CN101573474A - 用于加速表面湿化学处理的方法和装置 - Google Patents

用于加速表面湿化学处理的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101573474A
CN101573474A CNA2007800312571A CN200780031257A CN101573474A CN 101573474 A CN101573474 A CN 101573474A CN A2007800312571 A CNA2007800312571 A CN A2007800312571A CN 200780031257 A CN200780031257 A CN 200780031257A CN 101573474 A CN101573474 A CN 101573474A
Authority
CN
China
Prior art keywords
meet
breaking mechanism
current breaking
nozzle
treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800312571A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101573474B (zh
Inventor
马库斯·朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VERMARKTUNGS GmbH AND CO KG LP
Original Assignee
VERMARKTUNGS GmbH AND CO KG LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VERMARKTUNGS GmbH AND CO KG LP filed Critical VERMARKTUNGS GmbH AND CO KG LP
Priority claimed from PCT/DE2007/001306 external-priority patent/WO2008011870A1/de
Publication of CN101573474A publication Critical patent/CN101573474A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101573474B publication Critical patent/CN101573474B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/02—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery
    • B05B12/06—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling time, or sequence, of delivery for effecting pulsating flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/16—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling the spray area
    • B05B12/20—Masking elements, i.e. elements defining uncoated areas on an object to be coated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B14/00—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/02—Local etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/08—Apparatus, e.g. for photomechanical printing surfaces
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/67086—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0085—Apparatus for treatments of printed circuits with liquids not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46; conveyors and holding means therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H05K3/068—Apparatus for etching printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/07—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0736—Methods for applying liquids, e.g. spraying
    • H05K2203/0746—Local treatment using a fluid jet, e.g. for removing or cleaning material; Providing mechanical pressure using a fluid jet
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/14—Related to the order of processing steps
    • H05K2203/1492—Periodical treatments, e.g. pulse plating of through-holes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/15—Position of the PCB during processing
    • H05K2203/1509—Horizontally held PCB

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明涉及对于材料6的表面5所进行的湿化学处理。此发明特别适合于对结构进行加速处理，这些结构存在于比如印制电路技术中。为此需产生脉冲状的处理液体射流4，并使此射流喷向材料的表面。这样就会在被处理结构的底部产生一个得到加强的冲击效果，从而大大减小所需要的处理时间。在脉冲间歇时间，处理液体从结构线路中呈无压状态加速流出，这样一来与以往技术水平相比，结构或印制线路的侧壁所受的湿化学处理影响较小，这是本发明的另一个目的。所以进行化学蚀刻时，处理时间一定的情况下产生的陶蚀较小，或者是在陶蚀情况相同时可显著减少处理时间。

Description

用于加速表面湿化学处理的方法和装置
本发明涉及材料表面的湿化学处理，这种处理要借助于喷洒或喷射处理液体进行。这里需要的设备可以是浸浴设备，也可以是连续式设备。处理液体从静态的、运动的或振荡的喷嘴或喷嘴座中，喷向被处理材料的表面。其目的是在尽可能短的处理时间内达到精密度高的处理结果，但这一点在表面处理实践中却存在着矛盾。随着处理强度的提高，即随着处理时间的缩短，处理结果的精密度会下降。表面处理的典型应用实例是印制电路板技术。这里存在许多过程，在这些过程中应用本发明具有优势。清洁或冲洗，薄膜或抗蚀剂显影，铜的蚀刻，薄膜或抗蚀剂的脱膜，金属抗蚀剂的蚀刻可作为例子。通常情况下，这些工序是通过向材料喷洒或喷射处理液体完成，这时在被处理表面的扩散层中会进行必要的物质交换。随着喷射压力的提高，这种物质交换会加快，这就缩小了处理时间。但这时会出现不符合要求的副作用，这些副作用对于处理结果的精密性具有消极影响。这里可以将对材料上的整个结构、或对印制电路板的走线图所进行的蚀刻作为例子。不受蚀刻的范围盖有一层薄膜或抗蚀剂，此抗蚀剂对于蚀刻液具有耐抗性。当从喷嘴或喷嘴座中喷洒或喷射蚀刻液进行蚀刻时，不仅涂盖抗蚀剂区域之间的蚀刻线路裸露处被蚀刻，而且蚀刻线路的侧壁也被蚀刻。这样会造成所谓的抗蚀剂层陶蚀，这种情况只允许限制在极小范围内。由于陶蚀情况的存在，最终导致剩余结构或导线组在尺寸及组织截面形状方面的处理结果无法预见。尤其是在精密线路技术中，要求有一个不断提高并可复制的处理结果精密度。出于同样原因，在其他过程中也不允许对于结构进行结果无法预见的侧壁加工。总体来讲为达到要求的处理精密度要减少处理时间，但出于经济性原因这种做法是不受欢迎的。
为了解决表面处理时遇到的上述问题，在公开的专利DE 19524523A1中描述了一种方法和一种设备。特制的喷嘴中在高压下产生一个带有穴蚀气泡的液体射流，此射流将必需的未消耗物质导向材料表面的扩散层。穴蚀气泡在那里爆裂并引起物质交换。这种方法适合于上述应用领域，特别适用制电路板技术。但是高压总成所需要的技术费用却十分昂贵。
为进行结构的湿化学蚀刻，在专利DE 3104522A1中描述了一种防蚀剂，这种防蚀剂掺加在蚀刻液中。防蚀剂在结构的蚀刻侧壁形成一层保护膜，以作为侧壁保护，这样对侧壁的腐蚀就会减小。若使用这种方法，各个过程需要使用单独的防蚀剂，这样就阻碍了此方法的普遍传播。
专利DE 19908960C2描述了另外一种方法，这种方法用于对一个平面基体两侧不同厚度的涂层进行蚀刻。在这里要进行调节，使基体每个侧面的单独处理时间与被蚀刻涂层的厚度成正比。如果与最长的处理时间相比，需要一个较短的时间，这种调节通过处理时间的中断实现。对于最大的加工层厚来说中断时间可能是0。
在DE 19908960C2中的[0021]章中指出，每次蚀刻过程中断时通过滞留的蚀刻液会产生一定时间的后腐蚀。如果中断时间小于这个后腐蚀时间，那么中断时间对于上述的应用来说就没有意义了。为适应较薄的被蚀刻层而对蚀刻时间进行的缩短，可以在考虑后腐蚀时间的情况下周期性进行。
专利DE 10154886A1中描述了一种蚀刻时减小侧壁腐蚀的方法。金属蚀刻通过两个工艺步骤进行。首先金属在施加一个脉冲电场的情况下被电解蚀刻，这种蚀刻主要向着蚀刻线的深处进行，侧壁受腐蚀较小。若线路完全使用电解蚀刻，那么在蚀刻线达到一定深度时，各个结构之间就会丧失电连接。因此在蚀刻线的底部范围必须采用其他化学过程进行补充蚀刻，这需要额外的技术费用。
本发明的任务是：提出一种方法和一种装置，它们可用于对表面结构进行精密处理的湿化学过程，并能缩短处理时间。
此项任务通过符合权利要求1的方法和符合权利要求15的装置完成。本发明的优化设计在从属权利要求中说明。
本发明将借助于图1至图5中的例子详细说明。
图1用系统图展示了表面加速湿化学处理的基本原理。
图2a以断面图展示一个第一类设计类型，此设计带有一个旋转的断流机构，它是一个位于喷嘴前的圆片。
图2b详细展示了图2a中的断流机构。
图3用两个视图展示了另一个设计实例，此设计带有一个旋转的圆筒以作为断流机构。
图4用两个视图展示了图3所示圆筒的展开情况。
图5以相同部件的两个位置图，展示了本发明的一个设计实例，本设计带有一个颤振的断流机构。
在图1中，从一个开口或喷嘴1中喷出处理液体射流2，此射流被一个活动的、带有贯通孔的断流机构3调制，也就是说，射流会有规律的被周期性中断。被周期性中断的射流作为有效射流4，以液力脉动的形式到达材料6的待处理表面5。这些液体在下文中被称为有效液体8。在脉冲间歇时间积聚在断流机构3上的、不被利用的处理液体被称为无效液体9。通过断流机构3的作用，无效液体9在很大程度上不会接触到待处理材料6的表面5。这样就减少了材料6表面5上的滞留处理液体。通过这一措施，在进行化学处理时被中断和脉动的有效射流4的动力学作用被大大提高。通过有效射流4，在材料6的被处理表面5上，被处理液体湿润的表面5持续不断的被打碎和击穿。这种冲击效果通过减小扩散层厚度，极大地促进了真正的湿化学处理过程。这种液力支持作用对于以上所述的所有过程都有帮助，包括冲洗过程。通过这种冲击效果，几乎可以将处理时间减半。这种方法有一个根本的优点：在进行结构处理时精密度不会受到负面影响。这是一个令人惊叹的进步，因为以往用于加速湿化学处理过程的方法都会对处理结果的质量有不利影响。
处理液体射流的周期性中断根据一个频率进行，这个频率至少为0.5赫兹，最好是在10赫兹至100赫兹之间或更高。脉冲/间歇比为10∶1至1∶10，最好为2∶1至1∶2。在这里断流机构的驱动可以使用电动机，可以是电磁式的，气动式的，液压式的，也可以通过其他的执行操作机构进行。
本发明可以与其他已知的、用于改善湿化学处理结果的措施结合起来使用，如在处理液体中加入防蚀剂。
利用符合本发明的方法有极大优势，例如在印制电路板上蚀刻精密线路时，尽管处理时间比以往通常所用时间减少了33％，但同以往的技术状态相比，抗蚀剂的陶蚀现象并未加重。在使用本发明提出的方法和设备时，即使蚀刻强度较大，蚀刻线路内的侧壁也能得到保存。可能的原因是：与对于线路结构侧壁的作用效果不同，有效射流对于蚀刻线路底部的冲击效果要大得多。另外据估计，通过脉冲状蚀刻操作过程，一方面在脉冲间歇期处理液体不会流向材料表面，另一方面处理液体能够顺利地从蚀刻线路流出。在接下来的蚀刻脉冲中，蚀刻线路内残留的处理液体没有压力，有效射流4可穿透较薄的扩散层，到达一个较大的深度。特别是在精密线路技术中，即在所谓的多层高精密度线路板(HDI)技术中，蚀刻线路的要求深度达到了线路组的宽度，这对于印制电路板技术的所有过程都提出了一个很大的挑战。通过对深结构线路的脉动式处理，以往经常出现的处理液体产生侧面压力的现象，能够在很大程度上予以避免。这样一来，与结构线路的底部相比，结构线路的侧壁受到的湿化学处理影响要小得多。因此通过使用符合本发明的方法就可以做到：在规定的处理时间内极大地提高湿化学处理的精密度，以及/或者大大减少处理时间，而不会降低处理质量。
在借助印制电路板进行蚀刻试验时，喷嘴1与材料6的表面5相距100毫米。在压力为3巴(bar(300.000N/m2))时，处理液体通过每个30度圆锥喷嘴的流量为每分钟1.6升。
图2a展示了一个管状喷嘴座10的局部，这个喷嘴座装有至少一排喷嘴1。在喷嘴位置也可以只存在直径为0.5毫米至3毫米的孔，并以这些孔作为喷嘴口，这样会节省费用。处理液体在压力作用下流过输送管路7进入喷嘴座10，并在压力下经分配后从喷嘴1喷出。处理液体的压力可在一个很大范围内变化。根据过程、结构尺寸、位于被输送材料的上部还是下部，此压力值在1.1至100巴之间。在喷嘴1的前面放置了一个转动的断流机构，此断流机构是带孔或带缝隙的孔板11。孔板11带有装配在一起的传动板，处理液体射流2的一部分射向传动板，这样孔板11就会转动起来。孔板11调制射流2，这样作为有效射流4的处理液体就会以脉冲形式到达材料6的表面5。如图所示，一个孔板11用于两个喷嘴1。根据孔板11的转动方向，这两个喷嘴1在喷嘴座10上按照不同的倾斜度安置，以使两个喷嘴都能有助于孔板的转动。在孔板11上带有开口13，此开口可设计成孔或缝隙的形式。图2b在两个视图中详细展示了孔板11
断流机构也可设计成带孔或带缝隙的板条，轴向安置在喷嘴前或喷孔前，覆盖喷嘴座的整个长度范围。板条周期性的作轴向运动，以中断射流2。
在一个按水平方向或垂直方向输送材料6的连续式设备中，喷嘴座10可以按照输送方向以100毫米的间隔安置在固定位置。但喷嘴座10也可以进行活动性安置，这在上述湿化学处理设备中已广为人知。在这里符合本发明的喷嘴座10可以与断流机构3一起做径向和/或轴向旋转或振荡运动。通过结合这些措施，在使用本发明的方法时，还可以减少或避免在材料上侧经常发生的小型液坑效应。
图3以断面图展示了另外一种带喷嘴孔14的喷嘴座10，但这个喷嘴座也可以装上喷嘴。这里安置了一个与喷嘴座共轴的圆筒15，此圆筒可以转动，上面带有缝隙16或孔。圆筒15上的孔位于其圆周上，且与喷嘴座10上的孔对齐。缝隙16或孔在圆筒15内的两侧带有一个凸边17。这些凸边17被用作略微倾斜的射流2的作用面，以使圆筒转动起来。另外凸边17能够很好的收集处理液体，这些处理液体在脉冲间隙不应到达材料6的表面5，否则它们会使材料表面的湿润度增加，这对于处理过程是不利的。这些处理液体从圆筒的侧面被导出。通过喷嘴座10以及圆筒15的轻微倾斜，处理液体从侧面流出的速度会加快。这样这些处理液体就不会流到材料表面，待处理表面的湿润度就会被减小到最低限度，从而加强了以上所描述的冲击效果。如果材料是按水平方向被输送通过连续式设备，此装置特别适合于材料上侧面的湿化学处理。不需要的处理液体不会与材料的上侧面接触。
此圆筒可通过轴承在喷嘴座的两端进行连接。两端可各使用一个滚动轴承18，此滚动轴承对于当时使用的处理液体具有化学耐抗性，比如由塑料或陶瓷制成的球轴承就适用。
在运动方面，与其它断流机构一样，圆筒形断流机构也可通过电动的、气动的或液力驱动装置进行驱动。这样转速就与射流2的物理特性不再有关系。这样尤其可以调节出大转速，从而使脉冲重复频率更快，如1000次/秒。在输送管道7的高压作用下，有效射流转变成一系列被大大加速的处理液体液滴。这对于湿化学处理过程特别有效。由于周围环境温度低，空冷马达或受到相应保护的电动机特别适合作为驱动机。
湿化学处理设备的电动或电子控制装置，根据材料的处理要求调节过程参数，包括选择有效射流4的中断频率及脉冲/间歇比。
图4用两个视图展示了圆筒15的展开情况。为了稳定带有间隙16的圆筒15，可在喷嘴位置的中间安置隔片，隔片的安置不能对射流2起到阻碍作用。在滚筒15内收集处理液体的的区域，可在底板上装上弹性材料以作为减振层20。减振层20的作用是：在处理液体喷射到到圆筒15的内壁时，减少处理液体的失控喷射。这样同时使处理液体从侧面流出圆筒15的速度加快。
图5a和图5b展示了一个喷嘴1与一个断流机构3，在这里断流机构被设计为颤振的薄板21。这个弹性结构元件被固定在一个固定点23，它被安置在喷嘴前，安置要求是：射流2会喷射到薄板21的上末端。由此射流将发生偏转。这样薄板会沿着射流方向弯曲，导致薄板21内的通道22到达射流方向位置。图5b展示了此位置。通道22将通往材料6表面的路径打开，作为有效射流2的处理液体将快速冲击到材料表面。同时施加在薄板21上的动压头消失，导致薄板迅速回复到原始位置，如图5a所示。在这个位置，处理液体的射流2作为无效射流发生偏转，并被收集在集流槽24中。那些不应到达材料表面的处理液体，被集流槽24从侧面沿垂直于喷嘴座的方向导出。因此本发明的此种设计形式，也适用于水平输送时对材料的双侧进行处理。薄板的弹性、尺寸以及处理液体的液力条件，决定着脉冲式湿化学处理的理想频率。
这种中断机构可以设计成作用相当的小尺寸形式，以安装在喷嘴里边。使用带有此类或类似装置的喷嘴，会避免处理液体在脉冲间歇时流出。因此这种特制喷嘴同样适合安装在水平输送材料的上侧。
根据本发明的另一种设计形式，加装了一个另外的抽吸装置，射流冲击在材料6的表面5上时被溅起的处理液体，将被此装置抽吸。这样就可预防在材料表面上产生液体阻力，避免不需要的残余液体滞留，通过此措施可更好的防止陶蚀现象
参照标记目录
1喷嘴，喷射口
2射流，处理液体射流
3断流机构
4有效射流，脉动射流
5待处理表面
6材料，处理材料
7输送管道
8有效液体
9无效液体
10喷射座，喷嘴座
11旋转孔板
12传动板
13开口
14喷嘴孔
15圆筒
16缝隙
17凸边
18滚动轴承，轴承
19隔片
20缓冲层
21颤振薄板
22通道
23固定点
24集流槽

Claims (28)

1、对材料(6)如印制电路板、圆片或一种混合材料表面进行湿化学处理的方法，这种处理借助于一种处理液体在浸浴设备或连续式设备中进行，在处理过程中，处理液体以喷射流(2)的形式被向着材料(6)的方向输送。其特征是：一个喷射流断流机构(3)进行移动，使喷射流(2)间歇性的喷射到材料(6)上。
2、符合权利要求1的方法，其特征是：喷射流(2)借助于一个喷嘴(1)产生，其中处理液体喷射到断流机构(3)上，断流机构安置于喷嘴(1)的前面、喷嘴(1)的里面或喷嘴(3)的后面。
3、符合权利要求1或2之一的方法，其特征是：断流机构(3)的位置移动通过转动、回转运动或线性运动实现。
4、符合权利要求1至3之一的方法，其特征是：射流(2)对于材料(6)的间歇喷射以周期性进行，其中断流频率至少达到0.5赫兹，最好要达到10至100赫兹。
5、符合权利要求1至4之一的方法，其特征是：带高压的射流(2)呈液滴状以每秒达1000滴的速度喷向材料(6)。
6、符合权利要求1至5之一的方法，其特征是：间歇性喷到材料(6)上的射流(2)，向材料(6)进行喷射的喷射时间与喷射间歇时间之比为10∶1至1∶10，最好是2∶1至1∶2
7、符合权利要求1至6之一的方法，其特征是：断流机构(3)被设计成转动的、振荡的、或颤振的结构元件，它通过高压喷出的处理液体进入转动、振荡或颤振状态。
8、符合权利要求1至7之一的方法，其特征是：断流机构(3)的运动借助于一个电动的、气动的或液力的驱动装置进行。
9、符合权利要求1至8之一的方法，其特征是：对平面材料(6)的一侧、或同时对其两侧进行处理。
10、符合权利要求1至9之一的方法，其特征是：运行参数可通过一个控制机构进行调节，这些运行参数可以是比如：射流(2)间歇性喷到材料(6)上的频率，或射流喷向材料(6)的喷射时间与喷射间歇时间之比。
11、符合权利要求1至10之一的方法，其特征是：印制电路板的湿化学处理通过以下工序进行：清洁、冲洗、薄膜显影、铜蚀刻、脱膜、金属抗蚀剂蚀刻。
12、符合权利要求2至11之一的方法，其特征是：喷嘴(1)与旋转装置或振荡装置共同作用。
13、符合权利要求1至12之一的方法，其特征是：断流机构(3)将处理液体收集起来，使其不与被处理材料(6)的表面接触。
14、符合权利要求13的方法，其特征是：借助于凸边(17)或集流槽(24)，使处理液体不与材料表面接触。
15、借助于处理液体在一个浸浴设备或连续式设备中，对材料(6)(如印制电路板、圆片或混合材料)表面进行湿化学处理的装置，借助于此装置处理液体可以作为射流(2)，被沿着通向材料(6)的方向输送。其特征是：此装置至少带有一个断流机构(3)，此断流机构可以移动，以使射流(2)间歇性的喷到材料(6)上。
16、符合权利要求15的装置，其特征是：射流(2)通过喷嘴(1)产生，以处理液体的喷射方向为参照，断流机构(3)安置在喷嘴(1)的前面、喷嘴(1)的里面或喷嘴(1)的后面。
17、符合权利要求15或16之一的装置，其特征是：断流机构(3)的移动可通过转动、回转运动或直线运动实现。
18符合权利要求15至17之一的装置，其特征是：断流机构(3)的移动可通过一种力实现，这种力是由高压喷出的处理液体射流(2)所施加的。
19、符合权利要求15至18之一的装置，其特征是：断流机构(3)的运动可借助于一个电动的、气动的或液力的驱动装置实现。
20、符合权利要求16至19之一的装置，其特征是：断流机构(3)安装在喷嘴(1)和被处理材料(6)之间，并被设计成圆筒(15)形式，此圆筒可绕喷嘴(1)旋转或回转。
21、符合权利要求16至20之一的装置，其特征是：断流机构(3)被设计成颤振的或振动的结构元件，安装在喷嘴(1)中。
22、符合权利要求15至21之一的装置，其特征是：断流机构(3)被设计成颤振的薄板(21)
23、符合权利要求15至22之一的装置，其特征是：断流机构(3)是一个转动的、带孔的孔板(11)。
24、符合权利要求15至23之一的装置，其特征是：断流机构(3)带有一个集流槽(24)或一个管道，它们沿着平行于被处理表面的方向延伸，并适用于将材料(6)的表面(5)不需要的射流部分收集起来。
25、符合权利要求15至24之一的装置，其特征是：断流机构(3)被设计为带孔的、做周期性运动的板条。
26、符合权利要求15至24之一的装置，其特征是：断流机构(3)被这样设计：处理液体被收集并且不与材料(6)的被处理表面相接触。
27、符合权利要求26的装置，其特征是：借助于凸边(17)或一个集流槽(24)，使被收集起来的处理液体不与材料(6)的被处理表面相接触。
28符合权利要求15至27的装置，其特征是：此装置带有一个抽吸器，用于抽吸处理液体。
CN2007800312571A 2006-07-25 2007-07-21 用于加速表面湿化学处理的方法和装置 Expired - Fee Related CN101573474B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006035523.7 2006-07-25
DE102006035523 2006-07-25
DE102006059046A DE102006059046B4 (de) 2006-07-25 2006-12-14 Vorrichtung zum beschleunigten nasschemischen Behandeln von Oberflächen
DE102006059046.5 2006-12-14
PCT/DE2007/001306 WO2008011870A1 (de) 2006-07-25 2007-07-21 Verfahren und vorrichtung zum beschleunigten nasschemischen behandeln von oberflächen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101573474A true CN101573474A (zh) 2009-11-04
CN101573474B CN101573474B (zh) 2013-03-27

Family

ID=38859522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800312571A Expired - Fee Related CN101573474B (zh) 2006-07-25 2007-07-21 用于加速表面湿化学处理的方法和装置

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20090179006A1 (zh)
JP (1) JP5284957B2 (zh)
KR (1) KR101096326B1 (zh)
CN (1) CN101573474B (zh)
DE (2) DE202006018111U1 (zh)
ES (1) ES2341700B1 (zh)
GB (1) GB2453482B (zh)
TW (1) TWI331056B (zh)
ZA (1) ZA200901269B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104815777A (zh) * 2015-04-28 2015-08-05 苏州杰东纺织新材料科技有限公司 一种电气石负载纳米TiO2复合织物的复合装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013101629A1 (de) 2013-02-19 2014-08-21 Wolfgang DAMBACHER Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Werkstücken
CN205393066U (zh) * 2016-03-07 2016-07-27 成都京东方光电科技有限公司 喷淋设备
DE102016112797B3 (de) * 2016-07-12 2017-12-21 Eisenmann Se Vorrichtung und Verfahren zum Maskieren von Befestigungsbohrungen in Felgen

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1468961A (en) * 1973-09-04 1977-03-30 Teledyne Ind Spray nozzle
US3937175A (en) * 1973-12-26 1976-02-10 American Hoechst Corporation Pulsed spray of fluids
US4319955A (en) * 1980-11-05 1982-03-16 Philip A. Hunt Chemical Corp. Ammoniacal alkaline cupric etchant solution for and method of reducing etchant undercut
JPS6166938A (ja) * 1984-09-10 1986-04-05 Bridgestone Corp 押付け力測定方法
US4875067A (en) * 1987-07-23 1989-10-17 Fuji Photo Film Co., Ltd. Processing apparatus
JPH01142091A (ja) * 1987-11-30 1989-06-02 Hitachi Ltd エッチング方法および装置
JPH01297162A (ja) * 1988-05-25 1989-11-30 Noritz Corp 多機能シャワーヘッド
DE3923405A1 (de) * 1989-07-14 1991-01-24 Wacker Chemitronic Vorrichtung zum transportieren und positionieren von scheibenfoermigen werkstuecken, insbesondere halbleiterscheiben, und verfahren zur nasschemischen oberflaechenbehandlung derselben
JPH0598552A (ja) * 1991-10-03 1993-04-20 Mitsubishi Rayon Co Ltd 不織布の製法
JPH05226810A (ja) * 1992-02-12 1993-09-03 Nippon Tec Kk プリント基板のエッチング装置
JPH07249376A (ja) * 1994-03-10 1995-09-26 Hitachi Ltd ブラウン管部材の脱脂洗浄方法
DE4416747A1 (de) * 1994-05-12 1995-11-16 Schmid Gmbh & Co Geb Vorrichtung zum Behandeln von Gegenständen mit Flüssigkeit in Naßprozessen
DE19524523A1 (de) * 1995-07-05 1997-01-09 Atotech Deutschland Gmbh Anwendung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Behandeln von Fluiden in der Leiterplattentechnik
JP2000104182A (ja) * 1998-09-30 2000-04-11 Seiko Epson Corp ウェットエッチング方法および装置、インクジェットヘッドの振動板の製造方法、インクジェットヘッド、並びにインクジェット記録装置
DE19908960C2 (de) * 1999-03-02 2003-04-30 Bosch Gmbh Robert Ätzverfahren
JP3706770B2 (ja) * 1999-06-28 2005-10-19 大日本スクリーン製造株式会社 基板メッキ装置
AU6202100A (en) * 1999-06-29 2001-01-31 Applied Science Fiction, Inc. Slot coating device for electronic film development
US6375088B1 (en) * 1999-08-11 2002-04-23 International Business Machines Corp. Fluid delivery device with pulsating linear discharge and fluid cleaning method
JP4478251B2 (ja) * 1999-08-25 2010-06-09 学校法人トヨタ学園 レーザとウォータジェットの複合加工装置
TW512131B (en) * 2000-06-08 2002-12-01 Mosel Vitelic Inc Apparatus and method for controlling boiling conditions of hot phosphoric acid solution with pressure adjustment
JP2002027099A (ja) * 2000-07-04 2002-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd コードレス電話装置
US6307240B1 (en) * 2000-12-22 2001-10-23 Visteon Global Technologies, Inc. Pulsed etching manufacturing method and system
JP2005223363A (ja) * 2001-03-30 2005-08-18 Minebea Co Ltd Ｎｉ−Ｚｎフェライト薄膜の製造方法
JP3700085B2 (ja) * 2001-03-30 2005-09-28 ミネベア株式会社 フェライト薄膜の製造方法
US6699356B2 (en) * 2001-08-17 2004-03-02 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for chemical-mechanical jet etching of semiconductor structures
DE10154886A1 (de) * 2001-11-05 2003-07-31 Schmid Gmbh & Co Geb Verfahren zur Behandlung von elektrisch leitfähigen Substraten wie Leiterplatten und dergleichen
JP3981874B2 (ja) * 2002-04-11 2007-09-26 日立化成工業株式会社 薬液処理方法および薬液処理装置
JP2004111444A (ja) * 2002-09-13 2004-04-08 Canon Inc Ｉｃ部品の外装樹脂の除去装置
US7582180B2 (en) * 2004-08-19 2009-09-01 Micron Technology, Inc. Systems and methods for processing microfeature workpieces
KR100882910B1 (ko) * 2007-07-19 2009-02-10 삼성모바일디스플레이주식회사 식각장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104815777A (zh) * 2015-04-28 2015-08-05 苏州杰东纺织新材料科技有限公司 一种电气石负载纳米TiO2复合织物的复合装置

Also Published As

Publication number Publication date
GB2453482A (en) 2009-04-08
GB2453482B (en) 2011-08-17
KR20090040448A (ko) 2009-04-24
US20090179006A1 (en) 2009-07-16
KR101096326B1 (ko) 2011-12-20
DE102006059046B4 (de) 2011-12-29
JP2009544845A (ja) 2009-12-17
CN101573474B (zh) 2013-03-27
TW200821051A (en) 2008-05-16
ES2341700A1 (es) 2010-06-24
JP5284957B2 (ja) 2013-09-11
ES2341700B1 (es) 2011-08-18
ZA200901269B (en) 2010-03-31
GB0901297D0 (en) 2009-03-11
DE102006059046A1 (de) 2008-01-31
DE202006018111U1 (de) 2007-02-08
TWI331056B (en) 2010-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101573474A (zh) 用于加速表面湿化学处理的方法和装置
US20090095825A1 (en) Dispenser nozzle having differential hardness
JP6419739B2 (ja) ランスノズルおよびそれを備えた余剰溶射被膜除去装置
JP2010533967A (ja) 半導体基板表面に対するケミカル処理方法および装置
KR20120101990A (ko) 비접촉 부상 반송 기능을 가지는 기판 처리 장치
KR20130140895A (ko) 제막 방법, 제막용 노즐 및 제막 장치
CN109891564A (zh) 对半导体基板进行湿处理的装置和方法
CA2225829A1 (en) Method and device for chemical and electrolytic treatment of printed circuit boards and conductor films
WO2008011870A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum beschleunigten nasschemischen behandeln von oberflächen
KR100451386B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP2008030148A (ja) マイクロブラスト加工方法及び加工装置
JP2003200090A (ja) 印刷回路基板用の噴射ノズルおよびこれを用いたウェットライン設備
KR102401901B1 (ko) 표면 처리 장치 및 표면 처리 방법
KR20050061439A (ko) 기판에 액체를 도포하기 위한 노즐 조립체
JP2691487B2 (ja) ワイヤカット放電加工装置
JP2007175592A (ja) 液中洗浄システム
KR100854981B1 (ko) 인쇄회로기판 제조공정상의 습식공정 처리장치
KR20050112030A (ko) 습식 식각 장치
KR101038920B1 (ko) 수차형 에칭모듈 및 이를 이용한 에칭시스템
KR101477183B1 (ko) 미세 노즐의 제조방법
KR19980046071U (ko) 인쇄회로기판의 에칭액 분사장치
JPH0290591A (ja) 孔内処理用治具
JP2001259552A (ja) 流体処理装置
KR960702120A (ko) 판과 같은 공작물의 가공 방법 및 장치(process and device for processing plate-like workpieces)
JP2008166346A (ja) 基板処理装置および基板処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: WOLFGANG DAMBACHER

Free format text: FORMER OWNER: LP VERMARKTUNGS GMBH. + CO. KG

Effective date: 20121122

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20121122

Address after: Allen, the German Sipeixi Wegener No. 7

Applicant after: Lp Vermarktungs GmbH. & Co. KG

Address before: German She Xingen

Applicant before: Lp Vermarktungs GmbH. & Co. KG

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130327

Termination date: 20140721

EXPY Termination of patent right or utility model