JP3108750B2 - 基板のエッチング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板や各種装
飾板等に用いられる基板のエッチング装置に関し、特に
搬送手段により搬送される基板の上面側を常に均一にエ
ッチングすることができるエッチング装置に関する。

【従来の技術】

【０００２】従来より多数のプリント基板を連続的に効
率良くエッチングする装置として、ローラコンベア等の
搬送手段によりプリント基板を水平に搬送し、二次元的
に配列されたスプレー管群でエッチング液をその表面に
スプレーする方式が採用されている。そしてプリント基
板の片面をエッチングする場合は、搬送されるプリント
基板の上方または下方のいずれかにエッチング液のスプ
レー管群を配列し、両面を同時にエッチングする場合は
上方および下方の両方にスプレー管群を二次元的に配列
する。このようなエッチング装置において、水平に搬送
されるプリント基板の上方のノズル群からスプレーされ
たエッチング液は、プリント基板の上表面を流れて周辺
部から下方へ流下するが、その際プリント基板の上表面
の中央部は周辺部よりエッチング液の滞留を生じ易いの
で、中央部のエッチング液が周辺部よりも被労する。そ
のためプリント基板の中央部エッチング速度が周辺部よ
り低下し均一なエッチングを行うことを困難にし、それ
がプリント基板のファイン化を妨げる大きな原因になっ
ている。

【０００３】この問題を解決するため、プリント基板に
衝突するエッチング液の接触圧力を均一にするのではな
く、その搬送方向に対して直角方向の周辺部より中間部
に衝突するエッチング液の圧力を高くし、プリント基板
の中間部から周辺部へのエッチング液の流れをより円滑
にする。そしてそれを実現する装置の一例として、プリ
ント基板の搬送方向と直角方向に並んだ各ノズルの長さ
を列の両端側より中間部を大とするように構成し、中間
部のノズルのスプレー部を周辺部よりプリント基板の表
面に近づけ、プリント基板の中間部に衝突するエッチン
グ液の接触圧力を周辺部より高くする装置が提案されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなプリント基板の搬送方向に対して直角方向の中間部
に衝突するエッチング液の接触圧力を周辺部より大きく
する装置を採用した場合、プリント基板の搬送方向に対
して直角方向の不均一なエッチング現象はかなり抑制で
きるが、プリント基板の搬送方向の不均一なエッチング
現象を解決するまでには至らない。そのため従来の装置
では、プリント基板のファイン化を達成するには不十分
であった。そこで本発明はこのような従来のエッチング
装置の問題点に鑑み、プリント基板の搬送方向のエッチ
ングを均一にすることが可能なエッチング装置を提供す
ることを課題とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明は、搬送手段により水平方向に搬送される基板
をエッチングする装置である。そしてこの装置は、基板
の搬送方向に交叉して所定間隔で水平に配列された複数
のエッチング液供給配管と、搬送される基板の上面にエ
ッチング液をスプレーするため、各エッチング液供給配
管毎にその軸方向に沿って所定間隔で設けられた複数の
ノズルにより構成されたノズル列とを備え、更に各エッ
チング液供給配管毎にエッチング液吐出量を制御する制
御手段を備えている。そして前記制御手段は、搬送中の
基板の前後端側から中間部へエッチング液の吐出量が漸
次多くなるように、その基板の搬送に同期して各エッチ
ング液供給配管のエッチング液吐出量を制御するように
なされていることを特徴とするものである。さらに本発
明の好ましい実施態様は、ノズル列における各ノズルと
前記基板搬送面との距離が、列の両端から中間部へ漸次
短くなるように構成されたものである。

【０００６】

【作用】本発明のエッチング装置は、エッチング液供給
配管毎に制御手段を設け、基板の搬送に同期して基板の
前後端側から中間部へエッチング液の吐出量が漸次多く
なるように、各エッチング液供給配管のエッチング液吐
出量を制御するようにしたので、基板の搬送方向におけ
るエッチング液の濃度勾配を抑制することができる。そ
のため基板の搬送方向のエッチングも均一にすることが
でき、基板を高精度でエッチングすることが可能であ
る。

【０００７】

【実施例】次に、図面により本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明のエッチング装置の一例を側面方向か
ら概略的に示す断面図である。エッチング装置はエッチ
ング処理部１およびその後処理部としての洗浄処理部２
を備えており、これら各処理部を水平方向に貫通するよ
うに、例えば連動駆動される上下ローラが設けられたロ
ーラコンベアを有する搬送手段３が設けられている。そ
してエッチングされるプリント基板は図の左方から右方
へこの搬送手段３によって水平に支持されつつ搬送され
るようになっている。エッチング処理部１は搬送手段３
の上下を囲むようにして設けられたスプレー室４を有し
ている。そしてこのスプレー室４内における搬送手段３
の上方には、プリント基板の搬送方向に交又して所定間
隔で水平に配列された複数のエッチング液供給配管５
と、各エッチング液供給配管５毎にその軸方向に沿って
所定間隔で下向きに設けられた複数のノズル６により構
成されるノズル列７を有している。この各ノズル列７は
搬送されるプリント基板の上面にエッチング液をスプレ
ーするために設けられている。なお、各エッチング液供
給配管５は図示しない水平往復動機構により管の軸線方
向に往復動する場合があり、それによりプリント基板各
部のエッチング液の噴射条件を均一にするものである。

【０００８】スプレー室４内の搬送手段３の下方には、
プリント基板の搬送方向に交又して所定間隔で水平に配
列された複数のエッチング液供給配管８と、各エッチン
グ液供給配管８毎にその軸方向に沿って所定間隔で上向
きに設けられた複数のノズル９により構成されるノズル
列１０を有している。この各ノズル列１０は搬送される
プリント基板の下面にエッチング液をスプレーするため
に設けられる。スプレー室４内の更に下方には、スプレ
ーされて落下するエッチング液を貯溜するためのエッチ
ング液溜１１が設けられている。そしてエッチング液溜
１１内にはエッチング液の温度調節手段１２が設けられ
ている。この温度調節手段１２は、エッチング液を冷却
する場合には冷媒体が流通する冷却管が用いられ、加熱
する場合は熱媒体が流通する加熱管もしくはヒーターが
用いられる。

【０００９】スプレー室４の上方には前記各ノズル列７
にエッチング液を個別に供給するための配管類および制
御弁等を収容するケース１３が設けられているが、これ
ら制御弁等については後述する。なおプリント基板の下
面におけるエッチング液の滞留現象は上面に比較すると
極めてわずかであるので、下面用の各ノズル列１０にエ
ッチング液を供給する配管類は従来と同様に構成しても
よい。すなわち各ノズル列１０からの吐出量が一定にな
るように、共通のエッチング液供給配管で供給する方法
を採用することができる。更にスプレー室４に発生する
エッチング液の蒸気を室外に排出するための排気ダクト
１４がスプレー室４の左右に連通して設けられており、
搬送手段３のスプレー室４より上流側には、搬送されて
くるプリント基板の通過を検出する通過検出手段１５、
およびエッチング処理部１におけるプリント基板の搬送
位置を検出するための位置検出手段１６が設けられてい
る。

【００１０】通過検出手段１５としては、例えば光学的
センサーを搬送手段３の上方に設置し、搬送されてくる
プリント基板の通過を光の遮断等により検出して電気信
号に変換するような、検出手段を使用することができ
る。位置検出手段１６としては、例えば搬送手段３を構
成するローラコンベアのローラの回転を検出する回転エ
ンコーダの出力パルスを、カウンター等によりカウント
してプリント基板の搬送位置を検出する方式の検出手段
を使用することができる。

【００１１】エッチング処理部１の下流側に設けられる
洗浄処理部２は、酸洗槽２０と水洗槽３０有し、酸洗槽
２０には酸洗ポンプ２１および酸洗用のスプレー手段２
２が設けられ、水洗槽３０には水洗ポンプ３１および水
洗用のスプレー手段３２が設けられている。また洗浄処
理部２の下流側に、洗浄されたプリント基板の仕上げ用
のシャワーノズル４０、および液除去用の液切りローラ
４１が必要に応じて設けられる。更に液切りローラ４１
の下方には搬送手段３を駆動するための駆動手段４２が
設けられている。

【００１２】図２はエッチング処理部１を理解し易いよ
うに図１の上方から断面的に見て模式的に示した説明図
である。搬送手段３によりプリント基板は矢印のように
図の左方から右方へ搬送される。エッチング液は供給ポ
ンプ５０によって本管５１からケース１３に供給され、
そこで複数のエッチング液供給配管５に分岐される。各
エッチング液供給配管５には制御弁５２が設けられ、そ
れぞれの流量を個別に制御できるようになっている。図
３は各エッチング液供給配管５のエッチング液吐出量を
制御する制御手段の一例を示すブロック図である。制御
手段６０は中央処理部６１、設定操作部６２、制御部６
３、制御弁５２、通過検出手段１５および位置検出手段
１６から構成される。

【００１３】中央処理部６１は、キーボード等の設定操
作部６２から入力された設定条件、例えばプリント基板
の搬送方向の長さ、エッチング厚さおよび温度等によ
り、プリント基板の搬送方向中央部と両端側のエッチン
グ液供給量勾配を計算すると共に、通過検出手段１５お
よび位置検出手段１６からの信号を受けてプリント基板
に同期した各制御弁制御信号を制御部６３へ出力する。
中央処理部６１としては例えばマイクロコンピュータや
ミニコンピュータ等を使用することができる。制御部６
３は中央処理部６１からの各制御弁制御信号を受けて、
各制御弁５２に制御信号を出力するもので、例えば通常
このような目的で使用されているシーケンサ装置等を用
いることができる。

【００１４】制御弁５２としては、空気や油圧を使用す
る流体圧式または電動式の連続的制御弁、または２段階
もしくは３段階のステップ的制御を行うことができる電
磁式等のステップ制御弁などを使用することができる。
前者の連続的制御弁を使用する場合は、プリント基板の
搬送方向の中間部と両端側の吐出量の滑らかな勾配制御
が可能であり、後者のステップ制御弁は前者ほど滑らか
な制御が必要でない場合に使用されるが、制御手段の構
成を簡単にすることができる。

【００１５】図４は図１または図２に示したエッチング
液供給配管５、およびそれに設けられたノズル６を拡大
して示す側面図である。エッチング液供給配管５から所
定間隔で分岐連通された取付部５３には内ネジが設けら
れ、該内ネジにノズル６がネジ結合されている。各ノズ
ル６の長さは図示のようにエッチング液供給配管５の両
端側より中間部の方が長くされている。そのため中間部
に位置するノズル６の先端にあるスプレー部とプリント
基板５４の表面との距離は、両端側に位置するものより
近づくことになり、その部分のエッチング液のプリント
基板５４の表面への衝突による接触圧力は両端側より高
くなる。従って、プリント基板５４の搬送方向に対して
直角方向の中間部から両端側へと低下する接触圧力勾配
を生じ、該中間部から両端部へのエッチング液の流れを
促進するようになされている。

【００１６】次に、上記エッチング装置の作用を説明す
る。図１の左方から搬送手段３により搬送されてきたプ
リント基板は、通過検出手段１５によりその先端部が検
出され、エッチング処理部１のスプレー室４に搬入され
る。プリント基板はスプレー室４を通過する間にその上
面を上方に配列された複数のノズル列７、下面を下方に
配列された複数のノズル列１０からのエッチング液のス
プレーによりそれぞれエッチングされる。このときエッ
チング液供給配管は、その軸方向にわずかに往復動する
場合と、しない場合とがある。プリント基板の上面のエ
ッチングにおいて、先ずその搬送方向に対して直角方向
のスプレー分布は、図４に示した構成により、中間部の
エッチング液の接触圧力が両端側より漸次高くなるよう
になされ、それにより中間部のエッチング液滞留が抑制
される。

【００１７】次にその搬送方向のスプレー分布は、図５
（ａ）〜 図５（ｅ）に示すように、中間部のノズル列
からのエッチング液の吐出量が両端側より漸次高くなる
ようになされ、それによって中間部のエッチング液滞留
が同様に抑制される。すなわち図５（ａ）〜図５（ｅ）
において、左方から次々と搬送されてくるプリント基板
５４は通過検出手段１５によりその通過を検出され、位
置検出手段１６からは通過するプリント基板５４の搬送
位置信号が検出される。そしてこれらの検出信号により
制御手段６０の中央処理部６１は、各エッチング液供給
配管の吐出量を時間の経過（プリント基板の位置変化）
と共に、図５（ａ）〜図５（ｅ）のようなエッチング液
吐出量となるように制御信号を制御部６３に出力し、制
御部６３はそれに追従して各制御弁５２に流量制御信号
を出力する。

【００１８】上記の制御方式においては、中央処理部６
１はプリント基板の先端部の検出信号を受けたタイミン
グと、予め設定入力されたプリント基板の搬送方向の長
さ、および位置検出信号からプリント基板の移動を計算
し、制御信号を出力している。しかし、プリント基板の
搬送方向の長さが一定しないときなどは、通過検出手段
１５をスプレー室４から所定距離だけ上流位置に設置
し、そこを通過するプリント基板の先端部と後端部を検
出してそのタイミングからプリント基板の搬送方向の長
さを計算し、同様に制御信号を出力することもできる。
このようにして次々と搬送されるプリント基板の上面を
全面にわたって均一にエッチングすることができる。な
おプリント基板の下面のエッチングを行う場合は前記の
ように従来の方法でエッチングすればよいのでその説明
は省略する。

【００１９】

【発明の効果】本発明のエッチング装置は以上のような
構成としたので、搬送手段により水平に搬送される基板
の特に上面を均一にエッチングすることができる。その
ため本装置を使用することによって、各部位のエッチン
グ速度を均一化し、基板を高い精度でエッチングするこ
とが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板のエッチング装置の一例を側面方
向から概略的に示す断面図。

【図２】図１の装置における要部を上面からの断面図と
して模式的に示した説明図。

【図３】本発明の基板のエッチング装置における制御手
段の一例を示すブロック図。

【図４】図１の装置におけるエッチング液供給配管５と
ノズル列７の拡大側面図。

【図５】本発明の基板のエッチング装置における基板位
置とノズル列の吐出量の関係を示す説明図。

【符号の説明】

１ エッチング処理部 ２ 洗浄処理部 ３ 搬送手段 ４ スプレー室 ５ エッチング液供給配管 ６ ノズル ７ ノズル列 ８ エッチング液供給配管 ９ ノズル １０ ノズル列 １１ エッチング液溜 １２ 温度調節手段 １３ ケース １４ 排気ダクト １５ 通過検出手段 １６ 位置検出手段 ２０ 酸洗槽 ２１ 酸洗ポンプ ２２ スプレー手段 ３０ 水洗槽 ３１ 水洗ポンプ ３２ スプレー手段 ４０ シャワーノズル ４１ 液切りローラ ４２ 駆動手段 ５０ 供給ポンプ ５１ 本管 ５２ 制御弁 ５３ 取付部 ５４ プリント基板 ６０ 制御手段 ６１ 中央処理部 ６２ 設定操作部 ６３ 制御部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送手段により水平方向に搬送される基
   板をエッチングする装置において、基板の搬送方向に交
   叉して所定間隔で水平に配列された複数のエッチング液
   供給配管５と、搬送される基板の上面にエッチング液を
   スプレーするため前記各エッチング液供給配管５毎にそ
   の軸方向に沿って所定間隔で設けられた複数のノズル６
   により構成されたノズル列７と、前記各エッチング液供
   給配管５毎にエッチング液吐出量を制御する制御手段６
   ０とを備え、前記制御手段６０は搬送中の前記基板の前
   後端側から中間部へエッチング液の吐出量が漸次多くな
   るようにその基板の搬送に同期して各エッチング液供給
   配管５のエッチング液吐出量を制御するようになされて
   いることを特徴とする基板のエッチング装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ノズル列におけ
   る各ノズルと前記基板搬送面との距離が、列の両端から
   中間部へ漸次短く構成されたエッチング装置。