TWM465986U - 卷對卷電化學拋光裝置 - Google Patents

Description

卷對卷電化學拋光裝置

本創作係揭示一種電化學拋光裝置，特別是有關於一種連續式卷對卷電化學拋光裝置。

隨著材料發展日益進步，軟性基板或可撓性基板普遍應用於電子顯示器和薄膜太陽能板等產品；大多數工件製造流程必須先經過前置作業，修整工件表面以利後續加工作業。

電化學表面處理(包含電鍍或電化學拋光等)相當重視前處理工序，前處理不當將會降低產品的品質與良率近年來CIGS太陽電池搭配軟性基板的技術深受國內外相關廠商的注意，其可降低太陽電池之重量及封裝材料之成本，故極具發展潛力。但是基板表面粗糙度須加以整平，才能應用於可撓式CIGS太陽能電池上。

習知，表面粗糙度之改善方式，主要是直接接觸式之加工，如機械拋光，對於厚度0.5mm以下之薄片於接觸加工時易造成殘留應力之淺在問題，況且傳統接觸式處理多以批次式進行量產，成本較高，處理速度較慢。

另外對於原料商鋼鐵廠而言，目前均是以表面改質技術來改善不銹鋼箔的表面粗糙度，其耗材為高單價的氧化鋯，導致鋼捲表面越平坦，則就需要增加表面改質的次數，其製程成本隨之提高。

因此研發出一種軟板之連續式卷對卷電化學拋光裝置，使軟板工件表面電化學拋光處理達到高速化、量產化，並降低工件表面處理工序成本，使工件處理後之表面粗糙度達到需求規格，為本創作欲揭露之處。

鑒於上述習知技術之缺點，本創作主要目的在於提供一種卷 對卷電化學拋光裝置，藉由電化學拋光機構、前處理機構、後處理機構及輸送機構設置，使軟板工件以連續式進行卷送料、前清洗、乾燥、電化學拋光、後清洗、乾燥後卷收料件之工序，進而達到利用電化學拋光工序可快速量產且降低成本之目的，並以一監控單元控制該電化學槽之導電度使軟板工件拋光處理後之表面粗糙度達到需求規格。

就電化學拋光的理論而言，軟板工件是放在陽極上進行拋光研磨。由於表面凹痕或擦痕處金屬溶解擴散的速度要較突出部來的緩慢，結果在供給一個充份大的電流通路後，首先會在金屬表面形成一氧化層，繼而繼續溶解該層；此時突出部逐漸溶解直到和旁邊區域高度相近時再均勻溶解而達到磨平的目的。由於金屬離子持續溶解擴散至電解液中，當到達一定程度後將影響其溶液的組成比例而降低磨平的效果；所以需藉由監控電解液的導電度值以確保電解液的拋光磨平能力。

為達上述目的，本創作之一種卷對卷電化學拋光裝置，其包含有一電化學拋光機構，係具有一電化學槽及監控單元，藉由該監控單元監控溶液之導電度(導電度主要係利用惠斯登(Wheatstone)電橋原理測定溶液中電阻大小，可間接表示所含鹽類濃度。溶液中所含電解質濃度愈大，則電流通過愈容易，電阻愈小。電阻單位以歐姆(ohm)表示，其倒數則為S，即為導電度的單位。因此可藉由金屬離子濃度的不同來數值化其導電度。純淨的蒸餾水其導電度約在0.5~2μS/cm，而工業廢水導電度較高，往往超過10,000 μS/cm，因此依據各單位可能的金屬離子排放量來選擇適當且具有溫度測定補償裝置者來選擇導電度計)，該監控單元係具有一數值顯示元件，用以顯示該電化學拋光機構之電化學槽內溶液之導電度；一前處理機構，其設置於該電化學拋光機構之一側，係具有第一洗淨單元、第一清洗單元以及第一乾燥單元，軟板工件於該第一洗淨單元洗淨油質、脂肪或汙物後，進入該第一清洗單元將殘留之洗淨劑或汙物除去，再以該第一乾燥單元進行乾燥；一後處理機構，其設置於該電化學拋光機構之另一側，係具有第二清洗單元以及第二乾燥單元，軟板工件於該第二清洗單元將殘留之電化學拋光溶液除去後，進入該第二乾燥單元進行乾燥；以及一輸送機構，係具有放料單元、輸送單元、超音波單元及收料單元，軟板工件藉 該放料單元上進行卷放，由該輸送單元經過該前處理機構、該電化學拋光機構、該後處理機構至該收料單元卷收軟板工件以形成一輸送路徑，軟板工件經該前處理機構及該後處理機構輸送過程中，加以該超音波單元震盪去除軟板工件表面物質。進一步可設置一中央監控單元監控各單元、調整參數、切換手動或自動和緊急停止裝置，以組成一卷對卷電化學拋光裝置。

本創作之另一目的在於可減少溶液更換時間，其中，該電化學拋光裝置進一步包含一廢液儲存單元，係具有廢液儲存槽及排放管路，以該排放管路使該廢液儲存槽與該電化學拋光裝置連通。該排放管路更可分別將該前處理機構及該後處理機構與該廢液儲存槽連通。用以接收該電化學槽、該第一清洗單元、該第一洗淨單元與該第二清洗單元排放之液體。更可設置補充單元，係具有補充槽與補充管路，以該補充管路使該補充槽與該電化學槽連通，可補充該電化學槽之溶液。熟悉此技藝之人士更可分別加設補充單元於該電化學槽、該第一清洗單元、該第一洗淨單元與該第二清洗單元，用以補充各槽體之溶液。各槽體分別具一監控單元以監控該槽體內溶液之導電度。

上述之該輸送機構進一步包含張力控制單元係為可調式輪軸，用以軟板工件於輸送過程於穩定張力中運作，避免軟板工件崩壞、鬆垮形變，另外可避免軟板工件空轉，該輸送機構之放料單元係具有第一夾具及收料單元係具有與第二夾具，軟板工件夾具經該放料單元之該第一夾具夾持放料，至該收料單元之該第二夾具夾持收料，該夾具係可使軟板工件於製程中不偏離輸送單元，確保軟板工件之各部位均能經過各工序，並達到收放整齊之作用。上述之第一乾燥單元及第二乾燥單元係以熱風刀方式使軟板工件達到乾燥。

以上之概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能進一步說明本創作達到預定目的所採取的方式、手段及功效。而有關本創作的其它目的及優點，將在後續的說明及圖示中加以闡述。

1‧‧‧電化學拋光機構

11‧‧‧電化學槽

12‧‧‧監控單元

2‧‧‧前處理機構

21‧‧‧第一洗淨單元

22‧‧‧第一清洗單元

23‧‧‧第一乾燥單元

3‧‧‧後處理機構

31‧‧‧第二清洗單元

311‧‧‧清洗槽

312‧‧‧再潔淨槽

32‧‧‧第二乾燥單元

4‧‧‧輸送機構

41‧‧‧放料單元

411‧‧‧第一夾具

42‧‧‧輸送單元

43‧‧‧超音波單元

44‧‧‧收料單元

441‧‧‧第二夾具

5‧‧‧張力控制單元

6‧‧‧廢液儲存單元

61‧‧‧廢液儲存槽

62‧‧‧排放管路

7‧‧‧補充單元

71‧‧‧補充槽

72‧‧‧補充管路

8‧‧‧中央監控單元

第一圖係本創作之一種卷對卷電化學拋光裝置架構之示意圖。

第二圖係本創作之另一種卷對卷電化學拋光裝置架構之示意圖。

第三圖係本創作之一實施例一種卷對卷電化學拋光裝置之示意圖。

第四圖係本創作之另一實施例一種卷對卷電化學拋光裝置架構之示意圖。

以下係藉由特定具體實例並配合所附之圖式，進一步說明本創作之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示內容輕易地了解本創作之其他優點及功效。請參閱第一圖係本創作之一種卷對卷電化學拋光裝置架構之示意圖所示，本創作之一種卷對卷電化學拋光裝置，其包含有：一電化學拋光機構1，係具有一電化學槽11及監控單元12，藉由該監控單元12監控溶液之導電度；一前處理機構2，其設置於該電化學拋光機構1之一側，係具有第一洗淨單元21、第一清洗單元22以及第一乾燥單元23，軟板工件於該第一洗淨單元21洗淨油質、脂肪或汙物後，進入該第一清洗單元22將殘留之洗淨劑或汙物除去，再以該第一乾燥單元23進行乾燥；一後處理機構3，其設置於該電化學拋光機構1之另一側，係具有第二清洗單元31以及第二乾燥單元32，軟板工件於該第二清洗單元31將該電化學槽11殘留之溶液除去後，進入該第二乾燥單元32進行乾燥；以及一輸送機構4，係具有放料單元41、輸送單元42、超音波單元43及收料單元44，軟板工件藉該放料單元41上進行卷放，由該輸送單元42經過該前處理機構2、該電化學拋光機構1、該後處理機構3至該收料單元44卷收軟板工件以形成一輸送路徑，軟板工件經該前處理機構2及該後處理機構3輸送過程中，加以該超音波單元43震盪去除軟板工件表面物質，組成一卷對卷電化學拋光裝置。

如第二圖係本創作之另一種卷對卷電化學拋光裝置架構之示意圖所示，其中該輸送機構4之該放料單元41上係具有第一夾具411，該第一夾具411夾持軟板工件，同時該輸送機構4之該收料單元44上係具有第二夾具441，使軟板工件於該第一夾具411與該第二夾具441橫向夾持下，不偏離該輸送機構4之輸送單元42，並確保軟板工件之待處理表面均經過各製程工序，其中該輸送機構4上設置一張力控制單元5，係用以軟板 工件於輸送過程於穩定張力中運作，避免軟板工件崩壞、鬆垮形變，另外可避免軟板工件空轉。

如第三圖係本創作之一實施例一種卷對卷電化學拋光裝置之示意圖所示，該第二清洗單元31係具有清洗槽311與再潔淨槽312，使軟板工件經前處理及電化學拋光製程後，進入該後處理工序時先經過該清洗槽311除去軟板工件上前製程之溶液及其他雜質，再通過再潔淨槽312，利用超純水洗淨加以超音波單元43震盪確保軟板工件表面殘附顆粒移除，隨後以第二乾燥單元32熱風刀方式使水分乾燥，該卷對卷電化學拋光裝置使用監控單元12監控溶液特性，測得運轉一段時間之各槽體內溶液是否達執行該工序功能下限需作更換，故，該電化學拋光裝置設置一廢液儲存單元6，該廢液儲存單元6具有一廢液儲存槽61及排放管路62，該排放管路62分別設置於該第一清洗單元21、該第二清洗單元22、該電化學槽11、清洗槽311及在潔淨槽312，並將該複數個排放管路62與廢液儲存槽61連通，用以接收上述各槽體經該排放管路62排放之溶液至該廢液儲存槽61。更進一步設置補充單元7，以該補充管路72將該補充槽71內電化學拋光液補充至電化學槽11中，藉此可減少習知更換溶液時間，也可比較有充裕時間再補充新液於電化學槽11中。

請參閱第四圖本創作更可增設一中央監控單元8於卷對卷電化學拋光裝置，用以監控各單元、調整參數、切換手動或自動和緊急停止裝置等作用。

上述之實施例僅為例示性說明本創作之特點及其功效，而非用於限制本創作之實質技術內容的範圍。任何熟悉此技藝之人士均可在不違背本創作之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與變化。因此，本創作之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

1‧‧‧電化學拋光機構

11‧‧‧電化學槽

12‧‧‧監控單元

21‧‧‧第一洗淨單元

22‧‧‧第一清洗單元

23‧‧‧第一乾燥單元

31‧‧‧第二清洗單元

311‧‧‧清洗槽

312‧‧‧再潔淨槽

32‧‧‧第二乾燥單元

43‧‧‧超音波單元

6‧‧‧廢液儲存單元

61‧‧‧廢液儲存槽

62‧‧‧排放管路

7‧‧‧補充單元

71‧‧‧補充槽

72‧‧‧補充管路

Claims (10)

1. 一種卷對卷電化學拋光裝置，其包含有：一電化學拋光機構，係具有一電化學槽及監控單元，藉由該監控單元監控溶液之導電度；一前處理機構，其設置於該電化學拋光機構之一側，係具有第一洗淨單元、第一清洗單元以及第一乾燥單元，軟板工件於該第一洗淨單元洗淨油質、脂肪或汙物後，進入該第一清洗單元將殘留之洗淨劑或汙物除去，再以該第一乾燥單元進行乾燥；一後處理機構，其設置於該電化學拋光機構之另一側，係具有第二清洗單元以及第二乾燥單元，軟板工件於該第二清洗單元將殘留之電化學拋光溶液除去後，進入該第二乾燥單元進行乾燥；以及一輸送機構，係具有放料單元、輸送單元、超音波單元及收料單元，軟板工件藉該放料單元上進行卷放，由該輸送單元經過該前處理機構、該電化學拋光機構、該後處理機構至該收料單元卷收軟板工件以形成一輸送路徑，軟板工件經該前處理機構及該後處理機構輸送過程中，加以該超音波單元震盪去除軟板工件表面物質，組成一卷對卷電化學拋光裝置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之卷對卷電化學拋光裝置，其中該電化學拋光裝置進一步包含一廢液儲存單元，係具有廢液儲存槽及排放管路，以該排放管路使該廢液儲存槽與該電化學拋光裝置連通。
3. 如申請專利範圍第1項所述之卷對卷電化學拋光裝置，其中該電化學拋光裝置進一步包含一廢液儲存單元，係具有廢液儲存槽及複數個排放管路，以該排放管路接收該電化學拋光機構、該前處理機構及該後處理機構排放之液體至該廢液儲存槽。
4. 如申請專利範圍第1項所述之卷對卷電化學拋光裝置，其中該電化學拋光機構進一步包含補充單元，係具有補充槽與補充管路，以該補充管路使該補充槽與該電化學槽連通，可補充該電化學槽之溶液。
5. 如申請專利範圍第1項所述之卷對卷電化學拋光裝置，其中該輸送機構進一步包含張力控制單元，係用以軟板工件於輸送過程於穩定張力中運作，避免軟板工件崩壞、鬆垮形變，另外可避免軟板工件空轉。
6. 如申請專利範圍第5項所述之卷對卷電化學拋光裝置，其中該張力控制單元係為可調式輪軸。
7. 如申請專利範圍第1項所述之卷對卷電化學拋光裝置，其中該輸送機構之放料單元係具有第一夾具及收料單元係具有與第二夾具，軟板工件夾具經該放料單元之該第一夾具夾持放料，至該收料單元之該第二夾具夾持收料。
8. 如申請專利範圍第1項所述之卷對卷電化學拋光裝置，其中該電化學拋光機構之監控單元係具有一數值顯示元件，用以顯示該電化學拋光機構之電化學槽內溶液之導電度。
9. 如申請專利範圍第1項所述之卷對卷電化學拋光裝置，其中該第一洗淨單元、第一清洗單元及第二清洗單元分別具有一監控單元，係用以監控該單元內溶液之導電度。
10. 如申請專利範圍第1項所述之卷對卷電化學拋光裝置，其中該第一乾燥單元及第二乾燥單元係以熱風刀方式使軟板工件達到乾燥。