DE202017100862U1

DE202017100862U1 - Vorrichtung zur aufeinander folgenden Vorder- und Rückseitenbeschichtung von bandförmigen Substraten

Info

Publication number: DE202017100862U1
Application number: DE202017100862.2U
Authority: DE
Original assignee: FHR Anlagenbau GmbH
Current assignee: Vital Micro Electronics Technology Jiangsu C Cn
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2027-02-18

Abstract

Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Vorder- und Rückseitenbeschichten von bandförmigen Substraten, die auch flexibel/elastisch sein können, wobei das bandförmige Substrat von einer Abwickel- zu einer Aufwickelrolle transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Prozesstrommeln (2, 3) vorgesehen sind, die übereinander angeordnet sind und um die das bandförmige Substrat (1) jeweils auf der Außenmantelfläche um die Prozesstrommeln (2, 3) geführt ist, dass jeder Prozesstrommel (2, 3) mindestens eine Einrichtung zum Beschichten der bandförmigen Substrate (1) zugeordnet ist, die unter oder neben der jeweiligen Prozesstrommel (2, 3) angeordnet ist, dass oberhalb jeder der Prozesstrommeln (2, 3) zwei Umlenkrollen (6, 7; 8, 9) nebeneinander positioniert sind, die das bandförmige Substrat (1) aus einem horizontalen Bandlauf (10) jeweils auf die Außenmantelfläche der jeweiligen Prozesstrommel (2, 3) und zurück umlenken, und dass auf der gleichen Seite neben den beiden Prozesstrommeln (2, 3) etwa in der Ebene des jeweiligen horizontalen Bandlaufs (10) jeweils eine weitere Führungsrolle (11, 12) angeordnet ist, so dass das Substrat (1) über die Führungsrollen (11, 12) zur oberen Prozesstrommel (2) und zu deren Umlenkrolle (8) auf der gleichen Seite führbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum aufeinander folgenden Vorder- und Rückseitenbehandeln von bandförmigen Substraten, die auch flexibel oder elastisch sein können, wobei das Substrat von einer Abwickel- zu einer Aufwickelrolle transportiert wird.
Vorrichtungen zum einseitigen Beschichten von Trägerfolien sind bekannt aus der DE 196 43 843 A1 , bei der in einer Vakuumkammer eine Leitwalze größeren Durchmessers vorgesehen ist, um deren Umfang eine Folie geführt wird und zwar über eine seitlich oberhalb der Leitwalze angeordnete Umlenkrolle als einlaufende Folie auf die Leitwalze und nach einem nahezu vollständigen Umlauf über eine weitere beabstandet zur ersten Umlenkrolle angeordnete weitere Umlenkrolle als auslaufende Folie. Unterhalb der Leitwalze befindet sich in der Vakuumkammer ein mit einer Blende versehener Verdampfer. Soll hier eine beidseitige Beschichtung der Trägerfolien erfolgen, müssen diese die Vorrichtung wiederholt durchlaufen.
In der DE 37 38 722 A1 wird eine Vorrichtung zum beidseitigen Beschichten von Bändern im Vakuum beschrieben. Dazu wird das zu beschichtende Band von einer Abwickelrolle zu einer ersten Beschichtungswalze und von dort über mehrere Führungsrollen auf eine zweite benachbart zur ersten angeordnete zweite Beschichtungswalze geführt, wobei beide Beschichtungswalzen gegenläufig angetrieben werden. Unterhalb der Beschichtungswalzen befinden sich jeweils Verdampfungsquellen, so dass nacheinander beide Seiten des Bandes beschichtet werden. Die Bandführung in der Vakuumkammer gestaltet sich als recht aufwändig.
Schließlich geht aus der DE 10 2013 107 690 A1 eine Bandsubstrat-Behandlungsanlage hervor, bei der mindestens zwei aufeinander folgende Substrat-Behandlungsstationen vorgesehen sind, zwischen denen das bandförmige Substrat derart geführt wird, dass je eine andere der beiden Oberflächenseiten des Bandsubstrates einer Behandlung ausgesetzt wird. Dazu ist jede der Substrat-Behandlungsstationen mit einer Trommel ausgestattet, um die das Bandsubstrat geführt wird, wobei die Trommeln benachbarter Substrat-Behandlungsstationen entgegengesetzt gedreht werden und wobei das Bandsubstrat zwischen den beiden aufeinander folgenden Substrat-Behandlungsstationen zumindest teilweise äußerlich um mindestens eine der beiden Substrat- Behandlungsstationen herumgeführt wird. Dadurch ist es möglich, das Bandsubstrat aufeinander folgenden Substrat- Behandlungsstationen aus unterschiedlichen Richtungen zuzuführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur aufeinander folgenden Vorder- und Rückseitenbehandlung von folienartigen Substraten, die auch flexibel/elastisch sein können, zu schaffen, die besonders einfach aufgebaut ist und die einen reversiblen Bandlauf des Substrates sowie jeweils Behandlungsrichtungen von den Seiten und von unten ermöglicht.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwei Prozesstrommeln vorgesehen sind, die übereinander angeordnet sind und um die das bandförmige Substrat jeweils auf der Außenmantelfläche um die Prozesstrommeln geführt ist, dass jeder Prozesstrommel mindestens eine Einrichtung zum Beschichten der bandförmigen Substrate zugeordnet ist, die unter oder neben der jeweiligen Prozesstrommel angeordnet ist, dass oberhalb jeder der Prozesstrommeln zwei Umlenkrollen nebeneinander positioniert sind, die das bandförmige Substrat aus einem horizontalen Bandlauf jeweils auf die Außenmantelfläche der jeweiligen Prozesstrommel und zurück umlenken, und dass auf der gleichen Seite neben den beiden Prozesstrommeln etwa in der Ebene des jeweiligen horizontalen Bandlaufs jeweils eine weitere Führungsrolle angeordnet ist, so dass das Substrat über die Führungsrollen zur oberen Prozesstrommel und zu der Umlenkrolle der oberen Prozesstrommel auf der gleichen Seite führbar ist.
Die Einrichtung zum Behandeln der bandförmigen Substrate kann als Verdampfer, Sputtervorrichtung, ALD-Vorrichtung, PE(CVD)-Vorrichtung oder zur FLA-Behandlung (Flash Lamp Annealing, d.h. zur Ausheilung von oberflächennahen Strukturfehlern mittels Blitzlampen) ausgebildet sein.
Dadurch, dass die Richtung des Bandlaufs umkehrbar sein kann, kann die Reihenfolge der Behandlung des bandförmigen Substrates frei gewählt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Prozesstrommeln mit den Umlenkrollen und den Führungsrollen innerhalb einer gemeinsamen Prozesskammer angeordnet, wobei das bandförmige Substrat über Bandschleusen in bzw. aus der Prozesskammer im horizontalen oder vertikalen Bandlauf geführt wird.
Alternativ kann jede der Prozesstrommeln in einer separaten Prozesskammer untergebracht sein, wobei zwischen den Prozesskammern eine Bandschleuse für das bandförmige Substrat angeordnet ist, um Verschleppungen von Prozessgasen, -dämpfen zu vermeiden. Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel an Hand einer einzigen schematischen Zeichnungsfigur näher erläutert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur aufeinander folgenden Vorder- und Rückseitenbehandlung von bandförmigen Substraten 1 besteht aus einer oberen und einer unteren Prozesstrommel 2, 3, wobei jeder Prozesstrommel 2, 3 jeweils mindestens eine Einrichtung zum Behandeln der folienartigen Substrate 1 zur Frontseitenbeschichtung 4 oder zur Rückseitenbeschichtung 5 zugeordnet ist. Jeder der Prozesstrommeln 2, 3 sind mindestens ein Verdampfer, oder andere Beschichtungsvorrichtungen, wie Sputtereinrichtungen oder Vorrichtungen zur ALD, PE(CVD) oder zur FLA-Behandlung zugeordnet, deren mögliche Positionierung mit den auf die Prozesstrommeln 2, 3 weisenden Pfeile symbolisch dargestellt ist. Die bandförmigen Substrate können aus Metall, Kunststoff bzw. Gewebematerialien o.dgl. bestehen und flexibel und/oder elastisch sein.
Oberhalb jeder der Prozesstrommeln 2, 3 sind zwei benachbarte und zeichnungsgemäß rechte und linke Umlenkrollen 6, 7, 8, 9 mit geringem Abstand zur Außenmantelfläche der jeweiligen Prozesstrommel 2; 3 angeordnet. Damit kann ein zeichnungsgemäß von der rechten Seite aus einem horizontalen Bandlauf 10, beispielsweise von einer nicht dargestellten Abwickeltrommel, zugeführtes bandförmiges Substrat 1 um die rechte Umlenkrolle 6 um die untere Prozesstrommel 3 herum und um die linke Umlenkrolle 7 zur linken Umlenkrolle 8 der oberen Prozesstrommel 2 und um diese herum zu deren rechten Umlenkrolle 9 nach rechts im horizontalen Bandlauf 10 zu einer nicht dargestellten Aufwickeltrommel weggeführt werden.
Auf der zeichnungsgemäß linken Seite neben der oberen und der unteren Prozesstrommel 2, 3 befindet sich noch etwa in der Ebene des Bandlaufes 10 jeweils eine weitere Führungsrolle 11, 12, um das bandförmige Substrat 1 seitlich neben der oberen Prozesstrommel 2 zu deren linken Umlenkrolle 8 zu führen. Es versteht sich, dass die Seiten auch vertauscht sein können.
Zusätzlich kann zwischen beiden Führungsrollen 11, 12 eine Spann- oder Führungsrolle 13 angeordnet sein, um eine gleichmäßige Spannung des bandförmigen Substrats 1 zu gewährleisten.
Zum beidseitigen Beschichten wird das bandförmige Substrat 1 mit einer ersten Seite, beispielsweise mit der Vorderseite aufliegend, zunächst um die Außenmantelfläche der unteren Prozesstrommel 3 geführt, so dass eine Rückseitenbeschichtung erfolgen kann und nach einem nahezu vollständigen Umlauf um die untere Prozesstrommel 3, der durch den Abstand der Umlenkrollen 6, 7 begrenzt wird, mit seiner zweiten Seite, mit der Rückseite auf der Außenmantelfläche der oberen Prozesstrommel 2 geführt, so dass eine Beschichtung der Vorderseite des bandförmigen Substrates erfolgen kann. Anschließend wird das bandförmige Substrat 1 um die rechte Umlenkrolle 9 über den horizontalen Bandlauf 10 zu einer nicht dargestellten Aufwickelrolle geführt.
Ein besonderes Kennzeichen dieser Anordnung ist, dass das beidseitige Beschichten auf einfache Weise erfolgen kann, ohne dass das bandförmige Substrat komplizierten Wendevorgängen unterzogen werden müsste.
Weiterhin kann die Richtung des Bandlaufes problemlos umgekehrt werden, so dass entweder die Vorderseite oder die Rückseite des bandförmigen Substrates 1 zuerst beschichtet werden kann.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann insgesamt in einer gemeinsamen Prozesskammer 14 angeordnet sein, wobei das bandförmige Substrat 1 – insbesondere dann, wenn es sich um eine Vakuumkammer handelt – im jeweiligen horizontalen Bandlauf 10 durch Bandschleusen oder offene Durchgänge 17, 18 in die bzw. aus der Prozesskammer 14 heraus geschleust werden.
Alternativ können die untere und die obere Prozesstrommel 2, 3 auch in getrennten Prozesskammern 15, 16 oder getrennten Prozesskammerabschnitten untergebracht sein. Die Führung des bandförmigen Substrats 1 von einer Prozesskammer 15 in die andere Prozesskammer 16 kann durch eine Bandschleuse oder ein offener Durchgang 19. Die Prozesskammern 14, 15, 16 können auch Vakuumkammern ausgeführt sein.
Bezugszeichenliste

1: bandförmiges Substrat
2: Prozesstrommel
3: Prozesstrommel
4: Frontseitenbeschichtung
5: Rückseitenbeschichtung
6: Umlenkrolle
7: Umlenkrolle
8: Umlenkrolle
9: Umlenkrolle
10: horizontaler Bandlauf
11: Führungsrolle
12: Führungsrolle
13: Spann- oder Führungsrolle
14: Gemeinsame Prozesskammer
15: Prozesskammer
16: Prozesskammer
17: Bandschleuse oder offener Durchgang
18: Bandschleuse oder offener Durchgang
19: Bandschleuse oder offener Durchgang

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19643843 A1 [0002]
DE 3738722 A1 [0003]
DE 102013107690 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung zum aufeinanderfolgenden Vorder- und Rückseitenbeschichten von bandförmigen Substraten, die auch flexibel/elastisch sein können, wobei das bandförmige Substrat von einer Abwickel- zu einer Aufwickelrolle transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Prozesstrommeln (2, 3) vorgesehen sind, die übereinander angeordnet sind und um die das bandförmige Substrat (1) jeweils auf der Außenmantelfläche um die Prozesstrommeln (2, 3) geführt ist, dass jeder Prozesstrommel (2, 3) mindestens eine Einrichtung zum Beschichten der bandförmigen Substrate (1) zugeordnet ist, die unter oder neben der jeweiligen Prozesstrommel (2, 3) angeordnet ist, dass oberhalb jeder der Prozesstrommeln (2, 3) zwei Umlenkrollen (6, 7; 8, 9) nebeneinander positioniert sind, die das bandförmige Substrat (1) aus einem horizontalen Bandlauf (10) jeweils auf die Außenmantelfläche der jeweiligen Prozesstrommel (2, 3) und zurück umlenken, und dass auf der gleichen Seite neben den beiden Prozesstrommeln (2, 3) etwa in der Ebene des jeweiligen horizontalen Bandlaufs (10) jeweils eine weitere Führungsrolle (11, 12) angeordnet ist, so dass das Substrat (1) über die Führungsrollen (11, 12) zur oberen Prozesstrommel (2) und zu deren Umlenkrolle (8) auf der gleichen Seite führbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Beschichten der bandförmigen Substrate (1) als Verdampfer, Sputtervorrichtung, PE(CVD), FLA- oder ALD-Vorrichtung ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung des Bandlaufs (10) umkehrbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozesstrommeln (2, 3) mit den Umlenkrollen (6, 7, 8, 9) und den Führungsrollen (11, 12) innerhalb einer gemeinsamen Prozesskammer (14) angeordnet sind, wobei das bandförmige Substrat (1) über Bandschleusen (17, 18) in bzw. aus der Prozesskammer (14) im horizontalen Bandlauf (10) geführt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Prozesstrommeln (2, 3) in einer separaten Prozesskammer (15, 16) untergebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Prozesskammern (15, 16) eine Bandschleuse oder ein offener Durchgang (19) für das bandförmige Substrat (1) angeordnet ist.