KR101389402B1 - 복수개의 기판의 파지 및 유지 장치 및 전지 도금 장치 - Google Patents

Abstract

전기 도금 장치(30)에 있는 태양 전지(26)들을 처리하기 위하여, 태양 전지들은 격자형 또는 트레이형 픽업 장치(11) 안으로 삽입될 수 있다. 태양 전지는 기계적으로 유지되고 접촉부(24)들을 통하여 전기적인 접촉이 이루어진다. 개별적인 태양 전지(26)들 대신에, 픽업 장치(11)들은 처리를 위한 전기 도금 장치(30)를 통하여 다수의 삽입된 태양 전지들과 함께 움직인다. 이러한 경우에 전기 접촉부는 픽업 장치의 가장자리 스트립(17)들과 함께 돌출 각도 섹션(16)상에 있는 프레임 부재(12,14)들 및 접촉부(24)에 의하여 태양 전지(26)들과 함께 제작된다. 접촉 롤러(42)들은 가장자리 스트립들상에 놓이고 전기 전원(44)에 연결된다.

Description

복수개의 기판의 파지 및 유지 장치 및 전지 도금 장치{Device for picking up and holding a plurality of substrates and an electroplating device}

본 발명은 복수개의 평탄한 기판들을 하나의 평면에 수용하거나 유지하기 위한 장치에 관한 것이며, 또한 기판들이 처리 챔버를 통과하는 통과 경로를 가진 전기 도금 또는 갈바나이징(galvanizing) 장치에 관한 것으로서, 기판들이 상기 언급된 장치에 유지되는 것이다.

지금까지 인쇄 회로 기판 또는 보다 상세하게는 태양 전지 또는 웨이퍼들과 같은 기판들은 기판용 전기 도금 장치들에서 롤러 콘베이어의 방식으로 놓인 이송 롤러들 위에서 이송되었다. 그러나, 이것은 예를 들면 얇은 태양 전지들과 같은 매우 민감한 웨이퍼들의 경우에 문제를 발생시킬 수 있다. 여기에서 기판들은 매우 얇은 실리콘으로부터 형성될 수 있는데, 얇은 실리콘은 그에 대응되게 민감하거나 또는 부숴지기 쉽다. 더욱이, 민감한 기판들은 예를 들면 전기 도금 장치로 도입될 때 극히 조심해서 취급되어야 한다. 많은 경우에 이것은 파지용 장치 또는 감속 취급을 위한 기계적인 비용이 증가된다는 것을 의미하는데, 이는 소망스럽지 않은 지연을 발생시킨다.

본 발명의 과제는 복수개의 평탄한 기판들을 수용하거나 또는 유지하기 위한 상기 언급된 장치를 제공하는 것이며, 또한 그것의 처리에 적절한 전기 도금 장치를 제공하는 것으로서, 상기 전기 도금 장치는 종래 기술의 문제점을 회피할 수 있고, 보다 주의 깊은 작업을 허용하고 기판을 이송시킬 수 있는 것이다.

이러한 과제는 청구항 제 1 항의 특징을 가지는 장치 및 청구항 제 13 항의 특징을 가지는 전기 도금 장치에 의해서 해결된다. 본 발명의 유익하고 바람직한 장점들은 다른 청구항들의 구현예를 형성하며 이후에 보다 상세하게 설명될 것이다. 명시된 참조로써 청구항의 기재 내용은 발명의 상세한 설명의 내용의 일부로 포함된다.

본 발명에 따르면 장치는 수용 영역들을 사이에 형성하는 프레임 부재들을 가진 프레임을 구비하며 프레임 부재들의 결과로서 개구(opening) 또는 절제부(cutout)들이 형성된다. 프레임 부재들이 예를 들면 격자와 같은 방식으로 연장될 수 있으며, 특히 하위의 분할부(subdivision)로서 외측 프레임 및 중간 프레임 부재들을 가지고 연장된다. 프레임 부재들은 기판들이 놓이는 기판용 지지부를 가진다. 따라서, 기판들의 기계적 유지 및/또는 전기적인 접촉이 지지부에 맞물리는 기판의 측부상에서 발생된다. 이러한 방식으로 복수개의 평탄한 기판들을 위한 유지구 또는 수용 장치가 만들어지고, 여기에서 기판들은 수용 영역들에 배치된다. 이송 및 특정한 환경들에서의 저장 뿐만 아니라, 기판들과 관련된 다양한 처리 단계들을 위하여, 개별의 기판들을 움직일 필요성이 없으며 대신에 전체적인 수용 장치가 움직인다. 수용 장치는 기판들 보다 강하게 만들어질 수 있어서, 종래의 파지 장치들이나 또는 그와 유사한 것을 용이하게 이용할 수 있다. 지지부들의 결과로서, 수용 장치와 기판 사이에 정확하게 형성된 연결이 있을 수 있으며, 이것은 특정한 기판 특성들에 맞을 수 있다. 수용 장치의 결과로서 복수개의 기판들의 경우에 개별의 작업 단계들과 연결된 하나의 기판만을 움직일 수 있을 뿐만 아니라, 대신에 수용 장치의 모든 기판들이 움직일 수 있다. 기판들과의 전기적인 접촉이 수용 장치 또는 지지부들을 통하여 발생한다면, 특정한 경우들에서 기판상에 직접적으로 부가적인 접촉 장치들을 이용하는 것이 절감될 수 있다. 이것은 또한 접촉 롤러들 또는 다른 접촉 장치들에 의한 기판들의 기계적인 로딩(loading)이 감소될 수 있거나 또는 회피될 수 있는 장점을 가진다. 따라서, 유리하게도 수용 장치가 기판들의 기계적인 유지 또는 수용 및 그 위의 전기적인 접촉을 야기한다.

지지부들은 예를 들면 돌출부로서 구성될 수 있는데, 이것은 프레임 부재들로부터 돌출되거나 또는 발산된다. 기판들 위에 매우 제한된 표면 적용 범위를 발생시키기 위하여, 돌출부들은 상대적으로 좁으며, 즉 거의 미세한 형태이다. 이것은 유리한, 매우 넓은 면적의 방식으로 전기 도금 장치내의 처리 매체와 접촉하는 것을 허용한다. 대안으로서 돌출부들은 기판의 가장자리 부위가 수용기 또는 프레임 부재들상에 있는 기판들의 선형 지지 유형을 야기하기 위하여 넓을 수 있다. 이것은 특히 민감한 기판들에서 적절하게 안정된 지지 작용이나 또는 베어링 작용을 허용하는데, 이는 그러한 작용이 분배되기 때문이다. 돌출부들은 예를 들면 하방향 굽힘에 의하여 프레임 부재들의 평면 아래에서 연장될 수도 있다. 이는 베어링 기판들이 유지부 또는 프레임 부재들과 대략 하나의 평면을 이루게 할 수 있다. 또한 돌출부들이 프레임 부재들의 하부측에 의해 형성된 평면을 지나 하방향으로 돌출하게 할 수 있다. 기판의 상부측이 프레임 부재들의 상부측의 평면 아래에 있지 않고 대신에 바람직스럽게는 작은 양으로 돌출되는 방식으로 기판들은 수용 장치 또는 돌출부상에 놓인다. 이것은 모든 경우에 위로부터 맞물린 롤러들 또는 그와 유사한 것들이 기판들의 상부측에 맞물리고 기판 위로 돌출하는 프레임 부재들에 맞물리지 않는 것을 보장할 수 있다.

전기적인 접촉의 목적을 위해서 지지부상에 상방향으로 돌출하는 특별한 접촉부들을 제공하는 것이 가능하다. 돌출부들에 특히 분리되어 맞춰지는 상기 접촉부들을 통하여, 전기적인 접촉은 돌출부들의 재료 또는 구조에 독립적으로 향상될 수 있다. 접촉부들은 전기 도전성 표면들을 가지는 접촉 돌출부, 접촉 지점 또는 접촉 스터드(stud)의 형태일 수 있다. 특히, 접촉부들은 접촉부들을 스위치 전환시키는데 유리하게 이용되는 접촉 재료로부터 제조될 수 있다. 본 발명의 구현예에서 기판들이 적용되었을 때 전기적인 접촉이 발생하지 않는 방식으로 접촉부들에 시일을 제공할 수 있다. 따라서, 전기 도금 과정의 경우에 접촉부들에 소망스럽지 않은 침착이 회피될 수 있는데, 이는 처리 매체가 시일의 결과로서 접촉부들과 직접 연계되지 않을 수 있기 때문이다. 예를 들면 컵 또는 단지(pot) 형상의 고무 시일들이 접촉부 둘레에 있는 것이 가능하다.

일부 또는 모든 프레임 부재들이 전기 도전성이라면 전기적인 접촉이 이루어지는 것이 유리하다. 특히 전체적인 수용 장치는 전기 도전성이고 예를 들면 금속으로부터 제작될 수 있다. 유리하게는 수용 장치의 모든 부분들 또는 프레임 부재들이 전기 도전적으로 상호 연결된다. 이러한 목적을 위해서 그러한 수용기는 격자와 같은 방식으로 금속 시이트로부터 거칠게 가공될 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에서, 전기 절연 코팅, 예를 들면 페인트 또는 피복이 수용 장치에 제공될 수 있다. 이것은 전기 도금 과정 동안에 수용기상에 코팅 재료의 그 어떤 침착이라도 회피한다. 예를 들어 코팅 재료의 그러한 침착이 수용 장치의 노출된 표면으로서의 상기 언급된 접촉부들상에 발생된다면, 특정한 시간 간격동안에 상기 접촉부들은 당업자에게 공지된 바와 같이 세정되거나 또는 그것을 벗겨내야 한다.

장치의 일부 또는 섹션이 외측상에 돌출할 수 있으며, 특히 외측 부위에 돌출하거나 또는 외측 프레임 부재로부터 돌출될 수 있다. 이것은 실질적으로 평탄한 장치의 평면으로부터 상방향으로 굽혀지는 것이 유리하며, 특히 그것을 따라서 측면으로의 굽힘을 더 가진다. 상기 돌출 섹션이 예를 들어 기판들의 맞물림을 위해서 프레임 부재들이나 또는 전기 접촉부들에 전기 도전적으로 연결된다면, 상기 섹션을 통하여 수용 장치와 전기적인 접촉이 있을 수 있다. 이러한 목적을 위해서, 예를 들면 섹션(section)이 장치의 나머지와 같은 재료로부터 제작될 수 있으며, 예를 들어 그것은 위에 언급된 금속 시이트로부터 거칠게 가공될 수 있다. 전체적인 수용 장치를 일체로 또는 단일의 부재로 구성하는 것이 유리하다. 상기의 섹션은 삽입된 기판들에 대한 보호를 제공하기 위하여 삽입된 기판들로부터 떨어진 부위에서 수용 장치의 파지를 위하여 이용될 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에서, 기판의 근접한 프레임 부재들 사이의 수용 영역에 시일되게 위치되는 방식으로 수용 장치를 구성하는 것이 가능하다. 따라서, 수용 장치의 모든 영역들은 기판을 운반하며 그러한 방식으로 실질적으로 액체 밀폐의 표면을 형성한다. 시일 요건 또는 밀폐 요건들은 적어도, 처리 매체 또는 액체 욕조를 통한 이동의 경우에 액체가 아래로부터 기판과 프레임 부재들 사이의 부위를 통하여 침투하지 않도록 되는 것이며, 이것은 아래로부터의 액체의 압력만이 제한되는 경우에 적용된다. 이러한 목적을 위해서 예를 들면 기판의 측부들이 프레임 부재들에 근접하는 부위를 따라서, 또는 프레임 부재들을 따라서 시일을 하는 것이 가능하다. 이것은 기판들의 상부 측면 및 수용 장치가 처리 액체와 닿지 않게 하는 것을 가능하게 한다. 기판들의 하방향으로 배향된 측면만 처리하거나 또는 코팅하게 되는 경우에 이는 특히 유리하다.

유리하게는 수용 장치가 동일한 기판을 위해서 구성되며 각각의 기판은 같은 방식으로 유지된다. 이를 위해서 복수개의 수용 영역들이 병렬의 방식으로 연속적으로 제공되며, 예를 들면 전체적으로 사각형 영역을 가지고 제공된다.

본 발명의 다른 구현예에서, 수용 장치상에 덮개 장치 또는 덮개가 고정될 수 있으며, 특히 움직일 수 있거나 또는 관절화된 방식으로 고정될 수 있다. 수용 장치내에 배치된 기판들은 덮개에 의해서 고정될 수 있거나 또는 밖으로 떨어지거나 또는 분리되는 것에 대하여 안정화될 수 있다. 덮개는 대략 수용 장치와 같은 표면적을 덮을 수 있다. 유리하게는 부재들 및 사이에 배치된 영역들을 가진 유사한 구성을 가진다. 특히 유리하게는 수용 장치와 실질적으로 유사하거나 또는 거의 동일한 방식으로 구성된다. 기판들이 수용 장치에서 위로부터 유지되거나 안정화된다면, 그것의 용이한 움직임이 가능하며, 특히 수직으로 유지될 수 있거나 또는 심지어는 회전될 수 있다. 덮개가 수용 장치에 대하여 다수의 지점들에서 고정되면, 독립적으로 지지하는 구조를 반드시 형성할 필요가 없기 때문에 훨씬 가볍거나 또는 약하게 제작될 수 있다. 그 기능은 오직 수용 장치의 수용 영역들에 기판을 유지하는 것이다.

본 발명의 전기 도금 장치를 위해서 기판들이 처리 챔버를 통해 이동하는 것이 제공된다. 처리 챔버는 처리 매체를 포함하는데, 예를 들면 기판들에 코팅을 전기 도금으로 도포하기 위한 전해질과 같은 것이다. 기판들은 이전에 설명된 바와 같이 유리하게는 얇은 인쇄 회로 기판들이거나 또는 대안으로서 얇은 태양 전지들일 수 있다. 통과 경로는 이송 수단을 가지며, 예를 들면 이송 롤러, 휘일등을 가진다. 이송 수단에 의하여 상기 설명된 수용 장치가 통과 경로상에서 처리 챔버를 통하여 이송되거나 또는 주행된다. 수용 장치들 또는 기판들에 압력 롤러, 휘일 또는 그와 유사한 것이 다양한 다른 기능들을 위해 맞물릴 수 있다. 각각의 연속적인 기판들의 열에 대하여 통과 방향에서 적어도 하나의 그러한 압력 롤러가 있을 수 있다. 이전에 설명된 바와 같이 기판들이 매우 민감한 것이라면, 기판들을 손상시키지 않기 위하여 압력 롤러들이 특히 부드러운 것이 유리하다.

상기 언급된 수용 장치는 기판 평면으로부터 멀어지게 또는 그것을 넘어서 측방향으로 돌출되며 특히 상방향으로 굽혀진다. 각도 섹션들은 상기 언급된 전기 접촉 수단으로 연장되며 처리 매체와 접촉되지 않거나, 또는 전기 도금 장치의 외측에 위치하는 것이 유리하다. 수용 장치를 상방향으로 굽히고 다음에 측부로 굽힘으로써, 단부가 전기 도금 장치 위로 돌출하도록 하는 것이 특히 유리하다. 전기적인 접촉은 맞물린 접촉 롤러 또는 함께 주행하는 접촉 클립을 통해서 발생되거나, 또는 접촉 브러쉬와 같은 다른 접촉부를 통하여 발생된다.

처리 매체는 통과하는 기판들의 하부측으로 연장되거나 또는 기판들의 하부측까지 연장되는 것이 유리하다. 기판들의 상부를 건조하고 청결하게 유지하기 위하여, 높이 레벨이 상대적으로 정확하게 기판들의 하부측으로 연장될 수 있다. 이것은, 기판들의 하부측이 약한 파동 또는 파동의 정점들에 의해 도달되도록 하기 위하여, 처리 매체내에 어떤 유형의 파동을 형성하게 할 수 있다. 대안으로서, 기판들은 이전에 설명된 바와 같이 수용 장치 안에 시일되게 배치될 수 있다.

전기 도금 과정을 위한 전극들 또는 그와 유사한 것들은 기판들 아래에 제공될 수 있다. 기판들이 처리 매체를 통하여 완전히 잠겨진 방식으로 통과한다면, 전극들이 그 위에 제공될 수도 있다.

본 발명의 다른 구현예에서 수용 장치의 상부 측에, 예를 들면 압력 롤러들 사이에, 몇 개의 접촉 수단이 제공되어 기판들과 전기적인 접촉을 형성한다. 이들은 원주상으로 접촉하는 롤러들로서 구성될 수 있다. 이러한 목적을 위해서 이들은 예를 들면 프레임 부재들에 맞물릴 수 있으며, 유리하게는 이송 방향으로 주행한다. 이송 방향으로 주행하는 각각의 프레임 부재상에 적어도 하나의 접촉 수단을 제공하는 것이 특히 유리하다.

유리하게는 접촉 수단이 맞물리는 이들 프레임 부재들이 수용 장치에 있는 기판들보다 높을 수 있다. 따라서, 이들이 전체적으로 액체 욕조 레벨 보다 위에 있다. 이들은 또한 전기적으로 도전성이다. 기판들과의 접촉을 위해서, 상기 언급된 완전히 도전성인 프레임 이외에, 접촉 브리지(contact bridge)들이 제공될 수 있으며, 이것은 접촉 수단을 가진 프레임 부재들로부터 그 안에 위치하는 기판들까지 연장된다. 이들은 활(bow) 또는 다리와 같은 구조를 가질 수 있으며, 프레임 부재들로부터 기판들까지 좌우 양측으로 이르게 되고, 예를 들면 기판들이 접촉 브리지들의 단부들상에 놓일 수 있다. 이것은 도전성 프레임들 없이도 기판들의 전기적인 접촉을 허용한다.

각각의 경우에 한쌍의 압력 롤러들 사이에 접촉 롤러가 제공될 수 있는데, 바람직스럽게는 같은 샤프트상에 제공될 수 있다. 접촉 수단, 바람직스럽게는 접촉 롤러들이 탄성적으로 또는 신축성있게 될 수 있는데, 특히 그 접촉 표면들은 단단한 중앙 부분으로부터 탄성적으로 돌출된다. 이들은 구획화될 수 있으며, 그러나 전체적으로 보다 탄성적인 구조를 제공하는 역할만을 한다.

상기 특징들 및 다른 특징들은 청구항, 상세한 설명 및 도면들에 기재되어 있고, 개별적인 특징들은 단일의 형태로 또는 하위의 조합(subcombination)의 형태로 본 발명의 구현예 및 다른 분야들에서 구현될 수 있으며, 또한 여기에서 보호하려는 유리하고 독립적인 보호 가능 구조를 나타낼 수 있다. 본 출원을 개별적인 부분들 및 단락으로 나누는 것이 이하에 기재된 상세한 설명의 전체적인 유효성을 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 구현예는 첨부된 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이 다.

도 1 은 본 발명의 수용 장치의 사시도이다.

도 2 및 도 3 은 도 1 의 수용 장치의 확대 축척 상세도이다.

도 4 는 태양 전지들을 위한 본 발명의 전기 도금 장치를 통한 단면도이다.

도 5 는 도 4 의 전기 도금 장치의 측면도이다.

도 6 은 본 발명의 전기 도금 장치의 사시도이다.

도 7 은 도 6 의 수용 장치상의 접촉부의 확대 축척 상세도이다.

도 1 은 수용 장치(11)를 경사지거나 또는 기울인 상태로 도시한 것으로서, 이것은 트레이(tray)의 방식으로 구성된다. 외측의 외부 프레임 부재(12)들 및 중간의 내측 프레임 부재(14)들은 수용 영역(20)을 형성하기 위하여 사이에 개구들을 가지는 그리드(grid) 또는 격자의 형태를 형성한다. 프레임 부재(12,14)들 사이의 모든 수용 영역(20)들은 비록 그러할 필요는 없을지라도 같은 크기이다.

우측 방향의 측부상에는 각도 섹션(angular section, 16)이 제공된다. 여기에서 외측 프레임 부재(12)는 처음에 상방향으로 굽혀지고 다음에 가장자리 스트립(17)을 가지고 측부로 다시 굽혀진다. 수용 장치(11)는 금속으로부터, 특히 시이트 금속 플레이트로부터 제작될 수 있다. 덮개 또는 페인트로써 절연 방식으로 코팅될 수 있는데, 상기 덮개 또는 페인트는 전기 도금 작용(galvanizing)중에 일반적으로 이용되는 처리 매체에 대하여 저항성을 가진다. 가장자리 스트립(17)은 적어도 일 측부에서 자유롭거나 또는 전기적으로 도전성 표면을 가지며, 양쪽 측부상 에 그렇게 되는 것이 유리하다.

특히 도 2 및 도 3 의 확대도는 프레임 부재(12,14)로부터 다수의 지점에서 돌출부(22)들이 어떻게 돌출하는가를 도시한다. 이들은 예를 들면 용접에 의해 프레임 부재들에 차후에 고정될 수 있거나, 또는 대안으로서 상기 프레임 부재들과 함께 단일의 금속 시이트로부터 펀치 과정 또는 그와 유사한 것에 의해서 거칠게 가공될 수 있다. 도 3 의 단면도는, 돌출부(22)의 두께가 프레임 부재들의 두께보다 작고, 특히 돌출부의 두께는 프레임 부재 두께의 절반인 것을 도시한다. 결과적으로 돌출부(22)들의 단부에 위치된 접촉부(24)들에 놓인 태양 전지 또는 실리콘 웨이퍼(26)들의 경우에, 도 2 의 파선 형태로 도시된 바와 같이, 태양 전지들의 상측부는 수용 장치(11) 또는 프레임 부재(12,14)들의 상측부 위로 너무 멀리 떨어져 있지 않다. 이것은 도 4 및 도 5 와 관련하여 이후에 보다 상세하게 설명될 것이다.

접촉부(24)들은 예를 들면 접촉 지점들 또는 첨단부들일 수 있으며, 이들은 접촉부들 또는 그와 유사한 것들을 스위치시키는데, 즉, 상이한 재료로부터 돌출부(22)로 스위치시키는데 정상적으로 이용되는 접촉 재료로부터 제작될 수 있다. 이것은 수용 영역(20)에 배치되어야 하는 태양 전지(26) 또는 다른 기판들과 더욱 우수하게 접촉되는 장점을 가진다.

본 발명의 대안의 구현예들에서, 개별적인, 상대적으로 작은 돌출부(22)들 대신에, 넓은 스트립들이 프레임 부재(12,14)들로부터 돌출되어 태양 전지들의 넓은 맞물림을 허용하고 결국 보다 양호한 기계적인 지지를 허용한다. 또한 각각의 수용 영역(20)에 대하여 도시된 3 개 이상의 돌출부(22)들을 가지는 것도 가능하며 이들은 특히 모든 프레임 부재들에 걸쳐 분포되어 있다. 적은 수의 돌출부(22)들이 제조가 용이하다는 장점을 가진다. 더욱이, 결과적으로 처리 매체는 기판 또는 태양 전지들의 하부에 특히 잘 적용된다.

본 발명의 다른 구현예에서, 접촉부(24)들이 실질적으로 미세한 형태의 부위에서 태양 전지(26)들에 맞물리는 방식으로, 원형의 시일 또는 그와 유사한 것이 돌출부(22)들에서 접촉부(24)의 둘레에 있는 것을 생각할 수 있다. 이러한 맞물림의 부위는 시일에 의해 둘러싸여서 외부에 대하여 보호되는데, 시일은 맞물림 부위를 가능한 한 작게 유지하기 위하여 접촉부에 가능한 한 근접하여 있다. 이러한 경우에, 접촉부들은 처리 매체와 접촉되는 것으로부터 보호되며, 이러한 경우에는 코팅되지 않는다. 그러한 시일들의 정확한 구조는 당업자에게 공지되어 있으며 어려움 없이 구현될 수 있다.

도 4 의 전기 도금 장치(30)에서, 벽(31)은 처리 매체로서의 전해질을 하우징하는 처리 챔버(32)를 형성하며, 처리 매체 안에는 태양 전지(26)에 침착되어야 하는 금속이 용해되어 있다. 도 1 에 따른 수용 장치(11)들은 전기 도금 장치(30)를 통하여 이송 롤러(33)상에 놓여서 이송된다. 이송 롤러(33)들은 구동부(34)에 의하여 구동된다. 도 5 에 도시되고 또한 일반적으로 공지된 바와 같이, 다수의 이송 롤러(33)들이 연속적으로 배치되고, 수용 장치(11) 또는 태양 전지(26)에 대한 통과 경로를 형성한다.

각각의 수용 영역(20)에서 수용 장치(11)는 태양 전지(26)에 의해 덮힌다. 압력 롤러(36)들은 전기 도금 장치(30)에서 태양 전지(26)들의 상부 측에 맞물린다. 압력 롤러들은 금속 코어(38)상의 매우 유연한 고무 덮개(37)로 되어 있으며 또한 구동부(34)에 의해 구동된다. 압력 롤러(36)들은 각각의 경우에 연속적인 태양 전지(26)들의 열을 따라서 상대적으로 정확하게 중심에 놓여지는 방식으로 위치된다. 압력 롤러(36)들의 기능은 수용 장치(11) 또는 수용 영역(20)들에 태양 전지(26)들을 유지하고, 하부측에서 접촉부(24)들의 맞물림을 보장하는 것이다.

수용 장치(11)의 각도 섹션(16)은 적어도 처리 챔버(32)내 처리 매체의 레벨에 걸쳐서 상부측으로 돌출된다. 우측으로 돌출된 가장자리 스트립(17)은 우측 벽(31)에 걸쳐서 그것을 지나 돌출된다. 접촉 롤러(42)들은 하부측에 접촉한다. 도 5 에 도시된 이송 롤러(33)들 및 압력 롤러(36)들과 거의 같은 방식으로 복수개의 접촉 롤러(42)들이 통과 경로를 따라서 제공된다. 그에 의해 가장자리 스트립(17)과 일정한 전기적 접촉이 있으며 결국 수용 장치(11)와 전기적인 접촉이 있다. 접촉 롤러(42)는 다시 한번 전원(44) 또는 그것의 음극에 연결된다. 전원(44)의 양극은 신장된 전극(40)들에 연결되는데, 상기 신장된 전극들은 처리 챔버(32)내의 태양 전지(26)들의 위와 아래 사이에 위치된다.

기능

태양 전지(26)들은 처리 목적을 위해서 수용 장치(11) 안에 배치된다. 태양 전지들의 수용 장치(11)와의 전기적인 접촉은 하부에 맞물린 접촉부(24)들을 통하여 발생된다. 도시되지 않은 덮개 장치 또는 그와 유사한 것에 의하여 태양 전지(26)들은 수용 영역(20)에 단단하게 유지될 수 있는데, 예를 들면 다른 그리드와 같은 프레임, 클립 등에 의해 유지될 수 있다. 본 발명의 다른 구현예들에서 스프링들 또는 그와 유사한 것이 제공될 수 있는데, 이것은 태양 전지(26)들을 수용 영역(20) 안으로나 또는 접촉부(24)들에 대하여 가압하며, 기판의 삽입시에 자동적으로 잠긴다. 마지막으로, 예를 들면 돌출부(22)에 근접하여 소형의 흡입 컵들, 진공 유지 수단등을 가질 수도 있을 것이다. 이들은 상기 언급된 시일 기능으로써 접촉부(24)를 감쌀 수 있다.

태양 전지(26)들은 실리콘으로 제작되는 것이 유리하며, 또는 실리콘 웨이퍼이다. 이제까지 이들은 접촉 물질로서의 실버 페이스트(silver paste)를 가지고 부분적으로 복잡한 방식으로 인쇄되었다. 전기 도금 장치(30)는 접촉 층을, 특히 태양 전지들의 정면에 갈바니 전기적으로 침착시키도록 제공된다. 따라서, 처리 챔버(32)내의 처리 매체는 예를 들면 실버와 같은 접촉 물질의 대응하는 비율을 포함한다.

태양 전지(26)들을 포함하는 수용 장치(11)는 다음에 전기 도금 장치(30) 안으로 도입된다. 수용 장치(11)는 이송 롤러(33)들상의 통과 경로를 따라서 상기 처리 챔버(32)를 통하여 움직인다. 실버의 침착이 태양 전지(26)들의 하부측에서만 발생된다면, 처리 매체의 높이가 그에 대응되게 선택될 수 있거나, 또는 처리 매체가 태양 전지(26)들의 하부측으로만 연장되어야 한다.

태양 전지(26)들은 각도 섹션(16) 또는 가장자리 스트립(17)을 가진 프레임 부재(12,14)들 뿐만 아니라, 접촉부(24) 및 돌출부(22)들을 통하여 태양 전지의 하 부측에 의해 전기 도전성으로써 연결된다. 접촉 롤러(42)들이 가장자리 스트립(17)까지 연장되고 다시 전원(44)의 음극에 연결될 때, 태양 전지(26)들의 하부측은 그 전위에 있게 된다. 전원(44)의 양극에 연결된 전극(40)들에 의하여, 처리 매체로부터 태양 전지(26)의 하부측으로의 실버의 침착을 위해 전압이 인가되거나 또는 태양 전지(26)에 대한 전위 그래디언트가 구성된다. 통과 속도 및 처리 매체의 성분과 같은 처리 파라미터들과 전원(44)의 작동은 각각의 경우에 주어진 적용예의 함수로서 선택되며 당업자에게 아무런 문제를 부여하지 않는다. 적절한 실버의 침착 또는 코팅 이후에, 태양 전지(26)를 가진 수용 장치(11)는 제거되거나 또는 전기 도금 장치(30)의 밖으로 연장된다. 더 이상의 처리 또는 중간 저장에 뒤에 이어질 수 있다. 태양 전지(26)들이 개별적으로 필요하거나 또는 작동하지 않는 한, 이들은 수용 장치(11) 안에 남겨질 수 있다. 수용 장치에서 태양 전지들은 용이하게 이송될 수 있고, 저장될 수 있고 또한 손상에 대하여 보호될 수 있다.

코팅 물질도 수용 장치(11)들상에 침착되므로, 접촉부들이 보호되지 않았다면 적어도 접촉부(24)상에서, 코팅이 특정한 시간 간격들에서 제거되어야 한다. 이러한 과정은 당업자가 "디스트립핑(destripping)"으로 지칭하는 과정이다. 수용 장치(11)가 오직 접촉부(24)들 및 가장자리 스트립(17)에 근접하여 전기적으로 도전성인 표면을 가진다면 유리하게 되는데, 이는 나머지 부위들에서 코팅이 발생되지 않을 수 있기 때문이다. 상기 언급된 코팅의 제어에 대한 대안으로서, 습식 화학적 방식으로 코팅이 발생될 수 있다.

도 4 는 각각의 경우에 압력 롤러(36)들이 어떻게 태양 전지(26)들을 수용 영역(20)들로 가압하는지를 도시한다. 태양 전지(26)들의 상부는 프레임 부재(12,14)들의 상부 위로 약간 돌출하므로, 압력 롤러(36)들이 항상 기판들 또는 태양 전지(26)들에 맞물리는 것과, 결과적으로 태양 전지들을 아래로 접촉부(24)들에 대하여 가압하는 것이 보장된다.

전원(44)에 더하여, 태양 전지(26)들 사이에 광원들이 있을 수도 있다. 광원들은 태양 전지(26)들에 아래로부터 적절한 파장의 광, 바람직스럽게는 400 내지 1100 nm 범위의 광을 조사함으로써, 코팅 과정을 보조할 수 있다. 특정의 환경들에서, 필요한 전기 도금 전류가 오직 광원들에 의해서만 발생되는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 그러한 광 유도 전류 발생은 상기 언급된, 제어된 전원과 조합되는 것이 유리하다.

도 6 및 도 7 에 따른 대안의 변형예에서, 외측 프레임 부재(112) 및 내측 프레임 부재(114)를 가지는 프레임과 같은 수용 장치(111)는 기판(126)들로 덮힌다. 이들은 위에서 설명된 것과 유사한 설비를 통하여 이송 롤러(133)들에 의해 이송된다. 기판(126)들은 수용 장치(111)에 있는 압력 롤러(136)들에 의해 유지된다. 압력 롤러(136)들은 중간에 제공된 접촉 롤러(152)들의 샤프트와 같은 샤프트(150) 상에 위치된다. 접촉 롤러는 중앙 부분(153)으로부터 돌출된 탄성적인 접촉 영역(154)들을 가진다. 접촉 롤러(152)들 또는 접촉 영역(154)들은 프레임 부재(114)들의 상부에 맞물린다. 프레임 부재들은 연속적으로 전기 도전성이거나, 또는 대응하는 코팅 또는 지지부를 가진다.

상기의 전기 도전성 프레임 부재(114)들로부터 접촉 브리지(155)들이 좌우 양측으로 돌출한다. 이들은 클립들의 형태로 다르게 될 수 있거나 또는 일부 유사한 기능의 형상을 가질 수 있다. 접촉 브리지(155)들은 단부(156)들로 변화되는데, 단부들상에 기판(126)이 놓이고 이러한 방법에 의하여 상기 언급된 방식으로써 접촉부(24)와 전기 접촉된다.

프레임상의 전기 접촉이 표면에 분포된, 중앙 방식으로 발생하는 것이 유리하며, 즉, 일 측부로부터만 발생되지 않는 것이 유리하다. 따라서, 전류 그래디언트(current gradient)가 없게 된다. 하나의 접촉 표면에서의 국부적인 오염의 경우에, 전력 공급이 차단될 위험성이 훨씬 적다. 전해질로부터의 갈바니 전기의 분리 또는 격리의 조치가 수행된다면, 모든 프레임 부재(114)들에 대한 통과 방향에서의 개별적인 전류 공급도 생각될 수 있다.

본 발명은 전기 도금 장치에서 이용될 수 있다.

Claims (21)

1. 하나의 평면에 복수의 평탄한 기판(26)들을 수용하기 위한 수용 장치(11)로서, 수용 장치는 프레임 부재(12,14)들을 가지는 프레임을 구비하고, 프레임 부재들은 그들 사이에 개구들(openings)을 가진 수용 영역(20)을 형성하고, 프레임 부재(12,14)들은 기판들을 기계적으로 유지하는 기판(26)용 지지부들을 가지고, 상기 기판(26)용 지지부들은 상기 기판(26)용 지지부들에 의해 유지되는 기판의 측부에서 상기 기판들에 전기적으로 접촉하고,

   기판(26)용 지지부들은 프레임 부재(12,14)들로부터 돌출된 돌출부(22)들이고,

   기판(26)들이 돌출부상에 놓여서 기판(26)들의 저부 평면들이 프레임 부재(12,14)들의 상부 평면들의 높이와 같은 높이에 있는 방식으로, 돌출부(22)들은 프레임 부재(12,14)들의 상부 평면들 아래에 연장되고,

   기판(26)용 지지부들은 상방향으로 돌출된 접촉부(24)들을 가지는 것을 특징으로 하는, 수용 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   프레임 부재(12,14)들중 적어도 일부는 전기 도전성이 있고, 금속으로 제작되며, 전기 도전성 프레임 부재(12,14)들은 전기 도전되도록 상호 연결되는 것을 특징으로 하는, 수용 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   프레임 부재(12,14)들은 그 표면상에서 코팅에 의하여 전기 절연되는 것을 특징으로 하는, 수용 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,

   외측 프레임 부재(12)로부터 상방향으로 돌출되고, 다음에 측부로 돌출된 각도 섹션(16,17)이 구비되는 것을 특징으로 하는, 수용 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   각도 섹션(16,17)은 접촉부(24)들 및 프레임 부재(12,14)들과 전기 도전적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 수용 장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,

   수용 장치는 일체로(integrally) 구성되는 것을 특징으로 하는, 수용 장치.
7. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,

   프레임 부재들 사이의 저압에서의 액체 침투에 대하여 하방향으로 시일(seal)하는 방식으로, 기판(26)들이 프레임 부재(12,14)들 사이의 수용 영역(20)들에 시일되게 놓이는 것을 특징으로 하는, 수용 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   기판(26)들에 맞물리기 위한, 프레임 부재(12,14)들상에 배치된 시일들을 특징으로 하는, 수용 장치.
9. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,

   병렬의 연속 방식인 몇 개의 수용 영역(20)들이 있고, 이들이 같은 크기를 가지는 것을 특징으로 하는, 수용 장치.
10. 제 1 항 내지 제 3 항의 어느 한 항에 있어서,

    수용 장치(11)에 고정될 수 있는 덮개 장치를 포함하고, 기판(26)들은 수용 장치(11)와 덮개 장치 사이에 위치되고, 또한 밖으로 떨어지는 것에 대하여 안정화되고, 덮개 장치는 수용 장치(11)의 전체 표면 부위를 덮는 것을 특징으로 하는, 수용 장치.
11. 처리 챔버(32)를 통한 기판(26)의 통과 경로를 가지는 전기 도금 장치로서, 처리 챔버는 기판(26)에 대한 코팅의 전기 도금 도포를 위한 전해질을 가지고, 통과 경로는, 제 1 항에 따른 수용 장치(11)의 수평 이송을 위하여 이송 롤러(33)들을 가지는 것을 특징으로 하는, 전기 도금 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    위로부터 기판(26)들 또는 수용 장치(11)들에 맞물리는 압력 롤러(36)들을 포함하고, 통과 방향에서 기판(26)들 각각의 연속적인 열에 대하여 적어도 하나의 압력 롤러(36)가 있는 것을 특징으로 하는, 전기 도금 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    압력 롤러들은 유연성(flexible)의 구조를 가지는 것을 특징으로 하는, 전기 도금 장치.
14. 제 11 항 내지 제 13 항의 어느 한 항에 있어서,

    수용 장치(11)는 기판(26)들의 평면으로부터 멀어지는 측방향의 각도 섹션(16,17)에 의하여 상방향으로 돌출하고, 중간의 수평 굽힘부를 더 가지고 전기 접촉 수단(42)으로 연장되는 것을 특징으로 하는, 전기 도금 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    전기 접촉 수단은 맞물림 접촉 롤러들을 가지는 것을 특징으로 하는, 전기 도금 장치.
16. 제 11 항 내지 제 13 항의 어느 한 항에 있어서,

    전해질의 높이 레벨은 수용 장치(11) 안에 위치된 기판(26)들의 저부까지 연장되는 것을 특징으로 하는, 전기 도금 장치.
17. 제 11 항 내지 제 13 항의 어느 한 항에 있어서,

    수용 장치(11)의 상부에, 압력 롤러(36)들 사이에 몇 개의 접촉 수단이 있고, 접촉 수단은 원주상으로 접촉하는 접촉 롤러의 형태이고, 접촉 수단은 기판(26)들과의 전기적인 접촉부를 가지는 것을 특징으로 하는, 전기 도금 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    접촉 수단은 이송 방향으로 연장되는 프레임 부재(12,14)들에 맞물리고, 상기 프레임 부재들은 수용 장치(11)에서 기판(26)의 레벨보다 높은 것을 특징으로 하는, 전기 도금 장치.
19. 제 18 항에 있어서,

    전기 접촉 브리지들은, 접촉 수단이 맞물리는 프레임 부재들로부터 그 안에 위치된 기판(26)들까지 연장되고, 기판들은 접촉 브리지들의 단부들상에 놓이는, 전기 도금 장치.
20. 제 17 항에 있어서,

    개별의 접촉 롤러들이 압력 롤러(36)들의 각각의 쌍 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는, 전기 도금 장치.
21. 제 17 항에 있어서,

    접촉 롤러들은 탄성 구조를 가지며, 그 구조는 단단한 중심 부분으로부터 탄성적으로 돌출된 접촉 표면들을 가지는 것을 특징으로 하는, 전기 도금 장치.

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