KR101526022B1 - 생산물의 습식 화학 처리를 위한 장치 및 방법, 및 상기 장치에 유동 부재를 설치하는 방법 - Google Patents

생산물의 습식 화학 처리를 위한 장치 및 방법, 및 상기 장치에 유동 부재를 설치하는 방법 Download PDF

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Abstract

판형 생산물 (W) 의 표면에 걸쳐 균일한 유동을 보장하기 위해서, 그 안에 배치되는 판형 생산물 (W) 의 습식 화학 처리를 위한 처리 장치 (100) 가 제공된다. 이 처리 장치는 적어도 하나의 패들형 유동 요소 (155) 를 각각 포함하는 적어도 하나의 유동 부재 (150) 를 구비하고, 적어도 하나의 유동 부재 (150) 는 판형 생산물 (W) 의 표면에 대향하여 배치되고 판형 생산물 (W) 의 표면에 대해 실질적으로 평행하게 이동할 수 있다.

Description

생산물의 습식 화학 처리를 위한 장치 및 방법, 및 상기 장치에 유동 부재를 설치하는 방법{APPARATUS AND METHOD FOR THE WET CHEMICAL TREATMENT OF A PRODUCT AND METHOD FOR INSTALLING A FLOW MEMBER INTO THE APPARATUS}
본 발명은 그 안에 배치되는 생산물의 습식 화학 처리를 위한 장치 및 생산물의 습식 화학 처리를 위한 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이런 유형의 처리 장치에 유동 장치를 설치하기 위한 방법에 관한 것이다. 이러한 장치 및 방법은 인쇄 회로 기판 및 인쇄 회로 포일, 반도체 웨이퍼, 태양 전지, 광전지 (photoelectric cell) 및 모니터 플레이트와 같은 판형 작업물의 생산과, 기능적 또는 장식적 금속층이 제공되며 예컨대 공중위생 산업, 자동차 구조, 가구 산업, 쥬얼리 및 안경 산업 및 공학기술에서 사용되는 비판형 작업물의 생산에서 모두 사용될 수 있다.
작업물의 습식 화학 처리, 예컨대 금속 코팅 또는 에칭을 위해서, 작업물은 예컨대 처리 유체를 포함하는 용기에의 담금 또는 작업물의 표면에의 처리 유체의 분사의 실행에 의해 처리 유체와 접촉하게 된다. 작업물은 배치식 (batch-wise manner) 으로 또는 또한 작업물이 처리되는 연속적인 컨베이어에 의해 처리 시스템을 통해 안내될 수 있다. 처리 동안, 작업물은 수직 위치 또는 수평 위치로 유 지될 수 있다. 예컨대, 인쇄 회로 기판이, 연속적으로 이송되며 수평 위치에서 작업물이 유지되고 있는 연속적으로 작동하는 시스템 또는 담금 탱크에서 수직 위치에 유지되는 상태에서 전형적으로 처리된다. 연속적으로 작동하는 시스템의 경우에, 처리 유체는 고정된 욕에 유지될 수 있고, 작업물이 상기 욕을 통해 안내된다.
습식 화학 처리를 위해서, 처리될 작업물의 표면에서 더 구체적으로는 작업물의 작은 구멍에서도 충분한 유체 교환이 일어나도록 처리 동안 처리 유체가 운동상태에 설정될수 있도록 하는 것이 전형적으로 바람직하다. 이를 위해, 노즐이 사용되며, 예컨대 노즐 개구부가 유체의 수면 아래에 배치되고 작업물의 표면에 유체를 안내한다. 또한, 유체는 유체에 공기를 송풍하는 것에 의해 운동상태에 설정될 수 있다.
유체를 휘젖는 지정된 조치는 다양한 단점을 갖는데, 이 단점 중 가장 중요한 것은 유체의 이동이 과도하게 격렬하다는 것이고, 이는 처리 유체에서 일어나야 할 특정 화학 공정이 일어나지 않거나 단지 불충분하게 일어나고, 시간 및 위치 모두에 대하여 이동이 자주 불규칙적이라는 것을 의미한다. 유체의 영향력이 강하면 유체의 분해 또는 적어도 유체의 손상이 일어날 수 있다.
이러한 단점을 제거하기 위해서, 미국특허 제 5,375,926 호는 용기의 유체를 혼합 및 분포시키기 위한 장치를 개시한다. 상기 장치는 진동을 발생시키는 장치, 이 장치에 의해 발생된 진동을 축방향으로 전달하기 위한 진동 축, 진동 축에 체결되는 적어도 하나의 진동 베인 (vane), 및 진동을 발생시키는 장치와 용기 사 이에 배치되는 진동을 흡수하기 위한 기구를 포함한다. 진동 축에는 복수의 진동 베인이 장착될 수 있다. 진동 베인은 상기 유체를 운동상태로 설정하기 위해서 유체 내에 위치된다.
또한, JP 08-281272A 에 대한 특허 요약서는 예컨대 니켈의 무전해 부착에 사용된 사용 용액의 전해 산화에 의해 액체 폐기물을 처리하기 위한 장치를 개시한다. 이 장치는 직류가 흐르는 3 군의 전극 쌍을 포함한다. 진동을 발생시키는 휘젓기 장치가 전극 플레이트의 일측에 배치되기 때문에, 진동에 의해 발생된 유체 내의 유동은 전극의 군에 의해 방해받는다. 이 때문에, 진동 모터의 진동이 유지 요소에 의해 진동 베인에 전달되는 진동 장치가 사용된다. 베인은 유지 요소에 직교하는 평면에 대해 5 °~ 30 °의 각도로 기울어져 있다.
또한, US 2006/0141157 A1 은 반도체 웨이퍼의 처리를 위한 도금 장치를 개시하며, 이 장치는 웨이퍼를 지탱하는 기판 홀더 및 애노드를 포함한다. 상기 장치는 웨이퍼의 표면을 면하며 애노드와 기판 홀더 사이에서 도금 유닛에 수직하게 배치되는 위치에 있는 패들 (paddle) (교반 로드) 을 부가적으로 포함한다. 패들은 웨이퍼에 평행하게 이동할 수 있도록 형성된다.
또한, US 2004/0217007 A1 은, 기판, 즉 판독-기록 헤드의 기록부를 구성하는 자성 및 비자성 재료를 형성시키기 위한 물품을 도금 용액의 욕에 담그는 단계 및 기판에 재료의 층을 부착시키기 위한 전착 작업을 개시하는 단계를 포함하는 도금을 위한 방법을 개시하며, 상기 전착 작업은 욕을 휘젓는 단계 및 기판에 전류를 인가하는 단계를 포함한다. 욕을 휘젓기 위해 대략 1/32 inch ~ 1/8 inch 의 거리에서 캐소드의 표면 위에서 앞뒤로 이동하는 왕복 혼합기에 의해 교반이 실행된다. 혼합기는 패들이며, 유체가 통해 유동할 수 있는 슬롯을 사이에 규정하는 이격되어 있는 평행한 정점을 구비하는 한 쌍의 수직으로 긴 삼각형 블레이드를 구비한다. 상기 블레이드는 서로 마주보는 평행하고 평평한 기부를 구비하며, 이 기부 중 한 기부는 기판에 평행하게 그리고 가깝게 인접하여 배치된다.
또한, US 2003/0155231 A1 은 전해도금 욕, 전해도금 욕 내부의 전해 용액의 풀, 전해 용액의 풀에 담가진 웨이퍼, 전해 용액의 풀에 담가진 소스 (source) 금속 로드, 소스 금속 로드와 웨이퍼 사이의 공간에서 전해도금 욕 내부에 있는 조절 플레이트, 및 전해 용액을 완전히 혼합시키기 위해 전해 용액의 풀에 담가지고 조절 플레이트와 웨이퍼 사이의 공간에 삽입되는 패들을 포함하는 전해도금 장치를 개시한다.
또한, JP 2004162129 A 는 담금 시스템을 사용하고 도금 탱크 내의 도금 용액의 유동을 조정함으로써 도금 막의 막 두께의 평면내 균일성을 향상시키기 위한 도금 장치 및 방법에 관한 것이다. 상기 장치는 탱크 내부에 수직하게 배치되어 있는 작업물의 도금될 표면을 향해 도금 용액을 분사하기 위한 도금 용액 분사 노즐을 포함한다. 분사 노즐은 탱크 내부에 배치되고, 도금 용액을 휘젓기 위해 도금될 표면을 따라 이동하고 도금될 표면을 면하는 위치에 배치되는 패들에 배치된다.
마지막으로, 미국특허 제 4,258,653 호는 웨브 (web) 에 염료 밀도 구배를 제공하기 위한 장치를 개시하며, 상기 장치는 염료 욕을 보유하는 용기, 염료 욕 용기에 웨브를 종방향으로 계속해서 안내하고 염료 욕에 웨브를 점진적으로 횡으로 가라앉히기 위한 수단, 및 염료 욕 밖으로 웨브를 안내하기 위한 수단을 포함한다. 상기 장치는 복수의 패들이 부착된 패들의 프레임 및 왕복식으로 프레임 및 패들을 이동시키기 위해 프레임에 부착된 수단을 더 포함한다.
처리 유체를 이동시키기 위한 공지된 조치 및 장치는 다양한 단점을 갖는다. 이미 언급한 바와 같이, 공지된 장치 및 방법을 사용하여 유체 내에서 이동을 발생시키는 것은 매우 불규칙한데, 이는 유체 유동에 의존하는 습식 화학 처리에 있어서의 효과가 작업물의 표면에서 상이한 부분에서 상이한 상태로 관찰될 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 공지된 장치 및 방법을 사용하여 유체 내에서 이동을 발생시키는 것은, 무엇보다도, 작업물의 표면에 매우 강한 효과를 가져오는데, 상기 효과는 국부적으로 제한되고 그리고/또는 단지 가끔씩만 나타난다. 더 구체적으로는, 단지 공지된 장치 및 방법을 사용하는 것만으로는 작은 구멍의 효율적인 관통유동이 가능하지 않다. 또한, 특정 속도나 특정 방향에서 목표 및 제어식으로 작업물의 표면에 걸친 유동을 얻는 것은 가능하지 않다. 또한, 공지된 장치 및 방법은 많은 경우에 기계적인 구조가 복잡하고 결과적으로 비용이 많이 들며 작동에 많은 양의 에너지가 필요하다는 단점을 갖는다.
따라서, 본 발명의 일 목적은, 습식 화학 처리에 있어서의 처리 유체로 생산물에 균일한 효과를 줄 수 있게 하는 수단을 찾는 것이다. 더 구체적으로는, 일 추가의 목적은 생산물의 전체 표면에 걸친 균일한 처리의 관점 및 또한 시간 불변성의 관점 모두에 관하여 생산물에의 적용의 균일성을 얻는 것이다. 또한, 본 발명의 일 추가의 목적은 제어식으로 효과가 조정될 수 있게 하는 수단을 찾는 것이다. 또한, 본 발명의 일 추가의 목적은, 생산물의 표면과 생산물의 작은 구멍 모두에서 효율적인 질량 전달이 일어나게 하고, 이를 위해 관통구멍을 통해 효과적으로 유동이 일어나게 하고 숨은 구멍에 새로운 유체를 지속적으로 효과적으로 제공하는 것이다. 유동 발생으로 인해 욕에서 있을 수 있는 분해는 최소화되어야 한다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 목적의 달성에 필요한 수단의 비용효율적인 구성을 보장하고, 작동에 비교적 적은 양의 에너지만이 요구되도록 하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 생산물이 수직 위치 또는 수평 위치에 안내되는 종래의 수직 모드 운반 및 연속 모드 운반에 대하여 상기 요건을 달성하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 상기 요건을 달성할 수 있는 생산물의 습식 화학 처리를 위한 장치 및 방법을 찾는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 요건이 달성될 수 있도록 습식 화학 처리를 위한 종래의 장치에 장치를 설치할 수 있는 방법을 찾는 것이다.
상기 목적은 청구항 1 에 따라 그 안에 배치되는 생산물의 습식 화학 처리를 위한 장치, 청구항 19 에 따라 장치에서 생산물을 습식 화학 처리하기 위한 방법, 및 청구항 22 에 따라 습식 화학 처리를 위한 장치에 유동 부재를 설치하기 위한 방법에 의해 달성된다. 본 발명의 바람직한 특정 실시예가 종속 청구항에 특정되어 있다.
"생산물의 표면에 대향하여 배치되는", "생산물의 표면에 대향하여 위치되는" 또는 "처리 평면에 대향하여 배치되는" 이라는 말은 이하의 설명 및 청구항에서 사용되는 한, 이는 생산물의 표면을 대면하거나 처리 평면을 각각 대면하는 물체 사이의 공간적인 관계를 말하며, 이 공간적인 관계에서는, 생산물과 각각의 물체 사이에 어떤 물건이 배치되는지의 여부에 관계없이 생산물의 표면 또는 처리 평면의 표면 요소로부터 연장되는 각각의 법선 벡터가 대향해 있는 물체와 접촉한다.
"처리 평면" 이라는 말은 이하의 설명 및 청구항에서 사용되는 한, 이는 실질적으로 판형인 작업물이 위치되어 있는 처리 장치 내의 평면을 말한다. 예컨대, 실질적으로 판형인 작업물의 표면 중 한 표면은 처리 평면과 일치할 수 있고, 또는 실질적으로 판형인 작업물은 작업물의 두 표면 사이에 처리 평면이 배치되도록 처리 장치에 배치될 수 있다.
"습식 화학 처리" 라는 말은 이하의 설명 및 청구항에서 사용되는 한, 이는 화학 유체를 사용하여 실행되는 표면 처리, 예컨대 화학 또는 전해 금속 도금, 화학 또는 전해 에칭, 화학 또는 전해 탈지나 아노다이징 (anodising) 을 말한다.
"생산물" 및 "작업물" 이라는 말은 설명 및 청구항에서 사용되는 한, 이 말은 다양한 적용 분야, 예컨대 회로 기판 기술 (인쇄 회로 기판, 인쇄 회로 포일), 다른 목적을 위해 처리된 유리 플레이트 또는 금속코팅 유리 플레이트, 예컨대 창, 거울, 모니터 플레이트 및 콜렉터 (collector) 를 생산하기 위한 웨이퍼 기술, 광전변환공학 (광전지) 또는 센서 기술 (감광전지) 에서 생산되는, 미처리된 형태 또는 습식 화학 처리된 형태의, 물체를 말한다. 또한, 이는 판형 물체 (본 발명에 있어서 바람직함) 뿐만아니라 예컨대 곡면을 갖는 모양이 균일하지 않은 물체를 말한다. 이러한 유형의 작업물은 예컨대 공중위생 산업, 자동차 구조, 가구 산업, 쥬얼리 및 안경 산업 및 공학기술, 예컨대 샤워 헤드 및 위생 설비, 가구 부속품, 안경 프레임, 쥬얼리, 기계 부품 및 엔진 블록에서 사용된다.
"이동 경로에 대해 횡으로" 라는 말은 이하의 설명 및 청구항에서 사용되는 한, 이는 물체의 표면 중 적어도 한 표면이 이동 경로에 대하여 0 °초과 ~ 90 °의 각도로 기울어져 있는 물체의 배치를 말한다. 상기 이동 경로는 유동 부재에 의해 커버되는 거리를 특징으로 한다. 주 평면 (스트립의 주면 중 한 면과 일치하는 평면) 을 갖는 스트립의 경우에, 상기 주 평면은 이동 경로에 대해 지정된 각도로 기울어져 있다.
그 안에 배치되는 생산물의 습식 화학 처리를 위한 본 발명에 따른 장치는, 적어도 하나의 패들형 유동 요소를 자체적으로 포함하는 적어도 하나의 유동 부재를 구비한다. 적어도 하나의 유동 부재는 본 발명에 따른 방식으로 생산물의 표면에 대향하여 배치되고 생산물의 표면에 대해 실질적으로 평행하게 (예컨대, ≤±15°) 이동할 수 있다. 유동 부재는 생산물 표면에서 처리 유체의 유동을 발생시키는 역할을 한다. 더 바람직하게는, 유동 부재는 생산물 표면에서의 유동이 균일해지도록 하는 역할을 한다.
처리 장치에 배치되는 생산물의 습식 화학 처리를 위한 본 발명에 따른 방법은,
a. 적어도 하나의 패들형 유동 요소를 각각 포함하는 적어도 하나의 유동 부재를 처리 장치에 제공하는 단계,
b. 생산물의 표면에 대해 유동 부재를 이동시키는 단계,
c. 적어도 하나의 유동 부재가 생산물의 표면에 대향하여 위치되도록 장치에 적어도 하나의 유동 부재를 배치하는 단계,
d. 생산물의 표면에 대해 실질적으로 평행하게 (예컨대, ≤±15°) 유동 부재를 이동시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 장치를 사용함으로써 이하의 이점이 달성될 수 있다.
더 구체적으로는, 유동 부재가 생산물의 표면에 대향하여 배치되고 생산물의 표면에 대해 실질적으로 평행하게 (예컨대, ≤±15°) 이동하도록 장치에 배치되기 때문에, 유동은 생산물의 표면의 모든 영역에 걸쳐 균일한 방식으로 유동할 수 있다. 결과적으로, 생산물의 처리될 표면의 모든 지점에 유동이 동일한 방식으로 도달할 수 있다.
또한, 더 구체적으로는 유동 부재에 패들형 유동 요소가 사용된다는 사실 때문에, 처리 유체는 시간 평균에 있어서 균일한 방식으로 표면의 모든 영역에서 유동될 수 있다.
본 발명은 또한 균일한 방식으로 작은 구멍, 더 구체적으로는 작은 관통구멍 및 블라인드 구멍을 통해 처리 유체가 유동할 수 있게 한다. 이는 또한 시간 평균에 있어서 균일하게 모든 구멍에 동일한 정도로 유동이 도달한다는 사실 때문에 본 발명에 의해 달성된다.
또한, 더 구체적으로는 패들형 유동 요소가 사용된다는 사실 때문에, 처리 유체는 완만하게 작동되고, 따라서 예컨대 처리 유체는 그 만큼 가스를 방출시키지 않거나, 펌프에 의해 공급을 받는 노즐이 사용되는 경우에 분해될 수도 있는 만큼 많이 분해되지 않는다.
또한, 더 구체적으로는 패들형 유동 요소의 사용을 통해, 제어된 방식으로 유동 강도 및 유동 방향을 조정하는 것이 가능하다.
종래의 노즐 유동에 비해, 패들형 유동 요소를 구비하는 유동 부재의 사용은 훨씬 더 비용효율이 높은 기계적인 구성을 특징으로 한다. 또한, 이런 구성은 노즐 유동에 비해 매우 적은 에너지 소비율을 갖는다.
본 발명은 부가적으로는 종래의 수직적 기술 (담금), 수평적 연속 모드 및 수직적 연속 모드 기술 (처리 구역을 통한 수평적 경로에서 운반되는 수직으로 배향된 플레이트에 대한 기술) 에 대한 넓은 적용 범위를 갖는다. 또한, 본 발명은 원칙적으로 전기화학 처리를 포함하는 모든 처리 단계에 적합하기도 하다. 바람직하게는, 무전해 금속-코팅, 더 구체적으로는 무전해 구리-도금을 위한 장치 및 방법에 적용된다.
이로운 효과를 얻기 위해서, 종래의 장치에 설치되는 패들형 유동 요소를 포함하는 유동 부재, 또는 예컨대 반대로 이러한 종류의 유동 부재가 제공되는 종래의 처리 장치에 의한 습식 화학 처리에 종래의 장치를 제공할 수 있다. 이를 위해,
ⅰ) 습식 화학 처리를 위한 장치를 제공하는 단계,
ⅱ) 유동 부재가 생산물의 표면에 대향하여 위치되고 생산물의 표면에 대해 실질적으로 평행하게 (예컨대, ≤±15°) 이동할 수 있도록 장치에 적어도 하나의 유동 부재를 설치하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 생산물은 판형이고 장치에서 처리 평면에 배치된다. 이러한 유형의 판형 생산물은 더 구체적으로는 인쇄 회로 기판, 인쇄 회로 포일, 반도체 웨이퍼, 광전자 플레이트 및 유리 플레이트를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다. 이 경우, 적어도 하나의 유동 부재가 처리 평면의 일측에 대향하여 배치되며 처리 평면에 대해 평행하게 (예컨대, ≤±15°) 이동할 수 있다. 판형 생산물의 경우에, 패들형 유동 요소와 생산물의 표면 사이에 항상 일정한 간격이 있도록 유동 부재가 상기 생산물의 표면에 적절한 방식으로 배치될 수 있기 때문에 특히 균일한 처리가 달성될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특정 실시예에서, 생산물이 판형인 경우에는 언제나, 처리 평면의 각 측에 유동 부재가 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 특정 실시예에서, 적어도 하나의 유동 부재가 생산물의 표면에 대해 실질적으로 평행하게 (예컨대, ≤±15°) 연장되도록 배치된다.
또한, 유동 부재는 적어도 2 개의 패들형 유동 요소, 예컨대 4 개, 5 개, 6 개, 7 개 또는 8 개의 패들형 유동 요소를 구비할 수 있다. 더 구체적으로는, 패들형 유동 요소는 서로 평행하게 배치될 수 있다.
유동 부재의 이동 경로는 생산물의 표면에 대해 평행하게 연장되는 것이 바람직하다. 판형 생산물의 경우에, 유동 부재는 직선의 이동 경로를 따라 이동한다. 생산물이 판형이 아닌 경우에도, 이 경로는 직선으로 놓일 수 있고, 따라서 이 경우의 이동 경로는 생산물의 주 연장 방향 또는 평면에 대해 평행하게 연장될 수 있다. 본 발명에 따른 다른 특정 실시예에서, 생산물의 표면이 굴곡진 경우에도, 생산물의 표면에 대해 평행하게 연장되는 경로에서 이동이 일어날 수 있는데, 이는 이 경우의 경로 또한 굴곡진다는 것을 의미한다. 이동 경로는 본래 한 방향으로만 연장될 수 있는 것이 아니라 두 방향으로 연장될 수 있다. 이러한 변형의 혼합된 형태 또한 가능하다.
유동 부재의 이동은 가변적일 수 있고 바람직하게는 주기적인 이동일 수도 있다. 그러나, 이동은 또한 균일하거나 불규칙할 수 있고 또는 간격을 가질 수 있다. 진동 또한 있을 수 있다. 유동 부재의 이동은 주기적인 것이 바람직하고, 주기적인 이동의 주파수는 바람직하게는 0.02 ㎐ ~ 100 ㎐, 특히 바람직하게는 0.1 ㎐ ~ 10 ㎐, 및 가장 바람직하게는 0.2 ㎐ ~ 3 ㎐ 이다. 더 일반적으로는, 유동 부재의 이동의 주파수의 하한은 0.02 ㎐, 더 구체적으로는 0.1 ㎐ 및 가장 바람직하게는 0.2 ㎐ 일 수도 있고, 유동 부재의 이동의 주파수의 상한은 100 ㎐, 더 구체적으로는 10 ㎐ 및 가장 바람직하게는 3 ㎐ 일 수도 있으며, 하한값의 각각의 값은 상한값의 어떤 값과 조합될 수도 있다.
이동 속도는 1 ㎜/s ~ 1000 ㎜/s, 더 바람직하게는 10 ㎜/s ~ 1000 ㎜/s, 훨씬 더 바람직하게는 10 ㎜/s ~ 400 ㎜/s, 및 가장 바람직하게는 30 ㎜/s ~ 200 ㎜/s 이거나 이 범위에서 변할 수 있다. 더 일반적으로는, 유동 부재의 이동 속도의 하한은 1 ㎜/s, 더 바람직하게는 10 ㎜/s 및 가장 바람직하게는 30 ㎜/s 이고, 유동 부재의 이동 속도의 상한은 1000 ㎜/s, 더 바람직하게는 400 ㎜/s 및 가장 바람직하게는 200 ㎜/s 이며, 하한값의 각각의 값은 상한값의 어떤 값과 조합될 수도 있다.
유동 부재의 패들형 유동 요소는 유동 부재의 이동 경로에 대하여 횡으로 연장되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 유동 부재는 생산물의 전체 표면에 걸쳐 이동되도록 앞뒤로 이동될 수 있다 (즉, 생산물의 표면은 그 표면에 걸쳐 이동하는 유동 부재에 의해 완전히 커버된다). 즉, 생산물의 표면의 모든 지점을 유동 부재의 적어도 하나의 유동 요소가 바람직하게는 작은 간격을 두고 지나간다. 한번의 이동 사이클 (= 1 회 왕복) 에서의 레지스터 (register) 의 이동으로 인해, 유동 요소가 (표면으로의 수직 돌출부로) 적어도 한 번, 바람직하게는 적어도 2 번, 특히 바람직하게는 4 번 작업물의 표면에 걸쳐 이동될 때 그 유동 요소에 의해 판의 모든 영역이 커버되도록 유동 부재가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 유동 부재의 이동은, 유동 부재의 각각의 유동 요소 사이의 최대 그리드 간격이 일 이동 (예컨대, 전방 이동) 방향으로의 주기적인 이동시에 유동 부재에 의해 커버되는 전체 거리만큼 되도록 구성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 특히 바람직한 특정 실시예에 있어서, 유동 부재의 유동 요소 사이의 최대 그리드 간격은 주기적인 이동에서 일 이동 방향으로 유동 부재가 커버하는 전체 거리의 절반만큼 된다.
또한, 이동 방향으로 결정되는 제 1 유동 요소로부터 마지막 유동 요소까지의 유동 부재의 연장부는, 적어도, 이동 방향으로 역시 결정되는 처리될 표면의 연장부만큼, 즉 진폭의 두배 미만, 특히 바람직하게는 진폭 미만이다 (일 이동 방향의 전체 경로 = 2 × 진폭).
또한, 이동 방향에 직각으로 결정된 유동 부재의 연장부는 적어도 처리될 생산물의 표면의 폭만큼 되는 것이 바람직하다. 만약, 생산물 자체가 이 방향으로도 적어도 일 이동 구성요소에 의해 이동된다면, 생산물의 이 추가적인 이동 경로는 유동 부재의 폭에 더해질 것이다.
주기적인 이동 (앞뒤 이동) 대신에, 적어도 하나의 유동 부재가 이동 경로에서 순환하도록 형성될 수 있고, 이렇게 함에 있어서 유동 부재는 생산물의 전체 표면에 걸쳐 이동된다 (즉, 유동 부재가 작업물의 표면에 걸쳐 이동할 때 유동 부재에 의해 생산물이 완전히 커버된다). 이 경우, 유동 부재는 예컨대 컨베이어 벨트와 유사하게 형성될 수 있기 때문에, 컨베이어 벨트에 체결되는 유동 요소의 연속적인 이동이 일어난다. 컨베이어 벨트의 경로가 생산물의 표면에 평행하게 연장되는 것이 바람직하다. 컨베이어 벨트 자체는 유체에 대해 침투성이거나 또한 유체에 대해 불침투성일 수 있다.
또한, 유동 부재의 적어도 하나의 패들형 유동 요소는 견고하게 유지될 수 있다. 예컨대, 유동 요소는 프레임에 견고하게 연결될 수 있다.
본 발명의 대안적인 특정 실시예에서, 유동 부재의 적어도 하나의 패들형 유동 요소는 이동가능할 수 있는데, 예컨대 선회가능하거나 간단히 구부러질 수 있고 따라서 이동가능할 수 있다. 유동 요소는 이를 위해 예컨대 선회 조인트에 의해 프레임에 체결됨으로써 프레임에 이동가능하게 연결될 수 있다. 이런 경우에, 선회하면서 유동 부재가 앞뒤로 이동할 때 유동 요소의 길어진 편향 경로를 보상하기 위해서, 유동 부재의 이동 경로는 유동 요소가 견고하게 유지되어 있는 유동 부재에 대한 유동 요소의 편향 경로만큼 길어져야 한다. 유동 요소가 이동가능할 때, 처리 유체에서의 유동 방향 및 유동의 형태와 강도를 좌우할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 특정 실시예의 추가의 개선에서, 패들형 유동 요소는 이동가능한데, 예컨대 정지 부재에 대해 선회가능하다. 이는 앞뒤로의 이동 동안 유동 요소의 편향이 규정됨을 의미한다. 예컨대, 정지 부재는 이동 경로에 대하여 0 °~ 90 °의 범위로, 즉 4분원 (선회) 이동으로 연장되는 선회 구간으로 편향을 규정하는 역할을 할 수 있다.
원칙적으로, 유동 요소는 강성, 즉 굽힘 및 비틀림에 대하여 실질적으로 강성일 수 있고, 이는 유동 부재가 이동할 때 유동 요소의 형상이 변하지 않음을 의미한다. 그러나, 한편, 유동 요소는 또한 유동 요소가 이동할 때 구부러지고 그리고/또는 비틀리도록 개발될 수 있다. 이를 위해, 예컨대 얇은 단면을 가지는 탄성 요소 (예컨대, 라멜라 (lamellae)) 가 사용될 수 있다. 본 발명의 대안적인 특정 실시예에 있어서, 탄성 요소는 또한 탄성 재료로 만들어질 수 있다.
다른 바람직한 방식에서, 유동 부재가 판형 생산물의 표면의 양측에 배치될 때, 상이한 유동 오르간 (organ) 의 패들형 유동 요소가 서로 오프셋되도록 예컨대 엇갈리도록, 유동 부재는 처리 평면의 양측에 배치될 수 있다. 이는 관통구멍을 포함하는 판형 생산물의 처리에 특히 바람직하다. 본 발명의 대안적인 실시예에서, 판형 생산물의 표면의 양측에 배치되는 유동 부재는 또한, 상이한 유동 오르간의 패들형 유동 요소가 서로 직접 대향하여 배치되도록, 처리 평면의 양측에 배치될 수도 있다.
또한, 마지막 경우에, 패들형 유동 요소가 생산물의 표면을 대면하는 볼록하게 형성된 끝면을 가지면, 작은 구멍에서도 특히 효과적인 관통유동이 달성될 수 있다. 이는, 유동 요소의 끝면을 생산물의 표면을 따라 이동시킴으로써 유동 요소가 생산물의 표면의 바로 근방에서 유동을 발생시키고, 이는 2 개의 인접한 유동 요소 사이에서 나타나는 정압보다 낮은 정압을 끝면의 측부에서 일으키기 때문에 성립된다. 예컨대, 판형 생산물의 두 표면에서 유동 요소를 오프셋시킴으로써, 관통구멍의 축선을 따라 국부적인 압력 강하가 생기고 이는 구멍을 통한 향상된 유동을 일으킨다 (베르누이 효과).
본 발명의 특히 바람직한 특정 실시예에서, 유동 요소는 스트립 및 핀을 포함하는 군으로부터 선택된다. 스트립은 더 구체적으로는 평평한 단면 및 긴 형태를 특징으로 한다. 결과적으로, 스트립은 주 평면을 갖는다.
스트립이 사용되면, 스트립의 각각의 주 평면이 유동 부재의 이동 경로에 대하여 횡으로, 바람직하게는 90 °의 각도로 연장되도록 유동 부재에 스트립이 장착될 수 있다. 그러나, 원칙적으로, 스트립은 이동 경로에 대하여 경사지게 배치될 수 있다. 또한, 스트립은 또한 생산물의 표면에 대하여 수직하게 배치되는 것이 바람직하다. 스트립은 또한 예컨대 특정 방향의 유동을 발생시키기 위해서 생산물의 표면에 대해 경사지게 (90 °미만으로) 배치될 수 있다.
본 발명의 기본적인 특정 실시예에서, 처리 장치에서 판형 생산물을 처리하기 위해 2 개의 유동 부재가 제공되며, 상기 2 개의 유동 부재는 유동 요소로서 스트립을 포함하고 생산물의 각 측에 하나씩 있다. 이러한 특히 바람직한 특정 실시예에 있어서, 각각의 유동 부재는 평행하게 배치된 스트립으로 구성되고, 이 스트립의 폭측은 생산물의 평면에 수직하게 배향되고, 스트립의 종측은 이동 경로에 직교하게 배향된다. 스트립은 구동장치에 의해 이동되는 프레임에 체결된다.
스트립은 실질적으로 직사각형의 수평한 돌출부를 포함하는 것이 바람직하다. 결과적으로, 스트립의 가장 간단한 실시예에서, 스트립에는 그 전체 길이에 걸쳐 동일한 직사각형 단면이 제공된다. 스트립은 전체 폭에 걸쳐 연속적일 수 있거나 개별적인 스트립으로 이루어질 수 있다.
스트립은 또한 분명히, 상이한 단면을 가질 수 있다. 직사각형 단면 이외에, 단면은 또한 사다리꼴, 삼각형 또는 둥근모양일 수 있다. 단면은 더 구체적으로는 생산물의 표면을 대면하는 스트립의 끝면이 둥글거나 모따기될 수 있다.
스트립의 두께는 예컨대 특별한 특징을 실현하기 위해서 재료 및 원하는 형상에 따라 수 마이크로미터 ~ 수 센티미터 (예컨대, 10 ㎝) 일 수 있다. 스트립의 폭은 요건에 따라 수 밀리미터 ~ 수 데시미터일 수 있다. 한 유동 부재에서의 스트림의 수는 넓은 범위에서, 예컨대 1 ~ 10,000 개, 바람직하게는 3 ~ 100 개, 특히 바람직하게는 5 ~ 25 개 내에서 선택될 수 있다. 일반적으로, 스트립의 수의 하한은 1 개, 더 바람직하게는 3 개 및 가장 바람직하게는 5 개 일 수도 있으며, 스트립의 수의 상한은 10,000 개, 더 바람직하게는 100 개 및 가장 바람직하게는 25 개 일 수도 있고, 하한값의 각각의 값은 상한값의 어떤 값과 조합될 수도 있다.
유동 부재에서의 스트립 사이의 간격은 일정할 수 있다. 그러나, 스트립 사이의 간격은 또한 상이할 수 있다. 스트립 사이의 간격은 1 ㎜ ~ 500 ㎜, 바람직하게는 3 ㎜ ~ 250 ㎜, 특히 바람직하게는 10 ㎜ ~ 150 ㎜ 의 범위이거나 이 범위에서 변할 수 있다. 일반적으로, 인접한 스트립 사이의 간격의 하한은 1 ㎜, 더 바람직하게는 3 ㎜ 및 가장 바람직하게는 10 ㎜ 일 수도 있고, 인접한 스트립 사이의 간격의 상한은 500 ㎜, 더 바람직하게는 250 ㎜ 및 가장 바람직하게는 150 ㎜ 일 수도 있으며, 하한값의 각각의 값은 상한값의 어떤 값과 조합될 수도 있다. 2 개의 스트립 사이의 간격에 대해서는 유동 부재의 주기적인 이동의 진폭과 같은 것 (± 10%) 이 특히 바람직할 수 있다.
처리 유체에 대하여 내성이 있는 모든 재료가 스트립에 사용될 수 있고, 바람직한 것은 플라스틱 재료, 특히 바람직한 것은 착색되지 않은 플라스틱 재료이다.
패들형 유동 요소, 더 구체적으로는 스트립은 생산물의 표면으로부터 0 ㎜ ~ 500 ㎜, 바람직하게는 1 ㎜ ~ 100 ㎜ 및 특히 바람직하게는 3 ㎜ ~ 50 ㎜ 의 간격으로 배치될 수 있다. 일반적으로, 패들형 유동 요소와 생산물의 표면 사이의 간격은 적어도 0 ㎜ 또는 적어도 0.5 ㎜, 더 바람직하게는 적어도 1 ㎜ 및 가장 바람직하게는 적어도 3 ㎜ 일 수도 있다. 패들형 유동 요소와 생산물의 표면 사이의 간격은 최대 500 ㎜, 더 바람직하게는 최대 100 ㎜ 및 가장 바람직하게는 최대 50 ㎜ 일 수도 있다. 패들형 유동 요소와 생산물의 표면 사이의 간격은 주어진 바와 같은 낮은 값과 주어진 바와 같은 높은 값의 어떤 조합의 범위일 수도 있다. 통상적으로, 생산물의 표면과 패들형 유동 요소, 더 구체적으로는 스트립 사이의 간격은 처리 동안, 더 구체적으로는 판형 생산물이 처리되고 있을 때 일정하다. 그러나, 간격이 변하는 것을 또한 생각해 볼 수 있다. 일 실시예에서, 유동 요소는 또한 생산물의 표면과 접촉할 수 있다.
또한, 패들형 유동 요소, 더 구체적으로는 스트립은 생산물의 표면을 대면하는 측이 형상화될 수 있다. 예컨대, 프로파일 패들형 유동 요소, 더 구체적으로는 스트립이 사용될 수 있다. 따라서, 유동 요소, 구체적으로는 스트립은 처리될 생산물 표면을 대면하는 측에 홈을 포함할 수 있고, 이는 외형이 벌집형인 것을 의미한다. 이는 생산물에서의 유동의 균일성 및 효율성을 향상시킨다. 이에 더하여, 또는, 대안적으로는, 패들형 유동 요소, 더 구체적으로는 스트립에는 구멍도 있을 수 있고, 상기 구멍 또한 유동 조건에 영향을 준다.
치형부의 폭은 1 ㎜ ~ 100 ㎜, 바람직하게는 10 ㎜ ~ 30 ㎜ 일 수 있다. 일반적으로, 치형부의 폭의 하한은 1 ㎜ 및 더 바람직하게는 10 ㎜ 일 수 있고, 치형부의 폭의 상한은 100 ㎜ 및 더 바람직하게는 30 ㎜ 일 수 있으며, 하한값의 각각의 값은 상한값의 어떤 값과 조합될 수도 있다. 치형부 사이의 간격 (홈의 폭) 은 1 ㎜ ~ 100 ㎜, 바람직하게는 10 ㎜ ~ 30 ㎜ 일 수 있다. 일반적으로, 인접한 치형부 사이의 간격의 하한은 1 ㎜ 및 더 바람직하게는 10 ㎜ 일 수도 있고, 그 상한은 100 ㎜ 및 더 바람직하게는 30 ㎜ 일 수도 있으며, 하한값의 각각의 값은 상한값의 어떤 값과 조합될 수도 있다. 인접한 유동 요소의 홈은 또한 서로 오프셋될 수도 있다. 작업물의 앞뒤에 있는 유동 요소의 홈 또한 각각 서로 오프셋될 수 있다.
홈은 직사각형, 삼각형 또는 둥근모양, 예컨대 바람직하게는 반원형일 수 있다. 다른 형태 또한 생각해볼 수 있다. 일 유동 요소, 더 구체적으로는 스트립의 치형부의 폭, 또는 상이한 유동 요소, 더 구체적으로는 스트립의 치형부의 폭은 항상 동일하거나 상이할 수 있다. 이는 또한 치형부 사이의 홈에도 동일하게 적용된다. 또한, 처리될 생산물 표면을 대면하는 끝면은 특정 유동, 예컨대 베르누이 원리에 따르는 유동이 실현되도록 형성될 수 있다.
유동 요소로서 핀 및 작은 패들이 사용되면, 핀 및 작은 패들은 바람직하게는 매트릭스형식으로 유동 부재에 배치될 수 있다.
유동 부재는 공압식 또는 전기기계식으로 함께 또는 개별적으로 구동될 수 있으며, 또한 다른 이동에 연결될 수 있다.
유동 부재는 유동 요소를 유지시키기 위한 프레임을 포함하는 것이 바람직하다. 유동 부재는 유체의 순환을 방해하지 않도록 후부에서 개방되어 있는 것이 바람직하다. 그러나, 유동 부재는 또한 후부에서 폐쇄되어 있을 수 있다.
판 재료, 더 구체적으로는 포일유형 재료가 처리된다면, 포일유형 재료와 유동 부재 사이에 일정한 간격을 보장하도록 포일유형 재료는 평평한 평면에 배치되는 것이 중요하다. 이를 위해, 포일유형 재료는 그 옆 가장자리가 파지될 수 있고, 적용할 수 있는 경우에는 부가적으로 인장이 가해질 수 있다. 이를 위해, 적절한 유지 요소가 사용될 수 있다.
패들형 유동 요소를 포함하는 유동 부재가 생산물과 그 반대 전극, 예컨대 애노드 사이에서 전해조에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 전기장선의 차단을 회피하는데 주의를 기울여야 하는데, 이는 이러한 차단이 원치않는 도금 두께의 차이를 발생시킬 수 있기 때문이다. 한편으로는, 유동 부재의 이동에 대한 생산물의 상대 이동을 통한 차단 작용을 약화시키거나 고르게함으로써 전기장선의 차단의 방지를 달성할 수 있다. 이렇게 하는것에 있어서, 생산물 및 유동 부재는 또한 동시에 이동될 수도 있다. 이 경우, 도금 작용의 시간적인 평등화 및 공간적인 평등화 모두에 대하여 전기장선의 균일성이 달성되도록, 생산물 및 유동 부재는 서로에 대해 상대이동 되어야 한다. 다른 한편으로는, 생산물과 애노드 사이에 있는 부품은 가능한 얇도록 형성될 수 있다. 이런 조치 및 상기 조치는 양자택일적으로 실행되거나 양자 모두 실행될 수도 있다. 다른 실시예에서, 유동 부재는 애노드 뒤에 (생산물로부터 볼 때) 배치될 수도 있다. 이 경우, 처리 유체는 반대 전극을 통해 지나감으로써 유동 부재로부터 생산물로 유동한다.
재료는 견고한 방식, 즉 이동되지 않는 상태로 유지될 수 있다. 그러나, 재료는 또한 유체 내에서 생산물의 표면 쪽으로 예컨대 수직하거나 평행하게 예컨대 원의 형상으로, 또는 생산물의 주연장부 또는 주평면 방향에 수직하거나 평행하게 이동될 수 있다. 대안으로서, 재료는 또한 동시에 2 개의 지정된 방향으로 이동될 수 있다.
판형 생산물이 처리되고 이를 위해 처리 유체에 담가지는 수직 시스템의 경우에, 상기 유지 요소는 예컨대 생산물을 그 가장자리에서 옆으로 유지시키는 유지 스트립일 수 있다. 유지 요소는 더 구체적으로는 예컨대 유체에서 생산물을 앞뒤로 이동시키도록 이동될 수 있는 지지 프레임에 유지될 수 있다. 유동 부재는 진동 프레임에 장착될 수 있고, 이 진동 프레임은 나아가 생산물에 대해 또한 상기 유동 부재를 상대적으로 이동시키도록 지지 프레임에 의해 유지될 수 있다. 이를 위해, 진동 프레임은 지지 프레임에 대해 이동될 수 있다. 본 발명의 특별한 특정 실시예에서, 유동 부재가 격는 이동이 생산물의 이동 및 생산물을 향한 추가적인 상대 이동과 중첩되도록 지지 프레임은 진동 프레임을 이동시킨다. 원칙적으로, 이동되는 생산물 및 이동되는 유동 부재의 각각의 혼합된 형태가 가능하다.
더 구체적으로는, 생산물 표면에 대해 수직한 또는 생산물의 주 연장 방향 또는 주 평면에 대해 수직한 생산물 이동과, 생산물의 표면에 대해 평행하거나 생산물의 주 연장 방향 또는 주 평면에 대해 평행한 일 방향으로의 유동 부재의 이동 사이의 조합이 바람직하다. 이 경우에, 유동 부재와 생산물의 표면 사이의 간격은 일정할 수 있다. 이는 더 구체적으로는, 생산물이 처리 평면에 대해 수직하게 이동하고, 동시에 적어도 하나의 유동 부재가 생산물에 대해 일정한 간격을 두고서 생산물에 대해 평행하게 이동되는 점에서 달성될 수 있다.
또한, 처리 유체를 부가적으로 운동상태로 설정하기 위해서, 예컨대 욕을 안정시키도록 공기를 내부에 불어 넣을 수 있다. 이 경우, 유동 부재 뒤에서, 즉 유동 부재와 생산물의 표면 사이가 아닌 곳에서 처리 유체에 공기를 보내는 것이 바람직할 수 있다.
생산물은 생산물을 제자리에 유지시키는 핑거에 의해 파지되는 것이 바람직하다. 핑거의 수 및 형상은 유동이 어떻게든 손상되지 않도록 되어야 한다. 핑거는 예컨대 좁아야 한다.
작은 구멍이 있는 판형 재료의 처리를 위해, 필요한 경우, 재료가 처리 욕에 도입될 때, 예컨대 인쇄회로기판상의 구멍 및 다른 미세 구조부를 적시기 위해서 욕 수면 아래에 추가적인 노즐 레지스터 (register) 가 장착되는 것이 바람직할 수 있다.
유동 부재를 통한 유체의 이동에 의해 유발될 수 있는 처리 동안의 유체 이동의 형성을 억제하기 위해서, 그리고 향상되고 규정된 유동 조건을 얻기 위해서, 처리 장치에 유동 차단기 (breaker) 가 설치될 수 있음이 일반적으로 고려된다. 상기 유동 차단기는 예컨대 스트립일 수 있다.
전극, 예컨대 처리제에 대하여 내성 (치수 안정성) 이 있는 애노드가 유동 요소의 사이에, 뒤 및/또는 앞에 배치될 수 있다.
수평으로 배향된 판이 처리를 위해 수평으로 운반되는 처리 장치에서, 예컨대 유동 부재로서의 스트립 레지스터는 예컨대 캐리어 롤러 또는 휠과 같은 2 개의 운반 부재 사이에서 운반 평면의 일측 또는 양측에 배치될 수 있다. 레지스터는 그 후 운반 평면에 대해 평행하게 이동할 수 있다.
이하의 도면은 본 발명을 더 상세하게 설명하기 위한 것이다.
도 1 은 2 개의 유동 부재를 구비하는 처리 장치의 도면이다.
도 2 는 도 1 의 처리 장치의 측면도이다.
도 3 은 판형 작업물의 표면에 있는 2 개의 유동 부재의 상세도이다.
도 4 는 유동 스트립을 구비하는 처리장치의 측면도의 단면도이다.
모든 도면에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 나타낸다.
처리 장치 (100) 는 수용 프레임 (110) 을 포함한다. 상기 수용 프레임 (110) 은 도 2 에 더 상세하게 도시되어 있는 기초 프레임 (105) 의 구성부분이다. 수용 프레임 (110) 은, 처리 유체가 있으며 전기도금 처리가 실행되는 용기 (200) (도 2 에 도시) 를 유지시키는 역할을 한다. 수용 프레임 (110) 은 예컨대 견고한 프로파일 부분 (sturdy profiled section) 으로 형성되고, 바람직하게는 금속으로 형성된다. 수용 프레임 (110) 은 기초 프레임 (105) 의 받침부에 고정식으로 또는 분리가능하게 연결될 수 있다. 도 1 은 처리 장치 (100) 의 내부의 모습을 나타낸다. 또한, 지지 프레임 (120) 이, 용기에 있는 작업물 (W) 위에 부분적으로 위치되며 용기 (200) 의 끝 영역 주위에 배치된다는 것을 알 수 있다. 지지 프레임 (120) 은, 작업물 (W) 을 유지시키는 유지 장치 (130 : 130.1, 130.2), 및 다양한 구성요소를 유지시키는 역할을 하는 진동 프레임 (140) 을 유지시키는 역할을 한다. 지지 프레임은 화살표 P1 에 평행하게 앞뒤로 이동한다. 결과적으로, 모든 장치의 구성요소 및 결과적으로 작업물 (W) 또한 이런 이동에 의 해 동시에 동반된다. 상기 이동은 수용 프레임 (110) 에 지지되는 구동장치 (125) 예컨대 공압식 실린더에 의해 달성된다. 지지 프레임 (120) 은 조정 장치 (128) 에 의해 정확히 위치되어 있는 레일 (127) 에서 규정된 경로에서 이동한다. 구동장치 (125) 를 위한 공압식 실린더는 소형이며, 모터 구동장치에 비해, 전기도금 용기에서 전형적으로 발견되는 욕의 표면과 커버 사이의 유체 및 증기에 대해 민감하지 않다. 또한, 구동장치 (125) 를 위한 공압식 실린더는 비용효율적이다. 이에 더하여, 구동장치 (125) 를 위한 공압식 실린더는 구동되는 지지 프레임 (120) 을 규정된 방식으로 조정하는 것을 가능하게 한다.
지지 프레임 (120) 은 또한 진동 프레임 (140) 을 유지시키기 때문에, 지지 프레임 (120) 과 마찬가지로 이 진동 프레임 (140) 은 화살표 P1 과 평행하게 앞뒤로 이동한다. 또한, 진동 프레임 (140) 은 지지 프레임 (120) 의 이동 방향 (P1) 에 대해 수직으로 연장되는 방향으로 다른 구동장치 (145) 에 의해 앞뒤로 이동한다. 이 이동 방향이 추가의 화살표 P2 로 나타나 있다. 지지 프레임 (120) 또는 진동 프레임 (140) 을 위한 구동장치 (125) 및 구동장치 (145) 는 공압식으로 또는 전기 모터에 의해 구동된다.
용기 (200) 의 내부에는 작업물 (W), 예컨대 인쇄 회로 기판이 있다. 이 작업물 (W) 은 용기 (200) 에서 수직한 배향으로 유지 장치 (130 : 130.1, 130.2) 에 의해 유지된다. 유지 장치 (130) 는 작업물 (W) 의 각각의 단부 영역에서 작업물 (W) 을 파지한다. 도 1 은 2 개의 유지 장치 (130), 즉 작업물 (W) 의 좌측 가장자리를 파지하는 제 1 유지 장치 (130.1) 및 작업물 (W) 의 우측 가장자리를 파지하는 제 2 유지 장치 (130.2) 를 나타낸다. 작업물 (W) 과 마찬가지로, 유지 장치 (130) 는 용기에서 수직한 배향으로 유지된다. 유지 장치 (130) 는, 작업물 (W) 을 클램핑할 때 각각의 가장자리에 놓이는 2 개의 클램핑 핑거 군 (135) 을 각각 포함한다. 클램핑 핑거 군 (135) 은 각각 선회 지점을 중심으로 선회할 수 있다. 결과적으로, 클램핑 핑거 군 (135) 은 개방 위치 및 클램핑 위치로 선회할 수 있다. 이러한 목적을 위해, 클램핑 핑거 군 (135) 을 각각 구동시키는 구동장치 (137) 가 제공된다. 상기 구동장치는 또한 공압식으로 개방 및 폐쇄되거나 공압력의 효과하에 개방되고, 폐쇄력은 사전편향 (pre-biased) 스프링에 의해 가해진다. 이런 경우에는, 동력 공급이 중단되어도 폐쇄력은 유지된다.
유지 장치 (130) 는 지지 프레임 (120) 에 의해 유지된다. 이는, 유지 장치 (130), 결과적으로 또한 클램핑 핑거 군 (135) 및 최종적으로는 작업물 (W) 이, 지지 프레임 (120) 의 앞뒤 이동에 의해 화살표 P1 방향에 평행한 일정한 이동에 유지되는 것을 의미한다.
유동 부재 (150 : 150.1, 150.2) 가 본 발명에 따른 방식으로 용기 (200) 에 있는 작업물 (W) 의 양 측에 제공되고, 진동 프레임 (140) 에 의해 유지된다. 진동 프레임 (140) 은 화살표 P1 방향 및 화살표 P2 방향 모두에서 일정한 이동으로 이동되기 때문에, 상기 유동 부재 (150) 또한 이들 방향으로 연속적으로 이동된다. 화살표 P1 방향의 이동 변위는 지지 프레임 (120) 및 결과적으로 작업물 (W) 의 이동 변위에 대응하고 화살표 P2 방향의 이동 변위는 작업물의 표면에 평행하게 연장되기 때문에, 작업물 (W) 의 두 표면과 유동 부재 (150) 사이의 각각의 간격은 항상 일정하게 유지된다. 또한, 작업물 (W) 의 두 표면에서 균일한 처리가 달성될 수 있도록, 유동 부재 (150) 와 작업물 (W) 은 이들의 표면에 평행하게 상대 이동한다.
2 개의 유동 부재 (150) 의 각각은 프레임 (151 : 151.1, 151.2) 및 유동 요소 (155 : 155.1, 155.2) 를 포함한다. 유동 요소 (155) 는 단면이 직사각형인 스트립이다. 스트립 (155) 은 각각의 프레임 (151) 에 체결되고 작업물 (W) 의 표면에 대해 수직으로 정렬된다. 스트립 (155) 은 스트립 (155) 이 작업물 표면을 면하는 각각의 끝면에서 끝난다. 유동 부재 (150) 가 이동하고 있을 때 스트립 (155) 의 끝면이 작업물 표면과 충돌할 수도 있지 않을까하는 걱정을 할 필요없이, 스트립 (155) 의 끝면과 각각의 작업물 표면 사이의 간격 (작업물 (W) 이 판인 본 경우에) 이 비교적 작도록 선택될 수 있다.
유동 부재 (150) 는 진동 프레임 (140) 의 이동에 의해 작업물 (W) 에 평행한 상대적인 스윙 이동상태가 된다. 유동 부재 (150) 의 스트립 (155) 의 끝면은 작업물의 표면에 비교적 가깝게 예컨대 0.5 ㎝ ~ 5 ㎝ 의 간격으로 배치되기 때문에, 유동 부재 (150) 가 작업물 표면에 평행하게 이동할 때, 작업물 표면의 바로 옆 주위에서 유체 유동이 발생되는데, 상기 유체 유동은 작업물 표면에 평행한 강 한 성분을 가지며, 부가적으로는 스트립 (155) 의 영역에 쉽게 형성되는 난류에 의한 작업물 표면에 수직한 이동 성분을 갖는다. 스트립 (155) 은 이동할 때 작업물 표면의 적어도 하나의 유용한 영역을 완전히 커버하기 때문에 (즉, 지나치면서 이동함), 이 영역에서 매우 균일한 습식 화학 처리가 달성된다.
처리 장치 (100) 의 측면도 (도 2) 는 기초 프레임 (105) 을 나타내며, 이 기초 프레임 (105) 의 일부는 예컨대 용기 (200) 를 유지시키기 위해 처리 장치 (100) 의 상부 영역에 있는 수용 프레임 (110) 이다. 이를 위해, 수용 프로파일 (115) 이 수용 프레임 (110) 에 제공되고, 상기 수용 프로파일은 용기 (200) 의 비딩 (beading) 에 결합된다. 용기 (200) 는 결과적으로 수용 프레임 (110) 에 걸린다.
또한, 수용 프레임 (110) 에서는, 가이드에 의해 레일 (127) 에 지지 프레임 (120) 이 체결된다. 결과적으로, 용기 (200) 의 열 팽창은 지지 프레임 (120) 및 결과적으로 장치 (100) 의 다른 요소의 위치지정에 영향을 줄 수 없다. 이 경우에 클램핑 핑거 군 (135) 으로 나타낸 유지 장치는 지지 프레임 (120) 에 체결된다. 또한, 도면의 평면에 평행하게 앞뒤로 부가적으로 이동하는 진동 프레임 (140) 이 도시되어 있다. 작업물 (W) 예컨대 인쇄 회로 기판이 그 가장자리에서 클램핑 핑거 군 (135) 에 의해 파지된다.
용기 (200) 내부에 배치되는 유동 부재 (150) 가 또한 도시되어 있다 (이 경우에는, 작업물 (W) 의 전방에 배치되는 유동 부재 (150.2) 만이 도시되어 있다). 유동 부재 (150) 는 작업물 표면에 평행하게 배치되고 진동 프레임 (140) 에 유지 된다. 진동 프레임 (140) 은 프레임 (151) 을 유지시키고, 이 프레임 (151) 은 나아가 유동 요소 (스트립) (155) 를 유지시킨다. 본 경우에 있어서, 프레임 (151) 은 스트립 (155) 을 유지시키는 크로스바를 단순히 포함한다.
스트립 (155) 은 작업물 표면에 대해 수직하게 그리고 또한 용기 (200) 에서 수직으로 배치된다. 유동 부재 (150) 를 지탱하는 진동 프레임 (140) 은 도면의 평면에 평행하게 그리고 결과적으로 또한 작업물의 표면에 평행하게 (화살표 P2 참조) 이동하기 때문에, 유동 부재 (150) 또한 작업물의 표면에 평행하게 이동한다. 결과적으로, 작업물 표면의 바로 옆의 영역에서 처리 유체에 유동이 발생하고, 상기 유동은 작업물 표면에 실질적으로 평행한 이동 성분 및 부가적으로는 작업물 표면에 대해 직각인 성분을 갖는다.
도 3 은 작업물 (W) 과 작업물 표면에 대해 대향하여 배치되는 2 개의 유동 부재 (150 : 150.1, 150.2) 의 측면도의 상세한 모습을 나타낸다. 스트립 (155 : 155.1, 155.2) 의 끝면은 거의 작업물의 표면까지 연장된다. 상기 유동 부재 (150) 의 프레임은 도시되어 있지 않다. 이 특정 실시예에 있어서, 스트립 (155 : 155.1, 155.2) 은 작업물 표면을 면하는 끝면에 홈 (157 : 157.1, 157.2) 을 포함한다. 상기 홈 (157) 은 본 경우에 반원형이다. 스트립 (155) 이 작업물 표면에 평행하게 (즉, 도면의 평면에서) 이동할 때, 홈이 형성된 스트립 (155) 의 끝면의 영역에서 난류가 형성되고, 이는 작업물 표면의 영역에서 증대된 유동을 일으킨다.
도 4 는 유동 부재가 판형 작업물 (W) 의 양측에 배치된 구성의 상세도를 나타내며, 이 경우에는 한 스트립이 다른 스트립에 대해 상대적으로 오프셋되어 있는 유동 부재의 유동 스트립 (155 : 155.1, 155.2) 만이 도시되어 있다. 유동 부재는 작업물 (W) 의 표면을 따라 양방향 화살표로 나타낸 방향으로 안내된다. 유동 요소 (155.1) 가 우선 작업물 (W) 의 관통구멍 (L) 을 지나가고, 결과적으로 관통구멍 (L) 에 부압이 발생한다. 이는 관통구멍 (L) 에 도면에 도시된 화살표를 따르는 유동을 유발한다.
본원에 기재된 예 및 실시예는 단지 설명을 위한 것이며, 이러한 견지의 다양한 변형 및 변경과 이 출원에 기재된 특징의 조합이 당업자에게 제안될 것이고 기재된 발명의 사상 및 범위와 첨부의 청구범위의 범위 내에 포함될 것이다. 본원에서 인용된 모든 공보, 특허 및 특허출원이 참조로서 여기 통합된다.

Claims (22)

  1. 판형 생산물 (W) 의 습식 화학 처리를 위한 처리 장치 (100) 로서, 상기 판형 생산물 (W) 은 상기 처리 장치 (100) 내에 배치되고, 상기 처리 장치 (100) 는 적어도 하나의 패들형 유동 요소 (155) 를 각각 포함하는 적어도 하나의 유동 부재 (150) 를 구비하고, 상기 적어도 하나의 유동 부재 (150) 는 판형 생산물 (W) 의 표면에 대향하여 배치되고 판형 생산물 (W) 의 표면에 대해 실질적으로 평행하게 이동할 수 있는, 상기 처리 장치에 있어서,
    유동 부재 (150) 는 판형 생산물 (W) 의 각 측에 배치되고, 판형 생산물 (W) 의 양측의 유동 부재 (150) 의 패들형 유동 요소 (155) 는 서로 오프셋 되어 있고,
    상기 패들형 유동 요소 (155) 는 판형 생산물 (W) 의 표면을 대면하는 볼록하게 형성된 끝면을 포함하는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 판형 생산물 (W) 은 인쇄회로기판, 인쇄회로포일, 반도체 웨이퍼, 광전자 플레이트 및 유리 플레이트를 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 판형 생산물 (W) 은 판형이고 처리 장치 (100) 에서 처리 평면에 배치되며, 유동 부재 (150) 는 처리 평면의 각 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 유동 부재 (150) 는 판형 생산물 (W) 의 표면에 대해 실질적으로 평행하게 연장되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유동 부재 (150) 가 적어도 2 개의 패들형 유동 요소 (155) 를 포함하고, 이 유동 요소 (155) 는 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 적어도 하나의 유동 부재 (150) 는 이동 경로에서 이동가능하고, 패들형 유동 요소 (155) 는 이동 경로에 대해 횡으로 연장되는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 판형 생산물 (W) 의 표면이 완전히 코팅되도록, 적어도 하나의 유동 부재 (150) 는 앞뒤로 이동가능한 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유동 부재가 판형 생산물 (W) 의 전체 표면에 걸쳐 이동되도록, 적어도 하나의 유동 부재 (150) 는 이동 경로에서 순환하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유동 부재 (150) 의 적어도 하나의 패들형 유동 요소 (155) 는 견고하게 프레임 (151) 에 유지되는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유동 부재 (150) 의 적어도 하나의 패들형 유동 요소 (155) 는 선회 조인트를 통해 프레임 (151) 에 고정되어, 상기 프레임 (151) 에 대하여 선회가능한 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  11. 삭제
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 패들형 유동 요소 (155) 는 이동 중에 구부러지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 패들형 유동 요소 (155) 는 스트립 및 핀을 포함하는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 적어도 하나의 유동 부재 (150) 는 이동 경로에서 이동가능하고, 주 평면을 포함하는 적어도 하나의 스트립 (155) 을 구비하며, 스트립 (155) 의 주 평면은 유동 부재 (150) 의 이동 경로에 대해 횡으로 연장되는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 패들형 유동 요소 (155) 는 판형 생산물 (W) 의 표면을 대면하는 측에 홈 및 구멍 중 하나 이상의 프로파일을 형성하도록 형상화되어 있는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  16. 제 3 항에 있어서, 상기 판형 생산물 (W) 은 처리 평면에 대해 수직하게 이동되고, 동시에 적어도 하나의 유동 부재 (150) 는 그에 평행한 판형 생산물 (W) 로부터 일정 간격을 두고서 이동되는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 처리 장치.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 처리 장치 (100) 에 배치되는 판형 생산물 (W) 의 습식 화학 처리를 위한 방법으로서, 상기 방법은,
    a. 적어도 하나의 패들형 유동 요소 (155) 를 각각 포함하는 적어도 하나의 유동 부재 (150) 를 처리 장치 (100) 에 제공하는 단계,
    b. 적어도 하나의 유동 부재 (150) 를 상기 판형 생산물 (W) 의 표면에 대향하여 배치하는 단계, 및
    c. 판형 생산물 (W) 의 표면에 대하여 상대적으로 그리고 판형 생산물의 표면에 대하여 평행하게 유동 부재 (150) 를 이동시키는 단계를 포함하는 판형 생산물 (W) 의 습식 화학 처리를 위한 방법에 있어서,
    유동 부재 (150) 는 판형 생산물 (W) 의 각 측에 배치되고, 판형 생산물 (W) 의 양측의 유동 부재 (150) 의 패들형 유동 요소 (155) 는 서로 오프셋 되어 있고,
    상기 패들형 유동 요소 (155) 는 판형 생산물 (W) 의 표면을 대면하는 볼록하게 형성된 끝면을 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 생산물의 습식 화학 처리를 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 적어도 하나의 유동 부재 (150) 는 앞뒤로 이동되고, 상기 유동 부재는 판형 생산물 (W) 의 전체 표면에 걸쳐 이동하는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 방법.
  19. 제 17 항에 있어서, 적어도 하나의 유동 부재 (150) 는 판형 생산물 (W) 의 전체 표면에 걸쳐 이동하도록 이동 경로에서 순환하는 것을 특징으로 하는 습식 화학 처리를 위한 방법.
  20. 판형 생산물 (W) 의 습식 화학 처리를 위한 처리 장치 (100) 에 적어도 하나의 패들형 유동 요소 (155) 를 포함하는 적어도 하나의 유동 부재 (150) 를 설치하는 방법으로서, 상기 판형 생산물 (W) 은 상기 처리 장치 (100) 내에 배치되고, 상기 방법은,
    ⅰ. 습식 화학 처리를 위한 처리 장치 (100) 를 제공하는 단계,
    ⅱ. 적어도 하나의 유동 부재 (150) 를 판형 생산물 (W) 의 표면에 대향하여 그리고 판형 생산물 (W) 의 표면에 대해 평행하게 이동될 수 있도록 처리 장치 (100) 에 설치하는 단계를 포함하는, 상기 판형 생산물 (W) 의 습식 화학 처리를 위한 처리 장치 (100) 에 적어도 하나의 유동 부재 (150) 를 설치하는 방법에 있어서,
    유동 부재 (150) 는 판형 생산물 (W) 의 각 측에 배치되고, 판형 생산물 (W) 의 양측의 유동 부재 (150) 의 패들형 유동 요소 (155) 는 서로 오프셋 되어 있고, 상기 패들형 유동 요소 (155) 는 판형 생산물 (W) 의 표면을 대면하는 볼록하게 형성된 끝면을 포함하는 것을 특징으로 하는 판형 생산물 (W) 의 습식 화학 처리를 위한 처리 장치 (100) 에 적어도 하나의 유동 부재 (150) 를 설치하는 방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
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