特開 2023-122777 湿式処理用ワークホルダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023122777

(43)【公開日】2023-09-05

(54)【発明の名称】湿式処理用ワークホルダ

(51)【国際特許分類】

   C25D 17/06 20060101AFI20230829BHJP

   C25D 17/08 20060101ALI20230829BHJP

   C23C 18/31 20060101ALI20230829BHJP

   C25D 7/12 20060101ALI20230829BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20230829BHJP

【ＦＩ】

C25D17/06 C

C25D17/08 A

C23C18/31 E

C25D7/12

H01L21/304 642A

H01L21/304 648A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022026472

(22)【出願日】2022-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】509154420

【氏名又は名称】株式会社ＮＳＣ

(72)【発明者】

【氏名】大久保 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】森本 悠介

(72)【発明者】

【氏名】羽鳥 宏隆

(72)【発明者】

【氏名】平野 竣也

【テーマコード（参考）】

4K022

4K024

5F157

【Ｆターム（参考）】

4K022AA03

4K022AA05

4K022BA08

4K022DA01

4K024AA09

4K024BA15

4K024BB11

4K024CB02

5F157AB02

5F157AB03

5F157AB14

5F157AB20

5F157AB34

5F157BB02

5F157DB37

5F157DC90

(57)【要約】

【課題】処理するワークの形状やサイズや数量等にかかわらず適正に湿式処理をすることが可能な汎用性の高い湿式処理用ワークホルダを提供する。
【解決手段】 ワークホルダ１０は、湿式処理されるワーク５０を支持するように構成される。ワークホルダ５０は、ホルダ本体１２、吊り下げ部１４、ワーク支持部１６，１８、および脚部３０，１２５を少なくとも備える。吊り下げ部１４は、ホルダ本体１２を湿式処理領域内で吊り下げ支持するように構成される。ワーク支持部１６，１８は、ホルダ本体１２に位置調整自在な状態で支持されるとともに、ワーク５０を支持するように構成される。脚部３０，１２５は、ホルダ本体１２を自立させるように構成される。ワーク支持部１６，１８は、ワーク５０を支持するように構成された位置調整自在なワーク受け具２０を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

湿式処理されるワークを支持するための湿式処理用ワークホルダであって、
ホルダ本体と、
前記ホルダ本体を湿式処理領域内で吊り下げ支持するための吊り下げ部と、
前記ホルダ本体に位置調整自在な状態で支持されるとともに、前記ワークを支持するように構成されたワーク支持部と、
前記ホルダ本体を自立させるように構成された脚部と、
を少なくとも備え、
前記ワーク支持部は、前記ワークを支持するように構成された位置調整自在なワーク受け具を有することを特徴とする湿式処理用ワークホルダ。

【請求項2】

前記ホルダ本体が板状を呈しており、
前記ワーク支持部が、前記ホルダ本体に位置調整自在に取り付け自在な細長い板状を呈するワーク支持部材であり、
前記ワーク受け具が、ワーク支持部材に複数設けられることを特徴とする請求項１に記載の湿式処理用ワークホルダ。

【請求項3】

前記ワーク受け具は、ワークを支持するように構成された支持溝を有しており、前記ワーク支持部材に対して回動自在およびスライド自在に支持されることを特徴とする請求項２に記載の湿式処理用ワークホルダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、湿式処理されるワークを支持するための湿式処理用ワークホルダに関する。

【背景技術】

【0002】

ガラス基板やシリコン基板等のワークに金属膜を成膜する際には、無電解めっきが採用されることが多かった。無電解めっき処理を行う場合、ワークをめっき液に接触させるために、ワークを支持するワークホルダを吊り下げた状態でめっき浴内に浸漬させることが多かった。

【0003】

ところが、ワークホルダに支持されたワークに接触するめっき液が滞留している場合、古くなっためっき液が新たなめっき液に置換されないため、ワークの表面への金属イオンの供給が円滑に行われないという不都合が発生することがあった。

【0004】

そこで、従来技術の中には、ワークを処理液に浸漬させた状態で上昇および下降させることが可能なワークホルダ送り機構を採用する湿式処理装置があった。このような構成を採用することによって、均一なワークの表面処理を実現することが可能になるとされていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－１７９７４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来のワークホルダは同一形状で同一サイズのワークを処理すること想定して専用のワークホルダを用いているため、形状やサイズが異なる複数のワークを処理することには向いていなかった。

【0007】

また、通常はワークホルダごとに収納可能数量が固定されているため、開発試作のために少量のワークを処理したり、イレギュラーな数のワークを処理する必要が発生したりする場合に対応しにくいという不都合があった。

【0008】

本発明の目的は、処理するワークの形状やサイズや数量等にかかわらず適正に湿式処理をすることが可能な汎用性の高い湿式処理用ワークホルダを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る湿式処理用ワークホルダは、湿式処理されるワークを支持するためのものである。湿式処理の代表例として無電解めっき処理が挙げられるが、これ以外にも洗浄処理、エッチング処理等にも用いることが可能である。

【0010】

この湿式処理用ワークホルダは、ホルダ本体、吊り下げ部、ワーク支持部、および脚部を少なくとも備える。ワークホルダの材質の例としては、ステンレス鋼が挙げられるが、必要となる耐食性や加工性や強度等の条件を満たす場合には、他の金属や樹脂等その他の材料を採用することも可能である。

【0011】

吊り下げ部は、ホルダ本体を湿式処理領域（例：無電解めっき処理のめっき浴内、エッチング処理のエッチング槽内等）内で吊り下げ支持するためのものである。吊り下げ部は、ホルダ本体の一部であっても良いし、別部材であっても良い。

【0012】

ワーク支持部は、ホルダ本体に位置調整自在な状態で支持されるとともに、ワークを支持するように構成される。このワーク支持部は、ワークを支持するように構成された位置調整自在なワーク受け具を有する。

【0013】

ワーク支持部は、ホルダ本体の一部であっても良いし、別部材であっても良い。ワーク支持部がホルダ本体と一体となって構成されている場合には、ホルダ本体に対するワーク受け具の位置調整を行うことによってワーク支持部が構成されることになる。

【0014】

脚部は、ホルダ本体を自立させるように構成される。脚部は、ホルダ本体の下部を自立し易い形状にすることで構成しても良いし、ホルダ本体に別途脚部材を取り付けるようにしても良い。

【0015】

この構成においては、ワークの形状やサイズ等に合わせてワーク受け具の位置を適宜調整することにより、汎用性が高いワークホルダが実現する。このため、従来のように処理するワークごとに専用治具を準備する必要がなくなる。

【0016】

また、脚部によってホルダ本体が自立可能になるため、湿式処理領域内において、所望の配置ピッチで所望の数量のワークホルダを配置し易くなる。このため、処理すべきワークの数量の変動にも対応し易くなる。

【0017】

さらに、湿式処理の前後の処理（洗浄、乾燥、焼成等）や処理待ちの間に作業台や机上等の適当な位置に置いておくことが可能であるため、作業効率が向上する。

【0018】

吊り下げることも自立させることも可能なワークホルダを用いることにより、開発から量産まで幅広く対応できるワークホルダが実現する。

【0019】

上述の構成において、
ホルダ本体が板状を呈しており、ワーク支持部が、ホルダ本体に位置調整自在に取り付け自在な細長い板状を呈するワーク支持部材であり、ワーク受け具が、ワーク支持部材に複数設けられることが好ましい。

【0020】

また、ワーク受け具は、ワークを支持するように構成された支持溝を有しており、ワーク支持部材に対して回動自在およびスライド自在に支持されることが好ましい。

【発明の効果】

【0021】

この発明によれば、処理するワークの形状やサイズや数量等にかかわらず適正に湿式処理をすることが可能な汎用性の高い湿式処理用ワークホルダを実現することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態に係るワークホルダの使用状況の概略を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係るワークホルダの概略構成の一例を示す図である。

【図3】ワークホルダの使用方法の一例を示す図である。

【図4】複数のワークホルダを連結する状態の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１は、本発明の一実施形態に係るワークホルダ１０の使用状態の一例を示している。ワークホルダ１０は、湿式処理されるべきワーク５０を保持するように構成されている。

【0024】

この実施形態では、湿式処理の例として、無電解めっき処理を行う例を説明するが、その他の湿式処理においてワークホルダ１０を用いることは可能である。また、湿式処理の前後の工程（脱脂工程、洗浄工程、熱処理工程）においてもワークホルダ１０を用いることが可能である。

【0025】

無電解めっき処理においては、めっき浴６０が用いられる。この実施形態においては、めっき浴６０には、例えば、銅イオンおよび還元剤を含むめっき液が用いられている。空気バブリング機構（図示省略）等を用いてめっき液を攪拌しつつ、めっき浴６０にワーク５０を所定時間浸漬することによって、ワーク５０に所望の銅めっき膜が形成される。

【0026】

例えば、めっき浴６０における銅イオン源の例としては、硫酸銅（例：銅濃度１グラム／リットル～５グラム／リットル程度）が挙げられる。錯化剤の例としては、ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）が、還元剤の例としてホルムアルデヒド（ＣＨ₂ Ｏ）がそれぞれ挙げられる。

【0027】

めっき浴６０において、適宜、界面活性剤を添加しても良い。また、成膜のための金属イオン源、錯化剤、還元剤は、上述したものに限定されるものではなく、様々な種類の湿式処理においてワークホルダ１０を用いることが可能である。

【0028】

この実施形態では、めっき浴６０の温度は通常４０～８０℃程度に設定される。この環境で、５～３０分程度ワーク５０を浸漬することによって、０．２～０．８μｍ程度の厚みの膜をワーク５０の被処理面に形成するようにしている。

【0029】

図２は、ワークホルダ１０の概略構成を示している。上述のように、ワークホルダ１０は、無電解めっき処理されるワーク５０を支持するように構成される。

【0030】

ワークホルダ１０は、ホルダ本体１２、吊り下げ部材１４、第１のワーク支持部材１６、第２のワーク支持部材１８、脚取付部１２５、および脚部材３０を備える。

【0031】

ホルダ本体１２は、ステンレス鋼からなる平面視コ字状の板状を呈しており、長手方向に沿って配列された複数の長孔４０を有している。ホルダ本体１２の両端部は直角に折り曲げられており、この部分が自立するための脚取付部１２５の役割をしている。

【0032】

吊り下げ部材１４は、ステンレス鋼からなる細長い板状を呈しており、長手方向に沿って配列された複数の長孔４０が設けられている。吊り下げ部材１４は、ホルダ本体１２をめっき浴６０内で吊り下げ支持する役割を果たすためものであり、留め具９０によって一方の端部がホルダ本体１２に取り付けられるとともに、他方の端部がワーク搬送機構またはワーク保持機構に設けられたフック７０に吊り下げられている。

【0033】

吊り下げ部材１４に設けられた複数の長孔４０のうち好適な位置の長孔４０に選択的にフック７０を通すことによって、めっき浴６０における好適な高さにワークホルダ１０を配置することが可能になる。

【0034】

この実施形態では、吊り下げ部材１４がホルダ本体１２とは別個独立した部材となっているが、ホルダ本体１２の一部を吊り下げ部として構成しても良い。

【0035】

第１のワーク支持部材１６および第２のワーク支持部材１８は、それぞれ長手方向に沿って配列された複数の長孔４０を有するステンレス鋼からなる細長い板状を呈している。第１のワーク支持部材１６および第２のワーク支持部材１８は、ホルダ本体１２の所望の位置の長孔４０に留め具９０によって取り付けられる。

【0036】

第１のワーク支持部材１６および第２のワーク支持部材１８を取り付ける長孔４０を選択したり、長孔４０の長さ範囲内で留め具９０を緩めてスライドさせたりすることによって、ホルダ本体１２における第１のワーク支持部材１６および第２のワーク支持部材１８の位置調整が可能となる。

【0037】

この実施形態では、第１のワーク支持部材１６および第２のワーク支持部材１８がホルダ本体１２とは別個独立した部材となっているが、ホルダ本体１２の一部をワーク支持部として構成しても良い。

【0038】

第１のワーク支持部材１６および第２のワーク支持部材１８は、それぞれワーク５０を支持するように構成された位置調整自在な複数のワーク受け具２０を備えている。

【0039】

ワーク受け具２０は、第１のワーク支持部材１６および第２のワーク支持部材１８に回動自在およびスライド自在な状態で取り付けられる。ワーク受け具２０にはワーク５０を支持するための支持溝が設けられている。なお、ここで、回動自在およびスライド自在な状態とは留め具９０を緩めた状態において角度調整したり位置調整したりできることを意味しており、留め具９０を締め付けることにより位置は固定される。

【0040】

この実施形態では、第１のワーク支持部材１６、第２のワーク支持部材１８、ワーク受け具２０によって本発明のワーク支持部が構成される。ただし、ワーク受け具２０を直接ホルダ本体１２の所望の位置に取り付けてワーク５０を支持する場合には、複数のワーク受け具２０が本発明のワーク支持部に対応することになる。

【0041】

脚部材３０は、ホルダ本体１２の脚取付部１２５に回動自在およびスライド自在な状態で取り付けられる。脚部材３０は、ステンレス鋼からなる細長い板状を呈しており、配置角度を調整することによってホルダ本体１２を自立させるように構成される。

【0042】

この実施形態では、脚部材３０がホルダ本体１２とは別個独立した部材となっているが、ホルダ本体１２の一部の形状を工夫（例：脚取付部１２５の面積を拡大する等）することによってワーク支持部として構成しても良い。

【0043】

続いて、図３（Ａ）～図３（Ｃ）を用いてワークホルダ１０の使用方法の一例を説明する。まず、ワーク５０の形状やサイズに応じて、第１のワーク支持部材１６および第２のワーク支持部材１８の取付位置を決定する。

【0044】

図３（Ａ）に示すように、ホルダ本体１２における複数の長孔４０のうち最適な位置にあるものを選択して、第１のワーク支持部材１６および第２のワーク支持部材１８の概ねの高さを決定する。その後、選択した長孔４０の長さの範囲内で昇降させつつ高さを微調整した後に留め具９０を締め付けることによって位置を固定することができる。

【0045】

この実施形態では、留め具９０として、ボルトとナットの組み合わせを採用しているが、ビス、ワッシャ、スプリング等を適宜用いたり、カシメ留め等を適宜利用したりすることが可能である。

【0046】

続いて、図３（Ｂ）に示すように受け具２０の位置を調整することによってワーク５０を安定的に保持できるようにする。この実施形態では、ワーク受け具２０の支持溝がワーク５０の中心に向かって開放するように、ワーク受け具２０の角度を調整している。

【0047】

ワーク受け具２０の調整手法はこれには限定されることはなく、ワーク受け具２０間の距離を調整したり、向きを調整したりすることによって、さまざまなサイズや形状のワーク５０に汎用的に対応することが可能である。

【0048】

必要に応じて、図３（Ｃ）に示すように、脚部材３０を角度を調整すると良い。ワークホルダ１０を置くスペースや、必要とされる自立の安定度に応じて、適宜、脚部材３０の角度を調整したり、異なるサイズの脚部材３０に取り換えたりすると良い。

【0049】

ワークホルダ１０は、無電解めっき処理の前後の工程でも利用できるため、一連の流れにおけるワーク５０の積み替え作業数を減らすことが可能となる。

【0050】

ワークホルダ１０においては、ワーク５０に対して挟む力を加えないため、挟み跡が発生するといった不都合がない。また、ワーク５０の下部（ワーク５０における中央よりも下側の領域）を支持するため、メッキ液の液だれに起因する汚損を防止する効果が期待できる。

【0051】

また、受け冶具２０の溝の形状や厚みの微調整も行い易いため、より多くの種類のワークに対応することが可能となる。

【0052】

さらには、ワークホルダ１０の全体として、多数の長孔４０が設けられているため、軽量化を図ることが可能であるとともに、めっき液が滞留しにくい状況を形成することが可能である。

【0053】

ワークホルダ１０はそれぞれが自立可能であり、各種のワーク５０に対応することが可能であるため、開発段階から量産段階まで幅広く利用することが可能である。さらに、図４に示すように、複数のワークホルダ１０を連結して１つのワーク保持構造を構築することによって、多数のワーク５０のハンドリングが行い易くなる。

【0054】

図４に示すように、ワークホルダ１０の脚取付部１２５を連結部材８０の所望の位置に固定するとともに、脚取付部１２５が連結された複数のワークホルダ１０の上部を連結ポール８５によって連結することによって、まとまった数のワーク５０（異種類混合も可）を同時にハンドリングすることが可能になる。

【0055】

このような構成を採用する場合、ワークホルダ１０の配置ピッチが近すぎると、めっき液の滞留や液だれの原因にもなるため、適宜、適当な間隔を設けるようにすると良い。この構成は、不揃いなサイズのワーク５０をまとめて処理する際に利用可能であるため、生産性向上効果が期待できる。

【0056】

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0057】

１０－ワークホルダ
１２－ホルダ本体
１４－吊り下げ部材
１６－第１のワーク支持部材
１８－第２のワーク支持部材
２０－ワーク受け具
３０－脚部材
４０－長孔
５０－ワーク
６０－めっき浴
７０－フック
８０－連結部材
８５－連結ポール
９０－留め具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】