收容陽極固持器60之方式構成。支撐部件51-1在陽極固持器60與電極端子82接觸的位置具備與第四圖所示之鍍覆電源90的正極連接之導電板53。因此，陽極固持器60收容於鍍覆槽50時，藉由電極端子82與導電板53接觸，陽極固持器60與鍍覆電源90通電。
此外，鍍覆槽50具有：從其底部(省略圖示)延伸於鉛直方向之軸桿193；及連結於軸桿193之端部的閥門191。如圖示，在陽極固持器60收容於鍍覆槽50狀態下，閥門191可密封陽極固持器60之孔71。
第十四圖係拆卸固持器底座護板63狀態之第十三圖所示的陽極固持器60之俯視圖。另外，第十四圖中，權宜上顯示拆卸陽極40，而握持部64-1、64-2透過狀態之陽極固持器60。如圖示，陽極固持器60不具第一種實施形態中之推桿95、彈簧96、軸桿93、閥門91。另外，陽極固持器60與第一種實施形態同樣地具有從其下部之外表面延伸至內部空間61，而 連通於內部空間61之孔71。
第十五圖係顯示第十四圖所示之孔71的放大圖。固持器底座62具備用於承受第十三圖所示之閥門191的閥座199。閥座199具有：插入孔71之插入部199a；固定於固持器底座62下部之固定部199b；及與孔71連通之孔199c。孔71經由孔199c而使內部空間61(參照第十四圖)與固持器底座62之外部連通。
插入部199a形成概略圓筒狀。另外，與第一種實施形態不同，插入部199a不具第三密封部件92(參照第十一圖)。在插入部199a之外周部設置例如係O形環之環狀第五密封部件198。第五密封部件198緊密密封孔71與閥座199之間，防止鍍覆液通過孔71與閥座199之間隙。
例如係O形環之環狀第六密封部件196沿著孔199c之外周設於固定部199b的下部。第六密封部件196於陽極固持器60收容於鍍覆槽50(參照第十三圖)時與閥門191接觸。藉此密封孔71。
其次，說明將第十三圖至第十五圖所示之陽極固持器60收容於第十三圖所示之鍍覆槽50的過程。將陽極固持器60收容於鍍覆槽50時，首先藉由第二圖所示之輸送機42、44的夾盤47a、47b握持握持部64-1、64-2。輸送機42、44藉由使支臂45(參照第二圖)下降，而將開放孔71狀態下之陽極固持器60收容於鍍覆槽50。陽極固持器60之支臂部70-1、70-2藉由鍍覆槽50之支撐部件51-1、51-2(參照第二圖)從下方支撐。陽極固持器60浸漬於鍍覆液Q，鍍覆液Q通過開放之孔71流入內部空間61。與此同時，內部空間61之空氣從空氣排出口81排出，內部空間61被鍍覆液Q填滿。
輸送機42、44於內部空間61被鍍覆液Q填滿時，將陽極固持 器60配置於鍍覆槽50內之最終位置，亦即配置於第十三圖所示之位置。陽極固持器60配置於鍍覆槽50內之最終位置時，閥門191經由第六密封部件196與閥座199密合而密封孔71。
密封孔71時，存在於陽極固持器60之內部空間61的鍍覆液Q，與鍍覆槽50內之鍍覆液Q經由隔膜66而隔離。藉此，可防止內部空間61中產生之黑膜擴散於內部空間61之外。此外，即使在陽極40附近產生氧或一價銅，由於鍍覆槽50內之鍍覆液Q不致進入內部空間61，因此可防止添加劑進行分解。
在諸如維修等情形而須更換陽極40或隔膜66的情況下，首先，輸送機42、44之夾盤47a、47b(參照第二圖)握持配置於鍍覆槽50內之陽極固持器60的握持部64-1、64-2。輸送機42、44從鍍覆液Q取出握持之陽極固持器60，使其在鍍覆槽50上方靜止。藉由陽極固持器60上升，閥門191從閥座199離開而開放孔71。內部空間61之鍍覆液Q從開放之孔71排出鍍覆槽50內。內部空間61變空之陽極固持器60經由第二水洗槽32b及噴吹槽34洗淨、乾燥後，搬送至固持器交接單元72(參照第三圖)。其後，陽極固持器60藉由作業人員從固持器交接單元72取出，來更換陽極40或隔膜66。
如以上之說明，由於鍍覆槽50具備密封陽極固持器60之孔71的閥門191，因此，將陽極固持器60浸漬於鍍覆液Q而在內部空間61中填滿鍍覆液Q後，可密封孔71。藉此，可抑制內部空間61中產生之黑膜擴散於內部空間61之外。此外，即使在陽極40附近產生氧或一價銅，由於鍍覆槽50內之鍍覆液Q不致進入內部空間61，因此可抑制添加劑進行分解。
此外，由於閥門191係以陽極固持器60收容於鍍覆槽50時密 封孔71的方式構成，因此無須設置用於開關閥門191之特別的操作機構。
另外，第二種實施形態中，陽極固持器60係具備與閥門191接觸之閥座199，不過亦可不設閥座199。而將第六密封部件196直接設於固持器底座62之下部。
以上係說明本發明之實施形態，不過本發明並非限定於上述實施形態者，在申請專利範圍、及記載於說明書與圖式之技術性思想的範圍內可作各種變形。
60‧‧‧陽極固持器
61‧‧‧內部空間
62‧‧‧固持器底座
62-1、62-2‧‧‧連結部
64-1、64-2‧‧‧握持部
65-1、65-2‧‧‧錐形部
69‧‧‧開口部
70-1、70-2‧‧‧支臂部
71‧‧‧孔
81‧‧‧空氣排出口
82‧‧‧電極端子
83‧‧‧蓋
88‧‧‧固定部件
89‧‧‧饋電部件
91‧‧‧閥門
93‧‧‧軸桿
94‧‧‧中間部件
95‧‧‧推桿
96‧‧‧彈簧

Claims (11)

  1. 一種陽極固持器，係用於保持鍍覆裝置中使用之陽極，且具有：內部空間，其係形成於前述陽極固持器之內部，並用於收容前述陽極；隔膜，其係以覆蓋前述內部空間前面之方式構成；孔，其係形成於前述陽極固持器之外表面，並連通於前述內部空間；及閥門，其係用於密封前述孔。
  2. 如申請專利範圍第1項之陽極固持器，其中具有：施力部件，其係以關閉前述閥門之方式對前述閥門施力；及操作部，其係以打開前述閥門之方式操作前述閥門。
  3. 如申請專利範圍第2項之陽極固持器，其中具有握持部，其係於搬送前述陽極固持器時握持，前述操作部設於前述握持部中。
  4. 如申請專利範圍第3項之陽極固持器，其中具有：軸桿，其係一端連結於前述閥門，另一端連結於前述施力部件；中間部件，其係一端連結於前述軸桿，另一端連結於前述操作部；及樞軸，其係可旋轉地固定前述中間部件；前述操作部係一端從前述握持部突出，另一端連結於前述中間部件之前述另一端的推桿，且將前述推桿壓下前述握持部之內部時，前述閥門移動至與前述施 力部件之施加力方向的相反方向。
  5. 如申請專利範圍第1項之陽極固持器，其中具有第一密封部件，其係以密閉前述隔膜與前述內部空間前面之間的方式構成。
  6. 如申請專利範圍第1項之陽極固持器，其中具有：開口部，其係連通於前述內部空間之背面；蓋，其係覆蓋前述開口部；及第二密封部件，其係以密閉前述開口部與前述蓋之間的方式構成。
  7. 如申請專利範圍第1項之陽極固持器，其中具有空氣排出口，其係用於排出前述內部空間之空氣。
  8. 如申請專利範圍第1項之陽極固持器，其中前述隔膜係離子交換膜或中性隔膜。
  9. 一種鍍覆裝置，係具備以收容申請專利範圍第1項至第8項中任何一項之陽極固持器的方式構成之鍍覆槽，且具有輸送機，其係用於搬送前述陽極固持器，前述陽極固持器之前述閥門係以前述輸送機握持前述陽極固持器時打開，解除握持時關閉之方式構成。
  10. 一種鍍覆裝置，係具有鍍覆槽，且前述鍍覆槽係以收容陽極固持器之方式構成，前述陽極固持器具有：內部空間，其係形成於前述陽極固持器之內部，並用於收容前述陽極；隔膜，其係以覆蓋前述內部空間前面之方式構成；及孔，其係形成於前述陽極固持器之外表面，並連通於前述內部空間；前述鍍覆槽具備閥門，其係用於密封前述陽極固持器之前述孔。
  11. 如申請專利範圍第10項之鍍覆裝置，其中前述閥門係以前述陽極固持器收容於前述鍍覆槽時，密封前述陽極固持器之前述孔的方式構成。
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