JP3630054B2

JP3630054B2 - Printed wiring board manufacturing apparatus and printed wiring board manufacturing method using the same

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Publication number: JP3630054B2
Application number: JP2000002192A
Authority: JP
Inventors: 一智比嘉
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2000-01-11
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2020-01-11
Also published as: JP2001190996A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電子機器等に使用されるプリント配線板の製造装置およびそれを用いたプリント配線板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種電子機器等に数多く使用されているプリント配線板は電子機器の小型化や多機能化に伴い、配線の高密度化とともに高い信頼性が要求されるようになってきている。
【０００３】
以下に、従来のプリント配線板の導体パターン形成に用いられる製造装置において、特にエッチング装置について説明する。
【０００４】
図６は従来のプリント配線板の製造装置としてのエッチング装置の概略を示すものである。図６において、３１はスプレーノズル、３２は上面用ノズルパイプ、３３は下面用ノズルパイプ、３４は上面用圧力計、３５は下面用圧力計、３６は上面用圧力調整バルブ、３７は下面用圧力調整バルブ、３８は上面用スプレーポンプ、３９は下面用スプレーポンプ、４０は送りローラー、４１はエッチングブース、４２はプリント配線板である。
【０００５】
以上のように構成されたエッチング装置におけるプリント配線板のエッチング方法について、以下に説明する。
【０００６】
まず、所定の大きさに切断された銅張積層板（図示せず）にスクリーン印刷法や写真法などによりエッチングレジストを形成したプリント配線板４２をエッチングブース４１内にプリント配線板４２の進行方向に対して平行またはある角度に配管された上面用ノズルパイプ３２及び下面用ノズルパイプ３３の間に送りローラー４０上で所定の速度で搬送し、上下面に塩化第２銅などのエッチング液をスプレーノズル３１から吹き付けてエッチングレジスト非形成部分の露出した銅を溶解（以下、エッチングと称す）し、導体パターンを得る。この際、上面用ノズルパイプ３２及び下面用ノズルパイプ３３はプリント配線板４２の進行方向に対して４５°〜６０°の角度で揺動（オシレーション）させることも可能である。その後、エッチングレジストの剥離や水洗・乾燥などの工程を経て銅張積層板より導体パターンを形成している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のエッチング装置及びエッチング方法では、基板の上下面とも精度よく、かつ均一な銅のエッチングを行うことは困難であり、特に、プリント配線板の上面と下面ではエッチングスピードに大きな差が生じやすい。これはプリント配線板上面においては、その中央部に溶解した銅を多量に含む劣化したエッチング液が滞留しやすいが、その周辺部分の劣化したエッチング液は、直ちにプリント配線板上より流れ落ちるため滞留することがなく、またプリント配線板下面ではエッチング液の滞留がなく、常にエッチング能力の高い新液状態のエッチング液がその下面に供給されるためである。
【０００８】
これにより上面のプリント配線板中央部と周辺部では導体パターンのエッチング精度に大きな差が生じ、さらに上下面ではその差は著しく、高密度・高精度のプリント配線板の導体パターンのエッチングは極めて困難となり、工程歩留りを著しく悪化させ、プリント配線板の板厚が薄く、導体パターンが密であるほど顕著であるという問題点を有していた。
【０００９】
これらの問題の解決方法として、従来はプリント配線板を傾斜させたり垂直に立て、横方向のスプレーノズルからエッチング液を噴出させ、エッチング液の滞留をなくす方法が考案されたが、プリント配線板の搬送及びエッチング条件の設定も困難であり、その生産性は著しく阻害され、また製造装置の製造コスト高騰を招くことにより、一般的に普及していないのが現状である。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、製造装置の製造コスト高騰を招くことなく簡便かつ普及が容易なプリント配線板の製造装置とそれを用いたプリント配線板の製造方法を提供するものであり、これによりプリント配線板のエッチングの生産性を低下させることなく上下面のエッチング精度を均一にし、高密度・高精度のプリント配線板を歩留りよく生産することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、基板を所定の速度で搬送する送りローラーと、スプレーノズルを複数個取り付けかつプリント配線板の進行方向に平行またはある角度で配管された複数のノズルパイプと、ノズルパイプの揺動機構と、処理液を前記ノズルパイプに供給するポンプと、前記複数の各ノズルパイプとポンプとの間に耐圧フレキシブルチューブと、各ノズルパイプと耐圧フレキシブルチューブ及びポンプとの個々の流路に圧力調整バルブと圧力計と、個々のノズルパイプにプリント配線板の進行方向に対して左右上下方向に移動可能な機構とを備え、前記ノズルパイプの揺動機構は、各ノズルパイプ毎に独立し、かつ揺動角度および揺動速度が可変であり、前記左右上下方向に移動可能な機構は、個々のノズルパイプが揺動可能な状態で支持された第１の支持部材と、前記第１の支持部材が左右方向に移動可能な状態で支持された第２の支持部材と、前記第２の支持部材が上下方向に移動可能な状態で支持された機構であることを特徴とするプリント配線板の製造装置を用いて、製造装置の左右上下方向に移動可能な機構により中央のノズルパイプの位置を両側のノズルパイプの位置より基板搬送面側に近づけた位置に設定し、各ノズルパイプ毎に備えられた圧力調整バルブと圧力計を用いて、中央のノズルパイプの圧力を両側のノズルパイプの圧力よりも大となるように設定し、各ノズルパイプ毎に備えられた揺動機構で、中央のノズルパイプの揺動角度を両側のノズルパイプの揺動角度よりも小となるように設定し、ノズルパイプ毎に独立して設定した揺動速度にて揺動し、エッチング液を基板に吹き付けながら所定の速度で搬送することにより基板をエッチングするというものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、基板を所定の速度で搬送する送りローラーと、スプレーノズルを複数個取り付けかつプリント配線板の進行方向に平行またはある角度で配管された複数のノズルパイプと、ノズルパイプの揺動機構と、処理液を前記ノズルパイプに供給するポンプと、前記複数の各ノズルパイプとポンプとの間に耐圧フレキシブルチューブと、各ノズルパイプと耐圧フレキシブルチューブ及びポンプとの個々の流路に圧力調整バルブと圧力計と、個々のノズルパイプにプリント配線板の進行方向に対して左右上下方向に移動可能な機構とを備え、前記ノズルパイプの揺動機構は、各ノズルパイプ毎に独立し、かつ揺動角度および揺動速度が可変であり、前記左右上下方向に移動可能な機構は、個々のノズルパイプが揺動可能な状態で支持された第１の支持部材と、前記第１の支持部材が左右方向に移動可能な状態で支持された第２の支持部材と、前記第２の支持部材が上下方向に移動可能な状態で支持された機構であることを特徴とするプリント配線板の製造装置というものである。この構成により、個々のノズルパイプを揺動可能な状態で保持しながら、基板の進行方向に対して左右上下に移動することが可能となり、また各ノズルパイプとポンプとの間に耐圧フレキシブルチューブを備えることで、ノズルパイプの左右上下の位置、圧力、揺動角度、揺動速度の条件を各ノズルパイプ毎に独立して設定することが可能となる。
【００１３】
また、プリント配線板上のエッチング液の流れをエッチング力が均一になるように設定し、基板上の位置によりエッチング液の当たり具合や基板上の場所の違いによる液量を調整することで、高精度の導体パターンを実現できるプリント配線板の製造装置を提供するものである。
【００１４】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプリント配線板の製造装置の左右上下方向に移動可能な機構により中央のノズルパイプの位置を両側のノズルパイプの位置より基板搬送面側に近づけた位置に設定し、各ノズルパイプ毎に備えられた圧力調整バルブと圧力計を用いて、中央のノズルパイプの圧力を両側のノズルパイプの圧力よりも大となるように設定し、各ノズルパイプ毎に備えられた揺動機構で、中央のノズルパイプの揺動角度を両側のノズルパイプの揺動角度よりも小となるように設定し、ノズルパイプ毎に独立して設定した揺動速度にて揺動し、エッチング液を基板に吹き付けながら所定の速度で搬送することにより基板をエッチングすることを特徴とするプリント配線板の製造方法というものであり、中央のノズルパイプの位置を基板搬送面側に近づけ、また中央のノズルパイプの揺動角度を両側のノズルパイプの揺動角度よりも小となるように設定することによって、基板中央部のエッチング液の当たりを周辺部より強くすることで、これによりプリント配線板の上面中央部にエッチング液を滞留させずに効率的かつ即効的に流れ落ち、中央部と周辺部及び上下面のエッチング速度の均一化を図り高精度の導体パターンを形成することができる。
【００１５】
また、中央のノズルパイプの圧力を両側のノズルパイプの圧力より高くなるように、圧力計の表示を確認しながら圧力調整バルブの開閉の割合で容易に設定することができ、また、基板全面を均一なエッチング速度とするため、各ノズルパイプの間隔、基板搬送面との距離、あるいはノズルパイプの揺動角度と揺動速度を概ね設定することで、従来の基板中央部における液溜まりを解消することができる。これにより各ノズルパイプの圧力設定の範囲を広く取ることができる。
【００１６】
さらに、各ノズルパイプに取り付けられた複数のスプレーノズルへの噴射圧力が極端に低くならないようにできるため、スプレーノズルのエッチング液噴射口の異物の詰まりによるトラブルが発生する確率を低くすることができ、両側の圧力を圧力調整バルブを閉めることで、エッチングの流路をせばめることによる流体損失を低くすることができエネルギー効率を高めるという効果がある。
【００１７】
（実施の形態）
以下本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の製造装置としてのエッチング装置の概略を示す図であり、図２、図３は、本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の製造装置の独立したノズルパイプの詳細を示す図であり、図４、図５は本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の製造装置の条件設定を示す図である。
【００１８】
図１〜図５において、１はスプレーノズル、２ａ〜２ｆはスプレーノズル１を複数個取り付けかつプリント配線板の進行方向に平行またはある角度に配管された複数の上面用ノズルパイプ、３ａ〜３ｆは上面用圧力計、４ａ〜４ｆはスプレー圧力の調整可能な手段としての上面用圧力調整バルブ、５は処理液としてのエッチング液をノズルパイプ２ａ〜２ｆに供給する上面用スプレーポンプ、６は送りローラー、７はエッチングブース、８は基板としてのプリント配線板、９ａ〜９ｆは上面用ノズルパイプの揺動機構、１０は制御用モータ、１１はカム、１２ａはリンク機構、１２ｂは回転板とリンク機構の支点、１３はインバータ回路、１４ａ〜１４ｆは耐圧フレキシブルチューブ、１５ａは第１の支持部材、１５ｂは第２の支持部材、１６ａは第１の蛇腹状部材、１６ｂは第２の蛇腹状部材、１７はフレキシブルワイヤ、１８ａ，１８ｂはリニアモーションとしての電動シリンダ、１９は制御回路、２０ａは入力手段、２０ｂはデータ格納手段である。
【００１９】
まず、本発明の実施の形態におけるプリント配線板の製造装置としてのエッチング装置について説明する。
【００２０】
本発明の実施の形態におけるエッチング装置の構成は、従来と同様に上面及び下面からの両面同時にエッチングできる構成の装置であり、上面と下面の構成は基本的に同じである。したがって、本発明の説明を容易にするため、上面の構成のみを図面を用いて説明する。
【００２１】
図１に示すように、エッチングブース７内にプリント配線板８の進行方向に平行または１〜５°の角度で上面用ノズルパイプ２ａ〜２ｆが配管され、各々上面用ノズルパイプは耐圧フレキシブルチューブ１４ａ〜１４ｆを介して、上面用スプレーポンプ５に接続されている。また上記の各ノズルパイプと耐圧フレキシブルチューブ１４ａ〜１４ｆ及び上面用スプレーポンプ５との個々の流路には上面用圧力計３ａ〜３ｆと上面用圧力調整バルブ４ａ〜４ｆを備えている。
【００２２】
また図２に示すように、各ノズルパイプは、第１の支持部材１５ａを貫通し、さらに揺動できるように支持されている。第１の支持部材１５ａは、第２の支持部材１５ｂ内を左右方向に平行に移動が可能なように第２の支持部材１５ｂに支持されている。また第２の支持部材１５ｂは、エッチングブース７の前壁面と後壁面（図示せず）の移動領域を垂直上下に平行に移動できるように支持されている。
【００２３】
上記第１の支持部材１５ａ及び第２の支持部材１５ｂのそれぞれの移動領域には、図２に示すように、第１の支持部材１５ａの左右方向の移動領域に第１の蛇腹部材１６ａを設け、第２の支持部材１５ｂの垂直上下方向の移動領域には第２の蛇腹部材１６ｂを設けている。この構成により上面用ノズルパイプ２ａ〜２ｆが左右、上下に移動しても、耐圧フレキシブルチューブ１４ａ〜１４ｆの存在により、配管に亀裂や破損を生じることもなく、さらに蛇腹部材の存在により、エッチングブース７内のエッチング液やエッチングガスが外部に流出漏洩することもなく、所定の上面用ノズルパイプ２ａ〜２ｆの間隔及びプリント配線板８との距離を近づけたり、遠ざけたりすることができる。
【００２４】
上記の各ノズルパイプの移動を自動的に行う方法として、図３に示すように、第１の支持部材１５ａ及び第２の支持部材１５ｂを移動する手段としてリニアモーションを用いる。本実施の形態においては電動シリンダ１８ａで支持部材１５ａを、電動シリンダ１８ｂで第２の支持部材１５ｂをそれぞれ移動させる構成を示した。特に電動シリンダ１８ａは、隣り合うノズルパイプと接触しないように取り付け位置を考慮する必要がある。
【００２５】
上記の電動シリンダ１８ａ，１８ｂは制御回路１９にて移動する位置を制御し、制御回路１９は、入力手段２０ａからの信号により動作する構成となっている。この構成により各ノズルパイプの移動を自動的に行うことが可能となる。
【００２６】
また入力手段２０ａをプリント配線板の寸法データを入力・変換することのできる寸法データ格納手段２０ｂとして置き換え、それに寸法データを入力することも可能である。
【００２７】
これによりプリント配線板の基板サイズに応じて各ノズルパイプの間隔を自動で設定することが可能となる。
【００２８】
その寸法として、予め進行方向に対して横方向のプリント配線板の寸法を計測し、それを寸法データ格納手段２０ｂへ入力し、前記寸法データに対応して各ノズルパイプ間の間隔を移動・設定した後、エッチングを行うことである。すなわち横方向が６００ｍｍの寸法を有するプリント配線板をエッチングする際に比較して、４００ｍｍの寸法を有するプリント配線板のエッチングの場合は、各ノズルパイプ間の間隔は狭く設定される。
【００２９】
このことからプリント配線板の寸法に応じて最もエッチング効率の高い条件でプリント配線板を製造することができるものである。
【００３０】
さらに上記の上面用ノズルパイプ２ａ〜２ｆは各々独立した揺動機構を備えている。
【００３１】
各上面用ノズルパイプ２ａ〜２ｆに対応し独立した揺動機構９は、図２に示すようにカム１６とリンク機構１２ａで構成され、回転板とリンク機構の支点１２ｂの位置を移動することによって、揺動角度を変えることができる。またカム（回転板）１１は、制御用モータ１０に直接またはベルトやギアにより連動し、制御用モータ１０はインバータ回路にて回転数を容易に変更できる。
【００３２】
揺動角度のみを各ノズルパイプ毎に変更する場合は、制御用モータ１０は１つだけ用い、設備コストを低減することも可能である。
【００３３】
さらに上記の独立したノズルパイプは、図２に示すように、第１の支持部材１５ａに支持され、かつ揺動可能な状態で同じく第１の支持部材１５ａ上に一部を固定され、かつ上記の回転板とリンク機構の支点１２ｂの位置と連動しているフレキシブルワイヤ１７で連結され、ワイヤ線の入出により揺動する機構を備えている。このフレキシブルワイヤ１７のワイヤ線の入出の移動距離は、リンク機構の支点１２ｂの位置を移動することによって替わり、これにより揺動角度を変えることができる。またワイヤ線の入出の速度はカム（回転板）１１の回転数によって変更できる。これらの構造により、ノズルパイプが左右及び垂直上下に移動しても、各ノズルパイプの揺動機構における揺動角度と揺動速度の独立を保つことが可能である。
【００３４】
以上のように構成されたエッチング装置におけるプリント配線板のエッチング方法について、以下に説明する。
【００３５】
まず、銅張積層板に感光性のエッチングレジストを露光、現像工程を経て形成した基板をエッチング装置へ搬送しエッチングする前に、本発明のエッチング装置におけるエッチング条件の設定について述べる。
【００３６】
まず基本のエッチング条件の設定について、通常は上下面のエッチング条件の設定を行うが、本発明の実施の形態の説明では、上面のエッチング条件の設定についてのみ特に詳細に述べる。
【００３７】
その理由として通常エッチング精度は上面のばらつきが大きく、そのメカニズムは、従来の課題にて述べた通りである。これに対し下面は上面でみられるようなエッチング液の基板中央部の液溜まりが発生することはなく、基板を搬送するローラーの存在より噴射されるエッチング液の基板への当たりが遮られ、これによるバラツキが生じることがある。これらについては後述するものとし、以下本発明の実施の具体例においては、基板上面に
おいて、（１）ノズルパイプの間隔、揺動角度、揺動速度、及び圧力を設定する場合、（２）ノズルパイプの基板搬送面からの距離、揺動角度、揺動速度、及び圧力を設定する場合の２通りのエッチング装置における条件設定について述べる。
【００３８】
（１）ノズルパイプの間隔、揺動角度、揺動速度、及び圧力を設定する場合について説明する。
【００３９】
まず、第１の設定として、各ノズルパイプの間隔について述べる。
【００４０】
図４に示すように、中央のノズルパイプ２ｃと２ｄの配管の間隔は、他のノズルパイプ２ａと２ｂ及び２ｅと２ｆの間隔に比較して約３０〜５０％狭くしており、必要に応じて中央に近いノズルパイプ２ｂと２ｃ及び２ｄと２ｅの間隔も１０〜３０％程度狭く配管されている。
【００４１】
この中央に位置するほど狭い間隔でノズルパイプを配管する構造により、プリント配線板上の中央部へ吹き付けるエッチングの液量を増加させることができる。
【００４２】
次に、第２の設定として、ノズルパイプの揺動角度と揺動速度について述べる。
【００４３】
図２に示した構造において、中央のノズルパイプ２ｃと２ｄの揺動角度を揺動機構におけるカム、リンク機構のカムとリンク支点の位置を移動することによって、それに連動するフレキシブルワイヤ１７のワイヤ線の入出の移動距離の変位量が大きくなり、他のノズルパイプ２ａと２ｂ及び２ｅと２ｆの揺動角度を程度大きくなるように設定する。
【００４４】
さらに中央のノズルパイプ２ｃと２ｄまた揺動速度を他のノズルパイプ２ａと２ｂ及び２ｅと２ｆに比較して大なるようにインバータ回路、電流または電圧制御回路にて設定する。
【００４５】
さらに、上記のエッチング装置の設定のもとにおける第３の設定として各ノズルパイプのスプレー圧力を次の通り、設定する。
【００４６】
エッチング装置の圧力設定として、上面用圧力計３ａ〜３ｆに表示される圧力は、中央のノズルパイプが高くなるようにそれぞれ３ａは１．２ｋｇ／ｃｍ²、３ｂは１．６ｋｇ／ｃｍ²、３ｃは２．０ｋｇ／ｃｍ²、３ｄは２．０ｋｇ／ｃｍ²、３ｅは１．６ｋｇ／ｃｍ²、３ｆは１．２ｋｇ／ｃｍ²になるように、上面用圧力調整バルブ４ａ〜４ｆの開閉の割合で調整する。
【００４７】
このプリント配線板８は、エッチングブース７内に進行方向に平行またはある角度に配管された上面用ノズルパイプ２ａ〜２ｆ及び下面用ノズルパイプの間に構成された送りローラー６上で所定の速度で搬送させ、上下面に塩化第２銅などのエッチング液をスプレーノズル１から吹き付けてエッチングを行う。エッチング実施の際、上面用ノズルパイプ２ａ〜２ｆ及び下面用ノズルパイプは、プリント配線板進行方向に対して中央のノズルパイプ２ｃと２ｄを４５°に、他のノズルパイプ２ａと２ｂ及び２ｅと２ｆを６０°に設定し、それぞれ独立した揺動角度及び揺動速度で揺動（オシレーション）させ、また上面用スプレーポンプ５から上面用ノズルパイプ２ａ〜２ｆへ供給されるエッチング液は、上面用圧力調整バルブ４ａ〜４ｆの開閉の割合で上面用圧力計３ａ〜３ｆに示すスプレー圧力を調整する。
【００４８】
以上のノズルパイプの揺動角度及び揺動速度並びにスプレー圧力設定によりエッチングを実施すると、従来のエッチング装置及びエッチング方法によるエッチング後の導体パターン幅は設定値に対して、プリント配線板の上下面及び中央部と周辺部でそのバラツキは５０〜１００μｍであるが、本発明でのエッチング装置及びエッチング方法ではバラツキが１０〜２０μｍと極端に減少できる。
【００４９】
（２）ノズルパイプの基板搬送面からの距離、揺動角度、揺動速度、及び圧力を設定する場合について説明する。
【００５０】
次に上記（１）の第１の設定であるノズルパイプの間隔を変更することにかわって、本条件設定においては、中央のノズルパイプを垂直方向に移動させた場合における、各ノズルパイプの基板搬送面との距離について述べる。
【００５１】
図５に示すように、中央のノズルパイプ２ｃと２ｄの基板搬送面との距離は、他のノズルパイプ２ａと２ｂ及び２ｅと２ｆの距離に比較して約３０〜５０％短くしており、必要に応じて中央に近いノズルパイプ２ｂと２ｃ及び２ｄと２ｅの基板搬送面からの距離も１０〜３０％程度短く設定されている。この中央に位置するほど基板搬送面に近づける位置でノズルパイプを設定する構造により、プリント配線板上の中央部へ吹き付けるエッチングの液量を増加させることができる。
【００５２】
さらに、上記のエッチング装置の設定のもとにおける第３の設定として各ノズルパイプのスプレー圧力を次の通り設定する。
【００５３】
上面用圧力計３ａ〜３ｆに表示される圧力は、中央のノズルパイプが高くなるようにそれぞれ３ａは１．２ｋｇ／ｃｍ²、３ｂは１．６ｋｇ／ｃｍ²、３ｃは２．０ｋｇ／ｃｍ²、３ｄは２．０ｋｇ／ｃｍ²、３ｅは１．６ｋｇ／ｃｍ²、３ｆは１．２ｋｇ／ｃｍ²になるように、上面用圧力調整バルブ４ａ〜４ｆの開閉の割合で調整する。
【００５４】
（１）の場合と同様に、本条件においても中央の２本のノズルパイプの圧力を他のノズルパイプの圧力よりも、高めに設定しているが、（１）の場合と異なることは、比較値として中央の圧力値を低く設定することができ、さらに他のノズルパイプの圧力を高く設定することが可能となり、全体としてのエッチング速度を向上させることができ、（１）の場合に比較して生産性を高めることが可能となる。
【００５５】
また中央のノズルパイプをさらに基板搬送面上に近づけたり、中央の両側のノズルパイプも最両端のノズルパイプよりも近づけたり、あるいは、各ノズルパイプの揺動角度、揺動速度を調整することで、各ノズルパイプの圧力設定範囲を広くとることが可能となる。
【００５６】
このプリント配線板８は、エッチングブース７内に進行方向に平行またはある角度に配管された上面用ノズルパイプ２ａ〜２ｆ及び下面用ノズルパイプの間に構成された送りローラー６上で所定の速度で搬送させ、上下面に塩化第２銅などのエッチング液をスプレーノズル１から吹き付けてエッチングを行う。
【００５７】
エッチング実施の際、上面用ノズルパイプ２ａ〜２ｆ及び下面用ノズルパイプは、プリント配線板進行方向に対して中央のノズルパイプ２ｃと２ｄを４５°に、他のノズルパイプ２ａと２ｄ及び２ｅと２ｆを６０°に設定し、それぞれ独立した揺動角度及び揺動速度で揺動（オシレーション）させ、また上面用スプレーポンプ５から上面用ノズルパイプ２ａ〜２ｆへ供給されるエッチング液は、上面用圧力調整バルブ４ａ〜４ｆの開閉の割合で上面用圧力計３ａ〜３ｆに示すスプレー圧力を調整する。
【００５８】
以上のノズルパイプの揺動角度及び揺動速度並びにスプレー圧力設定によりエッチングを実施すると、従来のエッチング装置及びエッチング方法によるエッチング後の導体パターン幅は設定値に対して、プリント配線板の上下面及び中央部と周辺部でそのバラツキは５０〜１００μｍであるが、本発明でのエッチング装置及びエッチング方法ではバラツキが１０〜２０μｍと極端に減少できる。
【００５９】
次に上記の（１），（２）の組み合わせによる利点について説明する。
【００６０】
これによる利点効果としては、各ノズルパイプに取り付けられた複数のスプレーノズル１への噴射圧力が極端に低くならないようにできるため、スプレーノズル１のエッチング液噴射口の異物の詰まりによるトラブルが発生する確率を低くすることができる。また両側の圧力を圧力調整バルブを閉めることで、エッチングの流路をせばめることによる流体損失を低くすることができエネルギー効率を高めるという利点がある。
【００６１】
また、基板全面を均一なエッチング速度とするため、各ノズルパイプの間隔、基板搬送面との距離、あるいはノズルパイプの揺動角度と揺動速度を概ね設定することで、従来の基板中央部における液溜まりを解消することができる。これにより各ノズルパイプの圧力設定の範囲を広く取ることができる。
【００６２】
以上のことから種々の基板サイズや、要求される導体回路の仕上がり精度に応じて、各ノズルパイプの圧力設定を微調整に用いることができ、さらにその条件設定も各ノズルパイプ毎の圧力計の表示を確認しながら、圧力調整バルブにより容易に設定することができる。
【００６３】
上記の条件設定における本発明の実施の形態の事例については、主に基板上面について述べた。
【００６４】
基板の下面における条件の設定は、送りローラーの数や、ローラーのピッチ、取り付け位置についてエッチング装置ごとに異なるのが一般的である。
【００６５】
それぞれのエッチング装置における基板下面のエッチング条件の設定も、ノズルパイプ
の間隔、基板搬送面との距離、あるいはノズルパイプの揺動角度、揺動速度などを調整して行う。そして基板全面において概ね均一なエッチング条件を設定した後、上記の基板上面の例と同様に、各ノズルパイプ毎の圧力を再調整することで微調整を図ることができる。
【００６６】
このためエッチング装置毎に異なる送りローラー、ローラーのピッチ、ローラー数においても対応することができる。
【００６７】
以上のことから、従来下面のエッチング精度を基板全面において均一にするため行っていた送りローラーのピッチ検討や、位置の変更、ローラーの個数の調整作業等を行う必要がなく、上記エッチング装置の各パラメータの設定、及び圧力による微調整により、容易に条件設定を行うことができる。
【００６８】
なお、本発明の実施の形態においては、（１）ノズルパイプの間隔、揺動角度、揺動速度、及び圧力を設定する場合と、（２）ノズルパイプの基板搬送面からの距離、揺動角度、揺動速度、及び圧力を設定する場合の２通りのエッチング装置における条件設定について述べたが、別の組み合わせ例えば、（３）ノズルパイプの間隔、基板搬送面からの距離、圧力を設定する場合や、（４）ノズルパイプの間隔、基板搬送面からの距離、揺動角度、揺動速度を設定する場合でエッチング条件を設定してもよく、さらに全ての条件、すなわち（５）ノズルパイプの間隔、基板搬送面からの距離、揺動角度、揺動速度、圧力等を用いて条件設定を行うことも可能である。
【００６９】
さらに本発明の実施の形態においては、プリント配線板の製造装置の中で、特に銅はく等のエッチングを行うエッチング装置について説明したが、本発明は、感光性レジストの未露光部を現像・除去するための現像装置としても用いることもできる。
【００７０】
【発明の効果】
以上のように本発明は、各ノズルパイプとポンプとの間に耐圧フレキシブルチューブを備え、個々のノズルパイプ間の間隔を可変とし、垂直上下に可変可能としたプリント配線板の製造装置を用いて、所定の揺動角度と揺動速度でノズルパイプを揺動し処理液としてのエッチング液を基板に吹き付けながら所定の速度で搬送し、プリント配線板をエッチングすることによって、プリント配線板のエッチングの生産性を低下させることなくプリント配線板上面の中央部と周辺部及び上下面のエッチング精度を均一にし、高密度・高精度のプリント配線板を歩留りよく生産することができるものであり、さらに装置の製造コスト高騰を招くことなく容易に普及しうる簡易な製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるプリント配線板のエッチング装置の概略図
【図２】本発明の一実施の形態におけるプリント配線板のエッチング装置の独立したノズルパイプの詳細図
【図３】本発明の一実施の形態におけるプリント配線板のエッチング装置の独立したノズルパイプの詳細図
【図４】本発明の一実施の形態におけるプリント配線板のエッチング装置の条件設定を示す図
【図５】本発明の一実施の形態におけるプリント配線板のエッチング装置の条件設定を示す図
【図６】従来のプリント配線板のエッチング装置の概略図
【符号の説明】
１スプレーノズル
２ａ〜２ｆ上面用ノズルパイプ
３ａ〜３ｆ上面用圧力計
４ａ〜４ｆ上面用圧力調整バルブ
５上面用スプレーポンプ
６送りローラー
７エッチングブース
８プリント配線板
９ａ〜９ｆ上面用ノズルパイプの揺動機構
１０制御用モータ
１１カム
１２ａリンク機構
１２ｂ回転板とリンク機構の支点
１３インバータ回路
１４ａ〜１４ｆ耐圧フレキシブルチューブ
１５ａ第１の支持部材
１５ｂ第２の支持部材
１６ａ第１の蛇腹状部材
１６ｂ第２の蛇腹状部材
１７フレキシブルワイヤ
１８ａ，１８ｂ電動シリンダ
１９制御回路
２０ａ入力手段
２０ｂデータ格納手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printed wiring board manufacturing apparatus used for various electronic devices and the like, and a printed wiring board manufacturing method using the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, printed wiring boards that are widely used in various electronic devices and the like have been required to have high reliability along with higher wiring density as electronic devices have become smaller and more multifunctional.
[0003]
In the following, a manufacturing apparatus used for forming a conductive pattern of a conventional printed wiring board, particularly an etching apparatus will be described.
[0004]
FIG. 6 shows an outline of an etching apparatus as a conventional printed wiring board manufacturing apparatus. In FIG. 6, 31 is a spray nozzle, 32 is a top nozzle pipe, 33 is a bottom nozzle pipe, 34 is a top pressure gauge, 35 is a bottom pressure gauge, 36 is a top pressure adjustment valve, and 37 is a bottom pressure. The adjustment valve 38 is an upper surface spray pump, 39 is a lower surface spray pump, 40 is a feed roller, 41 is an etching booth, and 42 is a printed wiring board.
[0005]
A method for etching a printed wiring board in the etching apparatus configured as described above will be described below.
[0006]
First, a printed wiring board 42 in which an etching resist is formed on a copper-clad laminate (not shown) cut to a predetermined size by a screen printing method, a photographic method or the like is moved in the etching booth 41 in the traveling direction of the printed wiring board 42. Between the upper surface nozzle pipe 32 and the lower surface nozzle pipe 33 piped parallel or at an angle to the lower surface nozzle pipe 33 at a predetermined speed and sprayed with an etching solution such as cupric chloride on the upper and lower surfaces. By spraying from the nozzle 31, the exposed copper where the etching resist is not formed is dissolved (hereinafter referred to as etching) to obtain a conductor pattern. At this time, the upper surface nozzle pipe 32 and the lower surface nozzle pipe 33 can be swung (oscillated) at an angle of 45 ° to 60 ° with respect to the traveling direction of the printed wiring board 42. Thereafter, a conductor pattern is formed from the copper clad laminate through processes such as peeling of the etching resist, washing with water, and drying.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, with the conventional etching apparatus and etching method, it is difficult to accurately and uniformly etch the copper on the upper and lower surfaces of the substrate. In particular, there is a large difference in the etching speed between the upper and lower surfaces of the printed wiring board. Cheap. This is because the deteriorated etching solution containing a large amount of dissolved copper is likely to stay on the upper surface of the printed wiring board, but the deteriorated etching solution in the peripheral portion immediately flows down from the printed wiring board and stays there. This is because there is no stagnation of the etching solution on the lower surface of the printed wiring board, and a new etching solution having a high etching ability is always supplied to the lower surface.
[0008]
As a result, there is a large difference in the etching accuracy of the conductor pattern between the central part and the peripheral part of the printed wiring board on the upper surface, and the difference is significant between the upper and lower surfaces, and it is extremely difficult to etch the conductive pattern of the high-density and high-precision printed wiring board. Thus, there is a problem that the process yield is remarkably deteriorated, and the more the printed wiring board is thinner and the denser the conductor pattern is, the more remarkable it is.
[0009]
As a method for solving these problems, conventionally, a method has been devised in which a printed wiring board is inclined or vertically and an etching solution is ejected from a horizontal spray nozzle to eliminate the retention of the etching solution. It is difficult to set the transfer and etching conditions, the productivity is remarkably hindered, and the manufacturing cost of the manufacturing apparatus is increased.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a printed wiring board manufacturing apparatus that is simple and easy to spread without causing an increase in manufacturing cost of the manufacturing apparatus, and a printed wiring board manufacturing method using the same. The purpose of this is to make the etching accuracy of the upper and lower surfaces uniform without reducing the productivity of etching of the printed wiring board, and to produce a high-density, high-precision printed wiring board with a high yield. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the present invention includes a feed roller for transporting a substrate at a predetermined speed, a plurality of nozzle pipes attached with a plurality of spray nozzles and piped parallel or at an angle to the traveling direction of the printed wiring board. A nozzle pipe swinging mechanism, a pump for supplying a processing liquid to the nozzle pipe, a pressure-resistant flexible tube between each of the plurality of nozzle pipes and the pump, and each nozzle pipe, pressure-resistant flexible tube, and pump. A pressure adjusting valve and a pressure gauge in each flow path, and a mechanism in which each nozzle pipe is movable in the horizontal and vertical directions with respect to the traveling direction of the printed wiring board. The mechanism that can move independently in the horizontal and vertical directions is independent of each other, and the individual nozzle pipes can swing. The first support member supported in a stable state, the second support member supported in a state in which the first support member is movable in the left-right direction, and the second support member are movable in the vertical direction Using a printed wiring board manufacturing apparatus characterized in that the mechanism is supported in a stable state, the position of the central nozzle pipe is moved from the position of the nozzle pipes on both sides by a mechanism movable in the horizontal and vertical directions of the manufacturing apparatus. Set the position close to the substrate transfer surface, and use the pressure adjustment valve and pressure gauge provided for each nozzle pipe so that the pressure on the center nozzle pipe is greater than the pressure on the nozzle pipes on both sides. Set and set the swing angle of the central nozzle pipe to be smaller than the swing angle of the nozzle pipes on both sides with the swing mechanism provided for each nozzle pipe, and independently for each nozzle pipe Set rocking speed Swings Te, is that the substrate is etched by transporting at a predetermined speed while spraying an etchant on the substrate.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, there are provided a feed roller for transporting a substrate at a predetermined speed, and a plurality of nozzle pipes provided with a plurality of spray nozzles and piped parallel or at an angle to the traveling direction of the printed wiring board. A nozzle pipe swinging mechanism, a pump for supplying processing liquid to the nozzle pipe, a pressure-resistant flexible tube between each of the plurality of nozzle pipes and the pump, and each nozzle pipe, pressure-resistant flexible tube, and pump. Each flow path includes a pressure adjustment valve and a pressure gauge, and each nozzle pipe includes a mechanism that can move in the horizontal and vertical directions with respect to the traveling direction of the printed wiring board. Independently for each pipe, the swing angle and swing speed are variable, and the mechanism that can move in the horizontal and vertical directions allows individual nozzle pipes to swing. A first support member supported in a state; a second support member supported in a state in which the first support member is movable in the left-right direction; and the second support member is movable in a vertical direction. The printed wiring board manufacturing apparatus is characterized in that the mechanism is supported in a state. With this configuration, it is possible to move left and right and up and down with respect to the direction of substrate movement while holding each nozzle pipe in a swingable state, and a pressure-resistant flexible tube is provided between each nozzle pipe and the pump. By providing, it is possible to independently set the conditions of the left and right, upper and lower positions, pressure, swing angle, and swing speed of the nozzle pipe for each nozzle pipe.
[0013]
In addition, the flow of the etching solution on the printed wiring board is set so that the etching force is uniform, and the amount of etching solution is adjusted according to the position on the substrate and the amount of etching solution depending on the location on the substrate. It is an object of the present invention to provide a printed wiring board manufacturing apparatus capable of realizing an accurate conductor pattern.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, the center nozzle pipe position is transferred from the positions of the nozzle pipes on both sides by the mechanism capable of moving in the horizontal and vertical directions of the printed wiring board manufacturing apparatus according to the first aspect. Set the position close to the surface side, and set the pressure of the central nozzle pipe to be higher than the pressure of the nozzle pipes on both sides using the pressure adjustment valve and pressure gauge provided for each nozzle pipe. The swing mechanism provided for each nozzle pipe is set so that the swing angle of the central nozzle pipe is smaller than the swing angle of the nozzle pipes on both sides, and is set independently for each nozzle pipe. A printed wiring board manufacturing method characterized in that the substrate is etched by swinging at a swing speed and transporting at a predetermined speed while spraying an etching solution onto the substrate. By setting the pipe position closer to the substrate transfer surface side and setting the swing angle of the central nozzle pipe to be smaller than the swing angle of the nozzle pipes on both sides, the contact of the etchant at the center of the substrate can be reduced. By making it stronger than the periphery, this allows the etchant to flow efficiently and quickly without causing the etchant to stay in the center of the top surface of the printed wiring board, and to achieve uniform etching rates at the center, periphery, and top and bottom surfaces. An accurate conductor pattern can be formed.
[0015]
In addition, the pressure of the pressure adjustment valve can be easily set by checking the pressure gauge display so that the pressure of the central nozzle pipe is higher than the pressure of the nozzle pipes on both sides. In order to achieve a uniform etching rate, the conventional liquid pool at the center of the substrate is eliminated by setting the interval between the nozzle pipes, the distance from the substrate transfer surface, or the oscillation angle and oscillation speed of the nozzle pipe. be able to. Thereby, the range of the pressure setting of each nozzle pipe can be widened.
[0016]
Furthermore, since the spray pressure to the multiple spray nozzles attached to each nozzle pipe can be prevented from becoming extremely low, the probability of occurrence of trouble due to the clogging of foreign matter at the spray nozzle etching liquid spray port can be reduced. By closing the pressure regulating valve on both sides of the pressure, fluid loss due to squeezing the etching flow path can be reduced, and there is an effect of increasing energy efficiency.
[0017]
(Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of an etching apparatus as a printed wiring board manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are printed wiring board manufacturing apparatuses according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 and FIG. 5 are diagrams showing condition settings of the printed wiring board manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.
[0018]
1 to 5, 1 is a spray nozzle, 2 a to 2 f are a plurality of spray nozzles 1, and a plurality of upper surface nozzle pipes piped parallel or at an angle to the direction of travel of the printed wiring board, 3 a to 3 f Upper surface pressure gauges, 4a to 4f are upper surface pressure adjusting valves as means for adjusting the spray pressure, 5 is an upper surface spray pump for supplying an etching solution as a processing solution to the nozzle pipes 2a to 2f, and 6 is a feed roller. , 7 is an etching booth, 8 is a printed wiring board as a substrate, 9a to 9f are upper surface nozzle pipe swinging mechanisms, 10 is a control motor, 11 is a cam, 12a is a link mechanism, and 12b is a rotating plate and a link mechanism. The fulcrum, 13 is an inverter circuit, 14a to 14f are pressure-resistant flexible tubes, 15a is a first support member, 15b is a second support member, a is a first bellows-like member, 16b is a second bellows-like member, 17 is a flexible wire, 18a and 18b are electric cylinders as linear motion, 19 is a control circuit, 20a is input means, and 20b is data storage means. is there.
[0019]
First, an etching apparatus as a printed wiring board manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
[0020]
The configuration of the etching apparatus according to the embodiment of the present invention is an apparatus that can simultaneously etch both surfaces from the upper surface and the lower surface as in the prior art, and the configuration of the upper surface and the lower surface is basically the same. Therefore, in order to facilitate the description of the present invention, only the structure of the upper surface will be described with reference to the drawings.
[0021]
As shown in FIG. 1, upper surface nozzle pipes 2a to 2f are arranged in the etching booth 7 in parallel with the traveling direction of the printed wiring board 8 or at an angle of 1 to 5 °, and each upper surface nozzle pipe is a pressure-resistant flexible tube 14a. It is connected to the upper surface spray pump 5 through ˜14f. Each flow path between each nozzle pipe, the pressure-resistant flexible tubes 14a to 14f and the upper surface spray pump 5 includes upper surface pressure gauges 3a to 3f and upper surface pressure adjusting valves 4a to 4f.
[0022]
Further, as shown in FIG. 2, each nozzle pipe penetrates the first support member 15a and is supported so as to be able to further swing. The first support member 15a is supported by the second support member 15b so as to be movable in the left-right direction in the second support member 15b. The second support member 15b is supported so that it can move in parallel vertically and vertically in the movement area of the front wall surface and the rear wall surface (not shown) of the etching booth 7.
[0023]
As shown in FIG. 2, the first support member 15a and the second support member 15b are each provided with a first bellows member 16a in the left and right movement region of the first support member 15a. A second bellows member 16b is provided in the vertical vertical movement region of the second support member 15b. With this configuration, even if the upper surface nozzle pipes 2a to 2f move left and right and up and down, the presence of the pressure-resistant flexible tubes 14a to 14f does not cause cracks or breakage in the piping, and the presence of the bellows member further causes the etching booth. The etching liquid and etching gas in the inner wall 7 can be prevented from flowing out and leaking to the outside, and the distance between the predetermined upper surface nozzle pipes 2a to 2f and the distance from the printed wiring board 8 can be reduced or increased.
[0024]
As a method of automatically moving the nozzle pipes described above, as shown in FIG. 3, linear motion is used as means for moving the first support member 15a and the second support member 15b. In the present embodiment, the configuration in which the electric cylinder 18a moves the support member 15a and the electric cylinder 18b moves the second support member 15b, respectively. In particular, it is necessary to consider the mounting position of the electric cylinder 18a so as not to contact the adjacent nozzle pipe.
[0025]
The electric cylinders 18a and 18b are controlled by the control circuit 19 so that the control circuit 19 is operated by a signal from the input means 20a. With this configuration, each nozzle pipe can be automatically moved.
[0026]
It is also possible to replace the input means 20a with a dimension data storage means 20b capable of inputting / converting dimension data of the printed wiring board, and to input dimension data thereto.
[0027]
As a result, the interval between the nozzle pipes can be automatically set according to the substrate size of the printed wiring board.
[0028]
As the dimensions, the dimensions of the printed wiring board in the horizontal direction with respect to the traveling direction are measured in advance, and input to the dimension data storage means 20b, and the interval between the nozzle pipes is moved and set in accordance with the dimension data. After that, etching is performed. That is, in the case of etching a printed wiring board having a dimension of 400 mm, the interval between the nozzle pipes is set narrower than when etching a printed wiring board having a dimension of 600 mm in the lateral direction.
[0029]
From this, a printed wiring board can be manufactured under conditions with the highest etching efficiency in accordance with the dimensions of the printed wiring board.
[0030]
Further, each of the upper surface nozzle pipes 2a to 2f includes an independent swing mechanism.
[0031]
The independent swing mechanism 9 corresponding to each of the upper surface nozzle pipes 2a to 2f is composed of a cam 16 and a link mechanism 12a as shown in FIG. 2, and moves by moving the position of the rotating plate and the fulcrum 12b of the link mechanism. The swing angle can be changed. The cam (rotary plate) 11 is linked directly to the control motor 10 or by a belt or gear, and the control motor 10 can easily change the rotation speed by an inverter circuit.
[0032]
When only the swing angle is changed for each nozzle pipe, it is possible to use only one control motor 10 and reduce the equipment cost.
[0033]
Further, as shown in FIG. 2, the independent nozzle pipe is supported by the first support member 15a and partially fixed on the first support member 15a in a swingable state. The rotating plate is connected to a flexible wire 17 interlocking with the position of the fulcrum 12b of the link mechanism, and is provided with a mechanism that swings when the wire wire enters and exits. The moving distance of the flexible wire 17 in and out of the wire wire is changed by moving the position of the fulcrum 12b of the link mechanism, and thereby the swing angle can be changed. The wire wire entry / exit speed can be changed by the number of rotations of the cam (rotary plate) 11. With these structures, it is possible to keep the rocking angle and rocking speed independent of the rocking mechanism of each nozzle pipe even when the nozzle pipe moves left and right and vertically up and down.
[0034]
A method for etching a printed wiring board in the etching apparatus configured as described above will be described below.
[0035]
First, the setting of etching conditions in the etching apparatus of the present invention will be described before a substrate formed by exposing and developing a photosensitive etching resist on a copper-clad laminate to an etching apparatus and etching.
[0036]
First, the basic etching conditions are usually set for the upper and lower surface etching conditions. However, in the description of the embodiment of the present invention, only the setting of the upper surface etching conditions will be described in detail.
[0037]
The reason is that the etching accuracy usually has a large variation in the upper surface, and the mechanism is as described in the conventional problem. On the other hand, the bottom surface of the etching solution does not accumulate in the center of the substrate as seen on the top surface, and the contact of the etching solution sprayed by the presence of a roller for transporting the substrate is blocked. May cause variations. These will be described later, and in the following embodiments of the present invention, on the upper surface of the substrate.
(1) When setting the interval, swing angle, swing speed, and pressure of the nozzle pipe, (2) the distance, swing angle, swing speed, and pressure from the substrate transport surface of the nozzle pipe. The setting of conditions in the two types of etching apparatuses when setting is described.
[0038]
(1) The case of setting the nozzle pipe interval, swing angle, swing speed, and pressure will be described.
[0039]
First, as a first setting, the interval between the nozzle pipes will be described.
[0040]
As shown in FIG. 4, the interval between the central nozzle pipes 2c and 2d is about 30 to 50% narrower than the intervals between the other nozzle pipes 2a and 2b and 2e and 2f. The intervals between the nozzle pipes 2b and 2c and 2d and 2e near the center are also narrowed by about 10 to 30%.
[0041]
With the structure in which the nozzle pipes are arranged at a narrower distance as the position is closer to the center, the amount of etching liquid sprayed to the center portion on the printed wiring board can be increased.
[0042]
Next, as a second setting, the swing angle and swing speed of the nozzle pipe will be described.
[0043]
In the structure shown in FIG. 2, the wire angle of the flexible wire 17 interlocking with the cam angle of the cam mechanism and the link fulcrum by moving the cam angle of the cam mechanism and the link fulcrum of the central nozzle pipes 2c and 2d. The displacement amount of the moving distance of entering and exiting is increased, and the swing angles of the other nozzle pipes 2a and 2b and 2e and 2f are set to be increased to a certain extent.
[0044]
Further, the central nozzle pipes 2c and 2d and the swing speed are set by the inverter circuit, current or voltage control circuit so as to be larger than those of the other nozzle pipes 2a and 2b and 2e and 2f.
[0045]
Furthermore, the spray pressure of each nozzle pipe is set as follows as the third setting under the setting of the etching apparatus.
[0046]
As the pressure setting of the etching apparatus, the pressure displayed on the upper surface pressure gauges 3a to 3f is 1.2 kg / cm so that the central nozzle pipe becomes higher. ² 3b is 1.6 kg / cm ² 3c is 2.0 kg / cm ² 3d is 2.0 kg / cm ² 3e is 1.6kg / cm ² 3f is 1.2kg / cm ² It adjusts with the ratio of opening and closing of the pressure control valves 4a-4f for upper surfaces.
[0047]
The printed wiring board 8 is provided at a predetermined speed on the feed roller 6 formed between the upper surface nozzle pipes 2a to 2f and the lower surface nozzle pipe which are piped in the etching booth 7 in parallel to the traveling direction or at an angle. Etching is performed by spraying an etchant such as cupric chloride from the spray nozzle 1 on the upper and lower surfaces. When performing etching, the upper surface nozzle pipes 2a to 2f and the lower surface nozzle pipe are arranged such that the central nozzle pipes 2c and 2d are 45 ° with respect to the printed wiring board traveling direction, and the other nozzle pipes 2a and 2b and 2e and 2f Is set at 60 °, and is oscillated (oscillated) at independent oscillating angles and oscillating speeds. The etching liquid supplied from the upper surface spray pump 5 to the upper surface nozzle pipes 2a to 2f is used for the upper surface. The spray pressure shown in the upper surface pressure gauges 3a to 3f is adjusted by the ratio of opening and closing of the pressure adjusting valves 4a to 4f.
[0048]
When etching is performed with the above-described nozzle pipe swing angle and swing speed and spray pressure setting, the conductor pattern width after etching by the conventional etching apparatus and etching method is the upper and lower surfaces of the printed wiring board and the printed wiring board. The variation between the central portion and the peripheral portion is 50 to 100 μm, but the variation can be extremely reduced to 10 to 20 μm with the etching apparatus and the etching method of the present invention.
[0049]
(2) The case where the distance from the substrate transport surface of the nozzle pipe, the swing angle, the swing speed, and the pressure are set will be described.
[0050]
Next, instead of changing the nozzle pipe interval which is the first setting in (1) above, in this condition setting, the substrate of each nozzle pipe when the center nozzle pipe is moved in the vertical direction is used. The distance from the transport surface will be described.
[0051]
As shown in FIG. 5, the distance between the central nozzle pipe 2c and the substrate transport surface of 2d is about 30 to 50% shorter than the distance between the other nozzle pipes 2a and 2b and 2e and 2f. If necessary, the distances from the substrate transport surface of the nozzle pipes 2b and 2c and 2d and 2e close to the center are also set to be shorter by about 10 to 30%. With the structure in which the nozzle pipe is set at a position closer to the substrate transport surface as the position is closer to the center, the amount of etching liquid sprayed to the center portion on the printed wiring board can be increased.
[0052]
Furthermore, the spray pressure of each nozzle pipe is set as follows as a third setting under the setting of the etching apparatus.
[0053]
The pressure displayed on the upper surface pressure gauges 3a to 3f is 1.2 kg / cm for 3a so that the central nozzle pipe becomes higher. ² 3b is 1.6 kg / cm ² 3c is 2.0 kg / cm ² 3d is 2.0 kg / cm ² 3e is 1.6kg / cm ² 3f is 1.2kg / cm ² It adjusts with the ratio of opening and closing of the pressure control valves 4a-4f for upper surfaces.
[0054]
As in the case of (1), even in this condition, the pressure of the two central nozzle pipes is set higher than the pressure of the other nozzle pipes, but the difference from the case of (1) is that As a comparison value, the central pressure value can be set low, the pressure of other nozzle pipes can be set high, and the etching rate as a whole can be improved. Compared with the case of (1) As a result, productivity can be increased.
[0055]
In addition, the center nozzle pipe can be brought closer to the substrate transfer surface, the nozzle pipes on both sides of the center can be made closer to the nozzle pipes at the ends, or the swing angle and speed of each nozzle pipe can be adjusted. The pressure setting range of each nozzle pipe can be widened.
[0056]
The printed wiring board 8 is provided at a predetermined speed on the feed roller 6 formed between the upper surface nozzle pipes 2a to 2f and the lower surface nozzle pipe which are piped in the etching booth 7 in parallel to the traveling direction or at an angle. Etching is performed by spraying an etchant such as cupric chloride from the spray nozzle 1 on the upper and lower surfaces.
[0057]
When performing the etching, the nozzle pipes 2a to 2f for the upper surface and the nozzle pipes for the lower surface are arranged such that the central nozzle pipes 2c and 2d are 45 ° with respect to the printed wiring board traveling direction, and the other nozzle pipes 2a and 2d and 2e and 2f. Is set to 60 °, and is oscillated (oscillated) at independent oscillating angles and oscillating speeds. The etching liquid supplied from the upper surface spray pump 5 to the upper surface nozzle pipes 2a to 2f is used for the upper surface. The spray pressure shown in the upper surface pressure gauges 3a to 3f is adjusted by the ratio of opening and closing of the pressure adjusting valves 4a to 4f.
[0058]
When etching is performed with the above-described nozzle pipe swing angle and swing speed and spray pressure setting, the conductor pattern width after etching by the conventional etching apparatus and etching method is the upper and lower surfaces of the printed wiring board and the printed wiring board. The variation between the central portion and the peripheral portion is 50 to 100 μm, but the variation can be extremely reduced to 10 to 20 μm with the etching apparatus and the etching method of the present invention.
[0059]
Next, advantages of the combination of (1) and (2) will be described.
[0060]
As an advantage effect by this, since the spray pressure to the plurality of spray nozzles 1 attached to each nozzle pipe can be prevented from becoming extremely low, troubles due to clogging of foreign substances in the etching liquid spray port of the spray nozzle 1 occur. Probability can be lowered. Further, by closing the pressure regulating valve for pressure on both sides, there is an advantage that fluid loss due to narrowing the etching flow path can be reduced and energy efficiency is increased.
[0061]
In addition, in order to obtain a uniform etching rate over the entire surface of the substrate, the distance between the nozzle pipes, the distance from the substrate transfer surface, or the nozzle pipe swing angle and swing speed are generally set, so that the conventional substrate center portion is set. Liquid pool can be eliminated. Thereby, the range of the pressure setting of each nozzle pipe can be widened.
[0062]
From the above, the pressure setting of each nozzle pipe can be used for fine adjustment according to the various substrate sizes and the required finishing accuracy of the conductor circuit, and the condition setting is also the pressure gauge for each nozzle pipe. While confirming the display, it can be easily set by the pressure adjustment valve.
[0063]
As for the case of the embodiment of the present invention in the above condition setting, the upper surface of the substrate has been mainly described.
[0064]
The setting of conditions on the lower surface of the substrate is generally different for each etching apparatus with respect to the number of feed rollers, the pitch of the rollers, and the mounting position.
[0065]
The etching conditions for the bottom surface of the substrate in each etching system can also be set using a nozzle pipe.
This is performed by adjusting the distance between the substrate, the distance to the substrate transfer surface, the swing angle of the nozzle pipe, the swing speed, and the like. Fine etching can be achieved by setting the substantially uniform etching conditions over the entire surface of the substrate and then re-adjusting the pressure for each nozzle pipe in the same manner as in the example of the upper surface of the substrate.
[0066]
For this reason, it can respond also in the feed roller which differs for every etching apparatus, the pitch of a roller, and the number of rollers.
[0067]
From the above, there is no need to perform a feed roller pitch examination, position change, adjustment work of the number of rollers, etc., which has been conventionally performed in order to make the etching accuracy of the lower surface uniform over the entire surface of the substrate. Conditions can be easily set by parameter setting and fine adjustment by pressure.
[0068]
In the embodiment of the present invention, (1) the interval, the swing angle, the swing speed, and the pressure of the nozzle pipe are set, and (2) the distance from the substrate transport surface of the nozzle pipe, the swing. The condition setting in the two types of etching apparatuses in the case of setting the angle, the rocking speed, and the pressure has been described, but another combination, for example, (3) the interval between the nozzle pipes, the distance from the substrate transfer surface, and the pressure are set. In this case, or (4) the distance between the nozzle pipes, the distance from the substrate transfer surface, the swing angle, and the swing speed may be set, and the etching conditions may be set. It is also possible to set the conditions using the distance, the distance from the substrate transfer surface, the swing angle, the swing speed, the pressure, and the like.
[0069]
Furthermore, in the embodiment of the present invention, an explanation has been given of an etching apparatus that performs etching such as copper foil in a printed wiring board manufacturing apparatus. However, the present invention develops an unexposed portion of a photosensitive resist. It can also be used as a developing device for removal.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, the present invention uses a printed wiring board manufacturing apparatus that includes a pressure-resistant flexible tube between each nozzle pipe and a pump, makes the interval between the individual nozzle pipes variable, and is vertically variable. The etching of the printed wiring board is performed by oscillating the nozzle pipe at a predetermined oscillating angle and oscillating speed and transporting the etching liquid as a processing liquid to the substrate at a predetermined speed while etching the printed wiring board. It is possible to produce high-density and high-precision printed wiring boards with a high yield by making the etching accuracy of the central part, peripheral part, and top and bottom surfaces of the printed wiring board uniform without lowering the productivity. It is possible to provide a simple manufacturing apparatus that can be easily spread without causing an increase in manufacturing costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a printed wiring board etching apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of an independent nozzle pipe of the printed wiring board etching apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed view of an independent nozzle pipe of the printed wiring board etching apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing condition settings for an apparatus for etching a printed wiring board according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating setting of conditions for an etching apparatus for a printed wiring board according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view of a conventional printed wiring board etching apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Spray nozzle
2a-2f Nozzle pipe for upper surface
3a-3f Pressure gauge for upper surface
4a-4f Pressure adjustment valve for top surface
5 Top surface spray pump
6 Feed roller
7 Etching booth
8 Printed wiring board
9a-9f Top face nozzle pipe swing mechanism
10 Control motor
11 cams
12a Link mechanism
12b Support point of rotating plate and link mechanism
13 Inverter circuit
14a-14f pressure resistant flexible tube
15a First support member
15b Second support member
16a 1st bellows-like member
16b 2nd bellows-like member
17 Flexible wire
18a, 18b Electric cylinder
19 Control circuit
20a Input means
20b Data storage means

Claims

A feed roller that transports the substrate at a predetermined speed, a plurality of nozzle pipes attached with a plurality of spray nozzles and piped parallel or at an angle to the traveling direction of the printed wiring board, a swing mechanism of the nozzle pipe, and a processing liquid A pressure supply flexible tube between each of the plurality of nozzle pipes and the pump, and a pressure adjusting valve and a pressure gauge in each flow path of each nozzle pipe, the pressure resistant flexible tube, and the pump. Each nozzle pipe is provided with a mechanism capable of moving in the horizontal and vertical directions with respect to the traveling direction of the printed wiring board. The nozzle pipe swinging mechanism is independent for each nozzle pipe, and has a swinging angle and a swinging mechanism. The moving speed is variable, and the mechanism capable of moving in the left-right and up-down directions is a first support member that is supported in a state where each nozzle pipe can swing. The second support member is supported in a state where the first support member is movable in the left-right direction, and the mechanism is supported in a state where the second support member is movable in the vertical direction. A printed wiring board manufacturing apparatus.

The position of the central nozzle pipe is set closer to the substrate transport surface side than the positions of the nozzle pipes on both sides by a mechanism that can move in the left-right and up-down directions of the printed wiring board manufacturing apparatus according to claim 1. Using the pressure control valve and pressure gauge provided for each pipe, the pressure of the central nozzle pipe is set to be larger than the pressure of the nozzle pipes on both sides, and the swing mechanism provided for each nozzle pipe Then, set the swing angle of the central nozzle pipe to be smaller than the swing angle of the nozzle pipes on both sides, swing at the swing speed set independently for each nozzle pipe, A printed wiring board manufacturing method comprising etching a substrate by conveying the substrate at a predetermined speed while spraying the substrate.