DE102007026635A1

DE102007026635A1 - Vorrichtung und Verfahren zum nasschemischen Behandeln von Ware sowie Verfahren zum Einbauen eines Strömungsorgans in die Vorrichtung

Info

Publication number: DE102007026635A1
Application number: DE102007026635A
Authority: DE
Inventors: Sebastian DÜNNEBEIL; Heinz Klingl
Original assignee: Atotech Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Atotech Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2027-06-07
Also published as: US20100176088A1; TWI482667B; JP2010529293A; PL2167224T3; WO2008148579A1; US8277602B2; EP2167224A1; BRPI0812227A2; EP2167224B1; DE102007026635B4; CN101687154A; ATE525124T1; KR101526022B1; CN101687154B; KR20100017633A; TW200906497A; JP2013174016A

Abstract

Zur Vergleichmäßigung der Anströmung der Oberfläche von Waren ist eine Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln von in der Vorrichtung 100 angeordneter Ware W vorgesehen. Diese Vorrichtung umfasst mindestens ein jeweils mindestens ein paddelähnliches Strömungselement 155 aufweisendes Strömungsorgan 150, wobei mindestens ein Strömungsorgan 150 der Oberfläche der Ware W gegenüberstehend angeordnet und im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Ware W bewegbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln von in der Vorrichtung angeordneter Ware sowie ein Verfahren zum nasschemischen Behandeln von Ware. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Einbauen einer Strömungsvorrichtung in eine derartige Behandlungsvorrichtung. Derartige Vorrichtungen und Verfahren können sowohl bei der Herstellung von plattenförmigen Werkstücken, wie Leiterplatten und -folien, von Wafern, Solarzellen, photoelektrischen Zellen und Bildschirmplatten, als auch bei der Herstellung von mit funktionellen oder dekorativen Metallschichten versehenen nicht-plattenförmigen Werkstücken, die beispielsweise in der Sanitärindustrie, im Automobilbau, in der Möbelindustrie, in der Schmuck- und Brillenindustrie und im Maschinenbau verwendet werden, eingesetzt werden.
Stand der Technik:
Für die nasschemische Behandlung von Werkstücken, etwa für die Metallisierung oder für das Ätzen, werden die Werkstücke mit einer Behandlungsflüssigkeit in Kontakt gebracht, beispielsweise durch Eintauchen in einen die Behandlungsflüssigkeit enthaltenden Behälter, oder durch Fördern eines Strahles der Behandlungsflüssigkeit an die Oberfläche des Werkstückes. Die Werkstücke können dabei schubweise oder auch mittels einer kontinuierlichen Förderanlage durch eine Behandlungsanlage geführt und dabei behandelt werden. Während der Behandlung können die Werkstücke in senkrechter Lage oder in waagerechter Lage gehalten werden. Leiterplatten werden beispielsweise typischerweise entweder in Tauchbehältern in senkrechter Lage oder in einer Durchlaufanlage, in der die Werkstücke in horizontaler Lage gehalten und kontinuierlich befördert werden, behandelt. In letzterem Falle kann die Behandlungsflüssigkeit beispielsweise in einem stationären Bad aufgestaut werden, und die Werkstücke werden durch dieses Bad hindurchgeführt.
Für die nasschemische Behandlung ist es typischerweise vorteilhaft, die Behandlungsflüssigkeit während der Behandlung in Bewegung zu versetzen, damit ein ausreichender Flüssigkeitsaustausch an der zu behandelnden Oberfläche der Werkstücke und insbesondere in kleinen Löchern in den Werkstücken stattfindet. Hierzu werden beispielsweise Düsen verwendet, deren Düsenöffnungen unterhalb des Flüssigkeitsniveaus angeordnet sind und mit denen die Flüssigkeit an die Werkstückoberflächen gefördert wird. Außerdem kann die Flüssigkeit auch mittels in die Flüssigkeit eingeblasener Luft in Bewegung versetzt werden.
Die genannten Maßnahmen zur Bewegung der Flüssigkeit weisen diverse Nachteile auf, von denen die wichtigsten darin bestehen, dass die Flüssigkeitsbewegung zu heftig ist, so dass bestimmte chemische Prozesse, die in der Behandlungsflüssigkeit stattfinden sollen, nicht oder nur ungenügend stattfinden, und dass die Bewegung häufig auch ungleichmäßig ist und zwar sowohl über die Zeit als auch über den Ort. Eine starke Einwirkung auf die Flüssigkeit kann zu deren Zersetzung oder zumindest zu deren Schädigung führen.
Um diese Nachteile zu beheben, ist in US-Patent Nr. 5,375,926 eine Vorrichtung zum Mischen und Verteilen von Flüssigkeit in einem Behälter offenbart. Die Vorrichtung umfasst eine Schwingungen erzeugende Einrichtung, eine Schwingungsachse zur axialen Übertragung der von der Einrichtung erzeugten Schwingungen, mindestens eine Schwingungsschaufel, die an der Schwingungsachse befestigt ist, und einen die Schwingungen absorbierenden Mechanismus, der zwischen der die Schwingungen erzeugenden Einrichtung und einem Behälter angeordnet ist. An der Achse können mehrere der Schwingungsschaufeln angebracht sein. Die Schwingungsschaufeln befinden sich in einer Flüssigkeit, um diese in Bewegung zu versetzen.
Ferner ist in Patent Abstracts of Japan zu JP 08-281272 A eine Einrichtung zum Behandeln von Abwasser durch elektrolytische Oxidation beschrieben, beispielsweise von verbrauchter Lösung, die zur stromlosen Abscheidung von Nickel verwendet worden ist. Die Einrichtung weist drei Gruppen von Elektrodenpaaren auf, die von Gleichstrom durchflossen werden. Eine Vibrationen erzeugende Rührvorrichtung ist an einer Seite der Elektrodenplatten angeordnet, so dass die durch die Schwingungen erzeugte Strömung in der Flüssigkeit durch die Gruppen von Elektroden gestört wird. Hierzu wird eine Schwingungsvorrichtung eingesetzt, bei der Schwingungen von einem Vibrationsmotor über ein Halteelement auf Schwingungsschaufeln übertragen werden. Die Schaufeln sind in einem Winkel von 5°–30° zu einer Ebene geneigt, die senkrecht zum Halteelement steht.
Die bekannten Maßnahmen und Vorrichtungen zum Bewegen der Behandlungsflüssigkeit haben diverse Nachteile: Wie bereits oben angegeben, ist die Erzeugung einer Bewegung in der Flüssigkeit mit den bekannten Vorrichtungen und Verfahren sehr ungleichmäßig, so dass sich Effekte bei der nasschemischen Behandlung, die von der Flüssigkeitsströmung abhängig sind, an verschiedenen Stellen auf der Werkstückoberfläche in unterschiedlicher Weise bemerkbar machen. Weiterhin führt die Erzeugung von Bewegung in der Flüssigkeit mit den bekannten Vorrichtungen und Verfahren u. U. zu einer sehr starken Einwirkung auf die Werkstückoberfläche, wobei diese Einwirkung lokal begrenzt und/oder nur zeitweise stattfindet. Eine wirkungsvolle Durchströmung insbesondere von kleinen Löchern ist mit den bekannten Vorrichtungen und Verfahren ebenfalls nicht ohne weiteres möglich. Weiterhin ist es auch nicht möglich, eine gezielte und kontrollierte Anströmung der Werkstückoberflächen mit einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit und -richtung zu erreichen. Die bekannten Vorrichtungen und Verfahren leiden in vielen Fällen zudem an dem Nachteil, dass der mechanische Aufbau aufwändig und damit kostspielig und die zum Betrieb benötigte Energiemenge groß sind.
Aufgabe:
Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, Mittel zu finden, mit denen eine gleichmäßige Einwirkung einer Behandlungsflüssigkeit bei der nasschemischen Behandlung auf Ware erreicht wird. Insbesondere besteht eine Aufgabe darin, die Gleichmäßigkeit der Einwirkung auf die Ware sowohl im Hinblick auf ihre zeitliche Konstanz als auch im Hinblick auf eine über die gesamte Oberfläche der Ware gleichmäßige Behandlung zu erreichen. Weiterhin besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, Mittel zu finden, mit denen die Einwirkung in kontrollierter Weise eingestellt werden kann. Des Weiteren besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen effektiven Stoffaustausch sowohl auf der Fläche als auch in kleinen Löchern in der Ware zu erreichen und hierzu Durchgangslöcher wirkungsvoll zu durchströmen und Sacklöcher wirkungsvoll ständig mit frischer Flüssigkeit zu versorgen. Auch eine evtll. Badzersetzung infolge der Strömungserzeugung soll minimal sein. Weiterhin besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen kostengünstigen Aufbau der für die Lösung der vorgenannten Aufgaben erforderlichen Mittel zu gewährleisten und sicherzustellen, dass im Betrieb nur vergleichsweise geringe Energiemengen erforderlich sind. Weiterhin besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die vorgenannten Erfordernisse sowohl für eine herkömmliche Vertikalfahrweise als auch für einen Durchlaufbetrieb, bei dem die Ware entweder in vertikaler oder horizontaler Ausrichtung geführt wird, zu erreichen. Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum nasschemi schen Behandeln von Ware zu finden, mit der die vorgenannten Erfordernisse erreichbar sind. Schließlich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zu finden, mit dem herkömmliche Vorrichtungen zum nasschemischen Behandeln mit Einrichtungen ausgerüstet werden können, so dass die vorgenannten Erfordernisse erreichbar sind.
Erfindung:
Diese Aufgaben werden mit der Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln von in der Vorrichtung angeordneter Ware gemäß Patentanspruch 1, mit dem Verfahren zum nasschemischen Behandeln von in der Vorrichtung angeordneter Ware gemäß Patentanspruch 19 und mit dem Verfahren zum Einbauen eines Strömungsorgans in die Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln gemäß Patentanspruch 22 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Soweit nachstehend in der Beschreibung und in den Patentansprüchen die Begriffe „der Oberfläche der Ware gegenüberstehend angeordnet", „der Oberfläche der Ware gegenüber steht" oder „der Behandlungsebene gegenüberstehend angeordnet" verwendet werden, so ist darunter eine räumliche Beziehung des gegenüberstehenden Gegenstandes zu der Oberfläche der Ware bzw. zu der Behandlungsebene zu verstehen, die darin besteht, dass von Flächenelementen der Oberfläche der Ware bzw. der Behandlungsebene ausgehende Normalvektoren den gegenüberstehenden Gegenstand treffen.
Soweit nachstehend in der Beschreibung und in den Patentansprüchen der Begriff „Behandlungsebene" verwendet wird, so ist darunter eine Ebene in der Behandlungsvorrichtung zu verstehen, in der ein im Wesentlichen plattenförmiges Werkstück positioniert ist. Beispielsweise kann eine der Oberflächen des im Wesentlichen plattenförmigen Werkstückes mit der Behandlungsebene zusammenfallen, oder das im Wesentlichen plattenförmige Werkstück kann in der Behandlungsvorrichtung so angeordnet sein, dass die Behandlungsebene zwischen den zwei Oberflächen des Werkstückes angeordnet ist.
Soweit nachstehend in der Beschreibung und in den Patentansprüchen der Begriff „nasschemische Behandlung" verwendet wird, so ist darunter eine Oberflächenbehandlung zu verstehen, die unter Verwendung von chemischen Flüssigkeiten durchgeführt wird, beispielsweise eine chemische oder elektrolytische Metallisierung, ein chemisches oder elektrolytisches Ätzverfahren, eine chemische oder elektrolytische Entfettung oder eine Anodisierung.
Soweit nachstehend in der Beschreibung und in den Patentansprüchen die Begriffe „Ware" und „Werkstücke" verwendet wird, so sind darunter Gegenstände zu verstehen, die in unbehandelter oder nasschemisch behandelter Form für verschiedene Anwendungsgebiete hergestellt werden, beispielsweise in der Leiterplattentechnik (Leiterplatten, Leiterfolien), der Wafertechnik, zur Herstellung von metallisierten oder für sonstige Zwecke behandelten Glasplatten, etwa für Fenster, Spiegel, Bildschirmplatten und Kollektoren, in der Photovoltaik (photoelektrische Zellen) oder in der Sensortechnik (photosensitive Zellen). Ferner sind darunter aber nicht nur die vorstehend vorzugsweise plattenförmigen Gegenstände zu verstehen sondern auch anders geformte Gegenstände, die beispielsweise eine gekrümmte Oberfläche aufweisen. Derartige Werkstücke werden beispielsweise in der Sanitärindustrie, im Automobilbau, in der Möbelindustrie, in der Schmuck- und Brillenindustrie und im Maschinenbau eingesetzt, etwa Duschköpfe und Sanitärarmaturen, Möbelbeschläge, Brillengestelle, Schmuck, Maschinenteile, einschließlich Motorblöcke.
Soweit nachstehend in der Beschreibung und in den Patentansprüchen der Begriff „quer zur Bewegungsbahn" verwendet wird, so ist darunter eine Ausrichtung des Gegenstandes zu verstehen, der darin besteht, dass mindestens eine von deren Oberflächen in einem Winkel von > 0° bis 90° zur Bewegungsbahn geneigt ist. Die Bewegungsbahn ist durch den Weg gekennzeichnet, den ein Strömungsorgan zurücklegt. Im Falle von Leisten, die eine Hauptebene (eine mit einer der Hauptflächen der Leisten zusammenfallende Ebene) aufweisen, ist diese Hauptebene in dem genannten Winkel zur Bewegungsbahn geneigt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln von in der Vorrichtung angeordneter Ware umfasst mindestens ein jeweils mindestens ein paddelähnliches Strömungselement aufweisendes Strömungsorgan. Mindestens ein Strömungsorgan ist in erfindungsgemäßer Weise der Oberfläche der Ware gegenüberstehend angeordnet und im Wesentlichen (≤ ±15°) parallel zur Oberfläche der Ware bewegbar.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum nasschemischen Behandeln von in einer Behandlungsvorrichtung angeordneter Ware umfasst folgende Verfahrensschritte:

a. Vorsehen mindestens eines jeweils mindestens ein paddelähnliches Strömungselement aufweisenden Strömungsorgans in der Behandlungsvorrichtung und
b. Bewegen des Strömungsorgans relativ zur Oberfläche der Ware,
c. Anordnen mindestens eines Strömungsorgans derart in der Vorrichtung, dass es der Oberfläche der Ware gegenüber steht, und
d. Bewegen des Strömungsorgans im Wesentlichen parallel (≤ ±15°) zur Oberfläche der Ware.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können folgende Vorteile erreicht werden:
Insbesondere indem das Strömungsorgan derart in der Vorrichtung angeordnet ist, dass es der Oberfläche der Ware gegenüberstehend angeordnet und im Wesentlichen parallel (≤ ±15°) zur Oberfläche der Ware bewegt wird, ist eine gleichmäßige Anströmung aller Bereiche der Warenoberfläche erreichbar. Damit ist jeder Punkt einer zu behandelnden Oberfläche der Ware in gleicher Weise mit der Anströmung erreichbar.
Indem insbesondere ferner paddelähnliche Strömungselemente an den Strömungsorganen verwendet werden, können im zeitlichen Mittel alle Bereiche der Fläche gleichmäßig angeströmt werden.
Durch die Erfindung ist es auch möglich, kleine Löcher, insbesondere kleine Durchgangslöcher und Sacklöcher gleichmäßig zu durchströmen. Dies gelingt mit der vorliegenden Erfindung ebenfalls durch eine Anströmung, die im zeitlichen Mittel gleichmäßig ist und alle Löcher in gleichem Maße erreicht.
Ferner wird insbesondere durch die Verwendung von paddelähnlichen Strömungselementen erreicht, dass die Behandlungsflüssigkeit schonend betrieben wird, so dass sie z. B. in geringerem Umfange ausgast oder sich zersetzt als dies bei Verwendung von mit Pumpen versorgten Düsen der Fall wäre.
Ebenfalls insbesondere durch die Verwendung der paddelähnlichen Strömungselemente kann die Strömungsintensität und Strömungsrichtung kontrolliert eingestellt werden.
Im Vergleich zur herkömmlichen Düsenanströmung ist die Verwendung eines Strömungsorgans mit paddelähnlichen Strömungselementen durch einen weitaus kostengünstigeren mechanischen Aufbau gekennzeichnet. Durch diesen Aufbau ergibt sich im Vergleich zur Düsenanströmung zudem ein deutlich geringerer Energieverbrauch.
Die Erfindung hat ferner einen großen Einsatzbereich für die herkömmliche Vertikal-(Tauch)-Technik, die Horizontal-Durchlauf- und die Vertikal-Durchlauftechnik (für vertikal ausgerichtete Platten, welche auf horizontalem Weg durch die Behandlungsstationen transportiert werden). Außerdem ist die Erfindung prinzipiell auch für alle Behandlungsschritte, einschließlich der elektrochemischen Behandlung, geeignet. Eine bevorzugte Anwendung besteht darin, die Vorrichtung und das Verfahren für die stromlose Metallisierung einzusetzen, insbesondere für die stromlose Verkupferung.
Um die vorteilhaften Wirkungen zu erreichen, kann eine herkömmliche Vorrichtung zur nasschemischen Behandlung dadurch geschaffen werden, dass ein ein paddelähnliches Strömungselement aufweisendes Strömungsorgan in eine herkömmliche Vorrichtung eingebaut oder beispielsweise eine herkömmliche Behandlungsvorrichtung mit einem derartigen Strömungsorgan nachgerüstet wird. Hierzu sind folgende Verfahrensschritte vorgesehen:

i) Bereitstellen der Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln,
ii) Einbauen mindestens eines Strömungsorgans in die Vorrichtung, so dass das Strömungsorgan der Oberfläche der Ware gegenüber steht und im Wesentlichen parallel (≤ ±15°) zur Oberfläche der Ware bewegbar ist.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ware plattenförmig und in einer Behandlungsebene in der Vorrichtung angeordnet. Derartige plattenförmige Ware kann insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe, umfassend Leiterplatten, Leiterfolien, Wafer, photoelektrische Platten und Glassplatten. In diesem Fall ist mindestens ein Strömungsorgan einer Seite der Behandlungsebene gegenüberstehend angeordnet und im Wesentlichen parallel (≤ ±15°) zu dieser bewegbar. Im Falle der plattenförmigen Ware kann eine besonders gleichmäßige Behandlung erreicht werden, weil das Strömungsorgan in geeigneter Weise an der Oberfläche dieser Ware angeordnet werden kann, so dass sich zwischen den paddelähnlichen Strömungselementen und der Warenoberfläche stets ein gleich bleibender Abstand einstellen kann.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, kann dann, wenn die Ware plattenförmig ausgebildet ist, an jeder Seite der Behandlungsebene ein Strömungsorgan angeordnet sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein Strömungsorgan so angeordnet, dass es sich im Wesentlichen parallel (≤ ±15°) zur Oberfläche der Ware erstreckt.
Weiterhin kann ein Strömungsorgan mindestens zwei paddelähnliche Strömungselemente aufweisen, beispielsweise vier, fünf, sechs, sieben oder acht Strömungselemente. Die Strömungselemente können insbesondere parallel zueinander angeordnet sein.
Die Bewegungsbahn des Strömungsorgans erstreckt sich vorzugsweise parallel zur Oberfläche der Ware. Im Falle von plattenförmiger Ware wird das Strömungsorgan dann entlang einer geraden Bewegungsbahn bewegt. Auch dann wenn die Ware nicht plattenförmig ist, kann diese Bahn gerade verlaufen, wobei sich die Bewegungsbahn in diesem Falle parallel zu einer Hauptausdehnungsrichtung oder -ebene der Ware erstrecken kann. In einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Bewegung in einer Bahn stattfinden, die parallel zur Oberfläche der Ware verläuft, auch wenn die Oberfläche gekrümmt ist, so dass die Bahn in diesem Falle ebenfalls gekrümmt ist. Die Bewegungsbahn kann sich natürlich nicht nur in einer Richtung erstrecken, sondern auch in zwei Richtungen. Auch Mischformen dieser Varianten sind möglich.
Die Bewegung eines Strömungsorgans kann unterschiedlich sein. Vorzugsweise findet eine periodische Bewegung statt. Die Bewegung kann aber auch gleichförmig oder ruckartig oder mit Pausen stattfinden. Auch Vibrationen sind möglich. Die Bewegung des Strömungsorgans ist vorzugsweise periodisch, wobei die Frequenz der periodischen Bewegung bevorzugt im Bereich von 0,02 bis 100 Hz, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 10 Hz und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 3 Hz liegen kann. Die Bewegung kann auch gleichförmig, also mit konstanter Geschwindigkeit erfolgen, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 1 bis 100 cm/s.
Die paddelähnlichen Strömungselemente eines Strömungsorgans erstrecken sich vorzugsweise quer zu der Bewegungsbahn des Organs.
Weiterhin kann ein Strömungsorgan gemäß der Erfindung so hin und her bewegt werden, dass die Oberfläche der Ware dabei vollständig überstrichen wird. D. h. jeder Punkt auf der Oberfläche der Ware wird von zumindest einem Strömungselement eines Strömungsorgans in vorzugsweise geringem Abstand passiert. Vorzugsweise ist ein Strömungsorgan so gestaltet, dass infolge der Bewegung des Registers innerhalb eines Bewegungszyklus' (= einmal hin und her) alle Bereiche der Platte mindestens einmal, bevorzugt mindestens zweimal, besonders bevorzugt vier mal, von einem Strömungselement überstrichen werden (bei senkrechter Projektion auf die Oberfläche).
Die Bewegung des Strömungsorgans ist weiterhin vorzugsweise so gestaltet, dass der Rasterabstand der Strömungselemente eines Strömungsorgans voneinander höchstens so groß ist wie der Gesamtweg, den das Organ bei periodischer Bewegung in eine Bewegungsrichtung (beispielsweise bei einer Hinbewegung) zurücklegt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Rasterabstand der Strömungselemente eines Strömungsorgans höchstens so groß wie die Hälfte des Gesamtweges, den das Strömungsorgan bei periodischer Bewegung in eine Bewegungsrichtung zurücklegt.
Weiterhin ist die Erstreckung des Strömungsorgans von dem ersten bis zum letzen Strömungselement, in der Bewegungsrichtung ermittelt, mindestens so groß wie die Erstreckung der zu behandelnden Oberfläche, ebenfalls in der Bewegungsrichtung ermittelt, abzüglich der doppelten Amplitude, besonders bevorzugt abzüglich der Amplitude (Gesamtweg in eine Bewegungsrichtung = 2 × Amplitude).
Weiterhin ist die Erstreckung des Strömungsorgans, senkrecht zur Bewegungsrichtung ermittelt, vorzugsweise mindestens so groß wie die Breite der zu behandelnden Oberfläche der Ware. Sollte die Ware selbst zumindest mit einer Bewegungskomponente auch in dieser Richtung bewegt werden, ist dieser zusätzliche Bewegungsweg der Ware zur Breite des Strömungsorgans zu addieren.
Anstelle einer periodischen Bewegung (Hin- und Herbewegung) kann mindestens ein Strömungsorgan in einer Bewegungsbahn umlaufend ausgebildet sein, so dass die Oberfläche der Ware dabei vollständig überstrichen wird. Hierbei kann das Strömungsorgan beispielsweise ähnlich einem Förderband ausgeführt sein, so dass eine kontinuierliche Bewegung von an dem Förderband befestigten Strömungselementen stattfindet. Eine Bahn des Förderbandes verläuft vorzugsweise parallel zur Warenoberfläche. Das Förderband selbst kann flüssigkeitsdurchlässig oder auch undurchlässig sein.
Weiterhin kann mindestens ein paddelähnliches Strömungselement eines Strömungsorgans starr gehalten sein. Beispielsweise können die Strömungselemente mit einem Gestell verbunden sein.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann mindestens ein paddelähnliches Strömungselement eines Strömungsorgans verschwenkbar sein. Hierzu können die Strömungselemente mit einem Gestell beweglich verbunden sein, beispielsweise dadurch, dass sie über ein Gelenk am Gestell befestigt sind. Um in diesem Falle den verlängerten Auslenkungsweg der Strömungselemente beim Hin- und Herbewegen des Strömungsorgans durch das Verschwenken zu kompensieren, sollte der Bewegungsweg des Strömungsorgans gegenüber einem Strömungsorgan, bei dem die Strömungselemente starr montiert sind, um den Auslenkungsweg der Strömungselemente verlängert werden. Mit beweglichen Strömungselementen lassen sich die Anströmrichtung, Form und Intensität der Strömung in der Behandlungsflüssigkeit beeinflussen.
In einer Weiterbildung der vorgenannten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das paddelähnliche Strömungselement gegen einen Anschlag verschwenkbar. Dadurch wird die Auslenkung der Strömungselemente beim Hin- und/oder Herbewegen begrenzt. Beispielsweise kann der Anschlag dazu dienen, die Auslenkung auf einen Schwenksektor zu begrenzen, der sich auf einen Bereich von 0° bis 90° gegen die Bewegungsbahn erstreckt, d. h. auf eine Viertelkreis-Schwenkbewegung.
Grundsätzlich können die Strömungselemente starr ausgeführt sein, d. h. im Wesentlichen Verbiegungs- und Verwindungssteifigkeit aufweisen, so dass sich deren Form bei der Bewegung des Strömungsorgans nicht ändert. Andererseits können die Strömungselemente aber auch so ausgebildet sein, dass sie sich beim Bewegen verbiegen und/oder verwinden. Hierzu können flexible Elemente (beispielsweise Lamellen) verwendet werden, etwa indem sie einen dünnen Querschnitt aufweisen. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können die Elemente auch aus einem flexiblen Material bestehen.
Weiter bevorzugt können die Strömungsorgane dann, wenn Strömungsorgane an beiden Seiten der Oberfläche von plattenförmiger Ware angeordnet sind, an den beiden Seiten der Behandlungsebene so angeordnet sein, dass die paddelähnlichen Strömungselemente verschiedener Strömungsorgane gegeneinander versetzt sind, z. B. auf Lücke stehen. Dies ist insbesondere bei der Behandlung von plattenförmiger Ware vorteilhaft, die durchgehende Löcher aufweist.
Wenn die paddelähnlichen Strömungselemente zudem in letzterem Falle der Oberfläche der Ware zugewandte konvex geformte Stirnflächen aufweisen, kann eine besonders effektive Durchströmung auch von kleinen Löchern erreicht werden. Dies gelingt dadurch, dass die Strömungselemente beim Entlangfahren an der Warenoberfläche mit deren Stirnflächen eine Strömung in der unmittelbaren Oberflächennähe erzeugt, die an der Seite der Stirnfläche zu einem niedrigeren statischen Druck führt als er zwischen zwei benachbarten Strömungselementen herrscht. Durch den Versatz der Strömungselemente beispielsweise an den beiden Warenoberflächen von plattenförmiger Ware wird somit ein lokales Druckgefälle entlang der Achsen durchgehender Löcher erzeugt. Dies führt zu einer verbesserten Durchströmung der Löcher (Bernoulli-Effekt).
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Strömungselemente ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend Leisten und Stifte. Leisten sind insbesondere durch einen flachen Querschnitt und eine lang gestreckte Form gekennzeichnet. Somit weisen Leisten eine Hauptebene auf.
Werden Leisten verwendet, können diese so am Strömungsorgan angebracht sein, dass sich deren jeweilige Hauptebenen quer, vorzugsweise in einem Winkel von 90°, zur Bewegungsbahn des Strömungsorgans erstrecken. Grundsätzlich können sie aber schräg zur Bewegungsbahn angeordnet sein. Weiterhin sind die Leisten auch bezüglich der Warenoberfläche vorzugsweise senkrecht angeordnet. Sie können auch schräg (< 90°) zur Warenoberfläche angeordnet sein, beispielsweise um eine bestimmte Strömungsrichtung zu erzeugen.
In einer Grundausführungsform der vorliegenden Erfindung sind zur Behandlung von plattenförmiger Ware in einer Behandlungsvorrichtung zwei Strömungsorgane vorgesehen, die Leisten als Strömungselemente aufweisen und von denen jeweils eines auf einer Seite der Ware angeordnet ist. Jedes Strömungsorgan besteht in dieser besonders bevorzugten Ausführungsform aus parallel angeordneten Leisten, deren Breitseite senkrecht zur Oberfläche der Ware und deren Längsseite lotrecht zur Bewegungsbahn ausgerichtet sind. Die Leisten sind an einem Gestell befestigt, welches über einen Antrieb bewegt wird.
Die Leisten weisen vorzugsweise einen im Wesentlichen rechteckigen Grundriss auf. Somit sind die Leisten in der einfachsten Ausführung über ihre komplette Länge mit dem gleichen rechteckigen Querschnitt versehen. Die Leisten können über die komplette Breite durchgängig sein oder aus Einzelleisten bestehen.
Die Leisten können allerdings auch diverse Querschnitte aufweisen: Abgesehen von einem rechteckigen Querschnitt kann dieser auch trapezförmig, dreieckig oder rund sein. Insbesondere an der der Warenoberfläche zugewandte Stirnflächen der Leisten kann der Querschnitt auch rund oder abgerundet sein.
Die Dicke der Leisten kann je nach Material und gewünschter Form, etwa um bestimmte Eigenschaften zu realisieren, wenige Mikrometer bis zu einigen Zentimetern (z. B. 10 cm) betragen. Die Leistenbreite kann je nach Anforderung wenige Millimeter bis zu einigen Dezimetern betragen. Die Anzahl der Leisten in einem Strömungsorgan kann in einem weiten Bereich gewählt werden, beispielsweise von 1 bis 10000, vorzugsweise von 3 bis 100, besonders bevorzugt von 5 bis 25. Der Abstand zwischen den Leisten in einem Strömungsorgan kann konstant sein. Der Abstand kann aber auch von Leiste zu Leiste unterschiedlich sein. Er kann von 1 bis 500 mm, vorzugsweise von 3 bis 250 mm, besonders bevorzugt von 10 bis 150 mm betragen. Besonders günstig kann sein, dass der Abstand zwischen zwei Leisten gleich der Amplitude der periodischen Bewegung des Strömungsorgans (±10%) ist.
Für die Leisten kommen alle in der Behandlungsflüssigkeit beständigen Materialien in Frage, bevorzugt Kunststoffe, besonders bevorzugt unpigmentierte Kunststoffe.
Die Leisten können in einem Abstand zur Warenoberfläche in einem Bereich von 0 bis 500 mm, vorzugsweise von 1 bis 100 mm und besonders bevorzugt von 3 bis 50 mm angeordnet sein. Üblicherweise ist der Abstand der Leisten zur Warenoberfläche während der Behandlung konstant, insbesondere wenn plattenförmige Ware behandelt wird. Aber auch variierende Abstände sind denkbar. In einer Ausführung können die Strömungselemente auch die Oberfläche berühren.
Weiterhin können die Leisten an der der Oberfläche der Ware zugewandten Seite strukturiert sein. Beispielsweise können profilierte Leisten verwendet werden: So können die Leisten auf der der zu behandelnden Warenoberfläche zugewandten Seite Aussparungen aufweisen, so dass sich ein kammartiges Aussehen ergibt. Dies ergibt eine Verbesserung in der Gleichmäßigkeit und Effektivität der Anströmung auf der Ware. Außerdem oder alternativ können sich in den Leisten auch Löcher befinden, die die Strömungsverhältnisse ebenfalls beeinflussen.
Die Breite der Zähne kann in einem Bereich von 1 bis 100 mm, bevorzugt von 10 bis 30 mm liegen. Der Abstand der Zähne voneinander (Breite der Aussparungen) kann in einem Bereich von 1 bis 100 mm, bevorzugt von 10 bis 30 mm, liegen. Die Aussparungen können bei benachbarten Strömungselementen auch gegeneinander versetzt sein. Die Aussparungen können bei Strömungselementen auf der Vorderseite und der Rückseite der Platte auch gegeneinander versetzt sein.
Die Aussparungen können rechteckig, dreieckig oder rund, beispielsweise bevorzugt halbkreisförmig, sein. Auch andere Formen sind denkbar. Die Breite der Zähne auf einer Leiste oder von Leiste zu Leiste kann immer gleich oder unterschiedlich sein. Dies gilt gleichermaßen auch für die Aussparungen zwischen den Zähnen. Ferner können die zur zu behandelnden Warenoberfläche zugewandten Stirnflächen so ausgebildet sein, dass bestimmte Strömungen realisiert werden, beispielsweise Strömungen, welche dem Bernoulli-Prinzip entsprechen.
Werden Stifte und kleine Paddel als Strömungselemente verwendet, so können diese in einem Strömungsorgan vorzugsweise matrixartig angeordnet sein.
Die Strömungsorgane können pneumatisch oder elektromechanisch, gemeinsam oder individuell angetrieben werden oder auch mit einer anderen Bewegung gekoppelt sein.
Die Strömungsorgane weisen vorzugsweise ein Gestell zur Halterung der Strömungselemente auf. An der Rückseite ist ein Strömungsorgan vorzugsweise offen, um die Flüssigkeitszirkulation dort nicht zu behindern. Das Strömungsorgan kann an der Rückseite aber auch geschlossen sein.
Falls Plattenmaterial, insbesondere folienartiges Material, behandelt werden soll, ist es wichtig, dass es in einer Flächenebene fixiert ist, um einen konstanten Abstand zum Strömungsorgan zu gewährleisten. Dazu kann es an dessen seitlichen Rändern gegriffen und gegebenenfalls zusätzlich gespannt werden. Hierzu können geeignete Halteelemente eingesetzt werden.
Das Material kann starr gehalten werden, d. h. ohne es zu bewegen. Allerdings kann das Material in der Flüssigkeit auch bewegt werden, etwa senkrecht oder parallel, z. B. kreisförmig, zur Warenoberfläche oder senkrecht oder parallel zu seiner Hauptausdehnungsrichtung oder -ebene. Alternativ kann es auch in zwei der genannten Richtungen gleichzeitig bewegt werden.
Im Falle von Vertikalanlagen, in denen die plattenförmige Ware behandelt und hierzu in die Behandlungsflüssigkeit eingetaucht wird, können diese Halteelemente beispielsweise Halteleisten sein, die die Ware seitlich an den Rändern halten. Halteelemente können insbesondere an einem Tragrahmen gehalten werden, der beispielsweise hin- und herbewegt werden kann, um die Ware in der Flüssigkeit zu bewegen. Die Strömungsorgane können an einem Oszillationsrahmen, der wiederum von dem Tragrahmen gehalten werden kann, angebracht sein, um diese ebenfalls zu bewegen, jedoch relativ zur Ware. Dazu kann der Oszillationsrahmen relativ zum Tragrahmen bewegt werden. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung bewegt der Tragrahmen den Oszillationsrahmen, so dass die Bewegung, die die Strömungsorgane erfahren, eine Überlagerung der Bewegungen der Ware und der zusätzlichen Relativbewegung zur Ware ist. Grundsätzlich ist jede Mischform von bewegter Ware und bewegten Strömungsorganen möglich.
Insbesondere ist eine Kombination aus einer Warenbewegung senkrecht zur Warenoberfläche oder senkrecht zur Hauptausdehnungsrichtung oder -ebene der Ware und einer Bewegung der Strömungsorgane in eine Richtung parallel zur Warenoberfläche oder parallel zur Hauptausdehnungsrichtung oder -ebene der Ware bevorzugt. Der Abstand eines Strömungsorgans zur Warenoberfläche kann dabei konstant sein. Letzteres kann insbesondere dadurch bewerkstelligt werden, dass die Ware senkrecht zur Behandlungsebene bewegt und gleichzeitig das mindestens eine Strömungsorgan in einem konstanten Abstand zur Ware parallel dazu bewegt wird.
Um die Behandlungsflüssigkeit zusätzlich in Bewegung zu versetzen, kann außerdem eine Lufteinblasung, beispielsweise zur Stabilisierung des Bades, vorgesehen sein. Es kann vorteilhaft sein, die Luft in diesem Falle hinter den Strömungsorganen, also nicht zwischen dem Strömungsorgan und der Warenoberfläche, in die Behandlungsflüssigkeit einzuleiten.
Zum Halten der Ware wird diese vorzugsweise über Finger gegriffen. Die Finger sollten in Anzahl und Ausformung so gestaltet sein, dass keine ungünstige Beeinflussung der Anströmung auftritt. Sie sollten beispielsweise schmal sein.
Für die Behandlung von plattenförmigem Material mit kleinen Löchern kann gegebenenfalls ein zusätzliches Düsenregister vorzugsweise unterhalb des Badspiegels angebracht sein, um die Löcher und andere feine Strukturen, wie bei Leiterplatten, beim Einfahren des Materials in ein Behandlungsbad zu benetzen.
Generell gilt, dass Strömungsbrecher in die Behandlungsvorrichtung eingebaut werden können, um ein Aufschaukeln der Flüssigkeit bei der Behandlung zu unterdrücken, was durch die Bewegung der Flüssigkeit durch ein Strömungsorgan verursacht werden kann, und um verbesserte und definierte Strömungsbedingungen zu erreichen. Diese Strömungsbrecher können beispielsweise Leisten sein.
Zwischen, hinter und/oder vor den Strömungselementen können Elektroden, beispielsweise gegen das Behandlungsmittel resistente (dimensionsstabile) Anoden, angeordnet sein.
In Behandlungsvorrichtungen, in welchen horizontal ausgerichtete Platten zur Behandlung horizontal transportiert werden, können als Strömungsorgane beispielsweise Leistenregister auf einer oder beiden Seiten der Transportebene zwischen zwei Transportorganen, wie beispielsweise Transportwalzen oder -rädchen, angeordnet sein. Die Register können sich dann parallel zur Transportebene bewegen.
Die nachfolgenden Figuren dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen im Einzelnen:
1: eine Aufsicht auf eine Behandlungsvorrichtung mit zwei Strömungsorganen;
2: eine Seitenansicht der Behandlungsvorrichtung von 1;
3: eine Detailansicht von zwei Strömungsorganen an den Oberflächen eines plattenförmigen Werkstücks;
4: eine Seitenansicht einer Behandlungsvorrichtung mit Strömungsleisten im Schnitt.
Gleiche Bezugsziffern bezeichnen in allen Figuren dieselben Elemente.
Die Behandlungsvorrichtung 100 weist einen Aufnahmerahmen 110 auf. Dieser Aufnahmerahmen 110 ist Bestandteil eines Grundgestells 105, das in 2 näher gezeigt ist. Der Aufnahmerahmen 110 dient zur Halterung eines Behälters 200 (in 2 dargestellt), in dem sich Behandlungsflüssigkeit befindet und in dem eine galvanotechnische Behandlung stattfindet. Der Aufnahmerahmen 110 besteht z. B. aus stabilen Profilen, vorzugsweise aus Metall. Er kann mit dem Rest des Grundgestells 105 fest oder lösbar verbunden sein. In 1 ist die Sicht in den Innenraum der Behandlungsvorrichtung 100 freigegeben. Ebenfalls erkennbar ist ein Tragrahmen 120, der sich teilweise oberhalb eines sich im Behälter befindenden Werkstückes W befindet und im Randbereich des Behälters 200 umläuft. Der Tragrahmen 120 dient zur Halterung von Halteeinrichtungen 130 (130.1, 130.2), die wiederum das Werkstück W halten, sowie eines Oszillationsrahmens 140, der zur Halterung diverser Einbauteile dient. Der Tragrahmen wird parallel zu dem Pfeil P₁ hin- und herbewegt. Damit werden auch alle Vorrichtungskomponenten und somit auch das Werkstück W synchron mit dieser Bewegung mitbewegt. Diese Bewegung wird über einen Antrieb 125, beispielsweise einen pneumatischen Zylinder, bewerkstelligt, der sich auf dem Aufnahmerahmen 110 abstützt. Der Tragrahmen 120 wird über Schienen 127, die mittels Justiereinrichtungen 128 präzise positioniert sind, auf einem definierten Weg verfahren. Pneumatische Zylinder für den Antrieb 125 sind klein und, verglichen mit einem motorischen Antrieb, unempfindlich gegen typischerweise in einem galvanotechnischen Behälter zwischen der Badoberfläche und dem Deckel vorherrschende Dämpfe und Flüssigkeiten. Außerdem sind sie kostengünstig. Darüber hinaus ermöglichen sie definierte Einstellungen des angetriebenen Tragrahmens 120.
Da der Tragrahmen 120 auch den Oszillationsrahmen 140 hält, wird dieser wie der Tragrahmen 120 parallel zu dem Pfeil P₁ hin- und herbewegt. Außerdem wird der Oszillationsrahmen 140 über einen weiteren Antrieb 145 in einer Richtung hin- und herbewegt, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung P₁ des Tragrahmens 120 verläuft. Diese Bewegungsrichtung ist durch den zusätzlichen Pfeil P₂ angedeutet. Die Antriebe 125 und 145 für den Tragrahmen 120 bzw. den Oszillationsrahmen 140 sind pneumatisch oder elektromotorisch betrieben.
Im Innenbereich des Behälters 200 befindet sich ein Werkstück W, beispielsweise eine Leiterplatte. Dieses Werkstück W wird durch Halteeinrichtungen 130 (130.1, 130.2) in vertikaler Ausrichtung im Behälter 200 gehalten. Die Halteeinrichtungen 130 greifen das Werkstück W in dessen jeweiligen Randbereichen. In 1 sind zwei Halteeinrichtungen 130 gezeigt, nämlich eine erste Halteeinrichtungen 130.1, die das Werkstück W am linken Rand greift und eine zweite Halteeinrichtung 130.2, die das Werkstück W am rechten Rand greift. Die Halteeinrichtungen 130 sind ebenso wie das Werkstück W in vertikaler Ausrichtung im Behälter gehalten. Die Halteeinrichtungen 130 bestehen aus jeweils zwei Klemmfingergruppen 135, die beim Einklemmen des Werkstückes W auf jeweils einer Randseite aufliegen. Die Klemmfingergruppen 135 sind jeweils um einen Drehpunkt verschwenkbar. Somit können sie in eine Freigabestellung und in eine Klemmstellung verschwenkt werden. Hierzu dienen Antriebe 137, die jeweils eine Klemmfingergruppe 135 betätigen. Diese Antriebe werden ebenfalls pneumatisch geöffnet und geschlossen oder unter pneumatischer Krafteinwirkung geöffnet, während die Schließkraft durch eine vorgespannte Feder aufgebracht wird. Dadurch wird die Schließkraft auch dann aufrechterhalten, wenn die Energiezufuhr unterbrochen wird.
Die Halteeinrichtungen 130 werden vom Tragrahmen 120 gehalten. Dadurch werden die Halteeinrichtungen 130, somit auch die Klemmfingergruppen 135 und schließlich das Werkstück W, durch die Hin- und Herbewegung des Tragrahmens 120 in ständiger Bewegung parallel zur Pfeilrichtung P₁ gehalten.
In erfindungsgemäßer Weise sind an beiden Seiten des Werkstückes W im Behälter 200 Strömungsorgane 150 (150.1, 150.2) vorgesehen, die vom Oszillationsrahmen 140 gehalten werden. Da der Oszillationsrahmen 140 in ständiger Bewegung sowohl in Pfeilrichtung P₁ als auch in Pfeilrichtung P₂ bewegt wird, werden auch diese Strömungsorgane 150 ständig in diesen Richtungen bewegt. Da die Auslenkung der Bewegung in Pfeilrichtung P₁ der des Tragrahmens 120 und damit des Werkstückes W entspricht und die Auslenkung der Bewegung in Pfeilrichtung P₂ parallel zur Werkstückoberfläche verläuft, bleiben die jeweiligen Abstände zwischen den beiden Oberflächen des Werkstückes W und den beiden Strömungsorganen 150 immer konstant. Außerdem findet eine Relativbewegung zwischen den Strömungsorganen 150 und dem Werkstück W parallel zu deren Oberflächen statt, so dass eine gleichmäßige Beaufschlagung beider Werkstückoberflächen erreicht werden kann.
Jedes der beiden Strömungsorgane 150 besteht aus einem Gestell 151 (151.1, 151.2) und Strömungselementen 155 (155.1, 155.2). Die Strömungselemente 155 sind Leisten mit einem rechteckigen Querschnitt. Die Leisten 155 sind am jeweiligen Gestell 151 befestigt und sind senkrecht zur Oberfläche des Werkstückes W ausgerichtet. Die Leisten 155 enden in jeweiligen Stirnflächen dort, wo die Leisten 155 den Werkstückoberflächen zugewandt sind. Der Abstand zwischen den Stirnflächen der Leisten 155 und der jeweiligen Werkstückoberfläche kann im vorliegenden Fall, in dem das Werkstück W eine Platte ist, relativ gering gewählt werden, ohne dass zu befürchten ist, dass die Stirnflächen der Leisten 155 bei der Bewegung der Strömungsorgane 150 mit den Werkstückoberflächen kollidieren.
Die Strömungsorgane 150 werden durch die Bewegung des Oszillationsrahmens 140 in eine pendelnde Relativbewegung parallel zum Werkstück W versetzt. Da die Stirnflächen der Leisten 155 der Strömungsorgane 150 relativ dicht, beispielsweise in einem Abstand in einem Bereich von 0,5 bis 5 cm, an den Werkstückoberflächen angeordnet sind, bildet sich bei der Bewegung der Strömungsorgane 150 parallel zu den Werkstückoberflächen eine Flüssigkeitsströmung in unmittelbarer Umgebung zu den Werkstückoberflächen aus, die ein starke Komponente parallel zu den Oberflächen hat und die zusätzlich dadurch, dass sich leicht Verwirbelungen im Bereich der Leisten 155 ausbilden, auch Bewegungskomponenten senkrecht zu den Werkstückoberflächen hat. Da die Leisten 155 zumindest einen Nutzbereich auf den Werkstückoberflächen bei der Bewegung vollständig überstreichen, wird in diesem Bereich eine sehr gleichmäßige nasschemische Behandlung erreicht.
In der Seitenansicht der Behandlungsvorrichtung 100 (2) ist das Grundgestell 105 gezeigt, dessen einer Teil der Aufnahmerahmen 110 ist, der sich im oberen Bereich der Behandlungsvorrichtung 100 zur Halterung beispielsweise des Behälters 200 befindet. Hierzu ist am Aufnahmerahmen 110 ein Aufnahmeprofil 115 vorgesehen, das in die Umbördelung des Behälters 200 eingreift. Der Behälter 200 hängt somit in dem Aufnahmerahmen 110.
Am Aufnahmerahmen 110 ist ferner der Tragrahmen 120 über die Führung mit den Schienen 127 befestigt. Somit können sich thermische Ausdehnungen des Behälters 200 nicht auf die Positionierung des Tragrahmens 120 und damit anderer Komponenten der Vorrichtung 100 auswirken. Am Tragrahmen 120 sind die Halteeinrichtungen, hier dargestellt durch die Klemmfingergruppen 135, befestigt. Gezeigt ist außerdem der Oszillationsrahmen 140, der sich zusätzlich parallel zur Zeichenebene hin- und herbewegt. Ein Werkstück W, beispielsweise eine Leiterplatte, wird von den Klemmfingergruppen 135 seitlich an dessen Rändern gegriffen.
Ein im Behälter 200 angeordnetes Strömungsorgan 150 (hier ist nur das vor dem Werkstück W angeordnete Strömungsorgan 150.2 gezeigt) ist ebenfalls dargestellt. Die Strömungsorgane 150 sind parallel zur Werkstückoberfläche angeordnet und am Oszillationsrahmen 140 gehalten. Der Oszillationsrahmen 140 hält jeweils das Gestell 151, das wiederum die Strömungselemente (Leisten) 155 hält. Das Gestell 151 besteht im vorliegenden Fall lediglich aus die Leisten 155 haltenden Traversen.
Die Leisten 155 sind senkrecht zur Werkstückoberfläche und im Behälter 200 ebenfalls senkrecht angeordnet. Da der die Strömungsorgane 150 haltende Oszillationsrahmen 140 parallel zur Zeichenebene und damit auch parallel zur Werkstückoberfläche bewegt wird (siehe Pfeil P₂), werden die Strömungsorgane 150 ebenfalls parallel zur Werkstückoberfläche bewegt. Somit wird eine Strömung in der Behandlungsflüssigkeit in Bereichen unmittelbar an den Werkstückoberflächen erzeugt, die im Wesentlichen Bewegungskomponenten parallel zu den Oberflächen und zusätzlich Komponenten senkrecht dazu hat.
In 3 ist eine Seitenansicht eines Werkstückes W mit zwei den Werkstückoberflächen gegenüberstehend angeordneten Strömungsorganen 150 (150.1, 150.2) im Detail gezeigt. Die Leisten 155 (155.1, 155.2) reichen mit ihren Stirnflächen bis nahe an die Werkstückoberflächen heran. Nicht gezeigt sind die Gestelle dieser Strömungsorgane 150. In dieser Ausführungsform weisen die Leisten 155 (155.1, 155.2) Aussparungen 157 (157.1, 157.2) an den den Werkstückoberflächen zugewandten Stirnflächen auf. Diese Aussparungen 157 sind im vorliegenden Fall halbkreisförmig. Bei der Bewegung der Leisten 155 parallel zu den Werkstückoberflächen (d. h. in der Zeichenebene) bilden sich im Bereich der von den Aussparungen strukturierten Stirnflächen der Leisten 155 Turbulenzen aus, die zu einer verstärkten Strömung im Bereich der Werkstückoberflächen führen.
In 4 ist ein Ausschnitt einer Anordnung mit an den beiden Seiten eines plattenförmigen Werkstückes W angeordneten Strömungsorganen gezeigt, von der nur versetzt zueinander angeordnete Strömungsleisten 155 (155.1, 155.2) zu sehen sind. Die Strömungsorgane werden in den durch den Doppelpfeil angedeuteten Richtungen an den Oberflächen des Werkstückes W entlang geführt. Ein Strömungselement 155.1 passiert momentan ein Durchgangsloch L im Werkstück W und erzeugt so einen Unterdruck in dem Loch L. Dadurch wird eine Strömung in dem Loch L entlang des dort gezeigten Pfeiles induziert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 5375926 [0005]
- JP 08-281272 A [0006]

Claims

Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln von in der Vorrichtung angeordneter Ware, umfassend mindestens ein jeweils mindestens ein paddelähnliches Strömungselement (155) aufweisendes Strömungsorgan (150), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Strömungsorgan (155) der Oberfläche der Ware (W) gegenüberstehend angeordnet und im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Ware (W) bewegbar ist.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ware (W) plattenförmig und in einer Behandlungsebene in der Vorrichtung (100) angeordnet ist und dass mindestens ein Strömungsorgan (150) einer Seite der Behandlungsebene gegenüberstehend angeordnet und im Wesentlichen parallel zu dieser bewegbar ist.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ware (W) ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend Leiterplatten, Leiterfolien, Wafer, photoelektrische Platten und Glassplatten.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ware (W) plattenförmig und in einer Behandlungsebene in der Vorrichtung (100) angeordnet ist und dass an jeder Seite der Behandlungsebene ein Strömungsorgan (150) angeordnet ist.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsorgane (150) an den beiden Seiten der Behandlungsebene so angeordnet sind, dass die paddelähnlichen Strömungselemente (155) verschiedener Strömungsorgane (150) gegeneinander versetzt sind.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Strömungsorgan (150) so angeordnet ist, dass es sich im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Ware (W) erstreckt.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungsorgan (150) mindestens zwei paddelähnliche Strömungselemente (155) aufweist und dass die Strömungselemente (155) parallel zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Strömungsorgan (150) in einer Bewegungsbahn bewegbar ist und sich die paddelähnlichen Strömungselemente (155) quer zu der Bewegungsbahn erstrecken.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Strömungsorgan (150) hin und her bewegbar ist, so dass die Oberfläche der Ware (W) dabei vollständig überstrichen wird.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Strömungsorgan (150) in einer Bewegungsbahn umlaufend ausgebildet ist, so dass die Oberfläche der Ware (W) dabei vollständig überstrichen wird.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein paddelähnliches Strömungselement (155) eines Strömungsorgans (150) starr gehalten ist.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein paddelähnliches Strömungselement (155) eines Strömungsorgans (150) verschwenkbar ist.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die paddelähnlichen Strömungselemente (155) der Oberfläche der Ware (W) zugewandte konvex geformte Stirnflächen aufweisen.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die paddelähnlichen Strömungselemente (155) so ausgebildet sind, dass sie sich beim Bewegen verbiegen.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die paddelähnlichen Strömungselemente (155) ausgewählt sind aus der Gruppe, umfassend Leisten und Stifte.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Strömungsorgan (150) in einer Bewegungsbahn bewegbar ist und mindestens eine eine Hauptebene aufweisende Leiste (155) aufweist und sich die Hauptebenen der Leisten (155) quer zur Bewegungsbahn des Strömungsorgans (150) erstrecken.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Leisten (155) an der der Oberfläche der Ware (W) zugewandten Seite strukturiert sind.
Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln nach einem der Ansprüche 2–17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ware senkrecht zur Behandlungsebene bewegt und gleichzeitig das mindestens eine Strömungsorgan in einem konstanten Abstand zur Ware parallel dazu bewegt wird.
Verfahren zum nasschemischen Behandeln von in einer Behandlungsvorrichtung angeordneter Ware, umfassend folgende Verfahrensschritte: a. Vorsehen mindestens eines jeweils mindestens ein paddelähnliches Strömungselement (155) aufweisenden Strömungsorgans (150) in der Behandlungsvorrichtung (100) und b. Bewegen des Strömungsorgans (150) relativ zur Oberfläche der Ware (W), gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Verfahrensschritte: c. Anordnen mindestens eines Strömungsorgans (150) derart in der Vorrichtung (100), dass es der Oberfläche der Ware (W) gegenüber steht, und d. Bewegen des Strömungsorgans (150) im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Ware (W).
Verfahren zum nasschemischen Behandeln nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Strömungsorgan (150) hin und her bewegt wird, so dass die Oberfläche der Ware (W) dabei vollständig überstrichen wird.
Verfahren zum nasschemischen Behandeln nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Strömungsorgan (150) in einer Bewegungsbahn umläuft, so dass die Oberfläche der Ware (W) dabei vollständig überstrichen wird.
Verfahren zum Einbauen eines Strömungsorgans in eine Vorrichtung zum nasschemischen Behandeln von in der Vorrichtung angeordneter Ware, wobei das Strömungsorgan (150) mindestens ein paddelähnliches Strömungselement (155) aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten: i) Bereitstellen der Vorrichtung (100) zum nasschemischen Behandeln, ii) Einbauen des Strömungsorgans (150) in die Vorrichtung (100), so dass das Strömungsorgan (150) der Oberfläche der Ware (W) gegenüber steht und im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Ware (W) bewegbar ist.