JPH0573831B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、例えば、プリント配線用ボード等
のエツチング部材をエツチングする方法とその装
置の改良に関するものである。

（従来の技術） 被エツチング部材にエツチングを施す従来の手
段としては、エツチング液を吹付けるスプレー方
式よるもの、或はエツチング液を収容したエツチ
ング槽内に浸漬する手段によるものが一般的に採
用されている。

（発明が解決しようとする問題点） 然るに、従来技術のうちのスプレー方式の場合
は、エツチング液の消費量が大きいためコスト高
になる問題があると共に、エツチング液の飛沫が
周辺に飛散するため環境上の公害問題を生じる問
題がある。

また、後者の浸漬方式の場合は、装置が複雑で
あるために設備費が嵩むと共に、操業に専門的知
識を要する問題があり、且つ装置が高価であるに
拘らずエツチング効率が今一つ良くないといつた
問題がある。

本発明は、上記の問題を解決することを課題と
して研究開発されたもので、被エツチング部材に
対する所期のエツチング処理を確実且つ効率良く
達成でき、公害の発生も回避できるエツチング方
法と装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、エツチング方法及び装置を小
規模なプラントの形で実現でき、且つエツチング
槽内で腐蝕された被エツチング部材の銅成分を電
解槽内で容易確実に分離してエツチング液の再生
を計り得るエツチング方法と装置を提供すること
を目的とする。

さらに、本発明は、専門家以外でも安全且つ容
易に操業でき、保守点検も容易なエツチング方法
と装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の問題点を解決し、その目的を達成する手
段として、本発明では、循環ポンプを介してエツ
チング槽の底部からエツチング液を槽内に噴射供
給して、該エツチング槽に仕切壁を介して隣設し
た電解槽内に、該仕切壁の下方部からエツチング
槽内のエツチング液を流出させると共に、該仕切
壁の上方部から電解槽内のエツチング液をエツチ
ング槽内に流入させつゝエツチング槽内の被エツ
チング部材をエツチングすることを特徴とするプ
リントボード等の被エツチング部材のエツチング
方法を開発した。

さらに、上記のエツチング方法を実施するた
め、本発明では、仕切壁を介して電解槽とエツチ
ング槽が隣設されており、該仕切壁の下方部にエ
ツチング液の流出開口を開設すると共に、該仕切
壁の上方部にエツチング液の流入開口を開設し
て、エツチング槽内のエツチング液を上記流出開
口を経て電解槽内に、また、電解槽内のエツチン
グ液を上記流入開口を経てエツチング槽内に夫々
流出入可能に構成して、エツチング液の循環回路
を形成し、且つ循環ポンプを介してエツチング槽
の底部に開口させたノズルからエツチング槽内に
エツチング液を噴出させるように構成したことを
特徴とするプリントボート等の被エツチング部材
のエツチング装置を開発した。

（作用） 上記のように構成した本発明によれば、エツチ
ング槽内のエツチング液の中に循環ポンプにより
渦流が生じ、スプレーエツチングの場合と同様に
強いエネルギーを持つエツチング液がプリンドボ
ード等の被エツチング部材に当てられ、効率のよ
いエツチングが行なわれる。このとき、エツチン
グ槽の隣りに設けられた電解槽との間をエツチン
グ液が循環することにより、エツチング液中のエ
ツチングされた銅成分が電解槽内で分離されるの
でエツチング液は常に再生され、この再生された
エツチング液によりエツチングが行なわれる。

エツチング液がアンモニア性のものであれば、
再生時に酸素とアンモニアが必要であるが、これ
らは電解槽内での電気分解の際に生じるため、こ
れらの２種のガスは、実施例の項で後述するよう
に、液面より上の位置で電解槽から吸引され、次
に、水噴射ポンプ（インジエクター）により腐蝕
溶液に供給されるが、その際、ガスと腐蝕溶液と
が水噴射ポンプの中で混和されることにより再生
の速度は早められる。

エツチング装置を連続的に利用するためには、
電解槽の銅分離能力がエツチング槽の平均腐蝕能
力を上回ることによりエツチング液の銅分が過剰
になるのを防止することが必要である。

他方、銅含有量の過剰を防止するために１リツ
トルのエツチング液当りの予め定めることの出来
る最低銅含有量に到達した時に電解槽の作動が停
止し、又、逆にこれ以上の値に上昇した時には再
び作動されることが必要である。

このことは、本発明によれば検出器（センサ
ー）の機能を持つフロートによりエツチング液の
比重が監視されるので、エツチング液の比重の下
限値に到達した時にフロートに接続されている接
点が電解槽の作動を停止する。比重を測定するこ
とに対してのみならず、エツチング液を電解槽の
中に均等に供給するためにもエツチング液を集中
的に貫流せしめた場合には得られない沈静ゾーン
をエツチング液の循環回路中に設けることが必要
である。

エツチング方法を実施するための特に簡単な方
法は、電解槽を備えたエツチング槽に連通容器の
形態を与える（連通管の構成にて互いに連結す
る）ことである。

本発明では、仕切壁によりエツチング槽と電解
槽とに分け、この仕切壁はさらに別の目的をも果
すことの出来る共通の容器である。この仕切壁に
は、本発明によれば電解槽の陽極板を使用でき
る。

本発明によれば、エツチングされた銅成分が電
解槽内の陰極に沈着する際にエツチング液が連続
的に緩やかに循環するものであり、その流れは、
一方では化学反応の際に生じるガス泡（例えば、
酸素及びアンモニア）により、他方では電解槽に
は銅の分離に必要な大きな強さを持つ流れが与え
られることから起る熱の流れにより生じる。ま
た、この流れは陰極に沈着することによる銅の含
有量の減少、並びにこれから生じる電解質の比重
の低下により維持される。

また、陽極板をスライド可能な仕切壁に用い
て、その循環用の開口の大きさ及び配置を変える
ことにより、流れの強さを最適の条件に適応せし
め、更に、陽極板を種々な開口を備えたものと交
換することにより電解槽の中の循環流量をプラン
トの運転条件に最適になる様に適応せしめること
ができる。

また、腐蝕された被エツチング部材の洗滌に対
してもエツチングの場合に似た構想が当てはま
る。即ち、洗滌溶液が被エツチング部材に強く作
用せしめられるべきであるから、洗滌容器の中で
も洗滌液に循環ポンプによる運動エネルギーが供
給される。

さらに、同様に汚れた洗滌溶液を外部に排出す
ることを防止するために洗滌回路を閉鎖システム
にすることが必要である。

従つて、本発明の洗滌回路には、連行される残
留銅、アンモニア等を洗滌溶液から捕捉するため
の一つ又は複数のアニオンまたはカチオン交換器
から成るイオン交換器が設けられており、この場
合にも閉鎖系が用いられるから連行される有害物
質が増大しても差支えがなく、その対策として本
発明ではイオン交換器を無圧の洗滌溶液のポンプ
への戻り回路に設けている。

このイオン交換器は洗滌容器のチヤンバー内に
挿入されるカセツトの形態で構成されているの
で、該カセツトを洗滌溶液が自由に貫流するとき
に、該カセツトを通つて流れることの出来ない余
分の洗滌溶液は直接ポンプへの戻り回路に送ら
れ、したがつてイオン交換器を洗滌容器のチヤン
バーに接続したり、シールしたりすることは不要
となる。

さらに、本発明では、洗滌溶液の液面レベルを
常にイオン交換器の供給開口よりも上のレベルに
保持させてあるので、プラントの停止中にイオン
交換樹脂が乾燥するのを防止できるものであり、
また循環ポンプが作動されると洗滌容器が洗滌溶
液で満たされ、洗滌溶液がイオン交換器を取囲む
チヤンバーから吸み出されるので、洗滌溶液は上
方からイオン交換器に入り、したがつてイオン交
換器の貫流に有利に作用する液面落差が生じるの
である。

また、本発明では、イオン交換器カセツトを少
くとも部分的に透明に構成すると共に、飽和した
場合に色の変化するイオン交換樹脂を用いている
ので、イオン交換樹脂の飽和状態を容易に視認で
き、その取替えを確実に行なうことができる。

さらに、本発明では、エツチング槽、電解槽、
イオン交換器、循環ポンプを備えた洗滌室並びに
電解槽用の給電装置（スイツチキヤビネツト）を
一つの容器の中に収容しているので、装置のコン
パクト化、低廉化を計ることができる。

（実施例） 以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明すると、第１図には、循環ポンプ１が概略的
に示されており、その圧力側１３がインジエクタ
ー（水噴射ポンプ）１４を経てノズル９，９に開
口している。該ノズル９はエツチング槽５の中に
設けられ、アルカリ液等のエツチング液はこのノ
ズル９により被エツチング部材である、例えばプ
リントボード２の表面に対して、所要の運動エネ
ルギーがエツチング作用を促進させるために加速
されて加えられる。

インジエクター１４は、その吸引側１５から吸
引パイプ１６を経て電解槽３の液面レベル４の上
に開口する吸引開口１７に接続されており、これ
により再生の際に遊離した酸素及びアンモニアが
エツチング液に良く混合されて供給されるので、
エツチング液はプリントボード２の表面に対し運
動エネルギーにより最適に再生する作用を以つて
加速されるのである。

電解槽３には、陽極８（エツチング槽５と電解
槽３との間の仕切壁として示される）及び公知の
方法でエツチングされた銅の分離に役立つ陰極３
１が設けられている。この陰極３１は長期にわた
つて使用しない場合には既に分離された銅の腐蝕
を防止し、或は分離された銅を取り出すために矢
印３２の方向に引き出すことの出来る形態を備え
ている。プリントボード２をホルダー３０に取付
けて腐蝕するためには、それをスリツト２５の中
に入れ、タイムスイツチ２８の一つを始動するこ
とで充分である。

なお、上記仕切壁（陽極８）の下方の流出開口
７は沈静ゾーン２２の領域にあり、且つ、上方の
流入開口２４は液面レベル４の僅かに下方にあ
り、従つて、電解槽３の中には、発生する泡又は
供給される電気エネルギーの影響により循環流
（矢印２６，２３方向への流れ）が生じる。

即ち、電解槽３とエツチング槽５には、電解槽
３の中に生じる熱力学的な流れ（矢印２６，２３
の方向）により、しかも、この流れは、場合によ
つては電解質中に出現する気泡により、更に、追
加的に銅成分の増大による電解質の比重の低下に
より助長される形で電解質の流れの回路（矢印２
６，２３）が生じ、しかも、これは、その下で
は、流出開口７を通つて、エツチング槽５から電
解質を電解槽３に供給し、又、電解質は上方に、
即ち、上部の戻り流入開口２４を通り再びエツチ
ング５に戻る方向に流れる。

また、上記循環ポンプ１によりエツチング槽５
に送られるエツチング液は、ノズル９，９を貫流
する際に、特に著しい渦流を形成するものであ
る。

上記のエツチング作業の終つた後に、ホルダー
３０はプリントボード２と共にスリツト２７を通
して洗滌容器１２の中に移される。この場合にも
循環ポンプ２９はその耐圧配管３５とノズル９と
共に洗滌溶液の貫流が攪乱される効果をもたら
す。洗滌溶液は２つのチヤンバー１１，１１並び
にその無圧状態の戻り吸引回路３６を通りポンプ
２９に戻る。チヤンバー１１の中にはイオン交換
器カセツト３７を入れることができ、その周囲
を、戻される洗滌液が流れるのである。この場合
に洗滌液は上から供給開口３８を通つてイオン交
換器カセツト３７の中に入り、その際、イオン交
換樹脂３９中を貫流し、出口３３を通つて再びポ
ンプ２９の戻り回路に達する。イオン交換器カセ
ツト３７はイオン交換樹脂３９を飽和した後に、
再生のためにチヤンバー１１から容易に取出すこ
とが出出来る。

上記の洗滌時にも、環境上安全な閉鎖回路が形
成されるので、有害な廃水は外部に排出されるこ
とはなくなる。

第１図は、上記の外に、この様なエツチングプ
ラントに必要なすべての構造エレメントを、一つ
のカバー２０により閉じられている一つの容器４
０の中に入れるのがいかに簡単であるかを示して
いる。

同じ容器４０にはスイツチキヤビネツト（給電
装置）２１が設けられており、この中には、例え
ば、循環ポンプ１及び循環ポンプ２９の作動を時
間的に規制するための２つのタイムスイツチ２
８，２８を含むすべての電気ユニツトが配備され
ている。このスイツチキヤビネツト２１には電解
槽に給電するために適切なトランス及び整流器も
又配備されている。この場合には、陽極８にはプ
ラス電流が印加され、陰極３１にはマイナス電流
に印加される。

銅の電解質乃至エツチング液からの分離を下限
値を下回る程に低下させぬために検知器（センサ
ー）１８が電解質の密度を自動的に点検すること
を可能にする。

第１図においては検知器１８はフロートの形態
を持ち、一つのロツドを介して、直接、電気回路
の接点１９に作用するが、この接点は、例えば、
電磁スイツチの形態を持つことが望ましい。電解
質の密度が銅の分離により下限値に達すると同時
に検知器１８、即ち、フロートが下降し、接点１
９を開き、従つて、電解室３への給電を中断す
る。

この場合に、上記検知器（フロート）１８は、
エツチング槽５の中の流れの攪乱によりその機能
が損われないことが重要である。この事は、或る
実施例に於ては、電解質がポンプ１に戻るパイプ
３４の吸引開口が槽底ではなく、それより上のレ
ベルに位置することにより果されるのである。こ
れによりパイプ３４の周りに沈静ゾーン２２が生
じ、また、これは流出開口７（なお、この流出開
口をスロツトルゲートの形態により設けてもよ
い）を通る電解室３の中の電解質の流れを沈静せ
しめるのに役立つ。

イオン交換器カセツトの機能を完全でより良い
ものにするためには、本発明によれば、静定状
態、即ち、循環ポンプ２９が停止されたときの静
定的な液面４４を、イオン交換材料３９がカセツ
ト３７の中で液により覆われる状態に在る様に保
たれねばならない。第２図はこの沈静化した状態
を示している。

第３図は、ポンプ２９が作動された時の洗滌容
器１２の状態を示す。この場合には、液面はオー
バーフローレベル４２に迄上昇し、洗滌溶液はイ
オン交換器カセツト３７の入口開口に流れ込む。
この場合に無圧の戻り回路３６によりチヤンバー
１１の中の水は、例えば、戻り回路レベル４３に
迄低下する。これにより供給開口３８の高さから
戻り回路レベル４３迄の圧力差が生じ、これがイ
オン交換器カセツトの貫流量を決めるのである。
この場合に、分離壁４１はチヤンバー１１の中の
オーバーフローレベル４２と上記レベル４３との
間の液の平衡化を阻止する。

余剰の洗滌液は、それがイオン交換器カセツト
を貫流せぬ限り、供給開口３８を経て、直接、チ
ヤンバー１１とイオン交換器カセツト３７との間
の空間を経て流れ去る。

（発明の効果） 本発明の方法及び装置によれば、エツチング槽
と電解槽の間でエツチング液を下から上に回流さ
せると共に、エツチング槽の下部からエツチング
液を循環ポンプによつて供給しながらエツチング
処理を行なうので、被エツチング部材に対する所
要のエツチング作用を能率的に且つ良好に行なう
ことができる。また、エツチング液の再生を確実
に行なうことができるので、エツチング作用を常
に良好に保つことができ、さらにはエツチング液
を振り撒くことにより生ずる従来の環境上の問題
点を確実に解消することができる。

さらに、本発明の方法及び装置は、小規模のプ
ラントの形で安全にしかも環境的に問題を生ずる
ことなく実施でき、保守点検も容易である。

また、本発明の方法及び装置は、構成の簡略化
による故障の発生防止と、各工程の流れを閉鎖回
路にすることによる環境上の問題点の解消が図れ
る等の優れた効果を奏し得ると共に、操業が極め
て容易であつて熟練技術を要しない利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであり、第１
図は本発明の装置全体の概略を示す一部切欠縦断
面図、第２図及び第３図はいずれも本発明の装置
の作動状態の説明図である。 （符号の説明）、１……循環ポンプ、２……プ
リントボード（被エツチング部材）、３……電解
槽、４……液面レベル、５……エツチング槽、７
……下部の流出開口、８……陽極（仕切壁）、９
……ノズル、１１……チヤンバー、１２……洗滌
容器、１３……圧力側、１４……インジエクタ
ー、１５……吸引側、１６……吸引パイプ、１７
……吸引開口、１８……検知器（センサー）、１
９……接点、２０……カバー、２１……スイツチ
キヤビネツト（給電装置）、２２……沈静ゾーン、
２３……矢印、２４……上部の流入開口、２５…
…スリツト、２６……矢印、２７……スリツト、
２８……タイムスイツチ、２９……循環ポンプ、
３０……ホルダー、３１……陰極、３２……矢
印、３３……出口、３４……パイプ、３５……耐
圧配管、３６……戻り吸引回路、３７……カセツ
ト、３８……供給開口、３９……イオン交換材
料、４０……容器、４１……分離壁、４２……オ
ーバーフローレベル、４３……戻り回路レベル、
４４……液面レベル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 循環ポンプを介してエツチング槽の底部から
   エツチング液を槽内に噴射供給して、該エツチン
   グ槽に仕切壁を介して隣設した電解槽内に、該仕
   切壁の下方部からエツチング槽内のエツチング液
   を流出させると共に、該仕切壁の上方部から電解
   槽内のエツチング液をエツチング槽内に流入させ
   つゝエツチング槽内の被エツチング部材をエツチ
   ングすることを特徴とするプリントボード等の被
   エツチング部材のエツチング方法。 ２ エツチングされたエツチング液中の銅成分
   が、電解槽の中で分離されることによりエツチン
   グ液が再生されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載のプリントボード等の被エツチン
   グ部材のエツチング方法。 ３ 循環ポンプを介してエツチング槽の底部から
   エツチング液を槽内に噴射供給して、該エツチン
   グ槽に仕切壁を介して隣設した電解槽内に、該仕
   切壁の下方部から、エツチング槽内のエツチング
   液を流出させると共に、該仕切壁の上方部から電
   解槽内のエツチング液をエツチング槽内に流入さ
   せつゝエツチング槽内の被エツチング部材をエツ
   チングするプリントボード等の被エツチング部材
   のエツチング方法であつて、上記エツチング液の
   流れは、電解槽の中に生じる熱力学的な流れによ
   り、しかもこの流れは電解槽中に発生する気泡に
   より助長されることを特徴とするプリントボード
   等の被エツチング部材のエツチング方法。 ４ 電解槽の中に生じた酸素またはアンモニアガ
   スは、該電解槽中のエツチング液の液面レベルの
   上方部で吸引パイプに吸引されて、エツチング槽
   内のエツチング液に供給されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項または第３項のいづれかに
   記載のプリントボード等の被エツチング部材のエ
   ツチング方法。 ５ 循環ポンプによりエツチング槽の中に供給さ
   れるエツチング液は、ノズルから噴射される際に
   著しい渦流を形成することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第４項のいづれかに記載のプリ
   ントボード等の被エツチング部材のエツチング方
   法。 ６ 電解槽の銅分離能力はエツチング槽内のエツ
   チング液の平均エツチング能力よりも高いことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のプリン
   トボード等の被エツチング部材のエツチング方
   法。 ７ エツチング液１リツトル当たりの予め定める
   ことができる銅含有量が最低値に到達した際に電
   解槽の働きが停止し、また、これ以上の値に銅含
   有量が上昇した際に電解槽の働きが再開されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項
   のいづれかに記載のプリントボード等の被エツチ
   ング部材のエツチング方法。 ８ 仕切壁を介して電解槽とエツチング槽が隣設
   されており、該仕切壁の下方部にエツチング液の
   流出開口を開設すると共に、該仕切壁の上方部に
   エツチング液の流入開口を開設して、エツチング
   槽内のエツチング液を上記流出開口を経て電解槽
   内に、また、電解槽内のエツチング液を上記流入
   開口を経てエツチング槽内に夫々流出入可能に構
   成してエツチング液の循環回路を形成し、且つ循
   環ポンプを介してエツチング槽の底部に開口させ
   たノズルからエツチング槽内にエツチング液を噴
   出させるように構成したことを特徴とするプリン
   トボード等の被エツチング部材のエツチング装
   置。 ９ エツチング液の循環回路の循環ポンプの圧力
   側にインジエクターが設けられており、且つその
   吸引側が吸引パイプに接続されていると共に、そ
   の吸引開口は腐蝕アルカリ液の液面レベルよりも
   上に配置されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第８項に記載のプリントボード等の被エツチ
   ング部材のエツチング装置。 １０ エツチング液の銅含有量を測定する検知器
   （センサー）が銅の分離動作をON、OFFする接
   点（開閉器）に接続されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第８項に記載のプリントボード等
   の被エツチング部材のエツチング装置。 １１ 循環回路の中に沈静ゾーンが設けられ、そ
   の中に検知器が設けられていることを特徴とする
   特許請求の範囲第８項に記載のプリントボード等
   の被エツチング部材のエツチング装置。 １２ 沈静ゾーンの範囲内において、仕切壁に流
   出開口が設けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１１項に記載のプリントボード等の被
   エツチング部材のエツチング装置。 １３ エツチング槽及び電解槽が連通管の方式で
   互に連通されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第８項に記載のプリントボード等の被エツチ
   ング部材のエツチング装置。 １４ 仕切壁が陽極板で構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第８項に記載のプリント
   ボード等の被エツチング部材のエツチング装置。 １５ 仕切壁に設けた流出開口がスロツトルゲー
   トの形態を備えていることを特徴とする特許請求
   の範囲第８項に記載のプリントボード等の被エツ
   チング部材のエツチング装置。 １６ 仕切壁の下方部の流出開口は沈静ゾーンの
   領域範囲内に設けてあり、仕切壁の上方部の流入
   開口は液面レベルの僅かに下方に設けてあつて、
   電解槽の中では、発生する泡乃至は供給される電
   気エネルギーの影響により循環流が生じるように
   構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第８項に記載のプリントボード等の被エツチング
   部材のエツチング装置。 １７ 仕切壁を成す陽極板は交換可能に構成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第８項ま
   たは第１４項に記載のプリントボード等の被エツ
   チング部材のエツチング装置。 １８ エツチング槽の近傍に洗滌容器が配置され
   ており、該洗滌容器内の洗滌液にも循環ポンプに
   より運動エネルギーが供給付与されるように構成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第８
   項に記載のプリントボード等の被エツチング部材
   のエツチング装置。 １９ 洗滌容器の中に少なくとも一つのイオン交
   換器が設けられており、該イオン交換器は、洗滌
   液の循環ポンプへの戻り回路に連通されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１８項に記載の
   プリントボード等の被エツチング部材のエツチン
   グ装置。 ２０ イオン交換器はカセツトの形態を備え、洗
   滌器のチヤンバーの中に挿入されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１９項に記載のプリン
   トボード等の被エツチング部材のエツチング装
   置。 ２１ 洗滌容器内の洗滌液の液面レベルは、循環
   ポンプの停止時にも常にイオン交換器の供給開口
   の上に位置するように構成されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１９項に記載のプリント
   ボード等の被エツチング部材のエツチング装置。 ２２ イオン交換器カセツトは、少なくとも一部
   が透明に構成されており、且つイオン交換材料
   は、飽和時に色彩が変るもので構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２０項に記載の
   プリントボード等の被エツチング部材のエツチン
   グ装置。 ２３ 電解槽の近傍に、電解槽用の給電装置（ス
   イツチキヤビネツト）が配設されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第８項に記載のプリント
   ボード等の被エツチング部材のエツチング装置。