JP2013219219A - 洗浄装置および洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧ポンプを使わず、しかも、微細貫通スルーホール内の切削屑または研磨屑を効果的に除去する洗浄方法および洗浄装置を提供する。
【解決手段】銅張基板の微細貫通スルーホール内の洗浄を行なう際に、搬送ローラーにより搬送した銅張基板表面にノズルにより洗浄水を銅張基板表面に供給し、上側の洗浄水を微細貫通スルーホール内に押し込むための複数のローラー（押し込みローラー）と下側にある銅張基板を押えるためのローラー（押えローラー）の間を通すことにより、銅張基板表面に滞留する洗浄水を押し込みローラーで微細貫通スルーホール内へ供給し微細貫通スルーホール内の洗浄を行なう。
【選択図】図５

Description

本発明は、積層基板を含む銅張基板に表面、裏面および内層を電気的接続するための貫通スルーホールを形成し、その後めっき形成および回路パターン形成を行なうプリント配線板の洗浄装置および洗浄方法に関する。

現在、電子機器は、高機能化・多機能化に伴い、多ピン部品の使用および搭載部品点数が増加している。一方、電子部品を実装するプリント配線板は、高密度化している。このような高密度プリント配線板では、表裏面および内層を接続するための貫通スルーホールが微細化している。

図１（ａ）は、プリント配線板１０１の斜視図である。図１（ａ）の四角部Ａを拡大した平面図を図１（ｂ）に示す。さらに、図１（ｃ）は、図１（ｂ）破線部Ｂの断面図である。なお、本明細書に添付する図面の断面は、断面のみを図示し、断面の奥の非断面は、図示しない。

図１（ｂ）において、プリント配線板１０１の外層には、外層回路パターン１０２と、貫通スルーホール１０３とが形成されている。外層回路パターン１０２の上には、ソルダーレジスト１０４が形成されている。一方、貫通スルーホール１０３の上には、ソルダーレジスト１０４が形成されていない。
図１（ｃ）において、プリント配線板１０１の内層には、内層回路パターン１０５と、貫通スルーホール１０３の銅めっき膜１０６とが形成されている。

図２を参照して、プリント配線板の製造方法を説明する。ここで、図２は、プリント配線板の製造工程図である。プリント配線板の製造工程は、まず、図２（ａ）で示す内層回路パターン１０５を形成した内層板を積層・圧着した銅張基板２０１に、図２（ｂ）で示すように表裏面および内層回路パターン１０５を接続するための貫通スルーホール１０３を切削形成する。その後、表裏面に発生したバリを研磨し、貫通スルーホール１０３切削時に発生する表裏面および貫通スルーホール１０３内の切削屑とバリの研磨時に発生する研磨屑の洗浄を行なう。洗浄した銅張基板２０１に図２（ｃ）で示すように銅めっき工程で表裏面および貫通スルーホール１０３内に銅めっき膜１０６を形成する。銅めっき膜１０６は、銅張基板２０１の表裏面および内層回路パターン１０５を接続する。

次に、図２（ｄ）で示すように回路形成工程で外層回路パターン１０２を形成する。さらに、図２（ｅ）で示すように外層回路パターン１０２の絶縁・キズ防止のため銅張基板２０１表裏面の必要箇所にソルダーレジスト１０４の塗布を行なう。最後に、製品サイズに切断を行なった後電気検査を行ないプリント配線板が完成する。

図３を参照して、銅めっき欠損を説明する。ここで、図３は、銅めっき欠損を説明する製造工程図である。上述した製造工程中で貫通スルーホール１０３の微細化により、貫通スルーホール１０３内の切削屑または研磨屑の除去が問題となる。貫通スルーホール１０３を形成する場合、銅張基板２０１を切削形成する際の加工条件または作業状態により、切削屑が貫通スルーホール１０３内から排出しきれず、図３（ａ）で示すように貫通スルーホール１０３内に切削屑が残る場合がある。その後に行なう表裏面のバリの研磨においても、研磨時に発生する研磨屑が研磨作業により貫通スルーホール１０３内へ押し込まれ図３（ａ）で示すように研磨屑が貫通スルーホール１０３内に残る場合がある。

貫通スルーホール１０３内から切削屑または研磨屑３０１が完全に除去されない場合、次工程である銅めっき工程で切削屑または研磨屑３０１により触媒および銅めっき液が貫通スルーホール１０３内へ供給されず、貫通スルーホール１０３内で部分的に銅めっき膜が形成されないため図３（ｂ）で示すように銅めっき欠損３０２が発生する。

通常、このような貫通スルーホール１０３内に残った切削屑または研磨屑３０１を除去するため、高圧洗浄装置を用いて貫通スルーホール１０３内の洗浄を行なう。図４を参照して、高圧洗浄装置を説明する。ここで、図４は高圧洗浄装置を説明する図である。図４（ａ）において、高圧洗浄装置は、水配管４０１と、ノズル４０２と、搬送ローラー４０３と、駆動チェーン４０４と、駆動モーター４０５と、高圧ポンプ４０６と、制御部４０７と、水槽４０８とで構成する。図４（ａ）の四角部Ｃを拡大した図を図４（ｂ）、図４（ｂ）の四角部Ｄを拡大した図を図４（ｃ）にそれぞれ示す。

制御部４０７のＤＣ−ＡＣ変換を行なうインバータは、高圧ポンプ４０６を周波数制御し、吐出圧力を制御する。高圧ポンプ４０６は、水槽４０８に溜めた洗浄水を水配管４０１に供給して、図４（ｂ）で示すようにノズル４０２から高圧で噴出する。ここで、高圧とは、５ＭＰａ以上の圧力である。５ＭＰａ未満の圧力を中圧と呼ぶ。

制御部４０７のＤＣ−ＡＣ変換を行なうインバータは、駆動モーター４０５を周波数制御により、速度制御する。駆動モーター４０５は、駆動チェーン４０４を駆動する。駆動チェーン４０４は、接続している搬送ローラー４０３を回転させる。搬送ローラー４０３の回転により、搬送ローラー４０３上に投入した銅張基板２０１が、洗浄水を高圧で噴出するノズル４０２の方向に進み、ノズル４０２の直下を通過する。このとき、銅張基板２０１に形成した貫通スルーホール１０３へノズル４０２は、洗浄水４０９を供給し、図４（ｃ）で示すように貫通スルーホール１０３の下面から切削屑または研磨屑３０１を排出し除去する。

貫通スルーホール１０３が微細化するほど、貫通スルーホール１０３内に供給する洗浄水の量が減少し洗浄力が低下する。このため、貫通スルーホール１０３内の切削屑または研磨屑３０１が除去されず銅めっき欠損３０２不具合が発生し易くなる。そのため、ノズル４０２から洗浄水を高圧で噴出し、貫通スルーホール１０３内に洗浄水の量を減少させず供給して切削屑または研磨屑３０１を効果的に除去する必要がある。このことから、微細貫通スルーホール１０３内の洗浄では、上述した洗浄水を高圧で噴出する高圧洗浄装置の使用が必要であった。

しかし、高圧洗浄装置は、高圧で噴出する特殊な高圧ポンプ４０６、配管材料、搬送方式を使用するため導入コストが高い。また、装置設置面積においても特殊な高圧ポンプが大きいため、高圧洗浄装置の下部へ配置できず装置外へ別置きとなり既存洗浄装置より広い設置面積が必要となる。

特許文献１は、スルーホール穴１０が形成された多層配線基板を高圧洗浄する多層印刷配線板の製造方法を開示する。特許文献２は、確実にスミア除去ができる多層プリント基板の処理装置を記事する。さらに、特許文献３は、高圧洗浄室２で上下ノズルから、圧力３〜５ＭＰaの水で洗う金属はく張り積層板の洗浄方法を開示する。

特開平１−１５２６８９号公報 特開平２−２３９６９８号公報 特開平６−００７７４９号公報

本発明は、高圧ポンプを使わず、しかも、微細貫通スルーホール内の切削屑または研磨屑を効果的に除去する洗浄方法および洗浄装置を提供する。

本発明は、前述の課題を解決し、より効果的に切削屑または研磨屑を除去するために考案したものである。銅張基板の微細貫通スルーホール内の洗浄を行なう際に、搬送ローラーにより搬送した銅張基板表面にノズルにより洗浄水を銅張基板表面に供給し、上側の洗浄水を微細貫通スルーホール内に押し込むための複数のローラー（押し込みローラー）と下側にある銅張基板を押えるためのローラー（押えローラー）の間を通ることにより、銅張基板表面に滞留する洗浄水を押し込みローラーで微細貫通スルーホール内へ供給し微細貫通スルーホール内の洗浄を行なう。

上述した課題は、 プリント配線板の貫通スルーホールを洗浄する洗浄装置において、回転軸に垂直な面に断面を有する溝と第１のしきりと、前記回転軸の始点と終点とに第２のしきりとを備え、前記第１のしきりと前記第２のしきりとは弾性を有する押し込みローラーと、前記プリント配線板を搬送する複数の搬送ローラーと、前記押し込みローラーに洗浄液を供給する洗浄液供給部と、を備え、前記押し込みローラーは、前記溝に前記洗浄液を保持し、回転に伴う弾性変形によって、前記貫通スルーホールに前記洗浄液を供給する洗浄装置により、達成できる。

また、押し込みローラーを利用して、プリント配線板の貫通スルーホールを洗浄する洗浄方法であって、前記押し込みローラーは、回転軸に垂直な面に断面を有する溝と第１のしきりと、前記回転軸の始点と終点とに第２のしきりとを備え、前記第１のしきりと前記第２のしきりとは弾性を有し、前記プリント配線板を搬送するステップと、押し込みローラーに洗浄液を供給するステップと、前記押し込みローラーに前記溝に前記洗浄液を保持するステップと、前記押し込みローラーの回転に伴う弾性変形によって、前記貫通スルーホールに前記洗浄液を供給するステップと、を含む洗浄方法により、達成できる。

本発明によれば、押し込みローラーで銅張基板表面に滞留する洗浄水を微細貫通スルーホール内へ押し込むと、押し込んだ洗浄水の圧力が高くなり、切削屑または研磨屑を微細貫通スルーホール内から効果的に除去することができる。

プリント配線板の斜視図、平面図、断面図である。 プリント配線板の製造フローを説明する製造工程図である。 貫通スルーホールの銅めっき欠損を説明する製造工程図である。 高圧洗浄装置の正面図、部分断面図である。 洗浄装置の正面図、部分断面図である。 溝、しきりを付加した押し込みローラーを使用する洗浄装置の正面図、部分断面図である。 溝、しきりを付加した押し込みローラーの左側面図、断面図である。 微細貫通スルーホール内の洗浄状態を説明する拡大断面図である。 押し込みローラーに負荷量調整機構を設置した洗浄装置の正面図、部分断面図である。 負荷量調整機構の正面図、左側面図である。 押し込みローラーを押えローラーの上側に配置した洗浄装置の正面図である。 洗浄状態を説明する拡大断面図である。 複数の押し込みローラーを設置した洗浄装置の正面図、部分拡大断面図である。 複数の押し込みローラーを設置した洗浄装置を使用した洗浄状態を説明する図である。 複数の押し込みローラーを設置した洗浄装置を使用した洗浄状態の詳細を説明する部分拡大断面図である。 押し込みローラーに駆動チェーン、駆動モーターを設置した洗浄装置の正面図である。 微細貫通スルーホール内の切削屑または研磨屑有無、切削屑または研磨屑の大きさによる微細貫通スルーホール内圧力と洗浄作業時間の関係グラフである。

以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。

図５を参照して、実施例１の洗浄装置を説明する。図５（ａ）において、洗浄装置５００は、水配管４０１と、ノズル４０２と、搬送ローラー４０３と、駆動チェーン４０４と、駆動モーター４０５と、制御部４０７と、水槽４０８と、押し込みローラー５０１と、水洗ポンプ５０２とで構成されている。制御部４０７は、インバータ４０７１と、シーケンサ４０７２とを含む。なお、洗浄ポンプ５０２は、中圧ポンプである。図５（ａ）の四角部Ｅを拡大した図を図５（ｂ）、図５（ｂ）の四角部Ｆを拡大した図を図５（ｃ）にそれぞれ示す。

図５（ａ）において、ＤＣ−ＡＣ変換を行なうインバータ４０７１は、水洗ポンプ５０２を周波数制御して、吐出圧力を調整する。水洗ポンプ５０２は、水槽４０８に溜めた洗浄水を水配管４０１に供給して図５（ｂ）に示すようにノズル４０２から銅張基板２０１表面の洗浄に適した圧力で洗浄水を噴出する。

ＤＣ−ＡＣ変換を行なうインバータ４０７１は、同時に駆動モーター４０５を周波数制御して、速度制御する。駆動モーター４０５は、駆動チェーン４０４を駆動する。駆動チェーン４０４は、接続されている搬送ローラー４０３を回転させる。その搬送ローラー４０３上に投入された銅張基板２０１は、押し込みローラー５０１を通過する際に押し込みローラー５０１を持ち上げ搬送方向に進む。そのとき、ノズル４０２から噴出した洗浄水４０９は、銅張基板２０１と押し込みローラー５０１の接触箇所に向かって噴出するため銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３として滞留する。押し込みローラー５０１は、銅張基板２０１に自重による負荷を加え銅張基板２０１の表面に沿って搬送ローラー４０３と同速度で回転する。

図５（ｃ）で示すように、押し込みローラー５０１は、銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３をその自重および回転の力により微細貫通スルーホール１０３内へ供給し、微細貫通スルーホール１０３内の切削屑または研磨屑３０１を微細貫通スルーホール１０３内から排出し除去する。

本実施例では、微細貫通スルーホール１０３内に切削屑または研磨屑３０１があると、押し込みローラー５０１により微細貫通スルーホール１０３内に供給した洗浄水は、微細貫通スルーホール１０３内から切削屑または研磨屑３０１を除去するまで切削屑または研磨屑３０１に圧力を加え続け圧力が高まる。このため、より効果的に微細貫通スルーホール１０３内から切削屑または研磨屑３０１の除去を行なうことができる。

本実施例により、微細貫通スルーホール１０３内に洗浄水を供給することができ、微細貫通スルーホール１０３内に供給した洗浄水により微細貫通スルーホール１０３内の切削屑または研磨屑３０１の除去を効果的に行なうことができる。また、本実施例はあらゆる工法で製作した銅張基板２０１の貫通スルーホール１０３内を洗浄する工程において使用することができる。

図６を参照して、実施例２の洗浄装置を説明する。図６（ａ）において、洗浄装置５００Ａは、水配管４０１と、ノズル４０２と、搬送ローラー４０３と、駆動チェーン４０４と、駆動モーター４０５と、制御部４０７と、水槽４０８と、水洗ポンプ５０２と、押し込みローラー６０１とで構成されている。制御部４０７は、インバータ４０７１と、シーケンサ４０７２とを含む。なお、洗浄ポンプ５０２は、中圧ポンプである。図６（ａ）の四角部Ｇを拡大した図を図６（ｂ）、図６（ｂ）の四角部Ｈを拡大した図を図６（ｃ）にそれぞれ示す。この実施例で使用する押し込みローラー６０１は、押し込みローラー６０１の表面に溝およびしきりを追加している。

ＤＣ−ＡＣ変換を行なうインバータ４０７１は、水洗ポンプ５０２を周波数制御して、吐出圧力を調整する。水洗ポンプ５０２は、水槽４０８に溜めた洗浄水を水配管４０１に供給して図６（ｂ）に示すようにノズル４０２から銅張基板２０１表面の洗浄に適した圧力で洗浄水を噴出する。

インバータ４０７１は、同時に駆動モーターを周波数制御して、駆動速度を制御する。駆動モーター４０５は、駆動チェーン４０４を動かし、駆動チェーン４０４に接続している搬送ローラー４０３を回転させる。その搬送ローラー４０３は、回転し、搬送ローラー４０３上に投入された銅張基板２０１は、押し込みローラー６０１を通過する際に押し込みローラー６０１を持ち上げ、搬送方向に進む。このとき、ノズル４０２から噴出した洗浄水４０９は、銅張基板２０１と押し込みローラー６０１の接触箇所に向かって噴出する。このため、洗浄水４０９は、銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３として滞留する。押し込みローラー６０１は、銅張基板２０１に自重による負荷を加える。押し込みローラー６０１は、銅張基板２０１の表面に沿って搬送ローラー４０３と同速度で回転する。

このとき、押し込みローラー６０１は、図７（ａ）で示すように押し込みローラー６０１の表面に溝７０１およびしきり７０２を追加したゴム製のローラーを使用する。押し込みローラー６０１のシャフト７０３の両端には、洗浄装置に固定する機構７０４を取り付けている。図７（ｂ）は、図７（ａ）の破線部Ｉの断面形状を示している。なお、しきり７０２は、弾性体で構成する。弾性体とする理由は、弾性変形することによって、溝７０１に保持する洗浄液を加圧するためである。

図７（ａ）（ｂ）で示す押し込みローラー６０１を使用することにより銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３は、押し込みローラー６０１が回転し押し込みローラー６０１のしきり７０２が銅張基板２０１に接触した際に押し込みローラー６０１表面に追加した溝７０１に溜めることができる。溝７０１に溜めることにより、溝７０１に溜めた洗浄水６０２を微細貫通スルーホール１０３に集中して供給する働きがある。また、しきり７０２は、押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めた洗浄水６０２が、回転軸方向に流れてしまうことを防止する。押し込みローラー６０１は、図７（ａ）で示す溝７０１およびしきり７０２の配置だけではなく、図７（ｃ）で示す溝７０１としきり７０２をずらして配置した押し込みローラー６０１Ａを使用することもできる。

このようにして、図６（ｃ）で示すように銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３を押し込みローラー６０１が回転し溝７０１に溜め、さらに押し込みローラー６０１が回転して押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めた洗浄水６０２を微細貫通スルーホール１０３内へ供給し、微細貫通スルーホール１０３内の切削屑または研磨屑３０１を排出し除去する。

押し込みローラー６０１による洗浄の詳細を図８を用いて説明する。押し込みローラー６０１が回転する状態を図８（ａ）（ｃ）（ｅ）に示し、図８（ａ）の四角部Ｊを拡大した図を図４（ｂ）、図４（ｃ）の四角部Ｋを拡大した図を図４（ｄ）、図４（ｅ）の四角部Ｌを拡大した図を図４（ｆ）にそれぞれ示す。

まず、図８（ａ）（ｂ）で示すように搬送ローラー４０３で搬送した銅張基板２０１の表面へノズル４０２から噴出した洗浄水４０９が滞留する。その銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３は、押し込みローラー６０１が回転することにより押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めることができる。

次に、図８（ｃ）（ｄ）で示すように押し込みローラー６０１がさらに回転し、押し込みローラー６０１の自重による負荷により押し込みローラー６０１のしきり７０２が変形し、溝７０１の体積が変化する。溝７０１の体積が変化することにより、押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めた洗浄水６０２が微細貫通スルーホール１０３へ供給される。供給した洗浄水は、切削屑または研磨屑３０１を微細貫通スルーホール１０３内の下部へ押す。このとき、微細貫通スルーホール１０３内の切削屑または研磨屑３０１が微細貫通スルーホール１０３内の下部へ動き始めるまで、切削屑または研磨屑３０１に押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めた洗浄水で圧力を加え続け微細貫通スルーホール１０３内は高い圧力になる。

最後に図８（ｅ）（ｆ）で示すように、押し込みローラー６０１がさらに回転し押し込みローラー６０１のしきり７０２が最も変形した状態となり、さらに押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めた洗浄水６０２を微細貫通スルーホール１０３へ供給し、微細貫通スルーホール１０３内の切削屑または研磨屑３０１を排出し除去する。このとき、図８（ｂ）で示す押し込みローラー６０１の変形前に溝７０１に溜めた洗浄水８０１の体積と、図８（ｆ）で示す押し込みローラー６０１が最も変形した状態で溝７０１に残った洗浄水８０２の体積変化分の洗浄水を使用し微細貫通スルーホール１０３内の洗浄を行なう。

押し込みローラー６０１の表面に溝７０１およびしきり７０２を追加したことにより、溝７０１に溜めた洗浄水６０２は、流れることができる微細貫通スルーホール１０３に集中して供給するため圧力が上昇し強い洗浄力を得ることができる。

また、微細貫通スルーホール１０３内に大きな切削屑または研磨屑３０１が存在し微細貫通スルーホール１０３を塞いでいる場合、押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めた洗浄水６０２が微細貫通スルーホール１０３内下部へ流れることができず、微細貫通スルーホール１０３から切削屑または研磨屑３０１が除去されるまで圧力が加え続ける。このため、さらに高い圧力で微細貫通スルーホール１０３内を洗浄することできる。

実施例３の高圧洗浄装置を図９を用いて説明する。図９（ａ）において、高圧洗浄装置５００Ｂは、水配管４０１と、ノズル４０２と、搬送ローラー４０３と、駆動チェーン４０４と、駆動モーター４０５と、制御部４０７と、水槽４０８と、水洗ポンプ５０２と、押し込みローラー６０１と、負荷量調整機構１０００とから構成されている。制御部４０７は、インバータ４０７１と、シーケンサ４０７２とを含む。なお、洗浄ポンプ５０２は、中圧ポンプである。図９（ａ）の四角部Ｍを拡大した図を図９（ｂ）、図９（ｂ）の四角部Ｎを拡大した図を図９（ｃ）にそれぞれ示す。

実施例３は、押し込みローラー６０１のシャフト７０３に負荷量調整機構１０００を設けている。負荷量調整機構１０００は、負荷量調整のためのバネを付加して、構成されている。

制御部４０７のＤＣ−ＡＣ変換を行なうインバータ４０７１は、周波数制御により水洗ポンプ５０２の吐出圧を調整する。ポンプ５０２は、水槽４０８に溜めた洗浄水を水配管４０１に供給する。ノズル４０２は、図９（ｂ）に示すように銅張基板２０１表面の洗浄に適した圧力で洗浄水を噴出する。

インバータ４０７１は、周波数制御により、駆動モーター４０５の回転速度を制御する。駆動モーター４０５は、駆動チェーン４０４を動かし、接続している搬送ローラー４０３が回転する。搬送ローラー４０３上に投入された銅張基板２０１は、押し込みローラー６０１を通過する際に押し込みローラー６０１を持ち上げ、搬送方向に進む。そのとき、ノズル４０２から噴出した洗浄水４０９は、銅張基板２０１と押し込みローラー６０１の接触箇所に向かって噴出される。このため、洗浄水４０９は、銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３として滞留する。押し込みローラー６０１は、銅張基板２０１に自重と図１０で示す負荷量調整機構１０００による負荷を加え銅張基板２０１の表面に沿って搬送ローラー４０３と同速度で回転する。

その後、図９（ｃ）のように銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３を押し込みローラー６０１が回転し溝７０１に溜めることができる。そこからさらに押し込みローラー６０１が回転して押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めた洗浄水６０２を微細貫通スルーホール１０３内へ供給し、微細貫通スルーホール１０３内の切削屑または研磨屑３０１を排出し除去する。

図１０を参照して、負荷量調整機構１０００の構成を説明する。図１０において、負荷量調整機構１０００は図１０（ａ）で示す構成であり、押し込みローラー６０１のシャフト７０３に、シャフト７０３の破損の保護と回転の補助のためカラー１００１を取り付ける。次に、このカラー１００１の上にバネ等の負荷を与える機構１００２を取り付け、負荷を与える機構１００２の上側に負荷量を調整する機構１００３を取り付ける。図１０（ａ）では、バネで負荷を与え、負荷の調整をボルトおよびナットで行ない、ナットの締込量によりボルトが上下しバネの伸縮を変化させ、負荷量調整機構１０００による負荷量を調整する。

負荷量調整機構１０００は、図１０（ｂ）で示すように押し込みローラー６０１のシャフト７０３両端に設置する。銅張基板２０１が押し込みローラー６０１を通過する際に、押し込みローラー６０１の自重と負荷量調整機構１０００による負荷を押し込みローラー６０１全体で銅張基板２０１に加える。この負荷量調整機構１０００による負荷を調整することにより、押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めた洗浄水６０２を微細貫通スルーホール１０３へ高い圧力で供給することができる。その結果、負荷量調整機構１０００は、洗浄力を高めることができる。

実施例４の高圧洗浄装置について、図１１を用いて説明する。図１１において、高圧洗浄装置５００Ｃは、水配管４０１と、ノズル４０２と、搬送ローラー４０３と、駆動チェーン４０４と、駆動モーター４０５と、制御部４０７と、水槽４０８と、水洗ポンプ５０２と、押し込みローラー６０１と、負荷量調整機構１０００とで構成されている。また、制御部４０７は、インバータ４０７１と、シーケンサ４０７２とを含む。なお、洗浄ポンプ５０２は、中圧ポンプである。図１１の四角部Ｏを拡大した図を図１２に示す。このとき、押し込みローラー６０１は搬送ローラー４０３の上側に配置し、押し込みローラー６０１の下側の搬送ローラー（押えローラー１１０１）は、吸水を行なう多孔性の材料（スポンジ等）のストレートローラーを使用する。

ＤＣ−ＡＣ変換を行なうインバータ４０７１は、周波数制御により、水洗ポンプ５０２の吐出圧を調整する。水洗ポンプ５０２は、水槽４０８に溜めた洗浄水を水配管４０１に供給する。ノズル４０２は、銅張基板２０１表面の洗浄に適した圧力で洗浄水を噴出する。

インバータ４０７１は、同様に周波数制御により駆動モーター４０５の回転数を制御する。駆動モーター４０５は、駆動チェーン４０４を駆動する。駆動チェーン４０４は、接続している搬送ローラー４０３を回転させる。搬送ローラー４０３上に投入された銅張基板２０１は、押し込みローラー６０１を通過する際に押し込みローラー６０１を持ち上げ搬送方向に進む。そのとき、ノズル４０２から噴出した洗浄水４０９は、銅張基板２０１と押し込みローラー６０１の接触箇所に向かって噴出される。このため、洗浄水４０９は、銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３として滞留する。押し込みローラー６０１は、銅張基板２０１に自重と調整した負荷量調整機構１０００による負荷を加え銅張基板２０１の表面に沿って搬送ローラー４０３と同速度で逆方向に回転する。

このときの押えローラー１１０１は、押し込みローラー６０１の直下に位置しており押し込みローラー６０１の自重と調整した負荷量調整機構１０００による負荷を、銅張基板２０１が押し込みローラー６０１を通過する際に下側から押えることができる。この結果、銅張基板２０１の反り・たわみによる圧力損失を抑え、同時に銅張基板２０１の反り・たわみによる負担も低減することができる。

押し込みローラー６０１を押えローラー１１０１の上に配置することにより、銅張基板２０１の反り・たわみによる圧力損失の抑制および銅張基板２０１の負担を低減することができる。しかも、押えローラー１１０１は、多孔性の材質なので、洗浄水を吸水できる。図１２で示すように押えローラー１１０１と微細貫通スルーホール１０３が重なった場合に、押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めた洗浄水６０２を微細貫通スルーホール１０３内へ供給しても、微細貫通スルーホール１０３内下部から排出した洗浄水を押えローラー１１０１で吸収し、微細貫通スルーホール１０３内から切削屑または研磨屑３０１を除去することができる。

実施例４により、銅張基板２０１の反り・たわみの発生を抑え、効率よく微細貫通スルーホール１０３内の洗浄を行なうことができる。

実施例５について、図１３ないし図１５を参照して説明する。図１３を参照して、洗浄装置の構成を説明する。図１３（ａ）において、洗浄装置５００Ｄは、水配管４０１と、ノズル４０２と、搬送ローラー４０３と、駆動チェーン４０４と、駆動モーター４０５と、制御部４０７と、水槽４０８と、水洗ポンプ５０２と、押し込みローラー６０１と、押し込みローラー６０１Ａと、負荷量調整機構１０００と、押えローラー１１０１とで構成されている。制御部４０７は、インバータ４０７１と、シーケンサ４０７２とを含む。なお、洗浄ポンプ５０２は、中圧ポンプである。図１３（ａ）の四角部Ｐを拡大した図を図１３（ｂ）に示す。

ＤＣ−ＡＣ変換を行なうインバータ４０７１は、周波数制御により、水洗ポンプ５０２の吐出圧を調整する。水洗ポンプ５０２は、水槽４０８に溜めた洗浄水を水配管４０１に供給する。ノズル４０２は、銅張基板２０１表面の洗浄に適した圧力で洗浄水を噴出する。

インバータ４０７１は、周波数制御により、駆動モーター４０５の回転数を制御する。駆動モーター４０５は、駆動チェーン４０４を駆動する。駆動チェーン４０４は、接続している搬送ローラー４０３を回転する。搬送ローラー４０３上に投入された銅張基板２０１は、押し込みローラー６０１、６０１Ａを通過する際に押し込みローラー６０１、６０１Ａを持ち上げ搬送方向に進む。ノズル４０２から噴出された洗浄水４０９は、銅張基板２０１と押し込みローラー６０１、６０１Ａの接触箇所に向かって噴出される。このため、洗浄水４０９は、銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３として滞留する。押し込みローラー６０１、６０１Ａは、銅張基板２０１に自重と調整した負荷量調整機構１０００による負荷を加える。押し込みローラー６０１、６０１Ａは、押し込みローラー銅張基板２０１の表面に沿って搬送ローラー４０３と同速度で逆方向に回転する。

その後、銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３を押し込みローラー６０１、６０１Ａが回転し、洗浄水５０３溝７０１に溜めることができる。そこからさらに押し込みローラー６０１、６０１Ａが回転して押し込みローラー６０１、６０１Ａの溝７０１に溜めた洗浄水５０３を微細貫通スルーホール１０３内へ供給する。

図１３（ｂ）で示すように、押し込みローラー６０１のしきり７０２が最も変化した状態のときに微細貫通スルーホール１０３と重なっている場合、銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３を押し込みローラー６０１のしきり７０２で供給することとなる。この結果、微細貫通スルーホール１０３内へ銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３を少量しか供給ができず、各微細貫通スルーホール１０３の供給する洗浄水の量がばらつく。供給する洗浄水が少ない微細貫通スルールール１０３では、切削屑または研磨屑３０１が除去されない可能性がある。

これを改善するため、図１４（ａ）（ｂ）で示すように洗浄装置５００Ｄは、水配管４０１と、ノズル４０２と、押し込みローラー６０１、６０１Ａと、負荷量調整機構１０００と、押えローラー１１０１とを複数組配置する。図１４（ｂ）の四角部Ｑを拡大した図を図１５に示す。押し込みローラー６０１、６０１Ａの配置間隔Ｒは、最初の押し込みローラー６０１のしきり７０２が微細貫通スルーホール１０３に重なった場合、次の押し込みローラー６０１Ａでは同じ微細貫通スルーホール１０３に対し押し込みローラー６０１Ａの溝７０１に溜めた洗浄水５０３を供給できるよう、微細貫通スルーホール１０３と溝７０１が重なる配置にしている。

このような押し込みローラーの配置間隔Ｒにすることにより、図１４（ａ）で示すように最初の押し込みローラー６０１が微細貫通スルーホール１０３と重なり図１３（ｂ）の状態になったとしても、次の押し込みローラー６０１Ａでは溝７０１と微細貫通スルーホール１０３が重なるため押し込みローラー６０１Ａの溝７０１に溜めた洗浄水５０３を微細貫通スルーホール１０３内へ供給し、図１５で示すように微細貫通スルーホール１０３内の切削屑または研磨屑３０１の除去することができる。

また、前段の押し込みローラー６０１と、後段の押し込みローラー６０１Ａとでは、搬送方向に垂直な方向でのしきり位置が異なるため、前段の押し込みローラー６０１で微細貫通スルーホール１０３へ洗浄水が供給できなかった場合でも、後段の押し込みローラー６０１Ａで微細貫通スルーホール１０３へ洗浄水が供給できる。

実施例６について、図１６を参照して説明する。図１６において、洗浄装置５００Ｅは、水配管４０１と、ノズル４０２と、搬送ローラー４０３と、駆動チェーン４０４と、駆動モーター４０５と、制御部４０７と、水槽４０８と、水洗ポンプ５０２と、押し込みローラー６０１、６０１Ａと、負荷量調整機構１０００と、押えローラー１１０１と、押し込みローラー用駆動モーター１６０１と、押し込みローラー用駆動チェーン１６０２とから構成されている。制御部４０７は、インバータ４０７１と、シーケンサ４０７２とを含む。なお、洗浄ポンプ５０２は、中圧ポンプである。このとき、押し込みローラー６０１、６０１Ａと、押えローラー１１０１とは、２組設置する。

ＤＣ−ＡＣ変換を行なうインバータ４０７１は、周波数制御により、水洗ポンプ５０２の吐出圧力を制御する。水洗ポンプ５０２は、水槽４０８に溜めた洗浄水を水配管４０１に供給する。ノズル４０２は、銅張基板２０１表面の洗浄に適した圧力で洗浄水を噴出する。

インバータ４０７１は、周波数制御により、駆動モーター４０５の回転数を制御する。駆動モーター４０５は、駆動チェーン４０４を駆動する。駆動チェーン４０４は、接続されている搬送ローラー４０３を回転する。搬送ローラー４０３上に投入した銅張基板２０１は、押し込みローラー６０１を通過する際に押し込みローラー６０１を持ち上げ搬送方向に進む。ノズル４０２から噴出した洗浄水４０９は、銅張基板２０１と押し込みローラー６０１の接触箇所に向かって噴出する。このため、洗浄水４０９は、銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３として滞留する。押し込みローラー６０１は、銅張基板２０１に自重と調整した負荷量調整機構１０００による負荷を銅張基板２０１に加える。

インバータ４０７１は、さらに周波数制御により、押し込みローラー用駆動モーター１６０１の回転数を制御する。押し込みローラー用駆動モーター１６０１は、押し込みローラー用駆動チェーン１６０２を駆動する。押し込みローラー用駆動チェーン１６０２は、接続されている押し込みローラー６０１を回転する。

この押し込みローラー６０１の回転速度は、制御部７０１で周波数を変更することにより押し込みローラー６０１の回転速度を任意に変更することができる。回転速度を変更することにより、押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めた洗浄水６０２を微細貫通スルーホール１０３に供給する時間を変化させることができる。具体的には、回転速度を遅くすることにより実施例１〜５に比べ長時間押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めた洗浄水５０３を供給することができる。

実施例６によれば、銅張基板２０１表面に滞留する洗浄水５０３を任意の回転速度に変更した押し込みローラー６０１の回転により溝７０１に溜め、そこからさらに押し込みローラー６０１が任意の回転速度で回転して、押し込みローラー６０１の溝７０１に溜めた洗浄水６０２を微細貫通スルーホール１０３へ供給し、微細貫通スルーホール１０３内の切削屑または研磨屑３０１を効率良く排出し除去することができる。

図１７を参照して、洗浄時間と、微細貫通スルーホール内の圧力との関係を説明する。図１７において、横軸は洗浄作業時間（ｍｓ）、縦軸は微細貫通スルーホール内圧力（ＭＰａ）である。また、実線は微細貫通スルーホール内に切削屑および研磨屑がない場合、荒い波線は微細貫通スルーホール内に小さな切削屑または研磨屑がある場合、細かい波線は微細貫通スルーホール内に比較的大きな切削屑または研磨屑がある場合である。

微細貫通スルーホール内に切削屑または研磨屑がない場合、洗浄水を微細貫通スルーホール内に供給した後、微細貫通スルーホール内へ一定の圧力（０．２ＭＰａ）が加わる。一方、微細貫通スルーホール内に小さな切削屑または研磨屑がある場合、洗浄水を微細貫通スルーホール内に供給した後、切削屑または研磨屑が微細貫通スルーホール内から除去するまで、微細貫通スルーホール内の圧力は、切削屑または研磨屑が無い場合の圧力を超えて上昇する。切削屑または研磨屑が微細貫通スルーホール内から排出するときに微細貫通スルーホール内圧力は、最大となる。その後微細貫通スルーホール内の圧力は、低下し切削屑または研磨屑が無い場合の圧力と同じになる。

洗浄水を微細貫通スルーホール内に供給した際に切削屑または研磨屑がある場合、切削屑または研磨屑が洗浄水の流れの抵抗となり、切削屑または研磨屑に圧力を加えるため微細貫通スルーホール内の圧力は切削屑または研磨屑が無い場合に比べ高くなる。

微細貫通スルーホール内に大きな切削屑または研磨屑がある場合、洗浄水を微細貫通スルーホール内に供給した後、切削屑または研磨屑が微細貫通スルーホール内から除去するまで、微細貫通スルーホール内の圧力は小さな切削屑または研磨屑がある場合の圧力を超えて上昇する。切削屑または研磨屑が微細貫通スルーホール内から排出するときに微細貫通スルーホール内圧力の最大となり、その後微細貫通スルーホール内の圧力は低下し切削屑または研磨屑が無い場合の圧力と同じになる。

切削屑または研磨屑の大きさにより洗浄水の流れの抵抗が変化するため微細貫通スルーホール内の圧力は変化する。切削屑または研磨屑が大きい場合、微細貫通スルーホール内の洗浄水の流れの抵抗が大きくなり、このときの微細貫通スルーホール内の圧力は、小さい切削屑または研磨屑ある場合の圧力に比べさらに高くなる。

このように、実施例１〜実施例６では微細貫通スルーホール内に切削屑または研磨屑があり、切削屑または研磨屑が大きい程微細貫通スルーホール内を効率良く洗浄を行なうことができる。

上述した実施例によれば、銅張基板の微細貫通スルーホール内の洗浄において、微細貫通スルーホール内に切削屑または研磨屑がある場合、押し込みローラーで銅張基板表面に滞留する洗浄水を微細貫通スルーホール内へ押し込むと、切削屑または研磨屑が抵抗となるため、押し込んだ洗浄水の圧力が高くなり、切削屑または研磨屑を微細貫通スルーホール内から効果的に除去することができる。そのため、微細貫通スルーホール内に切削屑または研磨屑が残存すると切削屑または研磨屑を除去する洗浄力が向上し、微細貫通スルーホール内の銅めっき欠損不具合の発生を抑えることができる。

また、本実施例によれば、微細貫通スルーホール内を洗浄するために、既存洗浄装置に微細貫通スルーホール内に洗浄水を押し込み供給する複数の押し込みローラーの追加および銅張基板表面に洗浄水を供給するノズルの角度変更／追加等で対応できるため、設備設置面積を大きくかえず装置コストも抑えることができる。

１０１…プリント配線板、１０２…外層回路パターン、１０３…貫通スルーホール、１０４…ソルダーレジスト、１０５…内層回路パターン、１０６…銅めっき膜、２０１…銅張基板、３０１…切削屑または研磨屑、３０２…銅めっき欠損、４０１…水配管、４０２…ノズル、４０３…搬送ローラー、４０４…駆動チェーン、４０５…駆動モーター、４０６…高圧ポンプ、４０７…制御部、４０８…水槽、４０９…ノズルから噴出した洗浄水、５００…洗浄装置、５０１…押し込みローラー、５０２…水洗ポンプ、５０３…銅張基板表面に滞留する洗浄水、６０１…溝、しきりを付加した押し込みローラー、６０２…押し込みローラーの溝に溜めた洗浄水、７０１…押し込みローラー表面に付加した溝、７０２…押し込みローラー表面に付加したしきり、７０３…押し込みローラーのシャフト、７０４…洗浄装置に固定する機構、８０１…押し込みローラーの変形前に溝に溜めた洗浄水、８０２…押し込みローラーが最も変形した状態で溝に残った洗浄水、１０００…負荷量調整機構、１００１…カラー、１００２…負荷を与える機構、１００３…負荷量を調整する機構、１１０１…押えローラー、１６０１…押し込みローラー用駆動モーター、１６０２…押し込みローラー用駆動チェーン。

Claims (5)

1. プリント配線板の貫通スルーホールを洗浄する洗浄装置において、
   回転軸に垂直な面に断面を有する溝と第１のしきりと、前記回転軸の始点と終点とに第２のしきりとを備え、前記第１のしきりと前記第２のしきりとは弾性を有する押し込みローラーと、
   前記プリント配線板を搬送する複数の搬送ローラーと、
   前記押し込みローラーに洗浄液を供給する洗浄液供給部と、を備え、
   前記押し込みローラーは、前記溝に前記洗浄液を保持し、回転に伴う弾性変形によって、前記貫通スルーホールに前記洗浄液を供給することを特徴とする洗浄装置。
2. 請求項１に記載の洗浄装置であって、
   前記洗浄液供給部は、中圧ポンプを含んで構成されていることを特徴とする洗浄装置。
3. 請求項１に記載の洗浄装置であって、
   前記押し込みローラーは、負荷調節機構により、前記プリント基板に対して加重負荷を与えることを特徴とする洗浄装置。
4. 請求項１に記載の洗浄装置であって、
   さらに、回転軸に垂直な面に断面を有する第２の溝と第３のしきりと、前記回転軸の始点と終点とに第４のしきりとを備え、前記第３のしきりと前記第４のしきりとは弾性を有する第２の押し込みローラーを備え、
   前記押し込みローラーと前記第２の押し込みローラーとは、前記プリント配線板に対する前記第１のしきりと前記第３のしきりとの接触位置が異なることを特徴とする洗浄装置。
5. 押し込みローラーを利用して、プリント配線板の貫通スルーホールを洗浄する洗浄方法であって、
   前記押し込みローラーは、回転軸に垂直な面に断面を有する溝と第１のしきりと、前記回転軸の始点と終点とに第２のしきりとを備え、前記第１のしきりと前記第２のしきりとは弾性を有し、
   前記プリント配線板を搬送するステップと、
   押し込みローラーに洗浄液を供給するステップと、
   前記押し込みローラーに前記溝に前記洗浄液を保持するステップと、
   前記押し込みローラーの回転に伴う弾性変形によって、前記貫通スルーホールに前記洗浄液を供給するステップと、を含む洗浄方法。

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