DE102004025827B3 - Electrical contacting device for circuit board or conductor foil passed through electrolytic cell using contacts alternating with transport rollers along each side edge - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren von ebenem Behandlungsgut in Durchlaufanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for electrical contacting of even material to be treated in continuous flow systems according to the generic term of claim 1.
Beim elektrolytischen Behandeln von ebenem Behandlungsgut, bevorzugt von Leiterplatten und Leiterfolien in Durchlaufanlagen, erfolgt der Transport des Behandlungsgutes in vertikaler oder bevorzugt in horizontaler Ausrichtung durch die Durchlaufanlage. Dabei werden in der oder den elektrolytischen Zellen die metallischen Oberflächen galvanisiert oder elektrolytisch geätzt. Die bevorzugte Anwendung betrifft das Galvanisieren. Zur Vereinfachung der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung am Beispiel des Galvanisierens beschrieben. Beim elektrolytischen Ätzen kehren sich lediglich die Polaritäten der Elektroden und des Behandlungsgutes um. Das Behandlungsgut ist beim elektrolytischen Ätzen positiv gepolt und beim Galvanisieren negativ.At the electrolytic treatment of even material to be treated, preferably of printed circuit boards and conductor foils in continuous systems, takes place the transport of the material to be treated in vertical or preferred in horizontal orientation through the conveyor system. It will be in the or the electrolytic cells galvanizes the metallic surfaces or etched electrolytically. The preferred application is galvanizing. For simplification the following description, the invention using the example of Galvanizing described. When electrolytic etching sweep only the polarities the electrodes and the material to be treated. The material to be treated is during electrolytic etching positively poled and negatively when galvanized.
Die zu behandelnde Oberfläche muß im Durchlauf im Elektrolyten der elektrolytischen Zellen elektrisch kontaktiert werden. Hierzu sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt.The surface to be treated must in the pass contacted in the electrolyte of the electrolytic cells electrically become. For this purpose, various methods and devices are known.
Die
Druckschrift
Die
Druckschrift
Die
Druckschrift
Die fortschreitende Miniaturisierung der Elektronik und damit auch der Leiterplattenabmessungen, Löcher, Sacklöcher und Strukturen der Leiterzüge auf dem Behandlungsgut erfordert immer dünnere elektrolytisch zu behandelnde metallische Oberflächen. Diese Kupferbasisschichten, die bisher 35 μm oder 17,5 μm dick waren, sind bei einigen Anwendungsfällen nur noch 2 μm bis 3 μm dick. Damit ist eine entsprechend vielfache Zunahme des elektrischen Widerstandes der Kupferbasisschicht verbunden. Die Wirtschaftlichkeit einer Durchlauf-Galvanisieranlage für Leiterplatten erfordert die Anwendung von hohen Stromdichten, z.B. von 10 A/dm2. Die damit verbundenen hohen Ströme verursachen in der dünnen Kupferbasisschicht einen entsprechend großen elektrischen Spannungsabfall. Dieser nimmt quer zur Transportrichtung pro Längeneinheit in Richtung zu den Kontaktmitteln zu. Damit ist quer zur Transportrichtung eine Abnahme der Zellspannung, die zwischen der Oberfläche des Behandlungsgutes und der zugehörigen Elektrode gemessen wird, verbunden.The progressive miniaturization of the electronics and thus also the PCB dimensions, holes, blind holes and structures of the conductor tracks on the treated material requires ever thinner electrolytically treated metallic surfaces. These copper base layers, which were previously 35 microns or 17.5 microns thick, in some applications, only 2 microns to 3 microns thick. This is associated with a corresponding multiple increase in the electrical resistance of the copper base layer. The economics of a continuous plating system for printed circuit boards requires the use of high current densities, eg of 10 A / dm 2 . The associated high currents cause a correspondingly large electrical voltage drop in the thin copper base layer. This increases transversely to the transport direction per unit length in the direction of the contact means. This is transverse to the transport direction, a decrease in the cell voltage, which is measured between the surface of the material to be treated and the associated electrode connected.
Die größte Zellspannung ist in der Nähe der Kontaktiermittel wirksam. Im kontaktfernen Bereich ist die Zellspannung um den Spannungsabfall in der Kupferbasisschicht kleiner. Diese Spannungsunterschiede betragen bis zu einem Volt. Bei einer nominalen Zellspannung von zwei oder drei Volt ergeben sich relativ große Unterschiede in der Zellspannung quer zur Transportrichtung des Behandlungsgutes. Im Ergebnis wird dadurch das Behandlungsgut in der Nähe der Kontaktiermittel intensiver elektrolytisch behandelt als im kontaktfernen Bereich. Dies hat Schichtdickenunterschiede zur Folge, die besonders bei der Feinleitertechnik nicht mehr akzeptabel sind.The largest cell voltage is near the contacting effectively. In the non-contact area is the cell voltage smaller by the voltage drop in the copper base layer. These Voltage differences amount to up to one volt. At a nominal Cell voltage of two or three volts, there are relatively large differences in the cell voltage transverse to the transport direction of the material to be treated. in the The result is the material to be treated in the vicinity of the contacting treated more intensively electrolytically than in the non-contact area. This results in differences in layer thickness, especially at the fine conductor technology are no longer acceptable.
Bei der technisch und wirtschaftlich sehr aufwendigen elektrischen Kontaktierung an beiden Rändern des Behandlungsgutes wird die Gleichmäßigkeit der erzielbaren Schichtdicken um den Faktor vier gegenüber einer einseitigen Kontaktierung verbessert. In diesem Falle fließt der Galvanisierstrom je zur Hälfte an die Kontaktmittel der beiden Ränder. Zugleich halbiert sich auch der elektrische Widerstand der Kupferbasisschicht, weil sich die Wegstrecke halbiert.at the technically and economically very expensive electrical contact on both edges of the material to be treated is the uniformity of the achievable layer thicknesses by a factor of four a one-sided contact improves. In this case, the galvanizing current flows each half to the contact means of the two edges. At the same time halves also the electrical resistance of the copper base layer because itself halved the route.
Zum Nachteil der erheblichen Kosten der elektrischen Kontaktierung an beiden Rändern kommt hinzu, dass in der Durchlaufanlage nur ein Format quer zur Transportrichtung gesehen transportiert und elektrolytisch behandelt werden kann. Aus diesen Gründen wurde bisher versucht, nur an einem Rand elektrisch zu kontaktieren unter Inkaufnahme der beschriebenen Nachteile.At the expense of the considerable cost of electrical contact on both edges is added that seen in the continuous system only one format transversely to the transport direction can be transported and treated electrolytically. For these reasons, attempts have been made to contact only on one edge electrically accepting the disadvantages described.
Die
Druckschrift
In
der Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum elektrischen Kontaktieren der eingangs genannten Art anzugeben, die auch mit sehr dünnen Kupferbasisschichten die genannten Nachteile nicht aufweist. Insbesondere soll die Lösung der Aufgabe zu einer sehr kostengünstigen Vorrichtung führen.task The invention is a device for electrical contact specify the type mentioned, which also with very thin copper base layers does not have the disadvantages mentioned. In particular, the solution of the Task at a very cost effective Guide device.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen 1 bis 4.Is solved the task by the device according to claims 1 to 4th
Die
Erfindung wird nachfolgend an Hand der
Der
Querschnitt in
Unter Transportposition soll der Bereich verstanden werden, der sich an einem Ort der Durchlaufanlage quer zur Transportrichtung erstreckt, an dem von einem einseitigen Kontaktmittelpaar oder von Kontaktmittelpaaren an beiden gegenüberliegenden Rändern das Behandlungsgut mit elektrischem Behandlungsstrom versorgt wird.Under Transport position should be understood as the area that adjoins a location of the continuous system extends transversely to the transport direction, on the one-sided contact means pair or pairs of contact means on both opposite edges the Material to be treated is supplied with electrical treatment current.
Zur
Stromübertragung
auf das rotierende Kontaktmittel
Die
Der
im Vergleich zur gleichzeitigen Kontaktierung von beiden Rändern nach
dem Stand der Technik entstehende Schichtdickenabfall zur Mitte des
Behandlungsgutes hin ist vernachlässigbar, weil die Erfindung
die Gegebenheit der Praxis nutzt, nämlich die Länge der Durchlaufanlage. Diese
ist üblicherweise
immer groß im
Vergleich zum Abstand der Kontaktmittel
Durch
die Transportbewegung des Behandlungsgutes verhält sich die erzielbare Oberflächen-Schichtdickenverteilung
bei der in Transportrichtung abwechselnden elektrischen Kontaktierung nahezu
so wie eine vollständige
beidseitige Kontaktierung. Dieses Verhalten ist für das zu
behandelnde Behandlungsgut von ausschlaggebender Bedeutung. Von
daher können
auch sehr dünne
Kupferbasisschichten mit einer sehr guten Oberflächenverteilung elektrolytisch
behandelt werden. Im Vergleich zur einseitigen Kontaktierung verringern
sich bei sonst gleichen Bedingungen die Schichtdicken-Verteilungsfehler
nahezu um den Faktor
Auch
für die
Konstruktion der Durchlaufanlage ist die Erfindung vorteilhaft.
Wie beschrieben und in den
Ein
weiterer großer
Vorteil der Erfindung ergibt sich bei unterschiedlich breitem Behandlungsgut
Nicht
nur der technische Aufwand für
die verstellbaren Kontakt- und Transportmittel oder für zusätzliche
Mittel mit unterschiedlichen Maßen
in axialer Richtung für
bestimmte Formate, sondern auch der zeitliche Aufwand für die Umrüstung einer
Durchlaufanlage auf ein anderes Format des Behandlungsgutes
Eine derartige Anlage ist auch zur elektrolytischen Behandlung von Feinleiterplatten geeignet.A Such system is also for the electrolytic treatment of fine circuit boards suitable.
Bei
der Feinleitertechnik besteht zunehmend die Forderung nach einem
berührungslosen
Transport des Behandlungsgutes
Die
Die
elektrische Kontaktierung des Behandlungsgutes
- 11
- Behandlungsgut, Leiterplatte, Leiterfolietreated, PCB, conductor foil
- 22
- Kontaktmittelcontact means
- 33
- Elektrodeelectrode
- 44
- elektrolytische Zelleelectrolytic cell
- 55
- Lagercamp
- 66
- Antriebsmittel, Transportmittel, ZahnradDrive means Means of transport, gear
- 77
- Achse der Kontaktmittel und Transportmittelaxis the means of contact and means of transport
- 88th
- Stromübertragungs- und Entmetallisierungsmittelelectricity transmission and demetallizing agent
- 99
- Kontakt, Ringkontakt, segmentierter KontaktContact, Ring contact, segmented contact
- 1010
- SeitenwandSide wall
- 1111
- Transportrichtung des Behandlungsgutestransport direction of the material to be treated
- 1212
- TransportmittelMode of Transport
- 1313
- Richtungsliniedirection line
- 1414
- Randseite Ausrichtseiteedge side alignment page
- 1515
- Randseite Formatseiteedge side format page
- 1616
- Kontaktwalze Ausrichtseitecontact roller alignment page
- 1717
- Kontaktwalze Formatseitecontact roller format page
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- 2004-05-24 DE DE102004025827A patent/DE102004025827B3/en not_active Expired - Fee Related
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
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Effective date: 20141202 |