WO1996038028A1 - Verfahren zur behandlung von gegenständen, insbesondere von elektronischen leiterplatten, sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren zur behandlung von gegenständen, insbesondere von elektronischen leiterplatten, sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens Download PDF

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WO1996038028A1
WO1996038028A1 PCT/EP1996/000890 EP9600890W WO9638028A1 WO 1996038028 A1 WO1996038028 A1 WO 1996038028A1 EP 9600890 W EP9600890 W EP 9600890W WO 9638028 A1 WO9638028 A1 WO 9638028A1
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WO
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liquid
treatment liquid
printed circuit
objects
circuit boards
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Application number
PCT/EP1996/000890
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Inventor
Thomas Kosikowski
Original Assignee
Höllmüller Maschinenbau GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0085—Apparatus for treatments of printed circuits with liquids not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46; conveyors and holding means therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/001—General methods for coating; Devices therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0085—Apparatus for treatments of printed circuits with liquids not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46; conveyors and holding means therefor
    • H05K3/0088—Apparatus for treatments of printed circuits with liquids not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46; conveyors and holding means therefor for treatment of holes

Definitions

  • the invention relates to a method for treating objects, in particular electronic printed circuit boards, in which they are continuously moved through a treatment liquid which is constantly changing in dynamic equilibrium below the mirror and are subjected to different pressures in this treatment liquid.
  • a transport system which guides the objects through a container arranged in the machine housing, in which a stationary level of a treatment liquid is maintained in the dynamic equilibrium between inflow and outflow, the level of transport of the transport system inside the container below the level of the Treatment liquid is ("standing wave");
  • holes are used in the manufacture of printed circuit boards for electrical circuits, e.g. Contact holes, introduced, smeared the borehole wall during this process. This coating must be removed before further processing steps.
  • the cleaned borehole walls are used to prepare a galvanic metallization with an electrically conductive layer, e.g. B. an electrically conductive polymer or coated with palladium.
  • an electrically conductive layer e.g. B. an electrically conductive polymer or coated with palladium.
  • the "treatment” is carried out with a treatment liquid which, in order to achieve the desired effect, has to flow well through the sometimes very narrow holes in the printed circuit boards; in the case of blind bores, it must be possible to exchange the treatment liquid contained therein well.
  • a method and a device of the type mentioned are known from DE-A-38 13 518.
  • a device which applies treatment liquid to the printed circuit board under different pressures.
  • This device consists of two nozzles, which are arranged on opposite sides of the circuit board. One of these nozzles is connected to the suction side, the other nozzle to the pressure side of a pump. In this way, the effects of the two nozzles support each other in that treatment liquid through the passage bore holes in the circuit boards to be cleaned.
  • the apparatus structure of the known device is relatively complicated.
  • the distance over which the pressure or suction effect is exerted is relatively short. It is therefore necessary to work with relatively high overpressures or underpressures in order to achieve a sufficient cleaning effect over the corresponding short distance.
  • some walls processes at the Bohrloch ⁇ take some time, so that in these cases the known device delivers' no conference ⁇ sufficient results.
  • This object is achieved according to the invention in that the different pressures according to the Bemoulli principle are caused by a flow of the treatment liquid which is carried past the surface of the object and which is at a sufficiently high average Flow velocity has locally different values of the flow velocity, such that a low static pressure acts on the surface of the object at the locations of high flow velocity and a high static pressure of the treatment fluid acts on the locations of lower flow velocity.
  • the method according to the invention therefore does not use the pressure and suction effect caused directly by a pump. Rather, a variation of the local flow rate of the treatment liquid provides for a local variation of the static pressure:
  • a corresponding geometry of the flow paths ensures that the treatment liquid pumped past a surface of the object to be cleaned with a medium flow rate has a locally different speed ⁇ speed.
  • the flow rate of the treatment fluids is kept low at other points, as a result of which there are relatively high local static pressures.
  • the outlay on equipment with which this can be achieved is comparatively low, as the explanations below regarding the device according to the invention will show.
  • the extension of the various high and low pressure areas in the direction of movement of the objects can be brought about and varied as desired by appropriately shaping the flow paths, in particular adjusting the flow cross sections.
  • local deviations from the mean pressure can be achieved in this way, which have a considerable extent in the direction of movement of the objects to be cleaned and for which therefore the duration of action of the treatment liquid is larger in the holes. This means that solution processes or chemical reactions that require a certain minimum period of time can also be reliably carried out within the boreholes.
  • An advantageous embodiment of the method is characterized in that the flow velocity at the point where it is locally greatest has a value at which a local negative pressure is generated locally.
  • the device which acts on the objects with different pressures comprises:
  • At least one liquid guiding space which is partly delimited by the passing object and partly by at least one guiding body in such a way that at least a relatively narrow exit gap is formed between the object and the guiding body, through which the treatment liquid emerges at a speed, which is greater than the flow rate at other points in the liquid guide space; e) a charging device with which treatment liquid can be introduced into the liquid control space at such an average speed that the differences in the local flow speed which occur there and in the outlet gap lead to the desired local differences in the stationary pressure.
  • the guide bodies provided in a device according to the invention ensure that there are narrow exit gaps between them and the objects moving past, via which the treatment liquid can and must flow out of the liquid guide space in such a way that here a high flow velocity and accordingly a low static pressure is created.
  • the loading device with which the treatment liquid is introduced into the liquid control space according to the invention only has to meet one requirement that a sufficient amount of treatment liquid is transported per unit of time, with which the desired local pressure differences result.
  • the guide body (s), as seen in the direction of movement of the objects is or are designed and arranged symmetrically to the vertical center plane of the loading device. In this case, symmetrical pressure conditions also arise, which can have a favorable effect on the conveying behavior of the objects transported past.
  • rollers are particularly suitable because they form a narrow gap between their lateral surface and the objects guided over them, which gap can serve as an exit gap in the sense of the present invention for the treatment liquid leaving the liquid guide space. In this case, special guide bodies, which would be associated with own manufacturing and assembly costs, are not necessary.
  • an embodiment of the device according to the invention is recommended in which the gap between the loading device and the adjacent roller or rollers is covered by a film which is fastened to the loading device and rests elastically resiliently on the surface of the adjacent roller (s).
  • the grinding contact between the film and the roller surface is associated with a certain amount of wear and therefore also with a certain need for maintenance.
  • the loading device can be formed by a liquid feed pipe arranged between two guide bodies 'which partially delimits the liquid guide space, is connected to a feed pump for the treatment liquid and has at least one outlet opening leading into the liquid guide space. Because the liquid feed pipe directly adjoins the liquid guide space, it is relatively easy to introduce the treatment liquid into the liquid guide space without loss.
  • the outlet opening can be a slot extending essentially over the entire length of the liquid feed pipe.
  • liquid feed pipe is provided with at least one row of discrete outlet openings which extend over substantially the entire length of the liquid feed pipe.
  • a particularly preferred embodiment is one in which the liquid feed pipe is provided with two slit-like outlet openings or two rows of discrete outlet openings, each of which extends essentially over the entire length of the liquid feed pipe and in relation to the central axis of the Liquid feed tube enclose a certain angle. In this way, a relatively large liquid guide space can be quickly filled or flowed through with the required amount of treatment liquid.
  • the angle is preferably approximately 90 °.
  • the loading device has one Is a nozzle device which is not arranged directly adjacent to the liquid guiding space and injects the fastening liquid into the liquid guiding space via an entry gap located between two guide bodies.
  • the nozzle device should generate at least one jet of the treatment liquid which, if possible, is not fanned out when viewed in the direction of movement of the objects.
  • the lack of fanning out of the treatment liquid jet generated by the nozzle device in the specified direction is intended to avoid "leakage losses" which are generated by diverging jet parts which do not enter the inlet gap of the liquid guiding space.
  • the nozzle device in principle, it is possible to provide the nozzle device with a slot nozzle which extends over the entire width of the container.
  • the nozzle device it is also possible for the nozzle device to comprise a multiplicity of nozzles which generate individual jets which are fanned out strongly perpendicular to the direction of movement of the objects. In this way, the liquid guide space can be filled with treatment liquid in a similarly homogeneous manner as when using a slot-like nozzle.
  • Figure 1 schematically a vertical section through a first embodiment of a device for treating holes in printed circuit boards
  • FIG. 2 in a detail enlargement from FIG. 1, a surge and suction section used there;
  • Figure 3 is a view, similar to Figure 2, of a second embodiment of the surge and suction section;
  • FIG. 4 a view, similar to FIGS. 2 and 3, in which surge and suction sections are arranged on opposite sides of the printed circuit boards to be cleaned;
  • Figure 5 a view, similar to Figures 2 to 4, of another embodiment of a surge and suction section according to the invention.
  • the device shown in FIG. 1 for treating (eg cleaning or coating) bores in printed circuit boards comprises a machine housing 1 in which a transport system consisting of a plurality of closely adjacent rollers 2 is arranged.
  • the rollers 2 extend over the entire working width of the device, that is to say they have a longitudinal dimension which corresponds to the maximum processing width of the printed circuit boards 3.
  • the circuit boards 3 to be treated enter the interior 5 of the device through an opening 4 in the machine housing 1. They are over by the rollers 2 of the transport system
  • Squeeze roller pair 6 is inserted into the interior of an inner container 7.
  • the container 7 is filled with a treatment liquid 8 up to a mirror which lies above the transport plane of the printed circuit boards 3.
  • the liquid level is maintained in a kind of "dynamic equilibrium”: by means of a pump 9, treatment liquid is withdrawn from a liquid sump 10, which is located in the lower region of the machine housing 1, and supplied to the interior of the container 7.
  • the treatment liquid then leaks through the gap between the two squeeze rollers 6 on the inlet side of the container 7 and the gap between two corresponding squeeze rollers 11 on the outlet side of the container 7 to the same extent that treatment liquid is supplied via the pump 9.
  • This arrangement is called “standing wave” in technical jargon.
  • the circuit board 3 to be treated thus passes between the two squeeze rollers 6 into the treatment liquid. It is then guided in the container 7 over two suction and surge sections 20, 21, which are constructed in a manner to be described below, and in which the printed circuit board 3 is alternately subjected to positive and negative pressure on its underside.
  • the bores contained in the printed circuit board 3 are easily reached by the treatment liquid, so that the contaminants present here can be removed or the coatings can be built up.
  • through bores there are real through-flows, while with blind bores a good effect is also achieved by a reciprocating flow of the treatment liquid.
  • FIG. 2 One of the two surge and suction sections shown in FIG. 1, namely the surge and suction section 20, is drawn out in FIG. 2 on an enlarged scale. It comprises a liquid feed tube 22 extending parallel to the rollers 2 over the width of the container 7, which has symmetrical, slit-like outlet openings 23, 24 with respect to its vertical center plane. Instead of the continuous slots 23, 24, a series of discrete individual openings, for example circular bores, can also be used. In the illustrated embodiment, the two slots 23, 24, based on the central point of the feed tube 22, an angular distance of about 120. The diameter of the liquid feed pipe 22, as can be seen in the drawing, is somewhat smaller than that of the rollers 2, so that the printed circuit boards 3 move a certain distance above the liquid feed pipe 22.
  • the suction and surge section 20, which is shown in FIG. 2, comprises, in addition to the liquid feed pipe 22, the two rollers 2 adjacent to it, which basically retain their function as part of the transport system, but due to their proximity to the liquid feed pipe 22, a second function get assigned: As will become clear below, they serve as "guiding bodies" for the formation of a liquid guiding space.
  • This is identified in the drawing by reference numeral 25 and is identified by the quadrant of the left roller 2 at the top right, the upper half of the liquid feed tube 22, the quadrant at the top left of the right roller 2 and the one above the rollers 2 and the liquid Feeder tube 22 moved past printed circuit board 3.
  • the liquid guide space 25 is connected to the rest of the interior of the container 7 via four relatively narrow exit gaps:
  • a first exit gap which has a very narrow cross section, is located between the printed circuit board 3 and the roller 2 on the left in the drawing.
  • the second outlet gap 27 can be found, namely between the printed circuit board 3 and the roller 2 on the right in the drawing.
  • Two further outlet gaps 28, 29 are formed, likewise symmetrically to the vertical plane of the liquid feed pipe 22, between the liquid feed pipe 22 and the two adjacent rollers 2.
  • a pump 16 removes loading 7 from the interior of the container. liquid and feeds it via a branch of a forked line 30 to the liquid feed pipe 22.
  • the treatment liquid is distributed within the liquid feed tube 22 over the entire width of the container 7 and exits via the slots 23, 24 in an obliquely upward direction, as is schematically indicated in FIG. 2 by the arrows.
  • a flow pattern is established in which the treatment liquid supplied to the liquid guide space 25 via the liquid feed pipe 22 flows out in certain proportions via the four outlet gaps 26 to 29.
  • This treatment liquid essentially runs through a circuit from the interior of the container 7 via the pump 16, the line 30, the liquid feed pipe 22, the liquid guide space 25 and the outlet gaps 26 to 29 back into the interior of the container 7.
  • Movement path of the printed circuit boards 3 areas of different pressure.
  • the lowest static pressure occurs where the flow velocity is highest; where, on the other hand, the flow velocity is zero, the static pressure is maximum.
  • the flow velocity is highest in the very narrow gaps 26 and 28 between the printed circuit board 3 and the rollers 2; Accordingly, the static pressure is lowest there.
  • a real negative pressure can be achieved here.
  • the one for this required delivery rate of the pump 16 can be determined by a simple experiment.
  • the static pressure then increases, starting from the outlet gaps 26 and 28, in the direction of the vertical median plane of the liquid feed pipe 22 and is maximal in the gap between the top of the liquid feed pipe 22 and the underside of the printed circuit board 3, where the flow rate drops practically to zero.
  • the printed circuit board 3 guided through the container 7 by the transport system 2 thus experiences two negative pressures in the area of the suction and surge section 20, namely above the two rollers 2 belonging to the suction and surge section 20, and one overpressure, namely Above the liquid feed pipe 22.
  • the same pressure differences are felt by the printed circuit board 3, which is further conveyed by the rollers 2, in the second suction and surge section 21 shown in FIG. 1, which is constructed in the same way as the suction and surge section 20 described above and over a second
  • Branch of the line 30 is supplied with treatment liquid by the pump 16.
  • the circuit board 3 then emerges from the container 7 via the pair of squeeze rollers 11 and is fed to a further treatment which is of no interest in the present context.
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of a suction and surge section, which is very similar to that of FIG. 2.
  • the same reference numerals, plus 100, are therefore used for corresponding parts.
  • the suction and surge section 120 of FIG. 3 again comprises a feed pipe 122 which, together with the two adjacent rollers 102 and the printed circuit board 3 moved over this arrangement, forms a liquid guide limited space 125.
  • the control space 125 from FIG. 3 has only two exit gaps 126 and 127: These are each the very narrow exit gaps between the underside of the printed circuit board 3 and the rollers 102.
  • the exit gaps 28 and 29 of FIG. 2 are blocked in FIG. 3 by an elastic film 130 which is U-shaped in cross-section, screwed in the middle to the underside of the liquid feed pipe 122 and springs with its two lateral legs on the adjacent one
  • Swell and suction sections of the type of interest here need not be limited to one side of the movement path of the printed circuit board 3.
  • a further exemplary embodiment is shown in FIG. 4, in which both surge and underneath the movement path and above the movement path of the printed circuit board 3 Suction sections 20, 220 are arranged.
  • surge and suction paths 20, 220 shown in FIG. 4 below and above the movement path of the printed circuit board 3 largely correspond to the surge and suction path 20 of FIG. 2, so that reference can be made to this.
  • corresponding parts for the surge and suction path 220 provided above the movement path of the printed circuit board 3 were identified with reference numbers increased by 200.
  • the pressures generated by the upper surge and suction section 220 correspond essentially to those caused by the lower surge and suction section 20, but act on the upper side of the printed circuit board 3.
  • the liquid feed tube 222 of the suction and surge section 220 as seen in the direction of movement of the printed circuit board 3, is arranged at a position opposite a roller 2 of the suction and surge section 20.
  • the gap 226 formed between the left roller 202a of the surge and suction section 220 and the printed circuit board 3, viewed in the direction of movement of the printed circuit board 3, is at a position which corresponds to the practically non-flowed gap between the suction and surge line Range 20 belonging liquid feed tube 22 and the bottom of the circuit board 3 corresponds.
  • the left roller 202a of the upper suction and surge section 220 obviously has no "partner" on the opposite side of the circuit board 3 in this exemplary embodiment. While the axes of other rollers 202 on the upper side of the circuit board 3, for example the right roller 202b, are basically free vertically can be movable, the movement of the axis of the roller 202a must be limited by suitable means down.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a surge and suction section which is based on the same basic principle as the exemplary embodiments described above. Corresponding parts are therefore identified by the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2, but plus 300.
  • the surge and suction section 320 in turn comprises two parallel rollers 302, which are simultaneously part of the conveyor system which conveys the printed circuit board 3 through the device. In this exemplary embodiment, it is exclusively these two rollers 302 which have a liquid guiding space between them
  • this has two relatively narrow outlet gaps 326 and 327, which are each formed between the circuit board 3 and the rollers 302 belonging to the suction and surge section 320.
  • rollers 302 belonging to the suction and surge section 320 are at a somewhat greater distance in the illustrated embodiment than the other rollers 302 of the conveyor system, so that there is a gap between the two
  • Rolls 302 gives a slightly wider inlet gap 331 for the treatment liquid.
  • the device which the liquid guide space 325 in to achieve the desired pressure differences 5 is below the rollers 302 and is formed by a liquid feed pipe 322 which supplies a plurality of nozzles 332 distributed over the width of the container 7.
  • Each of these nozzles 332 is aligned with the inlet gap 331 between the two rollers 302 belonging to the suction and surge section 320 and generates a jet which is fanned out as little as possible in the direction of movement of the printed circuit boards 3.
  • the jet “aims” essentially “loss-free” through the entry gap 331 into the liquid guiding space 325.
  • the individual jets generated by the nozzles 332 should be fanned out as widely as possible, so that the loading of
  • Liquid control room 325 takes place in this direction as homogeneously as possible.
  • the exemplary embodiment of FIG. 5 has certain maintenance advantages over the exemplary embodiments described above in FIGS. 1 to 4, since the liquid feed pipe 322 and the nozzles 332 supplied by it are arranged outside the region of the rollers 302 and are therefore more easily accessible .
  • the outlet gaps 326 and 327 of the liquid guiding space 325 can be closer to one another, so that - viewed in the direction of movement of the printed circuit boards 3 - zones of different pressure can be generated in a shorter way.

Abstract

Elektronische Leiterplatten (3) oder andere Gegenstände, die zu behandelnde Bohrungen aufweisen, werden kontinuierlich durch eine Behandlungsflüssigkeit hindurch gefördert, die im dynamischen Gleichgewicht zwischen Zu- und Abfluß auf einem im wesentlichen konstanten Niveau gehalten wird. Während des Durchganges durch diese Behandlungsflüssigkeit werden die Leiterplatten (3) mit unterschiedlichen Drücken der Behandlungsflüssigkeit beaufschlagt. Dies geschieht durch mindestens eine Saug- und Schwallstrecke (20, 21), welche von einem an den Bewegungsweg der Leiterplatten (3) angrenzenden Flüssigkeits-Leitraum (25) und einer diesen mit Behandlungsflüssigkeit versorgenden Beschickungseinrichtung (22) gebildet ist. Durch besondere Leitkörper (2), bei denen es sich bevorzugt um Walzen des Transportsystemes handelt, tritt die Behandlungsflüssigkeit mit verhältnismäßig hoher Strömungsgeschwindigkeit über enge Austrittsspalte (26, 27) aus dem Flüssigkeits-Leitraum (25) aus. In diesen bildet sich nach dem Bernoulli'schen Prinzip ein niedrigerer statischer Druck als im Inneren des Flüssigkeits-Leitraumes (25) aus, wo die Strömungsgeschwindigkeiten niedriger und deshalb der statische Druck höher ist.

Description

Verfahren zur Behandlung von Gegenständen, insbesondere von elektronischen Leiterplatten, sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Gegenständen, insbesondere von elektronischen Leiterplatten, bei welchem diese durch eine sich im dynamischen Gleich¬ gewicht ständig austauschende Behandlungsflüssigkeit unterhalb des Spiegels kontinuierlich hindurchbewegt und in dieser Behandlungsflüssigkeit mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt werden,
sowie eine
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit
a) einem Maschinengehäuse;
b) einem TransportSystem, welches die Gegenstände durch einen in dem Maschinengehäuse angeordneten Behälter hindurchführt, in welchem im dynamischen Gleichgewicht zwischen Zu- und Abströmung ein stationärer Spiegel einer Behandlungsflüssigkeit aufrecht erhalten wird, wobei die Transportebene des Transportsystemes inner¬ halb des Behälters unterhalb des Spiegels der Behand¬ lungsflüssigkeit liegt ("stehende Welle") ;
c) einer Einrichtung, welche die Gegenstände beim Durch¬ gang durch den Behälter mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt.
Unter "Behandlung" im hier benutzten Sinne sind alle Prozesse zu verstehen, welche die Einwirkung einer Be¬ handlungsflüssigkeit auf den Gegenstand erfordern. Bei den hier besonders interessierenden Leiterplatten kommen insbesondere, aber nicht ausschließlich, folgende Vor- gänge in Betracht:
Werden bei der Herstellung von Leiterplatten für elektri¬ sche Schaltungen Bohrungen, z.B. Kontaktierungsbohrungen, eingebracht, so verschmiert sich bei diesem Vorgang die Bohrlochwandung. Dieser Belag muß vor weiteren Bearbei¬ tungsstufen entfernt werden.
Die gereinigten Bohrlochwandungen werden zur Vorbereitung einer galvanischen Metallisierung mit einer elektrisch leitfähigen Schicht, z. B. einem elektrisch leitfähigen Polymer oder mit Palladium überzogen.
In allen ins Auge gefaßten Fällen erfolgt die "Behandlung" mit einer Behandlungsflüssigkeit, die zur Erzielung des gewünschten Effektes die zum Teil sehr engen Bohrungen der Leiterplatten gut durchströmen muß; bei Sackbohrungen muß ein guter Austausch der in diesen befindlichen Behand¬ lungsflüssigkeit möglich sein.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind aus der DE-A-38 13 518 bekannt. Hier wird zur Unterstützung der Durchströmung der Bohrungen von Leiter¬ platten eine Einrichtung eingesetzt, welche die Leiter¬ platte mit Behandlungflüssigkeit unter unterschiedlichen Drücken beaufschlagt. Diese Einrichtung besteht aus zwei Düsen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte angeordnet sind. Eine dieser Düsen ist mit der Saugseite, die andere Düse mit der Druckseite einer Pumpe verbunden. Auf diese Weise unterstützen sich die Wirkungen der beiden Düsen dabei, Behandlungsflüssigkeit durch die Durchgangs- bohrungen der zu reinigenden Leiterplatten strömen zu lassen.
Der apparative Aufbau der bekannten Vorrichtung ist verhältnismäßig kompliziert. Außerdem ist, gesehen in Bewegungsrichtung der Leiterplatten, die Strecke, über welche hinweg die Druck- bzw. Saugwirkung ausgeübt wird, verhältnismäßig kurz. Es muß daher mit verhältnismäßig hohen Über- bzw. Unterdrucken gearbeitet werden, um auf der entsprechenden kurzen Strecke eine ausreichende Reini¬ gungswirkung zu erzielen. Manche Prozesse an den Bohrloch¬ wandungen benötigen jedoch eine gewisse Zeit,' so daß in diesen Fällen die bekannte Vorrichtung keine zufrieden¬ stellenden Ergebnisse liefert.
Es ist auch bekannt, jeweils eine Saug- und eine Druckdüse auf derselben Seite der Transportebene der Leiterplatten anzuordnen, so daß also die Leiterplatten nacheinander innerhalb der "stehenden Welle" Zonen von Über- und Unter- druck durchlaufen. Diese bekannte Vorrichtung weist im wesentlichen dieselben Nachteile auf, die oben für Vorrich¬ tung nach der DE-A-38 13 518 aufgeführt wurden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches mit gering¬ stem apparativem Aufwand durchführbar ist und über eine in Bewegungsrichtung der Gegenstände gesehen einstellbare, auch größere Entfernung hinweg zu einer entsprechenden Druckbeaufschlagung der zu reinigenden Gegenstände führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die unterschiedlichen Drücke nach dem Bemoulli' sehen Prinzip durch eine an der Oberfläche des Gegenstandes vorbeigeführte Strömung der Behandlungsflüssigkeit hervor- gerufen werden, die bei einer ausreichend hohen mittleren Strömungsgeschwindigkeit lokal unterschiedliche Werte der Strömungsgeschwindigkeit aufweist, derart, daß an den Stellen hoher Strömungsgeschwindigkeit ein niedriger statischer Druck und an den Stellen niedrigerer Strömungs- geschwindigkeit ein hoher statischer Druck der Behandlungs¬ flüssigkeit auf die Oberfläche des Gegenstandes einwirkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt also im Gegensatz zum Stande der Technik nicht die unmittelbar von einer Pumpe hervorgerufene Druck- und Saugwirkung. Vielmehr wird durch Variation der lokalen Strömungsgeschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit für eine lokale Variation des statischen Druckes gesorgt: Durch eine entsprechende Geometrie der Strömungswege wird erreicht, daß die mit einer mittleren Strömungsgeschwindigkeit an einer Oberflä¬ che des zu reinigenden Gegenstandes vorbeigepumpte Behand¬ lungsflüssigkeit eine lokal unterschiedliche Geschwindig¬ keit aufweist. Durch Beschleunigung der Behandlungsflüs¬ sigkeit in bestimmten Engstellen des Strömungsweges werden lokale Bereiche niedrigen Drucks erzeugt, während die
Strömungsgeschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeiten an anderen Stellen gering gehalten wird, wodurch dort ver¬ hältnismäßig hohe lokale statische Drücke entstehen. Der apparative Aufwand, mit dem dies erreichbar ist, ist ver- gleichsweise gering, wie die weiter unten stehenden Aus¬ führungen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung noch zeigen werden. Die Erstreckung der verschiedenen Hoch- und Nieder¬ druckbereiche in Bewegungsrichtung der Gegenstände kann durch entsprechende Formgestaltung der Strömungswege, insbesondere Einstellung der Strömungsquerschnitte, wunsch¬ gemäß herbeigeführt und variiert werden. Insbesondere lassen sich auf diese Weise lokale Abweichungen vom mitt¬ leren Druck erzielen, die eine erhebliche Erstreckung in Bewegungsrichtung der zu reinigenden Gegenstände haben und bei denen deshalb die Einwirkungsdauer der Behandlungs- flüssigkeit in den Bohrungen größer ist. So lassen sich innerhalb der Bohrungen auch Lösungsprozesse oder chemische Reaktionen zuverlässig durchführen, die eine bestimmte Mindestzeitdauer erfordern.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Strömungsgeschwindigkeit an der Stelle, wo sie lokal am größten ist, einen Wert auf¬ weist, bei welchem lokal ein statischer Unterdruck erzeugt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ferner, eine Vor¬ richtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie bei geringem apparativem Aufwand in der Behand- lungsflüssigkeit Bereiche erzeugt, in denen der lokale statische Druck vom mittleren statischen Druck abweicht und die in ihrer Erstreckung in Bewegungsrichtung der zu reinigenden Gegenstände einstellbar und damit an die erforderliche Einwirkungszeit der Behandlungsflüssigkeit anpaßbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtung, welche die Gegenstände mit unterschied¬ lichen Drücken beaufschlagt, umf ßt:
d) mindestens einen Flüssigkeits-Leitraum, der teilweise durch den vorbeiwandernden Gegenstand und teilweise durch mindestens einen Leitkörper derart begrenzt ist, daß sich mindestens ein verhältnismäßig enger Austritts- spalt zwischen dem Gegenstand und dem Leitkörper bildet, durch welchen die Behandlungsflüssigkeit mit einer Geschwindigkeit austritt, die größer als die Strömungs¬ geschwindigkeit an anderen Stellen im Flüssigkeits- Leitraum ist; e) eine Beschickungseinrichtung, mit welcher Behandlungs¬ flüssigkeit in den Flüssigkeits-Leitraum mit einer solchen mittleren Geschwindigkeit eingebracht werden kann, daß die sich dort und in dem Austrittsspalt einstellenden Unterschiede der lokalen Strömungsgeschwin¬ digkeit zu den gewünschten lokalen Unterschieden des stationären Druckes führen.
Für die Überlegungen, die zu der erfindungsgemäßen Vorrich- tung geführt haben, gilt zunächst einmal sinngemäß dasselbe, was oben schon zum erfindungsgemäßen Verfahren gesagt wurde. Die bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorge¬ sehenen Leitkörper sorgen durch ihre geometrische Gestalt und Position dafür, daß sich zwischen ihnen und den vorbei- wandernden Gegenständen enge Austrittsspalte ergeben, über welche die Behandlungsflüssigkeit aus dem Flüssigkeits- Leitraum ausströmen kann und muß, derart, daß hier eine hohe Strömungsgeschwindigkeit und dementsprechend ein niedriger statischer Druck entsteht. Dem Grundgedanken nach muß die Beschickungseinrichtung, mit der erfindungs- gemäß die Behandlungsflüssigkeit in den Flüssigkeits- Leitraum eingebracht wird, nur die eine Forderung erfüllen, daß pro Zeiteinheit eine ausreichende Menge Behandlungs- flüssigkeit transportiert wird, bei welcher sich die gewünschten lokalen Druckunterschiede ergeben.
Vorteilhaft ist, wenn der oder die Leitkörper in Bewegungs- richtung der Gegenstände gesehen symmetrisch zur vertikalen Mittelebene der Beschickungseinrichtung ausgebildet und angeordnet ist bzw. sind. In diesem Falle stellen sich auch symmetrische Druckverhältnisse ein, was sich günstig auf das Förderverhalten der vorbeitransportierten Gegen¬ stände auswirken kann.
Bei bekannten Vorrichtungen der hier interessierenden - 7 -
Art wird das Transportsystem von einer Vielzahl paralleler, sich über die gesamte Breite des Behälters erstreckenden Walzen gebildet. In diesem Falle empfiehlt sich ganz be¬ sonders, daß mindestens eine Walze als Leitkörper genutzt ist. Dieser Walze bzw. diesen Walzen wird also neben ihrer eigentlichen Funktion als Teil des Transportsystemes eine zweite Funktion beigemessen, nämlich diejenige des Leit¬ körpers. Die Walzen eignen sich deshalb gut, weil sie ohnehin zwischen ihrer Mantelfläche und den darüber hinweg geführten Gegenständen einen schmalen Spalt bilden, der als Austrittsspalt im Sinne der vorliegenden Erfindung für die den Flüssigkeits-Leitraum verlassende Behandlungs¬ flüssigkeit dienen kann. Besondere Leitkörper, die mit eigenen Herstellungs- und Montagekosten verbunden wären, sind also in diesem Falle nicht erforderlich.
Wenn zur Verringerung der Leistung der Pumpe, welche die Beschickungseinrichtung versorgt, die gesamte aus dem Flüssigkeits-Leitraum austretende Behandlungsflüssigkeit durch die engen Spalte zwischen Leitkörper und Gegenstand hindurchgepreßt und "Leckverluste" an Behandlungsflüssig¬ keit, die durch andere Spalte verursacht werden, vermieden werden sollen, empfiehlt sich eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher der Spalt zwischen der Beschickungseinrichtung und der oder den benachbarten Walzen durch eine Folie abgedeckt ist, die an der Beschickungseinrichtung befestigt ist und an der Oberfläche der benachbarten Walze(n) elastisch federnd anliegt. Die Schleifberührung zwischen der Folie und der Walzenoberfläche ist allerdings mit einem gewissen Ver¬ schleiß und daher auch mit einem gewissen Wartungsbedarf verbunden.
Die Beschickungseinrichtung kann von einem zwischen zwei Leitkörpern angeordneten Flüssigkeits-Speiserohr gebildet ' sein, welches teilweise den Flüssigkeits-Leitraum begrenzt, mit einer Förderpumpe für die Behandlungsflüssigkeit verbunden ist und mindestens eine in den Flüssigkeits- Leitraum führende Austrittsöffnung aufweist. Durch das unmittelbare Angrenzen des Flüssigkeits-Speiserohres an den Flüssigkeits-Leitraum ist es verhältnismäßig einfach, die Behandlungsflüssigkeit verlustfrei in den Flüssigkeits- Leitraum einzubringen.
Die Austrittsöffnung kann dabei ein sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Flüssigkeits-Speiserohres er¬ streckender Schlitz sein.
Alternativ kommt eine Ausführungsform in Frage, bei welcher das Flüssigkeits-Speiserohr mit mindestens einer sich über im wesentlichen die gesamte Länge des Flüssigkeits- Speiserohres erstreckenden Reihe diskreter Austrittsöff¬ nungen versehen ist.
Besonders bevorzugt wird eine Ausgestaltung, bei welcher das Flüssigkeits-Speiserohr mit zwei schlitzartigen Aus¬ trittsöffnungen oder zwei Reihen diskreter Austrittsδff- nungen versehen ist, die sich jeweils im wesentlichen über die gesamte Länge des Flüssigkeits-Speiserohres er- strecken und bezogen auf die Mittelachse des Flüssigkeits- Speiserohres einen bestimmten Winkel einschließen. Auf diese Weise läßt sich auch ein verhältnismäßig großer Flüssigkeits-Leitraum rasch mit der erforderlichen Menge von Behandlungsflüssigkeit füllen bzw. durchströmen.
Vorzugsweise beträgt der Winkel etwa 90°.
Wenn in Bewegungsrichtung gesehen der Flüssigkeits-Leitraum verhältnismäßig kurz sein soll, empfiehlt sich eine Ausge- staltung, bei welcher die Beschickungseinrichtung eine Düseneinrichtung ist, welche nicht unmittelbar an den Flüssigkeits-Leitraum angrenzend angeordnet ist und die Befestigungsflüssigkeit über einen zwischen zwei Leitkör¬ pern befindlichen Eintrittsspalt in den Flüssigkeits-Leit- räum injiziert.
Die Düseneinrichtung sollte dabei mindestens einen Strahl der Behandlungsflüssigkeit erzeugen, der in Bewegungsrich- tung der Gegenstände gesehen möglichst nicht aufgefächert ist. Mit anderen Worten: Durch die fehlende Auffächerung des von der Düseneinrichtung erzeugten Behandlungsflüssig- keits-Strahles in der angegebenen Richtung sollen "Leck¬ verluste" vermieden werden, die durch divergierende und nicht in den Eintrittsspalt des Flüssigkeits-Leitraumes gelangende Strahlanteile erzeugt werden.
Grundsätzlich ist es möglich, die Düseneinrichtung mit einer sich über die gesamte Breite des Behälters erstrecken¬ den Schlitzdüse zu versehen. Alternativ ist es auch möglich, daß die Düseneinrichtung eine Vielzahl von Düsen umfaßt, die Einzelstrahlen erzeugen, welche senkrecht zur Bewe¬ gungsrichtung der Gegensstände stark aufgefächert sind. Auf diese Weise läßt sich der Flüssigkeits-Leitraum ähnlich gut homogen wie bei Einsatz einer schlitzartigen Düse mit Behandlungsflüssigkeit anfüllen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
Figur 1: schematisch einen senkrechten Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Behandlung von Bohrungen in Leiterplatten;
Figur 2 : in einer Ausschnittvergrößerung aus Figur 1 eine dort verwendete Schwall- und Saugstrecke; Figur 3: eine Ansicht, ähnlich der Figur 2, eines zweiten Ausführungsbeispieles der Schwall- und Saug¬ strecke;
Figur 4: eine Ansicht, ähnlich den Figuren 2 und 3, bei welcher Schwall- und Saugstrecken auf gegenüber¬ liegenden Seiten der zu reinigenden Leiterplatten angeordnet sind;
Figur 5: eine Ansicht, ähnlich den Figuren 2 bis 4, eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schwall- und Saugstrecke.
Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung zum Behandeln (z. B. Reinigen oder Beschichten) von Bohrungen in Leiter¬ platten umfaßt ein Maschinengehäuse 1, in dem ein aus einer Vielzahl eng benachbarter Walzen 2 bestehendes Transportsystem angeordnet ist. Die Walzen 2 erstrecken sich über die gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung, haben also eine Längsabmessung, die der maximalen Verarbeitungs- breite der Leiterplatten 3 entspricht. Die zu behandelnden Leiterplatten 3 treten durch eine Öffnung 4 im Maschinen¬ gehäuse 1 in den Innenraum 5 der Vorrichtung ein. Sie werden von den Walzen 2 des Transportsystemes über ein
Quetschwalzenpaar 6 in den Innenraum eines inneren Behäl¬ ters 7 eingführt. Der Behälter 7 ist dabei bis zu einem Spiegel, welcher über der Transportebene der Leiterplatten 3 liegt, mit einer Behandlungsflüssigkeit 8 angefüllt. Der Flüssigkeitsspiegel wird in einer Art "dynamischem Gleichgewicht" aufrecht erhalten: Mittels einer Pumpe 9 wird einem Flüssigkeitssumpf 10, der sich im unteren Bereich des Maschinengehäuses 1 befindet, Behandlungsflüs¬ sigkeit entnommen und dem Innenraum des Behälters 7 zugeführt. Die Behandlungsflüssigkeit leckt dann durch den Spalt zwischen den beiden Quetschwalzen 6 an der Eintrittsseite des Behälters 7 und den Spalt zwischen zwei entsprechenden Quetschwalzen 11 an der Austrittsseite des Behälters 7 in demselben Maße hindurch, in dem über die Pumpe 9 Behandlungsflüssigkeit zugeführt wird. Diese Anordnung wird in der Fachsprache "stehende Welle" genannt.
Die zu behandelnde Leiterplatte 3 gelangt also zwischen den beiden Quetschwalzen 6 hindurch in die Behandlungs- flüssigkeit. Sie wird dann in dem Behälter 7 über zwei Saug- und Schwallstrecken 20, 21 hinweggeführt, die in noch zu beschreibender Weise aufgebaut sind, und in denen die Leiterplatte 3 an ihrer Unterseite abwechselnd mit Über- und Unterdruck beaufschlagt wird. Durch diese ab- wechselnde Einwirkung unterschiedlichen Druckes werden die in der Leiterplatte 3 enthaltenen Bohrungen von der Behandlungsflüssigkeit gut erreicht, so daß die hier vor¬ handenen Verunreinigungen abgetragen bzw. die Beschichtun¬ gen aufgebaut werden können. Bei Durchgangsbohrungen kommt es zu echten Durchströmungen während bei Sackbohrungen durch eine hin- und hergehende Strömung der Behandlungs- flüssigkeit ebenfalls ein guter Effekt erzielt wird.
Eine der beiden in Figur 1 dargestellten Schwall- und Saugstrecken, nämlich die Schwall- und Saugstrecke 20, ist in Figur 2 in vergrößertem Maßstab herausgezeichnet. Sie umfaßt ein sich parallel zu den Walzen 2 über die Breite des Behälters 7 hinweg erstreckendes Flüssigkeits- Speiserohr 22, welches bezüglich seiner vertikalen Mittel- ebene symmetrische, schräg nach oben zeigende, schlitzar¬ tige Austrittsöffnungen 23, 24 aufweist. Statt der durch¬ gehenden Schlitze 23, 24 kann auch eine Reihe diskreter Einzelöffnungen, beispielsweise kreisförmiger Bohrungen, verwendet werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel haben die beiden Schlitze 23, 24, bezogen auf den Mittel- punkt des Speiserohres 22, einen Winkelabstand von etwa 120 . Der Durchmesser des Flüssigkeits-Speiserohres 22 ist, wie der Zeichnung zu entnehmen ist, etwas kleiner als derjenige der Walzen 2, so daß die Leiterplatten 3 sich in einem gewissen Abstand über dem Flüssigkeits- Speiserohr 22 hinweg bewegen.
Die Saug- und Schwallstrecke 20, die in Figur 2 dargestellt ist, umfaßt neben dem Flüssigkeits-Speiserohr 22 die beiden diesem benachbarten Walzen 2, die grundsätzlich ihre Funktion als Teil des Transportsystemes behalten, durch ihre Nähe zum Flüssigkeits-Speiserohr 22 jedoch eine zweite Funktion zugeordnet bekommen: Sie dienen, wie weiter unten noch deutlich wird, als "Leitkörper" der Bildung eines Flussigkeits-Leitraumes. Dieser ist in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 25 gekennzeichnet und wird vom rechts oben liegenden Quadranten der linken Walze 2, der oberen Hälfte des Flüssigkeits-Speiserohres 22, dem links oben liegenden Quadranten der rechten Walze 2 und der über den Walzen 2 sowie dem Flüssigkeits-Speiserohr 22 vorbei bewegten Leiterplatte 3 begrenzt. Der Flüssig¬ keits-Leitraum 25 steht über vier verhältnismäßig schmale Austrittsspalte mit dem übrigen Innenraum des Behälters 7 in Verbindung: Ein erster Austrittsspalt, der einen sehr engen Querschnitt aufweist, befindet sich zwischen der Leiterplatte 3 und der in der Zeichnung linken Walze 2. Symmetrisch hierzu ist der zweite Austrittsspalt 27 zu finden, nämlich zwischen der Leiterplatte 3 und der in der Zeichnung rechten Walze 2. Zwei weitere Austritts- spalte 28, 29 bilden sich, ebenfalls zur Vertikalebene des Flüssigkeits-Speiserohres 22 symmetrisch, zwischen dem Flüssigkeits-Speiserohr 22 und den beiden benachbarten Walzen 2.
Eine Pumpe 16 entnimmt dem Innenraum des Behälters 7 Be- handlungsflüssigkeit und speist sie über einen Zweig einer sich gabelnde Leitung 30 dem Flüssigkeits-Speiserohr 22 zu. Die Behandlungsflüssigkeit wird innerhalb des Flüssig¬ keits-Speiserohres 22 über die gesamte Breite des Behälters 7 verteilt und tritt über die Schlitze 23, 24 in einer Richtung schräg nach oben aus, wie dies in Figur 2 durch die Pfeile schematisch angedeutet ist. Entsprechend der Geometrie des Flussigkeits-Leitraumes 25 stellt sich ein Strömungsbild ein, bei welchem die dem Flüssigkeits- Leitraum 25 über das Flüssigkeits-Speiserohr 22 zugeführte Behandlungsflüssigkeit in bestimmten Proportionen über die vier Austrittsspalte 26 bis 29 abfließt. Diese Behand¬ lungsflüssigkeit durchläuft also im wesentlichen einen Kreislauf vom Innenraum des Behälters 7 über die Pumpe 16, die Leitung 30, das Flüssigkeits-Speiserohr 22, den Flüssigkeits-Leitraum 25 und die Austrittsspalte 26 bis 29 zurück in den Innenraum des Behälters 7.
Aufgrund der Geometrie des Flussigkeits-Leitraumes 25 ergeben sich nach dem Satz von Bernoulli entlang des
Bewegungsweges der Leiterplatten 3 Gebiete unterschied¬ lichen Druckes. Dort, wo die Strömungsgeschwindigkeit am höchsten ist, stellt sich der niedrigste statische Druck ein; wo dagegen die Strömungsgeschwindigkeit Null ist, ist der statische Druck maximal.
Untersucht man hierauf den in Figur 2 dargestellten Flüssigkeits-Leitraum 25, so erkennt man folgendes:
In den sehr engen Spalten 26 und 28 zwischen der Leiter¬ platte 3 und den Walzen 2 ist die Strömungsgeschwindigkeit am höchsten; dort ist dementsprechend der statische Druck am niedrigsten. Bei geeignet hohen Strömungsgeschwindigkei¬ ten, also geeignet hohen Förderleistungen der Pumpe 16, läßt sich hier ein echter Unterdruck erzielen. Die hierfür erforderliche Förderleistung der Pumpe 16 läßt sich durch einen einfachen Versuch ermitteln. Der statische Druck wächst dann, ausgehend von den Austrittsspalten 26 und 28, in Richtung auf die vertikale Mittelebene des Flüssig- keits-Speiserohres 22 hin an und wird in dem Spalt zwischen der Oberseite des Flüssigkeits-Speiserohres 22 und der Unterseite der Leiterplatte 3 maximal, wo die Strömungs¬ geschwindigkeit praktisch auf Null absinkt.
Die von dem TransportSystem 2 durch den Behälter 7 hindurch¬ geführte Leiterplatte 3 erfährt also im Bereich der Saug- und Schwallstrecke 20 zweimal einen Unterdruck, nämlich oberhalb der beiden zur Saug- und Schwallstrecke 20 ge¬ hörenden Walzen 2, und einmal einen Überdruck, nämlich oberhalb des Flüssigkeits-Speiserohres 22. Dieselben Druckunterschiede verspürt die von den Walzen 2 weiter beförderte Leiterplatte 3 dann auch in der in Figur 1 dargestellten zweiten Saug- und Schwallstrecke 21, die in derselben Weise wie die oben beschriebene Saug- und Schwallstrecke 20 aufgebaut ist und über einen zweiten
Zweig der Leitung 30 von der Pumpe 16 mit Behandlungsflüs¬ sigkeit versorgt wird. Danach tritt die Leiterplatte 3 über das Quetschwalzenpaar 11 aus dem Behälter 7 aus und wird einer weiteren Behandlung zugeführt, die im vorlie- genden Zusammenhang nicht von Interesse ist.
In Figur 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Saug- und Schwallstrecke dargestellt, welches demjenigen von Figur 2 sehr verwandt ist. Für entsprechende Teile werden daher dieselben Bezugszeichen, zuzüglich 100, verwendet.
Die Saug- und Schwallstrecke 120 von Figur 3 umfaßt wie¬ derum ein Speiserohr 122, welches gemeinsam mit den beiden benachbarten Walzen 102 und der über dieser Anordnung hinweg bewegten Leiterplatte 3 einen Flüssigkeits-Leit- räum 125 begrenzt. Im Gegensatz zum Leitraum 25 von Figur 2 weist der Leitraum 125 von Figur 3 nur zwei Austritts- spalte 126 und 127 auf: Es handelt sich dabei jeweils um die sehr engen Austrittsspalte zwischen der Unterseite der Leiterplatte 3 und den Walzen 102. Die Austritts¬ spalte 28 und 29 von Figur 2 sind jedoch in Figur 3 durch eine elastische Folie 130 versperrt, die im Querschnitt U-förmig, in ihrer Mitte an der Unterseite des Flüsig- keits-Speiserohres 122 angeschraubt ist und mit ihren beiden seitlichen Schenkeln federn an den benachbarten
Walzen 102 anliegt. Die Folge ist, daß offensichtlich die gesamte von der Pumpe 16 (die Anordnung von Figur 1 bleibt im übrigen unverändert) zugespeiste Behandlungsflüssigkeit, die in den Flüssigkeits-Leitraum 125 eintritt, durch die beiden Spalte 126 und 127 austreten muß. Die "Leckströme", die beim Ausführungsbeispiel von Figur 2 über die verhält¬ nismäßig großen Spalte 28 und 29 in den Innenraum des Behälters 7 austraten und die zur Erzielung der gewünsch¬ ten Druckunterschiede nicht erforderlich sind, können auf diese Weise eingespart werden; dies reduziert die zur
Erzielung des gewünschten Effektes erforderliche Leistung der Förderpumpe 16. Allerdings ist das Ausführungsbeispiel von Figur 3 wegen der zusätzlich benötigten Teile etwas teurer; auch ist u.U. die Wartungsbedürftigkeit wegen des Reibkontaktes zwischen der Folie 130 und den Walzen 102 etwas größer. Dies muß bei der Wahl zwischen den beiden Ausführungsbeispielen, die in den Figuren 2 und 3 darge¬ stellt sind, jeweils berücksichtigt werden.
Schwall- und Saugstrecken der hier interessierenden Art brauchen nicht auf eine Seite des Bewegungsweges der Leiterplatte 3 beschränkt zu sein. In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem sowohl unterhalb des Bewegungsweges als auch oberhalb des Bewegungsweges der Leiterplatte 3 jeweils Schwall- und Saugstrecken 20, 220 angeordnet sind.
Die in Figur 4 unterhalb und oberhalb des Bewegungsweges der Leiterplatte 3 gezeigten Schwall- und Saugstrecken 20, 220 stimmen weitestgehend mit der Schwall- und Saug¬ strecke 20 von Figur 2 überein, so daß hierauf Bezug genommen werden kann. Zu Beschreibungszwecken wurden für die oberhalb des Bewegungsweges der Leiterplatte 3 vorge¬ sehene Schwall- und Saugstrecke 220 entsprechende Teile mit um 200 erhöhten Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die von der oberen Schwall- und Saugstrecke 220 erzeugten Drücke entsprechen im wesentlichen denen, die von der unteren Schwall- und Saugstrecke 20 hervorgerufen werden, wirken aber auf die Oberseite der Leiterplatte 3 ein. Wie Figur 4 deutlich macht, ist dabei das Flüssigkeits- Speiserohr 222 der Saug- und Schwallstrecke 220, in Bewegungsrichtung der Leiterplatte 3 gesehen, an einer Position angeordnet, die einer Walze 2 der Saug- und Schwallstrecke 20 gegenüberliegt. Umgekehrt ist der zwischen der in der Zeichnung linken Walze 202a der Schwall- und Saugstrecke 220 und der Leiterplatte 3 gebildete Spalt 226, in Bewegungsrichtung der Leiterplatte 3 gesehen, an einer Position, welche dem praktisch nicht durchströmten Spalt zwischen dem zur Saug- und Schwall¬ strecke 20 gehörenden Flüssigkeits-Speiserohr 22 und der Unterseite der Leiterplatte 3 entspricht. Dies bedeutet offensichtlich, daß, in Bewegungsrichtung der Leiterplatten 3 gesehen, die Stellen höchsten Druckes auf der einen Seite der Leiterplatte 3 jeweils den Stellen niedrigsten Druckes auf der anderen Seite der Leiterplatte 3 gegen¬ überstehen. Über die Leiterplatte 3 hinweg ergeben sich so die größten Druckdifferenzen, was die Durchströmung von Bohrungen der Leiterplatte 3 noch weiter verbessert. Die linke Walze 202a der oberen Saug- und Schwallstrecke 220 hat bei diesem Ausführungsbeispiel offensichtlich keinen "Partner" an der gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 3. Während die Achsen anderer Walzen 202 an der Oberseite der Leiterplatte 3, z.B. die rechte Walze 202b, grundsätzlich vertikal frei beweglich sein können, muß die Bewegung der Achse der Walze 202a durch eine geeignete Einrichtung nach unten begrenzt werden.
In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Schwall- und Saugstrecke dargestellt, die auf demselben Grundprinzip wie die zuvor beschriebenen Ausführungsbei- spiele beruht. Entsprechende Teile sind daher mit denselben Bezugszeichen wie in den Figuren 1 und 2, jedoch zuzüglich 300, gekennzeichnet. Die Schwall- und Saugstrecke 320 umfaßt wiederum zwei parallele Walzen 302, die gleichzeitig Teil des Fördersystemes sind, welches die Leiterplatte 3 durch die Vorrichtung hindurch befördert. Bei diesem Aus- führungsbeispiel sind es ausschließlich diese beiden Walzen 302, welche zwischen sich einen Flüssigkeits-Leitraum
325 begrenzen. Dieser weist, ähnlich wie das Ausführungs¬ beispiel von Figur 3, zwei verhältnismäßig enge Austritts¬ spalte 326 und 327 auf, die jeweils zwischen der Leiter¬ platte 3 und den zu der Saug- und Schwallstrecke 320 ge- hörenden Walzen 302 gebildet werden.
Die zur Saug- und Schwallstrecke 320 gehörenden Walzen 302 weisen beim dargestellten Ausführungsbeispiel einen etwas größeren Abstand als die übrigen Walzen 302 des Fördersystemes auf, so daß sich zwischen diesen beiden
Walzen 302 ein etwas breiterer Eintrittsspalt 331 für die Behandlungsflüssigkeit ergibt.
Die Einrichtung, welche den Flüssigkeits-Leitraum 325 in der zur Erzielung der gewünschten Druckunterschiede erforderlichen Weise mit Behandlungsflüssigkeit versorgt, liegt beim Ausführungsbeispiel von Figur 5 unterhalb der Walzen 302 und wird von einem Flüssigkeits-Speiserohr 322 gebildet, welches eine Vielzahl von über die Breite des Behälters 7 verteilten Düsen 332 versorgt. Jede dieser Düsen 332 ist auf den Eintrittsspalt 331 zwischen den beiden zur Saug- und Schwallstrecke 320 gehörenden Walzen 302 ausgerichtet und erzeugt einen Strahl, der in Bewegungs- richtung der Leiterplatten 3 möglichst wenig aufgefächert ist. Durch diese parallele Begrenzung "zielt" der Strahl im wesentlichen "verlustfrei" durch den Eintrittsspalt 331 hindurch in den Flüssigkeits-Leitraum 325. Senkrecht zur Bewegungsrichtung der Leiterplatten 3 dagegen sollten die von den Düsen 332 erzeugten Einzelstrahlen möglichst breit aufgefächert sein, so daß die Beschickung des
Flussigkeits-Leitraumes 325 in dieser Richtung möglichst homogen erfolgt.
Das Ausführungsbeispiel von Figur 5 hat gegenüber den zuvor beschriebenen, in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen, gewisse wartungstechnische Vorteile, da das Flüssigkeits-Speiserohr 322 und die von diesem versorgten Düsen 332 außerhalb des Bereiches der Walzen 302 angeordnet sind und daher leichter zugänglich sind. Außerdem können die Austrittsspalte 326 und 327 des Flus¬ sigkeits-Leitraumes 325 näher aneinander liegen, so daß also - gesehen in Bewegungsrichtung der Leiterplatten 3 - auf kürzerem Wege Zonen unterschiedlichen Druckes erzeugt werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Behandlung von Gegenständen, insbesondere von elektronischen Leiterplatten, bei welchem diese durch eine sich im dynamischen Gleichgewicht ständig aus¬ tauschende Behandlungsflüssigkeit unterhalb des Spiegels kontinuierlich hindurchbewegt und in dieser Behandlungsflüs¬ sigkeit mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die unterschiedlichen Drücke nach dem Bemoulli'sehen Prinzip durch eine an der Oberfläche des Gegenstandes (3) vorbeigeführte Strömung der Behandlungsflüssigkeit hervor¬ gerufen werden, die bei einer ausreichend hohen mittleren Strömungsgeschwindigkeit lokal unterschiedliche Werte der Strömungsgeschwindigkeit aufweist, derart, daß an den Stellen hoher Strömungsgeschwindigkeit ein niedriger statischer Druck und an den Stellen niedrigerer Strömungs¬ geschwindigkeit ein hoher statischer Druck der Behandlungs- flüssigkeit auf die Oberfläches des Gegenstandes (3) einwirkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit an der Stelle, wo sie lokal am größten ist, einen Wert aufweist, bei welchem lokal ein statischer Unterdruck erzeugt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An¬ spruch 1 oder 2 mit
a) einem Maschinengehäuse; b) einem Transportsystem, welches die Gegenstände durch einen in dem Maschinengehäuse angeordneten Behälter hindurchführt, in welchem im dynamischen Gleichgewicht zwischen Zu- und Abströmung ein stationärer Spiegel einer Behandlungsflüssigkeit aufrecht erhalten wird, wobei die Transportebene des Transportsystemes inner¬ halb des Behälters unterhalb des Spiegels der Behand¬ lungsflüssigkeit liegt ("stehende Welle");
c) einer Einrichtung, welche die Gegenstände beim Durch¬ gang durch den Behälter mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung, welche die Gegenstände (3) mit unter¬ schiedlichen Drücken beaufschlagt, umfaßt:
d) mindestens einen Flüssigkeits-Leitraum (25; 125; 225; 325) , der teilweise durch den vorbeiwandernden Gegen¬ stand (3) und teilweise durch mindestens einen Leitkör¬ per (2; 102; 202; 302) derart begrenzt ist, daß sich mindestens ein verhältnismäßig enger Austrittsspalt (26, 27; 126, 127; 226, 227; 326, 327) zwischen dem Gegen¬ stand (3) und dem Leitkörper (2; 102; 202; 302) bildet, durch welchen die Behandlungsflüssigkeit mit einer Geschwindigkeit austritt, die größer als die Strömungs¬ geschwindigkeit an anderen Stellen im Flüssigkeits- Leitraum (25; 125; 225; 325) ist;
e) eine Beschickungseinrichtung (22; 122; 222; 322), mit welcher Behandlungsflüssigkeit in den Flüssigkeits- Leitraum (25; 125; 225; 325) mit einer solchen mittleren Geschwindigkeit eingebracht werden kann, daß die sich dort und in dem Austrittsspalt (26, 27; 126, 127; 226 227; 326, 327) einstellenden Unterschiede der lokalen Strömungsgeschwindigkeit zu den gewünschten lokalen Unterschieden des statischen Druckes führen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Leitkörper (2; 102; 202; 302), in
Bewegungsrichtung der Gegenstände (3) gesehen, symmetrisch zur vertikalen Mittelebene der Beschickungseinrichtung (22; 122; 222; 322) ausgebildet und angeordnet ist bzw. sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei welcher das Transportsystem von einer Vielzahl paralleler, sich über die gesamte Breite des Behälters erstreckenden Walzen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Walze (2) als Leitkörper genutzt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen der Beschickungseinrichtung
(122) und der oder den benachbarten Walzen (102) durch eine Folie (130) abgedichtet ist, die an der Beschickungs- einrichtung (122) befestigt ist und an der Oberfläche der benachbarten Walze (n) (102) elastisch federnd anliegt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungseinrichtung von einem zwischen zwei Leitkörpern (2; 102 ; 202) angeordneten Flüssigkeits-Speiserohr (22; 122; 222) gebildet ist, welches teilweise den Flüssigkeits-Leitraum (25; 125; 225) begrenzt, mit einer Förderpumpe (16) für die Behandlungs¬ flüssigkeit verbunden ist und mindestens eine in den Flüssigkeits-Leitraum (25; 125; 225) führende Austritts¬ öffnung (23, 24; 123, 124; 223, 224) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnung (23, 24; 123, 124; 223, 224) ein sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Flüssig¬ keits-Speiserohres (22; 122; 222) erstreckender Schlitz ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeits-Speiserohr (22; 122; 222) mit mindestens einer sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Flüssigkeits-Speiserohres (22; 122; 222) er¬ streckenden Reihe diskreter Austrittsöffnungen (23, 24; 123, 124; 223, 224) versehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeits-Speiserohr (22) mit zwei schlitz¬ förmigen Austrittsöffnungen (23, 24; 123, 124; 223, 224) oder zwei Reihen diskreter Austrittsöffnungen versehen ist, die sich jeweils im wesentlichen über die gesamte Länge des Flüssigkeits-Speiserohres (22; 122; 222) er- strecken und bezogen auf die Mittelachse des Flüssigkeits- Speiserohres (22; 122; 222) einen bestimmten Winkel ein¬ schließen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 90 beträgt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungseinrichtung eine
Düseneinrichtung (322) ist, welche nicht unmittelbar an den Flüssigkeits-Leitraum (325) angrenzend angeordnet ist und die Behandlungsflüssigkeit über einen zwischen zwei Leitkörpern (302) befindlichen Eintrittsspalt (331) in den Flüssigkeits-Leitraum (325) injiziert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Düseneinrichtung (322) mindestens einen Strahl der Behandlungsflüssigkeit erzeugt, der in Bewegungsrich¬ tung der Gegenstände (3) gesehen möglichst wenig aufgefä¬ chert ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Düseneinrichtung (322) eine Vielzahl von Düsen (332) umfaßt, die Einzelstrahlen erzeugen, welche senkrecht zur Bewegungsrichtung der Gegenstände (3) stark aufgefächert sind.
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