DE10248965A1

DE10248965A1 - Galvanisierungseinrichtung zum freien Beschichten von leitfähigen Strukturen und Flächen, mit und ohne Versorgungsbahnen

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Publication number: DE10248965A1
Application number: DE2002148965
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-04-29

Abstract

Frei kontaktierende Kontaktiereinrichtung für die galvanische Abscheidung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinrichtungseinheit, z.B. eine Walze, für die jeweilige Kontaktstelle leitfähig ist und abwechselnd sowohl kathodisch als auch anodisch geschaltet sein kann.

Description

Sich selbst regenerierende und anpassende Galvanisierungseinrichtung, vor allem für den Endlos-, 2D- und 3D- Einsatz. Mit der Möglichkeit des gleichzeitigen zweiseitigen beziehungsweise mehrseitigem Aufwachsens der Metallschicht mit gleichzeitiger Durchkontaktierung und der möglichen Abreinigung in einem Arbeitsgang.

Rollen- oder endlos Galvanisierverfahren sind auf dem Markt hinlänglich bekannt. Gleichwohl ist auch die kathodisch/anodische Pulsschaltung Stand der Technik. Endlos- oder Rollengalvanik wird u. a. vorzugsweise für Steckkontaktierungen und zum Nachverstärken bereits vorhandener Metallstrukturen eingesetzt, jedoch immer in Verbindung mit Versorgungsbahnen. In der Regel wird hier über ein außerhalb des Galvanobades liegende Rolle eine s.g. Hilfsmetallkontaktschicht kathodisch bzw. im Pulsverfahren kathodisch/anodisch kontaktiert, wobei die pulsmäßige anodische Schaltung zum Abtrag von abgeschiedenen Metallspitzen, d.h., zum Einebnen eingesetzt wird. Anschließend werden die Teile von dem mit auf dem Substrat liegenden Versorgungsband durch Stanzen oder Schneiden getrennt.

Ein weiteres bekanntes Rollengalvanikverfahren ist die Herstellung von Metallfolien, vorzugsweise Cu-Folien. Bei diesem Verfahren ist die Rolle kontinuierlich als Kathode geschaltet. Allerdings sind bei diesem Verfahren, mit dem sich auch nur einseitig fertigen lässt, Grenzen bei der technisch verwertbaren Metallstärke gesetzt, da die Folie von der Kathode abgeschält und in der Regel auf eine K'stofffolie aufgebracht wird. Die Folienstärke wird durch die spätere Weiterverarbeitung wegen dann möglicher auftretender Rissbildungen auf etwa 17μ nach unten beschränkt.

Wie der Stand der Technik und die Recherchen ergeben haben, arbeiten sämtliche bekannte Rollengalvanikverfahren nach ähnlichen Prinzipien.

Solche v.g. Anlagen sind in der Regel für sämtliche Elektrolyttypen geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und die dazu notwendige Anlagenausführung und Variationen, für das jeweilige Produktanforderungsprofil, einfachen Aufbaues mit der Möglichkeit des 2- und mehrseitigen Galvanisierens bei gleichzeitiger Durchkontaktierung in einem Arbeitsgang zu schalten, dabei das zu galvanisierende Gut frei im Elektrolyten zu kontaktieren und zusätzlich ganz oder teilweise auf Hilfsversorgungsbahnen zu verzichten, wobei etwaige Hilfskontaktbahnen auch innerhalb, d.h., nicht mit einer anderen Versorgungsbahn in Verbindung stehend, eines zu galvanisierenden Gutes liegen kann. Damit kann nicht nur auf eine Versorgungsband wie es herkömmlich notwendig ist verzichtet werden, da nur noch das tatsächlich notwendige Layout galvanisiert wird, sondern auch der qualitative Metallaufbau erreicht eine fast nicht bekannte Stärkengleichheit, da sämtliche Stellen des zu galvanisierenden Gutes mit gleicher oder unterschiedlicher Stromstärke und Kontaktzeit beaufschlagt werden können. So bilden beispielsweise Durchkontaktierungen und die dazugehörigen Leitungen eine metallische Einheit mit mehr oder weniger gleicher Schichtstärke. Zudem können wahlweise auch in einem Arbeitsgang unterschiedliche Schichtdicken hergestellt werden.

Da diese erfindungsgemäße Vorrichtung modular aufgebaut ist, wird die Arbeits- bzw. Durchsatzgeschwindigkeit einzig und alleine durch die Anzahl der Module bzw. durch den Elektrolyt gesteuert. Ein weiterer nicht unerheblicher Pluspunkt ist, dass mit unterschiedlichen Stromstärken und Kontaktzeiten im gleichen Elektrolyten gearbeitet werden kann.

Die Aufgabe wird u.a. erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass z. B. eine Walze ganz oder in Teilen leitfähig beschichtet ist. Dieses bzw. diese leitfähige/n Teil/e kann/können je nach Bedarf kathodisch oder/und anodisch geschaltet sein. D.h. z.B., dass unabhängig vom Umdrehungsstand der Walze kontinuierlich Stromkontakt mit dem zu metallisierenden Teil bestehen kann und bei nicht Kontakt eine Abreinigung erfolgen kann. Gleichzeitig kann natürlich diese gesamte Anordnung auch im bekannten Pulsverfahren betrieben werden. Durch entsprechende Modifikationen lasse sich auch zweiseitige, nicht über eine Durchkontaktierungsstelle in Verbindung stehende Strukturen/Flächen, 3D Gegenstände etc. Layoutgemäß in einem Arbeitsgang erzeugen.

Diese Vorrichtung ist mit allen bisher bekannten, marktüblichen Elektrolyten einsetzbar.

Durch die v.g. Beschreibung wird klar, dass mit dieser Vorrichtung enorm kostengünstig bei höchstmöglicher, gleichbleibender Qualität und mit enormen Durchsatzgeschwindigkeiten gearbeitet werden kann – es wird nur Das galvanisiert, was auch benötigt wird, da auf Versorgungsbahnen prinzipiell verzichtet werden kann und somit auch ein separates Trennen, Ätzen oder auch ein unnötiger Anoden- oder Elektrolytverbrauch entfällt. Ein weiterer Vorteil liegt in der einfachen Herstellung und Wartung einer solchen Anlage, da z.B. alle steuerrelevanten Einheiten außerhalb des Elektrolyten liegen können.

So lassen sich diese Module sowohl horizontal, vertikal, schräg oder in einzelnen Modulen gemischt, z.B. auch im Mäanderaufbau installieren.

Die Arbeitsgeschwindigkeit ist einzig und alleine von der Anzahl der Module, des Elektrolyten und der benötigten tatsächlichen Auftragsstärke abhängig.

Dem Fachmann ist klar, dass mit dieser Galvanisierungsvorrichtung sowohl im Stand- als auch im Endlosverfahren schwierigste Anforderungen mit bisher nicht bekannter Qualität und Gleichmäßigkeit bei gleichzeitig niedrigst möglichen Kosten realisierbar werden.

Claims

Frei kontaktierende Kontaktiereinrichtung für die galvanische Abscheidung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinrichtungseinheit, z.B. eine Walze, für die jeweilige Kontaktstelle leitfähig ist und abwechselnd sowohl kathodisch als auch anodisch geschaltet sein kann.
Kontaktiereinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinheit gegen Fehlströme abgeschottet ist.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung so angeordnet ist, dass die größtmögliche Stromausbeute auf das zu galvanisierende Gut übertragen wird.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinrichtung dreidimensional ausgebildet ist.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinrichtung über Schieber zur Kontaktierung für nichtdurchgängige, unterschnittene zu galvanisierende Stellen verfügt.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Teile der Kontaktierungseinrichtung im Pulsverfahren geschaltet sein können.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinheit sich durch vorzugsweise pneumatische oder andere Steuerungseinrichtungen von den zu galvanisierenden Gegenstand entfernt und wieder aufsetzt.
Kontaktierungseinrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung in Abhängigkeit ihrer Stellung kathodisch oder anodisch geschaltet ist.
Kontaktierungseinrichtung nach Anspruch 7. und 8. dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung je nach Stellung im Pulsverfahren betrieben wird.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung außerhalb des Elektrolyten kontaktiert wird.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung über wahlweise unterschiedlich ansteuerbare, bewegliche Stifte aufgebaut ist.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung flächenförmig ausgebildet ist.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung bei der anodischen Schaltung durch Hilfskathoden unterstützt wird.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung den zu galvanisierenden Gegenständen angepasst ist.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung, z. B. bei bestückten Leiterplatten, analog deren Bestückung ausgebildet ist um ein galvanisches Einwachsen der Bestückung zu ermöglichen.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung gleich als Transporteinheit ausgebildet ist.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung modular aufgebaut ist.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung über das zu galvanisierende Gut z.B. über eine Randperforation angetrieben wird.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung aus zwei oder mehr voneinander unterschiedlich schaltbaren Teilen besteht.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Teile der Kontaktierungseinrichtung nach Anspruch 19 gleich oder unterschiedlich zueinander geschaltet sein können.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung aus zwei oder mehreren einzelnen Kontaktierungseinheiten besteht.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung nach jeder Kontaktierung zur Reinigung entgegengesetzt geschaltet ist.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung nach bestimmten Arbeitszyklen zu Reinigung entgegengeschaltet ist.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Teile der Kontaktierungseinrichtung mit unterschiedlichen Stromstärken gefahren werden können.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung rotativ betrieben wird.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung flächig betrieben wird.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung in drei Achsen beweglich ist.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung mit Kontaktsensoren ausgestattet ist.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der/die Kontaktpunkt/e der Kontaktierungseinrichtung in ihrer Andruckstärke frei einstellbar sind.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der/die Kontaktpunkt/e der Kontaktierungseinrichtung in ihrer Andruckstärke mechanisch oder elektronisch geregelt sind.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Abschottung der Kontaktierungseinrichtung gegen Fehlströme mittels unter der Abschottung herrschenden Gleich-/Überdruck gegen unnötigen Elektrolytkontakt unterstützt wird.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Abschottung der Kontaktierungseinrichtung gegen Fehlströme mittels Dichtlippen gegen unnötigen Elektrolytkontakt unterstützt wird.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass der Schutz der Kontaktierungseinrichtung gegen Fehlströme über eine separate Vorrichtung erfolgt.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die eigentliche Kontaktierungseinrichtung außerhalb des Elektrolyten liegt und nur die benötigten Teile der Kontaktiereinrichtung je nach Bedarf auf das zu kontaktierende Gut fahren.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung/en horizontal, vertikal, schräg oder auch untereinander verschieden kombiniert angebracht sein kann/können.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungseinrichtung mit anderen Einrichtungen gekoppelt ist.
Kontaktierungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung der Kontaktierungseinrichtung separat erfolgt.