DE1521714C

DE1521714C - Process and device for the automatic control of the speed of demand of objects to be etched

Info

Publication number: DE1521714C
Authority: DE
Inventors: Robert C State College Heffner Blair W Petersburg Pa Benton (V St A )
Original assignee: Chemcut Corp , State College, Pa (V St A)
Publication date: 1972-07-13

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Regelung der Fördergeschwindigkeit von kontinuierlich durch eine Ätzkammer geführten, eine abzuätzende Metallschicht aufweisenden Gegenständen, bei dem auf einem den gleichen Ätzbedingungen wie die Gegenstände ausgesetzten metallbelegten Teststreifen die Lage der Metall-Durchbruchsbegrenzung festgestellt und eine Steuergröße gebildet wird, die entsprechend der Versetzung der Durchbruchsbegrenzung von ihrem Sollwert nach vorn oder hinten die Fördergeschwindigkeit verringert bzw. erhöht, nach Patent 1 521706.The invention relates to a method for the automatic control of the conveying speed of continuously Objects guided through an etching chamber and having a metal layer to be etched, in the case of the metal-coated test strip exposed to the same etching conditions as the objects the position of the metal breakthrough limitation is determined and a control variable is formed that according to the displacement of the breakthrough limit from its setpoint forwards or backwards the conveying speed is reduced or increased, according to patent 1 521706.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Einrichtung zur automatischen Regelung der Fördergeschwindigkeit von kontinuierlich durch eine Ätzkammer geführten eine abzuätzende Metallschicht aufweisenden Gegenständen und mit einer Einrichtung zur Feststellung der Metalldurchbruchsbegrenzung auf einem den gleichen Ätzbedingungen wie die Gegenstände ausgesetzten metallbelegten Teststreifen sowie zur Bildung einer Steuergröße, die entsprechend der Versetzung der Durchbruchsbegrenzung von ihrem Sollwert in Förderrichtung oder gegen die Förderrichtung die Fördergeschwindigkeit verringert oder erhöht. ■The invention also relates to a device for carrying out the method with a device for automatic control of the conveying speed from continuously through an etching chamber guided objects having a metal layer to be etched off and with a device to determine the metal breakdown limit on one of the same etching conditions as the Objects exposed metal-coated test strips as well as for the formation of a control variable, which accordingly the displacement of the breakthrough limitation from its setpoint in the conveying direction or against the Direction of conveyance reduces or increases the conveying speed. ■

Es ist aus der deutschen Auslegeschrift 1162 161 ein Verfahren zur Regelung diskontinuierlicher Ätzungen bekannt, bei dem ein Vergleichsmuster den gleichen Ätzbedingungen wie der zu ätzende Gegenstand ausgesetzt und aus der Ätztiefe des Vergleichsmusters ein elektrisches Signal abgeleitet wird, welches die Beendigung der Ätzung auslöst.It is from the German Auslegeschrift 1162 161 a method for controlling discontinuous etchings is known, in which a comparison sample the exposed to the same etching conditions as the object to be etched and from the etching depth of the reference sample an electrical signal is derived, which triggers the termination of the etching.

In dem deutschen Patent 1521706 wurde bereits eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der in der einen Ausführungsform das Steuerelement aus einer Folie des Metalls besteht, die als Kantenstreifen entlang den zu ätzenden Gegenständen anhaftet; dabei dient eine Rückseite oder Unterlage aus isolierendem durchscheinendem Material, welches in dem Gegenstand vorhanden ist, als Substrat für den aufgeklebten Metallstreifen. Nach dieser Ausführungsform wird der Metallstreifen bis zum Durchbruch in einer Hauptsprühätzkammer der Vorrichtung geätzt. Die Koordination in der Ätzrate oder -geschwindigkeit zwischen den Streifen und den Artikeln ist in sich gewährleistet, da z. B. wenn der Durchbruch bei dem Streifen nicht zeitgerecht erfolgt auch die Gegenstände selbst nicht zeitgerecht geätzt sind. Durch eine automatische Verlangsamung des Förderers werden der Gegenstand und der daran befindliche Prüf- oder Teststreifen verlangsamt, so daß die Durchätzung in dem Hauptkörper des Gegenstandes und der Durchbrach des Streifens an der richtigen Stelle stattfinden werden unabhängig von der Wi rsamkeit des Ätzmittels.In the German patent 1521706 was already proposed a device in which, in one embodiment, the control element from a Foil made of the metal, which adheres as edge strips along the objects to be etched; a back or base made of insulating translucent material, which is used in the object is present as a substrate for the glued-on metal strip. According to this embodiment the metal strip is placed in a main spray etching chamber of the device until it breaks through etched. The coordination in the etching rate or speed between the strips and the articles is guaranteed in itself, since z. B. when the breakthrough in the case of the strip not being carried out in a timely manner, the objects themselves are not etched in a timely manner. By automatically slowing down the conveyor, the object and what is on it Check or test strip slows down, so that the etch through in the main body of the object and the breakthrough of the strip in the right place will take place regardless of the heat of the etchant.

Es wurde weiterhin in dem deutschen Patent 1 521 707 eine Vorrichtung vorgeschlagen, die ein Steuerelement aus dem zu ätzenden Metall aufweist und bei der das Element gleichzeitig in eine Test- oder Prüfzelle oder einen Mustertank eingebracht und geätzt wird, während die Gegenstände in der Hauptätzkammer der Vorrichtung geätzt werden. In diesem Fall besteht das Steuerelement in der einen Ausführungsform aus einem Metalldraht und der Durchbruch oder Diskontinuitätspunkt tritt auf, wenn der Draht in dem Tank des Ätzmittels zu einer scharfen Spitze aufgelöst ist, wobei lediglich ein Stummel übrigbleibt, über den hinaus das vorherige Metall gänzlich verschwunden ist. Die Koordination in der Ätzrate oder -geschwindigkeit zwischen den jeweiligen Metallflächen des Steuerelementes und der Gegenstände in der Hauptkammer wird dadurch gewährleistet, daß eine mechanische Verbindung zwischen einer Vorschub- oder Zuführeinrichtung für das Steuerelement in dem Tank und dem Fördervorschub in der Hauptätzkammer vorgesehen ist. DieIt was also proposed in the German patent 1 521 707 a device that a Has control element from the metal to be etched and in which the element is simultaneously in a Test or test cell or a sample tank is introduced and etched while the objects are in the main etch chamber of the device. In this case, the control is one Embodiment made of a metal wire and the breakdown or discontinuity point occurs when the wire in the etchant tank is dissolved to a sharp point, with only a stub remains, beyond which the previous metal has completely disappeared. The coordination in the Etching rate or speed between the respective metal surfaces of the control element and the objects in the main chamber is ensured that a mechanical connection between a feed or feed device for the control element is provided in the tank and the feed rate in the main etching chamber. the

ίο Koordination in der Ätzmittelzusammensetzung ist dadurch gewährleistet, daß das Ätzmittel für den Tank und für die Hauptätzkammer von einer gemeinsamen umwälzenden Quelle einer Strömungsmittelzuführung abgezogen wird.ίο there is coordination in the etchant composition this ensures that the etchant for the tank and for the main etching chamber from a common circulating source of a fluid supply is withdrawn.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchen auch bei sich langsam verbrauchendem Ätzmittel stets eine gleiche Ätzqualität der zu behandelnden Gegenstände erzielt wird.The invention is based on the object of creating a method and a device with which, even with slowly consuming etchant, always has the same etching quality as that to be treated Objects is achieved.

so Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der Teststreifen mit einer zur Fördergeschwindigkeit proportionalen Vorschubgeschwindigkeit durch eine besondere Test-Ätzkammer geführt und dort mit demselben Ätzmittel wie die Gegenstände besprüht wird.To solve this problem, the invention provides that the test strip with a feed speed proportional to the conveying speed passed through a special test etching chamber and there with the same etchant as the objects is sprayed.

Zur Durchführung dieses Verfahrens sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, welche sich dadurch auszeichnet, daß die Geschwindigkeit der Fördereinrichtung stufenlos regelbar und zur Geschwindigkeit des Teststreifens proportional ist und daß für die Einrichtung zur Feststellung der Metalldurchbruchsbegrenzung und zur Bildung der Steuergröße, für den Teststreifen und für die Einrichtung zum Besprühen des Teststreifens eine zusätzliche Test-Ätzkammer vorgesehen ist.To carry out this method, the invention provides a device which is thereby is characterized by the fact that the speed of the conveyor is continuously adjustable and related to the speed of the test strip is proportional and that for the device for determining the metal breakdown limit and for the formation of the control variable, for the test strip and for the device for spraying of the test strip an additional test etching chamber is provided.

Vorteilhafte Weiterbildungen sowie bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus der Beschreibung der Zeichnung hervor. Advantageous developments and preferred embodiments of the device according to the invention can be found in the description of the drawing.

Der gemäß der vorliegenden Erfindung erreichbare technische Fortschritt besteht im wesentlichen darin, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung noch nachträglich an eine bereits vorhandene Ätzmaschine angebracht werden kann, wobei ein von der eigentlichen Ätzmaschine völlig getrenntes Aggregat angebaut wird, wozu lediglich für die Zuführung desselben Ätzmittels zur getrennten Testkammer gesorgt werden muß. -The technical progress that can be achieved according to the present invention consists essentially in that the device according to the invention is subsequently attached to an already existing etching machine can be grown, with a completely separate unit from the actual etching machine , for which purpose only the same etchant is supplied to the separate test chamber got to. -

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnung hervor; in dieser zeigtFurther details and advantages of the invention emerge from the following description of a preferred one Embodiment of the invention on the basis of the drawing; in this shows

Fig. 1 eine Endansicht, in der das Eingangsende einer Sprühätzvorrichtung dargestellt ist, in der die Erfindung verkörpert ist,
F i g. 2 eine Draufsicht,Fig. 1 is an end view showing the entrance end of a spray etching apparatus in which the invention is embodied;
F i g. 2 a plan view,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht ähnlich der Fig. 1, in der in vergrößertem Maßstab Einzelheiten einer Zelle mit offenem Deckel dargestellt sind,FIG. 3 is a perspective view similar to FIG. 1, showing details on an enlarged scale a cell with an open lid are shown,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht ähnlich der Fig. 3, in der in vergrößertem Maßstab Einzelteile des Gehäuses dargestellt sind,F i g. 4 is a perspective view similar to FIG. 3, showing individual parts on an enlarged scale of the housing are shown,

F i g. 5 eine perspektivische Schrägansicht der Ätzvorrichtung nach Fig. 1, in der die hintere Seite und das Ausgangsende dargestellt sind, dieF i g. 5 is a perspective oblique view of the etching device according to FIG. 1, in which the rear side and the output end are shown, the

F i g. 6,7 und 8 Längsschnittansichten eines Steuerelementes in vergrößertem Maßstab nach den Linien VI-VI, VII-VII bzw. VIII-VIII der Fig. 9,F i g. 6,7 and 8 longitudinal sectional views of a control element on an enlarged scale according to the lines VI-VI, VII-VII and VIII-VIII of FIG. 9,

F i g. 9 ein Blockdiagramm des elektrischen Steuersystems. F i g. 9 is a block diagram of the electrical control system.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine übliche mit Fördermitteln versehene Sprühätzvorrichtung 14 mit oszillierenden Düsen. Die Vorrichtung ist auf einer Basis 16 angeordnet und trägt in der Reihenfolge eine Gegenstandsbeschickungsstation 18, eine zentrale Umfassung 20, die eine Hauptätzkammer 22 definiert oder begrenzt, die in ihrem unteren Teil einen Behälter 24 aufweist, der die Ätzmittellösung enthält, eine in Längsrichtung im Abstand angeordnete Umschließung 26, die eine Spülkammer bildet; eine Entladungs- oder Ausgabestation 28 und einen motorgetriebenen Rollenfördertisch 30, der horizontal angeordnet ist und die Ätzvorrichtungsteile in der eben beschriebenen Reihenfolge miteinander verbindet.1 and 2 show a conventional one with funding provided spray etching device 14 with oscillating nozzles. The device is on a base 16 and carries, in sequence, an article loading station 18, a central enclosure 20, which defines or delimits a main etching chamber 22 which in its lower part has a container 24, which contains the etchant solution, a longitudinally spaced enclosure 26, which forms a washing chamber; an unloading or dispensing station 28 and a motor-driven one Roller conveyor table 30, which is arranged horizontally and the etching device parts in the flat described sequence connects with each other.

Eine aufrecht stehende Konsole oder ein Bock 32 an der Vorderseite der Basis 16 trägt eine Ätzmittelzuführeinheit mit einem Pumpenmotor 34 und einer von diesem betätigte Sprühpumpe 36. Die Pumpe 36 ist eine Kreiselpumpe, die das Ätzmittel aus dem Tank 24 durch feine verbindende Saugleitung 38 ansaugt und es unter Druck zum Sprühen durch eine verbindende Auslaßleitung 40 abgibt. Ein Ventilstößel, der sich durch das aufnehmende Ende der zentralen Umschließung oder des zentralen Kastens erstreckt, stützt einen Ventilsteuerhebel 42 zur Einstellung des Sprühdüsenausstoßdruckes.An upright bracket or bracket 32 at the front of the base 16 supports an etchant supply unit having a pump motor 34 and a from this actuated spray pump 36. The pump 36 is a centrifugal pump, which the etchant from the Sucks in tank 24 through fine connecting suction line 38 and pressurizes it for spraying through a connecting outlet line 40 emits. A valve lifter that extends through the female end of the central enclosure or box, supports a valve control lever 42 for adjustment of the spray nozzle discharge pressure.

Eine Seitenkonsole 44 an der hinteren Seite der zentralen Umfassung trägt eine vertikal angeordnete Ätzzelle 46. Die Ätzzelle 46 weist einen an Scharnieren angelenkten Deckel 48 auf, der eine Zuführrolleneinrichtung 50, ein verbindendes Ätzmittelrohr 52, welches die Pumpenauslaßleitung 40 mit einem nicht dargestellten oszillierenden Sprühdüsenaufbau in der Zelle verbindet, und eine verbindende Entleerungsleitung 54> die an einem Tank angeschlossen ist, der von dem unteren Teil der Zelle gebildet wird,, und zu dem Haupttank in dem unteren Teil der Ätzkammer 22 führt.A side panel 44 at the rear of the central enclosure supports a vertically positioned one Etching cell 46. The etching cell 46 has a hinged cover 48 which has a feed roller device 50, a connecting etchant tube 52 which connects the pump outlet conduit 40 with a non oscillating spray nozzle assembly shown in the cell connects, and a connecting drain line 54> which is connected to a tank formed by the lower part of the cell, and to the main tank in the lower part of the etching chamber 22 leads.

Nach den Fig. 3 und 4 ist eine Zuführrolle 56 vorgesehen, die sich in der Zuführrolleneinrichtung 50 abrollt und das Steuerelement 58 von einer Rolle zuführt und es in einem sich im allgemeinen in Längsrichtung erstreckenden Weg entlang einer Bahn- oder Bandführung 60 zuleitet, die an der Unterseite des Deckels 48 der Zelle getragen wird. Das Steuerelement 58 verläßt die Führung und wird teilweise um den reduzierten mittleren Abschnitt eines stundenglasförmigen Photozellengehäuses 62 geleitet und bewegt sich in einem Bogen aus einer horizontalen Lage in eine vertikale Lage, und wird nach oben in eine nicht dargestellte Aufwickeleinrichtung in der Zuführrolleneinrichtung 50 geführt. Das Gehäuse 62 wird an der Unterseite des Deckels 48 in Linie mit einem Bandschlitz in der Führung getragen. :According to FIGS. 3 and 4, a feed roller 56 is provided, which unrolls in the feed roller device 50 and feeds the control element 58 from a roll and it in a generally longitudinal path along a path or Tape guide 60 carried on the underside of the lid 48 of the cell. The control 58 leaves the guide and becomes an hourglass shaped in part around the reduced central portion Photocell housing 62 guided and moves in an arc from a horizontal position into a vertical position, and is moved upwards into a winding device (not shown) in the feed roller device 50 led. Housing 62 is supported on the underside of cover 48 in line with a tape slot in the guide. :

Der zentrale Abschnitt des Photozellengehäüses 62 weist eine zylindrische Glasumhüllung 64 auf, die einen Photozellentrageblock66 enthält. Eine Ätzungs-Auf spür- oder Meßphotozelle 68 in dem Block und eine Lichtpegelüberwachungsphotozelle70 sind körperlich in Reihe entlang der gebogenen Bewegungsbahn des Steuerelementes 58 angeordnet und stehen in Übereinstimmung mit dem engen geschlitzten Teil 72 bzw. dem vergrößerten einschneidenden oder kreuzenden kreisförmigen Teil 74 einer öffnung, die ein klares oder freies Gebiet in der Glasumhüllung 64 schafft. In anderer Hinsicht ist die Umhüllung 64 abgedeckt, so daß sie undurchsichtig oder undurchscheinend ist für das ankommende Licht zu dem Photozellentrageblock 66.The central portion of the photocell housing 62 has a cylindrical glass envelope 64 which a photocell support block 66 contains. An etching-on sense or measurement photo cell 68 in the block and a light level monitor photo cell 70 are physical arranged in series along the curved path of movement of the control element 58 and stand in accordance with the narrow slotted part 72 or the enlarged incisive or intersecting circular part 74 of an opening that defines a clear or free area in the glass envelope 64 creates. In other respects the envelope 64 is covered, so that it is opaque or opaque to the incoming light to the Photocell support block 66.

Dem Gehäuse 62 wird Luft so zugeführt, daß sie in einem Strahl von einer Auslaßröhre 76 auf das vorbei passierende Steuerelement nahe der Photozelle gerichtet wird, und so daß sie durch einen Auslaßschlauch 78 gerichtet wird, von wo sie durch ein Strahlrohr 80 durch ein Loch 82 in der hinteren Endwand der Zelle 46 abgeleitet wird.The housing 62 is supplied with air so that it is in a jet from an outlet tube 76 onto the past passing control is directed near the photocell, and so that it is directed through an outlet hose 78, from where it is directed through a jet pipe 80 through a hole 82 in the rear end wall of cell 46 is derived.

Das Steuerelement 58 ist völlig undurchsichtig bis zum Durchbruchspunkt, danach wird es völlig durchscheinend, so daß die Photozelle 68 auf äußeres Licht reagieren wird -als Mittel zum Aufspüren oder Messen des zeitlichen Durchbruchs durch das Ätzmittel, wie noch erläutert wird.The control element 58 is completely opaque to the break point, after which it becomes completely translucent, so that the photocell 68 will respond to external light - as a means of sensing or measuring the temporal breakthrough by the etchant, as will be explained.

Nach den Fi g. 3 und 5 ist in dem oberen hinteren Teil der Ätz- oder Prüfzelle 46 die Durchlaßöffnung 82 ausgerichtet mit dem Photozellengehäuse 62 und schafft einen direkten Weg für das Licht von einer Lampe 84, die in einer äußeren Lampenkammer 85 angeordnet ist (F i g. 5). Das Strahlrohr 80 ist eng oder nahe gegenüber der Fläche der Lampenlinse angeordnet, so daß daran sich ansammelndes Ätzmittel ständig fortgeblasen wird.According to the Fi g. 3 and 5 is the passage opening in the upper rear part of the etching or test cell 46 82 aligns with photocell housing 62 and provides a direct path for light from one Lamp 84, which is arranged in an outer lamp chamber 85 (Fig. 5). The jet pipe 80 is narrow or positioned close to the face of the lamp lens so that etchant accumulating thereon is permanent is blown away.

Das nach oben sprühende Ätzmittel wird in der Zelle 46 blockiert, außer in der Bahn, die zwischen den beiden diagonal angeordneten feststehenden Ablenk- oder Leitflächen 86 und 88 in den Seiten der Zelle gebildet ist. Der Sprühnebel oder. Sprühstrahl wird außerdem blockiert durch Ablenk- oder Leiteinrichtungen,. die eine geschlitzte vertikale Abschirmung 90 und eine anschließende horizontale Abschirmung 92 aufweisen. Die Ablenk- oder Leiteinrichtung ist als Einheit vorwärts und rückwärts in der Zelle einstellbar mittels einer Schraube 94. Die Schraube ist drehbar und mit einer Mutter verschraubt, die von einem Ansatzteil 96 der Ablenk- oder Leiteinrichtung getragen wird, und der Schlitz in der Abschirmung 90 nimmt die Steuerelementführung 60 auf, ohne daß sie von dieser behindert wird. Die Ablenk- oder Leiteinrichtung ermöglicht eine longitudinale Einstellung der wirksamen Länge des Steuerelementes, welches der nach oben gerichteten Sprühquelle ausgesetzt ist, wieThe upwardly spraying etchant is blocked in the cell 46, except in the path between the two diagonally arranged fixed deflection or guide surfaces 86 and 88 in the sides of the Cell is formed. The spray or. The spray jet is also blocked by deflectors or guiding devices. one slotted vertical shield 90 and a subsequent horizontal shield 92 have. The deflector or guiding device is as a unit forwards and backwards in the cell adjustable by means of a screw 94. The screw is rotatable and screwed to a nut, which is of a baffle attachment 96 and the slot in the shield 90 receives the control element guide 60 without being obstructed by this. The diverting or guiding device allows a longitudinal adjustment of the effective length of the control element which the exposed to an upward spray source, such as

noch beschrieben wird. , \will be described. , \

Die Sprühquelle ist ein oszillierender Düsenaufbau, der ein sich im allgemeinen in Längsrichtung erstrekkendes, hin- und herschwingendes Sprührohr 98 in dem unteren Teil der Zelle 46 und mehrere im allgemeinen nach oben gerichtete Sprühdüsen aufweist, die im Abstand voneinander in Längsrichtung in der Wand des Rohres 98 angeordnet sind. Das Rohr 98 ist hydraulisch an das eine Ende des Ätzmittelrohres 52 durch nicht dargetellte Mittel angeschlossen, und das Rohr 98 ist mechanisch an dem entgegengesetzten Ende mit einem Kurbelarm 102 verbunden, der die Oszillationseinrichtung bildet, durch die die Düsen des oszillierenden Aufbaues zwischen entgegengesetzten Stellungen hin- und herbewegt werden können, die jeweils in einem spitzen vertikalen Winkel liegen. '■.-.. The spray source is an oscillating nozzle assembly which includes a generally longitudinally extending reciprocating spray tube 98 in the lower portion of the cell 46 and a plurality of generally upwardly directed spray nozzles spaced longitudinally in the wall of the tube 98 are arranged. The tube 98 is hydraulically connected to one end of the etchant tube 52 by means not shown, and the tube 98 is mechanically connected at the opposite end to a crank arm 102 which forms the oscillating means by which the nozzles of the oscillating structure between opposite positions - and can be moved, each at an acute vertical angle. '■ .- ..

Nach Fig. 5 ist ein Fördermotor 104 vorgesehen, der auf seiner Welle einen Drehzahlmesser 106 trägt und über einen Teil eines Getriebekopfes 108According to Fig. 5, a conveyor motor 104 is provided, which carries a tachometer 106 on its shaft and a part of a gear head 108

die Einrichtung für den Fördertisch 30 antreibt. Der Motor 104 wirkt über ein anderes Teil 110 des Getriebekopfes, um ein Drehmoment an die Zuführeinrichtung 50 anzulegen, und zwar über ein flexibles'the device for the conveyor table 30 drives. the Motor 104 acts through another part 110 of the gear head to provide torque to the feeder 50, using a flexible '

Kabel 112, ein Getriebe 114, einen Windenantrieb mit einer unteren Antriebsrolle 116 und einer unter Federvorspännung stehenden Druckrolle 118, eine Aufwickelscheibe 120, die an einer Welle gemeinsam mit der Druckrolle 118 befestigt ist und einen nicht gezeigten Treibriemen trägt, und dann über eine Aufwickelrolle 122, die von dem Treibriemen von der Scheibe 120 angetrieben wird.Cable 112, a gearbox 114, a winch drive with a lower drive roller 116 and a lower one Spring preload standing pressure roller 118, a take-up pulley 120, which is common to a shaft is attached to the pressure roller 118 and carries a drive belt, not shown, and then via a take-up roller 122, which is driven by the drive belt from the pulley 120.

Auf Grund der vorher erwähnten Zwischenverbindung durch den Getriebekopf 108 werden alle Rollen in dem Fördertisch 30 ständig mit einer Geschwindigkeit proportional zur Förder- oder Zuführgeschwindigkeit des Steuerelementes 58 angetrieben.Due to the aforementioned interconnection through the gear head 108, all of the rollers in the conveyor table 30 constantly at a speed proportional to the conveying or feeding speed of the control element 58 is driven.

Der Düsenoszillationsmotoraufbau 124, der durch das obere Ende oder seinen Getriebekopfteil angedeutet ist, wie es in F i g. 5 dargestellt ist, erzeugt die hin- und hergehende Bewegung in der Ätzvorrichtung und ist über ein Verbindungsglied mit einem horizontal hin- und herbewegbaren unteren Oszillatorverbindungsglied 126 und dann mit einem verbindenden Vertikal bewegbaren. Oszillatorverbindungsglied 128 verbunden und überträgt somit Energie oder Kraft in zwei Bahnen. In der ersten Bahn ist das vertikale Verbindungsglied 128 über einen Winkelhebel 128' an der zentralen Umschließung 20, ein horizontales hin- und herbewegbares oberes Oszillatorverbindungsglied 130 und dann über eine Reihe von Kurbeln oder Kröpfungen 132 mit den oberen oszillierenden Düsen in der Hauptkammer der zentralen Umschließung 20 verbunden. In der anderen Bahn ist das vertikale Verbindungsglied 128 über ein diagonales vertikales Verbindungsglied 134, einen Winkelhebel 136, der von der Zelle 46 getragen wird und dann über ein horizontales Verbindungsglied 138 mit dem Oszillationskurbelarm 102 verbunden zum Hin- und Herbewegen der Düsen in der Zelle 46. .The nozzle oscillation motor assembly 124 made by the upper end or its gear head part is indicated, as shown in FIG. 5 generates the reciprocating movement in the etching device and is via a link with a horizontal reciprocable lower oscillator link 126 and then with a connecting link Vertically movable. Oscillator link 128 connected and thus transmits energy or force in two lanes. In the first track, the vertical link 128 is via an angle lever 128 ' on the central enclosure 20, a horizontal reciprocating upper oscillator link 130 and then a series of cranks or cranks 132 with the upper oscillating Nozzles in the main chamber of the central enclosure 20 are connected. In the other lane, the vertical one Link 128 via a diagonal vertical link 134, an angle lever 136, carried by the cell 46 and then through a horizontal link 138 to the oscillating crank arm 102 connected to reciprocate the nozzles in cell 46..

Die Sprühdüsen in der Zelle 46 bewirken, daß die Sprühstrahlen das Steuerelement in vertikalen Ebenen quer zur Bewegungsbahn des Steuerelementes bestreichen; sie werden betätigt im Gleichklang mit dem Betrieb der oszillierenden oberen Düsen und unteren Düsen in der Umschließung oder Kammer 20. Die Düsenaufbauten liegen parallel zur Bewegung der Gegenstände. Die unteren Düsenaufbauten in der Umschließung ■ oder Kammer, die nicht dargestellt sind, werden durch das untere Oszillationsverbindungsglied 126 betätigt.The spray nozzles in cell 46 cause the sprays to control in vertical planes Brush across the movement path of the control element; they are operated in unison with that Operation of the oscillating upper nozzles and lower nozzles in the enclosure or chamber 20. The Nozzle structures are parallel to the movement of the objects. The lower nozzle assemblies in the Enclosure or chamber, not shown, is defined by the lower oscillating link 126 actuated.

Nach den Fi g. 6, 7 und 8 trägt in dem Steuerelement 58 ein flexibles Substrat oder eine flexible Unterlage 140 eine Folie 142 aus Metall, die darauf mittels eines Laminationsverfahrens aufgeklebt ist und die dem Ätzmittel ausgesetzte Fläche der Unterlage, überdeckt. Das Substrat oder die Unterlage ist so schmal wie die Folie und ist im Hinblick auf die vorhandenen Photozellen ausreichend dünn, so daß es bzw. sie durchscheinend ist, wenn es bzw. sie frei von Metall ist.According to the Fi g. 6, 7 and 8 carries in the control 58 a flexible substrate or a flexible base 140 a foil 142 made of metal, which is thereon by means of a lamination process is glued on and the surface of the base exposed to the etchant, covered. The substrate or backing is as narrow as the foil and is in view of the existing Photocell thin enough that it will be translucent when free of Metal is.

Die Metallfolie 142 ist so dünn, daß sie sich leicht biegt und hat dieselbe Zusammensetzung wie die in - der Ätzvorrichtung geätzten Metallflächen. Bei gedruckten Schaltungstafelgegenständen besteht beispielsweise die Metallfläche des Tafelrohlings aus Kupfer und das Steuerelement 58, welches verwendet wird, während Kupfer geätzt wird, würde ebenfalls Kupfer von im wesentlichen derselben Zusammensetzung wie die Metallfolie 142 aufweisen. Wegen der Lichtundurchlässigkeit des Kupfers ist die freiliegende oder ausgesetzte Fläche 144 des Steuerelementes lichtundurchlässig; diese Lichtundurchlässigkeitscharakteristik besteht auch dann noch, wenn nur "eine monomolekulare Dicke am Kupfer vorhanden ist.
In F i g. 7, in der der Metallstreifen 142 dargestellt ist, nachdem er auf Grund einer längeren oder fortdauernden Sprühätzung auf eine Teildicke reduziert wurde, behält das Element trotzdem seine Lichtundurchlässigkeit an der Fläche 144 bei, so daß das Licht nicht durch das ansonsten durchscheinendeThe metal foil 142 is so thin that it bends easily and has the same composition as the metal surfaces etched in the etching device. For example, in printed circuit board items, the metal surface of the board blank is copper and the control member 58 used while copper is being etched would also include copper of substantially the same composition as the metal foil 142. Because of the opacity of the copper, the exposed or exposed surface 144 of the control element is opaque; This opacity characteristic still exists even if there is only "a monomolecular thickness on the copper.
In Fig. 7, which shows metal strip 142 after it has been reduced to a partial thickness due to prolonged or continuous spray etching, the element nevertheless retains its opacity at surface 144 so that light does not pass through what would otherwise be translucent

ίο Substrat 140 hindurchdringen kann.ίο substrate 140 can penetrate.

In Fig. 8 hat die fortdauernde Ätzung einen Durchbruch der Metallschicht 142 hervorgerufen, so daß die Fläche 144 von dem Substrat an dem Durchbruch oder der Teil- bzw. Trennlinie 146 verschwindet. Folglich scheint an allen Punkten hinter der Teiloder Trennlinie 146 das Licht von der Lampe 84 durch das frei liegende oder nackte Substrat 140 und wird von der Meß- bzw. Abtastphotozelle 68 aufgespürt oder empfangen.In Fig. 8, the continued etch has one Breakthrough of the metal layer 142 caused, so that the surface 144 of the substrate at the breakthrough or the dividing line 146 disappears. As a result, the light from the lamp 84 shines at all points beyond the partial or dividing line 146 through the exposed or bare substrate 140 and is detected by the sensing photocell 68 or receive.

Im Idealfall wird die erfindungsgemäße automa-In the ideal case, the inventive automatic

tische Steuerung kalibriert oder geeicht, wobei die eine Hälfte der Photozellenfläche, ausgeblendet oder ausgeschlossen ist, so daß ein Nullsignal in dem Ausgang der Photozelle 68 erscheinen wird, welches anzeigt, daß ein Durchbruch eintritt, wobei die Teiloder Trennlinie sich in der Mitte entlang der Photozellenfläche befindet, d. h. in genauer Querübereinstimmung damit.table control calibrated or calibrated, with one half of the photocell area, hidden or is excluded, so that a zero signal will appear in the output of the photocell 68, which indicates that a breakthrough occurs, the partial or dividing line being in the middle along the photocell area is located, d. H. in exact cross-correspondence with it.

Bei Anfangsbedingungen mit steigender Temperatür und steigender Aktivität des Ätzmittels nach Anlassen der Maschine wird die Teil- oder Trennlinie 146 dazu neigen, sich im allgemeinen nach rechts zu verschieben, gesehen in Fig. 8, wodurch ein zu früher Durchbruch angedeutet wird, der in der Photozelle 68 einen niedrigeren Widerstand auf Grund eines Lichtanstieges erzeugen wird. Beide Photozellen sind vorzugsweise Photowiderstände. · ■■Under initial conditions with increasing temperature and increasing activity of the etchant after tempering On the machine, the part or parting line 146 will tend to taper generally to the right move, seen in Fig. 8, making one too sooner Breakthrough is indicated, which in the photocell 68 has a lower resistance due to a Will generate light rise. Both photocells are preferably photoresistors. · ■■

Wenn die Ätzrate oder -geschwindigkeit nach einer langen Periode des chemischen Angriffs durch die Ätzmittellösung abnimmt, bewegt sich die Teil- oder Trennlinie 146 nach links, gesehen in F i g. 8. Folglich fällt weniger Licht auf die Photozelle 68 und die Photozelle bietet einen höheren Widerstand, welches anzeigt, daß der Durchbruch verspätet auftritt.If the etch rate or speed after a long period of chemical attack by the As the etchant solution decreases, the part or dividing line 146 moves to the left as viewed in FIG. 8. Consequently less light falls on the photocell 68 and the photocell offers a higher resistance, which indicates that the breakthrough is delayed.

Nach F i g. 9 wird der Ausgang der Meß- oder Abtastphotozelle 68 an eine Servosteuerung, geleitet, die durch einen Block 150 angedeutet ist und einen umschaltbaren Servomotor 152 steuert. Eine mechanische .Verbindung 154 zwischen dem Servomotor und einem Geschwindigkeits- oder Drehzahlsteuerpotentiometer 1 56 und elektrische Anschlüsse zwischen dem Potentiometer und dem Drehzahlmesser 106 ermöglichen es, daß der benutzte Teil des Drehzahlmesserausganges automatisch variiert wird, wenn er an eine Rückkopplungsschleife 158 gelegt wird. Die. Rückkopplungsschleife 158 steuert eine Förderenergiezufuhr 160, welche an dem Fördermotor 1Ö4 so angeschlossen ist, daß die Drehzahl oder Geschwindigkeit einseitig gerichtet ist und durch die geschlos- sene Schleifentätigkeit genau gesteuert wird. '"According to FIG. 9 becomes the output of the measuring or scanning photocell 68 to a servo control, which is indicated by a block 150 and a switchable Servo motor 152 controls. A mechanical connection 154 between the servo motor and a speed or RPM control potentiometer 1 56 and electrical connections between the potentiometer and tachometer 106 enable the portion of the tachometer output that is used when applied to a feedback loop 158. The. Feedback loop 158 controls a production energy supply 160, which on the conveyor motor 1Ö4 so is connected that the speed or speed is directed unidirectionally and through the closed its loop activity is precisely controlled. '"

Die überwachende Photozelle 74 weist eine hintere Stellung in bezug auf die Abtast- oder Meßphotozelle 68 auf; theoretisch wird nur ein freies oder nacktes Substrat jemals zwischen der Lampe 84 und der Überwachungsphotozelle 74 erscheinen. Die Photozelle 74 wird verwendet, um eine unveränderliche Helligkeit in der Lampe aufrechtzuerhalten, wenn sie alt wird. V · 'The monitoring photocell 74 has a rearward position with respect to the scanning or measuring photocell 68 on; in theory, only one free or bare substrate will ever be between lamp 84 and the monitoring photocell 74 appear. The photocell 74 is used to provide an invariable brightness to maintain in the lamp as it gets old. V '

Eine Verdunkelung der Photozelle 68, welches den anderen Zustand der geringeren Stärke in dem Ätzmittel anzeigt, bewirkt, daß der Servomotor 152 über den Anschluß 154 einen Schieber an dem Potentiometer 156 nach unten bewegt. Der Schieber des Potentiometers 156 greift eine höhere negative Spannung ab als vorher. Der Schieber liegt in Reihe mit der positiven Klemme des Drehzahlmessers 106, wodurch eine erhöhte negative Spannung an der negativen Klemme des Drehzahlmessers bewirkt wird und folglich eine Erhöhung des negativen Stromes in den Rückkopplungsschleifenleiter 220. Der Motor 104 wird langsamer.A darkening of the photocell 68, which indicates the other state of the lower strength in the etchant, causes the servomotor 152 via the connection 154 to move a slide on the potentiometer 156 downwards. The slide of the potentiometer 156 picks up a higher negative voltage than before. The slider is in series with the positive terminal of the tachometer 106, causing an increased negative voltage on the negative terminal of the tachometer and consequently an increase in the negative current in the feedback loop conductor 220. The motor 104 slows down.

Das Umgekehrte trifft in gleicher Weise zu für die Abtastphotozelle 68 und den Drehzahlmesser 106. Eine stärkere Beleuchtung der Photozelle oder eine zu niedrige Drehzahl des Tachometers oder beides bewirkt einen Anstieg in der Drehzahl des Fördermotors 104. 'The reverse applies equally to the scanning photocell 68 and the tachometer 106. A stronger illumination of the photocell or too low a speed of the speedometer, or both, causes an increase in the speed of the conveyor motor 104. '

Beim normalen Laufzustand tritt keine Yeränderung in der Geschwindigkeit des Förderers und des Steuerelementes ein und der Servomotor 152 ruht in einem Nullzustand. Die konstante Förderrate oder -geschwindigkeit und das Servonull werden so lange bleiben, bis ein Durchbruch auftritt in Übereinstimmung mit dem Zentrum oder Mittelpunkt der Abtastphotozelle 68, so daß ein Widerstandsgleichgewicht oder eine Widerstandsausgleichung innerhalb des Transistordifferentialverstärkers der Servosteuerung 150 hergestellt ist. Um eine konstante betriebsfähige Qualität der geätzten Gegenstände zu gewährleisten, wird ein erwünschter Bereich an Überätzung gewählt, d. Ii. zwischen 40 °/o und 80 % Überätzung; beim Anlassen der Vorrichtung wird der Vorschub des Steuerelementes eingestellt auf eine Laufgeschwindigkeit, die Servonull erzeugt, und die entsprechende Geschwindigkeit des Förderers zu der Zeit, wenn er einer automatischen Prüfzellensteuerung ausgesetzt ist, wird so eingestellt, daß eine ausreichende Überätzung erzeugt wird, die etwa in der Mitte des gewählten Überätzbereiches liegt.In the normal running condition, there is no change in the speed of the conveyor and control member and the servo motor 152 rests in a zero condition. The constant feed rate and servo zero will remain until breakthrough occurs in correspondence with the center or midpoint of the scanning photocell 68 so that a resistance balance or resistance balance is established within the transistor differential amplifier of the servo controller 150 . In order to insure a constant operable quality of the etched objects, a desired area of overetch is chosen; Ii. between 40% and 80% overetching; when the apparatus is started, the advance of the control element is adjusted to a running speed which will produce servo zero, and the corresponding speed of the conveyor at the time it is subjected to automatic test cell control is adjusted so that a sufficient overetch is produced, approximately in the order of lies in the middle of the selected overetch area.

Eine Koordination ergibt sich auf Grund der ■ mechanischen Verbindungen, die erstens herrühren von der mechanischen Untereinanderverbindung des Hauptförderers und der Steuerelementvorschubeinrichtung, und zweitens durch die mechanische Untereinanderverbindung der oszillierenden Sprühdüsen in der Zelle und der Oszillationsverbindungsanordnung für die Sprühdüsen in der Hauptätzkammer. Eine Koordination wird schließlich gewährleistet durch die Strömungsmitteluntereinanderverbindung der Hauptätzmittelpumpe und der oszillierenden Sprühdüsen in der Zelle, und durch die identische oder zumindest gleichartige Zusammensetzung der Metallfiächen.der . Gegenstände und des Steuerelementes. Es ergeben sich so praktisch exakte analoge Steuerergebnisse, wobei die Ätzgeschwindigkeit in der Zelle im wesentlichen gleich ist der Ätzgeschwindigkeit, die unter denselben Bedingungen in der Hauptätzkammer aufrcchterhalten wird.Coordination arises due to the ■ mechanical connections that arise first of the mechanical interconnection of the main conveyor and the control element feed device, and secondly through the mechanical interconnection of the oscillating spray nozzles in the cell and the oscillating linkage assembly for the spray nozzles in the main etch chamber. One Finally, coordination is ensured by the fluid interconnection of the main caustic pump and the oscillating spray nozzles in the cell, and by the identical or at least similar composition of the metal surfaces . Objects and the control. This results in practically exact analog control results, wherein the etching rate in the cell is substantially the same as the etching rate below the same conditions in the main etching chamber is maintained.

Bei einer· körperlich oder tatsächlich gebauten Ausführungsform der Erfindung bestand das Steuerelement aus einem schmalen flexiblen Band aus einem ätzwiderstandsfähigen Kunststoff, auf das ein Streifen aus Kupferfolie über die ganze Breite der einen Seite des Bandes auilnminiert wurde, um es undurchsichtig zu machen.With a · physically or actually built Embodiment of the invention consisted of the control from a narrow flexible band an etch-resistant plastic, on which a strip of copper foil across the entire width of the one side of the tape was auilnminated to it to make opaque.

Claims

Claims:.

1. Verfaliren for automatically controlling the conveying speed of continuously by one etching chamber out, a be etched metal layer articles having, in which on a the same etching conditions as the objects exposed metal-occupied test strip .festgestellt the position of the metal break down limitation · and a control variable is formed, which decreases or increases the conveying speed according to the displacement of the breakthrough limit from its target value forwards or backwards, according to patent 1521706, characterized in that the test strip (58) is guided through a special test etching chamber (46) at a feed rate proportional to the conveying speed there is sprayed with the same etchant as the objects.

2. Device for carrying out the method according to.Anspruch 1, with a device for automatically regulating the conveying speed of objects continuously guided through an etching chamber and having a metal layer to be etched off, and with a device for determining the metal breakthrough limitation on a metal-coated metal layer exposed to the same conditions as the objects Test strips as well as for the formation of a control variable which reduces or increases the conveying speed according to the displacement of the breakthrough limit from its nominal value in the conveying direction or against the conveying direction, characterized in that the speed of the conveying device (104) is continuously adjustable and proportional to the speed of the test strip (58) and that for the device (68, 74, 84) for determining the metal breakthrough limit and for forming the control variable, for the test strip (58) and for the device (98, 100) for spraying the test strip eifens (58) an additional test etching chamber (46) is provided.

3. Device. according to claim 2, characterized in that that an optical scanner is used.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that photoresistors are used are.

5. Apparatus according to claim 2 to 4, characterized in that an etching device (98, 102) with a plurality of oscillating spray nozzles (100) is provided. . '··,'

6. Apparatus according to claim 2 to 5, characterized in that a deflection and Guide device (90, 92) is provided, which has a longitudinal adjustment device (94) for changing the effective length of the element exposed to the etchant.

7. Apparatus according to claim 2 to .6, characterized in that one on undesirable Place adhering etchant droplets alignable blower (76) is provided.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that one on the area of LiChR] UClIe (84) directional blowing device (80) is provided.

9. Apparatus according to claim 2 to 8, there-

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characterized in that a common etchant feed for the main etching chamber (22) and for the particular test spray chamber (46). ,

K). Device according to Claims 2 to 9, characterized in that a conveyor motor (104) for the conveyor (60) having a feedback loop (158).

11. The device according to claim 10, characterized characterized in that a tachometer (106)

■ is provided that emits a current that increases with increasing engine speed and that the output of the tachometer (106) is fed to the feedback loop (158).

12. The device according to claim 2 to 11, characterized characterized in that a coupling device (134) between the drives of the spray devices in the main etching chamber (22) and is provided in the special test etching chamber (46).

For this purpose 2 sheets of drawings