JP2007096127A

JP2007096127A - 薄型基板の洗浄方法及び装置

Info

Publication number: JP2007096127A
Application number: JP2005285521A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Okumura; 辰也奥村; Okinori Ishida; 興紀石田; Yoshikazu Masunari; 嘉一増成; Shigenobu Sakamoto; 重信坂元; Katsumi Okada; 克己岡田
Original assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd; Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Sansha Electric Manufacturing Co Ltd; Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2025-09-29
Also published as: JP4637705B2; KR100839876B1; KR20070036735A; TW200714378A; TWI323194B

Abstract

【課題】しなりによる基板脱落の問題を生じることなく洗浄を行なうことが可能な薄型基板の洗浄方法及び洗浄装置を提供する。
【解決手段】薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を支持することにより、基板を保持し、基板上面に洗浄液を吹き付けて該上面を洗浄する洗浄方法であって、(i) 基板下面に沿って開口する排出口から液を溢出し続けることにより基板を下方から支持しつつ洗浄を行ない、或いは、(ii)一対の支持部の向き合う側を高く、その外側を低くして、基板を上下方向から挟持して支持することにより、少なくとも非洗浄状態において基板を上に凸の形状に保持して洗浄を行なう方法及び装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリント配線板、プリント基板等の薄型基板の洗浄方法及び装置に関する。本発明が対象とするプリント配線板は、絶縁基板上に導電層を配線パターン状に形成したものであり、プリント基板は、プリント配線板に電子部品がアッセンブルされたものである。また、プリント配線板には、ガラスエポキシ銅張り積層板に代表されるリジッド配線板と、ポリイミド銅張り配線板に代表されるフレキシブル配線板がある。

本明細書及び特許請求の範囲において、「薄型基板」は、前記プリント配線板、プリント基板、フレキシブル基板等、電子部品装着前又は後の印刷回路を備えた薄板を言う。

例えば、インターポーザ用プリント配線板のような薄型基板は、ハンダバンプ形成工程及びリフロー工程を経た後、表面に付着しているフラックス、ハンダボール等を除去するために洗浄が行なわれる。ところが、このような薄型基板には、多くの場合その両面にハンダバンプが形成されている。その場合は、ハンダバンプの変形や脱落等を生じないよう、洗浄や搬送には接触式機具の使用を避ける必要がある。また、ハンダバンプが形成されない基板の場合でも、金メッキなどによる導電体薄膜が表面に形成されているので、その薄膜を損傷しないよう、接触型の洗浄器具や搬送装置の使用は避けられる。

したがって、従来は、薄型基板の縁部を支持部で支持し、基板面に洗浄液を噴射して洗浄を行なう方法が採られていた。その際、薄板基板は、典型的なものの場合、厚さが０．３〜３ｍｍ（平面寸法は２４０ｍｍ×１１０〜３３０ｍｍ）と薄く、その薄さゆえに、しなり易く、しなりが大きいと薄板基板が支持部から外れて脱落するという問題があった。

これに対処する方法の一つとして、次のようにして洗浄が行なわれていた。すなわち、図１０（ａ）に示すように、基板Ｗにおける対向する縁部を上下からピンチローラ１０１，１０２で挟んで基板を水平に保持し、ピンチローラの回転により基板を保持しながら搬送する。そして、基板上方で搬送方向に直交して配列された多数の噴射ノズル１０３から基板上面に洗浄液を噴射し、基板下方で噴射ノズル１０３に対応して配列された多数の噴射ノズル１０４から基板下面に液を噴射する。こうして上下に対応した噴射ノズルからの噴射により、基板Ｗのしなりを防止しようとするものであった。

しかしながら、上下両側からの噴射は、互いに基板を押し合うように作用する一方、多数の噴射ノズルからの噴射を正確に制御するのは極めて困難である。その結果、上下両方からの押圧力を同じにしようとしても、変動を避け得ず、基板が上下に振動を生じてしまう。また、ピンチローラによる挟持も上下両方からの押圧力の差に耐えることができない。さらに、薄型基板は、その上に溜まる洗浄液の重量が上方の噴射圧に加えられて、下向きに撓み易い。これらの結果、基板の搬送が不安定になったり、搬送中にピンチローラから脱落するという問題を解消できなかった。

上記インターポーザ用プリント配線板の他、一般用のプリント基板、プリント配線板等についても、フラックスやハンダボールの除去、ハンダバンプや導電体薄膜への損傷防止等の観点から、薄型基板特有の洗浄技術が必要とされるが、上記と同様の問題を生じ、適切な対応が採られていなかった。特に、基板の薄型化は、進行する一方であり（例えば、上記典型的な寸法から厚さ０．１ｍｍ程度へ）、これに伴って上記問題は深刻化しており、その解決が待たれている。

したがって、本発明は、しなりによる基板脱落の問題を生じることなく洗浄を行なうことが可能な薄型基板の洗浄方法及び洗浄装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するため、薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を支持することにより、基板を保持し、基板上面に洗浄液を吹き付けて該上面を洗浄する洗浄方法であって、基板下面に沿って開口する排出口から液を溢出し続けることにより基板を下方から支持しつつ、前記洗浄を行なうことを特徴とする薄型基板の洗浄方法を提供するものである（第１発明）。

本発明はまた、前記目的を達成するため、薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を一対の支持部により支持することにより、基板を保持し、基板上面に洗浄液を吹き付けて該上面を洗浄する洗浄方法であって、前記一対の支持部の向き合う側を高く、その外側を低くして、基板を上下方向から挟持して支持することにより、少なくとも非洗浄状態において基板を上に凸の形状に保持することを特徴とする薄型基板の洗浄方法を提供するものである（第２発明）。

本発明はさらに、前記目的を達成するため、薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を一対の支持部により支持することにより、基板を保持し、基板上面に洗浄液を吹き付けて該上面を洗浄する洗浄方法であって、前記一対の支持部の向き合う側を高く、その外側を低くして、基板を上下方向から挟持して支持することにより、少なくとも非洗浄状態において基板を上に凸の形状に保持し、且つ、基板下面に沿って開口する排出口から液を溢出し続けることにより基板を下方から支持しつつ、前記洗浄を行なうことを特徴とする薄型基板の洗浄方法を提供するものである（第３発明）。

本発明はさらに、前記目的を達成するため、薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を支持することにより基板を保持する支持部と、基板上面を洗浄するように該上面に洗浄液を吹き付ける吹付け装置と、基板下面に沿って開口する排出口を備え該排出口から液を溢出し続けることにより基板を下方から支持する給液装置とを備えたことを特徴とする薄型基板の洗浄装置提供するものである（第４発明）。

本発明はさらに、前記目的を達成するため、薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を一対の支持部により支持することにより基板を保持する支持部と、基板上面を洗浄するように該上面に洗浄液を吹き付ける吹付け装置とを備え、前記支持部は、少なくとも非洗浄状態において基板を上に凸の形状に保持するように、前記一対の支持部の向き合う側を高く、その外側を低くして、基板を上下方向から挟持する形状とされていることを特徴とする薄型基板の洗浄装置を提供するものである（第５発明）。

本発明はさらに、前記目的を達成するため、薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を一対の支持部により支持することにより基板を保持する支持部と、基板上面を洗浄するように該上面に洗浄液を吹き付ける吹付け装置と、基板下面に沿って開口する排出口を備え該排出口から液を溢出し続けることにより基板を下方から支持する給液装置とを備え、前記支持部は、少なくとも非洗浄状態において基板を上に凸の形状に保持するように、前記一対の支持部の向き合う側を高く、その外側を低くして、基板を上下方向から挟持する形状とされていることを特徴とする薄型基板の洗浄装置を提供するものである（第６発明）。

上記第１発明によれば、薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を支持することにより、基板を保持し、基板上面に洗浄液を吹き付けて該上面を洗浄するので、基板上面にブラシなどの接触式洗浄器具を接触させずに洗浄を行なうことができる。特に、第１発明では、基板下面に沿って開口する排出口から液を溢出し続けることにより基板を下方から支持しつつ、前記洗浄を行なう。この溢出流は、基板の下面を自らの方へ引きつける力を作用させつつ、溢出に伴う上方への力を発揮する。したがって、この溢出流を維持することにより、基板は上下両方向の力に対してバランス位置で安定する。その結果、基板上面に洗浄液の吹き付け力が作用しても、これによる影響を減殺して基板を安定位置に保持することができる。したがって、基板脱落の問題を生じないように、洗浄時の基板のしなりを抑制することができる。

上述の液の溢出は、上方に開いた排出口から排出される液の流れが排出口縁部から離れずに排出口周囲の少なくとも一部へと流出する形態となる。また、この溢出は、排出口から広い範囲の方向に均質的に流出するのが望ましく、全ての方向に均質に流出するのが最も望ましい。このための形態として、排出口は、楕円形、長円形等、滑らかな曲線の縁部を持つ形状とするのが望ましく、円形とするのが最も望ましい。或いは、上記均質性が保たれれば、四角形、六角形、三角形等、角のある形状とすることもでき、この場合は、正多角形のように等方性の形状とするのが、より望ましい。

上記第２発明によれば、薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を支持することにより、基板を保持し、基板上面に洗浄液を吹き付けて該上面を洗浄するので、第１発明同様、基板上面に洗浄器具を接触させずに洗浄を行なうことができる。特に、第２発明では、基板縁部の内方が外方より高くなるように上下方向から挟持して支持することにより、少なくとも非洗浄状態において基板を上に凸の形状に保持する。この上凸形状は、上方から力が作用しても下方への変形を生じ難い性質を有する。したがって、基板上面に洗浄液の吹き付け力が作用しても、基板は下方への変形に強く対抗して、上凸形状を維持するのであり、たとえ一部に平坦化或いは下凸形状を生じるとしてもその変形領域及び変形程度は限定されたものとなる。その結果、基板脱落の問題を生じないように、洗浄時の基板のしなりを抑制することができる。

上記第３発明は、上記第１発明及び第２発明の特徴を兼ね備えるものである。したがって、これら両発明の効果が相俟って、より優れた基板のしなり防止効果が得られる。

上記第４発明は、上記第１発明の方法を実施するための装置であり、そのために、上記の通り、基板縁部を支持する支持部と、基板上面への洗浄液吹付け装置と、溢出流で基板を下方から支持する給液装置とを備える。したがって、上記第１発明同様に、洗浄時の基板のしなりを抑制することができる。

上記第５発明は、上記第２発明の方法を実施するための装置であり、そのために、上記の通り、基板縁部を支持する支持部と、基板上面への洗浄液吹付け装置とを備え、支持部は、基板を上下方向から挟持して上凸形状に保持する。したがって、上記第２発明同様に、洗浄時の基板のしなりを抑制することができる。

上記第６発明は、上記第４発明及び第５発明の特徴を兼ね備えるものである。したがって、これら両発明の効果が相俟って、より優れた基板のしなり防止効果が得られる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。図面に示す実施形態中、同一又は同種の部材には同一の番号を付して説明を省略することがある。

図１は、本発明の一実施形態に掛かる印刷回路用薄型基板の洗浄装置を備えた洗浄用設備を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。この洗浄用設備は、６つのステーションＳ１〜Ｓ６を備え、基板Ｗは図の右から左へと搬送される。各ステーションでは、洗浄液として、薬液、リンス液、水等が必要に応じて使用され、汚れの除去や薬液の濯ぎが行なわれる。基板Ｗは、ガイドレールＧ上に置かれ、洗浄や濯ぎの処理中は各ステーションで停止し、処理が終わると、次のステーションへと駆動装置（図示せず）により移動させられる。

図２は、洗浄装置１を中心として示した１つの洗浄ステーションＳの概略図である。洗浄装置１は、基板Ｗの縁部を支持する支持部２と、基板Ｗの上面に洗浄液を供給する吹付け装置３と、基板Ｗの下面に沿って開口する排出口を備えた給液装置４とを備えている。この例では、洗浄装置１は、下側に位置し上端面が開いた箱状の液受け部６と、上側に位置し下端面が開いた蓋部７とを備え、両者が緩く嵌まり合って、支持部２、吹付け装置３及び給液装置４を囲んでおり、洗浄液が飛散しないようになっている。洗浄装置１を含む各ステーションは、洗浄液供給のためのポンプＰを備えており、該ポンプは、管Ｋ１，Ｋ２を経て洗浄装置１の吹付け装置３に接続されている。液受け部６の底部には管Ｋ３が接続され、管Ｋ３は洗浄装置下方の貯液槽Ｒに挿入されている。そして、貯液槽Ｒの底部は管Ｋ５を経てポンプＰに接続されている。管Ｋ１は、管Ｋ２との境目で分岐して管Ｋ４へと延び、管Ｋ４は給液装置４に接続されている。管Ｋ２，Ｋ４には、各々調節弁Ｃ２，Ｃ４、自動弁Ｄ２，Ｄ４、圧力計Ｅ２，Ｅ４（又は流量計Ｆ２，Ｆ４）が設けられている。調節弁Ｃ２，Ｃ４は、手動で流量を設定するのに用いられ、自動弁Ｄ２，Ｄ４は、吹付け装置３と給液装置４に洗浄液を流すタイミングを調整する。管Ｋ４の洗浄装置１寄りには、逆止弁Ｇ４が設けられ、ポンプＰの動作停止時に閉じて洗浄液を給液装置４内に保持するのに使用される。また、管Ｋ５には、不純物等の除去のためのストレーナＨ５が設けられている。

したがって、装置の作動時に、ポンプＰから送り出された洗浄液は、管Ｋ１，Ｋ２を経て、吹付け装置３から基板Ｗに吹き付けられると共に、管Ｋ４を経て給液装置４から溢出し、これらの洗浄液はいずれも液受け部６で受けられ、管Ｋ３を経て貯液槽Ｒに一旦貯められた後、管５を経てポンプＰに戻る。

図３は、洗浄装置１の詳細を示している。基板Ｗを保持する支持部２は、ガイドレールＧによって構成された支承部２１と、該支承部と共同して基板における対向する縁部を挟持する押さえ部２２と、該押さえ部を上方から押圧し、その解除を行なう押圧部２３とを備えている。押圧部２３は、蓋部７に結合されており、蓋部に接続された図外の昇降装置により、蓋部７と共に上下動し、下降時に押さえ部２２を押し下げて支承部２１の間に基板Ｗを挟持し、上昇時に該挟持を解除する。

吹付け装置３は、管Ｋ２の先端に結合されたロータリージョイント３１と、該ロータリージョイント３１の下部に接合された軸部３２と、該軸部に結合され、基板Ｗの上方に位置する回転ノズル３３とを備えている。回転ノズル３３は、軸部３２から放射状に延びた２個のアーム３３１と、各アーム先端に取り付けられた４個のノズルチップ３３２とを備えている。ノズルチップ３３２は、洗浄液を放射状に噴射するようになっており、噴出中心線がアームに直交する方向で、且つ水平面に対し２０度下方へ向けられている。吹付け装置３は位置を固定されており、蓋部７の天板に設けられた貫通孔に緩く通されている。回転ノズル３３は、ロータリージョイント３１において図外の回転駆動装置に接続されており、ノズルチップ３３２から洗浄液を噴出しつつ、図４に示すように、噴射方向と同じ向きに回転する。これにより、洗浄液は基板Ｗに対し、渦を描くようにして均質に基板上面に吹き付けられる。

給液装置４は、上部の椀状部４１と、該椀状部から下方へ続く接続部４２とを備え、該接続部４２を経て管Ｋ４に接続されている。椀状部４１の上端は基板Ｗの下面に沿うように水平に開口した排出口４１１となっている。また、排出口４１１を囲む周壁の上面には、Ｏリング４１２が配設されている。給液装置４は、溢出流が以下に述べる作用をなすように基板Ｗとの距離を設定されている。給液装置４はそのような位置に固定されてもよいし、距離の調節のため、図外駆動装置により上下に移動可能とされてもよい。上記Ｏリングは、不測の事態に基板Ｗが給液装置４に接触しても傷が付かないようにするために設けられている。但し、その必要が無ければ、Ｏリングは省略することができる。

この実施形態では、給液装置４は１個だけ設けられているので、基板の中央に位置させるのが望ましい。但し、給液装置は、必要に応じて複数個設けることができる。この場合は、各々の給液装置は、基板をバランス良く保持するように配置される。これにより、大きな寸法の基板に対応することができ、或いは、１個当りの給液装置の流量を低減させることができる。

次に、支持部２についてさらに詳述する。支持部２の支承部２１は、図５及び図６（ａ），（ｂ）に示すように、基板Ｗにおける相互に対向する縁部を載せる載置部２１１と、該載置部から立ち上がる起立部２１２とを備えている。押さえ部２２は、支承部２１に沿うように配置され、挟持される基板縁部よりやや長い寸法を有し、支承部２１に対して上下方向に摺動可能に支持されている。押さえ部２２はまた、一対の支承部２１の外側に配置された外側部２２１と、起立部２１２の内側に位置する内側部分２２３と、これら外側部２２１及び内側部分２２３の上端同志を結合する上端部２２２とを備えている。

支持部２は、一対の支持部の向き合う側を高く、その外側を低くして、上下方向から基板Ｗを挟持する形状とされている。すなわち、支承部２１の載置部２１１は、図６（ａ）では、一対の載置部２１１同志が向き合う側の端縁が高く、その反対側が低くなるように傾斜している。また、図６（ｂ）では、一対の載置部２１１同志が向き合う側の端縁及びその反対側の端縁が高く、これらの中間部分が低くなるように断面が円弧状の凹形とされている。押さえ部２２の内側部分２２３の下端面は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、それぞれの載置部２１１に対応した形状とされている。

なお、支持部２は、上記の他、図６（ａ）の載置部２１１の傾斜を、断面が直線ではなく凹曲線となるようにして形成することもできる。また、図６（ｂ）の載置部２１１の凹形を、断面円弧状でなく断面Ｖ字状やＵ字状に直線的に形成することもできる。これらの載置部２１１に対して、内側部分２２３の下端面は、それぞれ載置部２１１に対応した形状とするのが望ましい。

載置部２１１は、図６（ａ）のように直線的傾斜とする場合は、傾斜角を３〜１０度とするのが望ましい。３度未満では、基板Ｗの上凸形状が十分に形成されない。また、１０度を超えると、基板Ｗが塑性変形したり、支持部２から外れやすくなったりするという支障が生じる。また、載置部２１１を凹曲線による傾斜又は円弧状もしくはＶ字状の凹形とする場合は、支持部２に支持された基板Ｗが載置部２１１端縁（一対の載置部が向き合う側の端縁）の箇所で示す傾斜が、３〜１０度となるように設定するのが望ましい。３度未満の場合及び１０度を超えた場合は、図６（ａ）の場合と同様の支障が生じる。

この実施形態に係る装置及び使用される基板の寸法を以下に例示する。なお、括弧［］内に、本発明の実施において望ましい寸法の範囲を記載する。

基板：幅（支持部間に亘る寸法）２４２ｍｍ［１０〜６００ｍｍ］、長さ１００〜３５０ｍｍ［１０〜８００ｍｍ］、厚さ０．２〜１．５ｍｍ［０．１〜２ｍｍ］
支持部の載置部２１１の幅：５ｍｍ［３〜１５ｍｍ］
給液装置の排出口４１１の開口径：５０ｍｍ［１０〜２００ｍｍ］
基板Ｗから給液装置の排出口４１１までの距離：１０ｍｍ［５〜２０ｍｍ］
次に、この実施形態に係る洗浄装置を使用した基板の洗浄方法について説明する。これには、以下の３通りの実施方法がある。
(i) 給液装置で基板を支える洗浄方法
(ii) 支持部により基板を把持する洗浄方法
(iii) 上記(i)及び(ii)を併用する洗浄方法
最初に、上記(i)の方法について説明する。先ず、基板ＷをガイドレールＧに沿って移動し、ステーションＳ１に停止させる。基板Ｗは、この方法においては、支持部２の載置部２１１（ここでは載置面が水平）に載置された状態で保持される（押さえ部２２による挟持はされない）。給液装置４の位置は、一対の支持部２における基板支持箇所を結ぶ平面（ほぼ基板の下面に相当する）から若干下方とされている。これは、基板Ｗが不測の事態で給液装置４に当接するのを避けるためであり、また、給液装置４からの溢出流を適切に基板Ｗに作用させるためである。このように、給液装置４が位置を固定されている場合は、基板Ｗの移動の際に排出口４１１と接触しないように距離を設定する。この実施形態の仕様の場合は、前記平面から下方へ１０〜１５ｍｍの位置に排出口４１１が来るようにするのが望ましい。なお、給液装置４は、図外の駆動装置により上下動可能に設置することもできる。この場合は、給液装置４の排出口４１１を、より基板Ｗに接近させて、洗浄効果を高めることができる。その場合の洗浄時における排出口４１１の好ましい位置は、前記平面から下方へ５〜１５ｍｍ、より好ましくは５〜１０ｍｍである。基板Ｗの移動時には、基板Ｗとの接触をより確実に避けるため、給液装置４を上記範囲よりもさらに下方へ下げるのが望ましい。

給液装置４は、管Ｋ４に設けた逆止弁Ｇ４の機能に基づき予め洗浄液が満たされた状態としておく。この状態で、ポンプＰを作動させる。これにより、吹付け装置３のノズルチップ３３２及び給液装置４の排出口４１１から洗浄液が排出される。そして、各管Ｋ２，Ｋ４上の調節弁Ｃ２，Ｃ４により、ノズルチップ３３２からの吹き付け量及び排出口４１１からの溢出量を適切に調節する。排出口４１１からの溢出量は、基板Ｗの寸法、重量、吹付け装置３からの吹きつけ量等に応じて適切な量が決められる。この実施形態の仕様の場合には、通常、流速が排出口４１１で５〜２０cm/秒程度となるように流量を設定するのが望ましい。前記速度が５cm/秒未満では、基板Ｗの自重及び吹付け装置３からの吹きつけ力により、基板Ｗが撓んで排出口４１１に接触するおそれがある。また、前記速度が２０cm/秒を超えると、基板Ｗが大きく上に凸となり、基板縁部が支持部２に挟持されず載置されているだけの場合に、基板Ｗが不安定となったり支持部２から外れたりするおそれがある。また、後述する支持部２での挟持の場合にも、これらのおそれが生じる。

吹付け装置３は、ノズルチップ３３２の噴射圧が０．０３〜１．５MPa、４個のノズルチップ３３２からの総噴射量が１０〜２４０リットル／分程度とされるのが望ましい。なお、ノズルチップからの噴射方向は必要に応じて種々設定することができる。噴射方向が基板面に対して垂直の場合は、ノズルチップの噴射圧が０．０２〜０．５MPa、ノズルチップからの総噴射量が４〜８０リットル／分程度とされるのが望ましい。

これらの仕様で洗浄が行なわれると、基板Ｗは図７に示す状態となる。図７は、基板Ｗ、支持部２、給液装置４、及び排出口４１１からの溢出流ＦＬを概略的に示している。図７（ａ）は、装置の非作動状態において、一対の基板支持箇所を結ぶ平面（ほぼ基板の下面に相当する）と排出口４１１との間に距離ＤＳが形成されることを示している。図７（ｂ）は距離ＤＳが１０mm、図７（ｃ）は距離ＤＳが１５mmに設定されたときの、洗浄時の状態を示している（吹付け装置３からの噴射は図示を省略）。図中の一点鎖線は、洗浄開始前の基板Ｗの位置を示す。

洗浄時には、図示のように、基板Ｗが下方へ若干のしなりを生じるが、給液装置４からの溢出流ＦＬが基板Ｗの下面を自らの方へ引きつける力を作用させつつ、吹付け装置３からの吹き付け流に対しては溢出に伴う上方への抵抗力を発揮する。したがって、この溢出流ＦＬを洗浄中継続することにより、基板Ｗを上下両方向の力に対してバランス位置に保持することができる。その結果、基板上面に洗浄液の吹き付け力が作用したときには、基板Ｗは該吹き付け力をも合わせたバランス位置で保持される。これにより、基板Ｗの位置を安定的に保持することができるのである。

なお、給液装置４は、基板Ｗが支持された状態で、洗浄液を溢出させつつ位置を上昇させることができ、これにより、基板Ｗは溢出流で持ち上げられる。この場合、吹付け装置３からの吹き付けも行ないながら、基板Ｗを水平位置まで持ち上げると、基板Ｗが支持部２から外れるのをより確実に防止することができる。また、基板を水平又はこれに近い状態とすると、凹状になっている場合に比し、ハンダボール等の固形異物が流れ落ちやすいという利点を得ることもできる。

上記のようにして洗浄を必要時間（通常は５〜３００秒）継続した後、洗浄装置１の作動を停止させる。停止は、調節弁Ｃ２の操作により吹付け装置３を先にし、給液装置４はその後に行なう。給液装置４の停止は、ポンプモータのインバータ制御等により時間を掛けて（５秒程度）行なうのが望ましい。これらにより、基板Ｗが支持装置４から脱落するのを確実に防止することができる。また、吹付け装置３の停止後に、給液装置４を作動させたまま、基板上面からエアーを吹き付けて液切りをすると、液重量による基板の脱落が防止されるので、より望ましい。

洗浄装置１の停止後は、基板Ｗを次のステーションへと移動させる。この移動は、洗浄設備のステーションを結ぶように延びるコンベアにより、或いは手作業による等、適宜の手段で行なうことができる。また、洗浄は、各ステーションにおいて並行して行なうことができる。なお、給液装置４が上下動可能な場合は、この移動の際に、給液装置４を下降させるのが望ましい。

次に、上記(ii)の方法（支持部により基板を把持する洗浄方法）について説明する。この方法において使用する洗浄装置１は、図６（ａ），（ｂ）に示したように、支持部２が、一対の支持部の向き合う側を高く、その外側を低くして、上下方向から基板Ｗを挟持する形状とされている。

洗浄方法の最初の段階は、方法(i)の場合と同じようにして行なわれ、基板ＷはステーションＳ１に停止する。ここで、基板Ｗは、図６（ａ），（ｂ）に例示した支持部２に支持される。すなわち、基板Ｗは、支承部２１の載置部２１１に載置され、押さえ部２２の内側部分２２３により縁部を挟持される。この操作は、図外の駆動装置により蓋部７を下降させ、該蓋部に結合された押圧部２３が押さえ部２２を押し下げることにより行なわれる。

こうして基板縁部が挟持されると、一対の支持部の向き合う側を高くその外側を低くした支持部２の形状に基づき、基板Ｗは上に凸の形状とされる。図８は、これに関する状態を示している。図８（ａ）は、図６（ａ）の支持部２を用いて挟持したときの基板Ｗの状態、図８（ｂ）は、図６（ｂ）の支持部２を用いて挟持したときの基板Ｗの状態を各々示している。そして、図８の(a-1),(b-1)は基板Ｗを載置部２１１に載せた挟持前の状態、(a-2),(b-2)は内側部分２２３の下降により挟持した状態を各々示している。

この方法では、給液装置４を使用しないので、洗浄装置１に接続された管Ｋ４の自動弁Ｄ４は閉じた状態とする。この状態で、ポンプＰを作動させると、吹付け装置３のノズルチップ３３２から洗浄液が排出される。そして、管Ｋ２上の調節弁Ｃ２により、ノズルチップ３３２からの吹き付け量を適切に調節する。ノズルチップ３３２からの洗浄液の噴射量は、方法(i)と同様とすればよい。

上記のように、基板Ｗは非洗浄状態で上凸形状に保持されているので、洗浄時に吹付け装置３から基板上面に洗浄液が吹き付けられても、吹き付け力は基板面に沿う方向と基板面に垂直な方向に分散されるのであり、その結果、基板Ｗは面に垂直な方向への変形を生じ難くなる。図８の(a-3),(b-3)は、各々図６（ａ），（ｂ）の支持部２に対応して、洗浄時の基板Ｗの状態を示している。図示のように、基板Ｗは、上凸形状を若干低くするものの依然として上凸形状を維持している。これは、基板Ｗのしなりが小さく押さえられていることを示すものである。支持部２の形状については、図６（ｂ）の形状は、図６（ａ）の形状に比し、基板Ｗの中央と周縁との高さの差が同じでも、基板周縁付近での上凸形状の曲率半径を小さくすることができ、上方からの吹き付け力に対する変形抵抗を大きくすることができる。

なお、基板は、吹付け装置３からの吹き付け力によっては、図８の(a-3),(b-3)に一点鎖線で示すように、上凸形状の中央部に若干の凹形状又は平面形状を生じることがある。この場合も、他の部分は上凸形状に保持されているので、上述の吹き付け力分散効果が得られ、しなり効果が有効に得られる。

このようにして、洗浄が行なわれた後は、ポンプＰを停止し、必要に応じて、基板上面からエアーを吹き付けて液切りをする。その後、蓋部７と共に押さえ部２２を上昇させて基板Ｗの挟持を解除し、基板Ｗを次のステーションへと移動させる。この移動は、方法(i)と同様にして行なわれる。

次に、上記(iii)の方法（上記(i)及び(ii)を併用する洗浄方法）について説明する。この方法は、上記(i)における給液装置４及び上記(ii)における支持装置４を使用して行なう。先ず、基板ＷをガイドレールＧに沿って移動し、ステーションＳ１に停止させる。この位置で、基板Ｗは、支承部２１の載置部２１１に載置され、押さえ部２２の内側部分２２３により縁部を挟持される。この状態で、ポンプＰを作動させ、各管Ｋ２，Ｋ４上の調節弁Ｃ２，Ｃ４により、ノズルチップ３３２からの吹き付け量及び排出口４１１からの溢出量を調節する。

このようにして、洗浄が行なわれた後は、吹付け装置３を停止し、必要に応じて、基板上面からエアーを吹き付けて液切りをした後、給液装置４を停止する。その後、蓋部７と共に押さえ部２２を上昇させて基板Ｗの挟持を解除し、基板Ｗを次のステーションへと移動させる。方法(iii)における他の操作等の詳細は、方法(i),(ii)と同様であるので、説明を省略する。なお、給液装置４が上下動可能に設置されている場合は、方法(i)について説明したように、ステーションに対する基板Ｗの入出移動の際に、給液装置４を洗浄位置よりも下へ下降させるのが望ましい。

次に、以下の仕様で基板の洗浄を行なった実験について説明する。実験仕様は、上記方法(i),(ii),(iii)に対応して、仕様(i),(ii),(iii)と称する。また、これら本発明に係る仕様を採用しないもの（支持部２の載置部２１１が水平で押さえ部２２による把持が無く、給液装置４からの溢出流も無い）を仕様(0)と称する。この他、仕様(iii)の一部を変更して、給液装置４を上下動可能に設置し、支持部２で把持した基板Ｗが水平になるまで給液装置４を上昇させたものを仕様(iiia)と称する。他の仕様は、次の通りである。

基板Ｗの寸法：幅（支持部間に亘る寸法）２４２ｍｍ、長さ３０５ｍｍ、厚さ１、０．５、０．４、０．３、０．２ｍｍ
基板Ｗの材質：銅張板（ガラスエポキシ樹脂板の両面に厚さ３５μmの銅箔を張り付けたもの）、及びガラスエポキシ樹脂系配線板（銅張板の両面に配線を形成した後、各表面を絶縁膜で覆ったもの）
支持部２の載置部２１１：
仕様(0),(i)では水平（以下、「支持部水平」と記す）、
仕様(ii),(iii),(iiia)で採用された図６（ａ），（ｂ）タイプに関し、図６（ａ）タイプは傾斜５度（以下、「支持部傾斜」と記す）、
図６（ｂ）タイプは曲率半径７ｍｍ、載置部端縁での基板接線の傾斜角度５度（以下、「支持部凹形」と記す）
給液装置４の排出口の内径：５０ｍｍ
給液装置４の位置：一対の支持部２の基板支持箇所を結ぶ平面から１０ｍｍ
給液装置４からの溢出流：排出口での流速１２ｃｍ／秒
吹付け装置３の液噴射：圧力１MPa、流量１００リットル／分
洗浄時間：１５秒噴射×６回（噴射間の停止時間１５秒）
上記仕様により洗浄実験を行ない、表１に記載の結果を得た。表中、「○」は洗浄中に基板Ｗの脱落を生じなかったことを示し、「×」は洗浄中に基板Ｗが支持部２から外れ脱落したことを示す。

この結果から明らかなように、本発明の構成を採用しない仕様(0)では１ｍｍ厚の銅板及びガラスエポキシ樹脂、並びに０．５ｍｍ厚の銅板の場合にしか基板の脱落を防止できなかった。これに対し、本発明の構成を採用した仕様(i),(ii),(iii),(iiia)では、より薄い基板の場合でも洗浄中の脱落をより有効に防止している。

本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の変更をすることが可能である。例えば、給液装置４からの溢出流は、吹付け装置３からの洗浄液と共通にすることなく、別個の供給源による液体（洗浄液、水、その他の液体）とすることもできる。

また、洗浄装置は、基板を搬送しながら洗浄を行なう連続処理装置とすることもできる。この場合は、例えば、図９に示すように、給液装置４’を基板Ｗの幅方向より僅かに狭い幅とし、基板Ｗを矢印ＴＲの方向に搬送し排出口４１１’から液を溢出させつつ図外の吹付け装置から基板Ｗ上面に洗浄液を吹き付ける構造とすることができる。

本発明に係る洗浄装置を備えた洗浄用設備を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図１の洗浄用設備における１つのステーションの概略図である。図１の洗浄用設備に使用されている洗浄装置の縦断図である。図３の洗浄装置の作動状態を示す説明図である。図３の洗浄装置における支持部を基板と共に示す斜視図である。図５に示す支持部の要部の縦断面図である。図３の洗浄装置の作動状態の説明図である。図３の洗浄装置の作動状態の説明図である。本発明に係る洗浄装置の他の実施形態について、要部を示す斜視図である。従来の洗浄装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１洗浄装置
２支持部
３吹付け装置
４給液装置
２１支承部
２２押さえ部
２３押圧部
２１１載置部
４１１排出口

Claims

薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を支持することにより、基板を保持し、基板上面に洗浄液を吹き付けて該上面を洗浄する洗浄方法であって、基板下面に沿って開口する排出口から液を溢出し続けることにより基板を下方から支持しつつ、前記洗浄を行なうことを特徴とする薄型基板の洗浄方法。
薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を一対の支持部により支持することにより、基板を保持し、基板上面に洗浄液を吹き付けて該上面を洗浄する洗浄方法であって、前記一対の支持部の向き合う側を高く、その外側を低くして、基板を上下方向から挟持して支持することにより、少なくとも非洗浄状態において基板を上に凸の形状に保持することを特徴とする薄型基板の洗浄方法。
薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を一対の支持部により支持することにより、基板を保持し、基板上面に洗浄液を吹き付けて該上面を洗浄する洗浄方法であって、前記一対の支持部の向き合う側を高く、その外側を低くして、基板を上下方向から挟持して支持することにより、少なくとも非洗浄状態において基板を上に凸の形状に保持し、且つ、基板下面に沿って開口する排出口から液を溢出し続けることにより基板を下方から支持しつつ、前記洗浄を行なうことを特徴とする薄型基板の洗浄方法。
薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を支持することにより基板を保持する支持部と、基板上面を洗浄するように該上面に洗浄液を吹き付ける吹付け装置と、基板下面に沿って開口する排出口を備え該排出口から液を溢出し続けることにより基板を下方から支持する給液装置とを備えたことを特徴とする薄型基板の洗浄装置。
薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を一対の支持部により支持することにより基板を保持する支持部と、基板上面を洗浄するように該上面に洗浄液を吹き付ける吹付け装置とを備え、前記支持部は、少なくとも非洗浄状態において基板を上に凸の形状に保持するように、前記一対の支持部の向き合う側を高く、その外側を低くして、基板を上下方向から挟持する形状とされていることを特徴とする薄型基板の洗浄装置。
薄型のプリント基板、プリント配線板等の薄型基板における対向する縁部を一対の支持部により支持することにより基板を保持する支持部と、基板上面を洗浄するように該上面に洗浄液を吹き付ける吹付け装置と、基板下面に沿って開口する排出口を備え該排出口から液を溢出し続けることにより基板を下方から支持する給液装置とを備え、前記支持部は、少なくとも非洗浄状態において基板を上に凸の形状に保持するように、前記一対の支持部の向き合う側を高く、その外側を低くして、基板を上下方向から挟持する形状とされていることを特徴とする薄型基板の洗浄装置。