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Title:
DEVICE AND METHOD FOR THE SPRAY TREATMENT OF PRINTED CIRCUIT BOARDS OR CONDUCTOR SHEETS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/048720
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for the spray treatment of printed circuit boards or conductor sheets, comprising a transporting device (16), by means of which the printed circuit boards (4) or conductor sheets are transported through a treating chamber (8) in a horizontal position, whereby a horizontal transporting plane (18) is defined. The upper face of the printed circuit boards (4) or conductor sheets are sprayed with a liquid treating medium (42) by means of at least one spray nozzle arrangement (34) that is arranged above the transporting plane (18), a liquid layer (60) of the treating medium (42) being formed on the upper face (22) of the printed circuit boards (4) or conductor sheets. Flow conducting means (62; 80) are provided through which the treating medium (42) can be conducted from an upper layer region (60a) of the liquid layer (60) into a lower layer region (60b) which lies below the upper layer region (60a) and which lies adjacent to the upper face (22) of the printed circuit boards (4) or conductor sheets in particular. The invention further relates to a method for the spray treatment of printed circuit boards or conductor sheets.

Inventors:
GRAETHER KARL HEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/006280
Publication Date:
April 19, 2012
Filing Date:
October 14, 2010
Export Citation:
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Assignee:
RENA GMBH (DE)
GRAETHER KARL HEINZ (DE)
International Classes:
C23F1/08; G03F7/30; H05K3/00; H05K3/06
Domestic Patent References:
WO2008011870A12008-01-31
WO2008011870A12008-01-31
Foreign References:
KR20100096524A2010-09-02
JP2004055711A2004-02-19
US6077359A2000-06-20
DE10039558B42005-09-08
Attorney, Agent or Firm:
HEINRICH, Hanjo et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Vorrichtung zur Sprühbehandlung von Leiterplatten oder Leiterfolien, mit a) einer Transporteinrichtung (16), durch welche die

Leiterplatten (4) oder Leiterfolien in einer horizontalen Lage durch einen Behandlungsraum (8) transportiert werden, wodurch eine horizontale Transportebene (18) definiert ist; b) wenigstens einer oberhalb der Transportebene (18) angeordneten Sprühdüsenanordnung (34), mittels welcher die Oberseite der Leiterplatten (4) oder Leiterfolien mit einem flüssigen Behandlungsmedium (42) besprüht wird, wobei sich auf der Oberseite (22) der Leiterplatten (4) oder Leiterfolien eine Flüssigkeitsschicht (60) aus Behandlungsmedium (42) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass c) Strömungsleitmittel (62; 80) vorhanden sind, durch welche Behandlungsmedium (42) aus einem oberen

Schichtbereich (60a) der Flüssigkeitsschicht (60) in einen unteren Schichtbereich (60b) leitbar ist, der unterhalb des oberen Schichtbereichs (60a) liegt und insbesondere benachbart zur Oberseite (22) der Leiterplatten (4) oder Leiterfolien angeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Strömungsleitmittel (62; 80) in der Flüssigkeitsschicht (60) lokal begrenzte Verwirbelungen und/oder Turbulenzen erzeugbar sind. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitmittel (62; 80) eine Umwälzeinrichtung (62) umfassen, durch welche Behandlungsmedium (42) in der Flüssigkeitsschicht (60) in einem Kreislauf umwälzbar ist.

Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzeinrichtung ( 62) derart eingerichtet ist, dass Behandlungsmedium (42) in einem geschlossenen

Kreislauf umgewälzt wird.

Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzeinrichtung (62) derart eingerichtet ist, dass Behandlungsmedium (42) aus dem oberen Schichtbereich (60a) in den unteren Schichtbereich (60b) der Flüssigkeitsschicht (60) umgewälzt wird.

Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzeinrichtung derart eingerichtet ist, dass Behandlungsmedium (42) aus dem unteren Schichtbereich (60b) in den oberen Schichtbereich (60a) der Flüssigkeitsschicht (60) umgewälzt wird.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzeinrichtung (62) wenigstens eine Umwälzpumpe (66) umfasst.

Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Umwälzpumpe (66) Behandlungsmedium (42) kontinuierlich oder intermittierend fördert.

Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Umwälzpumpe (66) als Membranpumpe ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitmittel (62; 80) eine Blasdüseneinrichtung (80) umfassen, durch welche ein oder mehrere Regionen der Flüssigkeitsschicht (60) mit einem Fluid beaufschlagbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Blasdüseneinrichtung (80) aus einem Gasreservoir (94) und insbesondere mit Luft, Stickstoff oder Sauerstoff gespeist wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasreservoir (94) durch den Behandlungsraum (8) gebildet ist.

13. Verfahren zur Sprühbehandlung von Leiterplatten oder

Leiterfolien, bei welchem a) die Leiterplatten (4) oder Leiterfolien in einer horizontalen Lage durch einen Behandlungsraum (8) transportiert werden, wodurch eine horizontale Transportebene (18) definiert ist; b) die Oberseite (22) der Leiterplatten (4) oder Leiterfolien mittels einer oberhalb der Transportebene (18) angeordneten Düsenanordnung (34) mit einem Behandlungsmedium (42) besprüht wird, wobei sich auf der Oberseite (22) der Leiterplatten (4) oder Leiterfolien eine Flüssigkeitsschicht (60) aus Behandlungsmedium (42) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass c) Behandlungsmedium (42) aus einem oberen Schichtbereich (60a) der Flüssigkeitsschicht (60) in einen un- teren Schichtbereich (60b) geleitet wird, der unterhalb des oberen Schichtbereichs (60a) liegt und insbesondere benachbart zur Oberseite (22) der Leiterplatten (4) oder Leiterfolien angeordnet ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Flüssigkeitsschicht (60) lokal begrenzte Verwir- belungen und/oder Turbulenzen erzeugt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass Behandlungsmedium (42) aus der Flüssigkeits- schicht (60) in einem Kreislauf umgewälzt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Behandlungsmedium (42) in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass Behandlungsmedium (42) aus dem oberen Schichtbereich (60a) in den unteren Schichtbereich (60b) der Flüssigkeitsschicht (60) umgewälzt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass Behandlungsmedium (42) aus dem unteren

Schichtbereich (60b) in den oberen Schichtbereich (60a) der Flüssigkeitsschicht (60) umgewälzt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass Behandlungsmedium (42) kontinuierlich oder intermittierend umgewälzt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Regionen der Flüssigkeitsschicht (60) mit einem Fluid beaufschlagt werden .

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass als Fluid Luft, Stickstoff, Sauerstoff oder die in dem Behandlungsraum (8) herrschende Gasatmosphäre verwendet wird.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zur Sprühbehandlung von Leiterplatten oder Leiterfolien

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sprühbehandlung von Leiterplatten oder Leiterfolien, mit einer Transporteinrichtung, durch welche die Leiterplatten oder Leiterfolien in einer horizontalen Lage durch einen Behandlungsraum transportiert werden, wodurch eine horizontale Transportebene definiert ist; wenigstens einer oberhalb der Transportebene angeordneten Sprühdüsenanordnung, mittels welcher die Oberseite der Leiterplatten oder Leiterfolien mit einem flüssigen Behandlungsmedium besprüht wird, wobei sich auf der Oberseite der Leiterplatten oder Leiterfolien eine Flüssigkeitsschicht aus Behandlungsmedium ausbildet.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Sprühbehandlung von Leiterplatten oder Leiterfolien, bei welchem a) die Leiterplatten oder Leiterfolien in einer horizontalen Lage durch einen Behandlungsraum transportiert werden, wodurch eine horizontale Transportebene definiert ist; b) die Oberseite der Leiterplatten oder Leiterfolien mittels einer oberhalb der Transportebene angeordneten Düsenan- Ordnung mit einem Behandlungsmedium besprüht wird, wobei sich auf der Oberseite der Leiterplatten oder Leiterfo ¬ lien eine Flüssigkeitsschicht aus Behandlungsmedium aus ¬ bildet. Derartige Behandlungsvorrichtungen und -verfahren für Lei-

BESTÄTIGUNGSKOPIE terplatten sind beispielsweise aus der DE 100 39 558 B4 oder der WO 2008/011870 AI bekannt und werden bei der Ätzbehandlung von Leiterplatten oder Leiterfolien eingesetzt.

Hierzu werden zu behandelnden Leiterplatten oder Leiterfolien, deren Oberfläche mit einer elektrisch leitenden

Schicht aus Kupfer oder dergleichen bedeckt ist, im Durchlauf durch die Vorrichtung gefördert. Bereiche dieser Kupferschicht, die als Leiterbahnen verbleiben sollen, sind mit einem üblicherweise als "Resist" bezeichneten Schutzlack versehen, der gegenüber dem ätzenden Behandlungsmedium unempfindlich ist. In den übrigen Bereichen wird die Kupferschicht beim Durchlauf durch die Behandlungsvorrichtung durch das Behandlungsmedium weggeätzt.

Nur unverbrauchtes und damit ausreichend ungesättigtes Behandlungsmedium kann bei der verhältnismäßig hohen Durchlaufgeschwindigkeit der Leiterplatten oder Leiterfolien durch die Behandlungsvorrichtung ausreichend schnell Kupfer von den nicht mit dem Schutzlack bedeckten Bereichen der Leitplatten oder Leiterfolien aufnehmen, so dass keine unerwünschten Kupferreste verbleiben. Um ein zufriedenstellendes Ätzergebnis zu erhalten, muss daher dafür Sorge getragen werden, dass stets hinreichend ungesättigtes Behandlungsmedium in Kontakt mit der Oberfläche der Leiterplatten oder Leiterfolien kommen kann. Unter hinreichend ungesättigt ist in diesem Fall zu verstehen, dass ein gewisser Grad an Sättigung mit aufgenommenem Kupfer vorliegen kann, solange noch eine ausreichende Wirkung erzielt wird.

Hierzu muss das verbrauchte Behandlungsmedium an der Oberfläche der Leiterplatten oder Leiterfolien möglichst rasch gegen unverbrauchtes Behandlungsmedium ausgetauscht werden. Hierunter ist auch zu verstehen, dass das verbrauchte Behandlungsmedium an der Platten- oder Folienoberfläche mit unverbrauchtem Behandlungsmedium durchmischt wird, so dass der insgesamt vorliegende Sättigungsgrad die geforderte Ätzwirkung noch erlaubt. Dieser Austausch erfolgt üblicherweise ohne weitere Maßnahmen dadurch, dass das verbrauchte Behandlungsmedium von der Oberseite der Leiterplatten oder Leiterfolien abfließt.

Bei einer Sprühbehandlung von oben kann es jedoch dazu kommen, dass das Behandlungsmedium nicht so schnell und mit einer solchen Volumenstrom von der Oberfläche der Leiterplatten oder Leiterfolien abfließen kann, wie unverbrauchtes und ungesättigtes Behandlungsmedium mittels der Düsenanordnung aufgesprüht wird.

Die Flüssigkeitsschicht, die sich auf der Oberfläche der Leiterplatten oder Leiterfolien bildet und die bis zu 15 mm dick werden kann, weist dann in einem unteren Schichtbereich an der Oberseite der Leitplatten oder Leiterfolien mehr verbrauchtes Behandlungsmedium und in einer oberen Schicht mehr unverbrauchtes Behandlungsmedium auf. Die Ausbildung einer solchen Flüssigkeitsschicht wird beispielsweise durch Komponenten der Transporteinrichtung noch zusätzlich begünstigt, die ein Abfließen des Behandlungsmediums stören. Solche Komponenten können z.B. Transportwalzen, -rollen oder -räder sein, die auf der Oberfläche der Leiterplatten oder Leiterfolien ablaufen.

Durch die ausgebildete Flüssigkeitsschicht ist eine Art "Laminatsperre" gebildet, welche einen ungehinderten Strom von unverbrauchtem Behandlungsmedium zur Oberseite der Leiterplatten oder Leiterfolien verhindert und damit einen schnellen Austausch von verbrauchtem Behandlungsmedium gegen unverbrauchtes Behandlungsmedium stört. Bildlich betrachtet strömt das von oben aufgesprühte unverbrauchte Behandlungsmedium gleichsam über die Schicht aus verbrauchtem Behand- lungsmedium ab, ohne in Kontakt mit der Oberfläche der Leiterplatten oder Leiterfolien zu treten.

Um dieser Laminatsperre entgegenzuwirken, ist aus der DE 100 39 558 B4 bekannt, das verbrauchte Behandlungsmedium von der Oberfläche der Leiterplatten oder Leiterfolien abzusaugen und wieder in ein Reservoir zurückzuführen, aus dem das aufzusprühende Behandlungsmedium kommt. Hierfür sind jedoch sehr starke Pumpen notwendig. Zudem muss die Saugleistung sorgfältig auf den Zustrom mit unverbrauchtem Behandlungsmittel abgestimmt werden und es besteht die Gefahr, dass zumindest Teilbereiche der Leiterplatte trocken gesaugt werden .

Bei der WO 2008/011870 AI wird der Sprühstrahl des Behandlungsmediums mit einer Art Flügelblende zerhackt, so dass der Sprühstrahl in Portionen intermittierend auf die Oberfläche der Leiterplatten trifft. Durch die so erzielte

Schlagwirkung wird der Medienaustausch an der Oberfläche der Leiterplatten gefördert, indem an der Oberfläche befindliches verbrauchtes Behandlungsmedium gleichsam weggeschlagen wird. Insgesamt besteht jedoch die Gefahr, dass die Verteilung des unverbrauchten Behandlungsmediums auf der Oberfläche der Leiterplatten und deren Benetzung recht ungleichmäßig wird, was wiederum das Ätzergebnis negativ beeinflussen kann. Auch ist die Materialbelastung für die Leiterplatten verhältnismäßig hoch.

Entsprechende Überlegungen gelten sinngemäß auch für Vorrichtungen der eingangs genannten Art, die zur Entwicklungsbehandlung für den aufgebrachten Schutzlack oder zur Spülbehandlung zum Reinigen der Leiterplatten oder Leiterfolien verwendet werden. Unter unverbrauchtem Behandlungsmedium ist somit allgemein ein Behandlungsmedium zu verstehen, mit welchem die gewünschte Behandlungswirkung, sei es Ätzen, Entwi- ekeln, Reinigen oder dergleichen, mit ausreichender Effizienz erzielt werden kann. Dementsprechend ist die Behandlungswirkung bei verbrauchtem Behandlungsmedium demgegenüber zumindest eingeschränkt oder nicht mehr vorhanden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchen der Austausch von verbrauchtem Behandlungsmedium gegen unverbrauchtes Behandlungsmedium an der Oberfläche der Leiterplatten oder Leiterfolien sicher gewährleistet ist, ohne die zu behandelnden Leiterplatten oder Leiterfolien übermäßig zu beanspruchen .

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass c) Strömungsleitmittel vorhanden sind, durch welche Behandlungsmedium aus einem oberen Schichtbereich der Flüssigkeitsschicht in einen unteren Schichtbereich leitbar ist, der unterhalb des oberen Schichtbereichs liegt und insbesondere benachbart zur Oberseite der Leiterplatten oder Leiterfolien angeordnet ist.

Erfindungsgemäß wird also unverbrauchtes Behandlungsmedium, welches oben in der Flüssigkeitsschicht vorliegt, in einer Art Bypass-Strömung nach unten zur Oberseite der Leiterplatten oder Leiterfolien geleitet, wodurch die erörterte Laminatsperre umgangen wird.

Dabei ist es günstig, wenn durch die Strömungsleitmittel in der Flüssigkeitsschicht lokal begrenzte Verwirbelungen und/oder Turbulenzen erzeugbar sind. Durch solche Verwirbelungen und Turbulenzen wird unverbrauchtes Behandlungsmedium in dem oberen Schichtbereich mitgerissen und gelangt so in den unteren Schichtbereich der Flüssigkeitsschicht. Unter Verwirbelungen sind vorliegend Kreisströmungen oder zumindest Strömungen mit einem Kurvenverlauf, unter Turbulenzen allgemein ungeordnete Strömungen zu verstehen.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Strömungsleitmittel eine Umwälzeinrichtung umfassen, durch welche Behandlungsmedium in der Flüssigkeitsschicht in einem Kreislauf umwälzbar ist. In diesem Fall kann eine direkte und gezielte Förderung des Behandlungsmediums von oben nach unten erfolgen oder zumindest gezielte Strömungen erzeugt werden.

Wenn die Umwälzeinrichtung derart eingerichtet ist, dass handlungsmedium in einem geschlossenen Kreislauf umgewälz wird, kann die erforderliche Pumpleistung verhältnismäßig niedrig gehalten werden. Insbesondere kann der Strömungsw für die Umwälzung kurz bleiben.

Die oben erwähnte direkte und gezielte Förderung des Behandlungsmediums von oben nach unten wird vorteilhaft erreicht, wenn die Umwälzeinrichtung derart eingerichtet ist, dass Behandlungsmedium aus dem oberen Schichtbereich in den unteren Schichtbereich der Flüssigkeitsschicht umgewälzt wird.

Alternativ kann die Umwälzeinrichtung auch derart eingerichtet sein, dass Behandlungsmedium aus dem unteren Schichtbereich in den oberen Schichtbereich der Flüssigkeitsschicht umgewälzt wird. In diesem Fall erfolgt die Leitung des Behandlungsmediums von oben nach unten durch erzeugte Verwirbelungen und/oder Turbulenzen.

Es ist günstig, wenn die Umwälzeinrichtung wenigstens eine Umwälzpumpe umfasst. Die wenigstens eine Umwälzpumpe kann Behandlungsmedium kontinuierlich oder intermittierend fördern. Vorzugsweise fördert die Umwälzpumpe intermittierend, so dass durch das pulsartige Absaugen und Einströmen von Be- handlungsmedium aus bzw. in die Flüssigkeitsschicht Verwir- belungen und/oder Turbulenzen noch verstärkt werden.

Hierzu ist es günstig, wenn die Umwälzpumpe als Membranpumpe ausgebildet ist.

Alternativ oder zusätzlich können die Strömungsleitmittel vorteilhaft eine Blasdüseneinrichtung umfassen, durch welche ein oder mehrere Regionen der Flüssigkeitsschicht mit einem Fluid beaufschlagbar sind. Auch durch das Einblasen eines Fluids können die gewünschten Verwirbelungen und/oder Turbulenzen erzeugt werden, durch welche Behandlungsmedium aus dem oberen Schichtbereich in den untern Schichtbereich mitgerissen wird.

Dabei kann die Blasdüseneinrichtung aus einem Gasreservoir und insbesondere mit Luft, Stickstoff oder Sauerstoff gespeist werden.

Alternativ kann es von Vorteil sein, wenn das Gasreservoir durch den Behandlungsraum gebildet ist und die darin befindliche Atmosphäre als Fluid genutzt wird.

Im Hinblick auf das Verfahren der eingangs genannten Art wird die oben angegebene Aufgabe dadurch gelöst, dass c) Behandlungsmedium aus einem oberen Schichtbereich der

Flüssigkeitsschicht in einen unteren Schichtbereich geleitet wird, der unterhalb des oberen Schichtbereichs liegt und insbesondere benachbart zur Oberseite der Leiterplatten oder Leiterfolien angeordnet ist.

Die Vorteile hiervon und von den nachstehend genannten Verfahrensmerkmalen stimmen mit den oben an entsprechender Stelle zur Vorrichtung erläuterten Vorteilen überein. Bei dem Verfahren können in der Flüssigkeitsschicht lokal begrenzte Verwirbelungen und/oder Turbulenzen erzeugt wer ¬ den .

Vorteilhaft wird Behandlungsmedium aus der Flüssigkeits ¬ schicht in einem Kreislauf, vorzugsweise in einem geschlos ¬ senen Kreislauf umgewälzt.

Dabei kann Behandlungsmedium aus dem oberen Schichtbereich in den unteren Schichtbereich der Flüssigkeitsschicht oder aus dem unteren Schichtbereich in den oberen Schichtbereich der Flüssigkeitsschicht umgewälzt werden. Das Behandlungsmedium kann kontinuierlich oder intermittierend umgewälzt werden .

Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Regionen der Flüssigkeitsschicht mit einem Fluid beaufschlagt werden. Als Fluid kann Luft, Stickstoff, Sauerstoff oder die in dem Behandlungsraum herrschende Gasatmosphäre verwendet werden.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht von oben auf eine Vorrichtung zur

Sprühbehandlung von Leiterplatten oder Leiterfo ¬ lien gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem eine Umwälzeinrichtung vorhanden ist;

Figur 2 einen Schnitt der Vorrichtung von Figur 1 entlang der dortigen Schnittlinie II-II;

Figur 3 einen Ausschnitt des Schnittes von Figur 2 in ver ¬ größertem Maßstab, wobei lokale Verwirbelungen und Turbulenzen sowie Strömungen in einer Flüssig- keitsschicht veranschaulicht sind; einen der Figur 3 entsprechenden Ausschnitt der Behandlungsvorrichtung mit einer abgewandelten Um Wälzeinrichtung; eine der Figur 1 entsprechende Ansicht der Behand lungsvorrichtung mit einer nochmals abgewandelten Umwäl zeinrichtung; eine Draufsicht von oben auf eine Vorrichtung zur Sprühbehandlung von Leiterplatten oder Leiterfolien gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem eine Blasdüseneinrichtung vorhanden ist; einen Schnitt der Vorrichtung von Figur 6 entlang der dortigen Schnittlinie VII-VII;

Figur 8 einen den Figuren 3 und 4 entsprechenden Ausschnitt des Schnittes von Figur 7 in vergrößertem Maßstab.

In den Figuren ist mit 2 insgesamt eine Vorrichtung zur Sprühbehandlung von Leiterplatten oder Leiterfolien bezeich net, von denen beispielhaft eine Leiterplatte 4 gezeigt ist

Die Behandlungsvorrichtung 2 umfasst ein Gehäuse 6, welches einen Behandlungsraum 8 begrenzt und in seiner ersten Stirn wand einen horizontalen Einlassschlitz 10 und in seiner gegenüberliegenden zweiten Stirnwand einen horizontalen Auslassschlitz 12 aufweist. Mittels einer Transporteinrichtung 14 wird die Leiterplatte 4 in horizontaler Lage im Durchlau in einer durch Pfeile angedeuteten Transportrichtung 16 durch den Behandlungsraum 8 gefördert, wodurch eine horizon tale Transportebene 18 definiert ist (siehe Figuren 2 und 7)

Hierzu umfasst die Transporteinrichtung 14 obere Förderrollen 20, die jeweils paarweise auf der Oberseite 22 der Leiterplatte 4 abrollen, sowie untere Förderrollen 24, die jeweils paarweise auf der Unterseite 26 der Leiterplatte 4 ab ¬ rollen. Die oberen und unteren Förderrollen 20, 24 sind versetzt angeordnet und nehmen die Leiterplatte 4 zwischen sich auf. Von den Förderrollen 20 und 24 sind in den Figuren jeweils nur einige mit Bezugszeichen versehen.

Die jeweiligen Paare aus oberen Förderrollen 20 oder aus unteren Förderrollen 24 sitzen drehfest auf einer jeweiligen Welle 28, von denen ebenfalls nur einige mit Bezugszeichen versehen sind. Die Wellen 28 verlaufen in einer Horizontalen quer zur Transportrichtung 16 und sind ihrerseits außerhalb des Gehäuses 10 in Lagerblöcken 30 gelagert. Eine oder mehrere der Wellen 28 können mittels eines oder mehrerer Motoren angetrieben werden, wie es an und für sich bekannt ist. Beispielhaft ist in den Figuren 1, 4 und 5 ein Motor 32 gezeigt, welcher der Welle 28 zugeordnet ist, die am nächsten zum Einlassschlitz 10 angeordnet ist.

Die oberen Wellen 28 mit den oberen Förderrollen 20 sorgen zugleich dafür, dass die Leiterplatte 4 stets auf den unteren Förderrollen 24 aufliegen und die Leiterplatte 4 nicht nach oben abhebt. Die oberen Förderrollen 20 sind derart gelagert, dass sie in gewissem Umfange vertikal beweglich sind. Hierzu können beispielsweise die oberen Wellen 28 fle ¬ xibel sein oder vertikal beweglich gelagert sein. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass die oberen Förderrollen 20 ihre vertikale Lage an lokale Dickenunterschiede der Lei ¬ terplatte 4 anpassen können.

Die Behandlungsvorrichtung 2 umfasst eine oberhalb der Transportebene 18 angeordnete obere Düsenanordnung 34, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel drei in Transportrichtung 16 voneinander beabstandete Düseneinheiten 36 mit jeweils einer Düsenleiste 38 umfasst. Die Düsenleisten 38 jeder Düseneinheit 36 erstrecken sich quer zur Transportrichtung 16 über die volle Breite der Leiterplatte ' 4 und definieren jeweils eine Behandlungszone 40 oberhalb der Leiterplatte 4, die in Transportrichtung 16 jeweils von einer Welle 28 mit oberen Förderrollen 20 flankiert sind. Bei der Behandlungsvorrichtung 2 sind in Transportrichtung 16 drei solcher Behandlungszonen 40a, 40b und 40c vorhanden.

Jede Düsenleiste 38 hat einen nach unten auf die Leiterplatte 4 gerichteten Austrittsschlitz, der sich ebenfalls über die volle Breite der Leiterplatte 4 erstreckt und aus dem ein unverbrauchtes Behandlungsmedium 42 von oben auf die Leitplatte 4 aufgesprüht wird.

Hierzu stehen die Düsenleisten 38 über eine Versorgungsleitung 44 mit einem Reservoir 46 in Verbindung, welches mit dem Behandlungsmedium 42 gefüllt und am Boden des Gehäuses 6 der Behandlungsvorrichtung 2 unterhalb der Leiterplatte 4 angeordnet ist. Mittels einer ersten Pumpe 47 wird Behandlungsmedium 42 aus dem im Reservoir 46 in die Versorgungsleitung 44 und zu den Düseneinheiten 36 gepumpt. Der jeweilige von den Düsenleisten 38 abgegebene Sprühstrahl ist mit 48 gekennzeichnet. Jede Düsenleiste 38 gibt einen kontinuierlichen und zusammenhängenden Sprühstrahl 48 auf die Oberseite 20 der Leiterplatte 4 ab.

Neben dem Einlassschlitz 10 und dem Auslassschlitz 12 des Gehäuses 6 ist jeweils ein Quetschwalzenpaar 50 angeordnet, um die Leiterplatte 4 insbesondere vor dem Austrittsschlitz 12 von mitgeschlepptem Behandlungsmedium zu befreien. Oberhalb der Transportebene 18 ist eine untere Düsenanordnung vorhanden, welche insgesamt mit 52 bezeichnet ist. Die untere Düsenanordnung 52 wird über eine Versorgungsleitung 54 mittels einer zweiten Pumpe 56 aus dem Reservoir 46 mit Behandlungsmedium 42 gespeist und besprüht die Unterseite 26 der Leiterplatte 4 mit Sprühstrahlen 58.

Bei dem Besprühen der Leiterplatte 4 mit der unteren Düsenanordnung 52 von unten tropft das Behandlungsmedium 42 unmittelbar nach dem Auftreffen auf die Unterseite 26 der Leiterplatte 4 nach unten in das Reservoir 46 zurück. Hierdurch ist allein auf Grund der Schwerkraft gewährleistet, dass sich zwischen der Unterseite 26 der Leiterplatte 4 und den die untere Düsenanordnung 52 verlassenden Sprühstrahlen 58 kein verbrauchtes Behandlungsmedium 42 ansammeln kann, welches den Kontakt von unverbrauchtem Behandlungsmedium 42 aus der unteren Düsenanordnung 52 mit der Unterseite 26 der Leiterplatte 4 verhindert .

Bei dem Besprühen der Leiterplatte 4 mit der oberen Düsenanordnung 34 dagegen bildet sich in den Behandlungszonen 40a, 40b, 40c eine Flüssigkeitsschicht 60 mit einem ersten, oberen Schichtbereich 60a und einem zweiten, unteren Schichtbereich 60b, der der unterhalb des ersten Flüssigkeitsbereichs 60a liegt. Die untere Schichtbereich 60b der Flüssigkeitsschicht 60 ist zu der Oberseite 22 der Leiterplatten 4 benachbart. Die Schichtbereiche 60a und 60b sollen der Veranschaulichung dienen.

Ohne weitere Maßnahmen ist der Anteil an verbrauchtem Behandlungsmedium 42 im unteren Schichtbereich 60b verhältnismäßig hoch, da das Abströmen des verbrauchten Behandlungsmedium 42 von der Oberseite 22 der Leiterplatte 4 zu den Seiten rechts und links der Transportrichtung 16 nicht rasch genug erfolgt. Hierdurch kann sich die eingangs erläuterte Laminatsperre ausbilden, die verhindert, dass unverbrauchtes Behandlungsmedium 42, welches von den oberen Düseneinheiten 36 abgegeben wird, ungestört zur Oberseite 22 der Leiterplatte 4 gelangt und das verbrauchte Behandlungsmedium 42 schnell genug gegen unverbrauchtes Behandlungsmedium 42 ausgetauscht wird. Die Grenze zwischen den zu betrachtenden Schichtbereichen 60a, 60b ist jedoch nicht scharf, sondern definiert sich durch die diskutierte Laminatsperre.

An der Oberfläche der der Oberseite 22 der Leiterplatte 4 soll jedoch zumindest derart unverbrauchtes Behandlungsmedium 42 vorliegen, dass es im Mittel über die jeweilige Behandlungszone 40a, 40b oder 40c betrachtet ausreichend ungesättigt ist, um die erforderliche Ätzwirkung zu erzielen.

Um dies zu Erreichen, umfasst die Behandlungsvorrichtung 2 Strömungsleitmittel in Form einer Umwälzeinrichtung 62, durch welche Behandlungsmedium 42 aus dem oberen Schichtbereich 60a nahe am Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeitsschicht 60 in den unteren Schichtbereich 60b geleitet wird.

Die Umwälzeinrichtung 62 umfasst beim vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Pumpeneinheiten 64, von denen jeweils eine einer Düseneinheit 36 der oberen Düsenanordnung 34 zugeordnet ist. Jede Pumpeneinheit 64 wiederum umfasst eine Umwälzpumpe 66, deren Eingang mit einer Ansaugleiste 68 und deren Ausgang mit einer Abgabeleiste 70 in Verbindung stehen. Die Eingangsleiste 68 und der Ausgangsleiste 70 verlaufen parallel zur jeweiligen Düsenleiste 38 der zugeordneten Düseneinheit 36 und sind in Transportrichtung 16 jeweils etwas vor der zugehörigen Düsenleiste 38 angeordnet. Dabei ist die Ansaugleiste 68 in Transportrichtung 16 hinter der Abgabeleiste 70 angeordnet und liegt näher an dem Bereich in der jeweiligen Behandlungszone 40a, 40b oder 40c, in dem unverbrauchtes Behandlungsmedium 42 auftrifft, welches von der jeweiligen Düsenleiste 38 abgegeben wird.

Die Eingangsleiste 68 und die Ausgangsleiste 70 haben jeweils eine nur in Figur 3 zu erkennende Schlitzöffnung 68a bzw. 70a und tauchen so in die Flüssigkeitsschicht 60 ein, dass diese Schlitzöffnungen 68a, 70b unterhalb des Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitsschicht 60 liegen. Dabei ist die Schlitzöffnung 70a der Abgabeleiste 70 näher an der Oberseite 22 der Leiterplatte 4 angeordnet als die Schlitz- Öffnung 68a der Ansaugleiste 68. Die Schlitzöffnung 70a der Abgabeleiste 70 hat eine sehr geringe Breite, die zwischen 300 μπι und 800 μπ\ und vorzugsweise etwa 500 μιη beträgt.

Die Umwälzpumpe 66 saugt beim vorliegenden Ausführungsbei- spiel unverbrauchtes Behandlungsmedium 42 der Flüssigkeitsschicht 60, welches gerade von der Düsenleiste 38 abgegeben wurde, nahe an deren Flüssigkeitsspiegel aus dem oberen Schichtbereich 60a über die Ansaugleiste 68 an und führt es der Flüssigkeitsschicht 60 über die Abgabeleiste 70 wieder in deren unteren Schichtbereich 60b zu. Dies ist in Figur 3 durch durchzogene Pfeile 72 veranschaulicht.

Insgesamt wälzt die Umwälzeinrichtung 62 Behandlungsmedium 42 in einem geschlossenen Kreislauf um. Dies bedeutet, dass umgewälztes Behandlungsmedium 42 auf seinem Strömungsweg durch die Umwälzeinrichtung 62 nicht mit Behandlungsmedium aus anderen Quellen, wie z.B. dem Reservoir 46, oder einem sonstigen Medium vermischt wird. Das Behandlungsmedium 42 im oberen Schichtbereich 60a der Flüssigkeitsschicht 60 wurde von der Düsenleiste 38 aufgesprüht und ist unverbraucht. Durch das Umwälzen wird dieses unverbrauchte Behandlungsmedium 42 über eine Art Bypass- Strömungsweg direkt zum unteren Schichtbereich 60b der Flüs- sigkeitsschicht 60 und so zur Oberseite 22 der Leiterplatte 4 geführt, wo es zwischen den Leiterbahnen der Leiterplatte 4 in gewünschter Weise wirken kann.

Darüber hinaus werden in der Flüssigkeitsschicht 60 lokal begrenzte Verwirbelungen und/oder Turbulenzen erzeugt, die dafür Sorgen, dass Behandlungsmedium 42 aus dem oberen

Schichtbereich 60a in den unteren Schichtbereich 60b der Flüssigkeitsschicht 60 gelangt. Wie eingangs erläutert, sind unter Verwirbelungen vorliegend Kreisströmungen oder zumindest Strömungen mit einem Kurvenverlauf, unter Turbulenzen allgemein ungeordnete Strömungen zu verstehen. Nachfolgend wird hierfür zusammenfassend nur noch der Begriff Verwirbe- lung verwendet.

Diese lokal begrenzten Verwirbelungen in der Flüssigkeitsschicht 60 werden sowohl durch den Sog an der Schlitzöffnung 68a der Ansaugleiste 68 als auch durch die Strömung von Behandlungsmedium 42, das aus der Abgabeleiste 70 der Pumpeneinheit 64 kommt, erzeugt.

Durch diese Verwirbelungen wird Behandlungsmedium 42, welches von der Düsenleiste 38 von oben auf die Leiterplatte 4 gesprüht wird, in der Flüssigkeitsschicht 60 in Richtung auf die Oberseite 22 der Leiterplatte 4 mitgerissen. Dies ist ebenfalls nur in Figur 3 anhand von gestrichelten Pfeilen 74 angedeutet .

Hierbei kommt es zu einer Durchmischung des umgewälzten Behandlungsmedium 42 und des unverbrauchten Behandlungsmediums 42. Auch hierdurch wird die oben erläuterte Laminatsperre in der Flüssigkeitsschicht 60 durchbrochen und es gelangt ein größerer Anteil von unverbrauchtem Behandlungsmedium 42 zur Leiterplatte 4, um dort das gewünschte Ätzergebnis zu erzielen . Die in Figur 3 dargestellten Strömungsverhältnisse in Form der durchgezogenen Pfeile 72 und der gestrichelten Pfeile 74 können nicht die tatsächlichen Strömungen wiedergeben, sondern dienen lediglich der Veranschaulichung.

Bei einer in Figur 4 gezeigten Abwandlung ist die Ansaugleiste 68 in Transportrichtung 16 vor der Abgabeleiste 70 angeordnet. Hier ist die Schlitzöffnung 68a der Ansaugleiste 68 näher an der Oberseite 22 der Leiterplatte 4 angeordnet als die Schlitzöffnung 70a der Abgabeleiste 70.

Hier saugt die Umwälzpumpe 66 verbrauchtes Behandlungsmedium 42 der Flüssigkeitsschicht 60 nahe der Oberseite 22 der Leiterplatte 4 aus dem unteren Schichtbereich 60b ab und führt es der Flüssigkeitsschicht 60 über die Abgabeleiste 70 in deren oberen Schichtbereich 60a wieder zu.

In diesem Fall wird unverbrauchtes Behandlungsmedium 42 aus dem oberen Schichtbereich 60a der Flüssigkeitsschicht 60 nur durch die erzeugten Verwirbelungen in den unteren Schichtbereich 60b geleitet. Dabei kommt es zu der bereits erwähnten Durchmischung des umgewälzten Behandlungsmedium 42 und des unverbrauchten Behandlungsmediums 42 aus dem oberen Schichtbereich 60a der Flüssigkeitsschicht 60. Entsprechend wird die Laminatsperre in der Flüssigkeitsschicht 60 durchbrochen und es gelangt ein größerer Anteil von unverbrauchtem Behandlungsmedium 42 zur Leiterplatte 4, um dort das gewünschte Ätzergebnis zu erzielen.

In Figur 5 ist eine Behandlungsvorrichtung 2 mit einer Abgewandelten Umwälzeinrichtung 62 gezeigt, die ansonsten jedoch der Behandlungseinrichtung 2 gemäß den Figuren 1 bis 3 entspricht. Bei dieser arbeitet die Umwälzpumpe 66 einer Pumpeneinheit 64 nicht mit einer Ansaugleiste 68 und einer Abgabeleiste 70 zusammen. Vielmehr ist der Eingang einer Um- wälzpumpe 66 jeweils mit einem Ansaugrohr 76 und deren Ausgang jeweils mit einem Abgaberohr 78 verbunden. In jeder Be handlungszone 40a, 40b, 40c sind mehrere solche Pumpeneinheiten 64 aus Umwälzpumpe 66, Ansaugrohr 76 und Abgaberohr 78 vorhanden, die in Richtung senkrecht zur Transportrichtung 16 nebeneinander angeordnet sind.

Bei dieser Ausbildung und Anordnung der Pumpeneinheiten 64 wird das Behandlungsmedium 42 also nicht über die gesamte Breite der Leiterplatte 4 aus dem oberen Schichtbereich 60a der Flüssigkeitsschicht 60 umgewälzt. Die Umwälzung erfolgt vielmehr in mehreren kleineren Regionen des oberen Schichtbereichs 60a der Flüssigkeitsschicht 60, die jeweils durch die Anordnung der Ansaugrohre 76 und Abgaberohre 78 der Pumpeneinheiten 64 definiert sind.

Das Behandlungsmedium 42 kann kontinuierlich oder intermittierend umgewälzt werden. In letzterem Fall können als Umwälzpumpen 66 beispielsweise Membranpumpen verwendet werden. Durch das dann pulsartige Absaugen und Abgeben des Behandlungsmediums 42 aus der Flüssigkeitsschicht 60 bzw. in diese zurück kann der Verwirbelungseffekt gegenüber einem kontinuierlichen Umwälzen noch verstärkt werden.

In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Behandlungsvorrichtung 2 gezeigt, bei der als Strömungsleitmittel keine Umwälzeinrichtung 62, sondern eine Blasdüseneinrichtung 80 vorgesehen ist.

Die Blasdüseneinrichtung 80 umfasst mehrere Blasdüseneinheiten 82, von denen in Figur 5 zwei Varianten 82a und 82b gezeigt sind. Die Blasdüseneinheit 82a als erste Variante umfasst eine Blasdüsenlanze 84, deren Abgabeöffnung 86 knapp oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitsschicht 60 angeordnet ist, wie es in Figur 6 zu erkennen ist. In den Behandlungszonen 40a und 40c sind mehrere solche Blasdüseneinheiten 82a mit Blasdüsenlanze 84 vorhanden, die in Richtung senkrecht zur Transportrichtung 16 nebeneinander angeordnet sind.

Die Blasdüseneinheit 82a als zweite Variante umfasst eine Blasdüsenleiste 88, deren Abgabeschlitz 90 ebenfalls knapp oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der Flüssigkeitsschicht 60 angeordnet ist (siehe Figur 7) .

In der mittleren Behandlungs zone 40b ist eine solche Blasdüseneinheit 82b mit Blasdüsenleiste 88 vorgesehen, wobei sich die Blasdüsenleiste 88 parallel zur zugehörigen Düseneinheit 34 für das Behandlungsmedium 42 erstreckt.

Die Blasdüseneinheiten 82a, 82b kommunizieren über ein Leitungssystem 92 mit einer Fluidquelle 94, aus der sie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Druckluft gespeist werden .

Über die Blasdüsenlanzen 84 und die Blasdüsenleiste 88 wird die Flüssigkeitsschicht 60 nun mit einem Fluid in Form von Druckluft beaufschlagt, was in Figur 8 am Beispiel der Blasdüsenleiste 88 veranschaulicht ist. Hierbei kommt es ebenfalls zu Verwirbelungen in der Flüssigkeitsschicht 60 und zur Strömung des unverbrauchten Behandlungsmediums 42 aus dem oberen Schichtbereich 60a in den unteren Schichtbereich 60b zur Leiterplatte 4, was in Figur 8 wieder durch entsprechende Pfeile 72 und 74 angedeutet ist.

Bei einer Abwandlung kann als Fluid anstelle von Druckluft auch Stickstoff oder Sauerstoff verwendet werden.

Bei einer weiteren Abwandlung wird als Fluid die in dem Be- handlungsraum 8 herrschende Gasatmosphäre verwendet. In diesem Fall ist sind die Blasdüseneinheiten 82a, 82b mit einem Entnahmestutzen 96 im Behandlungsraum 8 verbunden, der in den Figuren 6 und 7 gestrichelt gezeigt ist.

Bei einer weiteren Abwandlung kann anstelle eines gasförmigen Fluids auch eine Flüssigkeit über die Blasdüseneinrichtung 80 auf die Flüssigkeitsschicht 60 geblasen werden. Beispielsweise kann hierzu Behandlungsmedium 42 aus dem Reser- voir 46 verwendet werden.

Die Umwälzeinrichtungen 62 und die Blasdüseneinrichtungen 80, wie sie oben in ihren Unterschiedlichen Ausbildungen erläutert wurden, können auch gemeinsam bei einer einzigen Behandlungsvorrichtung 2 vorgesehen sein, so dass ein Umwälzen von Behandlungsmedium 42 mit einer Fluidbeaufschlagung der Flüssigkeitsschicht 60 kombiniert ist.