JP2005259849A - プリント配線板の液体除去方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント配線板の上下面の液体を完全に除去できるプリント配線板の液体除去方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】プリント配線板２の上下面に付着した液体９を除去するに当たり、プリント配線板２を移動させながらその上下面に低圧エアを吹付ける液体除去方法であって、上記低圧エアはプリント配線板２の上面より先に下面の液体９を除去し、均一性スリットノズル３をある一定角度と一定距離に設置し、さらにエア流量を常時計測し、常に一定のエアを吹出す構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリント配線板の上下面に付着した液体を完全に除去するための、プリント配線板の液体除去方法及びその装置に関するものである。

プリント配線板は、例えばエッチング、現像処理を施した後、水洗を行う。そして、この水洗の後には、プリント配線板の上下面に付着した液体を除去しなければならない。従来における、液体除去方法として例えば図８に示す構成であった。

すなわち、図８に示すように、まず、プリント配線板２の上下面に対して、その垂直方向に２対の円孔ノズル８１により圧縮エア８６を吹付ける方法がとられていた。即ち、まず液体除去工程においては、プリント配線板２の上面より圧縮エアを吹付け、次に下面より圧縮エアを吹付け、さらにもう１回同じ動作を繰り返す。

なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平６−３３８６７６号公報

しかしながら、前記従来の液体除去方法では、次の問題点がある。即ち、上記液体除去工程においては、円孔ノズルを用いているため、液体除去用のエア力が弱くなる部分が生ずるおそれがある。この点について、図９、図１０を用いて説明する。同図に示すごとく、円孔ノズル８１のノズル孔８７より吹出される液体除去用圧縮エアの強さは、各ノズル孔８７の軸線上の部分が最も強く、該軸線から離れるに従って徐々に弱くなっていく。また、ノズル長手方向ではエア入り口側が弱く、先端側が強くなる。即ち、エアの強さにムラが生ずる。そのため、液体はエア強さが弱くなる部分に移動しようとする。そしてこの部分においては、液溜り８８等の不具合を生ずる。

また、従来の液体除去装置は図８、図９に示すように、多数の円孔があいた２対のノズルがプリント配線板に対して垂直に設置されているので、ノズル孔から吹出された圧縮エアがプリント配線板の液体を除去する際、進行方向に対して手前にも液滴１０が飛散する不具合を生ずる。

また、従来の液体除去装置は多数の円孔があいた２対のノズルに対して同時に液体除去用エアを供給する必要から、エア消費量が多くなる。そのため、コンプレッサ等の周辺機器に費用がかかる。このように、従来の液体除去装置は作業の効率が悪かった。

更には、従来の液体除去装置と先行文献１のプリント基板の水切り乾燥方法及びその装置では、プリント配線板の上下面に付着した液体を除去するに当り、プリント配線板の上面より先に液体を除去し、次に下面の液体を除去するノズル配置としている。そのため、上面の液体を除去した後で下面を除去する際、スルホール１５を貫通して上面に液滴が再付着する不具合を生ずる。またノズル配置を上下面とも同一とした構造のものもあるが、この構造はスルホール１５があいているプリント配線板においてはエアが干渉し、液体除去が不完全になる不具合を生ずるという課題を有していた。

本発明は、前記課題を解決しようとするものであり、高価なコンプレッサエアを用いないで、低圧エア（５ｋＰａレベル）でプリント配線板の上下面に付着した液体を完全に除去するための、プリント配線板の液体除去方法及びその装置を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。

本発明の請求項１に記載の発明は、特に、高圧なコンプレッサエアを用いないで、コンプレッサエアではない低圧エア発生源のモータにより低圧（５ｋＰａレベル）の温風エアを吹付けるという構成を有しており、これにより、エネルギー量を大幅に削減でき、且つ、高圧エアを用いないで、低圧エアで液体を除去するため、ミストなどの発生もなく品質レベルを向上でき、また、低圧エア発生源のモータより供給されるエアは温度が４０〜５０℃レベルになり、温風にて液体を除去するため、液切れも良好で品質レベルを向上できるという作用効果が得られる。

本発明の請求項２に記載の発明は、特に、プリント配線板の上面より先に下面の液体を除去できるようにノズルを配置したという構成を有しており、これにより、プリント配線板の下面の液体を先行で除去することにより、プリント配線板のスルホールを貫通して液滴がプリント配線板上面に再付着しても再度上面の液体を除去するので、プリント配線板の上下面とも完全に液体除去がなされ、品質レベルを向上できるという作用効果が得られる。

本発明の請求項３に記載の発明は、特に、プリント配線板に吹付けるエア量を流量計により計測し、フィルターの目詰まりレベルに応じて低圧エア発生源のモータ回転数を制御し、常に一定のエアを吹出し、さらに、フィルターには差圧計を具備させ、一定差圧以上でフィルター交換信号を出すという構成を有しており、これにより、プリント配線板の液体除去のエアは常にクリーンで一定量に保たれ、また、フィルターの交換時期も明確になり、メンテ性も向上するという効果が得られる。

本発明の請求項４に記載の発明は、特に、移動搬送されるプリント配線板の上下面に付着した液体を除去する均一性スリットノズルを有し、上記スリットノズルは、プリント配線板に対してある一定の角度を設け、プリント配線板とノズル吐出口の距離を上記スリットノズルのスリット幅に対して５〜７倍に設定したという構成を有しており、これにより、プリント配線板の上下面の液体を均一な強さのエアで除去でき、また、ノズルに角度を設けているので、液滴が進行方向手前に飛散することなく液体除去がなされ、品質レベルを向上でき、また、エア速度が一定レベル以内におさまるようにノズル吐出口とプリント配線板の距離を設定することにより、効率良く液体除去でき、エネルギー量を削減できるという作用効果が得られる。

本発明のプリント配線板の液体除去方法及びその装置は、高価なコンプレッサエアを使用しなく、低圧エアを使用することにより、エネルギー量の大幅削減ができ、またノズル構成により液体除去を完全なるものとし、品質の向上ができる。さらにエア流量管理によりメンテ性も大幅に向上するという効果を有する。

以下、本発明の実施形態におけるプリント配線板の液体除去方法及びその装置について図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の液体除去装置の要部側面図、図２は同製造装置におけるプリント配線板の水滴除去作動説明図、図３は同製造装置におけるエアブロー距離と風速関係の説明図、図４は同製造装置におけるノズルの要部斜視図、図５は同製造装置におけるエアブロー作動説明図、図６は同製造装置におけるプリント配線板とノズルの要部断面図、そして図７は同製造装置におけるフィルターの要部断面図である。

プリント配線板の液体除去における風速：Ｖは３０〜８０ｍ／ｓが適当といわれており、一般的にはコンプレッサによる圧縮エアを用いている。今回、図２においてプリント配線板２の上に付着している水滴１が除去できる風速：Ｖを算出した。ブロー力：Ｆｊが水滴付着力：Ｆｗ以上であれば、水滴１は移動し始め、プリント配線板２の後端に達してから分離される。すなわち、Ｆｊ＞Ｆｗなる風速：Ｖを求めればよい。

ここで、Ｆｗ［Ｎ］＝γ×（１＋ＣＯＳθ）×２Ｒ、Ｆｊ［Ｎ］＝１／２×Ｃｄ×ρ×Ｓｗ×Ｖ²
これより、Ｖ［ｍ／ｓ］＝√４×Ｒ×γ×（１＋ＣＯＳθ）／Ｃｄ×ρ×Ｓｗになる。

ここで、γ：表面張力、θ：接触角、Ｒ：水滴半径、Ｃｄ：抵抗係数、ρ：空気密度、Ｓｗ：投影面積である。これらより風速：Ｖを求めると５０ｍ／ｓ以上となる。すなわち風速が５０ｍ／ｓ以上あればプリント配線板に付着している液体を除去することが可能となる。

またノズル吐出口とプリント配線板との距離についても、１０〜１５ｍｍ離れた位置にするように設置するのが好ましい（特開平１１−３１６０８４）という例があるが、一般的には明確にされていない。そこで図３（ａ），（ｂ）において、ブロー距離と風速の関係を実験により明らかにした。一般にノズル径の５倍の範囲はポテンシャルコア領域といわれて、エネルギーが保たれる（今回使用のノズルはスリットノズルであるので、スリット幅をノズル径として代用する）。しかしながら、このポテンシャルコア領域はエネルギー変動が大きく、風速にバラツキが発生する。このため、エアの強さが弱い部分に液溜りが発生する不具合があり、この範囲内では使用できない。理想位置、つまり、風速が強く、しかもエアの強さが均一の位置はスリット径：ｄに対して５倍になるブロー距離：Ｌのピンポイントである。しかしながら、このピンポイントを狙うことは、取付け誤差等も含め難しい。そこで最低風速が５０ｍ／ｓ以上になる位置、つまりＬ／ｄ＝５〜７の範囲で、ノズル吐出口とプリント配線板の距離を設定した。

これらより、プリント配線板の液体除去において、高価で高圧なコンプレッサエアを用いなくても、低圧エアにてノズル吐出口とプリント配線板の距離を上記に記載の値に設定すれば、プリント配線板の液体が除去できる。また、液体が除去できたか否かの判断は上記方法にて液体除去されたプリント配線板を数枚重ね液体除去不具合時に発生する変色がないかを、２４時間以上放置した後で判断している。

次に、プリント配線板の液体除去工程について説明する。図１においては、プリント配線板２は上下のローラ（図示せず）により移動搬送せしめられ、その上下に液体除去用の均一性スリットノズル３を配置してある。この均一性スリットノズル３はプリント配線板の下面の液体を先に除去できるように配置されている。またエアは低圧エア発生源（５ｋＰａレベル）６より供給され、流量計５により常に計測されている。流量計５の信号をインバータ８にフィードバックして、低圧エア発生源（５ｋＰａレベル）６のモータ回転数を制御し、吹出しエア流量を一定になるようにしている。ノズルは図４に示すような均一性スリットノズル３を用い、エア強さの分布は図５に示すごとく均一化されている。上記のように極めて低圧（５ｋＰａレベル）のエアで液体除去しているので、液滴１０、ミスト（図示せず）の発生がきわめて少なくなる。図６においては、プリント配線板とノズルの位置関係を示しており、プリント配線板に対して角度αを設けている。αの値は１５〜３０°に設定してある。また、プリント配線板とノズルの距離Ｌをスリット径ｄの５〜７倍に設定されている。フィルター７は図７に示すごとく、プレフィルター１２、中間性能フィルター１３、ＨＥＰＡフィルター１４を具備し、目詰りレベルを差圧計１１にて計測し、一定差圧以上でフィルター交換信号を出し、常にクリーンなエア（クラス１０〜１００）を供給できるようにしてある。

また、前記実施の形態においては、液体除去用の均一性スリットノズルは上下１対であったが、上下２対とする構成としてもよい。

本発明のプリント配線板の液体除去方法及びその装置は、高価なコンプレッサエアを使用しなく、低圧エアを使用することにより、エネルギー量の大幅削減ができ、またノズル構成により液体除去を完全なるものとし、品質の向上ができる。さらにエア流量管理によりメンテ性も大幅に向上するという効果を有し、プリント配線板等の上下面に付着した液体を完全に除去する場合などの用途として有用である。

本発明の実施の形態におけるプリント配線板の液体除去装置の要部側面図 同製造装置におけるプリント配線板の水滴除去作動説明図 （ａ），（ｂ）同製造装置におけるエアブロー距離と風速関係の説明図 同製造装置におけるノズルの要部斜視図 同製造装置におけるエアブロー作動説明図 同製造装置におけるプリント配線板とノズルの要部断面図 同製造装置におけるフィルターの要部断面図 従来の実施の形態におけるプリント配線板の液体除去装置の要部側面図 同製造装置におけるノズルの要部斜視図 同製造装置における作動説明図

符号の説明

１ 水滴
２ プリント配線板
３ 均一性スリットノズル（スリットノズル）
４ カバー
５ 流量計
６ 低圧エア発生源
７ フィルター
８ インバータ
９ 液体
１０ 液滴
１１ 差圧計
１２ プレフィルター
１３ 中間性能フィルター
１４ ＨＥＰＡフィルター
１５ スルホール
８１ 円孔ノズル
８２ エア源（コンプレッサ）
８３ 減圧弁
８４ フィルター
８５ ミストセパレーター
８６ （円孔よりの）圧縮エア
８７ ノズル孔
８８ 液溜り

Claims (4)

1. プリント配線板を移動させながら低圧温風のエアを吹付けることによりプリント配線板の上下面に付着した液体を除去するプリント配線板の液体除去方法。
2. プリント配線板の上面より先に下面の液体を除去し、その後上面を除去することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板の液体除去方法。
3. プリント配線板に吹付けるエア量は、流量計により計測し、フィルターの目詰まりレベルに応じて低圧エア発生源のモータ回転数を制御し、常に一定量のエアを吹出し、さらに、フィルターには差圧計を具備させ、一定差圧以上でフィルター交換信号を出すことを特徴とする請求項１記載のプリント配線板の液体除去方法。
4. 移動搬送されるプリント配線板の上下面に付着した液体を除去する均一性スリットノズルを具備し、上記スリットノズルは、プリント配線板に対してある一定の吹付け角度を有し、上記プリント配線板と上記スリットノズルの距離を上記スリットノズルのスリット幅に対して５〜７倍になるようにして設けたことを特徴とするプリント配線板の液体除去装置。

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