(57)【要約】【課題】複数の成分が混合したエッチング液を加熱による副反応や分離、分解反応を抑制して温度調節することができ、プリント配線基板の配線を均一に形成可能なプリント配線基板の製造方法及びその製造装置を提供する。【解決手段】複数の成分を混合したエッチング液１を一定の設定温度に温度調節しながら貯留する貯液温調槽２から、プリント配線基板Ｂのエッチングを行うエッチング処理槽３にエッチング液１を供給して、エッチング処理槽３でプリント配線基板Ｂにエッチング液１を接触させてプリント配線基板Ｂの配線を形成するエッチング工程を有するプリント配線基板の製造方法において、エッチング液１に接する貯液温調槽２を含む構成材の接触面の温度をエッチング液１の設定温度以下とし、エッチング液１を直接加熱するようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の成分を混合したエッチング液を一定の設定温度に温度調節しながら貯留する貯液温調槽から、プリント配線基板のエッチングを行うエッチング処理槽に前記エッチング液を供給して、前記エッチング処理槽で前記プリント配線基板に前記エッチング液を接触させて前記プリント配線基板の配線を形成するエッチング工程を有するプリント配線基板の製造方法において、
前記エッチング液に接する前記貯液温調槽を含む構成材の接触面の温度を前記エッチング液の設定温度以下とし、前記エッチング液を直接加熱するようにしたことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のプリント配線基板の製造方法において、前記エッチング液にマイクロ波および／または赤外線を放射して前記エッチング液を直接加熱するようにしたことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のプリント配線基板の製造方法において、前記エッチング工程以外の時に、前記貯液温調槽から前記エッチング処理槽に前記エッチング液を供給する供給管に送られた前記エッチング液を、前記エッチング処理槽側の前記供給管に設けられた管路切替手段を介して接続された戻し管を通じて前記エッチング処理槽に戻して、前記エッチング液を循環させるようにしたことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のプリント配線基板の製造方法において、前記貯液温調槽内の前記エッチング液の攪拌を超音波を用いて行うことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のプリント配線基板の製造方法において、前記貯液温調槽、前記エッチング処理槽を密閉容器で覆い、当該密閉容器の排ガスを無害化処理するようにしたことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項６】
複数の成分を混合したエッチング液を一定の設定温度に温度調節しながら貯留する貯液温調槽と、プリント配線基板に前記エッチング液を接触させて前記プリント配線基板の配線をエッチングにより形成するエッチング処理槽と、前記貯液温調槽から前記エッチング処理槽に前記エッチング液を供給する供給管とを備えたプリント配線基板の製造装置において、
前記エッチング液を前記設定温度以上に直接加熱する加熱機構を設けたことを特徴とするプリント配線基板の製造装置。
【請求項７】
請求項６記載のプリント配線基板の製造装置において、前記エッチング液を直接加熱する加熱機構は、前記エッチング液にマイクロ波および／または赤外線を放射するマイクロ波発振機および／または赤外線源であることを特徴とするプリント配線基板の製造装置。
【請求項８】
請求項６または７記載のプリント配線基板の製造装置において、前記エッチング処理槽の直前の前記供給管に設けられた三方弁と、前記三方弁の一方の流出口と前記エッチング処理槽との間を接続する戻し管とを設けたことを特徴とするプリント配線基板の製造装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかに記載のプリント配線基板の製造装置において、前記貯液温調槽内の前記エッチング液を超音波によって攪拌する超音波発振機を設けたことを特徴とするプリント配線基板の製造装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれかに記載のプリント配線基板の製造装置において、前記貯液温調槽、前記エッチング処理槽を密閉容器で覆い、当該密閉容器から排出される排ガスを無害化する排ガス処理装置を設けたことを特徴とするプリント配線基板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板の製造方法及びその製造装置に関し、特に、プリント配線基板に導体膜の配線をエッチング液を用いてエッチング処理して形成するプリント配線基板の製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化にともなって、プリント配線基板の配線の微細化が急速に進行している。特に、ＣＯＦ（Chip on Film）テープにおいては、配線ピッチ微細化の要求は一層強まっており、配線ピッチが２５μｍ以下というファイン領域のリードをもつテープも作られている。また、配線ピッチ微細化にともない、放熱性の向上も課題となっている。このため、配線断面積の大きい配線形状が要求されるため、導体膜が厚い微細配線が要求されている。この配線ピッチ微細化を実現する手法として、サブトラクティブ法がある。
【０００３】
サブトラクティブ法は、樹脂基板上に導電性金属層を持った積層板上に液体レジストやドライフィルム等の感光性樹脂層を形成し、露光・現像して回路パターンを形成した後、エッチング処理により非回路部の導電性金属層を除去することによって回路を形成する方法である。
【０００４】
ところが、サブトラクティブ法を用いてファイン領域の配線を形成する場合、エッチング液によるエッチングは等方的に行なわれるため、配線のトップ幅を確保できなくなるといった問題がある。この問題を解決する為、サブトラクティブ法を用いてファイン領域や導体厚が厚い微細配線を形成する場合に、エッチング液にサイドエッチング抑制用添加剤を添加するなど、複数の成分を混合したエッチング液が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図４に、プリント配線基板にエッチングにより配線を形成する、従来のプリント配線基板の製造装置を示す。
この製造装置は、複数の成分が混合したエッチング液１を一定温度に温度調節（温調）する貯液温調槽２と、プリント配線基板Ｂにエッチング液１を接触させるエッチング処理槽３とを有する。貯液温調槽２には、使用されるエッチング液１をエッチング処理に適した温度に温調するためのヒータ７を用いた温調機構と、エッチング液１を攪拌する攪拌翼８を用いた攪拌機構が設けられている。また、貯液温調槽２とエッチング処理槽３のスプレーノズル６との間は供給管４で接続され、供給管４に設けられたポンプ６によりエッチング液１がスプレーノズル６に供給される。プリント配線基板Ｂはロール・トゥ・ロール方式でエッチング処理槽３内を水平に搬送され、この間にスプレーノズル６から噴射されたエッチング液１によりプリント配線基板Ｂはエッチング処理され、配線が形成される。エッチング処理後のエッチング液１は、排出管９を通じてエッチング処理槽３から貯液温調槽２に戻される。
また、通常、図４に示すように、エッチング液１から揮発した腐食雰囲気などを外部に排出させないために、貯液温調槽２およびエッチング処理槽３にはスクラバー１０が設けられ、貯液温調槽２、エッチング処理槽３の排気をスクラバー１０で無害化している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３０６７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記複数の成分が混合されたエッチング液１は、抵抗加熱式のヒータ７によって加熱されるが、ヒータ７等の高温の加熱物体に接する部分・領域のエッチング液１は、局所的にエッチング液１の設定温度以上の過熱を受ける。このため、エッチング液１には、好ましくない副反応や必要成分の分離、分解反応が発生する可能性があった。このエッチング液１の副反応や分離、分解反応により、エッチング液１によるエッチング処理が不均一となって、プリント配線基板Ｂの配線を均一に形成するのが難しかった。
一方、エッチング液１がヒータ７等の高温の加熱物体によって過熱されないように、ヒータ７等の加熱物体の温度を、エッチング液１の設定温度に近い温度に低く設定した場合、加熱物体の温度とエッチング液１の設定温度との温度差が小さいため、エッチング液１が設定温度まで昇温されるのに長時間を要し、かつ外乱に対しての温調レスポンスが悪化する問題がある。
【０００８】
また、エッチング液１は、攪拌翼８等のエッチング液１に直接接触する攪拌機構の回転体・構造体によって攪拌されるが、この回転体・構造体による汚染、過熱の問題がある。
また、エッチング処理時には、供給管４を通じて貯液温調槽２からエッチング処理槽３のスプレーノズル６にエッチング液１が供給されるが、エッチング処理以外の待機時などにおいては、ポンプ６は停止し、供給管４の一部にエッチング液１の液溜まりが発生する。この液溜まりでは撹拌が行渡らず、複数の成分からなるエッチング液１の分解、分離反応が起こると共に、温度降下の問題も生じる。
更に、貯液温調槽２およびエッチング処理槽４などには、スクラバー１０が設けられているが、エッチング液成分、特に揮発性成分がエッチング液１中に含まれている場合には、エッチング処理を行っていない場合でも液成分が消費されてしまうことになる。
【０００９】
本発明の目的は、複数の成分が混合したエッチング液を加熱による副反応や分離、分解反応を抑制して温度調節することができ、プリント配線基板の配線を均一に形成可能なプリント配線基板の製造方法及びその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様は、複数の成分を混合したエッチング液を一定の設定温度に温度調節しながら貯留する貯液温調槽から、プリント配線基板のエッチングを行うエッチング処理槽に前記エッチング液を供給して、前記エッチング処理槽で前記プリント配線基板に前記エッチング液を接触させて前記プリント配線基板の配線を形成するエッチング工程を有するプリント配線基板の製造方法において、前記エッチング液に接する前記貯液温調槽を含む構成材の接触面の温度を前記エッチング液の設定温度以下とし、前記エッチング液を直接加熱するようにしたプリント配線基板の製造方法である。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様のプリント配線基板の製造方法において、前記エッチング液にマイクロ波および／または赤外線を放射して前記エッチング液を直接加熱するようにした。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様のプリント配線基板の製造方法において、前記エッチング工程以外の時に、前記貯液温調槽から前記エッチング処理槽に前記エッチング液を供給する供給管に送られた前記エッチング液を、前記エッチング処理槽側の前記供給管に設けられた管路切替手段を介して接続された戻し管を通じて前記エッチング処理槽に戻して、前記エッチング液を循環させるようにした。
【００１３】
本発明の第４の態様は、第１〜第３の態様のいずれかのプリント配線基板の製造方法において、前記貯液温調槽内の前記エッチング液の攪拌を超音波を用いて行う。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第１〜第４の態様のいずれかのプリント配線基板の製造方法おいて、前記貯液温調槽、前記エッチング処理槽を密閉容器で覆い、当該密閉容器の排ガスを無害化処理するようにした。
【００１５】
本発明の第６の態様は、複数の成分を混合したエッチング液を一定の設定温度に温度調節しながら貯留する貯液温調槽と、プリント配線基板に前記エッチング液を接触させて前記プリント配線基板の配線をエッチングにより形成するエッチング処理槽と、前記貯液温調槽から前記エッチング処理槽に前記エッチング液を供給する供給管とを備えたプリント配線基板の製造装置において、前記エッチング液を前記設定温度以上に直接加熱する加熱機構を設けたことを特徴とするプリント配線基板の製造装置である。
【００１６】
本発明の第７の態様は、第６の態様のプリント配線基板の製造装置において、前記エッチング液を直接加熱する加熱機構は、前記エッチング液にマイクロ波および／または赤外線を放射するマイクロ波発振機および／または赤外線源である。
【００１７】
本発明の第８の態様は、第６または７の態様のプリント配線基板の製造装置において、前記エッチング処理槽の直前の前記供給管に設けられた三方弁と、前記三方弁の一方の流出口と前記エッチング処理槽との間を接続する戻し管とを設けた。
【００１８】
本発明の第９の態様は、第６〜第８の態様のいずれかのプリント配線基板の製造装置において、前記貯液温調槽内の前記エッチング液を超音波によって攪拌する超音波発振機を設けた。
【００１９】
本発明の第１０の態様は、第６〜第９の態様のいずれかのプリント配線基板の製造装置において、前記貯液温調槽、前記エッチング処理槽を密閉容器で覆い、当該密閉容器から排出される排ガスを無害化する排ガス処理装置を設けた。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、エッチング液の副反応や必要成分の分離、分解反応を抑制でき、均一な状態のエッチング液でエッチング処理を行うことができ、プリント配線基板の配線を均一に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造装置を示す概略的な構成図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るプリント配線基板の製造装置を示す概略的な構成図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係るプリント配線基板の製造装置を示す概略的な構成図である。
【図４】従来のプリント配線基板の製造装置を示す概略的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明に係るプリント配線基板の製造方法及びその製造装置の一実施形態を図面を用いて説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１に、本発明の第１の実施形態に係るプリント配線基板の製造装置の概略的な構成図を示す。
第１の実施形態に係るプリント配線基板の製造装置は、図１に示すように、複数の成分
が混合したエッチング液１を一定温度に温度調節（温調）する貯液温調槽２と、プリント配線基板Ｂにエッチング液１を接触させるエッチング処理槽３とを備えている。
【００２４】
貯液温調槽２には、貯液温調槽２内に貯留されるエッチング液１を加熱する加熱手段としてマイクロ波発振機または赤外線源１１を用いた温調機構と、エッチング液１を攪拌する攪拌翼８を用いた攪拌機構が設けられている。
エッチング液１をエッチング処理に適した所定の設定温度に温調する温調機構は、図示省略するが、貯液温調槽２内のエッチング液１の温度を検知する温度センサや、この温度センサの検知温度に基づき、マイクロ波発振機または赤外線源１１から放射されるマイクロ波または赤外線の出力を制御する制御手段などを有する。マイクロ波発振機には、例えば、マグネトロンを使用したものなど、赤外線源には、例えば、セラミックヒーター、ハロゲンランプなどが用いられる。
マイクロ波発振機または赤外線源１１は、本実施形態では、貯液温調槽２の上部に設けられており、マイクロ波発振機または赤外線源１１から貯液温調槽２内のエッチング液１にマイクロ波または赤外線が放射され、エッチング液１が加熱される。なお、マイクロ波発振機または赤外線源１１を貯液温調槽２の側壁などに設けてもよく、例えば、マイクロ波発振機を設ける場合、マイクロ波を透過するガラス等からなる窓部を通じて貯液温調槽２内のエッチング液１にマイクロ波を入射する。
【００２５】
エッチング処理槽３内の上部には、エッチング液１をプリント配線基板Ｂに噴射するためのスプレーノズル６が設置されている。スプレーノズル６の下方には、プリント配線基板Ｂがロール・トゥ・ロール方式でエッチング処理槽３内を通過させて水平に搬送されるよう構成されている。プリント配線基板Ｂがエッチング処理槽３内を通過する間に、スプレーノズル６からプリント配線基板Ｂにエッチング液１が噴射される。エッチング処理槽３に搬送されるプリント配線基板Ｂは、樹脂基板上の導電性金属層（銅箔など）の上に、回路パターンが形成されたエッチングレジスト膜を有するもので、エッチング液１によって非回路部の導電性金属層が除去されて回路（配線）が形成される。エッチング処理後のエッチング処理槽３のエッチング液１は、エッチング処理槽３の底部と貯液温調槽２の上部との間を連通する排出管９を通じて貯液温調槽２に戻される。
複数の成分が混合したエッチング液１は、例えば、塩化第２鉄にサイドエッチング抑制用添加剤などを添加したものなどが挙げられる。
【００２６】
貯液温調槽２とエッチング処理槽３のスプレーノズル６との間には、貯液温調槽２内のエッチング液１をスプレーノズル６に供給する供給管４が配設されている。供給管４には、ポンプ５が設けられ、エッチング液１がエッチング処理槽３へと送られる。
エッチング処理槽３の直前の供給管４には、供給管４内のエッチング液１を貯液温調槽２に戻すための戻し管１２が接続されている。この戻し管１２の接続部には、管路切替手段として三方弁１３が設けられている。三方弁１３は、ポンプ５側の１つの流入口と、スプレーノズル６側と戻し管１２側との２つの流出口を有し、三方弁１３の切替動作で、エッチング処理時にはスプレーノズル６にエッチング液１が供給され、エッチング処理以外の時には、戻し管１２を通じて貯液温調槽２にエッチング液１が戻されるようになっている。なお、図面には、エッチング処理時のエッチング液１の流れを実線の矢印で示し、エッチング処理以外の時のエッチング液１の流れを破線の矢印で示している。
【００２７】
本実施形態では、ヒータ等の高温の加熱物体をエッチング液１に接触させて加熱するのではなく、マイクロ波発振機または赤外線源１１からのマイクロ波または赤外線をエッチング液１に放射してエッチング液１を直接に加熱している。このため、従来のように、複数の成分が混合されたエッチング液１が設定温度以上の加熱物体に接触することによって、エッチング液１に好ましくない副反応や必要成分の分離、分解反応が発生することを十分に抑制できる。
従って、エッチング液１の分離、分解などがなく、しかも攪拌機構により分散、混合された均一なエッチング液１によってプリント配線基板Ｂがエッチング処理されるので、プリント配線基板Ｂに均一で良好な配線を形成できる。このため、ファイン領域や導体層厚が厚い微細配線の形成に好適である。
本実施形態では、温調されるエッチング液１に接する全ての構成材（貯液温調槽２、攪拌翼８、供給管４など）の接触面の温度を、エッチング液１の設定温度以下とし、エッチング液１の分離、分解反応などの発生を阻止している。従って、例えば、貯液温調槽２の槽壁内にヒータや温水管などを設ける場合にも、エッチング液１に接する壁面温度がエッチング液１の設定温度を超えないように設定する。
【００２８】
また、本実施形態では、三方弁１３をスプレーノズル６直前に設け、エッチング処理以外の待機時などの際には、貯液温調槽２から供給管４を通って三方弁１３に送られてきたエッチング液１を、戻し管１２を通じて貯液温調槽２に戻してエッチング液１を循環させている。従って、供給管４には、スプレーノズル６直前まで液溜まりが発生することがなく、エッチング液１の攪拌がなされ、液溜まりによるエッチング液１の分解、分離反応や温度降下も防止できる。更に、貯液温調槽２のエッチング液１は、攪拌翼８による攪拌だけでなく、エッチング処理以外の時には、供給管４、戻し管１２を巡ってエッチング液１が循環されて攪拌されるため、エッチング液１の分散、混合が促進される。
【００２９】
（第２の実施形態）
図２に、本発明の第２の実施形態に係るプリント配線基板の製造装置の概略的な構成図を示す。
この第２の実施形態では、貯液温調槽２内のエッチング液１の攪拌機構として、上記図１に示す第１の実施形態の攪拌翼８に代えて、超音波発振機１４を用いている。その他は、上記第１の実施形態と同様である。
超音波発振機１４は、貯液温調槽２の側壁に設けられ、超音波発振機１４から
貯液温調槽２内のエッチング液１に超音波が放射される。放射された超音波によって、貯液温調槽２内のエッチング液１が全体的に均一に攪拌される。エッチング液１の攪拌は、攪拌翼８等の機械的な攪拌ではなく、超音波による攪拌混合なので、エッチング液１の分散、混合がより促進されると共に、分離等した複数の成分からなるエッチング液１も容易に混合分散される。したがって、プリント配線基板Ｂの均一なエッチング処理を実現でき、形成される配線の均一化が図れる。また、攪拌翼８等のエッチング液１中で回転する回転体などがなく、貯液温調槽２の壁面や超音波発振機１４の放射面から超音波を放射する方式なので、攪拌手段による汚染などの問題がない。
【００３０】
（第３の実施形態）
図３に、本発明の第３の実施形態に係るプリント配線基板の製造装置の概略的な構成図を示す。
この第３の実施形態では、上記図２に示す第２の実施形態に加えて、貯液温調槽２、エッチング処理槽３を密閉容器１５，１５でそれぞれ覆い、密閉容器１５，１５の排ガスを無害化処理する構成となっている。その他は、上記第２の実施形態と同様である。
貯液温調槽２、エッチング処理槽３を覆う密閉容器１５，１５には、密閉容器１５，１５の排ガスを無害化処理する排ガス処理装置としてのスクラバー１０，１０がそれぞれ設けられている。貯液温調槽２、エッチング処理槽３から密閉容器１５，１５に排出されたガスに含まれる有害ガスなどは、スクラバー１０，１０で除去されて排気される。密閉容器１５内はスクラバー１０による排気が行われているので、負圧となることで腐食雰囲気が外部に出ることを防止できる。
また、図４の従来例のように、貯液温調槽２、エッチング処理槽３に直接スクラバー１０を設けた場合、エッチング液成分、特に揮発性成分がエッチング液１中に含まれている場合には、エッチング処理を行っていない場合でもエッチング液成分が消費されてしまう
ことになる。ところが、本実施形態では、貯液温調槽２、エッチング処理槽４を密閉容器１５，１５で覆い、密閉容器１５，１５をスクラバーにより排気する構成としているので、エッチング液成分の蒸発による消費を非常に効果的に抑制できる。
【００３１】
なお、上記実施形態において、エッチング処理などによって消費されたエッチング液１を補充するための補充薬液（貯液温調槽２に貯留されるエッチング液１よりも高濃度のもの）を貯留する補充液槽を、貯液温調槽２に併設する場合にも、本発明を適用できる。すなわち、上記実施形態と同様にして、補充液槽内の補充薬液をヒータ等によらずにマイクロ波または赤外線を放射して直接加熱して補充薬液の分離、分解を抑制させたり、補充液槽内の補充薬液を超音波を用いて攪拌して攪拌混合を促進させたり、あるいは、補充液槽から貯液温調槽２に補充薬液を補充する補充管に対し、貯液温調槽２直前の補充管から補充液槽に補充薬液を戻す補充薬液戻し管を設けて補充薬液の液溜まりを防止したりしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１  エッチング液
２  貯液温調槽
３  エッチング処理槽
４  供給管
５  ポンプ
６  スプレーノズル
７  ヒータ
８  攪拌翼
９  排出管
１０  スクラバー（排ガス処理装置）
１１  マイクロ波発振機または赤外線源
１２  戻し管
１３  三方弁（管路切替手段）
１４  超音波発振機
１５  密閉容器
Ｂ  プリント配線基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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