(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、各吸引ダクト２０の長手方向の複数位置に配管接続部２９を設けてベンチュリポンプ３２から延びた吸引用配管３５を接続したので、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。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
2015168854.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、下面に有す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２】
請求項１に記載の配線板化学処理装置において、
隣り合う前記配管接続部同士の間隔は、１００［ｍｍ］以上、４００［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３】
請求項１又は２に記載の配線板化学処理装置において、
共通の前記吸引ダクトに接続されている複数の前記吸引用配管が、共通の前記吸引用ポンプに接続されている。
【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において、
前記化学薬液は、エッチング液である。
【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、下面に有す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、を備える化学薬液処理装置であって、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。
【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）吸引口の流量差、（Ｂ）吸引ダクトの圧力損失
【図９】本発明の変形例に係る配線板化学処理装置の流体回路図
【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と交差する方向に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、複数の配管接続部２９が設けられている。配管接続部２９は、吸引ダクト２０の長手方向の中央と、吸引ダクト２０の長手方向の両端寄りの中間位置との３箇所に配置されている。また、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が形成されておらず、両端寄り位置の配管接続部２９との対向位置には連通孔２４，２４が形成されている。
【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には、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路（図示せず）と、サイド流路の端部に吸引用配管３５を接続するための配管接続部（図示せず）とが備えられている。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用配管３５から流体を吸引する。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】
図５に示すように、ベンチュリポンプ３２は、各吸引ダクト２０の１つにつき１つずつ設けられている。そして、各ベンチュリポンプ３２の配管接続部に接続された吸引用配管３５が、途中で３つに分岐して各吸引ダクト２０の３つの配管接続部２９に接続されている。具体的には、吸引用配管３５は、ベンチュリポンプ３２から延びた１つの基幹配管３５Ａと、その基幹配管３５Ａから分岐した３つの分岐配管３５Ｂと、それら基幹配管３５Ａと分岐配管３５Ｂとを連結する例えばワンタッチ式の四つ股ジョイント３５Ｊとからなる。また、ベンチュリポンプ３２の配管接続部及び吸引ダクト２０の配管接続部２９にも、例えば、図示しないワンタッチ式のジョイントが接続されている。さらに、吸引ダクト２０の配管接続部２９に取り付けられているジョイントは、前記した縦中継パイプ１４Ｂ（図２参照）との干渉を回避するために例えばエルボ構造になっている。そして、基幹配管３５Ａの一端部と他端部とが、ベンチュリポンプ３２の配管接続部と四つ股ジョイント３５Ｊの１つの接続口に接続されている。また、四つ股ジョイント３５Ｊの残り３つの接続口に分岐配管３５Ｂの各一端部がそれぞれ接続されている。そして、基幹配管３５Ａの同軸上に位置した分岐配管３５Ｂの他端部が吸引ダクト２０の中央の配管接続部２９に接続されると共に、残り２つの分岐配管３５Ｂの各他端部が、吸引ダクト２０の両端寄り位置の配管接続部２９，２９に接続されている。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
ここで、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が、本実施形態の配線板化学処理装置１０では、各吸引ダクト２０の長手方向の複数位置に配管接続部２９を設けてベンチュリポンプ３２から延びた吸引用配管３５を接続したので、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。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。また、本実施形態では、共通の吸引ダクト２０に接続されている複数の吸引用配管３５（詳細には、吸引用配管３５の分岐配管３５Ｂ）が、全て同じベンチュリポンプ３２に接続されているので、このことによっても、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異が緩和される。
【００２７】
なお、吸引口のうち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］以下であることが好ましく、そのためには、隣り合う配管接続部同士の間隔は、１００［ｍｍ］以上、４００［ｍｍ］以下とすることが好ましい。
【００２８】
［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３ポート吸引ダクトにおける吸引流量のばらつきと、実施品吸引ダクトの両端寄り位置の両配管接続部２９を廃止して中央の配管接続部２９のみとした１ポート吸引ダクト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。なお、３ポート吸引ダクトについては吸引ダクト全体の吸引流量及び配管接続部２９の吸引流量を相違させた３パターンの実験方法を用意した。
【００２９】
＜実験条件＞
（１）汎用流体シミュレータ  ：Ａｎｓｙｓ  ＣＦＸ  ｖｅｒ１４．５
（２）実施品吸引ダクトの寸法
【表１】
2015168854.tif 000003
（３）エッチング液
【表２】
2015168854.tif 000004
（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）
（４）実験方法
下記表３に示すように、実験２及び実験３では吸引ダクト全体の吸引流量を３つの配管接続部に３等分している。また、実験４では吸引用配管を四つ股ジョイントで３つに分岐した場合の、それぞれの分岐された配管の吸引流量の実測割合に基づいて、配管接続部の吸引流量に相違を設けている。
【表３】
2015168854.tif 000005
（５）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。
【００３０】
＜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８に示す。
【００３１】
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、１ポート吸引ノズルを用いた実験１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る。これに対して、３ポート吸引ノズルを用いた実験２〜４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るものの、その低下は実験１に比べて緩やかなものになっている。また、実験３と４のグラフはほぼ重なり、実測割合に基づいた配管接続部の吸引流量の相違は、吸引口２６直下の吸引流量にはほとんど影響を与えていないことがわかる。
【００３２】
図８（Ａ）には、実験１〜４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。実験１での流量差が約０．１８［Ｌ／分］であるのに対して、実験２の流量差は約０．０５［Ｌ／分］であり、流量差は３分の１以下になっている。また、吸引ダクトの吸引流量を増大させた実験３と実験４の流量差は、それぞれ約０．０８［Ｌ／分］と約０．０９［Ｌ／分］であり、吸引ダクト全体の吸引流量を増大させた場合でも実験１に比べて大幅に小さな値となっている。
【００３３】
これらの実験結果から、３ポート吸引ダクトでは、１ポート吸引ダクトに比べてそれぞれの吸引口２６での吸引流量のばらつきを小さくすることができ、その吸引流量の差は本実施例の実験条件において、０．１５［Ｌ／分］以下になることが確認できた。
【００３４】
図８（Ｂ）には、実験１〜４における圧力損失が示されている。実験１に比べて実験２での圧力損失は４分の１以下で、実験３及び実験４においても実験１よりも圧力損失は大幅に小さくなっている。このことから、３ポート吸引ダクトを用いることで、１ポート吸引ダクトより吸引に必要な動力を小さくできることがわかる。
【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の複数の配管接続部２９に接続された吸引用配管３５の複数の分岐配管３５Ｂが、同じベンチュリポンプ３２に接続されていたが、図９に示すように、吸引ダクト２０の複数の配管接続部２９をそれぞれ別々のベンチュリポンプ３２に接続した構成としてもよい。
【００３８】
（３）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】
【００３９】
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】
2015168854.tif 000006
【図２】
2015168854.tif 000007
【図３】
2015168854.tif 000008
【図４】
2015168854.tif 000009
【図５】
2015168854.tif 000010
【図６】
2015168854.tif 000011
【図７】
2015168854.tif 000012
【図９】
2015168854.tif 000013
【図８】
2015168854.tif 000014