DE102007015641A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Galvanisieren von Gegenständen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Galvanisieren von Gegenständen (12), die im Wesentlichen ebene Oberflächen aufweisen, in einem Durchlaufverfahren. Die Vorrichtung umfasst einen Elektrolytbehälter (14) zur Aufnahme eines Elektrolytbads, wenigstens eine Transporteinrichtung (18) zur Förderung der Gegenstände (12) in einer Transportrichtung längs des Elektrolytbehälters (14), eine Kathodeneinrichtung (18) zur Beaufschlagung der Gegenstände (12) mit einem ersten elektrischen Potential und eine Anodeneinrichtung (20) zur Beaufschlagung des Elektrolytbads mit einem zweiten elektrischen Potential. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anodeneinrichtung (20) wenigstens eine einstellbare Anode (20) aufweist, die in Abhängigkeit von der gewählten Einstellung lokal unterschiedliche Stromdichten zwischen der Anodeneinrichtung (20) und den Gegenständen (12) gewährleistet. Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Galvanisieren von Gegenständen (12) vorgesehen, bei dem durch Einstellung einer oder mehrerer einstellbarer Elektroden (20) ein vorgebbares Schichtdickenprofil für die zu beschichtenden Gegenstände (12) eingestellt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Galvanisieren von Gegenständen, die im Wesentlichen ebene Oberflächen aufweisen, in einem Durchlaufverfahren; mit
    • a) einem Elektrolytbehälter zur Aufnahme eines Elektrolytbads;
    • b) wenigstens einer Transporteinrichtung zur Förderung der Gegenstände in einer Transportrichtung längs des Elektrolytbehälters;
    • c) einer Kathodeneinrichtung zur Beaufschlagung der Gegenstände mit einem ersten elektrischen Potential;
    • d) einer Anodeneinrichtung zur Beaufschlagung des Elektrolytbads mit einem zweiten elektrischen Potential,
    sowie ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer derartigen Vorrichtung.
  • Aus der DE 196 33 797 B4 ist eine Vorrichtung zum Galvanisieren von elektronischen Leiterplatten oder dergleichen bekannt, bei der die Leiterplatten längs eines Bewegungsweges mittels mehrerer rotierender Walzen gefördert werden. Dabei sind einige der Walzen elektrisch leitend gestaltet, um die Leiterplatten mit einem ersten elektrischen Potential zu beaufschlagen. In der bekannten Vorrichtung sind wei terhin mehrere längs des Bewegungsweges angeordnete Anoden vorgesehen, die von dem Elektrolytbad umspült werden und die mit einem zweiten elektrischen Potential beaufschlagt sind. Zwischen den mit dem ersten elektrischen Potential beaufschlagten Transportrollen und den mit dem zweiten elektrischen Potential beaufschlagten Anoden liegt somit eine Potentialdifferenz vor, die zu einer Abscheidung von Metall aus dem Elektrolytbad auf die Leiterplatten führt.
  • Bedingt durch die Anordnung der Transportrollen gegenüber den Anoden sowie durch die Gestaltung der äußeren Kontur der Leiterplatten ergibt sich gegebenenfalls eine inhomogene Verteilung des elektrischen Feldes. Daraus resultieren bereichsweise unterschiedliche Stromdichten an der Oberfläche der Leiterplatten, so dass eine ungleichmäßige Abscheidung von Metall auf die Leiterplatten auftritt.
  • Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Einrichtungen bekannt, die eine homogenere Beschichtung der Leiterplatten mit Metall gewährleisten sollen. Exemplarisch können hierfür Anodenblenden oder in mehrere, elektrisch voneinander isolierte Anodensegmente aufgeteilte Anoden aufgeführt werden. Derartige Einrichtungen haben jedoch nur einen begrenzten Wirkungsgrad, erfordern eine aufwendige Anpassung auf die Geometrie der herzustellenden Leiterplatte bzw. benötigen eine erhebliche Anzahl von zur Bereitstellung des Galvanisierungsstroms notwendigen Gleichstromquellen.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Galvanisieren von Gegenständen zu schaffen, die eine einfache, individuelle Anpassung der lokalen Stromdichten an die zu beschichtenden Gegenstände ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anodeneinrichtung wenigstens eine einstellbare Anode aufweist, die in Abhängigkeit von der gewählten Einstellung lokal unterschiedliche Stromdichten zwischen der Anodeneinrichtung und den Gegenständen gewährleistet. Als zu beschichtende Gegenstände kommen Leiterplatten, also gedruckte Schaltungen, oder Folien oder Substrate für die Halbleiter- oder Solartechnik in Frage. Eine einstellbare Anode ermöglicht lokal unterschiedliche Abstände zwischen Oberflächenbereichen der Anode und den zu beschichtenden Gegenständen. Durch die lokal unterschiedlichen Abstände stellen sich lokal unterschiedliche elektrische Feldstärken und somit auch lokal unterschiedliche Stromdichten im Elektrolyten ein. Aufgrund von im Wesentlichen zu den Stromdichten proportionalen Abscheideraten für das Metall resultieren daraus vorgebbare, lokal unterschiedliche oder homogene Metall-Schichtstärken auf den Gegenständen.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anode eine einstellbare äußere Gestalt aufweist. Erfindungsgemäß wird die Anode derart in ihrer Gestalt verän dert, dass Anodenbereiche näher oder weiter von der im Wesentlichen ebenen Oberfläche der zu beschichtenden Gegenstände entfernt sind. Beispielsweise kann durch die Einstellung der äußeren Gestalt, also einer die Anode berandenden bzw. umgebenden Hüllkurve, eine teilweise oder vollständige Kompensation von Randeffekten, wie sie in den Randbereichen des zu beschichtenden Gegenstandes aufgrund von Inhomogenitäten des elektrischen Felds auftreten, vorgenommen werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anode verschwenkbar aufgehängt ist, um eine Einstellung eines Feldstärkegradienten durch Veränderung der räumlichen Lage gegenüber den Gegenständen zu ermöglichen. Wird die Anode beispielsweise um eine Schwenkachse verschwenkt, die parallel zur Transportrichtung ausgerichtet ist, ergeben sich in Querrichtung orthogonal zur Transportrichtung unterschiedliche elektrische Feldstärken. Bei im Wesentlichen ebener Anode und idealisiertem elektrischen Feld kann zwischen den voneinander entfernten seitlichen Bereichen des Gegenstands ein konstanter Gradient für das elektrische Feld, die daraus resultierenden lokalen Stromdichten und die damit verknüpften lokalen Metall-Abscheideraten auf den Gegenstand angenommen werden. Damit kann der Gegenstand beispielsweise in einem bezogen auf die Transportrichtung rechts gelegenen Bereich mit einer geringen Schichtstärke als in einem links gelegenen Bereich beschichtet werden, wobei eine dem Gradienten des elektrischen Felds zumindest im Wesentlichen entsprechende gleichmäßige Zunahme der Schichtstärke zwischen dem rechten und dem linken Bereich vorliegt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anode aus mehreren, zueinander relativbeweglichen, elektrisch miteinander verbundenen Segmenten aufgebaut ist. Der Abstand der einzelnen Segmente der Anode gegenüber dem zu beschichtenden Gegenstand kann entsprechend der Anforderungen für eine gezielt inhomogene oder homogene Abscheidung von Metall auf den Gegenstand eingestellt werden. Dabei können die Segmente linear und/oder rotatorisch zueinander verstellt werden. Die Segmente sind vorzugsweise aus Material mit einheitlicher elektrischer Leitfähigkeit hergestellt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anode einstückig aus einem elektrisch leitfähigen, elastisch deformierbaren Material hergestellt ist. Eine solche Anode ist einfach aufgebaut, vorzugsweise als Metallstreifen mit geringer Dicke. Eine Einstellung der unterschiedlichen Abstände gegenüber den zu beschichtenden Gegenständen erfolgt durch elastische oder gegebenenfalls plastische Deformation der einstellbaren Anode. Vorzugsweise wird die Anode dabei bereichsweise oder vollständig mit einem oder mehreren Krümmungsradien gekrümmt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der einstellbaren Anode Einstellmittel zugeordnet sind, die für eine Festlegung der äußeren Gestalt und/oder der räumlichen Lage der Anode dienen. Eine Einstellung der äußeren Gestalt und/oder der räumlichen Lage der Anode kann auch von Hand durch Verbiegen oder Knicken erfolgen. Für eine reproduzierbare Veränderung der äußeren Gestalt und/oder der räumlichen Lage der Anode sowie für eine ver schleißarme Nutzung der Anode ist es von Vorteil, wenn Einstellmittel, insbesondere Einstellschrauben, zur Einstellung der Anode genutzt werden. Die Einstellmittel bewirken eine Zwangsführung und damit die gewünschte Deformation und/oder Lageänderung der Anode. Ein weiterer Vorteil von Einstellmitteln liegt in der Stabilisierung der elastisch deformierbaren Anode. Damit führen im Elektrolytbad auftretende Strömungen des Elektrolyts nicht zu einer kurzzeitigen oder langfristigen Deformation der Anode, insbesondere werden Schwingungen vermieden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Einstellmittel von einer Steuereinrichtung ansteuerbare Aktoren, insbesondere Getriebemotoren, für eine fremdkraftbetätigte Gestalt- und/oder Lageänderung der Anode auf. Mit Hilfe der Aktoren kann somit eine Steuerung oder Regelung der Gestalt und/oder Lage der Anoden ohne Zutun eines Bedieners bewirkt werden. Die Steuereinrichtung ermöglicht die Abarbeitung eines vorgebbaren Steuerprogramms für die Aktoren. Alternativ kann die Gestaltänderung der Anoden aufgrund von Sensorsignalen geregelt werden, die von Messeinrichtungen im Elektrolytbad oder dem Elektrolytbad vor- oder nachgelagerten Mess- und Prüfstationen bereitgestellt werden. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn in rascher Folge unterschiedliche Gegenstände galvanisiert werden sollen, die zur Gewährleistung einer in wesentlichen homogenen Schichtdicke oder einer gezielt inhomogenen Schichtdickeverteilung des Metalls jeweils unterschiedliche lokale Stromdichteverteilungen benötigen. Diese unterschiedlichen Stromdichteverteilungen werden durch die ge steuerte oder geregelte Gestalt- und/oder Lageänderung der Anoden gewährleistet.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Anode mit ihrer längsten Außenkante im Wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung erstreckt. Die Anode weist in der Transportebene, die sich aus der im Wesentlichen ebenen Oberfläche der zu beschichtenden Gegenstände ableiten lässt und die die Transportrichtung umfasst, eine im Wesentlichen rechteckige Projektion auf. Die längere Kante der rechteckigen Projektion der Anode ist orthogonal zur Transportrichtung ausgerichtet. Dies ermöglicht eine Anordnung mehrerer, voneinander beabstandet angeordneter Anoden in Transportrichtung. Dabei können die einzelnen Anoden jeweils mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen beaufschlagt werden. Dadurch wird in Transportrichtung ein vorgebbarer Verlauf von elektrischen Feldstärken verwirklicht.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere in Transportrichtung im Abstand zueinander angeordnete Anoden vorgesehen, die von der Steuereinrichtung in ihrer Gestalt synchron einstellbar sind. Die synchron einstellbaren Anoden sind mit einem oder mehreren von der Steuereinrichtung ansteuerbaren Aktoren zwangsgekoppelt. Eine Betätigung eines Aktors führt zu einer synchronen Deformation gleicher Bereiche bei allen miteinander verbundenen Anoden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die in Transportrichtung im Abstand zueinander angeordneten, einstellbaren Anoden unabhängig voneinander in ihrer Gestalt ein stellbar. Dies ermöglicht eine individuelle Gestaltveränderung für jede der Anoden, so dass eine vorteilhafte Kompensation von feldstärkeabhängigen Abscheidungseffekten in unterschiedlichen Bereichen des Elektrolytbads und somit eine im Wesentlichen homogene oder gezielt inhomogene Abscheidung auf die zu beschichtenden Gegenstände gewährleistet werden kann.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind in Transportrichtung einstellbare und nicht einstellbare Anoden im Abstand zueinander angeordnet. Dadurch können beispielsweise in Bereichen des Elektrolytbehälters, in denen ungünstige Strömungsbedingungen für den Elektrolyten vorliegen, verstellbare Anoden vorgesehen werden. Diese gewährleisten eine im Wesentlichen homogene oder gezielt inhomogene Abscheidung von Metall auf den Gegenständen. In gut durchströmten Bereichen des Elektrolytbehälters sind aus Kostengründen nicht verstellbare Anoden vorgesehen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind der einstellbaren Anode wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, besonders bevorzugt wenigsten vier, insbesondere wenigstens fünf Einstellmittel zugeordnet. Dadurch kann beispielsweise in den seitlichen Randbereichen durch lokale Annäherung der Anode an den zu beschichtenden Gegenstand eine höhere Stromdichte als in mittleren Bereichen erreicht werden. Je nach Anzahl der Einstellmittel wird eine ein- oder mehrfache Krümmung mit unterschiedlichen Krümmungsradien für die Anode erreicht.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Anode um eine im Wesentlichen parallel zur Transportebene und orthogonal zur Transportrichtung und/oder um eine im Wesentlichen parallel zur Transportebene und parallel zur Transportrichtung ausgerichtete Schwenkachse verschwenkbar gelagert. Dadurch können quer und/oder in Transportrichtung einstellbare, lokal unterschiedliche Stromdichten verwirklicht werden, die insbesondere einer durch Gestaltänderung der Anode erzielten Stromdichteverteilung überlagert sind. Vorzugsweise sind auch zur Verschwenkung der Anode um eine oder mehrere Schwenkachsen fremdkraftbetätigte Einstellmittel vorgesehen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist jede Anode der Anodeneinrichtung mit einem separaten Gleichrichter verbunden. Damit kann jede Anode auf ein individuell einstellbares elektrisches Potential gelegt werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Einstellmittel eine Schichtdickenmesseinrichtung zugeordnet, die eine Ermittelung der auf den Gegenstand abgeschiedenen lokalen Schichtdicken ermöglicht, wobei die Steuereinrichtung für eine Einstellung der Einstellmittel anhand einer Differenz zwischen einem ermittelten Schichtdicken-Ist-Profil und einem vorgegebenen Schichtdicken-Soll-Profil eingerichtet ist. Dies erlaubt eine benutzerunabhängige Prozessregelung des Galvanisierungsprozesses. Vom Bediener muss lediglich die gewünschte Schichtdicke bzw. Schichtdickenverteilung auf dem zu beschichtenden Gegenstand vorgegeben werden. Die Steuereinrichtung kann anhand der gemessenen Schichtdicken-Ist- Profile eine Abweichung gegenüber den vorgegebenen Schichtdicken-Soll-Profilen ermitteln und nimmt unter Verwendung geeigneter Regelalgorithmen zur Reduzierung der Abweichungen die entsprechenden Gestalt- und/oder Lageänderungen der Anoden vor.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Galvanisieren von Gegenständen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 vorgesehen, wobei durch Einstellung einer oder mehrerer Anoden ein Schichtdickenprofil für die Gegenstände vorgegeben wird. Mit diesem Verfahren kann je nach Anforderung eine gezielt inhomogene oder homogene Abscheidung von Metall auf die zu beschichtenden Gegenstände erreicht werden. Dazu werden die im Elektrolytbad angeordneten, einstellbaren Anoden gemäß empirisch ermittelten oder theoretisch vorgegebenen Beziehungen gezielt mit Einstellmitteln deformiert und/oder in ihrer räumlichen Lage verändert.
  • Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigen:
  • 1 eine Galvanikanlage mit mehreren in Förderrichtung hintereinander angeordneten, zum Teil einstellbaren Anodenblechen,
  • 2 eine stirnseitige Darstellung der Galvanikanlage gemäß 1,
  • 3 eine zweite Ausführungsform einer Galvanikanlage mit einer synchronen Verstellung der Anodenbleche, und
  • 4 eine weitere Ausführungsform der Galvanikanlage mit separat ansteuerbaren Getriebemotoren zur individuellen Gestaltveränderung der Anodenbleche.
  • Eine in der 1 schematisch dargestellte Galvanikanlage 10 zur galvanischen Beschichtung von planparallelen, mit im Wesentlichen rechteckiger Außenkontur gestalteten Leiterplatten 12 weist einen Badbehälter 14 auf, in dem ein flüssiges, nicht näher dargestelltes Elektrolytbad aufgenommen ist. Der Flüssigkeitsspiegel des Elektrolytbads ist im Bereich einer Oberkante des Badbehälters 14 angesiedelt. In dem Badbehälter 14 sind mehrere Förderwalzen 18 jeweils paarweise angebracht, die zur Förderung der Leiterplatten 12 in der eingezeichneten Förderrichtung 36 vorgesehen sind.
  • Die Förderwalzen 18 sind mit einer nicht näher dargestellten, elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen und stehen jeweils mit Minuspolen nicht dargestellter Gleichrichter in Verbindung. Sie liegen somit auf ersten elektrischen Potentialen.
  • In das Elektrolytbad sind mehrere Anodenbleche 20 eingetaucht, die jeweils mit den Pluspolen der oben genannten Gleichrichter elektrisch verbunden sind. Sie liegen somit auf zweiten elektrischen Potentialen. Die Anodenbleche 20 sind aus streifenförmigem Titanblech hergestellt und sind mit einer dünnen Edelmetallschicht, insbesondere mit Platin, Gold oder Iridium-Mischoxyd, beschichtet. Die Dicke der Anodenbleche 20 ist so gewählt, dass sie durch an Tragleisten 30 höhenverstellbar angebrachte Einstellschrauben 22 in einem vorgebbaren Verstellbereich elastisch deformiert werden können. Exemplarisch weist ein Anodenblech bei einer Breite von 400 m eine Dicke von 2 mm auf. In der 1 sind in Förderrichtung 36 jeweils abwechselnd verstellbare und nicht verstellbare Anodenbleche 20 im Abstand zueinander angebracht.
  • In der 2 ist ein verstellbares Anodenblech 20 in Förderrichtung 36 gezeigt. Das Anodenblech 20 erstreckt sich nahezu über die gesamte Breite des Badbehälters 14 und leitet somit das zweite elektrische Potential nahezu über die gesamte Breite des Badbehälters 14 in das Elektrolytbad ein. Dadurch bildet sich gegenüber den elektrisch mit den Förderwalzen 18 gekoppelten Leiterplatten 12 ein elektrisches Feld aus. Bedingt durch die in der 2 näher dargestellte, bereichsweise Krümmung des Anodenblechs 20 stellen sich lokale, abstandsabhängige elektrische Feldstärken zwischen der Anode 20 und der Leiterplatte 12 ein.
  • Mit den lokal unterschiedlichen elektrischen Feldstärken gehen lokal unterschiedliche Stromdichten einher, wobei eine Verringerung des Abstandes zwischen Anodenblech 20 und Leiterplatte 12 eine überproportionale Steigerung der Stromdichte mit sich bringt.
  • Bei dem in 2 dargestellten Anodenblech 20 sind jeweils randseitige Bereiche sowie ein zentraler Bereich mit einem minimalen Abstand zur Leiterplatte 12 angeordnet. Dazwischen liegende Bereiche der Anode 20 weisen einen größeren Abstand zur Leiterplatte 12 auf. Damit liegen in den Randbereichen sowie im zentralen Bereich der Leiterplatte 12 gegenüber den dazwischenliegenden Bereichen erhöhte Stromdichten vor. Diese führen zu einer verstärkten Abscheidung von Metall auf den entsprechenden Bereichen der Leiterplatte 12. Dadurch werden Inhomogenitäten des elektrischen Feldes, wie sie bei im Wesentlichen parallel zur Oberfläche der Leiterplatte 12 angeordneten Anodenblechen auftreten würden, zumindest teilweise kompensiert. Alternativ kann eine gezielte inhomogene Abscheidung von Metall durch entsprechende Deformation der Anodenbleche 20 bewirkt werden.
  • Die in den 1 und 2 dargestellten Einstellschrauben 22 sind für eine manuelle Verstellung durch einen Bediener vorgesehen. Dies ist eine besonders kostengünstige Lösung, die bei einer Großserienproduktion von immer gleichen Leiterplatten 12 eingesetzt werden kann, da hierbei keine signifikanten Veränderungen während des Produktionsablaufs auftreten.
  • Bei der Ausführungsform gemäß der 3 sind die Einstellschrauben durch Getriebemotoren 24 ersetzt, deren zugeordnete Ausgangswellen 28 parallel zur Förderrichtung 36 ausgerichtet sind. Die Ausgangswellen 28 sind abschnittsweise mit Scheckengewinden versehen, die auf drehbeweglich in den Tragleisten 30 angeordnete Gewindebolzen 34 wirken.
  • Die Gewindebolzen 34 werden durch die Rotation der Ausgangswellen 28 höhenverstellt und beeinflussen die äußere Gestalt der Anodenbleche 20. Durch die mit mehreren Gewindebolzen 34 gekoppelten Ausgangswellen 28 ist eine synchrone Verstellung der Anodenbleche 20 möglich.
  • Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform sind über die Breite des Badbehälters 14 mehrere separat voneinander ansteuerbare Getriebemotoren 24 an der Tragleiste 30 angeordnet und wirken jeweils auf Gewindebolzen 34. Dies dient der individuellen Verstellung des Anodenblechs 20 entsprechend den Erfordernissen des Galvanisierungsprozesses. Die Getriebemotoren 24 sind über Steuerleitungen mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung 26 verbunden, in der ein Programm zur individuellen Ansteuerung der Getriebemotoren 24 abgelegt ist. Vorzugsweise ist die speicherprogrammierbare Steuerung 26 mit einem nicht dargestellten Schichtdickenmessgerät gekoppelt, das eine Schichtdickenkontrolle während oder nach dem Galvanisierungsprozess vornehmen kann. Damit können Informationen über die Schichtdicke auf der Leiterplatte 12 an die speicherprogrammierbare Steuerung 26 bereitgestellt werden. Anhand der bereitgestellten Schichtdickeninformationen steuert die speicherprogrammierbare Steuerung 26 die Getriebemotoren 24 an, um eine entsprechende Anpassung der lokalen Stromdichten durch die Veränderung der Gestalt des Anodenbleches 20 zu erreichen.
  • Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Tragleisten 30 schwenkbar gegenüber dem Badbehälter 14 angeordnet, sodass eine Verschwenkung der Anodenble che 20 um eine orthogonal oder parallel zur Förderrichtung 36 und parallel zur Transportebene ausgerichteten Schwenkachse möglich ist, sodass sich auch in bzw. quer zur Förderrichtung 36 ein Stromdichtegradient erzielen lässt.
  • Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind sowohl oberhalb als auch unterhalb der durch die Leiterplatten 12 bestimmten Transportebene einstellbare und/oder nicht einstellbare Anoden vorgesehen, um eine beidseitige Beschichtung der Leiterplatten zu ermöglichen. Dabei können einstellbare und nicht einstellbare Anoden gegenüberliegend angeordnet sein, um beispielsweise eine inhomogene Beschichtung an einer Oberseite der Leiterplatte 12 zu kompensieren, während an einer Unterseite der Leiterplatte keine Schichtdickenkompensation erforderlich ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19633797 B4 [0002]

Claims (17)

  1. Vorrichtung (10) zum Galvanisieren von Gegenständen (12), die im Wesentlichen ebene Oberflächen aufweisen, in einem Durchlaufverfahren; mit a) einem Elektrolytbehälter (14) zur Aufnahme eines Elektrolytbads; b) mindestens einer Transporteinrichtung (18) zur Förderung der Gegenstände in einer Transportrichtung (36) längs des Elektrolytbehälters (14); c) mindestens einer Kathodeneinrichtung (18) zur Beaufschlagung der Gegenstände (12) mit einem ersten elektrischen Potential; d) mindestens einer Anodeneinrichtung (20) zur Beaufschlagung des Elektrolytbads mit einem zweiten elektrischen Potential; dadurch gekennzeichnet, dass e) die Anodeneinrichtung (20) wenigstens eine einstellbare Anode (20) aufweist, die in Abhängigkeit von der gewählten Einstellung lokal unterschiedliche Stromdichten zwischen der Anodeneinrichtung (20) und den Gegenständen (12) gewährleistet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (20) eine einstellbare äußere Gestalt aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass die Anode (20) verschwenkbar aufgehängt ist, um eine Einstellung eines Feldstärkegradienten durch Veränderung der räumlichen Lage gegenüber den Gegenständen (12) zu ermöglichen.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (20) aus mehreren, zueinander relativbeweglichen, elektrisch miteinander verbundenen Segmenten aufgebaut ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (20) einstückig aus einem elektrisch leitfähigen, elastisch deformierbaren Material hergestellt ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anode (20) Einstellmittel (22, 24, 34) zugeordnet sind, die für die Einstellung der äußeren Gestalt und/oder der räumlichen Lage der Anode (20) dienen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel (22, 24, 34) für eine Einleitung von Stellkräften auf die Anode (20) ausgebildet sind, die im Wesentlichen senkrecht zu der von der Transporteinrichtung (18) bestimmten Transportebene ausgerichtet sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel (24, 34) von einer Steuereinrichtung (26) ansteuerbare Aktoren, insbesondere Getriebemotoren, für eine fremdkraftbetätigte Gestalt- und/oder Lageänderung der Anode (20) umfassen.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Anode (20) mit ihrer längsten Außenkante im Wesentlichen senkrecht zur Transportrichtung (36) erstreckt.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Transportrichtung (36) im Abstand zueinander angeordnete Anoden (20) vorgesehen sind, die von der Steuereinrichtung (26) in ihrer Gestalt synchron einstellbar sind.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Transportrichtung (36) im Abstand zueinander angeordnete Anoden (20) vorgesehen sind, die unabhängig voneinander in ihrer Gestalt einstellbar sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Transportrichtung (36), insbesondere in alternierender Folge, einstellbare und nicht einstellbare Anoden (20) im Abstand zueinander angeordnet sind.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anode (20) wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei, besonders bevorzugt wenigstens vier, insbesondere wenigstens fünf, Einstellmittel (22), (24), (34) zugeordnet sind.
  14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anode (20) um eine im wesentlichen parallel zur Transportebene und im Wesentlichen orthogonal zur Transportrichtung (36) und/oder um eine im wesentlichen parallel zur Transportebene und im Wesentlichen parallel zur Transportrichtung (36) ausgerichtete Schwenkachse verschwenkbar gelagert ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Anode (20) der Anodeneinrichtung mit einem separaten Gleichrichter elektrisch verbunden ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinrichtung (26) zur Ansteuerung der Einstellmittel (24), (34) eine Schichtdickenmesseinrichtung zugeordnet ist, die eine Ermittlung der auf den Gegenstand abgeschiedenen lokalen Schichtdicke des Metalls ermöglicht, wobei die Steuereinrichtung (26) für eine Einstellung der Einstellmittel (24), (34) anhand einer Differenz zwischen einem ermittelten Schichtdicken-Ist-Profil und einem vorgegebenen Schichtdicken-Soll-Profil eingerichtet ist.
  17. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Galvanisieren von Gegenständen (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Einstellung einer oder mehrerer Anoden (20) ein Schichtdicken-Profil für die Gegenstände (12) vorgegeben wird.
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