ES2346707T3 - Dispositivo y procedimiento para recubrir uniformemente sustratos. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para cubrir uniformemente una superficie de un sustrato (10; 22) con un líquido, con las siguientes características: un medio (12a, 12b; 20a, 20b) de retención para el sustrato (10; 22), que está configurado para fijar el sustrato (10; 22) de tal manera que se forma un volumen de proceso por medio de la superficie del sustrato (10; 22) y el medio (12a, 20a) de retención; un medio (14; 50) de humectación que está configurado para introducir el líquido en el volumen de proceso sobre la superficie del sustrato (10; 22); y un medio (18a-18c) de basculación que está configurado para inclinar el medio (12a; 12b; 20a; 20b) de retención con el sustrato (10; 22) con respecto a un primer y a un segundo eje, estando dispuestos el primer y el segundo eje en un plano paralelo a la superficie del sustrato (10; 22) y formando un ángulo predeterminado entre sí para distribuir de este modo el líquido sobre la superficie del sustrato.

Description

Dispositivo y procedimiento para recubrir uniformemente sustratos.

La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento que permiten cubrir uniformemente una superficie de un sustrato con un líquido o una sustancia disuelta en un líquido y en particular, con un concepto que permite aplicar uniformemente un recubrimiento químico sobre un sustrato. En particular, se hace posible el recubrimiento, ataque por ácido, limpieza, secado de objetos planos tales como por ejemplo, hojas de vidrio de forma de placa o materiales flexibles, por un lado.

Las aplicaciones en las que los sustratos portadores deben cubrirse con una capa delgada de un material adicional son diversas. En este contexto, la capa aplicada adicionalmente puede ser por ejemplo activa, es decir presentar por ejemplo una función óptica o eléctrica. Ejemplos de esto son la aplicación de una capa fotosensible en la producción de células solares o la aplicación de una capa de fósforo delgada sobre un CCD para dotar al mismo de una capa de conversión, de tal manera que el CCD en combinación con la capa de conversión también sea sensible a la radiación de rayos X. En el caso de un recubrimiento uniforme con capas delgadas, que no ejercen ninguna función activa, el recubrimiento sirve frecuentemente como protección mecánica, tal como es el caso por ejemplo en CD de audio. En este caso, después de la producción del CD, se aplica una capa protectora de una resina sintética transparente sobre el lado ópticamente legible del CCD para proteger al mismo contra los daños. En este contexto, se requiere que el espesor de capa de la capa protectora se aplique tan uniformemente como sea posible en toda la pieza bruta del CD para no influir, dependiendo de la posición, en las propiedades ópticas con respecto a, por ejemplo, el comportamiento de absorción y de reflexión de un CCD.

También al aplicar capas óptica o eléctricamente activas, la uniformidad de la aplicación o el mantenimiento de un determinado espesor de capa teórico es un objetivo principal, puesto que el espesor de capa o su homogeneidad tiene una influencia inmediata en, por ejemplo, los parámetros ópticos o eléctricos de un componente producido por medio de recubrimiento.

En procedimientos litográficos que incluyen el procesamiento de una superficie semiconductora por medio de ataque por ácido, es esencial que la superficie semiconductora pueda cubrirse de manera controlada con un espesor uniforme de agente de ataque por ácido, de tal manera que el avance del ataque por ácido tenga lugar a la misma velocidad en toda la superficie del semiconductor que va a procesarse.

En el estado de la técnica se conocen diversos procedimientos para obtener un recubrimiento uniforme de una superficie. Con los CD, por ejemplo, se hace rotar rápido la superficie que va a recubrirse, aplicándose entonces un material usado para el recubrimiento en la proximidad del eje de rotación, de tal manera que el material se distribuye automáticamente por las fuerzas centrífugas sobre la superficie del disco al cual se adhiere en un espesor de capa uniforme debido a las fuerzas adhesivas. Otros procedimientos conocidos son por ejemplo la electrodeposición, es decir, la deposición electroquímica de iones disueltos en un líquido sobre una superficie así como la atomización de una superficie o la inmersión de superficies que van a recubrirse en un baño del material usado para el recubrimiento.

En procedimientos químicos que se basan en que al menos dos reactivos que pueden formar, mediante reacción química, el material usado para el recubrimiento, se aplican sobre la superficie de un sustrato, de tal manera que mediante la reacción química se deposita el material sobre la superficie, han de tenerse en cuenta varias condiciones previas adicionales. Por una parte, la reacción química que forma el material de recubrimiento no tiene lugar solamente sobre la superficie sino también dentro del volumen de líquido formado por los reactivos mezclados. Dependiendo de la velocidad de reacción, es por consiguiente al menos desfavorable o imposible mantener una gran reserva de reactivos premezclados para llevar a cabo, por ejemplo, un proceso de inmersión, puesto que dentro del volumen de líquido mantenido a disposición, los reactivos se consumirán por sí mismos en cierta medida por reacción. De esta manera, por una parte se desperdician reactivos valiosos y por otra parte, ya no será posible un recubrimiento posterior mediante la mezcla de reactivos consumida. El límite de tiempo para el procesamiento requiere además un uso económico de la mezcla de reactivos durante la aplicación sobre la superficie que va a recubrirse, puesto que será difícil reutilizar la mezcla de reactivos para un procesamiento adicional una vez que fluye fuera o se retira de la superficie. Procedimientos en los que una mezcla de reactivos se distribuye sobre la superficie por medio de rotación, por ejemplo, son por consiguiente desventajosos puesto que la mayor parte de la mezcla de reactivos se retira o se centrifuga de la superficie.

Un procedimiento para conseguir una reacción acelerada de los relativos no antes de que lleguen a la superficie del sustrato que va a recubrirse lo describe la Publicación de Patente Internacional WO 03/021648 A1, que describe un proceso de recubrimiento de superficie químico para formar una película semiconductora ultrafina de componentes del grupo IIB-VIA sobre un sustrato. En este contexto, una composición líquida premezclada, que contiene componentes del grupo IIB y el grupo VIA, se aplica sobre un sustrato calentado, de tal manera que, mediante el calor del sustrato, se permite una reacción heterogénea entre los diferentes elementos de grupo del recubrimiento líquido. En este contexto, la reacción en la superficie del sustrato se acelera mediante el suministro de energía térmica.

El objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo y un procedimiento que permitan cubrir una superficie de un sustrato más eficientemente con un líquido o una mezcla de reactivos con un espesor de capa uniforme.

Este objetivo se soluciona mediante un dispositivo según la reivindicación 1 y mediante un procedimiento según la reivindicación 18.

En este contexto, la presente invención se basa en el hallazgo de que la superficie de un sustrato puede cubrirse uniformemente con un líquido cuando el sustrato se fija en un medio de retención que forma, con la superficie del sustrato, un volumen de proceso en el que puede aplicarse el líquido sobre la superficie del sustrato por medio de un medio de humectación y cuando, además, el medio de retención con el sustrato se desplaza en un movimiento basculante por medio de un medio de basculación, de manera que el líquido se distribuye uniformemente sobre la superficie del sustrato. Mediante el movimiento basculante se impide una concentración del volumen de líquido en un sitio determinado de la superficie del sustrato, puesto que la dirección de movimiento del líquido cambia constantemente. Además, el consumo de reactivos o líquidos para recubrimiento puede reducirse mucho puesto que, debido a la dirección de movimiento constantemente cambiante del líquido sobre la superficie del sustrato, se cubre la superficie uniformemente sin que se pierda una gran cantidad de líquido en los bordes del sustrato al fluir hacia abajo desde la superficie del sustrato.

Por tanto se permite según la invención recubrir, atacar por ácido, limpiar y secar objetos planos, tales como hojas de vidrio en forma de placa o materiales flexibles, por un lado. Objetos planos, es decir, objetos que tienen un espesor reducido en una dirección perpendicular a una superficie principal extensa se denominan a continuación de manera resumida como sustratos. Éstos pueden ser, por ejemplo, hojas de vidrio, superficies semiconductoras u objetos similares, que también pueden ser flexibles.

Según la invención puede tratarse un sustrato de este tipo, por ejemplo, con CdS a partir de los reactivos agua amoniacal, sulfato o acetato de cadmio y tiourea. Además, también es posible el tratamiento con componentes aditivos, así como reactivos alternativos, tales como por ejemplo con acetato de Zn.

En un ejemplo de realización de la presente invención, se fija un sustrato que va a cubrirse en un medio de retención, presionándose el sustrato desde el lado inferior del sustrato, por medio de un bastidor de soporte contra una cámara de proceso del medio de retención, que junto con la superficie del sustrato forma un volumen de proceso. En este contexto, la cámara de proceso está configurada de tal manera que prevé medios de obturación en los bordes adyacentes a la superficie del sustrato, de tal manera que un líquido aplicado sobre la superficie del sustrato por medio de un medio de humectación no puede fluir fuera de la superficie. El medio de retención se mueve, junto con el sustrato fijado por el mismo, de manera basculante mediante un medio de basculación, es decir, el ángulo de inclinación de la superficie del sustrato respecto a una posición de partida paralela a la superficie se modifica continuamente de manera controlada, fluyendo el líquido sobre la superficie del sustrato en direcciones que se modifican constantemente por la influencia de la gravedad. La basculación de la superficie puede provocarse en este contexto de tal manera que se inclina la superficie respecto a dos ejes, que se encuentran en un plano que se extiende en paralelo a la superficie del sustrato. Para permitir una basculación en todas direcciones, los dos ejes deben presentar un ángulo uno respecto a otro, que puede ascender por ejemplo a 90º.

Los ejes, respecto a los que se inclina el plano, pueden en este contexto ser también variables en el tiempo. Un movimiento basculante, es decir la inclinación del plano, puede provocarse por ejemplo, al soportar el sustrato en 3 puntos (que definen un plano), pudiendo moverse los 3 puntos de soporte independientemente entre sí en una dirección en horizontal respecto a la superficie del sustrato.

Debido al movimiento basculante permanente, que puede tener lugar ya al inicio de la humectación mediante el medio de humectación, el líquido introducido en el volumen de proceso se distribuye uniformemente, de tal manera que, en caso del recubrimiento químico de la superficie, se ajusta un recubrimiento de superficie con una distribución de espesor uniforme. Por la oscilación se evitan en este contexto en particular también los efectos de borde, que resultarían sobre las paredes del volumen de proceso debido a las fuerzas adhesivas, si la superficie se atomizara sólo con el líquido de una manera uniformemente delgada. Tales efectos de borde darían como resultado que en los bordes del sustrato, donde la superficie del sustrato es adyacente al medio de retención, habría una capa de líquido más gruesa sobre la superficie del sustrato que en las zonas centrales del sustrato, de manera que un recubrimiento resultante a partir del mismo ya no sería homogéneo en términos de espesor. Esto puede evitarse de una manera simple y eficaz mediante el movimiento basculante.

En un ejemplo de realización adicional de la presente invención, el medio de humectación permite la introducción simultánea de diferentes líquidos en el volumen de proceso, de manera que, con un recubrimiento químico, el mezclado de los reactivos que forman el recubrimiento no tienen lugar hasta el mismo momento de la humectación de la superficie del sustrato, de manera que no se produce ninguna reducción de la eficacia ni desperdicio de los reactivos, tal como es el caso cuando éstos ya están previamente mezclados y se mantienen en reserva en estado mezclado.

Para reducir adicionalmente el tiempo de mezclado y así aumentar adicionalmente la eficacia, el medio de humectación en un ejemplo de realización adicional de la presente invención presenta un medio de mezclado a la que fluyen diferentes líquidos (por ejemplo, reactivos de un recubrimiento químico) antes de la aplicación sobre la superficie del sustrato, de manera que puede conseguirse un mezclado más rápido y más uniforme.

En otras palabras, la dosificación de los reactivos aplicados sobre el sustrato puede llevarse a cabo de diferentes maneras. En caso de una dosificación individual sobre el sustrato, los productos químicos se suministran individualmente a la cámara de proceso o al volumen de proceso. Dependiendo de los requerimientos de proceso, pueden fijarse el orden de la dosificación y la duración de la dosificación (el tiempo de dosificación). En caso de una dosificación con tanque de mezclado, pueden premezclarse varios productos químicos en un tanque de mezclado y suministrarse al sustrato o al volumen de proceso.

En un ejemplo de realización adicional de la presente invención, es posible una dosificación combinada, en la que una parte de los productos químicos se premezclan en un tanque de mezclado o un tubo de mezclado para suministrarse a la cámara de proceso en un estado premezclado. Reactivos adicionales pueden aplicarse directamente sobre el sustrato o suministrarse a la cámara de proceso sin mezclarlos previamente con otros reactivos. En este contexto, el orden de suministro y el tiempo de dosificación respectivo pueden variarse y/o determinarse libremente.

Además, es posible según la invención efectuar la dosificación con el movimiento basculante ya encendido, para aprovechar eficazmente, por completo, el tiempo necesario para dosificar o suministrar los productos químicos.

Para la dosificación, es decir para determinar el volumen suministrado o la cantidad suministrada (peso o similar) de los reactivos suministrados pueden usarse una multitud de sensores o unidades tal como, por ejemplo, una célula de pesaje, un interruptor de flotador, un caudalímetro de turbina o también una bomba de dosificación.

En un ejemplo de realización adicional de la presente invención, es posible, además, llevar los reactivos que van a suministrarse hasta una temperatura que se diferencia de la temperatura del sustrato. Esto significa, por tanto, que los reactivos pueden aplicarse sobre el sustrato enfriados, a temperatura ambiente o calentados. Por consiguiente, dependiendo de los requerimientos de proceso específicos, todas o algunas técnicas de dosificación usadas pueden estar equipadas adicionalmente con agitadores, calentadores o enfriadores.

En un ejemplo de realización adicional de la presente invención, el volumen de proceso formado por el medio de retención puede cerrarse de manera hermética a los gases, de manera que ya no hay peligro de ningún efecto negativo sobre el entorno cuando se usan reactivos que desprenden gases que son peligrosos para la salud.

En un ejemplo de realización adicional de la presente invención, el medio de retención está configurado de tal manera que el componente del medio de retención adyacente al volumen de proceso, cuando se coloca sobre el sustrato, tiene una superposición espacial con el sustrato que no supera el 5% de la superficie del sustrato, de manera que, según la invención, solamente una pequeña fracción de la superficie de sustrato disponible se hace inaccesible para etapas de proceso adicionales mediante la obturación.

En un ejemplo de realización adicional de la presente invención, el medio de retención está configurado de tal manera que, en un estado abierto permite el acceso sin impedimentos al sustrato desde al menos un lado del medio de retención, de manera que en el estado abierto del medio de retención, el sustrato puede moverse tanto hacia dentro de la zona del medio de retención como hacia fuera de la zona del medio de retención.

En un ejemplo de realización adicional de la presente invención, el dispositivo según la invención presenta adicionalmente un medio de calentamiento, que está configurado para calentar el sustrato hasta una temperatura de calentamiento predeterminada, de manera que, debido a la energía térmica suministrada, se acelera un proceso químico que puede generar un material que va a recubrirse, principalmente sobre la superficie del sustrato. En este contexto, la basculación garantiza que la concentración de los reactivos, en promedio, sea la misma en cada punto de la superficie, de manera que la velocidad de reacción de los reactivos en la superficie del sustrato pueda aumentarse sin obtener un espesor de capa aumentado localmente, por ejemplo, en el sitio donde se cargan los productos químicos. Así pueden reducirse adicionalmente las pérdidas inevitables por los reactivos que no reaccionan en la superficie del sustrato.

En un ejemplo de realización adicional de la presente invención, se calienta el sustrato hasta temperaturas elevadas junto con el producto químico suministrado. Esto significa que el sustrato se comprime con el calentamiento. Los reactivos se añaden a esto. La temperatura de calentamiento es en este contexto todavía menor que la temperatura de partida para la reacción química. En particular, esto significa también que al comienzo, la temperatura del sustrato es menor o igual que la temperatura del producto químico. Durante el movimiento basculante, la temperatura de calentamiento se aumenta lentamente hasta el valor teórico. De esta manera, tienen lugar un inicio de reacción lento y un recubrimiento uniforme. Esto es posible, en particular, puesto que la temperatura del sustrato en el momento de cargar el producto químico es todavía menor que la temperatura de reacción del producto químico, es decir también menor que la temperatura del producto químico, de manera que el proceso de recubrimiento no se inicia ya con el primer contacto del compuesto químico cargado.

En un ejemplo de realización adicional de la presente invención, el dispositivo de retención está configurado de tal manera que, en el estado abierto, un sustrato por ejemplo, una placa de vidrio, puede transportarse al dispositivo de retención o fuera del mismo desde un lado del dispositivo de retención por medio de un equipo de manejo convencional, es decir un medio de transporte extendido, de manera que el dispositivo según la invención puede integrarse fácilmente en instalaciones de producción existentes.

Ejemplos de realización preferidos de la presente invención se explican en detalle a continuación haciendo referencia a las figuras adjuntas. Muestran:

las figuras 1a-c un ejemplo de realización de un dispositivo de retención según la invención con la dirección de movimiento del movimiento basculante;

la figura 2 una vista lateral de un ejemplo de realización de un dispositivo según la invención para recubrir uniformemente una superficie; y

la figura 3 una vista en corte de un ejemplo de realización de un dispositivo según la invención para recubrir uniformemente una superficie de un sustrato;

la figura 4 una vista en corte adicional de un ejemplo de realización de la presente invención;

la figura 5 una vista en perspectiva de un ejemplo de realización de la presente invención;

la figura 6 una vista desde arriba de un ejemplo de realización de la presente invención;

la figura 7 un ejemplo de realización para un medio de basculación según la invención; y

la figura 8 una vista en perspectiva de un ejemplo de realización de la presente invención.

En las figuras 1a a 1c se representa una representación esquemática del modo de funcionamiento del dispositivo según la invención para humectar uniformemente una superficie de un sustrato.

Las figuras 1a a 1c muestran, en una vista lateral y una vista en perspectiva, el sustrato 10 y el medio de retención que consiste en una parte 12a superior y una parte 12b inferior.

La figura 1a muestra en este contexto el estado abierto del medio de retención y las figuras 1b y 1c muestran el estado cerrado.

Tal como se muestra en la figura 1a, la parte 12a superior y la parte 12b inferior del medio de retención están inicialmente separadas espacialmente, encontrándose entre la parte 12a superior y la parte 12b inferior el sustrato 10, que puede transportarse en la aplicación industrial hasta allí por medio de equipo de manejo de sustratos convencional.

En el estado cerrado del medio de retención, se presiona el sustrato 10 desde la parte 12b inferior contra la parte 12a superior, de manera que la superficie que va a recubrirse del sustrato 10 (arriba) forma con la parte 12a superior del medio de retención un volumen de proceso, al poder introducirse productos químicos (productos químicos) en el volumen de proceso sobre la superficie del sustrato a través de una abertura 14.

Según la invención, el medio de retención incluyendo el sustrato 10 está fijado sobre un medio de basculación, que puede inclinar el medio de retención con el sustrato respecto a al menos dos ejes no paralelos, de manera que toda la disposición se desplaza en un movimiento basculante. El movimiento basculante se caracteriza porque la disposición no experimenta en el tiempo ni una rotación ni un desplazamiento, sino que el plano formado por la superficie del sustrato se inclina en orientaciones que se modifican continuamente respecto a su posición de partida. Como ejemplo de posibles ejes respecto a los que puede tener lugar la inclinación para generar la basculación, se indican únicamente como ejemplo las direcciones 16a y 16b de inclinación ortogonales entre sí en la figura 1b. El mecanismo de basculación puede realizarse, en este contexto, por ejemplo, por medio de tres mampostas hidráulicas accionables independientemente entre sí, tal como se representa en la figura 1c.

En la figura 1c se representan como medio de basculación, tres cilindros 18a a 18c hidráulicos controlables individualmente que se apoyan en el lado 12b inferior del medio de retención. El plano definido por los puntos de apoyo de los cilindros 18a a 18c hidráulicos, que es paralelo a la superficie del sustrato 10, puede ahora inclinarse en cualquier orientación deseada mediante el movimiento independiente de los cilindros hidráulicos individuales, mediante lo cual puede provocarse, según la invención, un movimiento basculante del medio de retención.

En este contexto es ventajoso que los productos químicos usados para recubrir el sustrato también pueden no añadirse a la abertura 14 hasta durante el movimiento basculante, para no iniciar una reacción química hasta directamente al inicio del recubrimiento. Esto es ventajoso, por ejemplo, para aumentar la eficacia del recubrimiento de placas de vidrio con CdS a partir de los reactivos agua amoniacal, sulfato de cadmio o acetato de cadmio, tiourea, agua desionizada.

Una gran ventaja del medio de retención consiste además en que por medio del mecanismo de sujeción pueden fijarse sustratos de diferentes espesores, puesto que la fijación se define por la presión aplicada. Por consiguiente no es necesario un ajuste de una separación correspondiente al espesor del sustrato, lo que permite la utilización flexible también con diferentes sustratos sucesivos.

La figura 2 muestra una vista lateral de un ejemplo de realización de un dispositivo según la invención para cubrir uniformemente una superficie de un sustrato. Lo que se muestra es una parte 20a superior y una parte 20b inferior de un medio de retención, formando la parte 20a superior junto con el sustrato la cámara de proceso. Por lo demás también se representa una placa 22 de vidrio, que representa el sustrato que va a recubrirse, cilindros 24a, 24b y 24c hidráulicos (cilindros para levantar/hacer descender y comprimir la cámara de proceso) así como cilindros 26a y 26b hidráulicos auxiliares (cilindros para el dispositivo de centrado de hojas de vidrio). Además, se muestran vástagos 28a y 28b de guía, que garantizan que un movimiento de la parte 20a superior del dispositivo de retención, respecto a la parte 20b inferior pueda tener lugar únicamente en dirección vertical a lo largo de un eje definido de manera precisa.

Los cilindros 24a, b y c hidráulicos están unidos a la base a través de los pistones, encontrándose un elemento 27a de compensación al final del trayecto de desplazamiento dinámico, es decir al final de los pistones hidráulicos. Los cilindros 26a y 26b hidráulicos auxiliares se estabilizan por medio de dos vástagos 27b y 27c de guía, que discurren en un cojinete 27d de guía, que les permite desplazarse en una dirección perpendicular a la superficie del sustrato (una dirección 32 de movimiento). Los cilindros 26a y 26b hidráulicos auxiliares están unidos a los dos vástagos de guía a través de una cabeza 27e de horquilla.

La figura 2 muestra el dispositivo según la invención para cubrir uniformemente una superficie de un sustrato en posición abierta, en la que puede transportarse el sustrato 22 o la hoja de vidrio, en una dirección 30 de suministro, hacia dentro del dispositivo o hacia fuera del dispositivo por medio de equipo de manejo de sustratos habitual en el comercio. Una dirección 32 de movimiento, a lo largo de la que puede moverse la parte 20a superior respecto a la parte 20b inferior del dispositivo de retención se establece esencialmente por los vástagos 28a y 28b de guía. En un lado, los vástagos 28a y 28b de guía están anclados fijamente en la base por medio de un elemento 27f de bloqueo de guía. En el otro lado, los vástagos de guía se retienen por medio de un cojinete 27g de guía que está fijo respecto a la parte 28 superior. El cojinete de guía permite que la parte 20a superior pueda moverse en la dirección 32 de movimiento, pudiendo definirse de manera precisa la dirección de movimiento por los cojinetes de guía y los vástagos 28a y 28b de guía, de manera que los cilindros 24a, 24b y 24c hidráulicos ya solamente tienen que generar la fuerza necesaria para el movimiento, sin embargo, sin tener que definir de manera exacta la dirección de movimiento por sí mismos. La placa 22 de vidrio puede fijarse en el medio de retención, sujetándola entre la parte 20a superior y la parte 20b inferior del medio de retención. Por consiguiente, en la parte 20b inferior, en el lado dirigido a la placa 22 de vidrio, están dispuestos listones de plástico para impedir que se dañe la placa de vidrio. Además, se prevé una junta de obturación sobre el lado inferior de la parte 20a superior, de manera que, cuando la placa 22 de vidrio se presiona contra el lado 20a superior del medio de retención, define junto con la parte 20a superior del medio de retención un volumen de proceso del que no puede fluir hacia fuera un líquido introducido en el volumen de proceso.

Para cerrar el dispositivo de retención, se levanta en primer lugar la placa 22 de vidrio por medio de los cilindros 26a y 26b auxiliares y las mordazas 34a y 34b dispuestas en los cilindros 26a y 26b auxiliares y se presiona contra la parte 20a superior del medio de retención. En este contexto, la presión no debe ser tan fuerte como para conseguir una obturación completa, puesto que esta operación únicamente sirve para impedir que la placa 22 de vidrio se resbale fuera de su lugar mientras se hace descender subsiguientemente la parte 20a superior con la placa 22 de vidrio presionada contra la parte superior. El cierre completo se consigue entonces por medio de los cilindros 24a a 24c hidráulicos, que hacen descender la parte 20a superior, hasta que ésta se apoya sobre la parte 20b inferior, de manera que la placa de vidrio se sujeta entre la parte 20a superior y 20b, debiendo dosificarse la presión de compresión por los cilindros 24a a 24c hidráulicos, de tal manera que se consigue una obturación entre la parte 20a superior y la placa 22 de vidrio. Después de hacer descender la parte 20a superior, se consigue por tanto una configuración en la que se fija un sustrato 22 o placa de vidrio por medio del medio de retención, de tal manera que se forma un volumen de proceso mediante la superficie del sustrato y el dispositivo de retención. Como ya se mencionó, la placa 22 de vidrio se apoya sobre listones 27h de plástico, que están dispuestos sobre un bastidor 27i de aplicación o bastidor de apoyo, que lleva la carga mecánica. En los listones de plástico están dispuestas además ranuras 27j de ventilación para permitir que el aire atrapado entre la placa de vidrio y los listones de plástico cuando se presiona la placa 22 de vidrio se escape. Además, en los listones de plástico y el bastidor de aplicación están previstas hendiduras para dedos 27k de centrado, de modo que los dedos de centrado, que están dispuestos de manera fija respecto a la parte 20a superior, pueden garantizar que la parte 20a superior y la parte 20b inferior se presionarán una contra otra en una posición fija predeterminada. Por medio de un medio de humectación o de una abertura 36 de carga puede añadirse ahora un líquido o una mezcla de productos químicos a la cámara de proceso sobre la superficie del sustrato, para realizar un recubrimiento.

Según la invención, el medio de retención representado en la figura 2 está fijado a un medio de basculación, que desplaza toda la disposición en un movimiento basculante para permitir cubrir uniformemente la superficie de la hoja 22 de vidrio.

Para suministrar o retirar un sustrato o una placa 20 de vidrio, el sustrato puede retirarse de o transportarse al interior del dispositivo según la invención por medio de un equipo de manejo de sustratos convencional en un punto de transferencia adecuado o por medio de medidas adecuadas (a lo largo de la dirección 30 de suministro de hojas). En este contexto, el punto de transferencia o el equipo de manejo puede ser una vía de rodillos habitual en el comercio, un accionamiento por correas o similar. Preferiblemente, en este contexto, el lado bueno (el lado que va a recubrirse de la hoja de vidrio) que es el lado superior, no se toca mecánicamente durante el procedimiento ni con el equipo de manejo ni dentro del dispositivo según la invención, puesto que esta placa de vidrio puede estar pretratada, por ejemplo, su estado puede ser mojado, húmedo o completamente seco.

Como puede observarse en la figura 2, un equipo de manejo puede introducir el sustrato en la disposición de proceso abierto a través de una abertura frontal (lado derecho). En este contexto, el sustrato se hace descender en primer lugar sobre un dispositivo de retención y centrado hasta una posición entre la parte 20a superior abierta y el bastidor de soporte o la parte 20b inferior. En este contexto, en un ejemplo de realización preferido de la presente invención, el dispositivo de centrado mueve en primer lugar la placa de vidrio hacia arriba y la presiona contra una junta de obturación circunferencial (exclusión de borde). De esta manera, puede impedirse que el sustrato 20 sea desplazado respecto a la cámara cuando se hace descender y se comprime la misma. Posteriormente, la cámara de proceso o la parte 20a superior puede hacerse descender y comprimirse, en un lado, con el sustrato 20, de manera que el sustrato 20 se prensa entre la parte 20a superior y el bastidor de soporte o la parte 20b inferior y se obtura contra la parte 20a superior por medio de una junta de obturación circunferencial.

Adicionalmente, la hoja de vidrio puede calentarse desde abajo por medio del calentamiento del sustrato, realizándose el calentamiento a fondo por un lado del sustrato desde abajo a través de una estera de calentamiento, un emisor de radiación infrarroja, un calentador de aire de recirculación, un baño de agua o una placa de intercambiador de calor, a través de la que discurren canales que introducen calor en el sistema usando agua o aceite caliente de un aparato de templado.

Durante el proceso que tiene lugar en el volumen de proceso, la cámara de proceso se mueve por medio de un movimiento de basculación, de manera que se mezcla uniformemente el producto químico y se distribuye uniformemente en la superficie del sustrato hasta la exclusión de borde. El producto químico introducido de forma dosificada desde arriba en la cámara de proceso por medio de un mezclador estático, puede añadirse también de forma dosificada en el volumen de proceso durante el movimiento de basculación que pretende distribuir uniformemente el producto químico sobre la superficie.

En un ejemplo de realización preferido de la presente invención, la apertura y el cierre de la cámara de proceso, es decir, el movimiento de la parte 20a superior o de la parte 20b inferior se realiza neumáticamente. En este contexto, la disposición estructural de los cilindros de elevación proporciona una abertura frontal que se extiende a lo largo del lado longitudinal, a través de la que puede introducirse un sustrato en la cámara de proceso (a lo largo de la dirección 30 de suministro de hojas). En este contexto, este suministro puede realizarse con equipos de manejo de placas de vidrio habituales en el comercio.

Para permitir una compresión estricta, el equipo de manejo coloca el sustrato por ejemplo sobre espigas de centrado, pudiendo las espigas de centrado estar ubicadas a la altura exacta de transferencia respecto al equipo de manejo por medio de cilindros neumáticos.

En este contexto, el equipo de manejo está realizado preferiblemente de tal manera que se mueve hacia fuera de la zona de la cámara de proceso después de colocar el sustrato sobre las espigas de centrado, de manera que el sustrato puede moverse hacia arriba contra la junta de obturación circunferencial y comprimirse ligeramente por las espigas del cilindro por medio de un accionamiento neumático. Como ya se ha mencionado, con esto se evita que el sustrato o la placa 20 de vidrio se resbale fuera de lugar cuando se hace descender la parte 20a superior de la cámara de proceso. Al hacer bajar la tapa 20a de la cámara, el sustrato o la hoja 20 de vidrio se presiona contra un bastidor de aplicación o contra la parte 20b inferior. En este contexto, el bastidor de aplicación tiene incorporadas mediante fresado, por ejemplo, ranuras, para hacer bajar las espigas del cilindro que guían el sustrato. Por lo demás, el bastidor de aplicación está dotado por ejemplo de un listón de plástico, que equilibra la presión de compresión, estando dispuestas además preferiblemente ranuras en el listón de plástico, que permiten que escape el colchón neumático por debajo del sustrato.

Los cilindros, que permiten comprimir o levantar la placa de vidrio, pueden hacerse funcionar en este contexto neumáticamente, hidráulicamente o también por medio de un accionamiento de husillo. Además, también son concebibles otros accionamientos lineales. Si se acciona el cilindro de compresión hidráulica o neumáticamente, la presión de compresión puede monitorizarse y señalarse por ejemplo por medio de un sensor de presión análogo. Según la invención así es posible, presionar y obturar diferentes grosores de sustrato.

Como se ha mencionado, el sustrato debe levantarse en el "lado no tratado" antes y después de un proceso, no pudiendo tocarse el lado recubierto. Dependiendo del tipo de calentamiento usado, se utilizan en este contexto preferiblemente diferentes dispositivos de levantamiento y centrado. Una posible realización es en este contexto, por ejemplo, un dedo estático, que está acodado alrededor del bastidor de soporte o la parte 20b inferior. Al levantar la cámara de proceso, se levanta también la hoja automáticamente desde abajo, de manera que puede agarrarse la hoja desde abajo. Un levantamiento equivalente también puede realizarse por medio de cilindros.

El levantamiento puede realizarse además por un cilindro, integrado con un resorte y un émbolo de recepción en el bastidor de soporte o parte 20b inferior. Preferiblemente, el émbolo está hecho, por ejemplo, de una pieza giratoria de manera una torsión del cilindro no tiene ninguna influencia sobre el levantamiento de la hoja.

En el caso del calentamiento del sustrato por medio de una placa de calentamiento, puede montarse, por ejemplo, debajo de la placa de calentamiento en al menos tres sitios, un cilindro, que puede moverse hacia arriba mediante la placa de calentamiento dotada en estos sitios de una perforación, para levantar la hoja.

También es posible la realización por medio de un cilindro de carrera doble montado externamente a la cámara de proceso. Al subir la cámara de proceso, se acciona el cilindro de doble carrera, por ejemplo, de tal manera que éste, por medio de cuatro palancas, puede hacer oscilar lateralmente pequeños soportes/brazos en el espacio libre por debajo de la junta de obturación de la parte 20b inferior. El sustrato puede hacerse descender sobre soportes que se hacen oscilar de este modo, transfiriéndose entonces, al hacer descender la cámara, el sustrato sobre topes elásticos y centrándose de ese modo. Se posibilita una compresión de la hoja, por ejemplo, porque los soportes oscilan hacia fuera antes de la compresión.

La figura 3 muestra una imagen en corte de una vista del dispositivo según la invención de la figura 2, siendo el corte en un plano perpendicular a la vista de la figura 2 y discurriendo el plano de corte entre el cilindro 24a hidráulico y el cilindro 24b hidráulico, representándose la vista en corte adicionalmente, de tal manera que la dirección de la vista está en la dirección del cilindro 24b hidráulico.

En este contexto, la cámara de proceso, que está limitada por la parte superior del dispositivo 20a de retención, se muestra en un estado cerrado, es decir la placa 22 de vidrio está sujeta entre la parte 20a superior y la parte 20b inferior del medio de retención. Además, se muestra un cilindro 24a hidráulico, que ya puede observarse en la vista lateral de la figura 2, y por lo demás, un cilindro 24d hidráulico que está enfrente del cilindro 24a hidráulico en el lado opuesto de la parte 20a superior y que no puede verse debido a la perspectiva de la vista de la figura 2. La disposición de los cilindros hidráulicos es en este contexto en particular simétrica, de manera que en total, como puede observarse en las figuras 2 y 3, se usan seis cilindros hidráulicos para hacer descender y levantar la parte 20a superior.

Además, se representa un ejemplo de un medio 50 de humectación según la invención, que comprende válvulas 50a de entrada y un mezclador 50b (mezclador estático). Una pluralidad de diferentes reactivos o productos químicos pueden introducirse en el volumen de proceso por medio de las válvulas 50a de entrada o tecnología de válvulas, presentando el medio de humectación adicionalmente, en la forma de realización representada de la presente invención, un medio 50b de mezclado (mezclador estático) para favorecer y acelerar el mezclado completo de los líquidos introducidos en el medio 50b de mezclado por medio de las válvulas 50a. La eficacia de un proceso de recubrimiento se aumenta porque ya se aplica una mezcla homogénea sobre la superficie de la placa 22 de vidrio, manteniéndose además según la invención ventajosamente el tiempo desde el comienzo de la operación de mezclado de los diversos productos químicos hasta el comienzo de la reacción química en la superficie del sustrato, es decir el proceso de recubrimiento deseado, tan corto como sea posible.

Además, la figura 3 muestra brazos 52a y 52b mecánicos primero y segundo, sirviendo los brazos 52a y 52b como puntos de ataque mecánicos de un medio de basculación para permitir la basculación de toda la disposición mostrada en la figura 3 y estando dispuestos desplazados entre sí respecto a una dirección perpendicular a la dirección de corte, de manera que puede conseguirse la basculación por medio de tres brazos mecánicos dispuestos desplazados entre sí, como se explicará aún en más detalle posteriormente mediante las figuras 6 a 8.

Varias técnicas de dosificación se tienen en cuenta para el medio de mezclado o el medio 50 de humectación, dependiendo del requerimiento del proceso. En principio, todas las técnicas de dosificación consideradas pueden estar equipadas opcionalmente con agitadores o calentadores, para lo que por ejemplo se usan preferiblemente para la dosificación sensores y unidades habituales en el comercio, tal como por ejemplo células de pesaje, interruptores de flotador, caudalímetros de turbina y bombas de dosificación.

En este contexto puede seguirse un concepto para la dosificación individual en el que los productos químicos se suministran también a la cámara de proceso individualmente, en la que eventualmente se mezclan por medio del mezclador 50b estático dentro de la cámara de proceso antes de entrar en contacto con el sustrato.

También es posible una dosificación con tanque de mezclado, en cuyo caso el producto químico se premezcla al menos parcialmente en un tanque de mezclado y se suministra a la cámara de proceso. En este contexto, pueden añadirse productos químicos individuales adicionales a la mezcla por medio del mezclador 50b estático por debajo del tubo de entrada de productos químicos. Todos los procedimientos de mezclado pueden producirse adicionalmente también con el movimiento basculante ya encendido.

En resumen, la presente invención es por tanto un dispositivo y un procedimiento para el recubrimiento, ataque por ácido, limpieza, secado de objetos planos como por ejemplo hojas de vidrio en forma de placa. El concepto según la invención es apropiado en este contexto, por ejemplo, para posibilitar placas de vidrio con CdS a partir de los reactivos agua amoniacal, sulfato de cadmio o acetato de cadmio, tiourea, agua desionizada y eventuales componentes aditivos. Objetos planos tales como placas de vidrio se denominarán en general en lo sucesivo como sustratos.

En este contexto, la presente invención permite efectuar, de manera económica y respetuosa con el medio ambiente, recubrimientos en un lado con una pequeña cantidad de exclusión de borde, siendo posible, además, procesar una gran variedad de espesores de sustrato sin tener que efectuar adaptación mecánica costosa a los varios espesores de sustrato.

La figura 4 muestra una vista en corte adicional del ejemplo de realización de la presente invención mostrado en la figura 3, discurriendo el corte en la vista mostrada en la figura 4 en un plano de corte perpendicular al plano de la vista de la figura 3 y realizándose el corte por el centro a través del dispositivo mostrado en la figura 3, habiéndose elegido la dirección de la vista de tal manera que apunta desde el cilindro 24b hidráulico en la dirección del cilindro 24e hidráulico. En este contexto, los elementos ya mostrados en la figura 3, que son iguales en estructura, tienen los mismos números de referencia. Así, las descripciones de los componentes individuales de las figuras 3 y 4 son también mutuamente aplicables.

Además de los componentes mostrados en la figura 3, la figura 4 muestra un cilindro 24b hidráulico y un cilindro 26c hidráulico auxiliar, que por razones de perspectiva, no están visibles en las figuras 2 y 3, pero que tienen la misma funcionalidad que los cilindros 24a a c ó 26a y b hidráulicos ya descritos con referencia a las figuras 2 y 3. Además, la figura 4 muestra una válvula 54 de drenaje que puede usarse para retirar los productos químicos introducidos en el volumen de proceso cuando un módulo 60 de proceso, tal como se ilustra con referencia a la figura 4, se inclina con respecto a un eje que se extiende en perpendicular a la superficie de la vista en corte. Tan pronto como el ángulo de inclinación supera los 90º en una operación de inclinación a la izquierda, la mezcla de productos químicos que se encuentra dentro del volumen de proceso puede salir a través de la válvula 54 de drenaje. En un ejemplo de realización de la presente invención, que se describirá a continuación con referencia a las figuras 7 y 8, está previsto por tanto un mecanismo de inclinación que permite la inclinación de la disposición 60 de proceso.

Una vez que se llega al final del proceso, esto es, por ejemplo que el recubrimiento o ataque por ácido ha terminado, la disposición 60 de proceso puede por tanto drenarse mediante oscilación de > 90º. En este contexto puede permitirse mediante la oscilación, por ejemplo, también el mantenimiento desde el lado posterior de la disposición de proceso, esto es, por tanto desde el lado 20b inferior. Además, puede preverse tras el drenaje un enjuague y un presecado de la cámara, para lo cual pueden montarse boquillas que apuntan al volumen de proceso, que introducen un agente de enjuague en la cámara, por ejemplo, en el estado en el que la cámara está inclinada para el vaciado. Después de la operación de enjuague, la cámara vuelve entonces a hacerse bascular. El dispositivo de centrado puede entonces moverse con la parte 20b inferior hacia abajo y liberar la placa 22 de vidrio para un sistema de manejo. En este contexto, el sustrato, durante su extracción de la disposición 60 de proceso, puede además sacarse por ejemplo a través de una cuchilla de aire y con ello presecarse, debiéndose tener cuidado de que el lado bueno del sustrato (parte superior) no debe entrar en contacto con componentes del equipo de manejo.

El enjuague de la cámara de proceso puede realizarse en este contexto, por ejemplo, por medio de una válvula de enjuague montada fijamente sobre la tapa. Además, son posibles boquillas de atomización integradas en la tapa de la cámara de proceso, que se montan en diferentes sitios en el lado inferior de la parte 20a superior, de tal manera que se garantiza un enjuague uniforme.

La figura 5 muestra una vista tridimensional de un ejemplo de realización de la presente invención que ya se ha descrito con referencia a las figuras 2 a 4. En este contexto se dan a los componentes idénticos los mismos números de referencia, de tal manera que las descripciones de los componentes respectivos de las figuras 2 a 5 son mutuamente aplicables. En este contexto, particularmente a continuación sólo se dará una breve descripción de aquellos componentes que todavía no han sido descritos por las figuras 2 a 4.

En este contexto, en la vista tridimensional están representados tanto un cilindro 24f hidráulico como un cilindro 26d hidráulico auxiliar que, debido a las perspectivas empleadas en las figuras 2 a 4, estaban cubiertos en estas figuras por otros componentes.

Además, la figura 5 muestra tres brazos 52a, 52b y 52c mecánicos que sirven como recepción mecánica de la disposición 60 de proceso para permitir la basculación. El plano definido por los tres brazos 52 mecánicos es paralelo al plano del sustrato o la placa 22 de vidrio, de tal manera que el movimiento basculante de la disposición 60 de proceso puede provocarse sujetando o soportando la disposición 60 de proceso sobre los brazos mecánicos, pudiendo moverse la disposición de proceso hacia arriba y hacia abajo en los tres puntos independientemente entre sí, de tal manera que el solapamiento de los movimientos da lugar al movimiento basculante de la disposición 60 de proceso.

Una disposición 60 de proceso, tal como se ilustra con referencia a la figura 5, consiste por tanto esencialmente en un mezclador 50d estático, sistemas neumático y eléctrico para el control o movimiento, una válvula 54 de drenaje, válvulas 50a de dosificación, una junta de obturación circunferencial, válvulas de ventilación así como la posibilidad de suministrar productos químicos. Además está representado el bastidor de aplicación ya descrito en la figura 2, sobre el que se coloca el sustrato o con el que se comprime el sustrato. Los sistemas neumático y eléctrico, así como el mezclador estático no están visibles en la vista tridimensional de la figura 5, puesto que están ubicados dentro de un volumen encerrado, cerrado por la tapa.

Los productos químicos pueden dosificarse desde los tanques de dosificación por medio de las válvulas 50a de dosificación. En los ejemplos de realización descritos, las válvulas 50a de dosificación están dispuestas por encima del ventilador 50b estático, de tal manera que el producto químico puede dosificarse sobre el sustrato o la placa 22 de vidrio bajo la influencia de la gravedad, en caída libre, con la cámara de proceso cerrada. En este contexto, es especialmente ventajoso que el sistema sea un sistema cerrado, en el que no puede salir ningún vapor de producto químico. Además, en el ejemplo de realización según la invención, el movimiento basculante puede iniciarse ya durante la dosificación.

En este contexto, las válvulas 50a de dosificación pueden realizarse como válvulas de cuatro vías, por ejemplo. De este modo, después de cada dosificación de producto químico, puede realizarse un enjuague, por ejemplo, con N_{2} para impedir una reacción cruzada en la entrada de productos químicos al mezclador. En este contexto puede usarse una tercera conexión de la válvula de cuatro vías, por ejemplo, para el enjuague con agua desionizada, mientras la cámara de proceso o la disposición 60 de proceso está inclinada. Así, la vía completa de suministro o suministro de productos químicos puede enjuagarse para eliminar residuos de productos químicos.

Una ventaja de la disposición 60 de proceso según la invención es que el mezclador 50b estático mezcla los productos químicos entre sí antes de que entren en contacto con la superficie del sustrato, lo que evita manchas sobre la superficie del sustrato. En este contexto, los productos químicos pueden conducirse desde los tanques de dosificación a la disposición de proceso por medio de tubos flexibles, por ejemplo, pudiendo estar dispuestos los tanques de dosificación externamente. Además, puede garantizarse una ventilación controlada del sistema por medio de una válvula de ventilación y las válvulas de dosificación pueden incorporarse en una carcasa por razones de seguridad, tal como está representado en las figuras 3 a 5. Aunque debido al movimiento basculante puede conseguirse una humectación uniforme sobre la superficie del sustrato con un consumo muy bajo de productos químicos, quedarán productos químicos sobrantes dentro del volumen de proceso una vez finalizado el proceso. En este contexto, pueden retirarse de la cámara por medio de la válvula 54 de drenaje, por ejemplo, cuando la disposición 60 de proceso está inclinada en un ángulo de > 90º. Además, pueden disponerse en la parte 20a superior o en la tapa de la cámara de proceso boquillas de atomización para enjuagar la cámara eliminando los productos químicos.

En una ejemplo de realización preferido de la presente invención, se incorpora una junta de obturación circunferencial en la parte 20a superior de la cámara en la interfase entre el sustrato y la parte superior. Esto obtura los productos químicos que salpican alrededor, frente al exterior, lo que también se aplica, al mismo tiempo, para el líquido de enjuague que va a usarse. Para el accionamiento neumático y el control eléctrico, puede montarse un armario de sistemas neumático/eléctrico en la proximidad inmediata junto a las válvulas y los cilindros del sistema hidráulico. Trayectorias de señales cortas garantizan entonces el accionamiento uniforme de los cilindros y las válvulas.

El propio alojamiento de la cámara de proceso, esto es, la parte del alojamiento que forma el volumen de proceso, puede consistir entonces en, por ejemplo, un bastidor de base constituido por acero fino con un mecanismo de compresión incorporado. En este contexto, el alojamiento de la cámara de proceso puede estar recubierto con plástico o Halar, por ejemplo, dependiendo de los productos químicos y las temperaturas que vayan a usarse. En este contexto, puede incorporarse en el alojamiento de la cámara de proceso mediante fresado una junta de obturación dispuesta preferiblemente en el lado inferior de la parte 22b superior, incorporándose la junta de obturación mediante fresado y recubriéndose preferiblemente en el bastidor de acero fino cuando se usan altas temperaturas de procesamiento. A temperaturas más bajas puede incorporarse también mediante fresado en o fijarse a un bastidor de plástico, estando el bastidor de plástico soldado o atornillado con el revestimiento interior. Las barras de refuerzo que pueden ser necesarias eventualmente para la estabilidad mecánica del alojamiento de la cámara de proceso pueden o bien consistir en acero fino o bien, por ejemplo, en acero fino recubierto con plástico o Halar. Una ventana o una tapa de observación, que está atornillada desde arriba sobre el bastidor por medio de una junta de obturación, puede adicionalmente montarse para controlar el proceso. El bastidor de apoyo o la parte 20a inferior puede fabricarse también de un perfil de acero fino, por ejemplo, presentando el perfil de acero fino en un ejemplo de realización preferido ranuras de aireación para impedir diferencias de presión que puedan aparecer eventualmente al cerrar la disposición 60 de proceso. Además, el bastidor de apoyo puede estar dotado de una junta de obturación dispuesta, por ejemplo, dentro de fresados. Tales juntas de obturación que consisten en PP o caucho, por ejemplo, sirven por una parte para proteger el lado posterior del sustrato y pueden adicionalmente estar configuradas de tal manera que permiten el escape del aire.

Para ilustrar en más detalle el modo de funcionamiento de los brazos 52a a 52c mecánicos que son necesarios para conseguir un movimiento basculante según la invención, en la figura 6 está representada una vista desde arriba de un ejemplo de un bastidor de apoyo o parte 20b inferior según la invención. La vista desde arriba muestra a este respecto la parte inferior o el bastidor 20b de apoyo en el que se apoya el sustrato o la hoja 20 de vidrio. Los tres brazos 52a a 52c mecánicos están montados en el bastidor 20b de apoyo sobre lados diferentes del bastidor 20 de apoyo.

En el ejemplo de realización mostrado en la figura 6 de un bastidor 20b de apoyo según la invención, están montados listones de plástico adicionalmente sobre el lado superior del bastidor 20b de apoyo para impedir que el sustrato que se aplica sobre el bastidor 20b de apoyo sea dañado. Además, entre los listones de plástico están previstas ranuras 62 de ventilación que impiden que ser forme una sobrepresión entre el sustrato y el bastidor 20b de apoyo al hacer descender el sustrato.

Debido a la disposición geométrica de los brazos 52a a 52c mecánicos (brazos para el mecanismo de inclinación y oscilación) estos definen en tres puntos un plano paralelo al plano del sustrato. Según la invención, en el punto de apoyo de cada uno de los brazos 52a a 52c mecánicos puede montarse un dispositivo controlable individualmente, que tiene una dirección de movimiento perpendicular al plano de la vista de la figura 6, de tal manera que, en los tres puntos definidos por los brazos 52a a 52c mecánicos, el plano, y con él el sustrato, pueden moverse o inclinarse, con lo cual se obtiene un movimiento basculante en cualquier orientación. Además, la figura 6 muestra algunos detalles de realización, como por ejemplo las ranuras 62 de ventilación ya descritas, en vista desde arriba y orificios para tornillo o tornillos para sujetar el listón de plástico o los listones 60 de plástico.

La figura 7 muestra un ejemplo de realización de la presente invención en el que el movimiento basculante puede conseguirse por medio de un armazón 100 de base al que puede fijarse una disposición 60 de proceso según la invención, por ejemplo, por medio de los brazos 52a a 52c mecánicos.

El armazón 100 de base presenta un eje 102 de inclinación, así como tres medios 104a a 104c de bloqueo que corresponden a los brazos 51a a 52c mecánicos y son apropiados para conectar el bastidor 100 de base con una disposición 60 de proceso según la invención. El bastidor 100 de base puede conectarse con la disposición 60 de proceso de una manera mecánicamente rígida cuando los brazos 52a a 52c mecánicos están dispuestos sobre los medios 104a a 104c de bloqueo (inclinación-bloqueo de la cámara de proceso). Con una conexión mecánicamente rígida, un motor 106 de inclinación (motor para inclinar la cámara >90º) sirve para provocar una rotación del eje 102 de inclinación (brazo de inclinación) y así inclinar toda la disposición 60 de proceso, fijada a los medios 104a a 104c de bloqueo, de horizontal a vertical y más allá. De esta manera puede lograrse, por una parte, según la invención, el drenaje del volumen de proceso a través de la válvula 54 de drenaje y, por otra parte, toda la disposición 68 de proceso puede girarse 180º en la horizontal, de tal manera que se hace accesible desde el lado inferior para eventuales trabajos de mantenimiento.

Además, el bastidor 100 de base sirve para provocar el movimiento basculante de la disposición 60 de proceso que se encuentra en el bastidor de base. Para provocar la basculación, se libera la conexión mecánicamente rígida entre los brazos 52a a 52c mecánicos y los medios 104a y 104c de bloqueo, de tal manera que la disposición de proceso se apoya en cierto modo suelta sobre el bastidor 100 de base. Como ya se describió anteriormente, la basculación se logra de tal manera que en los brazos 52a a 52c mecánicos se efectúa en cada caso un movimiento independiente perpendicular a la superficie del sustrato o del plano formado por los brazos 52a a 52c mecánicos. En el ejemplo de realización de la presente invención, esto se consigue porque en el bastidor 100 de base se monta un motor 110a a 110c (accionamiento de oscilación) debajo de cada bloqueo, en cuyo eje de motor está fijado un disco excéntrico (disco excéntrico de oscilación). De manera similar a la biela en el motor de combustión interna de un vehículo, en el radio del disco excéntrico está fijado un vástago de avance, de tal manera que, debido al movimiento excéntrico, el vástago de avance realiza un movimiento periódico perpendicular a la superficie de sustrato o perpendicular al plano formado por los brazos 52a a 52c mecánicos. Así, por ejemplo, puede provocarse un movimiento de oscilación o basculación uniforme si el disco excéntrico está montado sobre los motores 110a a 110c de tal manera que cada vástago de empuje consigue la carrera máxima en un punto en el tiempo diferente.

Así, el bastidor 100 de base sirve para recibir el mecanismo de inclinación y provocar el movimiento basculante. En este contexto, el bastidor de base puede montarse además en una carcasa de plástico para impedir la salida de productos químicos. Como puede observarse en la figura 7, el bastidor de base está equipado adicionalmente con patas de ajuste que permiten la alineación horizontal completa de la unidad. El movimiento basculante se realiza con tres motores 110a a 110c que hacen bascular la cámara de proceso o la disposición 60 de proceso por medio de un disco excéntrico en cada caso. Debido a su configuración geométrica, los discos excéntricos efectúan un movimiento sinusoidal, pudiendo la carrera de movimiento ser ajustable continuamente mediante variación de los discos excéntricos o un ajuste adecuado los mismos, de tal manera que puede ajustarse la altura absoluta de basculación de la disposición 60 de proceso según la invención. El motor 106 de inclinación para inclinar la cámara de proceso puede inclinar la disposición de proceso por ejemplo hasta 180º. En este contexto, con un ángulo de inclinación de >90º, la cámara de proceso se drena, con 180º, se puede proceder al mantenimiento de la cámara de proceso desde el lado posterior o desde abajo, esto es, las juntas de obturación pueden reemplazarse y la cámara de proceso puede limpiarse. En este contexto, el accionamiento del dispositivo de inclinación puede adicionalmente estar configurado de una manera neumática o hidráulica, por ejemplo.

Los medios 104a a 104c de bloqueo sirven para bloquear y desbloquear mecánicamente la disposición 60 de proceso. En este contexto, durante el movimiento basculante, una corredera está abierta y la cámara de proceso o disposición 60 de proceso se apoya de manera suelta sobre tres émbolos del movimiento de proceso excéntrico. De esta manera se garantiza un movimiento basculante uniforme, siendo también posible monitorizar la posición de los discos excéntricos y/o de los vástagos de guía o de empuje por medio de sensores.

Una vez que el movimiento basculación ha finalizado, la cámara de proceso puede llevarse a una posición cero, esto es, a una posición horizontal, y bloquearse con los tres medios 104a a 104c de bloqueo, siendo también posible monitorizar el bloqueo o desbloqueo satisfactorio por medio de sensores.

La figura 8 muestra una disposición 60 de proceso según la invención en un estado montado en el bastidor 100 de base, para ilustrar cómo puede inclinarse la disposición de proceso en su conjunto por medio del motor 106 de inclinación y cómo además el movimiento basculante puede provocarse por medio de los motores 110a a 110c que actúan sobre los discos excéntricos.

Además, es posible, por medio del concepto según la invención, realizar en base a la disposición mostrado en la figura 8, un concepto de instalación modular que consiste en denominados módulos de proceso que comprenden la disposición mostrado en la figura 8. En este contexto, cada módulo puede usarse como un módulo de proceso independiente y puede disponerse, por ejemplo, en cualquier sitio dentro de un almacén. Luego hay que suministrar a cada uno de tales módulos de proceso las placas de sustrato o placas de vidrio por medio de un equipo de manejo de sustratos comercial, que eventualmente esté adaptado adicionalmente a los requisitos técnicos de proceso. El equipo de manejo transfiere las placas de vidrio al interior de la disposición mostrada en la figura 8 y tras la finalización de un proceso, retira una placa de vidrio de la misma. En este contexto, la elección del material tanto del equipo de manejo como de los componentes de la disposición 60 de proceso que entran en contacto con el sustrato puede adaptarse a los requisitos técnicos del proceso. Los materiales que pueden utilizarse son, por ejemplo, acero fino, plástico, así como piezas de acero fino recubiertas de plástico que pueden formar bandejas de goteo o alojamientos, por ejemplo.

Un principio modular tiene la ventaja de que pueden desactivarse módulos de proceso individuales mientras que otros todavía están en funcionamiento. En este contexto, particularmente debido al dispositivo de inclinación, es posible el mantenimiento de módulos individuales sin estorbar a otros módulos que todavía están funcionamiento. Se obtiene una flexibilidad incrementada porque pueden construirse módulos individuales en cualquier orden y número, determinándose el tiempo de ciclo, entre otras cosas, por el número de módulos usados. Las estaciones de dosificación, esto es, las estaciones que suministran los productos químicos, pueden ser o bien unidades independientes que dan servicio a varios módulos al mismo tiempo, o bien están integradas en los módulos individuales.

También puede realizarse con una estructura modular la carga y descarga de las cámaras de proceso con sustratos por medio de sistemas de manejo comerciales. Pueden usarse, por ejemplo, ejes lineales de múltiples ejes, robots, vías de rodillos, cintas transportadoras, mesas rotativas y elementos de agarre de vacío.

Aunque el modo de funcionamiento del concepto según la invención se ha descrito anteriormente principalmente con referencia al ejemplo de una hoja de vidrio, puede recubrirse cualquier sustrato, por ejemplo PCB, ventajosamente por medio del concepto según la invención.

En particular, el tipo de equipo de manejo de sustratos, esto es, la manera en la que los sustratos que van a recubrirse pueden posicionarse dentro del dispositivo según la invención, es irrelevante para la aplicación satisfactoria del concepto según la invención. Los productos químicos mencionados en la descripción de los ejemplos de realización de la presente invención han de entenderse como ejemplos. El concepto según la invención también es apropiado, en particular, para el ataque por ácido de superficies, siendo también relevante la aplicación uniforme de un líquido de ataque por ácido para efectuar satisfactoriamente un proceso de ataque por ácido uniforme sobre un sustrato que tiene un área superficial grande.

La generación de un movimiento basculante se realizó, con referencia a los ejemplos de realización descritos, por tres cilindros hidráulicos accionables individualmente o por medio de discos excéntricos accionados por motor. Por supuesto, también es apropiada cualquier otra posibilidad para generar un movimiento basculante para implementar satisfactoriamente el concepto según la invención.

Los cilindros hidráulicos que en los ejemplos de realización de la presente invención descritos sirven para elevar los sustratos o para cerrar el dispositivo de retención, pueden sustituirse por cualquier otro mecanismo mecánico que permita la compresión o elevación de un sustrato.

Aunque en los ejemplos de realización discutidos anteriormente el medio de retención completo con el sustrato fijado al medio de retención se desplazó en un movimiento basculante en relación con la superficie de la tierra (horizontal), también es alternativamente posible desplazar solamente el sustrato en un movimiento basculante, siendo entonces posible garantizar adicionalmente, mediante medidas apropiadas, que el líquido presente sobre la superficie del sustrato no pueda fluir fuera de la superficie. Por ejemplo, la obturación por medio de un fuelle flexible de caucho sería concebible, de tal manera que la parte superior del medio de retención pueda permanecer esencialmente rígida y que solamente la parte inferior, sobre la que están fijados el fuelle y el sustrato, efectúe el movimiento basculante.

Además, una obturación completa del volumen de proceso no es absolutamente necesaria.

La invención comprende un dispositivo para cubrir uniformemente una superficie de un sustrato con un líquido, con las siguientes características: un medio de retención para el sustrato, que está configurado para fijar el sustrato de tal manera que se forma un volumen de proceso por medio de la superficie del sustrato y el medio de retención; un medio de humectación que está configurado para introducir el líquido en el volumen de proceso sobre la superficie del sustrato; y un medio de basculación que está configurado para inclinar el medio de retención con el sustrato con respecto a un primer y un segundo eje, estando dispuestos el primer y el segundo eje en un plano paralelo a la superficie del sustrato y formando un ángulo predeterminado entre sí para distribuir de este modo el líquido sobre la superficie del sustrato.

En algunos ejemplos de realización, el medio de humectación comprende varias boquillas de entrada para introducir al mismo tiempo diferentes líquidos.

En algunos ejemplos de realización, el medio de humectación comprende además un medio de mezclado que está configurado para mezclar los diferentes líquidos.

En algunos ejemplos de realización el medio de humectación está configurado para introducir en el volumen de proceso uno o varios de los siguientes reactivos: agua amoniacal, sulfato de cadmio, acetato de cadmio, tiourea o agua desionizada.

En algunos ejemplos de realización, el medio de retención está configurado para fijar un sustrato plano en el que la extensión lateral es al menos diez veces mayor que el espesor del sustrato.

En algunos ejemplos de realización, el medio de retención está configurado para fijar un sustrato de vidrio.

En algunos ejemplos de realización, el medio de retención está configurado para fijar sustratos de espesor variable con un intervalo de espesores predeterminado.

En algunos ejemplos de realización, el medio de retención puede abrirse y cerrarse y está configurado para posibilitar, en un estado abierto del medio de retención, la retirada del sustrato del medio de retención y el suministro del sustrato al medio de retención.

Algunos ejemplos de realización presentan adicionalmente un dispositivo de drenaje que está configurado para posibilitar un drenaje del líquido del volumen de proceso.

En algunos ejemplos de realización, el dispositivo de drenaje presenta una válvula y un medio de oscilación para oscilar el medio de retención, estando dispuesta la válvula en el volumen de proceso de tal manera que, cuando se alcanza un ángulo de oscilación predeterminado, el líquido puede fluir a través de la válvula fuera del volumen de proceso.

Claims (15)

1. Dispositivo para cubrir uniformemente una superficie de un sustrato (10; 22) con un líquido, con las siguientes características:

un medio (12a, 12b; 20a, 20b) de retención para el sustrato (10; 22), que está configurado para fijar el sustrato (10; 22) de tal manera que se forma un volumen de proceso por medio de la superficie del sustrato (10; 22) y el medio (12a, 20a) de retención;

un medio (14; 50) de humectación que está configurado para introducir el líquido en el volumen de proceso sobre la superficie del sustrato (10; 22); y

un medio (18a-18c) de basculación que está configurado para inclinar el medio (12a; 12b; 20a; 20b) de retención con el sustrato (10; 22) con respecto a un primer y a un segundo eje, estando dispuestos el primer y el segundo eje en un plano paralelo a la superficie del sustrato (10; 22) y formando un ángulo predeterminado entre sí para distribuir de este modo el líquido sobre la superficie del sustrato.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que el medio de basculación comprende tres medios (18a-18c) de soporte que pueden controlarse independientemente entre sí, que están montados sobre el medio de retención con un lado cada uno para estabilizarlo, pudiendo realizar los medios (18a-18c) de soporte, independientemente entre sí, un movimiento en una dirección esencialmente perpendicular a la superficie del sustrato (10; 22).

3. Dispositivo según la reivindicación 2, en el que los medios (18a-18c) de soporte son mampostas hidráulicas.

4. Dispositivo según la reivindicación 2, en el que los medios (18a-18c) de soporte presentan vástagos de empuje fijados respectivamente de manera excéntrica a un portador giratorio, que realizan el movimiento en la dirección esencialmente perpendicular a la superficie del sustrato (10; 22).

5. Dispositivo según la reivindicación 4, en el que los medios (18a-18c) de soporte están configurados de tal manera que la excentricidad de la fijación de los vástagos de empuje es ajustable para hacer variar la carrera del movimiento en la dirección esencialmente perpendicular a la superficie del sustrato (10; 22).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio de retención está configurado para fijar el sustrato de tal manera que, en un estado cerrado del medio de retención, puede accederse libremente a al menos el 95% de la superficie del sustrato desde el lado del volumen de proceso.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio de retención está configurado para formar, con el sustrato fijo, un volumen de proceso encerrado, de tal manera que, en un estado cerrado del medio de retención, el líquido del volumen de proceso no puede salir.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el medio de retención está configurado de tal manera que, en un estado cerrado, el sustrato se presiona entre una tapa dirigida a la superficie del sustrato y un bastidor de base adyacente al lado inferior del sustrato.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, que presenta además un dispositivo de drenaje que está configurado para permitir el drenaje de líquido del volumen de proceso.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, que presenta además un medio de calentamiento que está configurado para calentar el sustrato desde una temperatura de inicio de sustrato hasta una temperatura de reacción predeterminada.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, en el que el medio de calentamiento está configurado para hacer variar la temperatura de sustrato del sustrato, de tal manera que la misma sea menor o igual a una temperatura de líquido del líquido aplicado sobre la superficie del sustrato (10; 22) mediante el medio de humectación.

12. Dispositivo según la reivindicación 10 u 11, en el que el medio de calentamiento está configurado para calentar el sustrato desde el lado opuesto al volumen de proceso.

13. Procedimiento para cubrir uniformemente una superficie de un sustrato con un líquido, con las siguientes etapas:

fijar el sustrato de tal manera que se forma un volumen de proceso por medio de la superficie del sustrato y un medio de retención;

introducir el líquido en el volumen de proceso sobre la superficie del sustrato; e

inclinar el medio de retención y el sustrato con respecto a un primer y a un segundo eje, estando dispuestos el primer y el segundo eje en un plano paralelo a la superficie del sustrato y formando un ángulo predeterminado entre sí para distribuir de este modo el líquido sobre la superficie del sustrato.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, con la siguiente etapa adicional:

calentar el sustrato desde una temperatura de inicio de sustrato hasta una temperatura de reacción predeterminada.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que el calentamiento se realiza de tal manera que, cuando se introduce el líquido sobre la superficie del sustrato, la temperatura de sustrato del sustrato es menor que la temperatura de líquido del líquido.