DE19912707A1

DE19912707A1 - Behandlungsanlage für flache Substrate

Info

Publication number: DE19912707A1
Application number: DE19912707A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinrich Wenk
Original assignee: Leybold Systems GmbH
Current assignee: Applied Materials GmbH and Co KG
Priority date: 1999-03-20
Filing date: 1999-03-20
Publication date: 2000-09-21
Anticipated expiration: 2019-03-21
Also published as: IT1316806B1; GB0006605D0; GB2348212B; GB2348212A; ITMI20000564A0; ITMI20000564A1; DE19912707B4

Abstract

Durch ein Gehäuse (1) einer Behandlungsanlage führen zwei umlaufende Bänder (13, 14) hindurch, welche sich im Bereich einer Durchführung (9) auf der Eingangsseite und einer Durchführung (10) auf der Ausgangsseite jeweils mit einem Trum gegenseitig berühren. Zwischen diesen sich berührenden Trums der Bänder (13, 14) wird ein Substrat (6) in die Kammer (1) hinein und aus ihr herausgeführt. Innerhalb der Kammer (1) sorgen Umlenkrollen (21, 22, 23, 24) dafür, dass das untere Trum des Bandes (14) vom Substrat freikommt, so dass das Substrat (6) dort von einer Behandlungseinrichtung (5) behandelt, insbesondere bedampft werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Behandlungsanlage für flache Substrate, insbesondere eine Bedampfungsanlage für Fo lien, welche eine Kammer mit zumindest einer Durchführung zum Transport des Substrates zwischen dem Äußeren der Kammer und ihrem Inneren hat.

Behandlungsanlagen der vorstehenden Art werden für sehr unterschiedliche Zwecke eingesetzt und sind allgemein be kannt. Ein wichtiger Anwendungsfall ist das Beschichten von Folien oder Papierbahnen mit einer dünnen Metall schicht durch Kondensation eines Metalldampfes auf dem Substrat in einer unter Vakuum stehenden Kammer. Eben falls verbreitet ist das Behandeln von Substraten mittels Fluor zwecks Verändern seiner Oberflächeneigenschaften.

Da es sich bei dem Substrat meist um Folien aus Kunst stoff oder Papier handelt, darf dieses beim Transport in die Kammer und aus ihr heraus, die Kammer nicht berühren, weil es sonst zu einem Zerkratzen des Substrates kommen könnte. Deshalb sieht man oftmals relativ groß bemessene Spalten im Bereich der Durchführung vor, was jedoch den Nachteil hat, dass die Vakuumpumpen der Kammer uner wünscht groß bemessen sein müssen, damit trotz der auf tretenden Spaltverluste ein ausreichend hohes Vakuum auf recht zu erhalten ist. Befindet sich in der Kammer ein Gas, welches nicht nach außen austreten darf, dann könnte man das Substrat ähnlich wie bei einer Wäschemangel zwi schen zwei Walzen in die Kammer einbringen bzw. wieder aus ihr herausführen. In der Praxis ist jedoch auch mit solchen Walzen nur eine unvollkommene Abdichtung zu er reichen, weil zwischen den Walzen und dem Substrat nur eine Linienberührung vorhanden ist und weil die seitliche Abdichtung der Walzen Schwierigkeiten bereitet.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Behand lungsanlage der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass ihre Durchführung für das Substrat möglichst zuver lässig dichtet, ohne dass ein Zerkratzen des Substrates zu befürchten ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Durchführung durch zwei synchron zueinander bewegli che, vom Äußeren der Kammer in ihr Inneres führende Bän der gebildet ist, welche einen solch geringen gegenseiti gen Abstand haben, dass das Substrat zwischen den Bändern einklemmbar ist, und die jeweils mit ihrer dem Substrat abgewandten Seite gegen eine Gehäusefläche dichtend an liegen.

Bei einer solchen Behandlungsanlage tritt beim Transport des Substrates keine Relativbewegung zwischen dem Substrat und den von dem Substrat berührten Bauteilen auf. Das Substrat wird vielmehr zwischen den beiden Bän dern eingeklemmt und bewegt sich dann synchron mit den Bändern in die Kammer hinein oder aus ihr heraus. Deshalb ist ein Zerkratzen des Substrates ausgeschlossen. Rela tivbewegung ist nur zwischen der jeweiligen Außenseite der Bänder und jeweils einer Gehäusefläche notwendig. Diese führt jedoch nicht zu unerwünscht hohem Verschleiß oder zu hohen Reibverlusten, weil man sowohl bei der Wahl des Werkstoffes der Bänder als auch der Gehäusefläche frei ist und beispielsweise für die Bänder einen ver schleißfesten Werkstoff wählen und die Gehäuseflächen mit einem ein leichtes Gleiten ermöglichenden Überzug verse hen kann. Durch solche Maßnahmen kann man zugleich ver hindern, dass es zu einem Abrieb kommt, durch den Verun reinigungen in die Kammer gelangen könnten.

Die Gehäuseflächen können in Bewegungsrichtung der Bänder über einen relativ weiten Bereich der Bänder verlaufen, so dass sich eine besonders gute Abdichtung ergibt, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Gehäuseflächen an zwei mit geringem Abstand zueinander verlaufenden, gegenüber der Kammer nach außen hin vor springenden Stegen der Kammer vorgesehen sind. Bei einer solchen Ausbildung könnte man auch gänzlich ohne Berüh rung der Gehäuseflächen und der Bänder zu einer guten Ab dichtung kommen, wenn man die Stege entsprechend lang ausbildet und auf diese Weise einen Labyrintheffekt er reicht.

Die beiden Bänder könnten zum Transport der Substrate ab wechselnd von einer Rolle abgewickelt und auf eine andere aufgewickelt werden. Besonders einfach gestaltet sich je doch die Kammer, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die beiden Bänder jeweils endlos ausgebil det und über Umlenkrollen umlaufend angeordnet sind.

Für die kontinuierliche Behandlung von Folienbahnen ist die Kammer besonders vorteilhaft gestaltet, wenn sie an gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Durchführung hat, wenn die Bänder jeweils mit einem Trum außenseitig zur Kammer und mit ihrem anderen Trum von einer Durchführung zur anderen Durchführung durch die gesamte Kammer hin durch verlaufen und wenn innerhalb der Kammer ein Band durch Umlenkrollen von dem Substrat weg außenseitig um eine Behandlungseinrichtung herum und durch weitere Um lenkrollen zurück gegen das Substrat geführt ist. In ei ner solchen Kammer kann eine Folie oder Papierbahn von einer Außenseite einlaufen und zur anderen wieder heraus laufen. Deshalb ist es nicht erforderlich, dass die Vor ratsrolle und die Aufwickelrolle für die Folie oder Pa pierbahn in einer unter Vakuum stehenden Wickelkammer an geordnet sind.

Konstruktiv besonders einfach ist die Behandlungsanlage gestaltet, wenn in ihr an jeder Seite der Kammer jeweils zwei Umlenkrollen angeordnet sind und das Band jeweils von einer Durchführung über eine Umlenkrolle zur Seite der Behandlungseinrichtung und dann zurück zur Seite der Durchführung der Kammer und von dort entsprechend zu den beiden gegenüberliegenden Umlenkrollen geführt ist.

Bei der Beschichtung von Folien durch Bedampfen gelangt das Metall durch Kondensation auf die Folie. Deshalb muss die Folie gegenüber den übrigen Bereichen der Kammer eine wesentlich niedrigere Temperatur haben und meist gekühlt werden. Eine gute Kühlung der Folie erreicht man mit ge ringem Aufwand, wenn zumindest das Band auf der Seite des Substrates, die der Behandlungseinrichtung abgewandt ist, aus Metall besteht, weil ein solches Band aus Metall in der Lage ist, die in die zu beschichtende Folie gelan gende Wärme rasch abzuführen.

Die innerhalb der Kammer vorhandene Behandlungseinrich tung ist zum Zwecke der Reinigung oder zu Überwachungs zwecken gut erreichbar, wenn die Kammer einen von einem die Behandlungseinrichtung aufnehmenden Gehäuseunterteil abhebbaren Deckel hat und dieser Deckel zur Führung des Bandes jeweils eine Umlenkrolle an jeder Seite der Kammer aufweist.

Das Öffnen und Verschließen des Deckels ist besonders leicht zu bewerkstelligen, wenn gemäß einer anderen Wei terbildung der Erfindung der Deckel um eine koaxial zu einer Umlenkrolle verlaufende Achse schwenkbar ausgebil det ist.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Behandlungs anlage nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Behandlungsanlage entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Dichtungsbereich der Behandlungsanlage.

Die in Fig. 1 dargestellte Behandlungsanlage hat eine Kammer 1, welche ein trogförmiges Gehäuseunterteil 2 und einen Deckel 3 aufweist, der aus der in durchgezogenen Linien dargestellten, geschlossenen Position um eine Achse 4 in eine strichpunktiert gezeigte, offene Stellung bewegbar ist. In dem Gehäuseunterteil 2 ist eine Behand lungseinrichtung 5 angeordnet, bei der es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um einen Verdampfer handelt. Die Be handlungseinrichtung 5 dient der Beschichtung eines band förmigen Substrates 6, welches kontinuierlich von einer Vorratsrolle 7 abgewickelt, anschließend durch die Kammer 1 oberhalb der Behandlungseinrichtung 5 geführt wird und danach aus der Kammer 1 heraus zu einer Aufwickelrolle 8 läuft.

Zum Einlaufen in die Kammer 1 und Auslaufen aus der Kam mer 1 dienen Durchführungen 9, 10. Diese beiden Durchfüh rungen 9, 10 sind durch jeweils zwei in einem geringen Abstand parallel zueinander verlaufende Stege 11, 12 ge bildet, zwischen denen das Substrat 6 geführt wird. Wich tig für die Erfindung ist, dass dieses Substrat 6 nicht unmittelbar zwischen den Stegen 11, 12 läuft, vielmehr dort nach oben und unten jeweils durch ein synchron mit dem Substrat umlaufendes Band 13, 14 aus Stahlblech abge deckt ist. Diese Bänder 13, 14 liegen im Bereich der Stege 11, 12 mit ihrer dem Substrat 6 abgewandten Seite jeweils gegen eine Gehäusefläche 15, 16 an.

Zur Führung der beiden umlaufenden Bänder 13, 14 dienen an jeder Seite der Kammer 1 zwei parallel zueinander an geordnete Umlenkrollen 17, 18 sowie 19, 20 zwischen denen das Substrat 6 und jeweils ein Trum der Bänder 13, 14 ge führt wird. Das obere Band 13 verläuft geradlinig von der Umlenkrolle 17 zur Umlenkrolle 19, wobei ein Trum durch die Kammer 1 unterhalb des Deckels 3 hindurchführt und das andere Trum oberhalb des Deckels 3 verläuft. Die Achse 4 des Deckels 3 bildet zugleich die Lagerung für die Umlenkrolle 17. Deshalb kann man den Deckel 3 öffnen, ohne dass sich dabei die Bandspannung des Bandes 13 ver ändert.

Das Band 14 wird im Inneren der Kammer 1 zunächst durch eine Umlenkrolle 21 vom Substrat 6 abgeleitet und dann über eine weitere Umlenkrolle 22 auf der Seite der Durch führung 9 geleitet. Anschließend läuft das Band unter der Behandlungseinrichtung 5 entlang zu zwei Umlenkrollen 23, 24, bevor es durch die Durchführung 10 zur Umlenkrolle 20 gelangt.

Die Fig. 2 zeigt das Gehäuseunterteil 2 mit dem Steg 12 und darauf aufliegend den Steg 11 des Deckels 3. Dieser Deckel 3 hat an einem Ende die Umlenkrolle 17. Innerhalb des Gehäuseunterteils 2 ist die Umlenkrolle 22 zu sehen. Zusätzlich zur Fig. 1 erkennt man an einer Seite des Ge häuseunterteils 2 eine Vakuumpumpe 25, welche zum Evaku ieren der Kammer 1 dient. Zwischen den Stegen 11, 12 sind die Bänder 13, 14 und das Substrat 6 geführt.

Die Detaildarstellung gemäß Fig. 3 lässt die Bänder 13, 14 und das dazwischen eingeklemmte Substrat 6 erkennen. Weiterhin ist eine Dichtung 26 dargestellt, durch welche das Substrat 6 und die Bänder 13, 14 zur Seite hin abge dichtet wird.

Bezugszeichenliste

1

Kammer

2

Gehäuseunterteil

3

Deckel,

4

Achse

5

Behandlungseinrichtung

6

Substrat

7

Vorratsrolle

8

Aufwickelrolle

9

Durchführung

10

Durchführung

11

Steg

12

Steg

13

Band

14

Band

15

Gehäusefläche

16

Gehäusefläche

17

Umlenkrolle

18

Umlenkrolle

19

Umlenkrolle

20

Umlenkrolle

21

Umlenkrolle

22

Umlenkrolle

23

Umlenkrolle

24

Umlenkrolle

25

Vakuumpumpe

26

Dichtung

Claims

1. Behandlungsanlage für flache Substrate, insbesondere Bedampfungsanlage für Folien, welche eine Kammer mit zu mindest einer Durchführung zum Transport des Substrates zwischen dem Äußeren der Kammer und ihrem Inneren hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung (9, 10) durch zwei synchron zueinander bewegliche, vom Äußeren der Kammer (1) in ihr Inneres führende Bänder (13, 14) gebildet ist, welche einen solch geringen gegenseitigen Abstand haben, dass das Substrat (6) zwischen den Bändern (13, 14) einklemmbar ist, und die jeweils mit ihrer dem Substrat (6) abgewandten Seite gegen eine Gehäusefläche (15, 16) dichtend anliegen.

2. Behandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Gehäuseflächen (15, 16) an zwei mit geringem Abstand zueinander verlaufenden, gegenüber der Kammer (1) nach außen hin vorspringenden Stegen (11, 12) des Gehäuses (1) vorgesehen sind.

3. Behandlungsanlage nach den Ansprüchen 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, dass die beiden Bänder (13, 14) je weils endlos ausgebildet und über Umlenkrollen (17-24) umlaufend angeordnet sind.

4. Behandlungsanlage nach zumindest einem der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie an gegen überliegenden Seiten jeweils eine Durchführung (9, 10) hat, dass die Bänder (13, 14) jeweils mit einem Trum au ßenseitig zur Kammer (1) und mit ihrem anderen Trum von einer Durchführung (9) zur anderen Durchführung (10) durch die gesamte Kammer (1) hindurch verlaufen und dass innerhalb der Kammer (1) ein Band (14) durch Umlenkrollen (21, 22) von dem Substrat (6) weg außenseitig um eine Be handlungseinrichtung (5) herum und durch weitere Um lenkrollen (23, 24) zurück gegen das Substrat (6) geführt ist.

5. Behandlungsanlage nach zumindest einem der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in ihr an je der Seite der Kammer (1) jeweils zwei Umlenkrollen (21, 22; 23, 24) angeordnet sind und das Band (14) jeweils von einer Durchführung (9) über eine Umlenkrolle (21) zur Seite der Behandlungseinrichtung (5) und dann zurück zur Seite der Durchführung (10) und von dort über die andere Umlenkrolle (22) und von dort entsprechend zu den beiden gegenüberliegenden Umlenkrollen (23, 24) geführt ist.

6. Behandlungsanlage nach zumindest einem der vorangehen den Ansprüche, bei der die Behandlungseinrichtung einen Verdampfer hat, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das Band (13) auf der Seite des Substrates (6), die der Behandlungseinrichtung (5) abgewandt ist, aus Metall be steht.

7. Behandlungsanlage nach zumindest einem der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (1) einen von einem die Behandlungseinrichtung (5) auf nehmenden Gehäuseunterteil (2) abhebbaren Deckel (3) hat und dieser Deckel (3) zur Führung des Bandes (13) jeweils eine Umlenkrolle (17, 19) an jeder Seite der Kammer (1) aufweist.

8. Behandlungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, dass der Deckel (3) um eine koaxial zu einer Umlenkrolle (17) verlaufende Achse (4) schwenkbar ausge bildet ist.