DE102022117344A1

DE102022117344A1 - Vorrichtung zum Entschichten von eckigen Substraten

Info

Publication number: DE102022117344A1
Application number: DE102022117344.5A
Authority: DE
Inventors: Pirmin Muffler
Original assignee: Osiris International GmbH
Current assignee: Osiris International GmbH
Priority date: 2021-07-15
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2023-01-19

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Entschichten von eckigen Substraten (2) mit einem Entschichtungskopf (3.1, 3.2) und einer Mobilisierungseinrichtung (5) soll der Entschichtungskopf (3.1, 3.2) entlang einer Substratlängskante (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) des Substrats (2) in einer Arbeitsbahn führbar sein.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren hierfür.
Stand der Technik
Derartige Vorrichtungen sind bereits in vielfältiger Form und Ausgestaltung bekannt und gebräuchlich. So wird beispielsweise in der DE 10 2012 103 330 A1 eine Vorrichtung zum Entfernen einer Beschichtung von einem Substrat offenbart.
Substrate, wie beispielsweise Wafer oder Platinen werden für unterschiedliche Anwendungen oder Bearbeitungsschritte beschichtet. Meist erfolgt diese Beschichtung über die ganze Oberfläche des Substrats. Für bestimmte Anwendungsfälle muss jedoch ein Randbereich des Substrates frei von der Beschichtung sein. In der Regel ist es sehr aufwändig, ein Substrat nur bereichsweise und trotzdem sehr gleichmässig zu beschichten. Daher wird üblicherweise das Substrat vollständig beschichtet und anschliessend wird die Beschichtung in einem vorher definierten Randbereich wieder entfernt.
Das Entfernen der Beschichtung bei runden Substraten ist vergleichsweise einfach. Vorzugsweise wird eine Düse in einem bestimmten Abstand auf den zu entfernenden Randbereich gerichtet und mittels über die Düse ausgebrachtem Lösungsmittel wird dann die Beschichtung entfernt, während sich das Substrat unterhalb der Düse dreht. Dies geht selbst dann, wenn die Anforderung an die Geschwindigkeit beim Entschichten steigt.
Bei eckigen Substraten, wie beispielsweise rechteeckigen, quadratischen oder dreieckigen Substraten ist das Entfernen der Beschichtung unter hoher Geschwindigkeit auf diese Weise jedoch kaum möglich.
Weiterhin kann die Beschichtung auf einem Substrat aus unterschiedlichen Schichten aufgebaut sein, welche eine unterschiedliche Löslichkeit aufweisen oder sogar nur mittels Ätzen entfernbar sind. Das Entfernen der unterschiedlichen Schichten mit nur einer Düse ist nicht ohne weiteres machbar.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden. Insbesondere soll eine Vorrichtung bereitgestellt werden, mittels welcher das schnelle Entschichten von Substraten in jeglicher Form möglich ist. Dabei soll neben der Zeitersparnis eine zumindest gleichbleibende Qualität der Entschichtung erreicht werden. Vorgabe ist dabei, dass eine Entschichtung eines Substrates unter einer Minute möglich sein soll und dabei unterschiedliche Schichten an Lack und/oder Metall auf einer Ober- und/oder Unterseite des Substrats entschichtet werden können sollen.
Lösung der Aufgabe
Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale nach dem Anspruch 1 sowie Anspruch 10.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung und das Verfahren zum Entschichten eines eckigen Substrates dient dem Entfernen von sogenanntem Fotolack und/oder Metallen von einem Substrat im Bereich der Photovoltaik oder Computerchip-Herstellung. Auf diese beiden Bereiche ist die Vorrichtung und das Verfahren nicht beschränkt, aber insbesondere ausgelegt. Wenn von einer Entschichtung des Substrates die Rede ist, dann ist hiermit sowohl das Entschichten einer Oberseite und/oder einer Unterseite des Substrats gemeint. Der Begriff des Entschichten umfasst dabei auch das Entlacken und sonstige Bezeichnungen des Entfernens von Schichten oder Lack oder Metall oder dergleichen.
Dabei kommen sogenannte Entschichtungsköpfe zum Einsatz, die entsprechende Düsen aufweisen. Der aufgebrachte Fotolack und/oder die aufgebrachten Metalle, welche/r in den Randbereichen des Substrats entfernt werden muss/müssen, um eine weitere Bearbeitung durchführen zu können, wird/werden in der Regel flüssig oder, im Falle von Metall, galvanisch oder aufgedampft auf eine Trägerplatte aufgebracht und bildet/bilden nach dem Trocknungsprozess eine feste Oberfläche. Das im Entschichtungskopf eingesetzte Lösungsmedium und/oder Ätzmedium werden in der Regel an die zu entfernende Beschichtung angepasst.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Entschichten wird insbesondere für das Entschichten von eckigen Substraten und nicht ganz runden Wafern (Flats) benötigt. Ein solches Substrat kann bspw. die Grösse bis zu 2000mm x 2000mm haben. Andere Grössen sind jedoch denkbar. Selbstverständlich können jedoch auch runde Substrate bei der vorliegenden Erfindung Anwendung finden. Dabei weist die Vorrichtung einen Entschichtungskopf und eine Mobilisierungseinrichtung auf. Als eckige Substrate werden Substrate bezeichnet, die nicht rund sind. Eckige Substrate sind bspw. auch dann gegeben, wenn ein im Grunde viereckiges Substrat mit abgerundeten Eck-Kanten vorhanden ist.
Der Entschichtungskopf weist eine Düse auf, durch welche das Lösungsmedium und/oder Ätzmedium in einer Arbeitslage auf das Substrat aufgebracht wird. Das jeweilige Medium dient der Entfernung des auf dem Substrat befindlichen Lacks oder Metalls, sprich der Beschichtung. Insbesondere sollen dabei Randbereiche des eckigen Substrats gleichmässig vom Lack und/oder Metall befreit werden.
Besonders bevorzugt soll das Lösungsmedium und/oder Ätzmedium gerade oder strahlförmig ausgebracht werden. Durch die Verwendung der Düse ergibt sich der Vorteil, dass eine Breite des zu entfernenden Bereichs dadurch bestimmt werden kann, wie nahe oder wie weit entfernt von einer Kante des Substrats die Düse geführt wird. Vorzugsweise soll von einer Kante aus ein Bereich von +/- 20 µm entfernt werden. Des Weiteren ist vorteilhaft, dass ein Entfernen der Beschichtung ohne Beschädigung des Substrats möglich ist. Des Weiteren ist vorteilhaft, dass durch geeignete Wahl des Lösungsmediums und/oder Ätzmediums und Druck des Strahles die Beschichtung vollständig entfernt werden kann.
Im typischen Ausführungsbeispielen ist die Düse geeignet den Mediumstrahl so auszubringen, dass er in einem Stickstoffstrahl geführt wird bis zum Auftreffen auf die zu entfernende Beschichtung. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Mediumstrahl sehr stabil ist und Mikrospritzer abgeführt werden. Dadurch wird das Entfernen eines Bereichs der Beschichtung auf dem Substrat weiterhin präzisiert.
Der Entschichtungskopf ist entlang einer Substratlängskante des Substrats in einer Arbeitsbahn führbar. Führbar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Entschichtungskopf in eine erste Richtung hin- und herbewegbar ist.
Im derzeitigen Stand der Technik ist der Entschichtungskopf statisch angeordnet und die üblicherweise runden Substrate werden rotierend unter und/oder über dem Entschichtungskopf gehalten, so dass der Randbereich des Substrats entschichtet werden kann. Dieses Vorgehen ist beim Entschichten von eckigen Substraten nicht sinnvoll, da immer nur die Eckbereiche, aber nicht die Substratlängskanten entschichtet werden würden.
Weiter ist eine Mobilisierungseinrichtung vorgesehen, wobei die Mobilisierungseinrichtung und der Entschichtungskopf in einer Entweder-Oder-Schaltung miteinander verbunden sind. Dabei wird entweder der Entschichtungskopf arbeitend geführt oder die Mobilisierungseinrichtung dreht das Substrat in der Weise, dass eine weitere Substratlängskante des Substrats in Wirkverbindung mit der Arbeitsbahn des Entschichtungskopfes gesetzt wird.
Dabei kann vorgehen sein, dass die Mobilisierungseinrichtung auch zwischen der hin- und her-Bewegung des Entschichtungskopfes aktiviert werden kann. Folglich kann bei der Hinbewegung die erste Substratlängskante entschichtet werden. Sobald die Mobilisierungseinrichtung die weitere Substratlängskante in Wirkverbindung mit der Arbeitsbahn des Entschichtungskopfes gesetzt hat, kann die Herbewegung des Entschichtungskopfes genutzt werden, um die weitere Substratlängskante zu entschichten. Es ist aber auch je nach Lack und/oder Metall möglich, dass die Hin- und Herbewegung des Entschichtungskopfes abgeschlossen wird, bevor die Mobilisierungseinrichtung die weitere Substratlängskante des Substrats in Wirkverbindung mit der Arbeitsbahn des Entschichtungskopfes setzt.
Um eine weitere Effizienzsteigerung vorzusehen, ist es auch denkbar, dass eine weitere Arbeitsbahn mit einem weiteren Entschichtungskopf in der Vorrichtung vorgesehen ist. Vorteilhaft hierbei ist, dass eine weitere Effizienzsteigerung stattfinden kann.
Vorteilhaft ist auch, wenn der Entschichtungskopf und der weitere Entschichtungskopf gleichzeitig arbeiten. Auf diese Weise würden die gegenüberliegenden Substratlängskanten jeweils in gleicher Weise zur gleichen Zeit beansprucht werden, was die Stabilisierung des Substrats allgemeine vereinfacht und die Zeit für das Ausrichten des Substrates halbiert.
Zusätzlich ist es vorsehbar, dass der Entschichtungskopf und der weitere Entschichtungskopf gleichsinnig oder entgegengesetzt führbar sind. Gleichsinnig bedeutet hierbei, dass beide Entschichtungsköpfe parallel dieselbe Hinbewegung und Herbewegung durchführen. Entgegengesetzt bedeutet, dass der Entschichtungskopf die Hinbewegung durchführt, während der weitere Entschichtungskopf die Herbewegung durchführt. Hierbei ist vorteilhaft, dass der Aufbau in der Vorrichtung platzsparender angeordnet werden kann. Die Zuführleitungen der beiden Entschichtungsköpfe kommen bei entgegengesetzt arbeitenden Entschichtungsköpfen weniger in die Gefahr, dass sie sich in einem zu engen Gehäuse der Vorrichtung gegenseitig hindern.
Weiter ist ein Ausleger an der Vorrichtung vorsehbar. Der Ausleger ist in der Weise ausgeführt, dass eine Gasextrusion vorhanden ist. Die Gasextrusion ist als ein Luftauslass bzw. eine Luftauslassdüse eingerichtet. In Arbeitslage gleitet der Ausleger jeweils auf der anderen Seite des dazugehörigen Entschichtungskopfes an dem zu entschichtenden Substrat entlang. Bei dünnen Substraten kann sich das Substrat verformen, wenn auf der anderen Seite durch den Ausleger keine Stabilisierung erfolgen würde. Dazu weist der Ausleger die Gasextrusion auf. Die Gasextrusion formt einen Stabilisierungsluftstrom. Letztendlich handelt es sich bei der Gasextrusion um einen Luftauslass, welcher im Ausleger vorgesehen ist und dabei so eingerichtet ist, dass das Substrat andererseits des Entschichtungskopfes angeströmt und damit stabilisiert wird.
Dünn bedeutet, dass das Substrat eine Dicke von unter 1 mm aufweisen kann. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, denn es können auch Substrate mit einer Dicke von mehreren Millimetern vorgesehen werden.
Weiter ist es möglich, dass in jedem Entschichtungskopf mehr als eine Düse eingesetzt wird. Auf diese Weise wiederum kann vorteilhaft die Verkürzung der Arbeitszeit für die Entschichtung des Substrats erreicht werden. Weiterhin können durch unterschiedliche Düsen auch unterschiedliche Lösungsmedien, Ätzmedien, Wasser und/oder ein Gas oder Gasgemisch ausgebracht werden, das/die eventuell vorkommende unterschiedliche Schichten einer Beschichtung auf dem Substrat unterschiedlich lösen, wasserreinigen oder auch trocknen kann/können.
Hierbei soll auch an die Möglichkeit gedacht sein, bei den Hin- und/oder Herbewegungen der Entschichtungsköpfe unterschiedliche Düsen mit unterschiedlichem Lösungsmedium und/oder Ätzmedium zum Einsatz kommen zu lassen. So ist es bspw. denkbar, bei der Hinbewegung eines Entschichtungskopfes eine erste Düse ein erstes Lösungsmedium/Ätzmedium ausbringen zu lassen, bei der Herbewegung dann kann eine weitere Düse ein weiteres Lösungsmedium/Ätzmedium ausbringen und bei einer erneuten Hinbewegung des Entschichtungskopfes könnte eine dritte Düse ein drittes Lösungsmedium/Ätzmedium ausbringen usw.. Natürlich soll auch daran gedacht sein, sowohl nur bei den Hinwegungen und/oder Herbewegungen des Entschichtungskopfes alle Düsen unterschiedliches Lösungsmedium/Ätzmedium ausbringen zu lassen, wenn dies auch wenig praktikabel erscheint.
Im typischen Ausführungsbeispielen umfasst die Vorrichtung weiterhin eine Absaugeinrichtung. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass Lösungsmedium und/oder Ätzmedium, das von dem Substrat abprallt, nicht in die Umwelt bzw. die Prozessumgebung gelangt, sondern abgesaugt, möglicherweise aufbereitet und unter Umständen wiederverwertet werden kann. Ein weiterer Vorteil der Absaugeinrichtung ist, dass auch die von dem Substrat abgetragene Beschichtung abgesaugt werden kann und nicht in die Prozessumgebung gelangt. Die Absaugeinrichtung ist hierzu bevorzugt mit einer Haube versehen. Die Haube dient folglich als zusätzliche Schutzeinrichtung vor umherspritzendem Lösungsmedium und/oder Ätzmedium und/oder gelöster Beschichtung.
Ausserdem ist eine Sensorüberwachung vorgesehen. Die Sensorüberwachung in der Qualitätssicherung des Arbeitsvorgangs.
Zusätzlich wird ein erfindungsgemässes Verfahren zum Entschichten von eckigen Substraten beansprucht. Dort kommt ebenfalls der Entschichtungskopf und eine Mobilisierungseinrichtung zum Einsatz, wobei der Entschichtungskopf entlang einer Substratlängskante des Substrats in einer Arbeitsbahn geführt wird und die Mobilisierungseinrichtung eine weitere Substratlängskante des Substrats anschliessend in Wirkverbindung mit der Arbeitsbahn des Entschichtungskopfes bringt. Dazu weist der Entschichtungskopf und die Mobilisierungseinrichtung eine Entweder-Oder-Schaltung auf. Das bedeutet, dass entweder der Entschichtungskopf tätig wird oder die Mobilisierungseinrichtung tätig wird. Davon ist nicht ausgeschlossen, dass der Entschichtungskopf bei einer Hinbewegung das Entschichten vornimmt. Anschliessend kann die Mobilisierungseinrichtung eine weitere Substratlängskante des Substrats durch Drehen des Substrats um 90 Grad in die Arbeitsbahn des Entschichtungskopfes verbringen. Dann wiederum anschliessend wird bei der Herbewegung die weitere Substratlängskante entschichtet. Auch auf diese Weise kann bspw. eine weitere Effizienzsteigerung erreicht werden.
Auch beim erfindungsgemässen Verfahren kann ein weiterer Entschichtungskopf eingesetzt werden, der gleichzeitig eine weitere Substratlängskante des Substrats mit einer weiteren Arbeitsbahn bearbeitet und entschichtet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Entschichtungskopf und der weitere Entschichtungskopf gleichzeitig arbeiten. Dabei fährt der Entschichtungskopf auf seiner Arbeitsbahn und der weitere Entschichtungskopf auf seiner eigenen weiteren Arbeitsbahn.
Weiter wird der Entschichtungskopf und der weitere Entschichtungskopf entweder gleichsinnig oder entgegengesetzt geführt werden. Gleichsinnig bedeutet hierbei, dass der Entschichtungskopf und der weitere Entschichtungskopf parallel nebeneinander her in einer Richtung bewegt werden. Entgegengesetzt bedeutet dabei, dass der Entschichtungskopf bspw. die Hinbewegung vollführt und der weitere Entschichtungskopf zur gleichen Zeit die Herbewegung durchführt. Gleichzeitig oder zu gleicher Zeit bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass kleine zeitliche Verzögerungen beinhaltet sein sollen. Zeitliche Verzögerungen im fast nicht wahrnehmbaren Zeitfenster sind als gleichzeitig oder zeitgleich anzusehen. Gleiches gilt auch, wenn die beiden Entschichtungsköpfe mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten laufen und entweder der Start- oder der Endpunkt der jeweiligen Arbeitsbahn gleichzeitig erreicht wird.
Möglich soll ebenfalls sein, ein Entschichten des Substrates bzw. des Substratrandes sowohl auf einer Oberseite als auch auf einer Unterseite des Substrats entweder nacheinander oder gleichzeitig durchzuführen.
Während des Entschichtungsvorganges bzw. des Arbeitsvorgangs bzw. der Arbeitslage fährt andererseits des Substrats ein Ausleger, welcher entweder mit dem jeweiligen dazugehörigen Entschichtungskopf materiell verbunden ist oder als Teil der Vorrichtung unabhängig vom Entschichtungskopf auf der anderen Seite des Substrats in Arbeitslage mitfährt und auf Ebene des Entschichtungskopfes immer den Teil der Substratlängskante einerseits mit einem Gas oder Gasgemisch anströmt, welcher auf der anderen Seite des Substrats gerade von dem Entschichtungskopf bearbeitet wird. Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise eine Stabilisierung des Bereichs des Substrates bzw. der Substratlängskante erfolgt, welche gerade entschichtet wird.
Vorliegend sind die Verwendung eines oder zweier Entschichtungsköpfe angedacht und beschrieben. Es soll jedoch von der Erfindung umfasst sein, auch mehr als zwei Entschichtungsköpfe vorzusehen. So können bspw. auch drei oder vier oder bei Substraten mit mehr als vier Seitenlängskanten auch mehr vier Entschichtungsköpfe vorgesehen sein. Diese müssten dann lediglich so geschalten werden, dass sie sich in ihrer Hin- und Herbewegung nicht stören.
Weiterhin soll mit der vorliegenden Erfindung ein Rand-Entschichten speziell von viereckigen Substraten mit ABF-Beschichtung (Ajinomoto Build-up Film) oder anderen harzartigen Beschichtungen möglich sein. Hierzu werden die viereckigen Substrate mit beispielsweise ABF-Beschichtung geliefert. Sie sind mit einer Kunststoff-Folie (bei ABF aus PET) so beklebt, dass diese fast die komplette Beschichtung abdeckt. Ausserhalb der Folie bleibt üblicherweise ein Rand von einige Millimetern frei und ist nicht mit der Folie bedeckt. Durch das Bekleben des mit beispielsweise ABF beschichteten Bereichs mit der Folie wird etwas von dem ABF nach aussen gedrückt und quillt so unter der Folie hervor. Dieses überschüssige Beschichtungsmaterial gilt es zu entfernen.
Folgende Prozessschritte dienen zur Entfernung dieser Restbeschichtung am Rand:

- Einweichen der Beschichtung durch Aufbringen von Lösemittel (bei ABF beispielsweise MEK = Methyl Ethyl Ketone: Butanon) mit niedrigem Druck.
- Nach einer Einweichphase kann das gelöste, aber schleimig-schmierige Beschichtungsmaterial durch einen Hochdruckstrahl durch eine Fächerdüse abgetragen werden, so dass nur noch die Beschichtung unter der Folie verbleibt.

Bei diesem Verfahren werden Nieder- und Hochdruckdüsen in einen Düsenkopf zusammengefasst. Im ersten Schritt werden nur die Niederdruckdüsen aufgeschaltet und das Lösemittel zum Lösen aufgetragen. Nach einer Wartezeit von ca. 15 Sekunden (im Fall von ABF) wird dann im zweiten Durchlauf mit Hilfe der Hochdruck-Fächerdüsen die Beschichtung entfernt. Je nach Beschichtungsmaterial und Schichtdicke kann die Einwirkzeit variieren. Auch bei diesem Verfahren kann es vorkommen, dass das Substrat gleichzeitig oben und unten entschichtet wird.
Figurenliste
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:

1 eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Entschichten eines eckigen Substrates; sowie
2 eine schematische Seitenansicht der Vorrichtung nach 1.

Ausführungsbeispiel
In den 1 und 2 ist eine Vorrichtung 1 zum Entschichten von eckigen Substraten 2 dargestellt. Das Entschichten umfasst das Entfernen einer Beschichtung, insbesondere Fotolack und/oder Metalle von einer Oberfläche des Substrates 2 und vorliegend insbesondere von Randbereichen 12 des Substrates 2.
Beispiele für mögliche Substrate sind quadratische Wafer, rechteckige Wafer, vieleckige Wafer, Dünnschicht-Platten, Platinen od. dgl..
Die Vorrichtung 1 weist vorliegend zwei Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 auf, die entlang einer Substratlängskante 4.1 bzw. 4.2 des Substrats 2 in jeweils einer Arbeitsbahn entlang der Pfeile 10 und 11 geführt werden können. D.h., die Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 sind in X- und Y-Richtung entlang der Pfeile 10 und 11 verfahrbar. Jedoch soll auch eine Verfahrbarkeit der Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 in Z-Richtung vorgesehen sein. So kann ein Abstand zwischen dem Entschichtungskopf 3.1 bzw. 3.2 und der Oberfläche des Substrates 2 eingestellt werden, aber auch ein Abstand zwischen dem Entschichtungskopf 3.1 bzw. 3.2 und der jeweiligen Substratlängskante 4.1 bzw. 4.2. Die Verstell- bzw. Verfahrbarkeit der Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 erfolgt durch eine nicht näher gezeigte Verstelleinrichtung.
Die Vorrichtung 1 weist ferner eine Mobilisierungseinrichtung 5 zum Halten, Positionieren und/oder Ausrichten des Substrates 2 auf. Die Mobilisierungseinrichtung 5 ist in 1 gestrichelt dargestellt. Sie ermöglicht eine Drehung des Substrates 2 vorliegend um 90 Grad in Richtung des Pfeiles 6, wodurch eine weitere Substratlängskante 4.3 bzw. 4.4 des Substrats 2 in Wirkverbindung mit der Arbeitsbahn des Entschichtungskopfes 3.1 bzw. 3.2 gelangen kann.
Der Entschichtungskopf 3.1 bzw. 3.2 und die Mobilisierungseinrichtung 5 weisen eine nicht näher gezeigte Entweder-Oder-Schaltung auf. Diese bewirkt, dass entweder die Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 entlang der Substratlängskante 4.1 bzw. 4.2 oder 4.3 bzw. 4.4 in ihrer Arbeitsbahn geführt werden oder die Mobilisierungseinrichtung 5 das Substrat 2 dreht. Dadurch kommen sich die einzelnen Elemente nicht in die Quere.
Weiterhin agieren die beiden Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 in bevorzugt entgegengesetzter Richtung. Im Rahmen der Erfindung soll jedoch auch die Bewegung der beiden Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 in gleichsinniger Richtung umfasst sein. Dies ist jedoch nur dann möglich, wenn das Substrat 2 ausreichend gross ist, so dass ausreichend Platz für den jeweiligen Entschichtungskopf 3.1 bzw. 3.2 entlang der jeweiligen Substratlängskante bleibt.
Die Vorrichtung 1 weist ausserdem einen Ausleger 7 auf, welcher in Arbeitslage jeweils auf einer dem Entschichtungskopf 3.1 bzw. 3.2 gegenüberliegenden Seite des Substrates 2 angeordnet ist. Der Ausleger 7 ist mit einer Gasextrusion 8 für das Substrat 2 versehen. Über diese wird ein Stabilisierungsluftstrom in Richtung des Substrates 2 ausgebracht. Da das Substrat 2 in der Regel sehr dünn (bis zu weniger als 1 mm) ausgebildet sein kann, könnte es sich im Verlauf der Bearbeitung wölben bzw. nach unten durchhängen, wenn das Substrat eine grosse Fläche aufweist. Damit könnte der zu entschichtende Bereich Unregelmässigkeiten aufweisen. Um dies zu verhindern, wird über die Gasextrusion 8 der Stabilisierungsstrom in Richtung des Substrates 2 ausgebracht. Über die Gasextrusion 8 wird folglich das Substrat 2 andererseits des Entschichtungskopfes 3.1 bzw. 3.2 mit dem Stabilisierungsluftstrom angeströmt und damit stabilisiert und flach gezogen, so dass ein gleichmässiges Entschichten des Substrates 2 erfolgen kann.
Zum Entschichten weist jeder Entschichtungskopf 3.1 und 3.2 mehr als eine Düse 9, bevorzugt fünf bis sechs Düsen 9 auf.
Weiterhin weist die Vorrichtung 1 eine nicht näher gezeigte Sensorüberwachung, vorzugsweise zur Qualitätssicherung auf.
Bezugnehmend auf die 1 und 2 erklärt sich die Funktionsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung folgendermassen:

Das zu entschichtende Substrat 2 wird auf der Mobilisierungseinrichtung 5 platziert und über nicht näher gezeigte Saugknöpfe gehalten. Zwei Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 werden an den zwei sich gegenüberliegenden Substratlängskanten 4.1 und 4.2 in einem zuvor bestimmten Abstand zur Substratlängskante 4.1 bzw. 4.2 positioniert und zwar so, dass sie zum einen diagonal zueinander angeordnet sind. Zum anderen müssen die Düsen 9 der Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 in einem zuvor festgelegten Abstand zur Oberfläche des Substrates 2 und insbesondere zu dem zu entschichtenden Bereich des Substrates 2 angeordnet werden.

Gleichzeitig werden die Ausleger 7 mit der Gasextrusion 8 mit geringem Abstand unterhalb des Substrates, bzw. auf der den Entschichtungsköpfen 3.1 bzw. 3.2 gegenüberliegenden Seiten des Substrats 2 positioniert. Diese geschieht derart, dass der Stabilisierungsluftstrom aus der Gasextrusion 8 direkt auf den zu stabilisierenden Bereich auf der gegenüberliegenden Seite des Randbereiches 12 des Substrates 2 strömen kann. Durch den geringen Spalt zwischen der Gasextrusion 8 und dem Substrat 2 strömt die Luft sehr schnell. Der statische Druck zwischen den beiden Elementen sinkt. Somit wirkt an der Unterseite des Substrates 2 ein geringer Druck als oben. Das Substrat 2 wird durch den grösseren Umgebungsdruck an der Oberseite deshalb nach unten gedrückt.
Ist die Positionierung des Substrates 2 auf der Mobilisierungseinrichtung 5 und die Positionierung der Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 an den Substratlängskanten 4.1 und 4.2 erfolgt, werden die Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 entlang der Substratlängskanten 4.1 und 4.2 in ihrer Arbeitsbahn verfahren und zwar vorliegend jeweils in entgegengesetzter Richtung, d.h. in Richtung des bezogen auf 1 gezeigte distalen Endes der jeweiligen Substratlängskante 4.1 bzw. 4.2.
Während die Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 entlang der Substratlängskanten 4.1 und 4.2 in ihrer Arbeitsbahn geführt werden, werden gleichzeitig auch die Ausleger 7 mitsamt der Gasextrusion 8 gleichmässig unterhalb des Substrates 2 mitgeführt, um das Substrat 2 anzuströmen, damit es während des Entschichtungsvorganges gleichmässig flach gehhalten werden kann. Wenn das Substrat 2 schiefliegen würde oder gewölbt wäre, könnte die Beschichtung nicht gleichmässig und nicht im gewünschten Bereich entfernt werden. Weiter wäre ein Substrat, das sich wölbt problematisch, da unter Umständen zu viel oder auch zu wenig Material entfernt werden würde. Das Ebnen des Substrates 2 erfolgt also gleichzeitig mit dem Verfahren der Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 entlang der Substratlängskanten 4.1 und 4.2 und folglich dem Entschichten.
Ferner wird, während die Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 entlang der Substratlängskanten 4.1 und 4.2 in der Arbeitsbahn verfahren werden, über die Düsen 9 je nach Aufbau einer sich auf der Substratoberfläche befindlichen Beschichtung ein oder mehrere Lösungsmedien und/oder Ätzmedien versprüht. Die Düsen 9 sind hierzu mit einer nicht näher dargestellten Medienpumpe und einem nicht näher dargestellten Lösungs- bzw. Ätzmediumreservoir verbunden. Bevorzugt ist die Medienpumpe geeignet, das Lösungsmedium und/oder Ätzmedium unter (geringem) Druck auszubringen. Gleichzeitig wird das Lösungsmedium und/oder Ätzmedium bevorzugt gerade oder auch strahlförmig ausgebracht. Dazu sind die Düsen 9 bevorzugt mit einer nicht näher gezeigten Druckluftquelle oder Stickstoffquelle verbunden. Um das Lösungsmedium und/oder Ätzmedium und den Druckluft-/Stickstoffstrahl ausbringen zu können, können die Düsen 9 zwei nicht näher gezeigte Ausbringrohre aufweisen, die ineinander geführt sind. Vorzugsweise wird aus einem inneren Rohr das Lösungsmedium und/oder Ätzmedium gerade oder strahlförmig und unter Druck ausgebracht. Aus dem äusseren Rohr wird dann der Druckluft- oder Stickstoffstrahl ausgebracht. Auf diese Weise wird dann die Beschichtung entlang der Substratlängskanten 4.1 und 4.2 gelöst und entfernt.
Als Lösungsmedium kann geeignetes Lösungsmittel, ätzende Medien oder kleine Partikel, die abrasiv wirken, verwendet werden.
Die durch das Lösungsmedium und/oder Ätzmedium entfernte Beschichtung und/oder auch das Lösungsmedium und/oder Ätzmedium selbst müssen derart von dem Substrat 2 entfernt werden, das dieses nicht beschädigt wird. Hierzu ist eine Absaugeinrichtung 13 mit einer nicht näher gezeigten Haube vorgesehen, die über eine nicht näher gezeigte Leitung mit einer nicht näher gezeigten Unterdruckquelle verbunden ist. Die Haube dient als zusätzliche Schutzeinrichtung vor umherspritzendem Lösungsmedium und/oder Ätzmedium.
Wenn die Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 das jeweils distale Ende der Substratlängskante 4.1 bzw. 4.2 erreicht und den Entschichtungsvorgang für diese Substratlängskanten 4.1 und 4.2 beendet haben, werden die Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 in der Arbeitsbahn zurück in ihre Ausgangsposition verfahren. Die Mobilisierungseinrichtung 5 dreht dann das Substrat 2 um 90 Grad und die weiteren Substratlängskanten 4.3 und 4.4 des Substrates 2 gelangen mit einer weiteren Arbeitsbahn eines weiteren Entschichtungskopfes in Wirkverbindung gebracht wird und die oben beschriebenen Vorgänge wiederholen sich. Aufgrund der Entweder-Oder-Schaltung sind entweder die Entschichtungsköpfe 3.1 und 3.2 oder die Mobilisierungseinrichtung 5 in Aktion. Diese oben aufgeführten Schritte werden so lange wiederholt, bis alle gewünschten Ränder und/oder Seiten des Substrats 2 bearbeitet und vollständig oder zumindest soweit gewünscht entschichtet worden sind.
Obwohl nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben und dargestellt wurde, ist es offensichtlich, dass der Fachmann zahlreiche Modifikationen hinzufügen kann, ohne Wesen und Umfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Substrat
3: Entschichtungskopf
4: Substratlängskante 5 Mobilisierungseinrichtung
6: Pfeil
7: Ausleger
8: Gasextrusion 9 Düse
10: Pfeil
11: Pfeil
12: Randbereich
13: Absaugeinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012103330 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung zum Entschichten von eckigen Substraten (2) mit einem Entschichtungskopf (3.1, 3.2) und einer Mobilisierungseinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Entschichtungskopf (3.1, 3.2) entlang einer Substratlängskante (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) des Substrats (2) in einer Arbeitsbahn führbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mobilisierungseinrichtung (5) eine weitere Substratlängskante (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) des Substrats (2) in Wirkverbindung mit der Arbeitsbahn des Entschichtungskopfes (3.1, 3.2) setzt, wobei der Entschichtungskopf (3.1, 3.2) und die Mobilisierungseinrichtung (5) eine Entweder-Oder-Schaltung aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Arbeitsbahn mit einem weiteren Entschichtungskopf (3.1, 3.2) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Entschichtungskopf (3.1, 3.2) und der weitere Entschichtungskopf (3.1, 3.2) gleichsinnig oder entgegengesetzt führbar sind.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausleger (7) vorgesehen ist und der Ausleger (7) eine Gasextrusion (8) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (7) in Arbeitslage auf einer dem Entschichtungskopf (3.1, 3.2) gegenüberliegenden Seite des Substrates (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (7) die Gasextrusion (8) für einen Stabilisierungsluftstrom aufweist, wobei die Gasextrusion (8) eingerichtet ist, das Substrat (2) andererseits des Entschichtungskopfes (3.1, 3.2) anzuströmen.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Entschichtungskopf (3.1, 3.2) mehr als eine Düse (9) aufweist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorüberwachung vorhanden ist.
Verfahren zum Entschichten von eckigen Substraten mit einem Entschichtungskopf (3.1, 3.2) und einer Mobilisierungseinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Entschichtungskopf (3.1, 3.2) entlang einer Substratlängskante (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) des Substrats (2) in einer Arbeitsbahn mobilisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mobilisierungseinrichtung (5) eine weitere Substratlängskante (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) des Substrats (2) in Wirkverbindung mit der Arbeitsbahn des Entschichtungskopfes (3.1, 3.2) bringt, wobei der Entschichtungskopf (3.1, 3.2) und die Mobilisierungseinrichtung (5) über eine Entweder-Oder-Schaltung verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Substratlängskante (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) des Substrates (2) mit einer weiteren Arbeitsbahn eines weiteren Entschichtungskopfes (3.1, 3.2) in Wirkverbindung gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Entschichtungskopf (3.1, 3.2) und der weitere Entschichtungskopf (3.1, 3.2) gleichsinnig oder entgegengesetzt geführt werden.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stabilisierungsluftstrom einer Gasextrusion (8) eines Auslegers (7) das Substrat (2) andererseits des Entschichtungskopfes (3.1, 3.2) anströmt und stabilisiert.