【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板、ＬＣＤ用電極などの回路基板をエッチングするためのエッチング装置に関するもので、基板全体にわたって微細な回路を均一に得るためのエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリント配線板、ＬＣＤ用電極などの回路基板は、銅張積層板やガラス原板（インジウムすず酸化物などをガラス板にスパッタリング等でコーティングしたもの）の表面に感光性レジストを塗布またはラミネートしたのち、パターン露光後現像、エッチング、剥離の工程を経て回路形成されていた。エッチングには通常、塩化第二鉄、塩化第二銅などの酸性、または塩化ジアミン銅（Ｉ）などのアルカリ性溶液を現像した基板の表面にスプレーして行われていた。
【０００３】これらのエッチングはすべて銅との化学反応により行われ、塩化第二鉄ＦｅＣｌ３の場合はＦｅＣｌ２が、塩化第二銅ＣｕＣｌ２の場合はＣｕＣｌが、アルカリエッチングの場合はＣＵＳＯ４などが老廃物として基板表面、とくに基板の中央部に残留し、これらがエッチングを妨げるため、エッチング速度が遅くなったり、パネルの中央と端部で回路幅が異なったり、さらに全般にシャープな（エッチ・ファクタの高い）回路を得ることが困難となっていた。なお，ここで、エッチ・ファクタＥＦとは、回路断面の下部幅ｄｕと上部幅ｄｏの差の２倍を高さｔで除した値である（ＥＦ＝（ｄｕ−ｄｏ）ｘ２／ｔ、図１参照）。
【０００４】このため、スプレー・ノズルを高圧にしたり、揺動したり、回転したりすることによりエッチング液の交換を促進し、あるいは全面エッチングの前あるいは後に中央部のみエッチングすることにより中央と端部のむらをなくす改良がなされてきた。
【０００５】さらに最近になって、エッチング液を真空吸引バーで吸引することにより、上部表面の液だまりをなくし、これによって液の交換を促進することによって均一で高いエッチ・ファクタを得ることができると発表されている（Ｐｉｌｌｅ．Ｋ．技術資料、“Ｅｔｃｈｉｎｇ ｗｉｔｈｏｕｔ ｔｈｅ ｐｕｄｄｌｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ”および「Ｐｉｌｌ真空エッチング装置技術セミナー」２００２年６月５日、東京ベイ有明ワシントンホテルにて）。
【０００６】前記真空吸引バーは、上部表面の液だまりをなくすのには効果があり、上部の回路幅の均一性やエッチ・ファクタはかなり改良されるが、この吸引バーは下部につけても効果がないため、下部の均一性やエッチ・ファクタは従前と同じである。また、真空吸引バーによっても除去されない皮膜状の残留エッチング液があり、これがさらに高い均一性やエッチ・ファクタの障害となっている。
【発明が解決しょうとする課題】
【０００７】本発明は、上記のようなエッチング装置にともなう従来の欠点を解消し、高い均一性とエッチ・ファクタを得ることのできる新規なエッチング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】本発明は、エッチング用スプレー・ノズル３の前方に、エッチング液を排除するためのエア・ナイフ４を設けた回路エッチング装置である。
【発明の実施の形態】
【０００９】エア・ナイフ４はエッチング・チャンバー内に設置され、コンベヤ・ローラ２で把持された基板１の上部および／または下部に取り付けることによって基板に残留するエッチング液を排除する。エア・ナイフの排除方向は上流（基板の走行方向と逆）が好ましい（図３）。
【００１０】エア・ナイフ４はスプレー・ノズル３を取り付けたスプレー・バー３ａの前が好ましい。スプレー・バー３ａが多数配列している場合は、スプレー・バー３ａとエア・ナイフ４を交互に配列することが好ましい。
【００１１】さらに、前述の真空吸引バー４が取り付けてある場合は、この吸引バーの後方、すなわち吸引バーと次段のスプレー・バー３ａとの間にエア・ナイフ３を取り付けることが好ましい（図４）。
【００１２】エア・ナイフとしては、細いスリット状の吹き出し口をもつもの（図２）が好ましく、エアはリング・ブローなどのブロワー等で吹き出される。吹き出しエアの量は、エッチング液が上流側に効率よく移動する程度が好ましい。
【００１３】さらにエア・ナイフの吹き出し口をＶ字型にしてＶの先端を上流側に据え付けることにより、エッチング液をパネルの左右（外側）に排除することも好ましい。
【００１４】吸引バーと併用する場合は、エア・ナイフによって上流側に移動した液を吸引バーで効率よく吸引できる程度の流量が好ましい。
【００１５】なお、本発明では、エッチング液に空気圧力をかけて排除する仕組みを総称して「エア・ナイフ」と呼んでいるが、「エア・ナイフ」に代わるいかなる仕組みも本発明の範囲に含まれるものとする。
【発明の効果】
【００１６】本発明のエッチング装置は、エッチング液の老廃物を排除したのち次段のエッチング用スプレーでエッチングするため、常に新鮮な液が直接基板表面に供給され、このためエッチング速度が早く、基板全体にわたって均一なエッチングが可能になる。
【００１７】さらにエッチ・ファクタも全体に高くなり、エッチ・ファクタの均一性も高くなる。
【００１８】このような効果により、ファインラインのエッチングにはきわめて効果的なエッチング装置となる。
【００１９】とくに、真空吸引バーを上部に取り付けた場合は、エア・ナイフを該真空吸引バーの後方に取り付けることが本発明の効果をさらに高める。
【実施例】
（実施例１）
【００２０】幅６５０ｍｍ、長さ２，０００ｍｍのエッチングチャンバー内部の上下に２５０ｍｍ間隔で７列のスプレー・バーを取り付け、各バーには６本のスプレー・ノズルを取り付けた。エッチング液は塩化第二銅を用い、この水溶液を浸漬ポンプに結合した扇形ノズルで幅方向に均一に液が供給されるように噴霧した。
【００２１】５１０ｍｍｘ５１０ｍｍの積層板（厚み０．４ｍｍ、銅箔３５μｍ）に厚み２０μｍのドライフィルムをラミネートし、ライン／スペース５０／５０（μｍ）の設計をもつマスク・フィルムを用いて露光後現像、エッチング、剥離した。エッチングには上記エッチングマシンを用いた（以上、比較例）。
【００２２】このエッチングマシンのパネル下部のスプレー・バーの間６箇所（スプレー・バーの後方約１８０ｍｍの位置にエア・ナイフの先端が来るように、幅２０ｍｍのエア・ナイフを各３本、計１８個取り付け、１箇所（３個）ごとにまとめて最大出力３ｋＷの渦巻き式ブロワーにつなぎ、送風した。風量は、エッチング液が切れ、かつ周囲に飛散しない程度とした。
【００２３】エッチングマシンにエア・ナイフを取り付けないときと取り付けたときのエッチング、剥離後の回路の幅（トップ、ボトム）を板面内の格子位置２５箇所（それぞれエッチング走行方向と直角方向）で測定し、幅、幅の公差（３σ）、エッチ・ファクタ、およびエッチ・ファクタの交差（３σ）を求めた。
【００２４】測定結果を表１に示す。この表で明らかなように、「エア・ナイフあり」（本発明の装置）は「エア・ナイフなし」（比較例）にくらべてトップ、ボトムともに幅の公差が小さく、またエッチ・ファクタが大きく、エッチ・ファクタの公差が小さかった。
（実施例２）
【００２５】実施例１と同様のエッチング装置で、上部のスプレー・ノズルの後方約１２０ｍｍの位置に、円形パイプの一部にスリット状に開口を設けた吸引バーを取り付け、この吸引バーを真空ポンプで吸引した。
【００２６】さらにこの吸引バーの後方約６０ｍｍの位置に、実施例１と同様のエア・ナイフをとりつけ、同様の積層板を同様に回路加工したのち、同様の測定を行った。
【００２７】測定結果を表２に示す。この表で明らかなように、「エア・ナイフあり」（本発明の装置）は「エア・ナイフなし」（比較例）にくらべてトップ、ボトムともに幅の公差が小さく、またエッチ・ファクタが大きく、エッチ・ファクタの公差が小さかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】回路断面の寸法
【図２】スプレー・ノズルとエア・ナイフの配置
【図３】エア・ナイフを取り付けた状況（吸引バーなし）
【図４】エア・ナイフを取り付けた状況（吸引バーあり）
【符号の説明】
１：基板
２：搬送ローラ
３：スプレー・ノズル
３ａ：スプレー・バー
４：エア・ナイフ
５：吸引バー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an etching apparatus for etching a circuit board such as a printed wiring board and an electrode for an LCD, and more particularly to an etching apparatus for uniformly obtaining a fine circuit over the entire substrate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, circuit boards such as printed wiring boards and LCD electrodes have been formed by coating or laminating a photosensitive resist on the surface of a copper-clad laminate or a glass base plate (a glass plate coated with indium tin oxide by sputtering or the like). Thereafter, a circuit was formed through the steps of development, etching, and peeling after pattern exposure. The etching is usually performed by spraying an acidic solution such as ferric chloride or cupric chloride or an alkaline solution such as copper (I) chloride on the surface of the developed substrate.
All of these etchings are performed by a chemical reaction with copper, such as FeCl 2 in the case of ferric chloride FeCl 3 , CuCl in the case of cupric chloride CuCl 2 , and CUSO 4 in the case of alkali etching. Remains as waste on the substrate surface, especially in the center of the substrate, which hinders etching, resulting in a slower etching rate, a different circuit width between the center and the edge of the panel, and a generally sharper (etch) (It is difficult to obtain a circuit with a high factor). Note that, the etch factor EF, a value obtained by dividing twice the height t of the difference between the lower width d u and upper width d o of the circuit section (EF = (d u -d o ) x2 / T, see FIG. 1).
For this reason, the exchange of the etchant is promoted by applying a high pressure, oscillating, or rotating the spray nozzle, or by etching only the central portion before or after the entire surface etching, thereby making the center and the end of the spray nozzle. Improvements have been made to eliminate uneven parts.
[0005] More recently, a uniform and high etch factor can be obtained by suctioning the etchant with a vacuum suction bar to eliminate liquid pools on the top surface and thereby facilitate liquid exchange. (Pile. K. Technical Data, "Etching with the puddling effect" and "Pill Vacuum Etching Equipment Technical Seminar" June 5, 2002, Tokyo Bay Ariake Washington Hotel).
Although the above-mentioned vacuum suction bar is effective in eliminating liquid pools on the upper surface, the uniformity of the upper circuit width and the etch factor are considerably improved. , The lower uniformity and etch factor are the same as before. Also, there is a film-like residual etchant that is not removed even by the vacuum suction bar, which hinders higher uniformity and etch factors.
[Problems to be solved by the invention]
[0007] It is an object of the present invention to provide a novel etching apparatus which can solve the conventional disadvantages associated with the above-described etching apparatus and can obtain high uniformity and an etch factor.
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a circuit etching apparatus provided with an air knife 4 for removing an etchant in front of an etching spray nozzle 3.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An air knife 4 is set in the etching chamber, and removes an etching solution remaining on the substrate 1 by being attached to an upper portion and / or a lower portion of the substrate 1 held by the conveyor roller 2. The rejection direction of the air knife is preferably upstream (opposite to the traveling direction of the substrate) (FIG. 3).
The air knife 4 is preferably in front of the spray bar 3a on which the spray nozzle 3 is mounted. When many spray bars 3a are arranged, it is preferable to arrange the spray bars 3a and the air knives 4 alternately.
Further, when the above-described vacuum suction bar 4 is attached, it is preferable to attach the air knife 3 behind the suction bar, that is, between the suction bar and the next-stage spray bar 3a (FIG. 1). 4).
The air knife preferably has a thin slit-shaped outlet (FIG. 2), and the air is blown off by a blower such as a ring blow. The amount of the blowing air is preferably such that the etching liquid efficiently moves to the upstream side.
Further, it is also preferable that the outlet of the air knife is formed in a V-shape and the tip of the V is installed on the upstream side so that the etching liquid is removed to the left and right (outside) of the panel.
When used in combination with a suction bar, the flow rate is preferably such that the liquid moved upstream by the air knife can be efficiently sucked by the suction bar.
In the present invention, the mechanism for removing the etching solution by applying air pressure is collectively referred to as an "air knife", but any mechanism replacing the "air knife" is within the scope of the present invention. Shall be included.
【The invention's effect】
In the etching apparatus of the present invention, since the waste of the etching solution is removed and the etching is performed by the next-stage etching spray, a fresh solution is always supplied directly to the substrate surface. Uniform etching over the whole becomes possible.
Furthermore, the etch factor is increased as a whole, and the uniformity of the etch factor is also increased.
With such an effect, an extremely effective etching apparatus for etching fine lines can be obtained.
In particular, when the vacuum suction bar is mounted on the upper part, the effect of the present invention is further enhanced by mounting the air knife behind the vacuum suction bar.
【Example】
(Example 1)
Seven rows of spray bars were installed at intervals of 250 mm above and below the inside of an etching chamber having a width of 650 mm and a length of 2,000 mm, and each bar was provided with six spray nozzles. Cupric chloride was used as an etching solution, and this aqueous solution was sprayed by a fan-shaped nozzle connected to an immersion pump so that the solution was uniformly supplied in the width direction.
A dry film having a thickness of 20 μm is laminated on a 510 mm × 510 mm laminate (0.4 mm thick, copper foil 35 μm), and is subjected to post-exposure development using a mask / film having a line / space 50/50 (μm) design. Etched and peeled. The above etching machine was used for the etching (the above is a comparative example).
[0026] Six points of the air knives each having a width of 20 mm so that the tip of the air knives are located at a position of about 180 mm behind the spray bar between the spray bars at the lower part of the panel of the etching machine. Eighteen pieces were installed, and one place (three pieces) were connected together to a spiral blower having a maximum output of 3 kW, and the air was blown, and the flow rate was such that the etching solution was not cut off and did not fly around.
The width (top, bottom) of the circuit after etching and peeling when the air knife is not attached to the etching machine and when the air knife is attached is set at 25 grid positions in the plate surface (each perpendicular to the etching running direction). Measurements were taken to determine width, width tolerance (3σ), etch factor, and intersection of etch factors (3σ).
Table 1 shows the measurement results. As is clear from this table, “with air knife” (the device of the present invention) has a smaller width tolerance at both the top and bottom and a larger etch factor than “without air knife” (comparative example). , The tolerance of the etch factor was small.
(Example 2)
A suction bar having a slit-shaped opening in a part of a circular pipe was attached at a position about 120 mm behind the upper spray nozzle using the same etching apparatus as in Example 1, and this suction bar was connected to a vacuum pump. Aspirated.
Further, the same air knife as in Example 1 was attached to a position about 60 mm behind the suction bar, and the same laminate was processed in the same circuit, and the same measurement was performed.
Table 2 shows the measurement results. As is clear from this table, “with air knife” (the device of the present invention) has a smaller width tolerance at both the top and bottom and a larger etch factor than “without air knife” (comparative example). , The tolerance of the etch factor was small.
[Brief description of the drawings]
Fig. 1 Dimensions of the cross section of the circuit. Fig. 2 Arrangement of the spray nozzle and air knife.
FIG. 4 shows a state in which an air knife is attached (with a suction bar)
[Explanation of symbols]
1: substrate 2: transport roller 3: spray nozzle 3a: spray bar 4: air knife 5: suction bar
