WO2019058860A1 - 表面処理装置および表面処理方法 - Google Patents

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treatment
treated
liquid
injection
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朋士 奥田
大輔 松山
立花　眞司
雅之 内海
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上村工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for surface treating an object such as a printed circuit board, a semiconductor, or a wafer.
  • an object such as a printed circuit board, a semiconductor, or a wafer.
  • desmear treatment for removing resin residue and the like attached during machining from the object to be treated
  • pretreatment for subjecting the object to be treated to a predetermined treatment.
  • the meaning includes post-processing after predetermined processing, and cleaning processing performed before and after each processing as necessary.
  • a printed circuit board, a semiconductor, a wafer and the like are obtained by subjecting an object to be processed to a desired machining process and the like, and then performing a desmear process and a coating process such as plating.
  • pretreatment and post-treatment may be performed as needed, and washing treatment may be performed.
  • Each of these treatments is performed in a state where the object to be treated is charged into the treatment tank and at least a part or all of the object to be treated is immersed in the liquid.
  • Patent Document 1 is known as a technique for electroplating a plate-like work such as a printed board.
  • Patent Document 1 The technology of Patent Document 1 is proposed by the present applicant earlier, and a surface treatment apparatus or a plating tank is provided with a jetting means for jetting a plating treatment solution toward the object to improve the quality of the plating treatment. It is described that it provides in.
  • Via holes are formed on the surface of a printed circuit board, semiconductor, wafer, etc. to which various processes are applied, in order to cope with high integration of semiconductor devices.
  • the diameter of via holes and the width of trenches tend to decrease.
  • the ratio of the depth to the diameter of the via hole (depth / diameter of the via hole) and the ratio of the depth to the width of the trench (depth / width of the via hole) tend to be large. Therefore, even if the surface of a printed circuit board, a semiconductor, a wafer or the like is treated, the treatment liquid or the washing solution may not sufficiently penetrate into the via hole or the inside of the trench, resulting in uneven processing.
  • the present invention has been made focusing on the above circumstances, and an object thereof is to provide a surface treatment apparatus and a surface treatment method capable of improving the quality of surface treatment when subjecting an object to be surface treated. It is.
  • the first surface treatment apparatus capable of solving the above-mentioned problems is an apparatus for subjecting an object to be treated, at least a part of which is immersed in the liquid, to a surface treatment It has an injection part which injects treatment liquid towards the treated surface of a thing, and the injection part is provided opposite to the treated thing, and is parallel to the treated surface of the treated thing At least at least among an injection unit rotating means for rotating the injection unit in a plane, and an object rotating means for rotating the object in a plane perpendicular to the injection direction of the processing liquid injected from the injection unit. It is characterized in that it has one.
  • the injection unit is rotated at an average rotation speed of 100 to 3000 mm / min. Further, it is preferable that at least one of the object to be treated or the injection portion is rotated with a circle equivalent diameter of 20 to 200 mm.
  • the above-mentioned subject is an apparatus which performs surface treatment to a processed object which is at least partially immersed in a liquid, and the apparatus has an injection unit which jets the processing liquid toward the processed surface of the processed object.
  • the problem can also be solved by a second surface treatment apparatus having fixing means for fixing the object to be processed to be inclined with respect to the liquid surface, and injection part rotating means for rotating the injection part.
  • the second surface treatment apparatus may further include an inclination unit that inclines the injection unit such that the treatment surface of the object to be processed and the ejection direction of the treatment liquid ejected from the injection unit are perpendicular to each other. preferable.
  • the above-mentioned subject is an apparatus which performs surface treatment to a processed object which is at least partially immersed in a liquid, and the apparatus has an injection unit which jets the processing liquid toward the processed surface of the processed object.
  • a third surface treatment apparatus having a jetting unit rotating means provided so as to face the object to be treated and having the jetting unit rotate about an axis parallel to the surface to be treated; Can also be solved.
  • the spray unit is rotated at an average rotation speed of 100 to 3000 mm / min. Further, it is preferable that the injection unit is rotated at an equivalent circle diameter of 20 to 200 mm.
  • the jetting unit jets the treatment liquid at an average flow velocity of 1 to 30 m / sec.
  • the surface treatment apparatus is for extracting the treatment liquid from the treatment tank onto the circulation path for extracting the treatment liquid from the treatment tank of the surface treatment apparatus and supplying the treatment liquid to the injection unit, and the circulation path.
  • it further comprises a pump.
  • the plating bath temperature is preferably 20 to 50.degree.
  • the average current density is preferably 1 to 30 A / dm 2 .
  • the injection portion preferably has an injection hole diameter of 1 to 5 mm.
  • the injection holes of the injection unit preferably have an average distance between adjacent injection holes of 5 to 150 mm.
  • the distance between the injection hole of the injection unit and the object is preferably 10 to 100 mm.
  • the direction of the injection unit is preferably -70 degrees to +70 degrees when the angle in the injection direction of the treatment liquid injected from the injection unit is 0 degree in the horizontal direction.
  • the first surface treatment method according to the present invention which has solved the above-mentioned problems, is a method of subjecting an object which is at least partially immersed in a liquid to a surface treatment, wherein the object to be treated is treated from the jet portion.
  • the spray unit is provided to face the object to be treated, and the spray unit is rotated in a plane parallel to the surface to be treated of the object to be treated.
  • the present invention is summarized in that the object to be treated is rotated in a plane perpendicular to the jetting direction of the treatment liquid jetted from the jetting unit, or at least one of them is performed.
  • the first surface treatment method it is preferable to rotate at least one of the object to be treated and the injection portion at an average rotation speed of 100 to 3000 mm / min. Further, it is preferable that at least one of the object to be treated or the injection portion is rotated with a circle equivalent diameter of 20 to 200 mm.
  • the above-mentioned subject is a method of performing surface treatment on a treatment subject which is at least a part of which is immersed in the liquid, and in the case of jetting the treatment liquid toward the treatment target surface of the treatment subject from the jetting unit,
  • the problem can also be solved by a second surface treatment method in which the object is inclined with respect to the liquid surface and the injection unit is rotated.
  • the jetting unit be inclined such that the treatment surface of the object to be treated and the jetting direction of the treatment liquid jetted from the jetting unit are perpendicular.
  • the above-mentioned subject is a method of performing surface treatment on an object to be treated, at least a part of which is immersed in the liquid, in which the injection portion sprays the treatment liquid toward the surface to be treated of the object.
  • This problem can also be solved by a third surface treatment method in which the object to be treated is provided opposite to the object to be treated, and the injection unit is rotated about an axis parallel to the surface to be treated.
  • the spray unit is rotated at an average rotation speed of 100 to 3000 mm / min. Further, it is preferable that the injection unit is rotated at an equivalent circle diameter of 20 to 200 mm.
  • the treatment liquid be jetted from the jet unit at an average flow velocity of 1 to 30 m / sec.
  • At least two of the objects to be processed may be prepared, and the surface to be processed of the objects to be processed may be disposed outside the processing tank.
  • the to-be-processed object may have a recessed part in surface layer.
  • the workpiece having the recess may be, for example, a printed circuit board, a semiconductor, or a wafer.
  • the surface treatment may be electrolytic plating or electroless plating.
  • the plating bath temperature is preferably 20 to 50.degree.
  • the average current density is preferably 1 to 30 A / dm 2 .
  • the angle in the jetting direction of the processing liquid jetted from the jetting unit is preferably ⁇ 70 degrees to +70 degrees, where the horizontal direction is 0 degrees.
  • the treatment liquid in performing surface treatment on the object to be treated, is injected toward the object to be treated from the injection unit provided facing the object to be treated, and at least the injection portion or the object to be treated I'm rotating one.
  • the direction of the treatment liquid injected onto the surface of the object to be treated changes in various ways, so that the treatment unevenness can be reduced and the surface treatment quality can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a first surface treatment apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2A is a side view of the injection means 21 shown in FIG. 1
  • FIG. 2B is a view showing the injection means 21 shown in FIG. (C) of 2 is a figure which showed the injection means 21 shown to (a) from the B direction.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a connected state of the frame 33 and the motor 35.
  • FIG. 4 is a schematic view showing another configuration example of the first surface treatment apparatus according to the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing another configuration example of the first surface treatment apparatus according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the first surface treatment apparatus shown in FIG. 5 from the A direction.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a configuration example of a second surface treatment apparatus according to the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic view showing another configuration example of the second surface treatment apparatus according to the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic view showing a configuration example of a third surface treatment apparatus according to the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic view for explaining an injection unit rotating means for rotating the injection unit in a plane parallel to the processing surface of the object to be processed.
  • FIG. 11 is a schematic view for explaining the procedure for applying surface treatment to the object to be treated 2 using the surface treatment apparatus having the spray unit rotating means 31 shown in FIG.
  • FIG. 12 is a schematic view for explaining the procedure for applying surface treatment to the object 2 using the surface treatment apparatus having the object rotating means 61 shown in FIG.
  • FIG. 13 is a schematic view for explaining another procedure for subjecting the workpiece 2 to surface treatment using the surface treatment apparatus having the jet part rotating means 31 shown in FIG.
  • All of the first to third surface treatment methods of the present invention are methods of subjecting an object to be treated which is at least partially immersed in a liquid to a surface to be treated of the object to be treated from the jet portion. It is common in that the processing solution is being jetted.
  • the spray unit when the treatment liquid is sprayed from the spray unit toward the surface of the object to be treated, the spray unit is provided to face the object to be treated, and
  • the injection unit is rotated in a plane parallel to the processing surface of the object to be processed, or the object is rotated in a plane perpendicular to the ejection direction of the processing liquid ejected from the injection unit. It is characterized in that it makes it do or at least one of them.
  • the treatment object when the treatment liquid is jetted from the jetting unit toward the treatment surface of the treatment object, the treatment object is inclined with respect to the liquid surface, and the jetting unit is There is a feature in the place to rotate.
  • the position and the direction in which the treatment liquid injected from the injection unit comes in contact with the object to be processed change, so the treatment liquid contacts the object to be treated from various directions.
  • air bubbles attached to the surface of the object to be treated and air bubbles attached to the depressions and through holes formed on the surface of the object to be treated are easily removed and discharged. Become.
  • the treatment liquid uniformly contacts the surface of the object to be treated the treatment unevenness can be reduced and the surface treatment quality can be improved.
  • the jetting unit be inclined such that the surface to be treated of the object to be treated and the jetting direction of the treatment liquid jetted from the jetting unit are perpendicular.
  • the jetting unit when the treatment liquid is jetted from the jetting unit toward the treatment surface of the treatment target, the jetting unit is provided to face the treatment target, and the treatment target is provided
  • the injection unit is rotated about an axis parallel to the surface. The position and direction in which the processing liquid jetted from the jet unit contacts the workpiece by rotating the jet unit facing the object to be treated and rotating the jet unit around an axis parallel to the surface to be treated. Because of the fluctuation, the treatment liquid comes in contact with the object from various directions. As a result, since the treatment liquid uniformly contacts the surface of the object to be treated, the treatment unevenness can be reduced and the surface treatment quality can be improved.
  • the jetting unit and the object to be treated is rotated, and in the second and third surface treatment methods, the jetting unit is rotated.
  • Surface treatment quality can be improved.
  • the surface treatment method according to the present invention at least a part of the object to be treated is immersed in the liquid, and the treatment liquid is jetted from the jetting unit onto the object to be treated.
  • composition of the liquid for immersing the object to be treated and the composition of the treatment liquid to be sprayed from the spray unit may be the same or different.
  • the to-be-processed object should just be at least one part immersed in the liquid in a processing tank, and the whole may be immersed. Moreover, the state in which a part is immersed in the liquid in a processing tank, and the state in which all are immersed may be repeated periodically or at random, as for the said to-be-processed object.
  • the injection unit is provided toward the surface to be processed of the object to be processed, and an injection hole for injecting a treatment liquid is provided at the tip of the injection unit.
  • the injection holes will be described in detail later.
  • the jetting unit In the first surface treatment method, at least one of the jetting unit and the object to be treated is rotated, and in the second and third surface treatment methods, the jetting unit is rotated.
  • the rotation direction of the object to be treated or the injection unit is not particularly limited, and may be clockwise (forward direction) or counterclockwise (inversion direction). Also, clockwise and counterclockwise may be repeated periodically or randomly.
  • the rotation conditions of the object to be treated or the injection unit are not particularly limited, but preferable conditions are as follows.
  • the object to be treated or the injection unit be rotated at an average rotational speed of 100 to 3000 mm / min. If the average rotation speed is less than 100 mm / min, the effect of improving surface treatment quality by rotation can not be sufficiently obtained.
  • the average rotation speed is more preferably 150 mm / min or more, still more preferably 200 mm / min or more. However, when the average rotation speed exceeds 3000 mm / min, the solution in the treatment tank is agitated too much, the flow velocity of the treatment solution on the object to be treated becomes too high, and the reaction of surface treatment is not promoted. The quality may rather deteriorate.
  • the average rotation speed is more preferably 2500 mm / min or less, still more preferably 2000 mm / min or less, particularly preferably 1500 mm / min or less, most preferably 1000 mm / min or less.
  • the rotational speed may be relatively increased, and at the later stage, the rotational speed may be relatively reduced.
  • the treatment liquid reaches the back of the via hole or trench by increasing the rotation speed at the initial stage of the surface treatment, and the treatment liquid contacts the front side of the via hole or trench by decreasing the rotation speed. It can be done uniformly.
  • the rotational speed may be increased, and may be decreased with the passage of time.
  • the rotational speed may be relatively reduced, and at the later stage, the rotational speed may be relatively increased.
  • the rotational speed of the object to be treated or the injection unit be relatively large at the initial stage, and be relatively small at the late stage.
  • the above-mentioned initial stage of surface treatment means a time including at least 1/3 time with respect to the whole treatment time for spraying the treatment liquid to the treatment object, and the latter stage of the surface treatment means the treatment liquid to the treatment object It means the time including at least 1/3 time with respect to the whole processing time to inject.
  • the size when rotating the object to be treated or the injection unit is preferably a circle equivalent diameter of 20 to 200 mm (rotation radius of 10 to 100 mm). If the equivalent circle diameter is less than 20 mm, the effect of improving surface treatment quality by rotation can not be sufficiently obtained.
  • the equivalent circle diameter is more preferably 30 mm or more, still more preferably 40 mm or more. However, if the equivalent circle diameter exceeds 200 mm, the effect of improving surface treatment quality by rotation is saturated.
  • the equivalent circle diameter is more preferably 150 mm or less, still more preferably 100 mm or less.
  • the rotation locus when rotating the object to be treated or the injection unit is not particularly limited, and examples thereof include a true circle, an ellipse, a triangle, a square, a polygon, and the like, and two or more may be combined. For example, it can be rotated to draw a figure of eight.
  • At least one of the object to be treated or the injection unit may be rotated, and both may be rotated.
  • the treatment liquid By rotating both the object and the spray unit, the treatment liquid easily contacts the surface to be treated of the object, so surface treatment is promoted and the surface treatment quality is improved.
  • both In the case of rotating both the object and the injection portion, both may be rotated in the same direction, or one may be rotated clockwise and the other may be rotated counterclockwise.
  • the conditions for rotating both the object and the injection part can appropriately adjust the average rotation speed, the circle equivalent diameter, the rotation locus and the like within the above-mentioned range for each of the object and the injection part.
  • the object to be treated or the injection unit may be rocked while rotating the object to be treated or the injection unit.
  • the rotating workpiece can be reciprocated and rocked while rotating the workpiece.
  • the swinging direction is, for example, a horizontal direction with respect to the liquid surface, a vertical direction with respect to the liquid surface, or the like, and can be reciprocated in a linear direction.
  • one of the object to be treated or the injection unit may be rotated and the other may be swung.
  • the object to be processed may be rotated, and the injection unit may be reciprocated in the horizontal direction to swing.
  • the swinging direction is, for example, a horizontal direction with respect to the liquid surface, a vertical direction with respect to the liquid surface, or the like, and can be reciprocated in a linear direction.
  • the injection unit may be rocked while being rotated.
  • the swinging direction is, for example, a horizontal direction with respect to the liquid surface, a vertical direction with respect to the liquid surface, or the like, and can be reciprocated in a linear direction.
  • the swing conditions of the object to be treated or the injection unit are not particularly limited, but preferable conditions are as follows.
  • the moving distance of one way when reciprocating the processing object or the jetting unit and swinging it is preferably, for example, 5 to 500 mm. Even if the movement distance is too short or too long, the efficiency with which the treatment liquid comes in contact with the object to be treated is lowered, so it is difficult to obtain the effect of improving the surface treatment quality by the swing.
  • the movement distance is more preferably 10 mm or more, still more preferably 30 mm or more, more preferably 450 mm or less, and still more preferably 400 mm or less.
  • the time required for one reciprocation for oscillating is preferably, for example, 1 to 600 seconds. If the time is too short, the object to be treated or the jet part vibrates, and the reaction on the object to be treated hardly progresses, so that it is difficult to obtain the effect of improving the surface treatment quality by the rocking. In addition, if the time is too long, the treatment object or the jetting portion hardly swings, so that the efficiency with which the treatment liquid comes in contact with the treatment object is reduced, and it is difficult to obtain the surface treatment quality improvement effect.
  • the time required for one reciprocation is more preferably 30 seconds or more, still more preferably 60 seconds or more, more preferably 550 seconds or less, and still more preferably 500 seconds or less.
  • the treatment liquid is jetted from the jetting unit toward the surface of the object to be treated, and the preferable range of the average flow velocity of the treatment liquid jetted from the jetting unit is It is street.
  • the average flow velocity of the treatment liquid jetted from the jet unit is preferably 1 to 30 m / sec. If the average flow velocity is less than 1 m / sec, the effect of improving the surface treatment quality by the injection of the treatment liquid can not be sufficiently obtained.
  • the average flow velocity is more preferably 3 m / s or more, further preferably 5 m / s or more. However, when the average flow velocity exceeds 30 m / sec, the surface of the object to be treated may be damaged, and the surface treatment quality may be deteriorated.
  • the average flow velocity is more preferably 25 m / s or less, still more preferably 20 m / s or less.
  • the flow rate of the treatment liquid may be appropriately changed so that the average flow rate satisfies the above range.
  • the flow rate of the treatment liquid may be relatively increased, and at the later stage, the flow rate of the treatment liquid may be relatively decreased.
  • the flow rate of the treatment liquid may be increased initially and may be decreased as time passes.
  • the flow rate of the treatment liquid may be relatively reduced at the initial stage of the surface treatment, and the flow rate of the treatment liquid may be relatively increased at the later stage.
  • the flow rate of the treatment liquid may be relatively large at the initial stage and be relatively small at the late stage.
  • the treatment liquid may be jetted continuously from the jet unit or may be jetted intermittently. Intermittent injection increases the chance of the treatment liquid contacting the surface of the object to be treated, thereby promoting surface treatment. When making it inject intermittently, you may make it inject regularly, and you may make it inject randomly.
  • the objects to be treated be placed back-to-back in the treatment tank so that the treated surfaces of the objects are outside. That is, at least two of the objects to be treated may be prepared, and the surface treatment may be performed with the surface to be treated of the object to be treated placed outside in the treatment tank.
  • the surface property of the above-mentioned treated surface is not particularly limited, and may be smooth or may have a recess in the surface layer.
  • the treatment liquid can permeate to the back of the recess and the surface treatment can be performed uniformly.
  • the recess means an opening formed in the surface layer of the portion to be treated, and includes a via hole and a trench.
  • the via holes may be through holes or non-through holes in the thickness direction of the object to be treated.
  • Examples of the object to be processed having the recess include a printed circuit board, a semiconductor, and a wafer.
  • Examples of the wafer include a wafer level chip size package and a fan out wafer level package.
  • the surface treatment in addition to coating treatment for subjecting the object to be treated to plating, etc., desmear treatment for removing resin residue and the like attached during machining from the object to be treated, and before subjecting the object to be subjected to predetermined treatment. It also means that the treatment, the post-treatment after the predetermined treatment, the washing treatment to be performed before and after each treatment, and the like.
  • the coating treatment may be plating treatment, and specifically, electrolytic plating treatment or electroless plating treatment may be used.
  • Preferred conditions for the plating process are as follows.
  • the temperature of the plating bath in the plating process is preferably, for example, 20 to 50.degree. If the temperature of the plating bath is too low, it is difficult for the plating process to proceed. On the other hand, if the temperature of the plating bath is too high, uneven plating tends to occur, and the surface treatment quality is rather degraded.
  • the plating bath temperature is more preferably 23 ° C. or more, still more preferably 25 ° C. or more, more preferably 45 ° C. or less, still more preferably 40 ° C. or less.
  • the average current density of the electrolytic plating treatment is preferably, for example, 1 to 30 A / dm 2 . If the average current density is too low, the electrolytic plating process is difficult to proceed. On the other hand, if the average current density is too large, electrolytic plating unevenness is likely to occur, and the surface treatment quality is rather degraded.
  • the average current density is more preferably 3 A / dm 2 or more, still more preferably 5 A / dm 2 or more, more preferably 25 A / dm 2 or less, still more preferably 20 A / dm 2 or less.
  • the first surface treatment apparatus of the present invention is an apparatus for subjecting an object to be treated which is at least partially immersed in a liquid, and the apparatus directs the treatment liquid to the surface of the object to be treated. It has the injection part which injects, and the said injection part is provided facing the said to-be-processed object. And, an injection part rotating means for rotating the injection part in a plane parallel to the processing surface of the object to be processed, and a plane perpendicular to the injection direction of the processing liquid injected from the injection part
  • the present invention is characterized in that it has at least one of the object rotating means for rotating the object.
  • first surface treatment apparatus of the present invention A specific aspect of the first surface treatment apparatus of the present invention will be described using the drawings.
  • first surface treatment apparatus for electrolytic plating treatment on a printed circuit board will be described, the first surface treatment apparatus of the present invention is not limited to this.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a first surface treatment apparatus according to the present invention, which has an injection part rotating means for rotating an injection part in a plane parallel to a processing surface of an object to be processed. doing.
  • the liquid 3 is stored in the treatment tank 1, and the entire object 2 is immersed in the liquid 3.
  • 3a indicates the level of the processing solution.
  • the transport means 4 is a means for taking the object 2 into and out of the treatment tank 1.
  • the workpiece 2 is held by the transport means 4 using the jig 5.
  • the jig guide 6 holds the jig 5.
  • the anode 7 is provided in the vicinity of the wall surface of the processing tank 1.
  • the jetting unit 21 is a unit that jets the processing liquid, and is a unit that sprays the processing liquid toward the surface 2 a of the object to be processed 2.
  • the injection unit 22 is provided in the injection unit 21, and the injection unit 22 faces the surface 2 a of the object 2 to be processed.
  • the injection unit 22 may be hereinafter referred to as a sparger.
  • the injection unit 22 is in communication with the sparger pipe 23.
  • the injection means 21 will be described in more detail with reference to FIG.
  • FIG. 2 is a side view of the injection means 21, and is the same view as the injection means 21 shown in FIG. (B) of FIG. 2 is a view showing the injection means 21 shown in (a) from the A direction, and (c) of FIG. 2 shows the injection means 21 shown in (a) from the B direction FIG.
  • a plurality of injection holes 24 are provided in the injection unit 22, and the injection holes 24 face the surface 2 a of the object 2 to be processed.
  • the distance between the injection hole 24 and the processing surface 2a of the object 2 to be processed is preferably 10 to 100 mm, for example. If the distance is too small, the surface of the object may be damaged by the force of the treatment liquid, and if the distance is too large, it is necessary to increase the flow velocity of the treatment liquid to be jetted from the jetting unit. Become.
  • the above distance is more preferably 15 mm or more, further preferably 20 mm or more, more preferably 90 mm or less, and still more preferably 80 mm or less.
  • the number in particular of the injection parts 22 is not limited,
  • size of the 1st surface treatment apparatus Can be determined in consideration of
  • the number of the injection holes 24 shown in (b) of FIG. 2 is not particularly limited, and the type of surface treatment method, conditions of surface treatment, the size of the first surface treatment apparatus (in particular, the jetting unit 22), etc. It should just be provided.
  • the circulation path 8 is a path for circulating the liquid 3, and is a path for extracting the liquid 3 from the treatment tank 1 and feeding the liquid 3 to the injection unit 22 through the sparger pipe 23 provided in the injection unit 21.
  • the circulation path 8 is provided with a pump 9 for extracting the liquid 3 from the processing tank 1 and a filter 10 for removing solid content contained in the liquid 3.
  • the circulation path 8 does not need to provide and when not providing the circulation path 8, a process liquid is supplied to the injection means 21 from the path which is not shown in figure. At the same time, it is preferable to discharge the excess liquid 3 in the processing tank 1 from a path not shown.
  • the injection means 21 is attached to the injection part rotation means 31, and the injection part 22 is configured to rotate in a plane parallel to the processing surface 2a of the object 2 to be processed. That is, the injection means 21 is held by the pipe support 32, and the pipe support 32 and the frame 33 are connected via the bracket 34.
  • FIG. 1 A perspective view showing a connection state of the frame 33 and the motor 35 is shown in FIG.
  • FIG. 3 A perspective view showing a connection state of the frame 33 and the motor 35 is shown in FIG.
  • reference numerals without parentheses shown in FIG. 3 and reference numerals with parentheses indicate the same components.
  • the frame 33 is connected to the motor 35 through shafts 36a to 36e, timing pulleys 37a to 37e, and timing belts 38a to 38c.
  • the rotational power of the motor 35 is transmitted to the frame 33 through the shaft, timing pulleys, and timing belt, so that the injection unit 22 is configured to process the processing surface 2 a of the processing object 2.
  • the rotational power of the motor 35 is transmitted to the frame 33 through the shaft, timing pulleys, and timing belt, so that the injection unit 22 is configured to process the processing surface 2 a of the processing object 2.
  • a bearing 40, a frame 40 for holding the motor 35 and the like, a movable pedestal 41 for moving the frame 40, and a rail 42 for moving the movable pedestal 41 are provided.
  • the distance between the jet portion 22 and the processing surface 2 a of the processing object 2 can be varied.
  • the treatment liquid can be uniformly brought into contact with the surface of the object to be treated, and the surface treatment quality is improved.
  • the fluctuation range of the distance between the jet portion 22 and the surface 2a to be treated is not particularly limited, but is preferably 10 to 100 mm, for example. When the fluctuation range is too small or too large, it is difficult to obtain the effect of improving the surface treatment quality by moving the object to be treated.
  • the fluctuation range is more preferably 20 mm or more, still more preferably 30 mm or more, more preferably 90 mm or less, and still more preferably 80 mm or less.
  • the conditions for changing the distance between the jet portion 22 and the surface 2a to be processed are not particularly limited, and in the initial stage of surface treatment, the distance is shortened and the distance is increased toward the end of the surface treatment. It is also good.
  • the period for moving the movable pedestal 41 in the left-right direction with respect to the paper surface is not particularly limited, but the time required for one reciprocation is preferably, for example, 1 to 300 seconds. If the time required for the one reciprocation is too short or too long, it is difficult to obtain the surface treatment quality improvement effect by varying the distance between the jet portion 22 and the surface 2a to be treated.
  • the time required for the one reciprocation is more preferably 30 seconds or more, still more preferably 60 seconds or more, more preferably 250 seconds or less, and still more preferably 200 seconds or less.
  • FIG. 1 shows an example in which the movable pedestal 41 and the rail 42 are provided to move the motor 35 and the like, the movable pedestal 41 and the rail 42 are not provided when the motor 35 and the like are not moved. Good.
  • the number of injection part rotation means 31 is not limited to one, but two or more may be provided.
  • two to-be-processed objects 2 are prepared and disposed in the processing tank 1 with the to-be-processed surface 2a of the to-be-processed substance 2 outside. It can be arranged to rotate in a plane parallel to the surface to be treated.
  • the first surface treatment apparatus shown in FIG. 4 also shows an apparatus for performing electrolytic plating on the surface of the object 2 to be treated.
  • the liquid 3 is stored in the treatment tank 1 of FIG. 4, and the object 2 is immersed in the liquid 3.
  • the to-be-processed object 2 is conveyed to the processing tank 1 by the conveying means (not shown), and is inserted into the jig support 53 along the jig guide 54 provided on the jig support 53. It is immersed in the inside.
  • FIG. 4 two objects to be processed are disposed in the processing tank 1 with the surfaces to be processed 2a and 2b as the outer side, and the jet parts 22a and 22b are provided opposite to the surfaces to be processed 2a and 2b respectively. ing.
  • the jet parts 22a and 22b are in communication with the sparger pipes 23a and 23b respectively, and the sparger pipes 23a and 23b are fixed to the processing tank 1 by the fixtures 52a and 52b and the fixtures 55a and 55b.
  • the circulation path 8 for circulating the liquid 3 in the treatment tank 1 is provided.
  • the circulation route 8 is branched into a route 8a and a route 8b on the way, and the route 8a is connected to the sparger pipe 23a, and the route 8b is connected to the sparger pipe 23b.
  • the jig support 53 is attached to the object rotation means 61, and the object 2 is rotated in a plane perpendicular to the ejection direction of the treatment liquid ejected from the ejection units 22a and 22b. Is configured. That is, the object to be processed 2 is held by the jig support 53, and the jig support 53 and the frame 33 are connected by the bracket 34.
  • the jig support 53 When connecting the jig support 53 and the object rotating means 61, for example, the jig support 53 is attached instead of the pipe support 32 shown in FIG. 3, and the object 2 to be processed is attached instead of the sparger pipe 23. Should be attached.
  • the jig support 53 is provided with the jig guide 54 as described above, and the workpiece 2 attached to the jig 5 can be inserted into the jig support 53 along the jig guide 54.
  • the workpiece 2 has the rotational power of the motor 35 transmitted to the frame 33 through the shaft, the timing pulleys, and the timing belt, so that the processing direction of the processing liquid jetted from the jetting units 22a and 22b is obtained. Rotate in a vertical plane.
  • FIG. 4 shows a configuration example in which two object rotating means 61 are provided, the number of the object rotating means 61 is not limited to two, and may be one, three or more. You may provide.
  • FIG. 1 shows the first surface treatment apparatus provided with the spray unit rotating means for rotating the spray unit in a plane parallel to the surface to be treated of the object to be treated.
  • the 1st surface treatment apparatus provided with the to-be-processed object rotation means which rotates a to-be-processed object in the surface perpendicular
  • FIG. 5 is the same as the first surface treatment apparatus shown in FIG. 1 above, in which the injection unit rotates the injection unit in a plane parallel to the surface to be treated of the object to be treated.
  • the structural example of the 1st surface treatment apparatus provided with the rotation means is shown.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the first surface treatment apparatus shown in FIG. 5 from the A direction.
  • the first surface treatment apparatus shown in FIG. 1 and the first surface treatment apparatus shown in FIG. 5 coincide in that they have means for rotating the injection portion, and in FIG. While the injector rotating means is rotated by attaching the part rotating means to the frame 33 and transmitting the rotational power of the motor 35 to the frame 33, in FIG. And the vertical frame 106 is fixed to the base frame 101 using the shaft 36i, the pin 107, and the bearings 39a to 39d.
  • FIG. 5 and FIG. 6 will be described in detail.
  • the same reference numerals as in FIGS. 1 to 4 denote the same parts in FIG. Further, in FIGS. 5 and 6, a part of the members shown in FIGS. 1 to 4 is omitted.
  • An injection portion (spurger) in communication with the sparger pipe 23 faces the surface to be treated of the object 2 to be treated, and the sparger pipe 23 is attached to the vertical frame 106.
  • the vertical frames 106 are provided in a pair so as to sandwich the processing tank 1 and are connected by a horizontal frame 102.
  • a bearing 39 c and a bearing 39 d are fixed to the vertical frame 106.
  • Pins 107 are provided so as to pass through the bearings 39c and 39d, and both ends of the pins 107 are fixed at positions deviated from the central axes of the plates 105i and 105j, respectively.
  • an axis 36i and an axis 36j are respectively connected to the centers of the plate 105i and the plate 105j.
  • a bearing 39a and a bearing 39b are fixed to the base frame 101, and a shaft 36j passing through the center of the plate 105j is connected to the bearing 39b.
  • the shaft 36i passing through the center of the plate 105i is connected to the bearing 39a, and the end of the shaft 36i is connected to the coupling 104.
  • the coupling 104 is connected to the gearbox 103 by a shaft 36k.
  • the base frame 101 is U-shaped surrounding a part of the processing tank 1, and a bearing 39 is fixed to the base frame 101. Although four bearings 39 are shown in FIG. 5, the number of the bearings 39 is not limited to this.
  • a shaft 36h is connected to the gear box 103c separately from the shaft 36k, and an end of the shaft 36h is connected to the gear box 103c. Further, the shaft 36 h is fixed by a bearing 39.
  • the first surface treatment apparatus of the present invention is not limited to these configurations.
  • the injection unit is rotated in a plane parallel to the surface to be treated of the object to be treated, and the injection unit
  • the object to be treated may be rotated in a plane perpendicular to the ejection direction of the processing liquid to be treated, that is, both the injection portion and the object to be treated may be rotated.
  • the second surface treatment apparatus of the present invention is an apparatus for subjecting an object to be treated which is at least partially immersed in a liquid, and the apparatus directs the treatment liquid to the surface of the object to be treated. It has the injection part which injects. And it has the feature in having a fixing means which inclines and fixes the above-mentioned processed thing to a liquid surface, and a point which has an injection part rotation means which rotates the above-mentioned injection part.
  • the injection part shown in FIG. 7 is the same as FIG. 6 in that it rotates about an axis parallel to the liquid surface.
  • the workpiece 2 is inclined and fixed to the liquid surface by fixing means (not shown).
  • fixing means not shown.
  • the angle ⁇ between the surface to be treated of the object 2 and the liquid surface is preferably more than 0 degrees and less than 90 degrees, more preferably 20 degrees or more, still more preferably 40 degrees or more, more preferably 80 degrees or less More preferably, it is 60 degrees or less.
  • the angle ⁇ formed by the surface to be processed of the object 2 to be processed and the liquid surface may be, for example, more than 90 degrees and less than 180 degrees.
  • the angle ⁇ is more preferably 110 degrees or more, further preferably 130 degrees or more, more preferably 170 degrees or less, still more preferably 150 degrees or less.
  • the second surface treatment apparatus of the present invention is not limited to this.
  • the same parts as those in the above-described drawings are denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.
  • the injection part shown in FIG. 8 is the same as FIGS. 6 and 7 in that it rotates about an axis parallel to the liquid surface. Moreover, in FIG. 8, it is the same as FIG. 7 in that the to-be-processed object 2 is inclined and fixed with respect to the liquid surface by the fixing means which is not shown in figure.
  • the injection unit 22 is inclined in the middle of the sparger pipe 23 so that the treatment surface of the object 2 to be processed and the injection direction of the treatment liquid injected from the injection unit 22 become perpendicular. It further comprises tilting means 25. By adjusting the angle of the inclination means 25, the inclination angle ⁇ 1 of the injection portion 22 with respect to the liquid surface can be adjusted.
  • the treatment liquid uniformly contacts the surface of the object 2 by making the inclination angle ⁇ of the surface to be treated of the object 2 with respect to the liquid surface the same as the angle ⁇ 1 of inclination of the jet portion 22 with respect to the liquid surface. Uneven processing can be reduced, and surface treatment quality can be further improved.
  • angles ⁇ and ⁇ 1 are preferably more than 0 degrees and less than 90 degrees, more preferably 20 degrees or more, still more preferably 40 degrees or more, more preferably 80 degrees or less, still more preferably 60 degrees or less.
  • the angles ⁇ and ⁇ 1 may be, for example, more than 90 degrees and less than 180 degrees.
  • the angle ⁇ is more preferably 110 degrees or more, further preferably 130 degrees or more, more preferably 170 degrees or less, still more preferably 150 degrees or less.
  • the shortest distance from the tip of the injection hole to the surface to be processed of the object 2 is preferably, for example, 10 to 100 mm. If the shortest distance is too small, the surface of the processing object may be damaged by the force of the treatment liquid, and if the shortest distance is too large, it is necessary to increase the flow velocity of the treatment liquid to be jetted from the jetting unit. Becomes larger.
  • the shortest distance is more preferably 15 mm or more, still more preferably 20 mm or more, more preferably 90 mm or less, and still more preferably 80 mm or less.
  • the third surface treatment apparatus of the present invention is an apparatus for subjecting an object to be treated which is at least partially immersed in a liquid, and the apparatus directs the treatment liquid to the surface of the object to be treated. It has the injection part which injects. And the said injection part is provided facing the said to-be-processed object, and is characterized by the point which has the injection part rotation means which rotates the said injection part centering on an axis parallel to the said to-be-processed surface.
  • the injection part shown in FIG. 9 is the same as FIGS. 6, 7 and 8 in that it rotates about an axis parallel to the liquid surface.
  • the surface to be treated of the object to be treated 2 is fixed parallel to the liquid surface by a fixing means (not shown), and the surface to be treated of the object to be treated 2 faces the jet portion There is. That is, in the third surface treatment apparatus, the sparger pipe 23 is provided in the horizontal frame 43, and the object 2 is disposed below the injection unit 22 of the sparger pipe 23, and the injection unit and the object to be processed The surface is parallel to the liquid surface.
  • the processing liquid jetted from the jet unit 22 is jetted downward in the vertical direction.
  • a treatment liquid jetted from the jet unit 22 is provided by providing the jet unit 22 so as to face the workpiece 2 and rotating the jet unit 22 about an axis parallel to the surface of the workpiece 2 to be treated. Since the position and the direction in which the workpiece 2 contacts the workpiece 2 change, the processing liquid contacts the workpiece 2 from various directions. As a result, since the treatment liquid contacts the surface of the object 2 uniformly, the treatment unevenness can be reduced and the surface treatment quality can be improved.
  • the shortest distance from the tip of the injection hole of the injection unit 22 to the surface to be processed of the object 2 is preferably 10 to 100 mm, for example. If the shortest distance is too small, the surface of the object 2 may be damaged by the force of the treatment liquid, and if the shortest distance is too large, it is necessary to increase the flow velocity of the treatment liquid to be jetted from the jet portion 22. Equipment load increases.
  • the shortest distance is more preferably 15 mm or more, still more preferably 20 mm or more, more preferably 90 mm or less, and still more preferably 80 mm or less.
  • an injection part rotating means may be provided to rotate the injection part in a plane parallel to the surface to be treated of the object to be treated.
  • the injection unit rotating means will be described in detail with reference to FIG. The same parts as those in the above-described drawings are denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.
  • the vertical frame 44 is connected to the horizontal frame 43, and the sparger pipe 23 is connected to the vertical frame 44.
  • the sparger pipe 23 is provided with a supply port 45 for supplying the processing liquid to the sparger pipe 23.
  • the horizontal frame 43 is provided with timing pulleys 37f to 37i in addition to the vertical frame, and the timing pulleys 37f and 37g are timing belts 38d, and the timing pulleys 37g and 37h are timing belts 38e and 37f and timings.
  • the pulleys 37i are connected by timing belts 38f.
  • the timing pulley 37 f is also connected to the motor 35 by a belt.
  • the rotational power of the motor 35 is transmitted to the horizontal frame 43 via the timing pulley and the timing belt, and the horizontal frame 43 rotates in a plane parallel to the liquid surface.
  • the vertical frame 44 connected to the horizontal frame 43 also rotates, and the sparger pipe 23 also rotates.
  • the hole diameter of the injection holes 24 is not particularly limited, but is preferably, for example, 1 to 5 mm. If the hole diameter is too small, the force of the treatment liquid in contact with the treatment object becomes too strong, and the surface of the treatment object may be damaged. If the hole diameter is too large, the treatment portion is jetted from the jetting unit Equipment load increases.
  • the pore diameter is more preferably 1.3 mm or more, further preferably 1.5 mm or more, more preferably 4 mm or less, and still more preferably 3 mm or less.
  • the injection holes 24 preferably have an average distance of 5 to 150 mm between adjacent injection holes.
  • the average distance is more preferably 10 mm or more, still more preferably 30 mm or more, more preferably 130 mm or less, and still more preferably 100 mm or less.
  • the injection holes 24 may be arranged in a rectangular grid, as shown in FIG. 2B, an orthorhombic grid, a hexagonal grid (sometimes referred to as a zigzag), or a square grid. And may be arranged in a parallel grid.
  • the jetting direction of the processing liquid jetted from the jetting holes 24 of the jetting unit 22 is not particularly limited, and when the horizontal direction is 0 degree, the jetting direction angle is, for example, in the range of -70 degrees to +70 degrees. preferable.
  • the angle in the injection direction is too large in the positive direction or in the negative direction, the treatment liquid jetted from the jet unit becomes difficult to contact the surface of the object to be treated, so the surface treatment quality improvement effect by jetting the treatment liquid is obtained. It is hard to be
  • the angle in the injection direction is more preferably ⁇ 50 degrees or more, still more preferably ⁇ 30 degrees or more, more preferably 50 degrees or less, and still more preferably 30 degrees or less.
  • the arrangement state of the injection holes 24 of the injection unit 22 is not particularly limited, and the angle may be adjusted so that the direction of all the injection holes 24 is horizontal, downward, or upward.
  • the angle may be adjusted so that the orientation of the injection holes 24 is horizontal, downward, or upward.
  • the direction may be adjusted for each of the injection holes 24.
  • the ratio of the area of the area of the injection means 21 where the injection holes 24 are provided to the area of the surface 2a of the object to be processed 2 is preferably, for example, 100 to 200%. If the ratio of the above area is too small, the treatment liquid jetted from the jet part is difficult to contact uniformly with the surface of the object to be treated, so it is difficult to obtain the effect of improving the surface treatment quality. On the other hand, even if the ratio of the area is increased, the effect of injecting the treatment liquid is saturated and wasted.
  • the ratio of the above area is more preferably 103% or more, further preferably 105% or more, more preferably 180% or less, and still more preferably 160% or less.
  • FIG. 11 is a schematic view for explaining the procedure for applying a surface treatment to the object to be treated 2 using the first surface treatment apparatus having the ejection part rotating means 31 shown in FIG.
  • the same parts as those in the above-described drawings are denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.
  • FIG. 11 A bird's-eye view of the surface treatment equipment, and in (a) of FIG. 11, four (I to IV) first surface treatment apparatuses having the jet part rotating means 31 are arranged. .
  • a cross-sectional view of the first surface treatment apparatus shown in II of FIG. 11A from the direction A is shown in FIG. 11B.
  • the tanning tank 1 a is provided adjacent to the processing tank 1.
  • FIG. 11 although the structural example which provided the tanning tank 1a was shown, it is not necessary to provide the tanning tank 1a.
  • FIG. 11 is a conveyance apparatus which conveys the to-be-processed object 2, and can move on the rail 71 top.
  • the first surface treatment devices I to IV are disposed adjacent to the rails 71, and in (a) of FIG. 11, the transport device 4a and the first surface treatment device II are connected.
  • the workpiece 2 can be inserted into the first surface treatment apparatus II from the transfer device 4a or taken out of the first surface treatment device II into the transfer device 4a.
  • FIG. 11 shows a state in which the transfer device 4a and the first surface treatment device II are connected.
  • the workpiece 2 is held by the jig 5 on the transport device 4 a.
  • a state in which the object 2 is immersed in the liquid 3 stored in the treatment tank 1, and a state in which the object 2 inserted in the tanning tank 1a is partially immersed in the liquid 3 are dotted lines. It shows by.
  • the shutter 81a provided in the tanning tank 1a is lowered, and the processing object 2 attached to the transport device 4a is transported together with the jig 5 Slide horizontally to 4 and insert into the tanning tank 1a.
  • the shutter 81a is raised, and the liquid 3 is stored until the object 2 in the tanning tank 1a is immersed.
  • the shutter 81 b is lowered, and the jig 5 to which the object to be processed 2 is attached is slid into the processing tank 1.
  • the liquid 3 may be stored in advance in the treatment tank 1.
  • the shutter 81b When the object to be processed 2 is transferred into the processing tank 1, the shutter 81b may be raised, and the surface of the object to be processed 2 may be processed by the jetting unit rotating means 31 (not shown) in FIG. After the surface treatment of the object to be treated 2, the object to be treated 2 may be removed from the treatment tank 1 in the reverse procedure.
  • FIG. 12 is a schematic view for explaining the procedure for surface treatment of the object 2 using the first surface treatment apparatus having the object rotating means 61 shown in FIG.
  • the same parts as those in the above-described drawings are denoted by the same reference numerals to avoid redundant description.
  • FIG. 12 (a) is a bird's-eye view of the surface treatment equipment, and in FIG. 12 (a), four (I to IV) first surface treatment apparatuses having the object rotating means 61 are arranged. There is. In addition, a cross-sectional view of the first surface treatment apparatus shown in II of FIG. 12A from the A direction is shown in FIG. 12B.
  • FIG. 12 shows a state in which the transfer device 4a and the first surface treatment device II are connected.
  • the workpiece 2 is held by the jig 5 on the transport device 4 a.
  • a state in which the object 2 is immersed in the liquid 3 stored in the processing tank 1 is indicated by a dotted line.
  • the processing object 2 attached to the transfer device 4 a is slid horizontally to the upper side of the processing tank 1 together with the jig 5.
  • the workpiece 2 held by the jig 5 is dropped into the processing tank 1, and is loaded into the jig support 53 provided in the processing tank 1.
  • a jig guide 54 may be provided on the wall surface of the jig support 53, as shown in FIG.
  • the liquid 3 may be stored in advance in the treatment tank 1.
  • the surface of the object 2 is treated while rotating the object 2 by the object rotating means 61 (not shown in FIG. 12B). Good.
  • the object to be treated 2 may be removed from the treatment tank 1 in the reverse procedure.
  • FIG. 12 shows a configuration example in which one treatment tank is provided and the object 2 is dropped from above the treatment tank 1 and charged
  • the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 11, even if the shutter is provided on the wall surface of the processing tank 1 and the object 2 is horizontally loaded into the processing tank 1 or if the hibernation tank 1 a is provided separately from the processing tank 1. Good.
  • FIG. 13 is a schematic view for explaining another procedure of subjecting the object 2 to surface treatment using the first surface treatment apparatus having the jet part rotating means 31 shown in FIG. 1 as in FIG.
  • two injection part rotation means 31 are provided.
  • the tanning tank 1a is not provided.
  • the processing surface of the processing object 2 is disposed so as to face outward, and the injection portions are provided to face the respective processing surfaces.
  • the injection unit rotates in a plane parallel to the processing surface of the workpiece 2.
  • the processing object 2 attached to the transfer device 4 a together with the jig 5 is the processing tank 1 Slide horizontally to the top of the.
  • the workpiece 2 held by the jig 5 can be dropped into the processing tank 1 and fixed by the jig guide 6 provided in the processing tank 1.
  • the liquid 3 may be stored in advance in the treatment tank 1.
  • the surface of the workpiece 2 may be treated while rotating the jetting unit by the jetting unit rotating means 31 (not shown in FIG. 13B).
  • the object to be treated 2 may be removed from the treatment tank 1 in the reverse procedure.
  • the surface treatment was performed on the surface to be treated of the object using the first surface treatment apparatus shown in FIG.
  • electrolytic plating was performed as surface treatment using the pattern and the printed circuit board with a via hole.
  • a via hole is formed as a recess.
  • the equivalent circle diameter of the opening of the via hole is 40 ⁇ m.
  • the plating bath temperature at the time of electrolytic plating was 30 ° C., and the average current density was 10 A / dm 2 .
  • the treatment liquid was sprayed from the injection unit onto the surface to be treated of the object while rotating the injection unit in a plane parallel to the surface to be treated of the object to be treated.
  • the number of the injection parts is 10, the hole diameter of the injection holes provided in each injection part is 2 mm, and the average distance between adjacent injection holes is 50 mm (that is, the injection holes are 50 mm apart in the vertical and horizontal directions), and the plane of the injection holes.
  • the array was in the form of a rectangular grid.
  • the jetting direction of the treatment liquid jetted from the jetting holes was horizontal (0 degrees).
  • the ratio of the area of the area where the injection holes are provided to the area of the surface to be treated was 110%.
  • the distance between the injection hole and the surface to be treated was 35 mm.
  • the equivalent circle diameter when rotating the above-mentioned injection part was 75 mm (rotation radius is 37.5 mm), the rotation direction was a positive direction (clockwise), and the average rotation speed was 600 mm / min.
  • the average flow velocity of the treatment liquid injected from the injection unit was 10 m / sec.
  • the surface layer of the object to be treated was measured by cross-sectional observation, and it was observed whether or not the concave portions were plated, and the surface treatment quality was evaluated. As a result, plating was performed to the back of the recess, and the surface treatment quality was good.

Abstract

被処理物に表面処理を施すにあたり、表面処理品質を向上できる表面処理装置、および表面処理方法を提供する。　少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であって、該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有し、前記噴射部は前記被処理物に対向して設けられており、且つ前記被処理物の被処理面に対して平行な面内で前記噴射部を回転させる噴射部回転手段、および前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で前記被処理物を回転させる被処理物回転手段のうち少なくとも一方を有する表面処理装置。

Description

表面処理装置および表面処理方法
　本発明は、プリント基板、半導体、ウエハなどの被処理物に表面処理を施す装置および方法に関する。表面処理は、被処理物にめっきなどを施す被覆処理のほか、機械加工時等に付着した樹脂残渣等を被処理物から除去するデスミア処理、被処理物に所定の処理を施す前の前処理、所定の処理を施した後の後処理、各処理の前後に必要に応じて行う洗浄処理なども含む意味である。
　プリント基板、半導体、ウエハなどは、被処理物に対し、所望の機械加工等を行った後、デスミア処理し、めっきなどの被覆処理が施されることによって得られる。また、各処理の前後には、必要に応じて前処理や後処理が行われ、洗浄処理が行われることもある。こうした各処理は、被処理物を処理槽に装入し、被処理物の少なくとも一部、あるいは全部を液に浸漬した状態で行われる。例えば、プリント基板などの板状ワークに電気めっきする技術として、特許文献１の技術が知られている。特許文献１の技術は、本出願人が先に提案したものであり、めっき処理の品質を向上させるために、被処理物に向けてめっき処理液を噴出する噴出手段を表面処理装置またはめっき槽に設けることが記載されている。
特開２０１３－１１００４号公報
　種々の処理が施されるプリント基板、半導体、ウエハなどの表面には、ビアホール（層間接続孔）やトレンチ（配線溝）などが形成されており、半導体装置の高集積化に対応するために、ビアホールの直径やトレンチの幅は減少する傾向にある。一方、ビアホールの直径に対する深さの比（ビアホールの深さ／直径）やトレンチの幅に対する深さの比（ビアホールの深さ／幅）は大きくなる傾向にある。そのため、プリント基板、半導体、ウエハなどの表面に処理を施しても、処理液や洗浄液がビアホールやトレンチの内部に充分浸透せず、処理ムラが発生することがある。
　本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、被処理物に表面処理を施すにあたり、表面処理品質を向上できる表面処理装置、および表面処理方法を提供することにある。
　上記課題を解決することのできた本発明に係る第一の表面処理装置とは、少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であって、該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有し、前記噴射部は前記被処理物に対向して設けられており、且つ前記被処理物の被処理面に対して平行な面内で前記噴射部を回転させる噴射部回転手段、および前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で前記被処理物を回転させる被処理物回転手段のうち少なくとも一方を有する点に特徴がある。
　上記第一の表面処理装置において、前記被処理物または前記噴射部の少なくとも一方は、平均回転速度１００～３０００ｍｍ／分で回転させることが好ましい。また、前記被処理物または前記噴射部の少なくとも一方は、円相当直径２０～２００ｍｍで回転させることが好ましい。
　上記課題は、少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であって、該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有し、前記被処理物を液面に対して傾斜して固定する固定手段と、前記噴射部を回転させる噴射部回転手段とを有する第二の表面処理装置によっても解決できる。
　上記第二の表面処理装置は、前記被処理物の被処理面と、前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向が垂直となるように前記噴射部を傾斜する傾斜手段を更に有することが好ましい。
　上記課題は、少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であって、該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有し、前記噴射部は前記被処理物に対向して設けられており、且つ前記被処理面に平行な軸を中心に前記噴射部を回転させる噴射部回転手段を有する第三の表面処理装置によっても解決できる。
　上記第二および第三の表面処理装置において、前記噴射部は、平均回転速度１００～３０００ｍｍ／分で回転させることが好ましい。また、前記噴射部は、円相当直径２０～２００ｍｍで回転させることが好ましい。
　上記第一～第三の表面処理装置について、前記噴射部は、前記処理液を平均流速１～３０ｍ／秒で噴射させることが好ましい。また、前記表面処理装置は、前記処理液を前記表面処理装置の処理槽から抜き出し、前記噴射部へ送給する循環経路と、該循環経路上に、前記処理液を前記処理槽から抜き出すためのポンプを更に有することが好ましい。前記表面処理がめっき処理の場合は、めっき浴温は２０～５０℃が好ましい。前記表面処理が電解めっき処理の場合は、平均電流密度は１～３０Ａ／ｄｍ2が好ましい。前記噴射部は、噴射孔径が１～５ｍｍであることが好ましい。前記噴射部の噴射孔は、隣り合う噴射孔の平均距離が５～１５０ｍｍであることが好ましい。前記噴射部の噴射孔と、前記被処理物との距離は、１０～１００ｍｍが好ましい。前記噴射部の向きは、該噴射部から噴射される処理液の噴射方向の角度が、水平方向を０度としたとき、－７０度～＋７０度が好ましい。
　上記課題を解決できた本発明に係る第一の表面処理方法は、少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す方法であって、噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射するにあたり、前記噴射部を前記被処理物に対向して設け、且つ前記被処理物の被処理面に対して平行な面内で前記噴射部を回転させるか、或いは前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で前記被処理物を回転させるか、少なくとも一方を行う点に要旨を有する。
　上記第一の表面処理方法において、前記被処理物または前記噴射部の少なくとも一方は、平均回転速度１００～３０００ｍｍ／分で回転させることが好ましい。また、前記被処理物または前記噴射部の少なくとも一方は、円相当直径２０～２００ｍｍで回転させることが好ましい。
　上記課題は、少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す方法であって、噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射するにあたり、前記被処理物を液面に対して傾斜させ、且つ前記噴射部を回転させる第二の表面処理方法によっても解決できる。
　上記第二の表面処理方法では、前記被処理物の被処理面と、前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向が垂直となるように前記噴射部を傾斜することが好ましい。
　上記課題は、少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す方法であって、噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射するにあたり、前記噴射部を前記被処理物に対向して設け、且つ前記被処理面に平行な軸を中心に前記噴射部を回転させる第三の表面処理方法によっても解決できる。
　上記第二および第三の表面処理方法において、前記噴射部は、平均回転速度１００～３０００ｍｍ／分で回転させることが好ましい。また、前記噴射部は、円相当直径２０～２００ｍｍで回転させることが好ましい。
　上記第一～第三の表面処理方法について、前記噴射部から前記処理液を平均流速１～３０ｍ／秒で噴射させることが好ましい。前記被処理物を少なくとも２つ準備し、該被処理物の被処理面を外側として処理槽内に配置してもよい。前記被処理物は、表層に凹部を有してもよい。前記凹部を有する被処理物は、例えば、プリント基板、半導体、またはウエハが挙げられる。前記表面処理は、電解めっき処理または無電解めっき処理であってもよい。前記表面処理がめっき処理の場合は、めっき浴温は２０～５０℃が好ましい。前記表面処理が電解めっき処理の場合は、平均電流密度は１～３０Ａ／ｄｍ2が好ましい。前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向の角度は、水平方向を０度としたとき、－７０度～＋７０度が好ましい。
　本発明によれば、被処理物に表面処理を施すにあたり、被処理物に対向して設けられた噴射部から処理液を被処理物へ向けて噴射し、且つ噴射部または被処理物の少なくとも一方を回転させている。その結果、被処理物の表面に噴射される処理液の方向が種々変化するため、処理ムラを低減でき、表面処理品質を向上できる。
図１は、本発明に係る第一の表面処理装置の構成例を示す模式図である。 図２の（ａ）は、図１に示した噴射手段２１の側面図であり、図２の（ｂ）は、（ａ）に示した噴射手段２１をＡ方向から示した図であり、図２の（ｃ）は、（ａ）に示した噴射手段２１をＢ方向から示した図である。 図３は、フレーム３３とモータ３５との接続状態を示した斜視図である。 図４は、本発明に係る第一の表面処理装置の他の構成例を示す模式図である。 図５は、本発明に係る第一の表面処理装置の他の構成例を示す模式図である。 図６は、図５に示した第一の表面処理装置をＡ方向から示した断面図である。 図７は、本発明に係る第二の表面処理装置の構成例を示す模式図である。 図８は、本発明に係る第二の表面処理装置の他の構成例を示す模式図である。 図９は、本発明に係る第三の表面処理装置の構成例を示す模式図である。 図１０は、被処理物の被処理面に対して平行な面内で噴射部を回転させる噴射部回転手段を説明するための模式図である。 図１１は、図１に示した噴射部回転手段３１を有する表面処理装置を用い、被処理物２に表面処理を施す手順を説明するための模式図である。 図１２は、図４に示した被処理物回転手段６１を有する表面処理装置を用い、被処理物２に表面処理を施す手順を説明するための模式図である。 図１３は、図１に示した噴射部回転手段３１を有する表面処理装置を用い、被処理物２に表面処理を施す他の手順を説明するための模式図である。
　本発明の第一～第三の表面処理方法は、いずれも、少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す方法であり、噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射している点で共通している。
　そして、本発明に係る第一の表面処理方法は、噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射するにあたり、前記噴射部を前記被処理物に対向して設け、且つ前記被処理物の被処理面に対して平行な面内で前記噴射部を回転させるか、或いは前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で前記被処理物を回転させるか、少なくとも一方を行うところに特徴がある。前記噴射部を回転させるか、前記被処理物を回転させることによって、噴射部から噴射された処理液が被処理物に接触する位置や方向が変動するため、処理液が被処理物に種々の方向から接触する。その結果、処理液が被処理物の表面に均一に接触するため、処理ムラを低減でき、表面処理品質を向上できる。
　本発明に係る第二の表面処理方法は、噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射するにあたり、前記被処理物を液面に対して傾斜させ、且つ前記噴射部を回転させるところに特徴がある。前記噴射部を回転させることによって、噴射部から噴射された処理液が被処理物に接触する位置や方向が変動するため、処理液が被処理物に種々の方向から接触する。また、前記被処理物を液面に対して傾斜させることによって、被処理物表面に付着した気泡や、被処理物表面に形成された凹部や貫通孔内に付着した気泡が除去、排出されやすくなる。その結果、処理液が被処理物の表面に均一に接触するため、処理ムラを低減でき、表面処理品質を向上できる。
　上記第二の表面処理方法において、前記被処理物の被処理面と、前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向が垂直となるように前記噴射部を傾斜することが好ましい。液面に対する被処理物の被処理面の傾斜角度と、液面に対する噴射部の傾斜角度を同じにすることにより、処理液が被処理物の表面に均一に接触するため、処理ムラを低減でき、表面処理品質を一層向上できる。
　本発明に係る第三の表面処理方法は、噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射するにあたり、前記噴射部を前記被処理物に対向して設け、且つ前記被処理面に平行な軸を中心に前記噴射部を回転させるところに特徴がある。噴射部を被処理物に対向して設け、この噴射部を、被処理面に平行な軸を中心に回転させることによって、噴射部から噴射された処理液が被処理物に接触する位置や方向が変動するため、処理液が被処理物に種々の方向から接触する。その結果、処理液が被処理物の表面に均一に接触するため、処理ムラを低減でき、表面処理品質を向上できる。
　以上の通り、本発明に係る第一の表面処理方法では、噴射部または被処理物の少なくとも一方を回転させており、第二、第三の表面処理方法では、噴射部を回転させることによって、表面処理品質を向上できる。以下、第一～第三の表面処理方法について、詳細に説明する。
　本発明に係る表面処理方法では、被処理物の少なくとも一部を液に浸漬しており、この被処理物に噴射部から処理液を噴射する。
　上記被処理物を浸漬する液と、上記噴射部から噴射する処理液の組成は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
　上記被処理物は、処理槽内の液に少なくとも一部が浸漬されていればよく、全部が浸漬されていてもよい。また、上記被処理物は、処理槽内の液に一部が浸漬している状態と、全部が浸漬している状態が、周期的に、或いはランダムに繰り返されてもよい。
　上記噴射部は、上記被処理物の被処理面に向けて設けられており、上記噴射部の先端には、処理液を噴射する噴射孔が設けられている。噴射孔については、後で詳述する。
　上記第一の表面処理方法では、噴射部または被処理物の少なくとも一方を回転させ、第二、第三の表面処理方法では、噴射部を回転させる。
　上記被処理物または上記噴射部の回転方向は特に限定されず、時計回り（正方向）でもよいし、反時計回り（反転方向）でもよい。また、時計回りと反時計回りを、周期的に、あるいはランダムに繰り返してもよい。
　上記被処理物または上記噴射部の回転条件は特に限定されないが、好ましい条件は次の通りである。
　［平均回転速度］
　上記被処理物または上記噴射部は、平均回転速度１００～３０００ｍｍ／分で回転させることが好ましい。平均回転速度が１００ｍｍ／分未満では、回転による表面処理品質向上効果が充分に得られない。平均回転速度は、より好ましくは１５０ｍｍ／分以上、更に好ましくは２００ｍｍ／分以上である。しかし、平均回転速度が３０００ｍｍ／分を超えると、処理槽内の液が攪拌され過ぎるため、被処理物上での処理液の流速が大きくなり過ぎ、表面処理の反応が促進されず、表面処理品質が却って劣化することがある。平均回転速度は、より好ましくは２５００ｍｍ／分以下、更に好ましくは２０００ｍｍ／分以下、特に好ましくは１５００ｍｍ／分以下、最も好ましくは１０００ｍｍ／分以下である。
　上記被処理物または上記噴射部の回転速度は、平均回転速度が上記範囲を満足するように適宜変更してもよい。例えば、表面処理の初期は、回転速度を相対的に大きくし、後期は、回転速度を相対的に小さくしてもよい。表面処理の初期に回転速度を大きくすることにより、処理液がビアホールやトレンチの奥まで到達し、回転速度を小さくすることにより、処理液がビアホールやトレンチの手前側と接触するため、表面処理を均一に行うことができる。また、表面処理の初期は、回転速度を大きくし、時間の経過と共に、小さくしてもよい。一方、表面処理の初期は、回転速度を相対的に小さくし、後期は、回転速度を相対的に大きくしてもよい。表面処理の初期における回転速度を小さくすることにより被処理物上での処理を緩やかに進行させることができるため、表面性状を良好にできる。上記被処理物または上記噴射部の回転速度は、表面処理品質を向上させる観点から、初期は回転速度を相対的に大きくし、後期は回転速度を相対的に小さくすることが好ましい。
　上記表面処理の初期とは、被処理物に処理液を噴射する処理時間全体に対して少なくとも１／３の時間を含む時間を意味し、上記表面処理の後期とは、被処理物に処理液を噴射する処理時間全体に対して少なくとも１／３の時間を含む時間を意味する（以下同じ）。
　［円相当直径］
　上記被処理物または上記噴射部を回転させるときの大きさは、円相当直径２０～２００ｍｍ（回転半径１０～１００ｍｍ）が好ましい。円相当直径が２０ｍｍ未満では、回転による表面処理品質向上効果が充分に得られない。円相当直径は、より好ましくは３０ｍｍ以上、更に好ましくは４０ｍｍ以上である。しかし、円相当直径が２００ｍｍを超えると、回転による表面処理品質向上効果が飽和する。円相当直径は、より好ましくは１５０ｍｍ以下、更に好ましくは１００ｍｍ以下である。
　［回転軌跡］
　上記被処理物または上記噴射部を回転させるときの回転軌跡は特に限定されず、例えば、真円、楕円、三角、四角、多角、などが挙げられ、２つ以上を組み合わせてもよい。例えば、８の字を描くように回転させることもできる。
　上記第一の表面処理方法では、上記被処理物または上記噴射部は、少なくとも一方を回転させればよく、両方を回転させることもできる。上記被処理物および上記噴射部の両方を回転させることによって、処理液が被処理物の被処理面に接触しやすくなるため、表面処理が促進され、表面処理品質が向上する。上記被処理物および上記噴射部の両方を回転させる場合は、両方を同一方向に回転させてもよいし、一方を時計回り、他方を反時計回りに回転させてもよい。
　上記被処理物および上記噴射部の両方回転させるときの条件は、被処理物、噴射部のそれぞれについて、上述した範囲内で平均回転速度、円相当直径、回転軌跡などを適宜調整できる。
　上記第一の表面処理方法では、上記被処理物または上記噴射部は、該被処理物または該噴射部を回転させつつ揺動させてもよい。例えば、被処理物を回転させつつ、回転する被処理物を往復移動させて揺動させることができる。揺動させる方向は、例えば、液面に対して水平方向、液面に対して上下方向などであり、直線方向に往復移動させることができる。
　上記第一の表面処理方法では、上記被処理物または上記噴射部のうち、一方を回転させ、他方を揺動させてもよい。例えば、上記被処理物を回転させ、且つ上記噴射部を水平方向に往復移動させて揺動させてもよい。揺動させる方向は、例えば、液面に対して水平方向、液面に対して上下方向などであり、直線方向に往復移動させることができる。
　上記第二および第三の表面処理方法では、上記噴射部を回転させつつ揺動させてもよい。例えば、噴射部を回転させつつ、回転する噴射部を往復移動させて揺動させることができる。揺動させる方向は、例えば、液面に対して水平方向、液面に対して上下方向などであり、直線方向に往復移動させることができる。
　上記被処理物または上記噴射部の揺動条件は特に限定されないが、好ましい条件は次の通りである。
　［被処理物または噴射部の移動距離］
　被処理物または噴射部を往復移動させて揺動させるときの片道の移動距離は、例えば、５～５００ｍｍが好ましい。移動距離が短すぎても、長すぎても、処理液が被処理物に接触する効率が低下するため、揺動による表面処理品質向上効果が得られにくい。移動距離は、より好ましくは１０ｍｍ以上、更に好ましくは３０ｍｍ以上であり、より好ましくは４５０ｍｍ以下、更に好ましくは４００ｍｍ以下である。
　［１往復に要する時間］
　揺動させるときの１往復に要する時間は、例えば、１～６００秒が好ましい。時間が短すぎると、被処理物または噴射部が振動することになり、被処理物上の反応が進行しにくくなるため、揺動による表面処理品質向上効果が得られにくい。また、時間が長すぎると、被処理物または噴射部が殆ど揺動しないため、処理液が被処理物に接触する効率が低下し、表面処理品質向上効果が得られにくい。１往復に要する時間は、より好ましくは３０秒以上、更に好ましくは６０秒以上であり、より好ましくは５５０秒以下、更に好ましくは５００秒以下である。
　上記第一～第三の表面処理方法では、噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射しており、噴射部から噴射される処理液の平均流速の好ましい範囲は次の通りである。
　［処理液の平均流速］
　上記噴射部から噴射させる上記処理液の平均流速は１～３０ｍ／秒が好ましい。平均流速が１ｍ／秒未満では、処理液の噴射による表面処理品質向上効果が充分に得られない。平均流速は、より好ましくは３ｍ／秒以上、更に好ましくは５ｍ／秒以上である。しかし、平均流速が３０ｍ／秒を超えると、被処理物の表面が損傷し、表面処理品質が却って劣化することがある。平均流速は、より好ましくは２５ｍ／秒以下、更に好ましくは２０ｍ／秒以下である。
　上記処理液の流速は、平均流速が上記範囲を満足するように適宜変更してもよい。例えば、表面処理の初期は、処理液の流速を相対的に大きくし、後期は、処理液の流速を相対的に小さくしてもよい。表面処理の初期に処理液の流速を大きくすることにより、処理液がビアホールやトレンチの奥まで到達し、処理液の流速を小さくすることにより、処理液がビアホールやトレンチの手前側と接触するため、表面処理を均一に行うことができる。また、処理液の流速は、初期は大きくし、時間の経過と共に小さくしてもよい。一方、表面処理の初期は処理液の流速を相対的に小さくし、後期は処理液の流速を相対的に大きくしてもよい。表面処理の初期における処理液の流速を小さくすることにより、被処理物上での処理を緩やかに進行させることができるため、表面性状を良好にできる。上記処理液の流速は、表面処理品質を向上させる観点から、初期は相対的に大きくし、後期は相対的に小さくすることが好ましい。
　上記処理液は、上記噴射部から連続的に噴射させてもよいし、断続的に噴射させてもよい。断続的に噴射させることにより、処理液が被処理物の表面に接触する機会が増えるため、表面処理が促進される。断続的に噴射させる場合は、周期的に噴射させてもよいし、ランダムに噴射させてもよい。
　本発明の表面処理方法で複数の被処理物に表面処理を施す際は、被処理物の被処理面が外側になるように、背中合わせにして処理槽内に配置することが好ましい。即ち、上記被処理物を少なくとも２つ準備し、該被処理物の被処理面を外側として処理槽内に配置して表面処理を行えばよい。
　上記被処理面の表面性状は特に限定されず、平滑でもよいし、表層に凹部を有していてもよい。本発明では、噴射部または被処理物を回転させているため、被処理物の表層に凹部があっても、凹部の奥まで処理液を浸透させることができ、ムラなく表面処理できる。
　上記凹部は、被処理部の表層に形成された開口部を意味し、ビアホールやトレンチが挙げられる。ビアホールは、被処理物の厚み方向に向かって貫通孔でもよいし、非貫通孔でもよい。上記凹部を有する被処理物は、例えば、プリント基板、半導体、ウエハが挙げられる。上記ウエハとしては、例えば、ウエハレベルチップサイズパッケージやファンアウトウエハレベルパッケージなどが挙げられる。
　上記表面処理は、被処理物にめっきなどを施す被覆処理のほか、機械加工時等に付着した樹脂残渣等を被処理物から除去するデスミア処理、被処理物に所定の処理を施す前の前処理、所定の処理を施した後の後処理、各処理の前後に必要に応じて行う洗浄処理なども含む意味である。上記被覆処理としては、めっき処理が挙げられ、具体的には、電解めっき処理でもよいし、無電解めっき処理でもよい。
　めっき処理の好ましい条件は次の通りである。
　［めっき浴温］
　上記めっき処理のめっき浴温は、例えば、２０～５０℃が好ましい。めっき浴温が低すぎると、めっき処理が進行しにくい。一方、めっき浴温が高すぎると、めっきムラが発生しやすくなり、表面処理品質が却って劣化する。めっき浴温は、より好ましくは２３℃以上、更に好ましくは２５℃以上であり、より好ましくは４５℃以下、更に好ましくは４０℃以下である。
　［電解めっき処理の平均電流密度］
　上記電解めっき処理の平均電流密度は、例えば、１～３０Ａ／ｄｍ2が好ましい。平均電流密度が小さすぎると、電解めっき処理が進行しにくい。一方、平均電流密度が大きすぎると、電解めっきムラが発生しやすくなり、表面処理品質が却って劣化する。平均電流密度は、より好ましくは３Ａ／ｄｍ2以上、更に好ましくは５Ａ／ｄｍ2以上であり、より好ましくは２５Ａ／ｄｍ2以下、更に好ましくは２０Ａ／ｄｍ2以下である。
　［電解めっき処理の時間］
　上記電解めっき処理の時間は、要求されるめっき膜厚に応じて調整することが好ましい。
　次に、本発明に係る表面処理装置について説明する。本発明の第一の表面処理装置は、少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であり、該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有し、前記噴射部は前記被処理物に対向して設けられている。そして、前記被処理物の被処理面に対して平行な面内で前記噴射部を回転させる噴射部回転手段、および前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で前記被処理物を回転させる被処理物回転手段のうち少なくとも一方を有する点に特徴がある。
　本発明の第一の表面処理装置について、図面を用いて具体的な態様について説明する。以下では、プリント基板に電解めっき処理するための第一の表面処理装置について説明するが、本発明の第一の表面処理装置はこれに限定されるものではない。
　図１は、本発明に係る第一の表面処理装置の構成例を示す模式図であり、被処理物の被処理面に対して平行な面内で噴射部を回転させる噴射部回転手段を有している。図１において、処理槽１には液３が貯められており、被処理物２の全部が液３に浸漬されている。３ａは処理液の液面を示している。搬送手段４は、被処理物２を処理槽１に出し入れする手段である。図１では、被処理物２が搬送手段４に治具５を用いて保持されている。治具ガイド６は、治具５を保持している。陽極７は、処理槽１の壁面近傍に設けられている。
　噴射手段２１は、処理液を噴射する手段であり、被処理物２の被処理面２ａに向けて処理液を吹き付ける手段である。噴射手段２１には、噴射部２２が設けられており、噴射部２２は被処理物２の被処理面２ａに対向している。噴射部２２は、以下、スパージャと呼ぶことがある。噴射部２２は、スパージャパイプ２３と連通している。上記噴射手段２１について、図２を用いてより詳細に説明する。
　図２の（ａ）は、噴射手段２１の側面図であり、図１に示した噴射手段２１と同じ図である。図２の（ｂ）は、（ａ）に示した噴射手段２１をＡ方向から示した図であり、図２の（ｃ）は、（ａ）に示した噴射手段２１をＢ方向から示した図である。噴射部２２には、噴射孔２４が複数設けられており、この噴射孔２４は被処理物２の被処理面２ａに対向している。
　［噴射孔と、被処理物の被処理面との距離］
　上記噴射孔２４と、上記被処理物２の被処理面２ａとの距離は、例えば、１０～１００ｍｍが好ましい。上記距離が小さすぎると、被処理物の表面が処理液の勢いによって損傷することがあり、上記距離が大きすぎると、噴射部から噴射させる処理液の流速を高める必要があり、設備負荷が大きくなる。上記距離は、より好ましくは１５ｍｍ以上、更に好ましくは２０ｍｍ以上であり、より好ましくは９０ｍｍ以下、更に好ましくは８０ｍｍ以下である。
　図２には、噴射部２２を１０本設けた構成例を示したが、噴射部２２の数は特に限定されず、表面処理方法の種類、表面処理の条件、第一の表面処理装置の大きさ等を考慮して決定できる。
　図２の（ｂ）に示した噴射孔２４の数も特に限定されず、表面処理方法の種類、表面処理の条件、第一の表面処理装置（特に、噴射部２２）の大きさ等を考慮して設ければよい。
　図１に戻って説明を続ける。循環経路８は、液３を循環させるための経路であり、処理槽１から液３を抜き出し、噴射手段２１に設けたスパージャパイプ２３を通して噴射部２２へ送給する経路である。循環経路８には、処理槽１から液３を抜き出すためのポンプ９、液３に含まれる固形分を除去するためのフィルター１０が設けられている。液３を循環経路８から噴射手段２１へ供給することにより、噴射部２２から被処理物２の被処理面２ａへ液３を処理液として噴射できる。なお、図１では、循環経路８を設けた構成を示したが、循環経路８は設けなくてもよく、循環経路８を設けない場合は、図示しない経路から噴射手段２１へ処理液を供給すると共に、処理槽１の余分な液３を図示しない経路から排出することが好ましい。
　噴射手段２１は、噴射部回転手段３１に取り付けられており、噴射部２２は、被処理物２の被処理面２ａに対して平行な面内で回転するように構成されている。即ち、噴射手段２１は、パイプサポート３２に保持されており、パイプサポート３２とフレーム３３は、ブラケット３４を介して接続されている。
　フレーム３３とモータ３５との接続状態を示した斜視図を図３に示す。説明の便宜上、図３では、図１の一部は図示していない。また、図３に示した括弧無しの符号と、括弧付きの符号は、同じ構成部材を示している。
　図３に示すように、フレーム３３は、軸３６ａ～３６ｅ、タイミングプーリー３７ａ～３７ｅ、タイミングベルト３８ａ～３８ｃを介してモータ３５と接続されている。
　図１、図３に示すように、モータ３５の回転動力が、軸、タイミングプーリー、タイミングベルトを介してフレーム３３に伝達されることにより、噴射部２２は、被処理物２の被処理面２ａに対して平行な面内で回転する。また、図１においては、軸受３９、モータ３５等を保持するフレーム４０、フレーム４０を移動させるための移動台座４１、移動台座４１を移動させるためのレール４２をそれぞれ設けている。
　上記移動台座４１を紙面に対して左右方向に揺動させることにより、噴射部２２と、被処理物２の被処理面２ａとの距離を変動させることができる。噴射部２２と、被処理物２の被処理面２ａとの距離を変動させることにより、被処理物の表面に均一に処理液が接触しやすくなり、表面処理品質が向上する。
　［変動幅］
　上記噴射部２２と、上記被処理面２ａとの距離の変動幅は特に限定されないが、例えば、１０～１００ｍｍが好ましい。上記変動幅が小さすぎるか大きすぎると、被処理物を移動させることによる表面処理品質向上効果が得られにくい。上記変動幅は、より好ましくは２０ｍｍ以上、更に好ましくは３０ｍｍ以上であり、より好ましくは９０ｍｍ以下、更に好ましくは８０ｍｍ以下である。
　上記噴射部２２と、上記被処理面２ａとの距離を変動させるときの条件は特に限定されず、表面処理の初期は、上記距離を短く、表面処理の末期に向けて上記距離を長くしてもよい。
　上記移動台座４１を紙面に対して左右方向に移動させるときの周期も特に限定されないが、１往復に要する時間は、例えば、１～３００秒とすることが好ましい。上記１往復に要する時間が短すぎるか、長すぎると、上記噴射部２２と、上記被処理面２ａとの距離を変動させることによる表面処理品質向上効果が得られにくい。上記１往復に要する時間は、より好ましくは３０秒以上、更に好ましくは６０秒以上であり、より好ましくは２５０秒以下、更に好ましくは２００秒以下である。
　なお、図１には、モータ３５等を移動させるために、移動台座４１とレール４２を設けた例を示したが、モータ３５等を移動させない場合は、移動台座４１とレール４２は設けなくてよい。
　上記図１では、噴射部回転手段３１を１つ設けた構成例を示したが、噴射部回転手段３１の数は１つに限定されず、２つ以上設けてもよい。例えば、噴射部回転手段３１を２つ設ける場合は、被処理物２を２つ準備し、該被処理物２の被処理面２ａを外側として処理槽１内に配置し、噴射部２２が各被処理面に対して平行な面内で回転するように配置できる。
　次に、本発明に係る第一の表面処理装置の他の構成例について図４を用いて説明する。
　図４は、被処理物２を、噴射部２２から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で回転する被処理物回転手段６１を有している。上記図面と同じ箇所には同一の符号を付して重複説明を避ける。なお、図４に示した第一の表面処理装置も、被処理物２の表面に電解めっきを施す装置を示している。
　図４の処理槽１には液３が貯められており、液３に被処理物２が浸漬している。上記被処理物２は、図示しない搬送手段によって処理槽１に搬送されたものであり、治具サポート５３に設けられた治具ガイド５４に沿って治具サポート５３に装入され、処理槽１内に浸漬されている。
　図４では、二つの被処理物が、被処理面２ａと２ｂを外側として処理槽１内に配置されており、被処理面２ａと２ｂにそれぞれ対向して、噴射部２２ａと２２ｂが設けられている。
　噴射部２２ａと２２ｂは、スパージャパイプ２３ａと２３ｂにそれぞれ連通しており、スパージャパイプ２３ａと２３ｂは、固定具５２ａと５２ｂ、固定具５５ａ、５５ｂによって処理槽１に固定されている。
　図４でも上記図１と同様、処理槽１の液３を循環する循環経路８を設けている。循環経路８は、途中で、経路８ａと経路８ｂに分岐し、経路８ａはスパージャパイプ２３ａ、経路８ｂはスパージャパイプ２３ｂにそれぞれ接続している。
　上記治具サポート５３は、被処理物回転手段６１に取り付けられており、被処理物２は、噴射部２２ａ、２２ｂから噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で回転するように構成されている。即ち、被処理物２は、治具サポート５３に保持されており、治具サポート５３とフレーム３３は、ブラケット３４で接続されている。
　上記治具サポート５３と上記被処理物回転手段６１とを接続するにあたっては、例えば、図３に示したパイプサポート３２の代わりに治具サポート５３を取り付け、スパージャパイプ２３の代わりに被処理物２を取り付ければよい。なお、治具サポート５３には、上述したように治具ガイド５４を設け、治具５に取り付けた被処理物２を治具ガイド５４に沿って治具サポート５３に装入できる。
　上記被処理物２は、モータ３５の回転動力が、軸、タイミングプーリー、タイミングベルトを介してフレーム３３に伝達されることにより、噴射部２２ａ、２２ｂから噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で回転する。
　図４では、被処理物回転手段６１を２つ設けた構成例を示したが、被処理物回転手段６１の数は２つに限定されず、１つであってもよいし、３つ以上設けてもよい。
　以上、図１には、被処理物の被処理面に対して平行な面内で噴射部を回転する噴射部回転手段を備えた第一の表面処理装置を示し、図４には、噴射部から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で被処理物を回転する被処理物回転手段を備えた第一の表面処理装置を示した。
　次に、本発明に係る第一の表面処理装置の他の構成例を、図５および図６を用いて説明する。図５に示した第一の表面処理装置は、上記図１に示した第一の表面処理装置と同じく、被処理物の被処理面に対して平行な面内で噴射部を回転する噴射部回転手段を備えた第一の表面処理装置の構成例を示している。図６は、図５に示した第一の表面処理装置をＡ方向から示した断面図である。
　上記図１に示した第一の表面処理装置と上記図５に示した第一の表面処理装置は、噴射部を回転させる手段を有している点で一致しており、図１では、噴射部回転手段をフレーム３３に取り付け、モータ３５の回転動力をフレーム３３に伝達させることにより、噴射部回転手段を回転させているのに対し、図５、６では、噴射部回転手段を垂直フレーム１０６に取り付け、該垂直フレーム１０６を、軸３６ｉ、ピン１０７、および軸受３９ａ～軸受３９ｄ用いてベースフレーム１０１に固定している点で相違している。
　以下、図５および図６について詳述する。なお、図１～図４と同じ箇所には同一の符号を付して重複説明を避ける。また、図５および図６では、図１～図４に示した部材の一部を省略して示している。
　まず、図６を参酌する。スパージャパイプ２３と連通している噴射部（スパージャ）は、被処理物２の被処理面に対向しており、スパージャパイプ２３は、垂直フレーム１０６に取り付けられている。垂直フレーム１０６は、処理槽１を挟むように１組備えられており、水平フレーム１０２で接続されている。
　垂直フレーム１０６には、軸受３９ｃおよび軸受３９ｄが固定されている。軸受３９ｃおよび軸受３９ｄを通るように、ピン１０７が設けられており、ピン１０７の両端は、それぞれ、プレート１０５ｉおよびプレート１０５ｊの中心軸から外れた位置に固定されている。一方、プレート１０５ｉおよびプレート１０５ｊの中心には、軸３６ｉおよび軸３６ｊがそれぞれ接続されている。
　ベースフレーム１０１には、軸受３９ａおよび軸受３９ｂが固定されており、上記プレート１０５ｊの中心を通る軸３６ｊは軸受３９ｂと接続されている。一方、上記プレート１０５ｉの中心を通る軸３６ｉは、軸受３９ａと接続されており、軸３６ｉの末端は、カップリング１０４に接続されている。カップリング１０４には、ギヤボックス１０３と軸３６ｋで接続されている。
　次に、図５を参酌する。ベースフレーム１０１は、処理槽１の一部を囲むＵ字状であり、軸受３９がベースフレーム１０１に固定されている。図５では、軸受３９を４つ示したが、軸受３９の数はこれに限定されるものではない。ギヤボックス１０３ｃには、軸３６ｋとは別に、軸３６ｈが接続されており、軸３６ｈの末端は、ギヤボックス１０３ｃに接続されている。また、軸３６ｈは、軸受３９で固定されている。
　本発明の第一の表面処理装置は、これらの構成に限定されるものではなく、例えば、被処理物の被処理面に対して平行な面内で噴射部を回転させ、且つ噴射部から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で被処理物を回転、即ち、噴射部と被処理物の両方を回転してもよい。
　次に、本発明の第二の表面処理装置について説明する。本発明の第二の表面処理装置は、少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であり、該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有している。そして、前記被処理物を液面に対して傾斜して固定する固定手段と、前記噴射部を回転させる噴射部回転手段とを有する点に特徴がある。
　本発明の第二の表面処理装置の構成例について、図７を用いて詳細に説明する。以下では、プリント基板に電解めっき処理するための第二の表面処理装置について説明するが、本発明の第二の表面処理装置はこれに限定されるものではない。なお、上記図面と同じ箇所には同一の符号を付して重複説明を避ける。
　図７に示した噴射部は、液面に平行な軸を中心に回転する点で、上記図６と同じである。一方、図７では、図示しない固定手段によって、被処理物２を液面に対して傾斜して固定している。被処理物２を液面に対して傾斜させることによって、被処理物表面に付着した気泡や、被処理物表面に形成された凹部や貫通孔内に付着した気泡が排出、除去される。その結果、処理液が被処理物の表面に均一に接触するため、処理ムラを低減でき、表面処理品質を向上できる。
　上記被処理物２の被処理面が液面と成す角度θは、０度超、９０度未満が好ましく、より好ましくは２０度以上、更に好ましくは４０度以上であり、より好ましくは８０度以下、更に好ましくは６０度以下である。
　なお、被処理物２に貫通孔が形成される場合は、上記被処理物２の被処理面が液面と成す角度θは、例えば、９０度超、１８０度未満であってもよい。角度θは、より好ましくは１１０度以上、更に好ましくは１３０度以上であり、より好ましくは１７０度以下、更に好ましくは１５０度以下である。
　次に、本発明の第二の表面処理装置の他の構成例について、図８を用いて詳細に説明する。以下では、プリント基板に電解めっき処理するための第二の表面処理装置について説明するが、本発明の第二の表面処理装置はこれに限定されるものではない。なお、上記図面と同じ箇所には同一の符号を付して重複説明を避ける。
　図８に示した噴射部は、液面に平行な軸を中心に回転する点で、上記図６および図７と同じである。また、図８では、図示しない固定手段によって、被処理物２を液面に対して傾斜して固定している点で、図７と同じである。一方、図８では、前記被処理物２の被処理面と、前記噴射部２２から噴射される処理液の噴射方向が垂直となるように、スパージャパイプ２３の途中に前記噴射部２２を傾斜する傾斜手段２５を更に有している。傾斜手段２５の角度を調整することにより、液面に対する噴射部２２の傾斜角度θ１を調整できる。
　液面に対する被処理物２の被処理面の傾斜角度θと、液面に対する噴射部２２の傾斜角度θ１を同じにすることにより、処理液が被処理物２の表面に均一に接触するため、処理ムラを低減でき、表面処理品質を一層向上できる。
　上記角度θおよびθ１は、０度超、９０度未満が好ましく、より好ましくは２０度以上、更に好ましくは４０度以上であり、より好ましくは８０度以下、更に好ましくは６０度以下である。なお、被処理物２に貫通孔が形成される場合は、上記角度θおよびθ１は、例えば、９０度超、１８０度未満であってもよい。角度θは、より好ましくは１１０度以上、更に好ましくは１３０度以上であり、より好ましくは１７０度以下、更に好ましくは１５０度以下である。
　図８において、噴射孔の先端から上記被処理物２の被処理面までの最短距離は、例えば、１０～１００ｍｍが好ましい。上記最短距離が小さすぎると、被処理物の表面が処理液の勢いによって損傷することがあり、上記最短距離が大きすぎると、噴射部から噴射させる処理液の流速を高める必要があり、設備負荷が大きくなる。上記最短距離は、より好ましくは１５ｍｍ以上、更に好ましくは２０ｍｍ以上であり、より好ましくは９０ｍｍ以下、更に好ましくは８０ｍｍ以下である。
　次に、本発明の第三の表面処理装置について説明する。本発明の第三の表面処理装置は、少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であり、該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有している。そして、前記噴射部は前記被処理物に対向して設けられており、且つ前記被処理面に平行な軸を中心に前記噴射部を回転させる噴射部回転手段を有する点に特徴がある。
　本発明の第三の表面処理装置の構成例について、図９を用いて詳細に説明する。以下では、プリント基板に電解めっき処理するための第三の表面処理装置について説明するが、本発明の第三の表面処理装置はこれに限定されるものではない。なお、上記図面と同じ箇所には同一の符号を付して重複説明を避ける。
　図９に示した噴射部は、液面に平行な軸を中心に回転する点で、上記図６、図７、および図８と同じである。一方、図９では、図示しない固定手段によって、被処理物２の被処理面と、液面が平行となるように固定されており、被処理物２の被処理面と噴射部は対向している。即ち、第三の表面処理装置では、水平フレーム４３にスパージャパイプ２３が設けられており、スパージャパイプ２３の噴射部２２の下方に被処理物２を配置し、噴射部と被処理物の被処理面は液面に対して平行としている。噴射部２２から噴射する処理液は、鉛直方向下向きに噴射される。噴射部２２を被処理物２に対向して設け、この噴射部２２を、被処理物２の被処理面に平行な軸を中心に回転させることによって、噴射部２２から噴射された処理液が被処理物２に接触する位置や方向が変動するため、処理液が被処理物２に種々の方向から接触する。その結果、処理液が被処理物２の表面に均一に接触するため、処理ムラを低減でき、表面処理品質を向上できる。
　噴射部２２の噴射孔の先端から上記被処理物２の被処理面までの最短距離は、例えば、１０～１００ｍｍが好ましい。上記最短距離が小さすぎると、被処理物２の表面が処理液の勢いによって損傷することがあり、上記最短距離が大きすぎると、噴射部２２から噴射させる処理液の流速を高める必要があり、設備負荷が大きくなる。上記最短距離は、より好ましくは１５ｍｍ以上、更に好ましくは２０ｍｍ以上であり、より好ましくは９０ｍｍ以下、更に好ましくは８０ｍｍ以下である。
　なお、上記図９では、被処理物２を固定した構成例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、噴射部２２から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で被処理物２を回転させてもよい。
　上記図９に示した第三の表面処理装置において、被処理物の被処理面に対して平行な面内で噴射部を回転させる噴射部回転手段を設けてもよい。該噴射部回転手段について図１０を用いて詳細に説明する。なお、上記図面と同じ箇所には同一の符号を付して重複説明を避ける。
　図１０では、水平フレーム４３に、垂直フレーム４４が接続されており、垂直フレーム４４にスパージャパイプ２３が接続されている。スパージャパイプ２３には、スパージャパイプ２３に処理液を供給するための供給口４５が設けられている。水平フレーム４３には、垂直フレームの他に、タイミングプーリー３７ｆ～３７ｉが備えられており、タイミングプーリー３７ｆと３７ｇはタイミングベルト３８ｄ、タイミングプーリー３７ｇとタイミングプーリー３７ｈはタイミングベルト３８ｅ、タイミングプーリー３７ｆとタイミングプーリー３７ｉはタイミングベルト３８ｆでそれぞれ接続されている。タイミングプーリー３７ｆは、モータ３５ともベルトで接続されている。
　図１０に示すように、モータ３５の回転動力が、タイミングプーリーおよびタイミングベルトを介して水平フレーム４３に伝達され、水平フレーム４３は、液面に対して平行な面内で回転する。水平フレーム４３が、液面に対して平行な面内で回転することにより、該水平フレーム４３に接続された垂直フレーム４４も回転し、スパージャパイプ２３も回転する。
　次に、上記第一～第三の表面処理装置において設けた噴射孔について説明する。
　［噴射孔の孔径］
　上記噴射孔２４の孔径は特に限定されないが、例えば、１～５ｍｍが好ましい。孔径が小さ過ぎると、被処理物に接触する処理液の勢いが強くなり過ぎるため、被処理物の表面が損傷することがあり、孔径が大き過ぎると、噴射部から処理液を噴射するための設備負荷が大きくなる。孔径は、より好ましくは１．３ｍｍ以上、更に好ましくは１．５ｍｍ以上であり、より好ましくは４ｍｍ以下、更に好ましくは３ｍｍ以下である。
　［隣り合う噴射孔の平均距離］
　上記噴射孔２４は、隣り合う噴射孔の平均距離が５～１５０ｍｍであることが好ましい。上記平均距離が短すぎると、噴射部から処理液が噴射しにくくなり、上記平均距離が長すぎると、噴射部から噴射される処理液が被処理物に均一に接触しないため、表面処理品質向上効果が得られにくい。上記平均距離は、より好ましくは１０ｍｍ以上、更に好ましくは３０ｍｍ以上であり、より好ましくは１３０ｍｍ以下、更に好ましくは１００ｍｍ以下である。
　上記噴射孔２４は、図２の（ｂ）に示したように、矩形格子状に配列してもよいし、斜方格子状、六角格子状（千鳥状と呼ばれることがある）、正方格子状、平行体格子状に配列してもよい。
　［噴射方向の角度］
　上記噴射部２２の上記噴射孔２４から噴射される処理液の噴射方向は特に限定されず、水平方向を０度としたとき、噴射方向の角度は、例えば、－７０度～＋７０度の範囲が好ましい。噴射方向の角度がプラス方向またはマイナス方向に大きすぎると、噴射部から噴射された処理液が被処理物の表面に接触しにくくなるため、処理液を噴射することによる表面処理品質向上効果が得られにくい。噴射方向の角度は、より好ましくは－５０度以上、更に好ましくは－３０度以上であり、より好ましくは５０度以下、更に好ましくは３０度以下である。
　上記噴射部２２の上記噴射孔２４の配列状態も特に限定されず、全ての噴射孔２４の向きが水平方向、下向き、または上向きとなるように角度を調整してもよいし、噴射部２２ごとに噴射孔２４の向きが水平方向、下向き、または上向きとなるように角度を調整してもよい。また、噴射孔２４ごとに向きを調整してもよい。
　［面積の割合］
　上記被処理物２の被処理面２ａの面積に対して、上記噴射手段２１のうち噴射孔２４が設けられている領域の面積の割合は、例えば、１００～２００％が好ましい。上記面積の割合が小さすぎると、噴射部から噴出される処理液が被処理物の表面に均一に接触しにくくなるため、表面処理品質向上効果が得られにくい。一方、上記面積の割合を大きくしても処理液を噴射させることによる効果は飽和し、無駄となる。上記面積の割合は、より好ましくは１０３％以上、更に好ましくは１０５％以上であり、より好ましくは１８０％以下、更に好ましくは１６０％以下である。
　次に、本発明に係る表面処理装置を用いて被処理物に表面処理を施す手順について説明する。図１１は、図１に示した噴射部回転手段３１を有する第一の表面処理装置を用い、被処理物２に表面処理を施す手順を説明するための模式図である。上記図面と同一の箇所には同じ符号を付して重複説明を避ける。
　図１１の（ａ）は、表面処理設備の鳥瞰図であり、図１１の（ａ）には、噴射部回転手段３１を有する第一の表面処理装置を４つ（Ｉ～ＩＶ）配置している。また、図１１の（ａ）のＩＩに示した第一の表面処理装置を、Ａ方向から示した断面図を図１１の（ｂ）に示す。図１１では、処理槽１に隣接して干満槽１ａを設けている。なお、図１１では、干満槽１ａを設けた構成例を示したが、干満槽１ａは設けなくてもよい。
　図１１の４ａは被処理物２を搬送する搬送装置であり、レール７１上を移動可能である。第一の表面処理装置Ｉ～ＩＶは、レール７１に隣接して配置されており、図１１の（ａ）では、搬送装置４ａと第一の表面処理装置ＩＩが接続されている。被処理物２は、搬送装置４ａから第一の表面処理装置ＩＩへ装入、或いは第一の表面処理装置ＩＩから搬送装置４ａへ取り出すことができる。
　図１１の（ｂ）は、搬送装置４ａと第一の表面処理装置ＩＩを接続した状態を示している。被処理物２は、治具５で搬送装置４ａに保持されている。図１１の（ｂ）には、処理槽１に貯めた液３に被処理物２を浸漬した状態、および干満槽１ａに装入した被処理物２を液３に一部浸漬した状態を点線で示している。
　搬送装置４ａから被処理物２を処理槽１へ装入するにあたっては、まず、干満槽１ａに設けられたシャッター８１ａを降ろし、搬送装置４ａに取り付けた被処理物２を治具５ごと搬送手段４へ水平にスライドさせて干満槽１ａへ装入する。次に、シャッター８１ａを上げ、干満槽１ａ内の被処理物２が浸漬するまで液３を貯める。次に、シャッター８１ｂを降ろし、被処理物２を取り付けた治具５を処理槽１内へスライドさせる。処理槽１内には、液３を予め貯めておけばよい。処理槽１内へ被処理物２を搬送したら、シャッター８１ｂを上げ、図１１の（ｂ）には図示しない噴射部回転手段３１によって被処理物２の表面に処理を施せばよい。被処理物２の表面処理後は、逆の手順で被処理物２を処理槽１から取り出せばよい。
　図１２は、図４に示した被処理物回転手段６１を有する第一の表面処理装置を用い、被処理物２に表面処理を施す手順を説明するための模式図である。上記図面と同一の箇所には同じ符号を付して重複説明を避ける。
　図１２の（ａ）は、表面処理設備の鳥瞰図であり、図１２の（ａ）には、被処理物回転手段６１を有する第一の表面処理装置を４つ（Ｉ～ＩＶ）配置している。また、図１２の（ａ）のＩＩに示した第一の表面処理装置を、Ａ方向から示した断面図を図１２の（ｂ）に示す。
　図１２の（ｂ）は、搬送装置４ａと第一の表面処理装置ＩＩを接続した状態を示している。被処理物２は、治具５で搬送装置４ａに保持されている。図１２の（ｂ）には、処理槽１に貯めた液３に被処理物２を浸漬した状態を点線で示している。
　搬送装置４ａから被処理物２を処理槽１へ装入するにあたっては、まず、搬送装置４ａに取り付けた被処理物２を治具５ごと処理槽１の上方まで水平にスライドさせる。次に、治具５で保持する被処理物２を処理槽１内に垂下させ、処理槽１内に設けた治具サポート５３に装入する。治具サポート５３の壁面には、図４に示すように、治具ガイド５４を設ければよい。処理槽１内には、液３を予め貯めてもよい。
　被処理物２を処理槽１内へ搬送したら、図１２の（ｂ）には図示しない被処理物回転手段６１によって被処理物２を回転させつつ、被処理物２の表面に処理を施せばよい。被処理物２の表面処理後は、逆の手順で被処理物２を処理槽１から取り出せばよい。
　なお、図１２には、処理槽を一つ設け、被処理物２を処理槽１の上方から垂下させて装入する構成例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上記図１１に示したように、処理槽１の壁面にシャッターを設け、被処理物２を水平方向から処理槽１内へ装入したり、処理槽１とは別に干満槽１ａを設けてもよい。
　図１３は、上記図１１と同様、図１に示した噴射部回転手段３１を有する第一の表面処理装置を用い、被処理物２に表面処理を施す他の手順を説明するための模式図であり、図１３では、噴射部回転手段３１を２つ設けている。また、図１３では、上記図１１と異なり、干満槽１ａは設けていない。上記図面と同一の箇所には同じ符号を付して重複説明を避ける。
　図１３では、被処理物２の被処理面が外向きになるように配置しており、それぞれの被処理面に対向して噴射部を設けている。噴射部は、被処理物２の被処理面に対して平行な面内で回転する。
　図１３の（ｂ）に示すように、搬送装置４ａから被処理物２を処理槽１へ装入するにあたっては、まず、搬送装置４ａに取り付けた被処理物２を治具５ごと処理槽１の上方まで水平にスライドさせる。次に、治具５で保持する被処理物２を処理槽１内に垂下させ、処理槽１内に設けた治具ガイド６で固定できる。処理槽１内には、液３を予め貯めてもよい。
　被処理物２を処理槽１内へ搬送したら、図１３の（ｂ）に図示しない噴射部回転手段３１によって噴射部を回転させつつ、被処理物２の表面に処理を施せばよい。被処理物２の表面処理後は、逆の手順で被処理物２を処理槽１から取り出せばよい。
　本願は、２０１７年９月２０日に出願された日本国特許出願第２０１７－１８０４１４号に基づく優先権の利益を主張するものである。上記日本国特許出願第２０１７－１８０４１４号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。
　以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例によって制限を受けるものではなく、前記および後記の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
　図１に示した第一の表面処理装置を用い、被処理物の被処理面に表面処理を施した。被処理物としてはパターンおよびビアホール付プリント基板を用い、表面処理として電解めっきを行った。被処理物の表層には、凹部としてビアホールが形成されている。ビアホールの開口部の円相当直径は４０μｍである。電解めっき時のめっき浴温は３０℃、平均電流密度は１０Ａ／ｄｍ2とした。表面処理時には、噴射部を、被処理物の被処理面に対して平行な面内で回転させつつ、噴射部から被処理物の被処理面に処理液を噴射させた。
　上記噴射部は１０本、各噴射部に設けた噴射孔の孔径は２ｍｍ、隣り合う噴射孔の平均距離は５０ｍｍ（即ち、噴射孔が上下左右ともに５０ｍｍずつ離れている。）、噴射孔の平面配列は矩形格子状とした。上記噴射孔から噴射される処理液の噴射方向は水平方向（０度）であった。上記被処理面の面積に対して、上記噴射孔が設けられている領域の面積の割合は、１１０％であった。上記噴射孔と、上記被処理面との距離は３５ｍｍとした。
　上記噴射部を回転させるときの円相当直径は７５ｍｍ（回転半径は３７．５ｍｍ）、回転方向は正方向（時計回り）、平均回転速度は６００ｍｍ／分とした。上記噴射部から噴射させる上記処理液の平均流速は、１０ｍ／秒とした。
　表面処理後、被処理物の表層を断面観察で測定し、凹部にめっきが施されているかどうか観察し、表面処理品質を評価した。その結果、凹部の奥までめっきが施されており、表面処理品質は良好であった。
　１　　処理槽
　１ａ　干満槽
　２　　被処理物
　２ａ、２ｂ　被処理面
　３　　液
　３ａ　液面
　４　　搬送手段
　４ａ　搬送装置
　５　　治具
　６　　治具ガイド
　７　　陽極
　８　　循環経路
　８ａ、８ｂ　経路
　９　　ポンプ
　１０　フィルター
　２１　噴射手段
　２２、２２ａ、２２ｂ　噴射部
　２３、２３ａ、２３ｂ　スパージャパイプ
　２４　噴射孔
　２５　傾斜手段
　３１　噴射部回転手段
　３２　パイプサポート
　３３　フレーム
　３４　ブラケット
　３５　モータ
　３６ａ～３６ｅ、３６ｉ～３６ｋ、３６ｈ　軸
　３７ａ～３７ｉ　タイミングプーリー
　３８ａ～３８ｆ　タイミングベルト
　３９　軸受
　４０　フレーム
　４１　移動台座
　４２　レール
　４３　水平フレーム
　４４　垂直フレーム
　４５　供給口
　５２ａ、５２ｂ　固定具
　５３　治具サポート
　５４　治具ガイド
　５５ａ、５５ｂ　固定具
　６１　被処理物回転手段
　７１　レール
　８１ａ、８１ｂ　シャッター

Claims (32)

  1. 　少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であって、　該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有し、
    　前記噴射部は前記被処理物に対向して設けられており、且つ
    　前記被処理物の被処理面に対して平行な面内で前記噴射部を回転させる噴射部回転手段、および
    　前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で前記被処理物を回転させる被処理物回転手段のうち少なくとも一方を有することを特徴とする表面処理装置。
  2. 　前記被処理物または前記噴射部の少なくとも一方は、平均回転速度１００～３０００ｍｍ／分で回転する請求項１に記載の表面処理装置。
  3. 　前記被処理物または前記噴射部の少なくとも一方は、円相当直径２０～２００ｍｍで回転する請求項１または２に記載の表面処理装置。
  4. 　少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であって、
    　該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有し、
    　前記被処理物を液面に対して傾斜して固定する固定手段と、
    　前記噴射部を回転させる噴射部回転手段を有することを特徴とする表面処理装置。
  5. 　前記被処理物の被処理面と、前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向が垂直となるように前記噴射部を傾斜する傾斜手段を更に有する請求項４に記載の表面処理装置。
  6. 　少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す装置であって、
    　該装置は、被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射する噴射部を有し、
    　前記噴射部は前記被処理物に対向して設けられており、且つ
    　前記被処理面に平行な軸を中心に前記噴射部を回転させる噴射部回転手段を有することを特徴とする表面処理装置。
  7. 　前記噴射部は、平均回転速度１００～３０００ｍｍ／分で回転する請求項４～６のいずれかに記載の表面処理装置。
  8. 　前記噴射部は、円相当直径２０～２００ｍｍで回転する請求項４～７のいずれかに記載の表面処理装置。
  9. 　前記噴射部は、前記処理液を平均流速１～３０ｍ／秒で噴射する請求項１～８のいずれかに記載の表面処理装置。
  10. 　前記処理液を前記表面処理装置の処理槽から抜き出し、前記噴射部へ送給する循環経路と、該循環経路上に、前記処理液を前記処理槽から抜き出すためのポンプを更に有する請求項１～９のいずれかに記載の表面処理装置。
  11. 　前記表面処理は、めっき処理であり、めっき浴温は２０～５０℃である請求項１～１０のいずれかに記載の表面処理装置。
  12. 　前記表面処理は、電解めっき処理であり、平均電流密度は１～３０Ａ／ｄｍ2である請求項１～１１のいずれかに記載の表面処理装置。
  13. 　前記噴射部は、噴射孔径が１～５ｍｍである請求項１～１２のいずれかに記載の表面処理装置。
  14. 　前記噴射部の噴射孔は、隣り合う噴射孔の平均距離が５～１５０ｍｍである請求項１～１３のいずれかに記載の表面処理装置。
  15. 　前記噴射部の噴射孔と、前記被処理物との距離が１０～１００ｍｍである請求項１～１４のいずれかに記載の表面処理装置。
  16. 　前記噴射部の向きは、該噴射部から噴射される処理液の噴射方向の角度が、水平方向を０度としたとき、－７０度～＋７０度である請求項１～１５のいずれかに記載の表面処理装置。
  17. 　少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す方法であって、
    　噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射するにあたり、
    　前記噴射部を前記被処理物に対向して設け、且つ
    　前記被処理物の被処理面に対して平行な面内で前記噴射部を回転させるか、或いは
    　前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向に対して垂直な面内で前記被処理物を回転させるか、少なくとも一方を行うことを特徴とする表面処理方法。
  18. 　前記被処理物または前記噴射部の少なくとも一方を、平均回転速度１００～３０００ｍｍ／分で回転させる請求項１７に記載の表面処理方法。
  19. 　前記被処理物または前記噴射部の少なくとも一方を、円相当直径２０～２００ｍｍで回転させる請求項１７または１８に記載の表面処理方法。
  20. 　少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す方法であって、
    　噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射するにあたり、前記被処理物を液面に対して傾斜させ、且つ前記噴射部を回転させることを特徴とする表面処理方法。
  21. 　前記被処理物の被処理面と、前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向が垂直となるように前記噴射部を傾斜する請求項２０に記載の表面処理方法。
  22. 　少なくとも一部が液に浸漬されている被処理物に表面処理を施す方法であって、
    　噴射部から被処理物の被処理面に向けて処理液を噴射するにあたり、前記噴射部を前記被処理物に対向して設け、且つ前記被処理面に平行な軸を中心に前記噴射部を回転させることを特徴とする表面処理方法。
  23. 　前記噴射部は、平均回転速度１００～３０００ｍｍ／分で回転する請求項２０～２２のいずれかに記載の表面処理方法。
  24. 　前記噴射部は、円相当直径２０～２００ｍｍで回転する請求項２０～２３のいずれかに記載の表面処理方法。
  25. 　前記噴射部から前記処理液を平均流速１～３０ｍ／秒で噴射させる請求項１７～２４のいずれかに記載の表面処理方法。
  26. 　前記被処理物を少なくとも２つ準備し、該被処理物の被処理面を外側として処理槽内に配置する請求項１７～２５のいずれかに記載の表面処理方法。
  27. 　前記被処理物は、表層に凹部を有する請求項１７～２６のいずれかに記載の表面処理方法。
  28. 　前記凹部を有する被処理物は、プリント基板、半導体、またはウエハである請求項２７に記載の表面処理方法。
  29. 　前記表面処理は、電解めっき処理または無電解めっき処理である請求項１７～２８のいずれかに記載の表面処理方法。
  30. 　前記表面処理は、めっき処理であり、めっき浴温を２０～５０℃とする請求項１７～２８のいずれかに記載の表面処理方法。
  31. 　前記表面処理は、電解めっき処理であり、平均電流密度を１～３０Ａ／ｄｍ2とする請求項１７～２８のいずれかに記載の表面処理方法。
  32. 　前記噴射部から噴射される処理液の噴射方向の角度は、水平方向を０度としたとき、－７０度～＋７０度である請求項１７～３１のいずれかに記載の表面処理方法。
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