DE4416747A1 - Vorrichtung zum Behandeln von Gegenständen mit Flüssigkeit in Naßprozessen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Behandeln von Gegenständen, wie Leiterplatten, mit Flüssigkeit in Naßprozessen mit wenigstens einer ggf. düsenartigen Aus­ trittsöffnung für die Flüssigkeit.

In Naßprozessen für Leiterplatten und ähnliche Produkte werden Düsenrohre der verschiedensten Typen mit Austrittsöff­ nungen und unterschiedlichster Düsengestaltung oder Schlitzen eingesetzt, aus denen Flüssigkeiten auf die Leiterplatten aufgebracht werden. Dies kann im freien Strahl durch die Luft oder auch unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche erfolgen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Wirksamkeit dieser Behand­ lung zu verbessern.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Mittel zur Erzeugung eines pulsierenden Strahles aus der Austrittsöffnung. Insbe­ sondere bei Prozessen, die teilweise abtragenden Charakter haben, wie Ätzen, Strippen, Sprühen o. dgl. und die teilweise noch Luftsauerstoff zur Reaktion benötigen, wird dadurch eine wesentliche Verbesserung und Verkürzung des Reaktionsablaufes erzielt. Durch den pulsierenden Strahl werden Reaktions­ produkte, die an der Oberfläche des Gegenstandes entstehen, sofort abgeführt, was die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht. Ferner wird durch den pulsierenden Strahl verhindert, daß sich am Gegenstand eine weitgehend ruhende Grenzschicht bildet, in der die Reaktion dann nur relativ langsam ablaufen kann. Der pulsierende Strahl führt zu einer ständigen Erneue­ rung des Reaktionsmechanismus unmittelbar an der Oberfläche des Gegenstandes.

Vorzugsweise können mehrere Austrittsöffnungen in axialem Abstand voneinander in einem Rohr angeordnet sein. Diese Aus­ trittsöffnungen können einfache Bohrungen, speziell einge­ setzte Düsen oder ggf. auch Schlitze sein.

Zur Erzeugung des pulsierenden Strahls können die Aus­ trittsöffnung periodisch abdeckende Abdeckmittel vorgesehen sein. Dabei kann es sich um rotierende Körper mit Ausneh­ mungen am Umfang, um Schrauben oder auch oszillierende Körper wie Lochleisten o. dgl. handeln. Durch solche mechanischen Strahlunterbrecher, die für mehrere Öffnungen gleiche Pul­ sierfrequenzen und -dauern festlegen, kann sichergestellt werden, daß alle Öffnungen in gleicher Weise mit Flüssigkeit beschickt werden, so daß gleiche Reaktionsverhältnisse an allen Stellen sichergestellt sind. Es ist jedoch auch mög­ lich, den pulsierenden Strahl durch andere Mittel, beispiels­ weise im Flüssigkeitsstahl angeordnete Zungen oder durch hydrodynamische Schwingvorgänge zu erzeugen.

Der Abdeckkörper kann einen externen oder auch einen durch die Flüssigkeit selbst betriebenen Eigenantrieb haben. Dazu können Turbinen- oder Schaufelräder vorgesehen sein, die beispielsweise in dem Rohr vorgesehen und vorzugsweise durch die Abdeckmittel selbst gebildet werden. Der Flüssigkeitszulauf kann dabei axial oder radial erfolgen.

Durch die Erfindung wird also vorzugsweise eine Düsenanord­ nung mit mehreren Austrittsdüsen (13) vorgeschlagen, die hauptsächlich für den Einsatz in Naßprozessen für Leiter­ platten vorgesehen ist. In dem langgestreckten Düsenkörper ist ein drehbarer oder ein oszillierender Abdeckkörper vorgesehen, der die Austrittsöffnungen periodisch abdeckt und freigibt, um einen pulsierenden Strahl zu erzeugen. Dadurch wird die Reaktionsgeschwindigkeit und -güte verbessert.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführun­ gen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1, 3 bis 6 schematische Längsschnitte durch Vorrichtungen mit mehreren Aus­ trittsöffnungen,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1 nach der Linie II, II in Fig. 1 und

Fig. 7 und 8 Möglichkeiten eines Eigenantriebs im Querschnitt.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 11 zum Behandeln von Leiterplatten ist zur Anwendung in Naßprozessen vorgesehen, in denen Gegenstände, beispielsweise Leiterplatten, mit Flüs­ sigkeiten intensiv behandelt werden. Dabei kann es sich um chemische oder physikalische Vorgänge handeln wie Ätzen, Reinigen, das chemische oder physikalische Aufbringen von leitenden Schichten o. dgl. Die Vorrichtung besitzt in einem langgestreckten Kanal in Form eines Rohres 12 Austritts­ öffnungen 13, die im axialen Abstand voneinander die Mantellinie des Rohrs durchbrechen und auf den zu be­ handelnden Gegenstand gerichtet sind.

In dem Rohr sind Abdeckmittel in Form eines rotierenden Abdeckmittels 14 vorgesehen, der aus einer Welle 15 und darauf angeordneten Abdeckkörpern 16 besteht. Diese haben, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, am Umfang je drei Ausnehmungen 17. Die scheibenförmigen Abdeckkörper 16 sind jeweils im Bereich der Austrittsöffnungen 13 vorgesehen und decken diese mit ihrem zwischen den Ausnehmungen 17 gelegenen Außenumfang ab. Auf den einzelnen Abdeckkörpern 16 können die Annehmungen 17 jeweils in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sein, um unterschiedliche Austrittsöff­ nungen 13 zu unterschiedlichen Zeitpunkten freizugeben.

Die Welle 15 durchdringt einen stirnseitigen Deckel 18, in dem axiale Flüssigkeitszuführungsöffnungen 19 vorgesehen sind, die an eine nichtdargestellte Flüssigkeitsquelle, z. B. eine aus einem Flüssigkeitsbehälter oder -sumpf saugende Pumpe angeschlossen sind. Die Flüssigkeitszuführung könnte jedoch auch radial durch den Rohrmantel erfolgen.

Die Welle 15 wird von einem Antrieb 20, beispielsweise einem Elektro-Getriebemotor, extern angetrieben.

Wenn die Vorrichtung in Betrieb gesetzt wird, so dreht der Antrieb 20 die Welle 15 mit den darauf drehfest angeordneten Abdeckkörpern 16, so daß die Ausnehmungen 17 in entsprechend der Drehgeschwindigkeit mehr oder weniger kurzen Abständen die Austrittsöffnungen 13 überstreichen und dann jeweils einen kurzen, impulsartigen Strahl freigeben. Durch die Größe und Anzahl der Ausnehmungen und ihren Anteil am Gesamtumfang der Abdeckkörper 16 kann auch die Impulsdauer sowie ihre Frequenz bestimmt werden. Durch die Ausnehmungen 17 strömt die Flüssigkeit auch weiter in Axialrichtung.

Das Düsenrohr 12 kann außerhalb des in dem nicht darge­ stellten Behälter, in dem der Naßprozeß stattfindet, sich ansammelnden Bades angeordnet sein, und seine pulsierenden Strahlen durch die Luft auf den Gegenstand schicken, es ist jedoch auch möglich, es im Bad anzuordnen, um eine pul­ sierende Strömung zu erzeugen, die die Reaktion beschleunigt.

In Fig. 3 ist als Abdeckmittel ein schraubenförmiger Körper 14a vorgesehen, bei dem auf der Welle 15 eine Schraube mit auf einem Zylindermantel liegenden Außenflächen 21 angeordnet ist. Bei seiner Drehung überdecken diese Umfangsflächen 21 periodisch die Austrittsöffnungen 13 und geben sie wieder frei, so daß ebenfalls ein pulsierender Strahl entsteht. Die Welle 15 ist ebenfalls in einem die Stirnseite verschlie­ ßenden Teil gelagert. Es ist ein externer Antrieb möglich, jedoch bei entsprechendem Flüssigkeitsdruck durch die Flüs­ sigkeitszuführungen 19 in dem Stirnverschluß ist es auch möglich, daß die Schraube durch den Flüssigkeitsdruck selbst angetrieben wird.

Fig. 4 zeigt eine entsprechende Ausführung. Dort ist jedoch die Schraube in der Mitte des Rohres geteilt und läuft dann in entgegengesetztem Schraubendrehsinn weiter. Dement­ sprechend ist auch auf der nicht dargestellten rechten Seite eine gleiche Flüssigkeitszuführung 19 wie auf der linken Seite vorgesehen. Durch diese Anordnung wird vermieden, daß durch den während des Durchlaufes der Flüssigkeit durch das Rohr entstehenden Druckabfall eine Seite schwächer beauf­ schlagt wird als die andere.

Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung 11, bei der der Kanal rund, aber auch eckig sein kann. Er hat ein kastenförmiges Gehäuse 12a mit einem die Austrittsöffnungen 13 enthaltenden Boden 12b. An dessen Innenseite liegt ein extern oszillierend ange­ triebener, schieberförmiger Abdeckkörper 14b an, der in gleicher Weise mit Durchbrüchen versehen ist wie die Austrittsöffnungen die Bodenplatte 12b durchbrechen. Bei dem oszillierenden Antrieb werden diese abwechselnd freigegeben und wieder verschlossen. Die Flüssigkeitszuführung 19 erfolgt radial durch die Kastenwandung 12a an beliebiger Stelle der Längsstreckung des Kanals.

Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung, die entsprechend Fig. 1 und 2 ausgebildet ist, jedoch unmittelbar anschließend an die Flüssigkeitszuführung 19 einen Eigenantrieb 22 in Form eines Turbinenrades mit Schaufeln 23, die propellerartig ausge­ bildet sind, aufweist. Dieser Eigenantrieb dreht die Welle 15 und sorgt somit für den Impulsantrieb. Es wäre auch möglich, durch den Flüssigkeitsdruck einen Antrieb betreiben zu lassen, der einen Abdeckkörper entsprechend Fig. 5 oszil­ lierend bewegt.

Die Fig. 7 und 8 zeigen Antriebe, die nach Art von Schaufel- bzw. Zellenradantrieben ausgebildet sind. In Fig. 7 ist ein Schaufelrad mit gebogenen Schaufeln 24 gezeigt, das durch einen tangentialem Flüssigkeitseintritt 19a be­ aufschlagt wird, während Fig. 8 ein Zellenrad 25 zeigt, das in dieser Form auch gleichzeitig den rotierenden Abdeckkörper bilden könnte, indem seine Außenumfangsflächen die Austritts­ öffnungen 13 abdecken und deren Zwischenräume die Ausnehmung 17 bilden. Das durch den Flüssigkeitseintritt 19a eintretende Antriebsmedium für die Läufer 24, 25 kann die Behandlungs­ flüssigkeit sein, die aus den Austrittsöffnungen 13 aus­ tritt. Es kann aber auch ein anderes Antriebsmedium (Flüssig­ keit oder Gas, z. B. Luft) verwendet werden, wenn der Antrieb von dem Behandlungsflüssigkeitsstrom getrennt wird. Das kann nötig sein, wenn der Antrieb unabhängig von dem Behandlungs­ flüssigkeitsstrom regelbar sein soll.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Behandeln von Gegenständen, wie Leiter­ platten, mit einer Flüssigkeit in Naßprozessen, mit wenigstens einer ggf. düsenartigen Austrittsöffnung (13) für die Flüssigkeit, gekennzeichnet durch Mittel zur Erzeugung eines pulsierenden Strahls aus der Aus­ trittsöffnung (13).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Austrittsöffnungen (13) im axialen Abstand voneinander in einem langgestreckten Kanal, wie einem Rohr (12) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Erzeugung des pulsierenden Strahls die Austrittsöffnung (13) periodisch abdeckende Abdeckmittel (14) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckmittel (14) einen bewegbaren, vorzugsweise in einem Rohr angeordneten Abdeckkörper (16) enthalten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckkörper (16) drehbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abdeckkörper (14) einen externen Antrieb hat.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abdeckkörper (14, 14a) einen von der Behandlungsflüssigkeit oder einem anderen Antriebsmedium betriebenen Eigenantrieb (22, 24, 25) hat, der vorzugs­ weise als Turbinen-, Schaufel-, Zellenrad-, oder Schrau­ benantrieb ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckkörper (16) rotierend angetrieben ist und Ausnehmungen (17) am Umfang und/oder eine schraubenförmige Ausbildung hat.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdeckkörper (14b) einen oszil­ lierenden Antrieb hat.