JP2004103635A - プリント基板製造用スプレ−装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント基板の製造装置に用いられるスプレ−装置であって、噴射方向が一方向（Ｘ方向）だけのため噴射される薬液の量のむらが存在ていた。このため品質のバラツキが起こり、生産速度を低下させ、同時に薬液の過剰使用の原因にもなっていた。高密度で微細化へと進歩するプリント基板回路形成の課題となっていた。
【解決手段】一つの処理工程を行う装置内において、Ｘ方向とＹ方向の二方向の噴射を行い、更に、Ｘ方向とＹ方向の作動を調整自在にすることによって、むらを最小化する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント基板製造工程で使用されるスプレ−装置に関する。即ち、プリント基板等の板材の製造工程で用いられ、搬送されるプリント基板等の板材に対し、薬液を噴射するスプレ−装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板の現像、エッチング、剥離、マイクロエッチング、水洗いなどに使用される従来のスプレ−装置は図６（ａ）に示すような、ノズル３を複数列設した複数のノズル取付管２をリンクレバ−３１等を介して駆動し、ノズル取付管２の軸芯の回りに矢印で示すように左右に一定の往復揺動をし、プリント基板等の板材１３の搬送方向に対し直角方向（Ｘ方向）にのみ薬液を噴射する首振り式のもが一般的である。その他に、首振り角度や首振り回数を該板材の搬送速度を検出して首振り用の駆動モ−タ−を制御し、往復動揺を若干変化させるような方式のものもある。（例えば、特許文献１参照）。この場合も薬液の噴射方向は該板材の搬送方向に対し直角方向（Ｘ方向）のみである。その他として、複数のスプレ−管を枠に取付て、該板材の処理面に平行な面内で、その枠全体を適当な半径で円運動させる方式等のスプレ−装置がある。（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３０９２９４号公報
【特許文献２】
特開平７−１４２８４２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した首振り式においては、プリント基板等の板材１３の搬送方向に対し直角方向（Ｘ方向）に往復動揺するため、ノズルの移動方向が切り替わるときに、その両端点の周辺箇所でノズルの移動速度が低下するため、薬液の量が相対的に増大することになり、図６（ｂ）に示すようにプリント基板等の板材１３の処理面への薬液の量のむらが生じる。また、ノズルの配列、首振り回数、該板材の搬送速度の組合せにより、希にノズル噴射の軌跡が図６（ｃ）のように一本の筋になることも知られており、この場合、噴射による薬液の量のむらが尚一層増幅されることになる。
【０００５】
該板材の処理面への薬液の量のむらを生じることは、プリント基板の均一な処理を損ねる原因となる。処理の早い部分、遅い部分が発生し、現像、エッチング等の処理にバラツキが起こり、また、処理の遅い部分に合わせた該板材の搬送速度に合わせると、処理の早い部分は過剰処理となり形成された回路の線幅が予定より細くなるなどの不具合が発生する。このため品質のバラツキが起こり、生産速度を低下させていた。同時に薬液の過剰使用の原因にもなっていた。高密度で微細化へと進歩するプリント基板回路形成の課題となっていた。
【０００６】
円運動させる方式においては、ノズルの移動距離が大きくなること、即ち、ノズル単体を考えると、大きな半径で円運動することになり、薬液の量のむらが搬送方向に生じやすい、このむらを少なくするためにノズルの数を増やす必要がある。必然的に薬液の使用量の増大となる欠点があった。また、装置が大型化し、複雑になる欠点を持っていた。
【０００７】
本発明は、上述の欠点を解消し、プリント基板等の板材の処理面への薬液の均一な噴射をもたらし、これにより、高密度・微細化するプリント基板の処理搬送速度の向上を可能にするスプレ−装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
従来の方法は上述のごとく、プリント基板等の板材１３の搬送方向に対し、直角方向（Ｘ方向）に往復揺動させながらスプレ−する方法が主流であって、むらを生じる欠点があったが、本発明では、先ず、１組目のノズル取付管筐体を該板材の搬送方向に対し直角方向（Ｘ方向）に、該板材の処理面と平行な面内で一定距離の直線往復変位させる。この時には、直線往復変位の作動の切り替わり時、その両端点付近において、図６（ｂ）に示す薬液の量のむらが生じやすい。しかるに、連続した次の搬送位置で２組目のノズル取付管筐体を該板材の搬送方向と同じ方向（Ｙ方向）に、該板材の処理面と平行な面内で一定距離の直線往復変位させる。このことにより図７（ａ）に示すように、Ｘ方向作動で発生した薬液の量の薄い所に、薬液を十分補充することができる。この両方の作用を最適に調整することにより、薬液の量を図７（ｂ）に示すように、必要最小限で均一にする薬液スプレ−を可能にする。
【０００９】
本発明では、上記の考え方を基に、次の二つの手段により課題の解決を図る。第１の手段は、請求項１に対応するものである。即ち、図１のノズル取付管筐体１をプリント基板等の板材１３の搬送方向Ｐに対し、Ｘ方向とＹ方向の噴射を同時に得ることにより薬液の均一な噴射幕を形成する手段である。ノズル取付管筐体駆動ガイド４のカム溝４ａを該板材の搬送方向Ｐに対して、０度から９０度の間、回転自在にし、カム溝４ａの方向に、ノズル取付管筐体１に直線往復変位を与えることにより、むらのない均一な薬液のスプレ−を可能にする。詳述すれば、ノズル取付管筐体駆動ガイド４をガイドロ−ラ−５に回転自在にしておくと、ノズル取付管筐体ガイド４のカム溝４ａを該板材の搬送方向Ｐに対し直角方向に回転させるとノズル取付管筐体のＹ方向変位は０となり、薬液の噴射はＸ方向のみを得る。また、カム溝４ａを搬送方向Ｐと同じ方向に回転させるとノズル取付管筐体のＸ方向変位は０となり、薬液の噴射はＹ方向のみを得る。例えば、カム溝４ａを４５度の方向に回転させれば、Ｘ方向、Ｙ方向同じ量の変位が得られる。このように、該板材の搬送速度と薬液の噴射量との関係で、噴射方向のＸとＹ方向の変位量を最適に調整することが可能になる。この方法によるスプレ−装置を、単独又は、組み合わせて、一つの処理工程を行う装置内に組み込みこむことにより、プリント基板の高密度・微細化された高品質化に対応して、搬送速度をより早くしたり、また処理液の量を少なくしたり、更に装置そのものを小型化することを可能にする。
【００１０】
第２の手段は、請求項２に対応するものである。即ち、図３に示す２組のノズル取付管筐体を一つの処理工程を行う装置内に組み込み１組目、即ち、Ｘ方向用ノズル取付管筐体２４をプリント基板等の板材１３の搬送方向Ｐに対し直角方向（Ｘ方向）に、該板材の処理面と平行な面内で一定距離の直線往復変位をさせる。２組目、即ち、Ｙ方向用ノズル取付管筐体２３を該板材の搬送方向Ｐと同じ方向（Ｙ方向）に、該板材の処理面と平行な面内で一定距離の直線往復変位をさせる。これにより前記の原理により薬液の量のむらを最小化することを可能にする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例にもとづき、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の手段に関する実施例である。図１（ａ）は実施例の平面図である。図１（ｂ）は作動説明図である。プリント基板等の板材１３に薬液を噴射して処理する工程装置箱体１４内に組み込まれるスプレ−装置を示している。ノズル３が列設された複数のノズル取付管２はノズル取付管筐体１に取り付けられている。このノズル取付管筐体１の全体を、プリント基板等の板材１３の処理面１３ａに平行な面内で一定距離の直線往復変位を得る作動の方法を示している。プリント基板等の板材１３の搬送方向Ｐに対して、同じ方向（Ｙ方向）と直角方向（Ｘ方向）及びＸ方向、Ｙ方向が複合された斜め方向（ＸＹ方向）に作動させる。作動の例示としてＸＹ方向、矢印ＸＹ、カム溝ＸＹ方向位置１５について説明する。ノズル取付管筐体１は、ＸＹ方向変位の一端７とＸＹ方向変位の他端８の位置に変位可能である。即ち、ノズル取付管筐体１がノズル取付管筐体駆動ガイド４に取り付いているノズル取付管筐体駆動機構９及びモ−タ１０により、カム溝４ａ、ガイドロ−ラ−５を介して駆動される。この時、ノズル取付管筐体１の回転を防止するためのレバ−１６を案内する回転止めガイド１７がカム溝４ａと平行になるように平行リンク６で結合されている。カム溝４ａは、０度方向（Ｙ方向）、矢印Ｙ、カム溝Ｙ方向位置１１から９０度方向（Ｘ方向）、矢印Ｘ、カム溝Ｘ方向位置１２へは矢印Ａで示しているように回転自在である。カム溝４ａが設けられているノズル取付管筐体駆動ガイド４の回転は手動でも電気的方法でも簡単に実施することが可能である。（ここでは図示しない）
【００１２】
図２は、図１のＸ方向の断面図である。ノズル３が列設されている複数のノズル取付管２を取付たノズル取付管筐体１は軸１ａによりノズル取付管筐体駆動ガイド４のカム溝４ａ及びガイドロ−ラ−５を介して、ノズル取付管筐体駆動機構９とモ−タ−１０により一定距離の直線往復変位を得るように駆動される。ノズル取付管筐体駆動ガイド４は軸受２２により工程装置箱体１４に回転可能に支持されている。ノズル取付管筐体１は、前述したようにＹ方向、ＸＹ方向、Ｘ方向にプリント基板等の板材１３の処理面１３ａに平行な面内で滑動可能なように、ノズル取付管筐体１と一体化されている筐体ガイド円板１ｂが支持軸受１８によて滑動自由に、また、上下の移動を拘束して支持されている。筐体ガイド円板１ｂの下面には霧状となった薬液が処理室外部へ漏れるのを防止するためシ−ル１９を備えている。ノズル取付管筐体１が変位している時、回転を防止するためノズル取付管筐体１に固定されているレバ−１６を案内する回転止めガイド１７が工程装置箱体１４に支持されている。薬液は外部装置から供給されるがノズル取付管２へは接続ホ−ス２０により接続されている。プリント基板等の板材１３は支持ロ−ラ−２１等により搬送される。
【００１３】
図３は、本発明の第２の手段に関する実施例の平面図である。工程装置箱体１４内に組み込まれるスプレ−装置を示している。ノズル３が列設された複数のノズル取付管２を取り付けたＸ方向用ノズル取付管筐体２４は、Ｘ方向ガイド２８によりＸ方向に滑動自在になっている。同様に、Ｙ方向用ノズル取付管筐体２３は、Ｙ方向ガイド２７によりＹ方向に滑動自在になっている。Ｘ方向用ノズル取付管筐体２４は、Ｘ方向駆動機構２６とモ−タ１０ａによりＸ方向直線往復変位３０を得る。また、Ｙ方向用ノズル取付管筐体２３は、Ｙ方向駆動機構２５とモ−タ１０ｂによりＹ方向直線往復変位２９を得る。このような両方向の変位を得て薬液をＸ方向、Ｙ方向へ噴射可能にしたことで図７（ａ）に示すように噴射むらを補正できる。即ち、図６（ｂ）で示すＸ方向の噴射時、中央部が薄くなる薬液の量のむらを、Ｙ方向の噴射により中央部に薬液を補充することができる。尚、図７（ｂ）に示すように、プリント基板等の板材１３の搬送速度、Ｘ方向ノズル取付管筐体２４、Ｙ方向ノズル取付管筐体２３の移動速度、移動回数等の調整により処理に適した薬液の噴射量を最適化することを可能にする。
【００１４】
図４は、図３のＸ方向の断面図である。プリント基板等の板材１３の処理面１３ａから一定距離離れた平行面内でＸ方向ガイド２８に支持されたＸ方向用ノズル取付管筐体２４がモ−タ１０ａとＸ方向駆動機構２６により駆動されてノズル３から薬液を噴射しながらＸ方向に直線往復変位を得る断面機構を示している。
【００１５】
図５は、図３のＹ方向の断面図である。プリント基板等の板材１３の処理面１３ａから一定距離離れた平行面内でＹ方向ガイド２７に支持されたＹ方向用ノズル取付管筐体２３がモ−タ１０ｂとＹ方向駆動機構２５により駆動されてノズル３から薬液を噴射しながらＹ方向に直線往復変位を得る断面機構を示している。
【００１６】
図６（ａ）は、従来の首振り式スプレ−装置におけるＸ方向の断面図である。ノズル３を列設した複数のノズル取付管２をリンクレバ−３１等を介して駆動し、ノズル取付管２の軸芯の回りを一定の往復揺動をし、プリント基板等の板材１３の搬送方向に対し直角方向（Ｘ方向）にのみ薬液を噴射する断面機構図である。図６（ｂ）は、従来の首振り式スプレ−装置における薬液量の分布図である。一つのノズルが一回往復揺動したときに同ノズルから処理面に噴射された薬液量の分布であり、揺動の両端部で薬液の量が増加し、中央部が少ない等のむらを示している。図６（ｃ）は、従来の首振り式スプレ−装置における噴射軌跡の事例図である。ノズルの配置、首振り回数、プリント基板等の板材１３の搬送速度の組合せにより、希にノズル噴射の軌跡が一本の筋になることも知られており、この場合、噴射による薬液の量のむらが尚一層増幅されることになる。
【００１７】
図７（ａ）は、本発明の方法での薬液量の分布図である。Ｘ方向とＹ方向噴射を行った後の薬液量の分布の一般的な形態を示している。Ｘ方向噴射のむらである中央部凹部に、Ｙ方向噴射でこの凹部に薬液を重ねて、むらを補正している状況である。図７（ｂ）は、薬液量を最適化した時の分布図である。プリント基板等の板材１３の搬送速度とノズル噴射のＸとＹ方向の移動距離とその移動速度及びノズル噴射量と薬液の化学反応速度との処理速度との関係で必要最小限の薬液量に調整した時の分布を示している。
【００１８】
【発明の効果】
本発明に関わるスプレ−装置は、以上説明した如く、従来の首振り方式に代表される一方向のみの噴射とは異なり、工程内に２方向の噴射を可能にしたことで次の効果を発揮する。
【００１９】
一つは、薬液量の分布が均一化されること。二つは、薬液量の分布を最適化するための調整が可能であること。これにより製造工程において、現像、エッチング等の処理が均一にバラツキ無く、高速で実施できるようになる。更に最適化により薬液のムダが無くなる。これらにより最近ますます高密度化、小型軽量化、多品種少量化、薄型化、多層化が進むプリント基板の処理に十分対応できる。三つは、上記の結果として従来装置に比べ小型化が可能になり工程装置やラインの省スペ−ス化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）実施例１の平面図
（ｂ）作動説明図
【図２】図１（ａ）のＸ方向断面図（一部回転させて表示）
【図３】実施例２の平面図
【図４】図３のＸ方向断面図（一部回転させて表示）
【図５】図３のＹ方向断面図（一部回転させて表示）
【図６】（ａ）従来の首振り式スプレ−装置におけるＸ方向の断面図
（ｂ）従来の首振り式スプレ−装置における薬液量の分布図
（ｃ）従来の首振り式スプレ−装置における噴射軌跡の事例図
【図７】（ａ）本発明の方法での薬液量の分布図
（ｂ）本発明の方法での薬液量を最適化した時の分布図
【符号の説明】
１　　ノズル取付管筐体
１ａ　軸
１ｂ　筐体ガイド円板
２　　ノズル取付管
３　　ノズル
４　　ノズル取付管筐体駆動ガイド
４ａ　カム溝
５　　ガイドロ−ラ−
６　　平行リンク
７　　ＸＹ方向変位の一端
８　　ＸＹ方向変位の他端
９　　ノズル取付管筐体駆動機構
１０　モ−タ
１０ａ　モ−タ
１０ｂ　モ−タ
１１　カム溝Ｙ方向位置
１２　カム溝Ｘ方向位置
１３　プリント基板等の板材
１３ａ　処理面
１４　工程装置箱体
１５　カム溝ＸＹ方向位置
１６　レバ−
１７　回転止めガイド
１８　支持軸受
１９　シ−ル
２０　接続ホ−ス
２１　支持ロ−ラ−
２２　軸受
２３　Ｙ方向用ノズル取付管筐体
２４　Ｘ方向用ノズル取付管筐体
２５　Ｙ方向駆動機構
２６　Ｘ方向駆動機構
２７　Ｙ方向ガイド
２８　Ｘ方向ガイド
２９　Ｙ方向直線往復変位
３０　Ｘ方向直線往復変位
３１　リンクレバ−
矢印Ａ　　ノズル取付管筐体駆動ガイド回転方向
矢印Ｐ　　プリント基板等の板材の搬送方向
矢印Ｘ　　Ｘ方向
矢印Ｙ　　Ｙ方向
矢印ＸＹ　ＸＹ方向

Claims (2)

1. プリント基板の製造装置に用いられ、搬送されるプリント基板等の板材（１３）に対し薬液を噴射するスプレ−装置であって、複数のノズル（３）が列設されている複数のノズル取付管（２）を有するノズル取付管筐体（１）を、該板材の処理面と一定距離離れた平行面内において、該板材の搬送方向に対して、同じ方向（Ｙ方向）と直角方向（Ｘ方向）の範囲内で自在に直線往復変位を得るため、ノズル取付管筐体駆動ガイド（４）のカム溝（４ａ）を、該板材の搬送方向に対して、０度から９０度の角度を持って回転自在とし、該ガイドのカム溝（４ａ）をノズル取付管筐体（１）の軸（１ａ）が滑動することで、ノズル取付管筐体（１）がＹ方向、斜め方向（ＸＹ方向）、Ｘ方向において直線往復変位が自在に得られ、該板材の搬送速度に合わせて、噴射位置を設定でき、薬液をＹ方向からＸ方向に自在に噴射可能にしたことを特徴とするプリント基板製造用スプレ−装置。
2. 該板材の処理面と一定距離離れた平行面内に複数のノズル（３）が列設されている複数のノズル取付管（２）を取り付けたＸ方向用ノズル取付管筐体（２４）とＹ方向用ノズル取付管筐体（２３）を有し、Ｘ方向用ノズル取付管筐体（２４）を該板材の搬送面と直角方向（Ｘ方向）に直線往復変位自在とし、Ｙ方向用ノズル取付管筐体（２３）を該板材の搬送面と同じ方向（Ｙ方向）に直線往復変位自在とすることにより、薬液をＸ方向とＹ方向に噴射可能としたことを特徴とする請求項１記載のプリント基板製造用スプレ−装置。

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