DE69602398T2

DE69602398T2 - Verfahren zum Flüssigkeitstransport

Info

Publication number: DE69602398T2
Application number: DE69602398T
Authority: DE
Inventors: Michael Gulla; Charles R. Kidd; Allan H. Mckinnon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1996-07-04
Publication date: 1999-12-16
Anticipated expiration: 2016-07-05
Also published as: EP0752807A1; US5879738A; DE69602398D1; EP0752807B1; US5741361A

Description

Hintergrund der Erfindung

Einleitung

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Inkontaktbringen von Oberflächen mit Fluiden, die insbesondere so beschaffen ist, daß sie Fluide durch Öffnungen zwingt, die durch ein ebenes Substrat verlaufen. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine Fluidbehandlungsvorrichtung, die vor allem für die Herstellung von Leiterplatten nützlich ist, bei denen ein wesentlicher und vollständiger Fluidkontakt mit den Wänden von Durchgangslöchern im Substrat der Leiterplatte für eine hohlraumfreie Metallisierung und eine Anhaftung an der Lochwand kritisch ist.

Beschreibung des Standes der Technik

Leiterplatten weisen massive metallische Schaltungen auf, die aus leitendem Material gebildet und auf einer oder auf beiden Oberflächen eines dielektrischen Isoliermaterials angeordnet sind. Wenn die Leiterplatte zwei leitende Oberflächen besitzt, die sich auf gegenüberliegenden Seiten einer einzigen dielektrischen Schicht befinden, ist die sich ergebende Leiterplatte als "doppelseitige Leiterplatte" bekannt. Um zwischen Schaltungen auf gegenüberliegenden Seiten einer doppelseitigen Leiterplatte elektrische Verbindungen herzustellen, wird typischerweise durch das Substrat der doppelseitigen Leiterplatte, d. h. durch zwei metallische Schichten und eine dielektrische Schicht, ein Loch gebohrt oder gestanzt. Diese Löcher sind im Fachgebiet als "Durchgangslöcher" oder nach der Metallisierung als "plattierte Durchgangslöcher" bekannt. Um auf einer einzigen Leiterplatte mehrere Schaltungen unterzubringen, sind zwischen Schichten aus dielektrischem Material mehrere Kupferschichten sandwichartig angeordnet, um eine als "Mehrschichtleiterplatte" bekannte Platte herzustellen. Analog zu der doppelseitigen Leiterplatte verwendet auch die Mehrschichtplatte metallisierte Durchgangslöcher oder "Durchgangsleitungen" (via) oder aber Blindleitungen, um zwischen Schaltungsschichten eine elektrische Leitfähigkeit zu schaffen.
Über die Jahre sind verschiedene Prozesse entwickelt worden, um leitende Pfade zwischen durch eine dielektrische Schicht getrennten Schaltungsschichten zu bilden, d. h. um die Wände der durch die Leiterplatte verlaufenden Durchgangslöcher zu metallisieren. Als zunächst die doppelseitige Leiterplatte produziert wurde, wurden anfangs mechanische Mittel wie etwa Nieten oder Ösen in das Durchgangsloch eingesetzt, damit sie als leitender Pfad wirken. Die Verwendung von Nieten oder Ösen war jedoch arbeitsaufwendig, außerdem haben sich die so gebildeten metallischen Wege während des Gebrauchs als unzuverlässig erwiesen.
Derzeitige Verfahren zum Bilden metallischer Pfade bei der Fertigung von Leiterplatten umfassen die chemische Metallisierung der Wände der Durchgangslöcher. Das vorherrschende Verfahren für die Metallisierung von Durchgangslöchern ist in dem US-Patent Nr. 3.011.920, das hiermit durch Literaturhinweis eingefügt ist, offenbart. Die Hauptschritte bei der Ausführung des Verfahrens umfassen den Kontakt des Leiterplattensubstrats einschließlich der Durchgangslöcher mit einer wässrigen autokatalytischen Plattierungskatalysatorverbindung, die ein reduziertes Palladium-Zinn-Kolloid enthält, gefolgt vom Kontakt mit einem Beschleuniger und dann mit einer autokatalytischen Plattierungslösung, typischerweise einer Kupferplattierungslösung. Der Kontakt des Palladium-Zinn-Kolloids mit den Wänden des Durchgangslochs hat die Adsorbtion des Palladium-Zinn- Kolloids an den Durchgangslochwänden zur Folge. Der anschließende Kontakt mit dem Beschleuniger entfernt Schutzkolloide, während der Kontakt mit der autokatalytischen Kupferplattierungslösung eine Metallabscheidung auf den adsorbierten Kolloid-Palladiumpartikeln zur Folge hat.
Der obenbeschriebene autokatalytische Metallabscheidungsprozeß umfaßt zusätzlich zu den Hauptschritten des Kontakts mit einem Palladium-Zinn-Kolloid und einer autokatalytischen Kupferplattierungslösung mehrere Fluidbehandlungsschritte. Die Wände der Durchgangslöcher müssen vorbehandelt werden, um die Adsorbtion des Kolloids an den Wänden zu steigern. Die Vorbehandlung kann die Schritte des Kontakts mit einer organischen Lösung zur Erweichung der Wände der Durchgangslöcher, mit einem Oxidationsmittel zum Rückätzen oder Entfetten der Lochwände, mit einem Neutralisierer zum Entfernen von Resten, die sich aus dem Oxidationsschritt ergeben, mit einem Zusatzstoff zum Erhöhen der Adsorbtion des Kolloids an den Wänden usw. umfassen. Wie oben diskutiert worden ist, werden die Durchgangslochwände nach der Behandlung mit dem Palladium-Zinn-Kolloid oftmals mit einer Beschleunigerlösung behandelt, um das Schutzkolloid vom adsorbierten Palladium-Zinn-Kolloid abzulösen und dadurch die inaktiven katalytischen Stellen zu aktivieren. Nach der autokatalytischen Metallplattierung wird der Niederschlag oftmals durch eine elektrolytische Metallabscheidung vergrößert (dicker gemacht). Zwischen jedem der Fluidbehandlungsschritte werden Wasserspülungen verwendet.
In jedem der obenbeschriebenen Fluidbehandlungsschritte ist ein vollständiger Fluidkontakt mit sämtlichen Oberflächen der Durchgangslochwand wesentlich, um Hohlräume oder Unterbrechungen in der Metallabscheidung auf den Wänden des Durchgangslochs zu vermeiden. Hohlräume werden als Folge einer unvollständigen Metallisierung der Lochwände gebildet, die ihrerseits oftmals durch eine unvollständige oder ungeeignete Fluidbehandlung in irgendeinem der obenbeschriebenen Vorbehandlungsschritte bedingt ist, insbesondere bei der Behandlung von Löchern mit hohem Schlankheitsverhältnis (mit großem Längen/Durchmesser-Verhältnis), das nun für eine erhöhte Dichte auf der Platte häufiger gefordert wird. Hohlräume können die Zurückweisung einer Leiterplatte oder den Ausfall einer elektronischen Vorrichtung, in der die Schaltung verwendet wird, zur Folge haben.
Kürzlich sind mehrere verschiedene Verfahren zum direkten Elektroplattieren der Wände von Durchgangslöchern entwickelt worden. Diese Verfahren beruhen nicht auf einem Zwischenschritt der autokatalytischen Metallabscheidung. Bei einem solchen Verfahren zeigt sich, daß der für die autokatalytische Metallplattierung verwendete Palladium-Zinn-Kolloidkatalysator für die elektrolytische Plattierung ausreichend leitend ist, wenn er an den Wänden des Durchgangslochs mit ausreichender Konzentration adsorbiert wird. Dieses Verfahren ist in dem UK- Patent Nr. 2.123.036, das hiermit durch Literaturhinweis eingefügt ist, offenbart. Eine Alternative zu diesem Verfahren ist in den US-Patenten Nrn. 5.017.742 und 5.207.888, die hiermit ebenfalls durch Literaturhinweis eingefügt sind, offenbart. In diesem letzteren Verfahren wird dasselbe Palladium- Zinn-Kolloid, das für die autokatalytische Plattierung verwendet wird, behandelt, um es in ein Sulfid umzuwandeln, um dadurch seine spezifische Leitfähigkeit zu erhöhen.
Ein neuerer Direktplattierungsprozeß zum Metallisieren der Wände von Lochwänden verwendet Dispersionen aus Ruß oder Graphit für die Bildung einer leitenden Beschichtung. Die Verwendung von Graphit zur Bildung leitender Beschichtungen auf Durchgangslochwänden ist bekannt und in dem US-Patent Nr. 2.897.409, das hiermit durch Literaturhinweis eingefügt ist, offenbart. Derzeitige Prozesse sind beispielsweise in den US-Patenten Nrn. 4.619.741 und 5.389.270, die beide durch Literaturhinweis eingefügt sind, offenbart. Entsprechend den in diesen Patenten angegebenen Prozeduren wird durch die Durchgangslöcher eine Dispersion aus Ruß oder Graphit geleitet, um auf den Lochwänden eine Beschichtung aus der Dispersion zu bilden. Die Beschichtung wird getrocknet, um eine durch Klebewirkung anhaftende leitende Schicht aus Ruß oder Graphit zu ergeben, die für die Elektroplattierung in herkömmlicher Weise ausreichend leitend ist.
Wie bei der autokatalytischen Metallplattierung erfordern sämtliche Direktplattierungsverfahren für die Metallisierung von Durchgangslöchern mehrere Fluidbehandlungsschritte, wovon jeder einen vollständigen Kontakt eines Behandlungsfluids mit den Lochwänden erfordert, um die Lochwand während des Plattierungsschritts vollständig mit Metall zu bedecken. Dies ist insbesondere bei der Verwendung von Ruß- oder Graphitdispersionen der Fall, wo fehlerlose getrocknete Beschichtungen für hohlraumfreie Metallniederschläge und eine Anhaftung an der Lochwand wesentlich sind.
Frühere Verfahren zum Behandeln von Durchgangslöchern mit Behandlungsfluiden umfassen die Verwendung aufeinanderfolgender Tauchbehälter. Bei diesen herkömmlichen Verfahren werden Leiterplattensubstrate auf einem geeigneten Gestell angeordnet, woraufhin die Gestelle in einen ersten Tauchbehälter, der Behandlungsfluid enthält, abgesenkt werden, in diesem Tauchbehälter für eine geeignete Zeitperiode gehalten werden, angehoben werden und für eine weitere Behandlung in den nächsten Tauchbehälter getaucht werden. Dieser Prozeß wird über die Reihe von Behältern bis zu einem letzten Metallplattierungsbehälter fortgesetzt. Der Prozeß ist arbeitsintensiv, weil die Platten auf dem Gestell angeordnet und später vom Gestell abgenommen werden müssen, ferner kann die Eintauchzeit in jeden Behälter lang sein. Weiterhin verwendet der Prozeß große Mengen von Chemikalien, was den Bedarf an Behandlungsprozeduren mit übermäßiger Verschwendung zur Folge hat. Eine neue Alternative zur Verwendung von Eintauchbehältern umfaßt die Verwendung von Förderbändern, um die Leiterplattensubstrate durch eine Reihe von Fluidbehandlungskammern zu transportieren. Die Substrate können auf einer vertikalen oder horizontalen Bahn unter Verwendung gegenüberliegender Walzen transportiert werden, um die Substrate längs eines vorgegebenen Weges zu bewegen. Die horizontale Verarbeitung wird derzeit bevorzugt. In jeder Behandlungskammer wird das Fluid auf das Leiterplattensubstrat und in die Durchgangslöcher typischerweise unter Verwendung von Sprühflutungs- oder Sprühstrahldüsen aufgebracht.
In einer auf dem Transport beruhenden Verarbeitung von Leiterplattensubstraten treten bei Sprühdüsen aus verschiedenen Gründen Schwierigkeiten auf. Beispielsweise zerstäubt die Sprühdüse die Fluidbehandlungslösung, so daß sie mit Luft angereichert wird, was die Oxidation von sauerstoffempfindlichen Komponenten in der Behandlungslösung zur Folge haben kann. Darüber hinaus kann das Behandlungsfluid aufgrund der hohen Energie, die es besitzt, wenn es aus der Sprühdüse austritt, und aufgrund seiner turbulenten Strömung nicht mit allen Oberflächen des Durchgangslochs in Kontakt gelangen, wie dies für eine vollständige Metallbedeckung notwendig ist. Weiterhin bleibt nach dem Sprühen der Behandlungslösung in das Durchgangsloch etwas Behandlungsfluid innerhalb des Durchgangslochs zurück. Das zurückbleibende Fluid wird durch Wasserspülung nicht ohne weiteres entfernt und kann das Durchgangsloch blockieren, wodurch ein Kontakt zwischen der gesamten Lochwand und nachfolgenden Fluidbehandlungslösungen verhindert wird. Darüber hinaus senkt das Sprühen und Zerstäuben des Behandlungsfluids dessen Temperatur unter die empfohlene Behandlungstemperatur für das Fluid ab. Es ist bekannt, daß eine Temperaturkontrolle bei der Metallisierung von Durchgangslöchern bei der Fertigung von Leiterplatten wichtig ist.
Fluidstrahlen sind möglicherweise vorteilhafter als Sprühdüsen, weil sie gerichtet sind. Es hat sich jedoch gezeigt, daß Fluidstrahlen das Problem des Zurückbleibens von Fluiden in einem Durchgangsloch und des Temperaturabfalls nicht beseitigen. Es sind Versuche unternommen worden, um die obenbeschriebenen Probleme zu lösen, indem spezifische Anordnungen von Fluidstrahlen verwendet wurden, wie in dem US-Patent Nr. 5.289.639, das hiermit durch Literaturhinweis eingefügt ist, gezeigt ist, diese Verfahren sind jedoch weitgehend erfolglos gewesen und erhöhen die Kosten der Produktion und der Ausrüstung gedruckter Leiterplatten wesentlich.
Die obenbeschriebenen Probleme sind durch das Streben der Industrie zu Leiterplatten mit höheren Schlankheitsverhältnissen verstärkt worden. Das Schlankheitsverhältnis eines Durchgangslochs ist das Verhältnis der Dicke einer Platte zum Durchmesser des Durchgangslochs. Wenn das Schlankheitsverhältnis ansteigt, steigt das Verhältnis der Länge des Lochs zu seinem Durchmesser an. Je länger das Loch ist und je kleiner sein Durchmesser ist, desto schwerer kann ein Behandlungsfluid in die gesamte Länge des Lochs eindringen und desto leichter bleibt innerhalb des Lochs Behandlungsfluid haften, wenn es sich durch die vollständige Abfolge von Behandlungsstationen bewegt.
Eine Alternative zu Sprühdüsen und Strahldüsen ist in dem US- Patent Nr. 4.789.405, das hiermit durch Literaturhinweis eingefügt ist, offenbart. Gemäß den in diesem Patent angegebenen Prozeduren wird ein Leiterplattensubstrat über eine Stoßlinie (engl.: surge line) bewegt, die aus einer Düsenanordnung unter einem zur Transportrichtung der Platte senkrechten Transportpfad gebildet ist. Auf die untere Oberfläche des Leiterplattensubstrats wird von einer Düse in Form einer stehenden Welle eine Fluidbehandlungslösung aufgebracht. Die Düse kann als ein ebenes Perforationselement ausgebildet sein, das mit Schlitzen oder Löchern versehen ist, die symmetrisch oder asymmetrisch angeordnet sind. Von der stehenden Welle des Behandlungsfluids wird gesagt, daß sie die Fähigkeit besitzt, in Durchgangslöcher mit kleinem Durchmesser einzudringen, in der Praxis hat sie jedoch die obenbeschriebenen Probleme nicht gelöst. Darüber hinaus erfordert der für die Bildung der stehenden Welle benötigte Düsenentwurf eine Düse mit einer großen Oberfläche parallel zum ebenen Substrat. Die Kombination aus einer Düse mit diesem Entwurf und aus einem für den Transport der Substrate über die Düse erforderlichen Mittel beansprucht viel Raum. Ein Wunsch der Industrie besteht darin, den für eine Plattierungslinie erforderlichen Raum zu reduzieren.

Zusammenfassung der Erfindung

Die hier beschriebene Erfindung ist eine Vorrichtung zum Massentransport von Fluiden auf eine Oberfläche. Die Vorrichtung ist vor allem für die Behandlung von durch die gesamte Dicke eines ebenen Substrats verlaufenden Öffnungen mit einer Fluidbehandlungslösung nützlich. Ein Beispiel der Verwendung der Vorrichtung ist die Behandlung von Durchgangslöchern in einem dielektrischen Substrat bei der Fertigung von Leiterplatten. Bei einer solchen Fertigung werden die Durchgangslöcher in dem Leiterplattensubstrat mit sämtlichen Behandlungsfluiden in Kontakt gebracht, die für die Metallisierung der Löcher erforderlich sind, einschließlich der Vorbehandlungslösungen, der Wasserspülungen sowie der Metallplattierungslösungen, die wie oben beschrieben autokatalytische Plattierungslösungen oder Lösungen für eine direkte elektrolytische Plattierung sein können.
Die Vorrichtung der Erfindung schafft einen länglichen, mit Druck beaufschlagten Fluidkeil, der mit der gesamten Breite des ebenen Substrats in Kontakt ist und zu diesem quer verläuft, wenn es durch eine Fluidbehandlungskammer transportiert wird. Gemäß der Erfindung wird das Fluid dann, wenn ein ebenes Substrat mit Durchgangsöffnungen durch den Fluidkeil befördert wird, durch die Öffnungen gezwungen, wenn das Substrat den Fluidkeil passiert und die Öffnung mit dem Keil in Kontakt gelangt. Da die Öffnungen einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser besitzen und der Fluidkeil mit Druck beaufschlagt ist, wird das Fluid durch die Öffnung als eine im wesentlichen laminare Fluidsäule mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit geleitet. Daher gelangt das Fluid im wesentlichen mit allen Oberflächen der Öffnung in Kontakt, wenn sie sich durch den Fluidkeil bewegen, wobei die hohe Geschwindigkeit des Fluids die Öffnung von allen Resten und Abfällen wie etwa Bohrresten reinigt und eine ausreichende Kontaktzeit mit den Lochwänden für die Bewerkstelligung der gewünschten chemischen Vorgänge geschaffen wird.
Der für die Behandlung von Öffnungen in einem Substrat verwendete Fluidkeil gemäß der Erfindung wird durch eine Walzenanordnung geschaffen, die mit einem ebenen Substrat in Kontakt ist, das eine Behandlungskammer passiert. Die Walzenanordnung kann oberhalb, unterhalb oder vorzugsweise sowohl oberhalb als auch unterhalb des ebenen Substrats, wenn dieses die Behandlungskammer passiert, angeordnet sein. Die Walzenanordnung weist eine in einem Schutzmantel enthaltene Walze auf und besitzt zwischen der Walze und dem Mantel auf einem Großteil ihrer Länge einen schmalen Auslaß oder Spalt. Der Mantel ist mit einem Fluideinlaß versehen, der das Eindringen von mit Druck beaufschlagtem Behandlungsfluid in den Mantel ermöglicht. Die Walze rotiert in ihrem Mantel, um den Transport des Substrats durch die Behandlungskammer unter Druck zu unterstützen, wobei sie das Substrat während des Kontakts mit der Behandlungslösung an einer festen Position hält, wodurch eine Verwindung des Substrats während der Behandlung vermieden wird. Wenn sich der Mantel mit Fluid füllt, wird das Fluid durch die Walze vorangetrieben, wenn diese sich zum Auslaß zwischen der Walze und dem Mantel und durch ihn hindurch dreht. Da die Walzenanordnung in Kontakt mit dem Substrat angeordnet ist, wenn dieses die Behandlungskammer passiert, und da der Auslaß in der Anordnung zum Substrat gerichtet ist, wird das sich vom Auslaß bewegende Fluid dann, wenn es mit dem Substrat in Kontakt gelangt, auf eine durch das Substrat und den Walzenabschnitt der Walzenanordnung bestimmte schmale Öffnung begrenzt, wodurch ein Keil aus mit Druck beaufschlagtem Fluid gebildet wird, der für die Behandlung der Öffnungen wie oben beschrieben zur Verfügung steht.
Aufgrund ihres obenbeschriebenen Aufbaus schafft die Walzenanordnung mehrere Funktionen zum Bilden eines Fluidkeils aus Behandlungsfluid und unterstützt gleichzeitig den Transport des ebenen Substrats durch die Behandlungskammer, wobei sie eine Verwindung des ebenen Substrats verhindert, wenn dieses mit dem Keil aus mit Druck beaufschlagtem Fluid in Kontakt gelangt. Daher werden der Bedarf an getrennten, Raum verbrauchenden Düsen, eine Luftanreicherung und ein Temperaturabfall vermieden.

Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 der Zeichnung ist ein Segment einer Leiterplatte mit durch die Platte verlaufenen Öffnungen;
Fig. 2 ist ein Querschnitt der Platte von Fig. 1 längs der Schnittlinie 2-2;
Fig. 3 ist eine Behandlungskammer, die die Verwendung und die Position der Walzenanordnung, die den Gegenstand der Erfindung bildet, veranschaulicht;
Fig. 4 ist ein vergrößerter Querschnitt der in Fig. 3 veranschaulichten Walzenanordnung innerhalb des Bereichs A-B-C-D;
Fig. 5 veranschaulicht ein mit einem Segment der Walzenanordnung in Kontakt befindliches Substrat und ist eine Vergrößerung des Schnitts von Fig. 4;
Fig. 6 zeigt ein Stauelement, das in die Walzenanordnung der Erfindung eingesetzt sein kann; und
die Fig. 7 bis 11 veranschaulichen Walzen mit unterschiedlichen Konfigurationen, die in der Walzenanordnung der Erfindung verwendet werden können.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Die Walzenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wird zum Behandeln der in einem ebenen Substrat vorhandenen Öffnungen mit einem Behandlungsfluid verwendet. Die Erfindung ist beson ders für die Fertigung von Leiterplatten nützlich, weshalb die folgende Beschreibung auf die Fertigung von Leiterplatten beschränkt wird, obwohl die Erfindung selbstverständlich nicht darauf eingeschränkt ist.
Der Ausdruck "Fluid", wie er hier verwendet wird, kann irgendein Fluid bedeuten, das für die Behandlung von Öffnungen in einem ebenen Substrat verwendet wird, wobei der Ausdruck wie verwendet Fluide umfaßt, die gasförmig oder flüssig sind. Gasförmige Fluide, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, umfassen Luft unter Überdruck, wie sie in einem Trocknungsvorgang verwendet würde, oder Luft unter Unterdruck, wie sie zum Absaugen von Fluiden von einer Oberfläche verwendet würde, sowie Behandlungsgase wie etwa Silane, wie sie in einem Silanisierungsprozeß verwendet würden. Die Fluide in flüssiger Form umfassen jene, die für die Fertigung von Leiterplatten verwendet werden, etwa Behandlungsfluide zum Verändern der Wände der Durchgangslöcher, wie hier an anderer Stelle beschrieben worden ist, sowie Fluide, die für die Behandlung ebener Substrate verwendet werden, etwa Ätzmittel, Entwickler, Reiniger, Oxidationschemikalien, Schutzbeschichtungen und dergleichen. In der folgenden Beschreibung werden zur Veranschaulichung flüssige Behandlungslösungen, die für die Fertigung von Leiterplatten verwendet werden, diskutiert.
Ebene Substrate, die bei der Fertigung von Leiterplatten verwendet werden, können unplattierte dielektrische Strukturen, dielektrische Strukturen mit einer Kupferplattierung auf einer oder beiden ihrer Oberflächen sowie Mehrschichtstrukturen mit aufeinanderfolgenden Schichten aus dielektrischem Material und Kupferzwischenschichten sein. Um eine Leitfähigkeit von einer Seite der Leiterplatte zur anderen Seite der Platte oder durch eine Anordnung aufeinanderfolgender Schaltungsschichten zu schaffen, werden durch die Platte Löcher oder Öffnungen gebohrt oder gestanzt, wobei die Wände der Löcher metallisiert werden, um die notwendigen leitenden Pfade zu schaffen.
Fig. 1 der Zeichnung zeigt die Draufsicht eines Segments eines Leiterplattensubstrats 10 mit hindurchgebohrten Öffnungen oder Durchgangslöchern 11. Fig. 2 der Zeichnung ist ein Querschnitt des Segments der Platte von Fig. 1 längs der Schnittlinie A-A. Wie gezeigt, umfaßt die Leiterplatte 10 mit darin ausgebildeten Öffnungen 11 eine dielektrische Schicht 12 mit einer Kupferplattierung 13 auf ihren beiden Oberflächen.
Die Leiterplatten, die gemäß der Erfindung verarbeitet werden, können mit irgendeinem von mehreren Behandlungsfluiden einschließlich organischer Lösungsmittel, Oxidationsmittel, Neutralisierer für die Oxidationsmittel, Reiniger und Zusatzstoffe, Ätzmittel, Plattierungslösungen, Spülwässer und dergleichen behandelt werden. Behandlungsfluide, die bei der Fertigung von Leiterplatten verwendet werden, sind im Fachgebiet wohlbekannt und in zahlreichen Veröffentlichungen einschließlich Clark, Handbook of Printed Circuit Manufacturing, Van Nostrand Reinhold Company, New York, 1985, das hiermit durch Literaturhinweis eingefügt ist, offenbart. Zusätzlich zu herkömmlichen Behandlungslösungen kann die Walzenanordnung des Erfindungsgegenstandes auch mit neu entwickelten Behandlungsfluiden verwendet werden, etwa Ruß- und Graphitdispersionen, die in dem US-Patent Nr. 5.389.270, auf das oben Bezug genommen wurde, offenbart sind.
Gemäß der Erfindung wird ein Leiterplattensubstrat in einem auf einem Transportvorgang beruhenden Prozeß behandelt, indem die Substrate auf einem Förderband angeordnet werden und von einer Behandlungskammer zur nächsten transportiert werden, vorzugsweise in einer horizontalen Ebene, obwohl die Walzenanordnung der Erfindung ebensogut bei einer vertikalen Verarbeitung verwendet werden könnte. Im allgemeinen wird ein Leiterplattensubstrat durch Walzenpaare mit dazwischen ausgebildeten Walzenspalten transportiert, die mit dem Leiterplattensubstrat in Eingriff sind und es durch eine Reihe von Behandlungsstationen transportieren. Auf einem Transportvorgang beruhende Systeme des betrachteten Typs sind bekannt und können mittels eines Antriebsmechanismus angetrieben werden, wie er etwa in den US-Patenten Nrn. 4.015.706 und 4.999.079, die beide hiermit durch Literaturhinweis eingefügt sind, beschrieben ist.
In Fig. 3 der Zeichnung ist eine typische Behandlungskammer veranschaulicht. Wie gezeigt, ist die Behandlungskammer für eine horizontale Verarbeitung entworfen und ist eine geschlossene Kammer. Selbstverständlich könnte jedoch die verwendete Kammer entweder eine offene oder eine geschlossene Kammer sein, wobei der Entwurf der Kammer keinen Teil der Erfindung bildet. Wie insbesondere in Fig. 3 der Zeichnung gezeigt ist, ist die Kammer 20 mit einer oberen Wand 21, linken und rechten Stirnwänden 22 bzw. 23, einem Paar gegenüberliegender Seitenwände wie etwa 24, die in Querrichtung der Vorrichtung beabstandet sind, sowie mit einer Bodenwand 25 mit einer Flüssigkeitsabgabeleitung 26 zum Entfernen von Flüssigkeit aus der Kammer versehen. Die Fluidentleerungsleitung 26 ist mit einem Ventil 27 versehen, das die Rückführung des Behandlungsfluids zuläßt, wenn das Ventil geschlossen ist, oder die Entfernung des Behandlungsfluids für eine Entleerung oder Rückgewinnung zuläßt, wenn das Ventil geöffnet ist. Die Behandlungskammer ist mit Behandlungsfluid vorzugsweise bis zu einem Pegel gefüllt, der etwas unterhalb der Ebene liegt, die durch die die Behandlungskammer passierenden Leiterplatten gebildet wird.
Wie oben erwähnt worden ist, kann die Fluidbehandlungslösung in der Kammer 20 in die Kammer 20 von einer von der Kammer entfernten Quelle eingeleitet werden oder innerhalb der Kammer zirkulieren. Wenn das Fluid von einer entfernten Quelle stammt, tritt es in die Kammer 20 durch die Eintrittsleitung 28 bei in der offenen Stellung befindlichem Ventil 27 ein. Wenn das Fluid zirkuliert, würde das Fluid durch das Ventil 31 in die Zufuhrleitung 30 eintreten, wobei das Ventil 31 sich in der offenen Stellung und das Ventil 29 sich in der geschlossenen Stellung befindet. In jedem Fall wird das Behandlungsfluid der Walzenanordnung 32 zugeführt, um den Fluidkeil gemäß der Erfindung zu bilden, der für die Behandlung der Öffnungen verwendet wird.
Wie weiterhin in Fig. 3 der Zeichnung gezeigt ist, treten ebene Substrate wie etwa Leiterplattensubstrate 10 in die Kammer 20 durch den Eintrittsanschluß 32 ein, werden in der Kammer durch einen Antriebsmechanismus transportiert, der beispielsweise mehrere gegenüberliegende Paare von Walzen 33 und 34 enthält, und verlassen die Behandlungskammer durch den Austrittsanschluß 35. In einer solchen Ausführung schaffen die Walzen eine Antriebsfunktion für die ebenen Substrate 10, wenn diese sich auf ihrem vorgegebenen Weg durch die Behandlungskammer vorwärtsbewegen. Es sollte angemerkt werden, daß die Verwendung von Walzen für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich ist, da jede beliebige Form eines Transportmechanismus geeignet ist, sofern der Mechanismus mit den Leiterplattensubstraten 10 geeignet in Eingriff gelangt, wenn diese sich über die Walzenanordnung 32 bewegen, und dabei der Fluidkeil gebildet wird.
Die Walzenanordnung 32 der Erfindung ist genauer in den Fig. 4 und 5 der Zeichnung veranschaulicht. Fig. 4 ist eine Vergrößerung des Bereichs A-B-C-D von Fig. 3. In Fig. 4 ist ein ebenes Substrat 10 dargestellt, das mit einer Walze 36 in Kontakt ist und sich über diese bewegt. Die Walze 36 ist mit Ausnahme eines kleineren Teils ihres Umfangs in einem Mantel 37 enthalten, wobei dieser kleinere Teil vom Mantel vorsteht, um einen Kontakt der Walze mit dem ebenen Substrat zu ermöglichen. Vorzugsweise steht die Walze vom Mantel um eine Strecke (gemessen zwischen dem mit der Walze in Kontakt befindlichen Abschnitt des ebenen Substrats und der Lippe des Mantels) vor, die 50% des Walzendurchmessers nicht übersteigt, stärker bevorzugt um eine Strecke, die ungefähr gleich 0,1 bis 25% ihres Durchmessers ist, und am stärksten bevorzugt um eine Strecke, die im Bereich von 0,2 bis 2% ihres Durchmessers liegt. Der Abstand, um den die Walze vom Mantel vorsteht, ist in Fig. 5 der Zeichnung als Abstand d - als der Abstand zwischen der Bodenfläche des ebenen Substrats 10 und der Lippe 40 des Mantels 37 - besser veranschaulicht.
Der Durchmesser der Walze kann in weiten Grenzen schwanken, etwa von 2,54 bis 30,48 cm (1 bis 12 Inch), wobei in der Industrie typischerweise Walzen verwendet werden, deren Durchmesser im Bereich von ungefähr 3,81 bis 10,16 cm (1,5 bis 4 Inch) liegt. Das Behandlungsfluid 38 strömt in den Mantel 37 unter Verwendung eines herkömmlichen (nicht gezeigten) Abgabemittels und füllt den Raum zwischen der Walze 36 und der Innenwand des Mantels 37. Das Abgabemittel kann durch einen im unteren Abschnitt des Mantels zentrierten Einlaß oder durch mehrere Einlässe, die über die Länge des unteren Abschnitts des Mantels beabstandet sind, wirken. Wenn die Walze 36 um ihre Achse in Richtung der Bewegung der Substrate rotiert, schafft sie die beiden Funktionen des Transports der Substrate 10 durch die Behandlungskammer und gleichzeitig der Mitnahme von Behandlungsfluid 38 in Drehrichtung. Die Drehzahl ist nicht kritisch und hängt in gewisser Weise vom Durchmesser der Walze ab. Für eine typische Walze mit einem Durchmesser im Bereich von 3,81 bis 10,16 cm (1,5 bis 4 Inch) kann die Drehzahl zwischen ungefähr 10 und 100 Umdrehungen pro Minute schwanken. Das Behandlungsfluid 38 verläßt die Walzenanordnung 32 durch einen Spalt oder Auslaßanschluß 39 zwischen der Walze 37 und der oberen Lippe 40 des Mantels 37. Die Walze 36 ist vorzugsweise mit der unteren Oberfläche des Substrats 10 in Kontakt, wobei sich die Lippe 40 des Mantels 37 sehr nahe am Substrat 10 befindet, falls das Substrat Durchgangsöffnungen besitzt, wobei die obere Oberfläche der Walze 36 etwas über den Mantel hinausragt. Vorzugsweise ragt die Walze über die obere Lippe 40 des Mantels um eine Strecke von nicht mehr als 12,7 mm (0,50") und stärker bevorzugt um nicht mehr als 6,35 mm (0,25") hinaus, so daß zwischen der oberen Lippe des Mantels und der Unterseite des Substrats 10 ein Zwischenraum erzeugt wird. Das durch den Spalt 39 sich bewegende Behandlungsfluid 38 ist in dem begrenzten Raum eingeschlossen, der durch die untere Oberfläche des Substrats 10, die Walze 36 und die obere Lippe 40 des Mantels 37 definiert ist, so daß auf es ein Überdruckgefälle wirkt. Dieses eingeschlossene, mit Druck beaufschlagte Behandlungsfluid ist hier als der Fluidkeil definiert, der gegen die untere Oberfläche des Substrats 10 gepreßt wird. Wenn sich das Substrat 10 auf seinem Weg durch die Behandlungskammer 11 bewegt und die Öffnungen 11 im Substrat 10 den Fluidkeil passieren, wird das unter Überdruck stehende Behandlungsfluid 38 durch die Öffnungen als flüssige laminare Säule mit einer angemessen hohen Geschwindigkeit gezwungen, wodurch es mit sämtlichen Oberflächen der Wände der Öffnung in engen Kontakt gelangt und hiervon Abfall und Reste entfernt. Der Spalt 39 ist vorzugsweise wenigstens so lang wie die Breite des Schaltungssubstrats 10. Daher verläuft der Fluidkeil über die gesamte Breite des Substrats, so daß sämtliche Öffnungen über die Breite des Substrats behandelt werden, wenn sie sich über den Fluidkeil bewegen.
Wie weiterhin in Fig. 4 gezeigt ist, ist über dem inneren Querschnitt des Mantels vorzugsweise ein Stauelement 41 angeordnet, das die Fluidströmung durch den Mantel beschränkt. Dieses Stauelement ist besser in Fig. 6 gezeigt, die das Stauelement in einer vergrößerten perspektivischen Ansicht darstellt. Das Stauelement besteht aus einer flachen Platte 42 mit mehreren Öffnungen, die durch Löcher 43 dargestellt sind, die durch die gesamte Dicke des Stauelements verlaufen. Die Öffnungen können irgendeine Konfiguration haben, etwa schlitzförmig, ellipsenförmig oder dergleichen. Die im Mantel vorgesehene Beschränkung dient dazu, die Gerichtetheit der Geschwindigkeit des Behandlungsfluids zu erhöhen, wenn es von der Walze durch den Spalt 39 transportiert wird, um den Fluidkeil zu bilden.
Die in den Fig. 3 bis 5 der Zeichnung veranschaulichte Behandlungsvorrichtung demonstriert die Verwendung einer einzigen Walzenanordnung gemäß der Erfindung, die in einer Betriebsart einer Horizontalbehandlung verwendet wird. Selbstverständlich kann die in Fig. 3 veranschaulichte Walzenanordnung 32 sowohl auf der oberen als auch auf der unteren Oberfläche des Substrats angeordnet sein, wobei den Substraten in diesem Fall eine größere Abmessungsstabilität geboten werden kann, wenn sich diese über und unter den Fluidkeilen bewegen. Darüber hinaus ermöglichen mehrere Walzenanordnungen eine effizientere Behandlung der Durchgangslöcher. Falls die Walzenanordnungen beiderseits eines Substrats verwendet werden, sind sie vorzugsweise voneinander vertikal versetzt, so daß das von einer Seite des Substrats durch eine Öffnung sich bewegende Fluid nicht das Fluid stört, das sich von der anderen Seite durch die Öffnung des Substrats bewegt. Die Walzen sind vorzugsweise voneinander um wenigstens 2,54 cm (1 Inch) versetzt - d. h. das Rotationszentrum einer Walze ist zum Rotationszentrum einer weiteren Walze auf einer vertikalen Achse um wenigstens 2,54 cm (1 Inch) versetzt.
Die Walzenanordnungen der Erfindung können auch in einer anderen als der horizontalen Verarbeitung verwendet werden. Somit können die Substrate vertikal oder unter irgendeinem anderen gewünschten Winkel befördert werden. Der Fluidkeil bildet sich unabhängig vom Transportwinkel aufgrund des begrenzten Bereichs, in dem das Fluid austritt und in dem der Fluidkeil enthalten ist.
Vorzugsweise besitzen die gegenüberliegenden Walzen, die sowohl zum Transport der ebenen Substrate durch die Behandlungskammer als auch als Teil der Walzenanordnung für die Bildung des Fluidkeils verwendet werden, Oberflächen, die elastisch sind, so daß die Walzen in einem gegenseitigen Preßeingriff sind, wenn sich zwischen den Walzen kein Substrat bewegt. Wenn sich ein Substrat wie etwa das Substrat 10 zwischen den Walzen bewegt, werden die Oberflächen der Walzen vorzugsweise elastisch in ausreichendem Maß gebogen oder verformt, um die Dicke des dazwischen sich bewegenden Substrats aufzunehmen. Dies kann durch die Verwendung von Walzen aus einer elastomeren oder filzartigen Oberfläche erzielt werden, die je nach Wunsch so gewählt sein kann, daß sie mit den durch das Behandlungsfluid gestellten Bedingungen verträglich ist. Alternativ können die Walzen nicht elastisch, jedoch federbelastet sein, wodurch der Eingriff zwischen dem ebenen Substrat und den Walzen ermöglicht wird. Daher werden die gegenüberliegenden Walzen irgendeines gegebenen Paars im normalen Montagebetrieb etwas gegeneinander gepreßt, wobei sie, wenn sich durch den zwischen solchen Walzen gebildeten Walzenspalt ein Gegenstand bewegt, wiederum diesen Gegenstand pressen und dadurch große Mengen des Behandlungsfluids von den Oberflächen abwischen.
Obwohl der Walzenabschnitt der Walzenanordnung eine glatte Oberfläche besitzen kann, kann er auch eine unregelmäßige Oberfläche besitzen, die so entworfen ist, daß das Volumen der durch den Spalt zwischen der Walze und dem Mantel transportierten Behandlungslösung zunimmt. Beispielsweise kann die Walze vertikale Rillen, wie in Fig. 7 veranschaulicht ist, horizontale Rillen, wie in Fig. 8 veranschaulicht ist, gerändelte Rillen, wie in Fig. 9 veranschaulicht ist, oder längliche Vertiefungen, wie in Fig. 10 veranschaulicht ist, aufweisen. Jede dieser Konfigurationen erhöht das Volumen des durch den Spalt transportierten Behandlungsfluids und dadurch den Überdruck des den Fluidkeil bildenden Fluids. Außerdem kann die Walze so beschaffen sein, daß sie das Fluid von der Zufuhrleitung direkt in den Mantel transportiert. Diese Ausführung der Erfindung ist in Fig. 11 der Zeichnung veranschaulicht, in der die Walze 50 einen über ihre Länge verlaufenden Kanal 51 besitzt. Der Kanal steht in einer offenen Verbindung mit einer Reihe von Öffnungen wie etwa Löchern 52 oder Schlitzen 53. Das Fluid wird durch den hohlen Kanal 51 geleitet und tritt in den Mantel durch die durch die Walze verlaufenden Öffnungen ein.
Die Erfindung kann besser mit Bezug auf das folgende Beispiel verstanden werden, das die Verwendung der Walzenanordnung der Erfindung für die Bildung einer Graphitbeschichtung an den Wänden von Durchgangslöchern, die durch ein kupferplattiertes Leiterplatten-Grundmaterial verlaufen, veranschaulicht.
Das Leiterplattensubstrat, das für dieses Beispiel geeignet ist, ist eine 28,5 g(= 1 Unze)-kupferplattierte FR-4- Epoxidplatte mit den Abmessungen 30,48 cm mal 45,72 cm (12 Inch mal 18 Inch), die mit einer Anordnung aus gebohrten Löchern unterschiedlichen Durchmessers im Bereich von 0,254 bis 0,762 mm (10 bis 30 Milliinch) versehen ist. Die Platte wird vorbereitet, indem ihre Löcher gereinigt und durch Eintauchen für ungefähr fünf Minuten in einen auf einer Temperatur von ungefähr 57ºC (135 Grad F) befindlichen Reiniger- Zusatzstoff wie etwa jenem, der offenbart ist im Beispiel 3 der Internationalen Veröffentlichung Nr. WO/94/26958, auf die oben Bezug genommen worden ist, aufbereitet werden.
Es wird eine Graphitbehandlungslösung vorgesehen, die ungefähr 5 Gew.-% Graphitpartikel mit einer mittleren Partikelgröße von ungefähr 1 um (1 Mikron) enthielte. Die Graphitpartikel werden in einem wässrigen Medium unter Verwendung eines geeigneten Suspensionsagens wie etwa Carboxymethylcellulose und eines anionischen Tensids dispergiert. Eine geeignete Graphitdispersion ist von Electrochemicals Corporation unter dem Handelsnamen Shadow erhältlich.
Die obenbeschriebene Graphitdispersion wird in einem 757 l (= 200 Gallonen)-Haltetank aus Polyethylen, der mit einer Zentrifugalpumpe versehen ist, die die Graphitdispersion mit einer Durchflußmenge von ungefähr 40 l/Min (= 10 Gallonen pro Minute) zirkulieren lassen kann, vorbereitet. Über dem Tank ist eine horizontale Bahn angeordnet. Die Bahn ist mit mehreren gegenüberliegenden Vorschubwalzenpaaren ausgerüstet, die einen Durchmesser von 4,45 cm (1,75 Inch) besitzen und mit Polybutadien beschichtet sind. Es sind ausreichend viele Walzenpaare vorgesehen, damit sich die kupferplattierten Leiterplatten oberhalb des Behandlungstanks bewegen können. Die Walzenpaare sind in der Weise angeordnet, daß die kupfer plattierten Leiterplattensubstrate sich ungefähr 12,7 cm (5 Inch) über der Oberfläche des die Graphitdispersion enthaltenden Tanks bewegen. Eine der Walzen der gegenüberliegenden Walzenpaare ist durch die Walzenanordnung dieser Erfindung ersetzt. Somit besitzt die Walze in der Walzenanordnung einen Durchmesser von 4,45 cm (1,75 Inch) und ist in einem Mantel mit einem Durchmesser mit 10,16 cm (4 Inch) eingeschlossen. Die Walzen- und Mantel-Kombination besitzt eine Länge von 1,2 m (4 Fuß) und verläuft durch den Haltetank in einer Richtung, die zur Richtung der Bewegung der Leiterplattensubstrate durch den Tank senkrecht ist. Die Walze in der Walzenanordnung würde über die Oberseite des Mantels um eine Strecke von ungefähr 0,9 mm (0,035 Inch) hinausragen und dadurch den Abstand zwischen dem Fluidausgabepunkt der Walzenanordnung und der unteren Oberfläche des Leiterplattensubstrats definieren. Der Mantel, der als Fluidmediumverteiler dient, ist auf seiner Länge in der Mitte mit einem Einlaßanschluß von 1,27 cm (0,5 Inch) versehen, der mit der Zirkulationspumpe des Haltetanks für die Graphitdispersion verbunden ist.
Im Gebrauch drehen sich die Walzen mit einer Geschwindigkeit von 15 min&supmin;¹ (15 rpm). Die Zirkulationspumpe wird eingeschaltet und das Fluid bewegt sich vom Haltetank in den Mantel mit einer Rate von 19 l/Min (= 5 Gallonen pro Minute). Die Rotation der Walze im Mantel zwingt die Graphitdispersion gegen die Unterseite des Leiterplattensubstrats. Wenn sich Öffnungen in einem Leiterplattensubstrat zur Walze bewegen, wird die Graphitdispersion sofort als Flüssigkeitssäule - d. h. als laminare Strömung - durch die Öffnung gezwungen und läßt eine Graphitbeschichtung auf den Lochwand-Oberflächen zurück.
Nach der Bildung der Graphitbeschichtung wird die Leiterplatte zu einem Ofen bewegt, um die Graphitbeschichtung zu trocknen.

Claims

1. Vorrichtung zur Behandlung eines ebenen Substrats (10) mit einem Behandlungsfluid (38), wobei die Vorrichtung eine Fluidbehandlungskammer (20), Mittel zum Fördern der ebenen Substrate (10) durch die Fluidbehandlungskammer (20) und mindestens eine Walzenanordnung (32) in der Behandlungskammer (20) umfaßt und die Walzenanordnung (32) eine Walze (36) innerhalb eines mit Behandlungsfluid (38) gefüllten Mantels (37) sowie Mittel zur Rotation der Walze umfaßt, wobei sich ein Großteil des Umfangs der Walze (36) innerhalb des Mantels (37) befindet und ein kleiner Teil des Umfangs über den Mantel (37) hinausragt und so angeordnet ist, daß ein Kontakt zwischen der Walze (36) und den ebenen Substraten (10) ermöglicht wird, wenn diese die Behandlungskammer (20) passieren, und die Walze (36) innerhalb des Mantels (37) so angeordnet ist, daß entlang eines Großteils der Länge des Mantels (37) ein länglicher Spalt (39) zwischen der Walze (36) und dem Mantel (37) gebildet ist, so daß das Behandlungsfluid (38) von der Walzenanordnung (32) durch den Spalt (39) abgegeben und mit dem ebenen Substrat (10) in Kontakt gebracht werden kann, wenn die Walze (36) innerhalb des Mantels (37) rotiert und das Substrat (10) mit der Walze in Kontakt gebracht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das ebene Substrat (10), die über den Mantel (37) hinausragende Walze (36) und die obere Fläche (40) des Mantels einen begrenzten Raum bilden, in den das Behandlungsfluid (38) abgegeben und unter Druck eingeschlossen wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Walze (36) über den Mantel (37) um einen Abstand von nicht mehr als 50 Prozent des Walzendurchmessers hinausragt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Abstand zwischen 0,2 und 2,0 Prozent des Durchmessers der Walze (36) liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Abstand nicht mehr als 6,35 mm (0,25 Inch) beträgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser der Walze (36) zwischen 2,54 und 30,48 cm (1 und 12 Inch) schwankt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Durchmesser zwischen 3,81 und 10,16 cm (1,5 und 4 Inch) schwankt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Behandlungsfluid (38) wäßrig ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Behandlungslösung (38) eine Graphitdispersion ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das ebene Substrat (10) ein Grundmaterial einer gedruckten Schaltung mit durchgehenden Öffnungen (11) ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Walzenanordnung (32) sich über einem offenen Behandlungstank befindet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich die Walzenanordnung (32) in einem geschlossenen Behandlungstank befindet.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche der Walze (36) Vertiefungen aufweist, um ein größeres Fluidvolumen durch den durch die Walze (36) und den Mantel (37) gebildeten Abgabespalt (39) zu transportieren.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche der Walze Rillen besitzt.

15. Verfahren zur Behandlung eines ebenen Substrats (10) mit einem Behandlungsfluid (38), das folgende Schritte umfaßt:

a) Zuführen eines ebenen Substrats (10) zu einer Behandlungskammer (20);

b) Inkontaktbringen von mindestens einer Oberfläche des ebenen Substrats (10) in der Behandlungskammer (20) mit einer Walzenanordnung (32), die eine Walze (36) innerhalb eines mit Behandlungsfluid (38) gefüllten Mantels (37) und Mittel zur Rotation der Walze umfaßt, wobei sich ein Großteil des Umfangs der Walze (36) innerhalb des Mantels (37) befindet und ein kleiner Teil des Umfangs über den Mantel (37) hinausragt und so angeordnet ist, daß ein Kontakt zwischen der Walze (36) und dem ebenen Substrat (10) ermöglicht wird, wenn dieses die Behandlungskammer (20) passiert, und die Walze (36) innerhalb des Mantels (37) so angeordnet ist, daß entlang eines Großteils der Länge des Mantels ein länglicher Spalt (39) zwischen der Walze (36) und dem Mantel (37) gebildet wird, so daß das Behandlungsfluid (38) von der Walzenanordnung (32) durch den Spalt (39) abgegeben und mit dem ebenen Substrat (10) in Kontakt gebracht werden kann;

c) Einleiten einer Lösung des Behandlungsfluids (38) in den Mantel (37); und

d) Rotieren der Walze (36), um das ebene Substrat (10) durch die Behandlungskammer (20) zu bewegen und gleichzeitig das Behandlungsfluid (38) unter Druck in einen durch die Walze (36), das ebene Substrat (10) und die obere Fläche (40) des Mantels gebildeten Raum zu leiten, so daß ein Fluidkeil gebildet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das ebene Substrat (10) durchgehende Öffnungen (11) aufweist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Behandlungsfluid (38) in die Öffnungen (11) des ebenen Substrats (10) gepreßt wird, während die Öffnungen (11) über den Fluidkeil geleitet werden.

18. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Walze (36) um einen Abstand von nicht mehr als 5 Prozent des Walzendurchmessers über den Mantel (37) hinausragt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Abstand zwischen 0,1 und 1,0 Prozent des Durchmessers der Walze (36) liegt.

20. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Abstand nicht mehr als 6,35 mm (0,25 Inch) beträgt.

21. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Durchmesser der Walze (36) zwischen 2,54 und 30,48 cm (1 und 12 Inch) schwankt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Durchmesser zwischen 3,81 und 10,16 cm (1,5 und 4 Inch) schwankt.

23. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Behandlungsfluid (38) wäßrig ist.

24. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Behandlungslösung (38) eine Graphitdispersion ist.

25. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Behandlungsfluid (38) gasförmig ist.

26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei das Behandlungsfluid (38) Luft ist.

27. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das ebene Substrat (10) ein Grundmaterial einer gedruckten Schaltung mit durchgehenden Öffnungen (11) ist.

28. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Walzenanordnung (32) sich über einem offenen Behandlungstank befindet.

29. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Oberfläche der Walze (36) Vertiefungen aufweist, um ein größeres Fluidvolumen durch den durch die Walze (36) und den Mantel (37) gebildeten Abgabespalt (39) zu transportieren.

30. Walzenanordnung (32) zum In-Kontakt-bringen eines Fluids (38) mit einem ebenen Substrat (10) und zum gleichzeitigen Transport des Substrats (10) entlang einer Strecke, wobei die Walzenanordnung (32) eine Walze (36) innerhalb eines mit Behandlungsfluid (38) gefüllten Mantels (37) und Mittel zur Rotation der Walze umfaßt, wobei sich ein Großteil des Umfangs der Walze (36) innerhalb des Mantels (37) befindet und ein kleiner Teil des Umfangs über den Mantel (37) hinausragt und so angeordnet ist, daß ein Kontakt zwischen der Walze (36) und den ebenen Substraten (10) ermöglicht wird, wenn diese die Behandlungskammer (20) passieren, und die Walze (36) innerhalb des Mantels (37) so angeordnet ist, daß entlang eines Großteils der Länge des Mantels ein länglicher Spalt (39) zwischen der Walze (36) und dem Mantel (37) gebildet wird, so daß das Behandlungsfluid (38) von der Walzenanordnung (32) durch den Spalt (39) abgegeben und mit dem ebenen Substrat (10) in Kontakt gebracht werden kann, wenn die Walze (36) innerhalb des Mantels (37) rotiert und das Substrat (10) mit der Walze in Kontakt gebracht wird.

31. Anordnung nach Anspruch 30, wobei das ebene Substrat (10), die über den Mantel (37) hinausragende Walze (36) und die obere Fläche (40) des Mantels einen begrenzten Raum ausbilden, in den das Behandlungsfluid (38) abgegeben und unter Druck eingeschlossen wird.

32. Anordnung nach Anspruch 30, wobei die Walze (36) über den Mantel (37) um einen Abstand von nicht mehr als 5 Prozent des Walzendurchmessers hinausragt.

33. Anordnung nach Anspruch 32, wobei der Abstand zwischen 0,1 und 1,0 Prozent des Durchmessers der Walze (36) liegt.

34. Anordnung nach Anspruch 30, wobei der Durchmesser der Walze (36) zwischen 2,54 und 30,48 cm (1 und 12 Inch) schwankt.

35. Anordnung nach Anspruch 34, wobei der Durchmesser zwischen 3,81 und 10,16 cm (1,5 und 4 Inch) schwankt.

36. Anordnung nach Anspruch 30, wobei die Oberfläche der Walze (36) Vertiefungen aufweist, um ein größeres Fluidvolumen durch den durch die Walze (36) und den Mantel (37) gebildeten Abgabespalt (39) zu transportieren.

37. Anordnung nach Anspruch 36, wobei die Oberfläche der Walze (36) entlang ihres Umfangs Rillen aufweist.

38. Anordnung nach Anspruch 36, wobei die Oberfläche der Walze (36) horizontale Rillen aufweist.