CN1791703A - 用于物体处理、尤其是印刷电路板电蚀刻的装置 - Google Patents

Abstract

在电蚀刻装置中设有一个带接触元件(20)的接触辊(11)，用该接触辊实现在印刷电路板(13)上的电接触。接触辊(11)具有用软材料制成的辊体(17)。在辊体的外侧布置有接触表面(21)朝外的接触元件(20)，其中接触表面是平整的。接触辊(11)以一定的压力在印刷电路板(13)上旋转，这样接触元件(20)在接触区每次以整个接触表面(21)紧贴在印刷电路板(13)上。

Description

用于物体处理、尤其是印刷电路板电蚀刻的装置

技术领域和背景技术

本发明涉及到一种根据权利要求1前序部分所述的用于物体处理、尤其是印刷电路板电蚀刻的装置。

一种相应的电蚀刻装置例如由EP819781A1公开了。在那里描述了带有安装在外侧面上、部分倾斜走向的扇形触片的输送轮。这种扇形触片用于接电和从电源到印刷电路板的供电。斜面有这样的意义，可实现从一个扇形触片到下一个扇形触片的光滑和连续的过渡。然而在这里不利的是，基本上始终是一个线形的电接触。这被认为不是最理想的。

发明内容

本发明的任务是实现一种在开头时提到的装置，用该装置可以避免现有技术的缺点，尤其是使像在印刷电路板或者这一类的物体上的接电得到改善。

该任务通过具有权利要求1所述的特征的装置来解决。本发明有利的以及优选的方案是其他权利要求的主题，并且在下面将详细说明。权利要求的文本明确对照说明书的内容。

根据本发明物体通过在直通轨道上的运输工具输送，并通过该装置的处理室。与此同时物体在处理室中通过处理介质运行，例如一种电解液，要涂敷到物体上的材料，例如铜被溶解在该电解液中。设有接触装置，物体与其连接用于从电源供电。接触装置具有多个接触元件，它们彼此电绝缘，并且在处理介质中至少部分的回转或者旋转。

此外根据本发明接触元件弹性的或者可铰接移动的布置在接触装置上。该布置使它一方面为了匹配物体不同的表面可从起始位置移出。另一方面它可以使接触元件，例如在外侧面具有平坦的接触表面，并且用这个平整的接触表面始终整个平面压在平整的物体上。因此不仅从接触装置到物体的接电获得普遍的改善。尤其是接触元件接触表面平整的结构可以实现通过每个平面压牢在物体上相对于线形接触极大地扩大了的接触表面，这是很有利的。

接触装置可以这样构成，它围绕着一个轴线旋转，或者具有一个承重的旋转轴。接触元件可以布置在这个旋转轴上，其中它们是弹性的或者铰接移动的布置。这种弹性的或者铰接的布置的结构优选使接触元件可以绕着相对于接触装置的旋转轴平行走向的轴线旋转或者偏斜。这种旋转或者偏斜运动当然不是强制的限制在一个精确的旋转运动上。他也可以是一个没有固定的精确的旋转轴的大致的旋转运动。同样它可以是一个在旋转轴方向的偏斜或者倾斜，也即绕着一个垂直于接触装置旋转轴走向的轴线。因此接触元件可以匹配所有可能的基片的不平度。

当接触元件足够宽，以使它延伸到接触装置的大部分或者甚至基本上整个宽度上，这是有利的。它的延伸可以基本上平行于旋转轴。此外将接触元件的接触表面设计为矩形是有利的。当它在圆周方向上比在旋转轴方向上狭窄时则特别有利。

使在两个相邻的接触元件之间的分隔间隙平行于旋转轴走向作为绝缘。通过基于接触元件弹性或者铰接的布置而改善的接触可以省去根据上面所提到的在EP819781A1中接触表面倾斜重叠的结构。

接触装置优选按照轮子、辊子或者滚筒的类型来构成。它在物体上旋转，并且与此同时用接触元件紧贴在物体上。

接触元件在接触装置上的弹性布置优选使得只需要微小的力就足够使接触元件相对于接触装置或者它的旋转轴作弹性移动、旋转或者偏斜。这类微小的力可以是几个牛顿米的扭矩。因此在接触元件同时产生旋转和偏斜时，接触装置不需要对物体施加过大的压力。

一方面接触元件可以借助一个长条形连接结构相对于接触装置的辊芯或者旋转轴用弹性支承固定或者支承。在此长条形连接结构可以是一个弹性杆。这种弹性杆一方面可以分别与接触装置的旋转轴或者辊芯固定，并且另一方面可与接触元件相连接。此外接触元件的可移动性仅仅通过连接的弹性来实现。可以使用弹簧元件代替弹性杆，例如螺旋弹簧、电缆、绞合线、导线、或者板簧。

此外接触元件可以具有一个铰链连接，它优选尽可能的贴近接触表面。这样可以实现接触元件或者接触表面的铰接性或者偏斜。当然在此它不能从它的基本位置移动的太远，这被认为是有利的。这类铰链连接可以是设置在接触元件上的一个球面接头。在这个球面接头中支承一个球头，它基本上与接触装置的旋转轴或者辊芯刚性的连接，例如通过一个定距杆。

根据本发明的一种方案，接触元件嵌入一个类似于轮形或者类似于滚筒形的辊体中。此外它在辊体上向外，尤其是用它的接触表面凸出一个有利的部分。这里辊体至少在接触元件的一个外部嵌入区，最好是全部具有上述的柔性和弹性。它可以通过塑料、橡胶、弹性体、或者泡沫材料制成的辊体来实现，它应该具有微小的硬度或者肖氏硬度。一方面通过接触元件嵌入到辊体中，另一方面通过它的大的柔性和弹性，接触元件可以弹性移动或者倾斜，其中要设定一定的回到初始位置的回复力。接触元件的可移动性是有利的，不仅在径向方向而且关系到它的定向，尤其有利的是关系到它绕着相对于接触装置旋转轴平行的轴的定向。

在前面所提到的带有用至少部分非常软的塑料或者相应的材料制成的辊体的接触装置中也可以将它用一个与其硬度成比例的力压住物体，以使接触装置具有一个明显偏离圆形的，至少在接触区内被压成大约平面的形状。因此当在辊体的外侧面上有足够多的接触元件时，就可以始终至少有一个或者多个接触元件压在物体的表面上。

为了提高接触元件的柔性或者可倾斜性，辊体在接触元件和旋转轴或者辊芯之间可以具有凹槽，凹槽也可以做成锥形、材料变薄或类似的结构。凹槽优选贴近接触元件。凹槽也可以大致在旋转点或者偏斜点上确定。

接触元件可以浇注、注塑或者发泡在一个这样的辊体中。这取决于辊体的材料，其中优选软塑料或者泡沫材料。

辊体的材料应该电绝缘。由此将辊体材料送到两个接触元件之间的间隙中，并且由此产生一个始终保持的绝缘作用。在两个接触元件之间的间隙在圆周方向上可相对狭窄，它可以是几个毫米，特别是大约1毫米到2毫米。

为了在接触元件和电蚀刻装置之间实现导电连接，可以在接触装置内敷设接触轨或者类似的部件。它也可以例如用绞合导线接到接触元件上。此外这里也可以通过金属弹簧、尤其是螺旋弹簧实现在接触元件和接触装置的旋转轴或者辊芯之间的连接。它一方面实现了接触元件在径向方向的可移动性，另一方面实现了尤其是相对于相邻的接触元件的可偏斜性。然而这里为了按照接触轮的类型还要保持接触装置的一定的形状稳定性，可以将相邻的接触元件用一个弹性的连接，例如一个橡胶带相互束紧。因此不需要实心材料或类似的辊体。

接触装置可以从旋转轴上取下来。在此它可以构成一个结构单元。这样它可以被更换或者保养。电连接优选也是可拆卸。例如对于电连接可以设有插头和相应的插座。它优选指向接触装置围绕其旋转的旋转轴方向。

接触装置是带有一个辊芯的接触辊，由弹性材料制成的辊体固定在辊芯上。在此接触装置嵌入辊体，并且具有嵌入的电连接，例如一个到接线端的绞合导线。

在带有多区或者多层的接触装置的结构中可以设有一个刚性的辊芯。接触元件可以与该辊芯弹性连接。

对于物体以及接触装置到物体的更精确的导向，尤其是关系到距离或者压紧力，可以设有一个在接触装置的旁边运行的同心布置的支承辊。接触装置和支承辊优选相互固定连接，并且具有一个共同的旋转轴。支承辊具有一个比接触装置小一点的直径，以使接触装置相对于支承辊具有一个圆环形的超出部分。在运行时接触装置和支承辊紧贴在物体上。通过支承辊基本上刚性的结构，接触装置接触元件的超出支承辊部分被压扁或者压到物体上。在此在旋转过程中每次至少一个接触元件整个平面紧贴到物体上。

一个这样的超出部分可以有几个毫米。它优选在1毫米到2毫米之间。这意味着虽然基本上接触装置的每个点在径向上都超出支承辊，但是为了使接触装置用于压紧所必需的力不太大，这个超出部分不能过大。

这些和其它的特征除了从权利要求也可由说明书和附图中得知，其中各个特征在本发明的实施方式下可以单独的，或者是以多个组合的形式，并且在其他的领域中得以实现，并且最好可以表示要求保护的、对自身有保护能力的实施方式。以上所做陈述并不限制各个段落以及中间标题的普遍性。

附图说明

本发明的实施例如附图示意所示，并且在下面将详细说明。如图所示：

图1是带有布置在外部的、嵌入弹性辊体中的接触元件的接触辊的侧视图，

图2是图1所示的接触辊的仰视图，其中两个接触元件以整个平面压在印刷电路板上，

图3是图1所示的带有接触元件的接触辊的另一个实施方案，该接触元件借助于螺旋弹簧与辊芯相连，

图4是类似于图3所示的接触辊的另一个变型方案，其中螺旋弹簧由弹性杆代替，并且

图5是类似于图3所示的接触辊的另一个变型方案的剖视图，其中接触辊可以从轴上取下。

具体实施方式

图1所示是电蚀刻装置接触辊11的侧视图，用这个接触辊可以实施在印刷电路板13上的接电。这种原理的电接触以及使用接触辊11的电蚀刻装置在上述EP819781A1中公开了。就此它与此有关的文本明确对照本说明书的内容。

接触辊11从结构上具有一个辊芯15，它也可以是一个起支承作用的旋转轴。围绕着这个辊芯15布置的是由软弹性材料，例如泡沫材料形式的塑料制成的辊体17。此外选择辊体17的硬度使它无需大的力的消耗至少可以压平一定的部分。为此优选使用带有封闭的空腔的泡沫材料，它的回复力相对较大，有利于接触辊11形状的稳定性。作为替代方案可以使用带有凹槽的弹性体提高弹性。

在接触辊11的外侧设有接触元件20。从图2所示可以看出，它们大致是矩形，并且以接触表面21凸出其他的辊体17一部分。在根据图1和图2所示的接触辊11中设有16个接触元件20，它们每个的构造都是相同的。

接触元件20至少一部分嵌入到辊体17的外部区域，例如在加工时把它泡在泡沫中。它将接触元件20不可拆卸的连接在辊体17上。例如通过一个在辊芯15上的换向器装置，从外部到接触元件20的电接触这里未示出，然而对于专家们来说，这原则上是容易构成的。对此同样参见上面提到的EP819781A1。

在图1中可以看出，压在印刷电路板13上的接触辊11的区域24怎样被压平一些。它是通过一定的支承力产生的，这个支承力要精确地选择到这么大，使其能够压扁。布置在压扁区域24上的两个接触元件20，以它整个的接触表面21紧贴在印刷电路板13上。这两个接触表面21在图2中用阴影线示出。通过这样一种相对大平面的接触，实现在印刷电路板13上的安全和可靠的接触。

如果接触辊11继续旋转一部分，在图1中所示是逆时针方向，那么当两个接触元件20的右侧抬起来时，在左侧布置的接触元件已经部分地紧贴在印刷电路板13上了。在任何情况下总是至少有一个接触元件20以它整个接触表面21紧贴在印刷电路板13上。如果由于确定的原因希望多个接触元件紧贴在上面，或者被认为是必需的，则接触元件也可以做成更狭长的形式。

为了实现接触辊11或者确切的说是接触元件20精确的支承在印刷电路板13上，辊芯15到印刷电路板的距离要始终保持不变。为此根据图2所示在接触辊11的旁边设有一个支承辊30，例如装在作为旋转轴的加长的辊芯15上。在支承辊30和接触辊11之间设有一个附加地起绝缘作用的间隔片31。

可以看出，接触辊11或者确切的说接触表面21径向伸出支承辊30有多宽。当支承辊30始终整个贴在印刷电路板13上运行时，如图1中所看到的，接触辊11被压扁。

接触辊11在区域24上的压扁除了引起一定的接触压力之外，还使接触元件20以它的接触表面21整个平面都贴在印刷电路板13的表面上。为此接触元件20的偏斜可以这样讲，是在它在辊体上的连接之内，围绕着平行于辊芯15走向的轴线进行的。当然这一偏斜移动是相对复杂的，并且数学上是很难描述的。然而可以说，在通常情况下接触元件20只要它用它的一个边缘贴到印刷电路板13上，马上整个平面就压在接触表面21上。

在两个接触元件20之间各有一个绝缘间隙22。它可以用辊体17的材料填满，并因此产生两个相邻接触元件的互相绝缘作用。

由图3所示的接触辊111的变型方案可以看出，通向辊芯115的螺旋弹簧126是如何安装在接触元件120内侧的支撑件125中的。那里设有另外一个支撑件127，螺旋弹簧126的另一个端部被固定在这个支撑件127上。支撑件125和127以及螺旋弹簧126优选是导电的。由此可以在接触元件120上实现接触。从固定在辊芯115上的支撑件127可以敷设出接触轨或者接触导线，并且以公知的方式和方法与供电相连接。

这类螺旋弹簧126除了用于电接触以外，同样用于接触元件120固定在辊芯115上。例如这里同样也可以在变型方案中不使用实心的辊体117，而是仅仅将接触元件120用螺旋弹簧126固定在辊芯115上。此外根据回转柔性带的种类，相邻的接触元件120各自相互连接，使其保持相互的间隔。此外两个相邻接触元件120的连接然而也可以是弹性的和铰接移动的。那么它大致相应于一个辐条轮，其中辐条通过弹性的螺旋弹簧126构成。辐条轮具有这样的结构，它各自压在印刷电路板113上的区域可以被压入一些，由此保证了每次至少一个接触元件的整个平面的支承。为了两个相邻接触元件120的连接，或者作为完整的闭合回路可以设有一个环绕的带，或者一个环绕的弹性杆，或者这一类的部件。

图4所示是另一个变型方案。这里用弹性杆228代替了图3中的螺旋弹簧126。弹性杆一端固定在接触元件220内侧的支撑件225中，另一端固定在辊芯215的孔型支撑件227中。

弹性杆228如前面在图3中对于螺旋弹簧所描述的，或者单独设置，或者与实心的辊体217相连接。这里未示出电接触。它一方面可以通过杆228的导电材料来实现，作为替代方案，杆可以用金属螺旋弹簧围起来、或者具有连接线。

由图4中可以看出，在下面的、用它的接触表面221整个平面紧贴在印刷电路板213上的接触元件220中，各个弹性杆228是如何被弯曲或折弯的。

图5所示是根据本发明的接触装置或者接触辊311的另一个方案的剖视图。类似于图1或者图2所示的接触辊，接触元件320嵌入例如由软的材料或者泡沫材料制成的弹性辊体317。在此辊体317在接触元件320之内径向具有一个收缩槽318。它用于提高辊体317外端部的柔韧性，并且因此改善接触元件320的可偏斜性和可扭转性。

辊体317装在一个环形辊芯315上，优选是不可拆卸的。接触辊311又与辊芯315一起插到轴312上，并且被机械固定，例如通过一个弹簧卡环。

在辊体317内有一个引入线333。它连到沿着轴312方向的插头335上。插头335又插入在接触轨327中相应的插座336。以此实现在不同的接触轨327和接触元件320之间的电接触。

这意味着接触辊311可以拔下来，并且可以修理或者更换。此外支承辊330位于轴312上，支承辊330在接触辊311拔出时仍然留在轴上。在接触辊311或者确切地说辊体317的右侧和支承辊330之间进行分离。

在此在插头335和插座336之间的插入连接也可以形成卡紧或者夹紧，使接触辊311可靠的固定在轴312上。

为了保证长形插头335可靠的固定和定位在辊体317或者接触辊311上，辊芯315可以由塑料来制造，并且将插头335固定在辊芯315上面，例如粘接或者用螺纹件拧紧。

对于在各个接触元件320上电接触的分配，可以对每两个接触元件320装一个带两个引入线333的插头335。以这种方式和方法总是有两个接触元件320同时以同样的方式和方法接电。在不计较大的费用消耗的情况下，同样可以为每个接触元件320设一个引入线333和一个插头335。

在另一个未图示的方案中，作为接触元件的固定可以设置基本上刚性的离辊芯有一定距离的杆。在它的端部可以布置一个球头。接触元件具有一个离接触表面尽可能近的、合适的球面接头。当接触元件以球面接头支承在支杆的球头上时，那么接触元件就可以直接铰接偏斜。在此附加的或者在一个铰链套管中、或者在一个连接杆上，在径向方向设有一定的长度可改变性。它在滚动时使得在印刷电路板上接触辊运行状态的改善。

从前面所提到的现有技术获知的对于接触元件的不同材料的选择以及各自的电致动方案，也可以在此得到相应的使用。

Claims (20)

1.用于处理物体、尤其是对印刷电路板(13、113、213)电蚀刻的装置，在直通轨道上通过带有处理介质、如电解液的处理室，带有输送物体通过处理室的运输工具以及接触装置(11、111、211、311)进行接电和从电源到物体的供电，其中接触装置具有多个彼此电绝缘，并且具有紧贴在物体上的环绕的接触元件(20、120、220、320)，其特征在于，接触元件弹性的或者可铰接移动的布置在接触装置(11、111、211、311)上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述接触装置(11、111、211、311)具有旋转轴(15、115、215、312)，接触元件(20、120、220、320)弹性的或者可饺接移动的布置在旋转轴上。

3.根据权利要求1或者2所述的装置，其特征在于：所述接触元件(20、120、220、320)弹性或者铰接的布置，使它至少围绕着相对于接触装置(11、111、211、311)的旋转轴(15、115、215、312)平行走向的轴线可旋转或者偏斜。

4.根据上述的权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：所述接触元件(20、120、220、320)在外侧具有平坦的接触表面(21、121、221、321)。

5.根据上述的权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：所述接触元件(20、120、220、320)在接触装置(11、111、211、311)的大部分宽度上延伸，优选是基本上平行于旋转轴(15、115、215、312)的走向。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述接触元件(120、220)借助于一个长条形连接结构(126，228)相对于旋转轴(115、215)弹性的支承在上面，其中长条形连接结构优选是一个弹性杆(228)，并且各自基本上与旋转轴和接触元件固定连接。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于：所述接触元件(20、120、220)具有一个铰链连接，优选要贴近外部的接触表面(21、121、221)，其中尤其是接触元件具有一个球面接头，在这个球面接头中支承一个基本上刚性的与旋转轴(15、115、215)相连接的球头。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于：所述接触元件(20、120、220、320)嵌入到辊体(17、117、317)中，辊体至少在外部嵌入区是柔性的和弹性的，最好具有微小的硬度或者肖氏硬度，其中接触元件借助于嵌入到辊体上可以以回复力弹性移动或者倾斜。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，为了提高接触元件的柔性或者可倾斜性，辊体(317)在接触元件(320)和旋转轴(312)或者辊芯(315)之间具有凹槽(318)，其中凹槽优选处于贴近接触元件的位置。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于：所述接触元件(20、120、220、320)浇注、注塑或者发泡在辊体(17、117、317)中。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于：要这样嵌入到辊体(17、117、317)中，以使在两个接触元件(20、120、220、320)之间的间隙(22、122、222)中至少部分的，最好是快到到外径之前都有弹性的柔性辊体材料。

12.根据上述的权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：在两个接触元件(20、120、220、320)之间的间隙(22、122、222)在圆周方向是狭窄的，最好只有几个毫米，尤其是大约只有2毫米。

13.根据上述的权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：在接触装置(11、111、211、311)上弹性布置接触元件(20、120、220、320)，使微小的力或扭矩，最好是以几个牛顿的力或者以几个牛顿米的扭矩就能够满足接触元件相对于旋转轴(15、115、215、312)的弹性移动、旋转或者偏斜的需求。

14.根据上述的权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：在接触装置(11、111、211、311)内，在接触元件(20、120、220、320)和接触轨(127、327)之间采用柔性的，优选是绞合导线的导电连接(126、333)。

15.根据上述的权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：所述接触装置(311)可以从旋转轴(312)上取下来，优选是作为一个结构单元，其中尤其电连接(335、336)同样是可拆卸的。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于：所述接触装置(311)是接触辊，带有一个辊芯(315)，由弹性材料制成的辊体(317)固定在辊芯上，其中接触装置(311)嵌入辊体，并且具有到接线端的嵌入电连接(333)。

17.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于：对于电连接可以设置插头(335)和相应的插座(336)，它优选指向接触装置(311)围绕其旋转的旋转轴(312)的方向。

18.根据上述的权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：所述接触装置(11、111、211、311)的刚性的辊芯(15、115、215、315)完全用弹性的和由软材料组成的辊体(17、117、217、317)包围起来。

19.根据上述的权利要求中任一项所述的装置，其特征在于：在接触装置(11、111、211、311)的旁边，并且与之同心的布置刚性的支承辊(30、330)，其中接触装置和支承辊优选相互固定连接，其中支承辊具有一个比接触装置小一点的直径，并且在运行时支承在物体(13、113、213)上时接触装置超出支承辊(30、330)的部分被压扁，在旋转过程中每次至少一个接触元件(20、120、220、320)用平面紧贴在物体(13、113、213)上。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于：所述超出部分总计有几个毫米，优选在1毫米到2毫米之间。

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