DE3323019A1

DE3323019A1 - Plattiervorrichtung

Info

Publication number: DE3323019A1
Application number: DE19833323019
Authority: DE
Inventors: Gerald C. 95051 Santa Clara Calif. Laverty; Michael 95065 Santa Cruz Calif. Seyffert
Original assignee: National Semiconductor Corp
Current assignee: National Semiconductor Corp
Priority date: 1982-07-01
Filing date: 1983-06-25
Publication date: 1984-01-05
Also published as: DE3323019C2; GB2122645B; JPS599187A; US4409924A; GB2122645A; JPH0350840B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Plattiervorrichtung, insbesondere zum Plattieren begrenzter Oberflächenteile eines Metallstreifens, mit einer Antriebsvorrichtung für die intermittierende Bewegung des Metallstreifens, einem Plattierkopf zur Aufnahme des durch ihn hindurchgeführten Metallstreifens, der Durchgänge zur Aufnahme und Leitung eines gegen den Metallstreifen zu richtenden Elektrolyten aufweist, und einer Maskiervorrichtung zwischen dem Plattierkopf und dem Streifen zum Begrenzen der von dem aus den Durchgängen kommenden Elektrolyten zu berührenden Flächenteile des Metallstreifens.

Eine Art des Plattierens begrenzter Oberflächenteile eines Metallstreifens besteht darin, den Streifen durch einen Plattierkopf hindurchlaufen zu lassen. Der Streifen wird intermittierend um jeweils eine bestimmte Strecke vorgeschoben. Wenn er anhält, klemmt der Plattierkopf den Streifen fest, so daß der die Plattierung bewirkende Elektrolyt aus Durchgängen in dem Plattierkopf gegen die Streifenoberfläche gespült werden kann. Gemäß dem Stand der Technik wird ein nachgiebiges Maskierungsmaterial auf dem Plattierkopf so angebracht, daß er die zu plattierenden Oberflächenteile des Streifens genau begrenzt. Die Maske hat Öffnungen von vorbestimmter Größe, Gestalt und Lage, so daß der aus den Plattierkopfdurchgangen kommende Elektrolyt nur zu den innerhalb dieser Öffnungen exponierten Flächenteilen des Streifens geleitet wird. Jedoch ist es, wenn der Streifen genau an den richtigen Stellen oder Flächenteilen plattiert werden soll, erforderlich, daß der Streifen stets genau zu der Maske ausgerichtet ist, wenn er zur Ruhe kommt. Um dies zu erreichen,

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war es bisher notwendig, eine mechanische Einrichtung vorzusehen, welche die richtiqe Relativlage des Streifens und des Plattierkopfes aewährleistet, und außerdem durch eine zusätzliche mechanische Einrichtuna entweder den Streifen oder den Plattierkoof so zu bewegen, daß die genau richtige Lage erreicht wird.

Ein Beispiel einer solchen mechanischen Einrichtung ist in der U. S.-Patentanmeldung Ser.No. 06/280 597 vom 6. Juli 1981 vorgestellt worden. Es ist dort beschrieben, wie die Menge der durch Indexlöcher in dem Metallstreifen hindurchgehenden Luft dazu verwendet werden kann, die Fehlausrichtung des Streifens ?u bestimmen. Diese Information wird dann von einem Steuermechanismus benutzt, der auf mechanischem Wege den Plattierkopf in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung justiert, bis die richtige Lage hergestellt ist. Ein solches System ist zwar genau, aber umständlich und kostspielig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genau richtige Relativlage auf einfachere Weise und mit einfacheren Mitteln herzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Maskenvorrichtung relativ zu dem Plattierkopf beweglich angeordnet ist, daß an der Maskiervorrichtung eine Streifengreifvorrichtung, die bei Bewegung betätigbar ist, so daß sie mit dem Streifen an bestimmten Stellen zum Eingriff kommt, angebracht ist, und daß eine Betätigungsvorrichtung mit der Streifengreifvorrichtung und der Antriebsvorrichtung für die Bewegung des Streifens verbunden ist, die dazu dient, die Streifengreifvorrichtung mit dem Streifen dann in Eingriff

zu bringen, wenn der Streifen eine Bewegung vollendet, so daß die Maskiervorrichtung zusammen mit dem Streifen und in einer vorbestimmten Ausrichtung mit diesem bewegt wird. Die Erfindung umfaßt somit kurz, gesagt eine bewegliche Klinke, die so an der Plattiermaske angebracht ist, daß sie mit Indexlöchern mit dem Metallstreifen gerade dann zum Eingriff gebracht wird, wenn der Streifen seine Bewegung oder einen Bewegungsschritt vollendet * Dies veranlaßt die Maske,mit dem Streifen während des letzten kleinen Teil-Schritts der Streifenbewegung zu "schwimmen" und mit der genau richtigen Ausrichtung zu dem Streifen zur Ruhe zu kommen. Da der Streifen im allgemeinen zu zerbrechlich, ist, um den ganzen Plattierkopf zu bewegen, ist die Ma,ske als eine besondere Struktur von leichtem Gewicht ausgebildet, die eine kurze Strecke lang relativ zu dem. gesamten Plattierkopf gleiten kann. Wenn die Maske sich auf diese Weise selbsttätig zu dem Streifen ausrichtet, ist es nicht mehr erforderlich, die Relativlage des Streifens und des Plattierkopfs zu messen oder eine Einrichtung zum Bewegen des Plattierkopfs oder,· des Streifens zum Erreichen der Ausrichtung vorzusehen.

Im folgenden ist die Erfindung an,h.a.nd von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, n^her erläutert. Es zeigen

Fig. 1 das typische Schema einer bekannten Vorschubeinrichtung für eine Streifenpla,ttiervorrichtung;

Fig. 2 das Schema einer erfindungsgemäßen Pla,ttiervorrichtung mit der neuen selbsttätigen Ausrichtung von Plattiermaske und Plattierkopf, als Längsschnitt dargestellt;

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Fig. 3 die Fragmentdarstellung einer im Zusammenhang mit der bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung nützlichen Führungsrolle oder Walze; und Fig. 4 eine abgewandelte Ausfuhrungsform mit zwei gegenüber dem Streifen "schwimmend" angeordneten Masken»

In Fig. 1 ist schematisch gezeigt, wie ein Metallstreifen 10, insbesondere ein Band aus Halbleitermaterial, zwischen einem Paar von Plattierköpfen 12 hindurchgeführt wird; 14 ist die Abwickelspule und 16 die Aufwickelspule des Streifens

10. Der Streifen 10 wird periodisch schrittweise durch einen Indexer oder eine Antriebsvorrichtung 18 vorgeschoben, der bzw. die mit dem Streifen 10 durch eine mechanische Verbindung 20 gekuppelt ist. Eine öffnungs- und Schließvorrichtung 22 bewirkt über eine mechanische Verbindung 24 das öffnen und Schließen der Plattierköpfe 12, so daß der Streifen 10 während der Intervalle, in denen er sich nicht bewegt, festgeklemmt wird. Während dieser Intervalle, in denen der Strei-i fen 10 festgeklemmt ist, wird ein Elektrolyt über Durchgänge j in dem Plattierkopf mit ausgewählten Stellen auf dem Strei*- fen zur Berührung gebracht. Vorrichtungen dieser Art sind bereits bekannt.

In Fig. 2 ist die Plattiervorrichtung gemäß der Erfindung schematisch vereinfacht dargestellt. Die z.um Plattieren dienende Elektrolytlösung wird durch eine oder mehrere Leitungen 26 einer Kammer 28 zugeführt. Eine bewegliche Maske 30 ist in dem Kopf 12 verschiebbar angeordnet. Die Maske 30 enthält einen kleinen Abstandhalter 35, eine nachgiebige Maskierungsmaterialschicht 32 und Öffnungen 34, welche die

mit der Plattierlösung aus der Kammer 28 in Berührung zu bringenden Oberflächenteile auf dem Streifen 10 begrenzen. Die öffnungen 34 sind zunächst abgesetzt, bis sie durch den Streifen 10 in annähernde Ausrichtung mit den Durchgängen in dem Kopf 12 gezogen werden.

Fig. 2 zeigt ein einfaches Gegenklemmstück 38 in Form einer Leiste, auf dem sich eine nachgiebige Auflage 40 befindet und die sich gegen den Streifen 10 bewegt, wenn dieser plattiert werden soll, so daß die Oberfläche des Streifens 10 auf denjenigen Flächenteilen, die nicht plattiert werden sollen, abgedichtet wird. Das Klemmstück 38 kann auch durch eine andere bewegliche Maske und eine entsprechende andere Gruppe von Durchgängen zum Plattieren der anderen Flachseite des Streifens 10 ersetzt sein, wie nachstehend anhand von Fig. 4 erläutert wird.

An der Maske 30 ist eine Streifengreifvorrichtung mit Klaue od. dgl. 42 und einem dünneren, biegsamen Teil 44, der eine Schwenkung der Vorrichtung 42 ermöglicht, angebracht. Die Vorrichtung 42 ist in Fig. 2 nach unten geschwenkt dargestellt. Zwischen der Vorrichtung 42 und dem Kopf 12 ist eine Feder 46 angeordnet, welche die Maske 30 normalerweise, bezogen auf den Kopf 12 gemäß der Darstellung von Fig. 2, nach rechts vorzuspannen sucht und die Vorrichtung 42 ist mittels einer Betätigungseinrichtung auf und ab bewegbar, die im Falle dieses Ausführungsbeispiels aus aufblasbaren Druckkammern, einer Druckkammer 48 für die Aufwärtsbewegung und einer Druckkammer 49 für die Abwärtsbewegung besteht. Die aufblasbaren Kammern 48, 49 liegen gegen eine Querleiste 50 an, die an dem Kopf 12 befestigt ist. Ein Verbindungs-

. a.

stück 52 umgibt die Druckkammern 4 8 und 49 und dient zugleich zur Aufnahme eines Stiftes oder Zapfens 54 am Ende der Vorrichtung 42. Wird die Druckkammer 48 von einer schaltbaren Druckmittelquelle 56 her aufgeblasen, während die Kammer 49 entlastet ist, so bewegt sich das Verbindungsstück 52 aufwärts und drückt die Vorrichtung 42 nach oben. Umgekehrt werden die Teile 52 und 42, wenn die Druckkammer 49 aufgeblasen und die Druckkammer 48 entlastet wird, nach unten in die in Fig. 2 dargestellte Lage bewegt.Die hier verwendeten Richtungsbezeichnungen Aufwärts und Abwärts beziehen sich nur auf die Zeichnung. Tatsächlich kann der Plattierkopf in jeder beliebigen Richtung bewegt werden« Bei einer bevorzugten Ausführungsform läuft der Streifen senkrecht auf einer Kante.

Ein kleiner Stift oder Zapfen 58 an der Vorrichtung 42 ist so angeordnet und ausgerichtet, daß er mit dem Streifen 10 zum Eingriff kommen kann, indem er in eines einer Reihe von Löchern 60 in dem Streifen eintritt. Der Arbeitsvorgang geht wie folgt vor sich: Wenn der Indexer 18 oder das Schrittschaltwerk den Streifen 10 vorschiebt, wird die Streifengreifvorrichtung 42 während eines Teils der Vorschubbewegung nach unten gehalten. Wenn der Streifen genügend weit vorgeschoben ist, um zu gewährleisten, daß der Stift 58 in das richtige Loch 60 eintritt, bewirkt der Schalter 56 aufgrund eines Signals aus einer Takt- oder Stellungsmeßeinrichtung üblicher Art in dem Indexer 18 das Aufblasen der Druckkammer 48 und das_Entlüften der Druckkammer 4 9 und damit das Anheben des Stiftes 58 gegen den Streifen 10 und eine federbelastete

- yä.-

Rolle 62. Sobald sich der Streifen 10 dem Ende seiner Vorschubbewegung nähert, tritt der Stift 58 in die öffnung 60 ein. Die Maske 30 bewegt sich dann mit dem Streifen entgegen der Wirkung der Feder 46, so daß die Löcher 34 in genauer Ausrichtung mit den gewünschten Stellen auf dem Streifen 10 gehalten werden. Somit ist die Maske 30 selbst, obwohl die Hauptmasse des Plattierkopfes 12 ortsfest verbleibt, zusammen mit dem Streifen frei schwimmend beweglich, so daß ihre genaue Ausrichtung mit diesem aufrechterhalten wird.

Danach schließt sich der Plattierkopf 12 um den Streifen und die Plattierung wird in an sich bekannter Weise ausgeführt. Wenn der Streifen 10 an dem Kopf 12 festgeklemmt ist, kann der Stift 58 zu jeder Zeit während des Plattiervorganges zurückgezogen werden. Es kann z.B. eine einfache Taktschaltung benutzt werden, um die schaltbare Druckmittelquelle 56 zu steuern, so daß die Druckkammer 4 9 aufgeblasen und die Druckkammer 48 entlüftet und damit der Stift 48 aus dem Loch 60 zurückgezogen wird. Sobald der Plattiervorgang vollendet ist, bewirkt der Indexer oder das Schrittschaltwerk 18 eine weitere Vorschubbewegung des Streifens, um eine neue Gruppe von Plattierflächen in den Kopf 12 zu bringen, und es wird wiederum der Stift oder die Klaue 58 zum Eingriff mit einem Loch 60 an dem Streifen gebracht, um die Maske 30 in die richtige Lage zu schieben.

Für den Fall, daß der Streifen 10 zu weit bewegt wird oder der Stift 58 in dem Loch 60 verbleibt, ist eine kleine Rampe 64 am Ende des Kopfes 12 vorgesehen, welche die Maske

30 von dem Stift 58 abhebt, damit eine Beschädigung der Vorrichtung und des Streifens vermieden wird. Um die Relativbewegung des Streifens 10 gegenüber dem Stift 58 zu erleichtern, ist ein federbelasteter Wälzkörper 62 auf der entgegengesetzten Seite des Streifens 10 vorgesehen. Eine mögliche Ausfuhrungsform eines solchen Wälzkörpers ist mit mehr Einzelheiten in Fig. 3 dargestellt.

Fig. 3 zeigt einen Wälzkörper in Form einer Rolle 62 mit einer ümfangsnut 63 zur Aufnahme desjenigen Teils des Stiftes 58, der durch den Streifen 10 hindurchragt. Die Rolle 62 kann am Ende einer Achse 65 angeordnet sein, die an einem Arm 66 um einen Zapfen 67 schwenkbar gelagert ist. Eine Feder 6 9 wirkt auf die schwenkbare Achse 65 und drückt die Rolle 62 nach unten. Somit gewährleistet die Rolle 62, daß der Streifen 10 mit dem Stift 58 zum Eingriff kommt, wenn der Stift 58 durch die Vorrichtung 42 in die Bahn des Streifens 10 bewegt wird. Jedoch ist die Abwärtsbewegung der Rolle durch eine Stellschraube 68 begrenzt, so daß die Maske 30 niemals einer übermäßigen Reibung ausgesetzt wird, wenn sie zwischen dem Streifen 10 und dem Plattierkopf gleitet.

Fig. 4 veranschaulicht eine Möglichkeit zur Ausrichtung von Masken auf beiden Flachseiten des Streifens 10 mit den zu plattierenden Oberflächenbereichen. Die untere Maske 30 "schwimmt" zusammen mit dem Streifen 10, aufgrund der Wirkung einer Streifengreifvorrichtung,wie z.B. des Stiftes Irgendwo an der Maske 30 ist ein Ausrichtungsstift 33 so angebracht, daß er sich an dem Streifen 10 vorbei und durch ein Loch in der zweiten Maske 31 hindurch erstreckt. Die

Maske 31 kann auf dem Stift 33 gegen die Maske 30 hin und von ihr weg gleiten, und daher können die Masken 30 und 31 den Streifen 10 festklemmen. Jedoch gewährleistet der Stift 33, daß die Maske 31 sich horizontal mit der Maske 30 bewegt und daher ebenfalls zu dem Streifen 10 einwandfrei ausgerichtet wird.

Claims

DIPL.-ING. J. RICHTER - ; - ; ;: : - : P.AT E N T A N W A L T E DIPL.- ING. F. WERDERMANN ZUSEL. VERTRETER BEIM EPA · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE EPO · MANDATAIRES ASREES PRES LOEB 2OOO HAMBURG 3β Ο 4ι 6ι 83 NEUER WALL IO β" (O 4O) 34 OO 45/34 OO SS TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBURG TELEX 2163551 INTU D UNSER ZEICHEN/OUR FILE "· "^ O / D Wdm/Wa Anmelder: NATIONAL SEMICONDUCTOR Corporation, Santa Clara, Kalif. 95 051 (V.St.A.) Bezeichnung: Plattiervorrichtung. Patentansprüche :

1. Plattiervorrichtung, insbesondere zum Plattieren begrenzter Oberflächenteile eines Metallstreifens, mit einer Antriebsvorrichtung für die intermittierende Bewegung des Metallstreifens, einem Plattierkopf zur Aufnahme des durch ihn hindurchgeführten Metallstreifens, der Durchgänge zur Aufnahme und Leitung eines gegen den Metallstreifen zu richtenden Elektrolyten aufweist, und einer Maskiervorrichtung zwischen dem Plattierkopf und dem Streifen zum Begrenzen der von dem aus den Durchgängen kommenden Elektrolyten zu berührenden Flächenteile des Metallstreifens, dadurch gekennzeichnet,

daß die Maskenvorrichtung relativ zu dem Plattierkopf beweglich angeordnet ist,

daß an der Maskiervorrichtung eine Streifengreifvorrich-. tung, die bei Bewegung betätigbar ist, so daß sie mit dem Streifen an bestimmten Stellen zum Eingriff kommt, angebracht ist, und

daß eine Betätigungsvorrichtung mit der Streifengreifvorrichtung und der Antriebsvorrichtung für die Bewegung des Streifens verbunden ist, die dazu dient, die Streifengreifvorrichtung mit dem Streifen dann in Eingriff zu bringen, wenn der Streifen eine Bewegung vollendet, so daß die Maskiervorrichtung zusammen mit dem Streifen und in einer vorbestimmten Ausrichtung mit diesem bewegt wird.

2. Plattiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifengreifvorrichtung einen Stift aufweist, der an der Maskiervorrichtung in einer solchen Lage beweglich angebracht ist, daß er in ausgewählte Löcher in dem Streifen eingreifen kann.

3. Plattiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Federvorrichtung zwischen dem Plattierkopf und der Maskenvorrichtung angebracht ist, die dazu dient, die Maskenvorrichtung in eine erste Lage zu drücken, aus der sie beim Erfassen durch die Streifengreifvorrichtung in eine zweite Lage bewegt wird, die in bezug auf den Streifen, wenn dieser eine Bewegung vollendet, so angeordnet ist, daß sich die Maskenvorrichtung in einwandfreier Ausrichtung zu dem oder den zu plattierenden Flächenteilen oder Stellen des Streifens befindet.

4. Plattiervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen federnd gegen den Streifen entgegengesetzt zu der

Streifenvorrichtung anliegenden wälzkörper zum Sichern der gegenseitigen Berührung von Streifen und Streifengreifvorrichtung.

5. Plattiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung aufblasbare Druckkammern zum Anstellen oder Rückstellen der Streifengreifvorrichtung gegen den Streifen bzw. von dem Streifen weg aufweist.

6. Plattiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maskenvorrichtung auf beiden Flachseiten des Streifens angeordnete Masken aufweist, von denen die eine von der Streifengreifvorrichtung berührt wird und die andere so mit ihr verbunden ist, daß sie durch die erst genannte Maske bewegbar ist.