(57)【要約】【課題】配線板に対して従来より均一な化学処理を行うことが可能な配線板化学処理装置及び配線板化学処理方法を提供する。【解決手段】本発明の配線板化学処理装置１０では、吸引ダクト２０内が区画壁２３により上下に仕切られ、その区画壁２３に形成された複数の連通孔２４が、配管接続部２９から離れるに従って開口径が大きくなっている。そして、吸引ダクト２０内の長手方向の位置による負圧の相違と、連通孔２４の開口径の大小による流体抵抗の相違とにより、吸引ダクト２０の長手方向における位置に応じた吸引力の差が緩和される。これにより、吸引ダクト２０により従来より均一に配線板９０から化学薬液を排除した部分に、新たに噴出ノズル１４からの化学薬液を吹き付けることができ、配線板９０に対する化学薬液による化学処理が従来より均一になる。【選択図】図４
2015168855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平に搬送される配線板の上方で搬送方向に間隔をあけて設けられ、前記配線板に向けて化学薬液を噴出する複数の薬液噴出部と、
各前記薬液噴出部に対する前記搬送方向の手前位置で前記搬送方向と交差する方向に延び、下面に備える吸引口で前記配線板上に溜まった化学薬液を吸引する吸引ダクトと、
前記吸引ダクトの上部に設けられ、吸引用ポンプから延びる吸引用配管が接続される配管接続部と、
前記吸引ダクト内を上下方向の中間で仕切りかつ、複数の連通孔を有する区画壁と、を備える配線板化学処理装置であって、
前記複数の連通孔の開口径が、前記配管接続部から離れるに従って大きくなっている。
【請求項２】
請求項１に記載の配線板化学処理装置であって、
前記連通孔の最小の開口径は、３［ｍｍ］以上である。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の配線板化学処理装置であって、
前記連通孔の最小の開口径と最大の開口径との差は、２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下であり、
前記吸引口のうち前記配管接続部から最も近い吸引位置と最も遠い吸引位置との流量差は０．１５［Ｌ／分］以下である。
【請求項４】
前記請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の配線板化学処理装置であって、
前記配管接続部が、前記吸引ダクトの上部における長手方向の複数位置に分散配置されている。
【請求項５】
前記請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の配線板化学処理装置であって、
前記化学薬液は、エッチング液である。
【請求項６】
前記請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の配線板化学処理装置を用いた配線板化学処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平に搬送される配線板に対して複数の薬液噴出部が上方から化学薬液を吹き付けると共に薬液噴出部同士の間で吸引ダクトが配線板上に溜まった化学薬液を吸引する配線板化学処理装置及び配線板化学処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の配線板化学処理装置では、吸引ダクトが、配線板の搬送方向と交差する水平方向に延びていて、その上部の長手方向の中央に吸引用配管との接続部分を有する一方、下部の長手方向の略全体に吸引口を有した構造になっていた。そして、吸引ダクトが配線板の幅方向全域から化学薬液を吸引していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８４７２４４号公報（図１、図３、段落［００２３］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の配線板化学処理装置では、吸引ダクトの長手方向における位置に応じて吸引力が大きく相違するため、配線板に対する化学処理が不均一になると考えられた。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、配線板に対して従来より均一な化学処理を行うことが可能な配線板化学処理装置及び配線板化学処理方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、水平に搬送される配線板の上方で搬送方向に間隔をあけて設けられ、前記配線板に向けて化学薬液を噴出する複数の薬液噴出部と、各前記薬液噴出部に対する前記搬送方向の手前位置で前記搬送方向と交差する方向に延び、下面に備える吸引口で前記配線板上に溜まった化学薬液を吸引する吸引ダクトと、前記吸引ダクトの上部に設けられ、吸引用ポンプから延びる吸引用配管が接続される配管接続部と、前記吸引ダクト内を上下方向の中間で仕切りかつ、複数の連通孔を有する区画壁と、を備える配線板化学処理装置であって、前記複数の連通孔の開口径が、前記配管接続部から離れるに従って大きくなっている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る配線板化学処理装置の側断面図
【図２】配線板化学処理装置の平面図
【図３】吸引ダクトの断面図
【図４】（Ａ）図３におけるＡ−Ａ切断面における吸引ダクトの側断面図，（Ｂ）図３におけるＢ−Ｂ切断面における吸引ダクトの平断面図，（Ｃ）吸引ダクトの下面図
【図５】吸引ダクトとベンチュリポンプとの接続構造を示した模式図
【図６】配線板化学処理装置の流体回路図
【図７】流体シミュレーション結果（吸引口の流量分布）
【図８】流体シミュレーション結果（Ａ）吸引口の流速差、（Ｂ）吸引ダクトの圧力損失
【図９】流体シミュレーション結果（流速分布）
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の配線板化学処理装置１０は、配線板９０にエッチング処理を行うエッチング処理装置であって、配線板９０を水平方向に搬送する搬送機構１１を備えている。その搬送機構１１には、複数の搬送ローラペア１２が配線板９０の搬送方向に並べて備えられている。各搬送ローラペア１２は、搬送方向と直交する水平方向に延びた１対の搬送ローラ１２Ｒ，１２Ｒを上下に並べてなり、それら各搬送ローラペア１２の両搬送ローラ１２Ｒ，１２Ｒの間に配線板９０が挟まれて水平方向に搬送される。
【０００９】
配線板化学処理装置１０は、搬送機構１１を収容するケース１３を備えている。ケース１３は、直方体形状をなし、その長手方向で対向する１対の側壁に基板挿入口１３Ａと基板排出口１３Ｂとを有している。そして、配線板９０が、基板挿入口１３Ａからケース１３内に挿入され、搬送機構１１により基板排出口１３Ｂへと搬送されてケース１３外へと排出される。
【００１０】
ケース１３内には、配線板９０に対して上方から本発明の化学薬液に相当するエッチング液を噴出する複数の噴出ノズル１４と、配線板９０に対して下方からエッチング液を噴出する複数の噴出ノズル１５とが備えられている。それら噴出ノズル１４，１５群は、それぞれが上下に延びたパイプ状をなしている。また、図２に示すように、噴出ノズル１４群を上方から見ると、複数行、複数列に並べられて、搬送方向と直交する直線上に等間隔に並んだ複数の横列グループに分けることができ、本実施形態では、上側の各横列グループの噴出ノズル１４群が本発明の薬液噴出部になっている。また、図示しないが、噴出ノズル１５群も同様に複数行、複数列に並べられ、各横列グループの噴出ノズル１５群が、各横列グループの噴出ノズル１４群と上下方向で対称になるように配置されている。そして、噴出ノズル１４，１５の先端からエッチング液が拡散させるように噴出されて、横列グループ毎に配線板９０における幅方向全体にエッチング液が吹き付けられる。なお、図１に示すように、本実施形態では、隣り合った搬送ローラペア１２，１２同士の間に、横列グループの噴出ノズル１４，１５群が１組ずつ配置されている。
【００１１】
図１及び図２に示すように、搬送方向の前端と後端の上下の横列グループの噴出ノズル１４，１５群は、それぞれ搬送ローラ１２Ｒと平行に延びた横中継パイプ１４Ａ，１５Ａに接続されている。これに対し、残りの上下の噴出ノズル１４，１５群は、搬送ローラ１２Ｒと交差する方向の延びかつ搬送ローラ１２Ｒの軸方向に等間隔に並んだ上下の縦中継パイプ１４Ｂ，１５Ｂに接続されている。
【００１２】
なお、図２には縦中継パイプ１４Ｂ群が搬送方向と平行に延びた構成が示されているが、上下の縦中継パイプ１４Ｂ，１５Ｂ群が搬送方向に対して傾斜していて、それら縦中継パイプ１４Ｂ，１５Ｂに接続された噴出ノズル１４，１５群が搬送方向に対して傾斜した方向に等間隔に並んだ構成にしてもよい。また、全ての横列グループの噴出ノズル１４，１５群が、横中継パイプ１４Ａ，１５Ａに接続されていてもよい。
【００１３】
図１に示すように、ケース１３の下端部は、エッチング液を貯留する液貯留部１３Ｃになっている。そして、図示しない噴出用ポンプが液貯留部１３Ｃからエッチング液を吸い上げて、縦横の中継パイプ１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂへと供給し、上下の噴出ノズル１４，１５群からエッチング液が噴出される。また、縦横の各中継パイプ１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂには図示しない流量調整弁及び圧力計が備えられていて、別個に上下の噴出ノズル１４，１５群の噴出圧力及び噴出量を調整することができる。
【００１４】
図１に示すように、ケース１３内には、配線板９０上に溜まったエッチング液を吸引するために複数の吸引ダクト２０が設けられている。吸引ダクト２０は、例えば各横列グループの噴出ノズル１４群に対して搬送ローラペア１２を挟んで搬送方向の前側となる位置にそれぞれ配置されて、図２に示すように搬送方向と直交する方向に延びている。
【００１５】
図３に示すように、吸引ダクト２０は、第１角筒部２１と第２角筒部２２とを上下に並べて備えている。第１角筒部２１の断面形状は、上下に扁平な長方形をなしている。第２角筒部２２は、第１角筒部２１より幅狭になっていて第１角筒部２１の下面の幅方向中央に配置されている。また、第２角筒部２２の外面下端部には、その幅方向の両側の側面と下面との角部を、所謂、Ｒ面取りして円弧面２２Ｂ，２２Ｂが形成されている。
【００１６】
第１角筒部２１の下面壁の一部は、第２角筒部２２の上面壁に兼用されて、第１角筒部２１内の第１吸引部屋２１Ａと第２角筒部２２内の第２吸引部屋２２Ａとを区画する区画壁２３になっている。その区画壁２３には、複数の連通孔２４が形成され、第１と第２の吸引部屋２１Ａ，２２Ａの間を連絡している。また、図４（Ｂ）に示すように、複数の連通孔２４は、吸引ダクト２０の長手方向に沿って一列に並べられ、それら連通孔２４の開口径は、吸引ダクト２０の長手方向の中央側から端部側に向かうに従って段階的に大きくなっている。
【００１７】
第２角筒部２２の下面壁でもある吸引ダクト２０の下面壁２５には、複数の吸引口２６が形成されている。図４（Ｃ）に示すように、各吸引口２６は、吸引ダクト２０の長手方向に延びたスリット状をなして２列に並べられ、両列の間では吸引口２６，２６が相互にずれて、所謂、千鳥状に配置されている。また、各列で隣り合った吸引口２６，２６同士の間隔は、各吸引口２６の全長に比べると極めて小さくなっている。
【００１８】
第１角筒部２１の上面壁でもある吸引ダクト２０の上面壁２８には、その長手方向の中央に配管接続部２９が設けられている。配管接続部２９は、上面壁２８から上方に突出した円筒状をなし、内側が第１吸引部屋２１Ａに連通している。そして、各配管接続部２９に後述する吸引用配管３５が接続されている（図５参照）。なお、図４（Ａ）に示すように、区画壁２３のうち中央の配管接続部２９と対向する部分には連通孔２４が形成されていない。また、配管接続部２９には、前記した縦中継パイプ１４Ｂ（図２参照）と吸引用配管３５との干渉を回避するために例えばエルボ構造のワンタッチジョイントが取り付けられている。
【００１９】
図２に示すように、液貯留部１３Ｃには、本発明に係る吸引用ポンプとしての複数のベンチュリポンプ３２が取り付けられている。具体的には、液貯留部１３Ｃの外側に電動ポンプ３０が備えられ、その電動ポンプ３０の吸引口に接続された導入管３７が液貯留部１３Ｃの下端部に接続されている。また、電動ポンプ３０の排出口には、分配管３１が取り付けられている。分配管３１は、液貯留部１３Ｃの外側面下端部に沿って延びている。さらに、その分配管３１から液貯留部１３Ｃに向かって複数の分岐管３８が延びて液貯留部１３Ｃに接続されている。そして、電動ポンプ３０が、導入管３７を通して液貯留部１３Ｃ内からエッチング液を吸引し、そのエッチング液を複数の分岐管３８を通して液貯留部１３Ｃ内に戻す。
【００２０】
複数のベンチュリポンプ３２は、液貯留部１３Ｃの内側面に取り付けられて分岐管３８に接続されている。各ベンチュリポンプ３２は、分岐管３８に連通しかつ途中で絞られたメイン流路（図示せず）と、メイン流路の絞られた部分に側方から連通するサイド流部（図示せず）とを有し、図５に示すように、各ベンチュリポンプ３２のサイド流部と各吸引ダクト２０の配管接続部２９とが吸引用配管３５によって接続されている。そして、電動ポンプ３０の駆動により各ベンチュリポンプ３２のメイン流路にエッチング液が流され、その際のベンチュリ効果によりサイド流路が負圧状態になって吸引ダクト２０が流体を吸引する。また、図６に示すように、分岐管３８には、流量調整弁３３と圧力計３４とが備えられていて、各ベンチュリポンプ３２の吸引圧力を調整することができる。
【００２１】
本実施形態の配線板化学処理装置１０の構成に関する説明は以上である。次に、この配線板化学処理装置１０を使用した配線板化学処理方法（具体的には、エッチング処理方法）について説明する。
【００２２】
配線板化学処理装置１０によるエッチング処理を行う前の配線板９０の表裏の両面には、例えば、めっき処理にて形成された導電層上に所定の回路パターンのエッチングレジスト層が積層されている。そのような配線板９０のうちエッチングレジスト層から露出している導電層をエッチング液で溶かして除去するために配線板化学処理装置１０によりエッチング処理を行う。そのために複数の配線板９０が、順次、配線板化学処理装置１０の基板挿入口１３Ａを通してケース１３内の搬送機構１１へと送給される。
【００２３】
すると、配線板９０は、まずは、第１の吸引ダクト２０により上面上の水滴等の異物を除去される。そして、配線板９０は、第１の横列グループの噴出ノズル１４，１５群、第２の吸引ダクト２０、第２の横列グループの噴出ノズル１４，１５群、第３の吸引ダクト２０、・・・の順番で通過していく。そして、配線板９０が、各噴出ノズル１４，１５群から受けるエッチング液によってエッチングされる。
【００２４】
詳細には、配線板９０の下面においては、各横列グループの噴出ノズル１５群によって吹き付けられたエッチング液が、そのエッチング液を吹き付けられた部位が次の横列グループの噴出ノズル１５群に到達する前には、重力により下方に引っ張られて除去される。これに対し、配線板９０の上面においては、各横列グループの噴出ノズル１４群によって吹き付けられたエッチング液が、そのエッチング液を吹き付けられた部位が次の横列グループの噴出ノズル１５群に到達する前には、吸引ダクト２０により上方に引っ張られるように吸引されて除去される。これらにより、配線板９０の導電層を溶解し難くなったエッチング液が配線板９０に留まることが防がれ、効率よくエッチング処理を行うことができる。
【００２５】
ところで、吸引ダクト２０の長手方向の位置によって吸引力が大きく相違すると、エッチング処理が不均一になり得る。しかしながら、本実施形態の配線板化学処理装置１０では、吸引ダクト２０内が区画壁２３により上下に仕切られ、その区画壁２３に形成された複数の連通孔２４が、配管接続部２９から離れるに従って開口径が大きくなっているので、吸引ダクト２０の長手方向における位置に応じた吸引力の差が緩和される。具体的には、吸引ダクト２０内のうち区画壁２３より上側の第１吸引部屋２１Ａでは、吸引ダクト２０の長手方向の中央の配管接続部２９から吸引用配管３５へと流体が吸引されるので、配管接続部２９からの距離に基づいた圧力損失により、第１吸引部屋２１Ａ内では配管接続部２９に近いほど負圧が大きく、遠いほど負圧が小さくなる。一方、複数の連通孔２４は、配管接続部２９から離れるに従って開口径が大きくなっているので、配管接続部２９に近い連通孔２４ほどそこを通過する流体にかかる流体抵抗は大きく、遠いほど流体抵抗は小さくなる。そして、これら第１吸引部屋２１Ａ内の位置による負圧の相違と、連通孔２４の開口径の大小による流体抵抗の相違とにより、吸引ダクト２０の長手方向における位置に応じた吸引力の差が緩和される。これにより、吸引ダクト２０により従来より均一に配線板９０から化学薬液を排除した部分に、新たに噴出ノズル１４からの化学薬液を吹き付けることができ、配線板９０に対する化学薬液による化学処理が従来より均一になる。
【００２６】
なお、連通孔２４の最小の開口径は、３［ｍｍ］以上であることが好ましく、連通孔２４の最小の開口径と最大の開口径との差を、２［ｍｍ］以上、１０［ｍｍ］以下にして、吸引口２６のうち配管接続部２９から最も近い吸引位置と最も遠い吸引位置との流量差を０．１５［Ｌ／分］以下とすることが好ましい。
【００２７】
［実施例］
汎用流体シミュレータを使用して、前記実施形態で説明した吸引ダクト２０と同じ構造で下記寸法に設定した、本発明に係る配線板化学処理装置において化学薬液を吸引する吸引ダクト（以下、実施品という）における吸引流量のばらつきと、区画壁２３の複数の連通孔２４の開孔径を３パターンに相違させた吸引ダクト（以下、比較品１〜３という）における吸引流量のばらつきとを比較するシミュレーション実験を行った。
【００２８】
＜実験条件＞
（１）汎用流体シミュレータ  ：Ａｎｓｙｓ  ＣＦＸ  ｖｅｒ１４．５
（２）吸引ダクトの寸法
【表１】
2015168855.tif 000003
（３）連通孔２４の開孔径
下記表２に示すように、比較品１では連通孔２４の開孔径は吸引ダクトの中央から端部側に向かって８［ｍｍ］から３［ｍｍ］に段階的に小さくなっている。それに対して、実施品では連通孔２４の開孔径は比較品１とは逆に、吸引ダクトの中央から端部側に向かって３［ｍｍ］から８［ｍｍ］に段階的に大きくなっている。また、比較品２の連通孔２４の開孔径は実施品及び比較品１の最大の連通孔２４の開孔径と同じ大きさで均一になっていて、比較品３の連通孔２４の開孔径は実施品及び比較品１の最小の連通孔２４の開孔径と同じ大きさで均一になっている。
【表２】
2015168855.tif 000004
（４）エッチング液
【表３】
2015168855.tif 000005
（塩化第２銅水溶液などの水溶液状のものを想定し、２０℃の水の物性値を使用）
（５）吸引流量  ：２５［Ｌ／分］
（６）その他
吸引ダクト下部はエッチング液層に１０［ｍｍ］沈んだ状態とする。
【００２９】
＜実験結果＞
上記実験条件における、シミュレーション実験の結果を図７〜図９に示す。
【００３０】
図７には吸引ダクトの中央からの距離を横軸に、吸引口２６直下（吸引ダクト２０から０．２［ｍｍ］の位置）での吸引流量を縦軸にしたグラフが示されている。このグラフによると、比較品１及び比較品２では、吸引口２６直下の吸引流量は吸引ダクト中央から離れるのに従って低下していて、そのグラフはほぼ重なっている。これに対して、実施品及び比較品３では、吸引口２６直下の吸引流量は吸引ダクト中央から離れるのに従って増加している。なお、その増加度合いは比較品３に比べて実施品の方が大きくなっている。
【００３１】
図８（Ａ）には、実施品及び比較品１〜３それぞれの吸引流量の最大値と最小値の差（図７のそれぞれのグラフの上下幅）を流量差として表したグラフが示されている。比較品１及び比較品２の流量差が約０．１４［Ｌ／分］であるのに対して、実施品の流量差は約０．１０［Ｌ／分］であり、比較品１及び比較品２に比べて小さくなっている。また、比較品３の流量差は約０．０６［Ｌ／分］になっている。
【００３２】
図８（Ｂ）には、実施品及び比較品１〜３における圧力損失が示されている。比較品１と比較品２の圧力損失はほぼ同じで、実施品の圧力損失はそれより僅かに大きくなっている。それに対して、比較品３の圧力損失は実施品、比較品１及び比較品２よりも大幅に大きくなっている。
【００３３】
これらの実験結果から、実施品では比較品１及び比較品２に比べて吸引ダクトの長手方向の位置に応じた吸引力の差を緩和できることが確認できた。また、比較品３は実施品より吸引力の差を緩和できるものの圧力損失が大幅に大きく、実施品と比較品３とで同じ吸引力のポンプを用いた場合には比較品３の吸引流量は実施品に比べて大幅に小さくなり、効率の悪化が考えられる。これに対して、本実施品では、効率の悪化を抑制しつつ従来よりも吸引力の差を緩和することができる。
【００３４】
図９には、実施品及び比較品１〜３における吸引ダクトの中央から右半分側の長手方向側断面におけるエッチング液の流速分布が示されている。この図は流速がカラーグラデーションで表されたシミュレーション結果をグレースケールで取り込んだものである。
【００３５】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００３６】
（１）本実施形態では、本発明に係る化学薬液としてエッチング液を使用した配線板化学処理装置１０を例示したが、化学薬液は、例えば、配線板に塗布したエッチングレジストを除去するための溶媒や、配線板上の異物を除去するための洗浄剤であってもよい。
【００３７】
（２）前記実施形態では、吸引ダクト２０の長手方向の中央に配管接続部２９が配置されていたが、配管接続部２９は、吸引ダクト２０の長手方向の中央以外の位置にあってもよい。
【００３８】
（３）配管接続部２９を、吸引ダクト２０の長手方向に複数位置に設けても良い。例えば、吸引ダクト２０の長手方向の２箇所に配管接続部２９，２９を設け、配管接続部２９，２９同士の間の連通孔２４群に関しては、両配管接続部２９，２９間の中央位置の連通孔２４の開口径が最も大きく、各配管接続部２９に近づくに従って連通孔２４の開口径が小さくなるように構成し、さらには、一方の配管接続部２９と吸引ダクト２０の一端部との間の連通孔２４群、及び、他方の配管接続部２９と吸引ダクト２０の他端部との間の連通孔２４群に関しては、各配管接続部２９から離れるに従って連通孔２４の開口径が徐々に大きくなるように構成してもよい。
【００３９】
（４）また、本発明に係る吸引ポンプは、ベンチュリポンプ３２に限定されるものではなく、例えば、遠心ポンプ、渦巻きポンプ、ギヤポンプであってもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１０    配線板化学処理装置
１１    搬送機構
１４    噴出ノズル（薬液噴出部）
１５    噴出ノズル
２３    区画壁
２４    連通孔
２６    吸引口
２９    配管接続部
３２    ベンチュリポンプ（吸引ポンプ）
３５    吸引用配管
９０    配線板
【図１】
2015168855.tif 000006
【図２】
2015168855.tif 000007
【図３】
2015168855.tif 000008
【図４】
2015168855.tif 000009
【図５】
2015168855.tif 000010
【図６】
2015168855.tif 000011
【図７】
2015168855.tif 000012
【図８】
2015168855.tif 000013
【図９】
2015168855.tif 000014