TWI716268B - 工件保持治具及表面處理裝置 - Google Patents

Abstract

可保持欲表面處理的工件(20)，並且以可以通電恆定電流的方式，可與執行電壓控制的整流器電氣性連接的工件保持治具(30)，可與整流器及工件(20)電氣性連接的導電構件含有：共通導電構件(360(361、362、363))；第1及第2分歧導電構件，從共通導電構件分歧，並與工件(20)連接，共通導電構件(360)含有：構件(362、363)，是由電阻值大於銅及鋁的材料所形成，且該電阻值為第1及第2分歧導電構件之間的最大電阻差的10³倍以上。

Description

工件保持治具及表面處理裝置

本發明關於：電解電鍍(Electrolytic plating)等表面處理所使用的工件保持治具及表面處理裝置。

已知有一種連續電鍍裝置，利用工件保持治具使工件垂下而浸漬於處理槽內的處理液，連續搬送工件並執行電解電鍍(專利文獻1、2)。工件保持治具，用來保持工件，並將工件設定於陰極。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本特許第5898540號公報 [專利文獻2]  WO2018/062259號公報

在工件保持治具透過分歧的複數個導電構件對工件的複數部位通電的場合中，倘若經由該分歧導電構件流向工件的電流不同，表面處理之工件的面內均一性(in-plane uniformity)將惡化。

本發明的幾個樣態，其目的為：降低「流向工件之電流」的變化，提高表面處理之工件的面內均一性。

(1)本發明之一種樣態的工件保持治具，是關於能保持欲表面處理的工件，且能與「電壓控制而形成一定(恆定)電流通電」的整流器電氣性連接的工件保持治具，可電氣性連接前述整流器及前述工件的導電構件，含有：共通導電構件；第1及第2分歧導電構件，從前述共通導電構件分歧，並與前述工件連接，前述共通導電構件含有：電阻值(resistance value)為前述第1及第2分歧導電構件間之最大電阻差的10³ 倍以上，且大於銅及鋁的材料。

根據本發明的一種樣態，透過供電部，譬如供電軌道而與工件保持治具電氣性連接的整流器，為了流過所設定的一定電流I，而對應電阻R調整電壓E，以形成E=R×I。在本發明的一種樣態中，可電氣性地連接整流器與工件的導電構件，含有：共通導電構件；第1及第2分歧導電構件，從該共通導電構件分歧，且與工件連接。閉環系統(closed loop system)的電阻R，含有共通導電構件的電阻值r，該電阻值r具有較一般認為低電阻的銅和鋁更大的電阻值。相對於在第1、第2分歧導電構件間所產生的最大電阻差∆RΩ，倘若r≧10³ ×∆RΩ，含有共通導電構件之電阻值r的系統的電阻R也變大。因此，整流器調整成較大的電壓E，並供給一定(恆定)電流I。如此一來，流動於第1、第2分歧導電構件的電流(或者電子)在共通導電構件合流，並且只要以電壓V來流通電流I，便能無視電阻的變化△RΩ，該電壓V遠遠大於相當於「第1、第2分歧導電構件間之電阻的變化△RΩ」的變化電壓△V。據此，起因於「在第1、第2分歧導電構件產生之最大電阻差△RΩ」而流動於工件的電流，依據工件中的位置降低變化，能提高欲表面處理之工件的面內均一性。本發明之一種樣態的治具，可在處理槽內連續搬送或者間歇搬送，或者亦可不搬送地在處理槽內支承成自由進出。

(2)在本發明的一種樣態(1)中，更進一步具有：上框，配置在較前述工件的上端部更上方；及複數個上側夾持器，由前述上框所保持，用來夾持工件的上端部，前述導通構件具有：第1、第2接觸部，與供電軌道接觸，該供電軌道與前述整流器連接；和一對第1纜線，各自的一端電氣性地連接於前述第1、第2接觸部；和共通連接部，可供前述一對第1纜線之各自的另一端電氣性地共通連接；及一對第1連接部，將前述上框的兩端部與前述共通連 接部予以電氣性連接，前述共通導電構件，可含有前述共通連接部。

如此一來，在「沿著供電軌道在處理槽內搬送治具」的場合中，即使是「利用第1、第2接觸部及一對第1纜線，將整流器與共通導電構件之間予以電氣性連接」的治具，也能使用本發明。

(3)在本發明的一種樣態(2)中，前述共通連接部含有：第1導電構件，可供前述一對第1纜線的各自另一端電氣性地共通連接；及一對第2導電構件，在從「前述一對第1纜線之各自的另一端電氣性地共通連接於前述第1導電構件的位置」起之相等距離的位置，固定於前述第1導電構件的兩端部，前述一對第2導電構件的其中一個，與前述第1連接部形成電氣性連接，前述一對第2導電構件的另一個，與前述第2連接部形成電氣性連接，前述一對第2導電構件，分別由前述材料形成，前述第1導電構件，可含有較前述材料更小的電阻值。

一旦如此，在「從第1導電構件到達一對第2導電構件之其中一個的導電路徑」、與「從第1導電構件到達一對第2導電構件之另一個的導電路徑」之間，幾乎不會產生電阻差，可藉由一對第2導電構件的材料而追加大的電阻。

(4)在本發明的一種樣態(2)或(3)中， 前述一對第1纜線的其中一個，亦可連接於前述第1導電構件的表面，而前述一對第1纜線的另一個，連接於前述第1導電構件的背面， 一旦如此，能容易地將「從一對第1纜線的其中一個連接於第1導電構件之表面的位置，到達一對第2導電構件的其中一個為止的距離」、與「從一對第1纜線的另一個連接於第1導電構件之背面的位置，到達一對第2導電構件的另一個為止的距離」設定成相等。

(5)在本發明的一種樣態(2)~(4)中， 前述第1分歧導電構件，可由「使前述共通連接部，經由前述一對第1連接部的其中一個而與前述複數個上側夾持器的其中一個形成電氣性導通」的構件形成， 前述第2分歧導電構件，可由「使前述共通連接部，經由前述一對第1連接部的另一個而與前述複數個上側夾持器的另一個形成電氣性導通」的構件形成。 一旦如此，能降低起因於複數個上側夾持器間之最大電阻差∆RΩ而流動於工件的電流的變化，而提高欲表面處理之工件的面內均一性。

(6)在本發明的一種樣態(2)~(4)中，能更進一步含有： 框體，含有前述上框、下框、用來連結前述上框及前述下框的一對縱框；和 複數個下側夾持器，由前述下框所保持，用來夾持前述工件的下端部；及 一對第2連接部，將「對前述上框形成電氣性絕緣，並且與前述下框的兩端部電氣性連接的前述一對縱框」、與前述共通連接部予以電氣性連接。 如此一來，除了上側夾持器之外，還具有下側夾持器的治具，也能使用本發明。

(7)在本發明的一種樣態(6)中， 前述第1分歧導電構件，可由「使前述共通連接部，經由前述一對第2連接部的其中一個而與前述複數個下側夾持器的其中一個形成電氣性導通」的構件形成， 前述第2分歧導電構件，可由「使前述共通連接部，經由前述一對第2連接部的另一個而與前述複數個下側夾持器的另一個形成電氣性導通」的構件形成。 一旦如此，能降低起因於複數個下側夾持器間之最大電阻差∆RΩ而流動於工件的電流的變化，而提高欲表面處理之工件的面內均一性。

(8)在本發明的一種樣態(6)或(7)中， 前述一對第1連接部，含有一對金屬板， 前述一對第2連接部，含有一對第2纜線， 能使從前述共通連接部到達前述上側夾持器為止的電阻值，大於從前述共通連接部到達前述下側夾持器為止的電阻值。 一旦如此，相較於僅前端部浸漬於處理液中的上側夾持器，可使整體浸漬於處理液中的下側夾持器的表面處理所額外耗費之電流量的電流，透過下側夾持器對工件通電。結果，能提高欲表面處理之工件的面內均一性。

(9)在本發明的一種樣態(1)~(8)中，前述最大電阻差，可形成10~20mΩ。在該場合中，共通連接部，是由「相較於數Ω之低電阻的銅和鋁，電阻值更大，且電阻值成為10~20Ω以上」的材料所形成。

(10)在本發明的一種樣態(1)~(9)中，前述材料，可以是不鏽鋼或者鈦。不鏽鋼或者鈦，其電阻值較一般認為低電阻的銅和鋁更大一位數(one digit)以上，可確保充分大於10~20Ω的電阻值。

(11)本發明的其他樣態，是具備下述構件的表面處理裝置：上述(1)~(10)之其中任一個的工件保持治具；和供電部，連接於整流器，並與前述保持治具接觸；及表面處理槽，具備連接於前述整流器的陽極。

根據本發明的其他樣態，能藉由上述(1)~(10)之各樣態的作用效果，提高欲表面處理之工件的面內均一性。在治具於表面處理槽內搬送的場合中，設於表面處理裝置且接觸治具的供電部，由供電軌道形成。在不搬送治具的場合中，供電部，可形成與治具的導電構件接觸的固定接點。

在以下的揭示中，提供多個不同的實施形態和實施例，用來實施所提示之主題的不同特徵。當然，這些說明僅為例子，並不具有限定本發明的意圖。除此之外，在本案的說明書中，有時參考號碼及/或文字重覆地出現於各種的例子。重覆的內容，是為了有助於理解本發明，其本身在各個實施形態及/或所說明的構造之間不具有關聯。除此之外，當描述第1元件「連接」或者「連結」於第2元件時，這樣的描述包含：第1元件與第2元件彼此直接地連接或者連結的實施形態，並且包含：第1元件與第2元件，具有1個以上的其他元件存在於兩者之間，而彼此間接地連接或者連結的實施形態。此外，當描述成第1元件相對於第2元件「移動」時，該描述包含「第1元件及第2元件中的至少其中一個，相對於另一個移動」之相對移動的實施形態。

1、表面處理裝置的概要 圖1，為表面處理裝置譬如連續電鍍處理裝置的縱剖面圖。連續電鍍處理裝置10，分別用來保持電路基板等工件20的複數個搬送治具30，朝向與圖1的紙面垂直的方向循環搬送。在圖1中，於循環搬送通路100之中，顯示了平行的2個直線搬送通路110、120。該2個直線搬送通路110、120，於兩端連結而形成環圈狀的循環搬送通路100。

在循環搬送通路100設有：電鍍槽(廣義的表面處理槽)200，由複數個工件保持治具30所分別保持，對工件20執行表面處理，譬如電鍍處理；和搬入部(圖面中未顯示)，將未處理的工件20搬入複數個搬送治具30；及搬出部(圖面中未顯示)，將處理完畢的工件20從複數個工件保持治具30搬出。

在本實施形態中，電鍍槽200沿著第2直線搬送通路120設置，搬入部及搬出部則設於第1直線搬送通路110。在循環搬送通路100，更進一步具有：配置於電鍍槽200之上游側的前處理槽群230、及配置於電鍍槽200之下游側的後處理槽群(圖面中未顯示)。

如圖1所示，連續電鍍處理裝置10具有：收容電鍍液(廣義的處理液)，且具有上端開口201的電鍍槽(廣義的表面處理槽)200。連續電鍍處理裝置10，更進一步如放大顯示圖1之局部的圖2所示，在從電鍍槽200之上端開口201的上方分離的位置，具有沿著與「電鍍槽200之長度方向」平行的第1方向(與紙面垂直的方向)延伸設置的至少1個，譬如2個第1導引軌道130及第2導引軌道140。複數個搬送治具30，配置於電鍍槽200的處理液中分別保持工件20，並由第1、第2導引軌道130、140所支承。

複數個工件保持治具30，分別如圖3所示，大致具有搬送部300、工件保持部500。作為搬送部300，具有水平臂部301、第1被導引部310、第2被導引部320。第1被導引部310，由水平臂部301的其中一端側所支承，並由第1導引軌道130所導引。第2被導引部320，由水平臂部301的另一端側所支承，並由第2導引軌道140所導引。第1被導引部310含有：與第1導引軌道130的上表面及兩側面滾動接觸的滾子311、312、313。第2被導引部320含有：與第2導引軌道140的上表面滾動接觸的滾子321。

在電鍍處理裝置10中，將工件20作為陰極(cathode)，電鍍槽200在隔著工件20之搬送路徑的兩側，設有用來收容陽極(anode)410L、410R的陽極箱202、203。由圖面中未顯示的整流器在陰極與陽極之間形成電場(electric field)而對電鍍液進行電解(electrolysis)，進而對工件20進行電解電鍍。因此，有必要對搬送中的工件20通電。為了對工件20供電，而設有供電部，譬如供電軌道210。特別是，本實施形態的供電軌道210，為了實施日本特開2009-132999所揭示的電流控制方法，而如圖2所示，具有彼此絕緣的複數個，譬如4個分支(Branched)供電軌道210A~210D。複數個工件保持治具30，分別具有：與4個分支供電軌道210A~210D之其中任一個接觸而被供電的被供電部340(圖2及圖3)。

圖4，顯示被供電部340的細部。被供電部340，在固定於水平臂部301的支承板330，具有與供電軌道210接觸之導電性的接觸部(集電器；current collector) 341。接觸部341，藉由「具有2個平行連桿342A、342B的平行連桿機構342」而連結於支承板330。2個連桿342A、342B，藉由本身為彈推構件的扭力螺旋彈簧(torsion coil spring)343、343，而持續地朝順時鐘方向移動彈推。其結果，能以適度的接觸壓使接觸部341接觸於供電軌道210。

此外，2個平行連桿342A、342B，相對於治具30的搬送方向A形成傾斜，而成為上側支點在前，下側支點在後。其結果，由於接觸部341以被工件保持治具30所牽引的狀態行走，因此行走穩定。

2、工件保持部 如圖5所示，工件保持部500具有：導電性的複數個上側夾持器510，夾持矩形工件20的上緣部20a；和導電性的複數個下側夾持器520，夾持矩形工件20的下緣部20b；及框體530，配置成包圍矩形工件20，並支承複數個上側夾持器510及複數個下側夾持器520。

框體530具有：導電性的上框531，支承複數個上側夾持器510；和導電性的下框532，支承複數個下側夾持器520；及導電性的一對縱框533、534，分別與上框531的兩端部與下框532的兩端部連結。在此，一對縱框533、534，與上框531的兩端部形成電氣性絕緣，另外與下框532的兩端部形成電氣性連接。上框531及/或下框532，也被稱為：用來支承夾持器(上側夾持器510及/或下側夾持器520)的支承部。

3、將工件設定為陰極的導電構件 在本實施形態中，設於工件保持治具30且可與整流器及工件20電氣性連接的導電構件，含有：第1及第2分歧導電構件；以及共通導電構件，與第1及第2分歧導電構件電氣性連接。

具體地說，如圖5所示，一對接觸部341，在工件保持治具30的搬送方向A，保持間隔地配置2個。將搬送方向A之上游側的接觸部341稱為第1接觸部341A，將搬送方向A之下游側的接觸部341稱為第2接觸部341B。在第1、第2接觸部341A、341B，電氣性地連接有一對第1纜線350A、350B的各自一端。

一對第1纜線350A、350B之各自的另一端，共通連接於共通連接部360。作為共通導電構件的共通連接部360，可含有：第1導電構件361，可供一對第1纜線350A、350B的各自另一端電氣性地共通連接；及一對第2導電構件362、363，固定於第1導電構件361的兩端部。一對第2導電構件362、363，在從「一對第1纜線350A、350B之各自的另一端電氣性地共通連接於第1導電構件361的位置」起之相等距離L的位置，固定於第1導電構件361的兩端部。為了在「從第1導電構件361的兩端部起相等距離L的位置」，共通連接一對第1纜線350A、350B，亦可將一對第1纜線350A、350B的其中一個連接於第1導電構件361的表面，並將另一個連接於第1導電構件361的背面。

作為設於工件保持治具30的導電構件，更進一步具有：一對第1連接部370A、370B，電氣性地連接上框531的兩端部與共通連接部360；及一對第2連接部380A、380B，電氣性地連接「與下框532的兩端部電氣性連接的一對縱框533、534」、與共通連接部360。一對縱框533、534，與上框531形成電氣性絕緣。藉由調整一對第2連接部380A、380B的形狀、厚度、材質等，進而調整電阻值，藉此，能調整流動於上側夾持器510的電流。

第1分歧導電構件，是由「使共通連接部360，經由一對第1連接部370A、370B的其中一個以及上框531，而與複數個上側夾持器510的其中一個形成電氣性導通」的構件形成。在該場合中，第2分歧導電構件，是由「使共通連接部360，經由一對第1連接部370A、370B中的另一個以及上框531，而與複數個上側夾持器510中的另一個形成電氣性導通」的構件形成。

或者，第1分歧導電構件，是由「使共通連接部360，經由一對第2連接部380A、380B的其中一個；一對縱框533、534的其中一個；以及下框532，而與複數個下側夾持器520的其中一個形成電氣性導通」的構件形成。在該場合中，第2分歧導電構件，是由「使共通連接部360，經由一對第2連接部380A、380B中的另一個；一對縱框533、534中的另一個；以及下框532，而與複數個下側夾持器520中的另一個形成電氣性導通」的構件形成。

在此，共通導電構件亦即共通連接部360含有：電阻值r的高電阻材料，該電阻值r為第1及第2分歧導電構件間之最大電阻差∆RΩ的10³ 倍以上，並且大於銅及鋁的電阻值。在本實施形態中，共通連接部360，其一對第2導電構件362、363是由高電阻材料所形成，第1導電構件361是由低電阻構件所形成。

作為高電阻材料，譬如可列舉出不鏽鋼(SUS)。舉例來說，SUS304的體積電阻率(volume resistivity) (Ω·m)為73.7，相對於銅的1.7Ω·m和鋁的2.8Ω·m，更大一位數。由於所測得的最大電阻差∆RΩ為10~20mΩ，因此該高電阻材料的電阻值r，符合r≧∆R×10³ 。同樣地，舉例來說，53.3Ω．m的鈦，也適合作為高電阻材料。

在此，透過供電軌道210而與工件保持治具30電氣性連接的整流器，為了流過所設定的一定(恆定)電流I，而對應電流路徑之閉環系統的阻抗(impedance)Z來調整電壓E，以形成E=R×I。在本實施形態中，閉環系統的電阻R，含有共通導電構件亦即一對第2導電構件的高電阻值r，該電阻值r具有較一般認為低電阻的銅和鋁更大的電阻值。相對於在第1、第2分歧導電構件間(亦即，複數個上側夾持器510之間、或者複數個下側夾持器520之間)所產生的最大電阻差∆RΩ，倘若為r≧10³ ×∆RΩ，含有電阻值r之系統的電阻R也變大。 因此，整流器調整成較大的電壓V，並供給一定(恆定)電流I。如此一來，流動於第1、第2分歧導電構件的電流(或者電子)在共通連接部360合流，並且只要以電壓E來流通電流I，便能無視電阻的變化∆RΩ，該電壓E遠遠大於：相當於「第1、第2分歧導電構件間之電阻的變化∆RΩ」的變化電壓∆V。

3.1、比較例的電流監控 圖6，示意地顯示比較例的治具，該比較例並未如本實施形態般，於共通連接部360含有高電阻值r的材料。將圖6中，流動於比較例的治具之搬送方向A上游側之接觸部的電流設為A1，流動於搬送方向A下游側之接觸部的電流設為A2。

在圖7所示的測量中，將整流器的設定電流設為204A(=A1+A2)，將分歧為2個部分而流動的分歧設定電流(A1、A2)設為102A。將工件保持治具朝圖6的搬送方向A搬送的同時，所測得的電流A1、A2，如圖7所示，相對於分歧設定電流，上下地變動。在時刻T1、T2的前後，如同日本特開2009-132999號所揭示，由於治具是透過供電軌道之間的接縫，從其中一個供電軌道轉移至另一個供電軌道，因此，採用整流器來實施以下的控制：與其中一個供電軌道接觸之接觸部的電流值逐漸減少，與另一個供電軌道接觸之接觸部的電流值逐漸增加。在這種「電流逐漸減少-逐漸增加」之控制以外的區間，整流器則依據設定電流進行輸出控制。但是，圖7所示之比較例的電流A1、A2，在恆定電流控制區間形成小幅度的變動，在「電流逐漸減少-逐漸增加」的控制下則大幅變動。

3.2、本實施形態的電流監控 圖8，示意地顯示於共通連接部360含有高電阻值r的材料之本實施形態的治具30。將圖8中，流動於治具30的搬送方向A上游側之接觸部341A的電流設為A1，流動於搬送方向A下游側之接觸部341B的電流設為A2，將流動於一對第1連接部370A、370B的電流設為A3、A4，將流動於一對第2連接部380A、380B的電流設為A5、A6。

在圖9所示的測量中，將整流器的設定電流設為131A(=A1+A2)，將分歧為2個部分而流動的分歧電流(A1、A2)設為65.5A。在時刻T的前後，執行與圖7所示之時刻T1、T2相同的「電流逐漸減少-逐漸增加」控制，並在其他的區間，依據設定電流進行輸出控制。將工件保持治具30朝圖8的搬送方向A搬送的同時，所測得的電流A3~A6，如圖9所示，從治具30的左右流向上側夾持器510的分歧電流A3、A4形成恆定(一定)，從治具30的左右流向下側夾持器520的分歧電流A5、A6也形成恆定(一定)。

在本實施形態中，雖然在整流器與共通連接部360之間的導通路徑，存在「因為供電軌道210的局部髒污而產生的第1、第2接觸部341A、341B之接觸電阻的變化」所衍生的電阻差、和供電軌道210之轉移時的電阻差，但藉由設置具有上述電阻值的共通連接部360，能降低上述的不良影響。

在本實施形態中，除了一對第1連接部含有一對金屬板370A、370B之外，一對第2連接部也可以含有一對第2纜線380A、380B。如此一來，能使「從共通連接部360到達上側夾持器510為止的電阻值」，大於「從共通連接部360到達下側夾持器520為止的電阻值」。

一旦如此，相較於僅前端部浸漬於處理液中的上側夾持器510，可使整體浸漬於處理液中的下側夾持器520的表面處理所額外耗費之電流量的電流，透過下側夾持器520對工件通電。在圖9中，藉由使流動於下側夾持器520的電流A5、A6，大於流動於上側夾持器510的電流A3、A4，結果能使從上下流向工件20的電流形成大致一定(恆定)。

4、上側虛設板/下側虛設板 如圖5所示，當將上框531及/或下框532作為導電性的支承部時，在支承部除了上側及/或下側夾持器510、520之外，也能具有導電性的上側虛設板610及/或導電性的下側虛設板620。上側虛設板610，在工件20的上緣部20a中未受到上側夾持器510所保持的領域，配置成接近工件20的上緣部20a。下側虛設板620，在工件20的下緣部20b中未受到下側夾持器520所保持的領域，配置成接近工件20的下緣部20b。

上側虛設板610及導電性的下側虛設板620，分別可在至少其中一面譬如表面、背面，具有絕緣板630，該絕緣板630被支承成可移動而能分別覆蓋表面及背面，並能分別調整虛設板610、620的露出導電面積。

放大上側虛設板610並顯示於圖10。圖10所示的構造，也應用於下側虛設板620。如圖10所示，上側虛設板610，透過與上側虛設板610形成一體、或者不同個體的鉸鍊611，譬如由螺絲612固定於上框531。覆蓋上側虛設板610之兩面的絕緣板630，可以具有「覆蓋上側虛設板610之表面的絕緣板630A」、「覆蓋上側虛設板610之背面的絕緣板630B」的其中任一個或者雙方。絕緣板620A、620B，是藉由螺栓641、與鎖合於螺栓641的螺帽642，而例如共同鎖附於上側虛設板610，該螺栓641可穿過：絕緣板630A、630B所分別設置之縱向的長孔631A、631B(在圖10中，僅顯示長孔631A)；及設於上側虛設板610的孔612。

絕緣板620A、620B，分別可在長孔631A、631B的範圍內，相對於上側虛設板610(下側虛設板620)調整上下方向的位置。藉此，如圖10所示，上側虛設板610的前端部610A所露出之導電面的露出面積S，可在表面與背面獨立地調整。藉由變更上側虛設板610的露出導電面積S，可調整對上側虛設板610表面處理時所耗費的電流。 藉此，透過上側夾持器510而流動於工件20之上緣部20a的電流受到調整。如此一來，能調整流動於工件20之上緣部20a的電流，而提高欲表面處理之工件的面內均一性。針對下側虛設板620，藉由相同的調整，能調整流動於工件20之下緣部20b的電流，而提高欲表面處理之工件的面內均一性。

上側虛設板610，可透過鉸鍊611，而在圖12的實線所示的第1位置P1、與鏈線所示的第2位置P2之間擺動(移動)。在第1位置P1，上側虛設板610接近工件20之上緣部20a中未被上側夾持器510保持的領域，並配置成與工件20平行。在第2位置P2，上側虛設板610與工件20的主面形成非平行，舉例來說，對工件20的主面交叉成直角。

當對工件20表面處理時，上側虛設板610被設定在第1位置P1。另外，當利用自動機器對工件保持治具30裝卸工件20時，上側虛設板610被設定在第2位置P2。藉由將上側虛設板610設定於第2位置P2，可在工件20的上緣部20a與上框351之間確保間隙。藉此，在與「工件保持治具30之上側夾持器510」不同的位置，可藉由自動機器夾持工件20的上緣部。在該場合中，亦可由自動機器推動上側虛設板610，使上側虛設板610從第1位置P1朝向第2位置P2移動於箭號F1方向。舉例來說，亦可如圖12所示，藉由設於自動機器且可移動之臂1000前端的輥子1100，推動上側虛設板610。下側虛設板620也是一樣，可在第1位置P1與第2位置P2之間擺動(移動)。

上側虛設板610，亦可藉由鉸鍊611本身的彈性、或者設於鉸鍊611的板簧或螺旋彈簧等的彈推構件，而朝第1位置P1彈推移動。一旦如此，不必作用外部的復原力，便能使上側虛設板610沿著箭號F2方向從第2位置P2朝向第1位置P1復位。下側虛設板620也是一樣，不必作用外部的復原力，便能沿著箭號F2方向從第2位置P2朝向第1位置P1復位。

在「工件保持治具，具有夾持矩形工件20的四邊之上下左右的夾持器」的場合中，亦可將虛設板及絕緣板設於四邊的各夾持器。

5、夾持器的虛設板及調整構件 以下，列舉下側夾持器520作為例子，說明設在上側夾持器510及下側夾持器520之其中一個或雙方的虛設板及調整構件。藉由將以下的說明中的「下側夾持器520」置換為「上側夾持器510」，並將「下框532」置換為「上框531」，便能理解上側夾持器510所設置的虛設板及調整構件。

圖13，顯示設於下側夾持器520的虛設板700及調整構件720。首先，下側夾持器520含有：固定於下框532的固定部521、支承成可相對於固定部521搖動的可動部523。固定部521具有第1面521A、及相反側的第2面521B。固定部521，其第2面521B與下框532形成面接觸，並由螺栓522固定於下框532。固定部521，具有從第1面521A垂直豎起的2個側壁521C。

在可搖動的可動部523、與固定部521的第1面521A之間，工件20的下緣部20b局部地受到夾持。可動部523，可繞著「由固定部521的2個側壁521C所支承的銷524」搖動。螺旋彈簧525穿過銷524。可動部523，由螺旋彈簧525所彈推而朝向固定部521移動。可動部523，經由固定部521、銷524或者螺旋彈簧525，而與下框532電氣性連接。為了降低該導通路徑的電阻值，亦可將螺旋彈簧525變更為板簧等。

導電性的虛設板700含有：面向固定部521之第2面521B的第3面700A、第3面700A之相反側的第4面700B。此外，將虛設板700的其中一端部稱為基端部701，並將另一端部稱為前端部704。虛設板700，其第4面700B與固定部521的第2面521B形成平行，基端部701由固定部521所支承。

在此，如圖14所示，可在虛設板700的基端部701，形成有譬如2個長孔702、703。將螺栓710穿過該長孔702、703，並將螺栓710連結(鎖緊)於下框532。藉由長孔702、703，虛設板700可在圖13的箭號C方向調整固定位置。

如圖13及圖14所示，絕緣性的調整構件720，覆蓋虛設板700之第4面700B的局部，而重疊於虛設板700。並未由調整構件720所經常覆蓋的導電面，可以僅設為前端部704。在圖13及圖14中如同剖面線所示，並未由調整構件720所覆蓋的其他面，被施以絕緣塗裝。

如圖14所示，在調整構件720形成有譬如2個長孔721、722。將螺栓730穿過該長孔721、722，並將螺栓730連結(鎖緊)於虛設板700。藉由長孔702、703，調整構件720可在圖13的箭號C方向調整固定位置。藉此，調整構件720可調整：在虛設板700的前端部704之第4面700B側的露出導電面積S2。

在虛設板700的前端部704之第4面700B側的露出導電面，受到表面處理。藉由變更虛設板700的露出導電面積S2，可調整對虛設板700表面處理時所耗費的電流。藉此，透過下側夾持器520的固定部521而流動於工件20之下緣部20b的電流受到調整。倘若沒有虛設板700及調整構件720，透過下側夾持器520的固定部521而流動於工件20之下緣部20b的電流將增大。這是由於如以上所述，可動部523與下框532之間的電阻值比較大的緣故。據此，電流不會集中於與可動部523接觸的領域附近之工件20的下緣部20b，且不會集中於與可動部523接觸的那一側的面20b1(圖13)。另外，以下的傾向則明顯強烈：電流集中於與固定部521接觸的領域附近之工件20的下緣部20b，且集中於與固定部521接觸的那一側的面20b2(圖13)。結果導致在固定部521附近的領域，局部地進行工件20的表面處理。根據本實施形態，可調整「流動於工件20的下緣部20b之局部領域20b2的電流」，而提高欲表面處理之工件的面內均一性。

此外，藉由長孔702、703，可在與「調整構件720可移動的箭號C方向」平行的方向上，調整「虛設板700的基端部701相對於固定部521的固定位置」。一旦如此，可以調整：在從「與工件20的主面正交的方向」所見的側面視角中，下側夾持器520之固定部521的第2面521B或者工件的主面、與虛設板700之間的重疊面積。藉由這樣的位置調整，也能調整對虛設板700表面處理時所耗費的電流。

在此，圖1所示之處理槽200內的處理液Q，相對於治具30設定了圖5所示的液面L。據此，下側夾持器520整體沒入處理液Q。因此，虛設板700，除了位於前端部704的第4面700B，在圖13及圖14中如同剖面線所示，並未由調整構件720所覆蓋的其他面，被施以絕緣塗裝。如此一來，除了虛設板700在前端部704的第4面700B以外，皆有效地實施表面處理。

上述設於下側夾持器520的虛設板700及調整構件720的構造，也能適用於設於上側夾持器510的虛設板及調整構件。而與下側夾持器520不同之處在於：從圖5所示的處理液Q之液面L的位置起，上側夾持器510並未整體沒入處理液Q。因此，設於上側夾持器510的虛設板，亦可將絕緣塗裝領域，限縮成沒入處理液Q中的領域。這是因為：未浸漬於處理液Q的領域並未表面處理，因此不需要絕緣塗裝。

6、第1、第2側面虛設構件 如圖5所示，工件保持治具30，可以進一步具有：配置成接近工件20的兩側緣部之導電性的第1及第2側面虛設構件800A、800B。如作為圖5之D-D箭號方向視圖的圖15所示，第1側面虛設構件800A，配置於工件20的側緣部20d與縱框534之間。第2側面虛設構件800B，配置於工件20的側緣部20c與縱框534之間。

在此，「與共通導電構件360的第2導電構件362電氣性連接，且從共通導電構件360分歧，透過上側夾持器510而與工件20導通」的第1分歧導通構件，是由一對第1連接部370A、370B；及該一對第1連接部370A、370B連接於兩端部的上框531所定義。工件保持治具30更進一步具有：與共通導電構件360電氣性連接，且從共通導電構件360分歧，與第1及第2側面虛設構件800A、800B導通的第2分歧導通構件900(900A、900B)。第2分歧導通構件900的第1虛設導通構件900A，從共通導電構件360分歧，並與第1側面虛設構件800A導通。第2分歧導通構件900的第2虛設導通構件900B，從共通導電構件360分歧，並與第2側面虛設構件800B導通。

可與整流器電氣性連接的共通導電構件360，經由第1分歧導通構件370A、370B、531，藉由上側夾持器510與工件20導通。該共通導電構件360，透過第2分歧導通構件900(900A、900B)與第1及第2側面虛設構件800A、800B導通。流動於工件20、第1及第2側面虛設構件800A、800B的全體電流，可藉由整流器來設定。在此，縱框533、534被施以絕緣塗裝。倘若沒有第1及第2側面虛設構件800A、800B，電場將集中於工件20的兩側緣部20c、20d，流動於工件20之兩側緣部20c、20d的電流變多。在縱框533、534未絕緣塗裝的場合中，為了對導電性的縱框533、534進行電鍍而耗費電流，而使流動於工件20之兩側緣部20c、20d的電流減少。因此，設置第1虛設導通構件900A與第2虛設導通構件900B，可調整流動於工件20之兩側緣部20c、20d的電流。不僅如此，相對於第1分歧導通構件370A、370B、531，藉由獨自地設定第2分歧導通構件900(900A、900B)的電阻值，而與流動於工件20的電流形成獨立，可設定流動於第1及第2側面虛設構件800A、800B的電流。藉此，藉由對「配置成接近工件20之側緣部20c、20d的第1及第2側面虛設構件」實施表面處理，能調整流動於工件20之側緣部20c、20d的電流，而提高欲表面處理之工件的面內均一性。此外，藉由獨自地設定第1虛設導通構件900A與第2虛設導通構件900B之間的電阻值，能獨立地設定流動於第1及第2側面虛設構件800A、800B的電流。如此一來，可以調整流動於工件20之其中一個側緣部20c與另一個側緣部20d的電流。

第1虛設導通構件900A，譬如具有：纜線910A，其中一端連接於共通導電構件360的第2導電構件362；和導電板920A，連接著纜線910A的另一端；及纜線930A，其中一端連接於導電板，另一端連接於第1側面虛設構件800A。第2虛設導通構件900B，也同樣具有纜線910B、導電板920B及纜線930B。

第1、第2虛設導通構件900A、900B，可具有第1、第2可變電阻器。設於第1虛設導通構件900A的第1可變電阻器，是由設於導電板920A的長孔921A、與沿著長孔921A移動的可動接點部922A所構成。長孔921A，將「從纜線910A的連接部起的距離變長的方向(圖5中的水平方向)」作為長度方向。藉由變更「與纜線930A連接之可動接點部922A」的位置，可變更電阻值。設於第2虛設導通構件900B的第2可變電阻器，也同樣是由長孔921B與可動接點部922B所構成。如此一來，藉由以第1、第2可變電阻器調整電阻值，可在特定的範圍內，任意地調整第1虛設導通構件900A的電阻值、與第2側面虛設構件800B的電阻值。可動接點部922A及可動接點部922B，能以手動或者自動進行位置調整。

在本實施形態中，如圖5所示，第1虛設導通構件900A與第1側面虛設構件800A的上部導通，第2虛設導通構件900B與第2側面虛設構件800B的上部導通。在該場合中，如圖16所示，第1側面虛設構件800A及第2側面虛設構件800B，最好是分別形成：與工件20的厚度方向平行的寬度W1、W2、W3，上部較下部更窄(W1＜W2＜W3)。寬度，可階段性地改變，亦可連續性地改變。第1及第2側面虛設構件800A、800B，由於上部靠近整流器，而具有：上部較下部受到更多表面處理的傾向。因為這緣故，而具有「工件20之兩側緣部20c、20d的上部不易表面處理」的傾向(電鍍厚度變薄)。藉由在上部將第1及第2側面虛設構件800A、800B的寬度變窄，工件20之兩側緣部20c、20d的上部變得容易表面處理，即使是上部也能確保電鍍膜厚。藉此，在工件20的兩側緣部，能有效地執行「從上部朝下部流動之電流」的調整。

參考圖17~圖19，說明設於工件保持治具30的第1、第2側面虛設支承部。在圖17~圖19中，第1、第2側面虛設支承部，舉例來說，可使第1、第2側面虛設構件800A、800B如圖15所示，朝向表示工件20之寬度方向的箭號E方向、與表示工件20之厚度方向的箭號F方向移動。

圖17及圖18，為用來支承第1側面虛設構件800A的上部之支承部的前視圖及俯視圖。在縱框534的上部，設有朝向工件保持治具30的內側延伸的2個安裝片820A。在該2個安裝片820A之間，配置用來支承第1側面虛設構件800A之上部的上部支承片830A。2個安裝片820A，具有將箭號E方向作為長度方向的長孔821。穿過該長孔821的螺栓835，鎖合於上部支承片830A。只要鬆開螺栓835，上部支承片830A便能與第1側面虛設構件800A一起朝箭號E方向移動。只要將螺栓835鎖緊，上部支承片830A便固定於2個安裝片820A。

如圖18所示，上部支承片830A具有：貫穿上下，並將箭號F方向作為長度方向的長孔831。穿過該長孔831的螺栓810，鎖合於第1側面虛設構件800A的上部。只要鬆開螺栓810，第1側面虛設構件800A便能朝箭號F方向移動。只要將螺栓810鎖緊，第1側面虛設構件800A便固定於上部支承片830A。雖然圖示省略，但是第2側面虛設構件800B的上部，也和第1側面虛設構件800A的上部一樣受到支承。

圖19，顯示用來支承第1側面虛設構件800A之下部的支承部。在縱框534的上部，設有朝向工件保持治具30的內側延伸的2個安裝片820A。在該2個安裝片820A之間，配置用來支承第1側面虛設構件800A之下部的下部支承片830B。下部支承片830B，除了稍後所述之用來支承連接部850的構造之外，具有與上部支承片830A相同的構造。此外，第2側面虛設構件800B的下部，也和第1側面虛設構件800A的下部一樣受到支承。

第1、第2側面虛設構件800A、800B，藉由將纜線930A、930B連接於譬如圖18所示的螺栓810，能與整流器連接。為了使第1、第2側面虛設構件800A、800B從縱框933、934電氣性絕緣，安裝片820A及/或上部、下部支承片830A、830B，是由絕緣體所形成。

藉由使第1、第2側面虛設構件800A、800B在工件20的寬度方向E移動，可分別在工件的兩側緣部20c、20d，調整工件的表面處理量(電鍍膜厚)。舉例來說，只要使第1側面虛設構件800A朝圖15的左側方向移動，便能使工件20之側緣部20d的電鍍膜厚變薄。相反地，只要使第1側面虛設構件800A朝圖15的右側方向移 動，便能使工件20之側緣部20d的電鍍膜厚變厚。據此，使第1、第2側面虛設構件800A、800B僅朝工件20的寬度方向E移動的構造即可。

藉由使第1、第2側面虛設構件800A、800B在工件20的厚度方向F移動，可分別在工件20的兩側緣部20c、20d，調整圖15所示之工件20的表面20d1及背面20d2處的表面處理量(電鍍膜厚)。舉例來說，只要使第1側面虛設構件800A朝圖15的上側方向移動，便能使工件20之表面20d1的電鍍膜厚變薄。相反地，只要使第1側面虛設構件800A朝圖15的下側方向移動，便能使工件20之背面20d2的電鍍膜厚變薄。據此，使第1、第2側面虛設構件800A、800B僅朝工件20的厚度方向F移動的構造即可。

如圖19所示，可以更進一步設置：電氣性連接第1側面虛設構件800A的下部、與第2側面虛設構件800B的下部的連接構件850。藉由設置連接構件850，電流容易流動於第1及第2側面虛設構件800A、800B的下部，在工件20的兩側緣部20c、20d，能有效地執行「從上部朝下部流動之電流」的調整。

連接構件850的兩端部，譬如由圖19所示的2個下部支承片830B支承成可滑動。藉此，容許2個下部支承片830B朝圖15所示之箭號E方向移動。此外，連接構件850的兩端部，在第1、第2側面虛設構件800A、800B的下部，以可撓的導電構件形成電氣性連接。藉此，容許第1、第2側面虛設構件800A、800B朝圖15所示之箭號E、F 方向移動。

20:工件

20a:上緣部

20b:下緣部

20c,20d:側緣部

30:工件保持治具

210:供電部(供電軌道)

341A,341B:第1，第2接觸部

341A,350A:第1分歧導電構件

341B,350B:第2分歧導電構件

350A,350B:一對第1纜線

360:共通連接部(共通導電構件)

361:第1導電構件

362,363:一對第2導電構件

370A,370B:一對第1連接部(一對金屬板)

370A,370B,531:第1分歧導通構件

380A,380B:一對第2連接部(一對第2纜線)

380A,380B,533,534:第1分歧導通構件

410R,410L:陽極

510:上側夾持器(upper clamper)

520:下側夾持器

521:固定部

521A:第1面

521B:第2面

523:可動部

530:框體

531:上框(支承部)

532:下框(支承部)

533,534:一對縱框

610:上側虛設板

620:下側虛設板

611:鉸鍊

630,630A,630B:絕緣板(上側絕緣板，下側絕緣板，表側絕緣板，背側絕緣板)

700:虛設板(dummy board)

700A:第3面

700B:第4面

701:基端部

704:前端部

720:調整構件

800A:第1側面虛設構件

800B:第2側面虛設構件

850:連接構件

900(900A,900B):第2分歧導通構件

900A(910A,920A,922A,930A):第1虛設導通構件

900B(910B,920B,922B,930B):第2虛設導通構件

920A,921A,922A:第1可變電阻器(variable resistor)

920B,921B,922B:第2可變電阻器

P1:第1位置

P2:第2位置

S,S2:露出導電面積

[圖1]：為本發明之實施形態的表面處理裝置的縱剖面圖。

[圖2]：為圖1的局部放大圖。

[圖3]：是從搬送方向所見之工件保持治具的側視圖。

[圖4]：是顯示設於工件保持治具之接觸部的支承構造的圖。

[圖5]：為工件保持治具的前視圖。

[圖6]：為示意地顯示比較例之治具的圖。

[圖7]：為顯示流動於圖6中之治具的電流的比較例的特性圖。

[圖8]：為示意地顯示本發明實施形態之治具的圖。

[圖9]：為顯示流動於圖8中之治具的電流的本實施形態的特性圖。

[圖10]：為放大顯示上側虛設板及絕緣板的圖。

[圖11]：為上側虛設板的側視圖。

[圖12]：是顯示上側虛設板可在第1位置與第2位置之間移動的圖。

[圖13]：為顯示設於下側夾持器的虛設板及調整構件的圖。

[圖14]：為顯示調整構件重疊於虛設板之狀態的俯視圖。

[圖15]：是圖5的D-D箭號方向視圖。

[圖16]：為第1側面虛設構件的前視圖。

[圖17]：為顯示第1及第2側面虛設構件之上部支承構造的圖。

[圖18]：為第1及第2側面虛設構件之上部支承構造的俯視圖。

[圖19]：為顯示第1及第2側面虛設構件之下部支承構造的圖。

20:工件

20a:上緣部

20b:下緣部

20c,20d:側緣部

30:工件保持治具

330:支承板

341A,341B:第1，第2接觸部

350A,350B:一對第1纜線

360:共通連接部(共通導電構件)

361:第1導電構件

362,363:一對第2導電構件

370A,370B:一對第1連接部(一對金屬板)(第1分歧導通構件)

380A,380B:一對第2連接部(一對第2纜線)(第2分歧導通構件)

510:上側夾持器

520:下側夾持器

530:框體

531:上框(支承部)

532:下框(支承部)

533,534:一對縱框

610:上側虛設板

620:下側虛設板

800A:第1側面虛設構件

800B:第2側面虛設構件

900A,900B:第1，第2虛設導通構件(第2分歧導通構件)

910A,910B:纜線

920A,920B:導電板

921A,921B:長孔

922A,922B:可動接點部

930A,930B:纜線

Claims (11)

1. 一種工件保持治具，是可保持欲表面處理的工件，且可與執行電壓控制的整流器電氣性連接，而形成恆定電流之通電的工具保持治具， 其特徵為： 可電氣性連接前述整流器與前述工件的導電構件，含有：共通導電構件；第1及第2分歧導電構件，從該前述共通導電構件分歧，且與前述工件連接， 前述共通導電構件含有：電阻值為前述第1及第2分歧導電構件間之最大電阻差的10³ 倍以上，並且大於銅及鋁之電阻值的材料。
2. 如請求項1所記載的工件保持治具，其中更進一步具有： 上框，配置在較前述工件的上端部更上方；及 複數個上側夾持器，由前述上框所保持，用來夾持工件的上端部， 前述導電構件具有： 第1、第2接觸部，與供電軌道接觸，該供電軌道與前述整流器連接；和 一對第1纜線，各自的一端電氣性連接於前述第1、第2接觸部；和 共通連接部，可供前述一對第1纜線之各自的另一端電氣性地共通連接；及 一對第1連接部，將前述上框的兩端部與前述共通連接部予以電氣性連接， 前述共通導電構件，可含有前述共通連接部。
3. 如請求項2所記載的工件保持治具，其中前述共通連接部含有： 第1導電構件，可供前述一對第1纜線的各自另一端電氣性地共通連接；及 一對第2導電構件，在從前述一對第1纜線之各自的另一端電氣性地共通連接於前述第1導電構件的位置起之相等距離的位置，固定於前述第1導電構件的兩端部， 前述一對第2導電構件的其中一個，與前述第1連接部形成電氣性連接，前述一對第2導電構件的另一個，與前述第2連接部形成電氣性連接， 前述一對第2導電構件，分別由前述材料形成， 前述第1導電構件，具有較前述材料更小的電阻值。
4. 如請求項2所記載的工件保持治具，其中前述一對第1纜線的其中一個，連接於前述第1導電構件的表面，前述一對第1纜線的另一個，連接於前述第1導電構件的背面。
5. 如請求項2所記載的工件保持治具，其中前述第1分歧導電構件，是由使前述共通連接部，經由前述一對第1連接部的其中一個而與前述複數個上側夾持器的其中一個形成電氣性導通的構件所形成， 前述第2分歧導電構件，是由使前述共通連接部，經由前述一對第1連接部的另一個而與前述複數個上側夾持器的另一個形成電氣性導通的構件所形成。
6. 如請求項2所記載的工件保持治具，其中更進一步具有： 框體，含有前述上框、下框、用來連結前述上框及前述下框的一對縱框；和 複數個下側夾持器，由前述下框所保持，用來夾持前述工件的下端部；及 一對第2連接部，將對前述上框形成電氣性絕緣，並且與前述下框的兩端部電氣性連接的前述一對縱框、與前述共通連接部予以電氣性連接。
7. 如請求項6所記載的工件保持治具，其中前述第1分歧導電構件，是由使前述共通連接部，經由前述一對第2連接部的其中一個而與前述複數個下側夾持器的其中一個形成電氣性導通的構件所形成， 前述第2分歧導電構件，是由使前述共通連接部，經由前述一對第2連接部的另一個而與前述複數個下側夾持器的另一個形成電氣性導通的構件所形成。
8. 如請求項6所記載的工件保持治具，其中前述一對第1連接部，含有一對金屬板， 前述一對第2連接部，含有一對第2纜線， 從前述共通連接部到達前述上側夾持器為止的電阻值，大於從前述共通連接部到達前述下側夾持器為止的電阻值。
9. 如請求項1所記載的工件保持治具，其中前述最大電阻差為10~20mΩ。
10. 如請求項1所記載的工件保持治具，其中前述材料為不鏽鋼或者鈦。
11. 一種表面處理裝置，其特徵為具備： 請求項1至請求項10之其中任一項所記載的工件保持治具；和 供電部，連接於整流器，並與前述保持治具接觸；及 表面處理槽，具備連接於前述整流器的陽極。

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