DE2611132A1

DE2611132A1 - Spruehvorrichtung

Info

Publication number: DE2611132A1
Application number: DE19762611132
Authority: DE
Inventors: Silas A Brown
Original assignee: Buckbee Mears Co
Current assignee: Buckbee Mears Co
Priority date: 1976-03-17
Filing date: 1976-03-17
Publication date: 1977-09-29

Description

Sprühvorrichtung
Gegenstand der Erfindung ist eine Sprühvorrichtung zum Besprühen der Oberfläche eines Gegenstandes mit einer Flüssigkeit. Ein solches Besprühen der Oberfläche von Gegenständen findet beispielsweise bei der Herstellung von Leiterplatten statt, bei. denen die Leiterzüge vielfach in der Weise gefertigt werden, daß eine auf einer oder auf beiden Seiten mit einer F=upferfolie oder einem sonstigen Kupferbelag versehene,aus einem Isolierstoff bestehende Platte mit einem Atzmittel besprüht wird, das den Kupferbelag überall dort wegätzt, wo er nicht mit einer gegenüber dem Ätzmittel resistenten Schicht abgedeckt ist. Auf diese Weise können natürlich nicht nur Leiterbahnen, sondern auch alle sonstigen flächenmäßigen Ausformungen aus einem ätzbaren Metall auf einer Trägerplatte hergestellt werden.
Für diesen Besprühvorgang ist es bekannt, gegenüber der jeweils zu besprühenden Oberfläche eines Gegenstandes mehrere Spritzdüsen vorzusehen, aus denen das Ätzmittel oder das sonstige Sprühmittel gegen die zu besprühende Oberfläche gerichtet wird. Die Zahl und die Anordnung der Sprühdüsen richtet sich nach der Art der zu bearbeitenden Oberfläche und wenn eine gleichartige Bearbeitung der Oberfläche stattfinden soll, ist auch eine entsprechend größere Zahl von Spritzdüsen erforderlich.
Da das Besprühen der Oberfläche aus solchen Spritzdüsen mit einem hohen Flüssigkeitsdruck erfolgt, kann es immer wieder vorkommen, daß durch den Flüssigkeitsstrom Teile des die Oberfläche zum Teil abdeckenden, von Sprühmittel nicht angreifbaren Material mit abgehobenaverdenso daß die Kontur der herzustellenden Leiter bahn oder der freizuätzenden Fläche nicht nur unschön, sondern auch ungenau wird, was oftmals den Ausschuß eines auf diese Weise hergestellten Gegenstandes zur Folge hat.
Um derartige Beschädigungen zu verhindern, ist es auch bereits bekannt, den mit der betreffenden Flüssigkeit zu behandelnden Gegenstand in einen Behälter einzutauchen, in dem diese Flüssigkeit sich befindet, was den Vorteil hat, daß die Abdeckmasse durch den mechanischen Druck der Flüssigkeit nicht beschädigt wird.
Es lassen sich auf diese Weise sehr scharfe Konturen erzielen, doch hat diese Herstellungsart den Nachteil, daß die betreffende Flüssigkeit nicht dauernd erneuert wird und deshalb laufend überwacht werden muß. Die Flüssigkeit selbst reichert sich mit dem weggeätzten Metall an, so daß die Wirksamkeit stark beeinträchtigt wird.
Um diese Nachteile bekannter Sprühvorrichtungen zum Besprühen der Oberfläche eines Gegenstandes mit einer Flüssigkeit zu vermeiden, schlägt die Erfindung vor, daß eine in ihrer Formgebung der Form der Oberfläche des zu besprühenden Gegenstandes angepaßte Platte mit einer Vielzahl von über die Plattenfläche verteilten Sprühöffnungen versehen ist, daß diese Öffnungen so gleichmäßig über die Plattenfläche verteilt und in eine: solchen Abstand zu der zu besprühenden Oberfläche angeordnet sind, daß eine gleichmäßige Besprühung der gesamten,der Platte gegenüberliegenden Oberfläche des betreffenden Gegenstandes erreicht wird und daß die betreffende Platte außerdem mit einer Vielzahl von Vertiefungen zum Auffangen und Ableiten der gegen die Oberfläche des zu besprühenden Gegenstandes gesprühten Flüssigkeit versehen ist. Zweckmäßig ist gegenüber der mit den Sprühöffnungen versehenen Platte in einem das Einlegen des zu besprühenden Gegenstandes erlaubenden Abstand eine den Sprühraum begrenzende Platte angeordnet, wobei dafür gesorgt werden kann, daß durch den durch die zu versprühende Flüssigkeit auf den zu besprühenden Gegenstand ausgeübten hydrosta-tischen Druck der betreffende Gegenstand im Sprühraum in der Schwebe gehalten wird.
Die erwähnten Vertiefungen in der Plattenoberfläche werden zweckmäßig trichterförmig ausgebildet und in den Wandungen jeder Vertiefung können mehrere Sprühöffnungen vorgesehen sein.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform ergibt sich dann, wenn die trichterförmigen Vertiefungen eine hexagonale Form besitzen, was ermöglicht, daß in der Wandung jeder trichterförmigen Vertiefung mindestens drei Sprühöffnungen vorgesehen sind. Der Sprühvorgang wird noch dadurch besonders effektiv gestaltet und ermöglicht die Ausbildung besonders scharfer Kanten dadurch, daß die Sprühöffnungen so angeordnet und ausgeformt sind, daß durch jede dieser Öffnungen das jeweilige Sprühmittel unter einem spitzen Winkel gegen die Oberfläche des jeweils zu besprühenden Gegenstandes also etwa gegen die mit einem leitenden Überzug versehene Trägerplatte gesprüht wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch eine Sprühvorrichtung mit eingeschobener Leiterplatte und Fig. 2 eine Draufsicht auf die Oberseite der Sprühvorrichtung bei weggenommener Deckplatte und weggenommener Leiterplatte.
In Fig. 1 ist die gesamte Sprühvorrichtung mit 10 bezeichnet, während 9 die eigentliche Verteilervorrichturt für das jeweilige Sprühmittel darstellt. Dieses trifft auf die Unterseite einer Leiterplatte 31, die zwischen der Deckplatte 30 und die Verteileranordnung 9 eingeschoben ist.
Die Verteileranordnung 9 besteht aus einer Oberplatte 1i mit einer flachen Oberseite und einer Unterseite, die auf dem Unterteil 12 aufliegt und eit dieser durch nicht dargestellte Befestigungsmittel verbunden ist.
In dem Unterteil 12 befindet sich ein Satz von Zuführöffnungen 13 für die zu versprühende Flüssigkeit und diese Zuführöffnungen i3 führen zu Flüssigkeitsverteilerbohrungen 14 in der Oberplatte 11.
Den Eingangsöffnungen 13 wird die Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter zugeführt, wobei der Flüssigkeitsdruck und die Flüssigkeitsmenge durch bekannte Regelvorrichtungen eingestellt wird. Die Sacklöcher 14 münden jeweils in drei Ausflußöffnungen 15, 23 und 24 (Fig. 2), die jeweils in eine von drei trichterförmigen Vertiefungen 16 münden. Die trichterförmigen Vertiefungen 16 sind gleichmäßig auf der Oberfläche der Oberplatte 11 verteilt. Die trichterförmigen Vertiefungen 16 stellen Flüssigkeits-Senken oder Ausflußöffnungen dar, während die Aus- sprühöffnungen 15, 23 und 24 als Flüssigkeitsquellen bezeichnet werden können.
In Fig. 2 sind drei solcher aus Sprühöffnungen 15, 23 und 24 in Verbindung mit einer einzigen Zuführbohrung 14 dargestellt.
Die Aus-sprühöffnungen 15, 23 und 24 sind so angeordnet, daß die Mittelachse jeder dieser drei Öffnungen 15, 23 und 24 etwa tangential zur Trichterwandung 16 ausläuft und sich dadurch ein Verwirbeln des Sprühmittels einstellt. Außerdem ist die Anordnung so getroffen, daß der Flüssigkeitsstrahl,der aus einer dieser Öffnungen austritt, in einem spitzen Winkel auf die Oberfläche des zu sprühenden Artikels auftrifft, wie dies auch aus den in Fig. 1 eingezeichneten Pfeilen hervorgeht. Der jeweils zu besprühende Gegenstand 31 ist in einen oberhalb der Oberplatte 11 eingeführt. Im Ausführungsbeispiel besitzt dieser Gegenstand 13 eine erste,gegenüber dem Sprühmittel resistente Schicht 32 und eine zweite Schicht 33, in der einzelne Bereiche 34 ausgespart sind, so daß an diesen ausgesparten Stellen das Sprüh- bzw. Ätzmittel wirksam werden kann.
Die Ätzflüssigkeit wird nach dem Auftreffen auf die Platte 31 über die trichterförmige Vertiefung 16 und die Durchlaßöffnung 17 abgeführt und gelangt in einen Abflußbehälter 19. Wenn auch im vorstehenden nur ein Satz der Zuführöffnungen und der Abflußöffnungen beschrieben werden, so ergibt sich doch zwangsläufig, daß alle diese der Zuführung und Abführung des Ätzmittel dienenden Bohrungen und Düsen in der gleichen Weise angeordnet sind.
Wie Fig. 2 zeigt, sind in jeder Senke drei Quellen vorgesehen, so daß die drei Sprühöffnungen im gleichmäßigen Abstand rund um die Wandung der trichterförmigen Vertiefung 16 verteilt sind und damit auch gewährleisten, daß eine gleichtnäßige Verteilung der Flüssigkeit innerhalb jedes Vertiefungsbezirkes stattfindet. Wenn auch im Ausführungsbeispiel die Formgebung dieser Vertiefungen hexagonal ist, so ist doch klar, daß auch andere Formgebungen möglich sind.
Die hexagonale Darstellung ergibt aber den Vorteil, daß die Restwandungen zwischen den einzelnen Vertiefungen nur sehr dünz zu halten sind, so daß die gesamte Oberfläche der Platte gleichmäßig besprüht wird. Wird der maximale Durchmesser dieser Vertiefungen mit etwa 25 mm gemessen, so ergibt sich eine optirlale Anordnung, die das gewünschte gleichmäßige Besprühen der Plattenunterseite mit dem Sprüh- bzw. Ätzmittel sicherstellt.
Für den jeweils gewünschten Ätzvorgang wird die Platte 31 zwischen der oberen Deckplatte 30 und der Oberfläche der Oberplatte 11 eingeschoben. Die Ätzflüssigkeit wird sowohl auf die Oberseite der Platte 31 durch eine nicht dargestellte Zuführöffnung und auf die Unterseite der Platte durch die dargestellte Vielzahl von Quellen und Senken in der Oberplatte 11 zugeleitet. Dadurch daß beiden Seiten der Platte die Ätzflüssigkeit zugeführt wird, wird diese Platte 31 durch hydrostaatischen Druck in der Schwebe gehalten und in diesen Flüssigkeitsstrom bewegt sich die Platte 31 durch die Sprühvorrichtung hindurch. Bei der praktischen Erprobung dieser Vorrichtung hat sich eine völlig einwandfreie scharfe Konturen ergebende Ätzung der gewünschten Leiterbilder einer Leiterplatte ergeben.
wobei es einen besonderen Vorteil darstellt, daß durch die Zuführung der Ätzflüssigkeit über die Zuführbohrungen 14 und die Abführung dieser Flüssigkeit über die Auslaßöffnungen 16 das Ätzmittel auf einer konstanten Raumtemperatur gehalten werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1 Sprühvorrichtung zum Besprühen der Oberfläche eines Gegenstandes mit einer Flüssigkeit, dadurch gelennzeichnet daß eine in ihrer Formgebung der Form der Oberfläche des zu besprühenden Gegenstandes (31) angepaßte Platte (11) mit einer Vielzahl von über die Plattenfläche verteilten Sprühöffnungen (15, 23, 24) versehen ist, daß die Öffnungen so gleichmäßig über die Plattenoberfläche verteilt und in einem solchen Abstand zu der zu besprühenden Oberfläche angeordnet sind, daß eine gleichmäßige Besprühung der gesamten, der Platte gegenüberliegenden Oberfläche des-betreffenden Gegenstandes erreicht wird und daß die Platte (11) außerdem mit einer Vielzahl von Vertiefungen (16) zum Auffangen und Ableiten der gegen die Oberfläche des zu besprühenden Gegenstandes gesprühten Flüssigkeit versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet1 daß gegenüber mit Äussprühoffnungen (15, 23, 24) versehenen Platte (11) in einem das Einlegen des zu besprühenden Gegenstandes erlaubenden Abstand eine den sprühraum begrenzende Platte (30) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch den durch die Sprühflüssigkeit auf den zu besprühenden Gegenstand (31) ausgeübten hydrostaatischen Druck der Gegenstand im Sprühraum in der Schwebe gehalten wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (16) trichterförmig ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch Rekennzeichnet, daß in der Wandung jeder Vertiefung (16) mehrere Sprühöffnungen (15, 20, 21) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die trichterförmige Vertiefungen (16) eine hexagonale Form besitzen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung jeder trichterförmigen Vertiefung (16) mindestens drei Sprühöffnungen vorgesehen znd.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühöffnungen so angeordnet und ausgeformt sind, daß durch jede der Öffnungen das Sprühmittel unter einem spitzen Winkel gegen die Oberfläche des zu besprühenden Gegenstandes gesprüht wird.