DE102006044673B3

DE102006044673B3 - Kontaktiereinheit für die galvanische Abscheidung, Galvanisiervorrichtung und Galvanisiersystem

Info

Publication number: DE102006044673B3
Application number: DE200610044673
Authority: DE
Inventors: Norbert Hofer
Original assignee: MASCHB HOFER GmbH; MASCHINENBAU HOFER GmbH
Current assignee: MASCHINENBAU SCHLEGL & HOFER GMBH, 92353 POSTB, DE
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2008-01-17
Anticipated expiration: 2026-09-22
Also published as: EP1903131A2

Abstract

Es wird eine Kontaktiereinheit (1) für die galvanische Abscheidung einer elektrisch leitenden Schicht auf einer Starterschicht bzw. galvanisierbaren Schicht auf einem Substrat (5) beschrieben, wobei die Kontaktiereinheit (1) kathodisch und/oder anodisch schaltbar ist. Ein Kontaktbereich (2) der Kontaktiereinheit (1) weist zumindest zwei unabhängig voneinander elektrisch kontaktierbare/bestrombare Segmente (3) auf, wobei in dem Kontaktbereich (2) ein Kontakt mit dem zu galvanisierenden Substrat (5) herstellbar ist, wenn die Kontaktiereinheit (1) in einem Elektrolytbad angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktiereinheit für die galvanische Abscheidung einer elektrisch leitenden Schicht auf einer Starterschicht bzw. galvanisierbaren Schicht auf einem Substrat, wobei die Kontaktiereinheit kathodisch und/oder anodisch schaltbar ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Galvanisiervorrichtung sowie ein Galvanisiersystem zum galvanischen Abscheiden einer leitfähige Schicht auf einem nicht-leitfähigen Trägermaterial.
Derartige Galvanisiervorrichtungen bzw. Galvanisiersysteme werden zum freien galvanischen Abscheiden einer strukturierten oder auch vollflächigen Schicht bzw. aktivierbarem Substrat aus einem nicht leitfähigem Trägermaterial verwendet, z. B. zur Herstellung von Leiterstrukturen oder vollflächigen Leiterschichten. Beispielsweise werden Antennenspulen, Leiterplatten, Chipkartenmodule oder dergleichen mit solchen Einrichtungen gefertigt. In einer bekannten Anwendung wird ein kontinuierlich als Kathode geschalteter Metallzylinder zumindest teilweise in ein Elektrolytbad eingetaucht und in Drehung versetzt. In dem Elektrolytbad befindet sich eine Anodenanordnung. An der sich langsam drehenden Kathode lagert sich eine Metallschicht ab, die außerhalb des Elektrolyten auf eine Folie auflaminiert wird, indem die Metallfolie von der Kathode abgeschält wird. Nachdem die Metallschicht auflaminiert ist, wird ein Resistlack aufgebracht, der anschließend photolitographisch belichtet wird. Mit einem anschließenden Ätzschritt werden diejenigen Bereiche der ganzflächigen Metallschicht weggeätzt, die für eine Leiterzugstrukturierung nicht mehr benötigt werden. Nach dem Entfernen des auf der strukturierten Metallschicht verbleibenden Ätzresistlackes ist die gewünschte Leiterstruktur fertig gestellt.
Dieses Verfahren weist zum einen den Nachteil auf, dass nur geringe Durchsatzraten erzielbar sind und hohe Materialkosten und Entsorgungskosten aufgrund des Einsatzes von giftigen und teuren Chemikalien und von nicht genutzten Rohmaterialien aufgrund des subtraktiven Verfahrens erzeugt werden. Zum anderen wird die Dicke der Metallschicht durch die notwenige Weiterverarbeitung auf eine bestimmte Mindestdicke beschränkt, so dass die im Ergebnis resultierende Anordnung beispielsweise nicht im Hochfrequenzbereich einsetzbar ist, bei welchen gerade eine Schichtdicke von ungefähr 2 μm wünschenswert ist. Weiterhin nachteilig ist, dass in regelmäßigen Abständen eine anodische oder mechanische Abreinigung der zylinderförmigen Kathode erfolgen muss, was die Produktions- und Durchsatzzeiten weiter verringert. Weiterhin nachteilig ist, dass lediglich eine einseitige Metallschicht auf dem Trägersubstrat abgeschieden werden kann.
Ein verbessertes Verfahren wird in der DE 102 347 05 A1 beschrieben, bei dem das zu galvanisierende Gut direkt im aktiven Galvanobad durch eine umlaufende, zur kontinuierlichen Abreinigung abwechselnd kathodisch/anodisch geschaltete Kollektorwalze kontaktiert wird. Die Kollektorwalze weist einzelne leitfähige Bereiche auf, die voneinander durch isolierende Bereiche getrennt sind. Die einzelnen leitfähigen Bereiche erstrecken sich dabei im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse der Kollektorwalze. Mit anderen Worten sind die elektrisch leitfähigen Bereiche in Umfangsrichtung der Kollektorwalze elektrisch voneinander isoliert. Durch die Kollektorwalze, die sowohl kathodisch als auch anodisch schaltbar ist, ergibt sich eine Selbst-Regeneration, so dass eine Anlage mit solchen Kollektorwalzen keinerlei oder nur geringe Stillstandszeiten für eine anodische Abreinigung aufweist.
Nachteilig beim Betrieb einer derartigen Kollektorwalze ist jedoch, dass sich über die Breite der Kollektorwalze keine homogen dicke, elektrisch leitfähige Schicht auf dem Substrat abscheiden lässt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kontaktiereinheit, eine Galvanisiervorrichtung sowie ein Galvanisierungssystem bereitzustellen, welche eine verbesserte Fertigung einer elektrisch leitenden Schicht auf einem Träger mit einer möglichst homogenen Schichtdicke erlauben, unabhängig davon, mit welchem Bereich der Kontaktiereinheit der Träger in Kontakt ist.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Patentansprüchen.
Eine erfindungsgemäße walzen- oder zylinderförmige Kontaktiereinheit für die galvanische Abscheidung einer elektrisch leitenden Schicht auf einer Starterschicht bzw. galvanisierbaren Schicht auf einem Substrat, bei der die Kontaktiereinheit kathodisch und/oder anodisch schaltbar ist, und bei der sich ein elektrischer Kontaktbereich der Kontaktiereinheit geradlinig parallel zu einer Drehachse zwischen Grundflächen der Kontaktiereinheit erstreckt, wobei in dem Kontaktbereich ein Kontakt mit dem zu galvanisierenden Substrat herstellbar ist, wenn die Kontaktiereinheit in einem Elektrolytbad angeordnet ist, umfasst einen Kontaktbereich, der zumindest zwei unabhängig voneinander elektrisch kontaktierbare/bestrombare Segmente aufweist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei Kontaktiereinheiten mit Breiten von mehr als 30 cm, welche lediglich ein einziges kontaktierbares/bestrombares Segment aufweisen, die an den Rändern der Kontaktiereinheit kontaktierten und gal vanisch beschichteten Träger eine geringere Dicke der galvanisch abgeschiedenen Schicht aufweisen, als solche Träger, die in einem inneren oder mittigen Abschnitt der Kontaktiereinheit kontaktiert werden. Diesem Umstand kann entgegengewirkt werden, indem der über die gesamte Breite sich erstreckende Kontaktbereich der Kontaktiereinheit, der z.B. eine nutzbare Breite von 30, 60 oder 120 cm umfasst, in eine Mehrzahl von unabhängig voneinander kontaktierbare/bestrombare Segmente aufgeteilt wird.
Durch die Möglichkeit, die Segmente des Kontaktbereichs unterschiedlich kontaktieren und bestromen zu können, kann der Strom der Kontaktiereinheit in jedem Segment derart eingestellt werden, dass sich über die Breite der Kontaktiereinheit eine in etwa gleiche Stromstärke einstellt, wodurch sich über die gesamte Breite der Kontaktiereinheit eine gleich hohe elektrisch leitfähige Schicht auf dem zu galvanisierenden Substrat ergibt. So können beispielsweise Segmente an den gegenüberliegenden Enden der Kontaktiereinheit mit einem höheren Strom betrieben werden, als solche Segmente, die eher dem Inneren (der Mitte) der Kontaktiereinheit, zugeordnet sind. Es ist damit möglich, Träger mit einer aufgebrachten leitfähigen Struktur herzustellen, welche unabhängig davon, mit welchem Bereich eines Segments der Kontaktierwalze sie in Kontakt waren, eine gleich große Dicke aufweisen.
Die Erfindung weist ferner den Vorteil auf, dass es die unterschiedliche Bestrombarkeit der Segmente ermöglicht, manche der Segmente nicht mit Strom zu beaufschlagen, so dass beispielsweise ein Substrat mit einer wesentlich geringeren Breite als die Kontaktiereinheit im Rahmen der Erfindung bearbeitet werden kann. Hierdurch wird das Anlagern elektrisch leitfähiger Partikel an den nicht bestromten Segmenten verhindert. So kann beispielsweise die Breite des zu galvanisierenden Substrats die Breite eines Segments oder die Breite zweier benachbarter Segmente oder die Breite der Kontaktiereinheit, d.h. die Breite sämtlicher Segmente, umfassen.
In einer Ausführungsform der Erfindung weist jedes der Segmente jeweils zumindest einen leitfähigen Bereich auf. Dabei kann vorgesehen sein, dass verschiedene der elektrisch leitenden Bereiche jedes der Segmente gleichzeitig kathodisch bzw. anodisch schaltbar sind. Dabei kann weiter vorgesehen sein, dass jeder der elektrisch leitenden Bereiche eines Segments als Kathode oder Anode schaltbar ist. Da die sich an einem kathodisch geschalteten elektrisch leitenden Bereich anlagernden leitenden Partikel nur teilweise zur galvanischen Verstärkung der leitfähigen Partikel auf dem Substrat verwenden lassen, erfolgt im Laufe der Zeit eine Verunreinigung der elektrisch leitenden Bereiche. Nachdem jeder der elektrisch leitenden Bereiche nach der kathodischen Schaltung bei einer vollen Umdrehung der Kontaktiereinheit zumindest einmal anodisch geschalten wird, erfolgt eine Selbstreinigung der Kontaktiereinheit. Als Hilfskathode dient dabei das zu galvanisierende Substrat. Auf das anodische Abreinigen der Kontaktiereinheit in der bislang bekannten Weise kann damit verzichtet werden, da jeder elektrisch leitende Bereich einer Kontaktiereinrichtung sowohl als Kathode als auch als Anode schaltbar ist. Die leitenden Bereiche eines jeden der Segmente werden dabei in Abhängigkeit ihrer Stellung kathodisch oder anodisch geschalten. Insbesondere sind verschiedene elektrisch leitenden Bereich gleichzeitig kathodisch bzw. anodisch schaltbar. Da es dann immer zumindest einen elektrisch leitenden Bereich pro Segment gibt, der jeweils kathodisch bzw. anodisch geschaltet ist, kann die Galvanisiereinrichtung kontinuierlich durchlaufen.
Die leitfähigen Bereiche sind in einer weiteren Ausführungsform in Umfangsrichtung der Kontaktiereinheit elektrisch voneinander isoliert. Dies bedeutet, dass sich die elektrisch leitenden Bereiche von einer Grundfläche in Richtung der anderen Grundfläche der bevorzugt walzen- oder zylinderförmig ausgebildeten Kontaktiereinheit erstrecken. Die elektrisch leitenden Bereiche sind bevorzugt voneinander beabstandet und geradlinig verlaufend ausgebildet.
Um einen kontinuierlichen Betrieb bei der galvanischen Abscheidung der elektrisch leitenden Schicht auf das Substrat zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, wenn die Kontaktiereinheit eine walzen- oder zylinderförmige Gestalt aufweist.
Weiter zweckmäßig ist es, wenn die Kontaktiereinheit einen hohlen Grundkörper aus einem isolierenden Material umfasst, in dem zumindest eine Schiene aus einem elektrisch leitfähigen Material eingelassen ist, wobei eine Kontaktseite der zumindest einen Schiene an der Oberfläche des Grundkörpers einen der leitenden Bereiche aus bildet. Der hohle Grundkörper kann einstückig oder aus mehreren Teilen zusammengefügt sein. Die Mantelfläche des Grundkörpers und der darin eingelassenen Schienen ergibt die Form eines möglichst idealen Kreises, um unabhängig von der Betriebsstellung der Kontaktiereinheit und während der Drehung einen möglichst gleichförmigen Kontakt zu dem Substrat zu erhalten. Die Schienen aus dem elektrisch leitfähigen Material können in Nuten eingelassen sein, welche sich von der Außenseite des hohlen Grundkörpers in Richtung einer Zentralachse erstrecken. Bevorzugt verlaufen die in den hohlen Grundkörper eingelassenen Schienen parallel zur Zentralachse des Grundkörpers bzw. der Kontaktiereinheit.
Der hohle Grundkörper kann aus einem Kunststoff, z.B. einem Epoxydharz, oder einem Harz gebildet sein. Die Herstellung kann durch einen Gießvorgang erfolgen, welcher bereits die Nuten für die Schienen berücksichtigt. Alternativ kann der Grundkörper gefräst sein. Die Nuten zur Aufnahme der Schienen erstrecken sich über den gesamten Umfang, um ein kontinuierliches Abscheiden der elektrisch leitenden Schicht auf das Substrat zu gewährleisten.
Die elektrisch leitenden Bereiche sind aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet, welches eine schlechtere Leitfähigkeit aufweist als das an dem Träger galvanisch abzuscheidende Material. Die in den hohlen Grundkörper eingelassenen Schienen können zu diesem Zweck zumindest zweiteilig aus unterschiedlich leitenden Materialien gebildet sein. An der Kontaktseite der Schiene, welche an der Oberfläche des hohlen Grundkörpers liegt und einen der elektrisch leitenden Bereiche ausbildet, wird bevorzugt Titan eingesetzt. Allgemein wird ein Material verwendet, auf dem sich das galvanisch abzuscheidende Material, insbesondere Kupfer, nicht abscheiden kann. Der mit dem zu galvanisierenden Substrat nicht in Kontakt tretende Teil der Schiene kann beispielsweise aus Kupfer gebildet sein.
Eine elektrische Kontaktierung der Segmente bzw. der elektrisch leitenden Bereiche eines Segments erfolgt zweckmäßigerweise an jeweils zumindest einem Stromeinspeisepunkt vom Inneren des Grundkörpers her. Die Bestromung der Kontaktierein heit vom Inneren der Kontaktiereinheit her bringt den Vorteil mit sich, dass die Abdichtungsmaßnahmen beim Einbringen der Kontaktiereinheit in eine Galvanisiervorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich einfacher ausgebildet werden kann und eine Stromeinspeisung außerhalb des Elektrolytbads erfolgen kann. Die Schienen weisen zu diesem Zweck haken- oder stufenförmige und leitfähige Vorsprünge auf, die sich in Richtung der Zentralachse des hohlen Grundkörpers bzw. der Kontaktiereinheit erstrecken und die Stromeinspeisepunkte ausbilden. Insbesondere wird durch die Kontaktierung vom Inneren der Kontaktiereinheit her die Aufteilung der Kontaktiereinheit in sich längs der Zentralachse erstreckende Segmente ermöglicht.
Dabei können zumindest manche der Segmente bzw. zumindest manche der elektrisch leitenden Bereiche mehrere Stromeinspeisepunkte aufweisen. Die Anzahl der Stromeinspeisepunkte kann sich beispielsweise nach der Breite eines jeweiligen Segments, welche auch die Breite der elektrisch leitfähigen Bereiche festlegt, bestimmen.
Eine weitere Vergleichmäßigung der auf dem Substrat abzuscheidenden Schicht kann dadurch bewirkt werden, dass der oder die Stromeinspeisepunkte asymmetrisch an einem Segment bzw. einem der elektrisch leitenden Bereiche angeordnet sind. Hierdurch kann beispielsweise die Stromverteilung innerhalb der Schiene berücksichtigt, insbesondere vergleichmäßigt, werden.
Insbesondere ist vorgesehen, dass jedem der Segmente eine eigene Stromeinspeisung zugeordnet ist. Die Stromeinspeisung der Kontaktiereinheit ist zweckmäßigerweise außerhalb des Elektrolytbads angeordnet, wenn die Kontaktiereinheit in dem Elektrolytbad angeordnet ist. Die Stromeinspeisung der Kontaktiereinheit kann gemäß einer weiteren Ausführungsform für jedes Segment einen Kontaktring umfassen. Jeder der Kontaktringe weist eine der Anzahl der leitenden Bereiche des Segments entsprechende Anzahl an Kontaktringkontakten auf, wobei zumindest ein Kontaktringkontakt mit einem elektrisch leitenden Bereich elektrisch verbunden ist und wobei die Kontaktringkontakte mittels eines Schleifkontakts mit Strom beaufschlagbar sind. Die Kontaktringkontakte können umfangsseitig auf der Außenseite der Kontaktiereinheit (außerhalb des Elektrolytbads) angeordnet sein. Diese können beispielsweise in Form von mit der Kontaktiereinheit verschraubten Metallplatten ausgebildet sein, welche elektrisch leitfähig mit den leitenden Schienen der Kontaktiereinheit verbunden sind. Die Verbindung kann beispielsweise über Kabel oder Metallschienen im Inneren der Kontaktiereinheit erfolgen.
Eine erfindungsgemäße Galvanisiervorrichtung zur Abscheidung einer elektrisch leitenden Schicht auf einer Starterschicht bzw. galvanisierbaren Schicht auf einem Substrat umfasst ein Elektrolytbad, in dem zumindest eine Anodeneinrichtung und zumindest eine Kontaktiereinheit angeordnet sind. Die erfindungsgemäße Galvanisiervorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die zumindest eine Kontaktiereinrichtung wie vorstehend beschrieben ausgestaltet ist. Damit sind die gleichen Vorteile verbunden, wie sie oben bereits erläutert wurden.
In einer Ausgestaltung weist die Anodeneinrichtung der Galvanisiervorrichtung eine der Anzahl der Segmente entsprechende Anzahl an Anodenabteilungen auf. Die Anodenabteilungen können beispielsweise durch eine Anzahl an Körben ausgebildet sein. Um einen möglichst gleichmäßigen Stromfluss durch das Elektrolytbad von den Anodenabteilungen zu dem jeweils zugeordneten Segment der Kontaktiereinheit zu erhalten, ist es zweckmäßig, wenn jede der Anodenabteilungen elektrisch unabhängig voneinander kontaktiert ist und bestrombar ist. In den Anodenabteilungen ist jeweils Anodenmaterial angeordnet. Dies kann beispielsweise in Form von kugelförmigem Kupfer ausgebildet sein. In dieses ragt zur elektrischen Kontaktierung eine stabförmige Elektrode aus einem nicht-löslichen, leitfähigen Material hinein. Als Material wird bevorzugt Titan verwendet. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, wenn die stabförmige Elektrode und die Stromeinspeisung des betreffenden Segments bzw. eines elektrisch leitenden Bereichs des Segments asymmetrisch zueinander angeordnet sind, da sich aufgrund des daraus resultierenden Strompfads dadurch eine best mögliche gleichförmige Abscheidung des elektrisch leitenden Materials auf dem Substrat ergibt.
Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Anodenabteilungen aus einem nicht leitenden Material, insbesondere einem Kunststoff, bestehen. Im Stand der Technik wird üblicherweise eine einzige Abteilung aus Titan verwendet, die als Anodenkorb bezeichnet wird. Dieser weist jedoch eine schlechte steuerbare Stromverteilungskurve in Beziehung zum Kathodenstrom auf. Anodenabteilungen aus einem nicht leitenden Material weisen demgegenüber den Vorteil auf, dass diese sich gezielter und gleichmäßiger in der Stromverteilungskurve zwischen Anode und Kathode aussteuern lassen und somit eine gleichmäßigere Abscheidung über die Breite der Kontaktiereinheit mit sich bringen.
Die Anodeneinrichtung kann durch einen, mittels Trennwänden unterteilten, Anodenkorb gebildet sein, wobei die Trennwände mit einer Vielzahl an Durchbrüchen versehen sind, um eine Zirkulation von Elektrolyt zu gewährleisten. Hierdurch wird eine gleichmäßige Elektrolytverteilung in dem Elektrolytbad sichergestellt, welche zu einer gleichmäßigen Abscheidung der leitfähigen Schicht auf dem Substrat beiträgt. Die Anodeneinrichtung kann alternativ auch aus mehreren, benachbart angeordneten Anodenkörben ausgebildet sein.
Zur unterstützenden Abreinigung der Kontaktiereinheit kann ein mechanisch wirkendes Reinigungsmittel vorgesehen sein, das während eines Reinigungszyklus der zumindest einen Kontaktiereinheit mit dieser in mechanischen Kontakt bringbar ist. Das mechanisch wirkende Reinigungsmittel kann zusätzlich zu der anodischen Abreinigung durch entsprechende Polung des Segments oder eines leitfähigen Bereichs des Segments erfolgen. Bevorzugt ist es hierbei, wenn das mechanisch wirkende Reinigungsmittel mit demjenigen elektrisch leitenden Bereich in Kontakt ist, welcher gerade anodisch geschaltet ist. Das mechanisch wirkende Reinigungsmittel kann beispielsweise in Form einer Reinigungsbürste ausgebildet sein, welche in stetigem oder zeitweiligem Kontakt mit der Kontaktiereinheit steht.
Zur gezielten Beeinflussung der galvanischen Abscheidung auf dem Substrat kann weiterhin eine Vorrichtung zum Feststellen der Arbeitsposition, insbesondere der Drehstellung, der zumindest einen Kontaktiereinheit vorgesehen sein, um in Abhängigkeit der detektierten Arbeitsposition den Betrag des Stroms, mit dem die Galvanisiervorrichtung betrieben wird, einzustellen. So ist es beispielsweise möglich, einzelne leitende Bereiche eines Segments während einer vollen Umdrehung der Kontaktiereinheit mit einer anderen Stromstärke zu betreiben, als die übrigen leitenden Bereiche des Segments.
Die Galvanisiervorrichtung ist in einer weiteren Ausgestaltung derart betreibbar, dass Segmente nahe dem Rand des Elektrolytbads (d.h. Segmente, die an die Ränder der Kontaktiereinheit angrenzen) mit einem größeren Strom beaufschlagt werden als Segmente in einem zentralen Abschnitt der Kontaktiereinheit. Hierdurch ergibt sich eine besonders homogene Abscheidung der leitfähigen Schicht auf einer Starterschicht bzw. galvanisierbaren Schicht auf einem Substrat über die gesamte Breite der Kontaktiereinheit.
Ein erfindungsgemäßes Galvanisiersystem umfasst zumindest eine Zuführvorrichtung, die zumindest einer Galvanisiervorrichtung das Substrat zuführt und zumindest eine Aufnahmevorrichtung, die das galvanisierte Substrat aufnimmt. Die Galvanisiervorrichtung ist wie vorstehend beschrieben ausgebildet. Insbesondere kann ein erfindungsgemäßes Galvanisiersystem zumindest zwei Galvanisiervorrichtungen aufweisen, wobei die Galvanisiervorrichtungen in dem gleichen Elektrolytbad betreibbar sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Galvanisiervorrichtung mit einer Kontaktiereinheit,
2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Galvanisiervorrichtung aus 1 mit einer einzelnen Kontaktiereinheit,
3a eine Draufsicht auf ein erstes Teilstück eines hohlen Grundkörpers einer Kontaktiereinheit,
3b einen Schnitt längs der Linie A-A gemäß 3a,
4a eine Seitenansicht auf ein weiteres Teilstück des hohlen Grundkörpers einer Kontaktiereinheit,
4b einen Schnitt durch den hohlen Grundkörper aus 4a gemäß der Linie A-A,
5 eine perspektivische Ansicht einer teilweise fertig gestellten Kontaktiereinheit,
6 eine Draufsicht sowie einen Schnitt durch eine in der erfindungsgemäßen Kontaktiereinheit eingesetzte elektrisch leitfähige Schiene,
7 eine teilweise Ansicht einer erfindungsgemäßen Kontaktiereinheit, wobei ein Kontaktring zur elektrischen Kontaktierung von elektrisch leitfähigen Bereichen der Kontaktiereinheit dargestellt ist,
8 eine teilweise Schnittansicht einer in einer Wanne eines Elektrolytbads eingesetzten Kontaktiereinheit, wobei insbesondere die elektrische Kontaktierung des Kontaktrings zu erkennen ist,
9 ein Modul mit einer Kontaktiereinheit und einem mit der Kontaktiereinheit in Verbindung stehenden mechanischen Reinigungsmittel im Querschnitt,
10 eine teilweise und vergrößerte Schnittansicht der elektrischen Kontaktierung von in der Kontaktiereinheit angeordneten Schienen, und
11 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontaktiereinheit in einer schematischen Darstellung.
1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Galvanisiervorrichtung 31. In einer Wanne 32 zur Aufnahme eines Elektrolyten (sog. Elektrolytbad) ist eine Kontaktiereinheit 1 drehbar gelagert. Die Kontaktiereinheit 1 ist mit ihrem einen Ende im Inneren der Wanne 32 drehbar gelagert und mit ihrem anderen Ende durch eine Durchgangsöffnung 34 nach außen geführt. Ein Antrieb, der die Kontaktiereinheit 1 in Drehung versetzt ist in der Figur nicht dargestellt. Wie aus der 1 ohne weiteres ersichtlich ist, erstreckt sich die Kontaktiereinheit 1 mit einem beispielhaft in Blattrichtung oben angeordneten Kontaktbereich 2 nahezu über die gesamte Breite der Wanne 32. In dem Kontaktbereich 2 ist ein mechanischer und elektrischer Kontakt zu einem zu galvanisierenden Substrat herstellbar. Der Kontaktbereich 2 ist beispielhaft in drei separat voneinander kontaktierbare bzw. bestrombare Segmente 3a, 3b und 3c geteilt. Dabei ist das zentrale Segment 3b beispielhaft in etwa doppelt so breit wie die äußeren Segmente 3a und 3c. Die einzelnen Segmente 3a, 3b und 3c sind durch eine Isolation 4, z.B. in Form eines ringförmigen Teils, elektrisch voneinander isoliert.
Die Kontaktiereinheit 1 weist eine im Querschnitt zylinderförmige Gestalt auf, wie besser aus der Querschnittsdarstellung der 2 hervorgeht. Da die Kontaktiereinheit 1 im Inneren hohl ausgebildet ist, erfolgt eine elektrische Kontaktierung der einzelnen Segmente 3a, 3b und 3c vom Inneren der Kontaktiereinheit 1 her, wie im weiteren noch ausführlicher beschrieben werden wird. Die Stromeinspeisung erfolgt dabei von außerhalb der Wanne 32 her.
Jedes der Segmente 3a, 3b und 3c kann lediglich einen einzigen elektrisch leitenden Bereich oder aber eine Vielzahl an elektrisch leitenden Bereichen umfassen. Bevorzugt und in den Ausführungsbeispielen dargestellt ist eine Variante, bei der jedes Segment eine Vielzahl an elektrisch leitenden Bereichen aufweist, wobei sich die elektrisch leitenden Bereiche im Wesentlichen parallel zu einer Zentral- oder Drehachse der Kontaktiereinheit erstrecken. Das Vorsehen einer Vielzahl an elektrisch leitenden Bereichen pro Segment weist den Vorteil auf, dass verschiedene der elektrisch leitenden Bereiche jedes der Segmente gleichzeitig kathodisch bzw. anodisch schaltbar sind. Dadurch wird ein kontinuierlicher Betrieb der Galvanisiervorrichtung möglich, da das galvanische Abscheiden einer elektrisch leitenden Schicht auf einer Starterschicht bzw. galvanisierbaren Schicht auf einem Substrat durch kathodisch-Schalten des Bereichs, der mit dem Substrat in Kontakt steht, erfolgt und gleichzeitig der anodisch geschaltete elektrisch leitende Bereich von sich darauf abgelagerten Metallpartikeln gereinigt wird. Zweckmäßigerweise ist die Anzahl der elektrisch leitenden Bereiche eines jeden Segments gleich. Ebenso ist die Anordnung der elektrisch leitenden Bereiche pro Segment identisch.
Der konstruktive Aufbau der Kontaktiereinheit 1 wird besser aus den 3 bis 6 ersichtlich. Die Kontaktiereinheit 1 umfasst einen Grundkörper 5 aus isolierendem Material, zum Beispiel Kunststoff, der mehrteilig aufgebaut sein kann. Beispielhaft ist in den 3a und 4b jeweils ein Teilstück des hier zweiteiligen Grundkörpers 5 in unterschiedlichen Ansichten dargestellt. Wie aus der Querschnittsdarstellung der 3b und der Seitenansicht der 4a hervorgeht, ist der Grundkörper 5 mit einer Anzahl an rechteckigen Nuten 6 versehen. In die Nuten 6 wird jeweils eine gemäß 6 ausgebildete Schiene 7 eingelassen. Ist in jeder der Nuten 6 eine Schiene 7 angeordnet, so ergibt sich ein zylinderförmiger Mantel der Kontaktiereinheit, wobei sich elektrisch leitende Flächen, welche durch eine Kontaktseite 8 der Schiene 7 gebildet sind, mit isolierenden Bereichen des Grundkörpers 5 abwechseln (vgl. 5).
Die Schiene 7 ist zumindest zweiteilig ausgebildet und umfasst im Ausführungsbeispiel ein äußeres Schienenteil 9 aus Titan und ein inneres Schienenteil 10 aus Kup fer. Das äußere Schienenteil 9 wird allgemein aus einem Material gefertigt, welches eine schlechtere physikalische Bindung zum abgeschiedenen Metall aus der Elektrolyse aufweist und sich somit sowohl chemisch als auch mechanisch wieder leicht ablösen lässt. Das äußere Schienenteil 9 und das innere Schienenteil 10 können miteinander verschraubt sein oder aber, wie in 6 dargestellt, nach Art einer Schwalbenschwanzverbindung miteinander verbunden sein. Dazu sind Nuten 12 mit schrägen Wandungen am Boden einer Ausnehmung 11 des Schienenteils 9 vorgesehen, in die entsprechend ausgebildete Zinken des inneren Schienenteils 10 eingreifen. Der Zusammenbau der zweiteiligen Schiene 7 erfolgt, wie aus der Figur ohne weiteres ersichtlich ist, vor dem Einfügen in eine Nut des Grundkörpers 5.
Zur elektrischen Kontaktierung der Schiene 7 im in den Grundkörper 5 eingebauten Zustand weist die Schiene 7 an dem inneren Schienenteil 10, welches der Zentralachse des Grundkörpers zugewandt ist, ein Metallteil 14 auf. Dieses bildet einen Stromeinspeisepunkt 13 der Schiene 7. Das Metallteil 14 ist haken- oder stufenförmig ausgebildet und weist einen Metallteilabschnitt 15 als Fortsatz auf, der sich zur Erleichterung der elektrischen Kontaktierung im eingebauten Zustand der Schiene 7 in den Grundkörper 5 parallel zur Zentralachse des Grundkörpers und damit parallel zum Verlauf der Schiene erstreckt.
Die Länge der in 6 gezeigten Schiene ist bevorzugt derart bemessen, dass diese der Länge der zusammengefügten Teilabschnitte des Grundkörpers gemäß 3a und gemäß 4b entspricht. Zur Fixierung der in die Nuten 6 des Grundkörpers 5 eingebrachten Schienen 7 kann ein von den Grundflächen des Grundkörpers 5 her eingebrachter Klemmring 39 vorgesehen sein. Dies ist beispielhaft in der perspektivischen Darstellung der 5 gezeigt.
Die Bestromung der elektrisch leitenden Bereiche, d.h. der Schienen 7, erfolgt vom Inneren des Grundkörpers 5 der Kontaktiereinheit 1 her, wobei die Stromeinspeisung im Bereich eines Kontaktringes 16 erfolgt, der bei in der Wanne 32 gelagerter Kontaktiereinheit 1 außerhalb der Wanne 32 zum Liegen kommt. Die konstruktive Aus gestaltung des Kontaktringes 16 und die elektrische Kontaktierung der einzelnen Schienen gehen besser aus den 7 und 8 hervor. Der Übersichtlichkeit halber ist lediglich ein einzelner Kontaktring 16 dargestellt, der die Bestromung der Schienen 7 eines einzigen Segments übernimmt. Prinzipiell ist für jedes Segment der Kontaktiereinheit 1 ein separater Kontaktring 16 vorgesehen.
Ein Kontaktring 16 umfasst eine Anzahl an Kontaktringkontakten 17, die in Form von Metallplatten ausgebildet sind. Diese sind umfangsseitig jeweils über eine Schraube 19 oder ein anderes Befestigungsmittel mit einem Abschnitt des Grundkörpers 5 verbunden. In 7 geht darüber hinaus die Lagerung der Kontaktiereinheit 1 in einem Lagerabschnitt 38 in einer Wand der Wanne 32 hervor. Dabei presst sich eine Dichtlippe 25 vom Inneren der Wand der Warme 32 her an die Wand der Wanne an, um einen dichtenden Abschluss zu erzielen.
Wie aus der Schnittdarstellung der 8 besser zu ersehen ist, weist der Grundkörper 5 im Bereich des Kontaktrings 16 ebenfalls eine hohle Gestalt auf. Die die Metallplatte 17 an dem Grundkörper 5 befestigende Schraube 19 durchdringt den Grundkörper 5 und greift weiterhin in einen Befestigungsabschnitt 20 mit einem sich in Richtung der Zentralachse und der Wanne erstreckenden Fortsatz ein. Mit dem Befestigungsabschnitt 20 bzw. dessen Fortsatz kann ein elektrischer Leiter 21, z.B. ein Kabel oder eine entsprechend geformte Metallstange mit dem Metallteil 14 einer Schiene 7 verbunden werden (ersichtlich in den 9 und 10). Zur Einspeisung eines elektrischen Stromes in den Kontaktring 16 bzw. eine mit diesem verbundene Schiene ist ein Schleifkontakt vorgesehen, der ortsfest angeordnet ist. Mit dem Bezugszeichen 22 ist hierbei ein erster Schleifkontakt gekennzeichnet, welcher im Betrieb der Galvanisiervorrichtung kathodisch geschalten wird. Mit dem Bezugszeichen 23 ist ein zweiter Schleifkontakt gekennzeichnet, welcher dem ersten Schleifkontakt 22 gegenüberliegt und im Betrieb der Galvanisiervorrichtung anodisch geschalten ist. Die übrigen Kontaktringkontakte 17, welche gerade nicht mit einem der beiden Schleifkontakte 22, 23 in Kontakt stehen, sind damit während des Betriebs des Galvanisiervorrichtung nicht mit Strom beaufschlagt. Entsprechend der Anordnung der Schleifkontakte 22, 23 zu dem Kontaktring 16 der Kontaktiereinheit 1 ergibt sich in Ausführungsbeispiel, dass der Kontaktbereich 2 der Kontaktiereinheit 1 oben und die anodisch geschalteten Segmente unten gelegen sind, da ein einem leitenden Bereich zugeordneter Kontaktringkontakt mit diesem in einer Achse liegt.
In der 8 sind darüber hinaus verschiedene Merkmale gezeigt, welche eine Abdichtung der aus der Wanne durchgeführten Kontaktiereinheit bewirken (insbesondere Bezugszeichen 24, das eine Wandung kennzeichnet).
Nachfolgend wird wiederum auf die 1 und 2 Bezug genommen. Der konstruktive Aufbau der beschriebenen Kontaktiereinheit 1 wird aus der 2 ohne weiteres ersichtlich. Es ist gut zu erkennen, dass der aus isolierendem Material gefertigte Grundkörper 5 eine Vielzahl an Schienen 7 umfasst, welche sich parallel zu einer Drehachse der Kontaktiereinheit 1 erstrecken. Ersichtlich sind auch die mit dem Bezugszeichen 21 gekennzeichneten elektrischen Leiter 21 zur jeweiligen elektrischen Kontaktierung der Schienen 7. Aus 2 ist weiterhin gut ersichtlich, dass zwei Andruckwalzen 36, 37 vorgesehen sind, welche ein in die Wanne 32 geführtes, zu galvanisierendes, Substrat 35 in einem durch die Anordnung der Andruckwalzen 36, 37 bestimmten Kreisabschnitt an die Kontaktiereinheit 1 pressen. Mit dem Bezugszeichen 7k ist diejenige der Schienen 7 gekennzeichnet, welche während des Betriebs der Galvanisiervorrichtung kathodisch geschaltet ist und den Kontaktbereich 2 ausbildet. Lediglich beispielhaft ist die um 180° gegenüberliegende Schiene (gekennzeichnet durch das Bezugszeichen 7a) während des Betriebs der Galvanisiervorrichtung anodisch geschalten. Prinzipiell können gleichzeitig auch mehrere, z.B. benachbarte, der Schienen 7 kathodisch bzw. anodisch geschalten sein. Ebenso ist es nicht zwingend notwendig, dass die kathodisch und die anodisch geschalteten Schienen 7 gegenüberliegend in der Wanne 32 angeordnet sind.
Am Boden der in den 1 und 2 dargestellten Warme 32 der erfindungsgemäßen Galvanisiervorrichtung 31 ist eine Anodeneinrichtung 27 vorgesehen. Wie aus der Darstellung gemäß 1 am besten hervorgeht, weist die Anodeneinrichtung 27 eine der Anzahl der Segmente entsprechende Anzahl an Anodenabteilungen 28 auf. Die Anodenabteilungen 28 sind hierbei an die Breite der jeweiligen Segmente 3a, 3b und 3c angepasst. Die Anodenabteilungen 28a, 28b, 28c können als separat ausgebildete Körbe ausgestaltet sein. Denkbar ist auch, für alle Anodenabteilungen einen gemeinsamen Anodenkorb mit entsprechenden Trennwänden vorzusehen. Die Anodeneinrichtung 27 ist bevorzugt aus einem nicht leitenden Material ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel umfasst die Anodeneinrichtung 27 drei durch Abstandshalter 29 voneinander getrennte Anodenabteilungen 28a, 28b, 28c in Form von Körben. Die Abstandshalter sowie die Wände der Anodenabteilungen sind bevorzugt derart ausgebildet, dass diese gut von den Elektrolyten durchströmt werden können. In den Anodenabteilungen 28a, 28b, 28c befindet sich jeweils Anodenmaterial, z.B. Kupfer in Form von Kugeln.
Jede der Anodenabteilungen 28a, 28b, 28c wird separat kontaktiert, wobei die Kontaktierung beispielsweise durch ins Innere der Anodenabteilung ragende Titanstäbe (nicht dargestellt) gebildet sein kann. Die Anzahl und Anordnung der Kontaktierstäbe ist bevorzugt derart, dass diese asymmetrisch zu den Stromeinspeisepunkten der Schienen der jeweils zugeordneten Segmente 3a, 3b, 3c (aus 1 und 2 nicht ersichtlich) angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich ein besonders vorteilhafter Stromverlauf während des Betriebs der Galvanisiervorrichtung, so dass eine sehr gleichmäßige und homogene galvanische Abscheidung auf dem Substrat resultiert. Die Stromzuführung zu den Titanstäben kann beispielsweise durch unterhalb der Anodeneinrichtung 27 und außerhalb des Elektrolyten geführte elektrische Leiter erfolgen.
Die Ausgestaltung der Kontaktiereinheit 1 ermöglicht eine Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsweisen. So können die kathodisch geschalteten Schienen der einzelnen Segmente mit einem gleichen Strom beaufschlagt werden, wodurch ein Betrieb ermöglicht wird, wie er beispielsweise aus der DE 102 34 705 A1 bekannt ist. Es können auch nur einzelne der Segmente mit Strom beaufschlagt werden, so dass beispielsweise Substrate mit einer geringeren Breite (im Vergleich zur Breite der Kon taktiereinheit 1 bzw. des Kontaktbereichs 2) verarbeitet werden können. Hierdurch lassen sich Stromverluste und insbesondere der Aufwand zum Abreinigen der nicht mit dem Substrat in Kontakt kommenden Abschnitte vermeiden. Insbesondere ist jedoch ein Betrieb vorgesehen, bei dem das Substrat mit allen der Segmente 3a, 3b, 3c der Kontaktiereinheit 1 in Kontakt gelangt, wobei das zentral angeordnete Segment 3b in 1 mit einem geringeren Strom beaufschlagt wird als die am äußeren Rand gelegenen Segmente 3a und 3c. Hierdurch ist es möglich, eine galvanische Schicht auf dem Substrat abzuscheiden, welche über die gesamte Breite der Kontaktiereinheit 1 eine homogene und gleichförmige Schichtdicke aufweist.
Es ist weiterhin ein Betrieb möglich, bei dem die Stromstärke abhängig vom Drehwinkel der Kontaktiereinheit 1 abhängt. Der Drehwinkel kann durch das Vorsehen bekannter Drehwinkelerfassungsmittel in der Galvanisiervorrichtung 31 ermittelt und als Steuergröße für die Stromstärke verwendet werden.
Zur leichteren Wartung kann die Kontaktiereinheit 1 ggfs. zusammen mit den Andruckwalzen 36, 37 als Modul ausgeführt sein. Dies ist beispielhaft in 9 dargestellt. Dieses Modul kann als Ganzes, z.B. durch eine entsprechende Durchtrittsöffnung einer Seitenwand der Wanne 32, in die Wanne 32 eingeschoben werden. In 9 zusätzlich ersichtlich ist ein mechanisches Reinigungsmittel 26 in Form einer walzenförmigen Bürste, welche das Abreinigen der Kontaktseite der Schienen 7 unterstützt. Bevorzugt ist das Reinigungsmittel 26 in unmittelbarer Nähe zu der anodisch geschalteten Schiene angeordnet.
Aus der Schnittdarstellung der 9 geht darüber hinaus der Verlauf der elektrischen Leiter 21 zur elektrischen Verbindung des Metallteils 14 am Stromeinspeisepunkt 13 und dem Kontaktring 16 hervor. Weiterhin gut erkennbar ist das Anliegen der Dichtlippe 25 an einem Wandabschnitt des Moduls.
In 10 ist das in 9 mit dem Bezugszeichen B gekennzeichnete Detail vergrößert dargestellt, wobei insbesondere die Verbindung des elektrischen Leiters 21 mit dem Metallteilabschnitt 15 des Metallteils 14 des Stromeinspeisepunkts 13 gut hervorgeht. Darüber hinaus erkennbar ist, dass der Grundkörper 5 zweiteilig aufgebaut ist und im Bereich der Stromeinspeisepunkte 13 aneinander grenzt. Gut zu erkennen ist ferner der mechanische Kontakt des als Bürste ausgebildeten Reinigungsmittels 26 mit der unten befindlichen Schiene 7 der Kontaktiereinheit 1.
11 zeigt in einer schematischen Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel einer segmentierten Kontaktiereinheit 1. Wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel umfasst die Kontaktiereinheit 1 drei Segmente 3a, 3b, 3c. Die einzelnen Segmente sind als durchgehende elektrisch leitende Mantelflächen oder als isolierender Grundkörper mit einer Vielzahl an leitenden Bereichen ausgebildet. Dabei sind an dem zentralen Segment 3b zwei Achsen 40a, 40c angeordnet, über welche die als Grundkörper ausgebildeten Segmente 3a und 3c geführt sind. Es ist ein nicht näher dargestellter Mechanismus vorgesehen, welcher sicherstellt, dass bei einer Drehbewegung sämtliche Segmente 3a, 3b, 3c sich gleichförmig bewegen. Die einzelnen Segmente 3a, 3b, 3c sind durch Isolierungen 4 voneinander getrennt. Die elektrische Kontaktierung kann vom Inneren der Kontaktiereinheit 1 erfolgen, wobei dies in ähnlicher Weise realisiert sein kann, wie dies in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen erläutert wurde.

1: Kontaktiereinheit
2: Kontaktbereich
3: Segment
4: Isolation
5: Hohlkörper aus isolierendem Material
6: Nut
7: Schiene
8: Kontaktseite der Schiene
9: äußeres Schienenteil (aus Titan)
10: inneres Schienenteil (aus Kupfer)
11: Ausnehmung
12: Nut
13: Stromeinspeisepunkt
14: Metallteil
15: Metallteilabschnitt
16: Kontaktring
17: Kontaktringkontakt
19: Schraube
20: Befestigungsabschnitt
21: elektrischer Leiter
22: erster Schleifkontakt (kathodisch)
23: zweiter Schleifkontakt (anodisch)
24: Abdichtungsmittel
25: Dichtlippe
26: Reinigungsmittel
27: Anodeneinrichtung
28: Anodenabteilung
29: Abstandshalter
30: elektrischer Leiter
31: Galvanisiervorrichtung
32: Wanne
34: Durchgangsöffnung für Kontaktiereinheit
35: Substrat
36: Andruckwalze
37: Andruckwalze
38: Lagerabschnitt
39: Klemmring
40: Achse

Claims

Walzen- oder zylinderförmige Kontaktiereinheit (1) für die galvanische Abscheidung einer elektrisch leitenden Schicht auf einer Starterschicht bzw. galvanisierbaren Schicht auf einem Substrat (5), wobei die Kontaktiereinheit (1) kathodisch und/oder anodisch schaltbar ist und sich ein elektrischer Kontaktbereich der Kontaktiereinheit geradlinig parallel zu einer Drehachse zwischen Grundflächen der Kontaktiereinheit erstreckt, wobei in dem Kontaktbereich (2) ein Kontakt mit dem zu galvanisierenden Substrat (5) herstellbar ist, wenn die Kontaktiereinheit (1) in einem Elektrolytbad angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktbereich (2) der Kontaktiereinheit (1) zumindest zwei unabhängig voneinander elektrisch kontaktierbare/bestrombare Segmente (3) aufweist.
Kontaktiereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Segmente (3) jeweils zumindest einen leitfähigen Bereich aufweist.
Kontaktiereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene der elektrisch leitenden Bereiche jedes der Segmente (3) gleichzeitig kathodisch bzw. anodisch schaltbar sind.
Kontaktiereinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der elektrisch leitenden Bereiche eines Segments (3) als Kathode oder Anode schaltbar ist.
Kontaktiereinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Bereiche in Umfangsrichtung der Kontaktiereinheit (1) elektrisch von einander isoliert sind.
Kontaktiereinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen hohlen Grundkörper (5) aus einem isolierenden Material umfasst, in den zumindest eine Schiene (7) aus einem elektrisch leitfähigen Material eingelassen ist, wobei eine Kontaktseite (8) der zumindest einen Schiene (7) an der Oberfläche des Grundkörpers (5) einen der leitenden Bereiche ausbildet.
Kontaktiereinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitenden Bereiche aus einem elektrisch leitfähigen Material gebildet sind, welches eine schlechtere elektrische Leitfähigkeit aufweist als das an dem Substrat galvanisch abzuscheidende Material.
Kontaktiereinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Kontaktierung der Segmente (3) bzw. der elektrisch leitenden Bereiche eines Segments (3) an jeweils zumindest einem Stromeinspeisepunkt (13) vom Inneren des Grundkörpers (5) her erfolgt.
Kontaktiereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest manche der Segmente (3) bzw. zumindest manche der elektrisch leitenden Bereiche mehrere Stromeinspeisepunkte (13) aufweisen.
Kontaktiereinheit nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Stromeinspeisepunkte (13) asymmetrisch an einem Segment bzw. einem der elektrisch leitenden Bereiche angeordnet sind.
Kontaktiereinheit nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Segment eine Stromeinspeisung zugeordnet ist.
Kontaktiereinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromeinspeisung der Kontaktiereinheit (1) außerhalb des Elektrolytbads angeordnet ist, wenn die Kontaktiereinheit (1) in dem Elektrolytbad angeordnet ist.
Kontaktiereinheit nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromeinspeisung der Kontaktiereinheit (1) für jedes Segment einen Kontaktring (16) umfasst.
Kontaktiereinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kontaktring (16) einer der Anzahl der leitenden Bereiche des Segments (3) entsprechende Anzahl an Kontaktringkontakten aufweist, wobei zumindest ein Kontaktringkontakt (17) mit einem elektrisch leitenden Bereich elektrisch verbunden ist, wobei die Kontaktringkontakte (17) mittels eines Schleifkontakts mit Strom beaufschlagbar sind.
Galvanisiervorrichtung (31) zur galvanischen Abscheidung einer elektrisch leitenden Schicht auf einer Starterschicht bzw. galvanisierbaren Schicht auf einem Substrat (5) mit einem Elektrolytbad, in dem zumindest eine Anodeneinrichtung (27) und zumindest eine Kontaktiereinheit (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kontaktiereinheit (1) nach einem der vorherigen Ansprüche ausgestaltet ist.
Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anodeneinrichtung (27) eine Anzahl an Anodenabteilungen (28a, 28b, 28c), insbesondere eine der Anzahl der Segmente (3) entsprechende Anzahl an Anodenabteilungen (28a, 28b, 28c), aufweist.
Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Anodenabteilungen (28a, 28b, 28c) elektrisch unabhängig voneinander kontaktiert ist.
Galvanisiervorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Anodenmaterial in den Anodenabteilungen (28a, 28b, 28c) Kupfer, insbesondere in Form von Kugeln, gelagert ist, in welches eine Stabförmige E lektrode aus einem nicht-löslichen, leitfähigen Material, insbesondere aus Titan ragt.
Galvanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Anodenabteilungen (28a, 28b, 28c) aus einem nicht leitenden Material, insbesondere einem Kunststoff, bestehen.
Galvanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Anodeneinrichtung (27) durch einen, mittels Trennwänden unterteilten, Anodenkorb gebildet ist, wobei die Trennwände mit einer Vielzahl an Durchbrüchen versehen sind, um eine Zirkulation von Elektrolyt zu gewährleisten.
Galvanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein mechanisch wirkendes Reinigungsmittel (26) vorgesehen ist, das während eines Reinigungszyklus der zumindest einen Kontaktiereinheit (1) mit dieser in mechanischen Kontakt bringbar ist.
Galvanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung zum Feststellen der Arbeitsposition, insbesondere der Drehstellung, der zumindest einen Kontaktiereinheit (1) vorgesehen ist, um in Abhängigkeit der detektierten Arbeitsposition den Betrag des Stroms, mit dem die Galvanisiervorrichtung (31) betrieben wird, einzustellen.
Galvanisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass diese derart betreibbar ist, dass Segmente (3) nahe dem Rand des Elektrolytbads mit einem größeren Strom beaufschlagt werden als Segmente (3) im Inneren des Elektrolytbads.
Galvanisiersystem mit zumindest einer Zuführvorrichtung, die zumindest einer Galvanisiervorrichtung (31) das Substrat (5) zuführt, und zumindest einer Auf nahmevorrichtung, die das galvanisierte Substrat (5) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Galvanisiervorrichtung (31) nach einem der Ansprüche 16 bis 24 ausgebildet ist.
Galvanisiersystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zumindest zwei Galvanisiervorrichtungen aufweist, wobei die Galvanisiervorrichtungen (31) in dem gleichen Elektrolytbad betreibbar sind.