DE2017527A1

DE2017527A1 - Spray application of electrolyte during plating

Info

Publication number: DE2017527A1
Application number: DE19702017527
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: HARTINGER CH
Current assignee: HARTINGER CH
Priority date: 1970-04-13
Filing date: 1970-04-13
Publication date: 1971-10-28

Abstract

A galvanic deposit is applied to a workpiece by exposure to a spray of positively connected electrolyte. The electrolyte is collected below the workpiece in a vessel positioned low enough for the workpiece not to dip into it. The negative connection of the workpiece is effected by transport rollers etc., supporting the workpiece. The electrolyte is recirculated by means of a pump, regeneration, heating and filtering stations being inserted into this circuit prior to the transfer of the electrolyte into the anode chamber from where it is sprayed through a nozzle against the workpiece. The method gives uniform current density for the whole plate surface, ensures constant exposure to fresh electrolyte and prevents the ill effects arising from gas evolution.

Description

Verfahren und Einrichtung zum Aufbringen von galvanischen Niederschlägen Es ist bekannt,galvanische Ueberzüge nach stromloses oder mit Stromeinwirkung arbeitendem Verfahren in soyenennten Tankverfahren aufzubrigen. Hierbei werden die zu behandelnden Teile vollstandig in die, sich in einem Behälter befindliche Elektrolytflüssigkeit eingebracht und dem Bearbeitungsprozess unterworfen. Dieses Verfahren hat folgende Nachteile: 1. bei Verfahren,welche mehrere oder viele Behälter erfordern, lässt sich eine automatische Fertigung nur mit einer sehr aufwendigen, nach dem Taktverfahren arbeitenden Förder -einrichtung durcuführen. Method and device for applying galvanic deposits It is known to use galvanic coatings after currentless or working with current Procedure to be carried out in so-called tank procedures. Here are the to be treated Part completely into the electrolyte liquid in a container introduced and subjected to the machining process. This method has the following Disadvantages: 1. in processes which require several or many containers an automatic production only with a very complex, according to the clock process working conveyor system.

2. Es sind aufwendige, den jeweiligen Teilen angepasste Auf -nahmerahmen notwendig, welche der mechanischen Halterung und, wennerforderlich, auch der elektrischen Kontaktgabe dienen müssen. Die Eingabe der zu behandelnden, sowie die Herausnahme der fertiyen Teile ist arbeitsintensiv und damit teuer.2. They are complex mounting frames that are adapted to the respective parts necessary, which of the mechanical mounting and, if necessary, also the electrical Contact must serve. The input of the to be treated, as well as the removal the fertiyen parts is labor-intensive and therefore expensive.

a Im Tankverfahren tritc bei den zu behandelnden Teilen eine starke Störung und Reduzierung der Metallabscheidung dadurchauf, dass in über lächenbereich sowohl eine Elektrolytverarmung als auch eine Gasblasenbildung sich einstellt. Dies kann die bekannten Verfahren nur unbefriedigen durch eine zusätzliche Bewejung der Teile in der Badflüssigkeit behoben werden.a In the tank process, there is a strong impact on the parts to be treated Disturbance and reduction of the metal deposition due to the fact that in over surface area Both electrolyte depletion and gas bubble formation occur. this the known method can only be unsatisfactory by an additional movement Parts are fixed in the bath liquid.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile der bekannten Galvankverfahren zu vermeiden.The invention is based on the object mentioned above Avoid disadvantages of the known Galvank method.

Erfindungsgeäss wird dies dadurch erreicht, dass die zu behandeln -den Teile durch Sprühdüsen mit der. Elektrolytflüssigkeit besprüht werden, wobei sich unterhalb dieser Teile sin.Auffangbehälter befindet, dessen Flüssigkeitsspiegel so tief liegt, dass die.According to the invention this is achieved by treating the -the parts through spray nozzles with the. Electrolyte fluid can be sprayed, wherein is located below these parts, the level of the liquid in which the collecting container is located is so deep that the.

Teile nicht eintauchen. Gemäss eine' Weiterbildung der Erfindung ergibt sich durch die Ausbildung der einzelnen, im Verfahren notwendigen Schritte gemäss dem Erfindungsgedanken, sowie durch die Hintereinanderreihung aller Verfahrensschritte der Vorteil einer sehr gut in automatischer Form durchführbaren,nur wenig bedienungspersonal erforderlichen Fertigung. Damit werden die unter 1. genannten Nachteile der bekannten Verfahren verrnie -den.Do not immerse parts. According to a 'development of the invention results by training the individual steps required in the process the idea of the invention, as well as the sequencing of all process steps the advantage of a very easy to carry out in automatic form, only a few operating personnel required manufacturing. This eliminates the disadvantages mentioned under 1. of the known Avoid proceedings.

Weitere Vorteile ergeben sich durch die erfindungsgemäss vor -gesehenen Transportrollen, welche sowohl der elektrischen Kon -taktierung als auch dem - im Zeitablauf leicht steuerbaren -kontinuierlichen Weitertransport der Teile dienen. Besonders Aufnahmevorrichtungen wie unter 2. geschildet, sind hierbei nicht erforderlich.Further advantages result from those provided according to the invention Transport rollers, which are used for electrical contact as well as the - im Easily controllable timing -continuous further transport of the parts are used. In particular, mounting devices as shown under 2 are not required here.

Ein wesentlicher Vorteil der gemees der Erfindung vorgesehenen Besprühung der zu bearbeitenden Teile mit der Elektrolytflüssigkeit liegt darin, dass immer-wieder neue, unverbrauchte Flüssigkeit auf die Oberfläche der Teile gelangt, und dass die stich bildenden Gasblasen sofort wieder abgelöst und waggeschwemmt werden, sodass die Nachteile des bekannten Verfahrens gemäss 3.A major advantage of the spraying provided according to the invention The parts to be machined with the electrolyte fluid lies in that over and over again new, unused liquid gets on the surface of the parts, and that the stinging gas bubbles are immediately detached and washed away so that the disadvantages of the known method according to FIG.

vermieden werden. Gegenüber dem Tankverfahran kann daher mit grässerer Stromdichte gearbeitet werden, wodurch die gewünschten Niederschlagstärken sich in wesentlich kürzerer Zeit erreichen lassen. Derselbe Vorteil ergibt sich ganz besonders auch bei stromlosen Bädern, welche insbesondere zur Herstellung von gedruckten Schaltungen nach dem Additivverfahren verwendet werden.be avoided. Compared to the Tankverfahran can therefore with larger Current density can be worked, whereby the desired precipitation strengths can be achieved in a much shorter time. The same benefit arises entirely especially with electroless baths, which are used in particular for the production of printed Circuits can be used according to the additive process.

Darüber ninaus braucht beim erfindungsgemässen Verfahren die Elektrodenform picht der Form der zu behandelnden Teile angepasst sein. Dies gilt besonders bei flächenhaft ausgebildeten Teilen wie z.B. bei gedruckten- Schaltungen, bei welche beim Tankver -fahren durch ungleiche Stromverteilung stets ein starker, unerwünschter Niederschlag an den Rändernauftritt. Demgegenüber wird beim effindungsgemäss abgewandten Sprühverfahren eine in diesem Verfahren begründete gleichmässige Stromverteilung erreicht, welche durch die zusätzliche Anbringung einer Hilsanode kurz oberhalb der zu behandelnden Teile noch verbessert werden kann Besondere Vorteile ergeben sich auch -bei der Durchkontaktierung von bohrungen in gedruckten Schaltungen, da beim Aufsprühen der Elektri#olytflüssigkeit sich eine laufende Durchspülung der Bohrungen ergibt. Elektrolytverarmung und Gasblasenbildung werden dadurch vermieden.In addition, the electrode shape is required in the method according to the invention Adapted to the shape of the parts to be treated be. this applies especially with planar parts such as printed circuits, in which the tank process always results in a strong, undesirable precipitation on the edges occurs. On the other hand, according to the invention The spraying process averted by this process results in an even distribution of current based on this process achieved, which by the additional attachment of an auxiliary anode just above the parts to be treated can still be improved, resulting in particular advantages This also applies to the through-hole plating of bores in printed circuits When the electrolyte liquid is sprayed on, the Drilling results. This avoids electrolyte depletion and the formation of gas bubbles.

Die wesentlichen Vorteile er Erfindung ergeben sich auch bei der Anwendung der Massnahmen gemäss der Erfindung bei dem bekannten Trommelverfahren, welches besonders für Kleinteile geeignet ist.The essential advantages of the invention also result from the application the measures according to the invention in the known drum method, which is particularly suitable for small parts.

An Hand von Zeichnungen wird das erfindungsgemässe Verfahren und die zugehörigen Einrichtungen näher erläutert.The method according to the invention and the associated facilities explained in more detail.

Hierbei zeigt Fig. 1 die schematische Darstellung eines gemäss der Erfindung nach dem Sprühverfahren arbeitenden Galvanikbades.1 shows the schematic representation of one according to FIG Invention of the electroplating bath using the spray process.

Fig. 2 die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens beim Aufbringen von Metallniederschlägen im Trommelverfahren.2 shows the application of the method according to the invention during application of metal deposits in the drum process.

Fig. 3 eihe vollständige, im Durchlaufverfahren arbeitende Ein --richtung gemäss der Erfindung.Fig. 3 shows a complete set-up that works in a continuous process according to the invention.

In Fig. 1 werden die zu behandelnden Teile 1 mittels einer aus Rollen 2 bestehenden Transportvorrichtung langsam unter der/den Sprühdüsen 3 fortbewegt. Die Darsteilung bezeicht sich hierbei auf Teile 1, welche nur auf ihrer Überseite einen Metallniederschlag erhalten sollen. Es ist jedoch erfindunysgemäss auch möglich, , durch Besprühen mittels auf der Unterseite angeordneter Sprühdüsen einen beiderseitigen Metallniederschlag zu erzielen.In Fig. 1, the parts to be treated 1 are made of rollers by means of a 2 existing transport device is slowly moved under the spray nozzle (s) 3. The representation here refers to part 1, which is only on its top should receive a metal deposit. However, according to the invention, it is also possible , by spraying by means of spray nozzles arranged on the underside one on both sides To achieve metal precipitation.

Sollen Metallnien arschläge unter Strom aufgebracht werden, so bestehen die Rollen 2 aus einem geeigneten Metall und sina leitend mit dem einen Pol der Stromquelle 4 verbunden. Beim Aufbringen von Metallniederschlägen nach dem stromlosen Verfah -ren ist keine metallische Verbindung notwendig, in diesem Fdll bestehen die Rollen aus einem geeigneten nichtmetallischen Werkstoff.If metal strikes are to be applied under current, then exist the rollers 2 made of a suitable metal and sina conductive with one pole of the Power source 4 connected. When applying metal deposits after the currentless Process, no metallic connection is necessary, in this case exist the rollers made of a suitable non-metallic material.

Ein Auffangbehälter 5 nimmt die von der Spründüse 3 auf die Teile 1 gesprühte Elektrolytflüssigkeit auf, die Pumpe 6 bewirkt den Flüssigkeitsumlauf, der durch die Leitungen 7 führt. In den Leitungsweg konnen je nach Verfahren die erforderlichen Regenerierungs- und Ueberw ehungseinrichtungen 6, Filter 9 sowie Temperierung lo eingeschaltet sein. Kurz vor der/den Sprühdüse (n) ist ein Behälter 11 angeordnet, in daß die Anode 12 untL--rge -bracht ist. Sie ist mit dem andern Pol der Stromquelle 4 ver -bunden. Bei stromlosen Verfahren entfallen Behälter 11 und Anude 12.A collecting container 5 takes the spray nozzle 3 onto the parts 1 sprayed electrolyte liquid, the pump 6 causes the liquid to circulate, which leads through the lines 7. Depending on the method, the necessary regeneration and Ueberw ehungseinrichtungen 6, filter 9 and Temperature control must be switched on. There is a container just in front of the spray nozzle (s) 11 arranged in that the anode 12 is down - rge - brought. She is with the other Pole of the power source 4 connected. In the case of currentless processes, containers 11 are not required and Anude 12.

dei mit Stromfluss arbeitenden Verfahren ist die Sprühdüse so ausgebildet, dass sich durchgehende Flüssigkeitsstrahlen ergeben, damit sich eine für den Metallniederschlag notwendige Stromleituny ergibt. Bei stromlosen Verfahren ist dies nicht notwendig. Es kann sogar zweckmässig sein, die Elektrolyt -flüssigkeit in Tröpfchenform zu versprühen. Je nach Abmessung der Teile 1 kann es zweckmässig sein, mehrere Sprühdüsen 3 in Bewegungsrichtung nebeneinander und/oder hintereinander anzuordnen, wobei zur gleichmässigen Beschichtung ein periodisches Schwenken und/oder Hin-und Herführen der Sprühdüsen 3 vorteilhaft ist.In processes that work with current flow, the spray nozzle is designed in such a way that that there are continuous jets of liquid, so that there is one for the metal precipitate necessary Stromleituny results. This is not necessary with currentless processes. It can even be useful to add the electrolyte liquid in the form of droplets spray. Depending on the dimensions of the parts 1, it may be useful to have several spray nozzles 3 to be arranged next to one another and / or one behind the other in the direction of movement, with for uniform coating a periodic pivoting and / or moving back and forth the spray nozzles 3 is advantageous.

Bei mit StromfLuss arbeitenden Verfahren stellen die Leitungen t einen unerwünschten Nebenschluss dar. Erfindungsgemäss wird dies dadurch vermieden, dass dieselben so ausgebildet werden, dass sie einen möglichst grossen elektrischen Widerstand be -sitzen.In the case of processes that operate with a current flow, the lines make t one undesired shunt. According to the invention, this is avoided in that they are designed in such a way that they have the greatest possible electrical resistance own.

Fig. 2 zeigt die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens bei einer in der Galvanotechnik als Trommelverfahren bekannten Linrichtung. Hierbei sind die Sprühdüsen 3 im Innern eines, nur schematisch gezeigten, Trommelbehälters 13 untergebracht. Die zusätzlichen Einrichtungen und der Verfahrensablauf ist der -selbe wie in Fig. 1 dargestellt und soll daher nicht besonders erläutert werden. Vorteilhaft ist dieses Trommelverfahrens bei der Verarbeitung kleinerer Teile.2 shows the application of the method according to the invention at a line direction known in electroplating as the drum process. Here are the spray nozzles 3 in the interior of a, only schematically shown, drum container 13 housed. The additional facilities and the process flow is the -The same as shown in Fig. 1 and should therefore not be specifically explained. This drum method is advantageous when processing smaller parts.

In Fig. 3 wird die gemäss der Erfindung mögliche, vollständig im Durchlaufverfahren arbeitende Einrichtung zum Aufbringen metalLischer Niederschläge dienende Einrichtung gezeigt. Hierbei erfolgt im Abschnitt 16 die eigentliche galvanische Behandlung der Teile 1 wie in Fig. 1 dargestellt. In den Abschnitten 14,15 erfolgt die notwendige Vorbehandlung wie z.B. Entfetten und Dekapieren der Teile, im Abschnitt 17 die Nachbehandlung der Teile. Zwischen die einzelnen Abschnitte können, wenn notwendig, Spülbäder eingeschaltet werden, welche erfindungsgemäss ebenfalls nach dem Spühverfahren arbeiten. Da sich beim Sprühverfahren gegenüber dem bekannten Tankverfahren bei fast allen Arbeits -gängen eine weitaus höhere Intensität ergibt, können die Abschnitte 14, 15. 17 kurze Abmessungen haben,woDei eine Abstim -mung auf die im Galvankteil 16 erforderliche Vorschubgeschwin -digkeit zweckmässig ist. Je nach Verfahrensart können die er -forderlichen, entsprechend ausgebildeten abschnitte aneinander -gereiht werden, Je nach Verfahren Kann es erforderlich sein,bezw. zweckmässig, in Gasmedien anders als in Luft zu arbeiten. Dies kann durch ein, in Fig. 1 bis 3 nicht dary-stellte gasdichte Umhüllung erreicht werden.In Fig. 3, the possible according to the invention, completely in a continuous process Working device for the application of metallic precipitates shown. The actual galvanic treatment takes place in section 16 of the parts 1 as shown in FIG. In Sections 14, 15 the necessary takes place Pretreatment such as degreasing and pickling of the parts, in section 17 post-treatment Of the parts. If necessary, rinsing baths can be switched on between the individual sections which, according to the invention, also work according to the spraying process. That I in the spray method compared to the known tank method in almost all work -gang results in a much higher intensity, the sections 14, 15, 17 have short dimensions, where a match to that required in the galvanized part 16 Feed rate is appropriate. Depending on the type of procedure, the required appropriately designed sections can be strung together, depending on the process Can it be necessary or expedient to work differently in gas media than in air work. This can be achieved by a gas-tight envelope, not shown in FIGS. 1 to 3 can be achieved.

Claims

Method and device for the application of galvanic metal deposits, characterized in that the parts to be treated 1 by spray nozzles 3 with the electrolyte liquid are sprayed, being below the to be treated Parts 1 a collecting container 5 is located, the liquid level of which is so low that that these parts 1 are not immersed in it, and daos the circulation of the electrolyte liquid takes place by means of a pump 6.

2. The method and device according to claim 1, characterized by yekenn, that the implementation of the procedure including the necessary before and Post-treatment takes place in a facility, which consists of individual, each in the spray process working sections 14 and 17 consists, with the parts to be treated 1 medium Transport wheels 2 are moved further, both the transport and the electrical Serve to make contact.

J. The method and device according to claim 1, characterized in that that the implementation of the process according to the type of drum process known per se takes place, the parts 1 being sprayed by means of nozzles 3, which are preferably are mounted in the central axis of the drum 13.

4. The method and device according to claim 1 and 2, characterized in that that the parts to be treated 1 on one, possibly serving the power supply Carriers are applied, and that the spray nozzles 3 on one or both sides are appropriate.

5. The method and device according to claim 1 to 4, characterized in that that the application of the metallic re-impacts by an electroless process he follows.

u. The method and device according to claims 1 to 4, characterized by ye - denotes', that the hoofing of the metallic precipitation takes place by means of the action of electricity, 7th Method and device according to Claims 1 to 4 and 6, characterized in that the parts 1 to be treated are connected to one roll of the power source 4, that, furthermore, the anode 12 connected to the other pole of the current source 4 in one, arranged near the spray nozzles 3 and filled with electrolyte container 11 is arranged and that the return of the electrolyte liquid is provided by pipe connection 7 is designed so that it has a large electrical resistance.

ci. Method and direction according to Claims 1 to 7, characterized in that that in the pipe connection provided for the return of the electrolyte fluid 7 devices 8,9 and lo are switched on, which are used for filtering, regeneration and temperature control of the electrolyte liquid are used.

As in claims 1 to 8, characterized by the use of the inventive Process on the production of printed circuits.

10. As in claim 1 to 9, characterized by the use of the inventive Process on the production of printed circuits according to the so-called additive process.

il.ie claim 1 to lo, characterized by the application of the invention Process for the production of electrically conductive through connections for printed circuits.

12. As in claim 1, 2, 4, 7, 8 and lo, characterized in that between the spray nozzles 3 and the parts to be treated 1, preferably as Grid formed auxiliary anode is arranged.