TWI615510B - 吸入鍍覆裝置 - Google Patents

Abstract

一種吸入鍍覆裝置1，其可執行前處理步驟A、鍍覆步驟B、以及後處理步驟C，於吸入鍍覆裝置1中，執行鍍覆步驟B的鍍覆部2至少由收容鍍覆工件40用鍍液的鍍覆槽20、夾持工件40的上端並對工件40進行通電的多個夾具10、使夾具10沿鍍覆槽20移動的傳送裝置30、以及於鍍覆槽20中循環鍍液21的循環部D所構成。所述工件40配置在平行於夾具10的移動方向，並且夾具10夾持工件40的上端。所述夾具10夾持的對工件40加以夾持的前端部的不與工件40接觸的部分於預定範圍內經絕緣處理，使所述夾具10的經絕緣處理的預定範圍與工件40一同浸漬於所述鍍覆槽20的鍍液21中。

Description

吸入鍍覆裝置

本發明是有關於一種吸入（suction）鍍覆裝置，其對製品工件進行鍍覆，於所述吸入鍍覆裝置中，藉由夾持傳送裝置使製品工件在垂直地浸漬於鍍液中的狀態下在鍍液中移動，從而有效率地達成良好的吸入鍍覆。

專利文獻1（日本專利特開2001-196728號公報）揭示有如下吸入鍍覆裝置，其於多層印刷電路板中，對應於微細配線電路的微細的盲埋孔（blind via hole）亦可於內壁面上形成均勻的鍍覆膜，故為用以高良率地製造對應於微積體電路的印刷電路板的裝置，並且如下般構成：將多個葉片吸入鍍覆裝置排列於非氣密室內地面，將印刷電路板勾掛在該吸入鍍覆裝置列的支撐體上而進行鍍覆，所述支撐體是依據印刷電路板的搬入、搬出用開口資訊而設置，藉由使所述支撐體振動而使鍍液中產生流動，進行脫泡處理，並將排氣泵連接於所述非氣密室，從而在將該非氣密室設定為減壓環境的狀態下進行鍍覆。

專利文獻2（日本專利特開2002-47599號公報）揭示有如下鍍覆用夾具，其於印刷基板鍍覆用夾具中，於鍍覆處理中，防止因鍍覆槽中的液體的流動所造成的印刷基板彎曲（翹曲），增強夾持構件的強度，並且於使夾具自夾持材料脫離時，卡合部卡合於縱壁部，從而防止因反作用力所造成的夾具飛散。該引用文獻2中，揭示有為了解決課題而將支撐構件相對於夾持構件而呈大致直角地配設，所述支撐構件由一對分叉狀支撐部構成且位於鍍液的流動方向下游側，藉此防止印刷基板受到鍍覆浴槽內循環的鍍液的影響而彎曲。

專利文獻3（日本專利特開2003-73895號公報）揭示有如下夾具，其藉由連續電鍍，而對用以使被鍍覆品在懸掛於導軌的狀態下移動的夾具賦予了與被鍍覆品的尺寸相關的通用性。該夾具為如下構造：使被鍍覆品的左右的縱邊於中柱與按壓構件之間呈夾持狀，並且藉由設置於按壓構件的彈簧而使被鍍覆品朝中柱按壓施力，於該狀態下藉由剖面形成為ㄇ字狀的夾持具，自厚壁方向兩外側夾持這些被鍍覆品，因夾持具的嵌入，而彈簧必然會進行與被鍍覆品的板厚相應的壓縮，結果，即便對於板厚不同的被鍍覆品亦可確保通用性。

專利文獻4（日本專利特開2014-224300號公報）揭示有：於鍍覆處理中，為了提高鍍覆的處理效率、或使成品良好，而進行處理槽內的鍍液的攪拌。該專利文獻4中揭示有如下裝置，其為了更均勻地對處理槽內的處理液進行攪拌，而設置了將放入至處理槽內的處理液取出的取出機構、以及使用由該取出機構取出的處理液與另行供給的氣體來派生出微氣泡（micro-bubble）的微氣泡產生體，利用由所述微氣泡產生體所產生的微氣泡來對所述處理液進行攪拌，從而於工件表面製作覆膜。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2001-196728號公報 [專利文獻2]日本專利特開2002-47599號公報 [專利文獻3]日本專利特開2003-73895號公報 [專利文獻4]日本專利特開2014-224300號公報

[發明所欲解決之問題] 迄今為止，一邊逐漸演變、但一邊亦在要求更高規格（spec）的半導體業界的鍍覆技術中，對於用戶的要求而獲得百分百滿足的技術尚不存在，而一直相互試探可容許的水平。由於不僅要求製作產品的品質，而且在不降低品質的前提下亦要求產量，因此一邊應對更加困難的問題一邊進行生產。其中，於電鍍方面而言，逐年要求所生產的工件的薄度，使得應對變得越來越困難。其主要原因之一為可傳遞至製品工件的電流、電壓的極限，其會引起火花（spark）、燒痕、鍍覆厚度的不均、鍍覆不良。

因此，本發明對裝置的結構進行鑽研，並藉由協同的系統而提供一種不會傷及工件、且可提昇生產速率的吸入鍍覆裝置。

另外，本發明的吸入鍍覆裝置包含對夾持工件的夾持部分的改善以及有關於鍍液的液循環的改善。

夾持搬送方式的課題在於：使工件的通電接觸部不產生火花，藉由穩定的定張力而不傷及柔軟的工件地進行搬送，不使雜散電流產生而不進行無用的通電，可自由地調整兩面的鍍覆厚度不均程度，亦能夠調整工件上下、左右的厚度等。

另外，液循環的課題在於：一邊矯正工件的翹曲一邊進行穩定的搬送；於使液交換量激增而不會出現液中金屬濃度降低的情況下確保電流密度及其穩定性；為了確保效率良好的液循環而可將工件最近的液體集中替換；能夠實現工件表面的急速的液更新以及通電容量的確保；能夠進行大容量的新液供給、液更新；為了實現表面沾污去除效果（desmearing effect）與急速鍍覆效果，而使工件表面產生急速流等。

如上所述，本發明提供一種可解決所述課題的吸入鍍覆裝置。 [解決問題之手段]

於本發明的第1形態中，將製品工件於鍍液中垂直地實施浸漬處理並進行搬送，並且該搬送是藉由夾持傳送裝置來進行。此時的夾具作為通電用（接地用）而發揮作用，條件為導電性物質，但必須對應於鍍液的耐化學品性，因此例如按照電流承受能力的降序排列而使用鍍鉻的鐵＞鈦＞不鏽鋼等。該夾具的浸漬於液體的部分必須利用橡膠等絕緣物來覆蓋，並且僅使其與工件的接觸部分自兩側用力地夾住工件。在此情形下，保護夾具的絕緣必須為99%以上，以使電流不會自陽極側不通過工件而直接流至夾具。已證實其原因在於若為99%以上，則不會影響加工，並且關於微量的浸入，反而有助於防止接觸不良。進而，為了防止工件與夾具的接觸火花，而包含夾具的前端部分在內一倂沉入液中。

另外，垂直搬送的優點，可列舉：既可使兩面的鍍覆狀態對稱，亦可變化為所要求的平衡。另外，由於工件直立，因此並無載有灰塵的擔憂，且由於是夾持搬送，因此亦有如下優點：即便處理長度長也不會產生不必要的張力。進而，藉由使夾具間隔變化，而增大容許通電量，藉此亦可獲得穩定。

另外，已知迄今為止的浸漬型鍍覆槽中，所貯存的藥液並不如想像般受到攪拌的情況下會大大地影響結果。即便利用大流量的泵來送入藥液，亦會於流動中產生停滯，因液壓的影響，而越在液面上部側越大量產生流動，伴隨著自液面向下而對流的量下降，從而產生停滯，成為遠不及理想攪拌的狀態。因此，本發明的第2形態中，集中地增加必要範圍的液流動量，而使對於鍍覆而言必要的工件周圍的液交換容易地進行。

根據以上情況，本發明於具備至少包含熱水洗滌部、水洗部及酸性除油部的前處理步驟、鍍覆步驟、以及至少包含水洗部及乾燥部的後處理步驟的吸入鍍覆裝置中，執行所述鍍覆步驟的鍍覆部至少由收容對工件進行鍍覆用鍍液的鍍覆槽、對所述工件的上端加以夾持並對工件進行通電的多個夾具、使該多個夾具沿所述鍍覆槽移動的傳送裝置、以及使鍍液於所述鍍覆槽中循環的循環部所構成，所述工件沿所述夾具的移動方向平行地配置，並且所述夾具對工件的上端加以夾持，所述夾具的對工件加以夾持的前端部的不與工件接觸的部分於預定範圍內實施了絕緣處理，使所述夾具的經絕緣處理的預定範圍與工件一同埋沒於所述鍍覆槽的鍍液中。

另外，所述夾具具備：用以夾住所述工件的一對臂、於該一對臂各自的前端彼此相向配置的電極部、將所述一對臂開閉的開閉機構，理想的是以使各電極部的前端面露出的方式使所述電極部的周圍絕緣，且使所述臂的前端部分的預定範圍絕緣。另外，電極部周圍的絕緣體較佳為在所述臂打開的狀態下，以自所述電極部的前端面稍微伸出的方式配置。

藉此，使夾具的前端部分與工件一同埋沒於鍍液中，因此可防止工件與夾具的接觸火花。另外，夾具的前端部分於規定範圍內絕緣，因此亦可防止對夾具的鍍覆附著。

所述鍍覆槽理想的是具備沿所述傳送裝置的移動方向而形成於鍍覆槽的底部中央的鍍液的吸入口，進而於所述工件的兩側，在工件的行進方向上交替地配置與工件相對的陽極電極板和鍍液的噴出口。

進而，所述噴出口理想的是配置於所述工件的上方，另外，亦可沿所述工件的縱方向配置多個。

進而，所述循環部理想的是至少具備：與所述吸入口連結的吸入用泵、與該吸入用泵連接的鍍液收納罐（管理槽）、以及與所述噴出口連接的噴出用泵。另外，理想的是於噴出用泵與噴出口之間設置用以對鍍液進行過濾的過濾器。

於此情形時，鍍液的吸引成為自工件的正下方的吸入，因此即便於工件本體存在不必要的缺陷或卷曲狀的翹曲，非常快的流速的鍍液亦可於工件的兩面朝下方移動，因此亦產生朝下側筆直地拉伸工件的效果，獲得穩定的搬送。

另外，對於自所述吸入口的吸入容量，因增添自鍍覆槽起的落差，因此即便將噴出用泵設為大容量，亦能夠以壓倒性的速度進行吸引，因此藉由使平衡偏向上側部地配置噴出管，可形成與工件直交的鍍液的流動，故而可使結束了對工件表面提供金屬離子的低濃度的鍍液立刻返回至管理槽，從而能夠一直對工件表面持續提供剛剛經調整的新的鍍液，因此可實現高電流密度。

進而，藉由在工件表面使鍍液以薄幕狀高速通過，可對工件表面產生引力，其將附著於工件的異物去除，且對於具有圖案的凹凸或貫通孔（through hole）、導通孔（via hole）等之中產生表面沾污去除效果，進而使鍍覆本身的附著良好，產生使電流順暢的流動加速的作用。

進而另外，作為附帶收穫，迄今為止溢流（overflow）下的回收也自為移管的大小而苦思焦慮、或對工件前後的溢出液的處理中得以解除，進而鍍覆槽內的鍍液的起浪也會消失，因此於裝置設計時亦可達成多種優點或成本下降。

關於迄今為止的一般的電解鍍銅的電流密度，若要求穩定性則視3 A/dm ²～5 A/dm ²為極限，即便追求高速鍍覆也將6 A/dm ²～8 A/dm ²視為極限，但根據本發明，實際驗證了12 A/dm ²下的穩定的鍍覆，且能夠於完全不對工件造成損傷的情況下實現至15 A/dm ²為止的高速鍍覆。 [發明的效果]

根據本發明，使夾具的前端部分為絕緣，包含夾具的前端部分在內將工件一倂埋沒於鍍液中並使其移動，故而可防止工件與夾具間產生的接觸火花，因此可執行效率良好的鍍覆。另外，在對應於工件的移動範圍的鍍覆槽的底部中央設置吸入口，並使鍍液沿工件的表面循環，故而可不傷及工件地提高生產性。

以下，根據圖式對本發明的實施例進行說明。 [實施例]

如圖1所示，本發明的實施例的吸入鍍覆裝置1大致分為前處理步驟A、鍍覆步驟B、後處理步驟C這三個階段。前處理步驟A例如至少由進行工件的熱水洗滌的第1熱水洗滌部A1、進行經熱水洗滌的工件的除油的酸洗除油部A2、自工件表面將用於除油的除油液沖洗掉的第2熱水洗滌部A3、進而對工件表面進行水洗的水洗部A4、以及對工件表面進行最終的酸處理而去除極薄的氧化膜以露出活化基體面的酸活化部A5所構成，且以可對工件表面進行良好的鍍覆處理的方式對工件表面進行處理。

所述鍍覆部2例如是執行鍍覆步驟B，其進行硫酸銅鍍覆。進而，後處理步驟C至少由用以將鍍液沖洗掉的水洗部C1、對工件表面進行防鏽加工的防鏽部C2、進行經防鏽加工的工件表面的水洗的水洗部C3、對工件表面吹附空氣而將水等吹走的空氣部C4、進而進行工件表面的乾燥的乾燥部C5所構成。

如圖2至圖4所示，所述鍍覆部2具備傳送裝置30，所述傳送裝置30使對工件40加以夾持的多個夾具10沿鍍覆槽20移動。鍍覆槽20內收容有鍍液21。設置於鍍覆槽20的底部中央的吸入口22沿所述夾具10的移動方向以規定長度形成。尤其，吸入口22位於所述夾具10所夾持的工件40的下方。

另外，沿所述工件40的移動方向而於工件40的兩側交替地沿所述移動方向平行地配置具有鍍液的噴出口的噴出管23及陽極電極板24。再者，陽極電極板24由陽極電極線24a與連接螺絲24b連結。該連接螺絲24b由導電性材料形成。

進而，所述鍍覆部2中具備循環部D，所述循環部D至少由與所述吸入口22連接的吸入用泵25、與該吸入用泵25連接的鍍液收納罐（管理槽）26、以及經由過濾器28而與所述具有噴出口的噴出管23連接的噴出用泵27所構成。再者，所述噴出管23中沿長度方向而形成有多個噴出口。另外，亦可代替所述噴出管23而設置位於鍍覆槽20的鍍液21的表面附近的噴出管23'。

根據以上構成，藉由驅動吸入用泵25及噴出用泵27，而於自噴出管23的噴出口對工件40噴出鍍液的同時，自吸入口22吸引鍍液，因此鍍液21如圖4所示般，沿工件40的表面急速下降，故而將工件40朝下方筆直地拉伸，因此可防止工件40的撓曲或翹曲。

另外，使結束了對工件表面提供金屬離子的低濃度鍍液立刻返回至管理槽26，從而可一直對工件40的表面持續提供剛剛經調整的新的鍍液，因此可實現高電流密度。

再者，如圖5及圖6所示，所述夾具10設有一對臂11、11以及於一對臂11、11的一前端彼此相向地設置的電極部12、12。所述一對臂11、11在設置於自傳送裝置30伸出的棒31的轉動支點32上，經由支撐部13、13而能夠旋轉地受到支撐。另外，所述臂11、11與所述棒31之間配置有對所述臂11、11朝閉合方向施力的彈簧14、14，進而設有設置於所述臂11、11的另一前端的夾具開閉輥15、15。再者，所述夾具10經由所述傳送裝置30而構成陰極電極。另外，關於夾具10，如圖6所示，藉由所述夾具開閉輥15、15被開閉導軌16、16朝內側施力，而成為打開狀態，如圖5所示，藉由夾具開閉輥15、15自開閉導軌16、16脫離，而因彈簧14、14成為閉合狀態，從而對所述工件加以夾持。

另外，本發明的夾具10的各電極部12、12的周圍及所述臂11、11的規定範圍經絕緣處理，形成有絕緣塗層。絕緣塗層由使臂11、11的規定範圍絕緣的臂側絕緣塗層50、以及所述電極部12、12各自的周圍所形成的電極側絕緣塗層51所構成，電極側絕緣塗層51構成為：於所述夾具10打開的狀態下，自電極部12、12伸出預定範圍。

所述工件40由所述夾具10夾持，所述夾具10的電極部12、12的前端面12a與工件40接觸，藉此，電流自所述陽極電極板24經由鍍液21而流向工件40，金屬陽離子附著於工件40的表面，從而於工件40的表面形成鍍覆。

所述工件40與夾具10的電極部12、12的接觸部分被浸漬於所述鍍液21中，因此可防止所述工件與夾具10之間的接觸火花。進而，夾具10的浸漬於鍍液的部分形成有絕緣塗層50、51，因此可防止對夾具10的鍍覆附著。

A‧‧‧前處理步驟

A1‧‧‧第1熱水洗滌部

A2‧‧‧酸洗除油部

A3‧‧‧第2熱水洗滌部

A4‧‧‧水洗部

A5‧‧‧酸活化部

B‧‧‧鍍覆步驟

C‧‧‧後處理步驟

C1‧‧‧水洗部

C2‧‧‧防鏽部

C3‧‧‧水洗部

C4‧‧‧空氣部

C5‧‧‧乾燥部

D‧‧‧循環部

1‧‧‧吸入鍍覆裝置

2‧‧‧鍍覆部

10‧‧‧夾具

11‧‧‧臂

12‧‧‧電極部

12a‧‧‧前端面

13‧‧‧支撐部

14‧‧‧彈簧

15‧‧‧夾具開閉輥

16‧‧‧開閉導軌

20‧‧‧鍍覆槽

21‧‧‧鍍液

22‧‧‧吸入口

23、23'‧‧‧噴出管

24‧‧‧陽極電極板

24a‧‧‧陽極電極線

24b‧‧‧連接螺絲

25‧‧‧吸入用泵

26‧‧‧鍍液收納罐(管理槽)

27‧‧‧噴出用泵

28‧‧‧過濾器

30‧‧‧傳送裝置

31‧‧‧棒

32‧‧‧轉動支點

40‧‧‧工件

50‧‧‧臂側絕緣塗層

51‧‧‧電極側絕緣塗層

圖1是表示本發明的吸入鍍覆裝置的整體構成的一例的說明圖。 圖2是表示鍍覆部的一例的說明圖。 圖3是表示鍍覆部的一例的平面圖。 圖4是表示鍍覆槽的一例的剖面構成圖。 圖5是表示夾具的閉合狀態的說明圖。 圖6是表示夾具的打開狀態的說明圖。

2‧‧‧鍍覆部

10‧‧‧夾具

11‧‧‧臂

12‧‧‧電極部

20‧‧‧鍍覆槽

21‧‧‧鍍液

22‧‧‧吸入口

23、23'‧‧‧噴出管

24‧‧‧陽極電極板

24a‧‧‧陽極電極線

24b‧‧‧連接螺絲

40‧‧‧工件

50‧‧‧臂側絕緣塗層

Claims (5)

1. 一種吸入鍍覆裝置，其具備：至少包含熱水洗滌部、水洗部及酸性除油部的前處理步驟、鍍覆步驟、以及至少包含水洗部及乾燥部的後處理步驟，所述吸入鍍覆裝置之特徵在於：執行所述鍍覆步驟的鍍覆部至少由收容對工件進行鍍覆用的鍍液的鍍覆槽、對所述工件的上端加以夾持並對工件進行通電的多個夾具、使所述多個夾具沿所述鍍覆槽移動的傳送裝置、以及使所述鍍液於所述鍍覆槽中循環的循環部所構成，所述工件在所述夾具的移動方向上平行地配置，並且所述夾具對所述工件的上端加以夾持，所述夾具的對所述工件加以夾持的前端部的不與所述工件接觸的部分於預定範圍內經絕緣處理，使所述夾具的經絕緣處理的所述預定範圍與所述工件一同浸漬於所述鍍覆槽的所述鍍液中，所述鍍覆槽具備沿所述傳送裝置的移動方向而形成於所述鍍覆槽的底部中央的所述鍍液的吸入口，進而於所述工件的兩側，在所述工件的行進方向上交替地配置與所述工件相對的陽極電極板與所述鍍液的噴出口。
2. 如申請專利範圍第1項所述的吸入鍍覆裝置，其中所述夾具具備：用以夾住所述工件的一對臂、於所述一對臂的各自的前端彼此相向地配置的電極部、以及將所述一對臂開閉的開閉機 構，並且以使各所述電極部的前端面露出的方式使所述電極部的周圍絕緣，且使所述臂的前端部分的預定範圍絕緣。
3. 如申請專利範圍第1項所述的吸入鍍覆裝置，其中所述噴出口配置於所述工件的上方。
4. 如申請專利範圍第1項所述的吸入鍍覆裝置，其中所述噴出口沿所述工件的縱方向而配置有多個。
5. 如申請專利範圍第1項所述的吸入鍍覆裝置，其中所述循環部至少具備：與所述吸入口連結的吸入用泵、與所述吸入用泵連接的鍍液收納罐、以及與所述噴出口連接的噴出用泵。