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REVENDICATIONS
1. Cellule de dépôt électrolytique sélectif sur des zones localisées d'une bande métallique entraînée en continu comprenant un dispositif d'injection d'un électrolyte sur les zones à traiter de la bande au travers de masques, ainsi qu'un dispositif d'appui appliquant cette bande métallique contre ces masques et assurant l'étanchéité sur les deux faces de celle-ci, caractérisée par le fait qu'elle comporte une glissière munie d'un chemin de guidage, dont le fond comporte des orifices en regard des buses d'injection de l'électrolyte, dans lequel circule une chaîne sans fin dont la largeur est inférieure à la largeur du chemin de guidage et dont les maillons sont reliés les uns aux autres avec jeu;
par le fait qu'un masque comprenant au moins une ouverture recouvre au moins un maillon de la chaîne, et par le fait que certains maillons au moins comportent une paire d'organes de localisation coopérant avec des organes de pilotage correspondants de la bande métallique à traiter située entre la chaîne et le dispositif d'appui.
2. Cellule selon la revendication I, caractérisée par le fait que le fond du chemin de guidage de la glissière comporte des rainures de récupération de l'électrolyte communiquant avec une chambre de récupération du dispositif d'injection par des perforations.
3. Cellule selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la largeur du chemin de guidage de la glissière est supérieure à celle de la chaîne porte-masques d'une valeur au moins égale au sabrage de la bande métallique comptée sur la longueur de la glissière.
4. Cellule selon l'une des revendications I à 3, caractérisée par le fait que le jeu axial entre deux maillons voisins de la chaîne est au moins égal à la tolérance totale due à l'étampage de la bande sur la distance entre deux paires d'organes de pilotage voisins de la bande métallique, ou un multiple de cette distance.
5. Cellule selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les maillons de la chaîne peuvent se déplacer angulairement les uns par rapport aux autres.
6. Cellule selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que chaque maillon de la chaîne comporte une paire d'organes de localisation et au moins un masque muni d'au moins une ouverture.
7. Cellule selon la revendication 6, caractérisée par le fait que chaque masque déborde sur un des maillons adjacents à celui auquel il est fixé.
8. Cellule selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que la bande métallique est continue.
9. Cellule selon la revendication 1 pour le traitement des tron çons de bande métallique discontinus, caractérisée par le fait que certains maillons de la chaîne comportent des plots de positionnement de ces tronçons et par le fait que chaque masque recouvre tous les maillons situés entre deux plots de positionnement.
10. Cellule selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le dispositif d'appui comporte des segments de courroie d'une longueur correspondant à l'espacement de deux plots portés par une bande sans fin, et par le fait que cette bande sans fin est entraînée à une vitesse synchronisée sur la vitesse de la chaîne porte-masques.
La présente invention a pour objet une cellule de dépôt électrolytique sélectif plus particulièrement adaptée au dépôt électrolytique en continu d'un film de métal précieux, notamment de l'or ou de l'argent, sur des portions bien déterminées et localisées d'un rouleau métallique avant ou après étampage de celui-ci sur la formation de zones de soudure recevant un composant électronique.
Il existe des machines permettant un tel dépôt électrolytique pas à pas, la partie du rouleau sur laquelle la ou les zones de soudure doivent être déposées restant immobile pendant le dépôt. L'inconvénient de cette machine réside dans une limitation de sa production
horaire et la nécessité de prévoir des systèmes mécaniques compli
qués et onéreux de localisation des zones de soudure par rapport aux moyens limitant lesdites zones de soudure.
En effet, I'étampage de la bande ne peut se faire qu'à l'intérieur de tolérances déterminées qui s'additionnent d'une pièce à l'autre. Il est donc nécessaire soit d'agrandir les zones de soudure, ce qui entraîne une perte considérable de métal précieux, soit de réduire la longueur de la bande traitée à chaque pas, ce qui limite la productivité de la machine.
Il existe en outre des machines travaillant en continu, telles que décrites dans le brevet français N" 2.139.037, comprenant une cellule de déposition circulaire rotative sur la périphérie de laquelle vient s'appliquer la bande à traiter et qui est entraînée par des picots solidaires de cette roue. Pour les tolérances d'étampage données, il est donc nécessaire de limiter la longueur de la bande traitée pour que ces picots coopèrent convenablement avec des trous étampés de la bande. Comme il faut un temps déterminé pour effectuer le dépôt électrolytique, il faut réduire la vitesse de rotation de la roue et donc la production de la machine. Pour augmenter la productivité, il est nécessaire d'augmenter la surface des zones de soudure entraînant un gaspillage de métal précieux.
La présente invention a pour but de réaliser une cellule de dépôt électrolytique sélectif sur un matériau en bande de façon continue permettant une grande production horaire et des zones de soudure de section aussi faible que possible pour réduire la quantité de métal précieux nécessaire.
La cellule de dépôt électrolytique se distingue par les caractéristiques énumérées à la revendication 1.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution de la cellule de dépôt électrolytique sélectif selon l'invention.
La figure I est une élévation, partiellement en coupe, de la cellule.
La figure 2 est une vue de dessus de la cellule, certaines parties étant retirées.
La figure 3 illustre une chaîne porte-masques coopérant avec la bande métallique à traiter.
La figure 4 est une coupe transversale de la cellule illustrée à la figure 1.
La figure 5 illustre une variante de l'articulation des maillons de la chaîne porte-masques.
La figure 6 est une vue de dessus d'une variante de la chaîne porte-masques.
La figure 7 illustre une coupe transversale partielle de la cellule.
La figure 8 illustre une variante utilisant une roulette de positionnement de la bande de composants sur la chaîne porte-masques.
La figure 9 illustre une variante de l'entraînement de la bande de caoutchouc.
Les figures 10 et 11 illustrent des détails d'une forme d'exécution de la cellule prévue pour le traitement de bande de composants prédécoupée.
La cellule de dépôt électrolytique comporte un bac de rétention 2 dans lequel est positionnée une boîte de mise en pression 8 d'un électrolyte contenant le métal précieux à déposer sur la bande métallique
M. Cette boîte de mise en pression comprend des buses d'injection 11 en platine et servant d'anode en contact avec le pôle positif d'un redresseur de courant continu. Une pompe amène l'électrolyte dans cette boîte de mise en pression. Cette boîte de mise en pression 8 est située à l'intérieur d'une chambre de récupération 4 obturée à sa partie supérieure, en regard des buses d'injection 11, par une glissière 12.
Cette glissière 12 présente sur sa face supérieure un chemin de guidage recevant la chaîne porte-masques 1. La largeur de ce chemin de guidage est supérieure à celle de la chaîne 1 d'une valeur correspondant au sabrage, soit le défaut de rectitude de la bande métallique M sur la longueur de traitement envisagée. Le fond de ce chemin de guidage comprend des rainures de récupération 50 de
I'électrolyte communiquant avec la chambre de récupération 4 par des trous 51.
La chaîne porte-masques 1 comprend une pluralité de maillons 52 accouplés les uns aux autres avec jeu axial et angulaire formant une chaîne sans fin dont le brin supérieur est logé dans la glissière 12, le brin inférieur étant libre, et la chaîne étant appuyée sur des retours de bande 13 arqués dans ses zones de transition entre les deux brins.
Chaque maillon 52 porte au moins un masque dont l'ouverture 54 correspond aux dimensions des zones à traiter de la bande métallique M. Dans la variante illustrée à la figure 6, le masque 53 d'un maillon 52 déborde sur le maillon 52 adjacent pour améliorer l'étanchéité de la chaîne 1. Chaque maillon 52 comporte encore au moins une paire de picots de positionnement 55 coopérant avec des perforations étampées dans la bande métallique M. Le jeu axial existant entre deux maillons voisins 52 est au moins égal à la tolérance totale sur la distance séparant deux trous voisins de la bande métallique M coopérant avec les picots 55. De cette façon, chaque maillon 52 est positionné avec précision par rapport à une partie de la bande métallique comportant au moins une zone à traiter.
De ce fait, I'ouverture des masques 54 peut être réduite exactement aux dimensions théoriques requises de la surface ou zone à traiter, ce qui permet de n'utiliser que la quantité strictement nécessaire de métal noble.
Chaque partie de bande métallique M étant positionnée individuellement sur les maillons 52, la vitesse de défilement de la bande
M peut être considérablement augmentée, par exemple jusqu'à 20 m/min au moins, soit au moins le triple des machines existantes.
Il suffit de déterminer la longueur des buses d'injection en fonction de la vitesse de défilement et de l'épaisseur du dépôt désiré.
Dans le cas décrit où la glissière est rectiligne, on évite toute déformation de la bande métallique M.
La bande métallique M est en contact avec un rouleau d'alimentation cathodique 56.
La bande métallique M est appliquée contre les maillons 52 de la chaîne 1 par une presse 14, 15, 43, 35, 22, 21, 23 présentant une bande de caoutchouc sans fin 57 en contact avec la face supérieure de la bande métallique M et protégeant cette surface de tout contact avec l'électrolyte. Cette bande de caoutchouc est montée sur des rouleaux 25.
Dans la variante illustrée à la figure 7, la largeur de la bande 57 et des masques 53 est au moins égale à la largeur de la bande de composants M pour encore améliorer l'étanchéité.
Dans la variante illustrée à la figure 9, la courroie de caoutchouc 57 est montée et engrenée avec un galet cranté 63 entraîné en rotation par un moteur (non illustré) à une vitesse correspondant à la vitesse d'avance de la chaîne 1.
Dans la variante illustrée à la figure 8, une roulette 61 de positionnement munie de joints caoutchouc toriques 62 est placée à l'entrée de l'unité pour assurer une bonne localisation des picots 55 de la chaîne 1 sur les trous de pilotage prévus sur la rive de la bande de composants M.
Dans le cas illustré, le jeu entre deux maillons 52 de la chaîne I est obtenu par le fait que le diamètre des vis 58 est inférieur au diamètre des trous correspondants de la plaque 59.
Dans la variante illustrée à la figure 5, les plaques 59 reliant deux maillons 52 adjacents de la chaîne I sont remplacées par des crochets 60 coopérant également avec les vis 58. De cette façon, tout en conservant le même jeu entre deux maillons, la chaîne 1 peut être démontée à n'importe quel endroit.
Dans des variantes, la boîte de mise en pression et la glissière pourraient présenter des formes différentes, par exemple arquées ou en demi-cercle. De même, la boîte de mise en pression pourrait être située au-dessus de la glissiére, la circulation de l'électrolyte s'effectuant alors de haut en bas.
Dans toutes les réalisations de cette nouvelle cellule de déposition électrolytique sélective, les avantages suivants sont obtenus par rapport aux machines existantes:
1. La déposition se fait en continu à grande vitesse de défilement.
2. Localisation précise et individuelle des surfaces devant être trai
tées sur la bande, ce qui permet de réduire au maximum l'ouver
ture des masques et donc l'utilisation de métal précieux.
3. La localisation des spots à traiter par rapport aux masques est
individuelle et s'affranchit de la sorte des tolérances de l'étam
page ou de découpe de la bande ainsi que de ses déformations
(tolérance entre pas et sabrage).
4. Lorsque les dimensions et la forme de la bande à traiter chan
gent, il suffit de remplacer la chaîne porte-masques I et la glis
sière 12, ce qui peut se faire très rapidement.
La seconde forme d'exécution de la cellule de traitement est
prévue pour traiter des sections de longueurs déterminées de bande métallique. Dans ce cas, la chaîne porte-masques présente au moins un maillon intermédiaire présentant une butée ou plot de recentrage
70 contre lequel chaque tronçon de bande N est amené successivement. Dans une telle exécution, on prévoit un masque continu 72 d'une longueur correspondant aux tronçons de bande N à traiter, ce masque recouvrant plusieurs maillons 52 de la chaîne 1. Dans cet exemple, seuls les maillons jouxtant un plot 70 sont équipés de picots 55 pour positionner le tronçon de bande N. Les maillons intermédiaires comportant des goupilles 71 coopèrent avec les bords
des tronçons de bande N.
Dans cette forme d'exécution, la courroie de caoutchouc de la
presse est formée de segments 73 fixés sur une bande sans fin 74
entre lesquels des espaces sont ménagés pour recevoir les plots 70.
L'entraînement de la bande 74 est réalisé en synchronisme avec l'en
traînement de la chaîne de masques par une liaison cinématique ap propriée.
Dans certaines formes de bandes métalliques, les picots ou
organes de localisation d'une même paire de maillons de la chaîne
porte-masques coopèrent avec des trous de pilotage de cette bande
d'une part et, d'autre part, avec une tranche latérale de cette bande.
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CLAIMS
1. Selective electrolytic deposition cell on localized areas of a continuously driven metal strip comprising a device for injecting an electrolyte onto the areas to be treated of the strip through masks, as well as a support device applying this metal strip against these masks and ensuring sealing on both sides thereof, characterized in that it comprises a slide provided with a guide path, the bottom of which has orifices facing the nozzles d injection of the electrolyte, in which an endless chain circulates whose width is less than the width of the guide path and whose links are connected to each other with play;
by the fact that a mask comprising at least one opening covers at least one link in the chain, and by the fact that at least some links comprise a pair of locating members cooperating with corresponding control members of the metal strip to treat located between the chain and the support device.
2. Cell according to claim I, characterized in that the bottom of the guide path of the slide comprises grooves for collecting the electrolyte communicating with a recovery chamber of the injection device by perforations.
3. Cell according to claim 2, characterized in that the width of the guide path of the slide is greater than that of the mask-carrying chain by a value at least equal to the cutting of the metal strip counted over the length of the slide.
4. Cell according to one of claims I to 3, characterized in that the axial play between two neighboring links of the chain is at least equal to the total tolerance due to the stamping of the strip over the distance between two pairs piloting organs adjacent to the metal strip, or a multiple of this distance.
5. Cell according to one of claims 1 to 4, characterized in that the links of the chain can move angularly with respect to each other.
6. Cell according to one of the preceding claims, characterized in that each link in the chain comprises a pair of locating members and at least one mask provided with at least one opening.
7. Cell according to claim 6, characterized in that each mask projects beyond one of the links adjacent to that to which it is fixed.
8. Cell according to one of claims 1 to 7, characterized in that the metal strip is continuous.
9. A cell according to claim 1 for the treatment of sections of discontinuous metal strip, characterized in that certain links of the chain include studs for positioning these sections and in that each mask covers all the links located between two positioning pads.
10. Cell according to claim 9, characterized in that the support device comprises belt segments of a length corresponding to the spacing of two studs carried by an endless band, and by the fact that this band without end is driven at a speed synchronized with the speed of the mask chain.
The subject of the present invention is a selective electrolytic deposition cell more particularly suitable for the continuous electrolytic deposition of a film of precious metal, in particular gold or silver, on well-defined and localized portions of a roll. metal before or after stamping it on the formation of solder zones receiving an electronic component.
There are machines allowing such an electrolytic deposition step by step, the part of the roller on which the weld zone or zones must be deposited remaining stationary during the deposition. The disadvantage of this machine lies in a limitation of its production
schedule and the need to provide complicated mechanical systems
ques and expensive location of the weld areas relative to the means limiting said weld areas.
Indeed, the stamping of the strip can only be done within determined tolerances which add up from one part to another. It is therefore necessary either to enlarge the weld zones, which results in a considerable loss of precious metal, or to reduce the length of the strip treated at each step, which limits the productivity of the machine.
There are also machines working continuously, as described in French patent No. 2,139,037, comprising a circular circular deposition cell on the periphery of which the strip to be treated is applied and which is driven by pins integral with this wheel. For the given stamping tolerances, it is therefore necessary to limit the length of the treated strip so that these studs cooperate properly with stamped holes in the strip. As it takes a determined time to carry out the electroplating , it is necessary to reduce the speed of rotation of the wheel and therefore the production of the machine.To increase productivity, it is necessary to increase the surface of the welding zones leading to a waste of precious metal.
The object of the present invention is to produce a cell for selective electrolytic deposition on a strip material in a continuous manner allowing a large hourly production and welding zones of section as small as possible to reduce the quantity of precious metal required.
The electrolytic deposition cell is distinguished by the characteristics listed in claim 1.
The attached drawing illustrates schematically and by way of example an embodiment of the selective electrolytic deposition cell according to the invention.
Figure I is an elevation, partially in section, of the cell.
Figure 2 is a top view of the cell, some parts being removed.
Figure 3 illustrates a mask holder chain cooperating with the metal strip to be treated.
FIG. 4 is a cross section of the cell illustrated in FIG. 1.
FIG. 5 illustrates a variant of the articulation of the links of the mask-carrying chain.
Figure 6 is a top view of a variant of the mask holder chain.
Figure 7 illustrates a partial cross section of the cell.
FIG. 8 illustrates a variant using a wheel for positioning the strip of components on the mask-carrying chain.
FIG. 9 illustrates a variant of the drive of the rubber band.
FIGS. 10 and 11 illustrate details of an embodiment of the cell intended for processing a strip of precut components.
The electrolytic deposition cell comprises a retention tank 2 in which is positioned a pressurizing box 8 of an electrolyte containing the precious metal to be deposited on the metal strip
M. This pressurizing box comprises injection nozzles 11 made of platinum and serving as an anode in contact with the positive pole of a direct current rectifier. A pump brings the electrolyte into this pressurizing box. This pressurizing box 8 is located inside a recovery chamber 4 closed at its upper part, opposite the injection nozzles 11, by a slide 12.
This slide 12 has on its upper face a guide path receiving the mask-carrying chain 1. The width of this guide path is greater than that of the chain 1 by a value corresponding to the saber, that is the lack of straightness of the metal strip M over the envisaged treatment length. The bottom of this guide path includes recovery grooves 50 of
The electrolyte communicating with the recovery chamber 4 through holes 51.
The mask-carrying chain 1 comprises a plurality of links 52 coupled to each other with axial and angular play forming an endless chain, the upper strand of which is housed in the slide 12, the lower strand being free, and the chain being supported on band returns 13 arcuate in its transition zones between the two strands.
Each link 52 carries at least one mask, the opening 54 of which corresponds to the dimensions of the zones to be treated of the metal strip M. In the variant illustrated in FIG. 6, the mask 53 of a link 52 extends beyond the adjacent link 52 to improving the tightness of the chain 1. Each link 52 also comprises at least one pair of positioning pins 55 cooperating with perforations stamped in the metal strip M. The axial play existing between two neighboring links 52 is at least equal to the tolerance total over the distance separating two neighboring holes of the metal strip M cooperating with the pins 55. In this way, each link 52 is positioned with precision relative to a part of the metal strip comprising at least one area to be treated.
Therefore, the opening of the masks 54 can be reduced exactly to the theoretical dimensions required of the surface or area to be treated, which makes it possible to use only the strictly necessary quantity of noble metal.
Each part of the metal strip M being positioned individually on the links 52, the speed of travel of the strip
M can be considerably increased, for example up to 20 m / min at least, or at least three times the existing machines.
It suffices to determine the length of the injection nozzles as a function of the running speed and the thickness of the desired deposit.
In the case described where the slide is rectilinear, any deformation of the metal strip M is avoided.
The metal strip M is in contact with a cathode feed roller 56.
The metal strip M is applied against the links 52 of the chain 1 by a press 14, 15, 43, 35, 22, 21, 23 having an endless rubber strip 57 in contact with the upper face of the metal strip M and protecting this surface from contact with the electrolyte. This rubber band is mounted on rollers 25.
In the variant illustrated in FIG. 7, the width of the strip 57 and of the masks 53 is at least equal to the width of the strip of components M to further improve the seal.
In the variant illustrated in FIG. 9, the rubber belt 57 is mounted and meshed with a notched roller 63 driven in rotation by a motor (not illustrated) at a speed corresponding to the speed of advance of the chain 1.
In the variant illustrated in FIG. 8, a positioning wheel 61 fitted with O-ring rubber seals 62 is placed at the entrance to the unit to ensure good location of the pins 55 of the chain 1 on the pilot holes provided on the edge of the M component strip.
In the illustrated case, the clearance between two links 52 of the chain I is obtained by the fact that the diameter of the screws 58 is less than the diameter of the corresponding holes in the plate 59.
In the variant illustrated in Figure 5, the plates 59 connecting two adjacent links 52 of the chain I are replaced by hooks 60 also cooperating with the screws 58. In this way, while maintaining the same play between two links, the chain 1 can be disassembled at any location.
In variants, the pressurizing box and the slide could have different shapes, for example arcuate or semicircle. Similarly, the pressurizing box could be located above the slide, the circulation of the electrolyte then taking place from top to bottom.
In all the achievements of this new selective electrolytic deposition cell, the following advantages are obtained compared to existing machines:
1. Deposition is carried out continuously at high scrolling speed.
2. Precise and individual location of the surfaces to be treated
tees on the tape, which minimizes opening
masks and therefore the use of precious metal.
3. The location of the spots to be treated in relation to the masks is
individual and thus frees itself from the tolerances of the stam
page or cutting the strip and its deformations
(tolerance between step and saber).
4. When the dimensions and the shape of the strip to be treated change
gent, just replace the mask holder chain I and the glis
12, which can be done very quickly.
The second embodiment of the processing cell is
intended to treat sections of determined lengths of metal strip. In this case, the mask holder chain has at least one intermediate link having a stop or centering pad
70 against which each strip section N is brought successively. In such an embodiment, a continuous mask 72 is provided with a length corresponding to the sections of band N to be treated, this mask covering several links 52 of the chain 1. In this example, only the links adjoining a stud 70 are fitted with pins 55 to position the strip section N. The intermediate links comprising pins 71 cooperate with the edges
sections of N band.
In this embodiment, the rubber strap of the
press is formed by segments 73 fixed on an endless belt 74
between which spaces are provided to receive the studs 70.
The belt 74 is driven in synchronism with the in
dragging of the mask chain by an appropriate kinematic link.
In certain forms of metal strips, the pins or
locators of the same pair of chain links
mask holders cooperate with pilot holes of this strip
on the one hand and, on the other hand, with a lateral edge of this strip.