JP2011194280A - 基板洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄槽の上部からの洗浄液の漏れを抑制あるいは防止する。
【解決手段】略垂直姿勢の基板Ｗを上方から洗浄槽１内に収容し、略水平方向に延在する管状部材２ａ1〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６から基板Ｗの両面に洗浄液を噴射して洗浄する基板洗浄装置であって、前記管状部材２ａ1〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６の端部側に形成される通気路に遮蔽板Ｄ３，Ｄ６を配設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板洗浄装置に関する。

周知のように、プリント基板は、エッチング処理等の化学処理によってパターン配線を形成し、このパターン配線によって複数の電子部品を相互接続することによって所望の電子回路を基板上に構成するものである。このようなプリント基板は、複数の製造工程を経て製造されるが、製造工程の１つに、穴あけ加工及びめっき処理からなるスルーホール形成工程を経た基板の表面を専用の基板洗浄装置によって洗浄する洗浄工程がある。下記特許文献１には、このようなプリント基板の製造工程に供される基板洗浄装置の一例が開示されている。

上記の基板洗浄装置では、プリント基板がハンガー式の基板搬送装置によって垂直状態かつ上端が支持される状態で基板が搬送される構成となっており、基板洗浄装置の洗浄槽は、上方から搬入された基板を略垂直姿勢で収容する有底の容器で構成されている。
洗浄槽内に設けられた洗浄液噴射部は、基板の両面かつ上下方向にそれぞれ３本ずつ合計６本の洗浄アームから構成されており、これら洗浄アームは、軸線に沿って一定間隔で設けれ洗浄液を洗浄ノズルから基板に向けて噴射される。

そして、洗浄槽の上方から搬入された基板の両面には、洗浄槽内の上段、中段、下段に配置された各洗浄アームの洗浄ノズルから洗浄液が噴射され、下方で一旦停止した後上昇する過程で再び基板の両面に洗浄液が噴射されるようになっている。

国際公開第０９／０９６４８３号パンフレット

ところが、従来の基板洗浄装置は、洗浄槽内に設けられた洗浄液噴射部は、洗浄槽内の上段、中段、下段に配置された各洗浄アームの洗浄ノズルから基板の両面に向けて噴射された噴霧状の洗浄液が基板の両面から跳ね返る。

基板の両面から跳ね返った噴霧状洗浄液は、周囲の空気を巻き込んで洗浄槽の底面に向けて流下する。加えて、各洗浄アームの洗浄ノズルは若干下方を向いているので、基板の両面から跳ね返った噴霧状洗浄液は巻き込んだ周囲の空気によって洗浄槽底面に向く流れが発生して洗浄槽下方の内圧が高められる。従って噴霧状洗浄液は、基板の両端縁に形成される洗浄槽内壁との間隙を通して気圧の低い上部外方に吹き抜けていく。
これにより、洗浄槽の上部外方に吹き抜けた噴霧状洗浄液は、洗浄槽の上部周囲や搬送装置のハンガー等に付着するので、それらの表面が汚されたり、この汚れがハンガーや基板に滴下して洗浄品質を低下させる問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、洗浄槽の上部からの洗浄液の漏れを抑制あるいは防止することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明では、に係る第１の解決手段として、略垂直姿勢の基板を上方から洗浄槽内に収容し、略水平方向に延在する管状部材から基板の両面に洗浄液を噴射して洗浄する基板洗浄装置であって、前記管状部材の端部側に形成される通気路に遮蔽板を配設する、という手段を採用する。

基板洗浄装置に係る第２の解決手段として、上記第１の手段において、管状部材は上下方向に多段に設けられ、遮蔽板は、管状部材の各段に対応して配設される、という手段を採用する。

基板洗浄装置に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の手段において、遮蔽板は、洗浄槽の側壁に水平姿勢で設けられる、という手段を採用する。

本発明によれば、管状部材の端部側に形成される通気路に遮蔽板を配設するので、洗浄液の噴射により空気を巻き込んで流下した噴霧状洗浄液が、洗浄槽の内部に閉じこめられた内部圧力の上昇によって通気路を通して上部外方に吹き抜ける流れを遮断することができる。これにより、洗浄槽の上部からの洗浄液の漏れを抑制あるいは防止することが可能であり、よって洗浄槽の上部周囲や搬送装置のハンガー等に噴霧状洗浄液の付着が回避されるので汚れや洗浄品質への影響を解消することができる。

本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の一部断面を示す全体斜視図である。 本発明の一実施形態に係る基板洗浄装置の遮蔽板を示す部分拡大斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、基板洗浄装置の一部断面を示す全体斜視図、図２は基板洗浄装置の遮蔽板を示す部分拡大斜視図である。

図１に示すように、前記基板洗浄装置Ｓは、主な構成として、洗浄槽１、洗浄液噴射部２Ａ，２Ａと、図示しない洗浄液回収部、洗浄タンク、仕上洗浄タンク、供給ポンプ、オーバーフロー配管とを備えており、プリント基板（以下基板という）の製造工程において、前工程から搬入された基板に洗浄処理を施す装置である。なお、洗浄槽１は、複数の槽から構成される場合もあるが、本実施形態では単一の有底洗浄槽として説明する。

洗浄槽１は、上方から搬入された基板を略垂直姿勢で収容する容器であり、一般的な容器と異なり、略垂直姿勢の基板に直交する断面で形成されている。なお、洗浄槽１は、一般的な箱形容器と異なり、中間部の幅が上から下に向かって一定の傾斜で徐々に狭くなるよう形成することもできる。

洗浄液噴射部２Ａ，２Ａは、前記洗浄槽１内に設けられ、洗浄槽１内に収容された基板Ｗに両面から洗浄液Ｐを噴射する。すなわち、洗浄液噴射部２Ａ，２Ａは、図１に示すように、基板Ｗの両面かつ上下方向にそれぞれ位置する合計６本の洗浄アーム２ａ1〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６から構成されている。各洗浄アーム２ａ1〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６は、内部に洗浄液Ｐが通過する穴が形成された管状部材であり、図２に示すように複数の洗浄ノズルＮが軸線に沿って一定間隔で設けられている。

このような洗浄液噴射部２Ａ，２Ａは、内部を通過してきた洗浄液Ｐを各洗浄ノズルＮから基板に向けて噴射する。そして、基板Ｗの両側に配置された３本ずつの洗浄アーム２ａ1〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６は、洗浄槽１内部の上段、中段、下段にも配置されている。

これら６本の洗浄アーム２ａ1〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６のうち、洗浄アーム２ａ1〜２ａ３は、洗浄槽１の正面側に位置しており、各洗浄ノズルＮから基板Ｗの片面（以下表面という）に洗浄液Ｐを噴射し、一方、洗浄アーム２ａ４〜２ａ６は、洗浄槽１の背面側に位置しており、各洗浄ノズルＮから基板の片面（以下裏面という）に洗浄液Ｐを噴射する。

ここで、基板Ｗの両側に対向して並設される洗浄アーム２ａ1〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６は、基板Ｗの両面に向けて噴射する洗浄ノズルは、噴射角度が対向する水平軸と、この水平軸に対して基板Ｗの下方に向く角度で設定されている。

基板Ｗ両側の上段、中段及び下段には、３本ずつの洗浄アーム２ａ1〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６が配置されており、これら洗浄アーム２ａ1〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６両端側における洗浄槽１の両内壁面には、上下方向に沿って一対の通気路Ｆが形成されている。

前記一対の通気路Ｆには、各洗浄アーム２ａ1〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６両端近傍の両内壁面に３枚ずつの遮蔽板Ｄ１〜Ｄ３，Ｄ４〜Ｄ６が所定間隔で上下方向に配置され、遮蔽板Ｄ１〜Ｄ３，Ｄ４〜Ｄ６の長手方向片側端面が両内壁面に水平に取着されている。
これら遮蔽板Ｄ１〜Ｄ３，Ｄ４〜Ｄ６は、薄い鋼板で矩形状をなし洗浄槽１内の洗浄アームの軸線と直交する幅方向に対応する長さを有し、横幅が狭く形成されている。

次に、このように構成された基板洗浄装置の動作に付いて図１、図２を参照して説明する。
基板Ｗは、この基板Ｗが専用の基板搬送装置によって所定の工程順に順次搬送されることによって製造されるが、基板Ｗの製造装置の１つとして含む製造設備では、例えばハンガー式の基板搬送装置によって垂直状態かつ上端が支持される状態で基板が搬送される。

搬送装置によりハンガー６が吊下されて垂直姿勢で搬送された基板Ｗは、洗浄槽１の上部で一次停止したのち、洗浄槽１の内部に上方から下方に移動する過程で基板Ｗの両面が洗浄される。洗浄槽１の上部で基板Ｗの停止位置が確認されると、洗浄槽１内部の上段、中段、下段に配置した各洗浄アーム２ａ1〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６の複数の洗浄ノズルＮから噴霧状の洗浄液Ｐが基板Ｗの両面に向けて一斉に噴出される。

この状態で、基板Ｗが洗浄槽１の上部から下降移動する過程において基板Ｗの両面に噴霧状の洗浄液Ｐが噴出されると、下降位置で一端停止したのち再び上昇移動する過程でも基板Ｗの両面に洗浄液Ｐが噴出される。基板Ｗの両面に噴射したのち両面から跳ね返った噴霧状の洗浄液Ｐは、周囲の空気を洗浄液Ｐ内部に巻き込んだ状態で、洗浄槽１の下方に流下すると徐々に洗浄槽１の内部圧力が上昇する。

これにより、洗浄槽１の内部に上昇気流が発生するので、この上昇気流に乗って噴霧状の洗浄液Ｐは、洗浄槽１の両内壁面の上下方向に向く一対の通気路Ｆから上方に向く流れが生ずる。そこで、上方に移動する洗浄液Ｐは、先ず最下段に設けた一対の遮蔽板Ｄ３，Ｄ６に当接して上昇移動が遮られるので、上昇流は、洗浄槽１の内部に向く流れに変換される。

更に、これら一対の遮蔽板Ｄ３，Ｄ６を通過した一部の噴霧状洗浄液Ｐは、上昇移動するが中段に設けた一対の遮蔽板Ｄ２，Ｄ５によって遮られて上昇力が弱められ、両遮蔽板Ｄ３，Ｄ６を通過した一部の洗浄液Ｐは、上段の両遮蔽板Ｄ１，Ｄ４によって遮られ、両遮蔽板Ｄ１，Ｄ４を通過した一部の洗浄液Ｐは更に上昇力が弱めらる。

このように、遮蔽板Ｄ１〜Ｄ３，Ｄ４〜Ｄ６を３枚ずつ所定間隔で上下に重ねて配置することで、所謂ラビリンス効果が得られる。従って、最上段の両遮蔽板Ｄ１，Ｄ４を通過した一部の噴霧状洗浄液Ｐは、上昇力が弱められているので、洗浄槽１の上部周囲や搬送装置のハンガー等に付着することが解消される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１） 上記実施形態では、各洗浄アーム２ａ1〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６両端近傍の両内
壁面に３枚ずつの遮蔽板Ｄ１〜Ｄ３，Ｄ４〜Ｄ６を配置した例に付き説明したが、これに限定されない。すなわち、一枚ずつの遮蔽板Ｄ３，Ｄ６を、最下段の洗浄アーム２ａ３，２ａ６の両端側における通気路Ｆに配設しても良い。これにより、噴霧状洗浄液Ｐの上昇流は、洗浄槽１の内部に向く流れに変換されるのでその上昇力を弱めることができる。

（２）上記実施形態では、遮蔽板Ｄ１〜Ｄ３，Ｄ４〜Ｄ６を水平に配置した例に付き説明したが、これら遮蔽板Ｄ１〜Ｄ３，Ｄ４〜Ｄ６の先端を下方に向けた角度で配置しても良い。これにより、噴霧状洗浄液Ｐの流れは、下方を向く遮蔽板によって洗浄槽１の下方内部を循環する渦流に変換されるので上方に向く流れが防止される。

（３） 上記実施形態では、遮蔽板Ｄ１〜Ｄ３，Ｄ４〜Ｄ６の一端が長手方向片側端面を、
両内壁面に水平に取着する例に付き説明したが、これに限定されない。すなわち、遮蔽板Ｄ１〜Ｄ３，Ｄ４〜Ｄ６の外形や間隔を、洗浄の対象となる基板のサイズに応じて交換または変更可能とすることもできる。これにより、サイズの小さい基板を洗浄する時に拡張された通気路に対応した形状の遮蔽板を使用することで、上方に向く流れを確実に遮蔽することができる。

１…洗浄槽、１Ａ，２Ａ…洗浄液噴射部、２ａ１〜２ａ３，２ａ４〜２ａ６…洗浄アーム、Ｆ…通気路、Ｎ…洗浄ノズル、Ｐ…洗浄液、Ｓ…基板洗浄装置、Ｗ…基板（プリント基板）

Claims (3)

1. 略垂直姿勢の基板を上方から洗浄槽内に収容し、略水平方向に延在する管状部材から基板の両面に洗浄液を噴射して洗浄する基板洗浄装置であって、
   前記管状部材の端部側に形成される通気路に遮蔽板を配設することを特徴とする基板洗浄装置。
2. 管状部材は上下方向に多段に設けられ、
   遮蔽板は、管状部材の各段に対応して配設されることを特徴とする請求項１記載の基板洗浄装置。
3. 遮蔽板は、洗浄槽の側壁に水平姿勢で設けられることを特徴とする請求項１または２記載の基板洗浄装置。
   

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