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Die
Erfindung betrifft einen Dünnstsubstrathalter.
Ein solcher Halter dient dem Halten von Dünnstsubstraten bei deren Prozessierung.
Unter dem Begriff Dünnstsubstrate
sind dabei Substrate zu verstehen, welche eine Stärke von
weniger als 0,3 Millimetern aufweisen. Die vorliegende Erfindung
betrifft insbesondere einen Halter zum Halten von Dünnstsubstraten
mit einer Stärke
von 30, 50 oder 100 Mikrometern (μm).
Der erfindungsgemäße Halter kann
insbesondere für
die Nassprozessierung von Substraten verwendet werden.
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Die
Bearbeitung von Dünnstsubstraten,
insbesondere aus Glas oder einem glashaltigen Werkstoff, ist aufgrund
der Flexibilität
der Substrate problematisch. Insbesondere bei der Nassprozessierung
von derartigen Substraten, beispielsweise bei der Reinigung, beim
Nassätzen
etc., kommt es häufig zum
Bruch oder zur Beschädigung
solcher Substrate. Dies hängt
maßgeblich
mit der äußerst geringen Dicke
der Dünnstsubstrate
zusammen, welche kleiner als 0,3 Millimeter ist.
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Um
solche Dünnstsubstrate
wirtschaftlich prozessieren zu können,
ist es notwendig, eine Substratbehandlung in der sogenannten Batchverarbeitung
durchzuführen.
Eine Möglichkeit,
die Dünnstsubstrate
dabei vor Bruch zu schützen,
ist das Vorsehen von Verstärkungsschichten
auf der Substratoberfläche,
das sogenannte Reinforcement. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, ausschließlich Dünnstsubstrate
mit relativ kleinen Formaten in Substrathaltern mit geringer Kapazität, in der
Regel für nur
ein einziges Substrat, zu prozessieren.
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Beide
Lösungen
weisen Nachteile auf. Das Vorsehen der Verstärkungsschichten auf den Dünnstsubstraten
bringt zusätzliche
Verfahrensschritte mit sich und birgt die Gefahr von Oberflächenverletzungen
der Substrate. Die Substrathalter für Substrate mit kleinen Formaten
können
nicht für großflächige Dünnstsubstrate
verwendet werden und sind aufgrund ihrer geringen Aufnahmekapazität unwirtschaftlich.
Ferner ist das Bruchrisiko bei allen beschriebenen Verfahren noch
zu hoch. Dies betrifft insbesondere die Nassprozessierung von Dünnstsubstraten,
bei der entweder eine schlechte Reinigungsqualität aufgrund äußerst „schonenden" Waschens in Kauf
genommen werden muss oder bei einer stärkeren Waschbeanspruchung mit
einem häufigen
Substratbruch gerechnet werden muss.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dünnstsubstrathaltevorrichtung
darzustellen, welche gegenüber
dem Stand der Technik verbessert ist. Insbesondere soll die Dünnstsubstrathaltevorrichtung
für die
Prozessierung, besonders Nassprozessierung, von Dünnstsubstraten
mit einer Dicke von weniger als 0,3 Millimetern geeignet sein und
sich durch eine große
Aufnahmekapazität
und einen sicheren Schutz der Dünnstsubstrate
vor Beschädigung
auszeichnen.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird durch eine Dünnstsubstrathaltevorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben
besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Die
erfindungsgemäße Dünnstsubstrathaltevorrichtung
ist insbesondere für
die Verwendung bei der Nassprozessierung von Dünnstsubstraten geeignet. Beispiele
für die
Nassprozessierung sind die Reinigung z. B. in wässrigen Medien oder das Nassätzen von
Dünnstsubstraten.
Die erfindungsgemäße Dünnstsubstrathaltevorrichtung
zeichnet sich durch einen sicheren Schutz der gehaltenen Dünnstsubstrate
aus, auch bei größeren Schwingungsbeanspruchungen
aufgrund von Wasserstrahlen oder beispielsweise bei der Ultrabeschallung.
Ferner kann durch eine geeignete Auswahl der Werkstoffe, aus welcher
die Dünnstsubstrathaltevorrichtung
ausgebildet ist, eine mechanische und chemische Stabilität in typischen
Reinigungsmedien gewährleistet
werden.
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Die
gehaltenen Dünnstsubstrate
weisen insbesondere eine Dicke von weniger als 0,3 Millimetern auf
und werden beispielsweise zu flexiblen Displays, optoelektronischen
Komponenten und Leiterplatten weiterverarbeite. Auch eine Weiterverarbeitung
der gehaltenen Substrate zu flexiblen Beleuchtungselementen mit
OLEDs ist möglich.
Typische Dünnstsubstratstärken sind
30 Mikrometer, 50 Mikrometer oder 100 Mikrometer.
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Durch
die erfindungsgemäße Dünnstsubstrathaltevorrichtung
ist eine Stabilisierung selbst dünnster
Substrate möglich.
Beispielsweise können Substrate
mit einer Stärke
von 50 Mikrometern und einer Fläche
von 6 Zoll × F
Zoll gehalten werden. Dabei wird vorteilhaft ein Kontakt zwischen
Glas und Metall vermieden, weil insbesondere alle substratberührenden
Oberflächen
aus einem Kunststoff hergestellt sind.
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Die
erfindungsgemäße Dünnstsubstrathaltevorrichtung
ist variabel hinsichtlich der Größe der aufzunehmenden
Dünnstsubstrate
und kann mit einem geringen Umbauaufwand an die Größe der aufzunehmenden
Dünnstsubstrate
angepasst werden. Dabei können
insbesondere Dünnstsubstrate
mit einem rechteckigen Querschnitt oder auch mit runden oder ovalen
Formaten in die erfindungsgemäße Dünnstsubstrathaltevorrichtung
eingesetzt werden.
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Die
erfindungsgemäße Dünnstsubstrathaltevorrichtung
umfasst eine Rahmenstruktur, in welcher beziehungsweise an welcher
mindestens ein Halter montiert ist. Der eine Halter ist oder vorteilhaft
eine Vielzahl von Haltern sind derart in der Rahmenstruktur montiert,
dass er/sie eine Vielzahl von Dünnstsubstraten
gleichzeitig aufnehmen und zumeist innerhalb der Rahmenstruktur
tragen. Die Dünnstsubstrate
werden dabei wenigstens teilweise von den Haltern aufgenommen, das
heißt
es ist nicht notwendig, dass die Halter die Substrate vollständig und
flächig umschließen.
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Die
Halter bilden eine Vielzahl von Zwischenräumen zwischen sich bzw. innerhalb
der Rahmenstruktur aus, in welche die Dünnstsubstrate bei ihrer Prozessierung
eingesetzt sind. Die Zwischenräume
weisen dabei im wesentlichen eine senkrechte Ausrichtung auf, das
heißt,
die Halter sind derart ausgebildet, dass die Dünnstsubstrate im wesentlichen
senkrecht stehend durch die Halter parallel zueinander gehalten
werden. Diese Ausrichtung der Substrate ist hinsichtlich der Vermeidung
eines Bruches der Dünnstsubstrate
die günstigste,
da eine Durchbiegung durch ihr Eigengewicht vermieden wird.
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In
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung können
die Dünnstsubstrate
auch schräg und/oder
um die Flächennormale
gedreht werden, z. B. um ein vollständiges Ablaufen flüssiger Medien
zu begünstigen.
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Erfindungsgemäß sind in
den Zwischenräumen
zwischen dem oder den Haltern beziehungsweise entlang dieser Zwischenräume Abstützelemente vorgesehen,
welche jeden Dünnstsubstrat
aufnehmenden Zwischenraum seitlich in Längsrichtung des Dünnstsubstrats
beziehungsweise in Längsrichtung des
Zwischenraums in vorgegebenen Abständen begrenzen. Dies bedeutet,
dass die Dünnstsubstrate auf
ihren flächigen
Seiten in regelmäßigen Abständen abgestützt werden
und so eine Schwingungsanregung oder Durchbiegung bei der Prozessierung, insbesondere
bei der Nassprozessierung, nahezu vollständig vermieden wird.
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Der
Aufnahmespalt beziehungsweise die Aufnahmespalte, welche durch die
Abstützelemente begrenzt
werden und in welchen die Dünnstsubstrate gehalten
werden, weisen eine definierte Spaltdicke auf, um entsprechend der
Substratdicke den geforderten sicheren Seitenhalt durch Anlage der
Abstützelemente
am Substrat zur Verfügung
zu stellen. Die Abstützelemente
können
zusätzlich
zu den Haltern vorgesehen sein beziehungsweise als Einzelbauteil an
einem oder mehreren Haltern befestigt sein. Es ist jedoch auch möglich, die
Abstützelemente
integriert in dem oder den Haltern auszuführen, beispielsweise in der
einfachsten Form als definierter flächiger Bereich, welcher den
Spalt zur Aufnahme des Substrats zumindest teilweise abgrenzt.
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Vorteilhaft
sind die Abstützelemente
elastisch beziehungsweise flexibel ausgebildet, beispielsweise aus
Kunststoff oder Gummi, um seitliche und unterstützende Randbedingungen für die gehaltenen
Dünnstsubstrate
auszubilden, ohne dass Spannungsspitzen aufgebaut werden. Ferner
wird dadurch jeglicher Glas/Metall-Kontakt zwischen Substrat und
Substrathaltevorrichtung vermieden.
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Die
erfindungsgemäße Dünnstsubstrathaltevorrichtung
soll nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele erläutert werden.
Es zeigen:
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1 Bauteile
einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Dünnstsubstrathaltevorrichtung
in einer dreidimensionalen Ansicht;
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2 eine
zweite dreidimensionale Ansicht entsprechend der 1 mit
eingesetzten Abstützelementen;
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3 die
erste Ausführungsform
der Erfindung gemäß der 1 und 2 in
einer Seitenansicht, einer Vorderansicht und einer Ansicht von oben;
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4 eine
zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Dünnstsubstrathaltevorrichtung
in einer dreidimensionalen teilweise explosionsartigen Darstellung;
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5 eine
Vorderansicht der zweiten Ausführungsform
der Erfindung mit Zwischenplatten;
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6 eine
Draufsicht auf die Ausführungsform
gemäß der 5;
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7 eine
Draufsicht entsprechend der 6, jedoch
in dieser Ausführungsform
ohne Zwischenplatten;
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8 eine
dreidimensionale Ansicht der Seitenwände sowie der oberen und unteren
abschließenden
siebartigen Elemente gemäß der zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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9 eine
schematische Ansicht eines vorderen beziehungsweise hinteren Kunststoffeinsatzes;
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10 eine
schematische Ansicht eines unteren Kunststoffeinsatzes;
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11 eine
schematische Draufsicht auf eine Seitenwand;
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12 eine
Rahmenstruktur;
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13 stabförmige Stabilisierungselemente für die Kunststoffeinsätze;
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14 und 15 Beispiele
für kegelförmige Abstützelemente.
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Die
in der 1 gezeigte Ausführung umfasst eine Rahmenstruktur 1,
die einen im wesentlichen quaderförmigen Umfang ausbildet. Wie
man sieht, ist die Rahmenstruktur aus Streben aufgebaut, welche
entlang der Kantenflächen
des Quader verlaufen. Zwischen den seitlichen senkrechten Streben ist
auf jeder Seite eine Vielzahl von Längsstangen 20 vorgesehen,
welche an die senkrechten streben angeschlossen sind. Die Längsstangen
könne,
wie gezeigt, einen eckigen, insbesondere rechteckigen oder quadratischen
Querschnitt aufweisen, es ist jedoch auch möglich, runde Stangen, d. h.
Stangen mit einem kreisförmigen
Querschnitt, vorzusehen. Die Längsstangen 20 sind
geeignet mit den senkrechten Streben der Rahmenstruktur verriegelt,
beispielsweise durch Verschrauben, Verschweißen, Versenken oder Durchstecken.
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Die
Längsstangen 20 tragen
wiederum eine Vielzahl von parallelen Stangen, sogenannte Röllchenhalter,
seitlich nebeneinander und senkrecht übereinander in der Rahmenstruktur.
Ein solcher Röllchenhalter
ist in der 1b gezeigt. Der Halter 2 umfasst
eine Stange, auf welcher eine Anzahl von Stützelementen 3 axial
mit Abstand zueinander angeordnet ist. Diese Röllchenhalter, wie in der 2 dargestellt
ist, zwischen den seitlichen Längsstangen 20 in
die Rahmenstruktur 1 eingesetzt und geeignet an die Längsstangen 20 angeschlossen.
Beispielsweise können
die Längsstangen 20 durch
Bohrungen in den Haltern 2 hindurchgeführt werden oder umgekehrt,
d. h. die Halter 2 können
durch Bohrungen in den Längsstangen 20 hindurchgeführt oder
in solche eingesetzt sein. Auch eine Verschraubung oder eine formschlüssige Verbindung
ist möglich.
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Wie
erwähnt
tragen die Halter 2 beziehungsweise Röllchenhalter Abstützelemente 3,
welche kreisscheibenförmig
oder auch röllchenförmig ausgebildet
sind. Die Abstützelemente 3 sind
aus einem Kunststoff geformt und bieten Dünnstsubstraten, welche in die
Zwischenräume
zwischen den Haltern 2 eingesetzt werden, einen sicheren
Seitenhalt. Zugleich vermeiden sie aufgrund ihrer abgerundeten, die
Dünnstsubstrate
berührenden
Oberflächen
Spannungsspitzen und einen Glas-Metallkontakt.
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Im
Bereich der Bodenfläche
der Rahmenstruktur 1 sind Auflageelemente 21 vorgesehen, auf
welchen sich zwischen die Abstützelemente 3 eingeführte Dünnstsubstrate,
welche im wesentlichen senkrecht gehalten werden, abstützen. Die
Auflageelemente 21 können,
wie gezeigt, als Polsterelemente mit einer abgerundeten oberen Oberfläche ausgeführt sein.
Gemäß einer
anderen Ausführungsform
sind die Auflageelemente 21 waltenförmig ausgebildet, welche beispielsweise
ebenfalls durch in der Rahmenstruktur 1 gelagerte Stangen
getragen werden.
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Um
Spannungsspitzen und einen Glas-Metallkontakt zu vermeiden, sind
zumindest die Substratauflageflächen
der Auflageelemente 21 vorteilhaft aus einem nachgiebigen
bzw. elastischen Kunststoff ausgebildet. Wenn Lagerwalzen, insbesondere
Stangen mit einer aufgebrachten Polsterung, als Auflageelemente 21 vorgesehen
sind, so ist vorteilhaft zumindest die Mantelfläche dieser Lagerwalzen aus
einem nachgiebigen bzw. elastischen Kunststoff ausgebildet.
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Alle
anderen in der 1 gezeigten Bauteile mit Ausnahme
der Abstützelemente 3,
d. h. die die Rahmenstruktur 1 bildenden Streben, die die
Halter 2 haltenden Längsstangen
und die Halter 2 selbst können vorteilhaft aus Edelstahl
ausgebildet sein, um beispielsweise in Reinigungs- oder Ätzprozessen
die notwendige chemische und mechanische Stabilität zu gewährleisten.
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Die
Dünnstsubstrate
werden zwischen die als Kreisscheibenelemente aus Kunststoff ausgebildeten
Abstützelemente 3 eingefädelt. Dabei
erleichtert die Kreisscheibenform das manuelle Bestücken und
verhindert sicher ein seitliches Ausweichen der meist flexiblen
Dünnstsubstrate
bei deren Prozessierung, insbesondere bei der Nassprozessierung.
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Mit
einem äußerst geringen
Umbauaufwand ist die gezeigte Dünnstsubstrathaltevorrichtung
auf verschiedene Dünnstsubstratgrößen einstellbar.
So können
beispielsweise die Abstände
zwischen den Haltern 2 beziehungsweise zwischen den Abstützelementen 3 durch
Verschieben der Halter 2 auf den seitlichen Tragstangen 20 eingestellt
werden. Ferner können
die Tragstangen 20 in ausgewählte Bohrungen in den senkrechten
Streben der Rahmenstruktur 1 eingesetzt werden, um so den
vertikalen Abstand zwischen den einzelnen Haltern 2 beziehungsweise den
Abstützelementen 3 einzustellen.
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Schließlich können die
gezeigten Auflageelemente 21 höhenverstellbar in der Rahmenstruktur montiert
sein.
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Die 3 zeigt
nochmals die erste Ausführung
der Erfindung, welche in den 1 und 2 gezeigt
ist, in einer Seitenansicht (3a), in
einer Vorderansicht (3b) und einer Draufsicht (3c).
Hier erkennt man besonders deutlich, wie die einzelnen Dünnstsubstrate,
die durch die gestrichelten Linien eingezeichnet sind, senkrecht,
innerhalb der Rahmenstruktur 1 zwischen den Abstützelementen 3 auf
den Haltern 2 gehalten werden und sich zugleich auf den
Auflageelementen 21 abstützen.
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Dabei
werden die Dünnstsubstrate
vorteilhaft von oben zwischen die Abstützelemente 3 eingeführt, so
dass sie sich auf den Auflageelementen 21 mit ihrer Unterkante
abstützen.
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In
der 3b erkennt man deutlich, wie die Halter 2,
welche die Abstützelemente 3 tragen,
in Form von Zylinderstangen ausgeführt sind, welche in Bohrungen,
die in den Längsstangen 20 eingebracht sind,
eingesetzt sind. Der Begriff „Längsstange" bezieht sich dabei
auf eine Blickrichtung, in welcher man auf die flächige Seite
der zwischen den Abstützelementen 3 eingesetzten
Dünnstsubstrate
blickt.
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In
den 4 bis 15 ist eine alternative Ausführung einer
Dünnstsubstrathaltevorrichtung dargestellt.
Wie man in den beiden dreidimensionalen Ansichten in der 4 und 8 erkennt,
weist diese eine Rahmenstruktur 1 auf, welche maßgeblich durch
zwei Seitenwände 1.1, 1.2 gebildet
wird, wobei der Zwischenraum zwischen den Seitenwänden 1.1 und 1.2 durch
flächige,
siebartige Elemente 1.4, welche am oberen Ende der Seitenwände und
am unteren Ende der Seitenwände
angeordnet sind, abgedeckt wird. Insbesondere das obere siebartige
Element kann, wie dargestellt, in Form eines Spitzdaches ausgebildet
sein. Dabei kann anstelle der Langlochstruktur eine siebartigere
Struktur, wie sie beispielsweise für das untere siebartige Element 1.4 dargestellt
ist, vorgesehen sein. Ferner ist es natürlich auch möglich, die
obere Öffnung
zwischen den beiden Seitenwänden 1.1 und 1.2 durch
ein flaches siebartiges Element abzudecken, beispielsweise ein solches,
wie es für
untere siebartige Element 1.4 gezeigt ist.
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Der
Abstand zwischen den Seitenwänden 1.1, 1.2 wird
durch die Länge
der vier Streben 1.3 bestimmt, von denen jeweils eine in
einem Eckbereich der Seitenwände 1.1, 1.2 montiert
ist und die beiden Seitenwände 1.1, 1.2 miteinander
verbindet. Die Streben 1.3 sind dabei als Edelstahlstangen
ausgebildet. Selbstverständlich
ist es möglich,
zusätzliche Verstrebungen
zwischen den Seitenwänden 1.1, 1.2 vorzusehen.
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Jede
Seitenwand 1.1, 1.2 weist eine Vielzahl von Langlöchern auf.
Wie man insbesondere in der seitlichen Draufsicht aus der 11 erkennen
kann, sind die Langlöcher
im vorderen und hinteren Bereich jeder Seitenwand 1.1, 1.2 als
waagerechte Langlöcher 10.4 ausgebildet.
Alle Angaben hinsichtlich der seitlichen Lage beziehen sich dabei
wiederum auf eine solche räumliche
Ausrichtung der Dünnstsubstrathaltevorrichtung,
dass die Seitenwände 1.1, 1.2 seitlich
und senkrecht angeordnet sind.
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Im
mittleren Bereich jeder Seitenwand 1.1, 1.2 sind
senkrechte Langlöcher 10.5 vorgesehen.
Ergänzend,
wie man in der gezeigten Ausführung
sieht, können
zusätzlich
auch unterhalb der waagerechten Langlöcher 10.4 oder zwischen
den waagerechten Langlöchern 10.4 senkrechte
Langlöcher 10.5 vorgesehen
sein.
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Die
Langlöcher 10.4, 10.5 dienen
der Montage von Kunststoffeinsätzen.
Die Kunststoffeinsätze bilden
einen oder im gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere
Sätze von
Halterkombinationen 10, umfassend einen vorderen Kunststoffeinsatz 10.1,
einen hinteren Kunststoffeinsatz 10.2 und einen unteren Kunststoffeinsatz 10.3.
Zwei solcher Halterkombinationen 10 sind beispielsweise
im Querschnitt durch gestrichelte Linien in der 11 angedeutet.
In der 4 hingegen sind genau ein vorderer Kunststoffeinsatz 10.1,
ein hinterer Kunststoffeinsatz 10.2 und drei untere Kunststoffeinsätze 10.3 vorgesehen.
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Die 9 zeigt
eine vorteilhafte Ausbildung eines Kunststoffeinsatzes, der sowohl
als vorderer Kunststoffeinsatz 10.1 als auch als hinterer
Kunststoffeinsatz 10.2 in den waagerechten Langlöchern 10.4 montiert
werden kann, in einer Vorderansicht a, einer Seitenansicht b und
einer Draufsicht c sowie zwei zusätzliche Einzelheiten A und
C. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind nämlich
die vorderen und hinteren Kunststoffeinsätze identisch und werden lediglich
seitenverkehrt zueinander zwischen den Seitenwänden 1.1 und 1.2 montiert.
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Wie
man sieht, weist der Kunststoffhalter 10.1, 10.2 Einschnitte 11 in
einem oberen hinteren Bereich (vorderer Kunststoffeinsatz 10.1)
beziehungsweise oberen vorderen Bereich (hinterer Kunststoffeinsatz 10.2)
auf. Der Kunststoffeinsatz 10.1, 10.2 weist dabei
einen im wesentlichen rechteckigen Grundkörper mit einer schräg nach oben
gerichteten, im Querschnitt dreieckigen Verlängerung auf. Die Verlängerung
weist eine obere Kante 12 auf, welche mit den Einschnitten 11 versehen
ist. Wie man insbesondere in den beiden Einzelheiten A und C erkennt,
weisen die Einschnitte 11 in Längsrichtung des Kunststoffeinsatzes 10.1, 10.2 einen Öffnungswinkel
auf, der in der gezeigten Ausführung 32 Grad beträgt. Ferner
ist die Grundfläche
jedes Einschnittes 11 in Umfangsrichtung des Kunststoffeinsatzes 10.1, 10.2 abgerundet.
Diese Form der Einschnitte ist vorteilhaft, da ein mittels des Einschnitts
gehaltenes Dünnstsubstrat
besonders gut getrocknet werden kann, ohne dass Flüssigkeitsrückstände zwischen dem
Dünnstsubstrat
und dem Kunststoffeinsatz verbleiben. Insbesondere in Kombination
mit der Ausbildung des Kunststoffeinsatzes aus einem wasserabweisenden
Material kann ein optimales Trocknungsergebnis erzielt werden, ohne
dass aufwendige Trocknungsverfahren, wie zum Beispiel IPA-Dampftrockung
(Iso-Propyl-Alkohol-Dampftrocknung) verwendet werden müssen.
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In
der 10 ist ein unterer Kunststoffeinsatz 10.3 näher dargestellt,
welcher einen Teil der Halterkombination 10 bildet. Wiederum
ist eine Vorderansicht a, eine Seitenansicht b und eine Draufsicht
c sowie eine Einzelheit A eines Einschnittes 11 dargestellt.
Der untere Kunststoffeinsatz 10.3 weist einen dreieckigen
Querschnitt auf, wobei eine Ecke im Querschnitt nach oben ausgerichtet
ist, so dass dadurch eine obere Kante des Kunststoffeinsatzes 10.3 ausgebildet
wird. Zumindest diese obere Kante ist mit Einschnitten 11 versehen,
in welchen die Dünnstsubstrate
von oben aufliegend gelagert werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die Einschnitte 11 jedoch zusätzlich über die seitlichen, an der
oberen Kante angrenzenden Dreiecksseiten beziehungsweise Seitenflächen hinweg
ausgeführt. Die
innere Grundfläche
jedes Einschnittes ist, wie man besonders in der 6b erkennt,
wiederum abgerundet, um Spannungsspitzen zu vermeiden. Ferner weisen
die Einschnitte 11 in Längsrichtung
des unteren Kunststoffeinsatzes 10.3, das heißt in Querrichtung
des Kunststoffeinsatzes 10.3, wenn dieser zwischen die
Seitenwände 1.1, 1.2 eingesetzt
ist, Öffnungswinkel
auf. In der gezeigten Ausführung
bedeutet dies, die seitlichen Begrenzungsflächen jedes Einschnitts sind
um 22 Grad gegenüber
der Senkrechten geneigt.
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Jeweils
ein Dünnstsubstrat
wird in miteinander fluchtende Einschnitte 11 jeweils mindestens
eines vorderen Kunststoffeinsatzes 10.1, eines hinteren
Kunststoffeinsatzes 10.2 und eines unteren Kunststoffeinsatzes 10.3 eingesetzt.
Somit bildet der vordere Kunststoffeinsatz 10.1 eine Führung am
vorderen Ende bzw. an der vorderen Kante des Dünnstsubstrats, der untere Kunststoffeinsatz 10.3 eine Führung am
unteren Rand bzw. an unteren Kante des Dünnstsubstrats und der hintere
Kunststoffeinsatz 10.2 eine Führung am hinteren Ende bzw.
an der hinteren Kante des Dünnstsubstrats.
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Die
Führung
dieser Enden bzw. Kanten kann insbesondere auch durch die Anordnung
jeweils mehrerer vorderer, hinterer und unterer Kunststoffeinsätze (10.1, 10.2, 10.3)
ausgeführt
werde, was besonders bei großformatigen
Substraten zu einem formstabilen Halt führt.
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Wie
in den 5 und 6 dargestellt ist, sind vorteilhaft,
um insbesondere den Seitenhalt großflächiger Dünnstsubstrate beim Prozessieren
zu verbessern, in jede zweite Reihe von miteinander fluchtenden
Einschnitten 11 in den vorderen, unteren und hinteren Kunststoffeinsatz 10.1, 10.2, 10.3 Zwischenplatten 14 eingesetzt.
Diese Zwischenplatten 14 sind aus Glas oder Metall hergestellt
und aufgrund des Haltes in den Einschnitten 11 senkrecht
flächig ausgerichtet.
Auf jeder Seitenfläche
sind Abstützelemente 15 vorgesehen,
welche die Form eines Kegels aufweisen. Die beiden äußersten
Zwischenplatten 14 können
auch jeweils nur auf der nach innen ausgerichteten Seite mit Abstützelementen 15 ausgestattet sein.
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Der
untere Kunststoffeinsatz 10.3 ist als Dreieck-Auflager,
d. h. er weist einen dreieckigen Querschnitt auf, welcher mit Nuten
versehen ist, ausgeführt.
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Die
Anordnung der Abstützelemente 15 auf den
Zwischenplatten 14 ist vorteilhaft auf das jeweilige Substratformat
optimiert. Für
besonders großformatige
Substrate ist es günstig,
Abstützelemente 15 in
Form einer Zeile an der Oberkante der Zwischenplatten 14 beziehungsweise
in Form eines in Längsrichtung
der Zwischenplatten 14 ausgestreckten Körpers, welcher im Bereich der
Oberkante der Zwischenplatten 14 angeordnet ist, anzuordnen,
um so eine möglichst
stabile Halterung für
die Oberkante von Dünnstsubstraten
zu erzielen. Bei kleineren Substratformaten reicht es hingegen oftmals
aus, relativ wenige (insbesondere 2 bis 5) Abstützelemente auf der Fläche der
Dünnstsubstrate
beziehungsweise auf Zwischenplatten, die dasselbe Format wie die Dünnstsubstrate
aufweisen, verteilt – insbesondere mit
gleichmäßigem Abstand – anzuordnen.
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Die
Abstützelemente 15 können zusätzlich oder
alternativ zu Abstützelementen 3,
welche unmittelbar in den Kunststoffeinsätzen ausgebildet sind, vorgesehen
sein. Beispielsweise die flächigen
Seiten der Einschnitte 11 in den unteren Kunststoffeinsätzen 10.3,
welche wie in der 5 gezeigt als Dreieck-Auflager
ausgebildet sind, stellen bereits erfindungsgemäße Abstützelemente 3 dar.
Dies erkennt man auch nochmals in der 6, in welcher
eine Draufsicht auf die Ausführung
gemäß der 5,
dargestellt ist.
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Die
Ausbildung der Abstützelemente 15,
welche als Kegel beidseitig der Zwischenplatten 14 angeordnet
sind, ist im Einzelnen nochmals in der 14 dargestellt.
Eine alternative Ausgestaltung ist in der 15 dargestellt.
Wie man sieht, sind die Kegel nicht rotationssymmetrisch ausgeführt, sondern weisen
eine abgerundete Kegelspitze auf, welche über einer abgeschrägten Grundfläche ausgebildet ist.
Dies bedeutet, wenn der Kegel mit seiner Grundfläche auf einer Zwischenplatte 14 montiert
ist, liegt die abgerundete Spitze außerhalb der Mitte der Kegelgrundfläche. In
Kombination mit einer geeigneten Auswahl des Radius der Kegelspitze,
beispielsweise von 2 Millimetern, können somit die Spannungsspitzen
minimiert werden und gleichzeitig eine besonders einfache Trocknung
mit gutem Ergebnis der eingesetzten Dünnstsubstrate erreicht werden.
Vorteilhaft weisen die Ablaufflächen
für flüssiges Reinigungsmedium
nach unten und gleichzeitig weg von den Dünnstsubstraten, um so optimale
Trocknungsergebnisse zu erzielen.
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Sofern
die Zwischenplatten 14 aus Glas hergestellt sind, ist es
vorteilhaft, die Abstützelemente 15 aufzukleben.
Bei den gezeigten kegelförmigen Abstützelementen 15 werden
diese mit ihrer Grundfläche
aufgeklebt.
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Sofern
die Zwischenplatten 14 aus Metall hergestellt sind, ist
es vorteilhaft, die Abstützelemente 15 aufzuschrauben.
Selbstverständlich
ist es auch hier denkbar, alternativ oder zusätzlich eine Verklebung zwischen
Abstützelement 15 und
Zwischenplatte 14 vorzusehen.
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Die
vorteilhaft in jeden zweiten Einschnitt in Querrichtung eingesetzten
Zwischenplatten 14 mit den kegelförmigen Abstützelementen 15 verhindern wirkungsvoll
ein Aneinanderkleben flexibler Substrate, insbesondere in flüssigen Medien.
Schwingungen, Verwölbungen
und seitliche Bewegungen beziehungsweise ein Herausrutschen aus
den Einschnitten 11 der Dünnstsubstrate, insbesondere
in flüssigen
Medien, werden zuverlässig
verhindert.
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Alle
Kunststoffeinsätze
weisen vorteilhaft eine Längsbohrung
auf, durch welche ein stabförmiges
Stabilisierungselement, insbesondere eine Edelstahlstange 13,
hindurchgeführt
wird. Mittels dieses Stabilisierungselementes können die Kunststoffeinsätze in den
Langlöchern 10.4, 10.5 in
den Seitenwänden 1.1, 1.2 verschraubt
werden. Dabei ist es möglich,
dass die Edelstahlstangen mit einem Außengewinde versehen sind, durch
die Langlöcher 10.4, 10.5 hindurch
gesteckt werden und mit einer Mutter verschraubt werden. Andererseits
ist es möglich,
die Edelstahlstangen 13 mit einem Innengewinde zu versehen,
Schrauben von außen durch
die Langlöcher 10.4, 10.5 hindurch
zu stecken und in dem Innengewinde der Edelstahlstangen 13 zu
verschrauben.
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Der
Vorteil solcher Edelstahlstangen 13 beziehungsweise allgemein
von Stabilisierungselementen liegt darin, dass Maßabweichungen
beziehungsweise Verzüge
durch eine ungewollte Verformung der Kunststoffeinsätze vermieden
werden. Zudem sind dadurch auch besonders hohe Prozesstemperaturen
zulässig,
beispielsweise bis ca. 100 Grad Celsius, wenn die Kunststoffeinsätze aus
POM (Polyoxymethylen) oder PEEK (Poly-Ether-Ether-Keton) hergestellt
sind. Ein Verklemmen von Substraten aufgrund von Verformungen der
Kunststoffeinsätze
wird wirkungsvoll verhindert.
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In
der 12 ist nochmals schematisch dargestellt, wie die
Seitenwände 1.1, 1.2 der
Rahmenstruktur 1 durch jeweils eine Strebe 1.3 in
jeder Ecke miteinander verschraubt sind. Die Streben 1.3 können beispielsweise
ebenfalls als Edelstahlstange ausgeführt sein, welche insbesondere
an jedem Ende eine Bohrung mit einem Innengewinde aufweist, in welches
eine durch eine Seitenwand 1.1, 1.2 geführte Schraube
eingeschraubt werden kann. Eine solche Edelstahlstange ist ebenfalls
in der 12 gezeigt.
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Wie
man in den 4 und 8 am deutlichsten
erkennen kann, kann die Rahmenstruktur 1 oberhalb durch
ein Dach aus zwei zueinander winklig angeordneten, siebartigen,
flächigen
Elementen abgedeckt sein, sowie unterhalb durch einen siebartigen
Boden. Sowohl das Spitzdach als auch der Boden weist eine Vielzahl
von Öffnungen
auf, welche als Bohrungen oder Schlitze ausgebildet sind. Das Dach
und der Boden bieten einen zusätzlichen Schutz
gegen einen harten Wasserstrahl oder gegen Querbewegungen der Flüssigkeiten
beim Nassprozessieren der Substrate.
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Die
Draufsichten auf die zweite Ausführungsform
der Erfindung in den 6 und 7 zeigen
nochmals den Unterschied zwischen Varianten mit Zwischenplatten 14 (6)
und ohne Zwischenplatten (7). In der
Ausführung
gemäß 6 werden
die Dünnstsubstrate,
welche wie üblich
in gestrichelten Linien dargestellt sind, einerseits durch die Schlitze
in den Kunststoffeinsätzen 10.1, 10.2, 10.3 gehalten,
besonders durch die großflächigen Schlitze in
den unteren Kunststoffeinsätzen 10.3,
welche mit einem dreieckigen Querschnitt ausgebildet sind, wie im
einzelnen nochmals in der 10 dargestellt
ist. Zusätzlich
werden sie jedoch ebenso durch die kegelförmigen Abstützelemente 15 auf
den Zwischenplatten 14 gehalten bzw. vor Verformungen geschützt.
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Bei
der Ausführungsform
gemäß der 7 hingegen
sind keine Zwischenplatten 14 vorgesehen, die Dünnstsubstrate
werden nur durch die Kunststoffeinsätze 10.1, 10.2 und 10.3 gehalten.
Dadurch können
natürlich
zur gleichen Zeit mehr Dünnstsubstrate in
die Dünnstsubstrathaltevorrichtung
eingesetzt werden, da auch die Schlitzreihen, welche in der 6 die
Zwischenplatten 14 tragen, mit jeweils einem Dünnstsubstrat
bestückt
werden können.
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Die
erfindungsgemäße Dünnstsubstrathaltevorrichtung
zeichnet sich durch einen einfachen und variablen Aufbau aus, der
für Dünnstsubstrate
unterschiedlicher Dicke und unterschiedlicher Größe geeignet ist. Dabei ist
bei einem geringen Aufwand durch Versetzen der Halter 2 in
der Rahmenstruktur 1 die Dünnstsubstrathaltevorrichtung
leicht auf die unterschiedlichen Substratgrößen einstellbar, beispielsweise
für Substrate
mit einer Seitenlänge
von 4 Zoll bis 12 Zoll oder mehr. Durch die Halter, welche vorteilhaft
aus Edelstahl ausgebildet sind und mit Kunststoffabstützelementen
besetzt sind oder welche vollständig
aus Kunststoff, beispielsweise POM oder PEEK, ausgebildet sind,
wird ein Kontakt des Dünnstsubstrats
mit Metallflächen
vermieden. Durch die geeignete Auswahl der Öffnungswinkel der Führungs-
beziehungsweise Haltenuten und durch Krümmungsradien der Kontaktstellen
kann insbesondere in Kombination mit einem wasserabweisenden Material
der Halter beziehungsweise der Abstandselemente ein sehr gutes Trocknungsergebnis
erzielt werden. Ferner ist die erfindungsgemäße Dünnstsubstrathaltevorrichtung
ultraschalltauglich und durch die geeignete Werkstoffauswahl mechanisch und
chemisch stabil, letzteres zum Beispiel gegenüber von typischen Reinigungsmedien.