DE10065649C2

DE10065649C2 - Device and method for the electrochemical treatment of electrically conductive tapes

Info

Publication number: DE10065649C2
Application number: DE2000165649
Authority: DE
Inventors: Egon Huebel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2020-12-30
Also published as: DE10065649A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum elektrochemischen Metallisieren, Ätzen, Oxidieren und Reduzieren von zumindest an der Oberfläche elektrisch leitfähigen und flexiblen Bändern, wie sie in der Leiterplattentechnik und in der Smard Card-Technik vorkommen.The invention relates to an apparatus and a method for electrochemical Metallize, etch, oxidize and reduce at least on the surface electrically conductive and flexible tapes, such as those used in printed circuit board technology and occur in the Smard Card technology.

Anwendung findet die Erfindung in elektrolytischen Bandanlagen von Rolle zu Rolle. Das elektrische Kontaktieren des Bandes erfolgt über elektrisch leitfähige und rotierende Kontaktwalzen.The invention finds application in coil electrolytic systems Role. The electrical contacting of the tape is done via electrically conductive and rotating contact rollers.

Beim elektrolytischen Behandeln von derartigem flexiblem Gut, insbesondere in Verbindung mit der Feinleitertechnik, wird eine hohe Präzision verlangt. Kleinste Strukturen auf einem elektrisch leitenden Untergrund müssen mit geringen Tole ranzen z. B. galvanisiert werden. Ein Beispiel hierfür ist die Herstellung von Leiter zügen mit einer so genannten kontrollierten Impedanz. Zur Vermeidung des Kno cheneffektes an den Kanten der Leiterzüge ist es vorteilhaft, wenn der Anoden- /Kathodenabstand sehr klein gewählt wird. Optimale Verhältnisse bestehen, wenn der Anoden-/Kathodenabstand so klein ist, wie die Strukturen, die zu behandeln sind. When electrolytically treating such flexible material, especially in In connection with the fine conductor technology, high precision is required. least Structures on an electrically conductive surface must have a low tole satchel z. B. be galvanized. An example of this is the manufacture of conductors trains with a so-called controlled impedance. To avoid the kno effect on the edges of the conductor tracks, it is advantageous if the anode / Cathode spacing is chosen to be very small. Optimal conditions exist when the anode / cathode spacing is as small as the structures to be treated are.

Eine elektrolytische Bandanlage, die mit einem kleinen Anoden-/Kathodenabstand arbeitet, wird in der Druckschrift DE 25 11 336 A1 beschrieben. Ein bandförmiges Gut umschlingt zur elektrolytischen Behandlung eine Zylinderfläche. Aus dem Inneren des Zylinders wird die Behandlungsflüssigkeit durch eine Vielzahl feiner Durchbrü che gegen das umschlingende Gut gedrückt. Es bildet sich zwischen Zylinder und Gut ein Flüssigkeitsfilm, der beide außer Berührung hält. Die Zylinderfläche und die dem Zylinder zugewandte Oberfläche des Gutes bilden eine elektrolytische Zelle. Ein elektrischer Kurzschluß der Zellspannung soll durch den Flüssigkeitsfilm ver hindert werden.An electrolytic belt system with a small anode / cathode gap works, is described in the publication DE 25 11 336 A1. A band-shaped good wraps around a cylinder surface for electrolytic treatment. From the inside The treatment liquid of the cylinder is through a large number of fine perforations che pressed against the wrapping material. It forms between the cylinder and Well, a liquid film that keeps both out of touch. The cylinder surface and the the surface of the material facing the cylinder forms an electrolytic cell. An electrical short circuit of the cell voltage should ver through the liquid film be prevented.

Dieser Flüssigkeitsfilm wird durch eine geeignete Druckregelung der Behandlungs flüssigkeit bei gegebener Bandzugkraft gebildet. Nachteilig bei dieser Einrichtung sind der große regelungstechnische Aufwand zur Aufrechterhaltung des trennen den Flüssigkeitsfilmes mit konstanter Dicke und zur zuverlässigen Vermeidung von Kurzschlüssen. Kurzschlüsse führen zum sofortigen Ausschuß des Gutes. Werden zur Vermeidung von Kurzschlüssen elektrisch isolierende Abstandsmittel verwen det, so muß der Behälterkörper in Rotation versetzt werden. Die Behandlungsflüs sigkeit muß dann technisch aufwendig über drehbare Armaturen dem Rotations körper zugeführt werden. Bei breiten Bändern ist dann ein Ausleiten des Elektrolyten aus der elektrolytischen Zelle nur aus den Randbereichen möglich.This liquid film is treated by a suitable pressure control of the treatment liquid formed at a given belt tension. A disadvantage of this facility are the great control engineering effort to maintain the separate the liquid film with constant thickness and for the reliable avoidance of Shorts. Short circuits lead to the immediate rejection of the goods. Become Use electrically insulating spacers to avoid short circuits det, the container body must be rotated. The treatment flows then fluid must be technically complex to rotate the rotating fittings body are fed. In the case of wide bands, the Electrolytes from the electrolytic cell only possible from the peripheral areas.

Die Druckschrift DE 100 19 713 A1 beschreibt Kontaktwalzen zur Stromübertragung auf das Gut. Kontaktwalzen aus Metall haben üblicherweise den Nachteil, dass sie die empfindliche Oberfläche des Gutes beschädigen können. Deshalb wird in dieser Druckschrift vorgeschlagen, die Oberfläche der Kontaktwalzen mit einem elastischen Werkstoff zu versehen. Dieser Werkstoff ist darüber hinaus elektrisch gut leitfähig. Damit kann auch bei schonender Berührung des zu behandelnden Substrates ein hoher Behandlungsstrom übertragen werden.The document DE 100 19 713 A1 describes contact rollers for power transmission on the estate. Contact rollers made of metal usually have the disadvantage that they can damage the sensitive surface of the goods. That is why in this Document proposed the surface of the contact rollers with an elastic To provide material. This material is also a good conductor of electricity. This means that even when the substrate to be treated is carefully touched high treatment current can be transmitted.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu beschreiben, die zur präzisen elektrochemischen Behandlung von flexiblem, band förmigem Gut mit gleichbleibendem und sehr kleinem Anoden-/Kathodenabstand arbeiten. Ferner sollen sie mit geringem technischem Aufwand einen elektrischen Kurzschluß sicher verhindern.The object of the present invention is to provide an apparatus and a method describe the precise electrochemical treatment of flexible, band shaped goods with constant and very small anode / cathode spacing work. Furthermore, they should be electrical with little technical effort Prevent short circuit safely.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 30. Die Erfindung eignet sich für die oben genannten elektrochemischen Prozesse. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich zur Vereinfachung der Beschreibung und zur einfacheren Darstellung der Polaritäten in den Figuren nur noch auf das Galvanisieren.The object is achieved by the device according to claim 1 and by the method according to claim 30. The invention is suitable for the above called electrochemical processes. The following description relates to simplify the description and simplify the presentation of the Polarities in the figures only on electroplating.

In einem elektrolytischen Bad befindet sich mindestens eine rotierend gelagerte Elektrodenwalze, die an der elektrisch leitfähigen Mantelfläche mit einer dünnen ionendurchlässigen und elektrisch isolierenden Schicht versehen ist. Das bandför mige, elektrisch leitfähige Gut umschlingt während des Transportes teilweise die Elektrodenwalze. Damit bildet sich eine elektrolytische Zelle zwischen der Mantel fläche der Elektrodenwalze und der Gutoberfläche. Die ionendurchlässige Schicht ist mit Elektrolyt getränkt, der sich bei jeder Umdrehung der Elektrodenwalze austauscht. Eine Badstromquelle speist über rotierende Stromübertragungsele mente die elektrolytische Zelle mit Strom, womit während des Durchlaufes des Gutes durch das Bad dieses elektrolytisch behandelt wird.An electrolytic bath contains at least one rotating one Electrode roller with a thin surface on the electrically conductive surface ion-permeable and electrically insulating layer is provided. The bandför moderate, electrically conductive material partially wraps around the Electrode roller. This creates an electrolytic cell between the jacket surface of the electrode roller and the surface of the crop. The ion permeable layer is impregnated with electrolyte, which changes with every revolution of the electrode roller exchanges. A bath power source feeds via rotating power transmission elements ment the electrolytic cell with current, with which during the passage of the Good by the bath this is electrolytically treated.

Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1 bis 4 detailliert beschrieben. In schemati scher und nicht proportionaler Darstellung zeigen:The invention is described in detail with reference to FIGS. 1 to 4. In a schematic and non-proportional representation:

Fig. 1 im Querschnitt eine Elektrodenwalze mit Quetschwalze, Sprührohren und Kontaktwalze. Fig. 1 in cross section an electrode roller with squeeze roller, spray tubes and contact roller.

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein elektrolytisches Bad, das mit Elektroden walzen und den weiteren Einrichtungen für den elektrochemischen Prozeß ausgestattet ist. Fig. 2 shows a cross section through an electrolytic bath, which is equipped with electrodes and the other facilities for the electrochemical process.

Fig. 3 eine Anordnung von Elektrodenwalzen im elektrolytischen Bad derart, dass bei großem Umschlingungswinkel des Gutes um die Elektroden walze nur ein kurzer Arbeitsbehälter erforderlich ist. Fig. 3 shows an arrangement of electrode rollers in the electrolytic bath such that with a large wrap angle of the goods roll around the electrodes only a short working container is required.

Fig. 4 eine Anordnung von Elektrodenwalzen im elektrolytischen Bad zur einseitigen elektrochemischen Behandlung mit großem Umschlin gungswinkel des Gutes um die Elektrodenwalzen. Fig. 4 shows an arrangement of electrode rollers in the electrolytic bath for one-sided electrochemical treatment with large wrap angle of the goods around the electrode rollers.

Die Fig. 1 zeigt die rotierend gelagerte Elektrodenwalze 2 als Grundelement der Erfindung. Das bandförmige und flexible zu behandelnde Gut 1 umschlingt teilweise die Elektrodenwalze. Das Gut 1 und die Elektrodenwalze 2 erstrecken sich in die Tiefe der Zeichnung hinein. Die axiale Abmessung der Elektrodenwalze 2 muß mindestens so groß sein wie die maximale Breite des Gutes 1. Bei gegebener Abmessung der Elektrodenwalze 2 kann ein beliebig schmäleres Band behandelt werden. Wegen des kleinen Anoden-/Kathodenabstandes sind keine zusätzlichen Maßnahmen, wie z. B. Blenden, erforderlich. Die Elektrodenwalze 2, oder nur die Mantelfläche 3 der Elektrodenwalze 2, besteht aus einem elektrochemisch aktiven und resistenten Werkstoff wie z. B. Titan, Niob, Tantal oder aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff mit einer Oberflächenbeschichtung aus z. B. Edelmetall oder Mischoxid. Aus diesen Werkstoffen besteht der Grundkörper 4 vollständig, oder der Werkstoff ist rohrförmig ausgebildet und als Mantelfläche auf dem walzenförmigen Grundkörper 4 befestigt. Unterhalb des äußeren Rohres kann der Grundkörper 4 auch aus einem isolierenden Werkstoff bestehen. Dieser Werkstoff muß ebenfalls elektrochemisch resistent sein. Auf der Mantelfläche 3 befindet sich eine ionen durchlässige und elektrisch isolierende Schicht 5. Diese Schicht ist zugleich elek trolytdurchlässig. Sie besteht z. B. aus saugfähigem, offenporigem Schaumstoff, Moosgummi, Gewebe oder Filz. Sie kann aber auch aus nichtsaugenden, elektrisch isolierenden Werkstoffen bestehen, die partiell auf der Mantelfläche 3 aufgebracht werden. Ein Beispiel hierfür sind Kunststoffpartikel oder besonders abriebfeste Keramikpartikel mit freien Zwischenräumen. Des weiteren kann diese Schicht 5 aus einem ionensensitiven, chemisch und elektrochemisch beständigen Diaphragma bestehen. Die ionendurchlässige Schicht 5 hält das umschlingende Gut 1 auf Abstand 6 von der Mantelfläche 3 der Elektrodenwalze 2. Das Gut 1 bildet die erste Elektrode und die Mantelfläche 3 die zweite Elektrode der elektrolytischen Zelle 7. Der Abstand 6 stellt den Anoden-/Kathodenabstand dar. Dieser Abstand kann sehr präzise eingestellt und während des elektrochemischen Prozesses konstant ge halten werden. Insbesondere kann er sehr klein gewählt werden, ohne dass es zu einem elektrischen Kurzschluß der Elektroden kommt. Zur elektrochemischen Behandlung von Folien mit Feinleiterstrukturen wird der Abstand 6 etwa in der Größenordnung der kleinsten Strukturen gewählt. Dies sind in der Praxis ca. 0,1 mm. Etwa gleich groß wird die Dicke der isolierenden Schicht gewählt. Der kleine Anoden-/Kathodenabstand vermeidet das Auftreten von Kanteneffekten an den Strukturen, auch dann, wenn hohe Stromdichten von mehr als 20 A/dm² angewendet werden. Die Feinleiterstrukturen von Leiterfolien werden auf einer elektrisch leitfähigen, vollflächigen Basisschicht aufgebaut. Das Leiterbild wird negativ von isolierendem Resist gebildet. Die Basisschicht wird nach dem Leiter bahnaufbau durch Differenzätzen entfernt. Das elektrische Kontaktieren derartiger Leiterfolien kann am Rand des Bandes erfolgen. Der Rand, oder beide Ränder sind in diesem Falle frei von Resist. Fig. 1 shows the rotatably mounted electrode roller 2 as a basic element of the invention. The strip-like and flexible material 1 to be treated partially wraps around the electrode roller. The material 1 and the electrode roller 2 extend into the depth of the drawing. The axial dimension of the electrode roller 2 must be at least as large as the maximum width of the good 1 . For a given dimension of the electrode roller 2 , an arbitrarily narrower band can be treated. Because of the small anode / cathode distance, no additional measures, such as. B. Apertures, required. The electrode roller 2 , or only the outer surface 3 of the electrode roller 2 , consists of an electrochemically active and resistant material such as. B. titanium, niobium, tantalum or from an electrically conductive material with a surface coating of z. B. precious metal or mixed oxide. The base body 4 consists entirely of these materials, or the material is tubular and is attached to the roller-shaped base body 4 as a lateral surface. Below the outer tube, the base body 4 can also consist of an insulating material. This material must also be electrochemically resistant. There is an ion-permeable and electrically insulating layer 5 on the outer surface 3 . This layer is also electrolyte-permeable. It consists e.g. B. made of absorbent, open-cell foam, foam rubber, fabric or felt. But it can also consist of non-absorbent, electrically insulating materials that are partially applied to the outer surface 3 . Examples of this are plastic particles or particularly abrasion-resistant ceramic particles with free spaces. Furthermore, this layer 5 can consist of an ion-sensitive, chemically and electrochemically resistant diaphragm. The ion-permeable layer 5 keeps the wrapping material 1 at a distance 6 from the lateral surface 3 of the electrode roller 2 . The material 1 forms the first electrode and the outer surface 3 forms the second electrode of the electrolytic cell 7 . The distance 6 represents the anode / cathode distance. This distance can be set very precisely and kept constant during the electrochemical process. In particular, it can be selected to be very small without the electrodes being electrically short-circuited. For the electrochemical treatment of foils with fine conductor structures, the distance 6 is chosen approximately in the order of the smallest structures. In practice, this is approx. 0.1 mm. The thickness of the insulating layer is chosen to be approximately the same. The small anode / cathode distance prevents edge effects from occurring on the structures, even when high current densities of more than 20 A / dm ² are used. The fine conductor structures of conductor foils are built up on an electrically conductive, full-surface base layer. The conductive pattern is formed negatively by insulating resist. The base layer is removed by differential etching after the conductor is built up. The electrical contacting of such conductor foils can take place at the edge of the tape. In this case, the edge or both edges are free of resist.

Mittels elektrischer Leiter 8 wird der eine Pol des Badstromes von einer Badstrom quelle über eine rotierende Stromübertragungseinrichtung 9 an die Mantelfläche 3 geleitet. Der andere Pol wird über eine weitere Stromübertragungseinrichtung 9 an eine Kontaktwalze 10 geleitet. Diese Kontaktwalze 10 stellt den elektrischen Kon takt zum Gut 1 her, das mindestens an der elektrolytisch zu behandelnden Oberflä che elektrisch leitfähig ist. Diese leitfähige Schicht kontaktiert die Kontaktwalze 10. By means of electrical conductor 8 , one pole of the bath current is passed from a bath current source via a rotating current transmission device 9 to the outer surface 3 . The other pole is passed to a contact roller 10 via a further current transmission device 9 . This contact roller 10 produces the electrical contact with the goods 1 , which is at least electrically conductive on the surface to be treated electrolytically. This conductive layer contacts the contact roller 10 .

In der Fig. 1 ist das Gut 1 insgesamt elektrisch leitfähig und die Kontaktwalze 10 kontaktiert von der nicht zu behandelnden Seite. Bei einem elektrisch isolierenden Band muß die Kontaktwalze 10 die vormetallisierte Seite kontaktieren, die behan delt werden soll. Entsprechende Umlenkwalzen für das Gut sind zu verwenden. Die elektrische Kontaktierung des Gutes kann vor, zwischen und/oder nach der elektrochemischen Behandlung erfolgen. Beim Galvanisieren ist das Kontaktieren nach den Elektrodenwalzen vorteilhafter, weil die aufgebrachte Metallisierungs schicht zur Stromleitung beiträgt.In FIG. 1, the good 1 is electrically conductive overall and the contact roller 10 makes contact from the side that is not to be treated. In the case of an electrically insulating tape, the contact roller 10 must contact the pre-metallized side that is to be treated. Appropriate deflection rollers for the goods are to be used. The goods can be electrically contacted before, between and / or after the electrochemical treatment. When electroplating, contacting after the electrode rollers is more advantageous because the applied metallization layer contributes to the current conduction.

Eine Stromübertragungseinrichtung 9 besteht aus einem Schleifkontakt 11 und einem Schleifring 12. Sie kann aber auch aus einem gekapselten Hochstrom- Rotationsübertragungselement bestehen, das mit einer elektrisch leitfähigen Flüs sigkeit gefüllt ist.A current transmission device 9 consists of a sliding contact 11 and a slip ring 12 . But it can also consist of an encapsulated high-current rotary transmission element which is filled with an electrically conductive liquid.

Die Elektrodenwalze 2 ist rotierend gelagert. Sie kann von einem Motor mit oder ohne Getriebe angetrieben sein. Die Umfangsgeschwindigkeit wird so gewählt, dass sie der Transportgeschwindigkeit des Gutes 1 entspricht. Sie kann aber auch so eingestellt werden, dass die Geschwindigkeiten voneinander abweichen. Dabei entsteht ein zusätzlicher Wischeffekt, falls es sich bei der isolierenden Schicht 5 um einen weichen Werkstoff handelt. Das Wischen wirkt elektrochemisch so beschleu nigend, wie es von der Tampongalvanisierung her bekannt ist.The electrode roller 2 is mounted in a rotating manner. It can be driven by a motor with or without a gear. The peripheral speed is selected so that it corresponds to the transport speed of the goods 1 . However, it can also be set so that the speeds differ from one another. This creates an additional wiping effect if the insulating layer 5 is a soft material. Wiping has an electrochemically accelerating effect as is known from pad plating.

Wird die Elektrodenwalze nicht angetrieben, so wird sie vom Gut selbst in Rotation versetzt. Eine weitere Möglichkeit zum völlig schlupffreien Antrieb besteht, wenn das bandförmige Gut 1 mit einer Längsperforation versehen wird, die wie ein Film in entsprechend ausgebildete Höcker auf jeder Elektrodenwalze eingreift. Das Gut 1 wird in diesem Falle ausschließlich von externen Haspeln gezogen, sowie ab- und aufgewickelt. Diese Einrichtungen, einschließlich der Bandzugregelung sind nicht Gegenstand der Erfindung. Sie werden als bekannt vorausgesetzt.If the electrode roller is not driven, the material itself sets it in rotation. Another possibility for a completely slip-free drive is if the strip-like material 1 is provided with a longitudinal perforation which, like a film, engages in appropriately designed bumps on each electrode roller. In this case, Gut 1 is only pulled by external reels, and unwound and wound up. These devices, including the tape tension control, are not the subject of the invention. They are assumed to be known.

Während der elektrochemischen Behandlung verarmt der Elektrolyt in seiner Konzentration an der zu behandelnden Oberfläche. Der Elektrolytaustausch erfolgt bei jeder Umdrehung der Elektrodenwalze 2 in dem Bereich, der momentan nicht vom Gut 1 umschlungen wird. Bei gegebener Transportgeschwindigkeit nimmt der Austausch pro Zeiteinheit zu, wenn ein kleiner Durchmesser der Elektrodenwalzen gewählt wird. During the electrochemical treatment, the concentration of the electrolyte becomes poor on the surface to be treated. The electrolyte exchange takes place with each revolution of the electrode roller 2 in the area which is currently not wrapped in the material 1 . For a given transport speed, the exchange per unit of time increases if a small diameter of the electrode rollers is selected.

Bei Verwendung von saugfähigen Werkstoffen für die isolierende Schicht 5 ist je Elektrodenwalze mindestens eine rotierend angetriebene Quetschwalze 14 vorge sehen, die achsparallel zur Elektrodenwalze an einer Stelle angeordnet ist, die nicht vom Gut bedeckt ist. Diese Quetschwalze wird gegen die Schicht 5 mittels einer Andrückvorrichtung gedrückt und treibt dabei den dort befindlichen Elektrolyten aus. Danach saugt die Schicht 5 konditionierten Elektrolyt, der sich im Bad befin det, wieder auf. Dies erfolgt bei jeder Umdrehung der Elektrodenwalze. Die Quetschwalze 14 kann aus einem saugfähigen oder harten, nichtsaugenden Werkstoff bestehen, wenn die Elektrodenwalze mit einem saugfähigen Werkstoff belegt ist. Die Quetschwalzen 14 können aus einem elektrisch leitenden oder nichtleitenden Werkstoff hergestellt werden. Besteht die isolierende Schicht 5 der Elektrodenwalzen aus einem nichtsaugenden Werkstoff, so wird die jeweilige Quetschwalze 14 an der Oberfläche mit einem weichen und saugfähigen Werkstoff belegt.When using absorbent materials for the insulating layer 5 , at least one rotatably driven nip roller 14 is provided per electrode roller, which is arranged axially parallel to the electrode roller at a location which is not covered by the material. This squeeze roller is pressed against the layer 5 by means of a pressing device and drives out the electrolyte located there. The layer 5 then absorbs the conditioned electrolyte which is in the bath. This takes place with every revolution of the electrode roller. The squeeze roller 14 can consist of an absorbent or hard, non-absorbent material if the electrode roller is coated with an absorbent material. The squeeze rollers 14 can be made of an electrically conductive or non-conductive material. If the insulating layer 5 of the electrode rollers consists of a non-absorbent material, the respective squeeze roller 14 is coated on the surface with a soft and absorbent material.

Ein Sprührohr 15 oder Düsenstock, das/der sich wie die Quetschwalze 14 in die Tiefe der Zeichnung hinein erstreckt, kann zusätzlich konditionierten Elektrolyt an die Schicht 5 heranleiten. Vorteilhaft ist das Sprührohr dann, wenn als isolierende Schicht 5 keine saugfähigen Werkstoffe verwendet werden. Durch das Ansprühen wird verbrauchter Elektrolyt verdrängt. Dieses Sprührohr 15 ist dann notwendig, wenn sich die Elektrodenwalze entgegen der Darstellung in Fig. 1 über Badspie gel befindet. In diesem Falle wird der Elektrolyt in Rotationsrichtung nach der Quetschwalze 14 auf die Schicht 5 gesprüht. Ein zusätzliches Besprühen des Gutes 1 mittels des Sprührohres 16 ist dann vorteilhaft, wenn besonders feine Löcher oder Sacklöcher, wie sie in der Leiterplattentechnik vorkommen, benetzt werden müssen. Das Sprührohr 16 ist über und unter Badspiegel wirksam.A spray tube 15 or nozzle stick, which extends like the squeeze roller 14 into the depth of the drawing, can additionally lead conditioned electrolyte to the layer 5 . The spray tube is advantageous if no absorbent materials are used as the insulating layer 5 . Spraying displaces used electrolyte. This spray tube 15 is necessary when the electrode roller is located opposite to the illustration in FIG. 1 via Badspie gel. In this case, the electrolyte is sprayed onto the layer 5 in the direction of rotation after the squeeze roller 14 . An additional spraying of the material 1 by means of the spray tube 16 is advantageous if particularly fine holes or blind holes, such as those found in printed circuit board technology, have to be wetted. The spray tube 16 is effective above and below the bath level.

Die Quetschwalze 14 kann angetrieben oder nicht angetrieben sein. Vorteilhaft ist eine Umfangsgeschwindigkeit, die der Umfangsgeschwindigkeit der Edektrodenwal ze entspricht.The squeeze roller 14 can be driven or not driven. A peripheral speed which corresponds to the peripheral speed of the electrode roller is advantageous.

Die Stromübertragungseinrichtungen 9 befinden sich außerhalb des Elektrolyten. Die Achsen der Elektrodenwalzen sind an der Arbeitsbehälterwand entsprechend abgedichtet. Befindet sich die Elektrodenwalze über Badspiegel, so ergeben sich einfache konstruktive Lösungen für die Stromübertragungseinrichtungen, wie z. B. für Schleifringe und Schleifkontakte sowie für die elektrolytische Anlage insgesamt. The current transmission devices 9 are located outside the electrolyte. The axes of the electrode rollers are sealed on the work tank wall. Is the electrode roller above bath level, so there are simple constructive solutions for the power transmission devices, such as. B. for slip rings and sliding contacts as well as for the electrolytic system as a whole.

Die Fig. 2 zeigt einen Arbeitsbehälter 19 mit darin befindlichen Elektrodenwalzen 2 unter Badspiegel 17. Sie können aber auch außerhalb des Elektrolyten angeord net sein. In diesem Falle dient der Arbeitsbehälter 19 lediglich als Elektrolytauf fangbehälter. In der Fig. 2 dienen Umlenkwalzen zugleich als Kontaktwalzen 10, die mit einem Pol über Stromübertragungseinrichtungen 9 an die Badstromquelle 21 angeschlossen sind. Der andere Pol ist über Stromübertragungseinrichtungen 9 an die Elektrodenwalze 2 angeschlossen. Bei der Badstromquelle 21 kann es sich um Gleichstrom, Pulsstrom oder bipolaren Pulsstrom handeln. Die Badstromquelle 21 kann stromgeregelt oder spannungsgeregelt betrieben werden. Fig. 2 shows a working container 19 having therein electrodes rollers 2 under mirror 17th However, they can also be arranged outside the electrolyte. In this case, the working container 19 serves only as an electrolyte collecting container. In FIG. 2 deflection rolls also serve as contact rollers 10, which are connected to a pole via power transmission means 9 to the source of bath current 21st The other pole is connected to the electrode roller 2 via current transmission devices 9 . The bath current source 21 can be direct current, pulse current or bipolar pulse current. The bath current source 21 can be operated in a current-controlled or voltage-controlled manner.

Der Elektrolyt wird durch den Arbeitsbehälter 19 im Kreislauf durch Elektrolytrohre 22 in eine Dosiereinheit 23 und durch ein Filter 24 mittels einer Elektrolytpumpe 25 gefördert. In der Dosiereinheit 23 werden die elektrochemisch verbrauchten Stoffe ergänzt. Damit steht im Arbeitsbehälter konditionierter Elektrolyt für den elektro chemischen Prozeß zur Verfügung. Über Sprührohre 15 kann zusätzlich konditio nierter Elektrolyt an die Elektrodenwalze herangebracht werden. Und über die Sprührohre 16 oder Düsenstöcke gelangt zusätzlicher Elektrolyt an das Gut 1, wenn es sich unter Badspiegel befindet. Wenn sich das Gut 1 über Badspiegel befindet, dienen die Sprührohre 16 oder Düsenstöcke allein zur Gutbenetzung mit Elektrolyt. Die für die Sprührohre und/oder Düsenstöcke erforderlichen Rohre, Pumpen und Filter sind in Fig. 2 zur Erhaltung der Übersichtlichkeit nicht darge stellt. Die Antriebselemente 26 der Elektrodenwalzen 2, der Quetschwalzen 14 und des Motors 13 sind nur symbolisch dargestellt. Hierzu werden die bekannten Elemente und Methoden des Maschinenbaues verwendet. Die zu wählende Trans portgeschwindigkeit ist abhängig von der Anlagenlänge und der erforderlichen Expositionszeit. Wegen der vielseitigen Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung können extrem langsame Transportgeschwindigkeiten von z. B. 0,01 Meter pro Minute für große Expositionszeiten vorkommen. Es können aber auch Anlangen für kleine Expositionszeiten mit Transportgeschwindigkeiten von bis zu 1000 Meter pro Minute und mehr ausgerüstet werden.The electrolyte is conveyed through the working container 19 in a circuit through electrolyte tubes 22 into a metering unit 23 and through a filter 24 by means of an electrolyte pump 25 . The electrochemically consumed substances are supplemented in the metering unit 23 . Conditioned electrolyte is thus available in the working container for the electrochemical process. Via spray pipes 15 , additionally conditioned electrolyte can be brought up to the electrode roller. And via the spray pipes 16 or nozzle sticks, additional electrolyte reaches the goods 1 when it is below the bath level. If the good 1 is above the bath level, the spray tubes 16 or nozzle sticks serve only for wetting the good with electrolyte. The pipes, pumps and filters required for the spray pipes and / or nozzle assemblies are not shown in FIG. 2 in order to maintain clarity. The drive elements 26 of the electrode rollers 2 , the squeeze rollers 14 and the motor 13 are only shown symbolically. The known elements and methods of mechanical engineering are used for this. The transport speed to be selected depends on the length of the system and the required exposure time. Because of the versatile application possibilities of the invention, extremely slow transport speeds of e.g. B. 0.01 meters per minute for long exposure times. However, systems for short exposure times can also be equipped with transport speeds of up to 1000 meters per minute and more.

Das Gut umschlingt die Elektrodenwalze 2 mit dem Umschlingungswinkel 27. In Fig. 3 sind die Elektrodenwalzen 2 so angeordnet, dass ein großer Umschlin gungswinkel 27 gebildet wird. Die elektrochemische Behandlung des Gutes 1 erfolgt hier beidseitig mit gleicher Anzahl von Elektrodenwalzen 2. Bei Verwendung von mehreren Badstromquellen können an den Elektrodenwalzen 2 auch unter schiedliche Stromdichten angewendet werden. Beim Galvanisieren von anfänglich sehr dünnen, leitfähigen Schichten, wie z. B. einer Sputterschicht, kann bei der ersten Elektrodenwalze mit kleiner Stromdichte begonnen werden. Von Elektro denwalze zu Elektrodenwalze wird dann die Stromdichte erhöht.The material wraps around the electrode roller 2 with the wrap angle 27 . In Fig. 3, the electrode rollers 2 are arranged so that a large wrap angle 27 is formed. The electrochemical treatment of the material 1 takes place here on both sides with the same number of electrode rollers 2 . If several bath current sources are used, different current densities can also be applied to the electrode rollers 2 . When electroplating initially very thin, conductive layers, such as. B. a sputter layer, can be started with a low current density in the first electrode roller. The current density is then increased from the electrode roller to the electrode roller.

Die Fig. 4 zeigt eine Anordnung zur einseitigen elektrochemischen Behandlung des Gutes 1. Die Umlenkwalzen 20 sind so angeordnet, dass sich ein großer Umschlingungswinkel 27 bildet. Ein großer Umschlingungswinkel verlängert die Expositionszeit und erhöht somit die Leistung der elektrolytischen Anlage. Auch bei dieser einseitigen elektrochemischen Behandlung des Gutes 1 können sich die Elektrodenwalzen 2 unter oder über Badspiegel befinden. Aus Zeichnungsgründen sind nicht alle Quetschwalzen 14 und Sprührohre 15, 16 dargestellt. Desgleichen auch nicht die Antriebselemente. FIG. 4 shows an arrangement for single-sided electrochemical treatment of the material 1. The deflecting rollers 20 are arranged such that a large wrap angle 27 is formed. A large wrap angle extends the exposure time and thus increases the performance of the electrolytic system. With this one-sided electrochemical treatment of the material 1 , the electrode rollers 2 can also be located below or above the bath level. For reasons of the drawing, not all squeeze rollers 14 and spray tubes 15 , 16 are shown. Likewise not the drive elements.

Die Erfindung eignet sich besonders für formstabile Anoden, auf der Elektroden walze, das heißt, für Anoden, die im verwendeten Elektrolyten elektrochemisch unlöslich sind. Bei Verwendung von löslichen Anoden können diese rohrförmig ausgebildet sein und nach entsprechender Abnützung zusammen mit der ionen durchlässigen Schicht der Elektrodenwalze ausgetauscht werden.The invention is particularly suitable for dimensionally stable anodes, on the electrodes roller, that is, for anodes that are electrochemical in the electrolyte used are insoluble. When using soluble anodes, they can be tubular be trained and after appropriate wear together with the ions permeable layer of the electrode roller are replaced.

Bei Verwendung von unlöslichen Anoden eignet sich als Elektrolytadditiv ein Redox-System. Dieses vermeidet die Sauerstoffbildung an den Anoden und es dient zur Metallauflösung und Ergänzung der für das Metallisieren erforderlichen Metallionen, die über die Dosiereinheit 23 dem Elektrolyt fortlaufend zugeführt werden. When using insoluble anodes, a redox system is suitable as an electrolyte additive. This avoids the formation of oxygen at the anodes and it serves to dissolve the metal and supplement the metal ions required for the metallization, which are continuously supplied to the electrolyte via the metering unit 23 .

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

zu behandelndes bandförmiges Gut
band-shaped material to be treated

22

Elektrodenwalze
electrode roller

33

Mantelfläche der Elektrodenwalze
Lateral surface of the electrode roller

44

Walzenförmiger Grundkörper
Roller-shaped base body

55

Ionendurchlässige, isolierende Schicht
Ion permeable, insulating layer

66

Abstand der Elektroden
Distance of the electrodes

77

Elektrolytische Zelle
Electrolytic cell

88th

Elektrischer Leiter
Electrical conductor

99

Stromübertragungseinrichtung
Power transmission equipment

1010

Kontaktwalze
contact roller

1111

Schleifkontakt
sliding contact

1212

Schleifring
slip ring

1313

Motor
engine

1414

Quetschwalze
Nipper

1515

Sprührohr für die Elektrodenwalze
Spray tube for the electrode roller

1616

Sprührohr für das Gut
Spray tube for the good

1717

Badspiegel
Bathroom mirror

1818

Elektrolyt
electrolyte

1919

Arbeitsbehälter
working container

2020

Umlenkwalzen
deflection rollers

2121

Badstromquelle
bath current

2222

Elektrolytrohre
electrolyte tubes

2323

Dosiereinheit
dosing

2424

Filter
filter

2525

Elektrolytpumpe
electrolyte pump

2626

Antriebselemente
power Transmission

2727

Umschlingungswinkel
Wrap angle

Claims

1. Device for one-sided or double-sided electrochemical metallization, etching, oxidizing and reducing at least on the surface electrically conductive and flexible material in conveyor systems with at least

a) a working container for receiving the electrolyte,
b) an electrolyte circuit conveyor device through working containers, electrolytic conditioning containers and electrolyte filters,
c) a transport device for conveying the goods through the working container,

characterized by at least

a) an electrode roller rotatably arranged in the working container with an ion-permeable and electrically insulating layer on its electrochemically active outer surface,
b) a transport path of the goods in the work container such that the goods partially wrap around each electrode roller,
c) a contact device for electrically contacting the material with the bath current source with a pole,
d) a current transmission device for the electrical connection of the pole of the bath current source to the electrochemically active layer (s) of the electrode roller (s).

2. Device according to claim 1, characterized by an inside the ar transport device arranged to promote the flexible, tape-shaped good from roll to roll using driven and / or non-driven electrode rollers, transport rollers and um steering castors that are partially wrapped in the goods.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized by an except Transport device arranged half of the working container using of driven and / or non-driven contact rollers for transport of the good and through storage for the good.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized by a trans Port device that drives the goods so that the peripheral speed of the Electrode rollers are equal to the transport speed of the goods.

5. Device according to claims 1 to 3, characterized by a trans Port device that drives the goods so that the peripheral speed of the Electrode roller is not equal to the transport speed of the goods.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized by a perforier Good with positive engagement in the electrode rollers as well as in the other rollers and rollers and with one outside of the working container orderly unwinding and winding device to convey the goods.

7. Device according to claims 1 to 6, characterized by an arrangement tion of the electrode roller such that the wrap angle of the goods around the electrode rollers is 20 ° to 270 ° in each case.

8. Device according to claims 1 to 7, characterized by an arrangement the electrode rollers in the work tank under the bathroom mirror.

9. Device according to claims 1 to 8, characterized by in Arbeitsbe container arranged under the bathroom mirror transversely to the direction of transport of the goods Spray tubes or nozzle sticks for increased flow to the electrode roller zen and / or the goods with conditioned electrolyte.

10. Device according to claims 1 to 7, characterized by the arrangement the electrode rollers in the work tank above the bath level as well by spray pipes or nozzles arranged transversely to the transport direction of the goods sticks, which the electrode rollers and / or the goods with electrolyte spray.

11. The device according to claims 1 to 10, characterized by a single-pole sliding contact for power transmission from the bath power source to the rotating electrode roller.

12. The device according to claims 1 to 10, characterized by a single-pole encapsulated, electrically highly conductive liquid rotary contact for power transmission from the bath power source to the rotating electrodes roller.

13. The device according to claims 1 to 12, characterized by at least a rotating contact roller for power transmission from the bath power source to the good.

14. Device according to claims 1 to 12, characterized by on the estate sliding contacts for power transmission from the bath power source to the Good.

15. The device according to claims 1 to 14, characterized by a current regulated bath power source.

16. The device according to claims 1 to 14, characterized by a span regulated bath power source.

17. Device according to claims 1 to 16, characterized by an elec tread roller, at least on the outer surface of an electrically conductive gene, as well as chemically and electrochemically resistant material.

18. Device according to claims 1 to 16, characterized by an elec tread roller, at least on the outer surface of a soluble anode consists.

19. Device according to claims 1 to 18, characterized by an elec trically conductive connection on the electrode roller from the current transfer supply device for the electrically conductive outer surface.

20. Device according to claims 1 to 19, characterized by one on the Shell surface of the electrode roller attached, ion-permeable and electri insulating layer made of a chemically resistant, open-pore Foam or fabric.

21. Device according to claims 1 to 19, characterized by one on the Shell surface of the electrode roller attached, ion-permeable and electri cal insulating layer, which is made of a chemically resistant, ion sensitive ven diaphragm.

22. Device according to claims 1 to 19, characterized by one on the Shell surface of the electrode roller attached, ion-permeable and electri cal insulating layer made of chemically resistant plastic particles or consists of ceramic particles.

23. The device according to claims 1 to 22, characterized by at least a squeeze roller, which is axially parallel to the electrode roller at one point is arranged, which is not covered by the good.

24. The device according to claim 23, characterized by a pressing device for pressing the squeeze roller against the electrode roller.

25. Device according to claims 23 and 24, characterized by a Rotary drive for the nip roller (s).

26. The device according to claim 23, characterized by a squeeze roller, which consists of an electrically insulating material.

27. The device according to claims 23, characterized by a pinch whale ze, which consists of an electrically conductive material.

28. Device according to claims 26 and 27, characterized by a Pinch roller made of a hard or soft and absorbent material consists.

29. Device according to claims 1 to 28, characterized by a bath power source for generating direct current, unipolar pulse current or bipo lar pulse current.

30. A method for electrochemical metallizing, etching, oxidizing and reducing on one or both sides of goods that are electrically conductive and flexible at least on the surface in conveyor systems, in particular using the device according to claims 1 to 29, consisting of the method steps:

a) conveying the goods through a work container,
b) partially looping the electrode roller (s) through the goods during transport through the working container,
c) bringing the material into contact with the ion-permeable, electrically insulating and electrolyte-impregnated layer on the electrode roller,
d) formation of an electrolytic cell between the electrically conductive outer surface of the electrode roller and the material, the ion-permeable, insulating layer forming the anode / cathode distance,
e) supplying bath current from the bath current source to the electrolytic cell via electrical conductors and current transmission devices to the electrode roller and to the goods,
f) electrolytic treatment of the goods in the electrolytic cell during the conveyance of the goods around the electrode roller (s) and through the working container,
g) Exchange of the electrolyte in the ion-permeable layer during each revolution of the electrode roller in the areas of the electrodes that are not currently covered by the wrapping material.

31. The method according to claim 30, characterized in that the good by a work tank filled with electrolyte under the bathroom mirror through this Electrode roller (s) partially looping, is promoted.

32. The method according to claim 30, characterized in that the electrodes roller (s) are arranged in the work tank above the bath level and that the ion permeable layer of the Electrode roller (s) and / or the product is sprayed with electrolyte.

33. The method according to claims 30 to 32, characterized in that the Electrolyte through the work tank and by Elektroyt conditioning facilities in the cycle is promoted.

34. The method according to claims 30 to 33, characterized in that the Electrode roller is set in rotation by means of a drive so that the The peripheral speed corresponds to the transport speed of the goods.

35. The method according to claims 30 to 33, characterized in that the Electrode roller is set in rotation by means of a drive so that the The peripheral speed depends on the transport speed of the goods differs.

36. The method according to claims 30 to 35, characterized in that the Bath current via rotating electricity transmission facilities from the Badstrom source is transferred to the electrode roller.

37. The method according to claims 30 to 36, characterized in that the Electroplating the goods is done using soluble anodes that are attached to the electrode rollers.

38. The method according to claims 30 to 36, characterized in that the electrochemical process using insoluble in the electrolyte Electrodes are attached to the electrode rollers.

39. The method according to claims 30 to 38, characterized in that a increased electrolyte exchange in the insulating layer on the surface the electrode roller is carried out by at least one nip roller, which counteracts this layer is pressed during the rotation of the electrode roller.

40. The method according to claims 30 to 39, characterized in that the insulating layer on the surface of the electrode roller with conditioned Electrolyte is soaked, the ge from spray tubes below or above the bathroom mirror flows towards this layer.

41. The method according to claims 30 to 40, characterized in that the Good from spray pipes under or above bath level with conditioned electrolyte is flowed to.

42. The method according to claims 30 to 41, characterized in that the Good with an ion permeable, insulating layer on the surface of the Electrode roller is treated electrochemically, which is as thick as the Ab measurements of the smallest structures of the goods to be treated.