TWI433965B - 用於電解處理板狀產品之裝置及方法 - Google Patents

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Description

用於電解處理板狀產品之裝置及方法 發明領域
本發明係有關用於電解處理配置於裝置中板狀產品之裝置及方法。該等裝置及方法能夠用以生產印刷電路板及印刷電路箔，並亦用於生產半導體晶圓、太陽能電池、光電池及監控板。
 發明背景
目前半導體工業中晶片生產者係引進所謂的65奈米結構作業(Computertechnik(10),2007)。甚至更小的45奈米結構正在發展中。然而，該等尺寸亦僅為在研發更小結構的過程中的居間步驟。根據半導體組件的先進微型化技術，對於製造具有晶片載體的印刷電路板使其之產品適於新的環境條件而言係為新的挑戰。此意謂，例如，假若結構尺寸希望留在市場上，目前必需實現大約25微米之結構尺寸需求。同時，已明顯的是在不久的將來該等尺寸將變得更小。就印刷電路板製造而言使用現今傳統方法及裝置已不再能夠實現具有該所需品質的該等精確結構。就結構之微型化而言，考量具有不規則輪廓的結構，甚至橋接(短路)或中斷。此外，亦已確定的是所沉積的該等金屬層之均勻性不足。以此方式所生產的該等電路之電氣特性會無法預知地受損害係為無法接受的，意指該等電路將必須棄置。
前述對於高度精確生產印刷電路板的需求，必須符合 能夠以儘可能具成本效益的方式再三地大量生產該等印刷電路板的要求。
更特定言之，對於生產具有前述尺寸的極為精確結構而言，能夠產生儘可能具有一均勻層厚度的所需金屬層係特別地重要。若無法達到，則所形成的非均勻外形(寬度、齒腹、高度)將對微型化造成安裝限制。
為了工作件之濕式化學處理，例如針對微型化或是蝕刻作業，該等工作件與一處理液體接觸，例如藉由將其浸沒於一包含處理液體的容器中，或是將該處理液體噴射在該工作件之表面上。如此進行，能夠以一批次方式或是亦藉由該等工作件於其上經處理的一連續運送裝置引導該等工作件通過一處理系統。於該處理期間，該等工作件能夠維持在一垂直位置或是一水平位置。該後者係特別地適用於連續運輸中的平板。例如，印刷電路板典型地以垂直位置於浸入槽中進行處理，或是於一連續運送系統中進行處理其中該等工作件係固持於該水平位置並係持續地運送(例如，WO 98/374 A2)。於後者事例中，該處理液體，例如，能夠維持於一靜止浴(bath)中，該等工作件係經引導通過該浴。
就電沉積而言，典型地係為有利的是例如藉由鼓動空氣讓供金屬沉積所用的該處理液體作動，因此在該等待處理工作件以及，更特定言之，位在該等工作件之小孔中之該表面處進行充分的液體交換。此外，亦能夠提供噴嘴，例如，用以將處理液體引導至該等工作件表面，將其之噴 嘴開口低於該液體之液面。
例如，US-A 4,622,917揭示一種用以無電金屬電鍍的裝置，其中一印刷電路板係以垂直位置維持在一浴容器中，並且，如此進行係浸沒於一處理流體中。流體分配器係經配置在該印刷電路板的二側上，該等液體分配器係以界限壁和一處理區域分開，該等界限壁面向該印刷電路板以及包括複數之孔，該印刷電路板係位在該處理區域中。在該處理作業期間，該印刷電路板係與由該等孔產生的液體流成直角地前後移動。以一可交替的方式使用該等液體分配器供具有該液體的進入流所用以及藉由抽吸移除，一液體分配器係供通至該印刷電路板之一側的液體之進入流所用，而另一液體分配器同時自該印刷電路板之另一側吸取液體。因此，該液體以一可交替方式流進一或另一方向。此作業方法能夠在該工作件之該表面以及亦在印刷電路板中洞壁之表面產生均勻一致的塗層。
此外，DE 41 33 561 A1說明一電鍍用裝置，針對改良印刷電路板之該等表面的處理。於此裝置中，複數之產品項目係經以該垂直位置牢固至一產品載具。於處理作業期間，該等產品於一電鍍浴中承受一垂直、線性上下移動，以及同時一水平、環形移動或是一垂直環形移動，以及同時一水平、線性移動或是一垂直、環形移動以及同時水平、環形移動。特別地，如此在於排除形成為反應產物的氣泡(air bubble或gas bubble)。
此外，DE 43 22 378 A1明確說明一種用於印刷電路板 之表面處理的設備，其中該等電路板係以該水平作業位置經運送，以及在如此作業下經處理。該等板完成一結合移動，其包含相關於一處理溶液而相互獨立的二自主性相對移動，其中該電路板於一水平面中在一運輸方向於縱向延伸的路徑上執行一第一滑動連續移動，以及與此同時地，一第二移動包含快速連續強烈地脈動振動式振盪。該電路板之平面中發生該等振動振盪。此設備係用以增強位於鑽孔中以及該等鑽孔之鄰近區域中該液體的擴散，並因此提供相當大的材料輸送加速度至邊界層。
該等所列舉用以移動液體的方法具有不同的缺點，最重要的是該液體移動相關於所需的處理作業之均勻性效果，有關於時間以及至少部分地有關於位置並無法達到所需的有效性。尤其，所提及的該等文件未能對一均勻電解處理作業提供參考。
 發明概要
因此，本發明之一目的在於得到用以於電解處理中獲得對於工作件上一處理流體的均勻效果的方法。更特定言之，本發明之一目的在於就其之時間上恆久性以及同時就涵蓋於該工作件之整個表面的一均勻處理而言，獲得對於該等工作件之處理效果的均勻性，例如，為獲得在一沉積金屬層中層厚度的均勻分佈。此外，本發明之另一目的在於得到用以能夠以一經控制方式調整該效果的工具。此外，本發明之另一目的在於產品中該表面上以及任何小孔 中獲得有效的質量轉移，以及，為此，讓處理液體有效地通過貫穿孔以及利用新的液體一貫有效地提供盲孔及其他結構。因此，確保一均勻流涵蓋該產品以及包括該等盲孔及其他結構該等鑽孔之該處理表面，亦即，以均時法在大體上相等強度的方式下將液體供給至每一表面。亦能夠完成對越來越薄的箔之均勻處理。此外，該處理能夠使處理速度較快速。此外，本發明之另一目的在於確保實現前述目的所需之該工具的一具成本效益設計。此外，本發明之另一目的在於獲得前述對於一傳統垂直運送方式以及一連續運送方式，其中係以垂直或水平定向引導該產品，的需求。本發明之另一目的在於得到藉由所獲得的前述需求用於電解處理產品的裝置及方法。
圖式簡單說明
為進一步加以說明，經由以下圖式更為詳細地說明本發明：第1圖係為本發明之用於電解鍍金屬之一裝置的一概要俯視圖；第2圖係為本發明之一裝置的一概要側視圖；第3圖係為一流動設備的一側視圖。
於該等圖式中相同的代表符號係標示相同的元件。
 較佳實施例之詳細說明
經由根據申請專利範圍第1項用於電解處理的該裝置，以及根據申請專利範圍第16項用於電解處理的該方法 達成該等目的。本發明之較佳具體實施例係於依附項申請專利範圍中明確地說明。
就以下說明以及申請專利範圍中所使用的專門用語“相對地配置”而言，此係相關於介於相對配置的該物件與該產品之處理表面，或是各別地一處理平面之間的一空間關係，其中安置該產品或各別地該處理平面。該空間關係致使垂直向量自該產品之該表面的表面元件或是各別地該產品安置於其中的該處理平面延伸，與該相對配置物件相遇，與任何物品配置在該產品與該物件之間與否無關。
就以下說明以及申請專利範圍中所使用的同義專門用語“板狀產品”以及“板狀工作件”而言，此係相關於物件，其係由不同的應用領域，例如，針對印刷電路板工業(印刷電路板、印刷電路箔)，晶圓技術，用以生產金屬化玻璃板或是針對其他目的、監控板及集電器之經處理的玻璃板，針對光電技術(光電池)或感應器技術(光感應電池)，以未處理或是濕式化學處理形式所構成。板狀產品及工作件係視為大體上為板狀，亦即，具有一大體上為平坦的處理表面，該“配置一大體上平坦的處理表面”用語係相關於事實在於該產品或個別地該等工作件之該等主表面無法精確地相互平行地延伸(例如≦±10度)以及該等結構能夠包括在其之主表面上。
就以下說明以及申請專利範圍中所使用的專門用語“處理表面”而言，此係有關於該產品之頂部側上的該表面，亦即，除任何可能的鑽孔壁外該產品之該表面。該處 理表面係與一有用表面不同。此後者簡單地包括對於該產品之該等功能特性係為有用的區域，亦即，例如除邊緣外。
就以下說明以及申請專利範圍中所使用的專門用語“濕式化學處理”而言，此係有關於一表面處理，其係使用化學液體完成作業，例如化學或電解鍍金屬，化學或電解蝕刻，化學或電解除脂或電解陽極處理。該專門用語“電解”意指使用電流的一濕式化學表面處理，例如，其中電解地沉積金屬，金屬係以任何其他電解方式，例如電解清潔或陽極處理，加以溶解或處理。
就以下說明以及申請專利範圍中所使用的專門用語“振盪(相對)移動”以及“以一振盪的方式移動”而言，此係有關於在二點之間來回地移動。
本發明之該裝置以及本發明之該方法係用於電解處理板狀產品，該等產品係配置在該裝置中以及包括至少一大體上平坦的處理表面，使用一處理劑。該處理劑係為一處理液體。
本發明之該裝置包括：i)用於將該產品固持在該裝置中的設備，ii)一或更多流動設備，分別包括至少一噴嘴以及與該產品相對地配置，iii)一或更多相對電極，其對於該處理劑係為鈍性(尺寸穩定)並係經配置與至少一處理表面平行，iv)用以在位在一側上的該產品，與位在另一側上的該等流動設備及/或該等相對電極之間，於至少一與一處理表 面平行的方向上產生一相對移動的工具。
根據本發明之另一具體實施例，取代或為增加於本發明之裝置中所提供分別包括經配置至少一噴嘴的該等流動設備，本發明之裝置中可配置一或複數之流動構件，該等流動構件分別包含至少一槳狀流動元件。因此，一般地，可配置流動產生工具其包含噴嘴的該等流動設備或具有該等槳狀流動元件的該等流動構件或是包含二者。因此，就本發明以及申請專利範圍中之說明而言，所提及包含噴嘴的該等流動設備之該說明亦能夠應用在包含槳狀流動元件的流動構件上。
在該處理作業期間，將該產品較佳地浸沒入該處理劑中。可藉由配置該用於固持該產品的設備致使該產品能夠在該處理作業期間浸沒入該處理劑中而達成此作業。
本發明之該方法包括以下的方法步驟：a.提供一裝置，其包括：i)用於將該產品固持在該裝置中的設備，ii)一或更多流動設備，分別包括至少一噴嘴並係與該產品相對地配置，iii)一或更多相對電極，其對於該處理劑係為鈍性(尺寸穩定)並係經配置與至少一處理表面平行；iv)用以在位在一側上的該產品，與位在另一側上的該等流動設備及/或該等相對電極之間，於與一處理表面平行的至少一方向上產生一相對移動的工具；b.將該產品浸沒入該處理劑中；以及 c.在與一處理表面平行的至少一方向上移動該產品及/或該等流動設備及/或該等相對電極，亦即，獨有地移動該產品或獨有地移動該等流動設備或獨有地移動該等相對電極或是產生至少二附名物件的一結合移動，致使在位於該一側上的該產品與位在另一側上的該流動設備及/或該等相對電極之間，於與一處理表面平行的至少一方向上產生一相對移動。
同樣地，有關於該發明之方法，於本發明之一可任擇的具體實施例中，取代或是附加於本發明之方法中所使用的該等流動設備，於本發明之方法中可使用一或複數之流動構件，該等流動構件分別包含至少一槳狀流動元件。
使用本發明之該裝置以及本發明之該方法，可完成板狀工作件之該等處理表面的一特別均勻電解處理。更特定言之，在實務上相同的條件下，能夠處理一板狀工作件之所有處理區域。此包括該等工作件之該等外處理表面並亦包括該等孔，更特定言之，為該等盲孔及貫穿孔。如此使能夠在該處理作業中達到一極為固定不變的層厚度，以致在一可靠的方式下能夠生產最為精確的導體結構(條狀導體、墊)。此外，亦能夠確保具有一高處理速度。此係經由使用涵蓋該產品之所有表面區域的一均勻強流加以控制。
本發明之該裝置中的該等流動設備係用於將處理劑運送至該產品。因此，該等流動設備包括噴嘴，在壓力下該處理劑能夠經由噴嘴排出。每一流動設備包括至少一噴嘴或是由至少一噴嘴構成。該等流動設備係配置具有處理 劑。更特定言之，此係能夠藉由供給設備而進行，例如管、軟管、箱或是相似物。該等流動設備係配置具有處理劑，通常藉由泵。此外，能夠將該等流動設備牢固在該裝置中。為此，特別地能夠使用適合的牢固工具，例如一框架，至少一流動設備牢固至該牢固工具。
為了產生該液體流，亦能夠藉由具有至少一槳狀流動元件的一流動構件產生導引至該產品之該流，該流動構件係平行於該產品(表面)移動。
假若在一電解電池中使用該一流動構件，其能夠配置在該產品與該相對電極，例如一陽極之間。於此事例中，針對其之構造而言，應注意避免剔除該等電場線，否則會導致與厚度相關的不合意差異。一方面，藉經由產品相對於該流動構件的移動使剔除效應模糊或平均。如此進行，該產品及流動構件亦可同時地移動。於此事例中，該產品及流動構件應彼此相對地移動，致使相關於電鍍作業的時間位準及空間位準達到電場線的均勻性。另一方面，位在該產品與該陽極之間的該等部分能夠經設計俾便儘可能為薄。可交替地完成此措施及該前述措施或可同時地完成。於另一具體實施例中，該流動構件可配置在該陽極後面(當由該產品觀視時)，致使該處理液體藉由通過該等相對電極自該流動構件流動至該產品。
假若產生沉積或陰極除脂，則該等相對電極如陽極連接至該電流源供給。假若完成電解蝕刻或是陽極處理作業，則該等相對電極係經陰極極化。該等相對電極係相對 於該處理劑為惰性的(抵抗性)。具有所謂的尺寸穩定電極。假若該等相對電極係為陽極，則其係為不溶的陽極。更特定言之，該等類型的陽極可在由所應用的處理條件下對該處理劑具抵抗性的材料所構成，例如鈦或鉭，假若其經歷陽極極化處理，則能夠對該材料塗覆另一傳導性材料為了避免該材料可能發生鈍化。該等類型的塗覆材料，例如，係為元素週期表之第八副族的元素，高於所有的鉑、銥、釘及其之氧化物與混合氧化物。
為了完成該等工作件之一極為均勻的處理，該等相對電極能夠配置在該等流動設備與一各別的處理表面之間。此係防止該等流動設備將介於該工作件與該等相對電極之間的該等電通量線偏轉或屏蔽，因而介於該等相對電極與該工作件之間的該空間係無干擾結構。因此，達到一均質的通量線。然而，該等噴嘴之開口本身可配置在介於藉由一相對電極之該後側所形成的一平面與該處理表面之間的一區域中。經由該等相對電極供給該溶液至該等噴嘴開口。於此事例中，該等流動設備當其實質上配置在該區域外側時並未阻礙位於該等相對電極與該產品之間的該空間中暢通無阻地形成通量線。
在將金屬電解沉積在該產品之結構化表面上期間，為使該層厚度之分佈更為均勻，選定介於該等相對電極(於此事例中：陽極)與該產品之間的間隔係儘可能地小。例如，該間隔能夠小於100公厘，更佳地小於50公厘以及最佳地小於25公厘。介於該產品與該等相對電極之間的該間隔可為 至少1公厘，更佳地至少5公厘以及最佳地為至少10公厘。介於該產品與該等相對電極之間的該間隔可由相對電極至相對電極加以變化。
更特定言之，該等相對電極可為穿孔的，例如其能夠為穿孔板的形式，或甚至更有利地為膨脹金屬的形式。就膨脹金屬而言，二或更多厚度較佳地一厚度鋪設在另一厚度之頂部上。例如，具有縱向對準篩孔的一厚度因而緊靠具有橫向對準篩孔的一厚度。藉由使用膨脹金屬，能夠獲得該等相對電極之一放大比表面積，致使降低該等相對電極處該電流密度。因此，無法如此輕易地調整極化效應。
該等相對電極亦係經分割用以形成電極段，其中藉由其之自有電流/電壓源以電流供給每一段，因而能夠以一個別電流/電壓作動，與其他電極段無關。例如，一相對電極可經分割用以形成2、3、4或5電極段。於一可能的具體實施例中，該等段可經配置成相互為同中心的。劃定相鄰段界限的該等邊界線可為環形、橢圓形或矩形。於一可任擇的具體實施例中，該等段可經構形而為星狀或是相似地鋸齒狀邊界線或波狀邊界線所定界限，以致，結合該產品相關於該等相對電極的移動，補償所剔除之電場線。因此，介於該等段之間相關於金屬沉積或蝕刻變化達到軟性轉變(soft transition)。所有該等措施，由於金屬電鍍或蝕刻作業，用以達到該產品上的一均勻厚度。
該等相對電極與該產品平行的一相對移動，同時利用一與該產品相對的固定流動設備，亦能夠致使完成該足夠 均勻的處理。該等移動參數能夠與該產品之該等參數相同。
此外，該等相對電極能夠經配置具有孔，使能夠具有一未受阻的處理劑噴射通道。例如，該等相對電極能夠在該等流動設備中配置噴嘴的該等位置處具有開口，為了確保自一噴嘴排出的處理劑噴射能夠未受阻地通過該相對電極。
於此事例中，該等相對電極及該等流動設備較佳地能夠彼此相對牢牢地配置，亦即，經配置俾便彼此相對地不能改變的，意指其之間隔亦係為固定的。因此，該等陽極中的該等開口能夠相對地小，意指對於電場之同質性的任何干擾係為最小的。然而，假若該等相對電極及該等流動設備係彼此相對牢牢地固定，則在該等流動設備與位在一側上的該等相對電極及位在另一側上的該產品之間僅有一相對移動。
為了在該電解處理中對處理不變性達到廣泛的改良，能夠塗覆該等相對電極中該內側(套筒)上的該等開口俾便為具傳導性的。如此確保電通量線甚至在該等開口處在一固定密度下與該產品之該處理表面接觸。
該等相對電極能夠於該等電極之該邊緣區域中與該電流供給接觸。較佳地，該等相對電極係均勻地接觸涵蓋其之整個表面。極佳地，該等相對電極係於其之一中心區域中接觸。如此致使，例如，經沉積的金屬能夠具有一更為均勻的厚度分佈。
該等相對電極可經設計用以形成一平面構件。可任擇 地，該等相對電極，例如，可為拱形的，致使其之該等中心區域與該等相對電極之該邊緣區域相較係位在距待處理的一板狀產品的一較小距離處。如此容許獲得更為均勻的經沉積金屬之一厚度。
用於產生相對移動的該工具以及該等流動設備較佳地係經設計致使在該處理期間位在至少一處理表面上的所有區域，藉由自其中之一噴嘴排出的一噴射至少接觸一次(就該處理表面上該噴射的一第一接觸而言)。可任擇地或更佳地，用於產生相對移動的該工具以及該等流動設備係經設計致使位在至少一處理表面上的所有區域可分別地利用相同總量及強度的處理液體以時間平均法經衝射。如此亦能夠進一步地達到該處理效果的均勻性。
經由該產品之獨有的移動(固定流動設備)，經由該流動設備之獨有的移動(固定產品)或亦經由產品及流動設備的同時移動，能夠達到該產品與該流動設備之間的相對移動。可任擇地，藉由該等相對電極的獨有移動亦能夠完成該相對移動。更特定言之，該產品或該等流動設備或該產品及該等流動設備能夠在與一處理表面平行而彼此相互垂直的二方向上(二軸的)移動。於本發明之一較佳的具體實施例中，用於產生該相對移動的該等工具係經設計致使該產品係獨有地移動。
假若該產品經移動，則此移動藉由該產品所牢固至的一框架轉移至該產品。例如，該框架能夠藉由一傳動部分以及該框架的一偏心懸吊裝置而移動。該框架亦能夠用以 轉移電流。該框架以及因此該產品係經該一方式設計介於該等一般電極之間，以及因此經該一方式設計介於該等流動設備之間，確保該板介於該等相對電極之間在中心地經引導，意指確保產品與噴嘴之間的一均勻間隔涵蓋該整個表面。
於本發明之一進一步較佳的具體實施例中，該相對移動係為一振盪移動。最重要的是本發明之此具體實施例能夠在該產品於浸漬浴(dipping bath)中非連續地經處理的發展中使用。尤其，能夠在一振盪方式下用於移動該產品或該等流動設備或是該產品及該等流動設備，或同時該等相對電極。
更特定言之，於此事例中，隨時能夠完成及按順序地結束一完整的移動，相關於引導一處理劑噴射之順序隨時產生可再製條件。
該用以相對移動的頻率通常係為0.1-1 Hz，但其亦能夠為0.01-10 Hz。
此外，用以產生該振盪相對移動的該等工具較佳地係經設計致使該相對移動無法獨有地於一方向上而係於彼此相對正交的二方向上進行。更特定言之，該相對移動可為一環形移動，於此事例中，意指用以產生該振盪相對移動的該等工具係經設計因此該相對移動能夠為一環形移動。尤其，該產品或該等流動設備或是該產品及該等流動設備能夠在與一處理表面平行的一環形路徑上移動。
每一流動設備包括至少一噴嘴。該噴嘴一詞係有關於 一開口，該處理劑自其排出為了流動到該產品上。於一簡單的事例中，其係為流之方向上的一開口，更特定言之係為一鑽孔。然而，該噴嘴能夠用於任何隨意的具體實施例，例如複雜地建構的組件之形式其係能夠以一所需方式形成該處理劑噴射。
能夠將複數之流動設備配置於與該產品之一側相對。位在該產品之一側上該等流動設備之噴嘴一起形成一噴嘴場(nozzle field)。該噴嘴場一詞係有關於一佈置，其中至少二噴嘴係分佈在一流動設備上或是涵蓋複數流動設備。一噴嘴場至少能夠與該產品上待處理的該表面積般大，小於該產品之移動路徑。更特定言之，此具體實施例係有關於一作業方法，其中該等用以處理的板狀工作件係以垂直定向浸沒於一處理浴中(垂直技術)。
例如，一流動設備或是複數相鄰的流動設備之複數噴嘴能夠配置在一噴嘴矩陣中，亦即，於一大體上以列與行方式配置的一佈置中。更特定言之，複數列之噴嘴能夠配置在一流動設備中，例如一噴嘴支架。更佳地，一流動設備之相鄰噴嘴能夠以交錯方式配置。然而，該等噴嘴亦能夠以一環形或是其他型式的佈置方式配置。於本發明之一極佳的具體實施例中，一噴嘴矩陣包含n×m噴嘴，n及m係為大於3之範圍中的整數。複數噴嘴之間的該等間隔，即使相鄰噴嘴係配置在不同流動設備中，實質上係為相同的尺寸。二相鄰噴嘴之間的間隔可小於100公厘，更佳地小於50公厘以及最佳地其係小於30公厘。假若該噴嘴簡單地係為 該流動設備中的一孔，則該孔直徑能夠小於5公厘，更佳地小於3公厘以及最佳地其係小於2公厘。該最小直徑係受限於生產技術。
位在該噴嘴場之邊緣區域中的該等噴嘴亦能夠指向內。與該內側區域中相較，其亦可具有一較大的孔密度，為了於中心區域獲得更為均勻流。
於該等噴嘴處該處理劑之排出速度，於一噴嘴開口處所量測，較佳地係為高於3 m/s，極佳地高於5 m/s以及最佳地高於8 m/s。自該噴嘴排出之流可為連續的或為脈衝式。
於該等相對電極中可使用溝槽式噴嘴及相對應的槽孔，因而該產品僅需進行一維相對移動。此係極為適於在一方向上連續地輸送的產品，諸如於一連續運送系統中。
該流動設備能夠具有任何隨意的形式。於一簡單的具體實施例中，其能夠為一管，噴嘴沿著該外側表面配置。其係能夠為一板狀或亦係為立方體狀主體，較佳地係為一中空主體的形式用以引導該處理劑。因此，該等流動設備，例如，可為立方體狀設備，具有以開口形式配置的噴嘴，例如，位於其中之一側面中以一矩陣類型方式(流記錄器(flow register))。該等流動設備係配置在本發明之裝置中致使在該產品之方向上輸出該處理劑。
除此之外，該等結構能夠包括在該等流動設備中，該等結構用以影響一流動設備中該處理劑之引導作業，致使所有噴嘴係大體上在該相同的處理劑之流動速率下經衝射。該處理劑能夠以一適合的方式在該流動設備內部或同 時在其進入一流動設備之前經分配。於此事例中，有利地確保該等各別供給管線中一均勻的流速。當此導致一均勻流涵蓋一處理表面上該等表面區域時，如此亦能夠在該產品之所有表面區域上達到處理效果的均勻性。亦能夠藉由以一適合方式供給該等流動設備，例如藉由在該等設備上不同位置處提供複數之供給管線至一流動設備俾便確保均勻地供給該流動設備之所有區域，而達到此型式之供給處理劑至一流動設備之所有噴嘴的均勻性。
該流速亦能夠加以調整為了控制該處理劑之總體積流量。因此，視該等需要而定，針對該流能夠設定不同的條件。
此外，更特定言之，配置該等流動設備致使能夠將一處理劑流引導離開一處理表面。例如，此能夠藉由自該流動設備以一噴射形式經引導至該板狀工作件之該處理表面上的該處理劑在該處理表面上反射，以及該經反射噴射接著能夠持續地在該未受該等流動設備阻礙的相對方向上流動，實質上通暢無阻的。如此自然地假設該等流動設備係按適當尺寸製作並以彼此相對的該一方式配置，於該等流動設備之間提供自由橫截面，該經反射處理劑能夠流動通過。為此，於本發明之一較佳的具體實施例中能夠利用其間間隔配置相鄰的流動設備。此意指達到該處理表面上該處理作業的廣泛均勻性。
為更為加強該反向流，抽吸設備，例如吸入連接部分或吸入記錄器，更特定言之，能夠附加地向中心地配置在 該等流動設備之該後側或該等設備之間。該等抽吸設備較佳地能夠利用該等相同的泵作動，同時以處理劑供給該等流動設備。
於本發明之一極佳的具體實施例中，可同時地操作的該等流動設備經提供在該產品之每一側上相對配置。因此，能夠確保的是位於該處理表面之該區域中該流大體上隨著時間係為不變的，而不致如於US-A 4,622,917者必須讓其中斷。
於此具體實施例中，該等流動設備亦能夠如同於本發明之另一較佳具體實施例般配置，致使該流在該產品之該前側上及該後側上錯開。更特定言之，如此能夠經由交錯配置在該產品之二側上的噴嘴而達成。尤其，如此之目標在於以一有效方式處理貫穿孔。特別地，薄板及箔狀產品由於均勻流分佈而能夠經極佳地處理，在前側及後側上的總力量係為相同大小並因此該箔並未移出該平面。再者，嚴密地界定但持續變化的區域對於該前及後側上具有不同的壓力，致使該等孔係以該處理劑經有效地橫過並能夠進行有效的處理作業。
位在前及後側上的該等流動設備能夠分別地以其之自有泵供給。
更特定言之，於該等流動設備中該等噴嘴之數目或各別地於一流動設備中每單位面積的該等噴嘴之數目，此外，該等噴嘴之佈置，藉由每一噴嘴供給該產品上的該個別處理表面積，其中該處理表面積係由該噴射之幾何形狀 所產生，以及該產品與一流動設備之間的該相對移動皆為係相互關連的，致使在該相對移動之一移動整個過程內(例如該移動產品之一完整的環形路徑，或是疊置的環形路徑)，該產品之每一表面區域(或各別地就印刷電路板而言的一使用)係至少橫過一次。如此就一時間平均法而言，達到充分均勻流涵蓋該產品。
再者，除了處理液體流大體上與該產品之該表面垂直外，該處理液體亦可具有一移動分量大體上與該產品之該表面平行，亦即，具有垂直及平行移動之重疊。
利用前述該等措施，立即地，能夠在時間平均法下以相同量(±30%)之處理劑填滿位在至少一處理表面上的所有區域，於此所理解的不變性係位在<±30%的一範圍(相關於一未加權平均數)，較佳地位在<±20%的一範圍以及極佳地位在<±10%的一範圍。
本發明之裝置較佳地按適當尺寸製作及設計致使恰好一產品項目能夠於其中加以處理。如此致使對於所有經處理的工作件的處理效果亦係大體上不變的。
於本發明之另一較佳具體實施例中，用以固持該產品的該設備能夠同時地經設計用以將電流轉移至該產品。
於本發明之另一較佳具體實施例中，該產品藉由所提供之設備在移動進入該裝置或是自該裝置移出時充電。
本發明之裝置較佳地經設計致使其能夠利用所有可行的應用以直流電及脈衝電流作動。於作業中，用於沉積銅的該典型平均電流密度係≧5A/dm2 ，較佳地最大為 15A/dm2 ，用於板面電鍍法，以及係≧4A/dm2 ，較佳地一最大為10A/dm2 ，用於線路電鍍法。就脈衝電流而言，該典型的尖峰電流密度能夠上至15A/dm2 ，較佳地一最大為60A/dm2 ，用於板面電鍍法，以及上至10A/dm2 ，較佳地一最大為60A/dm2 ，用於線路電鍍法。
有利地，在開始電解處理以及恰好在電解處理停止之前時，相對於該等相對電極施加一電位，例如一陰極電位，至該產品。再者，有利地在以電位充電期間將處理劑衝射該產品之該表面。衝射作業不應持續長於10s的一時段未施加該電位。該電位共計介於幾乎為零與用以該處理作業所需該電位之間。
為使該處理效果更為均勻，更特定言之，能夠於該產品之該邊緣區域安裝篩。其可經配置與由該板狀產品所界定的一平面平行或垂直。該等篩用以讓該通量線及/或該流之分佈最佳化。該等篩可配置具有孔。該等篩之過篩邊緣可具有不同於一直線的一形狀，例如，可具有一梳子狀結構。
在本發明之裝置上配置潤濕噴嘴，該等潤濕噴嘴係在將電路板引進入該處理劑中時作動，為了確實地將小孔潤濕。
於該垂直技術的一第一變化形式中，能夠由一或複數之流動設備的噴嘴構成一噴嘴場，該等噴嘴產生圓或橢圓流面以及於該噴嘴場之一方向上介於該等噴嘴之間的間隔大體上為相同的(30%：變化)以及於該噴嘴場之另一方向上 亦大體上係為相同的(30%：變化)。於此事例中，一噴嘴場能夠包含至少4×4噴嘴的一矩陣佈置，較佳地至少7×7噴嘴。該相對移動，較佳地與該處理表面平行的該產品之獨有移動，較佳地係為二維式，亦即，於二方向上進行。為了容許一流位在與該等噴嘴之該噴射的方向相對的該方向上，能夠於每一事例中在相鄰的流動設備之間提供一自由橫截面，經由該自由橫截面讓該流能夠通過離開該產品，亦即，於與該噴嘴流相對的方向上。
於該垂直技術的一第二變化形式中，亦能夠藉由一或複數之流動設備構成具有噴嘴的一噴嘴場，然而，於此事例中，該等噴嘴產生線性流面(例如該長度係大於其之寬度數倍)以及相關於該流向橫向地介於該等噴嘴之間的間隔大體上係為相同的尺寸(30%：變化)。於此事例中，一噴嘴場包含至少三，較佳地至少七噴嘴。該相對移動及較佳地該產品之移動係較佳地在一方向上獨有地進行(一維地)。就該第一變化形式而言，能夠在每一對相鄰的流動設備之間提供一自由橫截面，經由該橫截面一流能夠離開該產品，亦即，於與該噴嘴流相對的方向，為了容許一流位在與該等噴嘴之該噴射方向相對的方向流動。
介於噴嘴開口與平板表面之間的間隔較佳地最大為100公厘，更佳地最大為60公厘，甚至更佳地最大為40公厘，甚至更佳地最大為20公厘以及最佳地最大為10公厘。該間隔至少係為5公厘。
再者，介於相鄰噴嘴開口之間的該間隔較佳地最大係 為100公厘，更佳地最大為60公厘，甚至更佳地最大為40公厘，甚至更佳地最大為20公厘以及最佳地最大為5公厘。該間隔至少係為1公厘，甚至更佳地至少係為2公厘。
原則上，本發明亦能夠用以於一連續運送系統中板狀工作件之處理作業，其中該等工作件係於該水平方向(水平技術)上以垂直或水平定向連續地運送該等工作件。針對此技術，就執行本發明而言選定與該垂直技術相同的特徵，然而，藉由一獨有地一維式產品移動而實現該相對移動。此係有關於連續板運輸。
第1圖係為本發明之具有四流動設備10(10.1、10.2、10.3、10.4)的一裝置之一俯視圖，該四流動設備係經固持在一框架20上。此外，該框架20用以供給處理劑至該等流動設備10(見箭頭其代表該處理劑進入該框架20)。於該等流動設備10處提供噴嘴15(15.1、15.2、15.3、15.4)。處理劑噴射，以各別箭頭標示，自該等噴嘴15排出。
該處理劑係經運送至一印刷電路板L並於該處與該處理表面接觸。該印刷電路板L係經固持在一第一支架40以及具有一軸承44的一第二支架42，該第二支架42係經傳動致使該等支架40、42與該印刷電路板L之該處理表面平行地完成一環形移動。該軸承44係連接至一偏心馬達(於此未顯示)。此係經由箭頭R概要地加以顯示。此意指該印刷電路板L相關於該等流動設備20執行一移動。
介於該等流動設備10與該印刷電路板L之間具有一相對電極30，於本事例中，其係經極化為一陽極。該等陽極 30包括複數開口35(35.1、35.2、35.3、35.4)，其係與該等流動設備10之該等噴嘴15對準，意指該等處理劑噴射能夠未受阻地通過。該陽極30係以數層之膨脹金屬構成。
第2圖係為第1圖中該裝置的一側視圖。此代表圖式清楚地顯示該陽極30中該等開口35係與該等噴嘴15對準。
第3圖代表一單一流動設備10，其包括二列噴嘴15。該等噴嘴15簡單地係為該流動設備10中具有一縱向形式的開口，其意指該產品上的流動表面具有一線性形式。此型式之複數流動設備10能夠配置在一處理裝置中，該裝置之位置與該印刷電路板L相對，其之縱向側係經間隔開並且相互平行。藉由，例如，該等型式之該等流動設備10之八者中該等噴嘴15構成一噴嘴場。
應瞭解的是於此所說明的該等實例及具體實施例係僅針對說明性之目的，以及對熟知此技藝之人士提議不同的修改與改變及於此說明書中所說明之特性的結合，並係經包括而涵蓋於所說明的本發明之精神及範圍並係涵蓋於該等附加的申請專利範圍之範疇內。於此所引用的所有公開案、專利及專利申請案係併入本案以為參考資料。
L‧‧‧印刷電路板
10.1,10.2,10.3,10.4‧‧‧流動設備
15.1,15.2,15.3,15.4‧‧‧噴嘴
20‧‧‧框架
30‧‧‧相對電極
35.1,35.2,35.3,35.4‧‧‧開口
40‧‧‧第一支架
42‧‧‧第二支架
44‧‧‧軸承
第1圖係為本發明之用於電解鍍金屬之一裝置的一概要俯視圖；第2圖係為本發明之一裝置的一概要側視圖；第3圖係為一流動設備的一側視圖。
10.1,10.2,10.3,10.4‧‧‧流動設備
15.1,15.2,15.3,15.4‧‧‧噴嘴
20‧‧‧框架
30‧‧‧相對電極
35.1,35.2,35.3,35.4‧‧‧開口
40‧‧‧第一支架
42‧‧‧第二支架
44‧‧‧軸承

Claims (18)

  1. 一種用於電解處理板狀產品的裝置，該產品係配置在該裝置中以及具有至少一大體上平坦的處理表面，使用一處理劑，其中該裝置包含：i)用於將該產品固持在該裝置中的設備，ii)一或複數之流動設備，其分別包括至少一噴嘴並係與該產品相對地配置，iii)一或複數之相對電極，其對於該處理劑係為鈍性並係經配置與至少一處理表面平行，iv)用以在位在一側上的該產品，與位在另一側上的該等流動設備及/或該等相對電極之間，於與一處理表面平行的至少一方向上產生一相對移動的工具；其中該等相對電極係配置在該等流動設備與一各別處理表面之間。
  2. 如申請專利範圍第1項之用於電解處理板狀產品的裝置，其中該等相對電極中具有開口使該處理劑噴射未受阻地通過。
  3. 如申請專利範圍第1項之用於電解處理板狀產品的裝置，其中該等相對電極中的該等開口係經塗覆俾便為具傳導性的。
  4. 如申請專利範圍第1項之用於電解處理板狀產品的裝置，其中用以產生該相對移動的該等工具及該等流動設備係經設計致使位在至少一處理表面上的所有區域係可以時間平均法以相同量的處理劑衝射。
  5. 如申請專利範圍第1項之用於電解處理板狀產品的裝置，其中用以產生該相對移動的該等工具係經設計用以移動該產品。
  6. 如申請專利範圍第1項之用於電解處理板狀產品的裝置，其中該相對移動係為一振盪移動。
  7. 如申請專利範圍第6項之用於電解處理板狀產品的裝置，其中用以產生該振盪相對移動的該等工具係經設計致使該相對移動能夠在彼此正交的二方向上進行。
  8. 如申請專利範圍第6項之用於電解處理板狀產品的裝置，其中用以產生該振盪相對移動的該等工具係經設計致使該相對移動能夠為一環形移動。
  9. 如申請專利範圍第1項之用於電解處理板狀產品的裝置，其中該等噴嘴係以一n×m噴嘴之矩陣配置，其中n及m係為大於3之範圍中的整數。
  10. 如申請專利範圍第1項之用於電解處理板狀產品的裝置，其中提供該等流動設備致使其能夠將一處理劑流引導離開一處理表面。
  11. 如申請專利範圍第1項之用於電解處理板狀產品的裝置，其中所提供之可同時操作的流動設備係相對地配置在該產品之每一側上。
  12. 如申請專利範圍第1項之用於電解處理板狀產品的裝置，其中該裝置係按適當尺寸製作並經設計致使恰好一產品項目能夠於其中被處理。
  13. 如申請專利範圍第1項之用於電解處理板狀產品的裝 置，其中用以固持該產品的該等設備係同時地經設計用於將電流輸送至該產品上。
  14. 如申請專利範圍第1項之用於電解處理板狀產品的裝置，其中該等噴嘴中的該等開口係經配置位在藉由一相對電極之後側所構成的一平面與該處理表面之間的一區域中。
  15. 一種用於電解處理板狀產品的方法，該產品包含至少一大體上平坦的處理表面，使用一處理劑，該方法包括以下的方法步驟：a.提供一裝置，其包含：i)用於固持該產品的設備，ii)一或複數之流動設備，其分別包括至少一噴嘴並係與該產品相對地配置，iii)一或複數之相對電極，其對於該處理劑係為鈍性並係經配置與至少一處理表面平行，iv)用以在位在一側上的該產品，與位在另一側上的該等流動設備及/或該等相對電極之間，於與一處理表面平行的至少一方向上產生一相對移動的工具；b.將該產品浸沒入該處理劑中；以及c.在與一處理表面平行的至少一方向上移動該產品及/或該等流動設備及/或該等相對電極；其中該等相對電極係配置在該等流動設備與一各別處理表面之間。
  16. 如申請專利範圍第15項之用於電解處理板狀產品的方法，其中該產品或該等流動設備或該產品及該等流動設備係於相互正交且與一處理表面平行的二方向上移動。
  17. 如申請專利範圍第15項之用於電解處理板狀產品的方法，其中該產品或該等流動設備或該產品及該等流動設備係以一振盪方式移動。
  18. 如申請專利範圍第15項之用於電解處理板狀產品的方法，其中該產品或該等流動設備或該產品及該等流動設備係在與一處理表面平行的一環形路徑上移動。
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