TWI373537B - - Google Patents

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TWI373537B
TWI373537B TW093125843A TW93125843A TWI373537B TW I373537 B TWI373537 B TW I373537B TW 093125843 A TW093125843 A TW 093125843A TW 93125843 A TW93125843 A TW 93125843A TW I373537 B TWI373537 B TW I373537B
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plating
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Souichi Obata
Yuuichi Kameyama
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Almex Pe Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/16Regeneration of process solutions
    • C25D21/18Regeneration of process solutions of electrolytes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/06Filtering particles other than ions

Description

1373537 ⑴ 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在密閉陽極室構造體間之電鍍處理液中 ’浸漬工件(陰極),一面對工件與雨陽極之間供電,一 面對該工件的表面施以電鍍處理之電鍍處理方法,及電鍍 處理裝置。更詳細爲,本發明係關於具有:安裝在電鍍處 理槽內,面對槽內中央之面係由布製構件所成,而且,整 體係形成密閉型之陽極室之密閉陽極室構造體,及收容在 密閉陽極室構造體之陽極單元(陽極、布製包圍構件)之 電鍍處理裝置。 【先前技術】 電鍍處理方法中,有排列多數之獨立的電鍍處理槽, 且將工件依序搬運於各電鍍處理槽以做電鍍處理之批次式 之電鍍處理方法(裝置),及一面在同一電鏟處理槽內連 續運送工件,一面電鍍處理之連續式之電鍍處理方法(裝 置)。爲了一面維持品質(皮膜品質、皮膜厚度等)之均 勻性,一面大量生產工件(例如,印刷配線基板)W,與 批次式之電鍍處理方法(裝置)比較,以連續式之電鍍處 理方法(裝置)爲有利。 例如如第4圖所示般,連續式之電鍍處理裝置10P1 係在電鍍處理槽IIP內的寬度方向之兩側安裝有陽極22P 、22P,可在中央的陰極室11KP插入·浸漬陰極,即工 件(電鍍處理對象物)W。而且,連續式之電鍍處理裝置 -4- (2) (2)1373537 10P1係形成爲可由外部電源100P供電給電鍍處理液Q中 之陽極22P、22P及工件W。 電鍍處理槽IIP係在工件W的運送方向(第4圖中 ’垂直於紙面之方向)爲長大之1個連續槽,在浸漬於電 鍍處理液Q中之狀態下,且對於藉由搬運手段(省略圖 示)而被連續運送之工件W連續施以電鍍處理(析出陽 極金屬)。 且說,爲了有效率且穩定地對陰極室11KP內供給陽 極金屬離子,多數之情形係令陽極22P本身含有陽極金屬 溶融促進用物質。因此,陽極一溶融,必然地,不純物( 陽極金屬溶融促進用物質)會以殘渣形式溶解出來。 如將其放置不管,則不純物(異物…陽極金屬溶融促 進用物質)會混入電鍍處理液Q中故,容易在析出皮膜 產生斑點或粗糙面。另外,要將電鍍處理條件(處理液Q 之性狀乃至組成、電流密度、極間距離、液溫等)維持在 一定範圍內變得困難,無法維持電鍍品質(皮膜品質、皮 膜厚度等)的均勻性。 因此’習知上,形成爲藉由以布製包圍構件(例如, 布袋23P)來包圍電鍍處理槽up內之各陽極22P,由各 陽極22P所溶解出來之殘渣(不純物)不直接侵入陰極室 1 1 KP內。如作成此種構造,可令防止由陽極22P所溶解 出來之殘渣(不純物)侵入陰極室1 1 KP內之性能(所謂 之殘 '遼侵入防止性能)與布網目之狹小化程度成比例提升 。換言之’在工件W被要求更高品質之電子零件(例如 -5- (3) (3)1373537 ,印刷配線基板)等之情形’有布製包圍構件(布袋23P )之布網目的狹小化更爲加強之傾向。 但是,此種想法雖在運轉初期可以發揮初期之侵入防 止性能,但是,隨著時間的經過,布製包圍構件(布袋 23P )之網目受到殘渣(不純物)所堵塞故,陽極金屬離 子對於陰極室11 KP之本來的供給量大幅減少。另外,變 成無法維持陽極.陰極間之電流密度,無法穩定地進行高 品質電鍵處理。 此處,爲了解決前述問題而能解決之裝置(參考曰本 專利特開2003- 1 3 29 1號公報)係先由本案申請人所提出 。即關於日本專利特開2003- 1 329 1號公報所先前提出之 電鍍處理裝置10P2,係如第5圖所示般,爲一種在電鍍 處理槽1〗內的寬度方向(圖中左右方向)的兩側裝置朝 向槽內中央之面是由布製構件26所成,且整體形成密閉 型之陽極室24之密閉陽極室構造體20 (20L、20R)之同 時,令各密閉式構造體之各個收容陽極單元21 (21L、 21R)之構造。 另外,形成爲,藉由運轉吸入泵53P,將各陽極室24 內且該各陽極單元21以外之電鍍處理液通過該各吸入岐 管51LP、51RP及吸入管52P予以吸引抽出之同時,可將 以吸入泵5 3 P所加壓的抽出電鍍處理液供應給過濾裝置 70 · 即在電鍍處理液Q中,且兩陽極單元21L、21R間浸 漬陰極(工件W ),之後,對工件W和兩陽極2 2間供電 -6- (4) (4)Γ1373537 ’由各陽極22所溶解出來之陽極金屬會由形成陽極單元 2 1之一部份的布製包圍構件2 3之內側通過外側,且由密 閉陽極室構造體2 0之布製構件2 6的內側通過外側,到達 工件(陰極)W且析出於其之表面。另外,2 5係隔間壁 〇 此時,在陽極單元21內,不純物(陽極金屬溶融促 進用物質)與陽極金屬一同地由陽極22以殘渣之形式溶 解出來。此殘渣的大部分,短期間雖以陽極單元21之布 製包圍構件2 3而阻止通往外側,但是,一部份會通過。 通過此外側之殘渣係在密閉陽極室構造體20的布製 構件2 6被阻止通往外側故,不直接到達陰極室1 1 K,而 停滯在密閉陽極室構造體20內,即陽極室24內。但是, 如任其放置時,陽極室24內的不純物之停滯量逐漸增加 ,與習知例(第4圖)之情形相同,隨著時間的經過,對 於陰極室1 1 K側之侵入量增加。 因此,如運轉吸入泵53P,各陽極室24內且該各陽 極單元21外之電鍍處理液的一部份一面被抽出而一面供 應給過濾裝置70。即所被抽出供給之電鍍處理液中的不 純物可以過濾裝置70而機械性地予以去除。不純物去除 後之抽出電鍍處理液,係被供回到電鍍處理槽11內,且 各密閉陽極室構造體20外之陰極室1 1 K。 如此一來,陽極室24內的不純物濃度可以調整爲不 對電鍍處理造成傷害之程度,可對陰極室11K供給不純 物去除後之新鮮的電鍍處理液。即可一面抑制不純物對於 (5) '1373537 浸漬工件W之電鍍處理液Q中之侵入,一面將陽極金屬 穩定地供應給陰極室 ΠΚ故,可穩定地生產析出皮膜( 表面狀態)無粗糙面或斑點之高品質產品。因此,電鍍處 理裝置10P2乃邁向普及擴大之路。 但是,關於重視生產性之進一步提升、裝置成本之降 低化及進一步之處理容易化之實際的使用上,有人指出電 鍍處理裝置10P2還有改善的餘地。
即過濾裝置70產生堵塞之情形的過濾器更換作業( 維護)麻煩,其之更換作業必須在令吸入泵5 3 P停止之狀 態下進行。即無法抽出電鍍處理液,當然無法去除不純物 故,所以不得不停止生產。但是,以需要過濾器更換作業 的期間之延長化(例如,2倍化)爲目標之過濾裝置70 的大型化(2倍化以上),會導致裝置成本的增加(4倍 化以上),且設置面積之增加或有佈置上之限制故,在實 際使用上難於被認同。
【發明內容】 本發明之目的在於提供:可大幅抑制不純物由陽極室 侵入陰極室,且可一面維持陽極金屬之穩定供給,一面藉 由令需要維護作業之期間的延長化,可大幅提升生產性之 電鍍處理裝置及電鍍處理方法。 本發明原則上係將不需要零件更換等之不用維護之第 1不純物去除手段,及需要伴隨過濾器等之更換作業之維 護的第2不純物去除手段以此順序予以配設。因此,本發 (6) (6)[1373537 明係形成爲,在第1不純物去除手段中,可以去除所抽出 的電鍍處理液中之不純物的大部分,在第2不純物去除手 段中’可以去除殘留在通過第1不純物去除手段之電鍍處 理液中的不純物。 即關於本發明之電鍍處理裝置係一種具有,裝置在電 鍍處理槽內的寬度方向之兩側,朝向槽內中央之面是由布 製構件所成,且整體形成密閉型之陽極室之密閉陽極室構 造體,及收容在前述密閉陽極室構造體而由陽極與包圍其 之布製包圍構件所成之陽極單元,於前述密閉陽極室構造 體間之電鍍處理液中浸漬形成陰極之工件,一面對工件及 前述兩陽極之間供電,一面對該工件的表面施以電鍍處理 之電鍍處理裝置,設置有,由前述各陽極室內且該陽極單 元外,抽出電鍍處理液,可以供應給其他處所之電鑛處理 液抽出供給手段,及將藉由前述電鍍處理液抽出供給手段 ,由前述陽極室所抽出的電鍍處理液中的不純物可以電化 學性予以去除之第1不純物去除手段,及可機械性地將殘 留在通過此第1不純物去除手段後之電鍍處理液中的不純 物予以去除之第2不純物去除手段,及可以將殘留不純物 藉由此第2不純物去除手段而被去除之電鍍處理液供回給 前述電鍍處理槽內,且各密閉陽極室構造體外之陰極室之 電鍍處理液供回手段。. 如依據關於本發明之電鍍處理裝置,可以以第1不純 物去除手段去除大部分之不純物,且以第2不純物去除手 段去除殘餘之不純物(不允許供回到電鍍處理槽之物質) -9- (7) (7)1373537 故,可以去除整體被抽出供給之電鍍處理液中的不純物之 全量》而且,不需要第1不純物去除手段之維護,且以第 2不純物去除手段所去除之不純物量僅是少許故,可令需 要維護之期間大幅延長。 另外,藉由作成此種構造,不純物由陽極室對於陰極 室之電鍍處理液中的侵入可以大幅加以抑制,且可一面維 持陽極金屬之穩定供給,一面令需要維護作業之期間延長 化,可以大幅提升生產性。 另外,在關於本發明之電鍍處理裝置中,前述第1不 純物去除手段係電解去除槽,前述電解去除槽係由具有: 裝置於其內部之1對的陽極構件,及裝置在兩陽極構件間 之陰極構件之同時,而且藉由電解處理,令不純物析出在 陰極構件側予以去除之電解去除處理裝置所形成,前述第 2不純物去除手段可以採用由卡匣可更換之過濾裝置所形 成之構造。 藉由作成此種構造,第1不純物去除手段及第2不純 物去除手段可以低成本,且容易處理。 另外,在關於本發明之電鍍處理裝置中,前述電解去 除槽係配設爲,對於前述電鍍處理槽,前述電解去除槽內 之液面比前述電鍍處理槽內之液面低,前述電鑛處理液抽 出供給手段係可以採用藉由利用重力之自然流動,可將前 述各陽極室內之電鍍處理液抽出供給於前述電解去除槽而 形成之構造。 另外,藉由作成此種構造,電鍍處理液抽出供給手段 -10- (8) (8)1373537 變成比較簡單的構造,可以降低裝置成本。 另外,在關於本發明之電鍍處理裝置中,可以採用配 置爲前述電鍍處理槽之液面和前述電解去除槽之液面於電 鍍處理液供回手段之停止狀態中,成爲相同高度,在電鍍 處理液供回手段之動作狀態下,前述電解去除槽之液面比 前述電鍍處理槽之液面低而形成之構造。 藉由作成此種構造,可以藉由虹吸效果(利用重力) 而自然落下(流下)供給電鍍液故,藉由設液面的高低差 成爲因應抽出量之大小,且最小之値,可以進一步抑制電 解去除槽內之液體紊流。另外,各槽之佈置變得容易。 進而,關於本發明之電鍍處理方法係一種形成有,裝 置在電鍍處理槽內之寬度方向之兩側,面對槽內中央之面 是由布製構件所成,且陽極及整體形成密閉型構造之陽極 室之密閉陽極室構造體,及包含可收容在前述密閉陽極室 構造體之陽極及布製包圍構件之陽極單元,於前述密閉陽 極室構造體之間浸漬陰極之工件,一面對前述工件及兩前 述陽極之間供電,一面對該工件的表面施以電鍍處理之電 鍍處理方法,其特徵爲,使用電解去除處理裝置,電化學 性地去除前述各密閉陽極室構造體之陽極室內,且由該各 陽極單元外所抽出供給之電鍍處理液中的不純物,接著, 利用過濾裝置,機械性地去除殘存在通過電解去除處理裝 置之電鍍處理液中的不純物,一面將通過過濾裝置之電鍍 處理液供回給前述電鍍處理槽內之陰極室而一面進行電鍍 處理。 -11 - (9) (9)1373537 藉由作成此種構造,可以大幅抑制不純物由陽極室侵 入陰極室之電鍍處理液中,而且,可以一面維持陽極金屬 之穩定供給’一面延長需要維護作業之期間,可以大幅提 升生產性。進而,電解去除處理裝置及過濾裝置可以低成 本·,且容易處理。 【實施方式】 (第1實施形態) 本電鏟處理裝置10係實施本電鍍處理方法之最好的 形態。即本電鍍處理裝置1 0係如第1圖所示般,雖然電 鏡處理槽11等之基本構造(10、11、20、21等)與先前 提案(第5圖)之電鍍處理裝置l〇P2之情形相同,但是 ’進而設置有,電鍍處理液抽出供給手段5 0,及第I不 純物去出手段(30),及第2不純物去出手段(40),及電鍍 處理液供回手段60。因此,本電鍍處理裝置1〇可在第1 階段電化學性地去除由各密閉陽極室構造體20L、20R內 的陽極室24所抽出而供應給第1不純物去出手段(30)之 電鑛處理液中的不純物[每單位量之重量係例如爲:(Z+<2 )g = (Z30 + Z40+a )g]的大部分[每單位量之重量爲:(Z30)g] 。進而’在第2階段藉由第2不純物去出手段(40)可機械 性地去除在第1階段無法去除之殘餘的不純物[每單位量 之重量爲:(Z4〇)g]後,供回給陰極室1 1K而形成。 另外’關於前述之微量[每單位量之重量爲:(a)g]之 不純物,詳細於之後敘述。 -12 - (10) (10)1373537 電鍍處理裝置10的基本構造確認爲如第1圖所示’ 具有:裝置於電鍍處理槽11內之寬度方向的兩側’形成 陽極室24之密閉陽極室構造體20(20L、20R),及收容 在各密閉陽極室構造體20L、20R之陽極單元21(陽極 22、布製包圍構件23)。密閉陽極室構造體20 (2〇L、 2 OR)係朝向槽內中央之面由布製構件26所成,且整體形 成以隔間壁25所包圍之密閉型的陽極室24。而且,電鍍 處理裝置10係構築爲,在密閉陽極室構造體(20L、20R) 間的電鍍處理液Q中浸漬陰極(工件W),一面由省略 圖示之電源裝置對工件W和兩陽極22之間供電,一面可 對該工件的表面施以電鍍處理。 及,本電鍍處理方法係藉由:首先,使用電解去除處 理裝置30將由各密閉陽極室構造體20之陽極室24內, 且該陽極單元21外所抽出供給之電鍍處理液中的不純物 予以電化學性地去除。接著,使用過濾裝置4〇將殘留在 通過電解去除處理裝置30之電鍍處理液中之不純物予以 機械性地去除。最後,將通過過濾裝置40之電鍍處理液 一面供回電鍍處理槽11內之陰極室11IC —面進行電鍍處 理,可以確實實施本電鍍處理方法。 第1圖中,陽極2 2係富含溶融(溶解)性之銅(例 如,含磷銅)材料製,收容在省略圖示之鈦製的架子(筐 )中。由各陽極22溶出於電鍍處理(供電)中之陽極金 屬係由形成陽極單元21 (21L、21R)之一部份的布製包 圍構件2 3的內側流通於外側,由密閉陽極室構造體2 0 ( -13- (11) 1373537 2 0 L、2 0 R )之布製構件2 6的內側通到外側而到達 陰極)W’而且,析出於工件(陰極)w的表面。 另一方面’陽極金屬的溶出之同時,以殘渣形 極22所溶出之不純物(陽極金屬溶融促進用物質 部分,短期上被以陽極單元21之布製包圍構件23 過外側。但是,其之一部份會通過外側。通過此外 渣則藉由密閉陽極室構造體2 0之布製構件2 6而阻 外側(陰極室1 1 K )之故,會滯留在密閉陽極室 20內。即陽極室24內的不純物之含有濃度變高。 另外,隔間壁25係間隔除了布製構件26之設 面的其他之領域面的壁面,具有阻止電鍍處理液 極室24(陰極室11K)往陰極室11K(陽極室24)之自 的功用。 電鍍處理液Q係可以金屬銅塡充(塡埋)設 刷電路基板(工件W )的兩面之盲引孔(非貫穿孔 孔塡充電鍍處理之處理液。在此實施形態中,電鍍 Q (電鍍浴組成)係設爲硫酸銅(例如,2 00g/L ) (例如,50g/L )與氯離子(例如,50mg/L )之混 而且添加有專爲引孔電鍍而開發之適量的添加物。 可以使用各爲適量之聚醚化合物(聚合物)、有機 合物(增色糊)及4級化胺化合物(均勻劑)。
另外,在本電鍍處理裝置10中,也進行對於 肓引孔不同之通孔(貫穿孔)之印刷電路基板(W 孔電鍍處理。但是,在此情形下,電鍍處理液Q 工件( 式由陽 )的大 阻止通 側之殘 止通過 構造體 置領域 Q由陽 由流動 置於印 )之引 處理液 和硫酸 合液, 添加物 硫擴化 具有與 )之通 之組成 -14- (12) (12)1373537 可與前述之情形多少做些變更。 此處,電鍍處理液抽出供給手段50係如第1圖所示 般,由前端與各陽極室24內連通,且基端布連結於吸入 抽出管52之左右的吸入抽出岐管51L、51R,及抽出供給 泵53,及抽出供給管54所構成。電鍍處理液抽出供給手 段5 0係形成爲藉由令抽出供給泵5 3旋轉驅動,可抽出各 陽極室24內,且該各陽極單元21L、21R外之電鍍處理 液,且可以供應給第1不純物去除手段(電解去除槽3 1 …其他地方)。 吸入抽出岐管51 (51L、51R)之安裝位置並無特別 限定。在此實施形態中,將其之前端定位於殘渣(不純物 )之濃度容易變高之陽極室24的下方側。如此做位置選 擇,可介由供回管64將由第2不純物去除手段(40)供 回給電鍍處理槽11 (11K)之上部的不純物去除後之新鮮 的電鍍處理液Q通過布製構件26而順利地補給於陽極室 2 4內,可順利地促進在陽極室2 4內之向下的液體流動》 另外,第1圖中,由於電鍍處理槽11之槽高及佈置 (設置位置)上的關係,顯示電解去除槽31 (陰極室 31K)之液面Q31比電鍍處理槽11 ( 11K)之液面Q11還 高之情形。但是,可將由抽出供給泵5 3之加壓力而被抽 出之電鍍處理液充分泵至(供給)電解去除槽31故,不 會有問題。當然,選擇將液面Q31和液面Q11設爲同一 平面之佈置的情形,也不會產生問題。 另外,關於設電解去除槽31 (陰極室31K)之液面 -15- (13) (13)1373537 Q31比電鏟處理槽11 (11K)內的液面Q11低之情形,在 第2實施形態中說明。 另外,通過抽出供給管5 4對電解去除槽3 1的上部側 送回電鍵處理液,且在其下部側設置有吸入管62。此係 爲了期待在電解去除槽31 (31K)內之電鍍處理液的.滯留 時間之進一步長期化及不純物(殘渣)的進一步之有效率 地捕獲。 但是,抽出供給管54及吸入管62之安裝位置並不限 制爲此,可設置在因應狀況之適當位置。只要可以期待電 鍍處理液之滞留時間的長期化及不純物(殘渣)之有效率 捕獲,也可在電解去除槽3 1的下部側設置抽出供給管54 ,在上部側設置吸入管6 2。 另外,在將密閉陽極室構造體20 ( 24 )做成於電鍍 處理槽11的長度方向(第1圖中,垂直於紙面之方向) 複數分割之構造的情形,最好形成爲,於各密閉陽極室構 造體20(24)之各個設置吸入抽出岐管51(51L、51R) ,使用共通之吸入抽出管52及抽出供給泵53以進行抽出 、供給。 不過在每一個密閉陽極室構造體2 0 ( 24 )設置電鍍 處理液抽出供給手段5 0 ( 5 1 ' 5 2 ' 5 3、5 4 )、詳細後述 之電解去除處理裝置30、過濾裝置40及電鍍處理液供回 手段60之構造,也可以實施本發明。 抽出供給泵53在使用未圖示出之控制部而選擇連續 運轉之情形,可由陽極室24連續抽出電鍍處理液,在選 -16- (14) (14)1373537 擇間歇性運轉之情形,可以間歇性地予以抽出。另外,對 於其他地方(電解去除槽31)之抽出供給量可使用設置 於抽出供給泵5 3之出口側之調節閥5 4 V而增減變更調整 之。 在選擇任何一種運轉之情形’所被抽出之電鏟處理液 都被供應給形成第1不純物去除手段(30)之電解去除槽 31。另外,由陰極室11K通過布製構件26而對於各陽極 室24內補給相當於抽出量之等效量的新鮮之電鍍處理液 Q。 即因應基於生產量(供電量)或電鍍處理液之組成等 而受到影響之陽極室24內的殘渣之產生狀況’可以選擇 連續運轉與間歇性運轉故,第1 (第2 )不純物去除手段 [3 0 (40)]可做有效率之運用。 且說,第1不純物去除手段(3 0 )可以電化學性地去 除使用電鍍處理液抽出供給手段5 0所抽出供給之電鍍處 理液中的不純物(殘渣)。此實施形態之第1不純物去除 手段(30)係由介由電解處理(相當於電鍍處理)而令不 純物析出於陰極構件3 5側(陰極構件3 5之兩面)之電解. 去除處理裝置30所形成。電解去除處理裝置30係具有: 前述之電解去除槽31,及裝置於此電解去除槽31的內部 之一對的陽極構件3 2 (左側3 2 L、右側3 2 R ),及裝置於 兩陽極構件3 2間之陰極構件3 5。 此電解去除處理裝置30係對於陽極構件32L及陰極 構件3 5之間以及陰極構件3 5與陽極構件3 2 R之間通電( -17 - (15) (15)1373537 由未圖示出之電源單元所供電),將包含在陰極室31K 內的電鍍處理液中之不純物電化學性地析出於陰極構件 35之各面而予以去除。即藉由將陰極構件35當成電鍍處 理之被電鍍處理物(工件)相當品,且將不純物當成電鍍 金屬(陽極金屬離子)相當品之電鍍處理手法令其電解析 出。 因此,各陽極構件32L、3 2R不需要供給金屬離子故 ,可以不是溶融性物質,陰極構件35只要是陰極面積可 設置大些之良導體即可。在此實施形態中,各構件32L、 35、32R都是由銅製平板所形成。各構件32L、35、32R 之維護(淸掃或更換)可在不對生產性帶來實質影響之期 間(例如半年)只進行1次即已很足夠。 決定各極靣積的大小或電流密度等及電解去除槽3 1 之去除能力的槽容積如果愈大,可以令抽出供給之電鍍處 理液的槽內停滞時間更長故,所以可使不純物之去除能力 變大。但是’由於電鍍處理裝置10整體之佈置或成本上 的限制’其之大型化也有一定的界限(限度),特別是在 選擇連續運轉之情形,要確實去除包含在所抽出供給之電 鍍處理液中的不純物之全量[每單位量之重量, (Z)g = (Z3 0 + Z4〇)g] ’於實際的運用上極爲困難。此係也有 未被電解析出而通過電解去除槽31 (31 K)之電鍍處理液 之故。於此意義(產生通過)中,可以明白只由電化學手 法(電解去除處理裝置30)形成不純物去除手段,並不 實用。 -18 - (16) 1373537 即本發明之技術特長爲,原則上,藉由無須 1不純物去除手段(電化學手法)去除由陽極室 抽出供給之電鍍處理液中的不純物之大部分,接 第2不純物去除手段(機械手法)去除由於液體 關係,無法藉由第1不純物去除手段所去除而殘 物,如此形成。其結果爲,藉由第1及第2不純 段(30、40 )之協同動作,以大幅抑制不純物侵 理液中,且一面維持陽極金屬之穩定供給,一面 械手法之情形所必要之維護作業(零件更換作業 間長期化,可以令生產性提升。 此處,所謂無法藉由第1不純物去除手段( 除之“殘留的不純物“,是指前述之量 Z3 0:)g = (Z4 0+〇:)g]之不純物》但是,粒子小於 1 量[(a)g]之不純物即使供回給電鍍處理槽11(1 也不會對電鍍品質造成不好影響。即不一定要藉 純物去除手段(4〇 )予以去除。 因此,爲了謀求需要機械手法(40)之維護 間的長期化,構築爲藉由電化學手法(30)去除( 量[前述(Z 30) g]之不純物,藉由機械手法去除( 留之小量[前述(Z40)g]之不純物極爲重要。此另 ,在抽出電鍍液的流動方向中,將實·施電化學手 去除處理裝置30置於前,且將實施機械手法之 4 0置於後。 在此相反的配置順序(令過濾裝置40置於 維護之地 24所被 著,藉由 流動等之 留之不純 物去除手 入電鍍處 謀求在機 等)之期 3 0 )所去 [(Z+ a -// m之微 1K)內, 由第2不 作業之期 捕獲)大 捕獲)殘 外也指出 法之電解 過濾裝置 前,令電 -19- (17) (17)1373537 解去除處理裝置30置於後)中,本發明並不成立。此係 無法避免關於先前提案(第5圖)之電鍍處理裝置10P2 之情形的過濾裝置70所必要之頻繁(每一短期間) '複 雜之維護作業的關係。 由前述可以明白,以電解去除處理裝置30及過濾裝 置4〇所應去除之不純物的總量,可以不是包含在由陽極 室24所被抽出供給之電鍍處理液中的不純物之全量[(z + a )g = (Z3 0 + Z4 0+ α )g]。換言之,並非意味要完全去除物 質乃至組成上與不純物相同,且即使回到電鍍處理槽i ! (1 1 K )內’也不會對電鍍品質造成不好影響之微細(小 於l^m)之微量(α)之物質(不純物),也沒有必要 〇 即在被抽出供給之電鍍處理液的單位量中的不純物濃 度約(ζ ) %[包含每單位量(z+ a )g之不純物]之情形,令 通過兩裝置30、40後之電鏟處理液(單位量)中的不純 物濃度必須與最初在電鍍處理槽11內建立處理液之電鍍 處理液Q的不純物濃度{例如,0% [每單位量(〇)g]相等之 完整性並未受到要求。 只要可以減少爲在電鍍處理槽11內實行電鍍處理所 被容許之(可保障電鏟品質)範圍內之不純物濃度{例如 ’ α % [每單位量之容許不純物量爲(α ) g]即可。即在電 解去除處理裝置30及過濾裝置40中,只要可以去除前述 之[每單位量之重量爲(Z)g = (Z30 + Z40)g]之不純物即可。 另外,在本實施形態之情形,微量[(a )g]之不純物係 -20- (18) (18)1373537 不含以上之粒子(不純物)。即粒子之大小在1// m以上之不純物會令電鍍品質降低故,係構築爲可以過濾 裝置40予以100%完全去除(捕獲)。 如此’省略前述之容許微量[(a) g],且在先前提案( 第5圖)之電鍍處理裝置10P2中,只以過濾裝置70作爲 去除全量(下述之比率說明上,設爲“ 1 0 “》)而做說明 時,在此實施形態中,係將應以第1不純物去除手段(3 0 )去除之不純物量[(Z30)g]及應以第2不純物去除手段( 40)去除之不純物量[(Z40)g]之比率(Z30: Z40)選擇爲 :[(7.5/10):(2.5/10)]。因此,與只使用過濾裝置(70)之 先前提案的電鍍處理裝置10Ρ2之情形相比,可令需要過 濾裝置40之維護(卡匣42之更換作業)的期間至少延長 爲4(=10/2.5)倍以上。另外,前述比率(Ζ30: Ζ40)以 設爲[(8/10): (2/10)]或者[(9/10): (1/10)]爲佳。如 設爲此種比率,可理解能將生產性提升爲5(=10/2) 倍或 10 (= 10/ 1 )倍。 另外,第1不純物去除手段並不限定於前述之電解去 除處理裝置3G。只要可以電化學性地去除不純物,也可 採用其他的裝置。例如,可以採用由陰極圓筒體以及在此 圓筒體的中心,延伸設置於長度方向之陽極線構件所成, —面對圓筒體內供給抽出電鍍處理液,一面供電,可以圓 筒體的內壁面回收不純物所形成之液狀體淸潔裝置。但是 ,如採用此實施形態般之電解去除處理裝置30,與採用 其他裝置之情形比較,可以低成本,且容易處理的同時, -21 - (19) (19)1373537 對於電鍍處理能力(生產量)之適應性高。 接著,第2不純物去除手段(40)係機械性地去除殘 留在通過第1不純物去除手段(30)後之電鍍處理液中之 不純物者。此實施形態之第2不純物去除手段(40 )係由 具有過濾器本體41及可裝脫之卡匣42的過濾裝置40所 成。 此過濾裝置40係具有可以100%捕獲殘留在通過第1 不純物去除手段(30)後之電鍍處理液中之不純物[前述 之(Z40+a)g]中之粒子爲前述之1/zm以上的不純物[前述 之(Z4〇)g]之過濾性能。卡匣(過濾器元素群)42係可更 換故,維護(過濾器更換作業)時間可以大幅縮短(例如 ,1 〇分鐘以下)。 電鍍處理液供回手段60係可將藉由第2不純物去除 手段(40 )去除了殘留不純物之電鍍處理液供回給電鍍處 理槽11內,且各密閉陽極室構造體(20L、20R)外的陰 極室1 1 K。 在此實施形態中,係構成爲可兼作爲將通過第1不純 物去除手段(30 )後之電鍍處理液加壓供應給第2不純物 去除手段(40 )用之加壓供給手段[60(吸入管62、供回泵 63)]。即一驅動供回泵63,含殘留之不純物的電鍍處理液 由電解去除槽31被吸引加壓供應給過濾裝置40。以此過 濾裝置4〇 (42)機械性地被去除殘留的不純物之電鍍處 理液則通過供回管6 4而回到電鍍處理槽1 1 ( 1 1 κ )內。 代替供回泵6 3,在過濾裝置4 〇的上流側設置加壓供 -22- (20) (20)1373537 給專用的泵,且在其之下流側設置本來之供回泵而加以構 築,也可以實施本發明》 另外,第2不純物去除手段並不限定於前述之過濾裝 置40。只要可以機械性地去除,也可以採用其他的裝置 。例如,使用離心力,一面令抽出供給電鍍處理液高速旋 轉驅動,一面分離(去除)不純物之旋風方式的分離裝置 。但是,如採用此實施形態之過濾裝置40,與採用其他 的裝置之情形相比,處理上極爲簡單,可以發揮穩定的去 除性能之同時,以低成本對於電鍍處理能力(生產量)之 適應性高。 在此種第1實施形態(電鍍處理裝置10)中,於電 鍍處理液Q中,且兩陽極單元21L、21R之間浸漬陰極( 工件W),之後,於電鍍處理液Q中,由省略圖示之電 源裝置對負極電極(-)側之工件W與正極電極(+)側 之兩陽極22之間供電》工件W於搬運方向被連續搬運。 由各陽極22所溶出之陽極金屬由陽極單元21的布製 包圍構件23之內側通過外側,且由密閉陽極室構造體20 的布製構件2 6之內側通過外側,到達工件(陰極)W)且 析出於其之表面。 此時’在陽極單元21內,不純物(陽極金屬溶融促 進用物質)與陽極金屬一同地由陽極22以殘渣形式.溶出 。此殘渣的大部分短期上,雖以陽極單元21的布製包圍 構件2 3被阻止了往外側之通過,但是,一部份會通過。 而且,從布製包圍構件2 3之內側通過外側之殘渣(不純 -23- (21) (21)1373537 物)係以密閉陽極室構造體2 〇之布製構件2 6被阻止了往 外側之通過故,不直接到達陰極室11 Κ,而停滯在密閉陽 極室構造體20內,即陽極室24內。 因此,陽極室24內的停滯量與放置時間成比例,且 陸續增加,隨著時間的經過,不純物對於陰極室1 1 Κ側 之侵入量增加。此處,令電鍍處理液抽出供給手段50、 不純物去除手段(30、40 )及電鍍處理液供回手段60運 轉(例如,連續運轉)。 即抽出供給泵5 3受到旋轉驅動,連續地抽出各陽極 室24內且該各陽極單元(21)外的電鍍處理液。所被抽 出之電鍍處理液則通過抽出供給管5 4而被供應給電解去 除槽31。在此被抽出之電鍍處理液(單位量)中,包含 有[前述之(Z+α )g = (Z30 + Z40+i2 )g]之不純物。 電解去除處理裝置30係對陽極構件32L、32R與陰 極構件3 5供電故,藉由電解處理,將不純物電化學性地 析出(去除)於陰極構件3 5側(兩面)。如省略電鍍品 質上實質上沒有問題之粒子,大小低於1 /z m,且微量[( a)g]之不純物來說明時,則可去除每單位量{[Z30]g = [Z X (7.5)/(7.5 + 2.5)]g}之不純物。在此種不純物去除後之抽出 電鍍處理液中,殘留有每單位量[(Z40)g = (Z-Z30)g]之不純 物。 接著,藉由電鍍處理液供回手段60 ( 63 )之動作, 不純物去除後且含殘留之不純物的電鍍處理液被加壓供應 給過濾裝置40。過濾裝置4 0則藉由過濾器42而機械性 -24- (22) 1373537 地去除(過濾)殘留之不純物[(Z40)g]。可以捕獲(去除 )粒子爲l#m以上之不純物的全量[(Z4〇)g]。 最終,包含對電鍍處理(電鍍品質)不帶來不好影響 之低於l;um的微量[(a)g= (Z-Z30-Z40)g]之不純物的電 鍍處理液則被供回給電鍍處理槽1 1內,且各密閉陽極室 構造體20外之陰極室11K。
如此,陽極室24內的不純物濃度可以調整爲不對電 鍍處理造成危害之程度,對陰極室11K供給不純物去除 後之新鮮的電鍍處理液。即一面大幅抑制不純物對於浸漬 工件W之電鍍處理液Q中的侵入(完全去除有降低電鍍 處理液中的電鍍品質之虞的不純物),一面穩定地對陰極 室11K供給陽極金屬離子。因此,可穩定地生產析出皮 膜(表面狀態)沒有粗糙或斑點之高品質產品。 另外,在通孔電鑛處理之情形,也配合對應通孔及圖 案電鍍之添加劑的開發,確認可以量產動作。
(第2實施形態) 此第2實施形態係顯示於第2圖。 即在第2實施形態中,基本構造(I 0、2 0、3 0、4 0、 60 )與第1實施形態之情形相同。但是,相對於在第1實 施形態之情形,電鍍處理液抽出供給手段5 0係使用抽出 供給泵5 3之強制抽出(供給)構造’在此第2實施形態 之情形,係形成爲藉由重力利用之自然流動而將各陽極室 2 4內的電鍍處理液自然抽出供應給電解去除槽3 1 (陰極 i -25- (23) 1373537 室3 1 Κ )內》 電鍍處理液抽出供給手段5 Ο A係如第2圖 由吸引抽出管5 2A,及前端與各陽極室24內連 端部連結在吸引抽出管52A之左右的吸引抽出啦 、51 RA所構成。而且,將電鍍處理槽11與電 31配置爲電解去除槽31內的液面Q3 1比電鍍β 內的液面QH只低選擇高度(Η)。 因此,可以藉由虹吸效果(重力利用),將 液由電鍍處理槽11內的陽極室24對於電解去除 自然落下(流下)供給。每單位時間的電鍍處理 量可藉由設置在吸引抽出管52Α之中途的調整® 增減調整。 可是,依據此第2實施形態,在可以達成與 形態之情形相同的作用.效果之外,進而,與第 態之情形(第1圖)比較,可以省略抽出供給泵 出供給管54等故,可進一步降低初期投入成本 本,處理上也可以更容易些。 另外,藉由利用重力之自然流將陽極室24 處理液自然抽出供應給電解去除槽 31 (陰極室 之構造,並不限定於前述形態(第2圖)之情形 2圖中,雖藉由改變電鍍處理槽11和電解去除槽 置高度以確保段差(局度Η)[爲了與第1圖之 的方便,大爲誇張顯示],但是,此段差(Η)例 3圖所示般,設爲電鍍處理槽11內的液面qn 所示般, 通,且基 【管5 1 LA 解去除槽 I理槽11 電鍍處理 :槽3 1內 液之抽出 ,52V 而 第1實施 1實施形 53及抽 及運轉成 內的電鍍 31K)內 。即在第 3 1之配 情形比較 如可如第 和電解去 -26- (24) 1373537 除槽31內的液面Q31之段差而可直接確保之構造(變形 例)。
即第3圖中,電鍍處理槽11和電解去除槽31係配置 爲在供回泵63之停止狀態中·,液面Ql 1和液面Q3 1成爲 相同高度[H = 0]。另外,代替第2圖之調整閥52V,在供 回泵63之出口側設置調整閥63V。於供回泵63之啓動( 動作)狀態中,電解去除槽3 1 ( 3 1 K )內之液面降低置以 2點虛線所示之Q311,而且,電鍍處理槽11(11K)內之 液面上升置以2點虛線所示之Qllh。即可在液面Qllh和 液面Q3 11之間確保段差[高度H( = Q1 lh-Q311)]。其他係與 第2圖之情形相同的構造^
因此,如啓動供回泵63,依據段差(H),藉由虹吸效 果(重力利用),由電鍍處理槽1 1內的陽極室24對於電 解去除槽3 1內自然落下(流下)供給電鍍處理液。每單 位時間之電鍍處理液的抽出量可以調整閥 6 3 V增減調整 。進而,如依據此變形例,可將段差(H)設爲因應抽出 量之大小且爲最小値故,可進一步抑制電解去除槽31內 之液體紊流。另外,各槽11、31之佈置變得容易。 本發明係可利用於對於具有各種電子零件’特別是盲 引孔之印刷配線基板施以大幅提升生產性,且高品質之引 孔塡充電鍍處理。 【圖式簡單說明】 第1圖係說明關於本發明之第1實施形態用之圖。 -27- (25) (25)1373537 第2圖係說明關於本發明之第2實施形態用之圖。 第3圖係說明關於本發明之第2實施形態(變形例) 用之圖。 第4圖係說明習知例1用之圖。 第5圖係說明習知例2用之圖。 【主要元件之符號說明】 1 〇 :電鍍處理裝置, 1 1 :電鍍處理槽, 1 1K :陰極室, 2 0 :密閉陽極室構造體, 21 :陽極單元, 2 2 :陽極, 2 3 :布製包圍構件, 2 4 :陽極室, 2 6 :布製構件, 30:電解去除處理裝置(第1不純物去除手段), 3 1 :電解去除槽, 3 2:陽極構件, 3 5 :陰極構件, 40 :過濾裝置(第2不純物去除手段), 4 2 ·_卡厘, 5 〇 :電鍍處理液抽出供給手段, 5 3 :抽出供給泵, -28- 1373537 (26) 60 : 63 : W : 電鍍處理液供回手段 供回泵, 工件(陰極)

Claims (1)

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第093125843號專利申請案中文申請專利範 \ θ α曰 民國101年7月11 十、申請專利範圍 ~ 1. 一種電鏡處理裝置’是針對具有, 密閉陽極室構造體,係被裝置在電鍍處理槽內的寬度 方向之兩側,朝向槽內中央之面是由布製構件所成,且整 體形成密閉型之陽極室,及 陽極單元,係被收容在前述密閉陽極室構造體,而由 陽極與包圍其之布製包圍構件所成; 使形成陰極之工件被浸漬於前述密閉陽極室構造體間 所被配置之陰極室內之電鍍處理液中,一面對工件及前述 •ί 兩陽極之間供電,一面對該工件的表面施以電鍍處理之電 鍍處理裝置,其特徵爲, 設置有: 電解去除槽,係被設置在前述電鍍處理槽外,其內部 具有1對陽極構件及被裝著在兩陽極構件之間的陰極構件 ,將已從前述陽極室所抽出的電鍍處理液中的不純物,藉 由電解處理而使其往前述陰極構件析出而去除,及 過濾裝置,係被設置在前述電鍍處理槽外,將殘留在 已通過前述電解去除槽後之電鍍處理4中的不純物,機械 性地予以去除,及 吸入抽出管及抽出供給管,係使前述陽極室與前述電 解去除槽連通,從前述各陽極室內且諫當各陽極單元外, 抽出電解處理液而供給至前述電解去除槽,及 1373537 吸入管,係使前述電解去除槽與前述過濾裝置連通, 從前述電解去除槽抽出電鍍處理液而供給至前述過濾裝置 :及 供回管,係使前述過濾裝置與前述陰極室連通,將已 被前述過濾裝置去除了殘存不純物之電鍍處理液,供回給 前記陰極室; 從前述陽極室所抽出的所有電鍍處理液,係在通過前 述吸入抽出管及抽出供給管、前述電解去除槽、前述吸入 管、前述過濾裝置、及前述供回管的期間被去除了不純物 ,而供給回前述陰極室。 2 _如申請專利範圍第1項所記載之電鍍處理裝置, 其中, 前述過濾裝置係被形成爲,卡匣可以更換。 3 ·如申請專利範圍第2項所記載之電鍍處理裝置, 其中’前述電解去除槽係被配設爲,對於前述電鍍處理槽 ’前述電解去除槽內之液面比前述電鍍處理槽內之液面低 , 前述吸入抽出管及抽出供給管係被形成爲,藉由使用 重力之自然流,可將前述各陽極室內之電鍍處理液抽出供 應給前述電解去除槽。 4.如申請專利範圍第2項所記載之電鍍處理裝置, 其中, 還具有:供回泵’係被配置在前述電解去除槽與前述 過濾裝置之間、或是前述過濾裝置與前述陰極室之間; ⑧ -2- 1373537 前述電鍍處理槽的液面和前述電解去除槽的液面,在 前述供回泵之停止狀態下,係配置爲成爲同一高度; 在前述供回泵之動作狀態下,前述電解去除槽之液面 比前述電鍍處理槽之液面低。 5. —種電鍍處理方法,是針對形成有, 密閉陽極室構造體,係被裝置在電鍍處理槽內之寬度 方向之兩側,面對槽內中央之面是由布製構件所成,且陽 極及整體形成密閉型構造之陽極室,及 陽極單元,係包含有可收容在前述密閉陽極室構造體 之陽極及布製包圍構件; 於前述密閉陽極室構造體之間浸漬陰極之工件,一面 對前述工件及兩前述陽極之間供電,一面對該工件的表面 施以電鍍處理之電鍍處理方法,其特徵爲,: 將從前述各密閉陽極室構造體之陽極室內且該當各陽 極單元所抽出之所有電鍍處理液,供給至電解去除槽; 使用內部具有1對陽極構件及被裝著在兩陽極構件間 之陰極構件的前述電解去除槽,將所供給之電鏟處理液中 的不純物,藉由電解處理而使其往前述陰極構件析出而加 以去除; 將從前述電解去除槽所抽出的所有電鍍處理液,供給 至過濾裝置; 利用前述過濾裝置,將殘存在已通過電解去除槽之電 鍍處理液中的不純物,機械性地予以去除; 一面將通過前述過濾裝置之所有電鍍處理液供回給前 -3- 1373537 述電鍍處理槽內之陰極室,一面進行電鍍處理。
⑧ -4
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