DE19908960A1 - Ätzverfahren und -anlage - Google Patents

Ätzverfahren und -anlage

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Abstract

Es werden Verfahren und eine Vorrichtung zum Ätzen von metallischen Schichten auf Trägergegenständen, insbesondere Leiterplatten, vorgeschlagen, bei denen das Ätzen an unterschiedliche Dicken der zu ätzenden Schichten durch Unterbrechen des Besprühens der Schichten angepaßt wird, um eine gewünschte Ätztiefe zu erzielen. Insbesondere wird beim gleichzeitigen Ätzen von zwei metallischen Schichten unterschiedlicher Dicke auf einem Trägergegenstand wenigstens die dünnere der Schichten mit Unterbrechungen besprüht.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft Verfahren zum Ätzen von me­ tallischen Schichten auf Trägergegenständen sowie eine Anlage zu diesem Zweck. Derartige Verfahren, bei denen die Trägergegenstände durch eine Ätzanla­ ge gefördert und mit einer Ätzlösung besprüht wer­ den, sind insbesondere im Bereich der Herstellung von Leiterplatten verbreitet.
Die Herstellung von komplexen, vielschichtigen Ver­ bund-Leiterplatten, insbesondere für Anwendungen in der Hochfrequenztechnik, bei denen eine genaue An­ passung von Leitungseigenschaften wie Impedanz und Dämpfung der einzelnen Leiterbahnen erforderlich ist, zwingt oft zur Verwendung von metallischen Schichten unterschiedlicher Dicken in ein und der­ selben Leiterplatte. Das präzise Ätzen derartiger Metallschichten mit herkömmlichen Verfahren wirft erhebliche Probleme auf. Es liegt auf der Hand, daß die Ätzzeiten, die zum Abtragen einer metallischen Schicht von zum Beispiel 25 µm Dicke erforderlichen Zeiten wesentlich kürzer sind als die zum Abtragen einer Schicht von 70 µm.
Wenn eine Leiterplatte auf ihren zwei Hauptoberflä­ chen metallische Schichten unterschiedlicher Dicke trägt, so folgt daraus, daß nicht beide unter glei­ chen Bedingungen geätzt werden dürfen. Würde der Ätzvorgang auf die dünnere Schicht optimiert, so wäre mit einer unvollständigen Ätzung der dickeren zu rechnen; Kurzschlüsse wären die Folge. Wird hin­ gegen auf die dickere Schicht optimiert, so werden zwar beide Schichten in denjenigen Bereichen, wo sie nicht von einem Photolack bedeckt sind, zuver­ lässig abgetragen, doch kann es bei der dünneren Schicht zu einer peripheren Unterätzung von Randbe­ reichen der mit Photolack geschützten Bereiche kom­ men. Im ungünstigsten Fall, insbesondere wenn sich durch die Unterätzung der Photolack löst, kann es zu einer vollständigen Unterbrechung eines Leiters der dünneren Schicht kommen, wodurch die Leiter­ platte unbrauchbar wird und ausgeschieden werden muß. Aber auch wenn die Leitfähigkeit der peripher unterätzten Leiterbahnen der dünneren Schicht er­ halten bleibt, wird ihre Breite durch die Unterät­ zung merklich reduziert, was zu Abweichungen des Wellenwiderstandes der Leiter vom gewünschten Wert und damit zu Signalreflexionen innerhalb der später auf der Leitplatte aufgebauten Schaltung führt.
Ein sukzessives Ätzen der unterschiedlich dicken Schichten ist unerwünscht, weil dies einen zweima­ ligen Durchlauf einer jeden Leiterplatte durch eine Ätzanlage erfordern würde, was infolge des zeitli­ chen oder apparativen Mehraufwands (durch zusätzli­ che Ätzanlagen) die Produktion der Leiterplatten empfindlich verteuert.
Ein herkömmlicher Ansatz, dieses Problem zu lösen ist, beim Entwurf der Leiterplatten nur Schichtdic­ ken im Verhältnis kleiner ganzzahliger Vielfacher zuzulassen und Ätzanlagen zu verwenden, die eine Mehrzahl aufeinanderfolgender Ätzkammern umfassen, deren Zahl sich nach dem zugelassenen Schichtdic­ kenverhältnis richtet. Werden zum Beispiel beim Entwurf nur Schichtdicken von 35 und 70 µm einge­ setzt, so kann eine Ätzanlage mit zwei Kammern ver­ wendet werden, von denen eine beide Oberflächen der Leiterplatte behandelt und hinsichtlich Verweildau­ er der Leiterplatten, Zusammensetzung der Ätzlösung etc. optimiert ist, um 35 µm Schichtdicke abzutra­ gen, während die zweite, in gleicher Weise opti­ mierte Ätzkammer lediglich die Seite der Träger­ platte mit der dickeren Metallschicht bearbeitet.
Verfügt man über drei Ätzkammern, so kann man Schichten mit Dickenverhältnissen von 1 : 2, 1 : 3 und 2 : 3 bearbeiten.
Wie man sieht, erfordert jede Steigerung der Flexi­ bilität einer solchen Anlage hinsichtlich der bear­ beitbaren Schichtdicken eine Erhöhung der Zahl der Ätzkammern, ist also kostspielig.
Derartige Anlagen werden zum Beispiel von der Firma Pill Oberflächentechnik vertrieben.
Um mit einer solchen Anlage metallische Schichten von anderer Dicke ätzen zu können, wird die Ver­ weildauer der Leiterplatten in der Anlage, das heißt die Geschwindigkeit, mit der die Leiterplat­ ten durch die Anlage gefördert werden, proportional zur zu bearbeitenden Schichtdicke angepaßt. Für ei­ ne solche Umstellung der Fördergeschwindigkeit ist jedes Mal eine Unterbrechung der Bearbeitung und die Entfernung sämtlicher zu ätzenden Leiterplatten aus der gesamten Ätzanlage erforderlich.
Vorteile der Erfindung
Nach der vorliegenden Erfindung wird ein flexibles Verfahren zum Ätzen von metallischen Schichten un­ terschiedlicher Dicken auf Trägergegenständen vor­ geschlagen, bei dem zur Anpassung des Ätzprozesses an die unterschiedlichen Dicken der Schichten diese während des Aufenthalts des Trägergegenstandes in einer Ätzanlage mit Unterbrechungen besprüht wer­ den, wobei die Dauer der Unterbrechungen entspre­ chend einer gewünschten Ätztiefe gewählt wird.
Eine Veränderung der Dauer des Aufenthalts der Trä­ gergegenstände in der Ätzanlage beziehungsweise der Fördergeschwindigkeit der Trägergegenstände darin zur Anpassung an wechselnde Schichtdicken ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht erforderlich, sofern nicht eine Obergrenze der Schichtdicke über­ schritten wird.
Dies erlaubt es insbesondere bei einer herkömmli­ chen, aus mehreren aufeinanderfolgenden Ätzkammern bestehenden Ätzanlage, den Ätzvorgang an eine ver­ änderte Schichtdicke einer zu bearbeitenden Charge von Leiterplatten anzupassen, indem nach Ende der Beschickung der Ätzanlage mit den Leiterplatten der vorhergehenden Charge abgewartet wird, bis diese sämtlich die erste Ätzkammer durchlaufen haben, dann mit der Beschickung mit Leiterplatten der nachfolgenden Charge begonnen wird und gleichzeitig die Dauer der Unterbrechungen des Besprühens in der ersten Ätzkammer entsprechend der Schichtdicke der neuen Charge von Leiterplatten verändert wird. Ent­ sprechend wird die Dauer der Unterbrechungen in je­ der darauf folgenden Ätzkammer umgestellt, wenn die Leiterplatten der vorhergehenden Charge diese ver­ lassen haben und die der nachfolgenden Charge noch nicht eingetreten sind.
Dabei kann für eine bei gegebener Fördergeschwin­ digkeit der Anlage, Zusammensetzung und Temperatur der Ätzlösung maximal bearbeitbare Schichtdicke die Dauer der Unterbrechungen auch Null werden.
Besonders vorteilhaft anwendbar ist das Verfahren dann, wenn die zu bearbeitenden Trägergegenstände wenigstens zwei metallische Schichten unterschied­ licher Dicke aufweisen, die in ein und demselben Durchgang durch eine Ätzanlage exakt geätzt werden sollen. In diesem Fall ist gemäß der Erfindung vor­ gesehen, daß während des Aufenthalts eines solchen Trägergegenstandes in der Ätzanlage wenigstens die dünnere der Schichten mit Unterbrechungen besprüht wird. Dabei erfolgen die Unterbrechungen vorzugs­ weise periodisch, wobei die Periode ein kleiner Bruchteil der Dauer des Aufenthalts der Trägerge­ genstände in der Ätzanlage ist.
Da der Ätzvorgang im wesentlichen zum Erliegen kommt, wenn während der Unterbrechungen des Besprü­ hens keine Ätzlösung auf den Trägergegenstand nach­ geliefert wird, ist zweckmäßigerweise die Dauer des Besprühens der verschiedenen metallischen Schichten dem Verhältnis ihrer Dicken im wesentlichen propor­ tional. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Ätzvorgang für die verschiedenen Schichten im we­ sentlichen gleichzeitig zum Zeitpunkt des Austritts des Trägergegenstandes aus der Ätzanlage beendet ist.
Das Verfahren ist zwar vorzugsweise zum Ätzen von Trägergegenständen in Form von Platten mit zwei an ihren Hauptflächen angebrachten metallischen Schichten, insbesondere von Leiterplatten, vorgese­ hen, ist aber grundsätzlich zur Bearbeitung von me­ tallbeschichteten Gegenständen aller Art geeignet.
Wenn das Verfahren zum Ätzen von plattenförmigen Trägergegenständen eingesetzt wird, wird der Trä­ gergegenstand vorzugsweise mit nach unten gerichte­ ter dünnerer Schicht durch die Ätzanlage bewegt. Der Grund hierfür ist, daß sich auf der nach oben gerichteten, dickeren Schicht aufgesprühte Ätzlö­ sung sammeln und Pfützen bilden kann, während sie von der nach unten gerichteten Seite frei abtropft. Dies kann dazu führen, daß auch bei einer Unterbre­ chung des Besprühens der Ätzvorgang in den Pfützen weitergeht, wenn auch in vermindertem Umfang. Da­ durch bedingte Ungenauigkeiten sind in der Regel an einer dickeren Metallschicht eher tolerierbar als an einer dünnen.
Eine Unterbrechung des Besprühens kann bewirkt wer­ den, indem der Austritt von Ätzlösung aus zum Be­ sprühen des Trägergegenstandes verwendeten Sprühdü­ sen zeitweilig gestoppt wird. Alternativ können die Sprühdüsen so manipuliert werden, daß aus ihnen austretende Ätzlösung während einer Unterbrechung des Besprühens den Trägergegenstand nicht mehr er­ reicht. Hierzu können die Sprühdüsen zeitweilig in ihrer Richtung verstellt werden, oder, insbesondere im Falle von Sprühdüsen zum Besprühen eines Träger­ gegenstandes von unten, kann der an den Sprühdüsen anliegende Druck der Ätzlösung reduziert werden, so daß die nach wie vor austretende Ätzlösung den Trä­ gergegenstand nicht mehr erreicht.
Bei jeder Unterbrechung des Besprühens dauert es eine gewisse Zeitspanne, die je nach Eigenschaften der zu ätzenden Schicht variieren kann, bis die Ätzreaktion der restlichen Ätzlösung, die an der zu ätzenden Oberfläche haften bleibt, zum Erliegen kommt. Unterbrechungen, die kürzer sind als diese Zeitspanne, sind deshalb nicht sinnvoll. Um die Ge­ samtdauer der Unterbrechungen während der Aufent­ haltsdauer eines Trägergegenstandes in der Ätzanla­ ge einzustellen, kann es deshalb gegebenenfalls sinnvoll sein, anstatt oder zusätzlich zur Dauer der einzelnen Unterbrechungen ihre Periode zu vari­ ieren.
Eine Ätzanlage, die in der Lage ist, ein Verfahren wie oben definiert durchzuführen, umfaßt zusätzlich zu Mitteln zum Fördern des Trägergegenstands durch die Anlage und Gruppen von einer oder mehreren Sprühdüsen zum Besprühen des Trägergegenstandes mit einer Ätzlösung ferner Mittel zum Unterbrechen des Besprühens durch wenigstens eine der Gruppen von Düsen.
Bei einer solchen Anlage kann der Gruppe von Sprüh­ düsen ein Schaltventil zugeordnet sein, das eine Versorgungsleitung der Gruppe mit einem Überlauf verbindet, wobei die Mittel zum Unterbrechen das Schaltventil öffnen, so daß die Ätzlösung in den Überlauf abfließen kann. Dadurch fällt der an den Sprühdüsen anliegende Druck der Ätzlösung ab, und Ätzlösung tritt nicht mehr oder in stark verminder­ tem Umfang aus.
Alternativ oder in Kombination dazu kann der Gruppe von Sprühdüsen eine Pumpe für Ätzlösung zugeordnet sein, deren Ausgangsdruck durch die Mittel zum Un­ terbrechen regelbar ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Aus­ führungsbeispiels.
Figuren
Fig. 1 zeigt in einem schematischen Schnitt eine Ätzkammer zur Durchführung des er­ findungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Ätzanlage, die mehrere Kammern der in Fig. 1 gezeig­ ten Art umfaßt.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in Fig. 1 dargestellte Ätzkammer 1 umfaßt ein im wesentlichen kastenartiges Gehäuse 2, durch das eine Förderstrecke 3 für Leiterplatten verläuft. Die Förderstrecke 3 ist in der Figur als Strich­ punktlinie angedeutet, wobei nur einzelne Walzen­ paare 4 zum Fördern der Leiterplatten in der Ätz­ kammer 1 dargestellt sind.
Im unteren Bereich des Gehäuses 2 befindet sich ein Vorrat 5 an Ätzlösung zum Ätzen von Kupferkaschie­ rungen, die in bekannter Weise Kupferchlorid und Wasserstoffperoxid in salzsaurer Lösung enthält.
Sensoren für den Kupfergehalt und den Salzsäurege­ halt der Ätzlösung sowie ihr Redoxpotential sowie Dosiereinrichtungen für die Bestandteile der Ätzlö­ sung und Temperaturregler, die zum Konstanthalten der Ätzbedingungen dienen, sind in der Figur nicht dargestellt.
Zwei Sprühstöcke oberhalb und unterhalb der Förder­ strecke 3 umfassen jeweils eine Gruppe 6 bezie­ hungsweise 7 von Sprühdüsen 16, die auf die Förder­ strecke 3 ausgerichtet sind. Jede Gruppe 6 bezie­ hungsweise 7 wird von einer eigenen Pumpe 8 bezie­ hungsweise 9 über eine Zuleitung 10,11 mit Ätzlö­ sung versorgt, in der ein Schaltventil 12 bezie­ hungsweise 13 angeordnet ist. Während des Besprü­ hens erzeugen die Pumpen 8, 9 einen Überdruck von typischerweise 2,5 bar an den Sprühdüsen der oberen Gruppe 6 und 1 bar an denen der unteren Gruppe 7.
Eine Überlaufleitung 14 führt von jedem Schaltven­ til 12, 13 zurück in den Vorrat 5 der Ätzlösung.
Die Pumpen 8, 9 und Schaltventile 12, 13 sind jeweils mit einem Prozeßrechner 15 verbunden, der ein Mit­ tel zum Unterbrechen des Besprühens darstellt. Der Prozeßrechner steuert das Besprühen, indem er für eine Unterbrechung des Sprühbetriebs einer der Gruppen 6, 7 das der Gruppe zugeordnete Schaltventil 12 beziehungsweise 13 aus einem normalerweise ein­ genommenen Zustand, in dem das Schaltventil die Pumpe mit der entsprechenden Gruppe von Sprühdüsen verbindet, in einen zweiten Zustand umschaltet, in dem die Pumpe über die Überlaufleitung 14 direkt mit dem Vorrat an Ätzlösung 5 verbunden ist. Da­ durch wird der Nachschub an Ätzlösung für die be­ treffende Gruppe 6 beziehungsweise 7 unterbrochen, und die der Gruppe zugeordnete Seite von entlang der Förderstrecke 3 geförderten Leiterplatten wird nicht mehr besprüht. Die Pumpen 8, 9 können dabei während der Unterbrechung weiterlaufen, eine abrup­ te Änderung des Pumpendurchsatzes, die die Pumpen strapazieren könnte, wird vermieden.
Gleichzeitig regelt der Prozeßrechner 15 die För­ derleistung der betreffenden Pumpe 8 oder 9 allmäh­ lich herunter und gegen Ende der Unterbrechung wie­ der herauf.
Es ist auch möglich, auf eine Regelung der Pumpen 8, 9 durch den Prozeßrechner 15 zu verzichten und diese ständig mit gleichbleibender Förderleistung zu betreiben und nur mit Hilfe der Schaltventile 12, 13 zu regeln.
Alternativ ist es möglich, allein die Förderlei­ stung der Pumpen 8, 9 mit dem Prozeßrechner zu re­ geln. Insbesondere im Fall der der unteren Gruppe 7 von Sprühdüsen 16 ist es möglich, dann auf das Schaltventil 13 und dessen Überlaufleitung 14 völ­ lig zu verzichten, da es zur Unterbrechung des Ät­ zens an der Unterseite der Leiterplatten nicht er­ forderlich ist, den Austritt von Ätzlösung aus den Sprühdüsen 16 der unteren Gruppe 7 völlig zu unter­ binden; es genügt, wenn der an den Sprühdüsen an­ liegende Druck so klein ist, daß die von den Düsen abgegebenen Sprühstrahlen nicht mehr hoch genug steigen, um die Förderstrecke 3 zu erreichen.
Es ist ferner möglich, anstelle des direkt von Pro­ zeßrechner 15 gesteuerten Schaltventils 12, 13 ein indirekt über den Ausgangsdruck der Pumpen 8, 9 ge­ regeltes Schaltventil einzusetzen, bei dem sich ein bei geringem Druck offener Durchgang zur Überlauf­ leitung 14 schließt, wenn ein Mindestdruck über­ schritten wird, und somit bei hoher Förderleistung der Pumpe 8 oder 9 die gesamte Menge an geförderter Ätzlösung durch die Sprühdüsen austreten muß.
Die Dauer und/oder die Periode der Unterbrechungen des Besprühens sind durch eine Bedienungsperson am Prozeßrechner 15 einstellbar. Dabei gibt die Bedie­ nungsperson zweckmäßigerweise lediglich das Ver­ hältnis der Sprühzeiten jeder einzelnen Gruppe 6 beziehungsweise 7 im Verhältnis zur Gesamtbetriebs­ zeit der Ätzkammer 1 beziehungsweise im Verhältnis zur Aufenthaltsdauer einer Leiterplatte in der Ätz­ kammer 1 vor. Die genauen Zeiten der einzelnen Un­ terbrechungen werden vom Prozeßrechner 15 selbsttä­ tig ermittelt, wobei dieser darauf achtet, daß die Periode der Unterbrechungen nicht in einem einfa­ chen ganzzahligen Verhältnis wie etwa 1 : 2, 2 : 1, 2 : 3 oder dergleichen zu der Zeit steht, die eine Lei­ terplatte benötigt, um sich von einer Sprühdüse 16 zur nächsten entlang der Förderstrecke 3 zu bewe­ gen. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß örtliche Ungleichverteilungen des von den Sprühdü­ sen 16 erzeugten Sprühnebels in der Ätzkammer 1 nicht zu unerwünschten Streuungen des Ätzergebnis­ ses führen.
Fig. 2 zeigt eine Ätzanlage, in der mehrere der mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Ätzkammern 1 1, 1 2, . . . hintereinander angeordnet sind. Die Förder­ strecke 3 durchläuft die Anlage von rechts nach links. Am rechten Ende der Anlage befindet sich ei­ ne Beschickungsvorrichtung 18, bei der es sich um einen einfachen Tisch mit einem Förderband handeln kann, auf dem eine Bedienungsperson die zu ätzenden Leiterplatten in der richtigen Orientierung, das heißt mit der dünner beschichteten Seite nach un­ ten, sofern die Seiten unterschiedlich dick be­ schichtet sind, auflegt.
Der mit Bezug auf Fig. 1 beschriebene Prozeßrech­ ner 15 (in Fig. 2 nicht dargestellt) steuert alle Ätzkammern 1 1, 1 2, . . . gemeinsam.
Am Ende der Reihe von Ätzkammern befindet sich eine Spülvorrichtung 19, die mehrere Kammern 20 1, 20 2, . . . umfaßt, die ähnlich wie eine Ätzkammer aufgebaut sind und von den Leiterplatten in glei­ cher Weise entlang der Förderstrecke 3 durchlaufen werden. Die am weitesten links in der Figur liegen­ de Spülkammer 20 4, die von den Leiterplatten als letzte durchlaufen wird, wird mit frischem Spülwas­ ser versorgt, das mit Hilfe einer Pumpe 21 und Sprühdüsen 22 auf die Leiterplatten gesprüht wird. Sich in der Spülkammer 20 4 ansammelndes, leicht verunreinigtes Spülwasser fließt ab in eine entge­ gen der Förderrichtung liegende Kammer 20 3, in der es erneut auf die Leiterplatten gesprüht wird. Der Vorgang wiederholt sich bis zur in Förderrichtung ersten Spülkammer 20 1, wo die frisch aus der letz­ ten Ätzkammer kommenden Leiterplatten mit dem am stärksten verunreinigten Spülwasser vorgespült wer­ den. An die Spülvorrichtung kann sich eine (nicht dargestellte) Trocknungsvorrichtung anschließen.
Zum Ätzen unterschiedlicher Schichtdicken an ver­ schiedenen Seiten von Leiterplatten ist es möglich, die in Reihe geschalteten Ätzkammern der Fig. 2 alle in gleicher Weise zu steuern, so daß zum Bei­ spiel beim Ätzen einer oberen Beschichtung von 70 µm Stärke und einer unteren Beschichtung von 50 µm Stärke der Leiterplatten die Sprühdüsen der oberen Gruppen ständig in Betrieb sind, wohingegen die der unteren Gruppe 7 nur während 50/70 = 71% der Zeit die Leiterplatten besprühen.
Es hat sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, in ei­ nem solchen Fall die einzelnen Ätzkammern differen­ ziert zu steuern. So können zum Beispiel, wenn die Ätzanlage insgesamt zwei Ätzkammern umfaßt, die Gruppen 6, 7 einer Kammer ständig betrieben werden, so daß an Ober- und Unterseite der Leiterplatten jeweils 35 µm geätzt werden, und die zweite Ätzkam­ mer wird einem den Restschichtdicken von 15 bezie­ hungsweise 35 µm entsprechenden Verhältnis der Be­ sprühungsdauern von 43% betrieben.
Die Verallgemeinerung dieses Prinzips auf andere Zahlen von Ätzkammern und andere Verhältnisse von Schichtdicken ist ohne weiteres möglich.
Wenn bei einer später zu bearbeitenden Charge von Leiterplatten zum Beispiel Schichtdicken von 20 µm zu ätzen sind, so genügt es - bei ansonsten unver­ änderten Ätzparametern wie Lösungszusammensetzung, Temperatur und Fördergeschwindigkeit der Strecke 3 - eine der beiden Kammern außer Betrieb zu lassen und die andere während 20/35 = 57% der Zeit die Lei­ terplatten besprühen zu lassen.

Claims (16)

1. Verfahren zum Ätzen von metallischen Schichten auf Trägergegenständen, bei dem die Trägergegen­ stände durch eine Ätzanlage gefördert und mit einer Ätzlösung besprüht werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung des Ätzens an unterschiedliche Dicken der metallischen Schichten während des Auf­ enthalts der Trägergegenstände die Schichten mit Unterbrechungen besprüht werden, wobei die Dauer der Unterbrechungen gewählt wird, um eine gewünsch­ te Ätztiefe zu erzielen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dauer des Aufenthalts der Trägergegen­ stände in der Ätzanlage von der Dicke der metalli­ schen Schichten unabhängig gewählt wird.
3. Verfahren zum Ätzen von wenigstens zwei metalli­ schen Schichten unterschiedlicher Dicke auf einem Trägergegenstand, bei dem der Trägergegenstand durch eine Ätzanlage gefördert und mit einer Ätzlö­ sung besprüht wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Aufenthalts des Trägergegenstandes in der Ätzanlage wenigstens die dünnere der Schichten mit Unterbrechungen besprüht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß wenigstens die dünnere Schicht periodisch besprüht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Dauern des Besprühens der verschiedenen metallischen dem Verhältnis der Dicken dieser metallischen Schichten proportional sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Trägergegenstand eine Platte mit zwei an ihren Hauptflächen angebrachten metallischen Schichten ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Trägergegenstand mit nach unten ge­ richteter dünnerer Schicht durch die Ätzanlage be­ wegt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, da­ durch gekennzeichnet, daß beide Schichten peri­ odisch besprüht werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß aus zum Besprühen des Trägergegenstandes verwendeten Sprühdüsen (16) wäh­ rend einer Unterbrechung des Besprühens keine Ätz­ lösung austritt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß aus zum Besprühen des Trägergegenstandes verwendeten Sprühdüsen (16) wäh­ rend einer Unterbrechung des Besprühens austretende Ätzlösung den Trägergegenstand nicht erreicht.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß während einer Unterbrechung des Sprü­ hens der an den Sprühdüsen anliegende Druck der Ätzlösung reduziert wird.
12. Anlage zum Ätzen von wenigstens zwei metalli­ schen Schichten unterschiedlicher Dicke auf einem Trägergegenstand, mit Mitteln (3, 4) zum Fördern des Trägergegenstandes durch die Anlage und Gruppen (6, 7) von Sprühdüsen (16) zum Besprühen des Träger­ gegenstandes mit einer Ätzlösung, gekennzeichnet durch Mittel (15) zum Unterbrechen des Besprühens durch wenigstens eine der Gruppen (6, 7) von Düsen (16).
13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittel zum Unterbrechen (15) das Be­ sprühen durch die wenigstens eine Gruppe (6, 7) pe­ riodisch unterbrechen.
14. Anlage nach einem der Ansprüche 12 oder 13, da­ durch gekennzeichnet, daß der Gruppe (6, 7) von Sprühdüsen (16) ein Schaltventil (12, 13) zugeordnet ist, das eine Zuleitung (10, 11) der Gruppe (6, 7) mit einem Überlauf (14) verbindet, und daß die Mit­ tel zum Unterbrechen (15) das Schaltventil (12, 13) zum Überlauf (14) öffnen, um das Besprühen durch die Gruppe (6, 7) zu unterbrechen.
15. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß der Gruppe (6, 7) von Sprühdüsen (16) eine Pumpe (8, 9) für Ätzlösung zu­ geordnet ist, deren Ausgangsdruck durch die Mittel zum Unterbrechen (15) regelbar ist.
16. Anlage nach einem der Ansprüche 12 bis 15, ge­ kennzeichnet durch Mittel (15) zum Wählen der Dauer und/oder Periode der Unterbrechungen der wenigstens einen Gruppe (6, 7).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005101522A2 (de) * 2004-04-10 2005-10-27 Forschungszentrum Jülich GmbH Verfahren zur reinigung und ätzung eines substrates mit einer transparenten, leitfähigen oxidschicht sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens
CN113862674A (zh) * 2021-11-09 2021-12-31 贵州航天南海科技有限责任公司 一种仰喷腐蚀加工系统及其加工方法
DE102021122646A1 (de) 2021-09-01 2023-03-02 At&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Komponententräger-Ätzsystem mit physisch getrennten Äzmodulen und Komponententräger

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202006018111U1 (de) * 2006-07-25 2007-02-08 Lang, Marcus Vorrichtung zum beschleunigten nasschemischen Behandeln von Oberflächen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0342669A2 (de) * 1988-05-20 1989-11-23 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Verfahren zur Herstellung eines mit einer dünnen Kupferfolie kaschierten Substrats für Schaltungsplatten
EP0354266A1 (de) * 1988-08-12 1990-02-14 International Business Machines Corporation Verfahren und Vorrichtung zum Ätzen eines zumindest Teilweise aus Metall bestehenden Ätzguts
JPH1018058A (ja) * 1996-07-05 1998-01-20 Sumitomo Metal Ind Ltd フォトエッチング加工装置におけるエッチング液流量制御方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0342669A2 (de) * 1988-05-20 1989-11-23 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Verfahren zur Herstellung eines mit einer dünnen Kupferfolie kaschierten Substrats für Schaltungsplatten
EP0354266A1 (de) * 1988-08-12 1990-02-14 International Business Machines Corporation Verfahren und Vorrichtung zum Ätzen eines zumindest Teilweise aus Metall bestehenden Ätzguts
JPH1018058A (ja) * 1996-07-05 1998-01-20 Sumitomo Metal Ind Ltd フォトエッチング加工装置におけるエッチング液流量制御方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005101522A2 (de) * 2004-04-10 2005-10-27 Forschungszentrum Jülich GmbH Verfahren zur reinigung und ätzung eines substrates mit einer transparenten, leitfähigen oxidschicht sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens
WO2005101522A3 (de) * 2004-04-10 2006-04-13 Forschungszentrum Juelich Gmbh Verfahren zur reinigung und ätzung eines substrates mit einer transparenten, leitfähigen oxidschicht sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens
US8425793B2 (en) 2004-04-10 2013-04-23 Forschungszentrum Juelich Gmbh Process and device for cleaning and etching a substrate with a transparent conductive oxide layer
DE102021122646A1 (de) 2021-09-01 2023-03-02 At&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Komponententräger-Ätzsystem mit physisch getrennten Äzmodulen und Komponententräger
EP4145964A1 (de) * 2021-09-01 2023-03-08 AT & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Komponententräger-ätzsystem mit räumlich getrennten ätzmodulen und komponententräger
CN113862674A (zh) * 2021-11-09 2021-12-31 贵州航天南海科技有限责任公司 一种仰喷腐蚀加工系统及其加工方法

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DE19908960C2 (de) 2003-04-30

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