DE3833242A1

DE3833242A1 - Verfahren zum aetzen von kupferhaltigen werkstuecken sowie aetzanlage zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3833242A1
Application number: DE3833242A
Authority: DE
Inventors: Rainer Ing Grad Haas
Original assignee: HOELLMUELLER MASCHBAU H
Current assignee: HANS HOELLMUELLER MASCHINENBAU GMBH & CO, 7033 HER
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1990-04-05
Also published as: US5076885A; EP0406344A1; JPH03503071A; WO1990003454A1; KR900702079A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ätzen von kupfer haltigen Werkstücken, insbesondere von kupferkaschierten Leiterplatten, bei dem

a) die Werkstücke einem stark alkalischen Ätzmittel aus gesetzt werden, welches Kupfer-Tetrammin-Komplex und Chloridionen enthält, wobei der wirksame Kupfer-Tetram min-Komplex zu unwirksamem Kupfer-Diammin-Komplex abge baut wird;
b) das Ätzmittel unter Zugabe von Ammonium-, Chloridionen, Wasser und Sauerstoff regeneriert wird;
c) die Werkstücke nach dem Ätzen durch Spülen mit einer Spülflüssigkeit von anhaftendem Ätzmittel befreit werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Ätzanlage zur Durch führung dieses Verfahrens mit

a) einer Ätzmaschine, in welcher kupferhaltige Werkstücke, insbesondere kupferkaschierte Leiterplatten, einem stark alkalischen Ätzmittel ausgesetzt werden, das Kupfer-Tetrammin-Komplex und Choridionen enthält, wobei der wirksame Kupfer-Tetrammin-Komplex zu unwirksamem Kupfer-Diammin-Komplex abgebaut wird;
b) einer Regenerationsanlage, in welcher das Ätzmittel unter Zugabe von Ammonium-, Choridionen und Wasser zur Regeneration nit Sauerstoff aufbereitet wird;
c) mindestens einer der Ätzmaschine nachgeschalteten Spül einrichtung, in welcher die Werkstücke durch eine Spül flüssigkeit von anhaftendem Ätzmittel befreit werden.

Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Ätzanlage ist in der DE-PS 24 34 305 beschrieben. Hier sind der Ätzanlage mehrere kaskadenartig geschaltete Spüleinrich tungen zugeordnet, die sämtliche mit Wasser als Spülflüssig keit arbeiten. Das Wasser durchströmt dabei die verschie denen, in der Kaskade liegenden Spüleinrichtungen entgegen der Förderrichtung der Werkstücke, so daß die in För derrichtung gesehen letzte Spüleinrichtung die sauberste Spülflüssigkeit enthält.

In der Praxis hat sich nun folgendes herausgestellt:
Beim Betrieb der bekannten Ätzanlage wird durch die in der Ätzmaschine behandelten Werkstücke Ätzmittel, welches in verhältnismäßig hoher Konzentration Kupferionen enthält, in die erste Spüleinrichtung der Spülkaskade verschleppt. Würde diese erste Spüleinrichtung im neutralen Bereich gefahren, würde das Kupfer, welches sich im verschleppten Ätzmittel befindet, als Kupferhydroxid ausfallen und sich als Schlamm im Sumpf der ersten Spüleinrichtung ansammeln. Dies würde zu Fehlfunktionen sowohl der Pumpen als auch der Düsen in dieser Spüleinrichtung führen. Es ist daher bei der bekannten Ätzanlage erforderlich, durch Zugabe von Ammoniak die Spülflüssigkeit in der ersten Spülein richtung stark alkalisch, auf einem pH-Wert in der Nähe von 10, zu halten. Unter diesen Bedingungen fällt aus dem verschleppten Ätzmittel in der Spüleinrichtung kein Kupferhydroxid aus. Es ist dann jedoch nicht mehr möglich, Werkstücke in dieser Ätzanlage zu bearbeiten, bei denen als Ätzresist alkalisch ablösbares Material verwendet wird. Derartige alkalisch lösbare Ätzresists würden sich bereits in der Spüleinrichtung vom Substrat lösen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem auch solche Werkstücke behandelt werden können, die mit einem alkalisch löslichen Ätzresist beschichtet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

d) die Werkstücke unmittelbar nach dem Ätzvorgang mit einer im wesentlichen neutralen Ansatzlösung eines Regenerationssalzes, welches die erforderlichen Ammonium- und Chloridionen enthält, gespült werden;
e) die neutrale Ansatzlösung nach Verwendung als Spülflüs sigkeit zur Regeneration dem Ätzmittel beigegeben wird, wobei dann zur Einstellung des pH-Wertes zusätzlich Ammoniak beigegeben wird.

Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß ohne Gefahr des Ausfallens von Kupferhydroxid dann eine neutrale Spül flüssigkeit verwendet werden kann, wenn es sich bei dieser um eine neutrale Ansatzlösung des Regenerationssalzes handelt. Offensichtlich ermöglicht dies die hohe Salzkonzentration in der Ansatzlösung. Die Ansatzlösung wird also doppelt genutzt: zum einen als Spülflüssigkeit bei dem dem Ätzvorgang unmit telbar nachgeschalteten Spülvorgang; zum anderen in der eigentlichen Funktion zur Regeneration des Ätzmittels.

Die erfindungsgemäß mit neutraler Ansatzlösung vorgespülten Werkstücke können dann - erneut ohne Gefahr des Ausfallens von Kupferhydroxid - mit Wasser als Spülflüssigkeit nach behandelt werden. In diesem Falle empfiehlt es sich, wenn das zur Herstellung der Ansatzlösung verwendete Wasser zuvor als Spülwasser in einem Spülvorgang verwendet wird, welcher dem ersten Spülvorgang mit der Ansatzlösung nach geschaltet ist. Das "Abwasser" der nachgeschalteten Wasser spülungen wird also dadurch entsorgt, daß es zur Bereitung der Ansatzlösung verwendet wird.

Zweckmäßig ist es, den pH-Wert der zur Spülung verwendeten Ansatzlösung durch Zugabe einer Säure einzustellen. Dabei kann es sich vorzugsweise um Salz- oder Essigsäure handeln. Auf diese Weise kann der Tatsache Rechnung getragen werden, daß durch die Werkstücke kontinuierlich alkalisches Ätz mittel in die Spülflüssigkeit eingeschleppt wird. Ohne Zugabe von Säure könnte der pH-Wert der als Spülflüssig keit dienenden Ansatzlösung in unerwünschter Weise ansteigen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ferner, eine Ätz anlage der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß mit ihr Werkstücke verarbeitbar sind, die mit einem alkali löslichen Ätzresist beschichtet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

d) die Spüllösung in der der Ätzmaschine unmittelbar nach geschalteten ersten Spüleinrichtung eine im wesentlichen neutrale Ansatzlösung eines Regenerationssalzes ist, welches die erforderlichen Ammonium- und Chloridionen enthält;
e) die erste Spüleinrichtung mit der Regenerationsanlage derart verbunden ist, daß ein Teil der als Spülflüssig keit verwendeten Ansatzlösung der Regenerationsanlage zuführbar ist.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Vorratsbe hälter für Salzsäure vorgesehen, aus dem mittels einer Pumpe der Ansatzlösung in der ersten Spüleinrichtung Salz säure dosiert zuführbar ist.

Dabei kann eine pH-Meßeinrichtung vorgesehen sein, welche den pH-Wert der Ansatzlösung in der ersten Spüleinrichtung überwacht und die Pumpe derart ansteuert, daß ein im wesent lichen konstanter pH-Wert der Ansatzlösung in der ersten Spüleinrichtung aufrecht erhalten wird.

Selbstverständlich muß die Ansatzlösung ihrerseits von den behandelten Werkstücken abgewaschen werden. Hierzu sind weitere, mit Wasser als Spülflüssigkeit arbeitende Spüleinrichtungen vorgesehen. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die mit Wasser als Spülflüssigkeit arbeitenden Spüleinrichtungen der ersten mit neutraler Ansatzlösung als Spülflüssigkeit arbeitenden Spüleinrichtung nachgeschaltet, wobei das Abwasser der mit Wasser als Spülflüssigkeit arbeitenden Spüleinrichtungen einem Ansatz behälter zugeführt wird, wo es festem Regenerationssalz zur Bereitung der im wesentlichen neutralen Ansatzlösung beigegeben wird. Auf diese Weise ist eine gesonderte Ent sorgung des in den mit Wasser arbeitenden Spüleinrichtungen anfallenden Abwassers nicht erforderlich.

Dabei können zwei abwechselnd betriebene Ansatzbehälter vorgesehen sein, wobei einer jeweils mit den mit Wasser als Spülflüssigkeit arbeitenden Spüleinrichtungen verbun den ist und der Bereitung der Ansatzlösung dient und der andere jeweils mit der ersten, mit Ansatzlösung als Spül flüssigkeit arbeitenden Spüleinrichtung in Verbindung steht und als Vorratsbehälter für gebrauchsfertige Ansatz lösung dient. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist ein quasi-kontinuierliches Arbeiten möglich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt schematisch eine Ätzanlage.

Die in der Zeichnung dargestellte Ätzanlage ist in bekannter Weise modular aufgebaut. Sie umfaßt ein Ätzmodul 1 sowie drei nachgeschaltete Spülmoduln 2, 3 und 4. Der genaue Aufbau der verschiedenen Moduln ist hier von untergeordneter Bedeutung. Er wird daher nur soweit beschrieben, wie dies zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Wegen weitergehender Einzelheiten wird z.B. auf die DE-PS 24 34 305 verwiesen.

Alle Moduln 1 bis 4 sind mit einer Einlaufzone 5 und einer Auslaufzone 6 versehen, in denen Quetschwalzenpaare vorge sehen sind, welche eine Verschleppung der Behandlungsflüs sigkeit in die nachfolgende Behandlungsstation weitest möglich verhindern.

Der Einlaufzone 5 des Ätzmoduls 1 ist eine Aufgabestation 7 vorgeschaltet, in welcher die zu ätzenden Werkstücke 8 auf ein Rollenfördersystem 9 aufgelegt werden können. Das Rollenfördersystem 9 bewegt die Werkstücke 8 kontinuierlich durch die gesamte Anlage im Sinne des Pfeiles 10 hindurch.

Im unteren Bereich des Ätzmoduls 1 befindet sich ein Sumpf 11, in welchem sich Ätzmittel ansammelt. Pumpen 12 und 13 befördern das Ätzmittel zu Düsenstöcken 13 und 14 ober halb und unterhalb des Bewegungsweges der Werkstücke 8. Letztere werden so beim Durchgang durch das Ätzmodul 1 von oben und unten mit Ätzmittel besprüht, wobei die ge wünschte Ätzreaktion stattfindet. Das Ätzmittel tropft dann in den Sumpf 11 des Ätzmoduls 1 zurück.

In entsprechender Weise sind die Spülmoduln 2, 3 und 4 mit Sümpfen 16, 17 bzw. 18 versehen, in denen sich die jeweilige Spülflüssigkeit sammelt. Jedem Spülmodul 2, 3, 4 ist darüber hinaus eine Pumpe 19, 20, 21 zugeordnet, welche die Spülflüssigkeit Düsenstöcken 24 bis 27 oberhalb und unterhalb des Bewegungsweges der Werkstücke zuführt. Die Werkstücke 8 werden somit bei ihrem Durchgang durch die Spülmoduln 2, 3 und 4 von oben und unten mit den jewei ligen Spülflüssigkeiten besprüht und dabei gereinigt, so daß ihnen beim Verlassen des letzten Spülmoduls 4 prak tisch kein Ätzmittel mehr anhaftet. In jedem Spülmodul 2, 3, 4 tropft die jeweils verwendete Spülflüssigkeit in den zugeordneten Sumpf 16, 17 bzw. 18 zurück.

Die Spülung der Werkstücke in den beiden letzten Spülmoduln 3, 4 erfolgt in bekannter Weise mit Wasser im Gegenstrom verfahren, wie dies in der bereits oben erwähnten DE-PS 24 34 305 beschrieben ist. Das Frischwasser wird über eine Leitung 28 und ein Magnetventil 29 dem Sumpf 18 des letzten Spülmoduls 4 zugeführt. Die Spülflüssigkeit im Spülmodul 4 besteht somit praktisch ausschließlich aus reinem Frischwasser, welches von den die gesamte Anlage verlassenden Werkstücken 8 die allerletzten Ätzmittelreste abspült.

Der Spülmodul 4 ist mit dem vorgeschalteten Spülmodul 3 über eine Überlaufleitung 30 verbunden. Wenn in den Sumpf 18 des Spülmoduls 4 eine bestimmte Frischwassermenge eingeleitet wird, strömt über diese Überlaufleitung 30 eine entsprechende Flüssigkeitsmenge in den Sumpf 17 des vorgeschalteten Spülmoduls 3. Auch in diesem Spülmodul 3 ist die Spülflüssigkeit im wesentlichen Wasser, jedoch etwas stärker verunreinigt durch die von den Werkstücken 8 eingeschleppten Reste der Spülflüssigkeit aus dem Spül modul 2 sowie Ätzmittel aus dem Ätzmodul 1.

Die soweit beschriebene Ätzanlage entspricht im wesentlichen dem Stand der Technik, wie er in der DE-PS 24 34 305 be schrieben ist.

Zum Verständnis der bisher noch nicht beschriebenen Kompo nenten der gesamten Anlage sei zunächst an die Chemie der hier eingesetzten Ätzvorgänge erinnert.

Im Ätzmodul 1 findet ein alkalisches Ätzmittel Verwendung, dessen aktive Komponente die Kupfer-Tetrammin-Komplexver bindung ist. Die Ätzreaktion im Ätzmodul 1, bei welcher metallisches Kupfer in Lösung gebracht wird, geht mit einer Reduktion des vierwertigen Kupfers in dem Kupfer- Tetrammin-Komplex zu zweiwertigem Kupfer in einem Kupfer- Diammin-Komplex einher. Es wird somit Kupfer-Tetrammin- Komplex ab- und Kupfer-Diammin-Komplex aufgebaut; gleich zeitig steigt die spezifische Dichte des Ätzmittels durch die Kupfer-Anreicherung an. Dabei nimmt die Ätzfähigkeit des Ätzmittels ab, da es an der aktiven Komponente (Kupfer- Tetrammin-Komplex) verarmt. Damit die Ätzanlage gleichwohl kontinuierlich mit im wesentlichen konstanten Ätzergebnissen betrieben werden kann, findet eine Regeneration des Ätzmit tels statt. Hierzu wird unter Zugabe einer Chloridionen enthaltenden Verbindung sowie einer Ammoniumionen enthalten den Verbindung mit Hilfe von Sauerstoff, der aus der Luft oder auch aus einem Oxidationsmittel stammen kann, der Kupfer-Diammin-Komplex wieder zum Kupfer-Tetrammin-Komplex aufoxidiert.

Der pH-Wert des Ätzmittels in dem Ätzmodul 1 wird auf einem Wert zwischen etwa 8 und 10 zur Erzielung optimaler Ätzergebnisse gehalten.

Das Ätzmittel im Ätzmodul 1 enthält also, was für die nachfolgenden Betrachtungen wichtig ist, Kupferionen in verhältnismäßig hoher Konzentration. Wird durch die Werk stücke 8 dieses Ätzmittel aus dem Ätzmodul 1 in das erste Spülmodul 2 verschleppt, so ergibt sich dort folgendes Problem: Würde als Spülmittel mehr oder weniger reines Wasser im eher neutralen Bereich verwendet, so würde das in dem verschleppten Ätzmittel enthaltene Kupfer in Form von Kupferhydroxid ausfallen und sich als Schlamm im Sumpf 16 des ersten Spülmoduls 2 sammeln. Durch diesen Schlamm würde sowohl die Funktion der Pumpe 19 als auch die Funk tion der Düsenstöcke 22 und 23 beeinträchtigt.

Das Ausfallen von Kupferhydroxid im ersten Spülmodul 2 muß also verhindert werden. Dies geschieht beim Stande der Technik dadurch, daß die Spülflüssigkeit im ersten Spülmodul 2 durch Zugabe von Ammoniakgas so stark basisch gehalten wird (pH ungefähr 10), daß die Bildung von Kupfer hydroxid verhindert wird. Dieser hohe pH-Wert verhindert jedoch, daß bestimmte Ätzresists verwendet werden können, da sich diese bei derartig hohen pH-Werten ablösen.

Aus diesem Grunde wird bei der hier beschriebenen Ätzanlage in dem ersten, dem Ätzmodul 1 nachgeschalteten Spülmodul 2 ein Spülmittel verwendet, welches in folgender Weise gewonnen wird:
Vom vorletzten Spülmodul 3 führt eine Überlaufleitung 30, in welcher eine Pumpe 31 liegt, zu einem Dreiwegeventil 32. Das Dreiwegeventil 32 ist außerdem über Leitungen 33 und 34 mit zwei Ansatzbehältern 35 und 36 verbunden. Die beiden Ansatzbehälter 35 und 36 werden abwechselnd in nachfolgender Weise betrieben:

Jeweils in einem der Ansatzbehälter (36) befindet sich Regenerationssalz 37. Die Stellung des Dreiwegeventiles 32 ist so, daß die durch die Pumpe 31 aus dem Sumpf 17 des zweiten Spülmoduls 3 abgezogene Spülflüssigkeit (geringfügig verschmutztes Wasser) in den Ansatzbehälter 36 geleitet wird, so daß das Regenerationssalz 37 aufgelöst werden kann.

Der zweite Ansatzbehälter 35 enthält jeweils aufgelöstes Regenerationssalz 38 und dient als Vorratsbehälter für Spülflüssigkeit, die dem Spülmodul 2 zugeführt werden kann.

Beide Ansatzbehälter 35 und 36 sind über Leitungen 39 bzw. 40 mit einem Dreiwegeventil 41 verbunden. Vom Dreiwege ventil 41 führt eine Leitung 42 über eine Pumpe 43 in den Sumpf 16 des ersten Spülmoduls 2. Durch die Pumpe 43 kann somit die wäßrige, im wesentlichen neutrale Lösung 38 des Regenerationssalzes wahlweise aus den Ansatzbehältern 35 und 36 in das erste Spülmodul 2 eingeführt werden. Die Stellung des Dreiwegeventiles 41 ist dabei selbstver ständlich so, daß der jeweils die fertige flüssige Rege nerationssalz-Ansatzlösung enthaltende Behälter mit der Pumpe 43 verbunden ist. In der Zeichnung ist dies der Behälter 35.

Neben den Ansatzbehältern 35 und 36 ist ein Vorratsbehälter 44 vorgesehen, der Salzsäure enthält. Eine Leitung 45 führt zu einer Pumpe 46 und von dort in den Sumpf 16 des ersten Spülmoduls 2. Die Pumpe 46 wird dabei elektrisch von einer pH-Meßeinrichtung 47 gesteuert, welche den pH- Wert der im Spülmodul 2 umlaufenden Spülflüssigkeit über wacht. Einzelheiten der Regelung werden weiter unten be schrieben.

Die oben bereits angesprochene Regeneration des im Ätzmodul 1 verwendeten Ätzmittels findet in einer Regenerationsanlage 48 statt. Der Regenerationsanlage 48 wird (ggf. gesteuert durch eine Einrichtung, welche die spezifische Dichte des Ätzmittels im Ätzmodul 1 überwacht) aus dem Sumpf 11 des Ätzmoduls 1 Ätzmittel zugeführt. Das zu regenerie rende Ätzmittel wird in der Regenerationsanlage 48 in einer Mischkammer 49 gesammelt. In der Mischkammer 49 werden dem Ätzmittel in noch zu beschreibender Weise Rege nerationsmittel zugegeben. Eine Leitung 50 verbindet die Mischkammer 49 mit einer Pumpe 51, welche das regenerierte Ätzmittel über die Leitung 52 wieder in dem Sumpf des Ätz moduls 1 zurückführt.

In die Mischkammer 49 der Regenerationsanlage 48 kann außerdem über eine Leitung 53, die durch ein Magnetventil 54 absperrbar ist, Ammoniakgas eingeleitet werden.

Die beschriebene Ätzanlage arbeitet wie folgt:
Die an der Aufgabestation 7 auf das Rollenfördersystem 9 aufgelegten Werkstücke 8 wandern auf dem Rollenförder system 9 in das Ätzmodul 1, wo sie durch die Düsenstöcke 14 und 15 beidseits mit Ätzmittel besprüht werden. Dabei wird das metallische Kupfer, soweit es nicht durch das Ätzresist abgedeckt ist, in bekannter Weise abgeätzt.

Das Ätzmittel im Sumpf 11 des Ätzmoduls 1 reichert sich mit Kupfer an; seine spezifische Dichte steigt. In einem geregelten Vorgang, der an und für sich bekannt ist, wird dem Sumpf 11 des Ätzmoduls 1 Ätzmittel entzogen und der Misch kammer 49 der Regenerationsanlage 48 zugeführt. Dort wird das Ätzmittel durch gezielte Zugabe des neutralen flüssigen Ansatzes 38 des Regenerationssalzes, der sich in einem Vorratsbehälter 55 der Regenerationsanlage 48 befindet, auf die gewünschte spezifische Dichte gebracht, so daß zusammen mit zugeführtem Sauerstoff das Ätzmittel regeneriert werden kann. Der zum richtigen Ätzen im Ätzmodul 1 erforderliche pH-Wert wird durch gezielte Zugabe von Ammoniakgas über die Leitung 53 in die Mischkammer 49 der Regenerationsanlage 48 eingestellt.

Die das Ätzmodul 1 verlassenden Werkstücke 8 werden durch die Quetschwalzenpaare, die sich in der Auslaufzone 6 des Ätzmoduls 1 sowie in der Einlaufzone 5 des ersten Spülmoduls 2 befinden, grob von anhaftendem Ätzmittel befreit. Gleichwohl wird eine gewisse Menge Ätzmittel von den Werkstücken 8 in die erste Spülzone 2 verschleppt.

In der ersten Spülzone 2 werden die Werkstücke 8 mit einer Spülflüssigkeit besprüht, die, wie erwähnt, aus einer im wesentlichen neutralen Ansatzlösung 38 des Regenerations salzes 37 besteht. Obwohl diese Spülflüssigkeit praktisch neutral ist, fällt aus dem verschleppten Ätzmittel kein Kupferhydroxid aus; dies ist auf den hohen Salzgehalt der im Spülmodul 2 verwendeten Spülflüssigkeit zurückzuführen.

Aus der im Spülmodul 2 zirkulierenden Spülflüssigkeit wird über eine Zweigleitung 56, die durch ein Magnetventil 57 absperrbar ist, die Regenerationsanlage 48 bei Bedarf automatisch beschickt.

Das Ätzmittel, welches von den Werkstücken 8 aus dem Ätz modul 1 in das erste Spülmodul 2 verschleppt wird, ist, wie bereits erwähnt, stark alkalisch. Daher würde sich im Verlaufe der Zeit der pH-Wert der Spülflüssigkeit im Spül modul 2 ebenfalls in den basischen Bereich verschieben, würde nicht aus dem Vorratsbehälter 44 mittels der Pumpe 46 in entsprechender Menge Salzsäure zugeführt. Diese Zuführung erfolgt automatisch mittels der pH-Meßeinrichtung, welche den pH-Wert der Spülflüssigkeit im ersten Spülmodul 2 überwacht.

Die das erste Spülmodul 2 verlassenden Werkstücke 8 sind nunmehr bereits soweit von kupferhaltigem Ätzmittel befreit, daß sie - nach Passieren der Quetschwalzen in der Auslauf zone 6 des Spülmoduls 2 und der Einlaufzone 5 des Spülmoduls 3 - einer Spülflüssigkeit ausgesetzt werden können, die praktisch salzfrei und neutral ist, ohne daß die Gefahr des Ausfallens von Kupferhydroxid besteht. Die Spülvorgänge in den Spülmoduln 3 und 4 können somit in bekannter Weise, wie dies etwa in der DE-PS 24 34 305 beschrieben ist, erfolgen. Die Anzahl der kaskadenförmig hintereinander geschalteten, mit Wasser als Spülflüssigkeit arbeitenden Spülmoduln kann selbstverständlich bei Bedarf erhöht werden.

Die beiden Ansatzbehälter 35 und 36 werden, wie bereits oben angedeutet, abwechselnd betrieben. Das heißt: immer einer der beiden Ansatzbehälter 35, 36 ist über das Drei wegeventil 32 mit der Pumpe 31 und über diese mit dem Sumpf des in Förderrichtung 10 gesehen vordersten Spül moduls 3 verbunden, das mit Wasser als Spülflüssigkeit arbeitet. Das Überlaufwasser dieses in Förderrichtung gesehen vordersten bzw. ersten Spülmoduls 3 in der Wasser-Spülkaskade wird also zum Lösen des zunächst noch festen Regenerations salzes 37, damit zur Herstellung der im wesentlichen neu tralen Ansatzlösung 38 verwendet. Zu beseitigende Abwässer fallen in der Wasser-Spülkaskade 3, 4 ebenso wenig wie beim Gegenstand der DE-PS 24 34 305 an.

Der jeweils zweite der beiden Ansatzbehälter 35, 36 (in der Zeichnung der Ansatzbehälter 35 enthält bereits ge brauchsfertige Ansatzlösung 38, die nun allerdings nicht direkt in die Regenerationsanlage 48 eingeführt sondern zunächst im ersten Spülmodul als im wesentlichen neutrale Spüllösung verwendet wird. Erst nach dieser "Zwischenfunk tion" wird die Ansatzlösung 38 des Regenerationsalzes 37 in den Vorratsbehälter 55 der Regenerationsanlage 48 ein gefüllt, von wo aus sie dann dosiert - in Erfüllung ihrer "eigentlichen" Regenerationsfunktion - in die Mischkammer 49 der Regenerationsanlage 48 eingebracht wird.

Die beschriebene Anlage weist alle Vorteile auf, welche auch der in der DE-PS 24 34 305 beschriebenen Ätzanlage innewohnen. Insbesondere fallen in den verschiedenen Spül moduln 2, 3, 4 der Spülkaskade keine gesondert zu entsor genden Abwässer an. Im Gegensatz zu der Ätzanlage nach der DE-PS 24 34 305 können jedoch auch alkalisch lösliche Ätzresists an den Werkstücken 8 verwendet werden, da der pH-Wert in dem ersten, dem Ätzmodul 1 nachgeschalteten Spülmodul 2 nicht zur Vermeidung des Ausfallens von Kupfer hydroxid auf einen hohen pH-Wert gebracht werden muß.

Claims

1. Verfahren zum Ätzen von kupferhaltigen Werkstücken, insbesondere von kupferkaschierten Leiterplatten, bei dem

a) die Werkstücke einem stark alkalischen Ätzmittel aus gesetzt werden, welches Kupfer-Tetrammin-Komplex und Chloridionen enthält, wobei der wirksame Kupfer-Tetram min-Komplex zu unwirksamem Kupfer-Diammin-Komplex abge baut wird;
b) das Ätzmittel unter Zugabe von Ammonium-, Chloridionen, Wasser und Sauerstoff regeneriert wird;
c) die Werkstücke nach dem Ätzen durch Spülen mit einer Spülflüssigkeit von anhaftendem Ätzmittel befreit werden, dadurch gekennzeichnet, daß
d) die Werkstücke (8) unmittelbar nach dem Ätzvorgang mit einer im wesentlichen neutralen Ansatzlösung (38) eines Regenerationssalzes (37), welches die erforder lichen Ammonium- und Chloridionen enthält, gespült werden;
e) die neutrale Ansatzlösung (38) nach Verwendung als Spülflüssigkeit zur Regeneration dem Ätzmittel beige geben wird, wobei dann zur Einstellung des pH-Wertes zusätzlich Ammoniak beigefügt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Herstellung der Ansatzlösung (38) verwen dete Wasser zuvor als Spülwasser in einem Spülvorgang verwendet wird, welcher dem ersten Spülvorgang mit der Ansatzlösung (38) vorgeschaltet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der zum Spülen verwendeten Ansatzlösung (38) durch Zugabe einer Säure eingestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Salzsäure ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure Essigsäure ist.

6. Ätzanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit

a) einer Ätzmaschine, in welcher kupferhaltige Werkstücke, insbesondere kupferkaschierte Leiterplatten, einem stark alkalischen Ätzmittel ausgesetzt werden, das einen Kupfer-Tetrammin-Komplex und Chloridionen enthält, wobei der wirksame Kupfer-Tetrammin-Komplex zu einem unwirksamen Kupfer-Diammin-Komplex abgebaut wird;
b) einer Regenerationsanlage, in welcher das Ätzmittel unter Zugabe von Ammonium-, Chloridionen und Wasser zur Regeneration mit Sauerstoff aufbereitet wird;
c) mindestens einer der Ätzmaschine nachgeschalteten Spüleinrichtung, in welcher die Werkstücke durch eine Spülflüssigkeit von anhaftendem Ätzmittel befreit werden, dadurch gekennzeichnet, daß
d) die Spülflüssigkeit in der der Ätzmaschine (1) unmittel bar nachgeschalteten ersten Spüleinrichtung (2) eine im wesentlichen neutrale Ansatzlösung (38) eines Rege nerationsalzes (37) ist, welches die erforderlichen Ammonium- und Chloridionen enthält;
e) die erste Spüleinrichtung (2) mit der Regenerations anlage (48) derart verbunden ist, daß ein Teil der als Spülflüssigkeit verwendeten Ansatzlösung (38) der Regenerationsanlage (48) zuführbar ist.

7. Ätzanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorratsbehälter (44) für eine Säure vorgesehen ist, aus dem mittels einer Pumpe (46) der Ansatzlösung (38) in der ersten Spüleinrichtung (2) Säure dosiert zuführ bar ist.

8. Ätzanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine pH-Meßeinrichtung (47) vorgesehen ist, welche den pH-Wert der Ansatzlösung (38) in der ersten Spül einrichtung (2) überwacht und die Pumpe (46) derart an steuert, daß ein im wesentlichen konstanter pH-Wert der Ansatzlösung (38) in der ersten Spüleinrichtung (2) auf recht erhalten wird.

9. Ätzanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei welcher die Werkstücke durch mindestens eine Spüleinrichtung geführt werden, in welcher sie mit Wasser als Spül flüssigkeit behandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Wasser als Spülflüssigkeit arbeitenden Spül einrichtungen (3, 4) der ersten, mit neutraler Ansatzlösung (38) als Spülflüssigkeit arbeitenden Spüleinrichtung (2) nachgeschaltet sind und daß das Abwasser der mit Wasser als Spülflüssigkeit arbeitenden Spüleinrichtungen (3, 4) einem Ansatzbehälter (35, 36) zugeführt wird, wo es festem Regenerationssalz (37) zum Bereiten der im wesentlichen neutralen Ansatzlösung (38) beigegeben wird.

10. Ätzanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei abwechselnd betriebene Ansatzbehälter (35, 36) vorgesehen sind, wobei einer (36) jeweils mit den mit Wasser als Spülflüssigkeit arbeitenden Spüleinrichtungen (3, 4) verbunden ist und der Bereitung der Ansatzlösung (38) dient, und der andere (35) jeweils mit der ersten, mit Ansatzlösung (38) als Spülflüssigkeit arbeitenden Spülein richtung (2) in Verbindung steht und als Vorratsbehälter für gebrauchsfertige Ansatzlösung (38) dient.