DE2459005A1

DE2459005A1 - ETCHING CHAMBER WITH SPRAY NOZZLE FOR ONE-SIDED SPRAYING OF A TAPE THROUGH THE CHAMBER.

Info

Publication number: DE2459005A1
Application number: DE19742459005
Authority: DE
Inventors: John J Frantzen
Original assignee: Buckbee Mears Co
Current assignee: Buckbee Mears Co
Priority date: 1974-07-11
Filing date: 1974-12-13
Publication date: 1976-01-22
Also published as: BR7410018A; NL7414249A; IT1027833B; BE821903A; GB1466770A; CA1034850A; JPS519033A; US3929551A; FR2277628A1; FR2277628B1

Description

Buckbee-Meare Company, £>t. Paul, Minnesota 55107, USABuckbee-Meare Company, £> t. Paul, Minnesota 55107, USA

Ätzkammer mit Sprühdüsen für eine einseitige Besprühung eines die Kammer durchlaufenden BandesEtching chamber with spray nozzles for one-sided spraying of a strip running through the chamber

Gegenstand der Erfindung ist eine Ätzkammer mit Sprühdüsen für eine einseitige Besprühung eines die Kammer durchlaufenden Bandes mit einem Ätzmittel. Derartige Ätzkammern werden vor allen Dingen dann erforderlich, wenn in ein Metallband Löcher mit einem minimalen Durchmesser eingeätzt werden'sollen, was oft nur dadurch erreichbar ist, daß zunächst von einer Seite her eine Vorätzung erfolgt und erst in einem zweiten Schritt, also nach dem Verlassen der Ätzkammer, in der eine einseitige Einätzung entsprechender Vertiefungen in das Band stattfindet, in einer nachgeschalteten weiteren Ätzkammer von beiden Seiten des Bandes her die endgültige Durchätzung der einzuätzenden Löcher in das Band erfolgt.The invention relates to an etching chamber with spray nozzles for a one-sided spraying of a belt running through the chamber with an etchant. Such Etching chambers are required above all if holes with a minimal diameter are to be etched into a metal strip, which is often only achievable in this way is that first of all there is a pre-etching from one side and only in a second step, that is after leaving the etching chamber, in which corresponding indentations are etched into the strip on one side, the final etching through from both sides of the strip in a further downstream etching chamber the holes to be etched into the tape.

Dies ist beispielsweise notwendig, wenn es sich um die Herstellung von Lochmasken für Farbfemsehröhren handelt, die zwischen den-die Elektronen aussendenden Vorrichtungen der Röhre und dem Bildschirm einzubauen sind, um die einzelnen Bildpunkte auf dem Leuchtschirm zu lokalisieren. Durch jedes Loch einer solchen Lochmaske werden jeweils die drei den Grundfarben zugeordneten Bildpunktteile für den entsprechenden Elektronenstrahl lokalisiert, da durch diese Löcher die Führung dieser Elektronenstrahlen erfolgt. Die Herstellung solcher Lochmasken erfolgt üblicherweise aus einem fortlaufenden Metallband, in das die Löcher eingeätzt sind, wobei das Band mehrere Bearbeitungsstationen durchläuft. Die Einätzung der erforderlichen sehr engenThis is necessary, for example, when it comes to the production of shadow masks for color brake tubes, to be installed between the electron-emitting devices of the tube and the screen in order to achieve the to localize individual pixels on the luminescent screen. Through each hole of such a shadow mask are respectively the three pixel parts assigned to the primary colors for localizes the corresponding electron beam, since these electron beams are guided through these holes. Such shadow masks are usually produced from a continuous metal strip into which the holes are etched are, with the tape going through several processing stations. The assessment of the required very tight

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Löcher, deren Weite noch unterhalb der Dicke des Metallbandes liegt, ist sehr schwierig, da das Ätzmittel nicht genügend dosiert werden kann. TJm trotzdem das Einätzen solcher kleiner Löcher in ein Metallband zu ermöglichen, ist bereits vorgeschlagen worden (U.S. Ser. No. 487,665, Deutsche Patentanmeldung P 24 54 199.9)» zunächst nur von einer Seite her, Vertiefungen in das eine Itzkammer durchlaufende Band einzuätzen, um dann erst nach Verlassen der Kammer in einer nachgeschalteten weiteren Kammer die Durchätzung dieser Durchbrechungen vorzunehmen, da es auf diese Weise möglich ist, eine Ausweitung der einzelnen Löcher zu verhindern.Holes, the width of which is still below the thickness of the metal strip, is very difficult because the etchant cannot be dosed sufficiently. Nevertheless, it is the etching of such small holes in a metal band has already been proposed (U.S. Ser. No. 487,665, German patent application P 24 54 199.9) »initially only from one side, indentations into the belt running through an itz chamber etching in order to then etch through in a subsequent chamber after leaving the chamber to make these breakthroughs, as it is possible in this way to widen the individual holes to prevent.

Bei den vorstehend erwähnten, bereits vorgeschlagenen Anordnungen wird die dem Ätzmittel zunächst nicht ausgesetzte Seite des Bandes durch eine gegenüber dem Ätzmittel resistente Schicht abgedeckt, da auch bei einer einseitigen Anordnung der Sprühdüsen nicht gewährleistet werden kann, daß das Ätzmittel auch auf die andere Seite des Bandes gelangt oder daß nicht durch beim Ätzen entstehende Dämpfe auch die dem Ätzmittel zunächst nicht ausgesetzte Seite des Bandes angegriffen wird.In the above-mentioned, already proposed Arrangements, the side of the tape not initially exposed to the etchant is replaced by a side opposite to the etchant Resistant layer covered, as this is not guaranteed even with a one-sided arrangement of the spray nozzles It can be that the etchant gets to the other side of the tape or that not through Vapors produced during etching also attack the side of the tape that is not initially exposed to the etchant will.

Die Aufbringung einer zusätzlichen Abdeckschicht, die nachher wieder entfernt werden muß, bedingt aber einen zusätzlichen Aufwand sowohl an Material als auch an Arbeitszeit und es muß außerdem eine besondere Sorgfalt bei der Herstellung eines solchen Bandes angewendet werden, damit nicht beim Entfernen dieses Abdeckbandes das eigentliche mit Löchern zu versehende Band beschädigt wird.However, the application of an additional cover layer, which must be removed again afterwards, requires one additional expenditure in terms of both material and working time, and special care must also be taken be used in the manufacture of such a tape, so not when removing this cover tape the actual tape to be perforated is damaged.

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Die Erfindung hat -deshalb die Ausbildung einer Ätzkammer zum Gegenstand, die es ermöglichen soll, ohne die Verwendung einer zusätzlichen Abdeckschicht das einseitige Besprühen eines die Kammer durchlaufenden Bandes zu ermöglichen, ohne daß dadurch die Gefahr besteht, daß die änderet dem Sprühmittel nicht ausgesetzte Seite des Bandes, durch Dämpfe,weggeschleuderte Teilchen des Sprühmittels und ähnlicne Einflüsse verunreinigt bzw. angegriffen wird.The invention therefore has the design of an etching chamber to the subject, which should make it possible to use the one-sided without the use of an additional cover layer To enable spraying of a belt passing through the chamber without the risk of the changes the side of the belt that is not exposed to the spray, is contaminated or attacked by vapors, thrown particles of the spray and similar influences.

Die Erfindung erreicht dies dadurch, daß zur seitlichen Führung des Bandes in der Kammer unter gleichzeitiger Abdichtung des die Sprühdüsen enthaltenden Raumes der Kammer gegenüber der nicht dem Ätzmittel auszusetzenden Seite des Bandes längs der Kammerwände je zwei auf ihre ganzen Länge federnd gegeneinander drückende Dichtungsleisten angeordnet sind, zwischen deren Randzonen die Bandführung erfolgt. Zweckmäßig wird dabei mindestens eine der jeweils eine Führungsnut bildenden Dichtungsleisten flexibel ausgestaltet und zur Erhöhung der Dichtwirkung kann man zwischen die jeweils flexible Dichtungsleiste und eine parallel verlaufende Anschlagleiste einen mit einem Gas, insbesondere Luft gefüllten, elastischen Schlauch einlegen, der selbstverständlich auch selbst die elastische Dichtungsleiste darstellen kann.The invention achieves this in that for the lateral guidance of the tape in the chamber while at the same time Sealing of the space containing the spray nozzles Chamber opposite the side of the tape not to be exposed to the etchant along the chamber walls two each on their the entire length resiliently pressing against each other sealing strips are arranged, between the edge zones Tape guidance takes place. At least one of the sealing strips, which each form a guide groove, is expediently designed to be flexible and to increase the sealing effect can be placed between the flexible sealing strip and a parallel stop bar one filled with a gas, in particular air, Insert elastic hose, which of course also represent the elastic sealing strip itself can.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Dichtungskammer und Fig. 1 shows a cross section through a sealing chamber and

Fig. 2 die schematische Wiedergabe einer Ätzvorrichtung mit mehreren hintereinander angeordneten Ätzkammern.Fig. 2 is a schematic representation of an etching device with several etching chambers arranged one behind the other.

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In Fig. 1 ist die Ätzkammer mit den erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtungen mit 10 bezeichnet. Innerhalb der Kammer 10 wird das Band 9 geführt, das aus drei Schichten besteht, und zwar einer metallischen Kernschicht 11, einer oberen gegenüber dem Ätzmittel resistenten Schicht 12 und einer unteren, ebenfalls für das Ätzmittel resistenten Schicht 13. Die Schichten 12 und 13 sind mit einer Vielzahl von Aussparungen versehen, durch die das Ätzmittel auf die metallische Kernschicht 11 gelangen kann, wenn das Band 9 die Sprühkammer durchläuft.In FIG. 1, the etching chamber with the sealing devices according to the invention is denoted by 10. Within the chamber 10 is guided by the tape 9, which consists of three layers, namely a metallic core layer 11, an upper layer 12 resistant to the etchant and a lower layer, likewise for the etchant-resistant layer 13. The layers 12 and 13 are provided with a large number of recesses, through which the etchant can reach the metallic core layer 11 when the belt 9 is in the spray chamber passes through.

Es ist jedoch für den Beginn des Ätzvorganges vorgesehen, daß zunächst nur die untere Seite des Bandes 9 durch die Sprühdüsen 22, 23 und 24 besprüht wird, ohne; daß das Sprüh- oder Ätzmittel auf die Oberseite, also in den Bereich der Schicht 12 gelangen kann. Würde dies nämlich erfolgen, so könnte eine Vorätzung der oberen Seite des Bandes 9 stattfinden, die die gewünschte korrekte Einhaltung der minimalen Durchmesser der einzu-. ätzenden Löcher unmöglich machen würde. Um zu verhindern, daß Teile der Ätzflüssigkeit oder Ätzdämpfe um die Kanten des Bandes 9 herum auf die Oberseite des Bandes gelangen, sind Führungen 14 und 15 vorgesehen, auf denen das Band 9 getragen und geführt wird. Außer diesen Führungsleisten 14 und 15 sind im Verlauf der Bahn auch noch in Fig. 1 nicht dargestellte Transport- und Tragrollen vorgesehen, die einen gleichmäßigen Durchlauf des Bandes 9 durch die Ätzkammer ermöglichen. Oberhalb der Führungsleisten 14 und 15 sind Abdichtleisten 16 und 1? angebracht, die mit der Kammer 10 bzw. den Seitenwänden der Kammer fest verbunden sind und auf das Band 9 federnd drücken. Die Dichtungsleisten 16 und 17 sind verhältnismäßig dünn, damit der von den luftgefüllten Schläuchen 18 und 20 ausgeübte Druck sich voll auf das Band 9However, it is provided for the beginning of the etching process that initially only the lower side of the band 9 is sprayed through the spray nozzles 22, 23 and 24 without; that the spray or etchant can reach the upper side, that is to say in the area of the layer 12. Would this namely take place, a pre-etching of the upper side of the band 9 could take place, which the desired correct compliance with the minimum diameter of the would make caustic holes impossible. To prevent, that parts of the etching liquid or etching vapors get around the edges of the tape 9 on the upper side of the tape, guides 14 and 15 are provided on which the belt 9 is carried and guided. Except for these guide rails 14 and 15 are also provided in Fig. 1 transport and support rollers not shown in the course of the track, which allow a uniform passage of the strip 9 through the etching chamber. Above the guide rails 14 and 15 are sealing strips 16 and 1? attached to the chamber 10 or the side walls of the Chamber are firmly connected and press on the band 9 resiliently. The sealing strips 16 and 17 are proportionate thin, so that the pressure exerted by the air-filled tubes 18 and 20 is fully applied to the belt 9

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Tinter Zwischenpressen der Dichtungsleisten 16 und 17 auswirken kann. S¹Ur die Dichtungsleisten 16 und 17 steht eine große Auswahl an geeigneten Materialien zur Verfugung» wobei sich aber selbstschmierende ■ Materialien auf der Polytetrafluorethylenbasis sowohl hinsichtlich der Abnutzung als auch bezüglich der Widerstandsfähigkeit gegen das Ätzmittel als besonders geeignet erwiesen haben. Der Luftschlauch 18 wird zwischen der Dichtungsleiste 16 und einer Anschlagsschiene 19» die eine etwas gekrümmte Ausgestaltung besitzt so festgehalten, daß er sowohl gegen die Dichtungsleiste 16 als auch gegen die entsprechende Seitenwand der Kammer gedruckt wird. Dasselbe trifft für den Luftschlauch zu, dessen Halterung durch die Leiste 21 erfolgt.Tinter intermediate pressing of the sealing strips 16 and 17 can affect. S ¹ A large selection of suitable materials is available for the sealing strips 16 and 17 »although self-lubricating materials based on polytetrafluoroethylene have proven to be particularly suitable both in terms of wear and tear and in terms of resistance to the etching agent. The air hose 18 is held between the sealing strip 16 and a stop rail 19 'which has a somewhat curved configuration so that it is pressed both against the sealing strip 16 and against the corresponding side wall of the chamber. The same applies to the air hose, which is held by the strip 21.

Mit Hilfe dieser beiden Luftschläuche ist es möglich, einen gleichmäßigen Druck auf die Dichtungsleisten 16 und 17 im ganzen Bereich der Ätzkammer auszuüben, um dadurch zu verhindern, daß an irgendeiner Stelle das Ätzmittel auf die Oberseite des Bandes 9 gelangen kann.· Durch entsprechende Einstellung des Luftdruckes in den Schläuchen 18 und 20 ist auch eine einfache Regulierung des jeweiligen Anpressdruskes möglich und es kann immer geprüft werden, ob der betreffende Anpressdruck noch vorhanden ist. Andererseits sichert diese Art der Ausübung des Anpressdruckes -mit Hilfe der luftgefüllten Schläuche 18 und 20 die Unverletzbarkeit der oberen Deckschicht 12 des Bandes 9, so daß keine Gefahr besteht, daß diese Deckschicht durch die Führungs- und Dichtungsleisten beschädigt oder entfernt wird.With the help of these two air hoses it is possible to exert a uniform pressure on the sealing strips 16 and 17 in the entire area of the etching chamber in order to in this way to prevent the etching agent from getting onto the upper side of the belt 9 at any point. Adjustment is also simple by setting the air pressure in the hoses 18 and 20 accordingly of the respective Anpressdruskes possible and it can always check whether the relevant contact pressure is still present. On the other hand, this type of exercise secures of the contact pressure - with the help of the air-filled Hoses 18 and 20 the invulnerability of the upper cover layer 12 of the tape 9, so that there is no risk that this cover layer is damaged or removed by the guide and sealing strips.

In Fig. 2 bezeichnet die Zahl 30 die Anordnung von Ätzkammern, wie sie Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Das System 30 enthält einen ersten Satz von Ätzkammern 31» 32- und 33 und einen zweiten Satz von Ätz-In Fig. 2, the number 30 denotes the arrangement of etching chambers, as they are the subject of the present invention. The system 30 includes a first set of etch chambers 31 »32 and 33 and a second set of etching

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kammern 34, 35, 36 und 37. Die Ätzkammern 31, 32, 33, 34 und 35 enthalten einen Satz von Sprühdüsen 50, 51 52, 53 und 54, wobei sich diese Düsen unterhalb des Bandes 9, das der Ätzflüssigkeit ausgesetzt werden soll, befinden. Im Gegensatz hierzu befinden sich die Ätzkammern 36 und 37 mit den Düsen 55 und 56 oberhalb des Bandes 9 und sprühen die Itzflüssigkeit gleichzeitig gegendas Band 9 mit den Ätzdüsen 53 und 54 der beiden Kammern 34 und 35· Die in Fig. 1 dargestellte Abdichtungsvorrichtung befindet sich in den Ätzkammern 31» 32 und 33» um zu verhindern, daß das Ätzmittel aus den Düsen 50, 51 und 52 um die Seitenkanten des Bandes herum auf die Oberseite des Bandes 9 gelangen kann.chambers 34, 35, 36 and 37. The etching chambers 31, 32, 33, 34 and 35 contain a set of spray nozzles 50, 51 52, 53 and 54, these nozzles being below the band 9 that is to be exposed to the etching liquid, are located. In contrast to this are the etching chambers 36 and 37 with the nozzles 55 and 56 above the Band 9 and spray the Itzlösung simultaneously against the band 9 with the etching nozzles 53 and 54 of the two Chambers 34 and 35 · The sealing device shown in FIG is located in the etching chambers 31 »32 and 33 »to prevent the etchant from coming out of the nozzles 50, 51 and 52 around the side edges of the tape the top of the belt 9 can reach.

Beim Verlassen der Ätzkammer 33 gelangt das Band 9 zu einer Abstre if vorrichtung, durch die die obere gegenüber dem Ätzmittel resistente Schicht gesäubert wird, bevor sie in die Ätzkammern 36 und 37 eintritt. Durch diese Abstreifvorrichtung werden Wasser oder sonstige Flüssigkeitsreste oder auch andere Verunreinigungen abgestrichen, die möglicherweise auf das Band gelangt sind, bevor dieses in die Kammern 31, 32 und 33 eingetreten ist. Die Abstreifeinrichtung besteht aus einer größeren Rolle 40 mit einem bestimmten Durchmesser, einem Abstützblock 43, der in der Kammer befestigt ist und einem Paar von pinselartigen Abstreifern 41 und 45, die mit*den Federn 42 und 46 gegen die Oberseite des Bandes 9 gedrückt werden. Auf diese Weise werden alle Verunreinigungen vom Band abgestreift, bevor nun auch die Oberseite des Bandes der Sprühwirkung durch die Düsen 55 und 56 der Kammern 36 und 37 ausgesetzt wird.When leaving the etching chamber 33, the tape 9 arrives at a stripping device through which the upper opposite the etchant-resistant layer is cleaned before it enters the etching chambers 36 and 37. Through this Wiping device, water or other liquid residues or other impurities are wiped off, which may have got onto the belt before it entered chambers 31, 32 and 33. The stripping device consists of a larger roller 40 of a certain diameter, a support block 43 fixed in the chamber and a pair of brush-like Strippers 41 and 45, with * the springs 42 and 46 are pressed against the top of the belt 9. In this way, all impurities are stripped from the belt, before the top of the belt of the spray effect through the nozzles 55 and 56 of the chambers 36 and 37 is suspended.

Es ist augenscheinlich, daß man die Dichtungsleisten 16 und 17 auch weglassen kann, wenn man nur die Wandungen der Luftschläuche 18 und 17» besonders in ihrem unterenIt is evident that the sealing strips 16 and 17 can also be omitted if only the walls are used of the air hoses 18 and 17 »especially in their lower ones

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Bereich, so verstärkt, daß sie gleichzeitig als Führung und Abdichtung gegenüber dem Band 9 wirksam sein können. In diesem Pail drücken die Schläuche 18 und 20 unmittelbar auf die Oberseite 12 des Bandes 9·Area reinforced so that it doubles as a guide and sealing against the band 9 can be effective. In this pail, the hoses 18 and 20 push directly on the top 12 of the band 9

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Claims

1. Etching chamber with spray nozzles for a one-sided spraying of a strip running through the chamber with an etchant, characterized in that for the lateral guidance of the strip in the chamber while sealing the space of the chamber containing the spray nozzles from the side not to be exposed to the etchant (12) of the band (9) along the chamber walls are arranged in each case two sealing strips (14/16, 15/17) which press resiliently against one another over their entire length, between the hand zones of which the band is guided.

2. Etching chamber according to claim 1, characterized in that at least one of the sealing strips (16, 17) each forming a guide groove is flexible.

3. Etching chamber according to claim 1 and 2, characterized in that between the flexible sealing strips (16, 17) and stop strips (19, 21) running parallel to these, a gas-filled elastic tube is inserted (18, 20).

4. Etching chamber according to claim 1, characterized in that after leaving the etching chambers (31, 32, 33) causing a one-sided etching of the strip (9), the strip (9) has a wiping device (41, 42, 43, 45) for removal of liquid and other residues on the belt passes through.

5. etching chamber according to claim 1 and 2, characterized in that the elastic sealing strips are made of polytetrafluoroethylene.

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6. Etching chamber according to claim 1, characterized in that the elastic sealing strips are formed by the inflatable air tubes (18, 20).

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