DE3423033A1

DE3423033A1 - Maschine zum vergolden der lamellenkontakte gedruckter schaltungen

Info

Publication number: DE3423033A1
Application number: DE19843423033
Authority: DE
Inventors: Sergio Trezzo Sull'Adda Mailand/Milano Sala
Original assignee: Telmec SpA
Current assignee: Telmec SpA
Priority date: 1983-06-23
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1985-01-17
Also published as: US4554062A; DE8418739U1; GB8415970D0; DE3423033C2; GB2144150B; FR2549336B1; DE8438375U1; GB2144150A; FR2549336A1; DE3448004C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gedruckte Schaltungen für elektronische Geräte sind mit Lamellenkontakten versehen, die längs einer oder mehreren Seiten ihres Umfangs angeordnet sind und die eine Oberflächenvergoldung erfordern, die einen einwandfreien Stromdurchgang bewirkt und die Oxidierung der . Kontakte verhindert.

Es sind Maschinen bekannt, die in chemischen und elektrochemischen Bädern eine aufeinanderfolgende Behandlung durchführen, um die Zinn/Blei-Schutzschicht von der Schaltung im zu vergoldenden Bereich zu entfernen, eine Nickelschicht aufzubringen, die den Kontakten eine ausreichende Härte verleiht, und die Goldschicht mit konstanter Dicke auf die Kontakte aufzubringen.

Hierzu können getrennte Bäder und Behälter verwendet werden, die ein erhebliches Ausmaß haben und Handarbeit oder auch kontinuierlich arbeitende Maschinen erfordern. Diese Maschinen haben verschiedene Nachteile wie z.B. eine erhebliche Gesamtlänge, um eine ausreichende Produktion zu ermöglichen, und z.B. die Schwierigkeit, einen einwandfreien kathodischen Kontakt herzustellen und die Zellen in den Bereichen abzudichten, in denen der Stromdurchgang erfolgt. Der kathodische Kontakt wird üblicherweise mit längs der Maschine gleitenden Kontakten hergestellt, die jedoch jedesmal in eine Ausgangsstellung

zurückgebracht werden müssen und schwierig zu verstellen sind. Der Kontakt kann auch durch Bürsten erfolgen, die ρ- über die Schaltungen streichen, die jedoch durch die ständige Reibung beschädigt werden können.

Die Dichtheit der Zellen wird üblicherweise durch Gummidichtungen erreicht, jedoch können derartige Einrichtungen Flüssigkeitsverluste nicht vollständig verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim Stand der Technik auftretenden Probleme zu beseitigen. Gelöst· wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 9 beispielsweise erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Darstellung der Maschine,

Figur 2 einen Querschnitt einer Behandlungszelle,

Figur 3 einen Längsschnitt einer Zelle längs der

Linie III-III in Fig. 2,

Figur 4 eine Seitenansicht des einen Endes des Förderers

der Schaltungen und des kathodischen Anschlusses 30

teilweise im Schnitt,
Figur 5 eine Aufsicht des Endes des Förderers in Fig. 4,

Figur 5 eine Aufsicht auf das Leiterplatteneintrittsende des Förderers,

Figur 7 eine Aufischt auf das Leiterplattenaustrittsende des Förderers in Fig. 6,

Figur 8 ' einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in

Fig. 7, und

Figur 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 6, ₀ gesehen in Richtung des Leiterplatteneintritts in die Maschine.

Wie Fig. 1 zeigt, ist eine erste Zelle 1 vorhanden, in der eine Zinn/Blei-Schutzschicht der Kupferbahnen der gedruckten Schaltungen in dem Bereich der Lamellenkontakte entfernt wird, die vergoldet werden sollen. Dieses Entfernen wird z.B. mit einem Elektrolytbad aus Fluorborsäure und mit Sauerstoff angereichertem Wasser bei Umgebungstemperatur durchgeführt.

Dieser Vorbehandlungszelle 1 zum Entfernen der Schutzschicht ist ein erster Waschbehälter 2 nachgeschaltet, der eine Zone 3 zum mechanischen Abbürsten der Kontakte, ein Aktivierungsbehälter 4 z.B. mit verdünnter Schwefelte säure, ein zweiter Waschbehälter 5 und eine Nickelbeschichtungszelle 6 folgen.

Der Nickelbeschichtungszelle folgt ein weiterer Waschbehälter 7, ein Aktivierungsbehälter 8, der z.B. mit Zitronensäure arbeitet, ein Waschbehälter 9 und eine Vergoldungszelle 10. Am Ausgang der Zelle 10 sind schließlich ein Wasch- und Goldrückgewinnungsbehälter 11, ein Waschbehälter 12 und ein Endbehandlungs-Trocknungsofen 13 vorhanden.

Der Transport der gedruckten Schaltungen 14 erfolgt mit einem mit Gummi beschichteten Doppelförderer 15, der in den ig. 4 und 5 näher gezeigt ist und der außerdem kathodische Kontaktkabel 16 hat, die über eine Rolle 17 _on an den negativen Pol der zugehörigen Schaltungsanordnung angeschlossen sind, wie die Fig. 4 und 5 näher zeigen.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt einer Zelle der Maschine, .. über der im Querschnitt der Förderer 15 ersichtlich ist, der mit den Kontaktkabeln 16 und mit Rollenstützketten 18 versehen ist.

Die Zelle besteht aus einem Außengehäuse 19, in dem zwei Förderkammern 20 gebildet sind, die über Öffnungen 21 mit einer Eintrittskammer 22 verbunden sind.

Die Kammern 20 haben oben perforierte Trennwände 23, aus deren öffnungen 24, die in Fig. 3 näher gezeigt sind, der Flüssigkeitsstrom austritt, der die Schaltung 14 bespült und, wie der Pfeil zeigt, in eine Sammelkammer 25 fällt. Vor dem Austritt aus den Öffnungen 24 der Trennwände 23 strömt der Elektrolyt über Anoden 26, die an einen Generator für die erforderliche Spannung angeschlossen sind. In der Vorbehandlungszelle sind selbstverständlich keine Anoden vorhanden.

Iin unteren Teil des Außengehauses 19 ist schließlich eine Kammer 27 zur Rückgewinnung von Verlusten vorhanden. In dieser Kammer, die in Fig. 3 näher gezeigt ist, werden der Elektrolyt, der nicht in die Sammelkammer 25 fällt, und mögliche Tropfen der Schaltung beim Verlassen der Zelle aufgefangen. Es ist daher nicht erforderlich, auf den Zelleneintritts- und -austrittsbahnen für die Schaltungen Dichtungen vorzusehen, da der Flüssigkeitsstrom, der aus den Öffnungen 24 der Trennwände 23 austritt, in seiner Richtung genau festgelegt ist und außerdem,wie Fig. 3 zeigt, die Rückgewinnungskammer 27 vorgesehen ist, um weitere Verluste und mitgeschleppte Flüssigkeit zurückzugewinnen.

Die Förderkammern 20 sind, um einen ausreichenden Elektrolytzufluß am Ausgang der Öffnungen 24 zu erreichen, von einer Förderpumpe mit Druck beaufschlagt. Der Druck ist am Flüssigkeitspegel in seitlichen Leitungen 28 ablesbar, die aus transparentem Material bestehen oder mit einem Schwimmer versehen sind.

Die Länge "L" der Zelle der Fig. 3 hängt von der für die

Maschine erforderlichen Geschwindigkeit ab, die somit die Verweilzeit der Schaltungen in den Elektrolytbädern jeder Zelle und damit die erforderliche Länge jeder Zelle bestimmt.

Die Kammern 25 und 27 geben den Elektrolyten an einen Vorratsbehälter 29 ab, aus dem die Förderpumpe 30 den Elektro-Iyten abfördert und mit der erforderlichen Förderhöhe und in der erforderlichen Menge zur Eintrittskammer 22 leitet.

Der Vorratsbehälter 29 ist außerdem mit einer Umwälzpumpe 31 und einem Filter 32 versehen, um die Homogenität des Elektrolyten sicherzustellen und eventuelle Verunreinigungen zurückzuhalten.

Wie Fig. 3 zeigt, ist die gedruckte Schaltung 14 in einem entsprechenden Bereich mit der Schutzschicht 33 versehen, die den Teil der Schaltung begrenzt, der den chemischen

und elektrochemischen Bädern der Maschine ausgesetzt ist und die zu vergoldenden Lamellenkontakte aufweist.

Um sicherzustellen, daß die Bäder in jeder Zelle auf der für die Reaktionsgeschwindigkeit günstigsten Temperatur gehalten werden, ist z.B. ein elektrisches Heizelement (nicht gezeigt) vorgesehen, das mit einem entsprechenden Thermostaten versehen ist.

Wie die Fig. 1, 2 und im einzelnen die Fig. 3 und 4 30

zeigen, erfolgt der Transport der Schaltungen 14 mittels der beiden Förderer 15, über die ein elektrischer Kreis geschlossen wird. Die Förderer bestehen jeweils aus einem endlosen Band 34 aus weichem und elastischem Material,

das zwischen zwei Rollen gespannt ist, von denen die eine 35

Rolle 35 in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist.

Das Band 34 stützt sich seitlich an der Rollenkette 18 ab, die einen angemessenen Gegendruck sicherstellt, um g die Schaltung 14 zwischen den beiden benachbarten Bändern 34 festzuklemmen und während des Transports durch Reibung zu halten. Die Kette läuft über zwei Endrollen, von denen die eine Rolle 36 in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, und stützt sich auf einer Stützstange 37 ab, läuft also mit einer Geschwindigkeit gleich der halben Geschwindigkeit des Bandes 34. Um die Bänder 34 zu führen, sind in der Rolle 35 und den Rollen der Kette 18 eine oder mehrere Profilrillen 38 ausgebildet, denen im entsprechenden Band 34 eine oder mehrere Längsrippen 39 entsprechen.

In der Oberfläche des Bandes 34 sind außerdem weitere Rillen vorhanden, in denen ein oder mehrere offene elektrische Kabel 16 angeordnet sind, die von dem Band

on 34 gegen die gedruckte Schaltung 14 gedrückt werden und mit den entsprechenden Bahnen aus leitendem Material in Kontakt kommen und damit den elektrischen Anschluß der Kathode an den negativen Pol der Schaltung bewirken. Die Kabel 16 sind endlos und sind zwischen zwei Rollen 40 gespannt, die mit Rillen 41 versehen sind. Wenigstens eine der Laufbahnen der Rollen 40 besteht aus leitendem Material und wirkt mit Bürsten 43 zum Anschluß an die elektrische Schaltung zusammen. Für wenigstens eine der Laufbahnen sind eine Rolle 35, eine Rolle 40 und ein Zahnrad (nicht gezeigt), das mit der Kette 18 gekuppelt ist, die jedem der Bänder 34 zugeordnet sind, motorangetrieben, und zwar mit einem Übersetzungsverhältnis, das eine schleppfreie Bewegung zwischen dem Band 34, der Kette 18 und den Kabeln 16 mit der geforderten Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht.

Gemäß einer geeigneten Ausführungsform kann die Maschine, wie die Fig. 6 bis 9 zeigen, einen festen Rahmen 43 haben,

der die Zellen und die feste Bahn eines linearen Kugellagers 44 trägt, dessen bewegliche Bahn 45 an einem beweglichen Rahmen 46 befestigt ist, der, wie Fig. 9 zeigt, zweiteilig ist. An der Seite des Ausgangs befindet sich, wie Fig. 8 zeigt, die gleiche, beschriebene Konstruktion und die erwähnten beiden Teile des Rahmens 46 stützen zwei Träger 47 und 48, die in Längsrichtung der Maschine angeordnet sind und sich mit erweiterten Vorsprüngen 47a und 48a über den Stützrahmen 43 hinaus erstrecken und die Steuerung des Förderers für die Platten der gedruckten Schaltungen tragen, wie Fig. 7 zeigt. Der Förderer besteht aus einem Motor 49, der über ein Untersetzungsgetriebe 50 (Fig. 7, 8) ein Umlenkzahnrad 51 und eine Kette 52, zwei Zahnräder 53 und 54 antreibt, von denen das Zahnrad 53 im Gegenuhrzeigersinn und das Zahnrad 54 im Uhrerzeigersinn drehbar sind uni die die Bewegung auf zwei Rollentransportketten 55 und 56 übertragen, die sich auf den Trägern 47 und 48 abstützen und Gleitschuhe 57 aus isolierendem und verformbarem Material haben, so daß sie durch Reibung die Platten der gedruckten Schaltungen 14 unterstützen und transportieren können, wie Fig. 9 zeigt.

Diese Ketten laufen über zwei weitere Zahnräder 58 und 59, die auf der Eintrittsseite der Maschine liegen und auf die beiden Antriebszahnräder 53 unf 54 ausgerichtet sind.

In den Gleitschuhen 57 sind eine oder mehrere Rillen 60 ausgebildet, die nur teilweise die Kabel 16 aufnehmen, die aus Kupfer oder einem anderen leitenden Material bestehen und über lose Rollen 61 bis 64 laufen. Die Kabel werden von zwei Spannblöcken 65 unter der Wirkung einer Gegenfeder 66 gespannt und über die Bürsten 42 auf Kathodenpotential gehalten.

Die Gleitschuhe 57, die von den Ketten 55, 56 getragen werden, nehmen während ihrer Bewegung die Kabel. 16 und die Platten der gedruckten Schaltungen 14 mit der Relativgeschwindigkeit Null mit und vermeiden auf diese Weise einen Schlupf zwischen den Kabeln und den Platten, der die elektrischen Schaltungen, die auf die Platten gedruckt sind, beschädigen könnten, wie dies auch bei

_1Q den Bändern 34 der Fall ist. Auf der Eingangsseite der Maschine ist auch eine Einrichtung zum Einstellen der Eintauchtiefe der Platten der gedruckten Schaltungen in die Zellen vorgesehen, die aus einem BlockMnit einer V-förmigen Rille besteht, um den Eintritt der Platten

, ρ- auch bei leichter seitlicher Neigung zu ermöglichen. Eine vertikale Schraube^^ermöglicht die Einstellung der Höhe der Platten bezüglich der Behandlungszellen.

Die beiden Träger 47 und 48 werden von den beiden Vor-Sprüngen 47a und 48a getragen, die an dem beweglichen Teil 45 der beiden linearen Lager 44 angelenkt sind, so daß zwei vollständig unabhängige Rahmenabschnitte gebildet sind, nämlich ein fester, der die Behandlungszellen aufeinanderfolgend und in einer Linie liegend trägt, und einem zweiten beweglichen, der die Einrichtung zum Transport und zur elektrischen Speisung der Platten trägt, wie beschrieben wurde. Der bewegliche Abschnitt kann z.B. mittels eines drehbaren Handgriffs 67 in der Arbeitsstellung arretiert werden. Durch Lösen des Handgriffes ist es daher möglich, den gesamten Transportabschnitt von Hand in Querrichtung zu verschieben und die Zellen .freizulegen, wie Fig. 9 strichpunktiert zeigt, um einen leichten Zugang hierzu für Wartungs- und Reinigungsarbeiten zu ermöglichen. Die Verschiebung kann auch mit hydraulischen, elektrischen oder ähnlichen Betätigungseinrichtungen erfolgen. In diesem Falle sind Steuer- und Signalisierungseinrichtungen vorgesehen, um den Vorschub der Platten nur in der geschlossenen Stellung bzw. der Betriebsstellung zuzulassen.

Um die Maschine an die verwendeten Bäder und die geforderten Ablagerungsdicken anzupassen, kann eine Einrichtung zur Änderung der Vorschubgeschwindigkeit der gesamten Transportanordnung vorgesehen werden. Dadurch wird ein wirksamer elektrischer Kontakt zwischen der Kathode der Zellen und dem negativen Pol der elektrischen Schaltung sichergestellt, ohne elektrische Gleitkontakte oder 2Q elektrische Klemmen mit durchhängenden Anschlüssen zu verwenden. Dabei wird der ständige Kontakt von der Transportanordnung der gedruckten Schaltung selbst bewirkt.

Die Verwendung von Zellen mit der beschriebenen Konstruktion ermöglicht die Anwendung einer größeren Stromdichte aufgrund des kaskadenartig über die Oberfläche der Lamellenkontakte der gedruckten Schaltung strömenden Elektrolyten, und damit eine höhere Produktion und damit eine höhere Konkurrenzfähigkeit der Maschine zu erreichen.

Es kann z.B. mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,5 bis 2 m pro Minute in einer Maschine mit einer Gesamtlänge von weniger als 4,5 m erreicht werden, jedoch können andere Werte in Relation zu den verwendeten Bädern, deren Temperaturen und dergleichen erreicht werden.

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Claims

KAi OR · KLl NKKR · SCHMITT-NILSON · HiRSCU P\TKNT\W\ÄLTK Kl HOJ'KW J1VHM \ΤΜΗ<ΜΛ K 21 569/7kl TELMEC S.p.A. Tecnologie Elettroniche Meccaniche Via Jacopo 2 TREZZO SULL1ADDA (Milan)- Italien Maschine zum Vergolden der Lamellenkontakte gedruckter Schaltungen Ansprüche

1. Maschine zum kontinuierlichen Vergolden der Lamellenkontakte gedruckter Schaltungen, g e k e η η zeichnet durch chemische und elektrochemische Behandlungszellen (1, 6, 10), die aufeinanderfolgend angeordnet sind und durch die die zu vergoldende gedruckte Schaltung (14) mittels eines Förderers (15) geführt wird, der die Lamellenkontakte mit ihrem negativen Pol der Schaltung verbindet, und dadurch, daß jede Zelle (1, 6, 10) mit einer oder mehreren Eintrittskammern (22) für ein elektrochemisches Bad, wenigstens einer Sammelkammer (25) und wenigstens einer Rückgewinnungskammer (27) versehen sind, und daß ein Elektrolyt kaskadenartig über

den Teil der gedruckten Schaltung strömt, der die Lamellenkontakte trägt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zellen (1, 6, 10) die Ein- trittskammern (22) gegenüberliegende Trennwände (23) aufweisen, die mit mehreren Gruppen Öffnungen (24) für den kaskadenartigen Durchgang eines Stroms des chemischen oder elektrochemischen Bades der Zelle versehen sind, wo-

bei aus den Trennwänden kaskadenartig zwei Ströme austreten, die die beiden Seiten der gedruckten Schaltungen im Bereich der Lamellenkontakte überstreichen.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zellen (1, 6, 10) eine oder mehrere Anoden in den Eintrittskammerη vor dem

,Q Bereich des kaskadenartigen Stroms vorhanden sind.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Eintrittsund Austrittsbereich jeder Zelle (1, 6, 10) der gedruckten Schaltungen eine Rückgewinnungskammer (27) angeordnet ist, in die Tropfen und mitgenommene Flüssigkeit, die von der Eintrittskammer beim Durchgang der gedruckten Schaltungen stammen, fallen können.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (15) aus zwei endlosen Bändern (34) aus verformbarem Material besteht, die zwischen zwei drehbaren Rollen (36) gespannt sind, und daß zwei parallele Seiten der Bänder (34) in einem solchen Abstand angeordnet sind, daß sie unter Verformung die elektrische Schaltung aufnehmen und deren Gewicht durch Reibung tragen, und daß eine oder mehrere freiliegende elektrische Kabel (16) an jedem der Bänder vorhanden sind, die endlos verlaufen, zwischen zwei Rollen (40) gespannt sind und die Leiterbahnen der gedruck-

ten Schaltungen aufgrund des zwischen den Bändern und den gedruckten Schaltungen ausgeübten Druckes kontaktieren, wobei die Kabel an den negativen Pol der elektrischen Schaltung der Zelle mittels Bürsten (42) angeschlossen sind.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bänder (34)

an endlosen Rollenketten (18) abstützen, die innerhalb der Bänder umlaufen.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch zwei endlose Transportketten (52) mit Gleitschuhen (57) aus flexiblem und isolierendem Material, die einen gemeinsamen linearen Durchlauf ausführen, dazwischen die Platten der gedruckten Schaltungen festklemmen und Metallkabel zur Kontaktierung und Bewegung der gedruckten Schaltungen für den-Stromdurchgang von der Kathode zur Anode haben, und daß die Ketten eine gerade Bahn über den Behandlungszellen (1, 6, 10) und den gedruckten Schaltungen durchlaufen, die mit dem in den Zellen zu beschichtenden Teil eingetaucht sind, und daß die Transportketten und die Metallkabel mit weiteren Antriebs-, Steuer-, Umlenk-Positionierungs- und Führungs-Einrichtungen von einem, einzigen beweglichen Rahmen (45) an horizontalen quer verlaufenden Führungen gehalten sind, wobei die Führungen die Verstellung der Gesamtanordnung aus der Arbeitsstellung über den Zellen in eine davon entfernte bewirken, die den freien Zugang zu den chemischen und galvanischen Behandlungszellen ermöglicht.

8. Maschine nach. Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungseinrichtungen der Platten der gedruckten Schaltungen in der Höhe rela-

_or. tiv zur Erstreckung der galvanischen Beschichtungszone einstellbar sind.

9. Maschine nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallkabel zwischen zwei Rollen (63, 64) gespannt sind, die auf die Achsen der beiden Antriebsrollen der Transportketten ausgerichtet sind, die durch Spanneinrichtungen (65) an einer der beiden Rollen (62) gespannt und die in Rillen (60) der

Gleitschuhe (57) der Transportketten geführt sind, wobei sie aus den Rillen derart vorstehen, daß mit den gedruckten Schaltungen auf beiden Seiten der Platten ohne eine Relativbewegung zwischen den Kabeln und den Schaltungen ein elektrischer Kontakt hergestellt wird.

10. Maschine nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des beweglichen Rahmens (45) aus der Arbeitsstellung in die Stellung, in der die Zellen zugänglich sind, von Hand oder durch mechanische, pneumatische oder elektrische Einrichtungen erfolgen kann.