CN1900380A - 用于卷到卷地电解处理膜的装置与方法 - Google Patents

用于卷到卷地电解处理膜的装置与方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及以卷到卷的方式对带状件进行电解处理。带状件是在表面上设有低导电性的层的塑料带，或是具有低导电性的金属带，并且所述金属带在其表面上对机械损害敏感。电接通利用在每一侧的、分别具有在另一侧的对应辊(5、4)的金属接触辊(2、3)来实现达成。接触区域(1)与较长的电解区域(11)沿连续设备相互交替。为了对电解区域的各位置的电流密度进行单独调整，所述区域包含单独的阳极，所述阳极具有单独的整流器，以形成单独的电解池。由此，这样来补偿低导电性的带状件中的电压降，即，在阳极下方，在电解区域的各位置处，预定的电流密度是有效的。

Description

用于卷到卷地电解处理膜的装置与方法
技术领域
本发明涉及一种在连续设备(Durchlaufanlage)中卷带式/卷到卷(vonRolle zu Rolle)电解处理带状件的装置。所述带状件特别是由一种低导电性的材料或电绝缘的材料制成的，所述材料的一侧或两侧设有薄的导电基层。为了进行处理，利用运送辊或接触辊沿水平或垂直的走向从卷到卷输送所述带状件通过该电解设备。
背景技术
在实际中，膜的电绝缘材料优选为塑料，例如聚亚酰胺、聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯或环氧树脂。在所述材料上，在表面上在一侧或两侧整面地层压(laminieren)或汽化渗镀或溅射所述导电的基层。带状件的表面通常对于损害很敏感。这种整面的膜例如在用于柔性电路的电路板技术中用作起始材料，用作RFID技术的内层、外层或智能卡(SmartCard)。在这些情况下，该基层一般由铜构成。所述层厚度为0.1μm至0.2μm。由低导电性材料制成的带状件举例是不锈钢膜。这种金属膜同样可以设有溅射(sputtern)的导电层作为增附剂。
对膜的表面进行电解金属化或蚀刻。以下本发明仍只对电镀的示例进行说明。但本发明也适用于其它阴极式及阳极式的带状件处理工艺。
对于电解处理，总是需要大的电流密度，以实现经济的工艺方法。在所述电路板技术中，电流密度上达20A/cm2。对于金属带的电解处理，还会采用高得多的电流密度，上达200A/cm2。这种电流密度使得待电解处理的膜中出现相应高的电流。因此当采用电绝缘的膜材料时，由电解处理过程带来的全部电流在薄的基层中被引导至接通装置。对于金属带，基本金属(Grundmetal)对于电流导通也有所贡献。但如果是很薄的、具有不锈钢制成的基本金属的膜，则所述对于电流导通的贡献几乎可忽略，因为不锈钢的比电阻大约是铜的40倍。因此，例如厚20μm的不锈钢带的导电性相当于厚约0.5μm的铜层。
塑料或不锈钢上薄的导电层具有高电阻。在电流大时，层中电压降与功率损失也相应地高。
电解处理所需的电接通装置还提出了另一个技术要求。必须将处理电流导入薄的基层中。在此，在直接接触区域内出现接触部接触电阻以及高的层电流密度。这会导致局部过热以及膜表面和接触部的损坏。
已知一些方法与装置用于对表面上具有导电基层的膜进行电解处理。在文件DE 100 19 713 A1中说明了待电解处理的物品的接通。该物品用上、下辊运送。使用相同的上、下辊用于电接通。所述辊设有弹性的和导电性非常好的接触材料，以避免物品表面发生电和/或机械的损害。所述材料与物品的表面相匹配，而不会在电流流通时损坏该物品。所述接通装置特别适合处理上述类型的易损膜。但其缺点是接触装置所要使用的弹性导电材料成本很高。
文献EP 0 959 153 A2说明了一种用于电路板的电镀设备，该电路板连续地被运送通过该设备。在电镀区域12以外，沿运送方以较短的间隔设有金属制成的上、下接触辊20A和20B。为了避免不希望的金属化，它们设有一屏蔽罩22。多个电镀区域沿运输方向重复设置，所述电镀区域具有位于阳极笼18中的阳极，所述阳极由一槽电流源供应电镀电流。为了避免沿运送方向存在在电解上不可用的长度(范围)，所述阳极的范围应尽可能大，而其余用于接通装置和运送装置的区域要尽可能小。对于具有高电阻基层的物品，如在上述膜中存在的情况那样，对于实际上所要采用的电流密度，在膜中，从一阳极到另一阳极形成大的电压降。这种电压降使得距接通装置的距离最大的阳极具最小的池电压(Zellspannung)。这使得这里的电流密度最小。此外，已经证明，使膜与金属制的上、下接触辊的电接通以进行电解处理是不利的。辊不能如要求的那样精确地制造并支承在由塑料制成的设备中。因此该物品的表面只是部分地贴靠在接触部上。由此存在局部电流过载的危险。但已经证明，这样设置在电解液中或附近以及由此设置在这里形成的电场附近的接触辊是特别不利的。即使采用屏蔽罩22，也无法避免所述辊逐渐金属化。实用中显示，所设想的措施也不能防止这点。在最好的情况下也只能在时间上延缓接触辊的金属化。对于易受损的膜，总是存在这样的危险，即大部分只局部地开始的接触部金属化会在表面中导致形成印记(Eindruck)。这不只在电路板技术中是不允许的。在根据上述文献的发明中，区域I中的密封辊24和屏蔽罩22应通过接触辊阻止金属化。实用中显示，无法通过所建议的措施持续地/长期地实现这一点。每隔几个小时，就要拆下接触辊并除去金属。如果利用经济上可行的高电流密度进行电镀，尤其是这样。
文献DE 103 42 512 B3说明了一种类似的结构。运送待电解处理的带状件通过多个电解池，其中每个阳极都位于密封辊与接触辊之间。根据该发明，所述电解池沿运送方向很短，例如为2cm。由此可避免在很薄的基层中的电压降的问题，缺点为需要很大数目的电解池。
但在该发明中，仍无法避免接触辊不容许的金属化。根据该发明，所设的密封辊、辅助密封辊和密封壁不足以实现无中断的生产。即使电解液利用密封结构与接触辊隔开，然而接触辊仅由于在润湿的带状件上的电解液拖带也会总是受到电解液的作用。即，接触电极与电解液接触。由此，所述电极具有通入电解池的液体连通，即使很小。由于电解液的可漏电性，特别是在高电流密度时，电解池中存在的电场也有一部分会穿过所设的密封结构到达接触辊上。这与润湿一起逐渐导致接触辊的金属化。对于所说明的接触刷也是这样。不利之处还在于，阳极沿运送方向的长度与整个设备的长度相比较短。
文献DE 94 03 926 T2说明了具有多个与接通装置隔开一定距离的部分阳极的带状件处理装置。各部分阳极利用继电器开启/接通，并由塑料隔离件隔开。距接触部最远的部分阳极与阴极极性的带状件一起形成具最小池电压的并由此具最小局部电流密度的部分电解池。其原因也是带状件中的电压降。利用这种装置，在所述部分电解池中无法实现相同大小的电流密度。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于卷到卷地电解处理带状处理物的连续设备，该具有高生产效率，同时设备长度短，所述处理物具有低导电性，并且在表面上易受机械性损害，此设备适于对带状件的表面进行整面的电解处理。
所述目的通过根据权利要求1至7和13至19的装置以及根据权利要求8至12和20至23的方法来实现。
根据本发明，通过带状件上侧的一接触辊，以及对于双侧处理还通过带状件下侧的另一接触辊实现易受机械及电损坏的带状件的电接通。所述接触辊至少在最宽的待处理带状件的宽度上横向于运送方向设置。所述两个接触辊沿运送方向互相错开。接触辊至少其表面由金属或另一种在机械及化学上稳定的材料制成，所述材料可导电。所述辊优选由不锈钢制成。
每个接触辊分别配设有一个对应辊。所述对应辊在带状件的另一侧分别与接触辊相对设置。接触辊与相配的对应辊形成一接触辊对。对应辊至少在其表面区域由弹性材料构成。所述材料最好不导电。适合采用例如弹性体、橡胶及其它软而且耐电解液的塑料。
接触辊对的至少一个辊受驱动，并同时用作带状件的运送辊。带状件穿过接触辊对并由此在接触辊的该侧上电接通。两个沿运送方向错开的接触辊对相互镜像地设置在带状件上。两个接触辊对形成一接触区域。
通过硬的接触辊和软的对应辊的组合，即使辊的布置存在容差，也可横向于运送方向在一侧在整个带状件上实现可靠的电接通。通过弹性的对应辊可实现所述可靠的电接通，同时有机械保护地接触带状件。带状件与弹性对应辊的硬度相关地沿接触位置的外体线/母线(Mantellinie)绕接触辊发生小的卷绕。如此形成两条紧密相邻的、带状件表面的卷绕接触部的边界线。这在总体上大大降低了接触部的接触电阻(bergangswiderstand)Rü。从而使得在接触位置的电功率损失P-按公式P＝I2*Rü计算-以及由此出现的升温以相同的程度减少。特别是在待传输的电流大时—如在以高生产率经济地工作的连续设备中出现的电流，这是特别重要的。
由于高的层电流密度is，在带状件的低导电性的层中出现另外的接触位置升温。当总电流I例如为50A时出现具有以下值的电流密度is，所述电流应沿运送方向和反方向传输到500mm宽的带状件中，该带状件导电的起始层厚为0.2μm：
is＝(1/2×50A/500mm)/0.0002mm＝250A/mm2
基于上述理由，根据本发明，用冷却液冷却接触区域。
因此，这种利用接触滚的电接通很可靠。出乎意料地，即使在电流密度很高以及相应地电流高时，带状件也不会发生机械性或电的损坏。另一个优点是制造成本很低，因为在这种连续设备中，由金属、塑料和弹性不导电的材料制成的辊使用广泛，并以大批量制造。
为了提高电解带处理设备的效率，根据本发明，在两个接触区域之间置入一个长的电解区域。这样，对于导电性低的带状件和/或基层，在带状件中会出现电压降的问题。为了避免现有技术中由于电压降导致地不同的池电压，根据本发明将电解区域分成部分区域。在带的两侧每个部分区域都是一分别由一单独的整流器供应槽电流的电解池。由此可在各电解池中根据带状件的局部层厚与其它池无关低调整预定的局部电流密度。这可以与带状件中的电压降无关地精确保持该电流密度。带处理设备的一个控制及调节系统就用于这个目的。
附图说明
下面借助于示意性并且不是按比例的图1至5详细说明本发明。
图1示出待电解处理的带状件的两侧的电接通的基本原理；
图2示出电接触部之间的电解池布置的原理；
图3示出电接触部之间的电解池布置的另一种原理；
图4作为带处理设备的一部分示出与池的电接通的完整布置；
图5示出两个接触区域之间的电解区域的替代电路图。
具体实施方式
图1以横向剖视图示出一具有上接触辊2和下接触辊3的接触区域1。这些辊最好由金属制成。与所述辊相对地布置有一个上对应辊4及一下对应辊5。接触辊与对应辊形成接触辊对。对应辊至少在其表面上的区域内由弹性材料制成。因此该辊的芯部例如可由硬塑料制成，所述硬塑料包含一软的、由另一种材料制成覆层。辊2、3、4、5横向于运送方向在整个工作宽度上延伸。辊对的至少一个辊受到驱动以运送带状件。通常驱动上辊和下辊。图中未示出的旋转接触部或摩擦接触部用于将电流传输到接触辊2、3上。在电镀时，接触辊连接到阴极。因此不会出现不具电化学耐抗性的金属的阳极溶解。因此也可以采用高导电性的金属，如铜或黄铜。同样也可采用金属复合材料。
如果电解池在两个接触区域之间具有优选较长的段，则阳极电流的总和大。要从接触辊传输到带状件上的电流也相应地大。
在电流高时，如下面还将详细说明的那样，存在接触辊2、3及带状件10在接触区域1升温过高的危险，特别是当带状件的导电层的层厚小时。这可由于过热而损坏接触部和带状件。为了避免这种情况，利用冷却液在上方和下方对接触区域进行冷却。喷洒管6、7用于此目的。所述喷洒管优选平行于接触辊并横向地在整个工作宽度上布置。喷洒管优选这样定向，即冷却液可到达接触部和带状件10。喷洒装置至少在带状件的上侧布置成使冷却液—优选是DI水—可侧向流出。冷却水收集在一冷却水捕集容器8中，并通过一冷却水流出部9送到一回冷装置。如果薄的起始层已加厚到至少1μm，则这种措施总体上允许使用高的电流密度及高电流。例如在带宽为500mm时，电流密度为10A/dm2，而电流可上达每个接触辊300A。
图2示出设在接触区域1之间的电解区域11。为了进行电镀，作为示例，在这个区域中设有具有阳电极及阴极的带状件的六个上电解池和六个下电解池。在下面，用于这里所述的电镀的电极称为阳极。因此图中示出用于对带状件10进行两侧的电解处理的六个上阳极12及六个下阳极13。它们可以是可溶的或不可溶的阳极。每个阳极分别由一自己的独立整流器供应槽电流。整流器未示出。每个整流器的正极与相配的阳极连接。整流器的负极相互连接。它们共同连接到接触辊2、3上。槽电流源通常称为整流器。槽电流可以是直流电或单极的脉冲电流。同样可以是双极的脉冲电流。在这种电流中也是有一个极性占优势。对于电镀，相对于待处理的带状件，阴极性占优势。
各阳极与阴极极性的带状件形成单独的上电解电池15和下电解电池16。在阳极12、13两侧，电解液通过象征性示出的喷洒装置14导入电解池15、16中，并流到带状件10上。和阳极相同，该装置横向于运送方向在工作容器的整个宽度上延伸。由塑料制成喷洒装置14同时用作电分隔部，并使相邻的阳极绝缘。电解液在工作容器17中至少积存到使上阳极12被电解液盖住的高度。这要求在工作容器17的入口及出口有相应高的密封辊18。
在阳极12、13之间分别设有支承辊19。支承辊的任务是在上电解池15和下电解池16之间的中部引导带状件10。特别是在阳极/阴极距离小时，这是重要的，以避免由于与电解池中固定的结构元件接触而使带状件损坏。支承辊19受驱动，从而不会出现与带状件的滑动接触，当阳极沿运送方向较长时，可在阳极前方附加地分别设有一引导元件，如下面根据图3所述的那样。
在本发明的另一个实施例中，省去了支承辊19。这在图3中示出。待运送的带状件在两侧通过引导元件29这样引导，即在区域11的电解池中带状件10与阳极12、13之间不会出现电短路。引导元件29由电绝缘的且离子可透过的材料制成。为了使相邻的阳极电隔离，在上方和下方嵌入塑料制的薄的绝缘壁28。由此，沿运送方向，相对于可供使用的电解区域11的总长度获得特别大的阳极长度L。绝缘壁28分别只延伸到引导元件29，以避免形成凸出棱边(Stolperkante)。
在电解池中，电解过程所需的电解液更换通过流动元件30进行。所述流动元件引导电解液通过不溶的阳极和通过引导元件到达待处理的带状件。
绝缘壁28提供了另一种未示出的将电解液导入电解池中的可能性。当具有相应较厚的结构且设有内部通道时，所述绝缘壁同时可实现喷洒管的功能。
图4示出两个具有位于其间的电解区域11的接触区域1的完整布置。在工作容器17的密封辊18的两侧设有挤压辊20。特别是沿运送方向21在工作容器出口处观察，挤压辊20确保拖带进入后面的接触区域1中的电解液很少。利用这种挤压辊20不可能完全抑制这种拖带。特别是对于多个沿运送方向没有空缺的带状件，带状件存留的润湿液总是造成剩余量拖带。为了使残余电解液接近不被带入后面的接触区域1中，在该区域1前面设有一个至少是单级的、具有上、下喷洒杆(Sprühstock)23的冲刷区域22，以用冲刷液-优选是DI水-对带状件进行喷洒和冲刷。冲刷水收集在冲刷水捕集容器26中，并通过冲刷水流出部27送至一再生装置。
冲刷也可在一冲刷池中作为驻波进行。为此，冲刷水利用积存辊(Stauwalze)积存到带状件可通过冲刷液并被冲刷的高度。也可使用不同冲刷类型的组合。
通过挤压辊20以及在冲刷区域22中的冲刷，几乎不会有残余电解液到达接触辊。但总是会存留的残余物被高度稀释，以致在接触辊2、3上不会发生金属的电解沉积/析出(Abscheidung)。即使一减弱的电场从相邻的电解区域11透射/渗透(Durchgriff)到达远离电解池设置的接触辊，情况也是这样。这种透射是通过总是存在的、机械原因造成的泄漏并由于带状件的润湿而发生的。由于电解液高度稀释，并且由于接触辊远离电解区域11设置，可以可靠地避免接触辊的金属化。从工作容器17拖带进入冲刷区域的电解液量主要取决于带状件的运送速度。当速度慢时，较小的单位时间冲刷水量就足够实现确定的稀释。因此，优选可根据运送速度调整冲刷水的流过量。
根据图4的电解带状件处理设备沿运送方式延续。在各接触区域1后面是一个具有多个被独立地供应槽电流的阳极12、13的电解区域1，其后是冲刷区域22和下一个接触区域1。电解区域11的数目根据要求的设备功率和待析出的金属种类确定。对于基于硫酸的铜电解液，例如在电流密度为5A/dm2时，在一分钟内沉积约1μm厚的层。在实践中，例如由聚酰胺制成的、具有厚0.1μm至0.2μm的铜溅射基层的导体膜整面电解加厚到例如10μm或20μm。所述铜的层厚度沿运送方向从一电解池到另一电解池逐渐增加。在一段短的、例如1米的处理段之后，起始层的厚度已经增加一倍以上。带状件的电流负载能力也相应地增加。因此在本发明的带状件处理设备开始处以小的电流密度开始电镀。由于可以调整每个阳极的电流密度，因此在带状件处理设备中，从阳极到阳极或从电解电池到电解电池上升的电流密度可以调整成分段非常小的斜坡(Rampe)。如此可以可靠地避免敏感的溅射层发生电流过载，并避免与此相关的带状件表面损坏。同时，由于层厚度从池到池逐渐增加，电流密度可最佳地与负载能力的增加相匹配。这意味着同时针对通过量/产量对设备长度进行优化。
电流密度斜坡的坡度还取决于运送速度。当速度慢时其坡度陡，因为由于每个阳极12、13的处理时间较长，因此层厚度增加比速度快时大。为此将电解区域11分成多个电解池也是很有利的。
在达到例如为3μm的最小层厚度之后，可由于带状件的电流负载能力而选用很高的电流密度，以致超过其它设备技术或方法技术的界限。当达到该界限时，所有后面的电解池15、16用相同高的电流密度、例如10A/dm2工作。
上述设备特别设想用于以卷到卷方式对带状件作整面的电解处理。该带状件是例如电路板技术的导体膜或薄金属带，例如钢带或不锈钢带。原则上，利用本发明的方法与装置也可处理短的区段。在这种情况下，特别是电解区域的各区域1、11、22的长度必须根据区段的长度缩短。为了总是确保在运送通过设备时可以可靠地实现区段的阴极接触，这是必要的。
一来自实践的示例用下列数据示出将一电解区域11分成两个接触区域之间的多个独立的电解池的有效性：
电解区域的长度                           L＝1.2m
带状件宽度                               b＝600mm
在一侧上的基层的厚度                     d＝0.2μm
电流密度                                 i＝6A/dm2
池电压                                   Uz＝3V
溅镀铜的比电阻                           ρ＝0.02Ωmm2/m
横截面Q＝b×d＝600mm×0.0002mm           Q＝0.12mm2
根据图5由此得到：
在电解处理开始时，从电解区域中央向接触区域方向的带状件的电阻R1：
R1＝(ρ×L)/横截面积＝(0.02Ωmm2××1.2m)/0.12mm2＝0.1Ω
从电解区域11中央看电镀电流I接近相对于两个相邻的接触区域1对称地流动。因此，这里考察具长度L的半个电镀区域，因为布置是对称的。这里不中断的阳极12的电镀电流不会集中到阳极12中央，而是尽可能均匀地分布在电解池的整个长度和宽度上。因此，沿运送方向，该带状件的整个电阻R1不是被电镀电流I的总值流过。因此，当计算电阻R1上的电压降时，其值要减半。半个电解区域的电镀电流I为：
I＝i×面积＝i×L×b
I＝6A/dm2×6dm×6dm＝216A
因此，在该半个电解区域中，带状件中的电压降ΔU为：
ΔU＝I×R1＝216A××0.1Ω＝10.8V
当用一整流器给该电解池馈入电流时，在开始电解处理一厚0.2μm的溅射铜层时，该电压差在一电解区域11的起始区域24与中央区域25之间出现。
当由整流器规定的池电压UZA在电解区域开始处为所需的3V池电压时，电流I的大部分集中到起始区域24。在中央区域25，池电压UZM接近为0伏。因此，该区域对电解处理没有贡献。根据现有技术，通过很小的电流密度以及通过两个接触区域之间短的电解区域来解决这个问题，所述接触区域使设备明显增长。这两点都会明显降低电解设备的经济性。
与此相比，作为来自实践的示例，根据图2，本发明的设备的阳极12长度可设为150mm。
在该长度上，带状件中的电阻R为R1。由于电阻可再次减半，所考察的值为
R＝××0.1Ω＝0.0125Ω
因此，在带状件中，在第一阳极的区域中，即在一连续设备的第一电解池中，从阳极起始区域到阳极终止区域的电压降ΔU为：
ΔU＝I×R＝216A×0.0125Ω＝2.7V
在第二电解池中，该电压降ΔU还只有第一电池的三分之二，因为在该区域中只有三分之二的电流流过。因此只有
ΔU＝2/3×2.7V＝1.8V
在第三电解电池11中，该电压降ΔU还只有第一池的值的三分之一，因为在该区域中只有三分之一的电流流过。因此只有
ΔU＝1/3×2.7V＝0.9V
为了与根据现有技术计算出的电压差10.8V相比，这里求得三个电解池的范围内的电压差ΔU的平均值。它是
ΔU＝(2.7V+1.8V+0.9V)/3＝1.8V
这表示与现有技术相比，改善了六倍。
由于可以对不同的电解池分别匹配整流器电流，因此每个电解池的从阳极起始区域到各电池的阳极终止区域带状件中的电压降ΔU可以这样选择，即不超过最大的、预定的电流密度差。这使得可以实现根据本发明的、电解池单独的整流器，所述电解池具有所属接触区域1之间的阳极12、13。
特别是在待传输的电流低时，对应辊4、5至少在其表面的区域内也可以由弹性材料制成，这种材料具高导电性，并且耐抗电解液。在这种情况下，对应辊可用作用于在带状件的另一侧接通的接触辊。由此就不需要接触区域1的第二个关于带状件镜像布置的接触辊对，这有助于减小设备长度。
                         附图标记表
1        接触区域
2        上接触辊
3        下接触辊
4        上对应辊
5        下对应辊
6        上喷洒管
7        下喷洒管
8        冷却水捕集容器
9        冷却水流出部
10       带状件、膜、处理物
11       电解区域
12       上阳极
13       下阳极
14       喷洒装置
15       上电解池
16       下电解池
17       工作容器
18       密封辊
19       支承辊
20       挤压辊
21       运送装置
22       冲刷区域
23       喷洒杆
24       起始区域
25       中央区域
26       冲刷水捕集容器
27       冲刷水流出部
28       绝缘壁
29       引导元件
30       流动元件

Claims (23)

1.一种用于在连续设备中以从卷到卷的方式电解处理带状处理物的装置，所述处理物至少在表面上是导电的，所述连续设备具有辊形的、在电解池外部横向于运送方向布置在整个工作宽度上的运送及接触装置，其特征在于：作为接触辊对，在带状件(10)的至少一侧设有至少一个金属制成的接触辊(2、3)，在带状件的相对侧设有对应辊(4、5)，其中所述对应辊至少在其表面的区域内由弹性材料制成。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：设有接触区域(1)，所述接触区域包括两个沿运送方向前后布置的、关于带状件镜像地设置的接触辊对。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：具有冷却液喷洒管(6、7)，所述冷却液喷洒管横向于运送方向在整个工作宽度上并且平行于接触辊这样布置在接触区域中，即，使冷却液可以到达接触辊与带状件。
4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于：在接触区域中设有冷却水捕集容器(8)，以收集和导出冷却液。
5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于：在接触区域(1)前面设有至少一个冲刷区域(22)，所述冲刷区域包括在带状件的两侧横向于运送方向在整个工作宽度上布置且平行于运送辊的喷洒杆(23)，或由驻波形成。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于：设有用于再利用来自冲刷区域(22)的冲刷水的再生单元。
7.如权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于：设有这样的对应辊，所述对应辊至少在其表面的区域内由弹性及高导电性的材料制成，以电接通所述带状件。
8.一种使用如权利要求1至7中任一项所述的装置用于在连续设备中以卷到卷的方式电解处理带状处理物的方法，所述处理物至少在表面上是导电的，所述连续设备具有辊形的、在电解池外部横向于运送方向在整个工作宽度上延伸的运送与接触装置，其特征在于：通过一个至少在其表面的区域内为弹性的对应辊(4、5)将接触区域(1)中的待处理带状件这样压靠到一设置在带状件相对侧的接触辊(2、3)上而形成接触辊对，即，绕接触辊形成小的带状件卷绕角度，所述卷绕角度降低到带状件表面的接触部接触电阻。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：通过使接触辊对沿运送方向前后地并关于带状件镜像地布置，而使带状件的上侧和下侧电接通。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于：利用来自喷洒管(6、7)的冷却液对接触辊和接触区域(1)中的处理物进行冷却。
11.如权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于：在接触区域(1)之前在一冲刷区域(22)中通过驻波对所述带状件进行冲刷。
12.如权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于：在接触区域(1)前在一冲刷区域(22)中通过喷洒杆(23)对所述带状件喷洒及冲刷。
13.一种用于在连续装置中以卷到卷的方式对带状处理物进行电解处理的装置，所述带状处理物至少在表面上是导电的，所述连续装置具有辊形的、在电解池外部横向于运送方向布置在整个工作宽度上的运送与接触装置，其特征在于：在两个接触区域(1)之间设有一电解区域(11)，所述电解区域分成单个的电解池(15、16)，其中所述电解池的每个阳极(12、13)由一个单独的整流器馈电，以调整单独的电流密度。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于：在各侧的阳极(12、13)之间设有电绝缘的分隔装置(14、28)。
15.如权利要求13或14所述的装置，其特征在于：利用流动元件(30)通过不可溶的阳极将电解液导入电解池中。
16.如权利要求13至15中任一项所述的装置，其特征在于：具有喷洒装置(14)或作为每个单个阳极之间的绝缘分隔装置的绝缘壁(28)。
17.如权利要求13至16中任一项所述的装置，其特征在于：具有支承辊(19)或引导元件(29)，以将带状件导入电解池中。
18.如权利要求第13至17中任一项所述的装置，其特征在于：在各支承辊之前及之后设有用于电解液的喷洒装置(14)，或者在阳极之间的绝缘壁(28)中设有喷洒结构。
19.如权利要求13至18中任一项所述的装置，其特征在于：在每个工作容器(17)的之前和之后设有密封辊(18)和挤压辊(20)。
20.一种用于使用如权利要求13至19所述的装置在连续设备中以卷到卷的方式电解处理带状处理物的方法，所述处理物至少在表面上是导电的，所述连续设备具有辊形的、在电解池外部横向于运送方向布置在整个工作宽度上的运送及接触装置，其特征在于：通过两个接触区域(1)之间的电解区域的电解池的单个阳极，利用其单独的整流器可使每个电解池中的局部电流密度与待处理表面的局部层厚度相匹配。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于：至少在电解处理开始时，有效电流密度沿运送方向从电解电池到电解电池逐渐提高。
22.如权利要求20或21所述的方法，其特征在于：使用双极或单极的脉冲电流或直流电流用于电解处理。
23.如权利要求20至22中任一项所述的方法，其特征在于：在电解池中由喷洒装置用电解液对带状件(10)进行冲流。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101796223B (zh) * 2007-09-06 2011-11-16 东丽株式会社 网的处理方法、处理槽、连续电解电镀装置及带有电镀膜的塑料膜的制造方法
CN102808206A (zh) * 2012-05-04 2012-12-05 上海贺鸿电子有限公司 一种适用于片状和卷状产品水平电镀线的导电及辅助传动装置
CN103422150A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 泰州宏瑞新材料有限责任公司 用于电镀的重金属离子浓度调节槽及电镀装置
CN103985630A (zh) * 2014-06-03 2014-08-13 天津源天晟科技发展有限公司 液体内吸附传输方法
CN106488661A (zh) * 2015-08-25 2017-03-08 宣浩卿 具有部分加强的移送辊的印刷电路板镀敷装置
CN110234799A (zh) * 2016-12-09 2019-09-13 雷纳技术有限责任公司 连续淀积设备及用于它的组件
CN113445084A (zh) * 2021-07-30 2021-09-28 福建清景铜箔有限公司 一种新型电解铜箔生箔装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100503900C (zh) * 2007-01-18 2009-06-24 武汉科利尔化工有限公司 卷板材料的电泳涂装技术方法及成套设备
JP5293664B2 (ja) * 2010-03-25 2013-09-18 住友金属鉱山株式会社 長尺導電性基板の電気めっき方法及びその装置、金属化ポリイミドフィルム及びその製造方法
DE102010044934A1 (de) * 2010-09-10 2012-03-15 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Vorrichtung zum elektrolytischen Beschichten eines Flachprodukts
US20120231574A1 (en) * 2011-03-12 2012-09-13 Jiaxiong Wang Continuous Electroplating Apparatus with Assembled Modular Sections for Fabrications of Thin Film Solar Cells
KR101585629B1 (ko) * 2013-01-16 2016-01-14 주식회사 잉크테크 캐소드 롤러 조립체 및 도금 장치
JP5821882B2 (ja) * 2013-03-19 2015-11-24 Ｊｆｅスチール株式会社 金属帯の表面処理方法
GB2518387B (en) 2013-09-19 2017-07-12 Dst Innovations Ltd Electronic circuit production
TR201611085A2 (tr) * 2016-08-08 2018-02-21 Bora Saman Çift Katlı ve Bakır Kaplı Boru Üretiminde Kullanılan Bir Metal Kaplama Düzeneği ve Yöntemi

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE279043C (zh) * 1913-12-23
US2742417A (en) * 1950-11-20 1956-04-17 Nat Steel Corp Apparatus for electroplating
US3264198A (en) * 1962-05-31 1966-08-02 Nat Steel Corp Continuous electroplating method
JPS5818997B2 (ja) * 1979-03-13 1983-04-15 株式会社日本軽金属総合研究所 金属ストリツプの対する給電装置
JPS5726191A (en) * 1980-07-24 1982-02-12 Japan Aviation Electronics Ind Ltd Method for cooling and power supplying in electroplating device
JPS6033909B2 (ja) * 1981-10-20 1985-08-06 松下電器産業株式会社 鍍金装置
JPS61119698A (ja) * 1984-11-16 1986-06-06 Nippon Kokan Kk <Nkk> 電気めつき用通電ロ−ル装置
JP2529893B2 (ja) * 1990-05-22 1996-09-04 日本鋼管株式会社 水平型電気めつき装置
JPH0474896A (ja) * 1990-07-18 1992-03-10 Nkk Corp 水平型電気めつき装置
ATE125001T1 (de) * 1991-04-12 1995-07-15 Siemens Ag Galvanisiereinrichtung für plattenförmige werkstücke, insbesondere leiterplatten.
JPH04333596A (ja) * 1991-05-09 1992-11-20 Casio Comput Co Ltd めっき方法
JPH05339787A (ja) * 1992-06-11 1993-12-21 Kawasaki Steel Corp 連続電気めっき方法
JPH06228791A (ja) * 1992-12-07 1994-08-16 Ebara Yuujiraito Kk 電気めっき装置
NL9300174A (nl) * 1993-01-28 1994-08-16 Meco Equip Eng Werkwijze en inrichting voor het langs electrolytische weg plaatselijk aanbrengen van metaalbedekkingen op van openingen voorziene metalen of gemetalliseerde producten.
DE4326780A1 (de) * 1993-08-10 1995-02-16 Roland Klein Vorrichtung zum galvanischen Verzinken von Stahlprofilen
JPH0892783A (ja) * 1994-09-27 1996-04-09 Kawasaki Steel Corp 水平型電気めっき装置
US5658441A (en) * 1995-12-18 1997-08-19 Cfc, Inc. Conveyorized spray plating machine
JPH10310894A (ja) * 1997-05-12 1998-11-24 Nkk Corp 電気亜鉛めっき鋼板の製造装置
DE05075545T1 (de) * 1998-05-20 2006-08-31 Process Automation International Ltd., Tai Po Vorrichtung zur Elektroplattierung
DE10019713C2 (de) * 2000-04-20 2003-11-13 Atotech Deutschland Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur elektrischen Kontaktierung von elektrolytisch zu behandelndem Gut in Durchlaufanlagen
JP2002194588A (ja) * 2000-10-12 2002-07-10 Nkk Corp 金属ストリップの電気鍍金方法および電気鍍金装置
JP3536839B2 (ja) * 2002-03-06 2004-06-14 Ｊｆｅスチール株式会社 均一めっき性に優れる鋼帯の電気めっき方法
DE10342512B3 (de) * 2003-09-12 2004-10-28 Atotech Deutschland Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum elektrolytischen Behandeln von elektrisch gegeneinander isolierten, elektrisch leitfähigen Strukturen auf Oberflächen von bandförmigem Behandlungsgut

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101796223B (zh) * 2007-09-06 2011-11-16 东丽株式会社 网的处理方法、处理槽、连续电解电镀装置及带有电镀膜的塑料膜的制造方法
CN102808206A (zh) * 2012-05-04 2012-12-05 上海贺鸿电子有限公司 一种适用于片状和卷状产品水平电镀线的导电及辅助传动装置
CN102808206B (zh) * 2012-05-04 2015-04-08 上海贺鸿电子有限公司 一种适用于片状和卷状产品水平电镀线的导电及辅助传动装置
CN103422150A (zh) * 2012-05-22 2013-12-04 泰州宏瑞新材料有限责任公司 用于电镀的重金属离子浓度调节槽及电镀装置
CN103985630A (zh) * 2014-06-03 2014-08-13 天津源天晟科技发展有限公司 液体内吸附传输方法
CN106488661A (zh) * 2015-08-25 2017-03-08 宣浩卿 具有部分加强的移送辊的印刷电路板镀敷装置
CN106488661B (zh) * 2015-08-25 2019-03-01 Lg伊诺特有限公司 具有部分加强的移送辊的印刷电路板镀敷装置
CN110234799A (zh) * 2016-12-09 2019-09-13 雷纳技术有限责任公司 连续淀积设备及用于它的组件
CN113445084A (zh) * 2021-07-30 2021-09-28 福建清景铜箔有限公司 一种新型电解铜箔生箔装置
CN113445084B (zh) * 2021-07-30 2022-05-24 福建清景铜箔有限公司 一种电解铜箔生箔装置

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