JP2011092846A - 配線基板の異物除去装置および異物除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線基板の表面に付着した異物を配線基板に再付着させることなく、良好に除去することが可能な配線基板の異物除去装置および異物除去方法を提供すること。
【解決手段】
第１の電圧に帯電された帯電ブラシ３のブラシ面を配線基板１の表面に摺動させることにより、配線基板１の表面の異物８を帯電ブラシ３に付着させて除去するようになした。配線基板１の表面に強固に付着した異物８や配線基板１の表面に形成された微小な凹部内に入り込んだ異物８も帯電ブラシ３により掻き出されるとともにクーロン力により帯電ブラシ３に吸着されるので、異物８が飛散したり配線基板１に再付着したりすることがなく、配線基板１の異物８の除去を良好に行なうことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、配線基板の表面に付着している屑、埃、破片、粉末等の異物を除去する異物除去装置および異物除去方法に関するものである。

配線基板の製造においては、配線基板を製造するための装置や材料から発生する屑、破片、粉末や製造工程の雰囲気中に浮遊する埃などの異物が製造中の配線基板の表面に付着する。これらの付着異物を配線基板から除去する方法として、粘着ロールやロールブラシを使用した方法が提案されている。粘着ロールを使用する方法では、配線基板の表面に付着している異物を粘着ロールに転写することにより除去する。ロールブラシを使用する方法では、配線基板の表面に付着している異物を回転するロールブラシで掻き取ることで除去を行う。

しかしながら、粘着ロールで異物を除去する場合には、粘着ロールの粘着力よりも強い力で配線基板の表面に付着している異物や配線基板表面に形成された微小な凹部内に入り込んだ異物を良好に除去することができない。粘着ロールの粘着力を強くしすぎると、粘着剤が剥れて配線基板側に付着したり、配線基板表面の配線が剥がれたりしてしまう危険がある。さらに粘着ロールの粘着力が時間とともに劣化し易く、そのため長期間にわたり安定して異物を除去することが困難である。また、ロールブラシで異物を除去する場合には、ブラシによって飛散した異物やブラシ自身に付着した異物が配線基板に再付着してしまいやすいという問題がある。

特開２００８−８６９４０号公報 特開平４−１２２６８９号公報

本発明の課題は、配線基板の表面に付着する異物を配線基板に再付着させることなく、良好に除去することが可能な配線基板の異物除去装置および異物除去方法を提供することにある。

本発明の配線基板の異物除去装置は、第１の電圧に帯電された帯電ブラシのブラシ面を配線基板の表面に摺動させることにより、配線基板の表面の異物を帯電ブラシに付着させて除去するようになしたことを特徴とするものである。

本発明の配線基板の異物除去方法は、第１の電圧に帯電された帯電ブラシのブラシ面を配線基板の表面に摺動させることにより配線基板の表面の異物を帯電ブラシに付着させて除去することを特徴とするものである。

本発明の配線基板の異物除去装置および異物除去方法によれば、第１の電圧に帯電された帯電ブラシのブラシ面を配線基板の表面に摺動させることから、配線基板の表面に強固に付着した異物や配線基板の表面に形成された微小な凹部内に入り込んだ異物も帯電ブラシにより掻き出されるとともにクーロン力により帯電ブラシに吸着されるので、異物が飛散したり配線基板に再付着したりすることがなく、配線基板の異物の除去を良好に行なうことができる。

図１は、本発明の配線基板の異物除去装置およびこれを用いた異物除去方法を説明するための概略断面図である。

次に、本発明の配線基板の異物除去装置およびこれを用いた異物除去方法の実施形態例について、添付の図面を基に説明する。本例の配線基板の異物除去装置は、図１に示されているように、配線基板１を帯電させる帯電手段２と、配線基板１の表面にブラシ面を摺動させて回転するローラー状の帯電ブラシ３と、ローラー面を帯電ブラシ３に接触させて回転するクリーニングローラー４と、クリーニングローラー４の表面に摺接するスクレーパー５と、スクレーパー５で除去した異物８を回収するための異物回収装置６と、異物が除去された配線基板１を除電する除電手段７とを備えている。なお、配線基板１は、図示しない搬送装置により図の右側から左側に向けて水平に搬送される。

帯電手段２は、配線基板１の表面に付着した異物８を所定の電位に予め帯電させるためのものであり、配線基板１に対して電荷を付与するための導電ブラシ２ａを備えている。導電ブラシ２ａには、図示しない電圧印加装置により所定の電圧が印加されており、そのブラシ面を、搬送に従って移動する配線基板１の表面に相対的に摺動させることにより配線基板１の表面に付着した異物８を所定の電位に帯電させることができる。なお、導電ブラシ２ａに印加される電圧は、例えば０〜−４００Ｖであることが好ましい。導電ブラシ２ａの材料としては、例えばカーボンブラック、炭素繊維、金属粉、金属ウィスカ等の導電材料が含有されたナイロン、レーヨン、アセテート等から成る繊維材が使用される。導電ブラシ２ａの幅は、配線基板１の表面に付着した異物８を均一かつ効率よく帯電させるために配線基板１の幅より広い幅としておくことが好ましい。なお、帯電手段２は、導電ブラシ２ａに替えて帯電バーを用いてもよい。帯電バーを用いる場合、印加電圧は０〜−１０ＫＶにすることが好ましい。しかしながら、帯電手段２は必ずしも設ける必要はなく、省略することもできる。

ローラー状の帯電ブラシ３は、配線基板１の表面に付着した異物８を除去するためのものであり、中心軸に沿って回転する円柱または円筒状のローラー本体３ａと、このローラー本体３ａの周面に植設された導電ブラシ３ｂとを備えている。ローラー本体３ａはステンレス、銅、アルミニウム等の導電性材料から成る。ローラー本体３ａに銅やアルミニウム等の酸化しやすい導電性材料を使用する場合には、ローラー本体３ａの表面にニッケルめっきや金めっき等の耐食性のめっき処理を行なうことが好ましい。導電ブラシ３ｂの材料としては、例えばカーボンブラック、炭素繊維、金属粉、金属ウィスカ等の導電性材料を含有するナイロン、レーヨン、アセテート等の繊維材が使用される。これらの繊維材は、導電ブラシ３ｂの表面積を大きくするために、星型等の様々な断面のものが使用できる。導電ブラシ３ｂの表面積を大きくすると、配線基板１の表面に付着した異物８に対する吸着力が高まるので好ましい。さらに、このローラー状の帯電ブラシ３には、図示しない電圧印加装置により例えば２００Ｖの電圧が印加されており、それによりブラシ面が約２００Ｖに帯電している。そして、搬送路を移動する配線基板１の表面にローラー状の帯電ブラシ３のブラシ面をローラー本体３ａの中心軸に沿って回転させながら摺動させることにより、配線基板１の表面に付着した異物８を掻き出すとともにクーロン力により異物８をブラシ面に吸着する。したがって、本発明の配線基板の異物除去装置によれば、配線基板１の表面に強固に付着した異物８や配線基板１の表面に形成された微小な凹部内に入り込んだ異物８もローラー状の帯電ブラシ３により掻き出されるとともにクーロン力によりローラー状の帯電ブラシ３に吸着され、その結果、異物８が飛散したり配線基板１に再付着したりすることがなく、配線基板１の異物８の除去を良好に行なうことができる。なお、帯電ブラシ３に印加する電圧は、前記帯電手段２に印加される電圧よりも高いことが好ましい。それにより、帯電手段２により帯電された異物８をローラー状の帯電ブラシ３に良好に吸着することができる。ローラー状の帯電ブラシ３に印加される電圧は、例えば前記帯電手段２に印加される電圧が０〜−４００Ｖの場合であれば、１００V〜４００Vにすることが好ましい。

クリーニングローラー４は、ローラー状の帯電ブラシ３に吸着した異物８を除去するためのものであり、中心軸に沿って回転する円柱または円筒状の導電性材料から成る。クリーニングローラー４を形成する導電性材料としては、例えば、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属材料が使用される。クリーニングローラー４に銅やアルミニウム等の酸化しやすい導電性材料を使用する場合には、クリーニングローラー４の表面にニッケルめっきや金めっき等の耐食性のめっき処理を行なうことが好ましい。このクリーニングローラー４には図示しない電圧印加装置により例えば４００Ｖの電圧が印加されており、それによりローラー面が４００Ｖに帯電している。そして、クリーニングローラー４のローラー面をクリーニングローラー４の中心軸に沿って回転させながらローラー状の帯電ブラシ３のブラシ面に接触させることにより、ローラー状の帯電ブラシ３に吸着した異物８をクーロン力によりクリーニングローラー４のローラー面に吸着してローラー状の帯電ブラシ３から除去する。これによりローラー状の帯電ブラシ３からの配線基板１への異物８の再付着をより確実に防止することができる。なお、クリーニングローラー４に印加する電圧は、ローラー状の帯電ブラシ３に印加する電圧よりも１００〜４００Ｖ高くすることが好ましい。

スクレーパー５は、クリーニングローラー４に吸着した異物８を掻き取るためのものであり、例えば硬質ゴム等のゴム系材料から成る。スクレーパー５は、回転するクリーニングローラー４のローラー面に摺接することによりクリーニングローラー４のローラー面から異物８を掻き取る。これによりローラー状の帯電ブラシ３に接するクリーニングローラー４のローラー面が常にきれいな状態に保たれる。なお、スクレーパー５で掻き取られた異物８は、スクレーパー５の下方に配置された異物回収装置６に落下して回収される。異物回収装置は、例えばスクリューを回転することにより異物を回転軸方向に移動させることの出来るスクリューオーガや真空により異物を吸引する真空吸引装置等を備えている。

除電手段７は、帯電ブラシ３を通過した配線基板１に残留する静電気を除去するためのものであり、例えばイオナイザーもしくは除電バーが使用される。除電手段７により配線基板１の除電を行なうことで、配線基板１への帯電異物の付着を防止することが可能となる。配線基板１への帯電異物の付着を有効に防止するためには、除電手段７により配線基板１の表面電位を０〜１００V位に抑えるのが好ましい。なお、除電手段７に用いられるイオナイザーや除電バーは配線基板１の表面の静電気を静電気センサーで測定しながら除電するタイプのものが好ましい。

次に、上述の配線基板の異物除去装置を用いて配線基板の異物を除去する方法について説明する。まず、表面に異物８が付着した配線基板１を図示しない搬送装置上に図の右側から投入する。投入された配線基板１は、図示しない搬送装置により図の右側から左側に向けて水平に一定速度で搬送されて、まず帯電手段２の下を通過する。このとき搬送される配線基板１上に付着した異物８は、帯電手段２により負の電荷（例えば−４００V）を帯びることになる。

次に、付着した異物８が負の電荷に帯電された配線基板１は、ローラー状の帯電ブラシ３の下を通過する。帯電ブラシ３は配線基板１上を摺動するブラシ面が配線基板１の搬送方向に対して順方向または逆方向に動くように一定速度で回転しており、ブラシ面に例えば２００Ｖの電圧が印加されている。そして、配線基板１が帯電ブラシ３の下を通過する際に、ブラシ面が回転しながら配線基板１の表面を摺動し、それにより配線基板１に付着した異物８が掻き出されるとともにクーロン力により帯電ブラシ３に吸着される。このとき、配線基板１に付着していた異物８は、帯電手段２により負の電荷に帯電されているので、それよりも高い正の電圧が印加されている帯電ブラシ３にクーロン力により良好に吸着される。したがって、本発明の配線基板の異物除去方法によれば、配線基板１の表面に強固に付着した異物８や配線基板１の表面に形成された微小な凹部内に入り込んだ異物８もローラー状の帯電ブラシ３により掻き出されるとともにクーロン力によりローラー状の帯電ブラシ３に吸着されるので、異物８が飛散したり配線基板１に再付着したりすることがなく、配線基板１の異物８の除去を良好に行なうことができる。

配線基板１から帯電ブラシ３に吸着された異物８は、帯電ブラシ３に接して設けられたクリーニングローラー４により除去される。クリーニングローラー４には帯電ブラシ３に印加されている電圧よりも高い電圧が（例えば４００V）が印加されており、そのため帯電ブラシ３に吸着された異物８はクーロン力によりクリーニングローラー４に吸着されて移動する。したがって、配線基板１の表面を摺動する帯電ブラシ３のブラシ面は常にきれいな状態が保たれ、帯電ブラシ３からの配線基板１への異物８の再付着がより確実に防止される。

次に、クリーニングローラー４に移動した異物８は、クリーニングローラー４に摺接しているスクレーパー５により掻き取られるとともにスクレーパー５の下方に設置された異物回収装置６に落下して回収される。したがって、ローラー状の帯電ブラシ３に接するクリーニングローラー４のローラー面が常にきれいな状態に保たれる。

帯電ブラシ３の下を通過した配線基板１は、次に除電手段７の下を通過し、それにより配線基板１に残留する静電気が除去されて、配線基板１への帯電異物の付着が有効に防止される。そして配線基板１の一方の面の異物除去が完了したら、配線基板１をひっくり返して他方の面の異物除去を上記と同様に行なえばよい。

なお、本発明は上述の実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更は可能であり、例えば上述の実施形態例では、配線基板１の上面側のみに帯電手段２、帯電ブラシ３、クリーニングローラー４、スクレーパー５、異物回収装置６および除電手段７を設けたが、これらを配線基板１の上面側および下面側の両方に設けて配線基板１の上下両面を同時に異物除去するようになしてもよい。さらに、上述の実施形態例では、帯電手段２により負の電荷を与え、帯電ブラシ３に正の電圧を印加することにより異物８を除去するようになしたが、上述の実施形態例の異物除去装置における搬送装置の下流側に上述の実施形態例と同様の異物除去装置をさらに一台追加して設け、その追加された異物除去装置においては、帯電手段２により正の電荷を付与し、帯電ブラシ３およびクリーニングローラー４には負の電圧を印加することにより配線基板１の表面に付着する異物８を除去するようにしてもよい。この場合、配線基板１の表面に正の電荷に帯電しやすい異物が付着している場合にその異物の除去が極めて有効になる。また、上述の実施形態例では、帯電ブラシとしてローラー状のものを用いたが、帯電ブラシは例えば垂直な中心軸に沿って水平に回転する円形のブラシ面を有する円盤状のものであってもよい。なお、本発明により異物が除去される配線基板１は、一個一個が個別に装置内を搬送されて異物除去されてもよいし、複数個が例えばトレイ上に並べられた状態で装置内を搬送されて異物除去されてもよく、さらには、多数の配線基板が大型のパネル中に一体的に形成された多数個取り配線基板の形態で装置内を搬送されて異物除去されてもよい。

１ 配線基板
２ 帯電手段
３ 帯電ブラシ
４ クリーニングローラー
５ スクレーパー
６ 異物回収装置
７ 除電手段
８ 異物

Claims (16)

1. 第１の電圧に帯電された帯電ブラシのブラシ面を配線基板の表面に摺動させることにより、前記配線基板の表面の異物を前記帯電ブラシに付着させて除去するようになしたことを特徴とする配線基板の異物除去装置。
2. 前記帯電ブラシがローラー状の帯電ブラシであり、該ローラー状の帯電ブラシを回転させることにより前記ブラシ面を前記配線基板の表面に摺動させるようになしたことを特徴とする請求項１に記載の配線基板の異物除去装置。
3. 前記帯電ブラシに付着した前記異物を前記帯電ブラシから除去するブラシクリーニング手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板の異物除去装置。
4. 前記ブラシクリーニング手段は、前記第１の電圧よりも高い第２の電圧に帯電したクリーニングローラーを備えており、該クリーニングローラーのローラー面を前記ブラシ面に接触させることにより、前記帯電ブラシの前記異物を前記ローラー面に付着させて除去するようになしたことを特徴とする請求項３に記載の配線基板の異物除去装置。
5. 前記ブラシクリーニング手段は、前記ローラー面の前記異物を前記ローラー面から除去するローラークリーニング手段を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の配線基板の異物除去装置。
6. 前記ローラークリーニング手段は、前記ローラー面に摺接して該ローラー面の前記異物を掻き取るスクレーパーを備えることを特徴とする請求項５に記載の配線基板の異物除去装置。
7. 前記帯電ブラシのブラシ面を前記配線基板の表面に摺動させる前に、前記配線基板を前記第１の電圧よりも低い第３の電圧に帯電させる帯電手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の配線基板の異物除去装置。
8. 前記帯電ブラシのブラシ面を前記配線基板の表面に摺動させた後に、前記配線基板を除電する除電手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の配線基板の異物除去装置。
9. 第１の電圧に帯電された帯電ブラシのブラシ面を配線基板の表面に摺動させることにより前記配線基板の表面の異物を前記帯電ブラシに付着させて除去することを特徴とする配線基板の異物除去方法。
10. 前記帯電ブラシがローラー状の帯電ブラシであり、該ローラー状の帯電ブラシを回転させることにより前記ブラシ面を前記配線基板の表面に摺動させることを特徴とする請求項９に記載の配線基板の異物除去方法。
11. 前記帯電ブラシに付着した前記異物を前記帯電ブラシから除去する工程を含むことを特徴とする請求項９または１０に記載の配線基板の異物除去方法。
12. 前記第１の電圧よりも高い第２の電圧に帯電したブラシクリーニングローラーのローラー面を前記ブラシ面に接触させることにより、前記帯電ブラシの前記異物を前記ローラー面に付着させて除去することを特徴とする請求項１１に記載の配線基板の異物除去方法。
13. 前記ブラシクリーニングローラーに付着した前記異物を前記ローラー面から除去する工程を含むことを特徴とする請求項１２に記載の配線基板の異物除去方法。
14. 前記ローラー面にスクレーパーを摺接させることにより前記ローラー面の前記異物を前記スクレーパーで掻き取って除去することを特徴とする請求項１３に記載の配線基板の異物除去方法。
15. 前記帯電ブラシのブラシ面を前記配線基板の表面に摺動させる前に、前記配線基板を前記第１の電圧よりも低い第３の電圧に帯電させることを特徴とする請求項９乃至１４のいずれかに記載の配線基板の異物除去方法。
16. 前記帯電ブラシのブラシ面を前記配線基板の表面に摺動させた後に、前記配線基板を除電することを特徴とする請求項９乃至１５のいずれかに記載の配線基板の異物除去方法。
    

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