专利名称：使用脉冲激励处理电路载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种处理设置有透孔及/或腔穴的电路载体的方法及装置。该方法及装置特别可用于增进印刷电路板的透孔及/或盲孔内的物质湿润、去除气泡及/或增加材料的转移。
为了制造印刷电路板、印刷电路膜及其它电路载体例如芯片载体及多芯片组件，采用电镀方法，以便在此等电路板、电路膜及电路载体的外侧形成电路区段，以及对钻孔壁提供导电涂层用于若干电路平面的电连接。用于此项连接的主要方法为前处理、后处理及金属化。前处理包括清洁、蚀刻及活化处理，以及后处理包括蚀刻、钝化及其它供给保护涂层的方法。更特别用于金属化的方法为电解法、化学还原(无电流)法及渗碳处理法。
随着电路载体填装密度的增高，要求钻孔的直径不断缩小。处理液不再容易穿透如此狭窄的钻孔。在干燥时不再能使液体直接地彻底消除。处理浴槽与钻孔内部间材料的置换当钻孔直径缩小而载体极厚时变得极为不良。载体厚度对钻孔直径比(长度与直径比)决定了材料的置换。若穿透载体的钻孔具有长度与直径比为6∶1及以上，则当无额外加强材料置换的措施时，电解处理可能成问题。特别所谓的盲孔，它仅由一边伸入载体材料内部，特别难以使用处理液处理。使用这些部分地直径极小(例如直径100微米)的钻孔时，1∶1的长度与直径比已经造成相当大的问题。
为了消除此等困难曾经作出多种提议。例如提议让电路板浸泡于处理液内相对于板面成直角缓慢来回移动，以便达成至少透孔的贯穿流动。额外局部地通空气入处理浴槽，以使浴槽内产生强力对流。但很快地证实此等措施对极小透孔亦即直径为0.5毫米以下的透孔不足以获得有效通流。
为了消除问题，DE 30 11 061 A1曾经提出一种对印刷电路板的钻孔增强清洗与清洁过程的方法。为达此种效果，印刷电路板在水平输送路径上以水平操作位置输送并通过处理设备，以及在处理过程中被导引通过一所谓冲洗剂波浪区，液态清洗剂是由该区经由开缝管而输送至印刷电路板底侧。如此清洗剂也到达向下开口的钻孔。漆及液态蚀刻剂可如此地由孔及其它开口被有效酸洗去除。
一种类似于水平导向印刷电路板的清洗、活化及/或金属化钻孔的装置给出在EP 0 212 253 B1中。此例中，于水平操作位置导向的印刷电路板通过一个设施，该设施设置有一喷嘴，它相对于输送方向呈直角地被设置在输送路径下方。使用的喷嘴为冲浪喷嘴(Schwallduese)，其与板侧边垂直地输送液态处理剂。
根据EP 0 329 807 B1，作出了进一步改良，除了冲浪喷嘴外，还设置了一个抽取设备，它在板的背离冲浪喷嘴的一侧，该抽取设备被设置于板面上而电路板则于水平方向以及水平操作位置被导行。可避免冲洗去除的杂质沉积于板面上也视为其一项优点。
在DE 40 40 119中给出了一种用于印刷电路板中钻孔贯液的方法，该印刷电路板在水平操作位置及输送方向上被输送。为了输送处理液，设置了辊，这些辊彼此对置地接触在印刷电路板的两侧。在工作中处理液通过中空空间输送到一个辊(喷嘴辊)，从它的出口射出，该出口在喷嘴辊及电路板之间接触时被打开，处理液通过板的钻孔并通过入口到达亦为空心的反压辊。在喷嘴辊的出口中设有阀，该阀与可通过液体的壳体固定地连接。如果阀被从阀座抬起，液体从释放的环形间隙流出及到达钻孔。
在EP 0 752 807 A1中描述了另一种处理印刷电路板的装置。该印刷电路板在水平操作位置及输送方向上经过一个装置旁边被输送，该装置由一个开缝的管及一个设在管中的输送辊组成。管缝向着输送平面张开。输送辊的一部分从缝口伸出，以便携带电路板。在缝口边界及辊之间构成一个窄隙，在压力下输送到管中的处理液由该窄隙朝着板射出并到达板的孔。
另一增强钻孔中材料置换的可能是利用振动设备达成钻孔内部流体循环的改良。
为达此种效果，EP 0 586 770 A1中描述了一种用于夹持带有难以电镀的孔的部件的支架，其中至少一振动器设置在用于夹持处理件的支承轨上及与支承轨接触位置隔开地装在一个容器边缘上。在此情况下，孔内流体所需循环由振荡产生，而该振动则由振动器传递至支架上以及传递至固定在支架上的部件上。
EP 0 446 522 A1说明了一种类似设施，该设施预期用于印刷电路板的无电流镀铜。此种设施设置有一容器，用以接纳无电流离析浴槽，有一支架用以夹持浸没于离析浴槽的印刷电路板，以及有一振动器用于在印刷电路板中产生振动波。振动器固定在支持杆上，该杆上固定一容纳成堆堆叠的印刷电路板的笼。
由印刷电路板的钻孔去除杂质(钻孔灰尘)的装置揭示在JP-A-1258488的日本专利文摘中，印刷电路板于水平方向及水平操作位置通过处理液，来自超声波范围的振动波在传输印刷电路板的传送平面附近传递到处理液，故印刷电路板被引导通过超声波产生器时遭受到此等振荡。
用于在水平方向以及水平操作位置上导向的印刷电路板中产生振动波的装置被描述在WO 96/21341 A1及DE 4322378A1中。此种情况下，印刷电路板以组合移动方式移动，该组合移动包含来自振动的运动，—最好为不平衡振动器对印刷电路板产生的高于约1赫兹频率的振动，以及滑动前移运动的组合。来自振动的振动运动较佳为圆形或近似圆形，该圆平面可设置在电路板平面中或与电路板平面相垂直。该运动也可为线性。较佳可遵循正弦曲线。让印刷电路板接受此种组合移动及在此情况下传输电镀电流是极为复杂困难的。
WO 92/01088 A1揭示一种在电镀期间移动设有钻孔的印刷电路板的方法及装置。在此情况下，印刷电路板固定在支承架上，且于垂直位置浸没在电镀浴中。其中所述方法较佳地用于带有长度与直径比至少为8∶1的钻孔的印刷电路板。为了达到去除钻孔内部剩余物质的目的，板用至少4至5赫兹的频率振动。其中在板中产生的振动至少部分地在钻孔纵轴方向行进，以及其中振动波仅作用于或至少主要作用于印刷电路板的支承架上。振动产生器被安装在印刷电路板的输送部件及/或支持部件上。在该文件中指出，此种方法及装置也允许从钻孔去除化学或电化学处理过程中产生的气泡。此外还提出，在振动过程中敲击或撞击印刷电路板以利于气泡的脱离。
DE 90 11 675 U1中描述了一种印刷电路板的表面处理与电镀装置。为了电镀处理，印刷电路板于垂直位置浸没于处理液。为此目的，板被固定在支承架上，该支承架在处理液中连同印刷电路板一起缓慢来回移动。该文件指出，首先接触处理液时气泡留在钻孔内，此等气泡特别难以由具有高长度与直径比的钻孔内部去除。一种众所周知的振摇印刷电路板的方法是使用锤或敲击器手工撞击电路板，但该方法昂贵且几乎无法继续改良钻孔壁上边界层材料的置换。此外，对具有多达30,000个直径0.3毫米的钻孔而钻孔内有小气泡的多层电路板的成功处理无法确定。为了解决此等问题，该文件提出，对载有印刷电路板的支承架的缓慢移动叠加一个在处理液与浸没于处理液中的工作件之间比较快速的相对运动。该快速相对运动的频率在次音频或音频范围内。为了产生振荡移动，采用机械振荡器或振动器作为机械性振动设施。
但公知的方法及装置太过复杂而不适合可靠地将气泡由极小的钻孔，特别由盲孔驱逐走，即使水平运行的处理设备亦如此。此外，公知的方法及装置未曾提出可进行盲孔中材料置换的满意的解决方式。
因此本发明的基本问题是克服公知的方法及装置的缺点，特别是找出一种装置及方法，其可保证从具有很高长度与直径比例如15∶1及以上的电路载体的钻孔去除气泡，以及从具有极小直径例如小于0.2毫米以及相对高长度与直径比例如至少0.8∶1的盲孔中去除气泡。此外该方法容易实施且无需昂贵的设备花费即可实现该装置。
该问题的解决将通过根据权利要求1的装置、根据权利要求12的方法、根据权利要求23的装置的用途以及根据权利要求24的方法的应用实现。本发明的优选实施形式给出在从属权利要求中。
根据本发明的装置用于处理设有透孔及/或腔穴的电路载体。该装置特别适合用于促进印刷电路板的通孔及/或盲孔的湿润、去除气泡及/或增加材料的置换，具有长度与直径比15∶1及以上的透孔，以及具有长度与直径比0.8∶1及以上的盲孔，特别适合于被处理。本发明的装置及方法特别可用于制造印刷电路板的电镀方法步骤，例如用于清洗、前置处理及金属化以及用于其它种类的方法。本发明可有利地用于当电路载体的钻孔首次被湿润时去除气泡，用于清洗过程中从钻孔去除杂质，以及用于钻孔内部材料的置换而将新鲜处理液传送到处理表面(例如在金属化过程中)。
根据本发明的装置设置有用于处理液接触电路载体的装置，例如喷嘴如冲浪喷嘴、喷射喷嘴以及喷雾喷嘴。装置也设计成使待处理的电路载体通过处理液浴槽。在此情况下，使处理液接触电路载体的装置包括使液体导入引导电路载体的空间中的管道，以及堵塞装置例如挤压辊及/或容器壁。
此外，根据本发明的装置设置有输送装置且可能设置有用于电路载体的单独夹持装置，借助该装置，电路载体可在水平输送路径上以及在输送平面中输送。输送装置也可设置作为电路载体的夹持及/或引导装置及用于供给电流。夹具或夹紧器抓住侧边，旋转装置例如辊、轮以及滚筒以及拖曳或推送装置也可用作为夹持、输送及引导装置。
此外设置脉冲产生装置，利用该装置，电路载体可经由输送装置及/或经由处理液而直接以脉冲方式接受机械脉冲激励。作为脉冲激励可理解为例如与正弦振荡不同的振动，它在电路载体上引起运动的突然改变。该激励可理解为撞击、碰撞或敲击激励。重复激励也可看作脉冲激励，例如具有基本上矩形或锯齿形(举例)的振荡，换言之，若振荡以前述方式在电路载体上造成运动的突然改变，则此种振荡含有高比例的较高频谐波振荡。脉冲激励的重复率是在低于音波或音波范围中。对脉冲选用的宽度应使气泡可以最有效地被去除，以及根据本发明的方式达到材料的最有效的置换。典型冲击或矩形脉冲是以至少50毫秒的脉冲宽度施加。
对于脉冲发生装置不应理解成仅在电路载体中产生震荡、例如抖动及振动的装置。并且使用与处理液形成接触的超声波源也不被视为根据本发明的脉冲发生装置，因为它们也是产生正弦震荡及因为用该波源产生的高频震荡不能使对此而言质量过大的电路载体受激励。
已经证实，仅是通过冲击、撞击、或通过敲击的激励才是合适的，该激励可带来根据本发明的功能。
电路载体借助在水平输送路径中以及在输送平面上的输送装置而输送，这样，电路载体接触处理液而特别增进电路板透孔及/或盲孔内材料的湿润、气泡的去除及/或材料置换的增加。脉冲产生装置经由输送装置及/或经由处理液而直接传输机械脉冲至电路载体上。根据本发明的装置可通过对现有处理设备的简单改装以相对简单的装置及成本合理地实现。通常根据本发明的装置仅需装在处理区的载体入口处以保证电路载体表面用处理液湿润即可。
特别，脉冲产生装置可安装及设计成可产生脉冲，而该脉冲具有垂直作用于电路载体表面的分量。此例中，产生的脉冲基本上垂直地作用于电路载体表面。若有所需，脉冲也可带有水平脉冲分量。带有垂直作用于电路载体表面的脉冲分量的脉冲特别有利，原因在于此种情况下，电路载体的激励比脉冲基本上平行于电路载体表面作用的情况更有效，脉冲基本上平行于电路载体表面作用的情况须对脉冲产生装置与电路载体表面提供够大的拖曳力，以让脉冲有效进入电路载体。此外，钻孔轴通常垂直于电路载体表面，故基本上以相对于表面为直角的脉冲比基本上平行于表面的脉冲可更有效促成材料的置换或促成气泡的去除。基本上垂直作用的脉冲可方便地利用接触在表面上的脉冲产生装置而进入。垂直作用的脉冲可由下方也可由上方施加于电路载体。
当电路载体在基本上水平的输送路径上输送时，小透孔及盲孔能以特别有效方式处理。这样进行时，电路载体能以小距离被引导通过喷嘴，故处理液能以强力流被输送至电路载体表面以及输送入钻孔内。特别由于喷嘴孔口与表面间距维持恒定，故对于全部表面区域可达到恒定液流条件。实际测试时，根据本发明的装置及方法证实适合用于处理厚度极薄的印刷电路薄膜，而公知的方法无法用于此种情况。
最好采用旋转的输送装置。在此情况下，脉冲产生装置可布置或设计成借助输送装置的旋转而产生及/或控制脉冲。脉冲借助旋转而产生及/或控制的优选实施形式将在后文中举例说明。
在本发明的第一优选实施形式中，采用的输送装置至少部分为输送辊。输送辊各自具有基本上筒形中空空间。在中空空间的基本上圆柱形内壁上至少有一凸块伸展在轴向方向上，若有所需，该凸块可有间断。此外，中空空间中容纳至少一物体作为脉冲产生装置，该物体可沿旋转输送辊的内壁滚动，被凸块夹带，当凸块继续旋转时跳至凸块上，以及在该过程中落至凸块下且落至输送辊的内壁上。由此将脉冲传递至输送辊以及由输送辊传递至电路载体。中空空间也可设有若干凸块，各自延伸在轴向方向上，此等凸块的间隔距离可为规则或不规则的。此种输送装置在后文中被称作敲击辊。
在轴向方向上伸展的凸块可为连续的挡条，但也可为非连续条，以及凸块可由单一榫状凸起组成并设置在轴向延伸的直线上。凸块伸入中空空间的高度必须使未固定在中空空间上的物体在输送辊旋转时(例如旋转约90度角时)至少部分地被旋转辊的旋转所带动。其中物体的大小与凸块高度有直接关系若使用较小的物体，则凸块也可较小，反之亦然。物体的大小以及至少一个匹配凸块的大小须这样大，以致使物体跳至凸块上以及随后落至辊内壁较低区域时，对辊产生显著脉冲，该脉冲被传送给电路载体。
物体最好基本上为圆柱形，以及具有尽可能大的重量，以便在落至辊内壁上时产生尽可能强的脉冲。例如物体可为钢杆，钢杆长度基本上等于中空空间长度。由此可避免物体在中空空间内产生大的轴向间隙。产生的脉冲随着输送辊直径的加大而增强，原因在于当输送辊直径加大时，物体下落路径也增长。
在另一实施形式中，输送辊的中空空间非为圆柱形。而中空空间设有基本上沿轴向方向延伸的内缘。中空空间的截面较佳为方形。一个物体作为脉冲产生装置且位于中空空间中，当输送辊旋转时该物体沿中空空间的内面滚动。由于物体由中空空间的一内缘落至另一内缘，故脉冲通过物体传输给辊以及由辊传输给电路载体。
电路载体最好是在水平输送面中被引导通过处理设备。敲击辊可设置在输送平面的上方或下方或两侧，例如交替设置在输送平面的上方及下方。由敲击辊产生的脉冲被重复传输给电路载体，脉冲频率由辊的转速决定，由此也由辊的直径以及电路载体的进给速率决定。
另外，脉冲也可借助锤状装置传输给电路载体。锤例如可设置在输送平面的顶侧或底侧上，故当电路载体通过时击打电路载体表面。锤可通过输送装置的旋转而被传动或控制。
在根据本发明的另一实施形式中，输送装置至少部分地连接到一个轮，各轮在其圆周上设有至少一个凸部，这样与至少一个轮连接在一起的输送装置用一个共同轴可转动地支承，及作为脉冲产生装置的弹性的或弹性支承的敲击器靠置在至少一个轮的圆周上，故当敲击器在凸部上滑动时将机械脉冲传输给该至少一个轮以及传输给刚性地连接在该至少一个轮上的输送装置，以及由该输送装置传输给电路载体。
例如可用一个轮或数个轮与一输送辊或与多个滚子或滚轮而共同固定在一共同轴上，故轮将与输送辊、滚子或滚轮的旋转同步旋转。
例如轮可于圆周上设置一个或多个凸部，凸部彼此隔开。当设置有若干凸部时，这些凸部可用规则或不规则间隔距离位于轮圆周。在一个有利实施形式中，轮被设计成类似棘轮，换言之，具有锯齿形圆周的轮。
停靠在轮圆周的敲击器可设为杠杆，杠杆被弹簧施加偏压而被压向圆周。在另一实施形式中，敲击器被设计为销状，它在基本上切向上或在径向上弹性地压在所述圆周上，敲击器例如被机械弹簧或气动装置压在该圆周上。
输送辊、滚轮或滚子的旋转造成设有凸部的轮也旋转，故敲击器滑动在至少一凸部上，由于弹簧力而被加速而冲击轮圆周，故机械脉冲传递给轮及输送辊、连接在轮上的滚轮或滚子以及由该处又传递给电路载体。弹簧力以及敲击器质量须使敲击器撞击轮圆周产生的机械脉冲足够强。
该实施形式的脉冲产生装置也同样可用于水平以及垂直取向的输送平面，当电路载体在水平输送平面中引导时，可设置于输送平面上方及下方。施加于电路载体上的脉冲尤其为重复脉冲。脉冲频率根据输送装置的转速决定，由此也由输送装置的直径以及电路载体的进给速率决定。
在根据本发明的另一实施形式中，输送装置至少各自配备有一个磁铁心。合适的是，输送装置为输送辊。对各个配备有磁铁心的输送装置至少配置一个电磁铁作为脉冲产生装置，因此通过以脉冲方式对电磁铁供给电流，可将一个力施加到装有磁铁心的输送装置，因而通过输送装置在电路载体中产生类似冲击的机械脉冲。
磁铁心可由铁磁材料如钢制成，故当电流供给电磁铁时，电磁铁与铁磁铁心之间作用的吸引力使输送装置从电路载体上抬起。
输送装置也可装有磁性材料(永久磁铁)。永久磁铁通过输送装置的旋转而旋转。若永久磁铁设置在输送装置中，磁极则定向在径向上，以致有时为磁铁的一个极有时为磁铁的另一个极指向电磁铁。若电磁铁的磁场方向未即时修改，则视永久磁铁的旋转位置而定，作用于输送装置上的效应可能为推力或吸力。经由电磁铁磁场的一系列脉冲的同步，输送装置将以脉冲方式被电磁铁吸引或被电磁铁排斥。交替吸力及排斥力效应也可通过以脉冲电流供给电磁铁而实现。该实施形式极为有利，原因在于机械脉冲以交替方向施加于电路载体上，故使小钻孔内的气泡容易脱离。另一方面，当斥力作用于输送装置时，脉冲形成电流经常地供给电磁铁，故仅是机械冲击脉冲传输至输送装置，及由此传输给电路载体。
最好使方向朝向电路载体的另外的力，如重力及/或弹簧力及/或磁力作用在输送装置上。在此情况下，当使用铁磁铁心时，或当使用永久磁铁并通过将电流脉冲与输送装置的旋转同步时，可对输送装置施加与该另外的力相反的力，使输送装置从电路载体抬起。当电磁铁被关闭时，输送装置再度由另外的力移动回到电路载体上，故当输送装置撞击电路载体表面时，机械脉冲传递给电路载体。若使用的另外的力单纯为重力，则输送装置例如输送辊可位于水平定向的输送平面的上方。如果施加重复脉冲至电路载体上时，脉冲频率则与输送装置被电磁铁升高后再度落回电路载体上所需的时间有关。
若在输送装置上采用电磁铁，则根据另一实施形式，脉冲产生装置可在水平以及垂直定向的输送平面上使用，当电路载体在水平输送平面中引导时，它可位于输送平面的上方及下方。脉冲可重复使用，脉冲频率根据具体实施例而定若选定的方案是重复率通过输送装置的旋转来控制，则脉冲频率由直径以及电路载体进给速率决定。另外可使用任意的脉冲频率，但其上限是由整个系统的惯量决定。
根据本发明的又一实施形式，脉冲产生装置位于输送平面上及处理液内部，利用该脉冲产生装置，脉冲可透过处理液传递给在输送平面上输送的电路载体。在脉冲产生装置中，脉冲最好以机电方式产生及/或由压缩空气驱动且传递给处理液以及通过至少一输送装置、膜或振动架传递到处理液及由处理液传递给电路载体。对此可使用产生低于音波或者音波的脉冲产生装置，其中脉冲形式如上所述。将脉冲形式的波传递给处理液的输送装置的位置尽可能接近电路载体的输送平面，以便使特别有效的机械脉冲传递给电路载体。脉冲产生装置最好布置成输送装置平行于输送平面定向。
该实施形式的脉冲产生装置也允许产生串列脉冲。脉冲频率可根据系统的惯量自由调整。频率最好在低于音波范围中调整。超音波源(如前所述)不适合电路载体的脉冲激励。
另一种可能性在于，由喷嘴产生脉冲，它将处理液冲击地传送到电路载体表面。在此例中，液体呈脉冲地输送至电路载体，由此将脉冲施加到其表面上。
所谓的扁平射束喷嘴是该喷嘴中液体经由极细小的喷口对电路载体表面输送，该扁平射束喷嘴连接到以压缩空气操作的间歇敲击器，故脉冲进入喷嘴体。也可使用其它产生脉冲的方法。例如整个液体流或部分液体流可被持续突然地中断，以使中断期间积聚于流体的高压位于液体进给区，当液体的供给恢复时该压力突降，故液体因猛然推力而送出喷嘴之外。喷嘴体中的脉冲传递到送出喷嘴外的处理液，故产生的脉冲状液体喷射输送至表面。脉冲传输至喷嘴体可额外地防止极细小喷口的阻塞。
上述本发明的实施形式—如那里所述—可本身单独地被实施。但是也可以使用各个实施形式的组合，以便一方面在一个处理设备中并列地操作多个脉冲发生装置，及另一方面可实现发生脉冲的组合方案。例如也可借助棘轮形式的脉冲装置间接地通过处理液传递到被处理物件上。或借助电磁铁产生的脉冲可附加地被增强，其方式是被电磁铁施加力的辊构成敲击辊，为了产生脉冲在敲击辊中使金属杆位于空心辊中。
现在参照以下附图详细地解释本发明的装置及方法。附图为图1概要表示一个连续处理设备；图2表示通过带有一个挡条的敲击辊的剖面；图3表示通过带有四个挡条的敲击辊的剖面；图4表示在不同旋转阶段通过敲击辊的剖面图；图5表示通过带有方形内部截面的敲击辊的剖面图；图6表示设计为棘轮的脉冲产生装置的俯视图；图7A表示设计为棘轮的脉冲产生装置从端面观察的视图；图7B表示设计为棘轮的脉冲产生装置从端面观察的视图；图7C表示为设计成棘轮的脉冲产生装置的细节图；图7D表示设计为棘轮的脉冲产生装置从端面观察的视图；
图8表示带有电磁铁的脉冲产生装置的侧视图(部分剖切)；图9表示处理设备中的气动间歇敲击器的侧视图；图10表示带有二个气动间歇敲击器的处理设备的部分侧视图；图11表示气动间歇敲击器的前视图；图12表示设有气动间歇敲击器的扁平射束喷嘴的侧视图；图13与图12相似，但具有设计成棘轮的脉冲产生装置。
图1表示一个处理设备的侧视图，该处理设备带有一处理腔室1，其中印刷电路板LP在水平输送平面2中于传递方向3上被导引。处理腔室1由进口壁4以及出口壁5、侧壁6、腔室底板7及腔室盖8构成。处理液容纳在贮槽(图中未显示)中，后者较佳地位于处理腔室1下方。处理液经由管道9传输至喷嘴10。喷嘴10设计成冲浪喷嘴。为此目的，冲浪喷嘴例如设置有喷射腔室，其有一个开槽朝向输送平面2方向开放。由喷嘴10送出处理液被输送入印刷电路板LP中的钻孔，需要时，可穿过该钻孔输送。在液体接触印刷电路板LP后液体通过未示出的孔再度排出流向液体贮槽。
印刷电路板LP在传送方向3上经由入口壁4的入口开槽11而输送入腔室1内部。印刷电路板通过腔室1且经由出口壁5的出口开槽12被输送出腔室1之外。
在腔室1内侧设置有输送辊13及14，输送辊13位于输送平面2下方，而输送辊14位于输送平面2上方。输送辊13、14用来在腔室1中导引及输送印刷电路板LP。输送辊外侧较佳地至少部分由弹性材料制成，以防印刷电路板LP表面受损，同时达成辊13、14与印刷电路板LP之间的最大拖曳力。
设置于输送平面2上方及下方的输送辊13及14根据本发明可设有脉冲产生装置21、31(图2至7)，此外，还可设置脉冲产生装置40(图8)。在特定具体实施例中，脉冲产生装置50也可设置于输送平面2上主及/或下方介于输送辊13与14之间(图9至12)。若有所需，处理液须提供到输送平面2上方，以使脉冲产生装置50产生的机械脉冲透过液体进入印刷电路板LP内部。为此目的，处理液排放出腔室1之外且排放入液体贮槽内部，是以腔室1被填补至高于输出平面2的高度60的方式来调节的。辊13’及14’设置在入口开槽11上以及辊13”及14”设置在出口开槽12上，这些辊也用作挤压辊，其功能是抑制处理液以防处理液送出腔室1之外。
图2表示输送辊14的一具体实施形式的横截面图，该输送辊有一中空空间20且带有金属杆21容纳于中空空间20内部，金属杆为脉冲产生装置。挡条22被装在中空空间20内壁上。金属杆21未固定在中空空间20中。金属杆21的长度比中空空间20的轴长略短。这样可保证金属杆21在轴向方向仅有极少间隙。
图3表示输送辊14的另一变化例的横截面图，该输送辊带有一中空空间20以及一金属杆21容纳于中空空间20内。在此例中，装有四个挡条22而其彼此间错位90度角。此例中，金属杆21也未固定在中空空间20中。
图4显示设置有中空空间20以及挡条22的输送辊14在各旋转阶段的操作方式。在本例中，金属制成的输送辊14在内侧置于通常由金属作的金属圆筒23中，后者使输送辊14具有所需的稳定性。输送辊14在所示旋转方向24上旋转。
在图4A中，辊14表示在其最低点带有挡条22。在此位置上，条22使杆21经由其最低位置略微升高。随着旋转的持续进行，根据图4B，条22已进一步旋转过约30度且带着杆21至此剖面位置。在图4C中，辊14又进一步旋转过30度。夹带杆21的条22也进一步旋转了30度。随着辊14的继续旋转，杆21弹至条22之上且落下至内壁的最低点。这样地将机械脉冲传递给辊14以及传递给接触辊14的印刷电路板LP(图1)。随着辊14的进一步旋转，杆21首先顺着中空空间20的内壁向下滚动，一旦条又可夹带杆21，则杆由长条22所夹带。
图5表示敲击辊14的另一变化例。在本例中，辊14的中空空间20截面为方形。为此目的，使带有方形截面的矩形管23嵌置于辊14内部。在此情况下，当辊14旋转时，金属杆21由一个角(内缘)25落至另一角，这样地施加脉冲至辊14以及由辊14施加脉冲至印刷电路板LP。
图6表示输送辊13、14的俯视图，辊有一棘轮30固定于端部。棘轮30位于与辊13、14相同的轴线上且与辊固定地连接。
敲击器31在弹力作用之下靠置在各棘轮30圆周上，敲击器可偏转地安装在轴承内。
该装置的细节显示于图7A的端视图，在此例中，辊13、14被棘轮30所掩盖。棘轮30由本体38以及设置于本体38上的齿36组成。敲击器31设计为杠杆，它可偏转地安装在轴承32中。轴承32设置在一个部件34上，后者被固定在腔室1的安装部件35上。敲击器31利用弹簧33被压在棘轮30圆周上。
棘轮30借助辊13、14在方向24上旋转。这样便使敲击器31通过齿36而抵抗弹簧力偏转。当跳过一个齿36时，敲击器31弹入齿36之间的空间37，这样地对棘轮30产生脉冲，结果对辊13、14产生脉冲。传递给辊13、14的脉冲则传递给印刷电路板LP。
图7B表示敲击器31的另一变化例。此敲击器31的形状与图7A所示的不同。
敲击器31的另一变化例表示在图7C上。与图7A的实例相比较，此种敲击器31的特征为传递弹簧力的方式的改变。
敲击器31的又一变化例表示在图7D上。此敲击器31未设置有杠杆，而设计成通过弹簧33偏置的撞针。弹簧被支承在腔室1的安装部件35中。
辊13、14带动棘轮30，后者以及本体38、齿36以及齿36间的空间37在方向24上旋转。撞针3 1通过齿36抵抗弹簧33的偏移。且在齿63上滑动后撞击各空间37，脉冲在此过程中传递至棘轮30上，由此传递至辊13、14，以及由辊最终被传递给印刷电路板LP。
图8表示本发明的又一具体实施形式。上辊14设计有铁磁铁心，此处呈棒形磁铁23形式设于中空辊14内部。在中空空间20内部设有一轴26，辊14以该轴为中心转动。此外止挡块43设置在辊14本体外侧轴线26的上方。若适当设计极靴45，则可免除止挡块43。在下辊13的轴27下方设有弹性垫42作为轴承部件，用以减小轴承的磨耗，以及在传递脉冲时达成较大冲击幅度。
在上辊14附近进一步设置一个电磁铁40，该电磁铁设有一线圈41以及电引线44。通过对电磁铁40的线圈41供给脉冲电流，在电磁铁40的极靴45上产生出磁场，故上辊14中的棒形磁铁23被电磁铁40吸引。造成辊14被提升。当一脉冲结束时，上辊14落回其原来位置，由此直接施加脉冲给介于辊13与14间输送的印刷电路板LP(未示出)。
图9表示本发明的另一具体实施形式。印刷电路板LP在腔室1内部介于辊13与14之间被输送。腔室1内部利用适当措施而基本上完全填满处理液。气动式间歇敲击器50被设置在上辊14间紧邻输送平面2处，印刷电路板LP被导引在该输送平面上。机械脉冲57借助于气动式间歇敲击器50而被从敲击器端面56通过处理液传输到印刷电路板LP。若适当设置，则脉冲也可通过辊13、14由气动式间歇敲击器50传递给印刷电路板LP。
图10表示在一个腔室1内部的二个气动式间歇敲击器50的布置。气动式间歇敲击器50被设置在印刷电路板LP的输送平面2的上方或下方，且分别介于辊13或14之间。脉冲式振动57由气动式间歇敲击器50产生且通过振动架56传递给印刷电路板LP。为了加强在输送平面2的脉冲效果，将反射装置58、例如金属板等设置在输送平面2的与气动式间歇敲击器50对置的一侧上。
图11表示气动式间歇敲击器50安装于二个上辊14(图中未表示)之间的一种可能的具体实施方式
。图11为一个设备垂直于传送方向的剖面。印刷电路板LP在输送平面2上被引导。气动式间歇敲击器50是由带有控制阀的活塞51、压缩空气进给管52、以及压缩空气排放管53所组成。带有控制阀的活塞51与作为传输装置的振动架56刚性连接。气动式间歇敲击器50被设置在紧邻输送平面2处且利用弹簧55悬吊于一个装置54上。
处理液的液面60位于输送平面2的上方，故气动式间歇敲击器50的振动架56完全浸没于处理液内。
经由控制阀而流入到活塞内部的压缩空气致使活塞于箭头57方向向下加速，及当敲击到振动架56时在振动架56中产生出机械脉冲57，脉冲经由处理液传递给输送平面2中的印刷电路板LP。
图12表示本发明的又一具体实施形式在输送平面2中被引导地通过处理腔室1的印刷电路板LP，通过介于输送辊13与41之间的扁平射束喷嘴70，喷嘴设有带喷嘴口72的喷射腔室71。气动式间歇敲击器50通过振动架56而与喷射腔室71相接触，振动架将脉冲57传递该喷嘴70，因此通过喷嘴70输送到印刷电路板LP的表面的处理液以脉冲的射束方式出现。喷嘴70的设置方式为，喷口72位于腔室1的液面60的下方。至于其余部分，该装置对应于图11中所示，故可参照那里的说明。
在图13中给出本发明的另一实施形式，该实施形式为图12中所示结构的进一步构型。此外，在该实施形式中以在图7及图7A-7D中所示原理实现脉冲的发生。对于在图7及图7A-7D中所示的各装置部分及其标号可参考那里的
。
在此情况下印刷电路板LP经过一个最好为实心的金属板73，该金属板离开输送平面仅几毫米(例如1-3mm)，由该金属板通过处理液将脉冲传递到印刷电路板。为此，金属板73与一个砧座75一起被置于处理液中。金属板73与砧座75最好焊接连接。砧座75至少部分地伸出处理液。这两个部件通常为静止及与处理装置以未示出的方式连接。金属板延伸在输送路径的整个宽度上，由此可使脉冲从输送路径的整个宽度传递到印刷电路板LP上。
脉冲通过棘轮形式的脉冲发生装置30产生，该装置也可如图7及图7A-7D那样实施及具有相同的工作方式。通过杠杆31及与杠杆31连接的锤74将冲击传递到砧座75及金属板73上，由此可在印刷电路板LP中产生出脉冲。
参考标号表1处理腔室2输送平面3输送方向4腔室1的入口壁5腔室1的入口壁6腔室1的侧壁7腔室1的底板8腔室1的盖9至喷嘴10的进给管10 喷嘴11 入口开槽12 出口开槽13 下输送装置/输送辊13’ 在入口开槽11处的下输送装置/输送辊13” 在出口开槽12处的下输送装置/输送辊14 上输送装置/输送辊
14’ 在入口开槽11处的上输送装置/输送辊14” 在出口开槽12处的上输送装置/输送辊20 辊13、14的中空空间21 脉冲产生装置、物体、金属杆22 凸块，挡条23 内衬、铁磁铁心、钢筒、辊13、14的矩形管、棒形磁铁24 辊13、14的转动方向25 矩形管23内缘26 上辊14的轴27 下辊13的轴30 设置有凸部36的轮、棘轮31 脉冲产生装置，敲击器，撞针32 敲击器31的轴承33 敲击器31的弹簧34 敲击器31的固定部件35 固定敲击器31的安装部件36 凸部，敲击器31的齿37 齿36间的空间38 轮体，棘轮3040 脉冲产生装置，电磁铁41 电磁铁40的线圈42 容纳下辊13的弹性垫43 上辊14的止挡块44 电磁铁40的馈电线45 电磁铁40的柱件50 脉冲产生装置，气动式间歇敲击器51 带有控制阀的活塞
52 输送压缩空气给气动式间歇敲击器50的管线53 携带压缩空气离开气动式间歇敲击器50的排放管54 气动式间歇敲击器50的悬吊装置55 悬吊装置54上的弹簧56 脉冲产生装置，在气动式间歇敲击器50上的振动台57 脉冲58 反射装置60 处理液面70 扁平射束喷嘴71 扁平射束喷嘴70的喷射腔室72 扁平射束喷嘴70的喷嘴孔口73 金属板74 锤75 砧座
权利要求
1.用于处理带有透孔和/或腔穴的电路载体(LP)的装置，该装置具有用于让处理液接触电路载体(LP)的装置，以及电路载体(LP)的输送装置(13、14)，借助输送装置电路载体(LP)可在水平输送路径上及在一输送平面(2)中被输送，其中设有脉冲产生装置(21、31、40、50)，借助脉冲产生装置，电路载体(LP)可通过输送装置(13、14)和/或通过处理液被直接施加机械脉冲激励。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于这些脉冲产生装置(21、31、40、50)被布置且设计成可产生具有垂直作用于电路载体表面的脉冲分量的脉冲。
3.根据以上权利要求中任一项的装置，其特征在于这些输送装置(13、14)可旋转以及脉冲产生装置(21、31、40、50)被布置且设计成脉冲可通过输送装置(13、14)的旋转来产生及/或控制。
4.根据以上权利要求中任一项的装置，其特征在于这些输送装置(13、14)被布置且设计成电路载体(LP)可在基本上水平的输送平面(2)中被输送。
5.根据以上权利要求中任一项的装置，其特征在于这些输送装置至少部分为输送辊(14)，后者分别具有一个基本上圆柱形的中空空间(20)，在输送辊(14)的基本上为圆柱形的内壁上分别至少有一个凸块(22)伸展在轴向方向上，在中空空间(20)中分别容纳至少一个物体(21)作为脉冲产生装置，该物体可在输送辊(14)旋转时被凸块(22)夹带，当继续旋转时跳过凸块(22)，并且向下落到输送辊(14)内壁上，这样可将脉冲传递给输送辊(14)，以及由输送辊(14)将脉冲传递给电路载体(LP)。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于物体(21)基本上被构造成圆柱形并且有尽可能大的重量。
7.根据以上权利要求中任一项的装置，其特征在于输送装置(13、14)分别至少部分地连接到至少一个轮(30)，该轮在其圆周上设置有至少一个凸部(36)，输送装置与该至少一个轮(30)用一个共同轴可转动地支承，及作为脉冲产生装置的弹性或弹性支承的敲击器(31)这样靠置在该至少一个轮(30)的圆周上，使得敲击器(31)在滑过凸部(36)时将机械脉冲传递给该至少一个轮(30)及因此传递给连接在该至少一个轮(30)上的输送装置(13、14)，以及由输送装置(13、14)传递给电路载体(LP)。
8.根据以上权利要求中任一项的装置，其特征在于输送装置(13、14)分别至少部分地装有一个磁铁心(23)，分别至少一个电磁铁(40)作为脉冲产生装置被配置给装有磁铁心(23)的各输送装置(13、14)，由此通过以脉冲形式供给电流到至少一个电磁铁(40)中，可将一个力施加到装有磁铁心(23)的输送装置(13、14)，因而经由输送装置(13、14)在电路载体(LP)中产生机械脉冲。
9.根据权利要求8的装置，其特征在于一个向着电路载体(LP)的另外的力作用在输送装置(13、14)上，输送装置(13、14)可借助至少一个电磁铁(40)施加的力被提升而离开电路载体(LP)，以及当切断该至少一个电磁铁(40)的电源时借助该另外的力而向电路载体(LP)返回运动，及以这种方式可将机械脉冲传递给电路载体(LP)。
10.根据权利要求9的装置，其特征在于作用于输送装置(13、14)且朝着电路载体(LP)的力为重力及/或弹簧力及/或磁力。
11.根据以上权利要求中任一项的装置，其特征在于脉冲产生装置(50)被设置在输送平面(2)上及在处理液内部，借助这些脉冲产生装置，脉冲可通过处理液传递给可在输送平面(2)上输送的电路载体(LP)上，其中脉冲可用机电及/或压缩空气驱动方式在脉冲产生装置(50)中产生，及其中脉冲可经由至少一个传输装置(56)传递给处理液以及由该处理液传递给电路载体(LP)。
12.一种处理设有透孔和/或腔穴的电路载体的方法，其中a.电路载体(LP)在水平输送路径上及在一个输送平面(2)中借助电路载体(LP)的输送装置(13、14)输送，以及b.使电路载体与处理液形成接触，c.其中利用脉冲产生装置(21、31、40、50)使机械脉冲通过输送装置(13、14)和/或通过处理液直接传递给电路载体(LP)。
13.根据权利要求12的方法，其特征在于；借助脉冲产生装置(21、31、40、50)产生具有垂直作用于电路载体表面的脉冲分量的脉冲。
14.根据权利要求12及13中任一项的方法，其特征在于采用旋转输送装置(13、14)，以及脉冲通过输送装置(13、14)的旋转来产生和/或控制。
15.根据权利要求12至14中任一项的方法，其特征在于电路载体(LP)在基本上水平的输送平面(2)中被输送。
16.根据权利要求12至15中任一项的方法，其特征在于a.作为输送装置至少部分为输送辊(14)，它们分别设置有一个带有基本上为圆柱形内壁的基本上为圆柱形的中空空间(20)，b.分别将至少一个物体(21)作为脉冲产生装置，当输送辊(14)转动时该物体沿中间空间(20)的内壁滚动，c.物体被弹到在内壁上轴向延伸的凸块(22)的上方，d.当该至少一个物体(21)落下且撞击输送辊内壁时，将脉冲传递给输送辊(14)，以及由输送辊(14)将脉冲传递给电路载体(LP)。
17.根据权利要求16的方法，其特征在于物体(21)基本上被构造成圆柱形。
18.根据权利要求12至17中任一项的方法，其特征在于a.输送装置(13、14)至少部分地分别连接到至少一个轮(30)，且连同该轮一起用一个共同轴可转动地支承，b.该至少一个轮(30)分别在其圆周上设置有至少一个凸部(36)，c.作为脉冲产生装置的弹性或弹性支承的敲击器(31)靠置在该至少一个轮(30)的圆周上且当该至少一个轮(30)旋转时在该至少一个凸部(36)上面滑动，以及d.通过敲击器(31)在从凸部(36)上滑下时将机械脉冲传递给该至少一个轮(30)及传递给与该至少一个轮(30)连接的输送装置(13、14)，以及由输送装置(13、14)传递给电路载体(LP)。
19.根据权利要求12至18中任一项的方法，其特征在于a.输送装置(13、14)分别至少部分地装有一个磁铁心(23)，及b.分别至少一个电磁铁(40)作为脉冲产生装置被配置给装有磁铁心(23)的各输送装置(13、14)，由此通过以脉冲形式供给电流到至少个电磁铁(40)中，可将一个力施加到装有磁铁心(23)的输送装置(13、14)，因而经由输送装置(13、14)在电路载体(LP)中产生机械脉冲。
20.根据权利要求19的方法，其特征在于a.在向着电路载体(LP)的方向上对输送装置(13、14)作用一个另外的力，b.输送装置(13、14)借助至少一个电磁铁(40)施加的力被提升而离开电路载体(LP)，及当切断该至少一个电磁铁(40)的电源时借助该另外的力而向电路载体(LP)返回运动，及c.以此方式将机械脉冲传递给电路载体(LP)。
21.根据权利要求20的方法，其特征在于重力及/或弹簧力及/或磁力作用于电路载体(LP)上。
22.根据权利要求12至21中任一项的方法，其特征在于a.脉冲产生装置(50)被设置在输送平面(2)上及在处理液内部，b.脉冲从脉冲产生装置(50)通过处理液传递给在输送平面(2)上输送的电路载体(LP)，c.其中脉冲在脉冲产生装置(50)中以机电和/或压缩空气驱动方式产生，以及脉冲经由至少一个传输装置(56)传递给处理液以及由该处理液传递给电路载体(LP)。
23.根据权利要求1至11中任一项的装置的应用，该装置用于促进印刷电路板(LP)的透孔和/或盲孔中的湿润、去除气泡及/或增加材料的置换。
24.根据权利要求12至22中任一项的方法的应用，该方法用于促进印刷电路板(LP)的透孔和/或盲孔中的湿润、去除气泡及/或增加材料的置换。
全文摘要
目前现有技术的装置及方法不容易让印刷电路板(PCB)的透孔及/或盲孔的材料湿润、去除气泡及/或增加材料的置换。经由处理特别具有高长度与直径比的极为狭窄的钻孔出现相当多问题。为了克服此项问题，发明一种方法，它包括以下二阶段利用输送装置13、14使印刷电路板(PCB)在水平输送路径上以及在一输送平面2中通过一处理设备，在此接触处理液，其中机械脉冲利用脉冲产生装置50通过输送装置13、41及/或通过处理液而直接传输给印刷电路板LP。
文档编号H05K3/26GK1418454SQ01806797
公开日2003年5月14日 申请日期2001年3月21日 优先权日2000年3月23日
发明者罗尔夫·施罗德, 赖因哈德·德·伯尔, 汉斯－约阿希姆·格拉佩蒂, 雷吉娜·采茨卡 申请人:埃托特克德国有限公司