JP2000244099A - プリント配線板用基板のエッチング処理装置とその装置を用いたプリント配線板用基板のエッチング処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】配線密度や配線精度に優れたプリント配線板を
効率的に製造することのできるエッチング処理装置とそ
の装置を用いてプリント配線板用基板をエッチング処理
する方法を提供する。 【解決手段】軸と軸の直径より大きいリングからなる搬
送ロールを複数平行に並べたコンベアであって、隣接す
る搬送ロールに取り付けたリングが軸方向から見たとき
に重なる距離に並べられたコンベアと、そのコンベアに
よって搬送されたプリント配線板用基板を上下から覆う
ように設けられたエッチング処理ゾーンであって、コン
ベアで搬送されたプリント配線板用基板をエッチング処
理ゾーンに搬入する搬入口と、搬出する搬出口と、プリ
ント配線板用基板の上から気体を吹き出す複数の吹き出
し口と、下からプリント配線板用基板をエッチング液を
噴霧する複数のスプレーとを有するエッチング処理ゾー
ンを有するエッチング処理装置と、その装置を用いてエ
ッチング処理する方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板用
基板のエッチング処理装置とその装置を用いてプリント
配線板用基板をエッチング処理する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリント配線板を製造する方法
として、絶縁基板に銅箔を貼り合わせた銅張り積層板の
銅箔の表面に、形成する導体回路の形状にエッチングレ
ジストを形成して、エッチングレジストに覆われていな
い銅箔の箇所に化学エッチング液を接触させて除去し、
導体回路を形成する方法がある。このときに、化学エッ
チング液に接触させるのは、形成する導体回路の形状に
エッチングレジストを形成した銅張り積層板（以下、プ
リント配線板用基板という。）の上下から、スプレーに
よって化学エッチング液を噴霧するのが通常である。

【０００３】このようなエッチング処理を行う装置は、
軸と軸の直径より大きいリングからなる搬送ロールを複
数平行に並べたコンベアであって、隣接する搬送ロール
に取り付けたリングが軸方向から見たときに重なる距離
に並べられたコンベアと、そのコンベアによって搬送さ
れたプリント配線板用基板を上下から覆うように設けら
れたエッチング処理ゾーンであって、コンベアで搬送さ
れたプリント配線板用基板をエッチング処理ゾーンに搬
入する搬入口と、搬出する搬出口と、プリント配線板用
基板の上下からエッチング処理する液体（以下、エッチ
ング液という。）を噴霧する複数のスプレーとを有する
エッチング処理ゾーンを有するのが通常である。

【０００４】このような構造のエッチング処理装置で
は、プリント配線板用基板の上面にエッチング液が溜ま
りやすく、そうすると、エッチング処理される銅箔がエ
ッチング液とは接触しているがエッチング液の交換が行
われないので、エッチング液の溜まった箇所と溜まって
いない箇所での処理速度が異なってしまい、エッチング
処理が均一に行われないという現象が発生する。この現
象は、形成される導体回路の幅や間隔が０．１ｍｍ以上
であるような場合には、エッチング液のスプレー圧力を
高くして液交換を高めたり、エッチング処理時間を長く
してエッチング除去できない箇所をなくしてやれば、プ
リント配線板を製造することはできるが、近年のよう
に、導体回路の幅や間隔が０．０３ｍｍあるいはそれ以
下が要求されたり、あるいは一定の特性インピーダンス
を必要とするような精密な導体回路を要求されるように
なってくると、エッチング条件を変更するだけでは、こ
れらの要求に応えることができない。

【０００５】この解決策として、プリント配線板用基板
を垂直に搬送し、エッチング液を、水平方向からスプレ
ー噴霧する方式のエッチング処理装置や、エッチング処
理ゾーンのコンベアの途中に上下からプリント配線板用
基板全面に接するように回転ローラを設けたエッチング
処理装置、あるいは、プリント配線板用基板の撓みを矯
正するように、軸と軸の直径より大きいリングからなる
搬送ロールを複数平行に並べたコンベアであって、隣接
する搬送ロールに取り付けたリングが軸方向から見たと
きに重なる距離に並べられたコンベアの搬送ロールの間
に一定の直径のロールをプリント配線板用基板に接する
ように設けたエッチング処理装置が実用化されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
のうち、プリント配線板用基板を垂直に搬送し、エッチ
ング液を、水平方向からスプレー噴霧する方式のエッチ
ング処理装置では、エッチング液の交換が、プリント配
線板用基板の鉛直方向と水平方向で異なり、これもやは
り、近年の高密度の配線や高精度の配線に適用するのが
困難であるという課題がある。

【０００７】また、従来の技術のうち、エッチング処理
ゾーンのコンベアの途中に上下からプリント配線板用基
板全面に接するように回転ローラを設けたエッチング処
理装置では、プリント配線板に形成したエッチングレジ
ストの一部を剥離してしまい、回路を形成することがで
きないこともあるという課題がある。

【０００８】また、従来の技術のうち、コンベアの搬送
ロールの間に一定の直径のロールをプリント配線板用基
板に接するように設けると、図 に示すように、プリン
ト配線板用基板が薄く、撓みやすい材料であるときに
は、そのロールが濡れていることによって、プリント配
線板用基板が巻き付くように進行方向が変わり、ロール
の間から落下してしまうという課題がある。この落下
は、コンベアの進行方向に細い線条のものを架けること
によって避けることができるが、その線条のものに使用
する材料はエッチング液によって損傷を受けにくいプラ
スチックを用いると、エッチング液の温度によって伸び
てしまいそこにプリント配線板用基板が引っかかって大
きくカールしたり巻物のように筒状に巻かれてしまい作
業者が気づかないうちにエッチング処理装置の中に長時
間放置されて多数のプリント配線板用基板が無駄になっ
たり、ステンレス線のような金属線を用いると、プリン
ト配線板用基板に形成したエッチングレジストの一部が
剥離して回路が形成できないこともあるという課題があ
る。

【０００９】本発明は、配線密度や配線精度に優れたプ
リント配線板を効率的に製造することのできるエッチン
グ処理装置とその装置を用いてプリント配線板用基板を
エッチング処理する方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のプリント配線板
用基板のエッチング処理装置は、軸と軸の直径より大き
いリングからなる搬送ロールを複数平行に並べたコンベ
アであって、隣接する搬送ロールに取り付けたリングが
軸方向から見たときに重なる距離に並べられたコンベア
と、そのコンベアによって搬送されたプリント配線板用
基板を上下から覆うように設けられたエッチング処理ゾ
ーンであって、コンベアで搬送されたプリント配線板用
基板をエッチング処理ゾーンに搬入する搬入口と、搬出
する搬出口と、プリント配線板用基板の上から気体を吹
き出す複数の吹き出し口と、下からプリント配線板用基
板をエッチング処理する液体を噴霧する複数のスプレー
とを有するエッチング処理ゾーンを有することを特徴と
する。

【００１１】また、軸と軸の直径より大きいリングから
なる搬送ロールを複数平行に並べたコンベアであって、
隣接する搬送ロールに取り付けたリングが軸方向から見
たときに重なる距離に並べられたコンベアと、そのコン
ベアによって搬送されたプリント配線板用基板を上下か
ら覆うように設けられたエッチング処理ゾーンであっ
て、コンベアで搬送されたプリント配線板用基板をエッ
チング処理ゾーンに搬入する搬入口と、搬出する搬出口
と、プリント配線板用基板の上から気体を吹き出す複数
の吹き出し口と、下からプリント配線板用基板をエッチ
ング処理する液体を噴霧する複数のスプレーとを有する
第１のエッチング処理ゾーンと、第１のエッチング処理
ゾーンの搬出口から搬出されたコンベアの上の薄板状物
品の表裏を反転してコンベアに乗せ替える反転機と、反
転機で反転させられたプリント配線板用基板を処理す
る、第１の処理ゾーンと同じ構成の第２の処理ゾーンと
を有することを特徴とする。

【００１２】プリント配線板のエッチング処理方法とし
ては、上記の、軸と軸の直径より大きいリングからなる
搬送ロールを複数平行に並べたコンベアであって、隣接
する搬送ロールに取り付けたリングが軸方向から見たと
きに重なる距離に並べられたコンベアと、そのコンベア
によって搬送されたプリント配線板用基板を上下から覆
うように設けられたエッチング処理ゾーンであって、コ
ンベアで搬送されたプリント配線板用基板をエッチング
処理ゾーンに搬入する搬入口と、搬出する搬出口と、プ
リント配線板用基板の上から気体を吹き出す複数の吹き
出し口と、下からプリント配線板用基板をエッチング処
理する液体を噴霧する複数のスプレーとを有するエッチ
ング処理ゾーンを有する装置を用いて、プリント配線板
用基板の一方の面をエッチング処理した後に、プリント
配線板用基板を反転してコンベアに乗せ、プリント配線
板用基板の他方の面をエッチング処理することを特徴と
する。

【００１３】また、軸と軸の直径より大きいリングから
なる搬送ロールを複数平行に並べたコンベアであって、
隣接する搬送ロールに取り付けたリングが軸方向から見
たときに重なる距離に並べられたコンベアと、そのコン
ベアによって搬送されたプリント配線板用基板を上下か
ら覆うように設けられたエッチング処理ゾーンであっ
て、コンベアで搬送されたプリント配線板用基板をエッ
チング処理ゾーンに搬入する搬入口と、搬出する搬出口
と、プリント配線板用基板の上から気体を吹き出す複数
の吹き出し口と、下からプリント配線板用基板をエッチ
ング処理する液体を噴霧する複数のスプレーとを有する
第１のエッチング処理ゾーンと、第１のエッチング処理
ゾーンの搬出口から搬出されたコンベアの上の薄板状物
品の表裏を反転してコンベアに乗せ替える反転機と、反
転機で反転させられたプリント配線板用基板を処理す
る、第１の処理ゾーンと同じ構成の第２の処理ゾーンと
を有する装置を用いて、プリント配線板用基板の両面を
エッチング処理することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】エッチング処理装置の搬送ロール
は、回転軸となる棒状の軸に、エッチング液の温度に耐
える耐熱性の塩化ビニルやエッチング液によって損傷し
ないステンレスを用い、その軸に、隣接する搬送ロール
に取り付けたリングが軸方向から見たときに重なるよう
にできる程度の直径のリングを、コンベアの上を通るプ
リント配線板用基板の最小の幅より小さい間隔で取り付
け、そのリングには、プリント配線板用基板に形成した
エッチングレジストを傷つけないよう柔らかいポリプロ
ピレンや軟質塩化ビニルのような材料を用いることが好
ましい。

【００１５】そして、コンベアにはその搬送ロールをロ
ールベアリングによる軸受けで、搬送ロール受けに複数
平行に並べ、軸を軸受けより外まで延長して、回転用の
ギヤを設け、隣接する軸のギヤとの間に回転自在な伝達
ギヤを設けて、コンベアの端部に設けた軸にはモータか
らの回転を伝達するベルトやギヤを設けることによっ
て、コンベアの上に乗せたプリント配線板用基板を搬送
することができ好ましい。

【００１６】エッチング処理ゾーンは、コンベアで搬送
されたプリント配線板用基板を搬入する搬入口と、搬出
する搬出口と、エッチング処理を監視する透明のカバー
を取り付けた監視窓を形成した筐体と、筐体の天井付近
に、プリント配線板用基板の上から気体を吹き出す複数
の吹き出し口を一定の間隔で形成した気体供給パイプを
複数本並列に並べ、筐体の中にとおるコンベアの下に、
エッチング液を噴霧する複数のスプレーを一定の間隔で
取り付けたエッチング液供給パイプを複数本並列に並
べ、その下に、処理したエッチング液を貯めるエッチン
グ液槽を設け、エッチング液槽からエッチング液を汲み
上げエッチング液供給パイプにエッチング液を供給する
ポンプと、ポンプとエッチング液供給パイプとをつなぐ
パイプの途中に設けられた、スプレー圧力を調整する圧
力調整弁から構成することが好ましい。

【００１７】このようなエッチング処理装置を用いて、
プリント配線板用基板の一方の面をエッチング処理した
後に、プリント配線板用基板を反転してコンベアに乗
せ、プリント配線板用基板の他方の面をエッチング処理
することにより、プリント配線板用基板の両面に導体回
路を形成することができ、エッチング処理をプリント配
線板用基板の下面からエッチング液をスプレー噴霧して
行うので、エッチング液の交換が効率よく行え、液溜ま
りができないのでエッチング処理を均一に行うことがで
き、エッチング処理をしている間は、エッチング処理を
していない上面に気体を吹き付けているので、コンベア
の駆動力が伝わり搬送でき、同じ条件を他の面につおて
行うので、両面とも同じ条件でエッチング処理を行うこ
とができ、回路導体のエッチング精度をそろえることが
できる。

【００１８】また、プリント配線板用基板の上から気体
を吹き出す複数の吹き出し口に、エッチング液を噴霧す
る複数のスプレーと同じものを用い、吹き出し口を一定
の間隔で形成した気体供給パイプに、複数のスプレーを
一定の間隔で取り付けたエッチング液供給パイプと同じ
ものを用いることもでき、さらに、気体供給パイプ（上
側のエッチング液供給パイプ）に、気体を供給するパイ
プと、エッチング処理を行う液体を供給するパイプとを
切り替える切替弁を接続し、エッチング処理を行う液体
を供給するパイプにスプレー圧力を調整する圧力調整弁
を設け、ポンプと接続すれば、上下からエッチング液を
噴霧する、通常のエッチング処理装置として使うことも
でき好ましい。

【００１９】そして、エッチング処理ゾーンの搬出口か
ら搬出されたコンベアの上の薄板状物品の表裏を反転し
てコンベアに乗せ替える反転機と、反転機で反転させら
れたプリント配線板用基板を処理する、第２のエッチン
グ処理ゾーンとを有する装置を用いれば、プリント配線
板用基板の一方の面をエッチング処理した後、手作業で
プリント配線板用基板を反転することなく、連続して一
環した工程を行うことができ好ましい。

【００２０】

【実施例】（エッチング処理装置）エッチング処理装置
として、搬送ロールは、長さ９００ｍｍ、直径５ｍｍの
ステンレス製の軸に、隣接する搬送ロールに取り付けた
リングが軸方向から見たときに重なるようにできる直径
７５ｍｍのポリプロピレン製のリングを、１００ｍおき
に８〜９個取り付けたものを４１０本準備し、２本のレ
ール状の搬送ロール受けに５０ｍｍ間隔で、ロールベア
リングを介して、３９０本取り付け、リングの配置が上
から見て、１本の軸上の２個のリングのほぼ中心付近に
隣接する軸のリングが位置するように設け、軸の一方の
端部を、軸受けより外まで延長して、直径３０ｍｍの回
転ギヤを設け、隣接する軸のギヤとの間に回転自在な直
径３０ｍｍの伝達ギヤを設け、回転ギヤと伝達ギヤの重
なりが５ｍｍとなるように２つの回転ギヤの中心に伝達
ギヤを配置し、コンベアの端部に設けた軸にはモータか
らの回転を伝達するベルトを設け、モータの回転数を制
御することによってコンベアの搬送速度を調整するよう
にした。エッチング処理ゾーンは、コンベアで搬送され
たプリント配線板用基板を搬入する高さ５０ｍｍ、幅１
０００ｍｍの搬入口と、同じ大きさの搬出口と、エッチ
ング処理を監視する透明のアクリル製のカバーを取り付
けた監視窓を形成した耐熱塩化ビニス製の筐体と、筐体
の天井付近に、プリント配線板用基板の上から気体を吹
き出す複数の吹き出し口をスプレーで構成し、一定の間
隔で形成した気体供給パイプとして耐熱塩化ビニル製の
パイプを複数本並列に並べ、筐体の中にとおるコンベア
の下に、エッチング液を噴霧する複数のスプレーを一定
の間隔で取り付けたエッチング液供給パイプを複数本並
列に並べ、その下に、処理したエッチング液を貯めるエ
ッチング液槽を設け、エッチング液槽からエッチング液
を汲み上げエッチング液供給パイプにエッチング液を供
給するポンプと、ポンプとエッチング液供給パイプとを
つなぐパイプの途中に設けられた、スプレー圧力を調整
する圧力調整弁を設けた。また、プリント配線板用基板
の上から気体を吹き出す複数の吹き出し口に、エッチン
グ液を噴霧する複数のスプレーと同じものを用い、吹き
出し口を一定の間隔で形成した気体供給パイプに、複数
のスプレーを一定の間隔で取り付けたエッチング液供給
パイプと同じものを用い、さらに、気体供給パイプに、
気体を供給するパイプと、エッチング処理を行う液体を
供給するパイプとを切り替える切替弁を接続し、エッチ
ング処理を行う液体を供給するパイプにスプレー圧力を
調整する圧力調整弁を設け、ポンプと接続すれば、上下
からエッチング液を噴霧する、通常のエッチング処理装
置として使うことができる構成とした。

【００２１】実施例 厚さ１８μｍの電解銅箔を用いた厚さ０．２ｍｍの両面
銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株
式会社製、商品名）に、厚さ２５μｍのネガ型感光性樹
脂ドライフィルムであるHW−４２５（日立化成工業株式
会社製、商品名）をラミネートし、導体幅７０μｍ、導
体間隔５０μｍとなる回路を形成するフォトマスクを介
して紫外線を露光・現像してエッチングレジストを形成
したものをプリント配線板用基板を準備した。上記のエ
ッチング処理装置を用いて、下スプレーノズルより１ｍ
ｏｌ／ｌの塩酸を含む、液温５０℃、比重１．３２、の
塩化第二鉄水溶液からなるエッチング液を、スプレー圧
力０．０５ＭＰａでスプレーし、上スプレーノズルより
窒素を圧力０．１０ＭＰａでスプレーし、８０秒間エッ
チング処理し、その後、基板上下を反転させ、同一条件
にてエッチング処理し、洗浄して、エッチングレジスト
を3重量％の炭酸水素ナトリウムにより溶解除去して、
プリント配線板とした。

【００２２】比較例 実施例と同じプリント配線板用基板を準備した。エッチ
ング処理装置として、上記のエッチング処理装置を用
い、気体供給パイプに設けた切替弁を切り替え、上下か
らエッチング液を噴霧する、通常のエッチング処理装置
として使うこととし、上下スプレーノズルより１ｍｏｌ
／ｌの塩酸を含む、液温５０℃、比重１．３２、の塩化
第二鉄水溶液からなるエッチング液を、上スプレー圧力
０．０８ＭＰａ、下スプレー圧力０．０５ＭＰａで８０
秒間エッチング処理し、洗浄して、エッチングレジスト
を3重量％の炭酸水素ナトリウムにより溶解除去して、
プリント配線板とした。

【００２３】実施例および比較例で作製したプリント配
線板の導体幅を測定した結果を表１に示す。測定は、エ
ッチング加工した５００×１０００ｍｍのプリント配線
板を２７等分し、２７箇所を目盛り付顕微鏡でエッチン
グ投入時の上面の導体幅を測定し、その最大値および最
小値および標準偏差を示した。

【００２４】

【表１】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 回 路 幅 （μｍ） 平均値 最大値 最小値 標準偏差 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例 ５５．４ ５９ ５１ １．６８ ──────────────────────────────────── 比較例 ５８．９ ７４ ５２ ５．１０ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

【００２５】表１に示すように、実施例では、導体幅の
ばらつき（標準偏差）が小さく、プリント配線板用基板
の場所によらず均一にエッチングすることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明によっ
て、配線密度や配線精度に優れたプリント配線板を効率
的に製造することのできるエッチング処理装置とその装
置を用いてプリント配線板用基板をエッチング処理する
方法を提供することができる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸と軸の直径より大きいリングからなる搬
   送ロールを複数平行に並べたコンベアであって、隣接す
   る搬送ロールに取り付けたリングが軸方向から見たとき
   に重なる距離に並べられたコンベアと、そのコンベアに
   よって搬送されたプリント配線板用基板を上下から覆う
   ように設けられたエッチング処理ゾーンであって、コン
   ベアで搬送されたプリント配線板用基板をエッチング処
   理ゾーンに搬入する搬入口と、搬出する搬出口と、プリ
   ント配線板用基板の上から気体を吹き出す複数の吹き出
   し口と、下からプリント配線板用基板をエッチング処理
   する液体を噴霧する複数のスプレーとを有するエッチン
   グ処理ゾーンを有することを特徴とするプリント配線板
   用基板のエッチング処理装置。
2. 【請求項２】軸と軸の直径より大きいリングからなる搬
   送ロールを複数平行に並べたコンベアであって、隣接す
   る搬送ロールに取り付けたリングが軸方向から見たとき
   に重なる距離に並べられたコンベアと、そのコンベアに
   よって搬送されたプリント配線板用基板を上下から覆う
   ように設けられたエッチング処理ゾーンであって、コン
   ベアで搬送されたプリント配線板用基板をエッチング処
   理ゾーンに搬入する搬入口と、搬出する搬出口と、プリ
   ント配線板用基板の上から気体を吹き出す複数の吹き出
   し口と、下からプリント配線板用基板をエッチング処理
   する液体を噴霧する複数のスプレーとを有する第１のエ
   ッチング処理ゾーンと、第１のエッチング処理ゾーンの
   搬出口から搬出されたコンベアの上の薄板状物品の表裏
   を反転してコンベアに乗せ替える反転機と、反転機で反
   転させられたプリント配線板用基板を処理する、第１の
   処理ゾーンと同じ構成の第２の処理ゾーンとを有するこ
   とを特徴とするプリント配線板用基板のエッチング処理
   装置。
3. 【請求項３】気体の吹き出し口に、液体を噴霧するスプ
   レーを用いたことを特徴とする請求項１または２に記載
   のプリント配線板用基板のエッチング処理装置。
4. 【請求項４】プリント配線板用基板の上から気体を吹き
   出すスプレーに接続した気体を供給するパイプに、気体
   を供給するパイプと、エッチング処理を行う液体を供給
   するパイプとを切り替える切替弁を接続したことを特徴
   とする請求項３に記載のプリント配線板用基板のエッチ
   ング処理装置。
5. 【請求項５】請求項１に記載の装置を用いて、プリント
   配線板用基板の一方の面をエッチング処理した後に、プ
   リント配線板用基板を反転してコンベアに乗せ、プリン
   ト配線板用基板の他方の面をエッチング処理することを
   特徴とするプリント配線板のエッチング処理方法。
6. 【請求項６】請求項２に記載の装置を用いて、プリント
   配線板用基板の両面をエッチング処理することを特徴と
   するプリント配線板用基板のエッチング処理方法。