CZ290899A3

CZ290899A3 - Circuit arrangement for feeding galvanizing or etching apparatus with pulse current and process of such feeding

Info

Publication number: CZ290899A3
Application number: CZ19992908A
Authority: CZ
Inventors: Manfred Mauer
Original assignee: Atotech Deutschland Gmbh
Priority date: 1998-02-02
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 2000-04-12

Abstract

Pro proudové napájení každého elektrolytického článkujsou zapojeny dva galvanizační usměrňovače (5,32) a přepínač (12) se vždy dvěmajednotlivými spínači (23,24), přičemž jeden výstup galvanizačního usměrňovače (5,32)je vždy prvními vedeními (33) propojen s přípojkou elektrolytického článku, ostatní výstupy galvanizačního usměrňovače (5,32) jsou druhými vedeními (34,35) propojeny se vstupy (15,16) přepínačů (12) a výstup (18) přepínače (12)je propojen sjinou přípojkou elektrolytického článku. Mezi prvním vedením(33) a druhými vedeními (34,35)je vždy zapojen kondenzátor (20,21). Střídavýmrozepínáním a spínáním jednotlivých spínačů (23,24) se provádí a) napájení elektrolytického článku spojenímprvního galvanizačního článku spojenímprvního galvanizačního usměrňovače (5,32) s elektrolytickýmčlánkempomocí druhého vedení (34) a nejménějednoho přepínače (12) a b) současné částečné vybíjení nejménějednoho kondenzátoru (20,21), kterýje druhýmvedením(34) spojen s prvnímgalvanizačním usměrňovačem(5,32); c) nabíjení kondenzátorů (20,21), kteréjsoujinými druhými vedeními (34) spojeny sjiným galvanizačním usměrňovačem (5,32); d) napájení elektolytického článku spojenímdruhého galvanizačního usměrňovače (5,32) a elektrolytickýmčlánkempomocí druhého vedení (34) a nejménějednoho přepínače (12) a e) současné částečné vybíjení nejménějednoho kondenzátoru (20,21), kterýjejinýmdruhýmvedením(35) spojen s druhýmgalvanizačnímusměrňovačem(5,32); f) nabíjení kondenzátorů (20,21), kteréjsoujinými druhými vedeními (35) spojeny sjinými galvanizačními usměrňovači (5,32).For the current supply of each electrolytic cell they are two galvanic rectifiers (5,32) and a switch are connected (12) with two individual switches (23, 24) each, wherein one output of the galvanizing rectifier (5, 32) is always with the first lines (33) connected to the electrolytic connection of the cell, other outputs of the electroplating rectifier (5.32) are connected to the inputs (15,16) by the second lines (34,35) the switches (12) and the output (18) of the switch (12) are connected with an electrolytic cell connection. Between the first the line (33) and the second line (34, 35) is always engaged capacitor (20,21). Alternating switching and switching each switch (23,24) is performed a) power supply electrolytic cell by connecting the first electroplating cell link to the first galvanizing rectifier (5.32) with an electrolytic cell using a second conduit (34) and at least one switch (12) and b) present partial discharging at least one capacitor (20, 21) which is connected with the first galvanizing line (34) a rectifier (5.32); c) Charging capacitors (20.21) connected by other second lines (34) galvanizing rectifier (5.32); d) power supply electrolytic cell by joining a second electroplating cell rectifiers (5.32) and an electrolytic cell through the second line (34) and at least one switch (12) and e) simultaneously discharging at least one capacitor at a time (20,21), which is connected by another way (35) with a second galvanizing rectifier (5.32); f) charging capacitors (20, 21), which are other conductors (35) connected with other galvanizing rectifiers (5, 32).

Description

Zapojení pro napájení galvanizačních nebo leptacích zařízení impulsním proudem a způsob tohoto napájeníConnection for impulse current supply of galvanizing or etching equipment and method of this supply

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká zapojení pro napájení jednoho nebo více paralelně zapojených elektrolytických článků s anodami a katodami ve svislém nebo vodorovném galvanizačním nebo leptacím zařízení impulsním proudem. Vynález se dále týká způsobu napájení jednoho nebo více paralelně zapojených elektrolytických článků s anodami a katodami ve svislém nebo vodorovném galvanizačním nebo leptacím zařízení impulsním proudem.The invention relates to a circuit for supplying one or more electrically connected electrodes with anodes and cathodes in a vertical or horizontal galvanic or etching device by pulse current. The invention further relates to a method of supplying one or more electrically connected electrolytic cells with anodes and cathodes in parallel with a pulsed current in a vertical or horizontal galvanizing or etching device.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Galvanizace impulsními proudy umožňuje ovlivnit určité vlastnosti vylučovaných kovových vrstev. V širokém rozsahu lze takto měnit fyzikální vlastnosti galvanicky vyloučených vrstev. Zlepší se zejména rovnoměrnost tlouštky vrstvy kovu na povrchu galvanizovaného předmětu, to jest tak zvaný rozptyl. Dále lze takto ovlivnit vlastnosti povrchu. Je také zvláště výhodné, že se může značně zvýšit výsledná hustota galvanizačního proudu a jakost výroby. Proti výhodám získaným na galvanizovaném výrobku však stojí jako nevýhoda nákladnost technického zařízení pro vytváření impulsního proudu. Zařízení s impulsním napájením rychle narážejí na fyzikální, technické a ekonomické hranice, jstliže se má galvanizovat krátkými proudovými impulsy. Pod krátkými proudovými impulsy se zde rozumějí časové délky impulsů v rozsahu 0,1 · 10^-3 až 10 · 10'³ sekundy. Právě v tomto rozsahu délek ipulsů je galvanizace impulsním proudem zvláště účinná. Při použití bipolárních impulsů je ošetřovaný předmět střídavě polován katodicky a anodicky. Má-li být ošetřovaný předmětImpulse current galvanization allows to influence certain properties of deposited metal layers. The physical properties of the electroplated layers can be varied in a wide range. In particular, the uniformity of the thickness of the metal layer on the surface of the galvanized object, i.e. the so-called scattering, is improved. Furthermore, the surface properties can be influenced. It is also particularly advantageous that the resultant galvanizing current density and manufacturing quality can be greatly increased. However, the cost of the technical device for generating the pulse current is disadvantageous against the advantages obtained on the galvanized product. Pulsed-power devices are rapidly encountering physical, technical and economic boundaries if they are to be galvanized by short current pulses. Short current pulses are understood here to mean pulse time lengths in the range of 0.1 · 10 ^-3 to 10 · 10 ' ³ seconds. It is in this range of pulse lengths that pulse current galvanization is particularly effective. When using bipolar impulses, the treated object alternately cathodically and anodically poles. The object to be treated

galvanizován, musí být katodický integrál proudu v čase, to jest katodický náboj,^- větší než anodický integrál proudu v čase, to jest anodický náboj.galvanized must be integral cathodic current time, ie cathodic charge ^- more than anodic integral of current over time, that is anodic charge.

Výhody impulsní galvanizace lze využít i elektrolytickém zpracování desek plošných spojů. K výrobě desek plošných spojů se používají svislá a vodorovná galvanizační zařízení. Taková zařízení mají obvykle značné prostorové galvanizační proudy jsou v tomto případě vysoké, u galvanizačního zařízení instalovány galvanizační usměrňovače s přiměřeně vysokým výkonem.The advantages of impulse electroplating can be used also by electrolytic processing of printed circuit boards. Vertical and horizontal galvanizing devices are used to produce printed circuit boards. Such devices usually have considerable spatial galvanizing currents, in this case high, galvanizing rectifiers with reasonably high power are installed in the galvanizing device.

rozměry. Také Proto musejí býtdimensions. That is why they must be

Prostorové . poměry, které jsou vždy omezeny, často nedovolují, aby galvanizační usměrňovač s generátory impulsů mohl být uspořádán velmi blízko galvanizačních lázní. Toto je však v protikladu k požadavkům kladeným technikou impulsů. Při známých způsobech a ve známých zařízeních musí být vzdálenost od galvanizačního usměrňovače k lázni, to jest k elektrolytickému článku, velmi krátká, aby se mohlo dosáhnout požadované strmosti boků proudových impulsů. Při obvykle vysokých impulsních proudech I_p musí být v případě nízkých odporů R_Bad lázně udržena nízká índukčnost L_l proudových přívodů od galvanizačního usměrňovače k elektrolytickému článku. Toto lze prakticky realizovat pouze velmi krátkými proudovými přívody. Jsou známa i jiná opatření ke snížení indukčnosti přívodů, například vzájemné zkroucení přívodního a zpětného vodiče. Takové provedení přívodů je možné pouze u kabelů s malým průřezem vodičů. U běžných proudových lišt pro vysoké galvanizační proudy je vzájemné zkroucení naproti tomu nemožné. Časová konstanta Tau nárůstu proudu na odporu R_Bad lázně se vypočte ze vztahuSpatial. ratios that are always limited often do not allow the galvanizing rectifier with pulse generators to be arranged very close to the galvanizing baths. However, this is in contrast to the requirements imposed by the pulse technique. In known methods and known devices, the distance from the galvanic rectifier to the bath, i.e. to the electrolytic cell, must be very short in order to achieve the desired steepness of the current pulse flanks. At usually high impulse currents I _p , in the case of low resistances R of the _Bad bath, the low inductance L _{1 of the} current leads from the galvanic rectifier to the electrolytic cell must be maintained. In practice, this can only be achieved with very short current leads. Other measures are known to reduce the inductance of the leads, for example twisting the lead and return conductors. This type of connection is only possible for cables with a small conductor cross-section. In conventional current strips for high galvanizing currents, on the other hand, twisting is impossible. The time constant Tau of the current increase at the resistance R of the _Bad bath is calculated from the relation

Tau = L_L/R_Bad.Tau = L _L / R _Bad.

··.··.

- 3 Činí-li vzdálenost galvanizačního usměrňovače s generátorem impulsů od lázně například jen tři metry, znamená toto, že při indukčnosti přívodů například 1 · 10~⁶ Henry se pro přívod a zpětný vodič jedná o 6 · 10~⁶ Henry.If, for example, the distance of the galvanizing rectifier with the pulse generator from the bath is only three meters, this means that, for example, with a supply inductance of 1 · 10 ~ ⁶ Henry, the supply and return conductor is 6 · 10 ~ ⁶ Henry.

Předpokládánu se u odporu R_Bad hodnota R_Bad = 3 · 10“³, vyplyne z toho pro časovou konstantu Tau při přípustném zanedbání ohmického odporu přívodů hodnotaAssuming R _Bad = 3 · 10 “ ³ for the resistance R _Bad , this results in a value for the time constant Tau at the permissible neglect of the ohmic resistance of the supply leads.

Tau = L_L/R_Bad = (6 · 10⁶)/3· lCr³ Ohm) = 2 · 10'³ sekund.Tau = L _L / R _Bad = (6 · 10 ⁶ ) / 3 · 1 Cr ³ Ohm) = 2 · 10 ' ³ seconds.

Při ideálním průběhu nárůstu napětí impulsního generátoru stoupne tedy proud na odporu R_Bad lázně na 63 % za 2 · 10“³ sekundy. Tato rychlost nárůstů proudového impulsu je například v případě galvanizace desek plošných spojů nedostatečná. V tomto případě se pracuje s výše uvedenými délkami impulsů. Nárůst impulsu musí být příslušně kratší.Thus, at an ideal pulse generator voltage rise, the current at the R _Bad bath resistor rises to 63% in 2 · 10 ^{3 3} seconds. This rate of increase in the current pulse is, for example, insufficient in the case of the electroplating of printed circuit boards. In this case, the above pulse lengths are used. The pulse increase must be correspondingly shorter.

Vodorovné galvanizační zařízení pro desky plošných spojů sestává například z 25 paralelně zapojených anod na spodní straně desek plošných spojů a 25 paralelně zapojených anod na horní straně desek plošných spojů. Impulsní proudy činí na každé straně až 15.000 ampér. Rozměry takového galvanizačního zařízení činí ve směru transportu desek plošných spojů například šest metrů. Přiměřeně dlouhé musejí být i proudové přívody od galvanizačního usměrňovače s generátorem impulsů k anodám.The horizontal galvanizing device for printed circuit boards consists, for example, of 25 parallel-connected anodes on the underside of the printed circuit boards and 25 parallel-connected anodes on the top of the printed circuit boards. The pulse currents on each side are up to 15,000 amperes. The dimensions of such a galvanizing device are, for example, six meters in the transport direction of the printed circuit boards. The current leads from the galvanizing rectifier with the pulse generator to the anodes must also be reasonably long.

Obvyklé provedení galvanizačního zařízení je schematicky znázorněno na obr. 1.A typical embodiment of the electroplating device is shown schematically in FIG. 1.

Zpracovávané desky 1 plošných spojů jsou skrze galvanizační zařízení transportovány ve směru šipky pomocí neznázorněnéhoThe PCBs to be processed are transported through the electroplating device in the direction of the arrow by means of a not shown

- 4 ošetřovaného předmětu a lytický článek. Anody 2, transportního zařízení, a to mezi horními anodami 2 a spodními anodami 3. V případě těchto anod 2, 3 se může jednat jak o rozpustné, tak i nerozpustné anody. V takovém průběžném galvanizačním zařízení vytváří každá anoda 2, 3 spolu s příslušnou katodou, to jest deskou 1 plošných spojů, a elektrolytem dílčí elektrolytický článek. Je výhodné, jestliže všechny horní anody 2 vytvářejí spolu s horní stranou ošetřovaného předmětu a elektrolytem horní celkový elektrolytický článek, který je proudem lázně napájen z galvanizačního usměrňovače 5. Analogicky, všechny spodní . anody 3 vytvářejí spolu se spodní stranou elektrolytem spodní celkový elektro3 jsou vždy přes spínací kontakt 4 elektricky vodivě propojeny se společným horním galvanizačním usměrňovačem 5 a společným spodním galvanizačním usměrňovačem 6. Anody 2, 3 jsou vždy přes spínací kontakt 4 elektricky vodivě spojeny se společným horním galvanizačním usměrňovačem 5 a společným spodním galvanizačním usměrňovačem 6. Vzdálenost galvanizačních usměrňovačů 5, 6 od galvanizačního zařízení činí v důsledku velkých rozměrů galvanizačního usměrňovače v praxi nejméně několik metrů. Příslušně dlouhé jsou i proudové přívody 7 k horním anodám 2 a proudové přívody 8 ke spodním anodám 3. Proudové okruhy galvanizačních usměrňovačů 5, 6 uzavírá společný zpětný vodič 9. Ošetřované předměty, to jest desky 1 plošných spojů, jsou ke zpětnému vodiči 9 připojeny elektrickými kontaktními prvky, například svorkami 10, které jsou kluzně a elektricky vodivě ve styku s kluznou kolejnicí 11. Spínací kontakty 4, zpravidla elektromechanické ochranné kontakty, slouží k individuálnímu připojování anod 2, 3 při vjíždění první desky plošných spojů do průběžného galvanizačního zařízení a k individuálnímu odpojování anod 2, 3 při vyjíždění poslední desky 1 plošných spojů z průběžného galvanizačního zařízení, popřípadě při výskytu mezer mezi deskami 1 plošných spojů. Funkce spínacích • · ··· kontaktů 4 je popsána v dokumentu DE-A-39 39 681. Na tento dokument se zde odkazuje.- 4 treated article and lytic cell. The anodes 2, of the transport device, between the upper anodes 2 and the lower anodes 3. The anodes 2, 3 can be both soluble and insoluble anodes. In such a continuous electroplating device, each anode 2, 3 together with the respective cathode, i.e. the printed circuit board 1 and the electrolyte, form a partial electrolytic cell. It is preferred that all the upper anodes 2 together with the upper side of the article to be treated and the electrolyte form an upper total electrolytic cell which is fed by the bath current from the galvanizing rectifier 5. Analogously, all the lower anodes 2 are formed. The anodes 3 together with the underside of the electrolyte form a lower total electro3, in each case via an NO contact 4 electrically conductively connected to a common upper galvanizing rectifier 5 and a common lower galvanizing rectifier 6. The anodes 2, 3 are always electrically conductively connected via a contact The distance of the galvanizing rectifiers 5, 6 from the galvanizing device is in practice at least several meters due to the large dimensions of the galvanizing rectifier. The current leads 7 to the upper anodes 2 and the current leads 8 to the lower anodes 3 are correspondingly long. The current circuits of the galvanic rectifiers 5, 6 close the common return conductor 9. The articles to be treated, i.e. the printed circuit boards 1, are connected to the return conductor 9 The contact contacts 4, typically electromechanical protective contacts, serve for the individual connection of the anodes 2, 3 when the first printed circuit board is driven into the continuous galvanizing device and for the individual disconnection. the anodes 2, 3 when the last printed circuit board 1 is driven out of the continuous galvanizing device, or if there are gaps between the printed circuit boards 1. The function of the switch contacts 4 is described in DE-A-39 39 681. This document is incorporated herein by reference.

V dosavadním stavu techniky vyvolávají požadované vysoké rychlosti nárůstu proudu ve spojení s vysokými proudy v proudových přívodech od generátoru impulsů k lázni silná rušivá elektromagnetická pole. Pro práci v blízkosti takových rušivých elektromagnetických polí platí příslušné normy, ve kterých jsou stanoveny přípustné intenzity těchto elektromagnetických polí. Musejí se také dodržovat bezpečnostní předpisy pro ochranu obsluhy galvanizačních zařízení, které jsou uvedeny například v německé normě VDE 0848. Jsou proto zapotřebí technicky náročná a nákladná stínění. Při velmi vysokých galvanizačních proudech selhávají i tato opatření.In the prior art, the desired high current velocities in conjunction with the high currents in the current leads from the pulse generator to the bath produce strong interfering electromagnetic fields. For work in the vicinity of such disturbing electromagnetic fields, the applicable standards apply to determine the permissible intensities of these electromagnetic fields. The safety regulations for the operation of the electroplating equipment must also be observed, for example as specified in German standard VDE 0848. Technically demanding and expensive shields are therefore required. At very high galvanizing currents, these measures fail.

Popsané technické a ekonomické problémy při galvanizaci rychlými impulsy jsou příčinou toho, proč se až dosud nepodařilo prosazení impulsní techniky ve velkém.The described technical and economic problems in high-speed galvanization are the reason why large-scale pulse technology has not been successfully implemented.

V dokumentu WO 89/07162 je popsán elektrochemický proces s použitím impulsní techniky. Při reverzním impulsním procesu se k elektrolytické lázni střídavě připojuje vždy nejméně jeden zdroj napětí pro lázeň v dopředném směru, to jest galvanizující, a nejméně jeden další zdroj napětí pro lázeň ve zpětném směru, to jest leptající nebo demetalizující. Nastavitelná napětí těchto zdrojů protlačují proud lázně. Amplituda a časový průběh proudu jsou při napěťových zdrojích závislé na ohmických a indukčních odporech proudového okruhu elektrolytické lázně. Přepínání napětí a tím zároveň i vytváření proudových impulsů v dopředném a zpětném směru se provádí polovodičovými spínači, které jsou schopny spínat požadovanou vysokou rychlostí impulsů až 500 Hz. Při galvanizaci musí střední hodnota proudu lázně v dopřednémWO 89/07162 describes an electrochemical process using pulse technology. In the reverse pulse process, at least one forward voltage source, i.e. galvanizing, is alternately connected to the electrolytic bath, and at least one additional voltage source for the reverse bath, i.e., etching or demetallizing. The adjustable voltages of these sources push the bath current. The amplitude and time course of the current at voltage sources depend on the ohmic and inductive resistances of the electrolytic bath current circuit. The switching of the voltage and thus the generation of current pulses in the forward and reverse direction is carried out by semiconductor switches, which are able to switch the required high pulse rate up to 500 Hz. During galvanization, the mean bath current in the feedforward must be

- 6 směru, to jest při katodickém polování galvanizovaného předmětu, znatelně vyšší než střední hodnota proudu lázně ve zpětném směru, to jest při anodickém polování. Navržené spínače pro vytváření bipolárních proudových impulsů ze dvou napěťových zdrojů jsou nevhodné pro vytváření časově krátkých impulsů v reálných galvanizačních zařízeních. Proudové přívody od napěťových zdrojů k velkoprostorovým galvanizačním zařízením jsou tak dlouhé, že rychlosti nárůstu impulsů jsou v důsledku příslušně vysoké indukčnosti proudových přívodů podstatně větší než požadovaná délka impulsů, zejména délka reversních impulsů. Toto platí nezávisle na tom, na které straně okruhu galvanizačního proudu jsou tyto' polovodičové spínače v okruhu galvanizačního proudu zařazeny, to jest zapojeny v sérii s tímto okruhem galvanizačního proudu.6 direction, i.e. cathodic poling of the galvanized object, considerably higher than the mean value of the bath current in the reverse direction, i.e. anodic poling. The proposed switches for generating bipolar current pulses from two voltage sources are unsuitable for generating short time pulses in real galvanizing devices. The current leads from the voltage sources to the open space galvanizing devices are so long that the pulse rise rates are considerably greater than the desired pulse length, especially the reverse pulse length, due to the correspondingly high inductance of the current leads. This applies irrespective of which side of the galvanizing current circuit these semiconductor switches are in the galvanizing current circuit, i.e. connected in series with this galvanizing current circuit.

Je také známo, že při odpojování proudu v indukční zátěži vzniká indukční napětí s amplitudou, která závisí na rychlosti odpojování a velikosti indukčnosti. Toto napětí se přičítá k napětí protlačujícímu proud lázní. Na rozepnutý spínač působí součet těchto napětí. Tento spínač je takto bez nákladných ochranných opatření zničen, zejména v případě obvykle vysokých energií, které se spínají v galvanizačních zařízeních.It is also known that when switching off the current in an inductive load, an induction voltage occurs with an amplitude that depends on the disconnection rate and the inductance size. This voltage is added to the voltage passing through the bath current. The open switch acts on the sum of these voltages. This switch is thus destroyed without costly protective measures, especially in the case of usually high energies which are switched in the electroplating systems.

Známé zhášecí obvody, které se připojují paralelně k indukčnosti, nejsou u velkoprostorových galvanizačních zařízení realizovatelné. Zhášecí obvod by měl kromě toho tu nevýhodu, že by bylo podstatně pomalejší odeznívání proudu po odpojení. Dalším nedostatkem navržených spínačů je nutnost instalace velmi nákladných ochranných krytů proti silným magnetickým polím v oblasti proudových přívodů.Known arc quenching circuits, which are connected in parallel to the inductance, are not feasible in large-scale galvanizing systems. In addition, the arc quenching circuit would have the disadvantage that the current decay after disconnection would be considerably slower. Another drawback of the proposed switches is the need to install very costly protective covers against strong magnetic fields in the area of the current leads.

Nevyhnutelná indukčnost přívodů v proudovém okruhu lázně se ··» při generování impulsů projevuje vždy nepříznivě. Také pokusy ukázaly, že touto technikou nelze dosáhnout časy nárůstu impulsů s časovou konstantou Tau menší než 2 · 10’³ sekundy. Náklady na ochranu elektronických spínačů a na ochranu obsluhy proti silným elektromagnetickým polím byly v tomto případě nepřiměřeně vysoké.The inevitable inductance of the supply lines in the bath circuit is always unfavorable when generating pulses. Also, experiments have shown that pulse rise times with a Tau time constant of less than 2 · 10 ^-3 seconds cannot be achieved with this technique. In this case, the costs of protecting electronic switches and protecting the operator against strong electromagnetic fields were disproportionately high.

κ · · • · * • · · > · ·· ·κ · · · · · · · · · · ·

Úkolem vynálezu je odstranění nedostatků známých způsobů a zapojení a zejména nalezení takového způsobu a zařízení k impulsnímu napájení elektrolytických článků, které umožní ve velkých galvanizačních a leptacích zařízeních s jedním elektrolytickými články vytvářet proudové strmostí hran a zároveň také omezení magnetických polí na minimum.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the shortcomings of known methods and connections, and in particular to find such a method and apparatus for pulsed supply of electrolytic cells which allows large current electroplating and etching devices with single electrolytic cells.

nebo více s vysokou impulsy vytváření elektroPodstata vynálezuor more with high pulses to create the electrical principle of the invention

Uvedený úkol řeší a nedostatky známých zapojení tohoto druhu do značné míry odstraňuje zapojení pro napájení jednoho nebo více paralelně zapojených elektrolytických článků s anodami a katodami ve svislém nebo vodorovném galvanizačním nebo leptacím zařízení impulsním proudem, které pro proudové napájení každého jednotlivého elektrolytického článku obsahujeThe problem is solved and the drawbacks of known wiring of this kind largely eliminate wiring for supplying one or more parallel connected anode and cathode electrolytic cells in a vertical or horizontal galvanic or etching device with pulsed current, which for the current supply of each individual electrolytic cell comprises

a) nejméně jedén galvanizační usměrňovač a(a) at least one galvanizing rectifier; and

b) nejméně jeden přepínač, který je z nejméně dvou vstupů sepnutelný na nejméně jeden výstup, nebo spínač/vypínač, přičemž(b) at least one switch which is switchable from at least two inputs to at least one output, or a switch / switch, where:

c) vždy jedna přípojka galvanizačního usměrňovače je prvními vedeními přímo elektricky propojena s přípojkou elektrolytického článku,c) one galvanic rectifier connection is directly electrically connected to the electrolytic cell connection through the first lines,

d) .vždy jiný výstup galvanizačního usměrňovače je druhými vedeními přímo elektricky propojen se vstupy přepínačů nebo přípojkou spínače/vypínače, přičemž dále • ·· • · · • φφφ φ φ φ φ φφφ φφ *· ·· φφ φφ φ · · φ φ · φ · • · ·· ΦΦΦ· • ♦ φ · · φφφ φφφ • · φ φ φ · ·♦ φφ φφ ··d) .The other output of the galvanizing rectifier is directly electrically connected to the switch inputs or the switch / switch connection through the other lines, and furthermore, with the other lines being directly electrically connected to the switch inputs or to the switch / switch connection. · Φ · · · · · · φ · · φ · φ · φ · φ ·

e) vždy nejméně jeden výstup přepínačů nebo jiná přípojka spínače/vypínače je přímo elektricky propojena s jinou přípojkou elektrolytického článku, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že mezi prvním vedením a každým druhým vedením je zapojen nejméně jeden kondenzátor.e) at least one switch output or other switch / switch connection is directly electrically connected to another electrolytic cell connection according to the invention, characterized in that at least one capacitor is connected between the first line and each second line.

Za elektrolytický článek je třeba považovat uspořádání, které je tvořeno nejméně jednou katodou a anodou a mezi těmito elektrodami se nacházející elektrolytickou kapalinou. Při výrobě desek plošných spojů je tedy třeba jednu stranu desky plošných spojů spolu s elektrolytem a jí protilehlou anodou považovat za jeden elektrolytický článek a druhou stranu desky plošných spojů spolu s elektrolytem a jí protilehlou anodou za druhý elektrolytický článek.An electrolysis cell is to be understood to be an arrangement comprising at least one cathode and an anode and an electrolytic fluid between the electrodes. Thus, in the manufacture of a printed circuit board, one side of the printed circuit board together with the electrolyte and its opposite anode should be considered as one electrolytic cell and the other side of the printed circuit board together with the electrolyte and its opposite anode as the other electrolytic cell.

Jak přepínače, tak i kondenzátory jsou s výhodou uspořádány v prostorové blízkosti elektrolytického článku, takže je minimalizována dílčí indukčnost proudových přívodů, které spojují elektrolytický článek a přepínač.Preferably, both the switches and capacitors are disposed proximate to the electrolytic cell, so that the partial inductance of the current leads that connect the electrolytic cell and the switch is minimized.

Spínače a kondenzátory jsou například uspořádány v prostorové blízkosti elektrolytického článku, čímž se maximálně zkrátí proudové přívody. Kromě toho lze k minimalizaci indukčností proudových přívodů použít i jiné obvyklé metody optimalizace vedení přívodů.For example, the switches and capacitors are disposed proximate to the electrolytic cell, thereby shortening the current leads to a maximum. In addition, other conventional supply line optimization methods can be used to minimize the inductance of the current leads.

Zapojení s výhodou obsahuje dva galvanizační usměrňovače, kterými může být společně proudově napájeno více paralelně zapojených elektrolytických článků, přičemž proudové okruhy jsou opatřeny společnými kondenzátory pro napájení elektrolytických článků. Tyto proudové okruhy jsou s výhodou přiřazeny vždy > ♦ · <Preferably, the circuitry comprises two galvanic rectifiers by means of which a plurality of electrolytic cells connected in parallel can be fed together, the current circuits being provided with common capacitors for feeding the electrolytic cells. These current circuits are preferably always assigned> ♦ · <

> · · I • * ··> · · I • * ··

- 9 * · ··· ► · · · > · · · ··· ··· • · ·· ·♦ k jednomu z galvanizačních usměrňovačů. To znamená, že skupina více elektrolytických článků je přes přepínač spojena s jen jedním kondenzátorem a tento kondenzátor opět s galvanizačním usměrňovačem. Jiná skupina více elektrolytických článků je přes přepínač nebo spínač/vypínač spojena s jen jedním jiným kondenzátorem a tento kondenzátor opět s jiným galvanizačním usměrňovačem.- 9 * to one of the galvanic rectifiers. This means that a plurality of electrolytic cells are connected via a switch to only one capacitor and this capacitor again to the galvanic rectifier. Another group of multiple electrolytic cells is connected to only one other capacitor via a switch or switch / switch and this capacitor again to another galvanic rectifier.

Jako skupina elektrolytických článků, která je přiřazena k jednomu kondenzátoru, může být zapojena skupina na jedné straně transportního pásu unášených desek plošných spojů, to jest do tohoto směru obrácených stran desek plošných spojů, anod přivrácených k těmto stranám a elektrolytu nacházejícího se mezi těmito elektrodami. Druhá skupina elektrolytických článků, která je přiřazena k druhému kondenzátoru, je představována skupinou elektrolytických článků na opačné straně transportního pásu.As a group of electrolytic cells that is associated with one capacitor, a group on one side of the conveyor belt of the entrained printed circuit boards, i.e., the facing sides of the printed circuit boards, the anodes facing these sides and the electrolyte between the electrodes, can be connected. The second group of electrolytic cells associated with the second capacitor is represented by a group of electrolytic cells on the opposite side of the conveyor belt.

Zapojení obsahuje elektronické spínače k vytváření sledu impulsů. Takto se dosáhne bezporuchového provozu a vysoké frekvence impulsů, například až 1000 Hz. Principálně je však možno použít i mechanické spínače. V tomto případě mohou být jako spínače použity otočné spínače a střídače, jakož i zapojení s více jednotlivými spínači, které jsou zapojeny navzájem paralelně a spínají se střídavě.The wiring includes electronic switches to generate a pulse train. This results in trouble-free operation and a high pulse frequency, for example up to 1000 Hz. In principle, however, mechanical switches can also be used. In this case, rotary switches and inverters can be used as the switches, as well as wiring with several individual switches, which are connected in parallel and switch alternately.

Jednotlivé spínače jsou s výhodou opatřeny proudovými snímači, jejichž měřicí signály lze využít k odpojení při nadproudu pro ochranu spínačů.The individual switches are preferably provided with current sensors whose measuring signals can be used for trip overcurrent protection to protect the switches.

Zapojení dále obsahuje nadřazenou regulační jednotku pro sledování a regulaci galvanizačního a leptacího zařízení, která je propojena s proudovými snímači.The circuit further comprises a superior control unit for monitoring and controlling the galvanizing and etching device, which is connected to current sensors.

- 10 • · ft • ftft ft « • « • ft • ftft · • · ·· • ftft ft • ftft ♦ • ft ftft » ftft · » · · · ftftft ftftft- 10 ftft ftft ftft ftft ftft ftft ftft ftft ftft ftft ftft ftftft

Spínače jsou přitom s výhodou provedeny, tak, že jsou ovladatelné více elektrickými řídicími signály.The switches are preferably designed such that they are operable by a plurality of electrical control signals.

Ke spínačům jsou paralelně připojeny ochranné diody, které jsou polovány tak, že energie vznikající při rozepnutí spínače je bez nebezpečí zničení tohoto spínače převedena do kondenzátorů.Protective diodes are connected in parallel to the switches and they are polarized so that the energy generated when the switch is opened is transferred to the capacitors without the risk of damage to the switch.

Vynález se dále týká způsobu napájení jednoho nebo více paralelně zapojených elektrolytických článků s anodami a katodami ve svislém nebo vodorovném galvanizačním nebo leptacím zařízení impulsním proudem zapojením, které pro proudové napájení elektrolytických 'článků obsahujeThe invention further relates to a method of supplying one or more electrically connected electrolytic cells with anodes and cathodes in a vertical or horizontal galvanic or etching device with a pulse current connection, which comprises for the current supply of electrolytic cells.

a) nejméně dva galvanizační usměrňovače a(a) at least two galvanizing rectifiers; and

b) nejméně jeden přepínač, který je z nejméně dvou vstupů sepnutelný na nejméně jeden výstup, přičemž k proudovému napájení každého elektrolytického článku je použito(b) at least one switch, which is switchable from at least two inputs to at least one output, using the power supply of each electrolytic cell using:

c) první vedení k přímému elektrickému spojení vždy jedné přípojky galvanizačního usměrňovače s přípojkou elektrolytického článku,c) first line for direct electrical connection of one galvanic rectifier connection with the electrolytic cell connection,

d) druhé vedení k přímému elektrickému spojení vždy jiného výstupu galvanizačního usměrňovače se vstupy přepínačů, přičemž dáled) a second line for a direct electrical connection of a different output of the galvanic rectifier to the inputs of the switches;

e) vždy nejméně jeden výstup přepínačů je přímo elektricky propojen s jinou přípojkou elektrolytického článku a(e) at least one switch output is directly electrically connected to another electrolytic cell connection; and

f) mezi prvním vedením a druhými vedeními je vždy zapojen nejméně jeden kondenzátor, s následujícími kroky postupu:f) at least one capacitor is always connected between the first line and the second line, with the following steps:

A. v prvním časovém intervalu tj:A. in the first time interval ie:

a) napájení elektrolytického článku spojením prvního galvanizačního usměrňovače s elektrolytickým článkem pomocí druhého vedení a nejméně jednoho přepínače a(a) powering the electrolytic cell by connecting the first electroplating rectifier to the electrolytic cell by means of a second line and at least one switch; and

φ « φ φ φ φ • φ φφ • φ φ • φφ φφφ φφφ • φ φφ φφφ φ • • φ φ • • • φ φ φ φ φ

b) současné částečné vybíjení nejméně jednoho kondenzátoru, který je druhým vedením spojen s prvním galvanizačním usměrňovačem;b) simultaneously discharging at least one capacitor connected by a second line to the first galvanic rectifier;

c) nabíjení kondenzátoru, které jsou jinými druhými vedeními spojeny s jiným galvanizačním usměrňovačem;c) charging a capacitor which is connected to another galvanizing rectifier by other lines;

B. v druhém časovém intervalu t₂:B. in the second time interval t ₂ :

d) napájení elektrolytického článku spojením druhého galvanizačního usměrňovače s elektrolytickým článkem pomocí druhého vedení a nejméně jednoho přepínače ad) powering the electrolytic cell by connecting the second galvanic rectifier to the electrolytic cell by means of a second line and at least one switch; and

e) současné částečné vybíjení nejméně jednoho kondenzátoru, který je jiným druhým vedením spojen s druhým galvanizačním usměrňovačem;(e) simultaneously discharging at least one capacitor which is connected to the second galvanizing rectifier by another second line;

f) nabíjení kondenzátoru, které jsou jinými druhými vedeními spojeny s jinými galvanizačními usměrňovači;f) charging a capacitor connected by other second lines to other galvanic rectifiers;

Vynález se kromě toho týká způsobu napájení jednoho nebo více paralelně zapojených elektrolytických článků s anodami a katodami ve svislém nebo vodorovném galvanizačním nebo leptacím zařízení impulsním proudem zapojením, které pro proudové napájení elektrolytických článků obsahujeThe invention furthermore relates to a method for supplying one or more electrically connected electrolytic cells with anodes and cathodes in a vertical or horizontal galvanic or etching device with a pulse current connection, which comprises for the current supply of electrolytic cells

a) nejméně jeden galvanizační usměrňovač a(a) at least one galvanizing rectifier; and

b) nejméně jeden přepínač s dvěma přípojkami, přičemž k proudovému napájení každého elektrolytického článku je použito(b) at least one switch with two connections, whereby it is used to power each electrolytic cell

c) první vedení k přímému elektrickému spojení přípojky nejméně jednoho galvanizačního usměrňovače s přípojkou elektrolytického článku,c) first line for direct electrical connection of the connection of at least one galvanizing rectifier to the connection of the electrolytic cell,

d) druhé vedení k přímému elektrickému spojení jiného výstupu galvanizačního usměrňovače se vstupem přepínače, přičemž dáled) a second line for direct electrical connection of another output of the galvanic rectifier to the input of the switch, further;

e) .jiný výstup přepínače je přímo elektricky propojen s jinou přípojkou elektrolytického článku a(e) the other switch output is directly electrically connected to another electrolytic cell connection; and

f) mezi prvním vedením a druhými vedeními je zapojen nejméně(f) it has the least connection between the first line and the second line

- 12 44 ·· > · · · ► 4 44 » · · « ► · · I- 12 44 4 4 »I

4·4 • 4 jeden kondenzátor, s následujícími kroky postupu:4 · 4 • 4 one capacitor, with the following steps:

A. v prvním časovém intervalu t_x:A. in the first time interval t _x :

a) napájení elektrolytického článku spojením nejméně jednoho galvanizačního usměrňovače s elektrolytickým článkem pomocí druhého vedení a přepínače a(a) powering the electrolytic cell by connecting at least one galvanizing rectifier to the electrolytic cell by means of a second line and a switch; and

b) současné částečné vybíjení nejméně jednoho kondenzátorů;(b) simultaneous partial discharge of at least one capacitor;

B. v druhém časovém intervalu t₂:B. in the second time interval t ₂ :

c) přerušení spojení mezi elektrolytickým článkem a nejméně jedním galvanizačním usměrňovačem pomocí přepínače a(c) breaking the connection between the electrolytic cell and the at least one galvanizing rectifier by means of a switch; and

d) nabíjení nejméně jednoho kondenzátorů.d) charging at least one capacitor.

Stálým opakováním těchto kroků a-b-c-d-e-f, popřípadě a-b-cd, se v elektrolytickém článku vytváří periodický sled impulsů. Bipolární impulsní proud se vyznačuje sledem kladných a záporných proudových impulsů. Pro určité aplikace se však mohou vytvářet také unipolární sledy impulsů s výlučně katodickými nebo výlučně anodickými proudovými impulsy, které například mají vždy rozdílné špičkové hodnoty.By repeatedly repeating these steps a-b-c-d-e-f or a-b-cd, a periodic pulse train is produced in the electrolysis cell. Bipolar pulse current is characterized by a sequence of positive and negative current pulses. However, for certain applications, unipolar pulse sequences can also be generated with exclusively cathodic or exclusively anodic current pulses, which, for example, always have different peak values.

Je výhodné, jestliže anodické a katodické amplitudy impulsních proudů galvanické lázně, které protékají elektrolytickým článkem, se při daném poměru ti ku t₂ nastavují nastavením anodického proudu I_a galvanizačního usměrňovače pro anodickou amplitudu a/nebo katodického proudu I_k galvanizačního usměrňovače pro katodickou amplitudu.It is preferred that the anodic and cathodic amplitudes of the galvanic bath pulse currents flowing through the electrolytic cell are set at a given t-to-t ₂ ratio by adjusting the anodic current I _{and the} galvanic rectifier for anodic amplitude and / or cathodic current I _{to the} galvanic rectifier for cathodic amplitude.

Amplitudy impulsních proudů galvanické lázně, které protékají elektrolytickým článkem, se regulují měřením hodnot amplitud a srovnáváním těchto hodnot s požadovanými hodnotami přestavením proudu galvanizačního usměrňovače na konstantní hodnotu.The amplitudes of the galvanic bath pulse currents flowing through the electrolytic cell are controlled by measuring the amplitude values and comparing these values to the desired values by adjusting the current of the galvanic rectifier to a constant value.

9« » 1 • 99 «» 1 • 8

- 13 9»- 13 9 »

Přepínače jsou s výhodou řízeny tak, že není možný vznik současného spojení více galvanizačních usměrňovačů s elektrolytickým článkem 'přepínači.The switches are preferably controlled in such a way that no simultaneous connection of multiple galvanic rectifiers to the electrolytic cell of the switches is possible.

Do sledu kroků a-b-c-d-e-f, popřípadě a-b-c-d, mohou být začleněny další časové intervaly, například časové úseky, ve kterých skrze elektrolytické články neteče žádný proud, například při zajíždění a vyjíždění ošetřovaných předmětů do a z elektrolytického roztoku.Additional time intervals may be included in the sequence of steps a-b-c-d-e-f and optionally a-b-c-d, for example periods of time in which no current flows through the electrolytic cells, for example when entering and leaving the articles to and from the electrolytic solution.

Přepínače jsou přitom řízeny tak, že mezi intervaly ti a t₂jsou v časovém intervalu t_Null > 0 všechna spojení mezi galvanizačními usměrňovači s elektrolytickým článkem přerušena.The switches are controlled so that the intervals between those at ₂ in the time interval t _Null> 0, all connections between the electroplating rectifier with the electrolytic cell is interrupted.

V jedné skupině elektrolytických článků galvanizačního nebo leptacího zařízení se vytváří první periodický sled proudových impulsů a v druhé skupině elektrolytických článků galvanizačního nebo leptacího zařízení se vytváří druhý periodický sled proudových impulsů s fázovým posuvem vůči prvnímu periodickému sledu proudových impulsůIn one group of electrolytic cells of a galvanizing or etching device, a first periodic sequence of current pulses is formed, and in a second group of electrolytic cells of a galvanizing or etching device, a second periodic sequence of phase pulses is produced with a phase shift relative to the first periodic sequence of current pulses.

Impulsní proud lázně v elektrolytickém článku se přepínačem přeruší tehdy, když se do tohoto elektrolytického článku zavádí deska plošných spojů nebo se tato z elektrolytického článku vytahuj e.The impulse current of the bath in the electrolytic cell is interrupted when a printed circuit board is inserted into or removed from the electrolytic cell.

Měřicí signály k vypnutí při nadproudu, získané vhodnými proudovými snímači na spínačích, se pro regulaci galvanizačního nebo leptacího zařízení přenášejí do nadřazené regulační jednotky.The overcurrent trip signals obtained by suitable current sensors on the switches are transmitted to a master control unit for the control of the galvanic or etching device.

časové intervaly tj nebo t₂ se přitom nejméně u částithe time intervals ie or t ₂ are at least in the case of a part

· • · 0 0 • 0 0 · «0 ·· • 0 0 · • 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0

000 000 elektrolytických článků nastavují tak velké, že proud lázně působí jako stejnosměrný proud.000,000 electrolytic cells are set so large that the bath current acts as a direct current.

Jestliže galvanizační nebo leptací zařízení obsahuje více elektrolytických článků, mohou být tyto aktivovány v taktu daném periodickými sledy impulsů. V dalším možném provedení může být v galvanizačním · zařízení uspořádáno také více skupin elektrolytických článků, které jsou vždy v rámci skupiny zapojeny navzájem paralelně. Je výhodné, jestliže v jedné skupině těchto elektrolytických článků se vytváří první sled periodických impulsů a v druhé skupině elektrolytických článků se vytváří druhý sled periodických impulsů s fázovým posuvem vůči prvnímu sledu periodických impulsů. Například, první skupina elektrolytických článků může být v zařízení pro metalizaci desek plošných spojů vytvořena na jedné straně desek plošných spojů a druhá skupina na protilehlé straně těchto desek plošných spojů. Elektrolytické impulsní proudy se v tomto případě k jednotlivým stranám desek plošných spojů přivádějí se vzájemným fázovým posuvem. Například, přední strany desek plošných spojů mohou být v libovolném časovém bodu polovány katodicky a zadní strany současně anodicky. V pozdějším časovém bodu se pak toto polování obrátí.If the electroplating or etching device comprises a plurality of electrolytic cells, they may be activated in the cycle given by the periodic pulse train. In a further possible embodiment, a plurality of electrolytic cell groups can also be arranged in the electroplating device, which are each connected in parallel within the group. Advantageously, in one group of electrolytic cells a first sequence of periodic pulses is formed and in a second group of electrolytic cells a second sequence of periodic pulses is produced with a phase shift relative to the first sequence of periodic pulses. For example, a first group of electrolytic cells may be formed on one side of a printed circuit board in a circuit board metallization device and a second group on the opposite side of these printed circuit boards. In this case, the electrolytic pulse currents are fed to each side of the printed circuit board with a phase shift relative to each other. For example, the front sides of the printed circuit boards may be cathodically poled at any point in time and the rear sides simultaneously anodized. At a later point in time, this polarization reverses.

V jiném druhu provozu je například při oddělených proudových okruzích pro napájení předních a zadních stran desek plošných spojů také možné, aby nejméně část elektrolytických článků byla napájena s permanentním přerušováním příslušných spojů od galvanizačního usměrňovače k elektrolytickému článku, zatímco proudovými okruhy ostatních elektrolytických článků se přivádí impulsní proud.In another mode of operation, for example, with separate power circuits for feeding the front and back sides of the printed circuit boards, it is also possible for at least a portion of the electrolytic cells to be fed with permanent interruption of the respective connections from the galvanic rectifier to the electrolytic cell; current.

Aby se předešlo zničení jednotlivých spínačů při jejichTo prevent the destruction of individual switches when they are

- 15 • ·· ·· ·· ·· 4·- 15 • ·· ·· ·· ·· 4 ·

Ϊ 1.. 1 · * · ·»·· • ··· · · ·· · · . β • · · * · ·· » » ··· ··· ··· ···· · Λ ··* ·· ·· φφ rozepnutí, jsou ke spínačům dále paralelně připojeny ochranné diody, které jsou polovány tak, že energie vznikající při rozepnutí spínače je bez nebezpečí zničení tohoto spínače převedena do kondenzátorů.Ϊ 1 .. 1 * Ϊ Ϊ Ϊ...... β nutí nutí φ φ φ φ φ φ, φ,,,,,,,,,,,,,, the energy generated when the switch is opened is transferred to the capacitors without risk of damage.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Podstata vynálezu je příkladech jeho provedení, dále objasněna na neomezujících které jsou popsány na základě připojených výkresů, které znázorňují:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated by the following non-limiting examples, which are described with reference to the accompanying drawings, in which:

- na obr, schematické znázornění elektrolytických článků ve vodorovném průběžném galvanizačním zařízení podle stavu techniky;FIG. 4 shows a schematic representation of electrolytic cells in a horizontal continuous galvanizing plant according to the prior art;

na obr. 2 zapojení podle vynálezu;FIG. 2 shows a circuit according to the invention;

- na obr. 3 elektrické náhradní schéma zapojení podle vynálezu;FIG. 3 shows an electrical replacement circuit diagram according to the invention;

- na obr. 4 časové průběhy proudů a napětí při bipolárním impulsním proudovém napájení s proudově řízeným galvanizačním usměrňovačem; aFIG. 4 shows the current and voltage waveforms of a bipolar pulse current supply with a current-controlled galvanic rectifier; and

- na obr. 5 časové průběhy proudů a napětí při bipolárním impulsním proudovém napájení s napěťově řízeným galvanizačním usměrňovačem.FIG. 5 shows the current and voltage waveforms of a bipolar pulse current supply with a voltage-controlled galvanic rectifier.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Vynález je popsán na příkladu vodorovného průběžného zařízení pro galvanizaci desek plošných spojů. Zapojení a způsob <>The invention is described by way of example of a horizontal continuous device for the electroplating of printed circuit boards. Wiring and method <>

• · · · · · · · 9·· 9 9·· · ·· podle vynálezu lze odpovídajícím způsobem použít také pro leptání desek plošných spojů a také pro galvanické zpracování jiných předmětů. Zařízení a způsob podle vynálezu lze kromě toho použít také ve svislých zařízeních, například v ponorných zařízeních nebo v zařízeních, ve kterých jsou ošetřované předměty ve svislé poloze zpracovávány v průběžném zařízení.The invention according to the invention can correspondingly also be used for the etching of printed circuit boards and also for the galvanic processing of other objects. The device and method according to the invention can also be used in vertical devices, for example in submersible devices or in devices in which the articles to be treated are processed vertically in a continuous device.

Na obr. 2 je znázorněno zařízení podle vynálezu. Dvě horní anody 2 a ošetřovaný předmět 1 jsou znázorněny ve výřezu.FIG. 2 shows a device according to the invention. The two upper anodes 2 and the treated article 1 are shown in the cut-out.

V elektrických přívodech k anodám 2 jsou zařazeny přepínače 12 pro bipolární impulsní provoz. Přepínače 12 jsou uspořádány v blízkosti anod 2. Proudové přívody jsou vedeny tak, že dílčí indukčnost 13 proudových přívodů od výstupu 18 přepínače 12 k elektrolytickému článku je velmi malá. Naproti tomu, dílčí indukčnosti 14, 17 od galvanizačních usměrňovačů 5, 32 ke vstupůmSwitches 12 for bipolar pulse operation are included in the electrical leads to the anodes 2. The switches 12 are arranged near the anodes 2. The current leads are guided so that the partial inductance 13 of the current leads from the output 18 of the switch 12 to the electrolytic cell is very small. In contrast, the partial inductances 14, 17 from the galvanic rectifiers 5, 32 to the inputs

15, 16 přepínače 12 mohou být libovolně velké.15, 16 of the switch 12 can be any size.

Galvanizační fáze se v dalším popisu vztahuje vždy k ošetřovanému předmětu 1. Podle toho je při katodické galvanizační fázi ošetřovaný předmět 1 polarizován negativně a anody 2 jsou polarizovány pozitivně. Anodická leptací nebo demetalizační fáze je galvanizačním usměrňovačem 32 napájena přes dílčí indukčnost 17 proudových přívodů. Jsou naznačeny příslušné vstupy 16 přepínačů 12.In the following description, the galvanizing phase always refers to the treated object 1. Accordingly, in the cathodic galvanizing phase, the treated object 1 is polarized negatively and the anodes 2 are polarized positively. The anodic etching or demetallization phase is fed by the galvanic rectifier 32 via a partial inductance 17 of the current leads. The respective inputs 16 of the switches 12 are indicated.

V dílčích indukčnostech 14, popřípadě 17 jsou zahrnuty všechny účinné indukčnosti proudových okruhů od galvanizačních usměrňovačů 5, 32 ke vstupům 15, 16 přepínačů 12, to jest na prvním přívodu 33 a na druhých přívodech 34, 35. V dílčí indukčnosti 13 proudových přívodů jsou zahrnuty všechny účinné indukčnosti proudového okruhu od výstupu 18 přepínače 12 k elektrolytickým článkům a zpět k přepínači 12 na proudové • ·The sub-inductors 14 and 17 include all effective inductances of the current circuits from the galvanic rectifiers 5, 32 to the inputs 15, 16 of the switches 12, i.e. at the first lead 33 and the second leads 34, 35. all effective inductances of the current circuit from the output 18 of the switch 12 to the electrolytic cells and back to the switch 12 on the current •

- 17 přípojce 19. Dílčí indukčnost 13 proudových přívodů je zásluhou prostorově navzájem velmi těsného uspořádání přepínače 12 a elektrolytického článku udržována malá. Lze použít další známá opatření ke zmenšení indukčnosti přívodů. Zásluhou toho se podle vzorceThe partial inductance 13 of the current leads is kept small due to the very tight arrangement of the switch 12 and the electrolytic cell. Other known measures may be used to reduce the inductance of the leads. As a result, according to the formula

Tau = L/R kde L je indukčnostTau = L / R where L is inductance

R je odpor dosáhne velmi malé časové konstanty Tau pro impulsní nárůst proudu.R is the resistance reaches a very small time constant Tau for pulse current increase.

Prostorová blízkost přepínače 12 k elektrolytickému článku je i při velkých rozměrech galvanizačního zařízení umožněna jeho rozčleněním na elektrolytické články. Uspořádání přepínačů 12 blízko k příslušným elektrolytickým článkům má za důsledek, že prostorově velké galvanizační usměrňovače 5, 32 mohou být uspořádány centrálně a ve větší vzdálenosti od přepínačů 12. Toto však nemá žádný vliv na rychlost impulsního nárůstu proudu. Totéž platí i pro galvanizační usměrňovače pro napájení spodní strany ošetřovaného předmětu impulsním proudem.The spatial proximity of the switch 12 to the electrolytic cell is made possible even by large dimensions of the electroplating device by its division into electrolytic cells. The arrangement of the switches 12 close to the respective electrolytic cells has the result that the spatially large galvanic rectifiers 5, 32 can be arranged centrally and at a greater distance from the switches 12. This, however, has no effect on the pulse current increase rate. The same applies to the galvanic rectifiers for supplying the underside of the workpiece with a pulsed current.

Galvanizační usměrňovače 5, 32 jsou kapacitně zatěžovány kondenzátory 20, 21. Pro každou' polaritu impulsu je použit jeden kondenzátor s velkou kapacitou. Kondenzátor 20 slouží jako zásobník energie katodického impulsního proudu. Kondenzátor 21 shromažďuje energii anodického impulsního proudu. V praxi se v případě kondenzátorů 20, 21 jedná o více paralelně zapojených kondenzátorů s odpovídájícně menší kapacitou. Kapacitní zátěže, to jest kondenzátory 20, 21 jsou nabíjeny z galvanizačních usměrňovačů 5, 32 přes proudové přívody a tudíž také přes dílčí indukčnosti 14, 17 těchto proudových přívodů.The galvanic rectifiers 5, 32 are capacitively loaded by capacitors 20, 21. One large capacitor is used for each pulse polarity. The capacitor 20 serves as an energy store for the cathodic pulse current. The capacitor 21 collects the energy of the anodic pulse current. In practice, capacitors 20, 21 are multiple capacitors connected in parallel with correspondingly smaller capacitances. Capacitive loads, i.e. capacitors 20, 21 are charged from the galvanic rectifiers 5, 32 via the current leads and hence also through the partial inductances 14, 17 of these current leads.

Pro stejnosměrný proud je prakticky působící velikost indukčnosti nevýznamná, pokud se nepřihlíží k nevýznamným jevům při zapínání a vypínání. Protože galvanizační usměrňovače 5, 32 se zapínají a vypínají pomalu, nemají také dílčí indukčnosti 14, 17 žádný vliv na proces galvanizace, popřípadě leptání či demetalizace. Pomalé spínání znamená, že galvanizační usměrňovače 5, 32 se rozbíhají nebo zastavují na proudové rampě.For direct current, the virtually inducing magnitude of the inductance is insignificant, as long as insignificant phenomena during switching on and off are not taken into account. Since the galvanizing rectifiers 5, 32 switch on and off slowly, the partial inductances 14, 17 also have no influence on the galvanizing or etching / demetallization process. Slow switching means that the galvanic rectifiers 5, 32 start or stop on the current ramp.

Stejnosměrný proud v proudových přívodech 33, 34, 35 má tu výhodu, že' v této oblasti se prakticky vyskytují jen stejnosměrná magnetická pole, která nepředstavují pro obsluhu žádné ohrožení. Střídavá magnetická pole se vyskytují teprve na přepínači 12, popřípadě spínači/vypínači a na krátkých proudových přívodech k elektrolytickému článku. Vysoké rychlosti změny proudu a malá galvanizační, popřípadě leptací napětí způsobují v podstatě rušivá magnetická pole. Zásluhou rozdělení galvanizačního proudu na dílčí proudy do jednotlivých anod 2 je také absolutní hodnota impulsního proudu jednotlivého elektrolytického článku podstatně nižší než celkový proud. Příslušně menší jsou také rušivá elektromagnetická pole.The direct current in the current leads 33, 34, 35 has the advantage that there are practically only DC magnetic fields present in this region which pose no danger to the operator. The alternating magnetic fields are only present on the switch 12 or the switch / switch and on the short current leads to the electrolytic cell. High rates of current change and low galvanizing and / or etching voltages cause substantially disturbing magnetic fields. Due to the division of the galvanizing current into partial currents into the individual anodes 2, the absolute value of the pulse current of the individual electrolytic cell is also substantially lower than the total current. Electromagnetic fields are also smaller.

V náhradním schéma podle obr. 3 jsou přepínač 12 a jemu nadřazená regulační jednotka 22 uzavřeny v čerchovanou čarou zakreslených rámečcích. Regulační jednotka 22 zajišťuje spínaní spínačů 23, 24 ve správném čase a také nastavení amplitud impulsů, čehož se dosahuje tak, že výstupní proudy galvanizačních usměrňovačů 5, 32 se regulují podle příslušně nastavených požadovaných hodnot těchto výstupních proudů. Jako spínací prvky jsou symbolicky znázorněny elektromechanické kontakty. Prakticky se však s výhodou použijí elektronické spínače. Jsou k tomu vhodné například MOSFET tranzistory nebo IGBT tranzistory (Isolated Gate Bipolar Transistor).In the replacement scheme of FIG. 3, the switch 12 and its superior control unit 22 are enclosed in a dashed-dotted frame. The control unit 22 ensures the switching of the switches 23, 24 at the right time as well as the pulse amplitude adjustment, which is achieved by adjusting the output currents of the galvanic rectifiers 5, 32 according to the respective setpoints of these output currents. Electromechanical contacts are symbolically represented as switching elements. In practice, however, electronic switches are preferably used. MOSFETs or IGBTs (Isolated Gate Bipolar Transistor) are suitable for this purpose.

Spínač 23 spíná po dobu prvního impulsu napětí nabitého kondenzátorů 20 na elektrolytický článek, který je zde znázorněn jako náhradní odpor R_Bad. Spínač 24 spíná po dobu druhé fáze napětí nabitého kondenzátorů 21 na elektrolytický článek. Napětí protlačují skrze dílčí indukčnost 13 proudových přívodů v náhradním odporu R_Bů;. proud I_Bad. Protože indukčnost 13 proudových přívodů je zásluhou popsaných opatření velmi malá, dosáhne se vysokých časů nárůstu proudu, které se požadují při výrobě desek plošných spojů. Například, při L₂ = 2 · 1CT“ a při odporu elektrolytického článku R_Bad = 20 · 10'⁵ Ohm činí časová konstanta pro nárůst proudu na 63 procent maximální hodnoty Tau =0,1 · 10“³sekundy.The switch 23 switches during the first pulse of the voltage of the charged capacitors 20 to the electrolytic cell, which is shown here as a substitute resistance R _Bad . The switch 24 switches the voltage of the charged capacitors 21 to the electrolytic cell during the second phase. The voltages are pushed through a partial inductance 13 of the current leads in a replacement resistor R _Bů; . stream I _Bad . Since the inductance 13 of the current leads is very low due to the described measures, the high current rise times required in the production of printed circuit boards are achieved. For example, at L ₂ = 2 · 1CT "and at a cell resistance R _Bad = 20 · 10 ' ⁵ Ohm, the time constant for the current rise to 63 percent of the maximum Tau value is 0.1 · 10" ³ seconds.

Nadřízená regulační jednotka synchronizuje časové průběhy.The master control unit synchronizes the waveforms.

střídavéalternately

Jsou v ní jako požadované hodnoty uloženy časy pro spínání spínačů 23, 24 a podobně také pro obvykle navzájem rozdílné amplitudy impulsů pro katodickou a anodickou dobu impulsu. Takto je známa požadovaná energie pro elektrolytické ošetření při každé polaritě. Toto současně představuje požadovanou hodnotu pro stejnosměrný proud příslušného galvanizačního usměrňovače 5, 32. Tento proud se v galvanizačních usměrňovačích 5, 32 nastaví a udržuje konstantní podle zásad regulační techniky jako aritmetická střední hodnota proudu. Proud může být tímto způsobem udržován konstantní přímo pomocí proudově řízeného galvanizačního usměrňovače 5, 32. Proudy galvanizačních usměrňovačů 5, 32 se měří pomocí proudových snímačů 27, 28, které jsou provedeny například jako měřicí bočníky. Časové průběhy proudu a napětí proudově řízených galvanizačních usměrňovačů jsou znázorněny na obr. 4. Aritmetickou střední hodnotu proudu lze • · · • φ «It stores the switching times of the switches 23, 24 and the like, as well as the usually different pulse amplitudes for the cathodic and anodic pulse times, as setpoints. Thus, the required energy for electrolytic treatment at each polarity is known. This at the same time represents the setpoint for the direct current of the corresponding galvanizing rectifier 5, 32. This current is set and kept constant in the galvanizing rectifiers 5, 32 as the arithmetic mean value of the current according to the principles of the control technique. The current can in this way be kept constant directly by means of a current-controlled galvanizing rectifier 5, 32. The currents of the galvanizing rectifiers 5, 32 are measured by means of current sensors 27, 28, which are designed, for example, as measuring shunts. The waveforms of current and voltage of the current-controlled galvanizing rectifiers are shown in Figure 4. The arithmetic mean value of the current can be

- 20 podle zásad regulační techniky udržovat konstantní také nastavením výstupního napětí galvanizačních usměrňovačů, kterým se nastaví střední hodnota proudu. Výsledné časové průběhy proudu a napětí jsou znázorněny na obr. 5.- 20 according to the principles of the control technology also keep constant by adjusting the output voltage of the galvanic rectifiers, which sets the mean current value. The resulting current and voltage waveforms are shown in Figure 5.

Svorkové napětí galvanizačních usměrňovačů 5, 32 se nastaví, popřípadě je nastaveno tak, že přibližně konstantní napětí U_ckondenzátoru protlačuje impulsní proud s potřebnou amplitudou. Nastaví se rovnovážný stav mezi energií stejnosměrného proudu, která je vydávána galvanizačním usměrňovačem 5, 32 a definována požadovanou hodnotou, a impulsní energií vydávanou kondenzátorem 20, 21 do odporu R_Bad lázně. Obě střední hodnoty proudu jsou stejně velké. S rostoucí amplitudou impulsu stoupá napětí U_ckondenzátoru. Maximální možné napětí je dáno jmenovitým napětím daného galvanizačního usměrňovače 5, 32.The terminal voltage electroplating rectifiers 5, 32 is adjusted or is adjusted so that an approximately constant voltage U _c of the capacitor is forced through a pulse current with the necessary amplitude. Were equilibrated between the direct current power that is output electroplating rectifier 5, 32 and defined by a desired value, and the pulse energy output capacitor 20 to the resistor R 21 _Bad bath. Both mean current values are equally large. As the pulse amplitude increases, the capacitor voltage U _c increases. The maximum possible voltage is given by the rated voltage of the given galvanizing rectifier 5, 32.

Na obr. 4 jsou znázorněny proudy a napětí při impulsním bipolárním proudovém napájení lázně. Periodické impulsy mají dobu T cyklu. Katodický časový interval t_k se střídá s anodickým časovým intervalem t_a.Fig. 4 shows currents and voltages at pulsed bipolar bath current supply. Periodic pulses have a T cycle time. The cathodic time interval t _k alternates with the anodic time interval t _a .

Platí;Applies;

T = t_k + t_a.T = t _k + t _a .

Poměr obou časových intervalů, to jest t_k ku t_a, se označuje jako klíčovací poměr. Střední hodnota I_mltt_ei,k proudu katodických impulsů se vypočte z klíčovacího poměru a špičkových hodnot í_kproudu (špičková hodnota proudu katodického proudového impulsu) a špičkových hodnot í_a proudu (špičková hodnota proudu anodického proudového impulsu), a to podle vzorce imittel.k (í k t_k) / (t_k + t_a) .The ratio of the two time intervals, i.e. t _k to t _and is referred to as a keying ratio. Mean I _mlt t _e i, the flow of the cathodic pulses is calculated from the keying ratio and the peak value I of _the current (peak current values of the cathodic current pulse) and high values of i _{and the} current (the peak current value of the anodic current pulse) according to the formula imittel.k (t _k + _k ) / (t _k + t _a ).

• · • φ ·· φφ • φφφ • · · · · • · • · · · · ·• · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Analogicky, střední hodnota proudu anodických impulsů I_mittel(a se vypočte ze vztahu ( 1 a t_a) / (t_a + t_k)Analogously, the mean value of anodic pulse current I _{mittel (a} is calculated from (1 at _a ) / (t _a + t _k )

Střední hodnoty proudů představují výstupní stejnosměrné proudy galvanizačních usměrňovačů 5, 32. V časovém bodu t_o tečou z obou galvanizačních usměrňovačů 5, 32 v zakmitnutém stavu proudy I_k a I_a - viz obr. 2 a 3.Mean values of currents representing the output DC current electroplating rectifier 5, 32. At time point t _{on the} flow of the two galvanic rectifiers 5, 32 in a state of contact bounce and _the currents I _and I - see Figs. 2 and 3.

Proud I_k teče přes aktuálně sepnutý spínač 23 k zátěži R_Bad. Přídavně protlačuje skrze zátěž R_Bad proud i nabitý kondenzátor 20. Napětí U_c<> na kondenzátorů 20 přitom mírně klesá. Proud galvanizačního usměrňovače 32 teče do kondenzátorů 21. Napětí U_Cjas odpovídající polaritou na kondenzátorů 21 naproti tomu stoupá. V okamžiku t_x se rozepne spínač 23 a bezprostředně poté se sepne spínač 24. Proud I_k galvanizačního usměrňovače 5 protéká dále v plné výši a to do kondenzátorů 20, jehož napětí U_c,_k příslušně stoupá. V okamžiku t_x teče proud I_a galvanizačního usměrňovače 32 v plné výši dále, a to přes spínač 24 do zátěže R_Bad. Přídavně potřebnou okamžitou energii dodává nabitý kondenzátor 21, jehož napětí U_c<a s pokračujícím vybíjení klesá. V okamžiku t₂ se rozepne spínač 24 a bezprostředně poté se opět sepne spínač 23. Následně se opakuje průběh v již popsaném okamžiku t_o.Current I _k flows through the current switch 23 to the load R _Bad . In addition, the charged capacitor 20 is forced through the load R _Bad through the load R _Bad . The voltage Uc _< > on the capacitors 20 decreases slightly. The current of the galvanic rectifier 32 flows to the capacitors 21. On the other hand, the voltage U _Cj with the corresponding polarity on the capacitors 21 rises. At the time t _x is opened and the switch 23 then immediately closes the switch 24. The current I _to the electroplating rectifier 5 also flows in full and in the capacitors 20, the voltage U _c, _k increases correspondingly. At instant t _x , the current I _{and the} galvanic rectifier 32 continue to flow in full through the switch 24 to the load R _Bad . The additional instantaneous energy required is supplied by a charged capacitor 21 whose voltage Uc _<a decreases with continued discharge. At time t ₂ the switch 24 is opened immediately and then again closes the switch 23rd then repeated waveform in the previously described time t _o.

V časovém intervalu mezi tj a t₂ působí jako významný zdroj energie pro elektrolytický článek kondenzátor 21. Jestliže se má zachovat malý sklon vrcholu impulsu, je třeba volit příslušně velkou kapacitu tohoto kondenzátorů 21. Kondenzátory 20, 21 tedy mají -být v zakmitnutém stavu nabíjeny, popřípadě vybíjeny vždy jen částečně.The time interval between ie at ₂ acts as an important source of energy for the electrolytic cell capacitor 21. If the tendency is to maintain a small peak pulse must be chosen correspondingly large capacity of the capacitor 21. Capacitors 20, 21 are therefore in contact bounce -flats charged state, or only partially discharged.

• ·· • · · • ·· • · · fl fl • · • • · • • fl • · • fl • · • · • · • · • · • fl • · • fl • · • ··· • ··· • • • • fl fl fl fl fl · fl · fl · fl · • · · • · · fl fl • • • · • · • • • • • · · · · • · · · · • fl • fl fl· fl · flfl flfl fl * fl *

Na obr. 4 je znázorněno, že napětí při konstantním proudu galvanizačních usměrňovačů 5, 32 v podstatě reagují na impulsní zatížení. Na obr. 5 je znázorněno, že proudy při téměř konstantním výstupním napětí galvanizačních usměrňovačů 5, 32 v podstatě reagují na impulsní zatížení. Zvlnění proudu, které lze přitom pozorovat, nemá žádné strmé hrany. Vyskytuje se také pouze mezi výstupem galvanizačního usměrňovače 5, 32 a vstupem přepínače 12. Impulsní proud v elektrolytickém článku je v obou případech stejný. Meziuložením energie v kondenzátorech 20, 21 se tedy dosáhne toho, že galvanizační usměrňovače 5, 32 vydávají stejnosměrný proud a nejsou vystaveny žádnému impulsnímu zatížení. Takto odpadnou rušení spojená s impulsním provozem.FIG. 4 shows that the voltages at the constant current of the galvanic rectifiers 5, 32 essentially respond to the pulse load. FIG. 5 shows that the currents at a substantially constant output voltage of the galvanic rectifiers 5, 32 essentially respond to the pulse load. The current ripple observed here has no steep edges. It also occurs only between the output of the galvanic rectifier 5, 32 and the input of the switch 12. The pulse current in the electrolytic cell is the same in both cases. Thus, by intervening the energy in the capacitors 20, 21, it is achieved that the galvanic rectifiers 5, 32 emit direct current and are not subjected to any pulsed load. This eliminates the interference associated with pulse operation.

Na rozdíl od výše popsaného známého uspořádání podle obr. 1 se při použití zapojení podle vynálezu projevuje další výhoda spočívající v tom, že na základě stejnosměrného proudu s určitou amplitudou, to jest s určitou vrcholovou hodnotou, se může získat vícenásobná impulsní hodnota. Faktor závisí na klíčovacím poměru. V praxi má tento faktor hodnotu kolem deseti. To znamená, že například pro elektrolytický článek se stejnosměrným proudem 50 A se generuje impulsní vrcholová hodnota 500 A. V pokusném průběžném zařízení o délce 3 metry pro galvanizaci desek plošných spojů se například pracovalo s následujícími časy a amplitudami:In contrast to the known arrangement of FIG. 1 described above, the advantage of using the circuit according to the invention is that a multiple pulse value can be obtained on the basis of a direct current with a certain amplitude, i.e. a certain peak value. The factor depends on the germination ratio. In practice, this factor is about ten. This means that, for example, a 50 A DC electrolytic cell generates a pulse peak value of 500 A. For example, the following times and amplitudes were used in a 3 meter experimental continuous circuit board for galvanizing printed circuit boards:

t_a = 1 · 10--' S t_R = 15 · 10-³ s _and t = 1 · 10-- 'S t _R = 15 · 10- ³

Vrcholová hodnota proudu činila í_a = 4 · í_k;Peak current value reached s _and s = 4 · _k;

Špičkové proudy v jednotlivých elektrolytických článcích činily í_a = .800 A a í_k = 200 A;Peak current in the individual electrolytic cells do and _a = .800 and A I _to A = 200;

•Kapacita kondenzátorů 20, 21 činila vždy 0,5 Farad.The capacitors 20, 21 always had a capacity of 0.5 Farad.

V přepínači 12 je na vstupu 18 zapojen bipolárně pracující • · · • · ·· • · · • · ·In the switch 12, a bipolar operating input 18 is connected.

proudový snímač 31, který slouží ke sledování nadproudu, to jest k ochraně přepínače 12 proti poškození. Tímto proudovým snímačem 31 lze měřit špičkové hodnoty impulsních proudů. Takto se také mohou přímo regulovat proudy galvanizačních usměrňovačů 5, 32.a current sensor 31 which serves to monitor the overcurrent, i.e. to protect the switch 12 against damage. With this current sensor 31, peak pulse current values can be measured. Thus, the currents of the galvanizing rectifiers 5, 32 can also be directly controlled.

Špiškové hodnoty se v nadřazené regulační jednotce 22 porovnávají s požadovanými špičkovými hodnotami. Regulační veličina nastavuje proud galvanizačních usměrňovačů 5, 32 tak, že špičkové hodnoty impulsního proudu se samočinně udržují konstantní na své požadované hodnotě.The peak values in the master control unit 22 are compared with the desired peak values. The control variable adjusts the current of the galvanic rectifiers 5, 32 so that the peak values of the pulse current are automatically kept constant at their desired value.

Při sepnutí' zátěže, která má v důsledku dílčí indukčnosti 13 proudových přívodů mírně indukční charakter, vznikají v okamžiku rozpojení přepětí. Tato přepětí mohou zničit elektronické spínače 23, 24. Příliš velkému nárůstu napětí na jednotlivých spínačích 23, 24 brání ochranné diody 25, 26 se znázorněnou polaritou. Indukční napětí protlačují proud skrze ochrannou diodu 25, 26 spínače 23, 24, který byl v okamžiku odpojení otevřen.When the load is switched on, which has a slightly inductive character due to the partial inductance 13 of the current leads, they arise when the overvoltage is disconnected. These overvoltages can destroy the electronic switches 23, 24. Too much voltage build-up on the individual switches 23, 24 is prevented by the protective diodes 25, 26 with the polarity shown. The inductive voltage pushes the current through the protective diode 25, 26 of the switch 23, 24, which was opened at the moment of disconnection.

Proud teče do kondenzátoru 20, popřípadě do kondenzátoru 21. Takto se přepětí okamžitě a užitečně potlačí. Ochranné diody 25, 26 mohou být tvořeny diodami zaintegrovanými do polovodičových prvků.The current flows to capacitor 20 or capacitor 21. In this way, the overvoltage is suppressed instantly and usefully. The protective diodes 25, 26 may be diodes integrated into the semiconductor elements.

Kromě toho, elektronické blokování v přepínači 12 zajišťuje, že spínače 23, 24 nemohou sepnout současně. Také časový odstup mezi rozepnutím jednoho spínače 23, 24 a sepnutím druhého spínače 24, 23 se nemůže zvětšit tak, aby během této doby netekl žádný galvonotechnicky účinný proud. Jestliže to prostorové poměry dovolí, mohou být kondenzátory 20, 21 přiřazeny také k více paralelně pracujícím přepínačům 12 a elektrolytickým článkům. Totéž' platí pro kondenzátory 20, 21 včetně spínačů 23, 24.In addition, the electronic interlock in the switch 12 ensures that the switches 23, 24 cannot close simultaneously. Also, the time gap between the opening of one switch 23, 24 and the closing of the other switch 24, 23 cannot be increased so that no galvanically-efficient current flows during this time. If space conditions allow, capacitors 20, 21 can also be associated with multiple parallel operating switches 12 and electrolytic cells. The same applies to capacitors 20, 21 including switches 23, 24.

Podstatné je, aby prostorová vzdálenost kondenzátorů 20, 21 a spínačů 23, 24 od elektrolytického článku, popřípaděIt is essential that the spatial distance of the capacitors 20, 21 and the switches 23, 24 from the electrolytic cell

• φ φ ·· φφ elektrolytických článků, byla malá.• φ φ ·· φφ electrolytic cells, was small.

Pro impulsní galvanizaci je velmi důležité dodržování amplitud a časů impulsů. Pouze takto lze dodržet požadované vlastnosti vyloučených galvanizačních vrstev. V praxi je problémem měřit amplitudy impulsů jednoduchými prostředky tak, aby se mohl zkonstruovat regulační obvod pro požadovanou proudovou hodnotu. Způsob podle vynálezu umožňuje překvapivě jednoduché zjištění amplitud impulsů. Měřítkem energie impulsů je jednoduše měřitelný a regulovatelný konstantní proud galvanizačního usměrňovače 5, 32. Při známém klíčovacím poměru lze proud I_mi-_tel špičkové hodnoty í impulsů vypočíst ze vztahu = 1, (Ipuls h tp_ause) /t_Pul3, kde t_Pu;s je časový interval, ve kterém je vytvářen proudový impuls a tpause je časový interval, ve kterém není vytvářen žádný proudový impuls.For pulse galvanization, keeping the pulse amplitudes and times is very important. Only in this way can the desired properties of the excluded galvanizing layers be maintained. In practice, it is a problem to measure pulse amplitudes by simple means so that a control circuit can be constructed for a desired current value. The method according to the invention allows surprisingly simple detection of pulse amplitudes. The measure of energy pulses is easily measurable and controllable constant current electroplating rectifier 5, 32. In the known keying ratio of current I can be _me - _tel peak value of an impulse calculated from the relationship 1 = (h iPulse _Ause tp) / _Pul3 t, wherein t _{Pu; s} is the time interval in which the current pulse is generated and tpause is the time interval in which no current pulse is generated.

V případě bipolárního přepínače 12 udává t_Pause například pro katodické proudové impulsy časový interval, ve kterém nejsou vytvářeny žádné katodické proudové impulsy.In the case of the bipolar switch 12, t _Pause, for example, indicates for cathodic current pulses a time interval in which no cathodic current pulses are generated.

Horní anody 2 a spodní anody 3 jsou v galvanizačním zařízení napájeny proudovými impulsy stejné frekvence. Oba sledy impulsů mohou probíhat synchronně. Uvedené sledy však mohou být vůči sobě navzájem také fázově posunuty. Bipolární přepínače umožňují v případě potřeby také stejnosměrný galvanizační nebo leptací provoz. Při katodickém provozu, to jest při galvanizaci, je spínač 23 trvale sepnut. Při leptání stejnosměrným proudem je trvale sepnut spínač 24. Spínač opačné polarity je vždyThe upper anodes 2 and the lower anodes 3 in the electroplating device are supplied with current pulses of the same frequency. Both pulse sequences can be synchronous. However, said sequences can also be phase shifted relative to each other. Bipolar switches also allow DC galvanizing or etching operation if required. In cathodic operation, i.e. during galvanization, the switch 23 is permanently closed. In the case of DC etching, switch 24 is permanently closed. The reverse polarity switch is always on

99 ** 99 • · 9 9 9 9*9* • 99 9 99« « *9 * •••••«9 * 999 ** 99 • 9 9 9 9 * 9 * 99 99 99 «« * 9 * ••••• «9 * 9

99« «9 *9 9 9 99 99 odpovídájícně trvale rozepnut.99 «« 9 * 9 9 9 99 99 correspondingly permanently open.

Předmětem vynálezu jsou všechny popsané znaky a jejich kombinace, poku tyto nejsou výslovně označeny za známé.It is an object of the invention to describe all of the features described and combinations thereof, unless these are expressly identified as being known.

Zastupuj e:Represented by:

Ing.J.ChlustinaIng.J.Chlustina

16.08.99 <2-616.08.99 <2-6

- 3T ·· ·· #« ·· • · · · · ·· • · ·· ··*- 3T ·· ·· # «·· · · · · · ·

Z 03370/99-CZZ 03370/99-GB

Seznam vztahových značek ošetřovaný předmět, deska plošných spojů horni anoda spodní anoda spínací kontakt horní galvanizační usměrňovač, katodický spodní galvanizační usměrňovač, katodický proudový přívod (k horní anodě 2) proudový přívod (ke spodní anodě 3) zpětný vodič (společný pro katody) svorka kluzná kolejnice přepínač dílčí indukčnost dílčí indukčnost vstup (přepínače 12, katodický) vstup (přepínače 12, anodický) dílčí indukčnost výstup (přepínače 12) proudová přípojka kondenzátor, katodický kondenzátor, anodický regulační jednotka spínač, katodický spínač, anodický ochranná dioda, katodická ochranná dioda, anodická proudový snímač, katodický 'proudový snímač, anodický proudový snímač, bipolární horní galvanizační usměrňovač, anodický ζΊ- >r -List of references Treated object, PCB top anode bottom anode make contact top galvanizing rectifier, cathodic bottom galvanizing rectifier, cathodic current supply (to top anode 2) current supply (to bottom anode 3) return wire (common for cathodes) sliding clamp rail switch partial inductance partial inductance input (switches 12, cathodic) input (switches 12, anodic) partial inductance output (switches 12) current connection capacitor, cathodic capacitor, anodic control unit switch, cathodic switch, anodic protective diode, cathodic protective diode, anodic current sensor, cathodic current sensor, anodic current sensor, bipolar upper galvanizing rectifier, anodic van-> r -

první přívod druhý přívod, anodický druhý přívod, katodickýfirst lead second lead, anodic second lead, cathodic

Claims

PATENT CLAIMS

1. Wiring for supplying one or more parallel connected anode and cathode electrolytic cells in a vertical or horizontal galvanic or etching device with a pulsed current, comprising for the current supply of each individual electrolytic cell

(a) at least one galvanizing rectifier (5, 32); and

b) at least one switch (12) which is switchable from at least two inputs (15, 16) to at least one output (18), or a switch / switch, wherein

c) each connection of the galvanic rectifier (5, 32) is directly electrically connected to the electrolytic cell connection through the first lines (33),

d) each other output of the galvanic rectifier (5, 32) is directly electrically connected by the second lines (34, 35) to the inputs (15, 16) of the switches (12) or the switch / switch connection, furthermore

e) at least one output (18) of the switches (12) or another switch / switch connection is directly electrically connected to another electrolytic cell connection, characterized in that between the first line (33) and each second line (34, 35) there is at least one capacitor (20, 21) is connected.

Wiring according to claim 1, characterized in that both the switches (12) and the capacitors (20, 21) are arranged in a spatial proximity to the electrolytic 99 99 99 99.

9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 ·· 9 99 • 99 9900 9

999 99 99 99 99 99 of the cell, so that the partial inductance (13) of the current leads connecting the electrolytic cell and the switch (12) is minimized.

Connection according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises two galvanic rectifiers (5, 32), by which a plurality of electrolytic cells connected in parallel can be supplied with current, the current circuits being provided with common electrolytic capacitors (20, 21). articles.

Connection according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises electronic switches (23, 24) for generating a pulse train.

Connection according to one of the preceding claims, characterized in that the individual switches (23, 24) are provided with current sensors (31), the measuring signals of which can be used for overcurrent tripping to protect the switches (23, 24).

Connection according to claim 5, characterized in that it comprises a master control unit (22) for monitoring and controlling the galvanizing and etching device, which is connected to the current sensors (31).

Connection according to one of the preceding claims, characterized in that the switches (23, 24) 'are designed so that they are operable by a plurality of electrical control signals.

• φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ φ

Connection according to one of the preceding claims, characterized in that protective diodes (25, 26) are connected in parallel to the switches (23, 24) and are polarized in such a way that the energy generated when the switch (23, 24) opens. the risk of destruction of this switch (23, 24) transferred to the capacitors (20, 21).

9. A method of supplying one or more electrically connected electrolytic cells with anodes and cathodes in a vertical or horizontal galvanic or etching device with a pulse current connection, comprising, for the current supply of electrolytic cells,

(a) at least two galvanizing rectifiers (5, 32); and

b) at least one switch (12) which is switchable from at least two inputs (15, 16) to at least one output (18), wherein the current supply of each electrolytic cell is used

c) a first line (33) for the direct electrical connection of one connection of the galvanizing rectifier (5, 32) to the connection of the electrolytic cell,

d) a second line (34, 35) for direct electrical connection of a different output of the galvanizing rectifier (5, 32) to the inputs (15, 16) of the switches (12), further

e) at least one output (18) of the switches (12) is directly electrically connected to another electrolytic cell connection; and

f) at least one capacitor (20, 21) is connected between the first line (33) and the second line (34, 35), with the following steps of the procedure:

99 99

9 9 «> · 99 • 9 99 hp · · ► ► 9«

9 ·

9 9 ·

99 99

10.

3!

- A. in the first time interval t _x :

and)

b) powering the electrolytic cell by connecting the first galvanic rectifier (5, 32) to the electrolytic cell by means of a second line (34) and at least one switch (12) and simultaneously discharging the capacitors (20, 21) connected to the second line (34) with a first galvanizing rectifier (5, 32); charging the capacitors (20, 21) which are connected to another galvanizing rectifier (5, 32) by other second lines (34);

B. in the second time interval t ₂ :

d) feeding the cell of the galvanizing rectifier (5, 32) with a cell by means of a second line (34) of the switch (12) and the current partial capacitors (20, 21), (35) 32);

at least one connection of the other to the electrolytic and at least one discharge of at least one which is connected by another second line to the second galvanizing rectifier (5, charging capacitors (20, 21) which are connected by other second lines (35) to other galvanizing rectifiers (5, 32) ).

Method for supplying electrolytic or horizontal one or more cells with anodes and galvanic or parallel connected cathodes in a vertical etching device with pulse current connection, which comprises for current feeding of electrolytic cells

(a) at least one galvanizing rectifier (5, 32); and

9 · ··· · · · · · ···

9

99 99 · * · · «« «« «« ·

9

9,999,999

9 9

99 99

b) at least one switch (12) with two connections, used to power each electrolytic cell

c) a first line (33) for the direct electrical connection of the connection of the at least one galvanizing rectifier (5, 32) to the connection of the electrolytic cell,

d) a second line (34, 35) for direct electrical connection of another output of the galvanizing rectifier (5, 32) to the input (15, 16) of the switch (12), further comprising:

e) another output (18) of the switch (12) is directly electrically connected to another electrolytic cell connection; and

A. in the first t1 interval

a) powering the electrolytic cell by connecting at least one galvanizing rectifier (5, 32) to the electrolytic cell by means of a second line (34) and a switch (12); and

b) simultaneously discharging at least one capacitor (20, 21);

B. in the second time interval t ₂ :

c) breaking the connection between the electrolytic cell and the at least one galvanizing rectifier (5, 32) by means of a switch (12); and

d) charging at least one capacitor (20, 21).

Method according to either of Claims 9 and 10, characterized in that the anodic and cathodic amplitudes of the galvanic bath current flowing through the electrolytic cell are adjusted at a given t _x to t ₂ ratio by adjusting the anodic current I _{and the} galvanic rectifier (5, 32) for anodic amplitude and / or cathodic current I _{to the} galvanic rectifier (5, 32) for cathodic amplitude.

Method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the amplitudes of the galvanic bath impulse currents flowing through the electrolytic cell are controlled by measuring the amplitude values and comparing these values to the desired values by adjusting the current of the galvanic rectifier (5, 32) to constant. value.

Method according to one of claims 9, 11 and 12, characterized in that the galvanic rectifiers are not possible by means of a switch (12).

in that the switches (12) are the simultaneous connection of multiple (5, 32) to the electrolytic

14. The method according to any of claims 9 to 13, characterized in that the switches (12) are controlled so that the intervals between t _x and t ₂ are in the time interval t _Nuil> 0, all connections between the electroplating rectifiers (5, 32) electrolytic cell interrupted.

Method according to one of claims 9 to 14, characterized in that a first periodic pulse train sequence is produced in one group of electrolytic cells of the electroplating or etching device and a second periodic sequence is formed in a second group of electrolytic cells of the electroplating or etching device. phase shift current pulses relative to the first periodic sequence of current pulses

Method according to one of Claims 9 to 15, characterized in that the impulse current of the bath in the electrolytic cell is interrupted by the switch (12) when the printed circuit board (1) is inserted into or removed from the electrolytic cell. E.

Method according to one of Claims 9 to 16, characterized in that the overcurrent trip measurement signals obtained by suitable current sensors (3-1) on the switches (23, 24) are transmitted to a master for the control of the galvanic or etching device. control units (22).

Method according to one of Claims 9 to 17, characterized in that the time intervals t ₁ or t ₂ are adjusted at least for a part of the electrolytic cells so large that the bath current acts as a direct current.