金属涂层除去设备和金属涂层除去方法转让专利
申请号 : CN200480016713.1
文献号 : CN1805834B
文献日 : 2010-09-15
发明人 : 长岛贵志 , 久角隆雄 , 秋山秀典 , 浪平隆男
申请人 : 松下电器产业株式会社
摘要 :
金属涂层除去设备(1)包括：第一电极(13)，设置成与作为待除去物体的金属涂层(101)相对；第二电极(14)，设置成与金属涂层(101)相对，并距离第一电极(13)为预定距离；和脉冲功率发生器(11)，例如，用作放电能量输送部分。该脉冲功率发生器(11)在第一电极(13)和第二电极(14)之间输送放电能量，以便允许在第一电极(13)和第二电极(14)之间发生放电。通过允许在第一电极(13)和第二电极(14)之间发生放电，可以除去金属涂层(101)。
权利要求 :
1.一种用于除去设置在树脂表面上的金属涂层的金属涂层除去设备，包括：第一电极，设置成与待除去物体相对；
第二电极，设置成与该待除去物体相对，并距离该第一电极为预定距离；和放电能量输送部分，用于在该第一电极和该第二电极之间输送放电能量，以便允许在该第一电极和该第二电极之间发生放电。
2.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，其中除了与该待除去物体相对的至少一部分之外，该第一电极和该第二电极中的至少一个用由绝缘材料制成的绝缘盖覆盖。
3.根据权利要求2所述的金属涂层除去设备，其中该绝缘盖和被该绝缘盖覆盖的该电极设置成使得该绝缘盖和该电极的相对位置是可调的。
4.根据权利要求2所述的金属涂层除去设备，其中设置该绝缘盖，使得该绝缘盖的一端在除去操作期间与该待除去物体接触，并且设置被该绝缘盖覆盖的所述电极，以便在除去操作期间防止其与所述待除去物体接触。
5.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，还包括用于控制该放电能量输送部分的输出控制部分，其中该输出控制部分控制从所述放电能量输送部分输送的放电能量的量和放电频率中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，还包括电极与电极间距控制部分，用于控制所述第一电极和所述第二电极之间的距离。
7.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，还包括电极与待除去物体间距控制部分，用于控制所述第一电极及所述第二电极与所述待除去物体之间的距离。
8.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，还包括电极角度控制部分，用于将所述第一电极和所述第二电极相对于所述待除去物体的角度控制在0到90度的范围内。
9.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，还包括图像识别部分，用于识别所述待除去物体的形状。
10.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，还包括膜厚测量部分，用于测量所述待除去物体的厚度。
11.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，还包括用于识别所述待除去物体的金属类型的金属识别部分。
12.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，其中所述第一电极和所述第二电极之间的距离不小于1mm且不大于20mm。
13.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，其中所述第一电极及所述第二电极与所述待除去物体之间的距离不小于0.1mm且不大于3.0mm。
14.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，其中所述第一电极和所述第二电极相对于所述待除去物体的角度不小于15度且不大于90度。
15.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，还包括用于在所述第一电极和所述第二电极之间产生等离子体的等离子体产生部分。
16.根据权利要求15所述的金属涂层除去设备，其中所述等离子体产生部分在所述第一电极和所述第二电极之间输送放电能量，以便允许在所述第一电极和所述第二电极之间发生放电，由此产生等离子体。
17.根据权利要求16所述的金属涂层除去设备，其中所述等离子体产生部分允许在导电材料附近的所述第一电极和所述第二电极之间发生放电，由此在所述第一电极和所述第二电极之间产生等离子体。
18.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，还包括设置在所述第一电极和所述第二电极之间的绝缘部件。
19.根据权利要求1所述的金属涂层除去设备，还包括绝缘帽，用于覆盖所述第一电极和所述第二电极的至少前端部。
20.一种用于除去设置在树脂表面上的金属涂层的金属涂层除去方法，包括：设置第一电极和第二电极，使得它们与待除去物体相对；并且在所述第一电极和所述第二电极之间输送放电能量，以便允许在所述第一电极和所述第二电极之间发生放电，由此除去所述待除去物体
21.根据权利要求20所述的金属涂层除去方法，包括根据所述待除去物体的厚度和金属类型中的至少一个来控制放电能量的量和放电频率中的至少一个。
22.根据权利要求20所述的金属涂层除去方法，包括根据所述待除去物体的厚度和金属类型中的至少一个来控制所述第一电极和所述第二电极之间的距离。
23.根据权利要求20所述的金属涂层除去方法，包括根据所述待除去物体的厚度和金属类型中的至少一个来控制所述第一电极及所述第二电极与所述待除去物体之间的距离。
24.根据权利要求20所述的金属涂层除去方法，包括根据所述待除去物体的厚度和金属类型中的至少一个来控制所述第一电极和所述第二电极相对于所述待除去物体的角度。
25.根据权利要求20所述的金属涂层除去方法，包括：
提前对所述待除去物体进行预除去；
测量通过所述预除去获得的除去面积；并且
根据测量除去面积的结果来控制放电能量的量和放电频率中的至少一个。
26.根据权利要求20所述的金属涂层除去方法，包括在设置所述第一电极和所述第二电极从而使它们与所述待除去物体相对之前，在所述第一电极和所述第二电极之间产生等离子体。
27.根据权利要求26所述的金属涂层除去方法，包括在设置所述第一电极和所述第二电极以便使它们与所述待除去物体相对之前，在所述第一电极和所述第二电极之间输送放电能量，以便允许在所述第一电极和所述第二电极之间发生初步放电，由此在所述第一电极和所述第二电极之间产生等离子体。
28.根据权利要求27所述的金属涂层除去方法，其中在所述第一电极和所述第二电极设置在导电材料附近的状态下进行所述初步放电。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种除去设置在树脂表面上的金属涂层的设备和方法，特别涉及一种以再循环树脂为目的的除去金属涂层的设备和方法。
背景技术
近年来，为了对资源进行再循环的目的，存在着对于电子设备等中使用的树脂产品进行再循环的需求。电子设备中使用的许多树脂产品在其表面上覆盖了金属涂层，而在再循环树脂时必须除去这些金属涂层。
常规地，有人提出了将具有金属涂层的树脂产品放入热水中，以便将其加热，由此除去金属涂层(例如，参见专利文献1)。更具体地说，用切割器等预先切割其表面上设置的金属涂层的树脂产品在温度为70℃或更高的热水中加热几小时，然后用流水来除去该金属涂层。
此外，还有人提出了从具有金属涂层的树脂板回收树脂的下面的方法。就是说，将设有金属涂层的树脂板首先卷起来，然后使卷起的树脂板与热水或蒸汽接触，以便使树脂膨胀，进一步压树脂板，然后利用流动的热水来除去金属涂层(例如，参见专利文献2)。
专利文献1：JP5(1993)-345321 A
专利文献2：国际公报No.96/12598
然而，尽管上述常规方法能除去具有相对低的粘接强度的金属涂层，例如汽相淀积膜，但是难以除去具有大厚度和高粘接强度的金属涂层，如用于装饰目的的镀膜。而且，由于上述常规方法包括利用热水的处理，该处理使树脂膨胀，因此为了树脂的再循环需要进行脱水。
常规地，有人提出了将具有金属涂层的树脂产品放入热水中，以便将其加热，由此除去金属涂层(例如，参见专利文献1)。更具体地说，用切割器等预先切割其表面上设置的金属涂层的树脂产品在温度为70℃或更高的热水中加热几小时，然后用流水来除去该金属涂层。
此外，还有人提出了从具有金属涂层的树脂板回收树脂的下面的方法。就是说，将设有金属涂层的树脂板首先卷起来，然后使卷起的树脂板与热水或蒸汽接触，以便使树脂膨胀，进一步压树脂板，然后利用流动的热水来除去金属涂层(例如，参见专利文献2)。
专利文献1：JP5(1993)-345321 A
专利文献2：国际公报No.96/12598
然而，尽管上述常规方法能除去具有相对低的粘接强度的金属涂层，例如汽相淀积膜，但是难以除去具有大厚度和高粘接强度的金属涂层，如用于装饰目的的镀膜。而且，由于上述常规方法包括利用热水的处理，该处理使树脂膨胀，因此为了树脂的再循环需要进行脱水。
发明内容
根据本发明的用于除去设置在树脂表面上的金属涂层的金属涂层除去设备包括：第一电极，设置成以便待除去物体相对；第二电极，设置成以便与待除去物体相对，并距离第一电极为预定距离；和放电能量供给部分，用于在第一电极和第二电极之间输送放电能量，以便在第一电极和第二电极之间发生放电。
根据本发明的用于除去设置在树脂表面上的金属涂层的金属涂层除去方法包括：设置第一电极和第二电极，使得它们与待除去物体相对；并且在第一电极和第二电极之间输送放电能量，以便在第一电极和第二电极之间允许放电发生，由此除去待除去物体。
附图简述
图1是示出根据本发明实施例1的金属涂层除去设备的结构的透视图；
图2是示出根据本发明实施例1的金属涂层除去设备的示意结构的图；
图3是示出根据本发明实施例1的金属涂层除去设备的结构的方框图；
图4是示出根据本发明实施例1的金属涂层除去设备的操作的流程图；
图5是示出脉冲功率发生器的示例结构的电路图；
图6是示出脉冲功率发生器的另一示例结构的电路图；
图7是示出根据本发明实施例2的金属涂层除去设备的结构的透视图；
图8是示出根据本发明实施例2的金属涂层除去设备的示意结构的图；
图9是示出根据本发明实施例2的金属涂层除去设备的结构的方框图；
图10是示出根据本发明实施例2的金属涂层除去设备的操作的流程图；
图11是示出根据本发明实施例3的金属涂层除去设备的结构的透视图；
图12是示出根据本发明实施例3的金属涂层除去设备的示意结构的图；
图13是详细示出用于控制根据本发明实施例3的金属涂层除去设备的电极的机理的透视图；
图14A到14D是具体示出其中对电极之间的距离和电极的角度进行调整的状态的示意图；
图15是示出根据本发明实施例3的金属涂层除去设备的结构的方框图；
图16是示出根据本发明实施例3的金属涂层除去设备的操作的流程图；
图17是示出其中在绝缘盖上附加提供气体注入部分的结构的透视图；
图18是示出电极和绝缘盖之间的示例位置关系的剖面图；
图19是示出根据本发明实施例4的金属涂层除去设备的结构的透视图；
图20A是示出通过图19所示金属涂层除去设备进行初步放电时的电极部分的例子的透视图，图20B是对应图20A的侧视图，它包括电极部分的横截面；
图21是示出根据本发明实施例4的金属涂层除去设备的结构的方框图；
图22是示出根据本发明实施例4的金属涂层除去设备的操作的流程图；
图23A是示出通过图19所示金属涂层除去设备进行初步放电时的电极部分的另一例子的透视图，图23B是对应图23A的侧视图，它包括电极部分的横截面；
图24是示出电极的另一示例结构的部分剖面示意图；
图25是示出电极的另一示例结构的部分剖面示意图；
图26A和26B是具有图25所示结构的电极的部分剖面示意图，图26A示出除去操作期间电极的状态，而图26B示出初步放电期间电极的状态；
图27是示出根据本发明实施例5的金属涂层除去设备的结构的方框图；
图28是示出根据本发明实施例5的金属涂层除去设备的操作的流程图；
图29是示出根据本发明实施例6的电极的示例结构的部分剖面示意图；
图30A是示出根据本发明实施例6的电极的另一示例结构的部分剖面示意图，图30B是沿着图30A中的线I-I截取的剖面图；
图31A是示出根据本发明实施例6的电极的另一示例结构的透视图，图31B是对应图31A的侧视图，其包括电极部分的剖面；
图32是用于解释根据本发明例子的电极的设置的图；
图33是示出在提供绝缘盖的情况下和不提供绝缘盖的情况下的电极与待除去物体之间的距离和除去面积之间的关系的曲线；
图34是示出在进行初步放电的情况下和在不进行初步放电的情况下的施加电压和除去效率之间的关系的曲线；
图35是示出在进行初步放电的情况下和在不进行初步放电的情况下间隙和除去效率之间的关系的曲线。
发明详述
根据本发明的金属涂层除去设备允许在第一电极和第二电极之间发生放电，由此除去设置在树脂表面上的金属涂层，其中所述第一电极和第二电极设置成与作为待除去物体的金属涂层相对。因此，即使在待除去物体是具有高粘接强度或具有大厚度的金属涂层时，也可以从树脂上有效地除去待除去物体。此外，在金属涂层除去操作期间树脂不膨胀，因此这种设备可以适合于再循环树脂目的。
优选地，在根据本发明的金属涂层除去设备中，第一电极和第二电极中的至少一个用由绝缘材料制成的绝缘盖覆盖，除了与待除去物体相对的至少一部分之外。这允许在预定空间发生放电，从而将增加的冲击能量通过放电施加于待除去物体。相应地，随着冲击能量的增加，待除去物体的除去面积变大，导致除去效率提高。此外，绝缘盖和用绝缘盖覆盖的电极可以设置成使绝缘盖和电极的相对位置是可调的。此外，绝缘盖设置成在除去操作期间使绝缘盖的一端与待除去物体接触，并且用绝缘盖覆盖的电极可以设置成在除去操作期间不与待除去物体接触。
根据本发明的金属涂层除去设备还可包括用于控制放电能量输送部分的输出控制部分，其中输出控制部分控制从放电能量输送部分输送的放电能量的量和放电频率中的至少一个。这允许根据待除去物体的厚度或金属类型来进行放电，从而有效地进行除去。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括电极与电极间距控制部分，用于控制第一电极和第二电极之间的距离。这就可以根据待除去物体的厚度和金属类型来选择电极之间的距离，从而进行有效地除去。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括电极与待除去物体间距控制部分，用于控制第一电极及第二电极与待除去物体之间的距离。这就可以根据待除去物体的厚度或金属类型来选择电极和待除去物体之间的距离，从而有效地进行除去。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括电极角度控制部分，用于在0到90度的范围内控制第一电极和第二电极相对于待除去物体的角度。这就可以根据待除去物体的厚度或金属类型来选择电极的角度，从而有效地进行除去。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括图像识别部分，用于识别待除去物体的形状。这就可以根据待除去物体的形状来设置电极等，从而有效地进行除去。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括膜厚测量部分，用于测量待除去物体的厚度。这就可以根据待除去物体的膜厚适当地改变放电能量等，并且因此可以实现有效的除去，而与待除去物体的膜厚无关。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括用于识别待除去物体的金属类型的金属识别部分。这就可以根据待除去物体的金属类型适当地改变放电能量等，并且因此可以实现有效除去，而与待除去物体的金属类型无关。
优选地，在根据本发明的金属涂层除去设备中，第一电极和第二电极之间的距离不小于1mm且不大于20mm。当电极之间的距离不小于1mm时，可以抑制由于电极之间的空气中产生的电介质击穿而使电流只流过第一电极和第二电极之间的空气的现象。因此，可以实现去除效率的进一步提高。此外，当电极之间的距离不大于20mm时，除去部分可以可靠地连接在第一电极和第二电极之间，因此可以防止待除去物体部分地留下来。这里应该注意的是，这里使用的第一电极和第二电极之间的距离是发生放电的第一电极和第二电极的部分之间的距离。在棒状电极的情况下，例如，这个距离是发生放电的电极的前端部分之间的距离。
优选地，在根据本发明的金属涂层除去设备中，第一电极及第二电极与待除去物体之间的距离不小于0.1mm且不大于3.0mm。通过将电极和待除去物体之间的距离设置在这个范围内，可以有效地除去金属涂层，同时抑制了在放电期间树脂的燃烧和熔化。这里应该注意的是，这里使用的第一电极及第二电极与待除去物体之间的距离是第一电极及第二电极发生放电的部分与待除去物体之间的距离。在棒状电极的情况下，例如，这个距离是发生放电的电极的前端部分和待除去物体之间的距离。
优选地，在根据本发明的金属涂层除去设备中，第一电极和第二电极相对于待除去物体的角度(第一电极和第二电极中的每个电极相对于待除去物体的表面的倾斜角)不小于15度且不大于90度。更优选地，电极的角度是45度。其原因是可以获得较大的除去面积。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括用于在第一电极和第二电极之间产生等离子体的等离子体产生部分。等离子体产生部分可以在第一电极和第二电极之间输送放电能量，以便允许在第一电极和第二电极之间发生放电(初步放电)，由此产生等离子体。优选地，在导电材料附近进行初步放电。通过提供这个等离子体产生部分，例如，在绝缘膜设置在作为待除去物体的金属涂层的表面上或者在导电部分和绝缘部分混合在待除去物体例如印制板的表面上的情况下，可以在不施加高电压的情况下有效地除去金属涂层。其原因如下。就是说，当绝缘部分设置在待除去物体的表面上时，需要高的电介质击穿电压。然而，通过在电极之间产生等离子体，可以减小电介质击穿电压，由此可以在不施加高电压的情况下发生放电。此外，当在导电材料附近进行初步放电时，可以产生等离子体，即使在初步放电之后电极之间的距离增加时，其也可以保持等离子体状态。为了保持等离子体状态，优选产生热等离子体。为此，优选使用由具有高电阻的材料形成的电极，从而在初步放电期间通过施加电压使电极很容易地释放热量。例如，可以适当地使用由含有钨等的材料形成的电极。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括设置在第一电极和第二电极之间的绝缘部件。利用这种结构，绝缘部件限制了在用于除去涂层的放电期间的放电空间，因此可以有效地除去金属涂层。
根据本发明的金属涂层除去设备可以包括用于覆盖第一电极和第二电极的前端部的绝缘帽。绝缘帽限制放电空间，因此可以有效地除去金属涂层。
根据本发明的金属涂层除去方法允许在第一电极和第二电极之间发生放电，由此除去设置在树脂表面上的金属涂层，其中第一电极和第二电极设置成与作为待除去物体的金属涂层相对。因此，即使在待除去物体是具有高粘接强度或具有大厚度的金属涂层时，也可以除去待除去物体。此外，在金属涂层除去操作期间，树脂不会膨胀，因此这种方法可适当地用于再循环树脂。
根据本发明的金属涂层除去方法可以包括根据待除去物体的厚度和金属类型中的至少一个来控制放电能量的量和放电频率中的至少一个。这就可以根据待除去物体的厚度或类型适当地改变放电能量等，因此可以实现有效的除去，而与待除去物体的厚度或类型无关。
根据本发明的金属涂层除去方法可包括根据待除去物体的厚度和金属类型中的至少一个来控制第一电极和第二电极之间的距离。这就可以根据待除去物体的厚度或类型适当地改变电极间的距离，因此可以实现有效除去，而与待除去物体的厚度或类型无关。
根据本发明的金属涂层除去方法可包括根据待除去物体的厚度和金属类型中的至少一个来控制第一电极及第二电极与待除去物体之间的距离。这就可以根据待除去物体的厚度或类型适当地改变电极和待除去物体之间的距离，因此可以实现有效除去，而与待除去物体的厚度或类型无关。
根据本发明的金属涂层除去方法可包括根据待除去物体的厚度和金属类型中的至少一个来控制第一电极和第二电极相对于待除去物体的角度。这就可以根据待除去物体的厚度或类型适当地改变电极的角度，因此可以实现有效除去，而与待除去物体的厚度或类型无关。
根据本发明的金属涂层除去方法可包括：提前对待除去物体进行测试除去；测量通过测试除去获得的除去面积；并且根据测量除去面积的结果控制放电能量的量和放电频率中的至少一个。这就可以根据待除去物体设置合适的放电能量等，并且因此可以实现有效除去，而与待除去物体的厚度或类型无关。
根据本发明的金属涂层除去方法可包括在设置第一电极和第二电极从而使它们与待除去物体相对之前，在第一电极和第二电极之间产生等离子体。例如，通过在第一电极和第二电极之间输送放电能量以便允许在第一电极和第二电极之间发生初步放电，可以产生等离子体。优选地，例如在第一电极和第二电极设置在导电材料附近的状态下进行初步放电。当在导电材料附近进行初步放电时，可以很容易地产生等离子体。通过在电极之间提前产生等离子体，例如，在绝缘膜设置在作为待除去物体的金属涂层的表面上或在导电部分和绝缘部分在待除去物体例如印制板的表面上混合的情况下，可以有效地除去金属涂层，而不用施加高电压。
下面将参照附图详细地介绍本发明的实施例。
实施例1
下面参照图1-6介绍根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法的实施例。
图1和2示出通过使用本实施例的金属涂层除去设备1除去设置在树脂102的表面上的金属涂层(待除去物体)101的状态。图1是金属涂层除去设备1的透视图，而图2是示出金属涂层除去设备1的示意结构的图。金属涂层除去设备1包括脉冲功率发生器(放电能量输送部分)11、输出控制器件(输出控制部分)12、作为放电电极的第一电极13和第二电极14、用于覆盖第一电极13和第二电极14中的每一个的绝缘盖15、以及控制单元16。金属涂层除去设备1还包括用于识别树脂102和金属涂层101的形状的图像识别器件(图像识别部分)17。树脂102和作为待除去物体的金属涂层101的类型不特别限制。在图2中，参考标记103表示除去金属涂层的位置。
脉冲功率发生器11包括电源(这里，是直流电源)和脉冲放电电路(例如，包括电容器、线圈等)，并且在第一电极13和第二电极14之间输送放电能量(施加电压)，由此允许在第一电极13和第二电极14之间发生放电。这里，鉴于时间和空间，脉冲功率是通过压缩存储的能量而在短时间内(大约μsec到nsec)集中在小空间内的高密度能量。下面将介绍脉冲功率发生器11的具体示例结构。
输出控制器件12根据金属涂层101的类型、金属涂层101的厚度等控制从脉冲功率发生器11输出的放电能量的大小(能量的量)和频率(放电频率)。
第一电极13和第二电极14例如为棒状，并且设置成彼此相隔预定距离。为了发生放电，给第一电极13输送高电位，并且给第二电极14输送地电位，由此在这些电极之间发生放电。优选地，第一电极13和第二电极14例如由钨、银-钨合金、铜-钨合金等形成，因为这些金属在放电之后消耗少。此外，优选地，第一电极13和第二电极14具有尽可能尖锐的前端，以便允许放电容易发生。此外，第一电极13和第二电极14之间的距离优选为1mm或以上，更优选是1mm到20mm，以便在第一电极13和第二电极14之间完全除去待除去物体。通过以这种方式设置电极间的距离，可以有效地发生放电，并且可以防止由于只在电极间发生放电而使电流不流过金属涂层101的现象，由此可以有效地除去金属涂层101。此外，第一电极13及第二电极14与金属涂层101之间的距离(间隙)优选为0.1mm-3.0mm，并且更优选是0.1mm-1.0mm。通过将电极13和14与金属涂层101之间的距离设置在这个范围内，可以防止树脂102在放电期间燃烧，并且可以有效地除去金属涂层101。当电极13和14与金属涂层101直接接触时，树脂102可能被燃烧。为此，优选地，尽可能地使电极13和14不与金属涂层101接触。例如，图18所示的结构也是可以获得的，其中绝缘盖15的前端设置得比电极13和14的前端更靠近作为待除去物体的金属涂层101，从而在电极13和14与金属涂层101之间提供空间31，同时在放电期间绝缘盖15可以与金属涂层101接触。当以这种方式防止电极13和14与金属涂层101接触时，即使绝缘盖15与金属涂层101接触，在放电期间树脂102较少地燃烧，并且可以抑制在刚刚放电之后树脂被电极13和14产生的热量熔化。此外，绝缘盖15的位置相对于电极13和14的位置是可调的。
绝缘盖15覆盖第一电极13和第二电极14中的每一个，并设置成露出第一电极13和第二电极14中的每一个的至少一端(与金属涂层101相对的部分)。通过以这种方式将绝缘盖15附着到电极13和14中的每一个上，其中输送了脉冲功率的空间被压缩，导致除去效率增加。优选地，绝缘盖15具有高耐热性，因为它必须承受连续的放电。为此，优选使用具有高导热性的绝缘材料，如氧化铝、氮化硅、金刚石等作为绝缘盖15的材料。
控制单元16指示脉冲功率发生器11开始放电，根据来自图像识别器件17等的信息控制输出控制器件12。
下面将参照图3和4介绍金属涂层除去设备1的处理操作。图3是示出金属涂层除去设备1的结构的方框图，而图4是示出金属涂层除去设备1的操作的流程图。
当图像识别器件17确认作为待除去物体的金属涂层101时，控制单元16识别(储存)待除去物体的形状，并且在接收到这个信息之后，开启脉冲功率发生器11的直流电源11a(步骤(以下缩写为S)41、S42和S43)。
然后，进行测试除去，以便确定要施加的电压(能量大小)和放电频率。更具体地说，控制单元6将输出控制器件12的模式改变为1-脉冲模式(S44)，并指示脉冲功率发生器11利用施加的5kV电压对待除去物体进行1-脉冲放电(S45)。利用图像识别器件17测量通过1-脉冲放电除去物体的面积(S46)。控制单元16将来自图像识别器件17的关于除去面积的信息与除去面积数据库16a中的数据相对比，以便判断将要施加的初始化电压(例如，这里是5kV)和初始化放电频率(例如，这里是100Hz)是否合适(S47)。如果判断将要施加的初始化电压和初始化放电频率不合适，则改变它们，以便使其适合于待除去物体(S48和S49)。测试除去之后，控制单元16将输出控制单元12的模式从1-脉冲模式改变为连续放电模式。
在S47中判断要施加的电压和放电频率合适之后或在S48和S49中分别适当地改变要施加的电压值和放电频率之后，控制单元16进行操作以获得适合于待除去物体的形状的操作方法，并且在操作结果的基础上发布指令给自动(robot)控制器件(图1和2中未示出)18(S50)。
操作自动控制器件18，以便将第一电极13和第二电极14中的每一个移动到预定位置(S51)。然后，操作输出控制器件12，以便将关于要施加的电压和放电频率的指令发布给脉冲功率发生器11，由此准备放电(S52)。该脉冲功率发生器11在来自输出控制器件12的数据的基础上开始放电(S53)。
当完成除去时，停止放电，以便完成除去涂层(S54)。之后，操作自动控制器件18，以便将第一电极13和第二电极14返回到它们的原点(S55)，将输出控制器件12的要施加的电压和放电频率设置为它们的初始值(要施加的电压：5kV，放电频率：100Hz)，并且完成金属涂层除去操作。
接着，将介绍储存在除去面积数据库16a中的数据。通过1-脉冲放电获得的除去面积根据施加的电压、待除去物体的膜厚和待除去物体的类型而改变，如表1所示。因此，预先获得测试记录期间的除去面积和根据该测试记录期间的除去面积的要施加的合适的电压以及合适的放电频率之间的关系，并且将这些数据记录在除去面积数据库16a中。基于作为测试除去的结果获得的除去面积，获得适合于待除去物体的施加电压，并进一步由除去面积数据库16a确定合适的放电频率。例如，在如表1所示的具有30μm厚度的镍-铬镀膜的情况下，即使施加电压设置为高达20kV，每一个脉冲的除去面积为0.225mm2。因此，这种情况下的除去面积小于利用5kV的施加电压除去厚度为1.25μm的屏蔽镀膜的情况下的除去面积。因而，放电频率必须设置为比屏蔽镀膜的放电频率高。这里应该注意的是，在表1中，屏蔽镀膜是具有两层结构的金属涂层，其包括铜(下层)和镍(上层)，并且镍-铬镀膜是具有三层结构的金属涂层，包括铜(下层)、镍(中间层)和铬(上层)。
表1
(电容器的容量：16nF)
接下来，将参照图5和6介绍脉冲功率发生器11的具体例子。
图5示出脉冲功率发生器11的脉冲放电电路的示例结构。在图5所示的示例结构中，脉冲功率发生器11包括初级侧电路和次级侧电路。在具有这种结构的脉冲功率发生器11中，当通过来自控制单元16的指令使直流电源111开启时，开始给初级侧电路的电容器112充电。输出控制器件12确定放电频率，并产生TTL信号，由此接通开关113(例如，半导体闸流管)。当开关113打开预定时间周期时，通过电容器112保存的电荷使电流瞬时地流动。由于之后从电容器112流动反向电流，因此二极管114与开关113并联连接。当向变压器115加压时，给次级电路的电容器116充电(能量传输到电容器116)。磁性开关117由电压和时间控制。直到施加给磁性开关117的电压达到预定电平且已经经过预定时间，不给第一电极13施加电压，从而不发生放电。当施加于磁性开关117的电压达到预定电平且已经经过预定时间时，磁性开关117导通，从而电流流过第一电极13，并且脉冲功率施加于金属涂层101的表面，由此除去金属涂层101。
图6示出脉冲功率发生器11的脉冲放电电路的另一示例结构。在这种结构中，当通过来自控制单元16的指令使直流电源118接通时，开始对电容器119充电。输出控制器件12确定放电频率并产生TTL信号，由此接通开关120。当开关120打开预定时间周期时，通过电容器119保存的电荷使电流瞬时地流动。由于之后从电容器119流动反向电流，因此二极管121与开关120并联连接。电流从电容器119流过第一电极13，并且脉冲功率施加于金属涂层101的表面，由此除去金属涂层101。在图5和6所示的每个示例结构中，电容器116、119和第一电极13之间的较高电抗导致较长的放电时间，因此，优选地，尽可能地减小该电抗，以便在时间上压缩能量。
实施例2
下面参照图7-10介绍根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法的另一实施例。
图7和8示出使用本实施例的金属涂层除去设备2除去设置在树脂102的表面上的金属涂层101的状态。图7是金属涂层除去设备2的透视图，而图8是示出金属涂层除去设备2的示意结构的图。金属涂层除去设备2具有与实施例1的金属涂层除去设备1相同的结构，除了另外提供膜厚测量器件(膜厚测量部分)19之外，如荧光X射线器件，用于测量作为待除去物体的金属涂层101的厚度。金属涂层除去设备2根据由膜厚测量器件19测量的待除去物体的厚度改变从脉冲功率发生器11输出的放电能量的大小(能量的大小)和频率(放电频率)。对于与实施例1中所述的金属涂层除去设备1共有的部件用相同的参考标记表示，并且这里省略其详细说明。
下面将参照图9和10介绍金属涂层除去设备2的处理操作。图9是示出金属涂层除去设备2的结构的方框图，而图10是示出金属涂层除去设备2的的操作的流程图。
当图像识别器件17确认待除去物体时，控制单元16识别待除去物体的形状，这是与实施例1中的金属涂层除去设备1相同的方式进行的(S41和S42)。然而，金属涂层除去设备2以不同于金属涂层除去设备1的方式确定放电能量的量和放电频率。
金属涂层除去设备2通过使用例如电机等降低了例如设置在膜厚测量器件19中的用于测量膜厚的探针(未示出)，以便测量待除去物体的膜厚(S101)。然后，基于测量膜厚的结果，确定要施加的初始化电压和初始化放电频率相对于待除去物体的膜厚来说是否是合适的。在本实施例中，要施加的电压的初始值是5kV，并且放电频率的初始值是100Hz。因此，如果膜厚小于10μm，例如，作为测量结果，判断可以在该初始值进行除去。如果膜厚是10μm或更大，则判断必须改变初始值(S102)。如果在S102中判断不必改变初始值，则将开启直流电源11a。如果在S102中判断需要改变初始值，则控制单元16将关于测量膜厚的信息与膜厚数据库16b中的数据进行比较，并且将要施加的初始化电压和初始化放电频率改变为适合于待除去物体的膜厚的值(S103和S104)。根据这个处理，根据待除去物体的膜厚可以设置合适的施加电压和合适的放电频率，因此即使它具有大膜厚，也可以稳定地除去待除去物体。
在根据待除去物体的膜厚确定待施加电压和放电频率之后要进行的处理与实施例1中所述的金属涂层除去设备1的S50-S56中的处理相同，并且这里省略其说明。
实施例3
下面参照图11-17介绍根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法的再一实施例。
图11和12示出通过使用本实施例的金属涂层除去设备3除去设置在树脂102的表面上的金属涂层101的状态。图11是金属涂层除去设备3的透视图，而图12是示出金属涂层除去设备3的示意结构的图。金属涂层除去设备3具有与实施例2的金属涂层除去设备2相同的结构，除了提供了用于控制第一电极13和第二电极14的机构25之外。更具体地说，金属涂层除去设备3不同于金属涂层除去设备2之处在于：第一电极13和第二电极14之间的距离是可变的，这可以通过电极与电极间距控制部分来控制，并且第一电极13和第二电极14相对于待除去物体的角度是可变的，这可以通过电极角度控制部分来控制。与金属涂层除去设备1和2共有的部件用相同的参考标记表示，并且这里省略其详细说明。
图12和13具体地示出了用于控制第一电极13和第二电极14的机构。第一电极13和第二电极14中的每一个都用绝缘盖15覆盖，并且经由绝缘盖15与电极角度调节电机21连接。在图12和13中，参考标记15a表示构成绝缘盖15的陶瓷管，它与连接电极角度调节电机21的绝缘盖15的一部分一体地形成。第一电极13和第二电极14相对于待除去物体的角度可以通过操作电极角度调节电机21来调节。此外，第一电极13和第二电极14中的每一个经电极角度调节电机21连接到齿条(rack gear)24，齿条24通过小齿轮(pinion gear)23(图12中未示出)的旋转从一侧向另一侧线性地运动。小齿轮23连接到电极与电极间距调节电机22，并通过操作电极与电极间距调节电机22而旋转。电极角度调节电机21和电极与电极间距调节电机22由电机控制部分20来控制。电机控制部分20通过接收来自控制单元16的控制信号而控制电极角度调节电机21和电极与电极间距调节电机22。因此，在本实施例中，电极与电极间距控制部分由控制单元16、电机控制部分20、电极与电极间距调节电机22、小齿轮23和齿条24构成。电极角度控制部分由控制单元16、电机控制部分20、和电极角度调节电机21构成。图14A-14D详细地示出了调节电极间距和电极角度的状态。
接下来，将介绍金属涂层除去设备3的处理操作。金属涂层除去设备3按照与实施例2中所述的金属涂层除去设备2相同的方式进行操作，除了电极间距和电极角度也根据由膜厚测量器件19测量的待除去物体的厚度而改变之外。下面，将参照图15和16介绍金属涂层除去设备3的处理操作。图15是示出金属涂层除去设备3的结构的方框图，而图16是示出金属涂层除去设备3的操作的流程图。
图像识别器件17确认待除去物体(S41)，控制单元16识别待除去物体的形状(S42)，并且以与金属涂层除去设备1和2相同的方式测量膜厚且改变要施加的电压和放电频率(S101-S104)。金属涂层除去设备3还能根据待除去物体的膜厚改变电极间距和电极的角度(S161和S162)。根据这种处理，可以根据待除去物体的膜厚来设置合适的电极间距和合适的电极角度，因此可以稳定地除去待除去物体而与其膜厚无关。
根据待除去物体的膜厚确定施加电压和放电频率之后要进行的处理与实施例1中所述的金属涂层除去设备1的S50-S56中的处理相同，这里将省略其说明。这里应该注意的是，电极间距和电极角度最终返回到它们的初始值(这里，例如，电极间距为5mm，电极角度为90°)(S163)。
此外，如图17所示，绝缘盖15可以设有允许沿着电极注入气体的气体注入部分15b，从而可以沿着电极13和14注入惰性气体。沿着电极13和14注入的惰性气体抑制了在放电期间树脂的碳化和金属涂层的成分形成氧化物，导致树脂再循环率和金属再循环率增加。图17所示的结构允许惰性气体部分地注入到放电部分。然而，通过在整个金属涂层除去设备3保持在真空下的状态下进行除去操作也可以实现相同的效果。
根据实施例2和3的上述金属涂层除去设备2和3中的每一个具有允许只根据待除去物体的膜厚来改变施加电压等的结构。然而，还可以提供金属识别器件(金属识别部分)，用于识别待除去物体的金属，其允许还考虑金属的类型来确定要施加的电压等。这种结构能更有效地除去金属涂层。作为金属识别器件，可以使用例如通过发射光谱化学分析、荧光X射线分析、电阻率测量等识别金属的器件。此外，根据实施例1-3中的每一个的上述金属涂层除去设备具有其中使用自动控制器件18将电极13和14移动到预先设置的预定位置的结构。然而，还可以提供用于根据待除去物体的膜厚等来控制电极和待除去物体之间的距离的结构，从而可以根据待除去物体的膜厚等改变电极与待除去物体之间的距离。
实施例4
下面参照图19-26介绍根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法的另一实施例。
图19示出通过使用本实施例的金属涂层除去设备4除去设置在树脂的表面上的金属涂层101的状态。图19是金属涂层除去设备4的透视图。金属涂层除去设备4具有与实施例2的金属涂层除去设备2相同的结构，除了以下不同之处之外：提供了用于在除去操作之前在第一电极13和第二电极14之间产生等离子体的结构(等离子体产生部分)，并且第一电极13和第二电极14设置成在电极的前端部之间保持预定距离(允许等离子体产生的电极之间的距离)。金属涂层除去设备4预先在第一电极13和第二电极14之间产生等离子体，并通过使用第一电极13和第二电极14同时利用其间保持的等离子体状态除去金属涂层101。与实施例1-3中所述的金属涂层除去设备1-3共有的部件用相同的参考标记表示，并且这里不再详细说明。
金属涂层除去设备4具有用于在除去操作期间的放电之前允许在第一电极13和第二电极14之间发生放电(初步放电)的结构，由此在第一电极13和第二电极14之间产生等离子体。更具体地说，提供用于初步放电的导电板(导电材料)41。电极13和14移动到导电板41的顶部，并且，如图20A和20B所示，在导电板41的顶部、在第一电极13和第二电极14之间输送放电能量(施加电压)，以便发生初步放电，从而在第一电极13和第二电极14之间产生热等离子体。图20A是初步放电期间电极的透视图，图20B是对应图20A的部分剖面侧视图。因此，在本实施例中，等离子体产生部分由脉冲功率发生器11和导电板41构成。通过施加电压在电极13和14之间产生释放热量的热等离子体，并且如此产生的热量允许在不继续施加电压的情况下保持等离子体状态，直到除去操作为止。
如上所述，预先在电极13和14之间产生等离子体，并且在保持等离子体状态的同时进行除去操作。因此，甚至在绝缘膜设置在作为待除去物体的金属涂层101的表面上的情况下，如CD-ROM(压缩盘-只读存储器)，例如，可以在不显著增加电压的情况下从树脂102除去金属涂层101。在绝缘膜设置在金属涂层101的表面上的情况下，为了在电极13和14之间不产生等离子体的情况下进行除去操作，必须施加高电压或者使电极13和14与表面上的绝缘膜接触。较高的电流值可以获得较大的除去面积。然而，电流值随着电压增加而减小，导致能量效率的减少。此外，当电极13和14与表面上的绝缘膜接触时，难以在移动电极13和14的同时进行除去操作，导致可加工性降低。为此，在其表面上设有绝缘膜的待除去物体的情况下，优选采用如本实施例中的金属涂层除去设备4。
下面，将参照图21和22具体说明金属涂层除去设备4的示例处理操作。图21是金属涂层除去设备4的方框图，而图22是示出金属涂层除去设备4的操作的流程图。下面的说明涉及待除去物体是在其表面上设有绝缘膜的金属涂层101的情况。
当图像识别器件17确认待除去物体时，控制单元16识别待除去物体的形状，这是与实施例1-3中的金属涂层除去设备1-3相同的方式进行的(S41和S42)。然而，之后金属涂层除去设备4在第一电极13和第二电极14之间产生等离子体，这不同于金属涂层除去设备1-3。
金属涂层除去设备4通过使用例如电机等降低了例如设置在膜厚测量器件19中的用于测量膜厚的探针(未示出)，以便测量设置在金属涂层101的表面上的绝缘膜的厚度(S221)。然后，基于测量膜厚的结果，确定要施加的初始化电压和初始化放电频率相对于绝缘膜的膜厚来说是否是合适的。在本实施例中，要施加的电压的初始值是5kV，并且放电频率的初始值是100Hz。因此，如果膜厚小于10μm，例如，作为测量结果，判断可以在初始值进行除去操作。如果膜厚是10μm或更大，则判断必须改变初始值(S222)。如果在S222中判断不必改变初始值，则开启直流电源11a。如果在S222中判断需要改变初始值，则控制单元16将关于测量的膜厚的信息与绝缘膜厚数据库16c中的数据进行比较，并且将要施加的初始化电压和初始化放电频率改变为适合于绝缘膜的膜厚的值(S223和S224)。根据这个处理，根据绝缘膜的膜厚可以设置初步放电期间合适的施加电压和合适的放电频率，因此即使绝缘膜具有大膜厚，也可以产生所需的等离子体状态，从而除去待除去物体。
在S222中判断要施加电压和放电频率是合适的之后或者在S223和S224中分别适当地改变要施加的电压和放电频率的值之后，控制单元16在如施加电压、放电频率、电极间距等的条件基础上确定用于初步放电的电极移动速度，并向自动控制器件18发布指令(S225)。此外，控制单元16进行操作以获得适合于待除去物体的形状的操作方法，并向自动控制器件18发布指令(S226)。
对自动控制器件18进行操作，以便将第一电极13和第二电极14移动到导电板41的位置(S227)。然后，对输出控制器件12进行操作，以便向脉冲功率发生器11发布关于施加电压和放电频率的指令，由此准备初步放电。脉冲功率发生器11基于来自输出控制器件12的数据开始进行初步放电(S228和S229)。
当完成初步放电时，开始进行除去操作(S230)。除去操作是与实施例2中所述的金属涂层除去设备2的S101-S104和S50-S54中相同的方式进行的，因此这里不再进行说明。
当完成除去操作时，电极13和14返回到它们的原点(S55)，输出控制器件12的要施加的电压和放电频率设置为它们的初始值(要施加的电压：5kV，放电频率：100Hz)(S56)，并且完成金属涂层除去操作。
如上所述，通过在导电板41的顶部进行初步放电，变得很容易产生和保持热等离子体状态。此外，如图23A和23B所示，当在导电板42夹置在第一电极13和第二电极14之间的状态下进行初步放电时，可以更容易产生热等离子体。图23A是在初步放电期间电极的透视图，而图23B是对应图23A的部分剖面侧视图。在图23A和23B中，在导电板42夹置在所述电极之间的状态下在导电板41的顶部进行初步放电。然而，也可以在导电板42夹置在电极之间的状态下进行初步放电，从而代替在导电板41的顶部进行初步放电。
当第一电极13和第二电极14设置成通过驱动电极角度调节电机43使电极间距和电极角度如实施例3中所述的金属涂层除去设备3那样是可变时，其中所述电极角度调节电机43通过旋转运动可以调节电极的角度，例如，如图24所示，在初步放电期间可以使第一电极13和第二电极14之间的距离很小，以便容易产生等离子体，而在除去操作期间可以使第一电极13和第二电极14之间的距离较大，以便获得大除去面积。在电极间距和电极角度是可变的情况下，涂层除去操作期间的电极间距和电极角度可以根据待除去物体而改变，如在实施例3中所述的金属涂层除去设备3中那样。
此外，如图25所示，可以提供绝缘盖15，以便露出第一电极13和第二电极14中的每一个的前端部的一部分。在这种情况下，优选地，第一电极13和第二电极14可旋转地设置，以便使彼此相对的部分是可变的。通过可旋转地设置第一电极13和第二电极14，第一电极13和第二电极14可以旋转，从而使被绝缘盖15覆盖的部分在除去操作期间彼此相对，如图26A所示，而在初步放电期间使露出部分彼此相对，如图26B所示。因而，在初步放电期间使电极间距很小，以便很容易产生等离子体。在除去操作期间，由于绝缘盖15的存在而使电极间距很大，导致较大的除去面积。
在本实施例中，在导电板的顶部进行初步放电。然而，这不是必须的。可以在允许通过调节电极间距等来产生热等离子体的条件下进行初步放电。
实施例5
下面参照图27和28介绍根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法的另一实施例。
本实施例的金属涂层除去设备具有与实施例4中所述的金属涂层除去设备4(见图19)相同的结构，除了导电率测量器件与探针连接以便测量待除去物体的表面上的导电率之外，所述探针例如用于测量膜厚并设置在膜厚测量器件19中。与实施例1-4所述的金属涂层除去设备1-4共有的那些部件用相同的参考标记表示，并且这里不再详细说明。
如在实施例4中那样，本实施例的金属涂层除去设备还具有允许在第一电极13和第二电极14之间发生初步放电，由此产生等离子体的结构。然而，本实施例的金属涂层除去设备具有用于测量待除去物体的表面上的导电率的结构，这就可以根据待除去物体的表面状态确定初步放电的必要性。因此，这种金属涂层除去设备还可以有效地适用于待除去物体，其中在所述待除去物体的表面上混合了导电部分(金属膜)和绝缘部分，如印制板。在其上部分地设置微小的金属膜的待除去物体，例如印制板的情况下，难以使第一电极13和第二电极14与相同的金属膜相对，这导致需要施加高电压。此外，在印制板上，金属膜通常设置在比绝缘部分的位置更低的位置上，因此当电极13和14与金属膜接触时不可能移动电极13和14。相应地，为了连续放电，在金属膜和电极13和14之间需要间隙。由于这些原因，降低了除去效率。为了解决这些问题，在待除去物体的表面上混合了导电部分和绝缘部分的情况下，如在本实施例中那样，测量表面上的导电率，以便确定初步放电的必要性，如果确定需要，则进行初步放电，继之以除去操作。因而，可以在保持必须的间隙的同时和不增加电压的情况下进行放电，导致除去效率提高。
下面将参照图27和28具体介绍本实施例的金属涂层除去设备的示例处理操作。图27是本实施例的金属涂层除去设备的方框图，而图28是示出这种金属涂层除去设备的操作的流程图。下面的说明涉及在待除去物体的表面上混合了导电部分和绝缘部分的情况。
当图像识别器件17确认待除去物体时，控制单元16识别待除去物体的形状，这是与实施例1-4中的金属涂层除去设备1-4相同的方式进行的(S41和S42)。然而，根据这种结构，接着确定初步放电的必要性，如果确定需要，则进行初步放电。
开始，金属涂层除去设备通过使用例如电机等降低了例如与膜厚测量器件19和导电率测量器件51连接的用于测量膜厚的探针(未示出)，以便测量待除去物体的表面层上的导电率及其膜厚(S281)。然后，根据是否呈现导电性来确定初步放电的必要性(S282)。如果确定需要进行初步放电，则进行初步放电(S283)。在S283中以与实施例4中所述的相同的方式进行初步放电，因此这里省略其详细说明。
在初步放电之后或确定不需要初步放电之后，进行除去操作。除去操作是以与实施例2所述的金属涂层除去设备2的S102-S104和实施例1所述的金属涂层除去设备1的S50-S56的相同的方式进行的，并且这里省略其说明。
在本实施例中，与实施例4中相同的电极结构也可用于进行初步放电和除去操作。
实施例6
在本实施例中，将参照图29-31介绍在实施例1-5的每一个中所述的金属涂层除去设备中的第一电极13和第二电极14的其它例子。
如图29所示，用于第一电极13和第二电极14中的每一个的绝缘盖15可以只设置在其前端部。此外，如图30A所示，代替绝缘盖15，可以设置绝缘帽61，以便覆盖第一电极13和第二电极14的前端部。图30B是沿着图30A中的线I-I截取的剖面图。当第一电极13和第二电极14与待除去物体相对时，绝缘帽61可以覆盖与第一电极13和第二电极14相对的待除去物体的一部分，从而提高除去效率。
如图31A和31B所示，绝缘部件62可以设置在第一电极13和第二电极14之间，并且进行放电，以便除去金属涂层101。利用这种结构，绝缘部件62限制放电空间(使其变窄)，因此可以有效地除去金属涂层101。图31A是在除去操作期间的电极的透视图，而图31B是对应图31A的部分剖面侧视图。
下面将通过举例更具体地介绍根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法。
例1
在例1中，制造金属涂层除去设备的样品1-a，从而使第一电极13和第二电极14相对于金属涂层101进行定位，如图32所示，其中每个电极设有绝缘盖15。第一电极13和第二电极14由钨形成并具有棒状(直径：0.5mm)。绝缘盖15由氧化铝形成并具有管形，其外径为2.0mm，其内径为1.0mm，以便覆盖电极13和14中的每一个。电极与电极间距d1为4mm，电极与待除去物体间距d2为0.2mm，并且电极相对于待除去物体的角度θ为45度。脉冲功率发生器11的直流电源具有15kV的电压，电容器具有400nF的电容。此外，还制造样品1-b，除了不提供绝缘盖15之外，其具有与样品1-a相同的结构。
通过使用如此制造的样品1-a和1-b，除去设置在树脂102表面上的金属涂层101。ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂板(厚度：2mm)用作树脂102，并且具有30μm厚度且基底金属为铜的镍铬镀膜用作金属涂层101。图33示出通过使用样品1-a(具有绝缘盖)除去金属涂层101的情况和使用样品1-b(没有绝缘盖)除去金属涂层101的情况的每种情况下的每一个脉冲的除去面积。从这些结果确认用绝缘盖覆盖的电极利用相同的施加电压可以获得较大的除去面积。
例2
在例2中，制造在例1中制造的金属涂层除去设备的样品(具有绝缘盖的样品1-a)，从而改变电极与电极间距d1、电极与待除去物体间距d2以及直流电压(施加电压)。电极与电极间距d1为3mm、4mm、5mm或6mm。电极与待除去物体间距d2为0mm、0.1mm、0.5mm、1.0mm或2.0mm。直流电源为5kV、10kV或15kV。评估通过每个样品进行的除去操作，如表2所示。在表2中，除去操作的评估表示如下：通过使用◎(d1：4mm，d2：0.1mm，施加电压：5kV)作为参考(除去面积：100％)；○表示获得几乎100％(大约80％-100％)的除去面积，△表示获得大约80％或以下的除去面积，▲表示获得40％或以下的除去面积，并且×表示几乎不发生放电。
表2
根据表2所示的结果，当电极与待除去物体间距d2为1.0mm或以下时，相对于电极与电极间距d1为3-6mm，当直流电源具有5kV的电压时结果是▲，当直流电源具有10kV的电压时结果是△。此外，当电压是15kV时，相对于0mm和0.1mm的电极与待除去物体间距d2，结果是○，相对于0.5mm和1.0mm的电极与待除去物体间距d2，结果是△。当电极与待除去物体间距d2相对很大时(这里，2.0mm)，相对于5mm或以上的电极与电极间距d1获得相对优选的结果。考虑的原因如下：大的电极与待除去物体间距d2和小的电极与电极间距d1允许电流在第一电极13和第二电极14之间流动，这就难以除去金属涂层101，因此在电极之间需要一定的距离。确认电极与待除去物体间距d2优选为1.0mm或以下。然而，当电极与待除去物体间距d2为0mm时，树脂102的表面燃烧。这证明为了再循环树脂，优选地，在不使电极与金属涂层101接触的情况下进行放电(通过设置d2为0.1mm或以上)。
例3
在例3中，通过使用实施例4中所述的金属涂层除去设备4除去设置在树脂102的表面上的金属涂层101，该金属涂层101在其表面上设有作为保护膜的绝缘膜。ABS树脂板(厚度：1.2mm)用作树脂102，厚度为50nm的Al膜用作金属涂层101，并且厚度为20μm的紫外线可固化树脂膜用作绝缘膜。第一电极13和第二电极14由与例1中的相同的材料形成。利用如此构成的金属涂层除去设备4，通过改变施加电压，相对于电极与电极间距2mm，获得在电极与待除去物体间距(间隙)分别为3mm和0mm情况下的除去效率。在提供3mm的间隙时，获得在进行初步放电(在电极之间产生等离子体)和不进行初步放电的每种情况下的除去效率。当提供0mm的间隙时，只获得在不进行初步放电的情况下的除去效率。通过测量每1焦耳的除去面积来获得除去效率。在初步放电期间的施加电压与用于除去的施加电压相同。结果示于图34中。通过进行初步放电以便在电极之间产生等离子体，即使提供3mm的间隙，除去效率也与不提供间隙时获得的除去效率同样高。在提供3mm间隙且不进行初步放电的情况下，即使通过增加施加电压，每1个脉冲的除去面积也几乎为0mm2。
根据上述结果，确定在其表面上设置有绝缘膜的金属涂层的情况下，通过利用初步放电在电极之间产生等离子体之后除去金属涂层，提高了除去效率。
例4
在例4中，使用实施例4中所述的金属涂层除去设备4除去设置在树脂102上的金属涂层101。在本例中，使用设置在ABS树脂板上的Cu膜(20μm)、Ni膜(10μm)和Cr(0.2μm)的叠层作为待除去物体。通过改变电极与待除去物体间距(间隙)获得相对于3kV、5kV、10kV和15kV的施加电压的除去效率。通过测量每1个脉冲的除去面积来获得除去效率。仅在施加电压为3kV时，获得在进行初步放电和不进行初步放电的每种情况下的除去效率。当施加其它电压时，只获得了在不进行初步放电情况下的除去效率。在初步放电期间的施加电压为3kV。结果示于图35中。如从这些结果看出的，当不进行初步放电时，除去效率随着间隙增加而减小，这导致必须增加施加电压。然而，即使施加高电压，每一个脉冲的除去面积也很小。另一方面，在进行初步放电时，每1个脉冲的除去面积很大，而与间隙的尺寸无关，这证明金属涂层被有效地除去了。
此外，关于其中在作为绝缘部分的树脂板上设置Cu(35μm)/Ni(5μm)/Cr(0.1μm)的叠层膜的印制板，在进行初步放电之后进行除去操作。结果，与不进行初步放电的情况相比，更有效地除去了绝缘部分。
例5
在例5中，通过初步放电获得电极之间的热等离子体产生状态。这里使用的脉冲功率发生器11的脉冲放电电路包括初级侧电路和次级侧电路，如图5所示。在本例中，确认通过改变次级侧电路的输出电压、电极材料和放电频率是否在电极之间产生热等离子体。结果示于表3中。如表3所示，在钨、铜-钨、银-钨、和铜用作电极材料的每种情况下，确认通过选择次级侧电路的输出电压或放电频率产生了热等离子体。
表3 电极材料 次级侧 输出电压 放电频率 热等离子体 产生状态 Ex.1 钨 3kV 2Hz ○
电极材料 次级侧 输出电压 放电频率 热等离子体 产生状态 Ex.2 钨 3kV 6Hz ○ Ex.3 钨 3kV 20Hz ○ Ex.4 钨 3kV 50Hz ○ Ex.5 铜-钨 3kV 5Hz ○ Ex.6 铜-钨 3kV 2Hz × Ex.7 铜-钨 3kV 3Hz ○ Ex.8 铜-钨 3kV 20Hz ○ Ex.9 银-钨 3kV 1Hz × Ex.10 银-钨 3kV 3Hz ○ Ex.11 银-钨 3kV 5Hz ○ Ex.12 银-钨 3kV 50Hz ○ Ex.13 铜 3kV 5Hz ○ Ex.14 铜 3kV 1Hz × Ex.15 铜 3kV 3Hz × Ex.16 铜 3kV 50Hz ○ Ex.17 钨 15kV 3Hz × Ex.18 钨 15kV 5Hz ○ Ex.19 钨 15kV 50Hz ○ Ex.20 银-钨 15kV 5Hz × Ex.21 银-钨 15kV 6Hz ○ Ex.22 银-钨 15kV 50Hz ○
Ex.23 铜-钨 15kV 3Hz × Ex.24 铜-钨 15kV 5Hz × Ex.25 铜-钨 15kV 6Hz ○ Ex.26 铜-钨 15kV 50Hz ○
工业实用性
根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法可用于除去设置在树脂表面上的金属涂层，并且特别是可以以再循环树脂为目的有效地适用于除去金属涂层。
根据本发明的用于除去设置在树脂表面上的金属涂层的金属涂层除去方法包括：设置第一电极和第二电极，使得它们与待除去物体相对；并且在第一电极和第二电极之间输送放电能量，以便在第一电极和第二电极之间允许放电发生，由此除去待除去物体。
附图简述
图1是示出根据本发明实施例1的金属涂层除去设备的结构的透视图；
图2是示出根据本发明实施例1的金属涂层除去设备的示意结构的图；
图3是示出根据本发明实施例1的金属涂层除去设备的结构的方框图；
图4是示出根据本发明实施例1的金属涂层除去设备的操作的流程图；
图5是示出脉冲功率发生器的示例结构的电路图；
图6是示出脉冲功率发生器的另一示例结构的电路图；
图7是示出根据本发明实施例2的金属涂层除去设备的结构的透视图；
图8是示出根据本发明实施例2的金属涂层除去设备的示意结构的图；
图9是示出根据本发明实施例2的金属涂层除去设备的结构的方框图；
图10是示出根据本发明实施例2的金属涂层除去设备的操作的流程图；
图11是示出根据本发明实施例3的金属涂层除去设备的结构的透视图；
图12是示出根据本发明实施例3的金属涂层除去设备的示意结构的图；
图13是详细示出用于控制根据本发明实施例3的金属涂层除去设备的电极的机理的透视图；
图14A到14D是具体示出其中对电极之间的距离和电极的角度进行调整的状态的示意图；
图15是示出根据本发明实施例3的金属涂层除去设备的结构的方框图；
图16是示出根据本发明实施例3的金属涂层除去设备的操作的流程图；
图17是示出其中在绝缘盖上附加提供气体注入部分的结构的透视图；
图18是示出电极和绝缘盖之间的示例位置关系的剖面图；
图19是示出根据本发明实施例4的金属涂层除去设备的结构的透视图；
图20A是示出通过图19所示金属涂层除去设备进行初步放电时的电极部分的例子的透视图，图20B是对应图20A的侧视图，它包括电极部分的横截面；
图21是示出根据本发明实施例4的金属涂层除去设备的结构的方框图；
图22是示出根据本发明实施例4的金属涂层除去设备的操作的流程图；
图23A是示出通过图19所示金属涂层除去设备进行初步放电时的电极部分的另一例子的透视图，图23B是对应图23A的侧视图，它包括电极部分的横截面；
图24是示出电极的另一示例结构的部分剖面示意图；
图25是示出电极的另一示例结构的部分剖面示意图；
图26A和26B是具有图25所示结构的电极的部分剖面示意图，图26A示出除去操作期间电极的状态，而图26B示出初步放电期间电极的状态；
图27是示出根据本发明实施例5的金属涂层除去设备的结构的方框图；
图28是示出根据本发明实施例5的金属涂层除去设备的操作的流程图；
图29是示出根据本发明实施例6的电极的示例结构的部分剖面示意图；
图30A是示出根据本发明实施例6的电极的另一示例结构的部分剖面示意图，图30B是沿着图30A中的线I-I截取的剖面图；
图31A是示出根据本发明实施例6的电极的另一示例结构的透视图，图31B是对应图31A的侧视图，其包括电极部分的剖面；
图32是用于解释根据本发明例子的电极的设置的图；
图33是示出在提供绝缘盖的情况下和不提供绝缘盖的情况下的电极与待除去物体之间的距离和除去面积之间的关系的曲线；
图34是示出在进行初步放电的情况下和在不进行初步放电的情况下的施加电压和除去效率之间的关系的曲线；
图35是示出在进行初步放电的情况下和在不进行初步放电的情况下间隙和除去效率之间的关系的曲线。
发明详述
根据本发明的金属涂层除去设备允许在第一电极和第二电极之间发生放电，由此除去设置在树脂表面上的金属涂层，其中所述第一电极和第二电极设置成与作为待除去物体的金属涂层相对。因此，即使在待除去物体是具有高粘接强度或具有大厚度的金属涂层时，也可以从树脂上有效地除去待除去物体。此外，在金属涂层除去操作期间树脂不膨胀，因此这种设备可以适合于再循环树脂目的。
优选地，在根据本发明的金属涂层除去设备中，第一电极和第二电极中的至少一个用由绝缘材料制成的绝缘盖覆盖，除了与待除去物体相对的至少一部分之外。这允许在预定空间发生放电，从而将增加的冲击能量通过放电施加于待除去物体。相应地，随着冲击能量的增加，待除去物体的除去面积变大，导致除去效率提高。此外，绝缘盖和用绝缘盖覆盖的电极可以设置成使绝缘盖和电极的相对位置是可调的。此外，绝缘盖设置成在除去操作期间使绝缘盖的一端与待除去物体接触，并且用绝缘盖覆盖的电极可以设置成在除去操作期间不与待除去物体接触。
根据本发明的金属涂层除去设备还可包括用于控制放电能量输送部分的输出控制部分，其中输出控制部分控制从放电能量输送部分输送的放电能量的量和放电频率中的至少一个。这允许根据待除去物体的厚度或金属类型来进行放电，从而有效地进行除去。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括电极与电极间距控制部分，用于控制第一电极和第二电极之间的距离。这就可以根据待除去物体的厚度和金属类型来选择电极之间的距离，从而进行有效地除去。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括电极与待除去物体间距控制部分，用于控制第一电极及第二电极与待除去物体之间的距离。这就可以根据待除去物体的厚度或金属类型来选择电极和待除去物体之间的距离，从而有效地进行除去。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括电极角度控制部分，用于在0到90度的范围内控制第一电极和第二电极相对于待除去物体的角度。这就可以根据待除去物体的厚度或金属类型来选择电极的角度，从而有效地进行除去。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括图像识别部分，用于识别待除去物体的形状。这就可以根据待除去物体的形状来设置电极等，从而有效地进行除去。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括膜厚测量部分，用于测量待除去物体的厚度。这就可以根据待除去物体的膜厚适当地改变放电能量等，并且因此可以实现有效的除去，而与待除去物体的膜厚无关。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括用于识别待除去物体的金属类型的金属识别部分。这就可以根据待除去物体的金属类型适当地改变放电能量等，并且因此可以实现有效除去，而与待除去物体的金属类型无关。
优选地，在根据本发明的金属涂层除去设备中，第一电极和第二电极之间的距离不小于1mm且不大于20mm。当电极之间的距离不小于1mm时，可以抑制由于电极之间的空气中产生的电介质击穿而使电流只流过第一电极和第二电极之间的空气的现象。因此，可以实现去除效率的进一步提高。此外，当电极之间的距离不大于20mm时，除去部分可以可靠地连接在第一电极和第二电极之间，因此可以防止待除去物体部分地留下来。这里应该注意的是，这里使用的第一电极和第二电极之间的距离是发生放电的第一电极和第二电极的部分之间的距离。在棒状电极的情况下，例如，这个距离是发生放电的电极的前端部分之间的距离。
优选地，在根据本发明的金属涂层除去设备中，第一电极及第二电极与待除去物体之间的距离不小于0.1mm且不大于3.0mm。通过将电极和待除去物体之间的距离设置在这个范围内，可以有效地除去金属涂层，同时抑制了在放电期间树脂的燃烧和熔化。这里应该注意的是，这里使用的第一电极及第二电极与待除去物体之间的距离是第一电极及第二电极发生放电的部分与待除去物体之间的距离。在棒状电极的情况下，例如，这个距离是发生放电的电极的前端部分和待除去物体之间的距离。
优选地，在根据本发明的金属涂层除去设备中，第一电极和第二电极相对于待除去物体的角度(第一电极和第二电极中的每个电极相对于待除去物体的表面的倾斜角)不小于15度且不大于90度。更优选地，电极的角度是45度。其原因是可以获得较大的除去面积。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括用于在第一电极和第二电极之间产生等离子体的等离子体产生部分。等离子体产生部分可以在第一电极和第二电极之间输送放电能量，以便允许在第一电极和第二电极之间发生放电(初步放电)，由此产生等离子体。优选地，在导电材料附近进行初步放电。通过提供这个等离子体产生部分，例如，在绝缘膜设置在作为待除去物体的金属涂层的表面上或者在导电部分和绝缘部分混合在待除去物体例如印制板的表面上的情况下，可以在不施加高电压的情况下有效地除去金属涂层。其原因如下。就是说，当绝缘部分设置在待除去物体的表面上时，需要高的电介质击穿电压。然而，通过在电极之间产生等离子体，可以减小电介质击穿电压，由此可以在不施加高电压的情况下发生放电。此外，当在导电材料附近进行初步放电时，可以产生等离子体，即使在初步放电之后电极之间的距离增加时，其也可以保持等离子体状态。为了保持等离子体状态，优选产生热等离子体。为此，优选使用由具有高电阻的材料形成的电极，从而在初步放电期间通过施加电压使电极很容易地释放热量。例如，可以适当地使用由含有钨等的材料形成的电极。
根据本发明的金属涂层除去设备还可以包括设置在第一电极和第二电极之间的绝缘部件。利用这种结构，绝缘部件限制了在用于除去涂层的放电期间的放电空间，因此可以有效地除去金属涂层。
根据本发明的金属涂层除去设备可以包括用于覆盖第一电极和第二电极的前端部的绝缘帽。绝缘帽限制放电空间，因此可以有效地除去金属涂层。
根据本发明的金属涂层除去方法允许在第一电极和第二电极之间发生放电，由此除去设置在树脂表面上的金属涂层，其中第一电极和第二电极设置成与作为待除去物体的金属涂层相对。因此，即使在待除去物体是具有高粘接强度或具有大厚度的金属涂层时，也可以除去待除去物体。此外，在金属涂层除去操作期间，树脂不会膨胀，因此这种方法可适当地用于再循环树脂。
根据本发明的金属涂层除去方法可以包括根据待除去物体的厚度和金属类型中的至少一个来控制放电能量的量和放电频率中的至少一个。这就可以根据待除去物体的厚度或类型适当地改变放电能量等，因此可以实现有效的除去，而与待除去物体的厚度或类型无关。
根据本发明的金属涂层除去方法可包括根据待除去物体的厚度和金属类型中的至少一个来控制第一电极和第二电极之间的距离。这就可以根据待除去物体的厚度或类型适当地改变电极间的距离，因此可以实现有效除去，而与待除去物体的厚度或类型无关。
根据本发明的金属涂层除去方法可包括根据待除去物体的厚度和金属类型中的至少一个来控制第一电极及第二电极与待除去物体之间的距离。这就可以根据待除去物体的厚度或类型适当地改变电极和待除去物体之间的距离，因此可以实现有效除去，而与待除去物体的厚度或类型无关。
根据本发明的金属涂层除去方法可包括根据待除去物体的厚度和金属类型中的至少一个来控制第一电极和第二电极相对于待除去物体的角度。这就可以根据待除去物体的厚度或类型适当地改变电极的角度，因此可以实现有效除去，而与待除去物体的厚度或类型无关。
根据本发明的金属涂层除去方法可包括：提前对待除去物体进行测试除去；测量通过测试除去获得的除去面积；并且根据测量除去面积的结果控制放电能量的量和放电频率中的至少一个。这就可以根据待除去物体设置合适的放电能量等，并且因此可以实现有效除去，而与待除去物体的厚度或类型无关。
根据本发明的金属涂层除去方法可包括在设置第一电极和第二电极从而使它们与待除去物体相对之前，在第一电极和第二电极之间产生等离子体。例如，通过在第一电极和第二电极之间输送放电能量以便允许在第一电极和第二电极之间发生初步放电，可以产生等离子体。优选地，例如在第一电极和第二电极设置在导电材料附近的状态下进行初步放电。当在导电材料附近进行初步放电时，可以很容易地产生等离子体。通过在电极之间提前产生等离子体，例如，在绝缘膜设置在作为待除去物体的金属涂层的表面上或在导电部分和绝缘部分在待除去物体例如印制板的表面上混合的情况下，可以有效地除去金属涂层，而不用施加高电压。
下面将参照附图详细地介绍本发明的实施例。
实施例1
下面参照图1-6介绍根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法的实施例。
图1和2示出通过使用本实施例的金属涂层除去设备1除去设置在树脂102的表面上的金属涂层(待除去物体)101的状态。图1是金属涂层除去设备1的透视图，而图2是示出金属涂层除去设备1的示意结构的图。金属涂层除去设备1包括脉冲功率发生器(放电能量输送部分)11、输出控制器件(输出控制部分)12、作为放电电极的第一电极13和第二电极14、用于覆盖第一电极13和第二电极14中的每一个的绝缘盖15、以及控制单元16。金属涂层除去设备1还包括用于识别树脂102和金属涂层101的形状的图像识别器件(图像识别部分)17。树脂102和作为待除去物体的金属涂层101的类型不特别限制。在图2中，参考标记103表示除去金属涂层的位置。
脉冲功率发生器11包括电源(这里，是直流电源)和脉冲放电电路(例如，包括电容器、线圈等)，并且在第一电极13和第二电极14之间输送放电能量(施加电压)，由此允许在第一电极13和第二电极14之间发生放电。这里，鉴于时间和空间，脉冲功率是通过压缩存储的能量而在短时间内(大约μsec到nsec)集中在小空间内的高密度能量。下面将介绍脉冲功率发生器11的具体示例结构。
输出控制器件12根据金属涂层101的类型、金属涂层101的厚度等控制从脉冲功率发生器11输出的放电能量的大小(能量的量)和频率(放电频率)。
第一电极13和第二电极14例如为棒状，并且设置成彼此相隔预定距离。为了发生放电，给第一电极13输送高电位，并且给第二电极14输送地电位，由此在这些电极之间发生放电。优选地，第一电极13和第二电极14例如由钨、银-钨合金、铜-钨合金等形成，因为这些金属在放电之后消耗少。此外，优选地，第一电极13和第二电极14具有尽可能尖锐的前端，以便允许放电容易发生。此外，第一电极13和第二电极14之间的距离优选为1mm或以上，更优选是1mm到20mm，以便在第一电极13和第二电极14之间完全除去待除去物体。通过以这种方式设置电极间的距离，可以有效地发生放电，并且可以防止由于只在电极间发生放电而使电流不流过金属涂层101的现象，由此可以有效地除去金属涂层101。此外，第一电极13及第二电极14与金属涂层101之间的距离(间隙)优选为0.1mm-3.0mm，并且更优选是0.1mm-1.0mm。通过将电极13和14与金属涂层101之间的距离设置在这个范围内，可以防止树脂102在放电期间燃烧，并且可以有效地除去金属涂层101。当电极13和14与金属涂层101直接接触时，树脂102可能被燃烧。为此，优选地，尽可能地使电极13和14不与金属涂层101接触。例如，图18所示的结构也是可以获得的，其中绝缘盖15的前端设置得比电极13和14的前端更靠近作为待除去物体的金属涂层101，从而在电极13和14与金属涂层101之间提供空间31，同时在放电期间绝缘盖15可以与金属涂层101接触。当以这种方式防止电极13和14与金属涂层101接触时，即使绝缘盖15与金属涂层101接触，在放电期间树脂102较少地燃烧，并且可以抑制在刚刚放电之后树脂被电极13和14产生的热量熔化。此外，绝缘盖15的位置相对于电极13和14的位置是可调的。
绝缘盖15覆盖第一电极13和第二电极14中的每一个，并设置成露出第一电极13和第二电极14中的每一个的至少一端(与金属涂层101相对的部分)。通过以这种方式将绝缘盖15附着到电极13和14中的每一个上，其中输送了脉冲功率的空间被压缩，导致除去效率增加。优选地，绝缘盖15具有高耐热性，因为它必须承受连续的放电。为此，优选使用具有高导热性的绝缘材料，如氧化铝、氮化硅、金刚石等作为绝缘盖15的材料。
控制单元16指示脉冲功率发生器11开始放电，根据来自图像识别器件17等的信息控制输出控制器件12。
下面将参照图3和4介绍金属涂层除去设备1的处理操作。图3是示出金属涂层除去设备1的结构的方框图，而图4是示出金属涂层除去设备1的操作的流程图。
当图像识别器件17确认作为待除去物体的金属涂层101时，控制单元16识别(储存)待除去物体的形状，并且在接收到这个信息之后，开启脉冲功率发生器11的直流电源11a(步骤(以下缩写为S)41、S42和S43)。
然后，进行测试除去，以便确定要施加的电压(能量大小)和放电频率。更具体地说，控制单元6将输出控制器件12的模式改变为1-脉冲模式(S44)，并指示脉冲功率发生器11利用施加的5kV电压对待除去物体进行1-脉冲放电(S45)。利用图像识别器件17测量通过1-脉冲放电除去物体的面积(S46)。控制单元16将来自图像识别器件17的关于除去面积的信息与除去面积数据库16a中的数据相对比，以便判断将要施加的初始化电压(例如，这里是5kV)和初始化放电频率(例如，这里是100Hz)是否合适(S47)。如果判断将要施加的初始化电压和初始化放电频率不合适，则改变它们，以便使其适合于待除去物体(S48和S49)。测试除去之后，控制单元16将输出控制单元12的模式从1-脉冲模式改变为连续放电模式。
在S47中判断要施加的电压和放电频率合适之后或在S48和S49中分别适当地改变要施加的电压值和放电频率之后，控制单元16进行操作以获得适合于待除去物体的形状的操作方法，并且在操作结果的基础上发布指令给自动(robot)控制器件(图1和2中未示出)18(S50)。
操作自动控制器件18，以便将第一电极13和第二电极14中的每一个移动到预定位置(S51)。然后，操作输出控制器件12，以便将关于要施加的电压和放电频率的指令发布给脉冲功率发生器11，由此准备放电(S52)。该脉冲功率发生器11在来自输出控制器件12的数据的基础上开始放电(S53)。
当完成除去时，停止放电，以便完成除去涂层(S54)。之后，操作自动控制器件18，以便将第一电极13和第二电极14返回到它们的原点(S55)，将输出控制器件12的要施加的电压和放电频率设置为它们的初始值(要施加的电压：5kV，放电频率：100Hz)，并且完成金属涂层除去操作。
接着，将介绍储存在除去面积数据库16a中的数据。通过1-脉冲放电获得的除去面积根据施加的电压、待除去物体的膜厚和待除去物体的类型而改变，如表1所示。因此，预先获得测试记录期间的除去面积和根据该测试记录期间的除去面积的要施加的合适的电压以及合适的放电频率之间的关系，并且将这些数据记录在除去面积数据库16a中。基于作为测试除去的结果获得的除去面积，获得适合于待除去物体的施加电压，并进一步由除去面积数据库16a确定合适的放电频率。例如，在如表1所示的具有30μm厚度的镍-铬镀膜的情况下，即使施加电压设置为高达20kV，每一个脉冲的除去面积为0.225mm2。因此，这种情况下的除去面积小于利用5kV的施加电压除去厚度为1.25μm的屏蔽镀膜的情况下的除去面积。因而，放电频率必须设置为比屏蔽镀膜的放电频率高。这里应该注意的是，在表1中，屏蔽镀膜是具有两层结构的金属涂层，其包括铜(下层)和镍(上层)，并且镍-铬镀膜是具有三层结构的金属涂层，包括铜(下层)、镍(中间层)和铬(上层)。
表1
(电容器的容量：16nF)
接下来，将参照图5和6介绍脉冲功率发生器11的具体例子。
图5示出脉冲功率发生器11的脉冲放电电路的示例结构。在图5所示的示例结构中，脉冲功率发生器11包括初级侧电路和次级侧电路。在具有这种结构的脉冲功率发生器11中，当通过来自控制单元16的指令使直流电源111开启时，开始给初级侧电路的电容器112充电。输出控制器件12确定放电频率，并产生TTL信号，由此接通开关113(例如，半导体闸流管)。当开关113打开预定时间周期时，通过电容器112保存的电荷使电流瞬时地流动。由于之后从电容器112流动反向电流，因此二极管114与开关113并联连接。当向变压器115加压时，给次级电路的电容器116充电(能量传输到电容器116)。磁性开关117由电压和时间控制。直到施加给磁性开关117的电压达到预定电平且已经经过预定时间，不给第一电极13施加电压，从而不发生放电。当施加于磁性开关117的电压达到预定电平且已经经过预定时间时，磁性开关117导通，从而电流流过第一电极13，并且脉冲功率施加于金属涂层101的表面，由此除去金属涂层101。
图6示出脉冲功率发生器11的脉冲放电电路的另一示例结构。在这种结构中，当通过来自控制单元16的指令使直流电源118接通时，开始对电容器119充电。输出控制器件12确定放电频率并产生TTL信号，由此接通开关120。当开关120打开预定时间周期时，通过电容器119保存的电荷使电流瞬时地流动。由于之后从电容器119流动反向电流，因此二极管121与开关120并联连接。电流从电容器119流过第一电极13，并且脉冲功率施加于金属涂层101的表面，由此除去金属涂层101。在图5和6所示的每个示例结构中，电容器116、119和第一电极13之间的较高电抗导致较长的放电时间，因此，优选地，尽可能地减小该电抗，以便在时间上压缩能量。
实施例2
下面参照图7-10介绍根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法的另一实施例。
图7和8示出使用本实施例的金属涂层除去设备2除去设置在树脂102的表面上的金属涂层101的状态。图7是金属涂层除去设备2的透视图，而图8是示出金属涂层除去设备2的示意结构的图。金属涂层除去设备2具有与实施例1的金属涂层除去设备1相同的结构，除了另外提供膜厚测量器件(膜厚测量部分)19之外，如荧光X射线器件，用于测量作为待除去物体的金属涂层101的厚度。金属涂层除去设备2根据由膜厚测量器件19测量的待除去物体的厚度改变从脉冲功率发生器11输出的放电能量的大小(能量的大小)和频率(放电频率)。对于与实施例1中所述的金属涂层除去设备1共有的部件用相同的参考标记表示，并且这里省略其详细说明。
下面将参照图9和10介绍金属涂层除去设备2的处理操作。图9是示出金属涂层除去设备2的结构的方框图，而图10是示出金属涂层除去设备2的的操作的流程图。
当图像识别器件17确认待除去物体时，控制单元16识别待除去物体的形状，这是与实施例1中的金属涂层除去设备1相同的方式进行的(S41和S42)。然而，金属涂层除去设备2以不同于金属涂层除去设备1的方式确定放电能量的量和放电频率。
金属涂层除去设备2通过使用例如电机等降低了例如设置在膜厚测量器件19中的用于测量膜厚的探针(未示出)，以便测量待除去物体的膜厚(S101)。然后，基于测量膜厚的结果，确定要施加的初始化电压和初始化放电频率相对于待除去物体的膜厚来说是否是合适的。在本实施例中，要施加的电压的初始值是5kV，并且放电频率的初始值是100Hz。因此，如果膜厚小于10μm，例如，作为测量结果，判断可以在该初始值进行除去。如果膜厚是10μm或更大，则判断必须改变初始值(S102)。如果在S102中判断不必改变初始值，则将开启直流电源11a。如果在S102中判断需要改变初始值，则控制单元16将关于测量膜厚的信息与膜厚数据库16b中的数据进行比较，并且将要施加的初始化电压和初始化放电频率改变为适合于待除去物体的膜厚的值(S103和S104)。根据这个处理，根据待除去物体的膜厚可以设置合适的施加电压和合适的放电频率，因此即使它具有大膜厚，也可以稳定地除去待除去物体。
在根据待除去物体的膜厚确定待施加电压和放电频率之后要进行的处理与实施例1中所述的金属涂层除去设备1的S50-S56中的处理相同，并且这里省略其说明。
实施例3
下面参照图11-17介绍根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法的再一实施例。
图11和12示出通过使用本实施例的金属涂层除去设备3除去设置在树脂102的表面上的金属涂层101的状态。图11是金属涂层除去设备3的透视图，而图12是示出金属涂层除去设备3的示意结构的图。金属涂层除去设备3具有与实施例2的金属涂层除去设备2相同的结构，除了提供了用于控制第一电极13和第二电极14的机构25之外。更具体地说，金属涂层除去设备3不同于金属涂层除去设备2之处在于：第一电极13和第二电极14之间的距离是可变的，这可以通过电极与电极间距控制部分来控制，并且第一电极13和第二电极14相对于待除去物体的角度是可变的，这可以通过电极角度控制部分来控制。与金属涂层除去设备1和2共有的部件用相同的参考标记表示，并且这里省略其详细说明。
图12和13具体地示出了用于控制第一电极13和第二电极14的机构。第一电极13和第二电极14中的每一个都用绝缘盖15覆盖，并且经由绝缘盖15与电极角度调节电机21连接。在图12和13中，参考标记15a表示构成绝缘盖15的陶瓷管，它与连接电极角度调节电机21的绝缘盖15的一部分一体地形成。第一电极13和第二电极14相对于待除去物体的角度可以通过操作电极角度调节电机21来调节。此外，第一电极13和第二电极14中的每一个经电极角度调节电机21连接到齿条(rack gear)24，齿条24通过小齿轮(pinion gear)23(图12中未示出)的旋转从一侧向另一侧线性地运动。小齿轮23连接到电极与电极间距调节电机22，并通过操作电极与电极间距调节电机22而旋转。电极角度调节电机21和电极与电极间距调节电机22由电机控制部分20来控制。电机控制部分20通过接收来自控制单元16的控制信号而控制电极角度调节电机21和电极与电极间距调节电机22。因此，在本实施例中，电极与电极间距控制部分由控制单元16、电机控制部分20、电极与电极间距调节电机22、小齿轮23和齿条24构成。电极角度控制部分由控制单元16、电机控制部分20、和电极角度调节电机21构成。图14A-14D详细地示出了调节电极间距和电极角度的状态。
接下来，将介绍金属涂层除去设备3的处理操作。金属涂层除去设备3按照与实施例2中所述的金属涂层除去设备2相同的方式进行操作，除了电极间距和电极角度也根据由膜厚测量器件19测量的待除去物体的厚度而改变之外。下面，将参照图15和16介绍金属涂层除去设备3的处理操作。图15是示出金属涂层除去设备3的结构的方框图，而图16是示出金属涂层除去设备3的操作的流程图。
图像识别器件17确认待除去物体(S41)，控制单元16识别待除去物体的形状(S42)，并且以与金属涂层除去设备1和2相同的方式测量膜厚且改变要施加的电压和放电频率(S101-S104)。金属涂层除去设备3还能根据待除去物体的膜厚改变电极间距和电极的角度(S161和S162)。根据这种处理，可以根据待除去物体的膜厚来设置合适的电极间距和合适的电极角度，因此可以稳定地除去待除去物体而与其膜厚无关。
根据待除去物体的膜厚确定施加电压和放电频率之后要进行的处理与实施例1中所述的金属涂层除去设备1的S50-S56中的处理相同，这里将省略其说明。这里应该注意的是，电极间距和电极角度最终返回到它们的初始值(这里，例如，电极间距为5mm，电极角度为90°)(S163)。
此外，如图17所示，绝缘盖15可以设有允许沿着电极注入气体的气体注入部分15b，从而可以沿着电极13和14注入惰性气体。沿着电极13和14注入的惰性气体抑制了在放电期间树脂的碳化和金属涂层的成分形成氧化物，导致树脂再循环率和金属再循环率增加。图17所示的结构允许惰性气体部分地注入到放电部分。然而，通过在整个金属涂层除去设备3保持在真空下的状态下进行除去操作也可以实现相同的效果。
根据实施例2和3的上述金属涂层除去设备2和3中的每一个具有允许只根据待除去物体的膜厚来改变施加电压等的结构。然而，还可以提供金属识别器件(金属识别部分)，用于识别待除去物体的金属，其允许还考虑金属的类型来确定要施加的电压等。这种结构能更有效地除去金属涂层。作为金属识别器件，可以使用例如通过发射光谱化学分析、荧光X射线分析、电阻率测量等识别金属的器件。此外，根据实施例1-3中的每一个的上述金属涂层除去设备具有其中使用自动控制器件18将电极13和14移动到预先设置的预定位置的结构。然而，还可以提供用于根据待除去物体的膜厚等来控制电极和待除去物体之间的距离的结构，从而可以根据待除去物体的膜厚等改变电极与待除去物体之间的距离。
实施例4
下面参照图19-26介绍根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法的另一实施例。
图19示出通过使用本实施例的金属涂层除去设备4除去设置在树脂的表面上的金属涂层101的状态。图19是金属涂层除去设备4的透视图。金属涂层除去设备4具有与实施例2的金属涂层除去设备2相同的结构，除了以下不同之处之外：提供了用于在除去操作之前在第一电极13和第二电极14之间产生等离子体的结构(等离子体产生部分)，并且第一电极13和第二电极14设置成在电极的前端部之间保持预定距离(允许等离子体产生的电极之间的距离)。金属涂层除去设备4预先在第一电极13和第二电极14之间产生等离子体，并通过使用第一电极13和第二电极14同时利用其间保持的等离子体状态除去金属涂层101。与实施例1-3中所述的金属涂层除去设备1-3共有的部件用相同的参考标记表示，并且这里不再详细说明。
金属涂层除去设备4具有用于在除去操作期间的放电之前允许在第一电极13和第二电极14之间发生放电(初步放电)的结构，由此在第一电极13和第二电极14之间产生等离子体。更具体地说，提供用于初步放电的导电板(导电材料)41。电极13和14移动到导电板41的顶部，并且，如图20A和20B所示，在导电板41的顶部、在第一电极13和第二电极14之间输送放电能量(施加电压)，以便发生初步放电，从而在第一电极13和第二电极14之间产生热等离子体。图20A是初步放电期间电极的透视图，图20B是对应图20A的部分剖面侧视图。因此，在本实施例中，等离子体产生部分由脉冲功率发生器11和导电板41构成。通过施加电压在电极13和14之间产生释放热量的热等离子体，并且如此产生的热量允许在不继续施加电压的情况下保持等离子体状态，直到除去操作为止。
如上所述，预先在电极13和14之间产生等离子体，并且在保持等离子体状态的同时进行除去操作。因此，甚至在绝缘膜设置在作为待除去物体的金属涂层101的表面上的情况下，如CD-ROM(压缩盘-只读存储器)，例如，可以在不显著增加电压的情况下从树脂102除去金属涂层101。在绝缘膜设置在金属涂层101的表面上的情况下，为了在电极13和14之间不产生等离子体的情况下进行除去操作，必须施加高电压或者使电极13和14与表面上的绝缘膜接触。较高的电流值可以获得较大的除去面积。然而，电流值随着电压增加而减小，导致能量效率的减少。此外，当电极13和14与表面上的绝缘膜接触时，难以在移动电极13和14的同时进行除去操作，导致可加工性降低。为此，在其表面上设有绝缘膜的待除去物体的情况下，优选采用如本实施例中的金属涂层除去设备4。
下面，将参照图21和22具体说明金属涂层除去设备4的示例处理操作。图21是金属涂层除去设备4的方框图，而图22是示出金属涂层除去设备4的操作的流程图。下面的说明涉及待除去物体是在其表面上设有绝缘膜的金属涂层101的情况。
当图像识别器件17确认待除去物体时，控制单元16识别待除去物体的形状，这是与实施例1-3中的金属涂层除去设备1-3相同的方式进行的(S41和S42)。然而，之后金属涂层除去设备4在第一电极13和第二电极14之间产生等离子体，这不同于金属涂层除去设备1-3。
金属涂层除去设备4通过使用例如电机等降低了例如设置在膜厚测量器件19中的用于测量膜厚的探针(未示出)，以便测量设置在金属涂层101的表面上的绝缘膜的厚度(S221)。然后，基于测量膜厚的结果，确定要施加的初始化电压和初始化放电频率相对于绝缘膜的膜厚来说是否是合适的。在本实施例中，要施加的电压的初始值是5kV，并且放电频率的初始值是100Hz。因此，如果膜厚小于10μm，例如，作为测量结果，判断可以在初始值进行除去操作。如果膜厚是10μm或更大，则判断必须改变初始值(S222)。如果在S222中判断不必改变初始值，则开启直流电源11a。如果在S222中判断需要改变初始值，则控制单元16将关于测量的膜厚的信息与绝缘膜厚数据库16c中的数据进行比较，并且将要施加的初始化电压和初始化放电频率改变为适合于绝缘膜的膜厚的值(S223和S224)。根据这个处理，根据绝缘膜的膜厚可以设置初步放电期间合适的施加电压和合适的放电频率，因此即使绝缘膜具有大膜厚，也可以产生所需的等离子体状态，从而除去待除去物体。
在S222中判断要施加电压和放电频率是合适的之后或者在S223和S224中分别适当地改变要施加的电压和放电频率的值之后，控制单元16在如施加电压、放电频率、电极间距等的条件基础上确定用于初步放电的电极移动速度，并向自动控制器件18发布指令(S225)。此外，控制单元16进行操作以获得适合于待除去物体的形状的操作方法，并向自动控制器件18发布指令(S226)。
对自动控制器件18进行操作，以便将第一电极13和第二电极14移动到导电板41的位置(S227)。然后，对输出控制器件12进行操作，以便向脉冲功率发生器11发布关于施加电压和放电频率的指令，由此准备初步放电。脉冲功率发生器11基于来自输出控制器件12的数据开始进行初步放电(S228和S229)。
当完成初步放电时，开始进行除去操作(S230)。除去操作是与实施例2中所述的金属涂层除去设备2的S101-S104和S50-S54中相同的方式进行的，因此这里不再进行说明。
当完成除去操作时，电极13和14返回到它们的原点(S55)，输出控制器件12的要施加的电压和放电频率设置为它们的初始值(要施加的电压：5kV，放电频率：100Hz)(S56)，并且完成金属涂层除去操作。
如上所述，通过在导电板41的顶部进行初步放电，变得很容易产生和保持热等离子体状态。此外，如图23A和23B所示，当在导电板42夹置在第一电极13和第二电极14之间的状态下进行初步放电时，可以更容易产生热等离子体。图23A是在初步放电期间电极的透视图，而图23B是对应图23A的部分剖面侧视图。在图23A和23B中，在导电板42夹置在所述电极之间的状态下在导电板41的顶部进行初步放电。然而，也可以在导电板42夹置在电极之间的状态下进行初步放电，从而代替在导电板41的顶部进行初步放电。
当第一电极13和第二电极14设置成通过驱动电极角度调节电机43使电极间距和电极角度如实施例3中所述的金属涂层除去设备3那样是可变时，其中所述电极角度调节电机43通过旋转运动可以调节电极的角度，例如，如图24所示，在初步放电期间可以使第一电极13和第二电极14之间的距离很小，以便容易产生等离子体，而在除去操作期间可以使第一电极13和第二电极14之间的距离较大，以便获得大除去面积。在电极间距和电极角度是可变的情况下，涂层除去操作期间的电极间距和电极角度可以根据待除去物体而改变，如在实施例3中所述的金属涂层除去设备3中那样。
此外，如图25所示，可以提供绝缘盖15，以便露出第一电极13和第二电极14中的每一个的前端部的一部分。在这种情况下，优选地，第一电极13和第二电极14可旋转地设置，以便使彼此相对的部分是可变的。通过可旋转地设置第一电极13和第二电极14，第一电极13和第二电极14可以旋转，从而使被绝缘盖15覆盖的部分在除去操作期间彼此相对，如图26A所示，而在初步放电期间使露出部分彼此相对，如图26B所示。因而，在初步放电期间使电极间距很小，以便很容易产生等离子体。在除去操作期间，由于绝缘盖15的存在而使电极间距很大，导致较大的除去面积。
在本实施例中，在导电板的顶部进行初步放电。然而，这不是必须的。可以在允许通过调节电极间距等来产生热等离子体的条件下进行初步放电。
实施例5
下面参照图27和28介绍根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法的另一实施例。
本实施例的金属涂层除去设备具有与实施例4中所述的金属涂层除去设备4(见图19)相同的结构，除了导电率测量器件与探针连接以便测量待除去物体的表面上的导电率之外，所述探针例如用于测量膜厚并设置在膜厚测量器件19中。与实施例1-4所述的金属涂层除去设备1-4共有的那些部件用相同的参考标记表示，并且这里不再详细说明。
如在实施例4中那样，本实施例的金属涂层除去设备还具有允许在第一电极13和第二电极14之间发生初步放电，由此产生等离子体的结构。然而，本实施例的金属涂层除去设备具有用于测量待除去物体的表面上的导电率的结构，这就可以根据待除去物体的表面状态确定初步放电的必要性。因此，这种金属涂层除去设备还可以有效地适用于待除去物体，其中在所述待除去物体的表面上混合了导电部分(金属膜)和绝缘部分，如印制板。在其上部分地设置微小的金属膜的待除去物体，例如印制板的情况下，难以使第一电极13和第二电极14与相同的金属膜相对，这导致需要施加高电压。此外，在印制板上，金属膜通常设置在比绝缘部分的位置更低的位置上，因此当电极13和14与金属膜接触时不可能移动电极13和14。相应地，为了连续放电，在金属膜和电极13和14之间需要间隙。由于这些原因，降低了除去效率。为了解决这些问题，在待除去物体的表面上混合了导电部分和绝缘部分的情况下，如在本实施例中那样，测量表面上的导电率，以便确定初步放电的必要性，如果确定需要，则进行初步放电，继之以除去操作。因而，可以在保持必须的间隙的同时和不增加电压的情况下进行放电，导致除去效率提高。
下面将参照图27和28具体介绍本实施例的金属涂层除去设备的示例处理操作。图27是本实施例的金属涂层除去设备的方框图，而图28是示出这种金属涂层除去设备的操作的流程图。下面的说明涉及在待除去物体的表面上混合了导电部分和绝缘部分的情况。
当图像识别器件17确认待除去物体时，控制单元16识别待除去物体的形状，这是与实施例1-4中的金属涂层除去设备1-4相同的方式进行的(S41和S42)。然而，根据这种结构，接着确定初步放电的必要性，如果确定需要，则进行初步放电。
开始，金属涂层除去设备通过使用例如电机等降低了例如与膜厚测量器件19和导电率测量器件51连接的用于测量膜厚的探针(未示出)，以便测量待除去物体的表面层上的导电率及其膜厚(S281)。然后，根据是否呈现导电性来确定初步放电的必要性(S282)。如果确定需要进行初步放电，则进行初步放电(S283)。在S283中以与实施例4中所述的相同的方式进行初步放电，因此这里省略其详细说明。
在初步放电之后或确定不需要初步放电之后，进行除去操作。除去操作是以与实施例2所述的金属涂层除去设备2的S102-S104和实施例1所述的金属涂层除去设备1的S50-S56的相同的方式进行的，并且这里省略其说明。
在本实施例中，与实施例4中相同的电极结构也可用于进行初步放电和除去操作。
实施例6
在本实施例中，将参照图29-31介绍在实施例1-5的每一个中所述的金属涂层除去设备中的第一电极13和第二电极14的其它例子。
如图29所示，用于第一电极13和第二电极14中的每一个的绝缘盖15可以只设置在其前端部。此外，如图30A所示，代替绝缘盖15，可以设置绝缘帽61，以便覆盖第一电极13和第二电极14的前端部。图30B是沿着图30A中的线I-I截取的剖面图。当第一电极13和第二电极14与待除去物体相对时，绝缘帽61可以覆盖与第一电极13和第二电极14相对的待除去物体的一部分，从而提高除去效率。
如图31A和31B所示，绝缘部件62可以设置在第一电极13和第二电极14之间，并且进行放电，以便除去金属涂层101。利用这种结构，绝缘部件62限制放电空间(使其变窄)，因此可以有效地除去金属涂层101。图31A是在除去操作期间的电极的透视图，而图31B是对应图31A的部分剖面侧视图。
下面将通过举例更具体地介绍根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法。
例1
在例1中，制造金属涂层除去设备的样品1-a，从而使第一电极13和第二电极14相对于金属涂层101进行定位，如图32所示，其中每个电极设有绝缘盖15。第一电极13和第二电极14由钨形成并具有棒状(直径：0.5mm)。绝缘盖15由氧化铝形成并具有管形，其外径为2.0mm，其内径为1.0mm，以便覆盖电极13和14中的每一个。电极与电极间距d1为4mm，电极与待除去物体间距d2为0.2mm，并且电极相对于待除去物体的角度θ为45度。脉冲功率发生器11的直流电源具有15kV的电压，电容器具有400nF的电容。此外，还制造样品1-b，除了不提供绝缘盖15之外，其具有与样品1-a相同的结构。
通过使用如此制造的样品1-a和1-b，除去设置在树脂102表面上的金属涂层101。ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)树脂板(厚度：2mm)用作树脂102，并且具有30μm厚度且基底金属为铜的镍铬镀膜用作金属涂层101。图33示出通过使用样品1-a(具有绝缘盖)除去金属涂层101的情况和使用样品1-b(没有绝缘盖)除去金属涂层101的情况的每种情况下的每一个脉冲的除去面积。从这些结果确认用绝缘盖覆盖的电极利用相同的施加电压可以获得较大的除去面积。
例2
在例2中，制造在例1中制造的金属涂层除去设备的样品(具有绝缘盖的样品1-a)，从而改变电极与电极间距d1、电极与待除去物体间距d2以及直流电压(施加电压)。电极与电极间距d1为3mm、4mm、5mm或6mm。电极与待除去物体间距d2为0mm、0.1mm、0.5mm、1.0mm或2.0mm。直流电源为5kV、10kV或15kV。评估通过每个样品进行的除去操作，如表2所示。在表2中，除去操作的评估表示如下：通过使用◎(d1：4mm，d2：0.1mm，施加电压：5kV)作为参考(除去面积：100％)；○表示获得几乎100％(大约80％-100％)的除去面积，△表示获得大约80％或以下的除去面积，▲表示获得40％或以下的除去面积，并且×表示几乎不发生放电。
表2
根据表2所示的结果，当电极与待除去物体间距d2为1.0mm或以下时，相对于电极与电极间距d1为3-6mm，当直流电源具有5kV的电压时结果是▲，当直流电源具有10kV的电压时结果是△。此外，当电压是15kV时，相对于0mm和0.1mm的电极与待除去物体间距d2，结果是○，相对于0.5mm和1.0mm的电极与待除去物体间距d2，结果是△。当电极与待除去物体间距d2相对很大时(这里，2.0mm)，相对于5mm或以上的电极与电极间距d1获得相对优选的结果。考虑的原因如下：大的电极与待除去物体间距d2和小的电极与电极间距d1允许电流在第一电极13和第二电极14之间流动，这就难以除去金属涂层101，因此在电极之间需要一定的距离。确认电极与待除去物体间距d2优选为1.0mm或以下。然而，当电极与待除去物体间距d2为0mm时，树脂102的表面燃烧。这证明为了再循环树脂，优选地，在不使电极与金属涂层101接触的情况下进行放电(通过设置d2为0.1mm或以上)。
例3
在例3中，通过使用实施例4中所述的金属涂层除去设备4除去设置在树脂102的表面上的金属涂层101，该金属涂层101在其表面上设有作为保护膜的绝缘膜。ABS树脂板(厚度：1.2mm)用作树脂102，厚度为50nm的Al膜用作金属涂层101，并且厚度为20μm的紫外线可固化树脂膜用作绝缘膜。第一电极13和第二电极14由与例1中的相同的材料形成。利用如此构成的金属涂层除去设备4，通过改变施加电压，相对于电极与电极间距2mm，获得在电极与待除去物体间距(间隙)分别为3mm和0mm情况下的除去效率。在提供3mm的间隙时，获得在进行初步放电(在电极之间产生等离子体)和不进行初步放电的每种情况下的除去效率。当提供0mm的间隙时，只获得在不进行初步放电的情况下的除去效率。通过测量每1焦耳的除去面积来获得除去效率。在初步放电期间的施加电压与用于除去的施加电压相同。结果示于图34中。通过进行初步放电以便在电极之间产生等离子体，即使提供3mm的间隙，除去效率也与不提供间隙时获得的除去效率同样高。在提供3mm间隙且不进行初步放电的情况下，即使通过增加施加电压，每1个脉冲的除去面积也几乎为0mm2。
根据上述结果，确定在其表面上设置有绝缘膜的金属涂层的情况下，通过利用初步放电在电极之间产生等离子体之后除去金属涂层，提高了除去效率。
例4
在例4中，使用实施例4中所述的金属涂层除去设备4除去设置在树脂102上的金属涂层101。在本例中，使用设置在ABS树脂板上的Cu膜(20μm)、Ni膜(10μm)和Cr(0.2μm)的叠层作为待除去物体。通过改变电极与待除去物体间距(间隙)获得相对于3kV、5kV、10kV和15kV的施加电压的除去效率。通过测量每1个脉冲的除去面积来获得除去效率。仅在施加电压为3kV时，获得在进行初步放电和不进行初步放电的每种情况下的除去效率。当施加其它电压时，只获得了在不进行初步放电情况下的除去效率。在初步放电期间的施加电压为3kV。结果示于图35中。如从这些结果看出的，当不进行初步放电时，除去效率随着间隙增加而减小，这导致必须增加施加电压。然而，即使施加高电压，每一个脉冲的除去面积也很小。另一方面，在进行初步放电时，每1个脉冲的除去面积很大，而与间隙的尺寸无关，这证明金属涂层被有效地除去了。
此外，关于其中在作为绝缘部分的树脂板上设置Cu(35μm)/Ni(5μm)/Cr(0.1μm)的叠层膜的印制板，在进行初步放电之后进行除去操作。结果，与不进行初步放电的情况相比，更有效地除去了绝缘部分。
例5
在例5中，通过初步放电获得电极之间的热等离子体产生状态。这里使用的脉冲功率发生器11的脉冲放电电路包括初级侧电路和次级侧电路，如图5所示。在本例中，确认通过改变次级侧电路的输出电压、电极材料和放电频率是否在电极之间产生热等离子体。结果示于表3中。如表3所示，在钨、铜-钨、银-钨、和铜用作电极材料的每种情况下，确认通过选择次级侧电路的输出电压或放电频率产生了热等离子体。
表3 电极材料 次级侧 输出电压 放电频率 热等离子体 产生状态 Ex.1 钨 3kV 2Hz ○
电极材料 次级侧 输出电压 放电频率 热等离子体 产生状态 Ex.2 钨 3kV 6Hz ○ Ex.3 钨 3kV 20Hz ○ Ex.4 钨 3kV 50Hz ○ Ex.5 铜-钨 3kV 5Hz ○ Ex.6 铜-钨 3kV 2Hz × Ex.7 铜-钨 3kV 3Hz ○ Ex.8 铜-钨 3kV 20Hz ○ Ex.9 银-钨 3kV 1Hz × Ex.10 银-钨 3kV 3Hz ○ Ex.11 银-钨 3kV 5Hz ○ Ex.12 银-钨 3kV 50Hz ○ Ex.13 铜 3kV 5Hz ○ Ex.14 铜 3kV 1Hz × Ex.15 铜 3kV 3Hz × Ex.16 铜 3kV 50Hz ○ Ex.17 钨 15kV 3Hz × Ex.18 钨 15kV 5Hz ○ Ex.19 钨 15kV 50Hz ○ Ex.20 银-钨 15kV 5Hz × Ex.21 银-钨 15kV 6Hz ○ Ex.22 银-钨 15kV 50Hz ○
Ex.23 铜-钨 15kV 3Hz × Ex.24 铜-钨 15kV 5Hz × Ex.25 铜-钨 15kV 6Hz ○ Ex.26 铜-钨 15kV 50Hz ○
工业实用性
根据本发明的用于除去金属涂层的设备和方法可用于除去设置在树脂表面上的金属涂层，并且特别是可以以再循环树脂为目的有效地适用于除去金属涂层。