JPH05295594A - 電解表面処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】余剰皮膜厚さを小さくする。 【構成】定電流制御機能と定電圧制御機能とを有する電
源装置（１０）を備え、被処理物を処理槽（１）内に浸
漬してから馴染み時間（Ｔ１）経過後に定電流制御を行
い電圧が所定電圧値（Ｖ１）に到達した後に定電圧制御
に切替えて処理運転を行う電解表面処理装置において、
電源装置（１０）を通常電解電圧値（Ｖ１）よりも低位
の電圧値（Ｖ２）に切替えて定電圧制御可能に形成し、
かつ電解時間設定手段（２５）と切替指令信号発生手段
（２０）とを設け、予め設定された電解時間（Ｔ２）の
終了後は自動的に低位電圧値（Ｖ２）による定電圧制御
に切替える構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、定電流制御機能と定電
圧制御機能とを有する電源装置を備えた電解表面処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電着レジスト処理を行う電解表
面処理装置には、被処理物を電解処理槽内に浸漬し、馴
染み時間経過後に定電流制御を行いかつ電圧が所定電圧
値に到達した後に定電圧制御に切替えて電解処理運転す
るように構成されたものがある。

【０００３】かかる電解表面処理装置の一般的構成を図
４に示す。同図において、１は所定処理液を収容させた
電解処理槽で、１０は定電流制御機能と定電圧制御機能
とを備えた電源装置、２０はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等
を含む制御装置である。また、１３は所定電圧値Ｖ１を
セットする電解用の高位電圧設定器で、電圧設定信号Ｓ
Ｖ１を出力する。２３は馴染み時間Ｔ１（例えば３０ｓ
ｅｃ）をセットする馴染み時間設定器で、時間設定信号
ＳＴ１を出力する。２１は投入信号Ｓｄを発生出力する
投入信号発生器、２２は取出信号Ｓｕを発生出力する取
出信号発生器である。なお、各設定器１３，２１，２
２，２３は、その型式，形態は限定されない。また、ハ
ードウェア的、ソフトウェア的設定でもよい。

【０００４】したがって、図６に示す時刻ｔ１に投入信
号ＳＴ１を受けた制御装置２０は、その馴染み時間Ｔ１
が経過する迄は図４の駆動信号Ｓを出力しない（図５の
ＳＴ２０）。つまり、電解処理槽１は無電解状態であ
る。そして、馴染み時間Ｔ１が経過した時刻ｔ２におい
て、駆動信号Ｓを出力する。すると、電源装置１０は定
電流（例えば５０Ａ／ｄｍ² ）制御を開始する（ＳＴ２
１）。電圧値は時間経過とともに立上がる。そして、電
圧設定信号ＳＶ１に基づく所定電圧値Ｖ１（例えば２２
０Ｖ）となる（ＳＴ２２のＹＥＳ）と、電源装置１０は
定電圧制御に切替わる（ＳＴ２３）。

【０００５】したがって、被処理物には図６に示した析
出皮膜カーブでレジスト皮膜が析出される。すなわち、
所定電解時間Ｔ２（例えば１２０ｓｅｃ）だけ電解処理
した時刻ｔ３において所定厚さμだけ析出する。ここ
に、電解処理槽１のみに着目すれば、所定厚さμのレジ
スト皮膜が形成された時刻ｔ３において給電停止し、直
ちに被処理物を電解処理槽１から取出すのが理想的であ
る。

【０００６】しかし、かかる電解表面処理装置では、前
処理槽・後処理槽等を含む多数の槽を有し、被処理物は
複数台の搬送装置によって順次搬送されて各処理がなさ
れる。そして、サイクルタイムごとに最終的製品を完成
させるものと構成されている。

【０００７】かくして、搬送装置の設定台数を最小化す
るため時間割等からしても、上記時刻ｔ３において電源
装置１０による給電を停止すると同時に被処理物を電解
処理槽１から取出すことは事実上不可能である。そこ
で、搬送装置側のプログラム自動運転に追従させ、取出
信号Ｓｕを受信（ＳＴ２４）した時刻ｔ４において制御
装置２０が駆動信号ＳをＯＦＦして給電停止する（ＳＴ
２５）ものとされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来電解表面処理装置による運転方法では、所定電解処理
終了時刻ｔ３から被処理物の取出時刻ｔ４までの時間Ｔ
３中、電解処理槽１には給電されかつ電源装置１０は電
圧設定信号ＳＶ１に基づく所定電圧値Ｖ１（２２０Ｖ）
での定電圧制御が行われている。したがって、この余剰
時間Ｔ３中に図６に示す余剰皮膜厚さ（△μ２）が析出
されてしまう。しかも、この余剰時間Ｔ３は、搬送装置
の運転サイクルによっては相当長時間となる場合があ
り、かつ時間そのものが不定である。したがって、余剰
皮膜厚さ（△μ２）が大きくなり、製品コスト高となる
ばかりか、ファインパターン化を阻止するという問題が
ある。

【０００９】だからといって、時刻ｔ３で給電停止させ
てしまうことはできない。電解処理後の被処理物を無電
解状態のまま処理液中に浸漬したままとすると、レジス
ト皮膜の溶解が生じかつ品質低下となるからである。

【００１０】本発明の目的は、所定電解処理後に形成さ
れる余剰皮膜の厚さを最小的に抑制し、もって高品質
化，低コスト化を図ることのできる電解表面処理装置を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電解表面処
理装置は、定電流制御機能と定電圧制御機能とを有する
電源装置を備え、被処理物を電解処理槽内に浸漬してか
ら馴染み時間経過後に定電流制御を行いかつ電圧が所定
電圧値に到達した後に定電圧制御に切替えて処理運転を
行う電解表面処理装置において、前記電源装置を前記所
定電圧値よりも低位の電圧値に切替えて定電圧制御が可
能に形成し、前記定電流制御および前記所定電圧値によ
る定電圧制御によって電解表面処理を行わせる所望の電
解時間をセットする電解時間設定手段と、セットされた
電解時間が終了したことを条件に電源装置に低位電圧値
による定電圧制御に切替えさせるための切替指令信号を
発生する切替指令信号発生手段と、を設けたことを特徴
とする。

【００１２】

【作用】上記構成による本発明では、電解時間設定手段
に定電流制御時間および定電圧制御時間を含む理想的電
解時間を予めセットしておく。馴染み時間終了と同時的
に給電し、セットされた電解時間が経過すると、切替指
令信号発生手段が切替指令信号を出力する。ここに、電
源装置は、所定電圧値よりも低位の電圧値に切替えて定
電圧制御を行う。したがって、低位の電圧値を、皮膜の
溶解と品質低下を発生させずかつ析出速度が遅い適宜な
値に予め設定しておけば、余剰皮膜厚さを最小とし高品
質製品を低コストで生産できる。搬送装置側に何等の影
響も与えない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。本電解表面処理装置は、図１に示す如く、基本的
構成が従来例（図４）と同じとされ、かつ電源装置１０
を所定電圧値（Ｖ１）よりも低位の電圧値（Ｖ２）に切
替えて定電圧制御できるように形成するとともに、電解
時間設定手段（２５）と切替指令信号発生手段（２０）
とを設け、設定電解時間終了後に低位電圧値（Ｖ２）に
自動に切替えて余剰皮膜厚さ（△μ１）を最小的に抑制
できるよう構成したものである。

【００１４】図１において、電解処理槽１は電着レジス
ト処理を行うものとされ、電源装置１０に接続されてい
る。この電源装置１０は、定電流制御機能と定電圧制御
機能とを有し、さらに定電圧制御は所定電圧値Ｖ１とそ
れより低位の電圧値Ｖ２とのいずれでも切替え運転でき
るものと形成されている。

【００１５】また、電圧値Ｖ１，Ｖ２の設定は、例えば
装置内部の抵抗素子等の切替えによりハードウェア的に
行うものとしても実施できるが、この実施例では高位電
圧設定器１３と低位電圧設定器１５とを設けている。高
位の電圧値Ｖ１は高効率かつ高速で高品質の皮膜を形成
するための値とされ、例えば２２０Ｖである。一方、低
位の電圧値Ｖ２は析出された皮膜を溶解させることなく
かつ品質低下を発生させない値とされる。例えば５Ｖで
ある。

【００１６】次に、電解時間設定手段は、定電流制御お
よび設定電解電圧（Ｖ１）による定電圧制御によって電
解表面処理を行おうとする所望の電解時間（図３のＴ
２）を設定する手段で、この実施例では図１に示す電解
時間設定器２５から形成している。但し、ＲＡＭ等に予
め記憶させておくように形成しても実施できる。

【００１７】ここに、従来装置では、図６に示す電解時
間（Ｔ２）は積極的にセットされず、時刻ｔ４において
取出信号Ｓｕが発生される迄とされているので、余剰皮
膜厚さ（△μ２）が非常に厚くなってしまう。しかし、
本発明では所定の電解電圧（Ｖ１）による処理時間（Ｔ
２）を積極的，強制的に規制するので、余剰皮膜厚さ
（△μ１）を非常に小さくできる。換言すれば、余剰皮
膜厚さ（△μ１）を見込んで、設定電解時間（Ｔ２）を
やや短めに設定すれば、給電停止の際に所定の厚さμと
なっているように運転することも可能となる。

【００１８】また、切替指令信号発生手段は、セットさ
れた電解時間Ｔ２が終了したことを条件に電源装置１０
に切替指令信号ＣＮＧを発生出力する手段で、この実施
例ではＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含み形成された制御
装置２０を兼用して構築している。具体的には、図２の
ＳＴ１４，１５で実行される。すなわち、図３に示す馴
染み時間Ｔ１が経過した時刻ｔ２からカウントした時間
（Ｔｉ）が設定電解時間Ｔ２と等しくなると、切替指令
信号ＣＮＧを発生するものと構成されている。

【００１９】なお、制御装置２０の持つ基本的機能（図
２のＳＴ１０〜１３、ＳＴ１６，１７）は従来例（図５
のＳＴ２０〜２５）と同じである。また、馴染み時間設
定器２３，投入信号発生器２１，取出信号発生器２２は
従来例と同じとされているので、説明は省略する。但
し、馴染み時間（Ｔ１）はＲＡＭ等に設定記憶するよう
に形成してもよく、また取出信号発生器２２は例えばタ
イマーで構成することもでき、その形式・形態を変えて
も実施できる。

【００２０】次に、この実施例の作用を説明する。馴染
み時間設定器２３に馴染み時間Ｔ１（例えば３０ｓｅ
ｃ）をセットし、電解時間設定手段（電解時間設定器２
５）を用いて所望の電解時間Ｔ２（例えば１２０ｓｅ
ｃ）を設定しておく。また、高位電圧設定器１３で定電
圧制御させる高位の電圧値Ｖ１（例えば２２０Ｖ）をセ
ットし、かつ低位電圧設定器１５に皮膜溶解や品質低下
を招かずかつ析出速度を最低とできる電圧値Ｖ２（例え
ば５Ｖ）を予めセットしておく。

【００２１】ここに、処理運転に入ると、制御装置２０
は投入信号Ｓｄが入力された図３の時刻ｔ１からの経過
時間（Ｔｉ）が設定馴染み時間Ｔ１と等しくなったか否
かを監視判断する（図２のＳＴ１０）。ＮＯならば電源
装置１０へ駆動信号Ｓを出力しない。この段階では無電
解状態である。したがって、電解処理槽１内に投入され
た被処理物は処理液中で馴染み進行される。

【００２２】ＳＴ１０でＹＥＳ判断されると、つまり時
刻ｔ２となると、制御装置２０は駆動信号Ｓを出力す
る。すると、電源装置１０は予め設定された電流（例え
ば５０Ａ／ｄｍ² ）となるように定電流制御を開始する
（ＳＴ１１）。この給電によって被処理物上には、レジ
スト皮膜が図３に示すカーブで析出し始める。

【００２３】そして、電圧値が予めセットされた電解電
圧値Ｖ１（２２０Ｖ）に到達する（ＳＴ１２のＹＥＳ）
と、電源装置１０は定電圧制御に切替わる（ＳＴ１
３）。そして、給電開始時刻（ｔ２）からの定電流制
御，定電圧制御を含む電解時間（Ｔｉ）が設定電解時間
（Ｔ２）と等しくなる頃（時刻ｔ３）には、レジスト皮
膜が所望の厚さμとなる。

【００２４】すると、切替指令信号発生手段（２０）が
切替指令信号ＣＮＧを出力する（ＳＴ１４，１５）。電
源装置１０は、時刻ｔ３から低位の電圧値Ｖ２（５Ｖ）
に切替えて定電圧制御を行う（ＳＴ１５）。したがっ
て、無給電とならないので被処理物に析出されたレジス
ト皮膜は溶解せずかつ品質低下を生じない。また、この
段階の析出速度は低速なので、余剰皮膜厚さ（△μ１）
は非常に小さく、ファインパターンを妨げることはな
い。

【００２５】かくするうちに、取出信号Ｓｕが入力され
る（ＳＴ１６）と、制御装置２０は駆動信号ＳをＯＦＦ
して給電停止させる（ＳＴ１７）。と同時的に搬送装置
へ被処理物を電解処理槽１から持上取出するように指令
する。

【００２６】しかして、この実施例によれば、電源装置
１０を通常電解電圧値Ｖ１よりも低位の電圧値Ｖ２に切
替えて定電圧制御可能に形成し、かつ電解時間設定手段
（２５）と切替指令信号発生手段（２０）とを設け、予
め設定された電解時間（Ｔ２）の終了後は自動的に低位
電圧値Ｖ２による定電圧制御に切替える構成とされてい
るので、余剰皮膜厚さ△μ１を最小的に抑制し所望の厚
さμとその高品質性を維持しつつ低コストで生産処理で
きる。

【００２７】また、電解時間設定手段は電解時間設定器
２５から構成されその時間Ｔ２を設定変更できるので、
所望の皮膜厚さμ，設定電解電圧Ｖ１等とのマッチング
が容易となり取扱簡単で適用性が広い。

【００２８】また、低位電圧設定器１５を設け、電解時
間（Ｔ２）経過後の定電圧制御のための低位電圧値Ｖ２
を適宜の値にセットできるものとされているので、析出
皮膜を溶解させず品質低下を招かずかつ析出速度を最低
速とする選択ができ、実用価値を一段と高められる。

【００２９】また、電解時間終了時（ｔ３）から取出信
号Ｓｕが出力される時（ｔ４）までの時間長（Ｔ３）を
予測して、電解時間設定手段（２５）と高位電圧設定器
１３と低位電圧設定器１５との各設定値を適宜にセット
すれば、電解処理槽１から取出した被処理物上の析出皮
膜厚さ（μ）を所望の値とすることが可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、電源装置を通常電解電
圧値よりも低位の電圧値に切替えて定電圧制御可能に形
成し、かつ電解時間設定手段と切替指令信号発生手段と
を設け、予め設定された電解時間の終了後は自動的に低
位電圧値による定電圧制御に切替える構成とされている
ので、余剰皮膜厚さを最小的に抑制し所望の厚さとその
高品質性を維持しつつ低コストで生産処理できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】同じく、動作を説明するためのフローチャート
である。

【図３】同じく、動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。

【図４】従来例を示すブロック図である。

【図５】従来例の動作を説明するためのフローチャート
である。

【図６】従来例の動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。

【符号の説明】

１ 電解処理槽 １０ 電源装置 １３ 高位電圧設定器 １５ 低位電圧設定器 ２０ 制御装置（切替指令信号発生手段） ２１ 投入信号発生器 ２２ 取出信号発生器 ２３ 馴染み時間設定器 ２５ 電解時間設定器（電解時間設定手段） ＣＮＧ 切替指令信号 Ｔ１ 馴染み時間 Ｔ２ 電解時間 Ｖ１ 高位電圧値（所定電圧値） Ｖ２ 低位電圧値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定電流制御機能と定電圧制御機能とを有
   する電源装置を備え、被処理物を電解処理槽内に浸漬し
   てから馴染み時間経過後に定電流制御を行いかつ電圧が
   所定電圧値に到達した後に定電圧制御に切替えて処理運
   転を行う電解表面処理装置において、 前記電源装置を前記所定電圧値よりも低位の電圧値に切
   替えて定電圧制御が可能に形成し、 前記定電流制御および前記所定電圧値による定電圧制御
   によって電解表面処理を行わせる所望の電解時間をセッ
   トする電解時間設定手段と、セットされた電解時間が終
   了したことを条件に電源装置に低位電圧値による定電圧
   制御に切替えさせるための切替指令信号を発生する切替
   指令信号発生手段と、を設けたことを特徴とする電解表
   面処理装置。