JP4490101B2 - 液体によって対象を処理する方法および装置 - Google Patents

Description

＜技術分野と背景技術＞
本発明は、たとえば回路基板産業における基板のような、対象を液体によって処理する方法および装置に関する。

通常、対象ないし基板またはいわゆる回路基板が使用され、それらは表面に層、たとえば銅のような導通性の材料からなる層を有している。この層は、特にエッチング剤とすることのできる、液体の作用を受けて、パターンを形成しながら除去される。液体は、液体スリーブと接続されたノズルによって放出される。

ここでは、この種のノズルがノズルエリアとして大きな数で前後左右に並べて配置されていることが、幾重にも問題となる。このノズルエリアの下方を基板が平坦に横たわって通過し、液体を吹き付けられる。問題が生じ、基板に、原則的には、完全に均一に分配された液体供給が行われる。しかし外側の領域においては、端縁へ向かって流れやすいので、ここでは液体交換が大きくなり、ないしはずっと新鮮なエッチング液がもたらされる。それに対して中央領域においては、ある種の液体溜まり（いわゆる水溜まり効果）が形成され、液体の交換がずっと少なくなる。それが最終結果において、外側領域においては中央領域におけるよりもずっと多くの層がエッチング除去され、従って結果が悪化し、あるいは場合によっては基板が使えなくなってしまうことをもたらす。

この問題に対処するために、ＤＥ３３４５１２５からは、基板の外側領域内では少ない液体をもたらし、あるいは、流量を減少させることが知られている。そのために、ノズルへ至る導管内に制御弁と流量計が設けられている。そのために必要とされる流量計によって、この装置は極めて複雑になる。弁の制御も、同様に容易ではなく、複雑な弁が必要とされる。

＜課題と解決＞
本発明の課題は、この種の対象の液体供給が個別かつ所望に可能となる、冒頭で挙げた種類の方法および装置を提供することである。本発明に基づく方法および装置は、できるだけ簡単に抑えられる。

この課題は、請求項１の特徴を有する方法と請求項１０の特徴を有する装置によって解決される。本発明の好ましい効果的な形態が、他の請求項の対象であって、以下で詳細に説明する。請求項の文言は、はっきりと参照することによって出願の内容とされる。

本発明に基づく方法において、ノズルのための液体配管は、液体タンクと接続されており、かつ開放および閉鎖可能である。各ノズルには、そのノズルに対してできるだけ小さい間隔で直接弁が付設されている。このようにして効果的に、ノズルを通しての液体供給を極めて遅延なしで制御することが可能になる。弁は開放または閉鎖するために個々に作動制御される。しかしこれは、個々に行うことができるが、グループで同時に行うこともできる。すなわち個々に任意の液体供給ないしそれによって形成される液体放出像が可能である。

対象は、移動路に沿ってノズルに対して、好ましくは連続的な速度で、移動される。弁の開放と閉鎖によって、一方では、液体配管が開放されている場合に、移動路の上方に予め定められた面分配を有する所定の液体放出を発生させることができる。その代わりに、この面分配を発生させるために、付加的に液体配管を開放または閉鎖することが可能である。

液体配管は、好ましくは縦長に形成されており、液体配管は複数のノズルを有しており、それらノズルは互いに対して所定の間隔を有している。液体配管は、好ましくは栓により開放し、かつ閉鎖することができる。好ましい形態においては、複数のこの種の液体配管が互いに対して平行かつ互いに相前後して配置されている。それによって液体配管が対象の移動路の上方の面を覆うことができる。特に好ましくは、液体配管は、それぞれ予め定められた面分配に従って、独立して異なるようにも、個々に作動制御され、開放ないし閉鎖される。

好ましくは、液体配管は位置固定されており、対象が移動路上で移動する。この移動路は、移送路、たとえばローラトラックなどとすることができる。好ましくは少なくとも対象の移動路の上方に、液体配管が設けられており、液体を対象へ上方から供給する。

本発明の実施可能性において、面分配を得るために、ノズルの弁のみが作動制御される。それによってプロセスの制御を、ノズルの弁に限定することができる。本発明の他の実施可能性においては、面分配を得るために、ノズルの弁と液体配管の栓を開放および閉鎖することができる。第１の段階においてノズルが弁によって予め調節され、ないしは開放または閉鎖される。プロセス自体の間に、液体配管ないしその栓が開放および閉鎖される。従っていわばノズルの弁により液体分配が予め調節され、その後接続部の開放と閉鎖によって液体放出自体が作動される。このようにして弁を大事に扱うことができ、常に操作ないし切り替える必要はない。液体配管は多数のノズルを支持しているので、この液体配管を介して液体放出をサイクリック制御することが容易になる。

本発明に基づく方法においては、基板の外側領域における強すぎる液体供給を避けるために、基板の側方および／または前方と後方の外側領域においては、中央の領域におけるよりも少ない液体が供給される。原則的に、液体供給を任意に変化させることができる。好ましくは液体供給は量的に少なくなり、それは特に好ましくは時間的な減少によって行われる。このことは、ノズルを通る液体流量は、そもそもそれが行われる限りにおいて、いずれの場合にも等しいことを意味している。しかし、該当する外側領域において、ないしはこの外側領域のために、該当するノズルは時間的に頻繁に、あるいは長くオフにされ、ないしは希に作動される。

好ましくはノズルは、固定位置に配置されている。本発明の可能性によれば、ノズルは固定かつ定められた放出方向をもって設計されている。他の、幾分複雑な可能性によれば、ノズルをその方位において移動ないし変化させることができる。これは、各ノズルについて個々に、あるいはグループで行うことができる。方位の変化は、１方向ないしは１つの平面において、複数の平面において、あるいは完全に自由に選択可能に行うことができる。作動制御装置を設けることによって、ノズルを制御して、たとえば電動で方位決めすることが可能である。ノズルのこの種のグループは、液体配管に従って、たとえばパイプなどの形状の液体配管と共に、分割することができる。この種の調節可能なノズルによって、さらに細かい、任意に得ることのできる液体放出を達成することができる。

本発明の実施可能性においては、対象の通過方向に見て前方の領域内では１つまたはわずかなノズルが液体を放出することができる。通過方向にだんだんと多くなるノズルが液体を放出し、従ってそれらのノズルは好ましくはより多くに面をカバーし、ないしはより大きい広がりを有する。従ってくさび形状で、通過方向に広がる面分配を得ることができる。さらに、本発明に基づく方法において、複数の対象を並べて通過させることが可能である。ここでは各対象について、所定の、たとえばくさび形状のプロフィールを発生させることができる。また、各対象について、専用の他のプロフィールを発生させることもできる。

ノズルの弁を操作する可能性は、圧縮空気による。これは比較的簡単であって、しかも確実で保守が少ない。圧縮空気導管を直接弁へ案内することができる。

上述した特徴と他の特徴は、請求項から明らかにされる他に、明細書と図面からも明らかにされ、個々の特徴はそれ自体単独であるいは複数を互いに組み合わせた形式で、本発明の実施形態においてかつ他の分野で実現することができ、好ましい、かつそれ自体保護可能な形態を表すことができ、それについてここで保護が請求される。出願を個々の部分および中間見出しに分割することは、それらの下でなされた説明の普遍妥当性を制限するものではない。

本発明の実施例を図面に概略的に示し、以下で詳細に説明する。

＜実施例の説明＞
図１には、本発明に基づく装置１１がノズルパイプ１２と共に側面で示されている。ノズルパイプ１２は、右と左に液体供給部を有しており、それがノズルパイプ１２を貫通している。ノズルパイプ１２は、図４に概略的に示される栓により開放および閉鎖可能である。ノズルパイプ１２の栓２７は、圧縮空気により操作することができる。

ノズルパイプ１２は、互いに対して等しい間隔を有し、かつ同一に形成されている放出ユニット１５を支持している。放出ユニット１５は、接続片１６によって液体を導くようにノズルパイプ１２と接続されている。さらに、放出ユニット１５は、作動制御するための圧縮空気接続端１８を備えた弁ユニット１７を有している。他の形態においては、放出ユニット１５を異なる間隔でノズルパイプ１２に配置することができる。同様に、異なるように形成された放出ユニットを設けることも可能である。また、放出ユニットをノズルパイプ１２の両側に接続することもできる。

図２には、図１の表示に基づきノズルパイプ１２に設けられた放出ユニット１５が、拡大して示されている。圧縮空気接続端１８内には、圧縮空気導管１９が延びている。この圧縮空気導管１９は、図示されていない圧縮空気ユニットと接続されている。各圧縮空気導管１９とそれに伴って各放出ユニット１５は、個々に圧縮空気導管１９により作動制御することができる。

ノズルパイプ１２との、液体を案内する接続は、接続片１６を通る液体通路２１を介して行われている。液体通路２１は、同様に弁ユニット１７を貫通しており、開閉のために、圧縮空気接続端１８によって操作可能なメンブレン弁が設けられている。これについてここで、詳しく説明する必要はない。液体通路２１は、図面平面へ延びる、ノズル供給部２２へ連通している。

図２からは、まず、放出ユニット１５ないしノズルが、ノズルパイプ１２の極めて近傍に配置されていることがわかる。さらにそこから、弁ユニット１７とそれに伴って、ノズル２４が作動するか否かの調節が、ノズルに直接設けられていることがわかる。従ってノズルの極めて正確かつほぼリアルタイムの調節が可能である。

図３の表示からは、弁ユニット１７の下方にどのようにノズル２４が配置されているか、が理解される。それらは、ノズル供給部２２によって液体を案内するように接続されている。ノズル２４の正確な形成については、ここでは詳しく説明する必要はない。というのは、それは図３から明らかであって、公知のノズルユニットにほぼ相当するからである。

ノズル２４からは、噴射ビームが下方へ流出する。噴射ビームは、そのプロフィールまたはその幅に関して、ノズル２４自体において調節することができる。これは、手動で、あるいは自動化して制御することができる。

図４には、ノズルエリア２５が示されている。これは、多数の放出ユニット１５からなる。放出ユニットは、図１に示すように、ノズルパイプ１２に並べて配置されている。それ自体図４には示されていない、これらのノズルパイプは、栓２７によって液体を通すように制御可能である。

放出ユニット１５の幾つかが、線で消されていることが見て取れる。これは、放出ユニットが作動制御中に弁ユニット１７によって阻止されて、液体放出をもたらさないことを意味している。従ってアクティブな放出ユニット１５から、破線で示す分配プロフィール２６ａが生じる。それから明らかなように、図４では分配プロフィール２６ａはくさび形状である。

回路基板２９ａが、ノズルエリア２５の下方を移動方向Ｂに通過する。回路基板２９ａへの液体放出は、分配プロフィール２６ａによって予め定められる。それから明らかなように、液体放出は回路基板２９ａの中央領域ないし中心部分の方が、端縁側よりも激しい。というのはここでは多くのノズルが作動されているからである。

液体放出は、ここでは、放出ユニット１５が分配プロフィール２６ａに従って弁ユニット１７により予め調節するために開放または閉鎖されるように、行われる。放出ユニット１５の作動制御は、ノズルパイプ１２を介して栓２７によって行われる。上述したように、それによって弁ユニット１７は頻繁に操作する必要がないので、壊れにくい。

図５には、図４のノズルエリア２５が再度示されている。ここでは回路基板２９ｂはより狭い幅を有しているので、くさび形状の分配プロフィール２６ｂはより鋭く供給され、ないしはその幅に適合されている。さらに、ここでは回路基板２９ｂはノズルエリア２５の中心軸に対して右へ移動されている。従って分配プロフィール２６ｂも、同様に右へ移動されている。

移動方向Ｂにもっと短い回路基板に適合させるために、移動方向Ｂに対して垂直に延びる放出ユニット１５ないしノズルパイプ１２の全列を遮断することができる。

図６には、図４に示すノズルエリア２５が同様に図示されている。ここでは２つ並んだ回路基板２９ｃと２９ｄに液体が供給される。それに基づいて分配プロフィール２６ｃないし２６ｄが得られ、それも破線で示されている。これらの分配プロフィールも、くさび形状に移動路Ｂへ向けられている。放出ユニット１５の上中央の領域内で、２つの分配プロフィールが交差している。しかしこれは、実際においては何ら問題とならない。

２つの回路基板２９ｃと２９ｄが移動方向Ｂに互いに対してずらされた場合には、分配プロフィール２６それ自体は同じである。ただ、時間的な使用は異なり、それぞれ各回路基板について個々に適合される。

図には、液体の放出のための作動制御装置は示されていない。この種の作動制御装置は、特にセンサ技術を有することができ、それが回路基板の位置、方位および大きさを検出して、それに合わせて液体放出ないし対応する分配プロフィールを調節して、液体放出のために使用する。

本発明に基づくノズルパイプとそれに配置されている、ノズルを備えた多数の放出ユニットの一部を示す側面図である。 この種の放出ユニットの断面を有する、図１の一部を拡大して示している。 図２の放出ユニットの他の断面をノズルと共に示している。 分配プロフィールと様々なフォーマットの回路基板を有する、ノズルエリアを概略的に示している。 分配プロフィールと様々なフォーマットの回路基板を有する、ノズルエリアを概略的に示している。 分配プロフィールと様々なフォーマットの回路基板を有する、ノズルエリアを概略的に示している。

Claims (14)

1. 対象、特に回路基板産業における基板（２９）、を液体で処理する方法であって、
   −対象（２９）は表面に層を有しており、前記層は液体の作用を受けてパターンを形成しながら部分的に除去され、
   −複数のノズル（２４）が、液体を放出するために設けられており、かつ少なくとも１つの液体配管（１２）と接続されており、
   −液体配管（１２）は、液体タンクと接続されているものにおいて、
   −液体配管（１２）は、開放可能かつ閉鎖可能であって、
   −各ノズル（２４）に直接、弁（１７）が設けられ、
   −弁（１７）は、個々に開放または閉鎖するように作動制御可能であって、
   −対象（２９）は移動路（Ｂ）に沿ってノズル（２４）に対して移動され、
   −弁（１７）および／または液体配管（１２）の開放と閉鎖によって、移動路の上方に予め定められた、あるいは予め定めることのできる面分配（２６）を有する所定の液体放出が発生され、
   −対象（２９）の通過方向において移動路（Ｂ）に沿って前方のノズル（２４）の内の１つまたは少数のノズルのみが液体が放出し、通過方向において徐々に多数のノズルが、比較的大きな面を覆うように、液体を放出する、
   ことを特徴とする方法。
2. 液体配管（１２）は、縦長であって、複数のノズル（２４）を互いに間隔をもって有しており、かつそれぞれ栓（２７）により開放可能かつ閉鎖可能であって、複数の液体配管（１２）が互いに対して平行かつ互いに相前後して移動路（Ｂ）の上方に面を覆うように配置されており、かつ特に個々に作動制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 液体配管（１２）は、移動路（Ｂ）に対して互いに相前後して固定位置に配置されており、かつ対象（２９）が移動路（Ｂ）に沿って移動されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 移動路（Ｂ）の上方で液体放出の所定の面分配（２６）を得るために、ノズル（２４）の弁（１７）が作動制御されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 面分配（２６）を得るために、ノズル（２４）の弁（１７）のみが作動制御されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 面分配（２６）を得るために、対象（２９）の通過中に第１の段階においてノズル（２４）が弁（１７）によって予め調節され、第２の段階において液体配管（１２）がサイクリックに開放および閉鎖されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
7. 液体放出の所定の面分配（２６）を得るために、対象（２９）の側方および／または前方と後方の外側領域において、中央の領域におけるよりも少ない液体が供給され、液体供給が量的および時間的に少ないことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. ノズル（２４）は、その方位において移動ないし変化され、ノズル（２４）は個々に、あるいはグループで変化され、特にグループが液体配管（１２）に従って分割されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. 特に請求項１から８のいずれか１項に記載の方法を実施するために、対象、特に回路基板産業における基板（２９）を液体で処理する装置であって、
   −対象（２９）は、表面に層を有しており、前記層は液体の作用を受けてパターンを形成しながら部分的に除去され、
   −複数のノズル（２４）が、液体を放出するために設けられており、かつ少なくとも１つの液体配管（１２）と接続されており、
   −液体配管（１２）は、液体タンクと接続されているものにおいて、
   −液体配管（１２）は、開放可能かつ閉鎖可能であって、
   −各ノズル（２４）に直接弁（１７）が設けられており、
   −弁（１７）は、開放または閉鎖するために個々に作動制御可能であって、
   −対象（２９）は、移動路（Ｂ）に沿ってノズル（２４）に対して移動され、
   −弁（１７）および／または液体配管（１２）は、移動路（Ｂ）の上方に予め定められた面分配（２６）を有する所定の液体放出を発生させるために、開放可能かつ閉鎖可能であり、
   −対象（２９）の通過方向において移動路（Ｂ）に沿って前方のノズル（２４）の内の１つまたは少数のノズルのみが液体が放出し、通過方向において徐々に多数のノズルが、比較的大きな面を覆うように、液体を放出するようにされている、
   ことを特徴とする、対象を処理する装置。
10. 液体配管（１２）は、縦長であって、複数のノズル（２４）を互いに間隔をもって有しており、かつ栓（２７）により開放可能かつ閉鎖可能であって、複数の液体配管（１２）が互いに対して平行かつ互いに相前後して移動路（Ｂ）の上方に面を覆うように配置されており、かつ特に個々に作動制御可能であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 液体配管（１２）は、移動路（Ｂ）に対して相前後して固定位置に配置されており、対象（２９）が移送路、特にローラトラック上で、液体配管（１２）の下方で移動可能であることを特徴とする請求項９または１０に記載の装置。
12. ノズル（２４）の弁（１７）は、移動路（Ｂ）の上方に液体放出の所定の面分配（２９）を得るために、特に個々に、作動制御可能であることを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載の装置。
13. ノズル（２４）は、液体配管（１２）に、その液体配管に対してわずかな距離で配置されており、ノズル（２４）と液体配管（１２）との間に弁（１７）が配置されていることを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の装置。
14. ノズル（２４）は、その方位において移動可能ないし変化可能であって、ノズル（２４）は個々にまたはグループで変化可能であって、特にグループが液体配管（１２）に従って分割されていることを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載の装置。

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