WO2015063080A1 - Vorrichtung und verfahren zur bearbeitung von metallischen oberflächen mit einer ätzflüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur bearbeitung von metallischen oberflächen mit einer ätzflüssigkeit Download PDF

Info

Publication number
WO2015063080A1
WO2015063080A1 PCT/EP2014/073114 EP2014073114W WO2015063080A1 WO 2015063080 A1 WO2015063080 A1 WO 2015063080A1 EP 2014073114 W EP2014073114 W EP 2014073114W WO 2015063080 A1 WO2015063080 A1 WO 2015063080A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
etching liquid
size
etching
gaseous
oxidizing agent
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/073114
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marcus Lang
Original Assignee
Schmid, Holger Manfred
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 Schmid, Holger Manfred filed Critical Schmid, Holger Manfred
Publication of WO2015063080A1 publication Critical patent/WO2015063080A1/de

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/08—Apparatus, e.g. for photomechanical printing surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/18—Acidic compositions for etching copper or alloys thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/46—Regeneration of etching compositions
    • 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
    • H05K3/02—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
    • H05K3/06—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 the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H05K3/068—Apparatus for etching printed circuits
    • 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
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/07—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0736—Methods for applying liquids, e.g. spraying
    • H05K2203/075—Global treatment of printed circuits by fluid spraying, e.g. cleaning a conductive pattern using nozzles
    • 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
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/08—Treatments involving gases
    • H05K2203/087—Using a reactive gas
    • 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
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/08—Treatments involving gases
    • H05K2203/088—Using a vapour or mist, e.g. cleaning using water vapor
    • 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
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/14—Related to the order of processing steps
    • H05K2203/1492—Periodical treatments, e.g. pulse plating of through-holes
    • 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
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/15—Position of the PCB during processing
    • H05K2203/1509—Horizontally held PCB
    • 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
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/15—Position of the PCB during processing
    • H05K2203/1572—Processing both sides of a PCB by the same process; Providing a similar arrangement of components on both sides; Making interlayer connections from two sides

Definitions

  • the invention relates to a device for processing metallic surfaces with an etching liquid and to methods for processing metallic surfaces with an etching liquid. More particularly, the invention relates to the wetting of metallic surfaces with the etching liquid in a patterning of metallic surfaces such as printed circuit boards or the like as well as for cleaning or activating metallic surfaces.
  • metallic surfaces are often patterned by means of a suitable etchant. Accordingly, it is possible to manufacture, for example, the finest structures as tracks by an etching process, so that printed circuit board can be provided.
  • the interconnects are usually formed by thin copper tracks, which are produced by etching.
  • the etchant present as aqueous solution is enriched with copper ions, so that the effect of the etchant decreases over time.
  • an etchant for example, iron-Ill chloride can be used, the skilled person also other etchants are known.
  • an apparatus for processing metallic surfaces with an etching liquid comprising a first port adapted to supply etchant, a second port adapted to supply a gaseous oxidant, and a mixing nozzle connected to the first Connection and the second connection is connected to deliver at an outlet opening of the mixing nozzle, a mixture of the etching liquid with the gaseous oxidizing agent in the direction of a metallic surface to be treated, wherein a first part of the mixture surrounds the second part of the mixture and the size of the enclosure by means of egg - Flow limiter in the second port is adjustable.
  • the etching liquid can be delivered either in the form of an aerosol with aerosol particles or in the form of a liquid with gas bubbles in the direction of the surface to be treated.
  • the size of the inclusion then corresponds to a drop size of the aerosol particles and in the second case to a bubble size of gas bubbles.
  • These are complementary embodiments, i. which are formed by a liquid surrounded by gas or a gas surrounded by liquid. Unless otherwise indicated, the following description always refers to both versions, without explicitly using in each case the general terms inclusion or mixture.
  • the invention is therefore suitable for spraying droplet-shaped etching liquid, which is surrounded by a gaseous oxidizing agent, or for use in a dip tank, wherein the etching liquid has bubbles of the gaseous oxidizing agent.
  • the etching liquid is sprayed by means of the mixing nozzle, so that the etching liquid is distributed in the form of an aerosol with aerosol particles in the direction of the surface to be treated.
  • a gaseous oxidizing agent is used as spraying agent, which consequently together with the etching liquid to the property to be treated.
  • the simultaneously present oxidizing agent ensures oxidation of the reaction products of the etching process.
  • etching with Cu (II) chloride can be carried out. During the regeneration, the Cu (I) chloride formed during the etching of the copper-clad assembly with Cu (II) chloride is reoxidized to Cu (II) chloride by the addition of the oxidizing agent by means of the mixing nozzle.
  • the etching liquid already takes place during the etching process in the immediate vicinity of the product to be etched and not first in a sump as in the prior art.
  • the etch rate remains substantially constant, allowing for easier process control and improved accuracy in etching.
  • the last point is important in the etching of fine structures, since a poorly controllable etching speed could lead to undercuts, which could result in defects, for example in the production of printed conductors in the production of printed circuits.
  • the droplet size of the aerosol particles can be adapted to the products to be produced, wherein in particular droplet size and desired structure resolution can be correlated.
  • the device according to the invention can also be used for surface activation or cleaning of surfaces, since in these applications also wetting with an etchant must be carried out.
  • An application in a dip tank filled with the etching liquid, into which the product to be treated is immersed, is also possible, as illustrated above.
  • the flow restrictor is adjustable so that the droplet size of the aerosol particles or the bubble size of the oxidant is substantially constant during delivery.
  • the drop size of the aerosol particles is adjusted to a predetermined value during delivery to give uniform etch rates.
  • the bubble size of the gaseous oxidizer may be adjusted to a predetermined value during delivery.
  • the flow restrictor is controllable such that the droplet size of the aerosol particles or the bubble size of the oxidizing agent changes during the delivery of the etching liquid, in particular changes periodically up and down or changes alternately between two extreme values.
  • the droplet size of the aerosol particles or the bubble size of the gaseous oxidant is varied during the discharge of the etching liquid, so that pattern widths can be machined over a wide range.
  • oxygen or ozone can be supplied as the oxidizing agent at the second connection.
  • oxygen or ozone or of an oxygen-ozone mixture makes it possible in a simple manner to effect oxidation of the reaction products or to support them.
  • hydrochloric acid or sulfuric acid can be supplied as the etching liquid at the first connection.
  • a multiplicity of mixing nozzles are provided which apply droplet-shaped etching liquid or etching liquid mixed with gas bubbles to a metallic surface to be etched for structuring, wherein a regeneration of the etching liquid takes place in an etching channel on the metallic surface.
  • the mixing nozzles on a definable emission direction, which is selected perpendicular or oblique to the surface of the material to be etched.
  • the discharge direction can be selected counter to the running direction of a production device, but also in the running direction or from different directions, so that optimum wetting with the aerosol particles of the etching liquid or the etching liquid mixed with gas bubbles of the gaseous oxidizing agent is provided for each application.
  • a light source is additionally provided which is suitable for emitting light in a range having a wavelength of less than 300 nm.
  • the irradiation of light in the ultraviolet range additionally supports the oxidation, which leads to an improved regeneration of the etchant.
  • the light source can be arranged in the immediate vicinity of the surface of the object to be etched, with simultaneous treatment of upper and lower sides also two or more light sources can be provided.
  • the contact time of the drop-shaped etching liquid or the etching liquid mixed with gas bubbles of the gaseous oxidizing agent is adjustable.
  • the exposure time of the drop-shaped etching liquid or the etching liquid mixed with gas bubbles of the gaseous oxidizing agent can take place, for example, via the supply of etching liquid via the first connection, which enables simple control and creates reliable process control.
  • the etching liquid is mixed with a further oxidizing agent which cooperates with the gaseous oxidizing agent.
  • a further oxidizing agent can be submitted.
  • an oxidation of the reduced oxidizing agent then takes place, so that the already consumed oxidizing agent is renewed.
  • the use of hydrogen peroxide with sulfuric acid or of hydrogen peroxide with nitric acid or else hydrochloric acid is mentioned.
  • a second liquid oxidizing agent can thus be introduced or added with the gaseous oxidizing agent, which by means of the gaseous oxidizing agent regenerated after one cycle and is available for another oxidation cycle.
  • a method for processing metallic surfaces with an etching liquid in which the following steps are carried out: provision of a mixing nozzle which is suitable for atomizing etching liquid with an adjustable droplet size by means of a gaseous oxidizing agent as an aerosol and in the direction of to spray a to be etched good, the droplet size of the aerosol is set by limiting the flow of the gaseous oxidant.
  • a method of processing metallic surfaces with an etchant comprising the steps of: providing a mixing nozzle capable of providing a gaseous oxidant having an adjustable bubble size in an etchant in the direction of a material to be etched to spray, wherein the bubble size of gaseous oxidant is adjusted via a limitation of the flow of the gaseous oxidant.
  • the specified method can be used for etching, for example, printed circuit boards, for surface activation or for cleaning surfaces.
  • a treatment with an etchant is carried out, in turn, the applications of spraying or immersion can be distinguished.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention in a side view
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view through a material to be etched when using the device according to the invention according to FIG. 1.
  • the device according to the invention has a mixing nozzle MD which is provided with a first connection EA and a second connection ZA. Via the first connection EA, etching liquid, which is identified by the reference symbol FL in FIG. 1, is supplied to the mixing nozzle MD via the first connection EA.
  • a gaseous component is supplied via the second port ZA of the mixing nozzle MD, wherein in the second port ZA a flow restrictor DB is provided, which regulates the influx of the gaseous Oxidati- onsffens OM.
  • the gaseous oxidizing agent OM can be provided, for example, as oxygen, ozone or as an oxygen-ozone mixture.
  • the etching liquid FL and the gaseous oxidizing agent OM are discharged from the mixing nozzle MD via an outlet opening OE provided for this purpose, so that the etching liquid FL is delivered not atomized but as a liquid stream. This results in an aerosol AE with aerosol particles or drops AP, which are emitted in the direction of the surface to be treated OB.
  • the droplet size TG of the aerosol particles AP can be set by means of the flow limiter DB in the second port ZA. Consequently, a drop-shaped etching liquid FL, which is schematically indicated by the reference symbol AP in FIG. 1, is emitted.
  • the drops AP in the aerosol AE as the etching liquid FL are discharged via the outlet opening OE in the direction of the material to be etched, for example a printed circuit board, or of the object to be cleaned or activated.
  • the droplet size TG is set via the flow restrictor DB. It is provided that, depending on the application, different temporal developments in the droplet size TG can be set.
  • the etching liquid FL was delivered either in the form of an aerosol AE in the direction of the surface to be treated.
  • the drop size TG can be generally referred to as the size of an inclusion.
  • the complementary case is also conceivable, ie the etching liquid FL is mixed with gas bubbles of the gaseous oxidizing agent OM, which are emitted in the direction of the surface OB to be treated.
  • This application is particularly provided in a dip tank which is filled with the etching liquid FL and in which the mixing nozzle MD introduces the gaseous oxidizing agent OM.
  • the drop size TG would in this case a Bubble size of gas bubbles correspond. According to the invention, both applications are conceivable.
  • the droplet size TG may be selected to be adjustable but constant, for example. Consequently, there is a time profile of the drop size TG, which has a linear course.
  • the droplet size TG can be set in a varying manner, for example up and down, as shown in FIG. 2 (B).
  • a periodic, for example, sinusoidal change in the drop size TG can be provided.
  • the size TG of the drops AP alternately changes between two extreme values.
  • a periodic, for example rectangular, change in the size TG of the drops AP can be provided.
  • FIG. 1 Different systems using the device according to the invention according to FIG. 1 are described below with reference to FIGS. 3 (A) to 3 (D).
  • a plurality of mixing nozzles MD are provided, which are arranged in a container BE.
  • the workpieces to be machined are guided above and below the mixing nozzles MD, which are arranged, for example, at a fixed distance from one another, whereby according to FIG. 3 (A) a vertical wetting with the spray of the aerosol particles AP is provided.
  • a plurality of mixing nozzles MD are also provided, which are arranged in the container BE.
  • the workpieces to be machined are again guided above and below the mixing nozzles MD and wetted in a vertical direction with the spray mist of the aerosol particles AP.
  • a plurality of light sources LQ are provided, which emit light in the ultraviolet range, it being possible, depending on the type of lamp used, to emit monochromatic light of 185 nm or 254 nm, but also a continuous spectrum through the light sources LQ.
  • a plurality of mixing nozzles MD are provided.
  • the workpieces to be machined are passed above and below the mixing nozzles MD and wetted in one direction with the spray of aerosol particles AP, which is selected obliquely to the running direction of the workpieces.
  • FIG. 3 (D) corresponds to that according to FIG. 3 (C), wherein additionally the light sources LQ explained in connection with FIG. 3 (B) are provided.
  • a printed circuit board LE is shown, which below a structured resist RE has a conductive path LS, which was structured by means of the droplets AP as etching liquid.
  • the etching channel AK the intermediate region of the interconnect structure LS is to be considered.
  • the interconnect structure LS can be formed by etching with Cu (II) chloride.
  • the Cu (I) chloride formed during the etching of the interconnect LS with Cu (II) chloride is during the Re- generation oxidized by the addition of the oxidizing agent OM back to Cu (II) chloride.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Benetzung von metallischen Oberflächen mit einer Ätzflüssigkeit geschaffen umfassend einen ersten Anschluss, der geeignet ist, Ätzflüssigkeit zuzuführen, einen zweiten Anschluss, der geeignet ist, ein gasförmiges Oxidationsmittel zuzuführen, und eine Mischdüse, wobei die Mischdüse mit dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss so verbunden ist, dass an einer Austrittsöffnung der Mischdüse die Ätzflüssigkeit in Form eines Aerosols mit Aerosolpartikeln in Richtung der zu behandelnden Oberfläche abgebbar ist, wobei die Tropfengröße der Aerosolpartikel mittels eines Durchflussbegrenzers im zweiten Anschluss einstellbar ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung von metallischen Oberflächen mit einer Ätzflüssigkeit
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von metallischen Ober- flächen mit einer Ätzflüssigkeit sowie Verfahren zur Bearbeitung von metallischen Oberflächen mit einer Ätzflüssigkeit. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Benetzung von metallischen Oberflächen mit der Ätzflüssigkeit bei einer Strukturierung von metallischen Oberflächen wie Leiterplatten oder dergleichen sowie für ein Reinigen oder Aktivieren metallischer Oberflächen.
In der industriellen Technik, wie beispielsweise bei der Fertigung von Leiterplatten, werden oftmals metallische Oberflächen mittels eines geeigneten Ätzmittels strukturiert. Demgemäß ist es möglich, beispielsweise feinste Strukturen als Leiterbahnen durch einen Ätzprozess herzustellen, so dass Leiterbahnen für gedruckte Schaltungen geschaffen werden können. Die Leiterbahnen werden dabei üblicherweise von dünnen Kupferbahnen gebildet, die durch Ätzen erzeugt werden. Während des Ätzvorgangs wird das als wässrige Lösung vorliegende Ätzmittel mit Kupferionen angereichert, so dass die Wirkung des Ätzmittels im Laufe der Zeit abnimmt. Als Ätzmittel kann beispielsweise Eisen-Ill- Chlorid eingesetzt werden, wobei dem Fachmann auch andere Ätzmittel bekannt sind.
Da die abnehmende Wirkung des Ätzmittels den Ätzprozess und damit die Herstellung von Leiterplatten zunehmend unwirtschaftlich macht, wurden be- reits seit geraumer Zeit Anstrengungen unternommen, dieses Problem in der industriellen Fertigung zu lösen. So ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, dass bei einer Ätzanlage eine Regeneration des Ätzmittels vorgesehen werden muss, wobei die Regeneration in diesem bekannten Beispiel im Ätzbecken erfolgt. Aus der DE 197 00 470 A1 ist ein Verfahren zum Regenerieren von Ätzflüssigkeiten bekannt, bei dem UV-Licht und Ozongas eingesetzt wird. Dabei wird eine Regenerationsvorrichtung bereit gestellt, innerhalb derer verbrauchtes Ätzmittel mittels UV-Strahlung und Zugabe von Ozon aufbereitet wird. Aus der DE 35 39 886 A1 ist ein Verfahren zum Ätzen von Ätzgut bekannt, bei dem eine Säure verwendet wird, die nach Zugabe eines Oxidationsmittels unmittelbar vor dem eigentlichen Ätzvorgang das Metall angreift. Die Zugabe des Oxidationsmittels erfolgt in einer Menge, die geringfügig die zur Abtragung erforderliche Menge übersteigt, so dass ein geringer Rest an Oxidationsmittel in dem von Ätzgut abtropfenden Ätzmittel verbleibt. Dieses restliche Oxidationsmittel wird dann aus dem Ätzmittel durch eine besondere Einrichtung wieder entfernt, welche ein von dem Ätzmittel ätzbares Metall im Überschuss enthält.
Aus der EP 0665309 A1 ist ein Verfahren zum Abtragen von Kupfer von Zinn- oder Zinn/Bleiplattierten Leiterplatten bekannt, bei welchem das abzutragende Kupfer mit einem Oxidationsmittel oxidiert und das Kupferoxid durch eine Phosphorsäurelösung abgelöst wird, wobei zur Regenerierung der Ätzlösung wenigstens von Zeit zu Zeit durch Hinzufügen von Ozon zur Ätzlösung ein Teil des Wassers in Wasserstoffperoxid umgewandelt wird oder durch anodische Oxidation zumindest ein Teil der Phosphorsäure der Ätzlösung in
Peroxophosphorsäure umgewandelt wird.
Aus der DE 30 46 477 A1 ist ein Verfahren zum Ätzen von Metalloberflächen bekannt, bei welchem das Metall auf der Schaltung mittels einer Phosphorsäu- re und Wasserstoffperoxid enthaltenden Lösung abgeätzt wird. Das Wasserstoffperoxid dient dabei zum Oxidieren des abzutragenden Metalls, während die Phosphorsäure anschließend das oxidierte Metall ablöst. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Ätzlösung vor jedem Aufbringen oder bei jedem Aufbringen so viel Wasserstoffperoxid zugegeben, wie für den jeweiligen Ätzvorgang nötig ist.
Folglich sind aus dem Stand der Technik Anlagen oder Verfahren bekannt, bei denen die Regeneration des Ätzmittels in speziell dafür vorgesehenen Einrich- tungen oder mittels Wasserstoffperoxid erfolgt.
Das Bereitstellen dieser Einrichtungen beziehungsweise das Einbringen von Wasserstoffperoxid erfordert jedoch einen gewissen Zusatzaufwand, der die Fertigungsanlage für Strukturierung von metallischen Oberflächen verkompli- ziert, was zu erhöhten Kosten bei der Herstellung von entsprechenden Werkstücken führen könnte.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zur Herstellung von strukturierten metallischen Oberflächen bereitzustellen, bei der bzw. bei dem auf einfache Weise eine Regeneration von Ätzflüssigkeiten ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 1 1 und 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegen- stand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich. Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Bearbeitung von metallischen Oberflächen mit einer Ätzflüssigkeit geschaffen umfassend einen ersten Anschluss, der geeignet ist, Ätzflüssigkeit zuzuführen, einen zweiten Anschluss, der geeignet ist, ein gasförmiges Oxidationsmittel zuzuführen, und eine Misch- düse, die mit dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss verbunden ist, um an einer Austrittsöffnung der Mischdüse eine Mischung der Ätzflüssigkeit mit dem gasförmigen Oxidationsmittel in Richtung einer zu behandelnden metallischen Oberfläche abzugeben, wobei ein erster Teil der Mischung den zweiten Teil der Mischung umschließt und die Größe des Einschlusses mittels ei- nes Durchflussbegrenzers im zweiten Anschluss einstellbar ist.
Dabei kann die Ätzflüssigkeit entweder in Form eines Aerosols mit Aerosolpartikeln oder in Form einer Flüssigkeit mit Gasblasen in Richtung der zu behandelnden Oberfläche abgegeben werden. Im ersten Fall entspricht dann die Größe des Einschlusses einer Tropfengröße der Aerosolpartikel und im zweiten Fall einer Blasengröße von Gasblasen. Hierbei handelt es sich um komplementäre Ausführungsformen, d.h. die durch eine von Gas umgebene Flüssigkeit oder ein von Flüssigkeit umgebenes Gas gebildet werden. Die folgende Beschreibung bezieht sich, soweit nichts anderes angegeben ist, immer auf beide Ausführungen, ohne dass dabei explizit jeweils die allgemeinen Begriffe Einschluss oder Mischung verwendet werden. Die Erfindung eignet sich somit zum Versprühen von tropfenförmiger Ätzflüssigkeit, die von einem gasförmigen Oxidationsmittel umgeben ist, oder zur Anwendung in einem Tauchbehälter, bei dem die Ätzflüssigkeit Blasen des gasförmigen Oxidationsmittels aufweist.
Demgemäß wird die Ätzflüssigkeit mittels der Mischdüse versprüht, so dass die Ätzflüssigkeit in Form eines Aerosols mit Aerosolpartikeln in Richtung der zu behandelnden Oberfläche verteilt wird. Als Sprühmittel wird dabei ein gasförmiges Oxidationsmittel verwendet, das folglich gemeinsam mit der Ätzflüssig- keit auf das zu behandelnde Gut trifft. Sobald nun durch die Ätzflüssigkeit ein Ätzprozess in Gang gesetzt wird, sorgt das gleichzeitig anwesende Oxidati- onsmittel für eine Oxidation der Reaktionsprodukte des Ätzvorgangs. Sofern beispielsweise eine kupferkaschierte Baugruppe als zu behandelnde metallische Oberfläche vorliegt, kann eine Ätzung mit Cu(ll)-chlorid vorgenommen werden. Das während des Ätzens der kupferkaschierte Baugruppe mit Cu(ll)-chlorid gebildete Cu(l)-chlorid wird während der Regeneration durch die Zugabe des Oxidationsmittels mittels der Mischdüse wieder zu Cu(ll)-chlorid aufoxidiert.
Demgemäß erfolgt eine Regeneration der Ätzflüssigkeit bereits während des Ätzvorgangs in unmittelbarer Nähe des zu ätzenden Produktes und nicht erst in einem Anlagensumpf wie im Stand der Technik. Folglich bleibt die Ätzge- schwindigkeit im Wesentlichen konstant, was eine einfachere Prozessführung sowie eine verbesserte Genauigkeit beim Ätzen erlaubt. Insbesondere der letzte Punkt ist bei der Ätzung feiner Strukturen wichtig, da eine schlecht kontrollierbare Ätzgeschwindigkeit zu Unterätzungen führen könnte, was Defekte beispielsweise bei der Herstellung von Leiterbahnen bei der Herstellung von ge- druckten Schaltungen zur Folge haben könnte. Desweiteren kann die Tropfengröße der Aerosolpartikel an die herzustellenden Produkte angepasst werden, wobei insbesondere Tropfengröße und erwünschte Strukturauflösung korreliert werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch für die Oberflächenaktivierung oder das Reinigen von Oberflächen eingesetzt werden, da bei diesen Anwendungsfällen ebenfalls ein Benetzen mit einem Ätzmittel durchgeführt werden muss. Eine Anwendung in einem mit der Ätzflüssigkeit gefüllten Tauchbehälter, in den das zu behandelnde Produkt eingetaucht wird, ist, wie oben dargestellt, ebenfalls möglich. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Durchflussbegrenzer so einstellbar, dass die Tropfengröße der Aerosolpartikel oder die Blasengröße des Oxidationsmittels während der Abgabe im Wesentlichen konstant ist. Demnach wird die Tropfengröße der Aerosolpartikel während der Abgabe auf einen vorherbestimmten Wert eingestellt, so dass sich gleichförmige Ätzgeschwindigkeiten ergeben. Ebenso kann die Blasengröße des gasförmigen Oxidationsmittels während der Abgabe auf einen vorherbestimmten Wert eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Durchflussbegrenzer so steuerbar, dass sich die Tropfengröße der Aerosolpartikel oder die Blasengröße des Oxidationsmittels während der Abgabe der Ätzflüssigkeit ändert, insbesondere sich periodisch auf- und abschwellend oder zwischen zwei Extremwerten wechselnd ändert.
Bei dieser Ausführungsform wird die Tropfengröße der Aerosolpartikel oder die Blasengröße des gasförmigen Oxidationsmittels während der Abgabe der Ätzflüssigkeit variiert, so dass Bearbeiten von Strukturbreiten über einen großen Bereich erfolgen kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist am zweiten An- schluss Sauerstoff oder Ozon als Oxidationsmittel zuführbar. Die Verwendung von Sauerstoff oder Ozon beziehungsweise eines Sauerstoff- Ozon-Gemisches erlaubt es auf einfache Weise, eine Oxidation der Reaktionsprodukte zu bewirken beziehungsweise diese zu unterstützen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist am ersten Anschluss Salzsäure oder Schwefelsäure als Ätzflüssigkeit zuführbar.
Diese Säuren werden oftmals bei der industriellen Fertigung eingesetzt und ermöglichen eine einfache und kostengünstige Bereitstellung eines Ätzmittels. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind eine Vielzahl von Mischdüsen vorgesehen, die tröpfchenförmige Ätzflüssigkeit oder mit gasblasen versetzte Ätzflüssigkeit auf eine zu ätzende metallische Oberfläche zu deren Strukturierung aufbringen, wobei eine Regeneration der Ätzflüssigkeit in einem Ätzkanal auf der metallischen Oberfläche erfolgt.
Ebenso ist es möglich, eine Vielzahl von Mischdüsen zu verwenden, die eine großflächige Bearbeitung im Durchlaufbetrieb ermöglichen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Mischdüsen eine festlegbare Abstrahlrichtung auf, die senkrecht oder schräg zur Oberfläche des zu ätzenden Gutes gewählt ist.
Demgemäß sind unterschiedliche Konfigurationen möglich. Dabei kann die Ab- Strahlrichtung entgegen der Laufrichtung einer Fertigungseinrichtung gewählt werden, aber auch in Laufrichtung oder aus unterschiedlichen Richtungen, so dass für jeden Anwendungsfall eine optimale Benetzung mit den Aerosolpartikeln der Ätzflüssigkeit oder der mit Gasblasen des gasförmigen Oxidationsmit- tels versetzten Ätzflüssigkeit gegeben ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich eine Lichtquelle vorgesehen, die geeignet ist, Licht in einem Bereich mit einer Wellenlänge von weniger als 300 nm abzustrahlen. Die Einstrahlung von Licht im ultravioletten Bereich unterstützt die Oxidation noch zusätzlich, was zu einer verbesserten Regeneration des Ätzmittels führt. Die Lichtquelle kann in unmittelbarer Nähe zur Oberfläche des zu ätzenden Objekts angeordnet sein, wobei bei gleichzeitiger Behandlung von Ober- und Unterseiten auch zwei oder mehr Lichtquellen vorgesehen sein können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Einwirkungszeit der tropfenförmigen Ätzflüssigkeit oder der mit Gasblasen des gasförmigen Oxidationsmittels versetzten Ätzflüssigkeit einstellbar.
Die Einwirkungszeit der tropfenförmigen Ätzflüssigkeit oder der mit Gasblasen des gasförmigen Oxidationsmittels versetzten Ätzflüssigkeit kann beispielsweise über die Zufuhr von Ätzflüssigkeit über den ersten Anschluss erfolgen, was eine einfache Steuerung ermöglicht und eine zuverlässige Prozessführung schafft.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Ätzflüssigkeit mit einem weiteren Oxidationsmittel versetzt, das mit dem gasförmigen Oxidationsmittel zusammenwirkt.
Demnach kann auch ein weiteres Oxidationsmittel vorgelegt werden. Durch das Zusammenwirken mit dem gasförmigen Oxidationsmittel findet dann eine Oxidation des reduzierten Oxidationsmittels statt, so dass das bereits verbrauchte Oxidationsmittel erneuert wird. Beispielhaft wird die Verwendung von Wasser- stoffperoxid mit Schwefelsäure oder von Wasserstoffperoxid mit Salpetersäure oder auch Salzsäure angeführt. Zur Erzielung besserer Ätzraten kann somit ein zweites flüssiges Oxidationsmittel vorgelegt oder mit dem gasförmigen Oxidationsmittel zugegeben werden, das mittels des gasförmigen Oxidationsmittels nach einem Zyklus wieder regeneriert wird und für einen weiteren Oxidations- zyklus zur Verfügung steht.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Bearbeitung von metallischen Oberflächen mit einer Ätzflüssigkeit angegeben, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden: Bereitstellen einer Mischdüse, die geeignet ist, mittels eines gasförmigen Oxidationsmittels Ätzflüssigkeit mit einer einstellbaren Tropfengröße als Aerosol zu zerstäuben und in Richtung eines zu ätzenden Gutes zu versprühen, wobei die Tropfengröße des Aerosols über eine Be- grenzung des Durchflusses des gasförmigen Oxidationsmittels eingestellt wird.
In noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird Verfahren zur Bearbeitung von metallischen Oberflächen mit einer Ätzflüssigkeit angegeben, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden: Bereitstellen einer Mischdüse, die geeignet ist, ein gasförmiges Oxidationsmittel mit einer einstellbaren Blasengröße in einer Ätzflüssigkeit in Richtung eines zu ätzenden Gutes zu versprühen, wobei die Blasengröße gasförmigen Oxidationsmittels über eine Begrenzung des Durchflusses des gasförmigen Oxidationsmittels eingestellt wird. Das angegebene Verfahren kann für das Ätzen beispielsweise von Leiterplatten, für die Oberflächenaktivierung oder für das Reinigen von Oberflächen eingesetzt werden. Bei diesen Anwendungsfällen wird eine Bearbeitung mit einem Ätzmittel durchgeführt, wobei wiederum die Anwendungsfälle des Aufsprühens oder des Eintauchens unterschieden werden können.
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert: Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht, Fig. 2 (A) bis (C) unterschiedliche zeitliche Entwicklungen der Tropfengröße mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Querschnittansicht,
Fig. 3 (A) bis (D) unterschiedliche Anlagen mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Querschnittansicht, und
Fig. 4 eine Querschnittansicht durch ein zu ätzendes Gut bei Verwen- dung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 .
In den Figuren sind gleiche oder funktional gleich wirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung näher erläutert, die sich beispielsweise zur Herstellung von strukturierten metallischen Oberflächen oder zur Reinigung oder Aktivierung von metallischen Oberflächen eignet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Mischdüse MD auf, die mit einem ersten Anschluss EA und einem zweiten Anschluss ZA versehen ist. Über den ersten Anschluss EA wird Ätzflüssigkeit, die in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen FL gekennzeichnet ist, der Mischdüse MD über den ersten Anschluss EA zugeführt. Eine gasförmige Komponente wird über den zweiten Anschluss ZA der Mischdüse MD zugeführt, wobei im zweiten Anschluss ZA ein Durchflussbegrenzer DB vorgesehen ist, der das Zuströmen des gasförmigen Oxidati- onsmittels OM reguliert. Das gasförmige Oxidationsmittel OM kann beispielsweise als Sauerstoff, Ozon oder als Sauerstoff-Ozon-Gemisch bereitgestellt werden. Die Ätzflüssigkeit FL sowie das gasförmige Oxidationsmittel OM werden von der Mischdüse MD über eine dafür vorgesehene Austrittsöffnung OE abgegeben, so dass die Ätzflüssigkeit FL nicht als Flüssigkeitsstrom sondern zerstäubt abgegeben wird. Dabei entsteht ein Aerosol AE mit Aerosolpartikeln oder Tropfen AP, die in Richtung der zu behandelnden Oberfläche OB abgebgeben werden.
Die Tropfengröße TG der Aerosolpartikel AP ist mittels des Durchflussbegren- zers DB im zweiten Anschluss ZA einstellbar. Folglich wird eine tropfenförmige Ätzflüssigkeit FL, die in Fig. 1 schematisch mit den Bezugszeichen AP gekennzeichnet ist, abgegeben. Die Tropfen AP im Aerosol AE als Ätzflüssigkeit FL werden in Richtung des zu ätzenden Gutes, beispielsweise eine Leiterplatte, oder des zu reinigenden oder zu aktivierenden Objektes über die Austrittsöff- nung OE abgegeben.
Die Tropfengröße TG wird über den Durchflussbegrenzer DB eingestellt. Dabei ist es vorgesehen, dass je nach Anwendungsfall unterschiedliche zeitliche Entwicklungen in der Tropfengröße TG einstellbar sind.
In Bezug auf Fig. 1 wurde die Ätzflüssigkeit FL entweder in Form eines Aerosols AE in Richtung der zu behandelnden Oberfläche abgegeben werden. Die Tropfengröße TG kann allgemein als die Größe eines Einschlusses bezeichnet werden. Es ist aber auch der komplementäre Fall denkbar, d.h. die Ätzflüssig- keit FL ist mit Gasblasen des gasförmigen Oxidationsmittel OM versetzt, die in Richtung der zu behandelnden Oberfläche OB abgebgeben werden. Diese Anwendung ist insbesondere bei einem Tauchbehälter vorgesehen, der mit der Ätzflüssigkeit FL gefüllt ist und in den die Mischdüse MD das gasförmige Oxidationsmittel OM einbringt. Der Tropfengröße TG würde in diesem Fall eine Blasengröße von Gasblasen entsprechen. Gemäß der Erfindung sind beide Anwendungsfälle denkbar.
Wie in Fig. 2 (A) gezeigt ist, kann die Tropfengröße TG beispielsweise einstell- bar aber konstant gewählt werden. Folglich ergibt sich ein zeitlicher Verlauf der Tropfengröße TG, der einen linearen Verlauf aufweist.
Es ist aber auch möglich, dass die Tropfengröße TG variierend eingestellt wird, beispielsweise auf- und abschwellend, wie in Fig. 2 (B) gezeigt ist. Dabei kann eine periodische, beispielsweise sinusförmige Änderung der Tropfengröße TG vorgesehen sein. Es ist aber auch denkbar, die Periode des Auf- und Abschwellens zu variieren.
Desweiteren ist auch möglich, wie in Fig. 2 (C) dargestellt ist, dass sich die Größe TG der Tropfen AP zwischen zwei Extremwerten wechselnd ändert. Dabei kann eine periodische, beispielsweise rechteckförmige Änderung der Größe TG der Tropfen AP vorgesehen sein.
Unterschiedliche Anlagen, die die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwenden, werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 (A) bis 3 (D) beschrieben.
Wie in Fig. 3 (A) gezeigt ist, sind mehrere Mischdüsen MD vorgesehen, die in einem Behälter BE angeordnet sind. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden ober- und unterhalb der Mischdüsen MD, die beispielsweise in einem festen Abstand zueinander angeordnet sind, hindurch geführt, wobei gemäß Fig. 3 (A) eine senkrechte Benetzung mit dem Sprühnebel der Aerosolpartikel AP vorgesehen ist. Bei der Ausführung gemäß Fig. 3(B) sind ebenfalls mehrere Mischdüsen MD vorgesehen, die in dem Behälter BE angeordnet sind. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden wiederum ober- und unterhalb der Mischdüsen MD hindurch geführt und in einer senkrechte Richtung mit dem Sprühnebel der Aero- solpartikel AP benetzt. Zwischen den Mischdüsen MD sind mehrere Lichtquellen LQ vorgesehen, die Licht im ultravioletten Bereich abstrahlen, wobei je nach verwendetem Lampentyp monochromatisches Licht mit 185 nm oder 254 nm aber auch ein kontinuierliches Spektrum durch die Lichtquellen LQ abgestrahlt werden kann.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 3(C) sind wiederum mehrere Mischdüsen MD vorgesehen. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden ober- und unterhalb der Mischdüsen MD hindurch geführt und in einer Richtung mit dem Sprühnebel der Aerosolpartikel AP benetzt, die schräg zur Laufrichtung der Werkstücke gewählt ist.
Die Ausführung gemäß Fig. 3(D) entspricht der gemäß Fig. 3(C), wobei zusätzlich auch die in Zusammenhang mit der Fig. 3(B) erläuterten Lichtquellen LQ vorgesehen sind.
Beispielhaft wird die Verwendung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 unter Bezugnahme auf Fig. 4 bei einem Ätzprozess nochmals näher erläutert. Hier ist eine Leiterplatte LE gezeigt, die unterhalb eines strukturierten Resists RE eine Leitbahnstruktur LS aufweist, die mittels der Tropfen AP als Ätzflüssigkeit strukturiert wurden. Als Ätzkanal AK ist dabei der Zwischenbereich der Leitbahnstruktur LS anzusehen. Bei eine kupferkaschierten Leiterplatte LE als zu behandelnde metallische Oberfläche vorliegt, kann wird die Leitbahnstruktur LS durch Ätzung mit Cu(ll)chlorid gebildet. Das während des Ätzens der Leitbahnstruktur LS mit Cu(ll)chlorid gebildete Cu(l)chlorid wird während der Re- generation durch die Zugabe des Oxidationsmittels OM wieder zu Cu (ll)chlorid aufoxidiert.
Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbil- düngen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar.

Claims

Ansprüche:
1 . Vorrichtung zur Bearbeitung von metallischen Oberflächen mit einer Ätz- flüssigkeit, umfassend:
- einen ersten Anschluss (EA), der geeignet ist, Ätzflüssigkeit (FL) zuzuführen, - einen zweiten Anschluss (ZA), der geeignet ist, ein gasförmiges Oxidati- onsmittel (OM) zuzuführen, und
- eine Mischdüse (MD), die mit dem ersten Anschluss (EA) und dem zweiten Anschluss (ZA) verbunden ist, um an einer Austrittsöffnung (OE) der Misch- düse (MD) eine Mischung der Ätzflüssigkeit (FL) mit dem gasförmigen Oxi- dationsmittel (OM) in Richtung einer zu behandelnden metallischen Oberfläche (OB) abzugeben, wobei ein erster Teil der Mischung den zweiten Teil der Mischung umschließt und die Größe des Einschlusses mittels eines Durchflussbegrenzers (DB) im zweiten Anschluss (ZA) einstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , die die Ätzflüssigkeit (FL) in Form eines Aerosols (AE) mit Aerosolpartikeln (AP) in Richtung der zu behandelnden Oberfläche (OB) abgibt, wobei der Größe des Einschlusses eine Tropfengröße (TG) der Aerosolpartikel (AP) entspricht, oder die die Ätzflüssigkeit (FL) in Form eines Flüssigkeit mit Gasblasen abgibt, wobei der Größe des Einschlusses eine Blasengröße (TG) der Gasblasen entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Durchflussbegrenzer (DB) so einstellbar ist, dass die Größe (TG) des Einschlusses (AP) während der Abgabe im Wesentlichen konstant ist, oder bei der der Durchflussbegrenzer (DB) so steuerbar ist, dass sich die Größe (TG) des Einschlusses (AP) wäh- rend der Abgabe der Ätzflüssigkeit (FL) ändert, insbesondere sich periodisch auf- und abschwellend oder zwischen zwei Extremwerten wechselnd ändert.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der am zweiten An- schluss (ZA) Sauerstoff oder Ozon als Oxidationsmittel (OM) zuführbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der am ersten Anschluss Salzsäure oder Schwefelsäure als Ätzflüssigkeit (FL) zuführbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der eine Vielzahl von Mischdüsen (MD) vorgesehen sind, die tropfenförmige Ätzflüssigkeit (FL) auf eine zu ätzende metallische Oberfläche zu deren Strukturierung aufbringen, wobei eine Regeneration der Ätzflüssigkeit (FL) in einem Ätzkanal auf der metallischen Oberfläche erfolgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Mischdüsen eine festlegbare Abstrahlrichtung aufweisen, die senkrecht oder schräg zur Oberfläche des zu ätzenden Gutes gewählt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 umfasst, wobei zusätzlich eine Lichtquelle (LQ) vorgesehen ist, die geeignet ist, Licht in einem Bereich mit einer Wellenlänge von weniger als 300 nm abzustrahlen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Einwirkungszeit der tropfenförmigen Ätzflüssigkeit (FL) einstellbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der ein weiteres Oxida- tionsmittel vorgesehen ist, wobei die Ätzflüssigkeit (FL) mit dem weiteren
Oxidationsmittel versetzt ist, so dass das dem weitere Oxidationsmittel mit dem gasförmigen Oxidationsmittel (OM) zusammenwirkt.
1 1 .Verfahren zur Bearbeitung von metallischen Oberflächen mit einer Ätzflüs- sigkeit, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden: Bereitstellen einer
Mischdüse (MD), die geeignet ist, mittels eines gasförmigen Oxidationsmit- tels (OM) Ätzflüssigkeit (FL) mit einer einstellbaren Tropfengröße (TG) als Aerosol zu zerstäuben und in Richtung eines zu ätzenden Gutes zu versprühen, wobei die Tropfengröße (TG) des Aerosols über eine Begrenzung des Durchflusses des gasförmigen Oxidationsmittels (OM) eingestellt wird.
12. Verfahren zur Bearbeitung von metallischen Oberflächen mit einer Ätzflüssigkeit, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden: Bereitstellen einer Mischdüse (MD), die geeignet ist, ein gasförmiges Oxidationsmittel (OM) mit einer einstellbaren Blasengröße in einer Ätzflüssigkeit (FL) in Richtung eines zu ätzenden Gutes zu versprühen, wobei die Blasengröße gasförmigen Oxidationsmittels (OM) über eine Begrenzung des Durchflusses des gasförmigen Oxidationsmittels (OM) eingestellt wird.
PCT/EP2014/073114 2013-10-31 2014-10-28 Vorrichtung und verfahren zur bearbeitung von metallischen oberflächen mit einer ätzflüssigkeit WO2015063080A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310112045 DE102013112045A1 (de) 2013-10-31 2013-10-31 Vorrichtung und Verfahren zur Bearbeitung von metallischen Oberflächen mit einer Ätzflüssigkeit
DE102013112045.8 2013-10-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015063080A1 true WO2015063080A1 (de) 2015-05-07

Family

ID=51844705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/073114 WO2015063080A1 (de) 2013-10-31 2014-10-28 Vorrichtung und verfahren zur bearbeitung von metallischen oberflächen mit einer ätzflüssigkeit

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102013112045A1 (de)
TW (1) TW201533270A (de)
WO (1) WO2015063080A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020225414A1 (de) * 2019-05-08 2020-11-12 LSR Engineering & Consulting Limited Verfahren zum strukturieren eines substrats

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115094420B (zh) * 2022-07-12 2023-09-26 深圳市杰昌实业有限公司 一种金属表面化学刻蚀处理装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3046477A1 (de) 1980-12-10 1982-07-08 Gebr. Schmid Maschinenfabrik GmbH & Co, 7290 Freudenstadt "verfahren zum aetzen von metalloberflaechen"
DE3539886A1 (de) 1985-11-11 1987-05-14 Hoellmueller Maschbau H Verfahren und vorrichtung zum aetzen eines zumindest teilweise aus metall, vorzugsweise kupfer, bestehenden aetzguts
US4985111A (en) * 1990-03-02 1991-01-15 Chemcut Corporation Process and apparatus for intermittent fluid application
EP0665309A1 (de) 1994-01-31 1995-08-02 Emil Krechen Industrievertretungen GmbH Verfahren zum Abtragen von Kupfer
DE19513721A1 (de) * 1995-04-11 1996-10-17 Schweizer Electronic Ag Vorrichtung und Verfahren zum präzisen Ätzen von Leiterplatten und Formatätzteilen
DE19700470A1 (de) 1997-01-09 1998-07-16 Depeltronik S A Verfahren zum Regenerieren von Ätzflüssigkeiten, insbesondere Leiterplattenätzflüssigkeiten, und Vorrichtung hierfür
JP2002256458A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Sony Corp エッチング方法およびエッチング装置
JP2006077299A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Toppan Printing Co Ltd スプレーエッチングによる金属微細加工製品及びその製造方法
WO2008011870A1 (de) * 2006-07-25 2008-01-31 Lp Vermarktungs Gmbh & Co.Kg Verfahren und vorrichtung zum beschleunigten nasschemischen behandeln von oberflächen

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3046477A1 (de) 1980-12-10 1982-07-08 Gebr. Schmid Maschinenfabrik GmbH & Co, 7290 Freudenstadt "verfahren zum aetzen von metalloberflaechen"
DE3539886A1 (de) 1985-11-11 1987-05-14 Hoellmueller Maschbau H Verfahren und vorrichtung zum aetzen eines zumindest teilweise aus metall, vorzugsweise kupfer, bestehenden aetzguts
US4985111A (en) * 1990-03-02 1991-01-15 Chemcut Corporation Process and apparatus for intermittent fluid application
EP0665309A1 (de) 1994-01-31 1995-08-02 Emil Krechen Industrievertretungen GmbH Verfahren zum Abtragen von Kupfer
DE19513721A1 (de) * 1995-04-11 1996-10-17 Schweizer Electronic Ag Vorrichtung und Verfahren zum präzisen Ätzen von Leiterplatten und Formatätzteilen
DE19700470A1 (de) 1997-01-09 1998-07-16 Depeltronik S A Verfahren zum Regenerieren von Ätzflüssigkeiten, insbesondere Leiterplattenätzflüssigkeiten, und Vorrichtung hierfür
JP2002256458A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Sony Corp エッチング方法およびエッチング装置
JP2006077299A (ja) * 2004-09-10 2006-03-23 Toppan Printing Co Ltd スプレーエッチングによる金属微細加工製品及びその製造方法
WO2008011870A1 (de) * 2006-07-25 2008-01-31 Lp Vermarktungs Gmbh & Co.Kg Verfahren und vorrichtung zum beschleunigten nasschemischen behandeln von oberflächen

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DATABASE WPI Week 200307, Derwent World Patents Index; AN 2003-070086 *
DATABASE WPI Week 200626, Derwent World Patents Index; AN 2006-244973 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020225414A1 (de) * 2019-05-08 2020-11-12 LSR Engineering & Consulting Limited Verfahren zum strukturieren eines substrats
CN113508458A (zh) * 2019-05-08 2021-10-15 Lsr工程与咨询有限公司 用于对基底进行结构化的方法
KR20220006499A (ko) * 2019-05-08 2022-01-17 엘에스알 엔지니어링 앤드 컨설팅 리미티드 기판 구조화 방법
KR102606268B1 (ko) 2019-05-08 2023-11-24 엘에스알 엔지니어링 앤드 컨설팅 리미티드 기판 구조화 방법
US11854829B2 (en) 2019-05-08 2023-12-26 LSR Engineering & Consulting Limited Method for structuring a substrate
CN113508458B (zh) * 2019-05-08 2024-05-31 Lsr工程与咨询有限公司 用于对基底进行结构化的方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201533270A (zh) 2015-09-01
DE102013112045A1 (de) 2015-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2461121C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Aufsprühen einer Flüssigkeit auf die Oberfläche eines flachen oder bandförmigen Gegenstands, insbesondere einer Druckplatte
DE4022401C2 (de)
EP0037483B1 (de) Verfahren zur Intensivierung von Spül- und Reinigungsprozessen für Perforationen in Formstücken
DE3341431A1 (de) Verfahren zum reinigen von loechern in gedruckten schaltungsplatten mit permanganathaltigen und basischen loesungen
EP0003276B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Durchbrüchen (Löchern) in Glasplatten, vorzugsweise mit feinsten Strukturen
WO2015063080A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur bearbeitung von metallischen oberflächen mit einer ätzflüssigkeit
DE69001351T2 (de) Vorrichtung zum behandeln von fluiden und methode zum halten davon.
DE8703114U1 (de) Einrichtung zur Reinigung oder chemischen Behandlung von Werkstücken
EP0053719B1 (de) Verfahren zum Ätzen von Metalloberflächen
EP2073615A1 (de) Verfahren zur selektiven Beschichtung einer Oberfläche mit Flüssigkeit
DE2251123A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur entfernung von aetzmitteln
DE2606984A1 (de) Verfahren und einrichtung zum chemischen reinigen von kontaktierungsloechern in leiterplatten
DE10216120B4 (de) Düsen zum Besprühen von Leiterplatten
WO1990003454A1 (de) Verfahren zum ätzen von kupferhaltigen werkstücken sowie ätzanlage zur durchführung des verfahrens
DE102010013909A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Besprühen einer Oberfläche eines Substrates
DE1596758B2 (de) Verfahren zum Ätzen von Glas oder glasfaserverstärkten Kunststoffen mit einer wäßrigen, Fluorwasserstoff und Schwefelsäure enthaltenden Lösung
EP3853883B1 (de) Verfahren zum strukturieren eines substrats
WO2005097213A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur reinigung von flüssigkeiten
DE102005011298A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Ätzen von Substraten
DE19513721C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum präzisen Ätzen von Leiterplatten und Formatätzteilen
DE19515996A1 (de) Verfahren zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften von Endstück und Düse einer aus Kupfer oder Kupferlegierungen bestehenden Gasschweißvorrichtung mittels chemischer Oberflächenoxidationsbehandlung
DE19621242B4 (de) Verfahren und Einrichtung zur Rückgewinnung von durch Tauchtrommeln ausgeschleppten Behandlungslösungen
DE19715368C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Multi-Layer-Leiterplatte
DE2030304C3 (de) Verfahren zum Ätzen von Metall
EP1442155A2 (de) Verfahren zur behandlung von elektrisch leitfähigen substraten wie leiterplatten und dergleichen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14792452

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14792452

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1