BRPI0710241A2 - dispositivo e método para o revestimento eletrolìtico de pelo menos um substrato,e, uso do dispositivo - Google Patents

Abstract

<B>DISPOSITIVO E METODO PARA O REVESTIMENTO ELETROLìTICO DE PELO MENOS UM SUBSTRATO, E, USO DO DISPOSITIVO<D> A invenção relaciona-se a um dispositivo para o revestimento eletrolítico de pelo menos um substrato eletricamente condutivo (8) ou uma superficie eletricamente condutiva estruturada ou superficie cheia sobre um substrato não condutivo (8), que inclui pelo menos um banho, um anodo e um catodo (1), o banho contendo uma solução de eletrólito contendo um sal de metal, de qual lons de metal são depositados sobre superficies eletricamente condutivas do substrato para formar pelo menos uma camada de metal enquanto o catodo é trazido em contato com a superficie a ser revestida do substrato e o substrato é transportado pelo banho. O catodo inclui pelo menos uma tira (2) tendo pelo menos uma seção eletricamente condutiva (12), que é guiada ao redor de pelo menos dois eixos rotativos (3). A invenção além disso relaciona-se a um método para o revestimento eletrolítico de pelo menos um substrato que é executado em um dispositivo de acordo com a invenção, a tira repousando sobre o substrato para o revestimento e sendo circulada com uma velocidade de circulação que corresponde à velocidade com a qual o substrato é guiado pelo banho. Finalmente, a invenção também relaciona-se a um uso do dispositivo de acordo com a invenção para o revestimento eletrolítico de estruturas eletricamente condutivas sobre um suporte eletricamente não condutivo.

Description

"DISPOSITIVO E MÉTODO PARA O REVESTIMENTO ELETROLÍTICODE PELO MENOS UM SUBSTRATO, E, USO DO DISPOSITIVO"

Descrição

A invenção relaciona-se a um dispositivo para o revestimentoeletrolítico de pelo menos um substrato eletricamente condutivo ou umasuperfície eletricamente condutiva estruturada ou superfície cheia sobre umsubstrato não condutivo, que inclui pelo menos um banho, um anodo e umcatodo, o banho contendo uma solução de eletrólito contendo pelo menos umsal de metal, do qual íons de metal são depositados sobre superfícieseletricamente condutivas do substrato para formar uma camada de metal.

A invenção relaciona-se além disso a um método para orevestimento eletrolítico de pelo menos um substrato, que é executada em umdispositivo projetado de acordo com a invenção.

Métodos de revestimento eletrolítico são usados, por exemplo,a fim de revestir substratos eletricamente condutivos ou superfícieseletricamente condutivas estruturadas ou superfícies completas sobre umsubstrato não condutivo. Por exemplo, estes métodos podem produzir pistascondutoras sobre placas de circuito impresso, antenas de RFID, cabos planos,folhas de metal finas, pistas condutoras em células solares, e pode revestireletroliticamente outros produtos tais como objetos bi ou tridimensionais, porexemplo partes de plástico formadas.

DE-B 103 42 512 expõe um dispositivo e um método para otratamento eletrolítico de estruturas eletricamente condutivas isoladaseletricamente uma da outra sobre superfícies de um objeto em forma de tira aser tratado. Aqui, o objeto a ser tratado é transportado sobre um caminho detransporte e continuamente em uma direção de transporte, o objeto a sertratado sendo contatado com um eletrodo de contato arranjado fora de umaregião de eletrólise de forma que uma tensão negativa seja aplicada àsestruturas eletricamente condutivas. Na região de eletrólise, íons de metal dolíquido de tratamento então se depositam nas estruturas eletricamentecondutivas para formar uma camada de metal. Desde que metal é depositadosó nas estruturas eletricamente condutivas contanto que elas sejam contatadaspelo eletrodo de contato, só é possível revestir estruturas que sãodimensionadas tão grandemente que a estrutura eletricamente condutiva a serrevestida se ache na região de eletrólise enquanto sendo contatadasimultaneamente fora da região de eletrólise.

Um aparelho de galvanização no qual a unidade de contato éarranjada no banho de eletrólito é exposto, por exemplo, em DE-A 102 34705. O aparelho de galvanização descrito aqui é adequado para revestirestruturas arranjadas sobre um suporte em forma de tira, que já sãocondutivamente formadas. O contato é neste caso efetuado por rolos que estãoem contato com as estruturas condutivamente formadas. Desde que os rolos seacham no banho de eletrólito, metal do banho de eletrólito igualmente sedeposita neles. A fim de ser capaz de remover o metal novamente, os rolossão construídos de segmentos individuais que estão conectados catodicamentecontanto que eles estejam em contato com as estruturas a serem revestidas, econectados anodicamente quando não há nenhum contato entre os rolos e aestrutura eletricamente condutiva. Uma desvantagem deste arranjo, porém, éque uma tensão é aplicada só por pouco tempo nas estruturas que são curtascomo vistas na direção de transporte, enquanto uma tensão é aplicada duranteum período de tempo substancialmente mais longo em estruturas que sãolongas, igualmente como vistas na direção de transporte. A camada que édepositada sobre estruturas longas é portanto substancialmente maior do que acamada que é depositada sobre estruturas curtas.

Uma desvantagem dos métodos conhecidos da arte anterior éque eles não podem ser usados para revestir estruturas que são muito curtas -especialmente como vistas na direção de transporte do substrato. Outradesvantagem é que muitos rolos conectados em série são requeridos a fim deproduzir tempos de contato suficientemente longos, de forma que umdispositivo muito longo é precisado.

E um objetivo da invenção prover um dispositivo que asseguraum tempo de contato suficientemente longo até mesmo para estruturas curtas,de forma que estruturas curtas também possam ser providas com uma camadade metal suficientemente grossa.

O objetivo é alcançado por um dispositivo para o revestimentoeletrolítico de pelo menos um substrato eletricamente condutivo ou umasuperfície eletricamente condutiva estruturada ou superfície cheia sobre umsubstrato não condutivo, que inclui pelo menos um banho, um anodo e umcatodo, o banho contendo uma solução de eletrólito contendo pelo menos umsal de metal. Da solução de eletrólito, íons de metal são depositados sobresuperfícies eletricamente condutivas do substrato para formar uma camada demetal. Para este fim, o pelo menos um catodo é trazido em contato com asuperfície do substrato a ser revestida enquanto o substrato é transportadopelo banho. De acordo com a invenção, o catodo inclui pelo menos uma tiratendo pelo menos uma seção eletricamente condutiva, que é guiada ao redorde pelo menos dois eixos rotativos. Os eixos são configurados com uma seçãotransversal adequada casada ao substrato respectivo. Os eixos sãopreferivelmente projetados cilindricamente e podem, por exemplo, serprovidos com sulcos nos quais a pelo menos uma tira corre. Para contatoelétrico da tira, pelo menos um dos eixos é preferivelmente conectadocatodicamente, o eixo sendo configurado de forma que a corrente sejatransmitida da superfície do eixo à tira. Quando os eixos são providos comsulcos nos quais a pelo menos uma tira corre, o substrato pode ser contatadosimultaneamente pelos eixos e a tira. Não obstante, também é possível só ossulcos serem eletricamente condutivos e as regiões dos eixos entre os sulcosserem feitas de um material isolante, assim para prevenir o substrato de sercontatado eletricamente pelos eixos igualmente. A provisão de corrente doseixos acontece por anéis deslizantes, por exemplo, embora também sejapossível usar qualquer outro dispositivo adequado com o qual corrente podeser transmitida a eixos rotativos.

Desde que o catodo inclui pelo menos uma tira tendo pelomenos uma seção eletricamente condutiva, é possível até mesmo parasubstratos com estruturas eletricamente condutivas curtas, especialmentecomo vistos na direção de transporte do substrato, serem providos com umrevestimento suficientemente grossa. Isto é possível desde que devido àconfiguração do catodo como uma tira, de acordo com a invenção, até mesmoestruturas eletricamente condutivas curtas ficam em contato com o catododurante um tempo mais longo do que é o caso nos métodos conhecidos da arteanterior.

De forma que também é possível revestir regiões da estruturaeletricamente condutiva na qual o catodo configurado como uma tira descansapara contato. Em uma concretização preferida pelo menos duas tiras sãoarranjadas deslocadas em série. O arranjo é preferivelmente tal que a segundatira, arranjada deslocada atrás da primeira tira, contate a estruturaeletricamente condutiva na região na qual o metal foi depositado ao contatarcom a primeira tira. A fim de alcançar uma espessura maior do revestimento,preferivelmente mais que duas tiras estão conectadas em série.

Em uma concretização, tiras sucessivas respectivamentearranjadas deslocadas são guiadas por pelo menos um eixo comum. Quandoas tiras são guiadas respectivamente por dois eixos neste caso, como vistas nadireção de transporte do substrato, o eixo traseiro da primeira tira ésimultaneamente o eixo dianteiro da segunda tira. A vantagem deste arranjo éque é possível economizar em eixos e o banho pode ser mantido mais curto.Além do arranjo no qual tiras sucessivas respectivamente arranjadasdeslocadas são guiadas por pelo menos um eixo comum, também é possívelguiar as tiras arranjadas sucessivamente por eixos independentesrespectivamente. Em um tal arranjo, é vantajoso para os eixos seremconfigurados de forma que eles possam ser elevados do substrato. Durante oprocesso de cobertura, isto é, contanto que os eixos e as tiras sejamconectados catodicamente, metal também se deposita nas tiras e nos eixos. Afim de remover este metal novamente, é necessário conectar os eixos e as tirasanodicamente. Quando as tiras são respectivamente arranjadasindependentemente em eixos, as tiras respectivamente individuais juntas comseus eixos podem ser elevadas do substrato e conectadas anodicamente,enquanto tiras precedendo ou seguindo as tiras elevadas contatamsimultaneamente o substrato e as estruturas eletricamente condutivas seachando nisto, de forma que a remoção do metal depositado das tiras e eixospossa acontecer durante operação contínua. Quando os eixos não podem serelevados, ou quando só um grupo de tiras conectadas deslocadas em série éprovido, em que tiras respectivamente sucessivas arranjadas deslocadas sãoguiadas por pelo menos um eixo comum, o metal depositado nas tiras e eixossó pode ser removido durante pausas de produção.

Em uma concretização adicional, a pelo menos uma tira temuma estrutura de rede. A vantagem da estrutura de rede é que só regiõespequenas das estruturas eletricamente condutivas a serem revestidas nosubstrato são revestidas respectivamente pela tira. O revestimento acontecenos furos da rede. De forma que também é possível revestir as estruturaseletricamente condutivas nas regiões nas quais a rede descansa, até mesmopara o caso no qual as tiras são projetadas na forma de uma estrutura de rede évantajoso arranjar pelo menos duas tiras respectivamente deslocadas em série.Também é possível conectar duas tiras projetadas como redes diretamente emsérie, as redes então tendo respectivamente larguras de malha diferentes e/ouformas de malha diferentes, de forma que regiões nas quais a rede dianteirarepousa também possam ser revestidas. Além disso, também é possível proveruma tira configurada como uma rede, a tira tendo regiões com uma largura demalha diferente e/ou uma forma de malha diferente. Tiras com furosindividuais formados nelas também são para serem entendidas como uma redeno contexto da presente invenção.

A vantagem de uma tira projetada na forma de uma rede é quea rede pode se estender através da largura inteira dos eixos. Não é necessáriopara uma pluralidade de tiras estreitas projetada na forma de redes seremarranjadas próximas uma a outra.

De forma que estruturas eletricamente condutivas que são tãopequenas quanto possível, isto é, até mesmo estruturas menos que 500 μιηcomo são requeridas na fabricação de placa de circuito impresso, tambémpodem ser revestidas no substrato, a largura das tiras individuais é selecionadapara ser tão estreita quanto possível quando elas não são projetadas na formade uma rede. A largura das tiras neste caso depende das possibilidades defabricação. Quanto mais estreitas as tiras podem ser formadas, menor são asestruturas condutivas que podem ser revestidas. Uma vantagem de tirasestreitas com uma pequena distância entre elas é que a probabilidade decontato de estruturas extremamente pequenas é portanto maior do que comum número menor de tiras largas. Desde que a superfície de contato das tirasimpede a deposição cobrindo as estruturas diretamente sob a tira, é vantajosopara este efeito de cobertura ser minimizado por tiras estreitas. Ao mesmotempo, o processamento de eletrólito sobre as superfícies a serem metalizadasé mais uniforme devido a uma multiplicidade de acessos de superfíciemenores do que com poucos acessos de superfície, como há com um pequenonúmero de tiras largas.

O número de tiras arranjadas próximas uma a outra depende dalargura do substrato. Quando o substrato a ser revestido é mais largo,comensuravelmente mais tiras devem ser arranjadas próximas uma a outra.Aqui, cuidado deveria ser tomado que uma abertura livre respectivamentepermaneça entre as tiras, nas quais o metal pode ser depositado no substratoeletricamente condutivo ou a superfície eletricamente condutiva estruturadaou superfície cheia do substrato. Quando respectivamente pelo menos duastiras são arranjadas deslocadas em série, a abertura entre duas tiras arranjadaspróximas uma a outra é preferivelmente tão larga quanto a tira arranjadadeslocada atrás. Desde que no caso de uma tira configurada na forma de umarede, o revestimento acontece nas posições do substrato expostas pelos furosindividuais da rede, não é absolutamente necessário aqui arranjar umapluralidade de tiras estreitas em forma de rede próximas uma a outra. Nestecaso, pode ser suficiente usar uma tira que se estende sobre a largura inteirado substrato.

Em uma concretização adicional, a pelo menos uma tira incluialternadamente seções condutivas e seções não condutivas. Neste caso, épossível para a tira ser guiada adicionalmente ao redor de pelo menos um eixoconectado anodicamente, embora cuidado deveria ser tomado que ocomprimento das seções condutivas seja menos do que a distância entre umeixo conectado catodicamente e um eixo conectado anodicamente vizinho.Deste modo, regiões da tira que estão em contato com o substrato a serrevestido são conectadas catodicamente, e as regiões da tira que não estão emcontato com o substrato são conectadas anodicamente. A vantagem destaconexão é que metal que se deposita na tira durante a conexão catódica da tiraé removido novamente durante a conexão anódica. A fim de remover todo ometal que se depositou na tira enquanto estava conectada catodicamente, aregião conectada anodicamente é preferivelmente mais longa do que ou pelomenos igualmente longa como a região conectada catodicamente. Isto podeser alcançado, por um lado, visto que o eixo conectado anodicamente tem umdiâmetro maior do que os eixos conectados catodicamente, e por outro lado,com um diâmetro igual ou menor dos eixos conectados anodicamente, épossível prover pelo menos tantos deles quantos eixos conectadoscatodicamente, o espaçamento dos eixos conectados catodicamente e oespaçamento dos eixos conectados anodicamente sendo preferivelmente detamanho igual.

A fim de alcançar conexão catódica não interrompida da tiraenquanto contata as superfícies eletricamente condutivas do substrato com asestruturas eletricamente condutivas se achando nelas, o comprimento dasseções condutivas é preferivelmente maior do que ou igual à distância entredois eixos conectados catodicamente vizinhos. Cobertura então acontece naestrutura eletricamente condutiva do substrato do primeiro contato daestrutura eletricamente condutiva com a seção conectada catodicamente datira até o momento ao qual o contato da seção conectada catodicamente da tiracom a estrutura eletricamente condutiva no substrato é terminado.

Como tiras com seções alternadamente condutivas e nãocondutivas, por exemplo, é possível usar tiras ligadas nas quais as ligaçõesindividuais são presas uma a outra, por exemplo por montantes. Um númerocorrespondente de ligações eletricamente condutivas é montado em sucessãode acordo com o comprimento requerido das seções condutivas. A fim deproduzir uma seção eletricamente não condutiva, pelo menos uma ligação nãocondutiva é inserida entre duas ligações eletricamente condutivas. Além daestrutura como uma cadeia ligada, também é possível prover pelo menos umatira flexível eletricamente não condutiva como um suporte, que inclui seçõeseletricamente condutivas providas isoladas eletricamente uma da outra adistâncias predeterminadas. Um material condutivo adequado aqui é, porexemplo, fio ou chapas finas que são enroladas ao redor do suporte ou senãochapas finas flexíveis ou rígidas que, por exemplo, também podem serprovidas na forma de uma rede ou ter furos que são conectados ao suporte. Aconexão ao suporte pode, por exemplo, ser executada usando adesivos. Alémda concretização com um único suporte por tira, por exemplo, também épossível arranjar uma pluralidade de suportes próximos um ao outro, que sãoconectados juntos por seções condutivas comuns. Uma abertura épreferivelmente formada entre os suportes individuais neste caso. Além disso,também é possível para os suportes conterem furos ou terem uma estrutura naforma de uma rede.

Quando a tira tem uma estrutura de rede, por exemplo na qualuma rede eletricamente condutiva é conectada a uma rede eletricamente nãocondutiva a fim de formar as seções eletricamente condutivas e seçõeseletricamente não condutivas, as seções eletricamente condutivas na forma deuma rede podem ser conectadas às malhas de uma seção não condutiva, porexemplo com a ajuda de um fio que é guiado pelas malhas individuais daestrutura de rede.

Além das concretizações descritas aqui, a tira pode nãoobstante também ter qualquer outra estrutura pela qual seções condutivas enão condutivas podem ser produzidas em alternação.

Em uma concretização adicional, o dispositivo de revestimentoeletrolítico além disso inclui um dispositivo com o qual o substrato pode sergirado. O eixo de rotação do dispositivo, com o qual o substrato pode sergirado, é arranjado perpendicularmente à superfície do substrato a serrevestido quando estruturas eletricamente condutivas que são inicialmentelargas e curtas como vistas na direção de transporte do substrato sãopretendidas serem alinhadas pela rotação de forma que elas sejam estreitas elongas como vistas na direção de transporte depois da rotação. A rotaçãocompensa tempos de cobertura diferentes que são devido ao fato quecobertura já acontece no primeiro contato da estrutura eletricamentecondutiva com a tira conectada catodicamente.

A fim de revestir em uma pluralidade de lados do substrato,pode ser preferivelmente girado no dispositivo, com o qual o substrato podeser girado, de forma que depois da rotação a superfície a ser revestidaprimeiro aponte na direção do revestimento.

A fim de revestir ambos o lado superior e o lado inferior dosubstrato simultaneamente, em uma concretização adicional, pelo menos duastiras são arranjadas respectivamente de forma que o substrato a ser revestidoseja guiado por entre elas e as tiras respectivamente contatem o lado superiore o lado inferior do substrato.

A fim de revestir estruturas rígidas, a estrutura do dispositivode revestimento eletrolítico é preferivelmente tal que o plano de transporte dosubstrato sirva como um plano de espelho. Quando a intenção é revestirchapas finas cujo comprimento excede o comprimento do banho -denominadas chapas finas sem fim que são primeiro desenroladas de um rolo,guiadas pelo dispositivo de revestimento eletrolítico e então enroladasnovamente - elas pode por exemplo também ser guiadas pelo banho em umaforma de ziguezague ou na forma de um meandro ao redor de uma pluralidadede dispositivos de revestimento eletrolítico de acordo com a invenção, que porexemplo podem então também ser arranjadas uma sobre a outra ou próximasuma a outra. Os dispositivos podem ser alinhados respectivamente a qualquerângulo desejado no banho. Quando os dispositivos de revestimentoeletrolítico são arranjados um sobre o outro, também é possível revestir aschapas finas simultaneamente no lado superior e no lado inferior guiando-asrespectivamente por entre dois dispositivos que contatam a chapa fina noslados superior e inferior e então desviando-as ao redor de um dos dispositivosdepois de passagem, de forma que elas possam então ser guiadas por entreisto e um dispositivo adicional arranjado acima ou abaixo do dispositivo.

Com o dispositivo de acordo com a invenção e o método deacordo com a invenção, é além disso possível revestir furos passantescontidos no substrato, por exemplo cavidades ou fendas, ou até mesmoentalhes tais como furos cegos. No caso de furos passantes de profundidaderasa, o revestimento é executada visto que as camadas de metal depositadasno lado superior e no lado inferior crescem juntas no furo. Em furos que sãofundos demais para as camadas de metal crescerem juntas, uma parede defuro condutiva é provida pelo menos parcialmente, que é revestida pelométodo de acordo com a invenção. Deste modo, também é então possívelrevestir a parede inteira de um furo. Se nem toda da parede de furo foreletricamente condutiva, aqui novamente a parede de furo inteira é revestidapelas camadas de metal crescendo juntas.

De forma que o metal que se deposita nos eixos e/ou tirasconectadas catodicamente também possa ser removido novamente duranteoperação do dispositivo de revestimento eletrolítico, os eixos em umaconcretização preferida podem ser conectados ambos anodicamente ecatodicamente e podem ser abaixados sobre o substrato ou elevados dosubstrato. Enquanto estes eixos são elevados do substrato e não estão emcontato com o substrato, eles podem ser conectados anodicamente. Enquantoos eixos estão conectados anodicamente, o metal depositado neles é removidonovamente deles. Simultaneamente, a pelo menos uma tira correndo ao redordo eixo também é conectada anodicamente de forma que o metal depositadonela também seja removido dela. Os eixos que estão em contato com osubstrato pela pelo menos uma tira são conectados catodicamente.

Em uma concretização adicional, os eixos também podemconter uma pluralidade de regiões eletricamente condutivas, pelo menos umadas quais está conectada anodicamente e pelo menos uma outra estáconectada catodicamente. Neste caso, a tira correndo ao redor é igualmenteconectada catodicamente na região conectada catodicamente do eixo, deforma que cobertura do substrato eletricamente condutivo ou da superfícieeletricamente condutiva estruturada ou superfície cheia do substrato aconteça,enquanto o material indesejado previamente depositado na região anódica éremovido novamente do eixo e/ou da pelo menos uma tira. Neste caso, énecessário para a tira ter seções isoladas eletricamente entre si, que sãoarranjadas nos eixos de forma que uma região eletricamente condutiva da tiranão toque simultaneamente uma região conectada anodicamente e uma regiãoconectada catodicamente no eixo, a fim de evitar um curto-circuito.

Outras variantes de limpeza também são possíveis além delimpeza invertendo a polaridade dos eixos, por exemplo limpeza química oumecânica.

As seções eletricamente condutivas da pelo menos uma tira eas superfícies de eixo, ou as regiões de eixo que estão em contato com a pelomenos uma tira, são feitas preferivelmente de um material eletricamentecondutivo que não passa na solução de eletrólito durante a operação dodispositivo. Materiais adequados para fazer as seções condutivas da tira e assuperfícies de eixo, ou as regiões de eixo que estão em contato com a pelomenos uma tira, são por exemplo metais, grafita, polímeros condutivos taiscomo politiofenos ou materiais compostos de metal/plástico. Aço inoxidávele/ou titânio são materiais preferidos.

Com polarização diferente dos eixos, por um lado, os eixosconectados anodicamente podem ser usados como anodos, e por outro lado, épossível prover anodos adicionais no banho. Quando só eixos e discosconectados catodicamente são providos, é necessário arranjar anodosadicionais no banho. Os anodos são então preferivelmente arranjados tãoperto quanto possível à estrutura a ser revestida. Por exemplo, os anodospodem ser arranjados respectivamente entre dois eixos conectadoscatodicamente. Por um lado, qualquer material conhecido à pessoa qualificadana arte para anodos insolúveis é adequado como um material para os anodos.

Aço inoxidável, grafita, platina, titânio ou materiais compostos demetal/plástico, por exemplo, são preferidos aqui. Por outro lado, anodossolúveis também podem ser providos. Estes então preferivelmente contêm ometal que é depositado eletroliticamente nas estruturas eletricamentecondutivas. Os anodos podem então assumir qualquer forma desejadaconhecida à pessoa qualificada na arte. Por exemplo, é possível usar hastesplanas como anodos que estão a uma distância mínima da superfície desubstrato durante a operação do dispositivo, e que podem ser retraídas dodispositivo na direção da linha de centro de eixo para uma mudança deposição dos eixos. Também é possível usar metal plano como anodo que podeser dobrado por 90° verticalmente para cima ou para baixo entre osdeslocamentos de rolo. Uma possibilidade adicional é prover fios elásticoscomo anodos, por exemplo fios espirais, que podem ser puxados para cima oupara baixo fora do dispositivo e inseridos nele de dispositivos deenrolamento/desenrolamento.

O dispositivo de revestimento eletrolítico pode ser usado paraqualquer cobertura de metal convencional. A composição da solução deeletrólito, que é usada para o revestimento, neste caso depende do metal como qual as estruturas eletricamente condutivas no substrato são pretendidasserem revestidas. Metais convencionais que são depositados sobre superfícieseletricamente condutivas por revestimento eletrolítico são, por exemplo, ouro,níquel, paládio, platina, prata, estanho, cobre ou cromo.

Soluções de eletrólito adequadas, que podem ser usadas para orevestimento eletrolítico de estruturas eletricamente condutivas, sãoconhecidas à pessoa qualificada na arte por exemplo de Werner Jillek, GustlKeller, "Handbuch der Leiterplattentechnik" [manual de tecnologia decircuito impresso], Eugen G. Leuze Verlag, 2003, volume 4, páginas 332 a352.

A fim de revestir eletroliticamente as estruturas eletricamentecondutivas no substrato, é primeiro entregue ao banho de solução deeletrólito. O substrato é então transportado pelo banho, a pelo menos uma tirado catodo descansando no substrato e assim contatando as estruturaseletricamente condutivas, a tira preferivelmente sendo movida com umavelocidade de circulação que corresponde à velocidade com a qual o substratoé guiado pelo banho. O substrato pode ser transportado pelo banho usando umdispositivo de transporte, por exemplo, como é conhecido à pessoaqualificada na arte. E não obstante também possível arranjar o dispositivo decobertura de forma que o substrato descanse na pelo menos uma tiraconectada catodicamente e seja transportado pelo banho pelo movimento datira. Em particular, é vantajoso transportar o substrato pelo banho com a pelomenos uma tira do dispositivo de cobertura funcionando como um dispositivode transporte sempre que o substrato seja pretendido ser revestido no ladosuperior e no lado inferior. Neste caso, o substrato descansa sobre umdispositivo enquanto sendo apertado sobre o dispositivo no qual descansa pelooutro dispositivo. O substrato é então transportado pelo dispositivo pelomovimento das tiras.

Além das tiras, por exemplo, também é não obstante possívelpara pelo menos um rolo de transporte adicional, que preferivelmente consisteem um material eletricamente isolante, transportar o substrato pelo banho.Uma combinação de pelo menos uma tira com pelo menos um rolo detransporte adicional é igualmente possível. O número de rolos de transporterequeridos depende do tamanho do substrato a ser revestido. O espaçamentodos rolos de transporte deve ser selecionado de forma que pelo menos um rolode transporte sempre esteja em contato com o substrato, a menos que otransporte aconteça usando as tiras. Para o revestimento eletrolítico desubstratos sem fim, o transporte também pode ser executado usando a unidadede enrolamento e desenrolamento que é preferivelmente arranjada fora dobanho.

Quando os eixos são providos com sulcos nos quais a pelomenos uma tira corre, o transporte do substrato pelos eixos e/ou pela tiraacontece quando eles são acionados.

De forma que o substrato não é por um lado elevado dodispositivo de revestimento eletrolítico e/ou por outro lado, apertado contra odispositivo de abaixo, e bom contato do substrato com as regiões conectadascatodicamente é por esse meio assegurado simultaneamente, pelo menos umrolo de pressão ou tira de pressão com a qual o substrato é apertado contra asregiões conectadas catodicamente é preferivelmente provido parorevestimento unilateral.

Um bom contato entre a tira conectada catodicamente e osubstrato a ser revestido também pode ser alcançado apertando a tira sobre osubstrato pelo peso dos eixos ao redor de quais corre. Também é possívelproduzir uma pressão de aplicação adicional apertando a tira contra osubstrato por montagem de mola dos eixos.

Os eixos são preferivelmente acionados fora do banho. Emuma concretização preferida, todos os eixos são acionados. Também é nãoobstante possível acionar só alguns dos eixos. Quando um dispositivo detransporte independente dos catodos é provido, as tiras podem ser acionadaspelo substrato se achando em contato com elas, nenhum eixo ao redor de quala tira corre sendo provido com seu próprio acionamento. Também é nãoobstante possível para a tira ser acionada adicionalmente pelo menos um eixoao redor de qual corre. De forma que uma velocidade uniforme de todas astiras seja alcançada, é preferível para os eixos serem acionados por umaunidade de acionamento comum. A unidade de acionamento épreferivelmente um motor elétrico. Os eixos são preferivelmente conectados àunidade de acionamento por uma transmissão de corrente ou correia. Tambémé não obstante possível prover os eixos respectivamente com engrenagens queengatam um ao outro e por quais os eixos são acionados. Além daspossibilidades descritas aqui, também é possível usar qualquer outroacionamento adequado conhecido à pessoa qualificada na arte para acionar oseixos.

Em uma concretização preferida, a pelo menos uma tira éprovida com tensão pelo eixo ao redor de qual corre. Os eixos podem nestecaso serem eletricamente condutivos através da superfície total ouparcialmente na superfície. Também é não obstante possível fazer os eixos deum material isolante e prover meio de contato que, por exemplo, é arranjadoentre eixos individuais. Tal meio de contato pode, por exemplo, ser escovasque estão em contato com as seções eletricamente condutivas da tira.Preferivelmente, porém, a provisão de corrente acontece pelos eixos. Aprovisão de tensão dos eixos neste caso preferivelmente acontece fora dobanho. Meios adequados para transmitir corrente aos eixos são, por exemplo,anéis deslizantes que são arranjados nos eixos. Para tiras cuja seçãoeletricamente condutiva é pelo menos tão longa quanto a superfície de contatono substrato, também é possível fazer só alguns eixos eletricamentecondutivos e os eixos restantes eletricamente isolados. Neste caso, também épossível conectar um eixo anodicamente e um eixo catodicamente, enquantoos outros eixos estão isolados. Nesta concretização, cuidado deve ser tomadoque a distância entre o eixo conectado catodicamente e o eixo conectadoanodicamente seja maior do que o comprimento da região eletricamentecondutiva da tira.

A fim de retirar metal dos eixos conectados catodicamente eopcionalmente tiras, isto é, remover o metal depositado nelas, elas são tantoconectadas anodicamente durante pausas de produção ou elevadas dosubstrato e então conectadas anodicamente. E necessário que nenhum contatodos eixos com as estruturas a serem revestidas deveria ocorrer enquanto metalestá sendo retirado delas. Caso contrário, as estruturas a serem revestidasseriam igualmente conectadas anodicamente e o material já depositado nelasseria removido novamente. Quando a pelo menos uma tira, que forma ocatodo, é construída segmentarmente de seções condutivas e não condutivasque correm ao redor de eixos conectados anodicamente e catodicamente, emuma variante de método preferida, os eixos conectados catodicamente sãoelevados do substrato para retirada de metal enquanto os eixos conectadosanodicamente são abaixados simultaneamente sobre o substrato.Simultaneamente com a mudança de eixo, os eixos previamente conectadoscatodicamente são conectados anodicamente de forma que o materialdepositado neles possa ser removido deles, e os eixos previamente conectadosanodicamente são conectados catodicamente de forma que as estruturaseletricamente condutivas no substrato possam ser revestidas ademais. Talmudança de eixo é executada preferivelmente enquanto a seção de tiraconectada catodicamente não está de fato contatando qualquer estrutura a serrevestida. Também é não obstante possível prover pelo menos um eixopreferivelmente isolado como um eixo de tensão de forma que, para amudança de eixo, todos os eixos são primeiro conectados catodicamente,então os eixos previamente conectados anodicamente são abaixados sobre osubstrato, os eixos previamente conectados catodicamente são elevados dosubstrato e, depois que eles foram elevados, conectados anodicamente.

Quando o dispositivo é arranjado abaixo do substrato, os eixos previamenteconectados catodicamente são abaixados e subseqüentemente conectadosanodicamente, enquanto os eixos previamente conectados anodicamente sãoelevados contra o substrato e subseqüentemente conectados catodicamente.Quando eixos de transporte isolados adicionais ou eixos de tensão sãoprovidos, o abaixamento e elevação dos eixos como também a inversão depolaridade podem acontecer simultaneamente.

Além de inverter a polaridade dos eixos a fim de remover ometal depositado neles, também é possível prover blindagem nos eixosconectados catodicamente, que reduz a deposição de metal nos eixos. Talblindagem é, por exemplo, blindagem não condutiva dos eixos que cobre oseixos. Nas regiões onde eles estão em contato com a solução de eletrólito, ablindagem estando a uma distância muito pequena da superfície de eixos e oseixos sendo expostos só nas posições onde o substrato e/ou as tiras sãocontatadas.

Em uma variante de método adicional, o substrato a serrevestido é girado por um ângulo predeterminado depois de passar pelodispositivo de revestimento eletrolítico. Depois da rotação, o substrato passatanto pelo dispositivo durante uma segunda vez ou por um segundodispositivo correspondente. O ângulo pelo qual o substrato é giradopreferivelmente se acha na gama de 10o a 170°, mais preferivelmente na gamade 50° a 140°, em particular na gama de 80° a 100°, e mais particularmente,preferivelmente o ângulo pelo qual o substrato é girado é essencialmente 90°.Essencialmente 90° significa que o ângulo pelo qual o substrato é girado nãodifere por mais que 5o de 90°. O dispositivo para girar o substrato pode serarranjado dentro ou fora do banho. A fim de revestir o mesmo lado dosubstrato novamente, por exemplo assim para alcançar uma espessura decamada maior da camada de metal, o eixo de rotação é perpendicular àsuperfície a ser revestida. Quando outra superfície do substrato é pretendidaser revestida, o eixo de rotação deveria ser arranjado de forma que depois darotação, o substrato seja posicionado de tal modo que a superfície pretendidaa ser revestida a seguir aponte na direção do catodo.

A espessura de camada da camada de metal depositada naestrutura eletricamente condutiva pelo método de acordo com a invençãodepende do tempo de contato, que é dado pela velocidade com a qual osubstrato passa pelo dispositivo e o número de tiras posicionadas em série,como também a intensidade de corrente com a qual o dispositivo é operado.Um tempo de contato mais longo pode ser alcançado, por exemplo,conectando uma pluralidade de dispositivos de acordo com a invenção emsérie em pelo menos um banho.

Em uma concretização, uma pluralidade de dispositivos deacordo com a invenção está conectada em série respectivamente em banhosindividuais. É portanto possível conter uma solução de eletrólito diferente emcada banho, assim para depositar metais diferentes sucessivamente nasestruturas eletricamente condutivas. Isto é vantajoso, por exemplo, emaplicações decorativas ou para a produção de contatos de ouro. Aquinovamente, a espessura de camada respectiva pode ser ajustada selecionandoa velocidade de processamento e o número de dispositivos com a mesmasolução de eletrólito.

Com o dispositivo de acordo com a invenção, é possívelrevestir todas as superfícies eletricamente condutivas independente de se aintenção é revestir estruturas eletricamente condutivas mutuamente isoladassobre um substrato não condutivo ou uma superfície cheia. O dispositivo épreferivelmente usado para revestir estruturas eletricamente condutivas sobreum suporte eletricamente não condutivo, por exemplo polímeros reforçadosou não reforçados tais como aqueles convencionalmente usados para placasde circuito impresso, materiais cerâmicos, vidro, silício, tecidos, etc. Asestruturas eletricamente condutivas revestidas eletroliticamente produzidasdeste modo são, por exemplo, pistas condutoras. As estruturas eletricamentecondutivas a serem revestidas podem, por exemplo, ser feitas de um materialeletricamente condutivo impresso na placa de circuito. A estruturaeletricamente condutiva preferivelmente contém tanto partículas de qualquergeometria feitas de um material eletricamente condutivo em uma matrizadequada, ou consiste essencialmente no material eletricamente condutivo.Materiais eletricamente condutivos adequados são, por exemplo, carbono ougrafita, metais, preferivelmente alumínio, ouro, cobre, níquel, prata e/ou ligasou misturas de metal que contêm pelo menos um destes metais, complexos demetal eletricamente condutivos, compostos orgânicos condutivos oupolímeros condutivos.

Um pré-tratamento pode ser possivelmente necessárioprimeiro, a fim de fazer as estruturas eletricamente condutivas. Isto pode, porexemplo, envolver um pré-tratamento químico ou mecânico tal como limpezaadequada. Deste modo, por exemplo, a camada de óxido que é disruptiva parorevestimento eletrolítico é previamente removida de metais. As estruturaseletricamente condutivas a serem revestidas podem, porém, também seraplicadas nas placas de circuito impresso por qualquer outro métodoconhecido à pessoa qualificada na arte. Tais placas de circuito impressosão,por exemplo, instaladas em produtos tais como computadores, telefones,televisões, partes elétricas para automóveis, teclados, rádios, vídeo, CD,reprodutores de CD-ROM e DVD, consoles de jogos, equipamento demedição e controle, sensores, equipamento elétrico de cozinha, brinquedoseletrônicos, etc.

Estruturas eletricamente condutivas sobre suportes de circuitoflexíveis também podem ser revestidas com o dispositivo de acordo com ainvenção. Tais suportes de circuito flexíveis são,por exemplo, filmes depolímero tais como filmes de poliimida, filmes de PET ou filmes depoliolefina, sobre quais estruturas eletricamente condutivas são impressas. Odispositivo de acordo com a invenção e o método de acordo com a invençãosão além disso adequados para a produção de antenas de RFID, antenas detransponder ou outras formas de antena, módulos de cartão inteligente, cabosplanos, aquecedores de assento, condutores de chapa fina, pistas condutorasem células solares ou em telas de exibição de LCD/plasma ou para a produçãode produtos revestidos eletroliticamente em qualquer forma, por exemplofolhas finas de metal, suportes de polímero blindados em metal em um oudois lados com uma espessura de camada definida, dispositivos deinterconexão moldados em 3D, ou senão para a produção de superfíciesdecorativas ou funcionais sobre produtos, que são usados por exemplo parablindar radiação eletromagnética, para condução térmica ou comoembalagem. É além disso possível produzir locais de contato ou blocos decontato ou interconexões sobre um componente eletrônico integrado.

Depois de deixar o dispositivo de revestimento eletrolítico, osubstrato pode ser ademais processado de acordo com todas as etapasconhecidas à pessoa qualificada na arte. Por exemplo, resíduos de eletrólitorestantes podem ser removidos do substrato por lavagem e/ou o substratopode ser secado.

O dispositivo de acordo com a invenção para o revestimentoeletrolítico de substratos eletricamente condutivos ou estruturas eletricamentecondutivas sobre substratos eletricamente não condutivos pode, de acordocom requisitos, ser equipado com qualquer dispositivo auxiliar conhecido àpessoa qualificada na arte. Tais dispositivos auxiliares são, por exemplo,bombas, filtros, instrumentos de provisão para substâncias químicas,instrumentos de enrolamento e desenrolamento, etc.

Todos os métodos de tratar a solução de eletrólito conhecidosà pessoa qualificada na arte podem ser usados a fim de encurtar os intervalosde manutenção. Tais métodos de tratamento, por exemplo, também sãosistemas em que a solução de eletrólito auto-regenera.

O dispositivo de acordo com a invenção também pode seroperado, por exemplo, no método de pulso conhecido de Werner Jillek, GustlKeller, "Handbuch der Leiterplattentechnik" [manual de tecnologia decircuito impresso], Eugen G. Leuze Verlag, 2003, volume 4, páginas 192,260, 349,351,352,359.

A vantagem do dispositivo de acordo com a invenção e ométodo de acordo com a invenção é que a pelo menos uma tira provê umaárea de contato maior e portanto um tempo de contato mais longo por área deunidade, que é o caso com rolos tais como aqueles conhecidos da arteanterior. E portanto possível alcançar a espessura de camada desejada deestruturas eletricamente condutivas dentro de uma distância mais curta, talque as instalações também possam ser feitas mais curtas ou operadas com umalto processamento, de forma que um custo operacional mais baixo sejaalcançado. Outra vantagem essencial é que agora até mesmo estruturas muitocurtas, por exemplo aquelas desejadas na produção de placas de circuitoimpresso, podem ser produzidas mais rapidamente, com maior controle eacima de tudo mais reprodutibilidade e com espessura de camada homogêneado que é possível com os sistemas de rolo conhecidos da arte anterior.

A invenção será explicada em mais detalhe abaixo com a ajudados desenhos. As figuras mostram respectivamente só uma concretizaçãopossível por meio de exemplo. Diferente das concretizações mencionadas, ainvenção pode também ser implementada naturalmente em concretizaçõesadicionais ou em uma combinação destas concretizações.

Figura 1 mostra uma vista de cima de um dispositivo projetadode acordo com a invenção com uma pluralidade de tiras arranjadas deslocadasem série;

Figura 2 mostra uma vista lateral do dispositivo de acordo comFigura 1;

Figura 3 mostra uma vista lateral de um dispositivo projetadode acordo com a invenção com tiras que descansam no eixo;

Figura 4 mostra uma vista de cima de um dispositivo deacordo com Figura 3;

Figura 5 mostra uma vista lateral de um dispositivo projetadode acordo com a invenção com tiras que descansam em sulcos do eixo;

Figura 6 mostra uma vista de cima de um dispositivo deacordo com Figura 5;

Figura 7 mostra uma vista lateral de um dispositivo projetadode acordo com a invenção com eixos conectados catodicamente eanodicamente;

Figura 8 mostra um detalhe de uma tira como usada, porexemplo, na Figura 7;

Figura 9 mostra um detalhe de um dispositivo projetado deacordo com a invenção, no qual os eixos conectados anodicamente ecatodicamente podem ser elevados ou abaixados;

Figura 10 mostra um dispositivo de acordo com a invenção naqual os lados superior e inferior de um substrato podem ser revestidos;Figura 11 mostra um dispositivo com o qual os lados superiore inferior de um substrato podem ser revestidos, em que tiras são arranjadasdeslocadas em série;

Figura 12 mostra uma representação aumentada de um detalhede uma tira em uma primeira concretização;

Figura 13 mostra uma representação aumentada de um detalhede uma tira em uma segunda concretização;

Figura 14 mostra uma vista de cima de um detalhe de uma tiraem uma terceira concretização;

Figura 15 mostra uma vista lateral da tira de acordo comFigura 14;

Figura 16 mostra uma vista lateral de um dispositivo de acordocom a invenção com eixos segmentados;

Figura 17 mostra uma vista lateral de anodos durante orevestimento eletrolítico;

Figura 18 mostra uma vista lateral dos anodos de acordo comFigura 17 ao mudar os eixos.

Figura 1 mostra uma vista de cima de um catodo projetado deacordo com a invenção, no qual uma pluralidade de tiras é arranjadadeslocada em série.

Um catodo 1 inclui uma pluralidade de tiras 2, que são guiadasrespectivamente por dois eixos 3. Tiras 2 se achando próximas uma a outraestão neste caso arranjadas de forma que uma abertura 4 seja formada entreelas. A largura da abertura 4 é neste caso preferivelmente maior do que ouigual à largura de uma tira 2. Deste modo, as tiras 2 arranjadas deslocadasatrás das tiras 2 de uma fila podem ser guiadas pela abertura. Naconcretização representada na Figura 1, um eixo 3 é neste caso usadorespectivamente como um eixo traseiro 2 das tiras de uma primeira fila ecomo um eixo dianteiro 3 para as tiras 2 da segunda fila. Deste modo, épossível economizar em eixos como também espaço comparado a um arranjono qual as tiras arranjadas deslocadas atrás de uma fila são guiadas ao redorde dois eixos separados. O revestimento na concretização representadarespectivamente na Figura 1 acontece nas aberturas 4 entre as tiras 2, contantoque as estruturas eletricamente condutivas pretendidas para serem revestidassejam tocadas por uma tira 2.

Figura 2 mostra uma vista lateral do arranjo na Figura 1.

Na vista lateral representada na Figura 2, pode ser visto que astiras 2 são guiadas respectivamente ao redor de dois eixos 3. Os eixos estãoneste caso arranjados sucessivamente em série. O substrato a ser revestidopode estar em contato com o catodo 1 tanto no lado superior 5 ou no ladoinferior 6. Neste caso, cuidado deveria ser tomado respectivamente somenteque as estruturas eletricamente condutivas a serem revestidas face enfrentempara a tira 2. Quando o substrato a ser revestido for guiado ao longo do ladosuperior 5 do catodo 1, o catodo 1 pode servir simultaneamente como umdispositivo de transporte como representado na Figura 2. Quando o substratoa ser revestido é guiado ao longo do lado inferior 6, um dispositivo é providoadicionalmente com o qual o substrato é colocado contra as tiras 2 de formaque um contato elétrico seja feito entre o lado inferior 6 do catodo Ieosubstrato a ser revestido. Este dispositivo é preferivelmente um dispositivo detransporte. Tais dispositivos são, por exemplo, correias de transporte ou eixosde transporte.

Para contatar eletricamente as tiras 2 na concretizaçãorepresentada nas Figuras 1 e 2, pelo menos um eixo 3 ao redor do qual umatira 2 corre é conectado catodicamente respectivamente. Além disso, tambémé possível conectar cada eixo 3 catodicamente.

A fim de permitir revestimento eletrolítico, anodos 31 além docatodo 1 também devem ser providos no banho. Os catodos 31 tanto podemser arranjados tanto entre os eixos 3, como representado na Figura 2, ou senãoacima ou abaixo da tira 2.

Um dispositivo projetado de acordo com a invenção, com tiras2 que repousam no eixo 3, é representado em uma vista lateral na Figura 3 eem uma vista de cima na Figura 4. As tiras 2 são guiadas respectivamente aoredor de dois eixos 3. Desde que os eixos 3 são projetados como roloscilíndricos, as tiras 2 repousam nos rolos. Contato com o substrato aconteceaqui só pela tira. Em contraste com isto, Figura 5 representa uma vista laterale Figura 6 uma vista de cima de uma concretização na qual as tiras 2 sãoretidas em sulcos 30 nos eixos 3. A largura de um sulco 30 preferivelmentecorresponde à largura de uma tira 2 e a profundidade de um sulco 30preferivelmente à espessura de uma tira 2. Retendo as tiras 2 nos sulcos 30, épossível evitar deslocamento axial das tiras 2 nos eixos 3. Em umaconcretização na qual a profundidade do sulco 30 corresponde à espessura deuma tira 2, como representado aqui, o eixo 3 também repousa no substrato.Contato adicional pode por esse meio acontecer pelo eixo 3.

Figura 7 mostra uma concretização adicional de umdispositivo de revestimento eletrolítico de acordo com a invenção em umarepresentação secional.

Na concretização representada na Figura 7, uma estruturaeletricamente condutiva 7 sobre um substrato 8 é revestida com umdispositivo projetado de acordo com a invenção. O dispositivo inclui uma tira2, que é guiada ao redor de uma pluralidade de eixos 3. Os eixos 3 sãoarranjados em uma fila superior 9 e uma fila inferior 10. Os eixos da filainferior 10 são conectados catodicamente, enquanto os eixos da fila superior 9são conectado anodicamente. A tensão dos eixos conectados catodicamente dafila inferior 10 é transmitida à estrutura eletricamente condutiva 7 pela tira 2.Por meio disto, a estrutura eletricamente condutiva 7 é igualmente carregadanegativamente de forma que íons de metal da solução de eletrólito, na qual osubstrato 8 e o dispositivo estão contidos, se depositem para formar umacamada de metal. Desde que os eixos 3 da fila inferior IOea tira 2 na regiãoda fila inferior 10 são carregados negativamente, íons de metal igualmente sedepositam neles. De forma que o metal depositado na tira 2 pode serremovido novamente, a fila superior 9 é conectada anodicamente. Por meiodisto, a tira 2 é carregada positivamente na região da fila superior 9 e os íonsde metal passam de volta na solução de eletrólito. O nível de líquido do banhode solução de eletrólito é denotado por numerai de referência 11 e érepresentado por uma linha sólida.

Além dos eixos conectados anodicamente da fila superior 9,anodos 31 podem ser arranjados entre os catodos como representado aqui. Osanodos 31 são, por exemplo, projetados como hastes planas.

De forma que não haja nenhum curto-circuito na tira 2, a tira 2na concretização representada na Figura 7 é construída como representada naFigura 8. Aqui, a tira 2 inclui seções eletricamente condutivas 12 e seçõeseletricamente não condutivas, isto é, seções isolantes 13. O comprimento L deuma seção eletricamente condutiva 12 é preferivelmente maior do que ouigual à distância h entre dois eixos conectados catodicamente 3. A fim deevitar um curto-circuito, porém, o comprimento L de uma seção eletricamentecondutiva 12 deve ser menos do que a distância d de um eixo conectadocatodicamente a um eixo conectado anodicamente vizinho.

A direção de transporte do substrato 8 é representada pela seta14. A fim de apertar o substrato contra a tira 2, rolos de pressão 21 sãoarranjados abaixo do substrato 8. O substrato 8 é guiado por entre os rolos depressão 21 e a tira 2. A força de pressão requerida pode ser alcançada, por umlado, visto que os rolos de pressão 21 estão montados firmemente e os eixos3, ao redor dos quais a tira 2 corre, estão montados impelidos e apertadoscontra o substrato 8, ou visto que os eixos 3 estão montados firmemente e osrolos de pressão 21 estão montados de um modo móvel e movidos contra osubstrato 8 com a força de pressão requerida. Quando é planejado que oseixos 3 da fila superior 9 e da fila inferior 10 podem mudar sua posição, épreferível para os rolos de pressão 21 serem montados firmemente e para apressão de aplicação requerida ser aplicada sobre o substrato 8 pelos eixosmóveis 3 da fila inferior 10.

Em vez dos rolos de pressão individuais 21 comorepresentados na Figura 1, também é possível usar uma tira que corre ao redorde eixos e que, por exemplo, é construída como o catodo representado naFigura 2, mas sem ser eletricamente condutiva.

Em uma concretização adicional, outro dispositivo derevestimento eletrolítico pode ser arranjado debaixo do substrato 8 em vezdos rolos de pressão 21. Neste caso, o substrato 8 pode então ser revestidosimultaneamente sobre seu lado superior e seu lado inferior.

Figura 9 mostra que uma vista lateral de um dispositivoprojetado de acordo com a invenção em uma concretização adicional.

Na concretização representada na Figura 9, os eixos da filasuperior 9 conectados anodicamente são arranjados deslocados com respeitoaos eixos da fila inferior 10 conectados catodicamente. A distância h entredois eixos conectados anodicamente, ou entre dois eixos conectadoscatodicamente, é selecionada respectivamente de forma que um eixoconectado anodicamente possa ser guiado por entre dois eixos conectadoscatodicamente vizinhos e um eixo conectado catodicamente entre dois eixosconectados anodicamente. As setas 15 na Figura 9 representam o fato que oseixos da fila inferior 10 podem ser elevados e os eixos da fila superior 9podem ser abaixados. Isto torna possível para o metal depositado nos eixosconectados catodicamente ser removido até mesmo em operação de produçãocontínua. Para este fim, os eixos conectados catodicamente da fila inferior 10são elevados como representado pelas setas 15, enquanto os eixos da filasuperior 9 são abaixados como representado pelas setas 16. Ao mesmo tempo,a polaridade dos eixos é invertida de forma que depois de abaixar a filasuperior 9, estes eixos sejam conectados catodicamente, e depois de elevar afila inferior 10, estes eixos sejam conectados anodicamente. Devido àmudança de polaridade, metal agora se deposita nos eixos da fila superior 9que eram previamente conectados anodicamente, mas agora formam a filainferior 10 e são conectados anodicamente, enquanto metal é removido doseixos da fila inferior 10, que eram previamente conectados catodicamente,contanto que eles formem a fila superior 9 e sejam conectados anodicamente.

Além da concretização como representada nas Figuras 3 e 5,em que todos os eixos da fila superior 9 são conectados anodicamente e todosos eixos da fila inferior 10 são conectados catodicamente, também é possívelprover pelo menos um eixo de transporte que é eletricamente não condutivoem cada fila. Preferivelmente, os eixos de transporte são respectivamente oprimeiro e/ou último eixo de uma fila 9, 10.

De forma que todo o metal possa ser removido novamente doseixos 3 e das tiras 2, pelo menos tantos eixos 3 são conectados anodicamentecomo catodicamente. O número dos eixos conectados anodicamente épreferivelmente maior do que aquele dos eixos conectados catodicamente. Afim de alcançar isto, por exemplo na concretização representada na Figura 9,o primeiro eixo da fila superior 9 sempre permanece conectado anodicamentee permanece em sua posição.

Figura 10 mostra um dispositivo de revestimento eletrolíticoem uma concretização adicional.

No dispositivo representado na Figura 10, o substrato 8 érevestido simultaneamente nos lados superior e inferior. Para este fim, osubstrato 8 é guiado por entre um dispositivo superior 17 e um dispositivoinferior 18. A distância entre o dispositivo superior 17 e o dispositivo inferior18 é selecionada de forma que corresponda precisamente à espessura dosubstrato 8.

Na concretização representada aqui, os eixos 19 próximos aosubstrato são respectivamente conectados catodicamente, enquanto os eixos20 remotos do substrato são conectados anodicamente. Na concretizaçãorepresentada na Figura 10 igualmente, os eixos 19 podem ser preferivelmenteelevados do substrato 8 e os eixos 20 abaixados sobre o substrato 8. Apolaridade dos eixos é invertida simultaneamente, de forma que os eixos 20sejam conectados catodicamente assim que eles contatem o substrato 8, e oseixos 19 sejam conectados anodicamente assim que eles sejam elevados dosubstrato 8. Na concretização representada aqui, uma pluralidade de tiras 2 éarranjada em série no lado superior e no lado inferior do substrato 8. As tiras2 são respectivamente guiadas ao redor de eixos separados. As tiras 2arranjadas sucessivamente são preferivelmente arranjadas mutuamentedeslocadas.

A concretização representada na Figura 11 correspondesubstancialmente à concretização representada na Figura 10. Porém, um eixoconectado catodicamente 19 e um eixo conectado anodicamente 20respectivamente formam o eixo traseiro de uma tira 2 e simultaneamente oeixo dianteiro de uma tira adicional 22, que é representada aqui por hachuras.Em vista de cima, o arranjo das tiras 2 e das tiras adicionais 22 representadaspor hachuras corresponde ao arranjo representado na Figura 1. Aqui, as tiras22 são arranjadas respectivamente deslocadas atrás das tiras 2.

Figura 12 representa uma representação aumentada de umaprimeira concretização de uma tira projetada de acordo com a invenção comseções eletricamente condutivas e seções eletricamente não condutivas.

A tira 2 representada esquematicamente aqui é construída desegmentos condutivos individuais 23 e segmentos não condutivos 24. Ossegmentos individuais 23, 24 são presos respectivamente um ao outro pormontantes 25. O comprimento das seções condutivas é estabelecido pelonúmero de segmentos condutivos 23 que são presos juntos. Uma seçãoeletricamente não condutiva está em cada caso arranjada entre duas seçõescondutivas. Em geral, é suficiente somente usar um único segmentoeletricamente não condutivo 24 para a seção eletricamente não condutiva. Énão obstante também possível arranjar uma pluralidade de segmentos nãocondutivos 24 em série.

Figura 13 representa uma concretização adicional de uma tira2. A tira 2 é feita de um suporte flexível 26, ao redor de qual um fioeletricamente condutivo 27 é enrolado para produzir uma seção eletricamentecondutiva 12. Um suporte flexível 26 adequado é, por exemplo, uma tira deplástico não condutiva que é opcionalmente feita de um elastômero. Em vezdo fio eletricamente condutivo 27 representado na Figura 13, por exemplo,uma chapa fina eletricamente condutiva pode ser enrolada ao redor do suporteflexível 26 a fim de produzir a seção eletricamente condutiva 12.

Uma concretização adicional de uma tira 2 é representadaesquematicamente em uma vista de cima na Figura 14 e uma vista lateral naFigura 15. A tira 2 representada aqui inclui dois suportes não condutivosflexíveis 26, nos quais seções condutivas 32 são presas a um espaçamentoregular. As seções condutivas 32 podem, por exemplo ser presas nos suportescondutivos 26 por união adesiva. As seções condutivas 32 podem ser tantorígidas ou flexíveis. No caso de seções condutivas 32 rígidas, sua largura éselecionada preferivelmente de forma que elas possam correr ao redor doseixos 3. Para este fim, é necessário a largura das seções condutivas 32 sermenos do que o raio do eixo 3. Se que as seções condutivas 32 forempretendidas serem feitas mais largas, elas são feitas preferivelmente destematerial flexível. Um material adequado é, por exemplo, uma chapa de metaligualmente flexível. O suporte não condutivo 26 e/ou as seções condutivas 32da tira 2 também podem ser providas com furos ou projetadas na forma deuma rede.

Além das concretizações das tiras 2 com seções eletricamentecondutivas 12 e seções eletricamente não condutivas 13 como representadonas Figuras 12 a 15, qualquer outra estrutura conhecida à pessoa qualificadana arte de qual uma tira, que tem alternadamente seções eletricamentecondutivas e eletricamente não condutivas, pode ser produzida, é possível.

Por exemplo, é possível prover uma estrutura de rede como a tira 2, uma redeeletricamente condutiva sendo conectada a uma rede eletricamente nãocondutiva, fio ou suporte de polímero a fim de formar as seções eletricamentecondutivas 12 e seções eletricamente não condutivas 13. Por exemplo, asseções eletricamente condutivas na forma de uma rede podem então serconectadas às malhas de uma seção não condutiva com a ajuda de um fio queé guiado pelas malhas individuais da estrutura de rede.

Figura 16 mostra uma concretização de um dispositivoprojetado de acordo com a invenção, no qual os eixos 3 são construídos desegmentos condutivos individuais 35 e segmentos não condutivos 36. Ossegmentos condutivos 35 e os segmentos não condutivos 36 são arranjadosalternadamente. Isto torna possível para um segmento condutivo 35 serconectado catodicamente e para um segmento condutivo 35 vizinho, que estáseparado do segmento conectado catodicamente 35 por um segmento nãocondutivo 36, ser conectado anodicamente. A fim de prevenir um curto-circuito, é necessário para a tira 2 correndo ao redor dos eixos 3 serconfigurada com seções condutivas individuais 12 e seções eletricamente nãocondutivas 13. As seções não condutivas 13 da tira 2 devem ser arranjadas deforma que elas respectivamente descansem sobre um segmento não condutivo36 do eixo. Remoção do metal depositado no segmento conectadocatodicamente 35 do eixo e na seção conectada catodicamente 12 da tira 2 éalcançada conectando-as anodicamente em uma revolução adicional. Para estefim, contatos corrediços 37, 38 são providos preferivelmente nos eixos 3. Oprimeiro contato corrediço 37 é usado como um anodo, e o segundo contatocorrediço 38 como um catodo. Contanto que um segmento condutivo 35esteja em contato com o primeiro contato corrediço 37, este segmento 35 éconectado anodicamente, e é conectado catodicamente assim que entre emcontato com o segundo contato corrediço 38. Além dos contatos corrediços37, 38 descritos aqui, também é possível usar qualquer outro contato que nãoimpeça a rotação dos eixos 3, e com os quais os segmentos condutivos 35podem ser seletivamente conectados catodicamente e anodicamente. Adistância entre o anodo 37 e o catodo 38 deve ser grande bastante paraprevenir contato simultâneo do anodo 37 e catodo 38 com um segmentocondutivo 35.

Devido aos segmentos eletricamente condutivos conectadosanodicamente 35, na concretização representada na Figura 16 não énecessário prover anodos adicionais. E não obstante possível arranjar anodosadicionais entre os eixos 3, por exemplo, na forma de hastes planas.

Figura 17 mostra uma vista lateral de anodos durante orevestimento eletrolítico.

Figura 18 mostra os anodos em uma posição quando os eixos 3(que não são representados aqui) mudam sua posição.

Se anodos 31 forem providos além dos eixos conectadoanodicamente 3 ou segmentos eletricamente condutivos dos eixos 3, elespodem por exemplo ser construídos como representado nas Figuras 17 e 18.

Durante o processo de cobertura, os anodos 31 estão na suaposição desdobrada. Para um substrato 8 que é revestido simultaneamente nolado superior e no lado inferior, eles são então arranjados acima e abaixo dosubstrato 8. Quando só um lado do substrato 8 é revestido, o anodo 31 épreferivelmente arranjado no lado do substrato 8 que é revestido. Neste caso,cuidado deveria ser tomado que o anodo 31 não toque o substrato. Casocontrário, por um lado, um curto-circuito poderia ocorrer quando o catodotoca a mesma estrutura eletricamente condutiva como o anodo, e por outrolado, metal previamente depositado na estrutura seria removido novamentedurante o contato com o anodo 31.A fim de tornar possível mudar os eixos, os anodos 31 podemser movidos paralelos à superfície do substrato 8 que é para ser revestido,como representado pela seta dupla 41 na Figura 18. O movimento acontecetransversalmente à direção na qual o substrato é transportado pelo banho. Istotorna possível remover os anodos enquanto os eixos 3 mudam sua posição.Dano dos anodos 31 e eixos 3 é por esse meio evitado. Na concretizaçãorepresentada aqui, os anodos 31 são feitos de um material flexível. Isto tornapossível para os anodos serem enrolados em dispositivos deenrolamento/desenrolamento de anodo respectivamente alocados 40 edesenrolados disto. Os dispositivos de enrolamento/desenrolamento de anodo40 são preferivelmente arranjados acima e abaixo do banho, comorepresentado aqui. Tais anodos enroláveis e desenroláveis, por exemplo, sãofeitos na forma de tiras de metal flexíveis ou espirais elásticas. Se os anodosfeitos de espirais elásticas, uma pluralidade das espirais é preferivelmentepresa próxima uma a outra.

Lista de Referências

1 - catodo

2 - tira

3 - eixo

4 - folga

5 - lado superior

6 - lado inferior

7 - estrutura eletricamente condutiva

8 - substrato

9 - fila superior

10 - fila inferior

11 - nível de líquido

12 - seção eletricamente condutiva

13 - seção eletricamente não condutiva14 - direção de transporte

15 - direção de movimento dos eixos

16 - direção de movimento dos eixos

17 - dispositivo superior

18 - dispositivo inferior

19 - eixos conectados catodicamente

20 - eixos conectados anodicamente

21 - rolo de pressão

22 - tira adicional

23 - segmento condutivo

24 - segmento não condutivo

25 - montante

26 - suporte flexível

27 - fio

30-sulco

31 - anodo

32 - seção condutiva

35 - segmento condutivo

36 - segmento não condutivo

37 - anodo

38 - catodo

40 - dispositivo de enrolamento/desenrolamento de anodo

41 - direção de movimento do anodo

d - distância entre um eixo conectado catodicamente e um eixo conectadoanodicamente;

h - distância entre dois eixos conectados catodicamente;L - comprimento.

Claims (29)

1. Dispositivo para o revestimento eletrolítico de pelo menosum substrato eletricamente condutivo (8) ou uma superfície eletricamentecondutiva estruturada ou de superfície cheia sobre um substrato não condutivo(8), caracterizado pelo fato de que inclui pelo menos um banho, um anodo eum catodo (1), o banho contendo uma solução de eletrólito contendo pelomenos um sal de metal do qual íons de metal são depositados sobresuperfícies eletricamente condutivas do substrato (8) para formar uma camadade metal enquanto o catodo (1) é trazido em contato com a superfície a serrevestida do substrato (8) e o substrato é transportado pelo banho, em que ocatodo (1) inclui pelo menos uma tira (2) tendo pelo menos uma seçãoeletricamente condutiva, que é guiada ao redor de pelo menos dois eixosrotativos (3, 19).

2. Dispositivo de acordo com reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que pelo menos um dos eixos (3, 19, 20) é eletricamentecondutivo, a provisão de tensão acontecendo pelos eixos (3, 19, 20).

3. Dispositivo de acordo com reivindicação 1 ou 2,caracterizado pelo fato de que uma pluralidade das tiras (2) é arranjadadeslocada em série.

4. Dispositivo de acordo com reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que tiras respectivamente sucessivas (2) arranjadas deslocadassão guiadas por pelo menos um eixo comum (3).

5. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3,caracterizado pelo fato de que pelo menos uma tira (2) é projetada na formade uma rede ou tem furos.

6. Dispositivo de acordo com reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que a tira projetada na forma de uma rede inclui seções de largurade malha diferente e/ou forma de malha e/ou malhas deslocadas.

7. Dispositivo de acordo com reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que a tira provida com furos inclui seções com furosdiferentemente grandes e/ou furos diferentemente formados e/ou furosdeslocados.

8. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 7,caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma tira (2) inclui alternadamenteseções condutivas (12) e seções não condutivas (13).

9. Dispositivo de acordo com reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que a tira (2) é adicionalmente guiada ao redor de pelo menos umeixo conectado anodicamente (3, 20).

10. Dispositivo de acordo com reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que o comprimento (L) das seções condutivas (12) é maior doque ou igual à distância (h) entre os pelo menos dois eixos conectadoscatodicamente e menos do que a distância (d) entre um eixo conectadocatodicamente e um eixo conectado anodicamente vizinho.

11. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 10,caracterizado pelo fato de que o dispositivo além disso inclui um dispositivocom o qual o substrato (8) pode ser girado, o dispositivo sendo arranjáveldentro ou fora do banho.

12. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 11,caracterizado pelo fato de que pelo menos duas tiras (2) são arranjadas deforma que o substrato (8) a ser revestido possa ser guiado por entre elas e astiras (2) respectivamente contatem o lado superior e o lado inferior dosubstrato (8).

13. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 12,caracterizado pelo fato de que os eixos (3) podem ser conectados amboscatodicamente e anodicamente e podem ser abaixados sobre o substrato (8) ouelevados do substrato (8).

14. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 13,caracterizado pelo fato de que as seções condutivas (12) da pelo menos umatira (2) e as superfícies de eixo são feitas de um material eletricamentecondutivo que não passa na solução de eletrólito durante a operação dodispositivo.

15. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 14,caracterizado pelo fato de que a fim de revestir suportes flexíveis que sãodesenrolados de um primeiro rolo e enrolados sobre um segundo rolo, umapluralidade de dispositivos, uma pluralidade de tiras (2) guiadas redor de pelomenos dois eixos (3) são arranjadas uma sobre a outra ou próximas uma aoutra, o suporte flexível passando pelas tiras (2) em meandros.

16. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 1 a 8,caracterizado pelo fato de que os eixos (3) são construídos de uma pluralidadede segmentos eletricamente condutivos (35) que estão separadosrespectivamente um do outro por segmentos não condutivos (36), ossegmentos eletricamente condutivos (35) sendo conectáveis amboscatodicamente e anodicamente e a pelo menos uma tira (2) sendo construídade seções condutivas (12) e seções não condutivas (13) e sendo posicionadasnos eixos (3) de forma que uma seção não condutiva (13) da tira (2) repousesobre um segmento não condutivo (36) do eixo (3).

17. Dispositivo para o revestimento eletrolítico de pelo menosum substrato eletricamente condutivo ou uma superfície eletricamentecondutiva sobre um substrato não condutivo, caracterizado pelo fato de que odispositivo inclui uma pluralidade de dispositivos como definido em uma dasreivindicações 1 a 16, que estão conectados em série.

18. Método para o revestimento eletrolítico de pelo menos umsubstrato, caracterizado pelo fato de que é executado em um dispositivo comodefinido em uma das reivindicações 1 a 17, a tira repousando no substratopara o revestimento e sendo circulada com uma velocidade de circulação quecorresponde à velocidade com a qual o substrato é guiado pelo banho.

19. Método de acordo com reivindicação 18, caracterizadopelo fato de que a pelo menos uma tira é provida com tensão por pelo menosum eixo.

20. Método de acordo com reivindicação 18 ou 19,caracterizado pelo fato de que os eixos conectados catodicamente sãoelevados e conectados anodicamente a fim de desmetalizar.

21. Método de acordo com reivindicação 18 ou 19,caracterizado pelo fato de que os eixos são conectados anodicamente pararetirada de metal durante uma pausa de produção.

22. Método de acordo com reivindicação 18 ou 19,caracterizado pelo fato de que a tira corre ao redor de pelo menos um eixoadicional que está conectado como um anodo, a tira tendo alternadamenteseções condutivas e não condutivas, o comprimento das seções condutivassendo menos que a distância entre um eixo conectado como um anodo e umeixo conectado como um catodo e a tira contatando o substrato com a regiãoentre dois eixos, com os quais está conectada catodicamente.

23. Método de acordo com reivindicação 22, caracterizadopelo fato de que os eixos conectados catodicamente são elevados e conectadosanodicamente a fim de desmetalizar, enquanto os eixos conectadosanodicamente são abaixados e conectados catodicamente.

24. Método de acordo com uma das reivindicações 18 a 23,caracterizado pelo fato de que o substrato é girado por um ângulopredeterminado depois de passar pelo dispositivo, e subseqüentemente passapelo dispositivo durante uma segunda vez ou por um segundo dispositivo derevestimento eletrolítico.

25. Método de acordo com uma das reivindicações 18 a 24,caracterizado pelo fato de que a fim de ajustar a espessura de camada dacamada de metal com a qual o substrato eletricamente condutivo ou aestrutura eletricamente condutiva sobre um substrato eletricamente nãocondutivo é revestida, o tempo de contato é ajustado aumentando oureduzindo a velocidade de processamento e/ou o número de dispositivossucessivamente conectados como definido em uma das reivindicações 1 a 16.

26. Uso do dispositivo como definido em uma dasreivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de ser para o revestimentoeletrolítico de pelo menos um substrato eletricamente condutivo ou umasuperfície eletricamente condutiva estruturada ou superfície cheia sobre umsubstrato não condutivo.

27. Uso do dispositivo como definido em uma dasreivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de ser para produção de pistascondutoras sobre placas de circuito impresso, antenas de RFID, antenas detransponder ou outras estruturas de antena, módulos de cartão com chip,cabos planos, aquecedores de assento, condutores de chapa fina, pistascondutoras em células solares ou em telas de exibição de LCD/plasma ou paraa produção de produtos revestidos eletroliticamente em qualquer forma.

28. Uso do dispositivo como definido em uma dasreivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de ser para a produção desuperfícies decorativas ou funcionais sobre produtos que são usados paraproteção de radiação eletromagnética, para condução térmica ou comoembalagem.

29. Uso do dispositivo como definido em uma dasreivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de ser para a produção dechapas finas de metal ou suportes de polímero revestidos com metal em umou dois lados.