特開 2023-127493 エッチング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023127493

(43)【公開日】2023-09-13

(54)【発明の名称】エッチング装置

(51)【国際特許分類】

   C23F 1/08 20060101AFI20230906BHJP

   H05K 3/06 20060101ALI20230906BHJP

【ＦＩ】

C23F1/08 103

H05K3/06 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022031322

(22)【出願日】2022-03-01

(71)【出願人】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504345805

【氏名又は名称】株式会社 アルファー精工

(74)【代理人】

【識別番号】100156867

【弁理士】

【氏名又は名称】上村 欣浩

(74)【代理人】

【識別番号】100143786

【弁理士】

【氏名又は名称】根岸 宏子

(72)【発明者】

【氏名】矢野 晋也

(72)【発明者】

【氏名】植竹 操

【テーマコード（参考）】

4K057

5E339

【Ｆターム（参考）】

4K057WA11

4K057WB04

4K057WE08

4K057WM06

4K057WM08

4K057WM09

4K057WN01

4K057WN02

5E339AB07

5E339AD01

5E339BC02

5E339BE13

5E339BE16

5E339CE11

5E339EE10

(57)【要約】

【課題】厚みが厚いワークにエッチングを行う場合でもサイドエッチを抑制することができ、またタクトタイムも抑えることができるエッチング装置を提供する。
【解決手段】エッチング装置１Ａは、ワークＷを搬送する搬送手段と、搬送手段によるワークＷの搬送方向に沿って延在しエッチング液を送給するスプレー管３と、エッチング液をワークＷに対して噴射可能であって、搬送方向に列をなしてスプレー管３に設けられる複数のスプレーノズル２と、搬送方向に直交する搬送直交方向に対してスプレー管３を移動可能であって、スプレーノズル２から噴射されるエッチング液がワークＷに対して所定領域の搬送直交方向全域に亘って吹き付けられるようにスプレー管３を移動させる移動手段と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークに対してエッチング液を噴射して当該ワークの所定領域にエッチングを行うエッチング装置であって、
前記ワークを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段による前記ワークの搬送方向に沿って延在し前記エッチング液を送給するスプレー管と、
前記エッチング液を前記ワークに対して噴射可能であって、前記搬送方向に列をなして前記スプレー管に設けられる複数のスプレーノズルと、
前記搬送方向に直交する搬送直交方向に対して前記スプレー管を移動可能であって、前記スプレーノズルから噴射される前記エッチング液が前記ワークに対して前記所定領域の搬送直交方向全域に亘って吹き付けられるように当該スプレー管を移動させる移動手段と、を備えるエッチング装置。

【請求項2】

前記スプレーノズルは、スプレーパターンが細長状になるものであって、当該スプレーパターンの長手方向が前記搬送直交方向に沿う状態で前記スプレー管に設けられる、請求項１に記載のエッチング装置。

【請求項3】

前記搬送手段は、搬送経路の途中において、前記ワークを、前記搬送方向に位置する側が前記搬送直交方向に位置する側になるように姿勢変更する姿勢変更手段を備える、請求項２に記載のエッチング装置。

【請求項4】

前記スプレーノズルは、スプレーパターンが細長状になるものであり、
前記スプレー管は、前記スプレーパターンの長手方向が前記搬送方向に沿う状態で前記スプレーノズルが設けられた第一部分と、前記スプレーパターンの長手方向が前記搬送直交方向に沿う状態で前記スプレーノズルが設けられた第二部分とを有する、請求項１に記載のエッチング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エッチング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従前より各種の回路基板が使用されている。近年は高輝度ＬＥＤやパワーモジュール向けの大電流が流れる回路基板を使用する機会が増えている。回路基板を大電流に対応させるには、抵抗値を下げるとともに大電流を流した際に十分な放熱性が確保されるように、回路パターンの厚みを厚くすることが有効である。

【0003】

回路パターンを厚肉にした回路基板を製造する技術として、特許文献１が知られている。この製造方法は、銅板の一面にハーフエッチングで回路パターンを形成し、形成した回路パターンに対してプリプレグを積層させ、更にこのプリプレグと反対側の面（未加工側）に回路パターンの残りを形成する、という工程を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３８０６２９４号公報

【特許文献2】特開平１０－１８０５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし特許文献１の技術で回路基板を製造する場合、銅板の一面側と他面側の両方からハーフエッチングを行うため、工程が複雑になるとともにタクトタイムも長くなり、それに伴い製造コストも高くなってしまう。一方、銅板の一面側からのエッチングで回路パターンを形成しようとする場合、従来のエッチング装置（特許文献２や添付図面の図６を参照）では銅板の厚みが厚くなるに伴って裾引き（サイドエッチ）が大きくなるため、十分な回路幅を確保することができない。

【0006】

このような従来の問題点に鑑み、本発明は、大電流用回路基板の回路パターンのように厚みが厚いワークにエッチングを行う場合でもサイドエッチを抑制することができ、またタクトタイムも抑えることができるエッチング装置を提供することを目的とする。併せて、このエッチング装置に関係する技術を用いた回路基板、及び回路パターンを製造する方法も提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、ワークに対してエッチング液を噴射して当該ワークの所定領域にエッチングを行うエッチング装置であって、前記ワークを搬送する搬送手段と、前記搬送手段による前記ワークの搬送方向に沿って延在し前記エッチング液を送給するスプレー管と、前記エッチング液を前記ワークに対して噴射可能であって、前記搬送方向に列をなして前記スプレー管に設けられる複数のスプレーノズルと、前記搬送方向に直交する搬送直交方向に対して前記スプレー管を移動可能であって、前記スプレーノズルから噴射される前記エッチング液が前記ワークに対して前記所定領域の搬送直交方向全域に亘って吹き付けられるように当該スプレー管を移動させる移動手段と、を備えるエッチング装置である。

【0008】

上述したエッチング装置において、前記スプレーノズルは、スプレーパターンが細長状になるものであって、当該スプレーパターンの長手方向が前記搬送直交方向に沿う状態で前記スプレー管に設けられることが好ましい。

【0009】

また上述したエッチング装置において、前記搬送手段は、搬送経路の途中において、前記ワークを、前記搬送方向に位置する側が前記搬送直交方向に位置する側になるように姿勢変更する姿勢変更手段を備えることが好ましい。

【0010】

そして上述したエッチング装置において、前記スプレーノズルは、スプレーパターンが細長状になるものであり、前記スプレー管は、前記スプレーパターンの長手方向が前記搬送方向に沿う状態で前記スプレーノズルが設けられた第一部分と、前記スプレーパターンの長手方向が前記搬送直交方向に沿う状態で前記スプレーノズルが設けられた第二部分とを有することが好ましい。

【0011】

上記のエッチング装置による製造方法の一例としては、ワークに対してエッチング液を噴射するエッチング装置によって当該ワークの所定領域にエッチングを行って回路基板の回路パターンを製造する方法であって、前記エッチング装置は、前記ワークを搬送する搬送手段と、前記搬送手段による前記ワークの搬送方向に沿って延在し前記エッチング液を送給するスプレー管と、前記エッチング液を前記ワークに対して噴射可能であって、前記搬送方向に列をなして前記スプレー管に設けられる複数のスプレーノズルと、前記搬送方向に直交する搬送直交方向に対して前記スプレー管を移動させる移動手段と、を備え、前記スプレーノズルから前記エッチング液を噴射させつつ、前記搬送手段によって前記ワークを搬送させ、且つ前記移動手段によって前記スプレー管を、前記スプレーノズルから噴射される前記エッチング液が前記ワークに対して前記所定領域の搬送直交方向全域に亘って吹き付けられるように移動させることにより、前記回路パターンを製造する方法が挙げられる。

【0012】

上記のエッチング装置による製造物の一例としては、エッチングにより形成された回路パターンを備える回路基板であって、前記回路パターンのエッチング深さは０．５～２．０ｍｍであり、当該回路パターンのエッチファクタは５以上である回路基板が挙げられる。

【発明の効果】

【0013】

本発明のエッチング装置によれば、厚みが厚いワークにエッチングを行う場合でもサイドエッチを抑制することができ、またタクトタイムも抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明に係るエッチング装置の第一実施形態を示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は側面図である。

【図2】本発明に係るエッチング装置の第二実施形態を平面視で示した図である。

【図3】本発明に係るエッチング装置の第三実施形態を平面視で示した図である。

【図4】回路基板の一実施形態を示す図である。

【図5】サイドエッチ量を更に抑制することができる原理を説明するための図である。

【図6】従来のエッチング装置を示す図であって、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照しながら本発明に係るエッチング装置の一実施形態について説明する。なお、添付図面に示した図は模式的なものであり、各部分の厚みや幅、各部分同士の比率等は、実際に実施されるものとは異なる場合がある。

【0016】

まず、本発明に係るエッチング装置による製造物の一例である回路基板について、図４（ａ）を参照しながら説明する。本実施形態の回路基板４１は、回路パターン４２、絶縁層４３、ベース基板４４をこの順で積層したものである。

【0017】

回路パターン４２は、板状になる金属を後述するエッチング装置でエッチングすることによって所定のパターンに加工したものである。本実施形態の回路パターン４２は、厚銅（圧延銅）により形成されている。また回路パターン４２の厚みＴ（厚銅の厚み）は、０．５～２．０ｍｍである。

【0018】

絶縁層４３は、絶縁性を有する素材で形成され、回路パターン４２とベース基板４４とを電気的に絶縁する役割を果たすとともにそれらを互いに貼り付ける役割を果たしている。絶縁層４３は、ベース基板４４の表面全体を覆っていてもよいし、表面の一部を覆っていてもよい。

【0019】

絶縁層４３の素材としては、一例として熱硬化性樹脂を含有する樹脂組成物が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シアネート樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂として１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。熱硬化性樹脂以外に樹脂組成物に含有されるものとしては、例えば硬化剤が挙げられる。硬化剤は、熱硬化性樹脂の種類に応じて選択され、これと反応するものであれば特に限定されない。例えばエポキシ樹脂を使用する場合における硬化剤としては、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、フェノール系硬化剤等が挙げられる。また樹脂組成物には、フィラー（無機充填材）を含有させてもよい。フィラーとしては、絶縁性に優れかつ熱伝導率の高いものが好ましく、例えば、酸化アルミニウム、シリカ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化マグネシウム等が挙げられる。更に樹脂組成物には、硬化促進剤、安定剤、イオン捕捉剤、溶剤等を含有させてもよい。また樹脂組成物には、柔軟性付与材を含有させてもよい。

【0020】

ベース基板４４は、種々の素材で形成することが可能であるが、特に熱伝導率の高い素材で形成することが好ましく、例えば銅、アルミニウム、鉄等の金属（単体金属でもよいし合金でもよい）により形成することが好ましい。本実施形態のベース基板４４は板状であるが、熱を外部に放出させる効果を高めるためにフィン等を設けたものでもよい。またベース基板４４は、単層構造でも多層構造でもよい。

【0021】

次に、本発明の完成に至るにあたって確認を行った従来のエッチング装置について、図６を参照しながら説明する。

【0022】

図６に示した従来のエッチング装置５１は、これまで、例えば厚みが薄い回路パターンをエッチングで形成する際に多用されている。このエッチング装置５１は、エッチング液（例えば塩化第二鉄溶液）をワークＷに向けて噴射するスプレーノズル５２を備えている。スプレーノズル５２は、平面に吹き付けた際のスプレーパターンが円形状になるいわゆる充円錐ノズルを使用していて、エッチング液を供給するスプレー管５３に取り付けられている。スプレー管５３は、図６においてＹ方向に沿って延在していて、スプレーノズル５２は、１本のスプレー管５３に対してＹ方向に直列状に複数取り付けられている。スプレー管５３は、不図示の揺動手段によってそれぞれの中心軸回りに揺動できるように構成されている。またスプレー管５３は、図６（ｂ）に示したようにＸ方向に間隔をあけて複数設けられている。すなわちスプレーノズル５２は、平面視でＸ方向及びＹ方向に間隔をあけて配置されている。なお、スプレーノズル５２のＸ方向及びＹ方向の間隔は、スプレーノズル５２からスプレー液を噴射させつつスプレー管５３を揺動させた際、ワークＷに吹き付けられる個々のスプレー液同士の間に隙間が生じないように（スプレーパターン同士が重なるように）比較的密に詰められている。

【0023】

更にエッチング装置５１は、スプレーノズル５２の上方において、Ｙ方向に延在するとともにＸ方向に間隔をあけて配置された複数本のローラ５４を備えている。エッチングを行うワークＷは、ローラ５４に載置される。そしてローラ５４が回転することにより、ローラ５４に載置されたワークＷは、図６に示したＸ方向に搬送される。なおＸ方向は、本明細書等の「搬送方向」に相当し、Ｙ方向は「搬送直交方向」に対応する。

【0024】

このような構成になるエッチング装置５１に対し、ワークＷとして、図４（ｂ）に示すように、回路パターン４２として加工される前の厚銅４２０が絶縁層４３上に積層されている未加工の回路基板４１０を準備し、ローラ５４によりワークＷを搬送させつつスプレーノズル５２からエッチング液を噴射させることによってエッチングを行って回路パターン４２を形成する試験をおこなった。なお図示は省略するが、厚銅４２０の表面には、レジスト材（本実施形態においてはドライフィルムレジスト）が積層されている。また回路パターン４２の範囲は、回路構成やこれに実装される電子部品の種類等によってその大きさや形状が変わり、厚銅４２０に対してＸ方向及びＹ方向の全領域に設けられることもあるし一部の領域にのみ設けられることがあるが、本試験では、厚銅４２０に対してＸ方向及びＹ方向の全領域に設けられるものとする。すなわちエッチング液は、厚銅４２０のＸ方向及びＹ方向の全領域に吹き付けられる。また試験に使用したワークＷにおける厚銅４２０の厚みは１．５ｍｍである。

【0025】

しかし従来のエッチング装置５１でワークＷをエッチングしたところ、厚銅４２０を所定の深さまでエッチングするのに要する時間（試験においては絶縁層４３が露出するまでエッチングするのに要する時間）が多大であった。またエッチング後の回路パターン４２を確認したところ、サイドエッチ量（図４（ａ）に示した長さＤ）が過大になって意図したエッチファクタ（図４（ａ）に示したＴ／Ｄの値）が得られず、またエッチファクタのばらつきも大きくなっていた。

【0026】

一方、これらの問題点について本願発明者が検討を重ねたところ、スプレーノズル５２から噴射されるエッチング液の温度や圧力、スプレーノズル５２からワークＷまでの距離、スプレーノズル５２の個体差、ワークＷに吹き付けられたエッチング液の重なり具合の違い等が不具合につながっていることを見出した。そして更に検討を重ねて上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0027】

以下、図１を参照しながら本発明に係るエッチング装置の第一実施形態であるエッチング装置１Ａについて説明する。エッチング装置１Ａは、塩化第二鉄溶液等のエッチング液を上方に向けて噴射してワークＷに吹き付けるスプレーノズル２を備えている。なお図１に示したワークＷは、上述した図４（ｂ）、図６に示したワークＷと同一である。本実施形態のスプレーノズル２は、スプレーパターンが細長状になるいわゆる扇形ノズルを使用している。またスプレーノズル２は、エッチング液を供給する１本のスプレー管３に取り付けられている。本実施形態のスプレー管３は、図１においてＸ方向に沿って延在していて、スプレーノズル２は、スプレー管３に対してＸ方向に直列状に複数取り付けられている。なおスプレーノズル２は、スプレーパターンの長手方向がＹ方向に沿う状態でスプレー管３に取り付けられている。

【0028】

またエッチング装置１Ａは、スプレー管３をＹ方向に沿って移動させる不図示の移動手段を備えている。移動手段は、例えばＹ方向に沿って延在するガイドシャフトと、ガイドシャフトにスライド可能に保持されてスプレー管３に取り付けられるスライダーと、スライダーに連結するとともにＹ方向に沿って延在する駆動ベルトと、駆動ベルトを回転させるモータ等によって構成することができる。移動手段によってスプレー管３がＹ方向に移動する範囲は、少なくとも、ワークＷにおける回路パターン４２が設けられる領域に対してそのＹ方向の全域に亘ってエッチング液が吹き付けられる範囲とする。すなわち本実施形態の回路パターン４２は、ワークＷの厚銅４２０におけるＹ方向の全領域に設けられるため、図１（ｂ）に示した状態においては少なくとも、ワークＷの左端部ＷＬに対してスプレーパターンの左端部ＳＬが重なる位置とワークＷの右端部ＷＲに対してスプレーパターンの右端部ＳＲが重なる位置との間で、スプレー管３を移動させる。

【0029】

更にエッチング装置１Ａは、スプレーノズル２の上方において、Ｙ方向に延在するとともにＸ方向に間隔をあけて配置された複数本のローラ４を備えている。ローラ４は、平面視においてスプレーノズル２と重ならないように配置されている。またローラ４は、外形が円形状になる棒状であって、その中心軸まわりに回転することができる。ローラ４を回転させる回転機構としては、例えばそれぞれのローラ４にプーリを取り付けるとともにこれらのプーリに駆動ベルトを回しかけ、この駆動ベルトをモータで回転させるようにしたものが挙げられる。なお、本実施形態のローラ４と回転機構は、本明細書等の「搬送手段」に相当する。

【0030】

このような構成になるエッチング装置１Ａは、ローラ４を回転させてワークＷをＸ方向に搬送させつつ、スプレーノズル２からエッチング液を噴射させながらスプレー管３をＹ方向に移動させることにより、ワークＷにエッチングを行うことができる。

【0031】

上述したように、従来のエッチング装置５１で生じていた不具合は、例えばスプレーノズル５２の個体差や、ワークＷに吹き付けられたエッチング液の重なり具合の違い等が要因であった。これに対してエッチング装置１Ａは、１本のスプレー管３に複数のスプレーノズル２をＸ方向に直列状に配置し、このスプレー管３をＹ方向に移動させることによってエッチング液をワークＷに吹き付けるように構成しているため、スプレーノズル２の個体差やワークＷに吹き付けられるエッチング液の重なり具合の違いによる影響を抑制することができ、これにより、サイドエッチを抑えてエッチファクタを高めることができる。またエッチングに要する時間は、上述したスプレーノズル２やスプレー管３等の新規の構成を採用したこと（特に、スプレーノズル２におけるスプレーパターンは細長状であり、ワークＷに対してスプレー液が局所的に吹き付けられることからスプレー液の打力が高まること）、またスプレーノズル２から噴射されるエッチング液の温度や圧力、スプレーノズル２からワークＷまでの距離等を適宜調整したことにより短縮することが可能であった。なお、エッチング装置１Ａによる試験について、詳細な説明は後述する。

【0032】

ところでエッチング装置１Ａを用いて検討を重ねたところ、サイドエッチ量Ｄは従来のエッチング装置５１でエッチングを行う場合よりも抑えられるものの、後述するようにＹ方向の値に対してＸ方向の値が大きくなる傾向が認められた。そしてこの点を改善すべく更に検討を重ね、図２に示すエッチング装置１Ｂの如き構成であれば、サイドエッチ量ＤはＸ方向でもＹ方向の値と同等に収められることが認められた。

【0033】

ここで図２のエッチング装置１Ｂについて説明する。本実施形態のエッチング装置１Ｂは、上述したエッチング装置１Ａと基本構成は同じであるが、複数のローラ４により構成される搬送経路の途中に、ワークＷの姿勢を変更する姿勢変更手段５を備える点が相違する。姿勢変更手段５は、ワークＷを、Ｘ方向に位置する側がＹ方向に位置する側になるように姿勢変更を行うものである。姿勢変更手段５を例示すると、ワークＷの上方に設けられる移載機（上下方向に移動可能であり且つ鉛直軸まわりに回転可能であって、先端部に設けたワーク吸着部でワークＷを上昇させた後、鉛直軸まわりにワークＷを９０度回転させ、更に元の高さまでワークＷを下降できるように構成される）や、ローラ４により搬送されたワークＷが載置される回転テーブル（鉛直軸まわりに回転可能であって、ローラ４でワークＷが搬送されるとワークＷを載置した状態で９０度回転するように構成される）が挙げられる。

【0034】

なお図２に示したエッチング装置１Ｂにおいて、スプレー管３は、姿勢変更手段５に対して搬送方向上流側と下流側で分離しているが、一体的に連結していてもよい。

【0035】

このような構成になるエッチング装置１Ｂによれば、姿勢変更手段５に対して搬送方向上流側でエッチングされたワークＷは、姿勢変更手段５によって姿勢が９０度変えられた後に搬送方向下流側でエッチングされる。すなわち、搬送方向上流側でワークＷをエッチングした際にサイドエッチ量ＤがＹ方向よりもＸ方向で大きくなりつつあっても、姿勢変更後に引き続き搬送方向下流側でエッチングを行う際に、元のＸ方向の部位でのサイドエッチ量Ｄを抑えることができる。従って、最終的に所定の深さまでエッチングを行った際のサイドエッチ量Ｄは、当初Ｘ方向に位置していた部位でもＹ方向に位置していた部位の値と同等に収めることができる。なお本実施形態のエッチング装置１Ｂにおいて、搬送方向上流側でのワークＷの搬送距離は、搬送方向下流側でのワークＷの搬送距離よりも長くなっていて（すなわち、搬送方向上流側でワークＷをエッチングする時間は搬送方向下流側でワークＷをエッチングする時間よりも長い）、搬送方向上流側で主のエッチングを行い、搬送方向下流側で元のＸ方向の部位でのサイドエッチ量Ｄを抑えるエッチングを行うように構成されている。

【0036】

サイドエッチ量ＤにおけるＸ方向の値をＹ方向の値と同等に収めるには、図３に示したエッチング装置１Ｃでも実現可能である。本実施形態のエッチング装置１Ｃは、複数のローラ４により構成される搬送経路の途中において、スプレーノズル２の向きを変更している。具体的には、搬送方向上流側において、スプレーノズル２は、スプレーパターンの長手方向がＹ方向に沿う状態でスプレー管３に取り付けられているが、搬送方向下流側では、スプレーノズル２は、スプレーパターンの長手方向がＸ方向に沿う状態で取り付けられている。本実施形態における搬送方向下流側のスプレーノズル２は、隣り合うスプレーノズル２のスプレーパターン同士がＸ方向で重ならないようにするため、Ｘ方向に沿う向きにスプレーノズル２を配置する際、一つおきにＹ方向にずらして全体として千鳥状になるようにしてスプレー管３に取り付けられている。

【0037】

なお図３に示したスプレー管３のうち、スプレーパターンの長手方向がＹ方向に沿う状態でスプレーノズル２が取り付けられている部分（搬送方向上流側の部分）は、本明細書等の「第二部分」に相当し、スプレーパターンの長手方向がＸ方向に沿う状態でスプレーノズル２が取り付けられている部分（搬送方向下流側の部分）は、本明細書等の「第一部分」に相当する。また図３におけるスプレー管３は、搬送方向上流側と下流側で分離しているが、一体的に連結していてもよい。

【0038】

このような構成になるエッチング装置１Ｃによれば、搬送方向上流側においてはスプレーパターンの長手方向がＹ方向に沿う状態でのスプレーノズル２から噴射されるエッチング液によってエッチングが行われ、搬送方向下流側においてはスプレーパターンの長手方向がＸ方向に沿う状態でのスプレーノズル２から噴射されるエッチング液によってエッチングが行われる。すなわち、搬送方向上流側でワークＷをエッチングした際にサイドエッチ量ＤがＹ方向よりもＸ方向で大きくなりつつあっても、搬送方向下流側でエッチングを行う際には、元のＸ方向の部位でのサイドエッチ量Ｄを抑えることができる。従って、エッチング装置１Ｂと同様にエッチング装置１Ｃにおいても、最終的に所定の深さまでエッチングを行った際のサイドエッチ量Ｄは、Ｘ方向でもＹ方向の値と同等に収めることができる。

【0039】

ところで本願発明者が検討を重ねたところ、サイドエッチ量Ｄはスプレーノズル２の噴射角度によって更に抑制可能であることが見出された。この点につき図５を参照しながら説明する。

【0040】

図５（ａ）は、ワークＷとして図４に示した回路基板４１０を使用し、図２のエッチング装置１Ｂでエッチングを行う状況について示した図である。なお、図５（ａ）における符合Ｒは、レジスト材（本実施形態ではドライフィルムレジスト）を示し、符合Ｈは、レジスト材Ｒの開口を示す。ところで図２に示したエッチング装置１Ｂにおいて、スプレーノズル２は真上（Ｚ方向）に向けてエッチング液を噴射する。この状態でエッチングを最後まで行ったところ、図５（ｂ）に示すように回路パターン４２は、同一の開口Ｈにおける進行方向先頭側部分４２Ｆのサイドエッチ量Ｄは、進行方向後尾部分４２Ｒのサイドエッチ量Ｄよりも大きくなっていた。この原因について調査を重ねたところ、開口Ｈから入り込むエッチング液は開口Ｈの内側で液だまりとなり、この状態でワークＷが搬送される結果、液だまりに接触しやすい進行方向後尾部分４２Ｒでのエッチングが進行方向先頭側部分４２Ｆよりも進みやすいことが認められた。

【0041】

一方、スプレーノズル２を真上に向けてある程度のエッチングを行った後、図５（ｃ）に示すように、ワークＷの搬送方向に向けて噴射角度を傾けたスプレーノズル２でエッチング液を噴射したところ、図５（ｄ）に示すように、進行方向先頭側部分４２Ｆのサイドエッチ量Ｄを、進行方向後尾部分４２Ｒのサイドエッチ量Ｄと同等に抑えられることが認められた。すなわち、図示したようにスプレーノズル２の噴射角度が傾いているため、進行方向先頭側部分４２Ｆに対してエッチング液が接触しやすくなり、また液だまりも進行方向先頭側部分４２Ｆに接触しやすくなるからである。

【0042】

このため、サイドエッチ量Ｄを更に抑制する場合は、エッチング工程の後半において、ワークＷの搬送方向に向けて噴射角度を傾けたスプレーノズル２でエッチングを行うことが好ましい。なお、スプレーノズル２の噴射角度について検討を重ねたところ、図５（ｃ）に示した鉛直方向を基準とする噴射角度θの好ましい範囲は１０°≦θ≦４５°であった。

【0043】

以下、上述した従来のエッチング装置５１、本発明の一実施形態に係るエッチング装置１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、及びエッチング工程の後半においてスプレーノズル２の噴射角度を傾けたエッチング装置１Ｂによって、ワークＷにおける厚銅４２０をエッチングした際の試験結果を示す。使用したワークＷは何れの試験でも同一であって、厚銅４２０の厚みは１．５ｍｍであり、絶縁層４３が露出するまでエッチングを行う。また何れの試験でもエッチング液は塩化第二鉄溶液である。なお、スプレーノズル２、５２から噴射されるエッチング液の温度、流量（噴射量）、圧力（噴射速度）等の他、スプレーノズル２、５２からワークＷまでの距離、ワークＷの搬送速度、スプレー管３の移動速度等は、エッチングに要する時間の短縮、及びサイドエッチ量Ｄの抑制とエッチファクタＴ／Ｄの向上が両立できるように最適化した条件に設定されている。条件の一例を挙げると、下記の表１に示した比較例において、スプレーノズル５２への流量は３～４Ｌ／ｍｉｎで圧力は０．２～０．３ＭＰａに設定し、実施例１～４において、スプレーノズル２への流量は５～６Ｌ／ｍｉｎで圧力は０．４～０．５ＭＰａに設定する。このような条件下で試験を行ったところ、下記の表１の結果が得られた。

【0044】

【表1】

【0045】

表１の比較例に示したように、エッチング装置５１によってワークＷをエッチングして得られる回路パターン４２は、サイドエッチ量Ｄが大であった。またエッチングに要する時間も大であった。一方、実施例１～３に示すように、エッチング装置１Ａ～１Ｃによってエッチングを行うと、サイドエッチ量Ｄを抑えられることが認められた。またエッチングに要する時間は数十分程度であって、エッチング装置５１での時間よりも短くできることが確認された。なお、エッチング装置１Ａでエッチングを行った場合には、サイドエッチ量ＤはＹ方向よりもＸ方向が大きくなる傾向が認められたが、実施例２、３に示すようにエッチング装置１Ｂ、１Ｃによってエッチングを行うと、サイドエッチ量Ｄは、Ｘ方向、Ｙ方向ともに０．２～０．３ｍｍに収めることができ、またエッチファクタＴ／Ｄも５以上にできることが認められた。そしてエッチング工程の後半においてスプレーノズル２の噴射角度を傾けたエッチング装置１Ｂによってエッチングを行うと、サイドエッチ量Ｄは、Ｘ方向、Ｙ方向ともに０．１５～０．２５ｍｍに収めることができ、またエッチファクタＴ／Ｄは６以上にできることが認められた。またワークＷとして厚銅４２０の厚みが０．５～２．０ｍｍの範囲になるものを準備し、エッチング装置１Ａ～１Ｃによって絶縁層４３が露出するまでエッチングを行う試験を行ったところ、実施例１～４と同様の結果が確認された。

【0046】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、上記の説明で特に限定しない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。また、上記の実施形態における効果は、本発明から生じる効果を例示したに過ぎず、本発明による効果が上記の効果に限定されることを意味するものではない。

【0047】

例えば、エッチング装置１Ａ～１Ｃにおいて、スプレーノズル２はスプレーパターンが長細状になるものであったが、これに限られず、例えば平面に吹き付けた際のスプレーパターンが正方形状になるいわゆる充角錐ノズルを使用してもよい。スプレーノズル２として充角錐ノズルを使用する場合は、正方形状になるスプレーパターンの直交する２辺がＸ方向とＹ方向に指向するようにして、これをスプレー管３に取り付けるものとする。このような充角錐ノズルによれば、上述したスプレーパターンが細長状になるスプレーノズル２で生じていたサイドエッチ量ＤがＹ方向よりもＸ方向で大きくなる現象の改善につなげることができる。

【0048】

またエッチング装置１Ａ～１Ｃの構成も適宜変更可能であって、例えばワークＷに対して上方からスプレー液を吹き付けるようにしてもよい。また図３に示したエッチング装置１Ｃにおいては、スプレーノズル２の配置を搬送方向上流側と下流側とで入れ替えてもよく、搬送方向上流側ではスプレーパターンの長手方向がＸ方向に沿う状態とし、搬送方向下流側ではスプレーパターンの長手方向がＹ方向に沿う状態になるようにしてもよい。また図３ではスプレーノズル２の配置を搬送方向上流側と下流側の２箇所で変更していたが、これを更に増やしてもよい。

【0049】

また図４（ａ）に示した回路基板４１は、図４（ｂ）に示した如き予め厚銅４２０が絶縁層４３に積層されているものをエッチングすることのみで形成されるものではなく、単体の厚銅４２０をワークＷとしてエッチングを行って回路パターン４２を形成し、それを絶縁層４３に積層させてもよい。

【0050】

なお、図５（ｃ）に示すようにしてスプレーノズル２の噴射角度をワークＷの搬送方向に向けて傾けた際、回路パターン４２の形状によっては、進行方向先頭側部分４２Ｆでのエッチングが進行方向後尾部分４２Ｒよりも進行する可能性がある。この場合には、スプレーノズル２の噴射角度をワークＷの搬送方向とは逆向きに傾けて、進行方向後尾部分４２Ｒのエッチングが進行方向先頭側部分４２Ｆよりも優先的に行われるようにしてもよい。スプレーノズル２の噴射角度をワークＷの搬送方向とは逆向きに傾ける場合、図５（ｃ）に示した鉛直方向を基準とする噴射角度θは、－１０°≦θ≦－４５°の範囲で設定することが好ましい。

【符号の説明】

【0051】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：エッチング装置
２：スプレーノズル
３：スプレー管
４：ローラ（搬送手段）
５：姿勢変更手段
４１：回路基板
４２：回路パターン
Ｗ：ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】