KR101783882B1 - 에칭 장치 및 에칭 방법과, 그 에칭 방법에 의해 에칭된 플렉서블 필름 - Google Patents

에칭 장치 및 에칭 방법과, 그 에칭 방법에 의해 에칭된 플렉서블 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플렉서블 필름을 드럼형 지그에 감아서 에칭 공정을 수행할 수 있는 에칭 장치 및 에칭 방법과, 그 에칭 방법에 의해 에칭된 플렉서블 필름에 관한 것이다. 발명에 따른 에칭 장치는, 에칭액이 담기는 공정 탱크와, 박막이 형성된 플렉서블 필름이 감긴 상태로 에칭액 속에 잠길 수 있도록 공정 탱크 내측에 회전 가능하게 설치되는 드럼형 지그와, 드럼형 지그를 회전시키는 드럼형 지그 구동기를 포함한다. 본 발명에 따른 에칭 장치는 콤팩트한 구조로 박막이 형성된 대면적의 플렉서블 필름에 대한 에칭 공정을 효과적으로 수행할 수 있다.

Description

에칭 장치 및 에칭 방법과, 그 에칭 방법에 의해 에칭된 플렉서블 필름{ETCHING APPARATUS AND METHOD, FLEXIBLE FILM ETCHED BY THE METHOD}
본 발명은 에칭 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플렉서블 필름의 표면을 침적법으로 균일하게 에칭할 수 있는 에칭 장치 및 에칭 방법과, 그 에칭 방법에 의해 에칭된 플렉서블 필름에 관한 것이다.
일반적으로, 태양전지 소자, 시스템 반도체, 디스플레이용 광학필름 소자 등의 반도체 소자를 양산하기 위해서는 필름 기판 위에 미세 패턴을 대면적으로 연속해서 형성할 수 있는 기술이 필요하다.
이러한 반도체 소자의 제조에는 필름 기판 상에 미세 회로 패턴이 형성된 박막을 적층하고 미세 회로 패턴이 드러내도록 박막 상의 불필요한 부분을 제거해주는 에칭 공정이 필요하다.
에칭 공정은 크게 습식법과 건식법으로 나뉜다. 습식 에칭법은 액상의 화학약품으로 필름 기판 상에 적층된 박막의 불필요한 부문을 깎아 내는 방식이다. 반면 건식 에칭법은 액체가 아닌 가스를 사용하여 박막의 불필요한 부분을 제거하게 된다.
최근 극미세 회로 선폭 및 기판 대형화 추세에 따라 수율(yield)을 높이기 위한 방법으로 건식 에칭법이 확대되고 있지만, 건식 에칭법은 습식 에칭법에 비해 많은 비용이 들고 공정이 까다로운 단점이 있다. 습식 에칭법에는 침적법(Dip), 분사법(Spray)등 이 있다.
일예로, 도 1은 등록특허공보 제1021931호(2011. 03. 16)에 개시된 분사법을 이용하는 종래의 에칭 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1에 나타낸 것과 같이, 종래의 에칭 장치는 기판(1)의 표면을 따라 에칭액을 흘려 내려주는 제 1 노즐부(10)와, 기판(1)의 측면에서 에칭액을 분사하는 제 2 노즐부(20)와, 기판(1)을 고정하는 고정부(30)를 포함한다. 기판(1)이 고정부(30)에 고정되어 수직으로 세워진 상태에서 제 1 노즐부(10)에서 흘러나온 에칭액에 의해 기판 면이 식각됨과 동시에, 제 2 노즐부(20)에서 분사되는 에칭액에 의해 식각된다.
그런데 이러한 종래의 에칭 장치는 플렉서블 필름에 대해서는 이를 수직으로 세운 상태로 에칭액을 분사하기가 어려워 플렉서블 필름의 에칭 공정에 적용하기 어렵다.
한편, 침적법을 이용하는 에칭 방법으로 대면적의 필름 기판을 에칭하기 위해서는 필름 기판을 단단한(Rigid) 판재에 부착하고, 이를 수직이나 수평 형태로 에칭액이 담긴 에칭 탱크에 배치하여 에칭 공정을 수행하게 된다.
그런데 이러한 종래의 침적법은 대면적의 플렉서블 필름을 에칭할 수 있는 대형 에칭 탱크와, 플렉서블 필름을 판재와 함께 이송할 수 있는 대형 이송장치와, 대형의 수세 장치 및 건조 장치가 필요하다. 따라서 넓은 공간과 많은 비용이 소요되는 문제가 있다. 그리고 종래의 에칭 방법은 플렉서블 필름의 표면을 비접촉식으로 처리하는 것과 표면을 균일하게 에칭하는 능력을 장비적인 측면에서 확보하는 것이 쉽지 않다. 또한 이러한 능력의 확보를 위해서는 많은 부품이 필요하여 장치 비용이 비약적으로 증가하는 문제가 있다.
등록특허공보 제1021931호 (2011. 03. 16)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플렉서블 필름을 드럼형 지그에 감아서 에칭 공정을 수행함으로써 장치의 구조를 단순화하고 공간을 절약하며 에칭 균일도를 향상시킬 수 있는 에칭 장치 및 에칭 방법과, 그 에칭 방법에 의해 에칭된 플렉서블 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 에칭 장치는, 에칭액이 담기는 공정 탱크; 상기 공정 탱크의 내측에 회전 가능하게 설치되는 드럼형 지그; 상기 드럼형 지그를 회전시키는 드럼형지그 구동기; 상기 드럼형 지그에 대응하며 공정 탱크로부터 이격 배치되는 코일러드럼; 에칭 처리할 플렉시블필름의 길이방향 양단부에 분리 가능하도록 결합되며, 상기 드럼형 지그 및 코일러드럼에 각각 감긴 상태로, 드럼형 지그 또는 코일러드럼의 회전시 상기 플렉시블필름을 인장하며 이송시키는 캐리어필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 드럼형 지그에 감긴 상기 플렉서블 필름을 향해 에칭액을 분사할 수 있도록 상기 공정 탱크의 내측에 설치되는 분사 노즐; 및 상기 분사 노즐로 에칭액을 펌핑하는 공정 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 드럼형 지그에 감긴 상기 플렉서블 필름에 대한 수세 공정이 진행될 수 있도록 에칭액이 배출된 상기 공정 탱크에 수세액을 공급하는 수세액 공급 유닛;을 더 포함하고, 상기 공정 펌프는 상기 공정 탱크 내측에 설치되어 상기 공정 탱크에 담기는 에칭액 또는 수세액을 상기 분사 노즐로 펌핑하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 드럼형 지그는 회전시 이에 감긴 상기 플렉서블 필름을 향해 에칭액의 유동을 발생시킬 수 있도록 그 외주면을 따라 복수의 유동 가이드홈이 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공정 탱크 내측에 회전 가능하게 설치되는 회전체과, 상기 회전체에 구비되는 복수의 블레이드와, 상기 회전체를 회전시키는 회전체 구동기를 구비하여 상기 드럼형 지그에 감긴 상기 플렉서블 필름을 향해 에칭액의 유동을 발생시키는 유동 발생기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 에칭액을 저장할 수 있도록 상기 공정 탱크와 인접하게 설치되는 에칭액 탱크;를 더 포함하고, 에칭 공정 중에 발생하는 이물질이 부유하는 에칭액을 상기 공정 탱크에서 상기 에칭액 탱크로 오버 플로우시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공정 탱크와 상기 에칭액 탱크를 에칭액의 유동이 가능하게 연결하는 순환관; 및 상기 에칭액 탱크에 저장된 에칭액을 상기 순환관을 통해 상기 공정 탱크로 펌핑하는 에칭액 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 캐리어 필름에 의해 이송되는 상기 플렉서블 필름에 공기를 분사하여 상기 캐리어 필름을 건조할 수 있도록 상기 캐리어 필름에 의한 상기 플렉서블 필름의 이송 경로 중에 설치되는 건조 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캐리어 필름에 의해 이송되는 상기 플렉서블 필름에 수세액을 분사하여 상기 캐리어 필름을 수세할 수 있도록 상기 캐리어 필름에 의한 상기 플렉서블 필름의 이송 경로 중에 설치되는 수세 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에칭방법은, (a) 플렉서블 필름의 길이방향 단부에 캐리어필름을 고정시키는 캐리어필름결합단계; (b) 상기 캐리어필름을 통해 플렉서블필름을 인장하여 드럼형 지그에 감아 에칭액 속에 침지하는 단계; (c) 상기 드럼형 지그에 감겨 에칭액 속에 잠긴 상기 플렉서블 필름의 주위에 에칭액의 흐름을 발생시켜 상기 플렉서블 필름을 에칭하는 단계; (d) 상기 (c) 단계에 의한 에칭 공정 후, 상기 플렉서블 필름을 수세액으로 수세하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에 의한 수세 공정 후, 상기 플렉서블 필름을 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (c) 단계는 상기 드럼형 지그 및 에칭액이 담기는 공정 탱크에 에칭액을 지속적으로 공급하는 단계와, 에칭 공정 중에 발생하는 이물질이 부유하는 에칭액을 상기 공정 탱크로부터 오버 플로우시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (c) 단계는 상기 드럼형 지그를 회전시키면서 상기 드럼형 지그에 감긴 상기 플렉서블 필름을 향해 에칭액을 분사하여 상기 플렉서블 필름의 주위에 에칭액의 흐름을 발생시키는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 (d) 단계는 상기 플렉서블 필름을 상기 드럼형 지그에 감긴 상태로 수세액을 공급하여 수세하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (d) 단계는 상기 플렉서블 필름을 상기 드럼형 지그에서 풀어내어 이송하면서 수세액을 공급하여 수세하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (e) 단계는 상기 플렉서블 필름을 공기를 분사하여 건조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 플렉서블 필름은, (a) 플렉서블 필름의 길이방향 단부에 캐리어필름을 고정시키는 캐리어필름결합단계; (b) 상기 캐리어필름을 통해 플렉서블필름을 인장하여 드럼형 지그에 감아 에칭액 속에 침지하는 단계; (c) 상기 드럼형 지그에 감겨 에칭액 속에 잠긴 상기 플렉서블 필름의 주위에 에칭액의 흐름을 발생시켜 상기 플렉서블 필름을 에칭하는 단계; (d) 상기 (c) 단계에 의한 에칭 공정 후, 상기 플렉서블 필름을 수세액으로 수세하는 단계; 및 (e) 상기 (d) 단계에 의한 수세 공정 후, 상기 플렉서블 필름을 건조하는 단계를 통한 방법으로 에칭된 것을 특징으로 한다.
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한편, 상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 플렉서블 필름은 상술한 것과 같은 방법으로 에칭된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 에칭 장치는 콤팩트한 구조로 박막(예컨대, 그래핀 박막)이 형성된 대면적의 플렉서블 필름에 대한 에칭 공정을 효과적으로 수행할 수 있다.
또한 플렉서블 필름의 표면 상에 에칭액의 균일한 흐름을 발생시킴으로써 플렉서블 필름의 표면을 균일한 품질로 에칭할 수 있다.
또한 플렉서블 필름을 이동 중 텐션을 유지하여 구겨지지 않게 하고 외부 부품 등과 접촉되지 않게 함으로써 플렉서블 필름 상에 형성된 박막의 손상을 방지할 수 있다.
또한 구조가 단순하고 작업이 용이하여 소수의 인원으로 에칭 작업을 수행할 수 있다.
도 1은 종래의 에칭 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에칭 장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에칭 장치의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 에칭 장치에 구비되는 에칭 유닛의 일부 구성을 나타낸 정단면도이다.
도 5 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 에칭 장치에 의한 에칭 방법을 설명하기 위한 것이다.
도 12는 본 발명에 따른 에칭 장치에 구비되는 에칭 유닛의 변형예를 나타낸 정단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 에칭 장치에 구비되는 에칭 유닛의 또 다른 변형예를 나타낸 정단면도이다.
도 14는 도 13에 나타낸 에칭 유닛의 측단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 에칭 장치 및 에칭 방법과, 그 에칭 방법에 의해 에칭된 플렉서블 필름을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에칭 장치를 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에칭 장치의 개략적인 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 에칭 장치에 구비되는 에칭 유닛의 일부 구성을 나타낸 정단면도이며, 도 5 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 에칭 장치에 의한 에칭 방법을 설명하기 위한 것이다.
도 2 및 도 3에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 에칭 장치(100)는 이송 유닛(110)과, 에칭 유닛(120)과, 수세액 공급 유닛(150)과, 수세 유닛(160)과, 건조 유닛(170)을 포함한다. 이러한 에칭 장치(100)는 다양한 박막이 형성된 플렉서블 필름(F)의 표면을 균일하게 에칭할 수 있다.
일예로, 본 실시예에 따른 에칭 장치(100)는 그래핀 박막의 제조 공정 중 촉매 금속을 제거하는 에칭 공정에 이용될 수 있다.
잘 알려진 것과 같이, 그래핀은 2004년에 발견된 새로운 2차원 탄소물질로써, 육각형 벌집모양의 구조를 이루고 있는 단일 탄소 원자층으로 이루어진 초박막 구조이다. 그래핀은 강도, 열전도율, 전자이동도 등 여러 가지 특징이 현존하는 물질 중 가장 뛰어난 소재로 디스플레이, 이차전지, 태양전지, 발광소자 및 센서 등 다양한 분야에 응용이 가능한 핵심소재로 각광받고 있다.
그래핀은 크게 기계적 박리법, 화학증착법, 에피텍셜 합성법 또는 화학적 박리법을 이용하여 제조되는데, 이렇게 제조된 그래핀은 수천 Ω/sq의 면저항을 가지고 있어, 산업계에 활용을 위해 면저항을 낮추려는 다양한 연구 개발이 이루어지고 있다. 면저항의 개선을 위해 그래핀을 다층으로 쌓아올리는 방법이 있으나, 이러한 방법은 공정 수가 많아져 제조비용이 증가하고, 반복 공정으로 인해 불량률이 증가하는 문제가 있다. 이러한 이유로 그래핀의 개발은 단일층에서 전하이동도를 빠르게 하거나, 전하밀도를 증가시키는 방향으로 진행되고 있다. 단일층에서 전하밀도를 증가시키는 방법으로는 그래핀 제조 공정 중, 촉매 금속을 제거하고 습식 프로세스로 그래핀 표면을 케미컬 도핑하는 방법을 많이 사용된다.
본 발명은 촉매 금속 상에 합성된 그래핀을 플렉서블 필름(F)에 적층하고 습식 프로세스 방식으로 플렉서블 필름(F) 상에서 촉매 금속을 제거하는 에칭 공정에 이용될 수 있다.
종래의 습식 프로세스 방식에서는 플렉서블한 시료에 대해 플렉서블 시료를 플랫한 형태로 처리하여 에칭 공정을 수행하였다. 따라서 플렉서블 시료의 크기를 일부 확대할 수 있으나, 그 면적이 제한적일 수밖에 없었다. 플렉서블 시료의 크기가 커질수록 그것에 대한 취급성과 시료 표면에 대한 용액의 균일한 반응 등 여러 문제가 수반하기 때문이다. 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있으며 플렉서블 필름(F) 등 다양한 플렉서블 시료에 대한 효과적인 에칭이 가능하다.
도 2 및 도 3에 나타낸 것과 같이, 이송 유닛(110)은 플렉서블 필름(F)을 에칭 유닛(120)과, 수세 유닛(160) 및 건조 유닛(170)으로 이송하기 위한 것으로 캐리어 필름(111)과, 코일러(112) 및 복수의 이송 롤러(115)(116)(117)를 포함한다. 캐리어 필름(111)은 굽힘 변형이 용이한 유연성 있는 소재로 이루어진다. 캐리어 필름(111)은 그 끝단이 플렉서블 필름(F)의 끝단에 결합되며 코일러(112) 및 복수의 이송 롤러(115)(116)(117)에 의해 이송됨으로써 플렉서블 필름(F)을 당길 수 있다. 캐리어 필름(111)은 테이핑(taping) 등의 방법으로 플렉서블 필름(F)과 결합될 수 있다.
코일러(112)는 캐리어 필름(111)을 감아서 보관하는 코일러 드럼(113)과, 코일러 드럼(113)을 회전시키는 코일러 드럼 구동기(114)를 갖는다. 코일러 드럼(113)은 코일러 드럼 구동기(114)에 의해 정방향 및 역방향으로 회전할 수 있다. 코일러 드럼(113)의 회전에 의해 캐리어 필름(111)이 코일러 드럼(113)으로부터 풀리거나 코일러 드럼(113)에 되감길 수 있다. 코일러 드럼(113)에는 캐리어 필름(111) 이외에 플렉서블 필름(F)이 감겨 보관될 수 있다. 플렉서블 필름(F)을 코일러 드럼(113)에 감아 보관함으로써 플렉서블 필름(F)이 구겨지거나 외부 물체와 접촉하여 표면이 손상되는 문제를 줄일 수 있다. 에칭 대기 중의 플렉서블 필름(F)이나 에칭 후의 플렉서블 필름(F)이 코일러 드럼(113)에 감겨 임시 보관될 수 있다.
복수의 이송 롤러(115)(116)(117)는 코일러(112)와 에칭 유닛(120) 사이의 플렉서블 필름(F)의 이송 경로 중에 배치된다. 이들 복수의 이송 롤러(115)(116)(117)는 캐리어 필름(111) 및 플렉서블 필름(F)이 접히지 않고 안정적으로 이송될 수 있도록 캐리어 필름(111) 및 플렉서블 필름(F)을 가이드한다.
작업자는 캐리어 필름(111)을 일정 길이로 절단하여 그 끝단을 에칭 유닛(120)의 드럼형 지그(122)에 테이핑 등의 방법으로 결합하고, 캐리어 필름(111)의 다른 끝단을 코일러 드럼(113)에 감겨 있는 플렉서블 필름(F)의 끝단에 결합한 후 드럼형 지그(122)를 회전시킴으로써 코일러 드럼(113)에 감겨 있는 플렉서블 필름(F)을 에칭 유닛(120)의 드럼형 지그(122)까지 이송할 수 있다. 그리고 드럼형 지그(122)에서 캐리어 필름(111)을 분리하고 이송된 플렉서블 필름(F)을 테이핑 등의 방법으로 드럼형 지그(122)에 고정할 수 있다. 또한 코일러 드럼(113)에 감겨있는 캐리어 필름(111)을 풀어 그 끝단을 드럼형 지그(122)에 감긴 플렉서블 필름(F)의 끝단에 결합한 후 코일러 드럼(113)을 회전시킴으로써 드럼형 지그(122)에 감긴 플렉서블 필름(F)을 코일러 드럼(113) 쪽으로 이송할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 에칭 유닛(120)은 에칭액(E)이 담기는 공정 탱크(121)와, 공정 탱크(121) 내측에 회전 가능하게 설치되는 드럼형 지그(122)와, 공정 탱크(121)와 인접하여 설치되는 에칭액 탱크(124)와, 드럼형 지그(122)를 향해 배치되는 복수의 분사 노즐(130)을 포함한다. 드럼형 지그(122)는 그 외주면에 박막이 형성된 플렉서블 필름(F)이 감겨 고정됨으로써 플렉서블 필름(F)과 함께 에칭액(E) 속에 잠긴다. 드럼형 지그(122)는 드럼형 지그 구동기(123)에 의해 정방향 및 역방향으로 회전할 수 있다. 공정 탱크(121)는 이에 채워지는 에칭액(E)이 에칭액 탱크(124) 쪽으로 오버 플로우될 수 있도록 그 상면 또는 드럼형 지그(122)보다 높게 위치하는 일부분이 외측으로 개방된다.
이러한 에칭 유닛(120)은 플렉서블 필름(F)이 드럼형 지그(122)에 감겨 고정된 상태에서 공정 탱크(121)의 내부에 에칭액(E)을 플렉서블 필름(F)이 잠기도록 공급하고 드럼형 지그(122)를 회전시킴으로써 플렉서블 필름(F)의 표면을 에칭할 수 있다. 에칭액(E)에 잠긴 드럼형 지그(122)를 회전시킴으로써 플렉서블 필름(F) 표면 상에 균일한 에칭액(E)의 흐름을 형성할 수 있고, 이에 의해 플렉서블 필름(F) 표면에 대한 균일한 에칭이 가능하고 에칭 효율을 높일 수 있다.
이러한 에칭 공정 중에 플렉서블 필름(F)에서 제거된 이물질은 에칭액(E) 중에 부유하여 에칭액(E)의 수면 상에 집중되기 쉽다. 따라서 에칭 공정 후 에칭액(E)을 공정 탱크(121)로부터 배출할 때 부유 이물질이 에칭 완료된 플렉서블 필름(F)에 달라붙어 플렉서블 필름(F)이 오염되는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 본 실시예에 따른 에칭 장치(100)는 에칭 공정 중에 이물질이 함유된 상부 에칭액(E)을 공정 탱크(121)로부터 에칭액 탱크(124)로 오버 플로우시킨다. 따라서 에칭 공정 중에 발생하는 이물질을 공정 탱크(121)로부터 바로 제거할 수 있어 에칭 완료된 플렉서블 필름(F)이 이물질로 오염되는 문제를 줄일 수 있다.
공정 탱크(121)와 에칭액 탱크(124)는 순환관(125)으로 에칭액(E)의 유동이 가능하게 연결된다. 순환관(125)에는 에칭액 펌프(126)와 필터(127)가 연결된다. 에칭액 펌프(126)는 에칭액 탱크(124)의 에칭액(E)을 공정 탱크(121) 쪽으로 펌핑하거나, 공정 탱크(121)의 에칭액(E)을 에칭액 탱크(124) 쪽으로 펌핑한다. 에칭 공정 중에 에칭액 탱크(124)의 에칭액(E)을 필터(127)로 필터링 하여 공정 탱크(121)에 지속적으로 공급할 수 있다.
도 3 및 도 4에 나타낸 것과 같이, 복수의 분사 노즐(130)은 드럼형 지그(122)에 감긴 플렉서블 필름(F)을 향해 에칭액(E)을 분사할 수 있도록 공정 탱크(121)의 내측에 상호 이격되어 설치된다. 복수의 분사 노즐(130)은 가이드관(131)을 통해 공정 펌프(132)와 연결된다. 공정 펌프(132)는 공정 탱크(121)의 내측에 에칭액(E)에 잠기도록 설치되어 공정 탱크(121)에 담긴 에칭액(E)을 가이드관(131)을 통해 복수의 분사 노즐(130)로 펌핑한다. 에칭 공정 중에 복수의 분사 노즐(130)은 드럼형 지그(122)에 감긴 플렉서블 필름(F)을 향해 에칭액(E)을 분사한다. 이러한 분사 노즐(130)의 작용으로 플렉서블 필름(F) 표면 상에 균일한 에칭액(E)의 흐름을 형성할 수 있어 플렉서블 필름(F)에 대한 에칭 효율을 더욱 높일 수 있다. 복수의 분사 노즐(130)은 에칭 공정 후 1차 수세 공정 중에 수세액(C; 도 10 참조)을 플렉서블 필름(F) 쪽으로 분사하는 용도로 사용될 수 있다. 이러한 1차 수세 공정에 대해서는 후술하기로 한다. 분사 노즐(130)의 설치 개수나 배치 구조는 다양하게 변경될 수 있다.
공정 펌프(132)에 연결된 가이드관(131)에는 복수의 분사 노즐(130) 이외에 보조 분사 노즐(133)이 연결된다. 보조 분사 노즐(133)은 공정 탱크(121)의 상측에 배치되어 수세 공정 중에 수세액(C)을 분사하는데 이용된다. 공정 펌프(132)와 보조 분사 노즐(133)의 사이에는 가이드관(131)을 통한 보조 분사 노즐(133)로의 유체 유동을 단속하기 위한 밸브(134)가 설치된다. 밸브(134)를 이용함으로써 보조 분사 노즐(133)을 수세액(C)을 분사하는 용도로만 사용할 수 있다.
에칭 유닛(120)의 공정 탱크(121)와 에칭액 탱크(124)에는 배출관(140)이 연결된다. 공정 탱크(121) 내의 에칭액(E)이나 수세액(C)은 배출관(140)을 통해 폐액 탱크(145)로 배출될 수 있다. 그리고 에칭액 탱크(124) 내의 에칭액(E)이 배출관(140)을 통해 폐액 탱크(145)로 배출될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 수세액 공급 유닛(150)은 수세액 공급 탱크(151)와, 수세액 공급관(152)과, 수세액 공급 펌프(153)를 포함한다. 이러한 수세액 공급 유닛(150)은 에칭 공정 후 1차 수세 공정 중에 공정 탱크(121)에 수세액(C)을 공급한다. 수세액 공급 탱크(151)에 저장된 수세액(C)을 수세액 공급 펌프(153)로 펌핑하여 수세액 공급관(152)을 통해 공정 탱크(121)에 공급할 수 있다.
에칭 공정 후 공정 탱크(121)로부터 에칭액(E)을 배출하고, 수세액 공급 유닛(150)으로 공정 탱크(121)에 수세액(C)을 공급하여 드럼형 지그(122)에 감긴 플렉서블 필름(F)에 대해 1차 수세 공정을 수행할 수 있다. 공정 탱크(121)에 수세액(C)을 공급하고 공정 펌프(132)로 수세액(C)을 펌핑하여 복수의 분사 노즐(130)을 통해 수세액(C)을 드럼형 지그(122)에 감긴 플렉서블 필름(F)에 분사함으로써 에칭 완료된 플렉서블 필름(F)을 1차 수세할 수 있다. 이러한 1차 수세 공정 중에 드럼형 지그(122)를 회전시킴으로써 플렉서블 필름(F)에 대한 수세 효율을 높일 수 있다. 1차 수세 공정 완료 후, 공정 탱크(121)에 공급된 수세액(C)은 배출관(140)을 통해 폐액 탱크(145)로 배출된다.
도 2 및 도 3에 나타낸 것과 같이, 수세 유닛(160)은 이송 유닛(110)에 의한 플렉서블 필름(F)의 이송 경로 중에 설치되어 에칭 완료된 플렉서블 필름(F)에 대한 2차 수세 공정을 수행한다. 수세 유닛(160)은 수세액 탱크(161)와, 복수의 수세액 노즐(162)과, 수세액 펌프(163)를 포함한다. 복수의 수세액 노즐(162)은 수세액 분사관(164)을 통해 수세액 펌프(163)와 연결된다. 수세액 펌프(163)는 수세액 탱크(161)의 내측에 설치되어 수세액 탱크(161)에 저장된 수세액(C)을 복수의 수세액 노즐(162) 쪽으로 펌핑한다. 드럼형 지그(122)에 감겨 에칭 공정 및 1차 수세 공정이 완료된 플렉서블 필름(F)이 캐리어 필름(111)에 의해 코일러(112) 쪽으로 이송될 때, 복수의 수세액 노즐(162)이 플렉서블 필름(F)에 수세액(C)을 분사함으로써 플렉서블 필름(F)에 대한 2차 수세 공정을 수행할 수 있다. 수세액 탱크(161)는 배출관(140)과 연결되어 이에 저장된 수세액(C)이 폐액 탱크(145)로 배출될 수 있다.
건조 유닛(170)은 이송 유닛(110)에 의한 플렉서블 필름(F)의 이송 경로 중에 설치되어 2차 수세 공정이 완료된 플렉서블 필름(F)에 대한 건조 공정을 수행한다. 건조 유닛(170)은 공기 공급기(171)와 복수의 공기 노즐(172)을 포함한다. 복수의 공기 노즐(172)은 공기 공급관(173)을 통해 공기 공급기(171)와 연결된다. 공기 공급기(171)가 공기 공급관(173)을 통해 복수의 공기 노즐(172)에 공기를 압송함으로써 복수의 공기 노즐(172)이 플렉서블 필름(F)에 공기를 분사하여 플렉서블 필름(F)에 묻어있는 에칭액(E) 및 수세액(C)을 제거할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 에칭 장치(100)에 의한 에칭 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 5에 나타낸 것과 같이, 코일러(112)의 코일러 드럼(113)에 감겨 에칭 대기 중인 플렉서블 필름(F)을 캐리어 필름(111)을 이용하여 에칭 유닛(120)의 드럼형 지그(122)로 이송한다.
이때, 작업자는 일정 길이로 절단한 캐리어 필름(111)의 한쪽 끝단을 플렉서블 필름(F)의 한쪽 끝단에 테이핑 등의 방법으로 연결하고 캐리어 필름(111)의 다른 쪽 끝단을 당겨 드럼형 지그(122)에 테이핑 등의 방법으로 결합한다. 그리고 플렉서블 필름(F)의 다른 쪽 끝단을 테이핑 등의 방법으로 코일러 드럼(113)에 감긴 다른 캐리어 필름(111)과 연결하여 플렉시블 필름(F) 이송 준비 작업을 할 수 있다. 이후, 도 6에 나타낸 것과 같이, 드럼형 지그(122)를 회전시켜 캐리어 필름(111)을 드럼형 지그(122)에 감음으로써 코일러 드럼(113)에 감긴 플렉서블 필름(F)을 드럼형 지그(122) 쪽으로 당겨 이송 할 수 있다. 이때, 플렉서블 필름(F)은 코일러 드럼(113)에 감긴 또 다른 캐리어 필름(111)에 의해 반대 방향으로 반력을 받음으로써 적절한 텐션을 유지하면서 드럼형 지그(122)로 이송될 수 있다.
플렉서블 필름(F)을 드럼형 지그(122)로 이송한 후, 도 7에 나타낸 것과 같이, 작업자가 플렉서블 필름(F)의 양쪽 끝단을 캐리어 필름(111)으로부터 분리하고 플렉서블 필름(F)을 테이핑 등의 방법으로 드럼형 지그(122)에 감아 고정할 수 있다.
다음으로, 도 8에 나타낸 것과 같이, 공정 탱크(121)에 에칭액(E)을 공급하여 플렉서블 필름(F)을 에칭액(E) 속에 잠기게 함으로써 플렉서블 필름(F)에 대한 에칭 공정을 수행한다. 이때, 드럼형 지그(122)를 회전시키고 복수의 분사 노즐(130)로 에칭액(E)을 플렉서블 필름(F) 쪽으로 분사함으로써 플렉서블 필름(F)의 주위에 에칭액(E)의 유동을 발생시킬 수 있다. 이렇게 에칭 공정 중에 플렉서블 필름(F)의 주위에 에칭액(E)의 유동을 발생시키면 플렉서블 필름(F)에 대한 에칭 효율을 높일 수 있다.
에칭 공정 중에, 플렉서블 필름(F)으로부터 제거되는 이물질이 에칭액(E) 중에 부유할 수 있다. 이러한 이물질이 부유하는 상부 에칭액(E)을 공정 탱크(121)로부터 에칭액 탱크(124)로 오버 플로우시킴으로써 에칭 공정 중에 발생하는 이물질을 공정 탱크(121)에서 바로 제거할 수 있다. 이와 함께, 에칭 공정 중에 에칭액 탱크(124)의 에칭액(E)을 에칭액 펌프(126)로 펌핑하여 필터(127)로 필터링 한 후 공정 탱크(121)에 지속적으로 공급함으로써 에칭 효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
에칭 공정이 완료되면, 공정 탱크(121)로부터 에칭액(E)을 배출하고, 수세액 공급 유닛(150)을 통해 공정 탱크(121)에 수세액(C)을 공급하여 플렉서블 필름(F)에 대한 1차 수세 공정을 수행한다. 이때, 드럼형 지그(122)를 회전시키면서 공정 탱크(121)에 공급된 수세액(C)을 공정 펌프(132) 및 복수의 분사 노즐(130)을 이용하여 드럼형 지그(122)에 감긴 플렉서블 필름(F)에 분사함으로써 플렉서블 필름(F)에 수세 효율을 높일 수 있다.
플렉서블 필름(F)에 대한 1차 수세 공정이 완료되면, 도 9에 나타낸 것과 같이, 공정 탱크(121)로부터 수세액(C)을 배출하고 드럼형 지그(122)에 감긴 플렉서블 필름(F)의 한쪽 끝단을 테이핑 등의 방법으로 캐리어 필름(111)의 끝단에 연결한다. 그리고 도 10에 나타낸 것과 같이, 코일러 드럼(113)을 회전시켜 캐리어 필름(111)으로 플렉서블 필름(F)을 드럼형 지그(122)에서 코일러 드럼(113) 쪽으로 이송할 수 있다.
이렇게 플렉서블 필름(F)을 코일러 드럼(113) 쪽으로 이송하면서 수세 유닛(160)으로 수세액(C)을 플렉서블 필름(F)에 분사하여 플렉서블 필름(F)에 대한 2차 수세 공정을 수행할 수 있다. 또한 2차 수세 공정을 마친 플렉서블 필름(F)이 건조 유닛(170)통과할 때 건조 유닛(170)으로 플렉서블 필름(F)에 공기를 분사하여 플렉서블 필름(F)에 대한 건조 공정을 수행할 수 있다.
수세 유닛(160)과 건조 유닛(170)을 차례로 통과한 플렉서블 필름(F)은 도 11에 나타낸 것과 같이, 코일러 드럼(113)에 감아 회수할 수 있다. 작업자는 상술한 것과 같은 방법으로 에칭된 플렉서블 필름(F)을 코일러 드럼(113)에 감긴 상태로 임시 보관하거나, 플렉서블 필름(F)을 코일러 드럼(113)에서 분리하여 다른 위치로 운반할 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 실시예에 따른 에칭 장치(100)는 콤팩트한 구조로 이루어져 대면적의 플렉서블 필름(F)에 대한 에칭 공정을 효율적으로 수행할 수 있다. 그리고 플렉서블 필름(F)의 표면 상에 에칭액(E)의 균일한 흐름을 발생시킴으로써 플렉서블 필름(F)의 표면을 균일한 품질로 에칭할 수 있다. 또한 플렉서블 필름(F)을 이송 중 텐션을 유지하여 구겨지지 않게 하고 외부 부품 등과 접촉되지 않게 함으로써 플렉서블 필름(F) 상에 형성된 박막의 손상을 방지할 수 있다.
한편, 도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 에칭 장치에 구비되는 에칭 유닛의 다양한 변형예를 나타낸 것이다.
먼저, 도 12에 나타낸 에칭 유닛(220)은 공정 탱크(121)와, 공정 탱크(121)의 내측에는 회전 가능하게 설치되는 드럼형 지그(222)를 포함한다. 드럼형 지그(222)는 그 외주면을 따라 복수의 유동 가이드홈(223)이 형성된 구조를 갖는다. 복수의 유동 가이드홈(223)은 드럼형 지그(222)가 회전할 때 이에 감긴 플렉서블 필름(F)을 향해 에칭액(E)의 유동을 발생시킨다. 이러한 에칭 유닛(220)은 드럼형 지그(222)가 회전할 때 복수의 유동 가이드홈(223)이 드럼형 지그(222)에 감긴 플렉서블 필름(F) 표면 상에 균일한 에칭액(E)의 흐름을 형성함으로써 플렉서블 필름(F) 표면에 대한 균일한 에칭이 가능하고 에칭 효율을 높일 수 있다. 따라서 앞서 설명한 에칭 유닛(120)과 같이 분사 노즐(130)을 설치하지 않고도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 13 및 도 14에 나타낸 에칭 유닛(320)은 공정 탱크(121)와, 공정 탱크(121)의 내측에는 회전 가능하게 설치되는 드럼형 지그(122)와, 공정 탱크(121) 내측에 회전 가능하게 설치되는 유동 발생기(321)를 포함한다. 유동 발생기(321)는 회전체(322)와, 회전체(322)의 내측에 구비되는 복수의 블레이드(323)와, 회전체(322)를 회전시키는 회전체 구동기(324)를 구비한다. 회전체(322)는 드럼형 지그(122)를 둘러싸도록 공정 탱크(121) 내측에 회전 가능하게 설치된다. 회전체(322)가 회전체 구동기(324)에 의해 회전할 때 회전체(322) 내측의 복수의 블레이드(323)가 회전체(322) 내측에 에칭액(E)의 유동을 발생시키게 된다. 이때, 드럼형 지그(122)에 감긴 플렉서블 필름(F) 표면 상에 균일한 에칭액(E)의 흐름이 발생하여 플렉서블 필름(F) 표면에 대한 균일한 에칭이 가능하고 에칭 효율을 높일 수 있다.
도면에는 한 쌍의 유동 발생기(321)가 드럼형 지그(122)의 양쪽 끝단에 각각 하나씩 배치된 것으로 나타냈으나, 유동 발생기의 설치 개수나, 배치 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 또한 유동 발생기(321)는 도시된 것과 같이 드럼형 지그(122)를 감싸는 구조 이외에, 회전체를 회전시켜 공정 탱크(121)에 공급된 유체의 유동을 발생할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 이송 유닛(110)은 코일러(112)가 생략된 것 등 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
또한 에칭 유닛(120)은 공정 탱크(121)와 그 내측에 설치되는 드럼형 지그(122)를 기본적으로 구비하고 이에 여러 가지 구성 부품이 추가적으로 구비되는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다. 다른 예로, 에칭 유닛은 수세 기능이 없는 구조로 변경될 수도 있다.
또한 수세 유닛(160)은 도시된 구조 이외에 수세 공정을 수행할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있고, 건조 유닛(170)은 도시된 구조 이외에 건조 공정을 수행할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 에칭 장치는 에칭 기능을 갖는 에칭 유닛을 기본적으로 구비하고 이에 다른 구성 요소가 부가적으로 구비되는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100: 에칭 장치 110: 이송 유닛
111: 캐리어 필름 112: 코일러
113: 코일러 드럼 114: 코일러 드럼 구동기
115, 116, 117: 이송 롤러 120, 220, 320: 에칭 유닛
121: 공정 탱크 122, 222: 드럼형 지그
123: 드럼형 지그 구동기 124: 에칭액 탱크
125: 순환관 126: 에칭액 펌프
127: 필터 130: 분사 노즐
131: 가이드관 132: 공정 펌프
133: 보조 분사 노즐 134: 밸브
140: 배출관 145: 폐액 탱크
150: 수세액 공급 유닛 151: 수세액 공급 탱크
152: 수세액 공급관 153: 수세액 공급 펌프
160: 수세 유닛 161: 수세액 탱크
162: 수세액 노즐 163: 수세액 펌프
164: 수세액 분사관 170: 건조 유닛
171: 공기 공급기 172: 공기 노즐
173: 공기 공급관 223: 유동 가이드홈
321: 유동 발생기 322: 회전체
323: 블레이드 324: 회전체 구동기

Claims (17)

  1. 에칭액이 담기는 공정 탱크;
    상기 공정 탱크의 내측에 회전 가능하게 설치되는 드럼형 지그;
    상기 드럼형 지그를 회전시키는 드럼형지그 구동기;
    상기 드럼형 지그에 대응하며 공정 탱크로부터 이격 배치되는 코일러드럼;
    에칭 처리할 플렉서블 필름의 길이방향 양단부에 분리 가능하도록 결합되며, 상기 드럼형 지그 및 코일러드럼에 각각 감긴 상태로, 드럼형 지그 또는 코일러드럼의 회전시 상기 플렉서블 필름을 인장하며 이송시키는 캐리어필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 드럼형 지그에 감긴 상기 플렉서블 필름을 향해 에칭액을 분사할 수 있도록 상기 공정 탱크의 내측에 설치되는 분사 노즐; 및
    상기 분사 노즐로 에칭액을 펌핑하는 공정 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 드럼형 지그에 감긴 상기 플렉서블 필름에 대한 수세 공정이 진행될 수 있도록 에칭액이 배출된 상기 공정 탱크에 수세액을 공급하는 수세액 공급 유닛;을 더 포함하고,
    상기 공정 펌프는 상기 공정 탱크 내측에 설치되어 상기 공정 탱크에 담기는 에칭액 또는 수세액을 상기 분사 노즐로 펌핑하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 드럼형 지그는 회전시 이에 감긴 상기 플렉서블 필름을 향해 에칭액의 유동을 발생시킬 수 있도록 그 외주면을 따라 복수의 유동 가이드홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 탱크 내측에 회전 가능하게 설치되는 회전체과, 상기 회전체에 구비되는 복수의 블레이드와, 상기 회전체를 회전시키는 회전체 구동기를 구비하여 상기 드럼형 지그에 감긴 상기 플렉서블 필름을 향해 에칭액의 유동을 발생시키는 유동 발생기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    에칭액을 저장할 수 있도록 상기 공정 탱크와 인접하게 설치되는 에칭액 탱크;를 더 포함하고,
    에칭 공정 중에 발생하는 이물질이 부유하는 에칭액을 상기 공정 탱크에서 상기 에칭액 탱크로 오버 플로우시키는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 공정 탱크와 상기 에칭액 탱크를 에칭액의 유동이 가능하게 연결하는 순환관; 및
    상기 에칭액 탱크에 저장된 에칭액을 상기 순환관을 통해 상기 공정 탱크로 펌핑하는 에칭액 펌프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 필름에 의해 이송되는 상기 플렉서블 필름에 공기를 분사하여 상기 캐리어 필름을 건조할 수 있도록 상기 캐리어 필름에 의한 상기 플렉서블 필름의 이송 경로 중에 설치되는 건조 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 캐리어 필름에 의해 이송되는 상기 플렉서블 필름에 수세액을 분사하여 상기 캐리어 필름을 수세할 수 있도록 상기 캐리어 필름에 의한 상기 플렉서블 필름의 이송 경로 중에 설치되는 수세 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 장치.
  11. (a) 플렉서블 필름의 길이방향 단부에 캐리어필름을 고정시키는 캐리어필름결합단계;
    (b) 상기 캐리어필름을 통해 플렉서블필름을 인장하여 드럼형 지그에 감아 에칭액 속에 침지하는 단계;
    (c) 상기 드럼형 지그에 감겨 에칭액 속에 잠긴 상기 플렉서블 필름의 주위에 에칭액의 흐름을 발생시켜 상기 플렉서블 필름을 에칭하는 단계;
    (d) 상기 (c) 단계에 의한 에칭 공정 후, 상기 플렉서블 필름을 수세액으로 수세하는 단계; 및
    (e) 상기 (d) 단계에 의한 수세 공정 후, 상기 플렉서블 필름을 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 드럼형 지그 및 에칭액이 담기는 공정 탱크에 에칭액을 지속적으로 공급하는 단계와, 에칭 공정 중에 발생하는 이물질이 부유하는 에칭액을 상기 공정 탱크로부터 오버 플로우시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 드럼형 지그를 회전시키면서 상기 드럼형 지그에 감긴 상기 플렉서블 필름을 향해 에칭액을 분사하여 상기 플렉서블 필름의 주위에 에칭액의 흐름을 발생시키는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는 상기 플렉서블 필름을 상기 드럼형 지그에 감긴 상태로 수세액을 공급하여 수세하는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는 상기 플렉서블 필름을 상기 드럼형 지그에서 풀어내어 이송하면서 수세액을 공급하여 수세하는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 (e) 단계는 상기 플렉서블 필름을 공기를 분사하여 건조하는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  17. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 의한 방법으로 에칭된 플렉서블 필름.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200103788A (ko) * 2018-01-04 2020-09-02 라이텐, 인코포레이티드 공진 가스 센서
US11137368B2 (en) * 2018-01-04 2021-10-05 Lyten, Inc. Resonant gas sensor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002004069A (ja) * 2000-06-15 2002-01-09 Mitsui Chemicals Inc エッチング装置
JP2004249181A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Fuji Photo Film Co Ltd 平版印刷版の製造装置
JP2006030432A (ja) * 2004-07-14 2006-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像形成装置
JP2010179987A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 表面処理システムおよび表面処理方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3748677A (en) * 1970-09-18 1973-07-31 Western Electric Co Methods and apparatus for scrubbing thin, fragile slices of material
US4521214A (en) * 1982-09-30 1985-06-04 American Hoechst Corporation Continuous gradient dyeing of plastic ribbon
US7029597B2 (en) * 2001-01-23 2006-04-18 Lorin Industries, Inc. Anodized aluminum etching process and related apparatus
US6814089B1 (en) * 2003-06-03 2004-11-09 The Material Works, Ltd. Conditioning liquid cleaning and recycling system for sheet metal conditioning apparatus
JP2008085119A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Tokyo Kakoki Kk 薬液処理装置
KR20100045124A (ko) * 2008-10-23 2010-05-03 삼성전자주식회사 스퍼터 트레이 이송 시스템
US9510075B2 (en) * 2012-12-11 2016-11-29 Amogreentech Co., Ltd. Waterproof sound transmitting sheet, and method for producing same
GB2512270B (en) * 2013-01-16 2015-07-01 Aquavitrum Ltd Apparatus For Washing Contaminated Material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002004069A (ja) * 2000-06-15 2002-01-09 Mitsui Chemicals Inc エッチング装置
JP2004249181A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Fuji Photo Film Co Ltd 平版印刷版の製造装置
JP2006030432A (ja) * 2004-07-14 2006-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 画像形成装置
JP2010179987A (ja) * 2009-02-04 2010-08-19 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 表面処理システムおよび表面処理方法

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