Procedimiento y dispositivo para el tratamiento químico húmedo de superficies de un material,

en particular tratamiento acelerado de estructuras en tecnología de placas de circuito impreso. Según el procedimiento de la invención, se produce un chorro de pulverización similar a impulsos del fluido de tratamiento y se le dirige contra la superficie del material. Esto provoca una acción de impacto pronunciada contra la base de una estructura a procesar, reduciéndose sustancialmente la cantidad de tiempo de tratamiento que es necesaria. El flujo de salida libre de presión y acelerado del fluido de tratamiento desde los canales de la estructura en las pausas entre impulsos da como resultado que los flancos de las estructuras o los conductores de la placa de circuito se sometan a un menor procesamiento químico húmedo que en la técnica anterior. En caso de un grabado químico, el resultado es un menor corte de rebajado

Procedimiento y dispositivo para el tratamiento químico húmedo de superficies.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento y dispositivo para el tratamiento químico húmedo de superficies de material por medio de fluido del tratamiento pulverizado o rociado.

Antecedentes de la invención

Las plantas destinadas a un tratamiento químico húmedo pueden ser plantas de inmersión o plantas de procesamiento continuo. Cuando se usan tales plantas, un experto en la materia emplea toberas o tubos de tobera estacionarios, accionados u oscilantes, de tal manera que el fluido de tratamiento fluya contra la superficie de un material que se va a tratar. Se tiene la intención de que se consiga un resultado suficiente del tratamiento químico húmedo con la mayor rapidez que sea posible. En la práctica del tratamiento de superficies, tal intención es un antagonismo, ya que, con intensidad creciente del tratamiento de superficies, es decir, un tiempo de tratamiento más corto, los resultados que pueden obtenerse cambian a peor.

Un ejemplo típico de aplicación del tratamiento de superficies es la tecnología de circuitos impresos. Hay diversos procedimientos en esta tecnología en los que el procedimiento y el dispositivo de la invención pueden aplicarse favorablemente. Éstos son, por ejemplo, el lavado o enjuagado, el revelado de una película o una materia protectora, el grabado químico de cobre, el desprendimiento de una película o una materia protectora y el grabado químico de metal con materia protectora. Tales procedimientos se llevan a cabo usualmente por medio de una pulverización o rociado contra un material a procesar. En la superficie del material, la transferencia de masa necesaria tiene lugar en la capa de difusión correspondiente. Dicha transferencia de masa puede acelerarse por medio de una presión de pulverización incrementada que da como resultado una cantidad reducida de tiempo de tratamiento. Sin embargo, en tal caso surgen efectos laterales no deseados que influyen desfavorablemente sobre la precisión del resultado del tratamiento. Un ejemplo es el grabado químico de estructuras generales en la superficie de un material o el grabado químico de un patrón conductivo de placas de circuito impreso. Las áreas que no se deben grabar son cubiertas por medio de una película o materia protectora. La materia protectora es estable frente al fluido de grabado químico. Si se realiza un grabado químico por medio de una pulverización o rociado de toberas o tubos de tobera, tal tratamiento no tiene lugar solamente en áreas expuestas de canales de grabado químico entre áreas cubiertas de materia protectora, sino también en flancos de canales de grabado químico. El resultado es un corte de rebajado de la materia protectora que puede tolerarse solamente a una escala muy pequeña. Así, con respecto a las dimensiones y secciones transversales de las pistas conductoras, el resultado de las estructuras restantes es impredecible. Especialmente en la tecnología de conductores de precisión (anchuras y espaciamientos de pistas de conductores de aproximadamente 120 μm y menos), se requiere una precisión mayor y reproducible de los resultados del tratamiento. Por tanto, tampoco se permite un tratamiento impredecible de flancos de estructuras por medio de otros procedimientos mencionados anteriormente. En general, con el fin de conseguir la precisión necesaria de estructuras químicamente grabadas, se reduce el tiempo de tratamiento, pero esto no resulta apreciable.

En el documento DE 195 24 523 A1, se describen un procedimiento y un dispositivo para resolver un problema como el que se menciona anteriormente, el cual se plantea durante el tratamiento químico húmedo de superficies. Se crea un chorro de fluido combinado con burbujas de cavitación a alta presión en toberas específicas. El chorro de fluido transporta la masa fresca necesaria hasta la capa de difusión aplicada sobre la superficie del material. Las burbujas de cavitación implosionan allí dando como resultado una transferencia de masa. Este procedimiento es adecuado para las aplicaciones antes mencionadas y especialmente para la tecnología de circuitos impresos. Sin embargo, la complejidad técnica de las unidades de alta presión es muy grande.

En el documento DE 31 04 522 A1, se describe un inhibidor para el grabado químico húmedo de estructuras, en el que se añade el inhibidor a una solución de grabado químico. El inhibidor crea una piel protectora para la protección de los flancos de los canales de grabado químico. Se describe que el inhibidor reduce la reacción en los flancos. Sin embargo, este procedimiento requiere inhibidores específicos para los respectivos procesos, lo que restringe una aplicación general de este procedimiento.

En el documento DE 199 08 960 se describe un procedimiento adicional para grabar químicamente capas de un soporte plano, en el que el espesor de la capa de un lado es diferente del espesor de la capa del otro lado opuesto. Se ajusta un tiempo de tratamiento individual para cada lado del soporte y el tiempo de tratamiento es proporcional al espesor de la capa a grabar químicamente. Esto se lleva a cabo mediante una interrupción temporal del procesamiento si es necesario un tiempo más corto en comparación con el tiempo de tratamiento más largo posible. El periodo para la interrupción puede ser cero en caso de un espesor de capa máximo.

En el documento DE 199 08 960 C2 se describe en el párrafo [0021] que durante cada interrupción de un proceso de grabado químico, tiene lugar un regrabado químico temporal por efecto de la solución de grabado químico adherida No es razonable para esta aplicación un periodo de interrupción que sea más corto que el periodo en el que tiene lugar el regrabado químico. En general, puede grabarse químicamente una capa delgada en un tiempo de grabado químico reducido. En caso de un regrabado químico, tiene pleno sentido una interrupción periódica.

En el documento DE 101 54 886 A1 se describe un procedimiento para la reducción del grabado químico en flancos de canales de grabado químico. La retirada de material metálico se realiza en dos pasos del procedimiento. En primer lugar, el material metálico es retirado electrolíticamente aplicando un campo eléctrico pulsado Este grabado químico tiene lugar preferentemente en la dirección de la profundidad del canal de grabado químico, en la que los flancos son atacados en menor grado. Después de alcanzar cierta profundidad de los canales de grabado químico, se desconectan las conexiones eléctricas de algunas estructuras. Por tanto, el área en la base de tal canal de grabado químico tiene que regrabarse químicamente en un proceso adicional que requiere un esfuerzo técnico adicional.

Breve sumario de la invención

A la vista de los problemas de la técnica anterior, un objetivo principal de la presente invención es proporcionar un procedimiento y un dispositivo que permitan un proceso químico húmedo para un tratamiento preciso de estructuras sobre superficies, consiguiendo de este modo un corto tiempo de tratamiento.

Éste y otros objetivos de la invención pueden alcanzarse proporcionando un procedimiento según la reivindicación 1 y un dispositivo según la reivindicación 15. En las reivindicaciones subordinadas se describen formas de realización ventajosas.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se describe a continuación haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la figura 1 es una vista en sección de una primera forma de realización del dispositivo según la presente invención;

la figura 2a es una vista frontal de una segunda forma de realización del dispositivo según la presente invención, en la que se ilustra unos primeros medios de interrupción rotativos;

la figura 2b es una vista en planta superior y una vista lateral de los primeros medios de interrupción ilustrados en la figura 2a;

la figura 3 es una vista en sección de una tercera forma de realización del dispositivo según la presente invención;

la figura 4 es una vista desarrollada de una parte de la tercera forma de realización del dispositivo según la presente invención;

la figura 5a es una vista lateral de una cuarta forma de realización del dispositivo según la presente invención en una primera posición; y

la figura 5b es una vista lateral de una cuarta forma de realización del dispositivo según la presente invención en una segunda posición.

1. Procedimiento para el tratamiento químico húmedo de una superficie de un material (6), tal como por ejemplo una placa de circuito impreso, una pastilla o un material híbrido, por medio de un fluido de tratamiento en una planta de inmersión o en una planta de procesamiento continuo, siendo transportado el fluido de tratamiento como un chorro de pulverización (2) en dirección al material (6), desplazándose unos medios de interrupción (3) del chorro de pulverización de tal modo que el chorro de pulverización (2) impacte discontinuamente contra el material (6), generándose el chorro de pulverización (2) mediante una tobera (1), caracterizado porque el fluido de tratamiento impacta sobre los medios de interrupción (3) dispuestos detrás de la tobera (3).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el desplazamiento de los medios de interrupción (3) se consigue con ayuda de un movimiento rotativo, pivotante o lineal.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el impacto discontinuo del chorro de pulverización (2) contra el material (6) se realiza cíclicamente, consiguiéndose una frecuencia de interrupción de por lo menos 0,5 Hz, en particular de 10 Hz a 100 Hz.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el impacto discontinuo del chorro de pulverización (2) contra el material (6) tiene lugar con una relación entre una duración del impacto sobre el material (6) y una pausa del impacto comprendida entre 10:1 y 1:10, preferentemente entre 2:1 y 1:2.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los medios de interrupción (3) recogen el fluido de tratamiento y mantienen el fluido apartado de la superficie del material (6) que se va a tratar.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque el fluido de tratamiento se mantiene apartado de la superficie del material por medio de un collar (17) o de un canal de recogida (24).

7. Dispositivo para el tratamiento químico húmedo de una superficie de un material (6), tal como por ejemplo una placa de circuito impreso, una pastilla o un material híbrido, por medio de un fluido de tratamiento en una planta de inmersión o en una planta de procesamiento continuo, pudiendo transportarse el fluido de tratamiento por medio del dispositivo como un chorro de pulverización (2) en dirección al material (6), en el que el dispositivo presenta por lo menos unos medios de interrupción (3) del chorro de pulverización, que se pueden desplazar de tal manera que el chorro de pulverización (2) pueda ser guiado de manera discontinua al material (6), en el que el chorro de pulverización (2) se puede generar mediante una tobera (1), caracterizado porque los medios de interrupción (3), en relación a la dirección de flujo del fluido de tratamiento están dispuestos detrás de la tobera (1).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque el desplazamiento de los medios de interrupción (3) puede conseguirse con ayuda de un movimiento rotativo, pivotante o lineal.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque el desplazamiento de los medios de interrupción (3) puede conseguirse con ayuda de una fuerza que es ejercida por el chorro de pulverización (2) del fluido de tratamiento que fluye con sobrepresión.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque los medios de interrupción (3) están dispuestos entre la tobera (1) y el material (6) que se va a tratar, y están conformados como un cilindro (15) que puede girar o pivotar alrededor de la tobera (1).

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque los medios de interrupción (3) están conformados como un elemento de construcción vibrante u oscilante.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 11, caracterizado porque los medios de interrupción (3) comprenden un canal de recogida (24) o un canal, que se extiende en paralelo a la superficie que se va a tratar, siendo el mismo apto para recoger porciones del chorro de pulverización de la superficie (5) del material (6) que no son necesarias.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 7 a 12, caracterizado porque el dispositivo comprende un dispositivo de succión para un escape del fluido de tratamiento.