KR102279544B1 - 에칭 장치 - Google Patents

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시바모토 즈요시
하시하라 가즈노리
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신꼬오덴기 고교 가부시키가이샤
도쿄 가코키 컴퍼니 리미티드
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Abstract

첫째로, 에칭액의 스프레이압을 올려도 형성되는 회로 패턴에 불균일이 발생하지 않아서, 에칭 정밀도가 개선되고, 둘째로, 또한 이것이 간단 용이하게 지장없이 실현되는 에칭 장치를 제안한다.
이 에칭 장치(6)는 예를 들면, 전자 회로 기판의 제조 공정에서 사용되고, 컨베이어(4)에서 수평 반송되는 기판재(B)에 에칭액(A)을 분사하여 에칭 처리한다. 그리고 댐 롤(3)과 액 중지체(12)를 갖고 있다. 댐 롤(3)은 에칭액(A)이 기판재(B) 상면을 전후의 반송 방향(E)으로 흐르는 것을 저지하여, 좌우로 흐르도록 규제한다. 액 중지체(12)는 댐 롤(3)을 넘어서 비산하거나 넘치려고 하는 에칭액(A)을 규제하고, 또한, 전후로 유출되는 것을 규제한다. 댐 롤(3)이나 액 중지체(12)는 반송되는 기판재(A)의 상측에 설치되고, 액 중지체(12)는 댐 롤(3) 상에 설치되어 있다.

Description

에칭 장치{ETCHING DEVICE}
본 발명은 에칭 장치에 관한 것이다. 예를 들면, 전자 회로 기판의 제조 공정 중의 에칭 공정에서 사용되는 에칭 장치에 관한 것이다.
《기술적 배경》
예를 들면, 프린트 배선 기판, 그 밖의 전자 회로 기판에 있어서, 그 대표적인 제조 공정은 다음과 같다.
우선, 동박 적층판으로 이루어지는 기판재의 외표면에 감광성 레지스트가 도포 또는 부착된다. 그로부터, 회로의 네거 필름을 얹어서 노광하고, 회로 형성 부분 이외의 레지스트를 현상에 의해 용해 제거한다. 또한, 노출된 회로 형상 부분 이외의 동박을 에칭에 의해 용해 제거하고나서, 회로 형성 부분의 레지스트를 박리에 의해 용해 제거한다.
이와 같은 프로세스를 진행함으로써 기판재 외표면에 남은 동박으로 전자 회로가 형성되고, 전자 회로 기판이 제조된다.
그리고 에칭 공정의 에칭 장치에서는 컨베이어에서 수평 반송되는 기판재에 대해, 스프레이 노즐로부터 에칭액이 분사되고, 또한, 기판재가 에칭 처리된다(후술의 도 3도 참조).
《종래 기술》
에칭 장치에 있어서, 분사된 에칭액은 기판재 외표면을 좌방향 또는 우방향(전후의 반송 방향에 대해 직각 방향)으로 흐르고, 기판재를 에칭 처리한 후, 좌우 양 사이드로부터 유하, 배출된다. 또한, 기판재에 분사된 에칭액은 차례 차례 신선한 액으로 갱신된다.
이에 비하여, 만일 기판재 외표면에 에칭액의 액 축적이나 체류가 발생하면 갱신이 방해되고, 에칭 정밀도가 저하해 버린다. 그리고 특히, 기판재 상면의 중앙부 부근에 있어서, 이와 같은 액 축적이나 체류가 발생하기 쉬웠다.
그래서 에칭액의 갱신 촉진, 액 축적 해소, 체류 해소를 목표로 하여, 에칭 장치에서는 스프레이 노즐 경사 설치나 댐 롤이 채용되어 있었다.
즉, 종래의 에칭 장치(1)의 대표예에서는 도 3의 (2)도 중에 나타낸 바와 같이, 분사된 에칭액(A)이 기판재(B) 외표면을 전후로 흐르는 것을 저지하여 좌우로 흐르도록 하기 위해, 스프레이 노즐(2)을 좌방향과 우방향을 향해 번갈아 비스듬히 배치하거나, 도 1의 (4), 도 2의 (2)도에 나타낸 바와 같이, 구획 롤러로서 댐 롤(3)이 채용되어 있었다.
그리고 이들은 통상, 기판재(B)의 상측에 채용되어 있었다(기판재(B) 하면에서는, 분사된 에칭액(A)은 액 축적이나 체류하지 않고, 에칭 처리 후 즉시 자연 낙하, 자중 낙하한다).
이와 같은 종래의 에칭 장치(1)로서는 예를 들면, 다음의 특허 문헌 1, 2에 나타내어진 것을 들 수 있다. [특허 문헌 1] 일본국 특개2011―23378호 공보 [특허 문헌 2] 일본국 특개2011―23379호 공보
그런데 이와 같은 종래의 기판재(B)의 에칭 장치(1)에 대해서는, 다음의 과제가 지적되어 있었다.
우선, 형성되는 회로(C) 패턴에 대하여, 도 4의 (2)도는 단면이 직사각형인 이상예를 나타낸다. (3)도는 이에 가까운 단면으로 이루어지는 좋은 예를 나타낸다. (4)도는 단면이 급경사 사다리꼴을 이루는 나쁜 예를 나타낸다. 도면 중, L은 회로 폭, T는 정상면 폭(톱 폭), S는 회로 간 스페이스, H는 회로 깊이이다.
그런데 도 4의 (3)도에 나타낸 좋은 회로(C) 패턴을 얻기 위해서는 예를 들면, 도 1의 (4)도나 도 3에 있어서, 스프레이 노즐(2)로부터 분사되는 에칭액(A)의 스프레이압을 올릴 필요가 있다. 회로(C)의 미세화, 고밀도화, 에칭 정밀도 향상 등을 감안하여, 이와 같은 고압화의 필요성이 최근에 한층 높아지고 있다. 도면 중 4는 컨베이어, 5는 그 휠이다.
즉, 저압 시, 예를 들면, 스프레이압 0. 18MPa인 경우, 단면이 도 4의 (4)도의 나쁜 패턴의 회로(C)(회로 폭(L) 30㎛, 정상면 폭(T) 20㎛)가 형성되기 쉬워진다. 이에 비하여, 스프레이압 0. 20MPa 이상의 고압 시, 예를 들면, 스프레이압 0. 25MPa에서는 단면이 도 4의 (3)도의 직사각형에 가까운 좋은 패턴의 회로(C)(회로 폭(L) 30㎛, 정상면 폭(T) 25㎛)가 형성되게 된다.
그러나 도 1의 (4)도, 도 2의 (2)도에 나타낸 종래의 에칭 장치(11)에 있어서는, 스프레이압을 올려서, 보다 강한 스프레이압, 보다 강력한 분사 임팩트로 에칭 처리하면, 형성되는 회로(C) 패턴에 불균일이 발생한다는 문제가 지적되어 있었다. 특히, 기판재(B) 상면에 대하여 지적되어 있었다.
이 문제에 대하여, 더욱 상세히 서술한다. 스프레이압을 올리면, 기판재(B)에 분사된 에칭액(A)이 댐 롤(3)을 넘어서 비산하거나 넘치는 사태가 발생하게 된다.
즉, 기판재(B) 상면에 대하여, 스프레이압 0. 20MPa 미만에서는 댐 롤(3) 간에 안정적으로 유지되어 있던 에칭액(A)의 기준 수위가 스프레이압 0. 20MPa 이상인 경우에는, 압반사에 의해 기준 수위보다 위로 되튀어서 비산하거나, 압파동에 의해 기준 수위보다 위로 넘치게 된다.
또한, 에칭액(A)이 전후 방향(E)으로 유출 사태가 발생하게 된다(도 1의 (4)도 중의 실선 표시를 참조).
그 결과, 그 스프레이 노즐(2)의 분사 대상 영역의 기판재(B)에 대해서는, 에칭 처리를 실시하는 에칭액(A)이 부족하게 된다. 이에 비하여, 전후에서 인접하는 스프레이 노즐(2)의 분사 대상 영역의 기판재(B)에 대해서는, 에칭액(A)의 액 축적이나 체류 발생의 원인으로 된다.
이와 같이 하여, 에칭 처리의 과부족, 속도 지연이 발생하여, 형성되는 회로(C) 패턴에 불균일이 발생하고 있었다(기판재(B) 하면에 대해서는 에칭액(A)이, 에칭 처리 후, 즉시 자연 낙하, 자중 낙하하므로, 이와 같은 문제 발생은 적다).
기판재(B) 상면의 회로(C)에서, 도 4의 (4)도에 나타낸 나쁜 패턴 단면의 것이 혼재하게 되고, 형성 패턴의 에칭 레이트나 에칭 팩터의 저하, 표준 편차나 면내 분포의 악화를 초래하고 있었다.
이와 같이, 종래의 기판재(B)의 에칭 장치(1)는 스프레이압의 고압화를 꾀하면, 회로(C) 패턴에 불균일이 발생하여, 에칭 정밀도에 문제가 발생하고 있었다.
《본 발명에 대하여》
본 발명의 에칭 장치는 이와 같은 실정을 감안하여, 상기 종래예의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이다.
그리고 본 발명은 첫째로, 에칭 정밀도가 개선되고, 둘째로, 또한 이것이 간단 용이하게 지장없이 실현되는 에칭 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.
《청구항에 대하여》
이와 같은 과제를 해결하는 본 발명의 기술적 수단은 특허 청구 범위에 기재한 바와 같이 다음과 같다.
청구항 1에 대해서는 다음과 같다.
이 에칭 장치는 컨베이어에서 반송되는 판형상 부재에 스프레이 노즐로부터 에칭액을 분사하여 에칭 처리한다. 그리고 상기 에칭 장치는 댐 롤과 액 중지체를 갖고 있다.
상기 컨베이어는 상하의 휠군을 갖고, 상기 판형상 부재를 끼워서 수평 반송한다.
상기 스프레이 노즐은 상기 컨베이어의 주위에 다수 설치되는 것과 함께, 적어도 상기 컨베이어의 상측에 배치되는 복수의 스프레이 노즐은 상기 컨베이어의 반송 방향에 대하여 좌방향 또는 우방향을 향해 비스듬히 경사져서 배치되어 있다.
상기 댐 롤은 상기 휠보다 직경이 작은 스트레이트 롤러로 이루어지고, 상기 컨베이어의 반송 방향에 나열하여 배치된 전후의 상기 휠 간에 형성된 스프레이 존의 전후단부에 쌍을 이루어서 상기 휠에 인접 배치되어 있다.
또한, 상기 댐 롤은 상기 스프레이 노즐로부터 상기 판형상 부재에 분사된 상기 에칭액을, 상기 판형상 부재의 외표면을 좌우의 폭 방향으로 흐르도록 규제한다.
상기 액 중지체는 상기 휠과는 간섭하지 않는 위치에서 상기 각 댐 롤의 위쪽에 인접 배치되어 있다.
또한, 상기 액 중지체는 상기 에칭액이 상기 댐 롤을 넘어서 전후로 유출되는 것을 규제한다.
상기 댐 롤 및 액 중지체는 적어도 반송되는 상기 판형상 부재의 상측에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 대해서는 다음과 같다.
청구항 2의 에칭 장치에서는 청구항 1에 있어서, 상기 액 중지체는 바형상재로 이루어지고, 상기 댐 롤과는 이격 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
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《작용 등에 대하여》
본 발명은 이와 같은 수단으로 이루어지기 때문에 다음과 같이 된다.
(1) 에칭 장치에서는 컨베이어에서 반송되는 기판재 등의 판형상 부재에 대해, 스프레이 노즐로부터 에칭액을 분사하여 에칭 처리한다.
(2) 분사된 에칭액은 기판재 등의 판형상 부재를 좌방향 또는 우방향으로 흐른 후, 좌우 양 사이드로부터 유하, 배출된다.
(3) 이와 같은 에칭액의 흐름을 지지하기 위해, 스프레이 노즐 경사 설치나 댐 롤이 채용되어 있다.
(4) 그런데 에칭 장치에서는 에칭 정밀도 향상을 위해, 에칭액의 스프레이압 고압화 필요성이 강하다.
(5) 그러나 스프레이압을 고압화하면, 분사된 에칭액이 압반사에 의해 댐 롤에 의한 기준 수위보다 위로 되튀어서 비산하거나, 압파동에 의해 기준 수위보다 위로 넘치기 쉬워진다.
또한, 에칭액이 댐 롤을 넘어서 전후로 유출될 염려가 발생하여, 회로 패턴의 불균일 발생의 원인으로 된다.
(6) 그래서 본 발명의 에칭 장치에서는 액 중지체를 채용하여 이루어지고, 이와 같은 에칭액의 비산, 넘침, 유출을 규제한다.
(7) 또한, 에칭액의 스프레이압을 고압화해도 이들은 확실하게 규제, 회피되게 된다.
(8) 따라서 예를 들면, 회로 패턴의 불균일 발생도 방지된다. 즉, 스프레이압의 고압화에 의해 단면 직사각형에 가까운 회로가 형성되는 것과 함께, 액 중지체의 채용에 의해 단면 급경사 사다리꼴의 회로의 발생, 혼재는 회피된다.
(9) 그리고 액 중지체는 간단한 구성으로 이루어지고, 용이하게 상기한 바를 실현 가능하다. 또, 스프레이 존을 좁히거나, 휠을 접촉, 간섭하는 일도 없는 등, 지장없이 채용할 수 있다.
(10) 그래서 본 발명의 에칭 장치는 다음의 효과를 발휘한다.
《제 1 효과》
첫째로, 에칭 정밀도가 개선된다. 즉, 본 발명의 에칭 장치에서는 액 중지체의 채용에 의해 스프레이압을 고압화로 해도, 에칭액이 댐 롤을 넘어서 비산하거나, 넘쳐서 유출되는 것은 확실하게 방지된다. 특히, 기판재 등의 판형상 부재 상면에 대하여 확실하게 방지되게 된다.
또한, 에칭액의 스프레이압을 올림으로써 예를 들면, 직사각형에 가까운 회로 패턴이 균일하게 얻어지게 된다. 형성되는 회로 패턴에 대하여, 상기한 이 종류의 종래 기술과 같이, 스프레이압을 올리면 불균일이 발생하는 것은 방지된다.
고스프레이압이어도 예를 들면, 에칭 레이트나 에칭 팩터가 향상되고, 표준 편차나 면내 분포가 우량화하게 되어, 에칭 정밀도가 대폭 개선된다.
《제 2 효과》
둘째로, 또한 이것은 간단 용이하게 지장없이 실현된다. 즉, 본 발명의 에칭 장치에서 채용한 액 중지체는 우선, 간단한 구성으로 이루어져서, 비용면에도 뛰어나 있다.
또한, 액 중지체는 휠과는 간섭하지 않는 위치에서 댐 롤 상에 인접 배치되어 있어서, 상기한 제 1 효과가 용이하게 실현된다. 이와 함께 액 중지체는 스프레이 존을 좁히는 일이 없어서, 스페이스면이 우수한 것과 함께, 컨베이어의 휠과 접촉, 간섭하는 일도 없는 등, 지장없이 채용된다.
이와 같이, 이 종류의 종래 기술에 남은 과제가 모두 해결되는 등, 본 발명이 발휘하는 효과는 현저하고 크다.
도 1의 (1)도, (2)도는 본 발명에 관련되는 에칭 장치에 대하여, 발명을 실시하기 위한 형태의 설명으로 제공하는 주요부의 측면도이다. 그리고 도 1의 (1)도는 제 1예를, (2)도는 제 2예를 나타낸다. 그리고 도 1의 (3)도는 본 발명에 속하지 않는 참고예의 설명으로 제공하는 주요부의 측면도이다. 도 1의 (4)도는 종래 기술에 관련되는 에칭 장치의 설명으로 제공하는 주요부의 측면도이다.
도 2의 (1)도는 본 발명에 관련되는 에칭 장치에 대하여, 발명을 실시하기 위한 형태의 설명으로 제공하고, 상기 제 1예의 주요부의 평면도이다. 도 2의 (2)도는 종래 기술에 관련되는 에칭 장치의 설명에 제공하고, 주요부의 평면도이다.
도 3은 에칭 장치의 설명으로 제공하고, 도 3의 (1)도는 개략 측면도, 도 3의 (2)도는 개략 정면도이다.
도 4는 전자 회로 기판의 설명으로 제공하고, 도 4의 (1)도는 확대한 평면 설명도이다. 도 4의 (2)도, (3)도, (4)도는 형성 회로의 확대한 단면 설명도이고, 도 4의 (2)도는 이상예를, 도 4의 (3)도는 좋은 예를, 도 4의 (4)도는 나쁜 예를 나타낸다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여, 도면을 참조해서 상세히 설명한다.
《전자 회로 기판(D) 등에 대하여》
본 발명에 관련되는 기판재(B)의 에칭 장치(6)는 전자 회로 기판(D)의 제조 공정에서 사용된다. 그래서 우선, 전제로 되는 전자 회로 기판(D) 및 그 제조 방법에 대하여, 도 4 등을 참조해서 일반적으로 설명해 둔다.
프린트 배선 기판 등의 전자 회로 기판(D)은 소형 경량화, 극박화, 플렉시블화 등의 진전이 눈부시고, 형성되는 전자 회로(C)도 미세화, 고밀도화가 현저하다.
그리고 그 제조 공정에서 사용되는 기판재(B)는 500㎜×400㎜나 600㎜×500㎜사이즈이고, 두께 0. 06㎜∼1. 6㎜ 정도의 것이 대표적이다.
형성되는 전자 회로(C)에 대해서는, 그 회로 폭(보텀 폭)(L)이 5㎛∼80㎛ 정도, 회로 간 스페이스(S)가 5㎛∼80㎛ 정도, 회로 깊이(회로 높이)(H)가 12㎛∼35㎛ 정도의 것이 일반적이다.
그리고 본 발명은 회로 깊이(회로 높이)(H)와 회로 간 스페이스(S) 또는 회로 폭(L)의 비(H／S 또는 H／L)가 0. 5를 넘는 것, 즉, 미세화, 고밀도화된 회로(C) 패턴에 대하여 대표적으로 적용된다.
기판재(B)를 이용하여 제조되는 전자 회로 기판(D)은 경질의 리지드 기판 타입과 필름상의 플렉시블 기판 타입으로 나뉘어진다. 또, 표리 양면에 회로(C)가 형성되는 양면 기판 타입이 대표적인데, 편면만에 회로(C)가 형성되는 편면 기판 타입도 생각되고, 또한, 다층 기판, 그 밖에 각종 타입에 대하여 본 발명은 널리 적용할 수 있다.
이와 같은 전자 회로 기판(D)의 제조 방법으로서는, 서브트랙티브법(웨트 프로세스법)(상기한 배경 기술의 종래 기술란을 참조), 세미 애디티브법, 그 밖에 각종 제조 방법이 알려져 있으며, 본 발명은 이와 같은 각종 제조 방법에 적용된다.
전자 회로 기판(D) 등에 대해서는 이상과 같다.
《에칭 장치(6)》
다음으로, 에칭 장치(6)에 대하여, 도 3을 참조해서 일반적으로 설명한다.
본 발명에 관련되는 에칭 장치(6)는 전자 회로 기판(D)의 제조 공정 중, 에칭 공정에서 사용된다. 그리고 챔버(7) 내에서 컨베이어(4)에서 반송되는 기판재(B)에 대해, 스프레이 노즐(2)로부터 에칭액(A)을 분사하여 에칭 처리한다.
컨베이어(4)는 상하의 휠(5)군으로 이루어지고, 기판재(B)를 끼워서 전후의 반송 방향(E)으로 수평 반송한다.
스프레이 노즐(2)은 이와 같이 수평 반송되는 기판재(B)에 대해, 도시예에서는 상하로부터 에칭액(A)을 분사하여, 기판재(B)의 표리ㆍ상하의 외표면을 에칭 처리한다. 노출된 동박 부분을 에칭액(A)(염화제2동, 염화제2철, 그 밖의 부식액)으로 용해 제거한다.
또한, 스프레이 노즐(2)은 전후의 반송 방향(E), 좌우의 폭 방향(F), 상하 방향(G)의 상하에 다수 설치되어 있다. 그리고 도시와 같이, 상측의 스프레이 노즐(2)은 좌방향과 우방향을 향해 번갈아 비스듬히 경사져서 배치되어 있다.
이 스프레이 노즐(2)의 경사 배치는 기판재(B)에 분사된 에칭액(A)의 갱신 촉진, 액 축적 해소, 체류 해소를 꾀하기 위해 채용되어 있다(상기한 배경 기술의 종래 기술란을 참조). 스프레이 노즐(2)의 스프레이압에 대해서도, 상기를 참조(발명이 해결하고자 하는 과제란을 참조).
에칭 처리 후의 에칭액(A)은 액조(8)로 유하, 회수, 저류된 후, 펌프(9), 필터, 배관(10) 등을 경유하여 스프레이 노즐(2)로 순환 공급되어 재사용된다.
에칭 장치(6)의 일반적 설명에 대해서는 이상과 같다.
《댐 롤(3)에 대하여》
다음으로, 댐 롤(3)에 대하여, 도 1, 도 2를 참조해서 설명한다.
이 에칭 장치(6)에서는 전후의 휠(5) 간에 형성된 스프레이 노즐(11), 즉, 에칭액(A)의 분사 간격 스페이스에 대하여, 그 전후 단부에 각각 댐 롤(3)이 설치되어 있다.
댐 롤(3)은 각 스프레이 존(11)에 대하여 각각의 전단부와 후단부에 쌍을 이루어 설치되고, 휠(5)과 함께 기판재(B)에 접촉 회전한다.
이 댐 롤(3)은 휠(5)(예를 들면, 직경 32㎜)보다 직경이 작은(예를 들면, 직경 16㎜) 스트레이트 롤러제로 이루어지고, 좌우에 축을 향하여 설치되고, 도시예에서는 구동부로 되어 있다.
그리고 댐 롤(3)은 스프레이 존(11) 전후의 휠(5)에 대하여, 그 전 또는 후에 인접 배치되는데, 해당 휠(5)과는 전후 간극을 남기고 이격 위치해 있다.
댐 롤(3)은 전후의 구획 롤러로서 이용된다. 즉, 댐 롤(3)은 스프레이 노즐(2)로부터 기판재(B)에 분사된 에칭액(A)이 기판재(B) 외표면, 특히, 상면으로 전달되어 전후의 반송 방향(E)으로 흐르는 것을 저지하고, 또한, 에칭액(A)이 기판재(B) 외표면, 특히, 상면을 좌우의 폭 방향(F)으로 흐르도록 한다.
이와 같이, 댐 롤(3)은 기판재(B)에 분사된 에칭액(A)의 갱신 촉진, 액 축적 해소, 체류 해소를 꾀하기 위해 채용되어 있다(상기한 배경 기술의 종래 기술란을 참조).
그리고 댐 롤(3)은 통상 도시와 같이, 반송되는 기판재(B)의 상측에 대하여 채용된다(하면에 분사된 에칭액(A)은 자연 낙하, 자중 낙하한다).
댐 롤(3)에 대해서는 이상과 같다.
《액 중지체(12)에 대하여》
다음으로, 액 중지체(12)에 대하여, 도 1의 (1)도, (2)도, 도 2의 (1)도 등을 참조해서 설명한다.
이 에칭 장치(6)에서는 액 중지체(12)가 댐 롤(3)에 인접 배치되는 것과 함께, 휠(5)과는 간섭하지 않는 위치에 설치되어 있다. 액 중지체(12)는 상기에 의해 스프레이 존(11)의 전단부와 후단부에 쌍을 이루어 설치된 댐 롤(3)에 대하여 각각 인접 배치된다. 또한, 액 중지체(12)도 전후 쌍을 이룬다.
그리고 통상은 도시와 같이, 댐 롤(3)이, 반송되는 기판재(B)의 상측에 대하여 설치되어 있는 것에 동반하여, 액 중지체(12)는 이와 같은 댐 롤(3) 상에 인접 배치되어 있다.
또, 이와 같이, 댐 롤(3) 상에 인접 배치된 액 중지체(12)는 상기에 의해 댐 롤(3)이 인접 배치되어 있는 휠(5)에 대해, 댐 롤(3)과 마찬가지로, 전후 간극을 남기고 이격 위치해 있다.
그리고 액 중지체(12)는 댐 롤(3)을 넘어서 비산할 가능성이나 넘칠 가능성이 있는 에칭액(A)을 규제할 수 있는 상하 치수를 구비하고 있어서, 에칭액(A)의 댐 롤(3)을 넘어서의 유출을 규제한다.
즉, 액 중지체(12)는 기판재(B)에 분사된 에칭액(A)이 댐 롤(3)을 넘어서 비산하거나 넘치는 것을 규제하고, 이와 같은 규제 기능 발휘에 필요 충분한 상하 방향(G)의 높이 치수를 구비하고 있다. 즉, 댐 롤(3)의 높이 치수에 플러스 알파되는 분량의 높이 치수를 구비하고 있다.
이와 같이, 액 중지체(12)는 기판재(B)에 분사된 에칭액(A)이 전후로 유출되는 것을 규제하고, 또한, 에칭액(A)을 댐 롤(3) 등에 의한 좌우의 폭 방향(F)으로의 흐름으로 복귀시킨다.
《도시예의 액 중지체(12)》
도시예의 액 중지체(12)에 대해서는 다음과 같다.
제 1예에 대해서는 다음과 같다. 도 1의 (1)도, 도 2의 (1)도에 나타낸 제 1예의 액 중지체(12)는 바형상 재제(材製)로 이루어지고, 댐 롤(3)과는 이격 배치되어 있다.
즉, 이 제 1 예의 액 중지체(12)는 에칭 장치(6)의 챔버(7)의 좌우 프레임 간에 가설된 바 프레임으로 이루어지고, 상측의 댐 롤(3) 상에 약간 상하 간격을 남기고 이격 배치되어 있으며, 댐 롤(3) 상을 전체적으로 덮고 있다.
제 2예에 대해서는 다음과 같다. 도 1의 (2)도에 나타낸 제 2예의 액 중지체(12)는 제 1예와 마찬가지로, 챔버(7)의 좌우 프레임 간에 가설되어 바 프레임으로 이루어지고, 상측의 댐 롤(3) 상에 이격 배치되어 있는데, 휠(5)과 인접하는 측은 댐 롤 상을 덮지 않는 구성으로 이루어진다.
제 2예의 액 중지체(12)는 이와 같은 구성을 채용한 것에 의해 댐 롤(3)과 인접 휠(5) 간의 전후 간극의 거리 치수를 좁게 설정한 경우, 휠(5)과의 간섭이 확실하게 방지되는 이점이 있다. 댐 롤(3) 상에 위치 설정되는 액 중지체(12)가 댐 롤(3)의 휠(5)측으로의 접근 배치에 의해 휠(5)과 간섭할 염려는 확실히 회피된다.
참고예는 다음과 같다. 도 1의 (3)도에 나타낸 본 발명에 속하지 않는 참고예의 액 중지체(12)는 스트레이트 롤러제로 이루어지고, 댐 롤(3)과 접촉하여 배치되어 있다.
즉, 참고예의 액 중지체(12)는 도시예에서는 댐 롤(3)과 동일한 스트레이트 롤러제로 이루어지고, 챔버(7)의 좌우 프레임 간에 축지지되어 있다. 그리고 댐 롤(3) 상에 인접 배치되는데, 댐 롤(3)에 대해, 제 1예나 제 2예와 같이 이격되지 않고, 상하 접촉한 구성으로 이루어진다.
이에 비하여, 제 1예, 제 2예의 액 중지체(12)는 제 3예의 액 중지체(12)에 비해 구성이 간단하고, 가설 부착도 용이한 이점이나 고정 가설되기 때문에 안정된 기능 발휘가 가능하다는 이점이 있다.
또한, 제 1예, 제 2예의 액 중지체(12)는 극박화, 플렉시블화가 진행되는 기판재(B), 그리고 미세화, 고밀도화가 진행되는 그 회로(C)에 대하여 중량 부하를 전혀 가하는 일이 없다는 이점도 있다.
액 중지체(12)에 대해서는 이상과 같다.
《작용 등》
본 발명의 에칭 장치(6)는 이상 설명한 바와 같이 구성되어 있다. 그래서 이하와 같이 된다.
(1) 에칭 장치(6)에서는 컨베이어(4)에서 반송되는 기판재(B)에 대해, 전후 좌우에 다수 설치된 스프레이 노즐(2)로부터 에칭액(A)을 분사하고, 또한, 기판재(B) 외표면을 에칭 처리한다(도 3을 참조).
(2) 분사된 에칭액(A)은 기판재(B) 외표면을 좌우의 폭 방향(F), 즉, 좌방향 또는 우방향으로 흐른 후, 기판재(B)의 좌우 양 사이드로부터 유하, 배출한다.
(3) 이와 같은 에칭액(A)의 기판재(B) 외표면에 있어서의 흐름, 특히, 기판재(B) 상면에 있어서의 흐름을 지지하기 위해, 스프레이 노즐(2)의 경사 설치(도 3의 (2)도를 참조)나 댐 롤(3)(도 1, 도 2를 참조)이 채용되어 있다.
즉, 기판재(B) 상면에 있어서, 에칭액(A)의 액 축적, 체류 발생을 방지하여 신선한 에칭액(A)으로의 갱신을 도모하기 위해, 스프레이 노즐(2) 경사나 댐 롤(3)이 채용되어 있다.
(4) 그런데 에칭 장치(6)에서는 회로(C)의 미세화, 고밀도화, 에칭 정밀도 향상 등을 감안하여, 스프레이 노즐(2)로부터 분사되는 에칭액(A)에 대하여 스프레이압의 고압화 필요성이 최근에 한층 높아지고 있다.
즉, 도 4의 (3)도에 나타낸 직사각형에 가까운 단면의 좋은 회로(C) 패턴을 얻기 위해서는, 스프레이압을 예를 들면, 0. 20MPa 이상으로 고압화하고, 또한, 보다 강한 스프레이압, 보다 강력한 분사 임팩트로 에칭 처리할 필요성이 높아지고 있다.
(5) 그러나 스프레이압을 고압화하면, 기판재(B) 상면에 분사된 에칭액(A)이 댐 롤(3)을 넘어서 비산하거나 넘쳐서 유출되는 사태가 발생하기 쉬워진다.
그 상태로는 에칭액(A)이 압반사에 의해 댐 롤(3)에서 형성되는 기판재(B) 상의 기준 수위보다 위로 되튀어서 비산하거나, 압파동에 의해 기준 수위보다 위로 넘칠 염려가 발생한다. 그 분량이 댐 롤(3)을 넘어서 전후 방향(E)으로 유출될 염려가 발생한다(도 1의 (4)도의 종래 기술의 실선 표시를 참조).
에칭액(A)이 전후 유출되면, 그 스프레이 노즐(2)의 분사 대상 영역의 기판재(B)에 관해서는, 에칭액(A)이 설정량보다 양적으로 부족하게 된다. 이에 비하여, 전후에서 인접하는 스프레이 노즐(2)의 분사 대상 영역의 기판재(B)에 관해서는, 유입된 에칭액(A)에 의해 액 축적이나 체류가 발생하게 된다.
이들에 기인하여, 형성되는 회로(C) 패턴에 불균일이 발생하고, 단면이 도 4의 (4)도에 나타낸 급경사 사다리꼴의 회로(C)가 발생, 혼재하게 된다.
(6) 그래서 본 발명의 에칭 장치(6)에서는 액 중지체(12)를 채용하여 이루어진다(도 1의 (1)도, (2)도, 도 2의 (1)도 등을 참조).
액 중지체(12)는 스프레이압을 올린 경우에, 댐 롤(3)을 넘어서 비산하거나 넘치려고 한 에칭액(A)을 규제하고, 또한, 댐 롤(3) 등에 의한 좌우로의 흐름으로 복귀시킨다(도 1의 (1)도, (2)도 중의 실선 표시를 참조).
(7) 이와 같은 액 중지체(12)의 채용에 의해, 이 에칭 장치(6)에 따르면, 에칭액(A)의 스프레이압을 고압화해도 상기한 에칭액(A)의 양적 부족, 액 축적, 체류 등의 발생은 회피된다.
(8) 또한, 이 에칭 장치(6)에 따르면, 에칭 처리에 기초하여 형성되는 회로(C) 패턴에 대하여 불균일 발생이 방지된다.
즉, 에칭액(A)의 스프레이압의 고압화에 의해, 즉, 강한 스프레이압, 보다 강력한 임팩트에 의해 도 4의 (3)도에 나타낸 바와 같이, 단면이 직사각형에 가까운 회로(C) 패턴이 얻어지게 된다.
이와 함께, 액 중지체(12)의 채용에 의해 도 4의 (4)도에 나타낸 단면이 급경사 사다리꼴의 회로(C) 패턴이 발생, 혼재하는 것은 회피되게 된다.
이들에 의해 단면 직사각형에 가까운 회로(C)만이 균일하게 얻어지게 된다.
(9) 또, 이 에칭 장치(6)에서 채용한 액 중지체(12)는 바형상 재제나 스트레이트 롤러제로 이루어지고, 간단한 구성으로 이루어진다(도 1의 (1)도, (2)도, 도 2의 (1)도 등을 참조).
또, 액 중지체(12)는 컨베이어(4)의 휠(5)과는 간섭하지 않는 위치에서 댐 롤(3) 상에 인접 배치되어 있다. 또한, 스프레이 존(11)을 좁히는 일이 없고, 휠(5)과 접촉, 간섭하는 일도 없는 등, 지장없이 채용할 수 있다.
본 발명의 작용 등에 대해서는 이상과 같다.
《특개평6―320094호 공보에 대하여》
여기에서, 특개평6―320094호 공보에 대하여 서술해 둔다.
(가) 동 공보 중에는 상하 2련의 댐 롤(85)이 나타내어져 있다(그 도 5 등을 참조). 그리고 우선, 스프레이압이 낮은 경우, 처리 부재(11)(기판재)에 분사된 유체(35)(에칭액)는, 이 상하 2련의 스트레이트 롤러제의 댐 롤(85)에 의해 사전에 결정된 기준 수위(35’)로 유지된다(그 도 5의 상태).
이에 비하여, 전술한 바와 같이, 본 발명에는 속하지 않는 참고예(도 1의 (3)도의 예)에서도, 마찬가지로 스프레이압이 낮은 경우, 1련(1개)의 스트레이트 롤러제의 댐 롤(3)에 의해, 분사된 에칭액(A)이 기준 수위로 유지된다(도면 중 파선 표시).
동 공보와 같이, 스트레이트 롤러제의 댐 롤(8)이 2련(2개)인지, 본 발명의 제 3예와 같이, 스트레이트 롤러제의 댐 롤(3)이 1련(1개)인지에 관계없이 동 공보와 본 발명은 동일하다. 스프레이압이 낮은 경우, 에칭액(35, A)은 함께 기준 수위로 유지된다.
(나) 이에 비하여, 스프레이압이 고압화된 경우, 동 공보에서는 2련의 상측의 댐 롤(85)을 넘어서 유체(35)(에칭액)가 전후로 유출되게 된다(그 도 5에서는 도시되어 있지는 않다).
즉, 압반사에 의한 되튀김 비산이나 압파동에 의한 넘침에 의해, 유체(35)(에칭액)가 2련의 댐 롤(85)로 형성된 도시의 기준 수위를 넘고, 상측의 댐 롤(85)을 넘어서 전후 유출되어 버린다. 동 공보에 있어서, 상하 2련의 스트레이트 롤러는 함께 댐 롤(85)이고, 상측의 스트레이트 롤러도 댐 롤(85)이다.
이에 비하여, 상기 참고예서는 스프레이압이 고압화된 경우, 이와 같이 되튀김 비산이나 넘치려고 하는 에칭액(A)은 댐 롤(3) 상의 액 중지체(12)에서 규제되어, 전후 유출되는 일은 없다(도 1의 (3)도 중의 실선 표시를 참조).
상기 참고예에 있어서, 상측의 스트레이트 롤러는 액 중지체(12)이고, 댐 롤(3)은 아니다.
(다) 동 공보에서는 상기한 바와 같이, 제 1 유체(35)(에칭액)가 전후로 유출되는 것을 전제로 한다. 그래서 다음으로 인접 분사되는 제 2 유체(예를 들면, 물)를 이용하여, 이와 같이 유출된 제 1 유체를 헹굼, 제거하게 되어 있다(예를 들면, 그 단락 번호 0014란, 0022란, 0029란 등을 참조).
즉, 동 공보에서는 상기 참고예나 본 발명의 제 3 예와 같이, 액 중지체(12)를 갖지 않기 때문에 제 1 유체(35)(에칭액)의 전후 유출을 허용하는 것과 함께, 유출 후의 대책으로서, 본 발명과는 달리 제 2 유체가 채용되어 있다.
이에 비하여, 상기 참고예에서는 동 공보에서는 허용하고 있던 전후 유출 자체를 규제한다. 또한, 동 공보와 같은 유출 후 대책은 불필요하다.
(라) 이와 같이, 동 공보와 상기 참고예에는 본 발명과는 기술 사상, 전제, 작용 등이 상이해 있다. 또한, 동 공보의 상측 댐 롤(85)과 상기 참고예의 액 중지체(12)는 함께 스트레이트 롤러로 이루어지는 것, 구성, 기능 등이 대부분의 점에서 달라 있으며, 상기 참고예에는 상기한 바와 같이 독특한 구성, 기능을 구비하고 있다.
특개평6―320094호 공보에 대해서는 이상과 같다.
《본 발명의 적용에 대하여》
그런데 본 발명에 관련되는 에칭 장치(6), 그리고 이 에칭 장치(6)가 적용되는 에칭 공정은 이상의 실시예로서 기재하여 설명한, 전자 회로 기판(D)의 제조 장치, 제조 공정에 적용이 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 금속판의 제조 장치나 제조 공정, 즉, 금속판을 에칭하는 것에 의한 금속 부품의 제조에도 이용된다.
즉, 본 발명은 일반적인 판형상 부재의 에칭에 대하여 널리 적용된다.
1: 에칭 장치(종래예)
2: 스프레이 노즐
3: 댐 롤
4: 컨베이어
5: 휠
6: 에칭 장치(본 발명)
7: 챔버
8: 액조
9: 펌프
10: 배관
11: 스프레이 존
12: 액 중지체
A: 에칭액
B: 기판재
C: (전자)회로
D: 전자 회로 기판
E: 전후 방향(반송 방향)
F: 좌우 방향(폭 방향)
G: 상하 방향
H: 회로 깊이
L: 회로 폭
S: 회로 간 스페이스
T: 정상면 폭

Claims (4)

  1. 컨베이어에서 반송되는 판형상 부재에 스프레이 노즐로부터 에칭액을 분사하여 에칭 처리하는 에칭 장치로서, 상기 에칭 장치는 댐 롤과 액 중지체를 갖고 있으며,
    상기 컨베이어는 상하의 휠군을 갖고, 상기 판형상 부재를 끼워서 수평 반송하고,
    상기 스프레이 노즐은 상기 컨베이어의 주위에 다수 설치되는 것과 함께, 적어도 상기 컨베이어의 상측에 배치되는 복수의 스프레이 노즐은 상기 컨베이어의 반송 방향에 대하여 좌방향 또는 우방향을 향해 비스듬히 경사져서 배치되어 있으며,
    상기 댐 롤은 상기 휠보다 직경이 작은 스트레이트 롤러로 이루어지고, 상기 컨베이어의 반송 방향에 나열하여 배치된 전후의 상기 휠 간에 형성된 스프레이 존의 전후단부에 쌍을 이루어서 상기 휠에 인접 배치되어 있으며,
    또한, 상기 댐 롤은 상기 스프레이 노즐로부터 상기 판형상 부재에 분사된 상기 에칭액을, 상기 판형상 부재의 외표면을 좌우의 폭 방향으로 흐르도록 규제하고,
    상기 액 중지체는 상기 휠과는 간섭하지 않는 위치에서 상기 각 댐 롤의 위쪽에 인접 배치되어 있으며,
    또한, 상기 액 중지체는 상기 에칭액이 상기 댐 롤을 넘어서 전후로 유출되는 것을 규제하고,
    상기 댐 롤 및 액 중지체는 적어도 반송되는 상기 판형상 부재의 상측에 설치되어 있고,
    상기 액 중지체는 바형상재로 이루어지고, 상기 액 중지체의 단면의 상부면은 평탄하며 양측 에지는 각 형상으로 되며, 단면의 하부면은 상기 댐 롤의 상측 원주면을 덮도록 원호형상으로 되며, 상기 댐 롤과는 이격 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    에칭 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    적어도 상기 컨베이어의 상측에 배치되는 복수의 상기 스프레이 노즐은 상기 컨베이어의 반송 방향을 따라서 좌방향을 향하는 스프레이 노즐과 우방향을 향하는 스프레이 노즐이 번갈아 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    에칭 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
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