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【発明の名称】 プリント配線基板及びその中間製品、並びに、プリント配線基板の中間製品の薬液処理方法及びこの方法に用いられる薬液処理装置
【発明者】 【氏名】栄喜 俊介
【住所又は居所】神奈川県綾瀬市大上５丁目１４番１５号 株式会社メイコー内
【要約】 【課題】簡単な構成で効率的且つ均一に薬液処理可能なプリント配線基板の中間製品、その薬液処理方法、及びそれに用いる薬液処理装置、並びに、その最終製品としてのプリント配線基板を提供する。

【解決手段】プリント配線基板の中間製品は、シート状の本体の両側部に相互に平行に設けられ、前記本体の長手方向に沿って延び且つ前記本体から切り離される切り離し予定帯１０と、切り離し予定帯１０のそれぞれに形成され、周期的に分布された複数の孔１２からなる配列１４とを備える。この中間製品の薬液処理装置は、互いに平行且つ同期して走行する２つの無限軌道ベルト３０，３０と、ベルト３０，３０の外面に設けられ、前記中間製品における配列１４の孔１２に係合可能な複数の突起３４と、ベルト３０，３０の近傍に配置され、前記中間製品に対して薬液を吹き付ける手段３２とを備える。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線基板のためのシート状の本体と、
前記本体の両側部に相互に平行に設けられ、前記本体の長手方向に沿って延び且つ前記本体から切り離される切り離し予定帯と、
前記切り離し予定帯のそれぞれに形成され、前記本体の長手方向に沿って周期的に分布された複数の孔からなる配列と
を備えることを特徴とするプリント配線基板の中間製品。
【請求項２】
請求項１の中間製品を移送経路に沿って移送しながら薬液処理する薬液処理装置であって、
前記移送経路を形成し、互いに平行且つ同期して走行する２つの無限軌道ベルトと、
前記ベルトの外面に設けられ、前記中間製品における前記配列の孔に係合可能な複数の突起と、
前記移送経路近傍に配置され、移送過程にて前記中間製品に対して薬液を吹き付ける手段と
を備えたことを特徴とする薬液処理装置。
【請求項３】
前記移送経路に前記中間製品を供給するローディング手段を更に備え、
前記ローディング手段は、
前段の工程から前記中間製品を解放可能に吸着して取り出すサクションヘッドと、
前記中間製品を吸着したサクションヘッドを、前記移送経路の入口上方まで移送する移送手段と
を含むことを特徴とする請求項２記載の薬液処理装置。
【請求項４】
前記ローディング手段は、更に、前記中間製品が供給される前記ベルトの受取り位置を位置決めする位置決め手段を含み、
前記位置決め手段は、
前記ベルトに形成された少なくとも１個のマーカと、
前記マーカを検出するセンサと
を有することを特徴とする請求項３記載の薬液処理装置。
【請求項５】
請求項２乃至４記載のいずれかの薬液処理装置を用いて請求項１のプリント配線基板の中間製品を薬液処理することを特徴とする薬液処理方法。
【請求項６】
請求項５の方法を使用して得られたプリント配線基板。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板及びその中間製品、並びに、プリント配線基板の中間製品の薬液処理方法及びこの方法に用いられる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】
ところで、電子・電気機器の小型化・薄型化に伴ない、プリント配線基板に対しても小型化・薄型化が要求されている。しかしながら、上記したエッチング処理工程は確かに効率的であるものの、中間製品の厚みが薄くなって中間製品が撓み易くなると、ローラ列におけるローラ間の隙間から中間製品が落下したり、又はローラに中間製品が絡んで破損するという問題がある。
【０００４】
また、このような問題の発生を防止すべく、ローラ列におけるローラのピッチ間隔を狭くすれば、吹き付けたエッチング液が各ローラに遮られて中間製品の表面に十分に供給されず、エッチングが不均一に進行し、エッチングむらが発生するという問題が起こる。
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、簡単な構成で効率的且つ均一に薬液処理可能なプリント配線基板の中間製品、その薬液処理方法、及びそれに用いる薬液処理装置、並びに、その最終製品としてのプリント配線基板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、プリント配線基板のためのシート状の本体と、前記本体の両側部に相互に平行に設けられ、前記本体の長手方向に沿って延び且つ前記本体から切り離される切り離し予定帯と、前記切り離し予定帯のそれぞれに形成され、前記本体の長手方向に沿って周期的に分布された複数の孔からなる配列とを備えることを特徴とするプリント配線基板が提供される。
【０００６】
上記した構成によれば、プリント配線基板の中間製品は、複数の孔からなる配列を利用し、ローラ列以外の手段により移送可能であり、簡単な構成にも拘わらず移送過程にて効率的且つ均一に薬液処理される。
また、上記の目的を達成するために、請求項２の発明よれば、請求項１の中間製品を移送経路に沿って移送しながら薬液処理する薬液処理装置であって、前記移送経路を形成し、互いに平行且つ同期して走行する２つの無限軌道ベルトと、前記ベルトの外面に設けられ、前記中間製品における前記配列の孔に係合可能な複数の突起と、前記移送経路近傍に配置され、移送過程にて前記中間製品に対して薬液を吹き付ける手段とを備えたことを特徴とする薬液処理装置が提供される。
【０００７】
つまり、この薬液処理装置では、プリント配線基板の中間製品は、その配列の複数の孔に無限軌道のベルトの突起が係合され、そして、この状態で当該ベルトが走行することにより移送され、この移送過程にて薬液が吹き付けられて薬液処理される。
従って、上記した構成によれば、中間製品の表面には薬液が十分且つ斑なく供給され、中間製品の薬液処理が好適に行われる。
【０００８】
そして、請求項３の発明では、前記移送経路に前記中間製品を供給するローディング手段を更に備え、前記ローディング手段は、前段の工程から前記中間製品を解放可能に吸着して取り出すサクションヘッドと、前記中間製品を吸着したサクションヘッドを、前記移送経路の入口上方まで移送する移送手段とを含むことを特徴としている。
上記した構成によれば、サクションヘッドに吸着された中間製品を、移送経路の入口上方まで移送してからサクションヘッドから解放することで、たとえ、その厚みが薄い中間製品であっても、この中間製品を移送経路に好適に配置することができる。
【０００９】
また、請求項４の発明では、前記ローディング手段は、更に、前記中間製品が供給される前記ベルトの受取り位置を位置決めする位置決め手段を含み、前記位置決め手段は、前記ベルトに形成された少なくとも１個のマーカと、前記マーカを検出するセンサとを有することを特徴としている。
上記した構成によれば、前記移送経路に前記中間製品を供給する際に、位置決め手段のマーカ及びセンサを利用することで、中間製品の配列における複数の孔を無限軌道ベルトの所望の突起に確実に係合させることができる。
【００１０】
また、上記の目的を達成するために、請求項５の発明によれば、請求項２乃至４記載のいずれかの薬液処理装置を用いて請求項１のプリント配線基板の中間製品を薬液処理することを特徴とする薬液処理方法が提供される。
上記した構成では、プリント配線基板の中間製品は無限軌道ベルトの走行に伴って移送され、この移送過程にて薬液が吹き付けられて薬液処理される。
【００１１】
従って、上記した構成によれば、中間製品の表面には薬液が十分且つ斑なく供給され、中間製品の薬液処理が好適に行われる。
更に、上記の目的を達成するために、請求項６の発明によれば、請求項５の方法を使用して得られたプリント配線基板が提供される。
このようなプリント配線基板には、その薬液処理が効率的且つ均一に実施され、仕様通りの配線パターン形状が実現される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のプリント配線基板の中間製品、その薬液処理方法及びそれに用いられる薬液処理装置は、簡単な構成にて効率的且つ均一に薬液処理が可能であり、とりわけ、プリント配線基板の薄肉化に好適する。
そして、本発明の薬液処理方法を使用して得られたプリント配線基板は、微細且つ精緻な配線パターンであっても仕様通りに実現され、とりわけ小型化に好適する。
【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表面又は内部に、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、配線パターンはその片面又は両面に、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、後述する製造工程により製造されることから、薄肉化が可能であり、特に薄型の電子・電気機器のフレキシブル配線基板とし好適する。更に、プリント配線基板は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るので、その更なる小型化が可能である。
【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、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】
この製造工程では、まず、銅張積層板に孔配列が形成される（Ｓ１０）。より詳しくは、孔配列の形成工程Ｓ１０では、後述する外形加工工程Ｓ３０で切り離される銅張積層板の両側縁部（切り離し予定帯）１０に、その長手方向に沿って周期的に分布された複数の孔１２からなる配列１４を例えば打ち抜きプレス又はルータ加工により形成する。配列１４の孔１２は、例えば、銅張積層板の各側縁部１０に等間隔にて形成され、側縁部１０，１０同士を比べたときに、その長手方向位置を揃えて形成されている。また、孔１２は例えば矩形形状をなし、銅張積層板を厚み方向に貫通して銅張積層板の両面にて開口する。なお、図３中、１点鎖線は、プリント配線基板となる銅張積層板の中央部分から両側縁部１０を切り離すための切り離し線１６を例示しており、破線１８は、１枚の銅張積層板から得られるプリント配線基板１枚の大きさを例示している。また、図３の銅張積層板は、正確には基板本体ではなく、この工程Ｓ１０から後述する工程Ｓ２２までを加工処理を経た後のプリント配線基板の中間製品１である。更に付加すれば、図３中、配線パターンに対応するスルーホールやはんだめっきのパターンは省略されている。
【００１７】
次いで、配列１４を形成した銅張積層板の中央部分、すなわち中間製品の中央部分に、スルーホールを形成して洗浄した後（Ｓ１２）、スルーホール内を含めて、無電界銅めっき（Ｓ１４）及び電解銅セミパネルめっき（Ｓ１６）を順次施する。
この後、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（Ｓ１８）、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（Ｓ２０）。
【００１８】
この後、めっきレジストを除去してから（Ｓ２２）、後述するエッチング処理を施して（Ｓ２４）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（Ｓ２６）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（Ｓ２８）、両側縁部１０を切り離し線１６から切り離し、更に、相互に連なるプリント配線基板を破線１８から個々のプリント配線基板に切り離す外形加工（Ｓ３０）を施し、所望の配線パターンを有するプリント配線基板が製造される。
【００１９】
エッチング工程Ｓ２４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、スプレー方式のエッチング処理部２０を有し、エッチング処理部２０の入口及び出口には、前段の工程Ｓ２２から処理対象の中間製品１を受け取ってエッチング処理部２０に供給するためのローディング部２２と、エッチング処理部２０から処理済の中間製品１を取り出して後段の工程Ｓ２６に渡すためのアンローディング部２４とがそれぞれ配置されている。
【００２０】
エッチング処理部２０は、プリント配線基板の中間製品１を移送するコンベヤ２６を有し、コンベヤ２６は、中間製品１の移送方向に離間して配置された１対のローラ２８，２８と、これらローラ２８，２８間に架け回された２本の無限軌道（無端状）ベルト３０，３０とからなる。より詳しくは、図３に示したように、ベルト３０，３０は相互に平行且つ離間して配置され、これらベルト３０，３０間の間隔は、中間製品１の中央部分の幅以上となっている。従って、中間製品１はその両側縁部１０，１０がベルト３０，３０に支持される。各ベルト３０，３０の外面にはその長手方向に中間製品１における配列１４の孔１２のピッチと同一のピッチ間隔にして複数の送り爪（突起）３４が形成されており、各送り爪３４は例えば円錐形状をなす。従って、中間製品１がその両側の孔１２にベルト３０の送り爪３４を係合させた状態で、コンベア２６上に供給されていれば、下流側のローラ２８，２８の駆動に伴い、ベルト３０，３０が同期して走行することにより、中間製品１は移送される。
【００２１】
また、ベルト３０，３０の往路部分の上方及び下方にはエッチング液供給ライン３２がそれぞれ配置されている。これら供給ライン３２はコンベア２６の移送方向に所定間隔を存して複数設けられ、且つ、コンベア２６を横断して延びている。
エッチング液供給ライン３２はその長手方向に所望の間隔を存して複数のノズル３６を有し、これらノズル３６はコンベヤ２６上での中間製品１の移送中、その片面又は両面に、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。
【００２２】
図４に示されるように、ローディング部２２は例えばロボット３７により構成される。このロボット３７は旋回アーム３８を有し、旋回アーム３８は、前段工程Ｓ２２の出口とエッチング処理部２０の入口上方との間を旋回して往復動可能である。旋回アーム３８の先端下面には、昇降手段４０を介してサクションヘッド４２が取り付けられ、このサクションヘッド４２は、複数のサクションパッド４４を有し、これらサクションパッド４４へのサクションの供給を制御する。
【００２３】
上述のロボット３７によれば、旋回アーム３８を旋回させてサクションヘッド４２を前段の工程Ｓ２２の出口上方に位置付け、そして、そのサクションパッド４４にエッチング処理すべき中間製品１を工程Ｓ２２から受け取ることができる。この後、旋回アーム３８が旋回して復帰し、サクションヘッド４２はサクションパッド４４に吸着した中間製品１をコンベア２６、即ち、エッチング処理部２０の入口直上に位置付けることができる。
【００２４】
また、旋回アーム３８の先端下面にはＣＣＤカメラ４８が取付けられており、このＣＣＤカメラ４８は、サクションヘッド４２がエッチング処理部２０の入口上方に位置付けられた時に、一方のベルト３０の外面を臨むように配置される。
一方、図５に示されるようにＣＣＤカメラ４８側のベルト３０の外面には光学的に認識可能なマーカ５０が形成され、このマーカ５０はベルト３０の長手方向に所定の間隔を存して配置されている。これらマーカ５０は、コンベア２６，即ち、ベルト３０上での中間製品１の供給位置を規定する。
【００２５】
ＣＣＤカメラ４８には、図示しない制御装置が接続されており、この制御装置は、ＣＣＤカメラ４８からの画像を処理して、その視野内へのマーカ５０の進入を認識することができる。そして、この制御装置は、ベルト３０の走行制御、昇降手段４０によるサクションヘッド４２の上下動制御、及び、サクションパッド４４へのサクションの供給制御を実行する。
【００２６】
アンローディング部２４は、上述のローディング部２２と同じように構成することができるけれども、ＣＣＤカメラは特には必要ない。この場合、例えば、ローディング部２２がエッチング処理部２０の入口に中間製品１を供給すべく、ベルト３０の走行が停止されたとき、アンローディング部２４はエッチング処理部２０の出口から中間製品１を取り出すようにローディング部２２と同期して作動する。
【００２７】
上記したエッチング工程Ｓ２４によれば、エッチング処理される中間製品１は、ベルト３０の送り爪３４に対して、その配列１４の孔１２が係合した状態で、コンベヤ２６を駆動すれば、そのベルト３０に対して滑ることなくエッチング処理部２０の入口から出口まで移送され、この移送過程にて、前述したエッチング液の吹き付けを受け、効率的にエッチング処理される。そして、中間製品１は、その両側縁部１０がベルト３０，３０により支持されながら移送されるので、たとえ中間製品１が可撓性を有していたとしても、従来技術の一対のローラ列のみからなるコンベヤの場合のように、ローラ列のローラ間から中間製品が落下したり、ローラに巻き付き中間製品１が破損することもない。
【００２８】
更に、エッチング工程Ｓ２４によれば、プリント配線基板となる中間製品１に吹き付けられるエッチング液は、従来技術の場合のようにローラ列に遮られることなく供給される。したがって、中間製品１には十分な量のエッチング液が斑なく供給され、全面に亘り均一にエッチングされる。それ故、このエッチング工程Ｓ２４によれば、各配線の側部におけるアンダーカットのばらつきが抑制され、微細な配線パターンであっても精緻に形成することができる。
【００２９】
そして、上記したエッチング工程Ｓ２４では、以下のようにしてローディング部２２からエッチング処理部２０に中間製品１が供給される。
まず、そのサクションパッド４４に中間製品１を吸着したサクションヘッド４２は旋回アーム３８の回によりエッチング処理部２０まで移送され、その入口上方に位置付けられる。次に、制御部が、ＣＣＤカメラ４８の視野域中心へのマーカ５０の進入を認識したときに、ベルト３０の走行を停止させる。このとき、中間製品１の移送方向でみて、ベルト３０の送り爪３４は上下方向に関して中間製品１の配列１４の孔１２の位置に一致させられる。そして、制御部は、昇降手段４０を作動し、サクションヘッド４２とともに中間製品１を下降させ、ベルト３０上に載置する。それから、制御部は、サクションパッド４４による中間製品１の吸着を解除した後、サクションヘッド４２を上昇させるとともにベルト３０の走行を再び開始させ、中間製品１はコンベヤ２６により移送される。
【００３０】
従って、このエッチング工程Ｓ２４によれば、ベルト３０の送り爪３４に対して中間製品１の配列１４の孔１２を確実に係合させた状態で、コンベヤ２６に中間製品１を供給することができる。
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。
【００３１】
そして、上記した一実施例のプリント配線基板の製造方法では、エッチング処理工程においてのみ、プリント配線基板の中間製品をコンベヤ２６により移送したけれども、その他の工程においても、必要に応じて同様なコンベヤにより中間製品を移送してもよい。とりわけ、コンベヤ２６は、移送する中間製品の厚みが０．２ｍｍ以上の場合に好適する。そして、コンベヤ２６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つのコンベヤにて移送する過程において、中間製品に対して複数の工程を連続して行ってもよい。
【００３２】
また、上記した一実施例のプリント配線基板の製造方法では、原材料の両面銅張積層板に対して最初に配列１４を形成したが、移送過程にて薬液処理する直前までに、プリント配線基板の中間品に少なくとも配列１４を形成すればよい。但し、その下流工程が複雑となることから、配列１４は両面銅張積層板に最初に形成するのが好ましい。なお、原材料として樹脂基板を用いる場合には、配列１４を樹脂基板に最初に形成するのが好ましい。
【００３３】
また、上記した一実施例のエッチング処理装置において、ローディング部２２のサクションヘッド４２は中間製品の供給に際し、そのサクションを単に解除するだけであるが、この解除に加え、サクションパッドから圧空を吹き出すようにしてもよく、この場合には、中間製品がベルト３０に向けて付勢されることから、中間製品の孔１２に対してベルト３０の送り爪３４を確実に係合させることができるので好ましい。なお、送り爪３４及び孔１２の形状は互いに係合可能であればよく、例えば送り爪３４及び孔１２は円柱状であってもよい。
【００３４】
更に、上記したエッチング処理装置において、ベルト３０の受取り位置を位置決めする手段も格別限定されることはなく、例えば、ＣＣＤカメラ４８及びマーカ５０に代えて、ローラ２８を駆動する駆動軸にロータリエンコーダを取り付けてベルト３０、即ち、送り爪３４の送り量を監視し、中間製品のサイズに応じて送り爪３４の間欠送り量を設定することでも、中間製品の孔に対する送り爪３４の位置決めが可能となり、ベルト３０に対して中間製品を正確に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【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の装置のエッチング処理部を拡大して示した斜視図である。
【図４】図２の装置のローディング部の概略構成を示した図である。
【図５】図３のエッチング処理部に用いられるベルトの部分平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０ 銅張積層板（プリント配線基板の中間製品）の側部（切り離し予定帯）
１２ 孔
１４ 配列
３０ ベルト
３２ エッチング液供給ライン（薬液吹き付け手段）
３４ 送り爪（突起）
【出願人】 【識別番号】０００２４３９０６
【氏名又は名称】株式会社メイコー
【住所又は居所】神奈川県綾瀬市大上５丁目１４番１５号
【出願日】 平成１５年１１月１１日（２００３．１１．１１）
【代理人】 【識別番号】１０００９００２２
【弁理士】
【氏名又は名称】長門 侃二
【公開番号】 特開２００５−１５０１５７（Ｐ２００５−１５０１５７Ａ）
【公開日】 平成１７年６月９日（２００５．６．９）
【出願番号】 特願２００３−３８１４４４（Ｐ２００３−３８１４４４）