(57)【要約】【課題】  簡単な構成でプリント配線基板の中間製品の両面を均等に薬液処理可能な薬液処理装置を提供する。【解決手段】  薬液処理装置は、水平な移送面を有した移送経路１０に沿ってプリント配線基板の中間製品を移送する過程にて、前記移送面に平行な前記中間製品の上下両面を薬液処理する。この薬液処理装置は、移送経路１０に沿って離間した上流及び下流側ステージ１２，２０を有し、これらステージ１２，２０にて前記中間製品の両面に薬液をそれぞれ吹き付ける薬液スプレー手段１６と、移送経路１０中の上流側及び下流側ステージ１２，２０間に設けられ、上流側ステージ１２から下流側ステージ２０に向かう中間製品を反転させる反転装置１８とを具備する。反転装置１８は、前記移送面に対して平行に延び且つ前記中間製品がその回りに反転される反転軸線を有する。【選択図】      図２
2005159010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平な移送面を有した移送経路に沿ってプリント配線基板の中間製品を移送し、この移送過程にて、前記移送面に平行な前記中間製品の上下両面に配線パターンをそれぞれ形成すべく前記両面に薬液処理する薬液処理装置において、
前記移送経路に沿って離間した上流及び下流側ステージを有し、これらステージにて前記中間製品の両面に薬液をそれぞれ吹き付ける薬液スプレー手段と、
前記移送経路中の前記上流側及び下流側ステージ間に設けられ、前記上流側ステージから前記下流側ステージに向かう中間製品を反転させる反転装置と
を具備し、
前記反転装置は、前記移送面に対して平行に延び且つ前記中間製品がその回りに反転される反転軸線を有する
ことを特徴とするプリント配線基板の中間製品の薬液処理装置。
【請求項２】
前記反転装置は、前記反転軸線が前記移送経路を横断する方向に延びる間欠回転可能なタレットであり、
前記タレットはその直径方向に離間した２つの製品ポケットを有することを特徴とする請求項１に記載の薬液処理装置。
【請求項３】
前記タレットにおける中間製品の入口位置及び出口位置は、前記移送経路に対して上側及び下側にそれぞれ変位されていることを特徴する請求項２に記載の薬液処理装置。
【請求項４】
前記反転装置は、更に、
前記タレットの入口近傍に配置され、前記ポケットに前記中間製品を導入する導入コンベヤと、
前記タレットの出口近傍に配置され、前記ポケットから前記中間製品を搬出する搬出コンベヤと、
前記導入及び搬出コンベヤの近傍に設けられ、これら導入及び搬出コンベヤと協働して前記移送経路を規定する上流及び下流の押えローラと
を有することを特徴とする請求項３に記載の薬液処理装置。
【請求項５】
前記反転手段は、前記反転軸線としてのドラム軸線が前記移送経路に沿って延びる中空の回転ドラムを含み、
前記回転ドラムは、前記ドラム軸線を中心に回転し且つ両端に製品の入口及び出口を有した製品ポケットを備えることを特徴とする請求項１に記載の薬液処理装置。
【請求項６】
前記製品ポケットの入口高さは、出口高さよりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の薬液処理装置。
【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中間製品の薬液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコン、デジタルカメラ、携帯電話等の各種電子・電気機器に用いられるプリント配線基板には、配線パターンがその片面又は両面に１層又は多層にして形成されているものがあり、また、基板自身の柔軟性に応じて、リジッド配線基板又はフレキシブル配線基板に分類される。
この種のプリント配線基板の製造にあたっては、先ず、プリント配線基板の中間製品が準備され、この中間製品にはその導体層上にレジスト膜が予め形成されている。そして、中間製品にエッチング処理を施し、導体層から不所望の導体領域を除去することで配線パターンが形成される。より詳しくは、エッチング処理は、プリント配線基板の中間製品をその厚み方向両側から挟み込む１対のローラ列により移送しながら、中間製品の片面又は両面に対してエッチング液を吹き付けることにより行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
中間製品の両面に同時にエッチング液を吹き付けるエッチング処理工程は、確かに配線パターンを効率的に形成することができるものの、薬液処理中、中間製品の上面ではエッチング液が溜まり易く、下面に比べてエッチングレートが低下したり、その面内ばらつきが大きくなる。このため、従来技術のエッチング装置を使用した場合、中間製品の上面と下面とで配線パターンの形状が異なってしまい、プリント配線基板を仕様通りに正確に製造することができないという問題がある。
【０００４】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成でプリント配線基板の中間製品の両面を均等に薬液処理可能な薬液処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、請求項１の発明によれば、水平な移送面を有した移送経路に沿ってプリント配線基板の中間製品を移送し、この移送過程にて、前記移送面に平行な前記中間製品の上下両面に配線パターンをそれぞれ形成すべく前記両面に薬液処理する薬液処理装置において、前記移送経路に沿って離間した上流及び下流側ステージを有し、これらステージにて前記中間製品の両面に薬液をそれぞれ吹き付ける薬液スプレー手段と、前記移送経路中の前記上流側及び下流側ステージ間に設けられ、前記上流側ステージから前記下流側ステージに向かう中間製品を反転させる反転装置とを具備し、前記反転装置は、前記移送面に対して平行に延び且つ前記中間製品がその回りに反転される反転軸線を有することを特徴とする薬液処理装置が提供される。
【０００６】
上記した構成によれば、上流側ステージでは下面として薬液処理された中間製品の一方の面が、反転装置により反転されて下流側ステージでは上面として薬液処理されるので、中間製品の両面をほぼ均等に薬液処理することができる。
請求項２の発明では、前記反転装置は、前記反転軸線が前記移送経路を横断する方向に延びる間欠回転可能なタレットであり、前記タレットはその直径方向に離間した２つの製品ポケットを有することを特徴としている。
【０００７】
上記した構成によれば、２つの製品ポケットにより中間製品を迅速に反転させ、薬液処理に要する時間の増大を抑制することができる。
そして、請求項３の発明では、前記タレットにおける中間製品の入口位置及び出口位置は、前記移送経路に対して上側及び下側にそれぞれ変位されていることを特徴としている。
【０００８】
上記した構成によれば、前記ポケットと前記移送経路との間で、中間製品が薄く撓み易い場合でも、中間製品を円滑且つ確実に受け渡すことができる。
また、請求項４の発明では、前記反転装置は、更に、前記タレットの入口近傍に配置され、前記ポケットに前記中間製品を導入する導入コンベヤと、前記タレットの出口近傍に配置され、前記ポケットから前記中間製品を搬出する搬出コンベヤと、前記導入及び搬出コンベヤの近傍に設けられ、これら導入及び搬出コンベヤと協働して前記移送経路を規定する上流及び下流の押えローラとを有することを特徴としている。
【０００９】
上記した構成によれば、押えローラと搬出コンベヤとの間に、中間製品が薄く撓み易い場合でも、中間製品を円滑且つ確実に渡すことができる。
また、請求項５の発明では、前記反転手段は、前記反転軸線としてのドラム軸線が前記移送経路に沿って延びる中空の回転ドラムを含み、前記回転ドラムは、前記ドラム軸線を中心に回転し且つ両端に製品の入口及び出口を有した製品ポケットを備えることを特徴としている。
【００１０】
上記した構成では、プリント配線基板の中間製品は、移送経路に沿って延びる反転軸線により反転されるので、反転装置が中間製品の移送方向でみてコンパクトとなる。従って、この薬液処理装置は、反転装置を具備したことによる大型化が抑制される。
請求項６の発明によれば、前記製品ポケットの入口高さは、出口高さよりも大きいことを特徴としてる。
【００１１】
上記した構成によれば、前記ポケットと前記移送経路との間で、中間製品が薄く撓み易い場合でも、中間製品を円滑且つ確実に受け渡すことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のプリント配線基板の中間製品の薬液処理装置は、簡単な構成にてプリント配線基板の中間製品の両面を均等に薬液処理が可能であり、微細且つ精緻な配線パターンであっても仕様通りに正確に実現することができる（請求項１）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るプリント配線基板について説明する。
プリント配線基板は、電気絶縁性の樹脂材料からなるシート状の基板本体の両面に、銅などの電気伝導体からなる所望の配線パターンを形成したものである。プリント配線基板は、例えば、パソコン、携帯電話、デジタルカメラ等の各種電子・電気機器等に適用可能であり、コンデンサ、抵抗、ＩＣ等の実装電子・電気部品と協働して、前記機器の所定の電気回路を形成する。
【００１４】
なお、プリント配線基板は、その用途に応じて外形寸法や、柔軟性の有無及び配線パターン形状が適宜設計され、また、配線パターンは両面に１層又は積層して形成されている。
このプリント配線基板は、後述するエッチング装置を用いて製造されることから、両面がほぼ均等にエッチング処理され、各配線の幅及び配線間隔が狭い微細且つ精緻な配線パターンを有することができ、小型化に好適する。
【００１５】
図１はプリント配線基板の製造工程の１例を示している。
この製造工程では、基板本体として、例えば両面銅張積層板が用いられる。この銅張積層板は、後段の工程で使用される装置にて加工可能な寸法、即ちワークサイズに予め成形されており、一般に、１枚の銅張積層板からは複数枚のプリント配線基板が製造される。なお、以下の説明では、銅張積層板に加工を施したものをプリント配線基板の中間製品という。
【００１６】
まず、用意した銅張積層板に、スルーホールを形成して洗浄した後（Ｓ１０）、スルーホール内を含めて、無電界銅めっき（Ｓ１２）及び電解銅セミパネルめっき（Ｓ１４）を順次施す。
次に、この銅めっき上にめっきレジストを所望パターンにて形成してから（Ｓ１６）、電解銅めっきを施して配線パターンとなる部分の銅めっきを厚くし、更にこの部分にエッチングレジストとしてのはんだをめっきする（Ｓ１８）。
【００１７】
この後、めっきレジストを除去してから（Ｓ２０）、後述するエッチング処理（Ｓ２２）を施して配線パターンの部分を残して銅を除去し、そして、フュージング処理（Ｓ２４）を施し、各配線の側部をはんだで被覆する。
そして、ソルダーレジストを配線間に付与してから（Ｓ２６）、相互に連なるプリント配線基板を個々のプリント配線基板に切り離す外形加工（Ｓ２８）を施し、所望の配線パターンを両面に有するプリント配線基板が製造される。
【００１８】
エッチング工程Ｓ２２は、図２に模式的に示したエッチング装置を用いて行われる。
このエッチング装置は、処理対象の中間製品を移送する水平な移送経路１０を有し、中間製品は移送経路１０上を水平な状態で移送される。従って、移送経路１０は、シート状の中間製品のための水平な移送面を有している。
移送経路１０の入口側には、上流側ステージ１２が設けられ、この上流側ステージ１２においては、移送経路１０は、中間製品を厚み方向、つまり上下方向から挟み込む１対のローラ列１４により形成される。
【００１９】
ローラ列１４の上方及び下方にはエッチング液供給ライン１６がそれぞれ配置されている。これら供給ライン１６は移送経路１０の移送方向に所定間隔を存して複数設けられ、且つ、移送経路１０を横断して延びている。
エッチング液供給ライン１６は、その長手方向に所望の間隔を存して複数のノズル（図示せず）を有し、これらノズルはローラ列１４間での中間製品の移送中、その上下両面に、塩化第二銅、塩化第二鉄水溶液等のエッチング液を吹き付ける。
【００２０】
移送経路１０の上流側ステージ１２よりも出口側には、後述する反転装置１８を介在させて下流側ステージ２０が設けられている。下流側ステージ２０は、上流側ステージ１２と同じ構成を有するので、図２中、同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
移送経路１０において上流側ステージ１２と下流側ステージ２０との間に介挿された反転装置１８は、図３に示したようにタレットを含む。反転装置１８のタレットはタレット軸として直径φの回転軸２２を有し、回転軸２２は水平に延び、移送経路１０を横断している。従って、回転軸２２の軸線は、移送経路１０の移送面に含まれている。回転軸２２の外側には、その直径方向に離間して２つのポケット２４が形成され、これらポケット２４は回転軸２２の間欠的な回転に伴い、タレットの入口位置及び出口位置に順次位置付けられ、これら入口位置及び出口位置もまたタレットの直径方向に離間している。ここで、回転軸２２は図中矢印２６で示した時計方向に間欠的に回転されるか、または、正逆方向に間欠的に回転される。より詳しくは、図４に示したように、ポケット２４は、回転軸２２を径方向両側から挟み込むようにして回転軸２２に取りつけられた羽根部材からなり、各羽根部材は複数の帯状のストリップ２８により形成されている。各羽根部材のストリップ２８は、回転軸２２の軸線方向に所定間隔を存して複数設けられている。従って、ポケット２４の開口部分の高さは、回転軸２２の直径φと同じ値となっている。なお、ポケット２４の底は仕切り板２９により形成され（図３参照）、中間製品１と回転軸２２との接触が防止されている。
【００２１】
また、反転装置１８は、ポケット２４に中間製品１を導入するためのベルトコンベヤ（以下、導入コンベヤといい、符号３０を付す）及びポケット２４から中間製品１を搬出するためのベルトコンベヤ（以下、搬出コンベヤといい、符号３２を付す）を有し、導入及び搬出コンベヤ３０，３２は、ポケット２４の入口位置及び出口位置近傍に設置されている。より詳しくは、導入及び搬出コンベヤ３０，３２は、複数のコンベヤベルトからなり、これらのコンベヤベルトはポケット２４を形成するストリップ２８と噛み合うように互いに平行に配列され、移送経路１０に沿って延びている。
【００２２】
更に、反転装置１８は、導入及び搬出コンベヤ３０，３２の近傍に配置された押えローラ３４を有する。押えローラ３４は、これら導入及び搬出コンベヤ３０，３２の走行方向に沿い所定間隔を存して複数設けられ、各押えローラ３４は水平に延び、コンベヤ３０，３２の走行方向を横断している。
そして更に、反転装置１８は、例えばＣＣＤカメラからなるセンサ３６を有し、センサ３６は回転軸２２の近傍に配置され、ポケット２４への中間製品１の導入完了を検出可能である。センサ３６は、図示しない制御部に電気的に接続されており、制御部は、センサ３６からの信号に基づき回転軸２２の間欠回転を制御可能である。
【００２３】
上記したエッチング装置によれば、前段の工程から受け取った処理対象の中間製品が移送経路１０を移送され、この過程で以下のようにして中間製品はエッチング処理を受け、後段の工程に渡される。
まず、処理対象の中間製品は、上流側ステージ１２にて、ローラ列１４により移送され、この際、エッチング液供給ライン１６からのエッチング液が中間製品の上下両面に吹き付けられ、中間製品はエッチング処理される。
【００２４】
次に、上流側ステージ１２でエッチング処理された中間製品は、反転装置１８にて反転させられ、その上下面が入れ代わる。より詳しくは、上流側ステージ１２のローラ列１４により移送されてきた中間製品１は、上流側ステージ１２から導入コンベヤ３０に渡される（図３参照）。そして、中間製品１は、導入コンベヤ３０及び押えローラ３４により更に移送され、タレットの入口位置に位置付けられたポケット２４に導入される。このとき、センサ３６が、中間製品１の先端がポケット２４の所定深さまで進入したことを検出すると、制御部はポケット２４への中間製品１の導入が完了したと判断し、回転軸２２を矢印２６の方向にその軸線回りに１８０度だけ間欠回転させる。これにより、中間製品１を受取ったポケット２４はタレットの出口位置に位置付けられる。ポケット２４が出口位置に位置付けられると、ポケット２４内から中間製品１が搬出コンベヤ３２により搬出され、この搬出された中間製品１は、搬出コンベヤ３２及び押えローラ３４により移送された後、下流側ステージ２０のローラ列１４に渡される。なお、２つのポケット２４はタレットの直径方向に離間しているので、一方のポケット２４が入口位置に位置付けられているときには、他方のポケット２４が出口位置に位置付けられ、ポケット２４への中間製品の導入と、ポケット２４からの中間製品の搬出を同時に行うことができる。
【００２５】
この後、反転装置１８で反転された中間製品は、下流側ステージ２０にて、ローラ列１４により移送され、この際、エッチング液供給ライン１６から吹き付けられるエッチング液をその上下両面にて受け、エッチング処理される。
上記した構成のエッチング装置では、中間製品の上下面が、２段階からなるエッチング処理の途中で反転装置１８によって入れ代わる。つまり、エッチング液が溜まり易い上面として上流側ステージ１２でエッチング処理された中間製品の一方の面は、下流側ステージ２０では新鮮なエッチング液が供給され易い下面としてエッチングされる一方、上流側ステージ１２で下面としてエッチングされた中間製品の他方の面は、下流側ステージ２０では上面としてエッチングされる。
【００２６】
従って、このエッチング装置によれば、従来技術の場合に比べて、中間製品の上下面がほぼ均等にエッチング処理され、一方の面だけオーバーエッチングされたり、又はエッチングむらが大きくなったりすることがなく、仕様通りに導体層をエッチング除去することができる。それ故、このエッチング装置によれば、中間製品の両面に微細な配線パターンを精緻に形成することができる。
【００２７】
そして、上記した反転装置１８を用いれば、入口位置のポケット２４へ中間製品１を導入している間に、出口位置のポケット２４から中間製品１を搬出することができるので、中間製品１の反転処理に要する時間を抑制することができ、エッチング装置は中間製品１を効率的にエッチング処理することができる。
なお、上記した反転装置１８においては、タレットの入口位置及び出口位置が、図３に示したように、導入及び搬出コンベヤ３０，３２により規定される移送経路１０に対して上側及び下側に変位されているのが好ましい。換言すれば、タレットの入口位置及び出口位置にポケット２４が位置付けられた際、これらポケット２４は移送経路１０に対して所定角度だけ傾斜され、その開口が移送経路１０に対して上側及び下側に変位しているのが好ましい。
【００２８】
このようなタレットの入口及び出口位置の配置によれば、入口位置においては、ポケット２４はその開口のほぼ全ての高さを利用して中間製品１を受け入れ可能であるので、薄くて撓みやすく、また、反りが生じている中間製品１であっても、確実にポケット２４に導入可能である。一方、出口位置においては、ポケット２４は搬出コンベヤ３２と協働し、その開口の高さを狭めながら中間製品１の搬出を許すので、薄くて撓みやすく、また、反りが生じている中間製品１であっても、搬出コンベヤ３２と押えローラ３４との間にその先端が確実に挿通され、ローラ列１４に向かって中間製品１を円滑に搬出可能である。
【００２９】
なお、移送経路１０からのタレットの入口及び出口位置の変位量は、適宜調整することができるけれども、中間製品１の厚みをｔとし、ポケット２４がタレットの入口位置に位置付けられたときの移送経路１０に対する傾斜角度をθとし、回転軸２２の軸線からのポケット２４の深さをａとすると（図３参照）、次式：
φ＞（２ａsinθ＋ｔ）／cosθ
を満足するように回転軸２２の直径φ、ポケットの深さａ及び傾斜角度θを選択するのが好ましい。この式を満足する場合、ポケット２４の開口での中間製品とポケット２４との間の隙間ｂが十分に確保され、中間製品１の両面とポケット２４を形成するストリップ２８との摺動を抑制可能であり、もって、配線パターンの損傷を防止することができるからである。
【００３０】
本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、上記した一実施例のプリント配線基板は、出発原材料として両面銅張積層基板を用いたサブトラクティブ法により製造されたが、出発原材料として樹脂基板を用いたアディティブ法によりに製造してもよい。
そして、上記した一実施例のプリント配線基板の製造工程では、エッチング処理工程においてのみ、中間製品を反転装置１８により反転させたけれども、その他の工程においても、必要に応じて同様な反転装置により中間製品を反転させてもよい。そして、反転装置１８は、エッチング液に限らず、移送過程で中間製品に薬液（水を含む）を吹き付ける工程、例えば洗浄工程、レジスト剥離工程、レジスト現像工程にも好適する。また、１つの工程において、中間製品を複数回に亘って反転させてもよい。
【００３１】
また、上記した一実施例のエッチング処理装置において、移送経路１０は水平であって、水平な移送面を有すると述べたが、移送経路１０及び移送面はほぼ水平であればよく、また、移送方向でみて多少の段差を有していてもよい。
そして、上記した一実施例のエッチング装置において、反転装置１８は、移送経路１０を横断する水平な反転軸線により中間製品１を反転させるものであるが、図５及び６に示した変形例の反転装置４０を用いてもよい。この反転装置４０は、移送経路１０に沿って延びる水平な反転軸線の回りに中間製品１を回転させる回転ドラムを含み、この回転ドラムは円筒状のハウジング４２を有する。ハウジング４２には、その内周に沿って走行可能なローラ列４４が設けられる一方、ローラ列４４を走行駆動するための駆動ローラ４６が取り付けられている。ローラ列４４のうち直径方向に離間した１対のローラ４８間にはポケット５０が取り付けられている。ポケット５０は、ローラ４８に取りつけられた溝レール５２からなり、溝レール５２は相互に所定間隔を存してハウジング４２の軸線方向に沿って延びている。また、反転装置４０は、上流側ステージ１２又は導入コンベヤ３０の出口近傍にプランジャ付きのプッシャ５４を備え、このプッシャ５４は、上流側ステージ１２又は導入コンベヤ３０の出口に到達した中間製品１をハウジング４２内のポケット５０に向けて押し出すことができるとともに、更に、ポケット５０内の中間製品１を下流側ステージ２０又は搬出コンベヤ３２まで押し出すことができる。従って、この反転装置４０によれば、プッシャ５４により上流側ステージ１２又は導入コンベヤ３０からポケット５０に押し込まれた中間製品１は、駆動ローラ４６によるローラ列４４の走行によりポケット５０とともに反転軸線回りに反転させられた後、再び、プッシャ５４により下流側ステージ２０又は搬出コンベヤ３２まで押し出され、そして、ローラ列１４により移送される。
【００３２】
この反転装置４０によれば、中間製品１をその場で回転させることができるので、移送経路１０を短くすることができ、エッチング装置の小型化が可能である。また、中間製品１はその両側縁部にて溝レール５２により支持されるので、溝レール５２との摺動により中間製品１の配線パターンが損傷することもない。また、溝レール５２の溝の幅を適当に設定することにより、ポケット５０の入口側の開口高さを、その出口側の開口高さよりも大きくすれば、薄くて撓み易く、また、反りが生じている中間製品１でも、ポケット５０に対する中間製品の導入及び搬出を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】プリント配線基板の製造工程を示したフローチャートである。
【図２】図１の工程で用いられるエッチング処理装置の概略構成図である。
【図３】図２のエッチング処理装置に組み込まれた反転装置の概略構成を示す側面図である。
【図４】図３の反転装置の概略構成示す平面図である。
【図５】図２のエッチング処理装置に組み込まれた変形例の反転装置の概略構成を示す正面図である。
【図６】図５の反転装置の概略構成示す平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０    移送経路
１２    上流側ステージ
１６    薬液スプレー手段（エッチング液供給ライン）
１８    反転装置
２０    下流側ステージ
【図１】
2005159010.tif 000003
【図２】
2005159010.tif 000004
【図３】
2005159010.tif 000005
【図４】
2005159010.tif 000006
【図５】
2005159010.tif 000007
【図６】
2005159010.tif 000008