JP2007038210A - ディップコーティング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】揮発性成分を含む塗布液をタンク１に充填し、塗布対象物２を塗布液に浸漬し、その液面から引き上げ、対象物２の表面に塗布膜を形成するディップコーティング装置において、液切り時間が大幅に短縮されるようにする。
【解決手段】対象物２が完全に引き上げられるとき、気流発生手段６，９によって気流が生じ、対象物２から液切りされる塗布液に気流が作用し、気流によって溶剤成分が揮発する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ディップコーティング装置に関するものである。

回路基板の製造工程において、ディップコーティング装置が一般に使用されている。たとえば、特開平１０−２５６７０３号公報（特許文献１）に記載されているものがそれである。同公報の装置では、感光性レジスト液がタンクに充填され、回路基板がレジスト液に浸漬され、その液面から引き上げられ、基板の表面に塗布膜が形成される。普通、レジスト液は揮発性溶剤成分を含む。さらに、同公報の装置では、昇降部材がタンクの上方に配置され、吊り下げ手段が昇降部材に設けられ、複数の基板が間隔を置いて配置され、吊り下げ手段に各基板が吊り下げられる。吊り下げ手段はチャックからなり、各基板をチャッキングし、吊り下げることができる。そして、アクチュエータによって昇降部材が下降および上昇し、各基板がレジスト液に浸漬され、その液面から引き上げられる。

ところで、この場合、各基板が完全に引き上げられると、基板の下縁付近において、レジスト液が各基板から液切りされるが、それが的確に液切りされるようにすることが重要である。これを達成するには、レジスト液が各基板から液切りされるとき、各基板を相当低速度で引き上げる必要があった。その理由はレジスト液の表面張力である。各基板が液面から引き上げられるとき、レジスト液に表面張力が作用し、その後、その状態でレジスト液が液切りされる。このため、レジスト液が各基板から液切りされにくい。さらに、複数の基板が間隔を置いて配置されることは前述したとおりであるが、装置をコンパクト化する関係上、基板の間隔をできるだけ小さくすることが要求される。このため、溶剤成分の揮発後、揮発した成分が各基板間にこもり、排出されにくく、各基板間では、溶剤成分がレジスト液から揮発されにくい。これもレジスト液が液切りされにくい要因である。したがって、レジスト液が各基板から液切りされるとき、的確に液切りされるようにするには、各基板を相当低速度で引き上げる必要があったものである。この結果、液切り時間がきわめて長く、効率がいちじるしく悪化していた。実際のところ、各基板がおよそ０．２ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き上げられ、液切り時間は６０〜８０ｓｅｃの時間に及ぶ。ここで、液切り時間とは液切り開始から液切り終了までの所要時間のことである。

この他、各基板が液面から引き上げられるとき、基板上のレジスト液に重力が作用し、レジスト液が各基板に沿って垂れ、下降する傾向がある。このため、塗布膜を的確に形成することができず、その厚さを均一に保つことができないという問題もある。

なお、ディップコーティング装置の場合、回路基板およびレジスト液に限らず、それ以外の塗布対象物および塗布液についても、対象物を塗布液に浸漬し、その液面から引き上げ、対象物の表面に塗布膜を形成することができるが、液切り時間および塗布膜の厚さの均一化の問題があることは同様である。

したがって、この発明の目的は、揮発性成分を含む塗布液をタンクに充填し、塗布対象物を塗布液に浸漬し、その液面から引き上げ、対象物の表面に塗布膜を形成するディップコーティング装置において、液切り時間が大幅に短縮されるようにすることにある。

他の目的は、塗布膜が的確に形成され、その厚さが均一に保たれるようにすることにある。
特開平１０−２５６７０３号公報

この発明によれば、塗布対象物が完全に引き上げられるとき、気流発生手段によって気流が生じ、対象物から液切りされる塗布液に気流が作用し、気流によって溶剤成分が揮発する。

好ましい実施例では、対象物が液面から引き上げられるとき、発生手段によって気流が生じ、対象物上の塗布液に気流が作用し、気流によって溶剤成分が揮発する。その後、少なくとも対象物が完全に引き上げられるまで、引き続き気流が生じ、液切りされる塗布液に気流が作用する。

さらに、発生手段はエア吸入口を有する。そして、エアが液面に沿って流れ、吸入口に吸入され、エアによって気流が生じる。

タンクの両側または周囲において、吸入口が液面に対応する高さ位置またはそれよりも下方に配置されることが好ましい。

さらに、発生手段はエア吐出口を有する。吐出口は下向きのもので、タンクの上方に配置される。したがって、エアが吐出口から吐出され、対象物に沿って下降し、エアによって気流が生じる。

さらに、昇降部材がタンクの上方に配置され、吊り下げ手段が昇降部材に設けられ、吊り下げ手段に対象物が吊り下げられ、アクチュエータによって昇降部材が下降および上昇し、対象物が塗布液に浸漬され、その液面から引き上げられる。さらに、吐出口が昇降部材に形成され、対象物が液面から引き上げられるとき、対象物の上端付近において、エアが吐出口から吐出される。

発生手段として不活性ガスを噴出する手段を使用し、不活性ガスによって気流が生じるようにすることもできる。

以下、この発明の実施例を説明する。

図１はこの発明にかかるディップコーティング装置を示す。この装置では、塗布液がタンク１に充填され、塗布対象物２が塗布液に浸漬され、その液面から引き上げられ、対象物２の表面に塗布膜が形成される。対象物２は回路基板からなる。塗布液は感光性レジスト液であり、揮発性溶剤成分を含む。さらに、この装置では、昇降部材３がタンク１の上方に配置されている。昇降部材３はアームからなり、ポスト４に取り付けられ、ポスト４に沿って昇降可能である。さらに、吊り下げ手段５がアーム３に設けられており、図２に示すように、複数の基板２が間隔を置いて配置され、吊り下げ手段５に各基板２が吊り下げられる。吊り下げ手段５はチャックからなり、各基板２をチャッキングし、吊り下げることができる。さらに、アクチュエータとしてボールねじおよび駆動モータが使用され、ボールねじがポスト４に内蔵され、アーム３にねじ合わされ、駆動モータがボールねじに連結されている。したがって、駆動モータによってボールねじを回転させ、アーム３を下降および上昇させることができ、各基板２をレジスト液に浸漬し、その液面から引き上げることができる。

さらに、各基板２が完全に引き上げられると、基板２の下縁付近において、レジスト液が各基板２から液切りされるが、この装置では、各基板２が完全に引き上げられるとき、タンク１の液面付近において、気流発生手段によって気流が生じる。したがって、各基板２から液切りされる塗布液に気流が作用し、気流によって溶剤成分が揮発する。

さらに、この装置では、各基板２が液面から引き上げられるとき、基板２の表面付近において、発生手段によって気流が生じる。したがって、基板２上のレジスト液に気流が作用し、気流によって溶剤成分が揮発する。その後、少なくとも各基板２が完全に引き上げられるまで、引き続き気流が生じ、液切りされるレジスト液に気流が作用する。

たとえば、この実施例では、発生手段はエア吸入口６を有する。そして、タンク１の両側において、吸入口６が液面に対応する高さ位置に配置されており、吸入口６は横向きのもので、互いに対向する。その対向方向は基板２の配列方向に直角の方向であり、吸入口６は各基板２間に向かって開口する。さらに、ブロワ７がパイプまたはホース８に接続され、吸入口６に接続されており、エアが液面および各基板２に沿って流れ、吸入口６に吸入され、ブロワ７に送られ、エアによって気流が生じる。

さらに、発生手段はエア吐出口９を有する。吐出口９は下向きのもので、アーム３に形成され、タンク１の上方に配置されている。アーム３は中空チャンバ１０を有し、吐出口９は中空チャンバ１０に連通する。さらに、ブロワ１１がフィルタ１２に接続され、パイプまたはチューブ１３に接続され、中空チャンバ１０に接続されており、ブロワ１１によってエアが送られ、これがフィルタ１２を通り、中空チャンバ１０に供給され、吐出口９から吐出される。さらに、エアが各基板２に沿って下降し、液面に沿って流れ、吸入口６に吸入される。フィルタ１２はヘパまたはウルパからなる。パイプまたはチューブ１３は上下方向に伸縮可能である。したがって、アーム３が下降および上昇するとき、それによってパイプまたはチューブ１３が伸縮し、問題はない。

したがって、この装置において、各基板２が液面から引き上げられるとき、レジスト液に表面張力が作用し、その後、その状態でレジスト液が液切りされるが、各基板２が完全に引き上げられるとき、タンク１の液面付近において、吸入口６および吐出口９によって気流が生じる。したがって、液切りされるレジスト液に気流が作用し、気流によって溶剤成分が揮発する。さらに、各基板２間に気流が生じ、各基板２間でも、気流によって溶剤成分が揮発する。揮発した溶剤成分については、気流によってそれが排出される。この結果、レジスト液が各基板２から液切りされるとき、迅速に溶剤成分が揮発し、レジスト液は各基板２から液切りされやすい。

この装置の場合、レジスト液が各基板２から液切りされやすく、液切りされるとき、各基板２を比較的高速度で引き上げても、レジスト液が的確に液切りされる。したがって、液切り時間が大幅に短縮される。これまで、各基板２がおよそ０．２ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き上げられ、液切り時間は６０〜８０ｓｅｃに及んでいたことは前述したとおりである。一方、この装置では、発明者の実験において、各基板２をおよそ２ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き上げても、レジスト液が的確に液切りされることが確認された。したがって、レジスト液が各基板２から液切りされるとき、各基板２をおよそ２ｍｍ／ｓｅｃの速度で引き上げることができる。この場合、液切り時間は４〜１０ｓｅｃの時間に短縮される。

さらに、この装置では、各基板２が液面から引き上げられるとき、基板２上のレジスト液に重力が作用するが、これと同時に、基板２の表面付近において、吸入口６および吐出口９によって気流が生じる。したがって、基板２上のレジスト液に気流が作用し、気流によって溶剤成分が揮発する。そして、溶剤成分が一旦揮発すると、それによってレジスト液が粘液化され、その後、基板２上のレジスト液に重力が作用しても、レジスト液が各基板２に沿って垂れ、下降することはない。したがって、塗布膜が的確に形成され、その膜厚が均一に保たれる。発明者の実験において、各基板２が液面から引き上げられるとき、基板２上のレジスト液に気流を作用させると、塗布膜が的確に形成され、その厚さが均一に保たれることも確認されている。

さらに、レジスト液が各基板２に沿って垂れ、下降したとき、最も影響を受けるのは基板２の上端付近の塗布膜であり、その厚さが大幅に減少する可能性があるが、この装置の場合、吐出口９がアーム３に形成されている。したがって、最初、駆動モータおよびボールねじによってアーム３および吐出口９が下降し、各基板２が塗布液に浸漬される。その後、駆動モータおよびボールねじによってアーム３および吐出口９が上昇し、各基板２が液面から引き上げられる。したがって、基板２の上端付近において、エアが吐出口９から吐出され、塗布液に吹き付けられる。この関係上、特に、基板２の上端付近では、溶剤成分が効果的に揮発される。したがって、塗布膜が的確に形成され、その厚さが大幅に減少することはない。

図３は他の実施例を示す。この実施例では、タンク１の両側において、エア吸入口６が液面よりも下方に配置されている。さらに、吸入口６は上向きに開口する。他の構成は図１の実施例と同様である。したがって、エアが液面に沿って流れ、吸入口６に吸入され、ブロワに送られ、エアによって気流が生じる。さらに、気流によって溶剤成分が揮発し、揮発した成分が送られるが、その比重はエアよりも大きい。したがって、図３の装置の場合、タンク１の両側において、比重によって揮発した成分が下降し、それが効果的に吸入され、好ましい。

図４に示すように、ファン１４およびフィルタ１５をケース１６に収容し、エア吐出口１７をケース１６に形成し、これをアーム１５の上方に配置する。そして、ファン１４によってエアを送り、これをフィルタ１５に通し、吐出口１７から吐出させることも考えられる。

さらに、各実施例では、タンク１の両側において、吸入口６を液面に対応する高さ位置またはそれよりも下方に配置したものを説明したが、タンク１の周囲において、吸入口を液面に対応する高さ位置またはそれよりも下方に配置してもよい。

発生手段として不活性ガスを噴出する手段を使用し、不活性ガスによって気流が生じるようにすることもできる。

この装置において、回路基板２およびレジスト液に限らず、それ以外の塗布対象物および塗布液についても、対象物を塗布液に浸漬し、その液面から引き上げ、対象物の表面に塗布膜を形成することができる。

この発明の実施例を示す側面図である。 図１の基板とファンの関係を示す正面図である。 他の実施例を示す側面図である。 他の実施例を示す側面図である。

符号の説明

１ タンク
２ 回路基板
３ 昇降部材
５ 吊り下げ手段
６ エア吸入口
９ エア吐出口

Claims (8)

1. 揮発性溶剤成分を含む塗布液をタンクに充填し、塗布対象物を前記塗布液に浸漬し、その液面から引き上げ、前記対象物の表面に塗布膜を形成するディップコーティング装置であって、
   前記対象物が完全に引き上げられるとき、気流を生じさせる気流発生手段を備え、前記対象物から液切りされる塗布液に気流が作用し、前記気流によって前記溶剤成分が揮発するようにしたことを特徴とするディップコーティング装置。
2. 前記対象物が前記液面から引き上げられるとき、前記発生手段によって気流が生じ、前記対象物上の塗布液に気流が作用し、前記気流によって前記溶剤成分が揮発し、その後、少なくとも前記対象物が完全に引き上げられるまで、引き続き気流が生じ、液切りされる塗布液に気流が作用するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記発生手段はエア吸入口を有し、エアが前記液面に沿って流れ、前記吸入口に吸入され、前記エアによって前記気流が生じるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. 前記タンクの両側または周囲において、前記吸入口が前記液面に対応する高さ位置またはそれよりも下方に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記発生手段はエア吐出口を有し、前記吐出口は下向きのもので、前記タンクの上方に配置され、エアが前記吐出口から吐出され、前記対象物に沿って下降し、前記エアによって前記気流が生じるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の装置。
6. さらに、前記タンクの上方に配置された昇降部材と、
   前記昇降部材に設けられ、前記対象物を吊り下げる吊り下げ手段と、
   前記昇降部材を下降および上昇させ、前記対象物を前記塗布液に浸漬し、その液面から引き上げるアクチュエータとを備え、
   前記吐出口が前記昇降部材に形成されており、前記対象物が前記液面から引き上げられるとき、前記対象物の上端付近において、エアが前記吐出口から吐出されるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記発生手段は不活性ガスを噴出する手段からなり、不活性ガスによって前記気流が生じるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
8. 揮発性溶剤成分を含む塗布液をタンクに充填し、塗布対象物を前記塗布液に浸漬し、その液面から引き上げ、前記対象物の表面に塗布膜を形成するディップコーティング装置であって、
   下向きのエア吐出口が前記タンクの上方に配置され、前記対象物が前記液面から引き上げられるとき、エアが前記吐出口から吐出され、前記対象物に沿って下降し、前記エアによって気流が生じ、前記対象物上の塗布液に前記気流が作用し、前記気流によって前記溶剤成分が揮発するようにしたことを特徴とするディップコーティング装置。

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