EP3659408A1 - Verfahren, vorrichtung und anlage zur leiterplattenherstellung - Google Patents

Verfahren, vorrichtung und anlage zur leiterplattenherstellung

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Publication number
EP3659408A1
EP3659408A1 EP18740745.7A EP18740745A EP3659408A1 EP 3659408 A1 EP3659408 A1 EP 3659408A1 EP 18740745 A EP18740745 A EP 18740745A EP 3659408 A1 EP3659408 A1 EP 3659408A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
substrate
nozzle
etching
developer solution
support frame
Prior art date
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Pending
Application number
EP18740745.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Schmid
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gebrueder Schmid GmbH and Co
Original Assignee
Gebrueder Schmid GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gebrueder Schmid GmbH and Co filed Critical Gebrueder Schmid GmbH and Co
Publication of EP3659408A1 publication Critical patent/EP3659408A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
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    • H05K3/068—Apparatus for etching printed circuits
    • H—ELECTRICITY
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    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
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    • H05K3/061—Etching masks
    • H05K3/064—Photoresists

Definitions

  • the invention described below relates to a method for manufacturing printed circuit boards while processing a substrate which has a carrier layer made of an electrically insulating material and an electrically conductive layer applied thereto.
  • PCB printed circuit board
  • Printed circuit boards comprise a flat carrier layer having a front and a rear side, which consists of an electrically insulating material, as well as on the carrier layer located conductor tracks for making electrical contact with the electronic components.
  • a flat carrier layer having a front and a rear side, which consists of an electrically insulating material, as well as on the carrier layer located conductor tracks for making electrical contact with the electronic components.
  • conductor tracks for making electrical contact with the electronic components.
  • fiber-reinforced plastic, plastic films or hard paper can serve as insulating material.
  • the tracks are usually made of a metal.
  • both sides of a carrier layer may be provided with conductor tracks.
  • the interconnects of the two interconnect levels are then usually electrically connected via vias. For this purpose, for example, holes can be drilled in the carrier layer and the borehole walls can be metallized.
  • the starting substrate used is a substrate which, in addition to the carrier layer made of the electrically insulating material, has an electrically conductive layer applied thereon, from which the printed conductors are formed. This is done in a multi-stage photolithographic process using a photoresist, whose solubility in a developer solution by means of radiation, in particular by means of UV radiation, can be influenced.
  • the electrically conductive layer of the starting material is covered with a layer of the photoresist.
  • the layer of the photoresist can for example be laminated onto the electrically conductive layer of the starting material.
  • the layer of the photoresist is exposed in an exposure step of said radiation, wherein portions of the layer are protected by means of an exposure mask from radiation exposure.
  • either the exposed or unexposed portions of the photoresist layer are soluble in the developer solution after the exposure step and may be removed in a subsequent step.
  • the development step portions of the electrically conductive layer of the starting material are exposed, which can be removed in a further subsequent step, an etching step, wet-chemically.
  • the remaining remnants of the electrically conductive layer form the desired interconnect structure. If necessary, it can be uncovered and, for example by galvanic deposition of a suitable metal, further strengthened in a deposition step.
  • the substrate is usually treated in a rinsing step with a rinsing medium, for example, ultrapure, deionized water.
  • a rinsing medium for example, ultrapure, deionized water.
  • the rinsing step is followed by a drying step before the substrate is subjected to the next processing step.
  • the multistage photolithographic processes and, in particular, the etching, rinsing and deposition steps subsequent to the development step can in principle be carried out either as part of a batch process or as part of an inline process.
  • the substrate to be processed is treated successively in several basins, each containing different chemical treatment media. If necessary, the substrate can be automatically transferred from one to the next basin, but during the individual treatments its position is usually not changed. It does not move continuously along a process line.
  • inline procedures ensure a tighter schedule.
  • the substrate to be processed is moved substantially continuously along a process line.
  • Inline methods are therefore often referred to as a continuous process.
  • it is conveyed in a flow belt over a roller field, where it is subjected to variable chemical and physical conditions in successive, not strictly delimited treatment sections of the process line, without having to leave the roller field.
  • An example of such a section is shown in Fig. 2 of DE 10 2005 011 298 AI.
  • a role field is not mandatory in this case.
  • the holding device comprises a rectangular frame in which the printed circuit boards can be fixed. On two outer longitudinal sides of the frame transport carriages are arranged, by means of which the holding device can be transported along the process line, wherein treatment sections are passed, in which cleaning or etching steps or optionally also coatings by deposition of metals are performed. Particularly advantageous is the use of such a holding device in the production of very thin circuit boards.
  • Inline processes have the great advantage over batch processes that replacement of used treatment and rinsing media can be carried out without problems continuously and without interrupting the process.
  • the substrate to be processed passes through devices, for example nozzles, with which the substrate is sprayed with an etching liquid along the process line exactly once.
  • many nozzles have to be installed, which are successively passed from the substrate, which can greatly increase the cost of etching equipment and thus equipped processing lines. Reducing the speed at which the substrate passes the nozzles would be a viable alternative.
  • this is not an expedient measure, especially in the case of etching and development steps, which are often a bottleneck anyway in a process line.
  • the object of the invention was to provide an optimized procedure for printed circuit board production, which is characterized in particular by improvements in etching and development steps.
  • the invention proposes the method with the features mentioned in claim 1, the device with the features mentioned in claim 7 and the system with the features mentioned in claim 14. Further developments of the invention are the subject of dependent claims.
  • An inventive method is used for printed circuit board production. This results in the processing of a substrate which has a carrier layer of an electrically insulating material and an electrically conductive layer applied thereto (hereinafter also referred to as printed circuit board substrate designated).
  • the processing of the substrate comprises some or all of the following processing steps:
  • Exposure of the photoresist using an exposure mask in an exposure step Removing exposed or unexposed areas of the layer from the photoresist exposing the electrically conductive layer in areas in a development step
  • the method may include further, not listed here processing steps. Some of the steps mentioned can also be repeated, for example, the rinsing step and the drying step, which can be followed by both the development step and the etching step, for example.
  • the method according to the invention does not differ from known methods. However, differences may arise with regard to the development step, the etching step or even both steps. Furthermore, differences may also arise with regard to the rinsing step and / or the drying step.
  • the method according to the invention is characterized in that the substrate for rotating the development step and / or the etching step is rotated and a developer solution and / or an etching liquid is applied to the rotating substrate by means of at least one nozzle.
  • both the development step and the etching step and both steps can be performed with a rotating substrate.
  • This approach brings with it a whole series of advantages. Due to the rotation, individual regions of the substrate not only pass through the area of action of the nozzle once but several times. The nozzle used can thus be used more efficiently than the nozzles in the initially discussed linear process control. To achieve the same process result, consequently, much fewer nozzles are required, which in turn makes it possible to economically represent the use of very high-quality, expensive nozzles.
  • etching liquids and developer solutions used can be used the same chemicals that are used in classical etching and development steps. Regardless, surprisingly significantly reduced chemical turnover was observed in comparative studies. And since the application of developer solution and / or etching liquid to the rotating substrate can be carried out in a comparatively space-saving manner, significantly less exhaust air is produced.
  • the method can be carried out particularly advantageously if the substrate is arranged in an annular carrier frame which is set in rotation together with the substrate. It is possible to fix the substrate directly in the support frame. However, it can also be fixed first in a rectangular frame of a holding device, which is then arranged together with the substrate in the annular support frame. This can be particularly useful when the substrate for upstream processing steps, for example, for treatment steps that take place in a process line operated in a continuous process, anyway must be fixed in the holding device.
  • Thickness 1 ⁇ m to 10 mm
  • Width up to 700 mm
  • the substrate is transferred to carry out the development step and / or the etching step in a treatment chamber.
  • the substrate is rotated in the treatment chamber by means of a drive system which can exert a tangential force on the annular support frame.
  • the development step and / or the etching step can be performed on both a horizontally and a vertically oriented substrate.
  • the substrate in the treatment chamber is aligned vertically, in particular together with the annular support frame.
  • the development step and / or the etching step are then performed on the vertically oriented rotating substrate.
  • a substrate is processed, in which the carrier layer has a front side and a rear side, to each of which an electrically conductive layer is applied.
  • Such a substrate is also referred to below as a substrate coated on both sides.
  • the front side and the back side of the substrate are simultaneously subjected to the development step and / or the etching step, in particular in the treatment chamber.
  • the front side is sprayed by means of a first nozzle with the developer solution and / or the etching liquid while at the same time the rear side is sprayed by means of a second nozzle with the developer solution and / or the etching liquid.
  • the simultaneous processing of the front and the back is particularly advantageous in the mentioned vertical orientation of the substrate.
  • Horizontal processing may cause puddling on the upper side of a flat substrate. This can result in different processing results.
  • sprayed on developer solution or etching liquid can run evenly. The treatment intensity can be kept the same for the front and the back.
  • deionized water is preferably used as the flushing medium here.
  • an immediately following drying step can also be carried out in the treatment chamber.
  • Both the additional rinsing steps and the additional drying steps can be carried out simultaneously on the front and the back of the substrate when processing a double-coated substrate, such as the development and / or the etching step.
  • a plurality of nozzles may be provided, with which the front and the back can be acted upon simultaneously with a flushing medium and / or compressed air.
  • the cleaned, rotating substrate is treated with an etching liquid
  • the process according to the invention is characterized by one or both of the following steps:
  • the substrate is discharged to carry out the development step and / or the etching step from a process line operated in a continuous process or in a batch process.
  • the substrate is introduced into a process line operated in a continuous process or in a batch process.
  • a process line operated in a continuous process or in a batch process.
  • subsequent steps for example a final drying step, can be carried out again as an inline process.
  • the developer solution and / or the etching liquid are applied to the rotating substrate by means of a movable nozzle.
  • the nozzle is attached to this purpose on an arm.
  • the position of the nozzle relative to the axis of rotation of the rotating substrate is varied in performing the development step and / or the etching step.
  • the nozzle may for example be attached to a pivotable and / or a displaceable arm, so that the variation of the position of the nozzle can be effected by a pivoting movement and / or a displacement of the arm. This has the advantage that each point on the substrate can be sprayed vertically from above, which ensures an optimal and uniform spray effect.
  • the flushing medium like the developer solution and the etching liquid, can be applied to the substrate via the movable nozzle.
  • the flushing medium is applied to the rotating substrate by means of the plurality of immovable nozzles whose position relative to the rotational axis of the rotating substrate differs in each case after completion of the development step and / or the etching step.
  • the nozzles are preferably mounted in a row on a support arm for this purpose.
  • the plurality of stationary nozzles may also serve to dry-blow the substrate after completion of the rinse step. For this purpose, they can be coupled, for example, with a compressed air source.
  • the device according to the invention is particularly suitable for carrying out the method according to the invention and is distinguished by the following features:
  • It has a drive system with which the substrate can be set in rotation, or is coupled to such a system, and
  • the at least one nozzle with which the developer solution and / or the etching liquid can be applied to the rotating substrate.
  • an ultrasonic nozzle may be used, which comprises an ultrasonic generator in addition to an outlet for the liquid to be applied.
  • the generated ultrasound is transferred to the substrate via the liquid emerging from the nozzle and can considerably accelerate etching and development processes.
  • the device comprises a housing which encloses an interior, in which there is a receptacle for the substrate to be treated.
  • the interior of the housing with the receptacle may serve as the above-mentioned treatment chamber.
  • the substrate may be advantageous to fix the substrate in a holding device during the method according to the invention. Furthermore, it may be advantageous to position the substrate or the holding device together with the substrate fixed therein in an annular carrier frame before it is set in rotation to carry out the development step and / or the etching step.
  • the annular support frame may in this case be part of the device or introduced as a removable frame each with a substrate to be treated in the device.
  • the annular support frame itself may have the receptacle for the substrate to be treated.
  • a substrate to be treated can first be fixed in the holding device, which is then positioned in the receptacle in the annular support frame.
  • the substrate to be treated may be fixed directly in the receptacle in the annular support frame.
  • the receptacle is preferably designed for rotatably supporting the annular support frame in the device.
  • the device When using the annular support frame, the device - regardless of whether the annular support frame is part of the device or not - in preferred embodiments, a plurality of rollers and / or waves on which the edge of the rotated annular support frame can roll.
  • the device comprises at least one drive shaft capable of exerting on the edge of the annular support frame a tangential force to set the support frame in rotation.
  • the device comprises said at least one drive shaft and, in addition, two or three guide rollers for maintaining the annular support frame in the plane of rotation.
  • the guide rollers and also the at least one drive shaft can be mounted sprung here.
  • Both the at least one drive shaft and the guide rollers may have circumferential recesses, in particular circumferential groove-like depressions, in which the edge of the rotationally offset annular support frame can roll.
  • the drive shaft and the guide rollers are positioned in the interior space such that the edge of a ring-shaped support frame positioned vertically in the interior can roll on the shaft and the guide rollers during rotation.
  • the drive system of the device according to the invention preferably comprises the mentioned drive shaft. Furthermore, the drive system may comprise a motor and possibly a drive unit for coupling the motor to the drive shaft.
  • the at least one nozzle, with which the developer solution and / or the etching liquid can be applied to the rotating substrate, is preferably movable, in particular pivotable or displaceable, mounted. You can this particular attached to a pivoting or sliding arm his. But it is also possible, for example, to store the at least one nozzle slidably in a rail.
  • the apparatus comprises a further drive system adapted to pivot or displace the pivotable or displaceable arm or to displace the nozzle displaceably mounted in the rail, or is coupled to such a drive system.
  • the apparatus includes an electronic control unit coupled to both drive systems and capable of coordinating the mechanical actions of the drive systems, such as adjusting the speed at which the substrate rotates to the speed at which the nozzle is pivoted ,
  • the device according to the invention comprises at least two nozzles, with which developer solution and / or etching liquid can be applied to the rotating substrate, wherein the nozzles are arranged within the device such that in a substrate coated on both sides whose front side and its rear side are covered simultaneously by the nozzles can be sprayed.
  • a first of the nozzles may be arranged to spray the front of the substrate while a second of the nozzles spray the back of the substrate. It is preferred that each of the nozzles is attached to a pivotable or displaceable arm.
  • the device particularly preferably has a double arm with two respectively pivotable or displaceable arms, to each of which at least one of the nozzles is attached.
  • the two arms can be independently pivotable or displaceable.
  • the two arms are fixed to a common pivot axis and aligned parallel to each other, so that the arms and the nozzles attached thereto perform each pivotal movement together.
  • the arms of the double arm are preferably spaced apart from one another such that the annular support frame together with the substrate can rotate between them.
  • the nozzles attached to the arms are preferably aligned such that their spray direction is directed perpendicular to the rotating substrate.
  • the device according to the invention is coupled to an etching liquid reservoir and / or a developer solution reservoir, from which the etching liquid and / or the developer solution can be transported to the at least one nozzle.
  • the device can also be coupled with a flushing medium conveying means, can be transported from the flushing medium in the device, possibly also to the nozzle.
  • the device has its own etchant delivery means and / or developer solution delivery means which can deliver developer solution and / or an etchant from an etchant reservoir and / or developer solution reservoir to the nozzle.
  • the device also has flushing medium conveying means with which flushing means can be transported to the nozzle.
  • the nozzle is coupled in preferred embodiments to the etching liquid reservoir and / or to the developer solution reservoir and optionally to the flushing medium reservoir.
  • the nozzle and the etching liquid reservoir and the developer solution reservoir via at least one valve, in particular a multi-way valve, coupled to each other.
  • the multi-way valve locks in a first switching position the transport path for etching liquid to the nozzle and opens the transport path for developer solution to the nozzle. In a second switching position, it opens the transport path for etching liquid to the nozzle and blocks the transport path for developer solution to the nozzle.
  • the flushing medium reservoir is coupled to the nozzle, in particular via the multiway valve in a third switching position, in which only the transport path for flushing medium is open to the nozzle, so the nozzle and of course the substrate between development and etching processes can be cleaned with flushing medium become.
  • the movable nozzle is not necessarily needed for cleaning the substrate. Rather, it is preferred if the device in addition to the movable nozzle also has a plurality of immovable nozzles whose position relative to the axis of rotation of the rotating substrate differs in each case and which are coupled to the flushing medium reservoir. The cleaning of the substrate can thus also be done by means of these immovable nozzles.
  • the device has a plurality of immovable nozzles whose position relative to the axis of rotation of the rotating substrate is different in each case and with a compressed air source are coupled. Through these nozzles, the substrate can be subjected to a drying step.
  • the device has a plurality of immovable nozzles whose position relative to the rotational axis of the rotating substrate differs in each case and which are coupled to both the flushing medium reservoir and the compressed air source, preferably also here via a multi-way valve, the access to the flushing medium reservoir and the compressed air source can selectively lock.
  • the immovable nozzles may, for example, be mounted in a row on an immovable, rigidly fixed arm, which is aligned parallel to a surface of the rotating substrate to be treated, so that all the nozzles are equidistant from the surface.
  • the device has an outlet for used etching liquid and / or used developer solution and / or used flushing medium.
  • This outlet is usually located at the lowest point of the housing.
  • the outlet may be coupled to a multi-way valve to supply the liquids to be discharged to their respective destination.
  • the interior of the housing can be connected via the multi-way valve in a first switching position with a container for used developer solution and in a second switching position with a container for used etching liquid.
  • the treatment chamber is coupled to an exhaust air system.
  • the device may comprise tempering means for heating or cooling the etching solution and / or the developer solution to a desired application temperature prior to their application.
  • such a system can, in addition to the described device, also comprise, in particular, modules in which treatment steps in the Passing process or be carried out in a batch process, so for example modules in which the covering step and the exposure step are carried out in a continuous process.
  • FIG. 1 schematically shows an annular carrier frame which can be used in the proposed method, including a square printed circuit board substrate fixed therein and a movable nozzle attached to a pivotable arm for applying etching liquid and / or developer solution to the substrate (top view from above); and
  • Figure 2 shows schematically an arrangement comprising a drive shaft and a plurality of rollers and nozzles, which are grouped for the purpose of performing a development step and / or etching step according to the invention around a fixed in an annular support frame of Figure 1 PCB substrate (perspective view obliquely from the front).
  • Figure 3a shows schematically a device proposed by the invention comprising the arrangement shown in Figure 2 in a vertical orientation in a housing.
  • Figure 3b is a plan view of the forward facing side of the device shown in Figure 3a;
  • Figure 3c is a plan view of the rearwardly facing side of the device shown in Fig. 3a.
  • the annular support frame 110 shown in FIG. 1 has a central receptacle 111 which is defined by a square frame 110a and in which a square printed circuit board substrate 112 is fixed.
  • the square frame 110a in turn, is framed by an outer ring 110b and is fixedly connected to it by a plurality of struts, including the struts 110c and HOd.
  • a movable nozzle 113 is located at the bottom of the tip of the pivotable arm 114, which is attached to a pivot axis (not visible here) coupled to the drive unit 115. By pivoting the arm 114, the movable nozzle 113 is allowed to act along the circular line 116 on the printed circuit substrate 112.
  • each point on the printed circuit substrate 112 can be detected and sprayed perpendicular to the plane of the printed circuit substrate 112.
  • the arrangement shown in Fig. 2 comprises the drive shaft 117 and the guide rollers 118 and 119 which form a receptacle for the annular support frame 110 shown in FIG. 1, together with the printed circuit board substrate 112 fixed therein.
  • the drive shaft 117 is coupled via the drive unit 120 to a motor (not shown) which drives the drive shaft 117.
  • Both the drive shaft 117 and the guide rollers 118 and 119 have circumferential groove-like recesses in which the edge HOe of the rotated annular support frame 110 can roll. Good visible is approximately the circumferential groove 119e in the guide roller 119.
  • the guide roller 118 for example by means of a pivoting arm or a spring (not shown here) against the edge HOe be pressed. As the drive shaft 117 rotates, it exerts a tangential force on the abutting edge HOe of the annular support frame 110 and rotates the support frame 110 together with the substrate 112 therein.
  • the pivotable arms 114 and 122 are attached, to each of which a nozzle is fixed, with which the printed circuit board substrate 112 can be sprayed with etching liquid or with a developer solution.
  • the pivotable arms 114 and 122 together with the pivot axis form a double arm.
  • the arms 114 and 122 are in this case aligned parallel to each other and move synchronously.
  • the surfaces of the printed circuit substrate 112 may each be sprayed vertically from above, such as the surface 112a of the printed circuit substrate by means of the movable nozzle 113 attached to the arm 114.
  • each dot on the surface 112a may be sprayed with the nozzle 113.
  • This can be detected at any point by the nozzle attached to the arm 122.
  • the printed circuit board substrate 112 can be sprayed with a flushing medium.
  • the surface 112a may be detected by the nozzle 127a, whose area of effect is limited to the spray cone 128.
  • the underside of the printed circuit board substrate 112, not shown here, can be detected, for example, by the nozzles 126a, 126b and 126c.
  • the distances of the nozzles attached to the arms are such that the areas of action of adjacent nozzles, such as nozzles 126b and 126c, overlap.
  • the arms 124 and 125 are not pivotally formed, each point of the surfaces of the rotating circuit board substrate 112 may be detected by the nozzles.
  • the arrangement comprises a plurality of immovable nozzles 126a, 126b and 126c whose position relative to the axis of rotation of the rotating substrate 112 is different and which are coupled to both the flushing medium reservoir and the compressed air source, preferably also here a multi-way valve that can selectively block access to the flushing medium reservoir and the compressed air source.
  • the immovable nozzles may, for example, be mounted in a row on an immovable, rigidly fixed arm which is aligned parallel to a surface of the rotating substrate 112 to be treated so that all the nozzles are equidistant from the surface.
  • the apparatus 130 shown in FIG. 3 a comprises the transparent housing 129 and the arrangement shown in FIG. 2 in vertical alignment, which is arranged in the interior defined by the housing 129.
  • the printed circuit board substrate 112 can be rotated vertically in this case and sprayed with etching liquid or developer solution.
  • the housing 129 has the slot-shaped inlet 129a, through which the annular support frame 110 arranged inside the housing 129, together with the printed circuit board substrate 112 fixed therein, can be removed after the treatment has been completed.
  • the inlet 129a may be closed to seal the housing.
  • the outlet 129b At the lowest point of the housing 129 is the outlet 129b.
  • This outlet is coupled to a multi-way valve (not shown) for delivering the liquids to be discharged to their respective destination.
  • the valve In a first switching position, the valve connects the interior of the housing 129 with a container for used developer solution and in a second switching position with a container for used etching liquid.
  • the illustrated device is not shown for reasons of clarity with all its functional parts. For example, there are no supply lines for etching liquid and developing solutions, fastening means and electrical components for driving the drive shaft 117 and the drive unit 115.
  • Fig. 3b is a plan view of the forward facing side of the device shown in Fig. 3a is shown in Fig. 3c is a plan view of the rearwardly facing side of the device shown in Fig. 3a.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Leiterplattenherstellung wird ein Substrat(112), das eine Trägerschicht aus einem elektrisch isolierenden Material und eine darauf aufgebrachte elektrisch leitende Schicht aufweist, in mehreren Schritten bearbeitet. Zur Durchführung eines Entwicklungsschritts und/oder eines Ätzschritts wird das Substrat(112)in Rotation versetzt. Mittels mindestens einer Düse (113) werden eine Entwicklerlösung und/oder eine Ätzflüssigkeit auf das rotierende Substrat (112) aufgebracht. Neben dem Verfahren werden eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung sowie eine die Vorrichtung umfassende Anlage beschrieben.

Description

Verfahren. Vorrichtung und Anlage zur Leiterplattenherstellung
Die nachfolgend beschriebene Erfindung betrifft ein Verfahren zur Leiterplattenherstellung unter Bearbeitung eines Substrats, das eine Trägerschicht aus einem elektrisch isolierenden Material und eine darauf aufgebrachte elektrisch leitende Schicht aufweist.
Eine Leiterplatte (englisch: printed circuit board, kurz PCB) dient als Träger für elektronische Bauteile und gewährleistet deren elektrische Kontaktierung. Nahezu jedes elektronische Gerät enthält eine oder mehrere Leiterplatten.
Leiterplatten umfassen eine flache Trägerschicht mit einer Vorder- und einer Rückseite, die aus einem elektrisch isolierenden Material besteht, sowie auf der Trägerschicht befindliche Leiterbahnen zur elektrischen Kontaktierung der elektronischen Bauteile. Als isolierendes Material können beispielsweise faserverstärkter Kunststoff, Kunststofffolien oder Hartpapier dienen. Die Leiterbahnen bestehen üblicherweise aus einem Metall.
Im einfachsten Fall ist lediglich eine Seite der Trägerschicht mit Leiterbahnen versehen. Für komplexere Schaltungen wird allerdings häufig mehr als eine Leiterbahnebene benötigt. In diesen Fällen können beide Seiten einer Trägerschicht mit Leiterbahnen versehen sein. Die Leiterbahnen der zwei Leiterbahnebenen sind dann meist über Durchkontaktierungen elektrisch miteinander verbunden. Hierzu können beispielsweise in die Trägerschicht Löcher gebohrt und die Bohrlochwandungen metallisiert werden.
Als Ausgangssubstrat dient bei der Leiterplattenherstellung ein Substrat, das neben der erwähnten Trägerschicht aus dem elektrisch isolierenden Material eine darauf aufgebrachte elektrisch leitende Schicht aufweist, aus der die Leiterbahnen gebildet werden. Dies geschieht in einem mehrstufigen fotolithografischen Prozess unter Einsatz eines Fotolacks (engl.: photoresist), dessen Löslichkeit in einer Entwicklerlösung mittels Strahlung, insbesondere mittels UV-Strahlung, beeinflusst werden kann.
Bei einer üblichen Vorgehensweise zur Bildung der Leiterbahnen wird die elektrisch leitende Schicht des Ausgangsmaterials mit einer Schicht aus dem Fotolack abgedeckt. Die Schicht aus dem Fotolack kann beispielsweise auf die elektrisch leitende Schicht des Ausgangsmaterials auflaminiert werden. Anschließend wird die Schicht aus dem Fotolack in einem Belichtungsschritt der erwähnten Strahlung ausgesetzt, wobei Teilbereiche der Schicht mittels einer Belichtungsmaske vor einer Strahlungsexposition geschützt werden. In Abhängigkeit des verwendeten Fotolacks und der verwendeten Entwicklerlösung sind nach dem Belichtungsschritt entweder die belichteten oder die unbelichteten Teilbereiche der Schicht aus dem Fotolack in der Entwicklerlösung löslich und können in einem Folgeschritt entfernt werden. Bei diesem Folgeschritt, dem Entwicklungsschritt, werden Teilbereiche der elektrisch leitenden Schicht des Ausgangsmaterials freigelegt, die in einem weiteren Folgeschritt, einem Ätzschritt, nasschemisch entfernt werden können. Die verbleibenden Reste der elektrisch leitenden Schicht bilden die gewünschte Leiterbahnstruktur. Gegebenenfalls kann diese freigelegt und - beispielsweise durch galvanische Abscheidung eines geeigneten Metalls - in einem Abscheidungs- schritt noch verstärkt werden.
Nach jeder chemischen Behandlung wird das Substrat in der Regel in einem Spülschritt mit einem Spülmedium, beispielsweise hochreinem, deionisiertem Wasser, behandelt. Gegebenenfalls folgt auf den Spülschritt ein Trockenschritt, bevor das Substrat dem nächsten Bearbeitungsschritt unterworfen wird.
Die mehrstufigen fotolithografischen Prozesse sowie insbesondere auch die sich an den Entwicklungsschritt anschließenden Ätz-, Spül- und Abscheidungsschritte können grundsätzlich entweder im Rahmen eines Batch-Verfahrens oder im Rahmen eines Inline-Verfahrens durchgeführt werden.
Beim Batch-Verfahren wird das zu bearbeitende Substrat nacheinander in mehreren Becken behandelt, die jeweils unterschiedliche chemische Behandlungsmedien enthalten. Das Substrat kann gegebenenfalls automatisiert von einem in das nächste Becken überführt werden, während der einzelnen Behandlungen wird seine Position in der Regel aber nicht verändert. Es bewegt sich somit nicht kontinuierlich entlang einer Prozesslinie.
Einen strafferen zeitlichen Ablauf gewährleisten hingegen Inline-Verfahren. Bei diesen wird das zu bearbeitende Substrat im Wesentlichen kontinuierlich entlang einer Prozesslinie bewegt. Inline- Verfahren werden daher oft auch als Durchlaufverfahren bezeichnet. In den meisten Fällen wird es fließbandartig über ein Rollenfeld befördert, wobei es in aufeinanderfolgenden, nicht streng voneinander abgegrenzten Behandlungsabschnitten der Prozesslinie variablen chemischen und physikalischen Bedingungen ausgesetzt wird, ohne dabei das Rollenfeld verlassen zu müssen. Ein Beispiel eines solchen Abschnitts ist in Fig. 2 der DE 10 2005 011 298 AI dargestellt. Es ist allerdings auch mög- lieh, das Substrat in einer Halteeinrichtung zu fixieren und die Halteeinrichtung entlang der Prozesslinie zu bewegen. Ein Rollenfeld ist in diesem Fall nicht zwingend erforderlich.
Aus der DE 10 2009 049 905 AI ist eine hierfür geeignete Halteeinrichtung bekannt. Die Halteeinrichtung umfasst einen rechteckigen Rahmen, in dem die Leiterplatten fixiert werden können. An zwei außen liegenden Längsseiten des Rahmens sind Transportschlitten angeordnet, mittels derer die Halteeinrichtung entlang der Prozesslinie transportiert werden kann, wobei Behandlungsabschnitte durchlaufen werden, in denen Reinigungs- oder Ätzschritte oder gegebenenfalls auch Beschichtungen durch Abscheidung von Metallen durchgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung einer solchen Halteeinrichtung bei der Herstellung sehr dünner Leiterplatten.
Inline-Verfahren haben gegenüber Batch-Verfahren den großen Vorteil, dass ein Austausch von verbrauchten Behandlungs- und Spülmedien ohne Probleme kontinuierlich und ohne Verfahrensunterbrechung erfolgen kann. Es gibt allerdings auch Nachteile. Bedingt durch die lineare Verfahrensführung passiert das zu bearbeitende Substrat Einrichtungen, beispielsweise Düsen, mit denen das Substrat mit einer Ätzflüssigkeit besprüht wird, entlang der Prozesslinie exakt einmal. Um das gewünschte Ätzergebnis zu erzielen, müssen in vielen Fällen sehr viele Düsen installiert werden, die nacheinander von dem Substrat passiert werden, was Ätzeinrichtu ngen und damit ausgestattete Prozesslinien sehr stark verteuern kann. Eine Drosselung der Geschwindigkeit, mit der das Substrat die Düsen passiert, wäre eine denkbare Alternative. Gerade bei Ätz- und Entwicklungsschritten, die in einer Prozesslinie oft ohnehin einen Flaschenhals darstellen, ist dies aber keine zweckmäßige Maßnahme.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine optimierte Vorgehensweise zur Leiterplattenherstellung bereitzustellen, die sich insbesondere durch Verbesserungen bei Ätz- und Entwicklungsschritten auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung das Verfahren mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen, die Vorrichtung mit den in Anspruch 7 genannten Merkmalen und die Anlage mit den in Anspruch 14 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zur Leiterplattenherstellung. Hierbei kommt es zur Bearbeitung eines Substrats, das eine Trägerschicht aus einem elektrisch isolierenden Material und eine darauf aufgebrachte elektrisch leitende Schicht aufweist (im Folgenden auch als Leiterplattensubstrat bezeichnet). Die Bearbeitung des Substrats umfasst dabei einige oder alle der folgenden Bearbeitungsschritte:
Chemische oder elektrische Aufbringung metallischer Schichten auf das Substrat in einem Metallisierungsschritt
Einbringen von Bohrungen in das Substrat in einem Bohrschritt
Durchkontaktieren der in das Substrat eingebrachten Bohrungen in einem Kontaktierungs- schritt
Aufbringen einer Schicht aus einem Fotolack auf die elektrisch leitende Schicht in einem Abdeckschritt
Belichten des Fotolacks unter Verwendung einer Belichtungsmaske in einem Belichtungsschritt Entfernen belichteter oder unbelichteter Bereiche der Schicht aus dem Fotolack unter bereichsweiser Freilegung der elektrisch leitenden Schicht in einem Entwicklungsschritt
Entfernen der freigelegten Bereiche der elektrisch leitenden Schicht in einem Ätzschritt
Reinigen des Substrats in einem Spülschritt
Trocknen des Substrats in einem Trocknungsschritt,
Gegebenenfalls kann das Verfahren noch weitere, hier nicht aufgeführte Bearbeitungsschritte umfassen. Manche der angeführten Schritte können auch wiederholt erfolgen, beispielsweise der Spülschritt und der Trocknungsschritt, die sich beispielsweise sowohl an den Entwicklungsschritt als auch an den Ätzschritt anschließen können.
Im Umfang der erstgenannten Schritte, insbesondere des Bohrschritts, des Kontaktierungsschritts, des Abdeckschritts und des Belichtungsschritts, unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren nicht von bekannten Verfahren. Unterschiede können sich jedoch im Hinblick auf den Entwicklungsschritt, den Ätzschritt oder sogar beide Schritte ergeben. Weiterhin können sich auch Unterschiede in Bezug auf den Spülschritt und/oder den Trocknungsschritt ergeben.
Besonders zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass das Substrat zur Durchführung des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts in Rotation versetzt und eine Entwicklerlösung und/oder eine Ätzflüssigkeit mittels mindestens einer Düse auf das rotierende Substrat aufgebracht wird. Kurzum, es können sowohl der Entwicklungsschritt als auch derÄtzschritt als auch beide Schritte mit einem rotierenden Substrat durchgeführt werden. Diese Vorgehensweise bringt eine ganze Reihe von Vorteilen mit sich. Bedingt durch die Rotation passieren einzelne Bereiche des Substrats den Wirkungsbereich der Düse nicht nur einmal sondern mehrfach. Die verwendete Düse lässt sich somit effizienter einsetzen als die Düsen bei der eingangs diskutierten linearen Verfahrensführung. Zur Erzielung des gleichen Verfahrensergebnisses werden konsequenterweise sehr viel weniger Düsen benötigt, was wiederum die Verwendung sehr hochwertiger, teurer Düsen wirtschaftlich darstellbar werden lässt. Eine Modifikation der verwendeten Ätzflüssigkeiten und Entwicklerlösungen ist nicht erforderlich, es können die gleichen Chemikalien eingesetzt werden, die auch bei klassischen Ätz- und Entwicklungsschritten zum Einsatz kommen. Ungeachtet dessen wurde bei Vergleichsuntersuchungen eine überraschend deutlich verringerte Chemikalienumwälzung beobachtet. Und da sich das Aufbringen von Entwicklerlösung und/oderÄtzflüssigkeit auf das rotierende Substrat vergleichsweise raumsparend durchführen lässt, fällt auch deutlich weniger Abluft an.
Besonders vorteilhaft lässt sich das Verfahren durchführen, wenn das Substrat in einem ringförmigen Trägerrahmen angeordnet wird, der mitsamt dem Substrat in Rotation versetzt wird. Dabei ist es möglich, das Substrat unmittelbar in dem Trägerrahmen zu fixieren. Es kann aber auch zunächst in einem rechteckigen Rahmen einer Halteeinrichtung fixiert werden, die dann mitsamt dem Substrat in dem ringförmigen Trägerrahmen angeordnet wird. Dies kann insbesondere dann zweckmäßig sein, wenn das Substrat für vorgeschaltete Bearbeitungsschritte, beispielsweise für Behandlungsschritte, die in einer im Durchlaufverfahren betriebenen Prozesslinie erfolgen, ohnehin in der Halteeinrichtung fixiert werden muss.
Es ist besonders bevorzugt, im Rahmen des vorliegend beschriebenen Verfahrens rechteckige Leiterplatten, insbesondere mit den folgenden Dimensionen, zu verarbeiten:
Dicke: 1 μιη bis 10 mm
Länge: Bis zu 700 mm
Breite: Bis zu 700 mm
Besonders bevorzugt wird das Substrat zur Durchführung des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts in eine Behandlungskammer überführt. In dieser können einer der Schritte aber auch beide Schritte nacheinander durchgeführt werden. Bevorzugt wird das Substrat in der Behandlungskammer mittels eines Antriebssystems, das eine tangentiale Kraft auf den ringförmigen Trägerrahmen ausüben kann, in Rotation versetzt.
Grundsätzlich können der Entwicklungsschritt und/oder derÄtzschritt sowohl an einem horizontal als auch an einem vertikal ausgerichteten Substrat vollzogen werden. In besonders bevorzugten Ausführungsformen wird das Substrat in der Behandlungskammer allerdings vertikal ausgerichtet, insbesondere gemeinsam mit dem ringförmigen Trägerrahmen. Der Entwicklungsschritt und/oder der Ätzschritt werden dann an dem vertikal ausgerichteten, rotierenden Substrat vollzogen.
Eingangs wurde darauf hingewiesen, dass für komplexere Schaltungen Leiterplatten mit mehr als eine Leiterbahnebene benötigt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch zur Herstellung solcher Leiterplatten. Hierzu wird ein Substrat verarbeitet, bei dem die Trägerschicht eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, auf die jeweils eine elektrisch leitende Schicht aufgebracht ist. Solch ein Substrat wird im Folgenden auch als beidseitig beschichtetes Substrat bezeichnet.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es in diesen Fällen bevorzugt, wenn die Vorderseite und die Rückseite des Substrats gleichzeitig dem Entwicklungsschritt und/oder dem Ätzschritt unterzogen werden, insbesondere in der Behandlungskammer. Besonders bevorzugt wird die Vorderseite mittels einer ersten Düse mit der Entwicklerlösung und/oder der Ätzflüssigkeit besprüht während gleichzeitig die Rückseite mittels einer zweiten Düse mit der Entwicklerlösung und/oder der Ätzflüssigkeit besprüht wird.
Die gleichzeitige Bearbeitung der Vorder- und der Rückseite ist bei der erwähnten vertikalen Ausrichtung des Substrats besonders vorteilhaft. Bei einer horizontalen Verarbeitung kann es auf der obenliegenden Seite eines flachen Substrats zu einer Pfützenbildung kommen. Hieraus können unterschiedliche Bearbeitungsergebnisse resultieren. Bei vertikaler Verarbeitung kann aufgesprühte Entwicklerlösung oder Ätzflüssigkeit hingegen gleichmäßig ablaufen. Die Behandlungsintensität kann für die Vorder- und die Rückseite gleich gehalten werden.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen können zusätzlich zu dem Ätzschritt auch ein unmittelbar vorgeschalteter und/oder ein unmittelbar folgender Spülschritt und/oder zusätzlich zu dem Entwicklungsschritt auch ein unmittelbar vorgeschalteter und/oder ein unmittelbar folgender Spülschritt in der Behandlungskammer durchgeführt werden. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, kommt als Spülmedium hierbei bevorzugt deionisiertes Wasser zum Einsatz.
Mit besonderem Vorteil kann zusätzlich zu einem der Spülschritte auch ein unmittelbar folgender Trocknungsschritt in der Behandlungskammer durchgeführt werden.
Sowohl die zusätzlichen Spülschritte als auch die zusätzlichen Trockenschritte können bei der Verarbeitung eines beidseitig beschichteten Substrats - wie der Entwicklungs- und/oder der Ätzschritt - gleichzeitig auf der Vorder- und der Rückseite des Substrats durchgeführt werden. Hierzu können mehrere Düsen vorgesehen sein, mit denen die Vorder- und die Rückseite gleichzeitig mit einem Spülmedium und/oder Druckluft beaufschlagt werden können.
Anhand der obigen Ausführungen wird klar, dass eine ganze Anzahl von Bearbeitungsschritten, die bei Inline-Verfahren entlang einer Prozesslinie in aufeinanderfolgenden Behandlungsabschnitten durchgeführt werden, gemäß dem vorliegend beschriebenen Verfahren in ein und derselben Behandlungskammer erfolgen können. Beispielsweise können nacheinander das Substrat in die Behandlungskammer überführt und in Rotation versetzt werden,
Entwicklerlösung auf das rotierende Substrat aufgebracht werden,
das rotierende Substrat mit einem Spülmedium gereinigt werden,
das gereinigte, rotierende Substrat mit einer Ätzflüssigkeit behandelt werden, und
das rotierende Substrat nach der Behandlung mit der Ätzflüssigkeit ein weiteres Mal mit dem
Spülmedium gereinigt werden.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch einen oder beide der folgenden Schritte aus:
Das Substrat wird zur Durchführung des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts aus einer im Durchlaufverfahren oder im Batch-Verfahren betriebenen Prozesslinie ausgeschleust.
Das Substrat wird nach der Durchführung des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts in eine im Durchlaufverfahren oder im Batch-Verfahren betriebene Prozesslinie eingeschleust. So kann es beispielsweise bevorzugt sein, den Abdeckschritt und den Belichtungsschritt in unterschiedlichen Behandlungsabschnitten eines Inline-Verfahrens durchzuführen und das Substrat zur Durchführung des Entwicklungsschritts und des Ätzschritts sowie eines zwischengeschalteten und eines auf den Ätzschritt folgenden Spülschritts aus der Prozesslinie auszuschleusen. Gegebenenfalls sich anschließende Schritte, beispielsweise ein abschließender Trockenschritt, können wieder als Inline-Verfahren durchgeführt werden.
Grundsätzlich ist es allerdings auch denkbar, gegebenenfalls sogar bevorzugt, auch den Trockenschritt in der Behandlungskammer an dem rotierenden Substrat durchzuführen.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Entwicklerlösung und/oder die Ätzflüssigkeit mittels einer beweglichen Düse auf das rotierende Substrat aufgebracht werden. Bevorzugt ist die Düse zu diesem Zweck an einem Arm befestigt.
In bevorzugten Ausführungsformen wird die Position der Düse relativ zur Drehachse des rotierenden Substrats bei der Durchführung des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts variiert. Hierzu kann, wie unten noch ausgeführt wird, die Düse beispielsweise an einem schwenkbaren und/oder einem verschiebbaren Arm befestigt sein, so dass die Variation der Position der Düse durch eine Schwenkbewegung und/oder eine Verschiebung des Armes bewirkt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass jeder Punkt auf dem Substrat senkrecht von oben angesprüht werden kann, was eine optimale und gleichmäßige Sprühwirkung gewährleistet.
Alternativ wäre es auch möglich, die Entwicklerlösung und/oder die Ätzflüssigkeit mittels mehrerer unbeweglicher Düsen, deren Position relativ zur Drehachse des rotierenden Substrats sich jeweils unterscheidet, auf das rotierende Substrat aufzubringen. Diese Verfahrensvariante ist allerdings weniger bevorzugt.
Das Spülmedium kann grundsätzlich wie die Entwicklerlösung und die Ätzflüssigkeit über die bewegliche Düse auf das Substrat aufgebracht werden. In bevorzugten Ausführungsformen wird das Spülmedium allerdings mittels der mehrerer unbeweglicher Düsen, deren Position relativ zur Drehachse des rotierenden Substrats sich jeweils unterscheidet, nach Abschluss des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts auf das rotierende Substrat aufgebracht. Die Düsen sind zu diesem Zweck bevorzugt in einer Reihe an einem Trägerarm befestigt. Die mehreren unbeweglichen Düsen können auch dazu dienen, das Substrat nach Abschluss des Spülschritts trocken zu blasen. Hierzu können sie beispielsweise mit einer Druckluftquelle gekoppelt sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und zeichnet sich durch die folgenden Merkmale aus:
Sie verfügt über ein Antriebssystem, mit dem das Substrat in Rotation versetzt werden kann, oder ist mit einem solchen System gekoppelt, und
sie verfügt über die mindestens eine Düse, mit der die Entwicklerlösung und/oder die Ätzflüssigkeit auf das rotierende Substrat aufgebracht werden kann.
Als Düse kann in bevorzugten Ausführungsformen eine Ultraschalldüse verwendet werden, die neben einem Auslass für die zu applizierende Flüssigkeit einen Ultraschallgenerator umfasst. Der generierte Ultraschall wird über die aus der Düse austretende Flüssigkeit auf das Substrat übertragen und kann Ätz- und Entwicklungsvorgänge erheblich beschleunigen.
Besonders bevorzugt umfasst die Vorrichtung ein Gehäuse, das einen Innenraum umschließt, in dem sich eine Aufnahme für das zu behandelnde Substrat findet. Der Innenraum des Gehäuses mit der Aufnahme kann als die oben erwähnte Behandlungskammer dienen.
Wie oben erwähnt, kann es vorteilhaft sein, das Substrat während des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Halteeinrichtung zu fixieren. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, das Substrat oder die Halteeinrichtung mitsamt dem darin fixierten Substrat in einem ringförmigen Trägerrahmen zu positionieren bevor es zur Durchführung des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts in Rotation versetzt wird. Der ringförmige Trägerrahmen kann hierbei Bestandteil der Vorrichtung sein oder als Wechselrahmen jeweils mit einem zu behandelnden Substrat in die Vorrichtung eingeführt werden.
Wenn der ringförmige Trägerrahmen Bestandteil der Vorrichtung ist, so kann der ringförmige Trägerrahmen selbst die Aufnahme für das zu behandelnde Substrat aufweisen. Ein zu behandelndes Substrat kann zunächst in der Halteeinrichtung fixiert werden, die dann in der Aufnahme in dem ringförmigen Trägerrahmen positioniert wird. Alternativ kann das zu behandelnde Substrat unmittelbar in der Aufnahme in dem ringförmigen Trägerrahmen fixiert werden. Wenn der ringförmige Trägerrahmen als Wechselrahmen jeweils mit einem zu behandelnden Substrat in die Vorrichtung eingeführt wird, so ist die Aufnahme bevorzugt zur drehbaren Lagerung des ringförmigen Trägerrahmens in der Vorrichtung ausgebildet.
Bei Einsatz des ringförmigen Trägerrahmens weist die Vorrichtung - unabhängig davon, ob der ringförmige Trägerrahmen Bestandteil der Vorrichtung ist oder nicht - in bevorzugten Ausführungsformen mehrere Rollen und/oder Wellen auf, an denen der Rand des in Rotation versetzten ringförmigen Trägerrahmens abrollen kann.
Weiterhin ist es bei Einsatz des ringförmigen Trägerrahmens bevorzugt, dass die Vorrichtung mindestens eine Antriebswelle umfasst, die auf den Rand des ringförmigen Trägerrahmens eine tangentiale Kraft ausüben kann, um den Trägerrahmen in Rotation zu versetzen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung die genannte mindestens eine Antriebswelle sowie darüber hinaus zwei oder drei Führungsrollen, um den ringförmigen Trägerrahmen in der Ebene der Rotation zu halten. Die Führungsrollen und auch die mindestens eine Antriebswelle können hierbei angefedert gelagert sein.
Sowohl die mindestens eine Antriebswelle als auch die Führungsrollen können umlaufende Vertiefungen, insbesondere umlaufende nutartige Vertiefungen aufweisen, in denen der Rand des in Rotation versetzten ringförmigen Trägerrahmens abrollen kann.
Besonders bevorzugt sind die Antriebswelle und die Führungsrollen derart in dem Innenraum positioniert, dass der Rand eines vertikal in dem Innenraum positionierten ringförmigen Trägerrahmens bei der Rotation an der Welle und den Führungsrollen abrollen kann.
Das Antriebssystem der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst bevorzugt die erwähnte Antriebswelle. Weiterhin kann das Antriebssystem einen Motor umfassen sowie gegebenenfalls eine Antriebseinheit zur Kopplung des Motors mit der Antriebswelle.
Die mindestens eine Düse, mit der die Entwicklerlösung und/oder die Ätzflüssigkeit auf das rotierende Substrat aufgebracht werden kann, ist bevorzugt beweglich, insbesondere schwenk- oder verschiebbar, gelagert. Sie kann hierzu insbesondere an einem schwenk- oder verschiebbaren Arm befestigt sein. Es ist aber beispielsweise auch möglich, die mindestens eine Düse verschiebbar in einer Schiene zu lagern.
In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung ein weiteres Antriebssystem, das dazu ausgebildet ist, den schwenk- oder verschiebbaren Arm zu schwenken oder aber zu verschieben oder die in der Schiene verschiebbar gelagerte Düse zu verschieben, oder ist mit einem solchen Antriebssystem gekoppelt.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung eine elektronische Kontrolleinheit, die mit beiden Antriebssystemen gekoppelt ist und die mechanischen Aktionen der Antriebssysteme aufeinander abstimmen kann, beispielsweise die Geschwindigkeit, mit der das Substrat rotiert, an die Geschwindigkeit, mit der die Düse geschwenkt wird, anpassen kann.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens zwei Düsen, mit denen Entwicklerlösung und/oder Ätzflüssigkeit auf das rotierende Substrat aufgebracht werden kann, wobei die Düsen innerhalb der Vorrichtung derart angeordnet sind, dass bei einem beidseitig beschichteten Substrat dessen Vorderseite und dessen Rückseite gleichzeitig von den Düsen besprüht werden können. Beispielsweise kann eine erste der Düsen derart angeordnet sein, dass sie die Vorderseite des Substrats besprühen kann während eine zweite der Düsen die Rückseite des Substrats besprüht. Es ist bevorzugt, dass dabei jede der Düsen an einem schwenk- oder verschiebbaren Arm befestigt ist.
Die Vorrichtung weist zu diesem Zweck besonders bevorzugt einen Doppelarm mit zwei jeweils schwenkbaren oder verschiebbaren Armen, an denen jeweils mindestens eine der Düsen befestigt ist, auf. Grundsätzlich können die beiden Arme unabhängig voneinander schwenkbar oder verschiebbar sein. Bevorzugt sind die beiden Arme allerdings an einer gemeinsamen Schwenkachse fixiert und parallel zueinander ausgerichtet, so dass die Arme und die daran befestigten Düsen jede Schwenkbewegung gemeinsam vollziehen.
Die Arme des Doppelarms sind dabei bevorzugt derart voneinander beabstandet, dass zwischen ihnen der ringförmige Trägerrahmen samt dem Substrat rotieren kann. Die an den Armen befestigten Düsen sind dabei bevorzugt derart ausgerichtet, dass ihre Sprührichtung senkrecht zu dem rotierenden Substrat gerichtet ist. In aller Regel ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Ätzflüssigkeit-Reservoir und/oder einem Entwicklerlösung-Reservoir gekoppelt, aus denen die Ätzflüssigkeit und/oder die Entwicklerlösung zu der mindestens einen Düse transportiert werden kann. Gegebenenfalls kann die Vorrichtung weiterhin auch mit einem Spülmedium-Fördermittel gekoppelt sein, aus dem Spülmedium in die Vorrichtung, gegebenenfalls auch zu der Düse, transportiert werden kann.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen verfügt die Vorrichtung über eigene Ätzflüssigkeit- Fördermittel und/oder Entwicklerlösung-Fördermittel, mit denen Entwicklerlösung und/oder eine Ätzflüssigkeit aus einem Ätzflüssigkeit-Reservoir und/oder Entwicklerlösung-Reservoir zu der Düse transportiert werden kann. Gegebenenfalls verfügt die Vorrichtung weiterhin auch über Spülmedium- Fördermittel, mit denen Spülmittel zu der Düse transportiert werden kann.
Aus den obigen Ausführungen ergibt sich bereits implizit, dass die Düse in bevorzugten Ausführungsformen an das Ätzflüssigkeit-Reservoir und/oder an das Entwicklerlösung-Reservoir sowie gegebenenfalls an das Spülmedium-Reservoir gekoppelt ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Düse sowie das Ätzflüssigkeit-Reservoir und das Entwicklerlösung-Reservoir über mindestens ein Ventil, insbesondere ein Mehrwegeventil, aneinander gekoppelt. Das Mehrwegeventil sperrt in einer ersten Schaltstellung den Transportweg für Ätzflüssigkeit zur Düse und öffnet den Transportweg für Entwicklerlösung zur Düse. In einer zweiten Schaltstellung öffnet es den Transportweg für Ätzflüssigkeit zur Düse und sperrt den Transportweg für Entwicklerlösung zur Düse. Wenn zusätzlich das Spülmedium-Reservoir an die Düse gekoppelt ist, insbesondere über das Mehrwegeventil in einer dritten Schaltstellung, in der lediglich der Transportweg für Spülmedium zur Düse geöffnet ist, so können die Düse und natürlich auch das Substrat zwischen Entwicklungs- und Ätzvorgängen mit Spülmedium gereinigt werden.
Allerdings wird die bewegliche Düse nicht zwingend zur Reinigung des Substrats benötigt. Vielmehr ist es bevorzugt, wenn die Vorrichtung neben der beweglichen Düse auch über mehrere unbewegliche Düsen verfügt, deren Position relativ zur Drehachse des rotierenden Substrats sich jeweils unterscheidet und die mit dem Spülmedium-Reservoir gekoppelt sind. Die Reinigung des Substrats kann somit auch mittels dieser unbeweglichen Düsen erfolgen.
Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass die Vorrichtung über mehrere unbewegliche Düsen verfügt, deren Position relativ zur Drehachse des rotierenden Substrats sich jeweils unterscheidet und die mit einer Druckluft-Quelle gekoppelt sind. Über diese Düsen kann das Substrat einem Trocknungsschritt unterzogen werden.
In bevorzugten Ausführungsformen weist die Vorrichtung mehrere unbewegliche Düsen auf, deren Position relativ zur Drehachse des rotierenden Substrats sich jeweils unterscheidet und die sowohl mit dem Spülmedium-Reservoir als auch mit der Druckluft-Quelle gekoppelt sind, bevorzugt auch hier über ein Mehrwegeventil, das den Zugang zu dem Spülmedium-Reservoir und der Druckluft-Quelle selektiv sperren kann.
Die unbeweglichen Düsen können beispielsweise in einer Reihe an einem unbeweglichen, starr fixierten Arm befestigt sein, der parallel zu einer zu behandelnden Oberfläche des rotierenden Substrats ausgerichtet ist, so dass alle Düsen den gleichen Abstand zu der Oberfläche haben.
Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung einen Auslass für gebrauchte Ätzflüssigkeit und/oder gebrauchte Entwicklerlösung und/oder gebrauchtes Spülmedium auf. Dieser Auslass ist in der Regel am tiefsten Punkt des Gehäuses angeordnet. Der Auslass kann mit einem Mehrwegeventil gekoppelt sein, um die abzuführenden Flüssigkeiten ihrem jeweiligen Bestimmungsort zuzuführen. So kann der Innenraum des Gehäuses über das Mehrwegeventil in einer ersten Schaltstellung mit einem Behälter für gebrauchte Entwicklerlösung und in einer zweiten Schaltstellung mit einem Behälter für gebrauchte Ätzflüssigkeit verbunden werden. Natürlich ist es auch denkbar, die Entwicklerlösung in einem Kreislaufverfahren wieder dem Entwicklerlösung-Reservoir und/oder die Ätzflüssigkeit in einem Kreislaufverfahren wieder dem Ätzflüssigkeit-Reservoir zuzuführen.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Behandlungskammer mit einem Abluftsystem gekoppelt ist.
In bevorzugten Ausführungsformen kann die Vorrichtung Temperiermittel umfassen, um die Ätzlösung und/oder und die Entwicklerlösung vor ihrer Applikation auf eine gewünschte Applikationstemperatur zu erwärmen oder abzukühlen.
Jede Anlage zur Leiterplattenherstellung, die die beschriebene Vorrichtung umfasst, ist ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Wie aus den obigen Ausführungen implizit bereits hervorgeht, kann eine solche Anlage neben der beschriebenen Vorrichtung insbesondere auch Module umfassen, in denen Behandlungsschritte im Durchlaufverfahren oder im Batch-Verfahren durchgeführt werden, also beispielsweise Module, in denen der Abdeckschritt und der Belichtungsschritt im Durchlaufverfahren durchgeführt werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.
Hierbei zeigen:
Figur 1 schematisch einen bei dem vorgeschlagenen Verfahren einsetzbaren ringförmigen Trägerrahmen samt eines darin fixierten quadratischen Leiterplattensubstrats und eine an einem schwenkbaren Arm befestigte bewegliche Düse zum Aufbringen von Ätzflüssigkeit und/oder Entwicklerlösung auf das Substrat (Draufsicht von oben); und
Figur 2 schematisch eine Anordnung umfassend eine Antriebswelle und mehrere Rollen und Düsen, die zum Zwecke der Durchführung eines Entwicklungsschritts und/oder Ätzschritts gemäß der Erfindung um ein in einem ringförmigen Trägerrahmen gemäß Fig. 1 fixiertes Leiterplattensubstrat gruppiert sind (perspektivische Darstellung schräg von vorn); und
Figur 3a schematisch eine von der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung umfassend die in Fig. 2 dargestellte Anordnung in vertikaler Ausrichtung in einem Gehäuse; und
Figur 3b eine Draufsicht auf die nach vorne weisende Seite der in Fig. 3a dargestellten Vorrichtung; und
Figur 3c eine Draufsicht auf die nach hinten weisende Seite der in Fig. 3a dargestellten Vorrichtung.
Der in Fig. 1 dargestellte ringförmige Trägerrahmen 110 weist eine zentrale Aufnahme 111 auf, die von einem quadratischen Rahmen 110a definiert wird und in der ein quadratisches Leiterplattensubstrat 112 fixiert ist. Der quadratische Rahmen 110a wird seinerseits von einem Außenring 110b umrahmt und ist über mehrere Streben, unter anderem die Streben 110c und HOd, fest mit diesem verbunden. Eine bewegliche Düse 113 befindet sich an der Unterseite der Spitze des schwenkbaren Arms 114, der an einer Schwenkachse (hier nicht sichtbar) befestigt ist, die mit der Antriebseinheit 115 gekoppelt ist. Durch das Schwenken des Arms 114 wird es der beweglichen Düse 113 ermöglicht, entlang der Kreislinie 116 auf das Leiterplattensubstrat 112 einzuwirken. Bei gleichzeitiger Rotation des ringförmigen Trägerrahmens 110 sowie des darin fixierten Leiterplattensubstrats 112 kann mit der beweglichen Düse 113 in Abhängigkeit der Schwenkstellung jeder Punkt auf dem Leiterplattensubstrat 112 erfasst und senkrecht zur Ebene des Leiterplattensubstrats 112 besprüht werden.
Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung umfasst die Antriebswelle 117 sowie die Führungsrollen 118 und 119, die eine Aufnahme für den in Fig. 1 dargestellten ringförmigen Trägerrahmen 110 samt dem darin fixierten Leiterplattensubstrat 112 bilden. Die Antriebswelle 117 ist über die Antriebseinheit 120 mit einem Motor (nicht dargestellt) gekoppelt, der die Antriebswelle 117 antreibt. Sowohl die Antriebswelle 117 als auch die Führungsrollen 118 und 119 weisen umlaufende nutartige Vertiefungen auf, in denen der Rand HOe des in Rotation versetzten ringförmigen Trägerrahmens 110 abrollen kann. Gut sichtbar ist etwa die umlaufende Nut 119e in der Führungsrolle 119. Die Führungsrolle 118 kann beispielsweise mittels eines Schwenkarms oder einer Feder (hier nicht dargestellt) gegen den Rand HOe gepresst werden. Wenn sich die Antriebswelle 117 dreht, so übt sie eine tangentiale Kraft auf den anliegenden Rand HOe des ringförmigen Trägerrahmens 110 aus und versetzt den Trägerrahmen 110 samt dem darin befindlichen Substrat 112 in Rotation.
An der Schwenkachse 121 sind die schwenkbaren Arme 114 und 122 befestigt, an denen jeweils eine Düse befestigt ist, mit denen das Leiterplattensubstrat 112 mit Ätzflüssigkeit oder mit einer Entwicklerlösung besprüht werden kann. Die schwenkbaren Arme 114 und 122 bilden zusammen mit der Schwenkachse einen Doppelarm. Die Arme 114 und 122 sind hierbei parallel zueinander ausgerichtet und bewegen sich synchron zueinander. Mit den an ihnen befestigten Düsen können die Oberflächen des Leiterplattensubstrats 112 jeweils senkrecht von oben besprüht werden, so etwa die Oberfläche 112a des Leiterplattensubstrats mittels der an dem Arm 114 befestigten beweglichen Düse 113. Wären die Düse 113 und das Leiterplattensubstrat 112 jeweils starr und unbeweglich, würde sich der Wirkungsbereich der Düse 113 auf den Sprühkegel 123 beschränken. Da das Leiterplattensubstrat 112 bei der Behandlung aber rotiert und die Düse 113 schwenkbar ist, kann jeder Punkt auf der Oberfläche 112a mit der Düse 113 besprüht werden. Analoges gilt für die hier nicht dargestellte Unterseite des Leiterplattensubstrats 112. Diese kann in jedem Punkt von der an dem Arm 122 befestigten Düse erfasst werden.
An zwei unbeweglichen, parallel zueinander ausgerichteten Armen 124 und 125, die beispielsweise am Gehäuse einer erfindungsgemäßen Vorrichtung fixiert werden können, sind jeweils fünf Düsen in einer Reihe befestigt. Mittels dieser Düsen kann das Leiterplattensubstrat 112 mit einem Spülmedium besprüht werden. So kann die Oberfläche 112a beispielsweise von der Düse 127a erfasst werden, deren Wirkungsbereich auf den Sprühkegel 128 beschränkt ist. Die hier nicht dargestellte Unterseite des Leiterplattensubstrats 112 kann beispielsweise von den Düsen 126a, 126b und 126c erfasst werden. Die Abstände der an den Armen befestigten Düsen sind so bemessen, dass sich die Wirkungsbereiche benachbarter Düsen, etwa der Düsen 126b und 126c, überlappen. Obwohl die Arme 124 und 125 nicht schwenkbar ausgebildet sind, kann so jeder Punkt der Oberflächen des rotierenden Leiterplattensubstrats 112 von den Düsen erfasst werden.
In bevorzugten Ausführungsformen weist die Anordnung mehrere unbewegliche Düsen 126a, 126b und 126c auf, deren Position relativ zur Drehachse des rotierenden Substrats 112 sich jeweils unterscheidet und die sowohl mit dem Spülmedium-Reservoir als auch mit der Druckluft-Quelle gekoppelt sind, bevorzugt auch hier über ein Mehrwegeventil, das den Zugang zu dem Spülmedium-Reservoir und der Druckluft-Quelle selektiv sperren kann.
Die unbeweglichen Düsen können beispielsweise in einer Reihe an einem unbeweglichen, starr fixierten Arm befestigt sein, der parallel zu einer zu behandelnden Oberfläche des rotierenden Substrats 112 ausgerichtet ist, so dass alle Düsen den gleichen Abstand zu der Oberfläche haben.
Die in Fig. 3a dargestellte Vorrichtung 130 umfasst das transparente Gehäuse 129 sowie die in Fig. 2 dargestellte Anordnung in vertikaler Ausrichtung, die in dem von dem Gehäuse 129 definierten Innenraum angeordnet ist. Das Leiterplattensubstrat 112 kann hier in vertikal rotiert und mit Ätzflüssigkeit oder Entwicklerlösung besprüht werden.
Das Gehäuse 129 weist den schlitzförmigen Einlass 129a, auf, durch den der innerhalb des Gehäuses 129 angeordnete ringförmige Trägerrahmen 110 samt dem darin fixierten Leiterplattensubstrat 112 nach abgeschlossener Behandlung entnommen werden kann. Der Einlass 129a kann verschlossen werden um das Gehäuse abzudichten.
Am tiefsten Punkt des Gehäuses 129 befindet sich der Auslass 129b. Dieser Auslass ist mit einem Mehrwegeventil (nicht dargestellt) gekoppelt, um die abzuführenden Flüssigkeiten ihrem jeweiligen Bestimmungsort zuzuführen. In einer ersten Schaltstellung verbindet das Ventil den Innenraum des Gehäuses 129 mit einem Behälter für gebrauchte Entwicklerlösung und in einer zweiten Schaltstellung mit einem Behälter für gebrauchte Ätzflüssigkeit. Die dargestellte Vorrichtung wird aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht mit allen ihren Funktionsteilen gezeigt. Es fehlen beispielsweise Versorgungsleitungen für Ätzflüssigkeit und Entwicklungslösungen, Befestigungsmittel und elektrische Komponenten für den Antrieb der Antriebswelle 117 und die Antriebseinheit 115.
Dargestellt ist hingegen der Schwenkarm 131, mit dem die Führungsrolle 118 gegen den Rand des ringförmigen Trägerrahmens 110 gepresst werden kann.
In Fig. 3b ist eine Draufsicht auf die nach vorne weisende Seite der in Fig. 3a dargestellten Vorrichtung dargestellt, in Fig. 3c eine Draufsicht auf die nach hinten weisende Seite der in Fig. 3a dargestellten Vorrichtung.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Leiterplattenherstellung unter Bearbeitung eines Substrats (112), das eine Trägerschicht aus einem elektrisch isolierenden Material und eine darauf aufgebrachte elektrisch leitende Schicht aufweist, wobei die Bearbeitung des Substrats (112) einige oder alle Bearbeitungsschritte aus der Gruppe mit a. Chemische oder elektrische Aufbringung metallischer Schichten auf das Substrat (112) in einem Metallisierungsschritt,
b. Einbringen von Bohrungen in das Substrat (112) in einem Bohrschritt,
c. Durchkontaktieren der in das Substrat (112) eingebrachten Bohrungen in einem Kontak- tierungsschritt,
d. Aufbringen einer Schicht aus einem Fotolack auf die elektrisch leitende Schicht in einem Abdeckschritt,
e. Belichten des Fotolacks unter Verwendung einer Belichtungsmaske in einem Belichtungsschritt,
f. Entfernen belichteter oder unbelichteter Bereiche der Schicht aus dem Fotolack unter bereichsweiser Freilegung der elektrisch leitenden Schicht in einem Entwicklungsschritt, g. Entfernen der freigelegten Bereiche der elektrisch leitenden Schicht in einem Ätzschritt, h. Reinigen des Substrats (112) in einem Spülschritt und
i. Trocknen des Substrats (112) in einem Trocknungsschritt, umfasst, gekennzeichnet dadurch, dass i. das Substrat (112) zur Durchführung des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts in Rotation versetzt und eine Entwicklerlösung und/oder eine Ätzflüssigkeit mittels mindestens einer Düse (113) auf das rotierende Substrat aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Das Substrat (112) wird in einem ringförmigen Trägerrahmen (110) angeordnet, der mitsamt dem Substrat (112) in Rotation versetzt wird.
b. Das Substrat (112) ist in einem rechteckigen Rahmen einer Halteeinrichtung fixiert, die mitsamt dem Substrat (112) in dem ringförmigen Trägerrahmen (110) angeordnet wird. c. Das Substrat (112) wird zur Durchführung des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts in eine Behandlungskammer überführt. d. In der Behandlungskammer wird das Substrat (112) mittels eines Antriebssystems (117, 120), das eine tangentiale Kraft auf den ringförmigen Trägerrahmen (110) ausüben kann, in Rotation versetzt.
e. Das Substrat (112) wird vertikal in der Behandlungskammer ausgerichtet.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Das Substrat (112) umfasst eine Trägerschicht mit einer Vorder- und einer Rückseite, auf die jeweils eine elektrisch leitende Schicht aufgebracht ist.
b. Die Vorderseite und die Rückseite des Substrats (112) werden gleichzeitig dem Entwicklungsschritt und/oder dem Ätzschritt unterzogen, insbesondere in der Behandlungskammer.
c. Die Vorderseite wird mittels einer ersten Düse mit der Entwicklerlösung und/oder derÄtz- flüssigkeit besprüht und die Rückseite wird mittels einer zweiten Düse mit der Entwicklerlösung und/oder der Ätzflüssigkeit besprüht.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Zusätzlich zu dem Ätzschritt wird auch ein unmittelbar vorgeschalteter und/oder ein unmittelbar folgender Spülschritt in der Behandlungskammer durchgeführt.
b. Zusätzlich zu dem Entwicklungsschritt wird auch ein unmittelbar vorgeschalteter und/oder ein unmittelbar folgender Spülschritt in der Behandlungskammer durchgeführt.
c. Zusätzlich zu einem der Spülschritte wird auch ein unmittelbar folgender Trocknungsschritt in der Behandlungskammer durchgeführt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Das Substrat (112) wird zur Durchführung des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts aus einer im Durchlaufverfahren oder im Batch-Verfahren betriebenen Prozesslinie ausgeschleust.
b. Das Substrat (112) wird nach der Durchführung des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts in eine im Durchlaufverfahren oder im Batch-Verfahren betriebene Prozesslinie eingeschleust.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Die Entwicklerlösung und/oder die Ätzflüssigkeit wird mittels mindestens einer beweglichen Düse (113) auf das rotierende Substrat (112) aufgebracht.
b. Die Position der mindestens einen Düse (113) relativ zur Drehachse des rotierenden Substrats wird bei der Durchführung des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts variiert, insbesondere durch eine Schwenkbewegung oder eine Verschiebung des Armes (114) oder eine Verschiebung der Düse (113).
c. Mittels mehrerer unbeweglicher Düsen (126a, 126b, 126c), deren Position relativ zur Drehachse des rotierenden Substrats (112) sich jeweils unterscheidet, wird nach Ab- schluss des Entwicklungsschritts und/oder des Ätzschritts ein Spülmedium auf das rotierende Substrat (112) aufgebracht.
d. Mittels mehrerer unbeweglicher Düsen (126a, 126b, 126c), deren Position relativ zur Drehachse des rotierenden Substrats (112) sich jeweils unterscheidet, wird das Substrat (112) nach Abschluss des Spülschritts trockengeblasen.
Vorrichtung zur Leiterplattenherstellung unter Bearbeitung eines Substrats (112), das eine Trägerschicht aus einem elektrisch isolierenden Material und eine darauf aufgebrachte elektrisch leitende Schicht aufweist, insbesondere nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Merkmalen a. die Vorrichtung verfügt über ein Antriebssystem (117, 120), mit dem das Substrat (112) in Rotation versetzt werden kann, oder ist mit einem solchen System gekoppelt, und b. die Vorrichtung verfügt über mindestens eine Düse (113), mit der Entwicklerlösung und/oder eine Ätzflüssigkeit auf das rotierende Substrat (112) aufgebracht werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 7 mit dem folgenden zusätzlichen Merkmal: a. die Vorrichtung verfügt über ein als Behandlungskammer dienendes Gehäuse 129 das einen Innenraum umschließt, in sich eine Aufnahme (111) für das zu behandelnde Substrat (112) findet.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder Anspruch 8 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Die Aufnahme (111) ist zur drehbaren Lagerung eines ringförmigen Trägerrahmens, in dem das Substrat angeordnet ist, ausgebildet.
b. Die Vorrichtung umfasst einen ringförmigen Trägerrahmen (110) mit einer Aufnahme für das Substrat (112).
c. Die Vorrichtung umfasst mehrere Rollen und/oder Wellen (117, 118, 119), an denen der Rand des in Rotation versetzten ringförmigen Trägerrahmens abrollen kann. d. Die Vorrichtung umfasst mindestens eine Antriebswelle, die auf den Rand (HOe) des ringförmigen Trägerrahmens eine tangentiale Kraft ausüben kann, um den Trägerrahmen (110) in Rotation zu versetzen.
e. Die Vorrichtung umfasst zwei oder drei Führungsrollen, um den ringförmigen Trägerrahmen in der Ebene der Rotation zu halten.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Die Düse (113), mit der die Entwicklerlösung und/oder die Ätzflüssigkeit auf das rotierende Substrat aufgebracht werden kann, ist beweglich gelagert.
b. Die bewegliche Düse (113) ist schwenk- oder verschiebbar gelagert.
c. Die bewegliche Düse (113) ist an einem schwenk- oder verschiebbaren Arm befestigt. d. Die bewegliche Düse ist verschiebbar in einer Schiene gelagert.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Die Düse (113) ist an Ätzflüssigkeit-Reservoir und an ein Entwicklerlösung-Reservoir sowie gegebenenfalls an ein Spülmedium-Reservoir gekoppelt.
b. Die Düse (113) sowie das Ätzflüssigkeit-Reservoir und das Entwicklerlösung-Reservoir sind über ein Mehrwegeventil aneinander gekoppelt, das in einer ersten Schaltstellung den Transportweg für Ätzflüssigkeit zur Düse sperrt und den Transportweg für Entwicklerlö- sung zur Düse öffnet und in einer zweiten Schaltstellung den Transportweg für Ätzflüssigkeit zur Düse öffnet und den Transportweg für Entwicklerlösung zur Düse sperrt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 mit mindestens einem der folgenden zusätzlichen Merkmale: a. Die Vorrichtung verfügt über mehrere unbewegliche Düsen (126a, 126b, 126c), deren Position relativ zur Drehachse des rotierenden Substrats (112) sich jeweils unterscheidet und die mit einem Spülmedium-Reservoir gekoppelt sind.
b. Die Vorrichtung verfügt über mehrere unbewegliche Düsen (126a, 126b, 126c), deren Position relativ zur Drehachse des rotierenden Substrats sich jeweils unterscheidet und die mit einer Druckluft-Quelle gekoppelt sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12 mit dem folgenden zusätzlichen Merkmal: a. Die Vorrichtung verfügt über einen Auslass 129b für gebrauchte Ätzflüssigkeit und/oder gebrauchte Entwicklerlösung und/oder gebrauchtes Spülmedium.
14. Anlage zur Leiterplattenherstellung umfassend eine Vorrichtung zur Leiterplattenherstellung mit den Merkmalen eines der Ansprüche 7 bis 13.
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