DE2621952C2 - Vorrichtung zum Entplattieren und Reinigen von Plättchen oder Substraten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine derartige Vorrichtung, die jedoch auf die Reinigung und Trocknung von Lampenschirmen gerichtet ist, wird beispielsweise in der US-PS 25 15 702

b5 beschrieben. Nachteilig macht sich bei derartigen bekannten Vorrichtungen bemerkbar, daß sie lediglich die Reinigung einzelner großer und zudem unempfindlicher Gegenstände bewerkstelligen und nicht ohne weiteres auf die besondere gleichzeitige Reinigung einer Vielzahl hochempfindlicher und -wertiger kleiner Teilchen bzw. Körper übertragen werden kann. Ferner treten besondere Probleme gerade im Zusammenhang mit der Reinigung von Plättchen für gedruckte Schaltungen auf, da auch mit hochaggressiven Medien, z. B. Säure, gearbeitet wird. Die Zufuhr von Spülwasser über die im mittleren Bereich angeordnete, feststehende Sprühsäule und ihre Düsen hat sich jedoch in der Praxis als vollkommen unzureichend erwiesen, da auf diese Weise der Tank und der Drehtisch nur unvollständig gereinigt werden. Die mit den bekannten Vorrichtungen der angegebenen Art behandelten Substrate sind daher nach Behandlung im Tank nicht in dem erforderlichen Maße von Säure befreit. Ferner hat sich gezeigt, daß bei Vorhandensein auch nur der geringsten Säurespuren an einer Oberfläche des Tanks die Substrate nicht einwandfrei von den Säurespuren befreit sind, jedenfalls nicht in dem Ausmaß, wie es für die Weiterbearbeitung der Substrate erforderlich ist.

Aufgrund dessen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, also eine einwandfreie gleichzeitige Reinigung einer Vielzahl hochwertiger, leicht zerbrechlicher Gegenstände ermöglicht, wobei außerdem auch die Vorrichtung selbst nach dem Reinigungs- und Entplattierungsvorgang sauber sein soll.

Die zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit dem Drehtisch umlaufende und von der Halterung unabhängige Sprühwasserverteilerrohre vorgesehen sind, die mit Sprühdüsen versehen sind, deren Strahlen in den gesamten Tank gerichtet sind.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewirken die in der Sprühsäule befindlichen Düsen im Zusammenwirken mit den weiteren Düsen, daß jede Stelle innerhalb des Tanks gründlich mit Wasser besprüht wird, wobei das Sprühwasser ausreichend hohen Druck und Geschwindigkeit aufweist, so daß sämtliche, ggf. an den Tankflächen zurückbleibende Säurerückstände schnell abgewaschen werden. Unter anderem sind die Sprühwasser-Spüldüsen auch zueinander hin gerichtet, so daß jede Sprühdüse gleichzeitig von einer anderen Spriihdüse gereinigt wird. Daher wird der Tank bei jedem Reinigungsvorgang einwandfrei gereinigt, so daß an keiner Stelle des Tanks noch Säurerückstände feststellbar sind.

Zur Erzielung dieser guten Spiilwirkung werden auch sämtliche Kanäle, durch welche Säure zugeführt wird, mit Spülwasser gereinigt, wobei in der Sprühsäule ein getrennter Kanal für Spülwasser, insbesondere entionisiertes Wasser, mit Sprühdüsen vorgesehen ist, durch welche die umlaufenden Plättchen und der ganze Drehtisch, sowie die umlaufenden Sprühdüsen und sämtliche am Drehtisch befindlichen Rohre besprüht werden. Das zum Reinigen des Tanks dienende Sprühwasser wird über die Antriebswelle für den Drehtisch zugeführt und über unmittelbar am Drehtisch angeordnete Verteilerrohre mit Düsen innerhalb des Tanks nach oben, nach unten und zu den Tankseitenwänden und zur Tankmitte hin versprüht, wo sich die Sprühsäule befindet, durch welche das zum Reinigen der

Plättchen oder Substrate dienende Spülwasser abgegeben wird.

Mit dem Boden des Tanks ist ein Ablaßrohr verbunden, durch das Säure uns Spülwasser aus einem Auffangbereich am Boden des Tanks abgeführt werden. Das Ablaßrohr selbst wird durch tangential in dieses eintretendes und die Wände des Rohrs bestreichendes Spülwasser gründlich gereinigt, so daß auch nicht die geringsten Säureteilchen im Ablaßrohr zurückbleiben können, sondern zwangsläufig fortgespült werden. Der Tank ist ?p eine Gasabsaugieitung angeschlossen, durch welche Trocknungsluft und die zum Zerstäuben der Säure zugeführte Zerstäubungsluft abgeführt werden. Die Gasabsaugleitung ist ebenfalls mit einer Sprühdüse versehen, durch welche über den Querschnitt der Absaugleitung ein zum Auffangen und Abführen von in dem Gasabstrom mitgeführten Säureteilchen dienender Wasservorhang erzeugbar ist. Das den Wasservorhang in der Gasabsaugleitung erzeugende Sprühwasser spült die Absaugleitung kontinuierlich aus, so daß sämtliche Säurerückstände in den Auffangbereich des Tanks gelangen und von diesem durch das Ablaßrohr abgeführt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im nachfolgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

F i g. 1 ist eine schaubildliche Ansicht der Gesamtvorrichtung.

F i g. 2 ist ein Teilaufrißquerschnitt in einem größeren Maßstab durch den Tank der Vorrichtung.

Fig. 3 ist eine bruchstückhafte Draufsicht auf iinen Teil des Drehtischs.

F i g. 4 ist ein Querschnitt etwa entlang der Linie 4-4 von F i g. 2.

F i g. 5 ist ein Querschnitt etwa entlang der Linie 5-5 j5 von Fi g. 2.

F i g. 6 ist ein Querschnitt etwa im Bereich des Pfeiles bei6 von Fi g. 2.

In den Zeichnungen ist die Vorrichtung zum Entplattieren. Reinigen usw. von Substraten allgemein ■»<) mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und weist ein Gehäuse 11 mit einem Bedienungspult oder einer Schalttafel 12 auf. In der Schalttafel 12 befinden sich elektrische Schaltungen zur automatischen Programmsteuerung verschiedener Arbeitsabläufe. Die Vorrich- 4> tung umfaßt einen kreisrunden Tank 13. in dem das Entplattieren und Reinigen erfolgt. Der Tank 13 ist an seiner Oberseite durch einen wegklappbaren Deckel 14 verschließbar, welcher über ein Scharniergelenk 15 mit dem Gehäuse 11 verbunden ist. In der Schließstellung legt sich der Deckel 14 abdichtend gegen eine umlaufende Dichtung 16 am oberen Rand des Tanks 13 an. Ein hier nicht dargestellter Verschluß dient zur Verriegelung des Deckels 14 in der Schließstellung.

Der Tank 13 ist aus einem gegenüber den für die Behandlung der Substrate zum Entplattieren und Reinigen in Frage kommenden Säuren wie z. B. Schwefelsäure und Flußsäure widerstandsfähigen Werkstoff hergestellt, beispielsweise aus rostfreiem Stahl. Der Tank 13 weist eine etwa zylindrische Seitenwand 13.1 und einen etwa konvex nach innen vorstehenden Boden 13.2 auf, welcher einen um den Umfang des Bodens 13.2 herum verlaufenden Auffangbereich 13.3 bildet. Ein Ablaßrohr 17 ist mit dem Boden des Tanks 13 im Auffangbereich 13.3 verbunden und dient zum Abführen der sich in diesem ansammelnden Flüssigkeit.

Der Tank 13 steht über eine Entlüftungsöffnung 18, die sich ausreichend weit über dem Auffangbereich 13.3 befindet, mit einer Gasabsaugleitung 19 in Verbindung, welche zu einer Saugvorrichtung führt durch die im Betrieb der Vorrichtung ein geringer Unterdruck im Inneren des Tanks 13 erzeugt v/ird. Dieser Unterdruck kann verhältnismäßig klein sein und beispielsweise nur 25 mm Wassersäule betragen.

Eine im Gehäuse 11 gehaltene Rahmenplatte 11.1 dient zur Lagerung des Tanks 13, welcher vermittels Stehbolzen 11.2 an der Rahmenplatte 11.1 befestigt ist. Lager 20 an der Rahmenplatte 11.1 dienen zur Drehlagerung einer Antriebswelle 21, die durch eine Ausnehmung im Boden 13.2 des Tanks und eine an dieser angeordnete Dichtbuchsc 22 hindurchgeführt ist. Die Antriebswelle 21 trägt an ihrem oberen, innerhalb des Tanks 13 befindlichen Ende einen Drehtisch 23, der zur Aufnahme der zu behandelnden Substrate dient. Die Substrate können von beliebiger Beschaffenheit sein und beispielsweise aus Silizium, Glas und keramischen Werkstoffen bestehen. Die Substrate sind hier mit dem Buchstaben 5¹ bezeichnet.

Sie sind auf dem Drehtisch 23 in entsprechenden Halterungen wie z. B. Substratkörben B randseitig in gegenseitigen Abständen gehalten, so daß Feuchtigkeit, Flüssigkeiten und Luft ungehindert zwischen den Substraten hindurchtreten können. Jeder Substratkorb B wird von einer entsorechenden Unterteilung 23.1 des Drehtischs aufgenommen und von dieser in einer Lage gehalten.

Das Sprühmittel, das im mittigen Bereich des Drehtischs 23 abgegeben wird, kann daher ungehindert zwischen die Substrate S gelangen.

Die Unterteilungen 23.1 des Drehtischs 23 sind leicht nach außen verkippt, um ein einfaches Einsetzen von Substratkörben in die Halterung des Drehtischs zu ermöglichen. Der Drehtisch 23 weist eine kreisrunde Bodenplatte 23.4 auf, an welcher die Unterteilungen 23.1 befestigt sind. An der Oberseite der Unterteilungen 23.1 befindet sich eine Ringplatte 23.3. Die Mitte des Drehtischs 23 ist vollkommen frei. Die Bodenplatte 23.4 des Drehtischs ruht auf einer Tragnabe 24, welche ihrerseits an der Antriebswelle 21 befestigt ist, wobei die Bodenplatte 23.4 auf der Tragnabe 24 vermittels einer Klemmnabe 24.1 gehalten ist, die ihrerseits vermittels einer Hutmutter 24.2 an dem Ende der Antriebswelle 21 gesichert ist.

Der Drehtisch 23 weist eine beliebige Anzahl von Unterteilungen 23.1 für Substratkörbe B auf, wobei zu bemerken ist, daß die Beschickung des Drehtischs mit Substratkörben immer symmetrisch erfolgen sollte. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Drehtisch 23 sechs Unterteilungen 23.1 für Substratkörbe auf; es können jedoch auch vier, acht oder ggf. noch mehr Unterteilungen vorgesehen sein.

Die Antriebswelle 21 für den Drehtisch 23 ist durch einen Drehantrieb angetrieben, welcher einen Motor 25 umfaßt, der vermittels einer Halterung 25.1 an der Rahmenplatte 11.1 befestigt ist. Der Motor 25 ist seitlich zur Antriebswelle 21 versetzt und treibt diese über einen Riemenantrieb 26 an.

Eine Sprühsäule 27 ist im oberen Bereich des Tanks 13 angeordnet und steht bei dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel von dem wegklappbaren Deckel 14 nach unten vor. Die Sprühsäule 27 ist mit einem außerhalb des Deckels 14 befindlichen Verteilerkopf 28 verbunden, der mit Zuleitungen für verschiedene Medien verbindbar ist. Ein Bund 29 auf der Innenseite des Deckels 14 dient dazu, die Sprühsäule 27 in genauer

Ausrichtung und festem Eingriff gegen den Verteilerkopf 28 zu halten. Die Sprühsäule 27 weist wie aus Fig.4 ersichtlich drei voneinander getrennte Kanäle 27.1, 27.2 und 27.3 auf, die in Längsrichtung durch die Säule hindurchverlaufen. Die Sprühsäule 27 bildet somit eine Verteilung zum Zuführen der verschiedenen Medien zu den Sprühdüsen.

Bei der dargestellten Ausführungsform dient der Kanal 27.1 in der Hauptsache zum Zuführen von Säure fü.· die Entplattierungsbehandlung, so z. B. Schwefelsäure oder eine andere Säure. Der Kanal 27.1 isi mit einem Ventil verbrnden, durch das abwechselnd Säure oder Spülwasser, vorzugsweise entionisiertes Wasser zu dem Kanal zugeführt werden kann. Der Kanal 27.2 ist über den Verteilerkopf 28 mit einer Gasquelle, vorzugsweise für Stickstoffgas oder ggf. Luft verbunder,, das bzw. die unter Druck zugeführt wird. Der Kanal 27.3 dient zum Zuführen von Spülwasser, vorzugsweise entionisiertem Wasser, um maximale Reinigungswirkung zu erzielen.

Mehrere Düsen 30 werden über Kanäle 27.4 ^n beschickt, die mit dem Spülwasserkanal 27.3 verbunden sind. Die Düsen 30 liefern einen fächerförmigen Sprühstrahl, wobei die Düsen 30 in der Weise ausgerichtet sind, daß die fächerförmigen Sprühstrahlen gemeinsam einen von der Sprühsäule 27 praktisch radial ²^ nach außen verlaufenden, durchgehenden Sprühvorhang bilden, der zu den Substraten Sund dem Drehtisch 23 weist. Die einzelnen Düsen 30 sind dabei geringfügig zueinander versetzt, so daß sich die von ihnen ausgehenden Sprühstrahlen möglichst wenig überlagern, sämtliche senkrecht übereinander entlang der Sprühsäule 27 angeordnete Sprühdüsen 30 jedoch zusammengenommen einen durchgehenden, senkrechten und von der Sprühsäule 27 ausgehenden Sprühvorhang bilden.

Die Sprühsäule 27 weist eine seitliche Ausnehmung 27.5 auf, die sich praktisch über die ganze Länge der Sprühsäule innerhalb des Drehtischs 23 und somit im Bereich sämtlicher Substrate Sin den Substratkörben B erstreckt. Die Ausnehmung 27.5 weist im Verhältnis zum Gesamtdurchmesser der Sprühsäule 27 eine verhältnismäßig große Breite, und im Vergleich zu dem Halbmesser der Sprühsäule eine verhältnismäßig große Tiefe auf. Die Ränder 27 3' der Ausnehmung 27.5 sind steil nach innen abgewinkelt so daß die im wesentlichen flache Bodenfläche der Ausnehmung 27.5 gegenüber dem Umfang der Sprühsäule um eine größere Strecke nach innen versetzt ist.

Am Boden der Ausnehmung 27.5 ist eine etwa V-förmige Nut 27.6 ausgebildet an deren Scheitel mehrere Kanäle 27.7 münden, die zu dem Kanal 27.2 führen und zum Zuführen von Druckluft in einem durch die V-förmige Nut 27.6 hindurch nach außen gerichteten Strahl dienen. Mehrere Kanäle 27.8 verbinden den Kanal 27.1 mit einer Seite der V-förmigen Nut 27.6, wobei jeder Kanal 27.8 unmittelbar neben und auf einer Seite des Auslaßendes eines entsprechenden Kanals 27.7 angeordnet ist Wenn in der Nut 27.6 und in der Ausnehmung 27.5 Säure und Luft aufeinandertreffen, wird ein fein zerstäubter Sprühnebel erzeugt der von der Säule 27 radial nach außen zu den Substraten Shin gerichtet ist und dazu dient sämtliche Substrate bei ihrem Umlauf zusammen mit dem Drehtisch innerhalb des Tanks zu benetzen. Die Formgebung der Ausnehmung 27.5 und der Nut 27.6 in bezug auf den Außenumfang der Sprühsäule 27 haben eine gewisse Schutzwirkung zur Folge, indem innerhalb eines vollen Kegelbereichs ein Sprühnebel ausgebildet und ausgerichtct wird, bevor er auf die turbulente Atmosphäre innerhalb des Tanks im Zwischenraum zwischen der Sprühsäule 27 und den Substraten Strifft.

Der Verteilerkopf 28 ist über Anschlußstücke 28.1 mit verschiedenen Anschlußleitungen oder -schläuchen verbunden, durch die Säure, Luft und unter Druck stehendes, entionisiertes Wasser zur Sprühsäule 27 zuführbar sind. Entsprechende Ventile in den Leitungen dienen zum An- und Abschalten der Zufuhr von Medium und zum Umschalten des Kanals 27.1 auf Säure- oder Wasserzufuhr.

Die Innenfläche des Tanks 13 und die Sprühsäule 27 werden bei jedem Arbeitsvorgang durch Spülwasser gereinigt, das durch ein am umlaufenden Drehtisch 23 befestigtes Paar umlaufender Verteilerrohre 33 zugeführt wird. Die Verteüerrohrc 33 sind sn dem Drehtisch 23 sich diametral gegenüberliegend angeordnet, wobei die inneren Enden 33.1 der Verteilerrohre nach innen zur Drehachse des Drehtischs 23 geführt und mit einem ringförmigen Trägerring 34 verbunden sind, in welchem sich Wasserzuführöffnungen 34.1 befinden, die mit dem Innenraum der Verteilerrohre 33 verbunden sind. Der Trägerring 34 umgibt die Tragnabe 24 und ist abgedichtet mit dieser verbunden. Die Tragnabe 24 weist ebenfalls diametral verlaufende Wasserzuführkanäle 24.3 auf, durch die Wasser zu den Verteilerrohren 33 zufüVbar ist.

Die Zufuhr von Spülwasser zur Tragnabe 24 erfolgt durch in Wellenlängsrichtung verlaufende Kanäle 21.1 in der Antriebswelle 21. Da der Motor 25 gegenüber der Antriebswelle 21 versetzt ist und diese über einen Riemenantrieb 26 antreibt, kann diese an ihrem außenliegenden Ende mit einer Drehdichtung und einem Anschluß für Spülwasser versehen sein. Zu diesem Zweck ist ein feststehendes Anschlußstück 35 am Ende der Antriebswelle 21 mit einer Wasserleitung 36 verbunden und über eine Dichtung 37 mit einem umlaufenden, auf das Ende der Antriebswelle 21 aufgeschraubten Anschlußstück 38 verbunden. Die Wasserleitung 36 führt somit unter hohem Druck stehendes Wasser durch den Kanal 21.1 der Antriebswelle 21 hindurch den Verteilerrohren 33 zu.

Die äußeren Enden 33.2 der Verteilerrohre 33 sind an sich diametral gegenüberliegenden Stellen jeweils zwischen zur Aufnahme von Substratkörben B dienenden Unterteilungen 23.1 durch den Drehtisch 23 nach oben geführt und tragen mehrere Sprühdüsen 39, weiche jeweils einen ebenen, fächerartigen Sprühstrahl liefern, der mit hoher Geschwindigkeit auf die Substrate auftrifft Die einzelnen Sprühdüsen 39 an den äußeren Enden 33.2 der Verteilerrohre 33 sind unterschiedlich ausgerichtet, so daß sämtliche Teile der zylindrischen Seitenwand Ϊ3.1, der Boden 13.2 und die Innenseite des Deckels 14 intensiv besprüht und dadurch von Säurerückständen befreit werden.

Besonders hervorzuheben ist daß einige Sprühdüsen 39 an den waagerecht verlaufenden inneren Endabschnitten 33.1 der Verteilerrohre angeordnet sind und dazu dienen, sämtliche Teile des Bodens und den Auffangbereich am Tankboden gründlich zu waschen. Andere Düsen 39.1 in den Verteilerrohren 33 geben einen fächerförmigen Sprühstrahl nach innen in Richtung der Sprühsäule 27 ab, so daß auch an dieser befindliche Säurerückstände einwandfrei entfernt werden. Die Sprühsäule 27 gibt ihrerseits große Mengen an Spülwasser durch die Düsen 30 ab. Aufgrund der gegenseitigen Drehbewegung zwischen Verteflerrohren 33 und der feststehenden Sprühsäule 27 wird die letztere

durch die von den Sprühdüsen 39.1 ausgehenden Sprühstrahlen an sämtlichen Stellen ihrer Oberfläche einwandfrei gereinigt, wobei die von den Düsen 30 abgegebenen Wasser-Sprühstrahlen gleichzeitig Säurerückstände von allen Teilen des Drehtischs 23 und den an diesem befindlichen Verteilerrohren 33 abwaschen.

Eine zusätzliche Spülwasserleitung 40 ist mit dem Ablaßrohr 17 unmittelbar neben der Anschlußstelle desselben an dem Auffangbereich 13.3 des Tanks 13 verbunden. Wie aus F ig. 6 ersichtlich, weist die Spülwasserleitung 40 einen wesentlich kleineren Innendurchmesser als das Ablaßrohr 17 auf und mündet tangential in dieses, so daß ein mit hoher Geschwindigkeit aus der Spülwasserleitung austretender Wasserstrahl die Innenwandung des Ablaßrohrs 17 bestreicht und dadurch sämtliche, ggf. an diesem anhaftende Säurerückstünde ablöst. Dementsprechend werden nicht nur alle an den Oberflächen des Tanks 13 und an den feststehenden und beweglichen Teilen in diesem anhaftenden Säurerückstände abgewaschen und durch das Ablaßrohr 17 abgeführt, sondern es wird auch dafür gesorgt, daß sich keine Säurerückstände an der Ir.nenwandung des Ablaßrohrs absetzen können.

Das Ablaßrohr 17 ist über einen Entlüftungskanal 17.1 mit der Gasabsaugleitung 19 verbunden, durch welche Gas oder Luft abgesaugt wird.

Die Gasabsaugleitung 19 dient in erster Linie zum Absaugen von Stickstoftgas oder Luft, welches bzw. welche zum Zerstäuben der Säure innerhalb des Tanks 13 verwendet wird. Außerdem dient sie zum Abführen der zum Trocknen des Tanks und der nach Beendigung der Behandlung zum Trocknen der Substrate verwendeten Luft. Von der Luft oder dem Gas mitgeführte Säureteilchen werden aus dem durch die Entlüftungsöffnung 18 hindurchtretenden Gasabstrom ausgeschieden, indem vermittels einer an der Gasabsaugleitung 19 unmittelbar hinter der Entlüftungsöffnung 18 angeordneten Düse 41 ein den ganzen Querschnitt der Gasabsaugleitung 19 ausfüllender, dichter Sprühwasservorhang ausgebildet wird Die Düse 41 wird durch eine Leitung 41.1 mit Wasser beschickt und liefert einen flachen Sprühstrahl in form eines den ganzen Querschnitt der Gasabsaugleitung 19 ausfüllenden Wasservorhangs, durch den im Luft- oder Gasstrom mitgeführte Säureteilchen aufgefangen werden.

Die Wasserzufuhr durch die Leitungen 40 und 41.1 ist natürlich durch hier nicht dargestellte Ventile gesteuert. Entsprechende Steuermittel sind für das durch das Anschlußstück 35 und die Leitung 36 hindurch zu den Verteilerrohren 33 zugeführte Spülwasser und für das durch den Kanal 27.3 in der Sprühsäule 27 zugeführte Wasser vorgesehen. Weitere Ventile dienen zur Steuerung des Luftzutritts durch den Kanal 27.2 in der Sprühsäule 27 und zum abwechselnden Zuführen von Säure oder Wasser über den Verteilerkopf 28 zum Kanal 27.1, so daß letztere in den Tank 13 zerstäubt und abgesprüht werden. Stickstoffgas läßt sich ventilgesteuert auch durch den Kanal 27.1 für die Säurezufuhr einleiten, um diesen vollkommen von Säurerückständen zu reinigen und ein Nachtropfen von Säure nach Beendigung des Arbeitsvorgangs auszuschließen.

Bei Verwendung der Vorrichtung werden im allgemeinen mit Photoresist beschichtete Substrate in die Substratkörbe B eingelegt und diese Körbe dann in die Unterteilungen 23.1 an dem Drehtisch 23 eingesetzt Der Drehtisch 23 besteht aus einem säurefesten Kunststoff-Formteii, dessen Formgebung und Eigenschaften durch die innerhalb des Tanks versprühte

Säure nicht beeinträchtigt werden.

Sobald der Drehtisch 23 mit einer gewünschten Anzahl an Substratkörben ßmit Substraten 5 beschickt worden ist, wird der Deckel 14 geschlossen und verriegelt, so daß der Tankinnenraum gegenüber der umgebenden Atmosphäre dicht abgeschlossen ist. Die im Tank 13 befindliche Luft wird über die Entlüftungsöffnung 18 und die Gasabsaugleitung 19 abgesaugt, so daß sich innerhalb des Tanks ein leichtes Vakuum einstellt.

Zunächst wird der Drehtisch 23 mit einer Drehzahl von angenähert 50 U/min angetrieben, wobei gleichzeitig Schwefelsäure vermischt mit Wasserstoffperoxid durch die Kanäle 27.1 und 27.8 in der Sprühsäule 27 zugeführt und von dieser zerstäubt werden. Außerdem wird unter hohem Druck stehendes Stickstoffgas durch den Kanal 27.2 dem Kanal 27.7 zugeführt. Durch das Stickstoffgas wird die versprühte Säure in Form eines sehr leinen Sprühnebels zerstäubt, der aus winzigen Säureteilchen besteht, die praktisch in der Luft in Schwebe gehalten sind. Die an der Sprühsäule angeordneten SprühHüsen sprühen dabei jeweils innerhalb eines vollen Kegelbereichs ab, so daß die Säure mühelos sämtliche Substrate in sämtlichen Substratkörben auf dem umlaufenden Drehtisch 23 benetzen kann. Durch die Leitungen 40 und 41.1 gleichzeitig zugeführtes Spülwasser dient zum Reinigen von Entlüftungsöffnung 18 und Ablaßrohr 17. Dieses Ausspülen erfolgt während des ganzen Entplattiervorgangs und auch während des anschließenden Ausspülens des Tanks.

Das Besprühen mit Säure wird beispielsweise angenähert 60 Sekunden lang durchgeführt, um sämtliche Substrate zu benetzen. Dann wird der Drehtisch 60 Sekunden lang angehalten, damit die Säure auf die benetzten Substrate einwirken kann. Auch während dieser Zeit sind die Gasabsaugleitung und das Ablaßrohr voll in Betrieb.

Im Anschluß an die Säureeinwirkzeil, während welcher der Drehtisch 23 stillsteht, um das Abschleudern von Säure aufgrund Zentrifugalkräften zu verhindern, wird der Drehtisch wieder in Umdrehung versetzt, beispielsweise mit mäßiger Drehzahl von 50 U/min während wiederum 60 Sekunden, in denen erneut ein dichter Säuresprühnebel von der Sprühsäule 27 abgegeben wird. Nach erneutem Anhalten des Drehtischs 23 wird die Zufuhr von Säure und Gas durch die Sprühsäule 27 abgeschaltet, um die Säure wiederum auf die Substrate einwirken zu lassen. Die nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte sind je nach der vorgeschriebenen Behandlung unterschiedlich; die hier beschriebenen Schritte sind lediglich als Beispiele für typische Verfahrensmaßnshmcn anzusehen.

Der Drehtisch 23 wird in Umdrehung versetzt, so daß die Substrate um die Sprühsäule 27 umlaufen, wobei wiederum Säure von der Sprühsäule 27 abgesprüht wird. Sobald der erwünschte Entplattiervorgang abgeschlossen ist wird die Zufuhr von Säure zur Sprühsäule und in den Tank ganz abgestellt. Zu Ende des Ablösevorgangs wird Säure kontinuierlich zugeführt und der Drehtisch mit höherer Drehzahl von z. B. 150 U/min angetrieben, um an den Seiten und Rändern der Substrate anhaftendes Photoresist und Säure abzuschleudern.

Nach Abschalten der Säurezufuhr durch die Sprühsäule 27 erfolgt ein erster oder Grobwaschvorgang, durch den das Entplattieren bzw. Ätzen der Substrate unterbrochen und der Tankinnenraum grob gesäubert wird. Der Drehtisch läuft dabei während eines

Zeitraums von 10 Minuten oder länger mit mäßiger Drehzahl von angenähert 50 U/min um, wobei Wasser unter Druck durch die Verteilerrohre 33 zugeführt wird und in Form von Sprühwasser an den Düsen 39 und 39.1 austritt. Gleichzeitig wird der Kanal 27.1 für die Säurezufuhr mit Wasser ausgespült, das durch die Kanäle 27.8 austritt. Dieses Spülwasser trifft auf das durch den Kanal 27.2 zugeführte Gas und bildet in gleicher Weise wie zuvor die Säure einen Wassersprühnebel, der von der Sprühsäule 27 nach außen auf die Substrate 5 abgegeben wird und die an diesen anhaftende Säure verdünnt und schließlich abwäscht. Die von den Düsen 39 und 39.1 abgegebenen flachen, fächerförmigen Sprühstrahlen hohen Drucks sind gegen sämtliche Umfangswände des Tanks 13, die Deckelinnenseite und den Tankboden, sowie die Sprühsäule 27 gerichtet und bewirken eine gründliche Reinigung derselben. Während des Tankreinigungsvorgangs kann die Spülung von Gasabsaugleitung und Ablaßrohr abgeschaltet sein.

Anschließend wird die Drehzahl des Drehtischs 23 kurzzeitig wie z. B. während 30 Sekunden auf 250 U/min gesteigert, um möglichst alles überschüssige Wasser abzuschleudern. Gleichzeitig damit werden die Kanäle 27.1 und 27.8 durch Durchblasen von Stickstoffgas gereinigt.

Zur Endspülung wird unter hohem Druck stehendes Wasser durch den Kanal 27.3 in der Sprühsäule zugeführt, so daß diese einen praktisch senkrechten Wassersprühvorhang erzeugt, welcher den umlaufenden Drehtisch 23 beaufschlagt. Vermittels der Verteilerrohre 33 werden gleichzeitig die zur Reinigung des Tankinnenraums dienenden Sprühstrahlen abgegeben, wobei das entsprechende Wasser über die Antriebswelle 21 und die an dieser befindlichen Anschlußstücke zugeführt wird. Bei der Wasserendreinigung des Tankinnenraums und der Substrate läuft der Drehtisch 23 mit mäßiger Drehzahl von angenähert 50 U/min um, wobei die mit hohem Druck von den Düsen 30 abgegebenen Sprühstrahlen den Drehtisch 23, die Substrate S, die Substratkörbe B und die Verteilerrohr 33 mit ihren Düsen gründlich reinigen, während die von den Sprühdüsen 39.1 und 39 ausgehenden Sprühstrahlen hohen Drucks die Sprühsäule 27, den Bund 29 und die ■") verbleibenden Innenflächen und den Deckel 14 abwaschen. Diese gründliche Reinigung vermittels der Düsen 30, 39 und 39.1 wird länger wie z. B. 10 Minuten lang durchgeführt. Dann wird die Wasserzufuhr abgestellt und der Drehtisch mit hoher Drehzahl von z. B.

lu 700 U/min in Umdrehung versetzt, während Stickstoff durch die Kanäle 27.3 und die Verteilerrohre 33 durchgeblasen wird, um sämtliche Feuchtigkeit aus dem Tank zu vertreiben, wobei diese durch die Ablauleitung 17 oder über die Entlüftungsöffnung 18 durch die Gasabsaugleitung 19 abgeführt wird.

Beim abschließenden Trocknungsvorgang, durch den die Substrate sorgfältig getrocknet v/erden soiien, wird die Drehzahl des Drehtisches 23 auf beispielsweise 1000 U/min gesteigert, während gleichzeitig Gas durch

2u den Kanal 27.3 und durch die Düsen 30 unter hohem Druck zugeführt wird, um eine einwandfreie und vollständige Trocknung der im Tank befindlichen Substrate zu erzielen.

Aufgrund der durch die Sprühsäüle 27 vermittels des im wesentlichen ortsfesten, dichten Sprühwasservorhangs in Verbindung mit den von den Verteilerrohren 33 durch deren Düsen 39 und 39.1 abgegebenen, umlaufenden Sprühstrahlen reinigt die Vorrichtung nicht nur die Substrate, sondern auch sich selbst, d. h.

κι sämtliche Innenflächen und Teile des Tanks und befreit diese von allen etwa anhaftenden Säurerückständen. Die Düsen 39.1 und die Düsen 30 bewegen sich relativ zueinander, und bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel laufen die Düsen 39.1 um die Sprühsäule

ji mit den Düsen 30 um. Aufgrund der seitlichen Versetzung des Motors 25 gegenüber der Antriebswelle 21 kann die zum Zuführen von Spülwasser zu den Verteilerrohren 33 dienende Wasserleitung 36 auf einfache Weise mit der Antriebswelle 21 verbunden

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entplattieren und Reinigen von Plättchen oder Substraten aus Silizium, Glas und unterschiedlichen keramischen Werkstoffen in sehr geringen Schichtstärken für gedruckte Schaltungen mit einem an seiner Oberseite durch einen Deckel verschließbaren Tank, einem innerhalb des Tanks um eine senkrechte Achse drehbar gelagerten Drehtisch mit Halterungen für die zu behandelnden Plättchen oder Substrate und mit einer mittig zum Drehtisch angeordneten, feststehenden Sprühsäule mit mehreren Sprühdüsen zur Abgabe von Wasser unter Druck oder Säure, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit dem Drehtisch (23) umlaufende und von der Halterung (23.1) unabhängige Sprühwasserverteilerrohre (33) vorgesehen sind, die mit Sprühdüsen (39, 3S.1) versehen sind, deren Strahlen in den gesamten Tank (13) gerichtet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (39, 39.1) an den äußeren Enden (33.2) der Sprühwasserverteiierrohre (33) unterschiedlich ausgerichtet sind, so daß sämtliche Innenflächen und Teile des Tanks (13) intensiv besprüht werden. 2i

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (13) über eine Entlüftungsöffnung (18) mit einer Gasabsaugleitung (19) verbunden ist, an der sich eine Sprühdüse (41) befindet, durch welche über den Querschnitt der Absaugleitung ein zum Auffangen und Abführen von in dem Gasabstrom mitgeführten Säureteilchen dienender Wasservorhang erzeugbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (13) einen Auffangbereich π (13, 3) aufweist, der mit einem Ablaßrohr (17) verbunden ist, in welches eine zum Entfernen von Säurerückständen aus dem Ablaßrohr dienende Spülwasserleitung (40) mündet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- ■«> zeichnet, daß die Spülwasserleitung (4b) tangential in das Ablaßrohr (17) mündet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kanäle (27.1,27.2) der Sprühsäule (27), die jeweils zum Zuführen von Säure bzw. Gas *^r> oder Luft dienen, auslaßseitig (27.5) zusammengeführt sind, wobei das zugeführte Gas oder Luft zum Zerstäuben der Säure in Form eines Sprühnebels dient, sowie der von diesen beiden Kanälen getrennte dritte Kanal (27.3) für Spülwasser mit nach ">o außen gegen die Substrate (S)und den Drehtisch (23) gerichteten Sprühdüsen (30) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (25) des Drehantriebs seitlich versetzt zur Antriebswelle (21) des Drehtisches (23) angeordnet und eine Wasserleitung (36) über ein drehbares Anschlußstück (38) mit dem zur Wasserzufuhr dienenden Kanal (21.1) in der Antriebswelle (21) verbunden ist.

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