(57)【要約】【課題】エッチング処理における面内均一性が優れるエッチング装置用スプレー配管ユニットの提供。【解決手段】枠状の周壁内に複数のスプレー配管が軸回転可能に並設された下部フレームと、下部フレームの上方に配置され、枠状の周壁に内側へ突設するガイドピンが設けられた上部フレームと、下部フレームから上部フレームへと架け渡して設けられた連結ブラケットと、下部フレームと上部フレームとをそれぞれ基板搬送方向と垂直水平方向に往復移動させるための揺動手段とを備えたエッチング装置用スプレー配管ユニットであって、前記連結ブラケットは前記スプレー配管の軸回転と連動して揺動するように設けられるとともに、その上部に穿設された縦長孔に前記ガイドピンが縦方向に移動可能に挿通されていることを特徴とするエッチング装置用スプレー配管ユニット。【選択図】  図１
2015040336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠状の周壁内に複数のスプレー配管が軸回転可能に並設された下部フレームと、該下部フレームの上方に配置され、枠状の周壁に内側へ突設するガイドピンが設けられた上部フレームと、下部フレームから上部フレームへと架け渡して設けられた連結ブラケットと、下部フレームと上部フレームとをそれぞれ基板搬送方向と垂直水平方向に往復移動させるための揺動手段とを備えたエッチング装置用スプレー配管ユニットであって、前記連結ブラケットは前記スプレー配管の軸回転と連動して揺動するように設けられるとともに、その上部に穿設された縦長孔に前記ガイドピンが縦方向に移動可能に挿通されていることを特徴とするエッチング装置用スプレー配管ユニット。
【請求項２】
前記連結ブラケットは、前記下部フレームおよび前記上部フレームの基板投入側の周壁内側に沿って、前記スプレー配管の軸直角方向に延伸するように立設されていることを特徴とする請求項１に記載のエッチング装置用スプレー配管ユニット。
【請求項３】
前記複数のスプレー配管が基板搬送方向と平行になるように、または、基板搬送方向に対して所定の角度を付けて斜めになるように設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のエッチング装置用スプレー配管ユニット。
【請求項４】
前記揺動手段が、回転可能に設けられたディスク部と、該ディスク部を貫通して垂設され、その端部においてモーター等の駆動部と連結してディスク部を回転させるシャフトと、該ディスク部の回転運動に追従して往復移動する枠壁を備え、前記シャフトはディスク部中心から外周側の偏心した位置にかけて任意に取り付け可能であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスプレー配管ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッチング装置のチャンバー内において搬送されるプリント配線基板に対し、回路をエッチングするための薬液噴射用のスプレー配管ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線基板のエッチング処理を行う場合、エッチングチャンバー内において複数本のスプレー配管を基板の搬送方向に延伸するように並設し、かかるスプレー配管に設けられたスプレーノズルからエッチング液等の薬液を基板の被処理面に向けて噴霧していた。
【０００３】
ところで、かかる薬液のスプレー噴霧においては、エッチング処理の均一性を保つために薬液がなるべく均等に被処理面に行き渡る必要があり、基板の一部、とくにその中央部分に薬液が滞留することを防ぐ必要があった。
【０００４】
そこで、薬液のスプレー噴霧がなるべく均一になるように、特許文献１、２にはスプレー配管を一定の角度で左右に揺動（オシレーション）させる方法が、また、特許文献３にはスプレーノズルを水平方向に往復揺動（水平揺動）させるエッチング方法が開示されている。  
【０００５】
ところが、上述の方法によると、前者はスプレーノズルが左右に揺動するのに伴い、ノズルの噴射口と基板との間の距離が変わって薬液の噴霧処理が不均一になるおそれがあり、また、後者については、スプレーノズルと基板との距離は変わらないものの、基板の一部に滞留する薬液を基板の縁部へと押し流す液払い効果が十分ではなく、特に、基板中央の滞留を解消できないおそれがあった。
【０００６】
また、散布範囲を広げるために、スプレーノズルの先にアタッチメント配管を取り付けてノズルそのものを延長し、回転範囲を広げる方法もあるが、この方法によると、アタッチメント配管の先端部と基板との間の距離が、スプレー配管の回転に伴いより大きく変化するため、やはり、薬液の噴霧処理が不均一になるおそれがあった。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−３０９２９４
【特許文献２】特許第３６４９０７１号
【特許文献３】特開２００４−１５２９８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、従来のエッチング装置のスプレー機構のかかる欠点を克服し、エッチング処理における面内均一性が優れるエッチング装置用スプレー配管ユニットの提供をその課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するものであり、枠状の周壁内に複数のスプレー配管が軸回転可能に並設された下部フレームと、下部フレームの上方に配置され、枠状の周壁に内側へ突設するガイドピンが設けられた上部フレームと、下部フレームから上部フレームへと架け渡して設けられた連結ブラケットと、下部フレームと上部フレームとをそれぞれ基板搬送方向と垂直水平方向に往復移動させるための揺動手段とを備え、前記連結ブラケットはスプレー配管の軸回転と連動して揺動するように設けられるとともに、その上部に穿設された縦長孔に前記ガイドピンが縦方向に移動可能に挿通されているスプレー配管ユニットである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のスプレー配管ユニットによると、上部フレームを固定し、下部フレームのみ往復移動させることで、スプレー配管が軸回転方向に揺動しつつ水平揺動するため、より広い範囲で均一に薬液を散布することができるとともに、基板被処理面の薬液滞留を防ぐことができる。
【００１１】
また、本発明のエッチング装置用スプレー配管ユニットでは、上部フレームのみ往復移動させることで通常の揺動（オシレーション）が可能であり、また、上部フレームと下部フレームのいずれも往復移動させることで水平揺動による処理が可能であり、このように、上部フレームと下部フレームの移動および固定の組み合わせで、三種類の揺動方法が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るエッチング装置用スプレー配管ユニットの平面図
【図２】本発明に係るエッチング装置用スプレー配管ユニットの断面図
【図３】本発明に係るエッチング装置用スプレー配管ユニットの側面図
【図４】本発明に係るエッチング装置用スプレー配管ユニットの連結ブラケットの揺動動作を表した図
【図５】本発明に係るエッチング装置用スプレー配管ユニットの揺動ディスクの揺動動作を表した図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のエッチング装置用スプレー配管ユニットの実施態様を、図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施態様に何ら制約されるものではない。
【００１４】
図１ないし図３に示すように、本発明のエッチング装置用スプレー配管ユニット１は、スプレー配管４を軸回転可能に設けた下部フレーム２と、該下部フレーム２の上方に配置される上部フレーム３と、下部フレーム２から上部フレーム３へと架け渡して設けられた連結ブラケット５と、下部フレーム２及び上部フレーム３を基板搬送方向と垂直水平方向に往復移動させるための揺動ディスク６、７とを備えている。以下、各部分について詳述する。
【００１５】
本発明のエッチング装置用スプレー配管ユニット１の下部フレーム２は、矩形枠状に形成された周壁２１を有し、該周壁２１の枠内には、複数本のスプレー配管４が接合部４２と軸受４３によって両端を支持され、軸回転可能に並設されている。スプレー配管４は、その下部に複数のスプレーノズル４１が列設され、また、その上部にはチューブ取付部４４が設けられており、該チューブ取付部４４に取り付けられた送液チューブ（図示せず）を介してスプレー配管４に送られた薬液が、スプレー配管４の内部を通って各スプレーノズル４１より散布される。なお、本実施態様では、複数のスプレー配管４が基板搬送方向と平行になるように設けられているが、基板搬送方向に対して、所定の角度を付けてスプレー配管４が斜めになるように設けてもよい。
【００１６】
基板搬送方向と平行する周壁２１の一辺より突設する取付部２５には、下部フレーム２の揺動手段である揺動ディスク６が取り付けられている。また、基板投入側および基板搬出側の周壁２１には、車輪部２４が設けられており、並設された２本のレール部（図示せず）にこの車輪部２４が載置され、下部フレーム２を所定の範囲で往復移動可能としている。
【００１７】
下部フレーム２の上方には、下部フレーム２と略同一の矩形枠状に形成された周壁３１を有する上部フレーム３が配置されている。基板投入側の周壁３１には、複数のガイドピン３３が内側へ突出して列設され、基板搬送方向と平行する周壁３１の一辺より突設する取付部３２には、揺動手段である揺動ディスク７が取り付けられている。
【００１８】
連結ブラケット５は、下部フレーム２から上部フレーム３へと架け渡して連結するように、基板投入側の周壁２１、３１内側に沿って、下部フレーム２の周壁２１と桟部２３の間からスプレー配管４の軸直角方向に延伸するように立設されている。連結ブラケット５は、図３、４に示すように、縦長の舌片状に形成されており、その上部にはガイドピン３３を挿通可能に形成された縦長孔５１が穿設され、その下部には、固定ピン４５を挿入するための孔部５２が穿設されている。
【００１９】
連結ブラケット５は、下部の孔部５２において下部フレーム２と、また、上部の縦長孔５１において上部フレーム３と、それぞれ接続されている。まず下部フレーム２に対しては、連結ブラケット５の孔部５２に挿通された固定ピン４５により、周壁２１に枢設されている。連結ブラケット５は固定ピン４５に対し軸回転不能に取り付けられ、一方、固定ピン４５はスプレー配管４に対して接合部４２を介して連設されているため、連結ブラケット５が左右に往復揺動すると、それに連動してスプレー配管４も軸回転方向に揺動する。また、上部フレーム３に対しては、周壁３１のガイドピン３３が連結ブラケット５上部の縦長孔５１に挿通されて接続される。なお、ガイドピン３３の直径に対して、縦長孔５１の縦径が長く形成されているため、ガイドピン３３は、縦長孔５１内において、縦方向に移動可能となっている。
【００２０】
次に、揺動ディスク６および７の機構について説明する。なお、揺動ディスク６、７の基本的な構成は同一であるため、以下では、上部フレーム３の揺動ディスク７を例に説明する。図１に示すように、揺動ディスク７は、上部フレーム３の往復移動方向に切り欠かれた溝部７３を有する底部７１と、該底部７１の周縁から立設する枠壁７２と、該枠壁７２内において回転可能に設けられたディスク部７４と、ディスク部７４を貫通して垂設され、その端部においてモーター等の駆動部と連結するシャフト８とからなる。シャフト８は溝部７３内に収まっており、揺動ディスク７の往復移動を妨げない。かかる揺動ディスク７は、上フレーム３の周壁３１の外側に鍔状に設けられた取付部３２に固定されている。
【００２１】
シャフト８はディスク部７４を貫通し、シャフト８の軸回転とともにディスク部７４も回転するように取り付けられているが、ディスク部７４におけるシャフト８の取付位置は任意に選択することができる。すなわち、ディスク部７４の中心からその外周部にかけて溝状にシャフト取付孔７４１が形成されており、かかるシャフト取付孔７４１の任意の場所においてシャフト８を位置決めし、取り付けることができる。なお、ディスク部７４の直径と枠壁７２の短手方向（上部フレーム移動方向）の内寸は略同一に形成されており、それに対して、枠壁７２の長手方向の内寸はディスク部７４の直径より広く形成されている。
【００２２】
揺動ディスク７による上部フレーム３の往復移動について、図５により説明する。前記のとおり、ディスク部７４におけるシャフト８の取付位置は任意に選択することができるが、この取付位置を中心よりもディスク部７４の外周側の偏心した位置へずらして取り付けた場合、シャフト８とディスク部７４外周との最も長い距離Ｘが、シャフト８を回転軸としてディスク部７４を回転させたときの回転運動Ｙの半径となる。そして、かかる回転運動の直径＞ディスク部７４の直径の関係になり、前記のとおり、ディスク部７４の直径と枠壁７２の短手方向（フレーム移動方向）の内寸は略同一に形成されているため、より大きい径の回転運動を許容するためには、枠壁７２自身が短手方向に追従して往復移動する必要がある。
【００２３】
よって、シャフト８の取付位置を中心よりもディスク部７４の外周側へ最大に偏心して取り付けた場合、回転運動径がもっとも大きくなるため、枠壁７２の往復移動の距離Ｗも最長となる。一方、シャフト８の取付位置をディスク部７４中心にした場合、回転運動径はディスク部の直径と一致するため、距離Ｗ＝０となって往復移動は発生しない。これにより、上部フレーム３と下部フレーム２のいずれか一方を往復移動させ、他方は固定する方法や、上部フレーム３と下部フレーム２のいずれも往復移動させる方法などを適宜選択するとともに、上部フレーム３および／または下部フレーム２の往復移動の距離を任意に設定することができる。なお、本発明のエッチング装置用スプレー配管ユニット１において、フレームを往復移動させるための揺動手段は、上記の揺動ディスクに限定されず、その他の公知の揺動手段を採用してもよい。
【００２４】
本発明のエッチング装置のスプレー配管ユニット１特有の揺動（スイングオシレーション）の動作について、図４（ｃ）により説明する。まず、上部フレーム３を所定の位置で固定し、下部フレーム２のみを揺動ディスク６によって往復移動させる。上部フレーム３とともにガイドピン３３も固定され、連結ブランケット５が揺動前の直立状態では、ガイドピン３３は縦長孔５１の下方に位置している。そして、この状態より、下部フレーム２を右もしくは左方向へ水平移動すると、それに伴いスプレー配管４も水平移動する。一方、連結ブランケット５は上部の縦長孔５１にガイドピン３３が挿通されているので、ガイドピン３３を支点として下部が左右に振られる形となる。そして、連結ブランケット５が左右に振られるとき、スプレー配管４の軌道は放物線ではなく水平線となるため、スプレー配管４とガイドピン３３の間の距離が長くなり、その結果、縦長孔５１内でのガイドピン３３の位置は下方から上方へと移動する。
【００２５】
このように、スプレー配管４の往復移動に伴い、連結ブラケット５がガイドピン３３を支点として下部が左右に振られるが、ブランケット５とスプレー配管４は軸回転不能に固定されているため、連結ブラケット５の傾きに同調してスプレー配管４も揺動する。その結果、図４（ｃ）に示すように、スプレーノズル４１も水平移動しつつ、一定の角度で左右に揺動することが可能となる。
【００２６】
かかる本発明のスプレー機構の揺動（スイングオシレーション）が、通常の揺動（オシレーション）と異なる点として、スプレー配管４の高さが一定のまま、水平移動し、且つ、スプレーノズル４１の角度が変わる点にある。すなわち、通常の揺動の場合、スプレー配管４は所定の範囲で軸回転するのみであり、水平方向の移動はない。また、水平揺動する方法では、基板との距離は変化しないが、スプレーノズルに軸回転による角度の変化を付けることができない。  その点、本発明のスプレー配管ユニット１の揺動（スイングオシレーション）では、スプレー配管４が揺動しつつ水平移動するため、より広い範囲で均一に薬液を散布することができるとともに、薬液の液払い効果により基板中央の滞留を防ぐことができる。
【００２７】
なお、本発明のスプレー機構においては、通常の揺動（オシレーション）や水平揺動のみの操作も可能である。例えば、図４（ａ）に示すように、上部フレーム３のみ往復移動させ、下部フレーム２は固定することで、スプレー配管４は所定の範囲で軸回転する通常の揺動が可能である。さらに、図４（ｂ）に示すように、上部フレーム３および下部フレーム２を同調して往復移動することにより、スプレー配管４が水平移動する通常の水平揺動が可能である。
【００２８】
さらに、本発明のスプレー配管ユニット１は、基板の上面側のみではなく、下面側も対にして設けて良い。その場合、下から搬送される基板に対して溶液を吹き付けるため、前述の実施態様とは逆に、下部フレーム２および上部フレーム３の位置関係が逆になる。すなわち、スプレーノズル４１が上を向くように図２および図３をそのまま裏返した状態で設置され、基板の下面のエッチング処理が可能となる。
【実施例】
【００２９】
以下、下記実施例によって本発明をより具体的に説明するが、これらに本発明の範疇が限定されるものではない。
【００３０】
［実施例１］
両面電解銅箔１８μmの一般ＦＲ−４多層材料（日立化成株式会社）を用いて、その両面に、以下の条件によりスイングオシレーションのエッチング処理を施した。
（１）エッチング薬品：  エバケムファインエッチ  ＦＥ−８３０II（株式会社ＪＣＵ）
（２）温度：３０度
（３）エッチング量：目標１０μm
（４）液条件：過酸化水素  ５％vol、硫酸  ５％vol、銅  ３０ｇ／L
（５）スプレー配管揺動角度：６０°
（６）スプレー配管水平移動距離：８５．５mm
（７）スプレー配管揺動速度（軸回転数）：１０r.p.m
（８）スプレー圧力：０．１MPa
【００３１】
［比較例１］
両面電解銅箔１８μmの一般ＦＲ−４多層材料（日立化成株式会社）を用いて、その両面に、上記（６）以外は同条件にて、（６）スプレー配管水平移動距離を０として通常の揺動（オシレーション）によるエッチング処理を施した。
【００３２】
［比較例２］
両面電解銅箔１８μmの一般ＦＲ−４多層材料（日立化成株式会社）を用いて、その両面に、上記（５）以外は同条件にて、（５）スプレー配管揺動角度を０として通常の水平揺動によるエッチング処理を施した。
【００３３】
これら処理された基板の面内均一性を測定し、その結果を下記表１に示す。
【００３４】
【表１】
2015040336.tif 000003
【００３５】
表１に示すように、本発明のスプレー配管ユニットでエッチング処理された基板は、上面および下面のいずれにおいても、面内ばらつき及び仕上がりRangeの数値が優れていた。
【符号の説明】
【００３６】
１  …  …  スプレー配管ユニット
２  …  …  下部フレーム
３  …  …  上部フレーム
４  …  …  スプレー配管
５  …  …  連結ブラケット
６  …  …  揺動ディスク
７  …  …  揺動ディスク
８  …  …  シャフト部
２１  …  …  周壁
２２  …  …  桟部
２３  …  …  桟部
２４  …  …  車輪
２５  …  …  取付部
３１  …  …  周壁
３２  …  …  取付部
３３  …  …  連結ピン
４１  …  …  スプレーノズル
４２  …  …  軸受
４３  …  …  軸受
４４  …  …  チューブ取付部
４５  …  …  固定ピン
５１  …  …  縦長孔
５２  …  …  孔部
７１  …  …  底部
７２  …  …  枠壁
７３  …  …  溝部
７４  …  …  ディスク部
７４１  …  …  シャフト部取付孔
Ｘ  …  …  シャフトとディスク部外周との最も長い距離
Ｙ  …  …  ディスク部の回転運動範囲  
Ｗ  …  …  枠壁の往復移動距離
【図１】
2015040336.tif 000004
【図２】
2015040336.tif 000005
【図３】
2015040336.tif 000006
【図４】
2015040336.tif 000007
【図５】
2015040336.tif 000008