KR20110030408A - 기판의 전기 도금 방법 및 장치 - Google Patents

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로타 리퍼트
스테판 다우베
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쇼오트 솔라 아게
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Abstract

하나 이상의 기판(1), 특히 솔라 셀(1a)의 하나 이상의 표면(2, 3)을 전기 도금하는 장치가 기술되어 있다. 상기 장치는 전기화학적 코팅액(14)으로 채워진 코팅 탱크(12)를 구비하는 코팅 배스(13)를 포함한다. 상기 장치는 또한 코팅 배스(13)를 통해 기판을 운반하기 위한 이송 장치(15)와, 상기 기판(1)을 조사하기 위한 광원(64)을 구비한 광원 회로(60)와, 애노드(54)를 구비한 상기 기판(1)용의 전해질 셀 정류기 회로(50)를 포함한다. 상기 장치는 전류 펄스들 사이의 시간 간격 동안에 기판 또는 기판들의 조사가 중단되도록 동기의 전류 펄스와 광 펄스를 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 기판 또는 기판들의 표면의 전기화학적 도금 방법이 또한 기술되어 있다.

Description

기판의 전기 도금 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ELECTROPLATING SUBSTRATES}
본 발명은 적어도 하나의 기판, 구체적으로 솔라 셀의 적어도 하나의 표면을 전기 도금하는 방법에 관한 것으로서, 기판은 전해질 코팅액을 통과하여 이동되고 광이 조사되며, 기판에 전해질 셀 정류기 회로에 의해 전기 도금 전류가 인가된다.
또한, 본 발명은 상기 방법을 수행하는 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 전기화학적 코팅액이 채워진 코팅 탱크를 포함하는 전기화학적 코팅 배스와, 코팅 배스를 통해 기판을 운반하는 이송 장치와, 기판을 조사하기 위한 적어도 하나의 광원을 갖는 광원 회로와, 애노드가 있는 기판용 전해질 셀 정류기 회로를 포함한다.
독일 특허 제10 2007 038 120 A1호에는 소정 유형의 코팅 장치가 공지되어 있으며, 이 코팅 장치에서는 솔라 셀들이 이송 롤러에 의해 코팅 배스를 포함하는 코팅 탱크를 통해 이송된다. 탱크의 하부측에는 다양한 유형의 광원, 예컨대 LED가 배치되고, 이 광원의 파장은 각각의 코팅액에 따라 조정되거나 세팅된다.
코팅은 오로지 광 유도 방식일 수 있지만, 또한 전류 지원 방식일 수도 있다. 광원에 의한 광 조사는 셀에 전압을 발생시키며, 이 전압은 전류 흐름을 유도한다. 이 전류 흐름은 코팅 배스로부터 솔라 셀의 전방면 상에 금속 증착을 개시한다. 솔라 셀은 전해질 셀 정류기 회로를 특징으로 하는 전기 도금 전류 회로에서 캐소드이다.
그러나, 조합된 광 및 전류 유도식 코팅 공정은 처리량을 크게 상승시키지 않는다.
독일 특허 제42 25 961 A1호에서는 전기 도금 회로에서 일정한 직류 전압에 의한 작동이 바람직하지 않다고 교시하고 있다. 코팅 대상은 코팅 배스를 통과하는 통로에서 실질적으로 동일한 전기장에 배치된다. 그러나, 도금 속도, 즉 기판 상에 증착된 금속층이 형성되는 속도는 비교적 낮다. 이는 대상의 소정의 이동 속도에 대해 전기화학적 도금 장치의 길이는 매우 길어야 한다는 것을 의미한다.
더 높은 도금 속도를 달성하기 위해, 독일 특허 제42 25 961 A1호에 제안된 바와 같이, 전기화학적 회로, 즉 전해질 셀 정류기 회로를 펄스 전류로 작동시킨다. 이러한 조치에 의해 도금 속도를 수배 높일 수 있는 것으로 나타났다. 전류 펄스들 사이에 전류가 없는 시간 간격은 전류 펄스 동안에 인가된 전류를 증가시킴으로써 보상된다.
본 발명의 목적은 코팅 장치를 통한 기판의 처리량 뿐만 아니라 코팅 공정의 속도를 증가시키는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 본 발명에 따른 기판의 전기 도금 장치는, 전해질 코팅액으로 채워진 코팅 탱크를 구비하는 전기화학적 코팅 배스와, 상기 코팅 배스를 통해 기판을 운반하기 위한 이송 장치와, 기판을 조사하기 위한 적어도 하나의 광원을 구비한 광원 회로와, 애노드를 구비한 기판용의 전해질 셀 정류기 회로와, 전류 펄스들 사이의 시간 간격 동안에 조사가 중단되도록 동기의 전류 펄스와 광 펄스를 생성하는 수단을 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 본 발명에 따른 기판의 전기 도금 방법은, 기판을 전해질 코팅액을 통해 이동시키는 단계와,
기판의 이동 중에, 기판을 광으로 조사하는 단계와,
상기 조사 중에, 전해질 셀 정류기 회로에 의해 기판에 전기 도금 전류를 인가하는 단계와,
전류 펄스들 사이의 시간 간격 동안에 조사가 중단되도록 전류와 광을 동기 펄스화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 장치는 특히 전류 펄스들 사이에 조사가 중단되도록 동기의 전류 펄스와 광 펄스를 생성하는 수단을 특징으로 한다.
공정이 전류 펄스 뿐만 아니라 전류 펄스와 동기화되는 광 펄스를 이용할 때에 처리량이 증가될 수 있다는 것을 알았다. 동기 펄스는, 전류 펄스가 인가될 때 항상 광 펄스가 기판에 인가된다는 것을 의미한다. 전류 펄스들 사이의 펄스 간격은 광 펄스들 사이의 펄스 간격과 항상 일치한다. 코팅될 기판 표면의 조사를 중단하기 위해, 예컨대 광원이 중지될 수 있다. 또한, 펄스 간격 동안에 광원을 차폐하는 것도 가능하다. LED가 바람직한 광원이다.
이러한 동기 광 펄스에 의해, 도금 속도가 독일 특허 제10 2007 038 120 A1호에 따른 일정한 조사에 비해 수배 더 증가될 수 있다.
바람직하게는, 전류 펄스와 광 펄스의 동기 생성을 위한 수단은 전해질 셀 정류기 회로 및/또는 광원 회로에 적어도 하나의 펄스 발생기를 포함한다.
전해질 셀 정류기 회로 및/또는 광원 회로는 펄스 발생기에 연결되는 것이 바람직하다.
2개의 회로가 연결되는 펄스 발생기가 제공될 수 있다. 또한, 각각의 회로에 개별적인 펄스 발생기가 마련될 수 있다. 각 회로의 개별적인 펄스 발생기는 동기 펄스를 생성하도록 함께 연결될 수 있다.
광원 회로는 광 커플러에 의해 전해질 셀 정류기 회로와 결합되는 것이 바람직하다. 입구와 출구의 갈바닉 분리 때문에, 광 커플러에 의해 제공되는 결합은 하나의 회로로부터의 간섭 효과가 다른 회로로 전달되지 않는다는 이점을 갖는다. 따라서, 광 커플러에 의한 회로들의 결합은 발생된 펄스의 안정성 및 균일성이 크다는 이점을 제공한다.
본 발명에 따른 장치의 다른 실시예에 따르면, 광원 회로 및/또는 전해질 셀 정류기 회로는 하나 이상의 제어 장치를 가지며, 이 제어 장치는 전류 펄스 및/또는 광 펄스의 폭에 따라 전류 펄스들 동안에 인가되는 광원의 광도 및/또는 전류 의 세기를 제어할 수 있다. 광 펄스 및 전류 펄스의 각각의 높이를 통한 하나 이상의 제어 장치에 의해, 증착된 금속층의 형태가 영향을 받을 수 있다. 최적화된 특성을 가진 등급화된 금속층들이 증착될 수 있다. 다른 가능성은 광 펄스와 전류 펄스의 높이를 동시에 변경시키는 것이며, 이에 의해 전기화학적 도금 공정 중에 전류 펄스의 높이가 감소되는 동시에 광 펄스의 높이가 증가된다.
도금 속도 및 처리량을 더 증가시키기 위해, 바람직하게는 코팅액의 유동을 생성하는 수단이 제공된다. 적어도 하나의 기판이 휴지하고 있는 코팅액을 통해 이동되기 때문에, 유동이 적어도 하나의 기판의 적어도 하나의 표면에 이미 존재한다. 코팅액 유동을 생성하는 수단이 작동될 때에, 기판 이동으로 인한 유동 외에 적어도 하나의 기판의 적어도 하나의 표면 위에 추가의 유동이 제공된다.
사실상, 예컨대 전류 펄스의 높이를 증가시킴으로써, 전류 밀도가 증가되면, 처리량이 사실상 증가는데, 그 이유는 달성될 코팅 두께에 더 신속하게 도달되기 때문이다. 그러나, 소위 한계 전류 밀도가 고려되어야 하기 때문에, 전류 밀도는 임의로 증가될 수 없다. "한계 전류 밀도"라는 용어는 코팅될 캐소드 표면에서 자유 금속 이온 농도가 제로에 가까울 때의 전류 밀도를 의미한다.
한계 전류 밀도의 초과시, 전해질에서 금속 이온의 공핍 때문에 기체 수소가 생성되고, 이는 이미 증착된 금속층에서 특히 기공을 생성하므로, 그 결과 금속 층의 형태가 손상되어 금속층의 분말화를 야기할 수 있다.
적어도 하나의 기판의 캐소드 영역의 표면에서 코팅액의 유동 속도가 높아질수록, 한계 전류 밀도가 더 높아지는 것으로 나타났다.
제1 실시예에 따르면, 코팅액의 유동을 생성하는 수단은 코팅액의 도입을 위한 적어도 하나의 노즐을 포함한다. 적어도 하나의 노즐을 사용하기 때문에, 코팅액이 유리하게는 난류가 되고, 이 난류는 바람직하게는 코팅될 표면에서 코팅액을 통해 기판을 운반함으로써 야기되는 유동을 극복하거나 증폭시킬 정도로 크다.
바람직하게는, 적어도 하나의 노즐은 코팅 배스 내에서 코팅될 표면에 대향하도록 배치된다.
적어도 하나의 노즐은 바람직하게 코팅될 적어도 하나의 기판의 적어도 하나의 표면에 수직으로 배향된다. 이로 인해, 코팅액의 유동이 적어도 하나의 기판의 적어도 하나의 표면을 향하므로, 기판에서의 유동에 소용돌이 또는 와류가 생성된다. 이 기판 표면에서의 와류 또는 소용돌이는 기판의 운반에 의해 야기되는 코팅액의 상대 속도보다 큰 속도를 가져야 한다.
바람직하게는, 노즐은 전해질 셀 정류기 회로의 애노드들 사이에 배치된다. 노즐로부터 공급된 코팅액은 코팅될 표면으로 방해 없이 유동할 수 있고 이 유동은 애노드의 존재에 의해 약화되지 않는다.
노즐은 벤추리 노즐이 바람직하며, 이에 의해 코팅액의 높은 배출 속도가 달성될 수 있다.
제2 실시예에 따르면, 코팅액의 유동 속도를 생성하는 수단은 순환 장치이다.
이 순환 장치는 역류 장치가 바람직하다. 역류 장치는 코팅 배스 내에서 기판의 이송 방향과 반대의 방향이 되는 유동을 생성한다. 코팅 탱크의 입구는 바람직하게 이송 장치의 출구에 배치되고, 코팅 탱크의 출구는 이송 장치의 입구에 배치되는 것이 바람직하다. 코팅액은 기판의 이송과 반대인 방향으로 펌핑되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 역류 장치의 입구 및 출구는 이송 장치와 동일한 높이에 있고, 즉 이송될 기판의 높이에 배치되므로, 역류가 코팅 배스 내의 다른 구조에 의해 방해받지 않는다.
노즐을 가진 장치는 순환 장치와 유사하게 단독으로 사용될 수 있다. 그러나, 서로 조합하여 2개의 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
적어도 하나의 기판의 적어도 하나의 표면의 전기 도금 방법은 전기 도금 전류 및 광이 동기 펄스화되고, 전류 펄스들 사이의 시간 간격 동안에 광에 의한 조사가 중단되는 것을 특징으로 한다.
광 펄스 및 전류 펄스의 각각의 길이는 바람직하게는 0.1 ms 내지 10,000 ms 이다. 바람직한 펄스 폭은 1 ms 내지 1000 ms, 특히 1 ms 내지 100 ms 이다.
펄스 폭은 바람직하게는 펄스들 사이의 시간 간격과 동일하게 선택된다.
전류 펄스 및/또는 광 펄스는 직사각형 펄스인 것이 바람직하다.
광 펄스 및/또는 전류 펄스의 높이 및 폭은 변할 수 있다. 펄스의 변화는, 예컨대 최적화된 특성을 가진 등급화된 금속층의 증착을 가능하게 한다. 제어 장치(들)에 의해 상기 방식으로 개별적인 도금 프로그램이 실행될 수 있다.
펄스 폭이 증가될 때에, 광 펄스의 펄스 높이를 감소시키는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 예컨대, 펄스 폭이 100 ms 일 때 광도가 최대 광도의 10% 이면, 펄스 폭이 1 ms 일 때에 광도는 최대 광도의 20% 일 수 있고, 펄스 폭이 0.5 ms 일 때에 광도는 최대 광도의 80% 일 수 있다.
처리량을 향상시키기 위해, 전류 펄스들의 시간 간격에 직류가 인가될 수 있는데, 그 세기 I1는 0.5 x I2 이하이고, 여기서 I2 는 전류 펄스 동안에 인가되는 전류의 펄스 높이이다. 그러나, 전류 펄스들 사이의 시간 간격 동안에 전류의 값 I1 는 코팅될 캐소드 표면에서 전해질 코팅액 및/또는 금속 농도의 필요한 재생이 손상되지 않을 정도로 낮은 것이 바람직하다.
코팅액은 바람직하게는 코팅될 적어도 하나의 기판의 적어도 하나의 표면 근처에서 적어도 하나의 기판의 이송 방향과 반대인 역류 상태로 된다.
이러한 역류에 추가해서 또는 심지어는 이 역류와 관계없이, 적어도 코팅될 적어도 하나의 기판의 적어도 하나의 표면 근처에 코팅액의 난류가 생성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 코팅 장치를 통한 기판의 처리량 뿐만 아니라 코팅 공정의 속도를 증가시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 목적, 특징 및 이점을 첨부 도면을 참조한 바람직한 실시예의 이하의 설명을 통해 보다 상세히 예시한다.
도 1은 본 발명에 따른 코팅 탱크의 수직 단면도.
도 2는 광원 구조의 일실시예의 회로 개략도.
도 3은 광원 구조의 다른 실시예의 회로 개략도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 공정에서 전류 펄스 및 광도 펄스 간의 상관 관계를 보여주는 각각의 그래프.
도 1에는 기판(1)을 코팅하기 위한 코팅 장치(10)가 도시되어 있다. 본 실시예에서는 기판으로서 솔라 셀(1a)이 사용된다. 코팅 장치(10)는 전해질 코팅액(14)을 수용하는 코팅 배스(13)를 구비하는 코팅 탱크(12)를 포함한다.
코팅 탱크(12)의 상부에는 상부 이송 롤러(16)와 하부 이송 롤러(18)를 포함하는 이송 장치(15)가 마련된다. 솔라 셀(1a)은 상부 이송 롤러(16)와 하부 이송 롤러(18) 사이에 유지되고 화살표(5)의 방향으로 이송된다. 코팅 탱크(12)는 코팅액(14)으로 채워지기 때문에, 솔라 셀(1a)은 완전히 코팅 배스(13) 내에 놓인다.
코팅 배스(13) 내에 흐름을 생성시키기 위해, 제1 액체 라인(36)을 포함하는 순환 장치(30)가 마련된다. 코팅 탱크(12)는 이송 장치(15) 하부에 제1 출구(22)를 포함하고, 이 제1 출구에는 제1 액체 라인(36)이 연결된다. 제1 액체 라인(36)에 배치된 제1 펌프(32)에 의해 코팅액(14)이 코팅 탱크(12)로부터 제1 출구(22)를 통해 펌핑되고, 코팅 탱크(12)의 바닥 영역에 배치된 제1 입구(20)를 통해 코팅 탱크(12)로 다시 이송된다.
코팅 탱크(12)의 내부에 있는 유입 파이프(42)를 갖는 유입 유동 시스템(40)은 일단부가 제1 액체 라인(36)에 연결된다. 유입 파이프(42)의 다른 단부에는 수평으로 배향된 분배기 파이프(44)가 연결되고, 분배기 파이프(44)에는 복수 개의 벤추리 노즐(46)이 마련된다. 벤추리 노즐(46)은 수직방향으로 배향되므로 솔라 셀(1a)에 대해 수직으로 배치된다.
공급되는 코팅액은 벤추리 노즐(46)로부터 높은 속도로 유동함으로써, 아래쪽으로부터 코팅될 솔라 셀(1a)의 대향면 또는 전면(3)에 거의 수직으로 부딪친다(도 2 참고).
이 코팅액의 유동이 장치의 부품 또는 구성요소에 의해 방해받지 않도록 하기 위해, 벤추리 노즐(46)은 정류기 회로(50)의 애노드(54) 사이에 배치된다(도 2 참고). 애노드(54) 상부에는 LED 광 스트립인 광원(64)이 배치된다. 광 스트립들의 배치는 단지 개략적으로 도시되어 있다. 특히 이러한 배치는 솔라 셀(1a)의 표면(3)에 난류를 일으키므로, 코팅액(14)이 펄스들 사이의 간격 동안에 코팅될 표면(3) 근처에서 신속하게 재생될 수 있다.
코팅 배스 내에서 이송 방향(5)과 반대인 유동을 생성하기 위해서, 코팅 탱크(12)는 좌측 하부 영역에 제2 출구(23)를 갖는다. 이 제2 출구(23)에는 제2 액체 라인(38)이 연결된다. 제2 액체 라인(38)에는 제2 펌프(34)가 마련된다. 이 제2 액체 라인(38)은 코팅 탱크(12)의 상부 영역에서 제2 입구(21)로 통한다. 제2 입구(21)가 솔라 셀(1a) 근처에 배치되므로, 제2 입구(21)와 제1 출구(22) 사이에는 이송 방향(5)과 반대인 방향으로 수평 유동이 생성된다.
코팅 장치(10)는 예컨대, 제2 액체 라인(38)을 포함하지 않을 수도 있다. 코팅 장치의 다른 실시예는 유입 유동 시스템(40)과 제2 액체 라인(38) 없이 설계될 수 있다. 제2 액체 라인(38)이 없는 실시예에서, 제1 액체 라인(36)은 코팅 탱크(12)의 제2 입구(21)에 연결되는 것이 바람직하다.
도 2의 일부인 상세한 단면도에는 솔라 셀(1a)이 도시되어 있다. 솔라 셀은 이면(2)에 금속 배선을 가지며, 전면(3)에는 접촉 핑거를 형성하는 데에 적합한 페이스트를 포함하는 스트립(4)을 갖는다. 전극 구조를 형성하기 위해 스크린 프린팅 페이스트가 사용되는 것이 바람직하다. 전기화학적 증착 중에, 이 스크린 프린팅 페이스트 근처에만 전기화학적 코팅액으로부터 금속이 증착된다.
상부 이송 롤러(16)는 솔라 셀(1a)의 금속 이면(2)과 접촉하여 전기화학적 전류의 인가를 위해 사용될 수 있다. 이를 위해, 전해질 셀 정류기 회로(50)가 마련되고, 이 전해질 셀 정류기 회로는 상부 이송 롤러(16)를 애노드(54), 바람직하게는 실버 애노드에 연결한다. 전해질 셀 정류기 회로(50) 내에 제1 전압원(52) 및 펄스 발생기(53)가 마련된다. 펄스 발생기(53)에 의해, 전류 펄스가 솔라 셀(1a) 및 애노드(54)에 인가된다.
또한, 도 2 및 도 3에는 광원(64), 예컨대 LED가 도시되어 있는데, 이 광원은 코팅될 기판의 표면(3)의 조사를 위한 복수 개의 광원을 대표한다. 이 광원(64)은 제2 전압원(62)을 포함하는 광원 회로(60)에 연결된다.
2개의 회로(50, 60)는 광 커플러(56)에 의해 서로 연결된다. 광 커플러(56)의 입구(57)는 전해질 셀 정류기 회로(50)에 연결되며 광 커플러의 출구(58)는 광원 회로(60)에 연결된다.
광 커플러(56)는 전류 펄스가 발생되는 동시에 광원(64)이 턴온되도록 전환되므로, 전류 펄스와 동시에 광 펄스가 생성된다. 전류 펄스 사이의 시간 간격 동안에 광원(64)은 턴오프된다.
도 3에는 광 커플러(56)가 마련되어 있지 않은 본 발명에 따른 장치의 추가 실시예가 도시되어 있다. 광 커플러(56) 대신에, 광원 회로(50)가 직접 펄스 발생기(53)에 접속됨으로써, 펄스 발생기(53)는 2개의 회로(50, 60)에 펄스를 생성한다.
선택적으로, 광원 회로(60)에 제2 제어 장치(66)가 마련될 수 있다. 제2 제어 장치(66)는 광 펄스 세기를, 예컨대 펄스 길이, 즉 펄스 폭에 따라 제어할 수 있다.
유사하게, 제어 장치(59)가 마련될 수 있는데, 이 제어 장치에 의해 상이한 펄스 폭 및 높이를 갖는 전류 펄스가 발생될 수 있다. 2개의 제어 장치(59, 66)에 의해 개별적인 코팅 단계들을 가진 전자동 전기 도금 프로그램이 제공될 수 있다. 이는 특히 페이스트(4)에 의해 특별한 전극 구조가 형성되는 등급화된 층들을 형성하는 데에 바람직하다.
도 4에는 전류 펄스 및 광 펄스의 2개의 다이어그램이 도시되어 있다. 광 펄스 및 전류 펄스는 동일한 길이이다. 전류 펄스들 및 광 펄스들 사이에 각각의 시간 간격이 제공되며, 이 시간 간격은 펄스 폭과 동일한 길이이다. 광 펄스 및 전류 펄스는 완벽하게 동기된다. 시간 간격에서 펄스들 사이의 광도는 제로이다. 이를 달성하기 위하여, 광원은 시간 간격 동안에 턴오프되거나 차폐될 수 있다.
도 5에는 본 발명에 따른 공정의 다른 실시예가 도시되어 있는데, 전류 펄스들 사이의 시간 간격 동안에 전류값 I1 를 갖는 직류가 인가된다. 전류값 I1 은 전류 펄스 동안에 기판에 인가되는 전류값 I2 의 50% 이다. 도 5의 실시예에서의 전류 펄스는 도 4에 도시된 것과 동일한 높이이다.
본 발명을 기판을 도금하는 방법 및 장치에서 구현되는 것으로서 도시 및 설명하였지만, 본 발명의 사상으로부터 어떠한 방식으로든 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있기 때문에 도시된 상세 내용으로 제한되지 않는다.
추가의 분석 없이, 전술한 내용은, 종래 기술의 관점으로부터 본 발명의 포괄적인 또는 특정한 양태의 본질적인 특징을 실제로 구성하는 요부를 생략하는 일없이 현재의 지식을 적용함으로써 다양한 용례에 쉽게 적용할 수 있는 본 발명의 요점을 충분히 제공할 것이다.
1 기판 1a 솔라 셀
2 이면 3 전면
4 페이스트 5 이송 방향
10 코팅 장치 12 코팅 탱크
13 코팅 배스 14 전해질 코팅액
15 이송 장치 16 상부 이송 롤러
18 하부 이송 롤러 20 제1 입구
21 제2 입구 22 제1 출구
23 제2 출구 30 순환 장치
32 제1 펌프 34 제2 펌프
36 제1 액체 라인 38 제2 액체 라인
40 유입 유동 시스템 42 유입 파이프
44 분배기 파이프 46 벤추리 노즐
50 전해질 셀 정류기 회로 52 제1 전압원
53 펄스 발생기 54 애노드
56 광 커플러 57 광 커플러의 입구
58 광 커플러의 출구 59 제1 제어 장치
60 광원 회로 62 제2 전압원
64 광원, LED 66 제2 제어 장치

Claims (22)

  1. 적어도 하나의 기판(1)의 적어도 하나의 표면(2, 3)을 전기 도금하는 장치로서,
    전해질 코팅액(14)으로 채워진 코팅 탱크(12)를 구비하는 전기화학적 코팅 배스(13)와,
    상기 코팅 배스를 통해 적어도 하나의 기판을 운반하기 위한 이송 장치(15)와,
    적어도 하나의 기판(1)을 조사하기 위한 적어도 하나의 광원(64)을 구비한 광원 회로(60)와,
    애노드(54)를 구비한 상기 적어도 하나의 기판(1)용의 전해질 셀 정류기 회로(50)와,
    전류 펄스들 사이의 시간 간격 동안에 적어도 하나의 광원에 의한 조사가 중단되도록 동기의 전류 펄스와 광 펄스를 생성하는 수단
    을 포함하는 전기 도금 장치.
  2. 제1항에 있어서, 동기의 전류 펄스와 광 펄스를 생성하는 수단은 전해질 셀 정류기 회로(50) 및 광원 회로(60) 중 하나 이상에 적어도 하나의 펄스 발생기(53)를 포함하는 것인 전기 도금 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전해질 셀 정류기 회로(50)와 광원 회로(60)는 상기 적어도 하나의 펄스 발생기(53)에 전기적으로 연결되는 것인 전기 도금 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광원 회로(60)는 광 커플러(56)에 의해 전해질 셀 정류기 회로(50)와 결합되는 것인 전기 도금 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광원 회로(60) 및 정류기 회로(50) 중 하나 이상은 적어도 하나의 제어 장치(59, 66)를 포함하고, 상기 제어 장치는 전류 펄스들의 각각의 폭에 따라 전류 펄스의 진폭 및 적어도 하나의 광원(64)의 광도 중 하나 이상을 제어하는 것인 전기 도금 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전기화학적 코팅액(14)의 유동을 생성하는 수단을 더 포함하는 전기 도금 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전기화학적 코팅액(14)의 유동을 생성하는 수단은 상기 전기화학적 코팅액(14)의 도입을 위한 적어도 하나의 노즐을 포함하는 것인 전기 도금 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 노즐은 상기 코팅 배스(13) 내에서 코팅될 적어도 하나의 기판(1)의 적어도 하나의 표면(2, 3)에 대향하도록 배치되는 것인 전기 도금 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 코팅 배스(13) 내의 적어도 하나의 노즐은 코팅될 적어도 하나의 기판(1)의 표면(2, 3)에 대해 수직 방향으로 배향되는 것인 전기 도금 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 노즐은 전해질 셀 정류기 회로(50)의 애노드(54) 사이에 배치되는 것인 전기 도금 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 노즐은 적어도 하나의 벤추리 노즐(46)인 것인 전기 도금 장치.
  12. 제6항에 있어서, 상기 전기화학적 코팅액(14)의 유동을 생성하는 수단은 순환 장치(30)를 포함하는 것인 전기 도금 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 순환 장치(30)는 역류 장치인 것인 전기 도금 장치.
  14. 적어도 하나의 기판의 적어도 하나의 표면을 전기 도금하는 방법으로서,
    적어도 하나의 기판을 전해질 코팅액을 통해 이동시키는 단계와,
    적어도 하나의 기판의 이동 중에, 적어도 하나의 기판을 광으로 조사하는 단계와,
    상기 조사 중에, 전해질 셀 정류기 회로에 의해 적어도 하나의 기판에 전류를 인가하는 단계와,
    전류 펄스들 사이의 시간 간격 동안에 조사가 중단되도록 전류와 광을 동기 펄스화하는 단계
    를 포함하는 전기 도금 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 광과 전류 펄스의 펄스화에 의해 생성되는 광 펄스의 펄스 폭은 각각 0.1 ms 내지 10,000 ms 인 것인 전기 도금 방법.
  16. 제14항에 있어서, 전류 펄스들 사이의 시간 간격은 전류 펄스들의 펄스 폭과 동일한 것인 전기 도금 방법.
  17. 제15항에 있어서, 전류 펄스와 광 펄스는 직사각형의 펄스인 것인 전기 도금 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 광 펄스와 전류 펄스는 각각의 펄스 폭 및 각각의 진폭 중 하나 이상을 갖고, 상기 각각의 펄스 폭 및 각각의 진폭 중 하나 이상은 공정 중에 변하는 것인 전기 도금 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 광 펄스의 진폭이 감소될수록, 광 펄스의 펄스 폭이 더 커지는 것인 전기 도금 방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 전류 펄스 동안에 인가되는 전류(I2)의 0.5 이하인 직류(I1)를 전류 펄스들 사이의 시간 간격 동안에 적어도 하나의 기판에 인가하는 단계를 더 포함하는 전기 도금 방법.
  21. 제14항에 있어서, 상기 전기화학적 코팅액은 적어도 코팅될 적어도 하나의 기판의 적어도 하나의 표면 근처에서 적어도 하나의 기판의 이송 방향(5)의 반대 방향으로 유동하는 것인 전기 도금 방법.
  22. 제21항에 있어서, 적어도 코팅될 적어도 하나의 기판의 적어도 하나의 표면 근처에서 전기화학적 코팅액의 난류를 더 포함하는 전기 도금 방법.
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