DE8806806U1 - Hängegestell zum Befestigen von Leiterplatten - Google Patents

Description

H.-J. Metzka GmbH 27.355/7o-so

Allersberger Str. kl
8501 Schwand

Hängegestell zum Befestigen von

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Die Erfindung betrifft ein Hängegestell zum Befestigen von in einer Galvanikanlage zu behandelnden Leiterplatten mit einer Hängeschiene, an deren oberem Ende eine Koataktiereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Hängeschiene eine Anzahl Befestigungseinrichtungen aufweist, die voneinander beabstandet an der Hängeschiene elektrisch leitend befestigt sind, und wobei die mit den Befestigungseinrichtungen versehene Hängeschiene mit Ausnahme der Kontaktiereinrichtung mit einer chemisch resistenten Isolierschicht bedeckt ist.

Derartige Hängegestelle dienen dazu, an ihren Befestigungseinrichtungen Leiterplatten befestigen zu können, deren metallische Schaltungsstrukturen beispielsweise auf galvanischem Wege verstärkt, d.h. mit mindestens einer weiteren Metallschicht bedeckt werden sollen. Zu diesem Zweck werden die Leiterplatten mit zwei Hängegesteilen elektrisch leitend und mechanisch fest verbunden und die Hängegestelle anschließend mit den Leiterplatten in ein galvanisches Bad eingebracht. Das eine Hängegestell wird dabei mit einem AnschluÜelement einer Gleichspannungsquelle und das zweite Hängegestell wird mit dem zweiten AnschluQelement der Gleichspannungsquelle kontaktiert. Zu diesem Zweck ist jedes Hängegestell mit einer Kontaktiereinrichtung versehen, die am oberseitigen Ende der zugehörigen Hängeschiene elektrisch leitend befestigt ist.

Es sind Hängegestelle bekannt, bei denen die Hängeschiene aus einem elektrisch gut leitenden Material besteht.

Bei diesem Material handelt es sich beispielsweise um Kupfer oder um Messing. Eine derartige Hängeschiene weist zwar den Vorteil auf, daß der Spannungsabfall entlang der Hängeschiene und somit entlang des Hängegestelles klein ist, ein Mangel eines derartigen Hängegestelles u/ird jedoch darin gesehen, daß das Material seiner Hängeschiene gegen die galvanischen Badlösungen nicht resistent ist. Weist die chemisch resistente Isolierschicht, die ein solches Hängegestell mit Ausnahme der kontaktier einrichtung bedeckt, Beschädigungen auf, durch welche die Badlösung der Galvanikanlage durchdringen kann, so wird das Material der Hängeschiene angefressen bzw. während einer langen Einsatzdauer des Hängegestells aufgefressen, so daß das Hängegestell unbrauchbar wird. Derartige Hängegestelle weisen also nur eine relativ geringe Verschleiß- bzw. Lebensdauer auf, so daß sie häufig durch neue Hängegestelle ersetzt werden müssen. Das ist jedoch kostspielig.

Es sind auch Hängegestelle bekannt, bei denen die Hängeschiene aus einem chemisch resistenten Material besteht, so daß ihre Verschleißbzw. Lebensdauer im Vergleich zu den oben beschriebenen Hängeschienen deutlich verbessert ist. Hängeschienen aus chemisch resistenttsm Material, bei dem es sich insbesondere um einen Edelstahl handeln kann, weisen jedoch den Mangel auf, daß der Spannungsabfall entlang der Hängeschiene vergleichsweise groß ist. Der Spannungsabfall kann größenordnungsmäßig um 30% liegen. Das bedeutet jedoch, daß die an zⁱ*>ei voneinander entfernten Hängegestellen befestigten Leiterplatten nicht gleichmäßig beschichtet, d.h. galvanisch verstärkt werden. Von den Kontaktiereinrichtungen der beiden Hängegestelle weiter entfernte Leiterplatten werden weniger stark beschichtet als Leiterplatten, die den Kontaktiereinrichtungen näher sind. Eine solche ungleichmäßige Beschichtung verschiedener Leiterplatten wird jedoch zumindest als nachteilig angesehen, bzw. sie kann zu einem Leiter- \ plattenausschuß führen.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hängegestell der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen kleinen elektrischen Widerstand und damit einen kleinen Spannungsabfall entlang

der Hängeschiene aufweist, und das gleichzeitig gegen die in Galvanik anlagen vorkommenden galvanischen Badlösungen chemisch resistent ist.

Oiese Aufgabe wird erfindungsgemäQ dadurch gelöst, daß die Hängeschiene einen zentralen Kern ausieinem elektrisch gut leitenden Material und eine den Kern umgebende Hülse aus einem gegen galvanische Badlösungen beständigen Material aufweist, wobei die Hülse mit dem Kern mindestens größtenteils in Berührungskontakt ist. Durch den zentralen Kern aus elektrisch gut leitendem Material ergibt sich eine Hängeschiene mit einem kleinen elektrischen Widerstand und somit ein Hängegestell, das entlang seiner gesamten Länge nur einen kleinen Spannungsabfall aufweist. Infolge des kleinen Spannungsabfalles ergibt sich eine gleichmäßige Beschichtung der an einem solchen Hängegestell befestigten Leiterplatten. Durch die den zentralen Kern umgebende Hülse aus einem gegen galvanisch Badlösungen beständigen Material wird der Vorteil erzielt, daß eine Beschädigung der das Hängegestell bedeckenden chemisch resistenten Isolierschicht nicht zu einem Vordringen der Badlösung bis zum zentralen Kern führt , sondern daß die galvanische Badlösung vom zentralen Kern durch die Hülse geschützt wird. Die den zentralen Kern umgebende Hülse weist zwar für sich betrachtet einen relativ hohen elektrischen Widerstand auf, dadurch, daß die Hülse mit dem zentralen Kern jedoch mindestens größtenteils in Berührungskontakt ist, ergibt sich zwischen der Hülse und dem zentralen Kern gleichsam eine Parallelschaltung, so daß der Gesamtwiderstand durch den vergleichsweise kleinen elektrischen Widerstand des zentralen Kernes bestimmt ist.

Beim erfindungsgemäßen Hängegestell kann die Hülse auf den Kern aufgeschrumpft sein. Zu diesem Zweck kann entweder der Kern unterkühlt oder die Hülse erwärmt bzw. erhitzt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Kern zu unterkühlen und .gleichzeitig die Hülse zu erwärmen bzw. zu erhitzen und anschließend den Kern im Inneren der Hülse anzuordnen. Infolge Wärmedehnung bzw. -schrumpfung ergibt sich anschließend eine innige Verbindung zwischen dem zentralen Kern und der den Kern umgebende'n Hülse.

Anstelle einer Schrumpfverbindung zwischen der Hülse und dem Kam ist es auch möglich, daß die Hülse auf den Kern aufgewalzt wird. Unabhängig vom Verfahren zur Verbindung zwischen dem Kern und der Hülse ist es nur erforderlich, daß der zentrale Kern mit der ihn umgebenden Hülse zumindest größtenteils, d.h. großflächig in Berührungskontakt steht, damit sich der relativ große elektrische Widerstand der aus einem chemisch beständigen Material bestehenden Hülse auf einen Galvanisiervorgang nicht nachteilig auswirken kann.

Die Kontaktierungseinrichtung des Hängegestells ist vorzugsweise mit einem oberseitigen, über die Hülse vorstehenden Endabschnitc des zentralen Kernes der Hängeschiene elektrisch leitend und mechanisch fest verbunden. Diese Verbindung zwischen dem zentralen Kern und der Kontaktierungseinrichtung kann beispielsweise durch eine Lotverbindung erfolgen. Als Lot kommt beispielsweise ein Silberlot zur Anwendung. Die Kontaktiereinrichtung kann aus einem massiven Material bestehen und beispielsweise hakenförmig ausgebildet sein. Als Material für die Kontaktierungseinrichtung kommt beispielsweise Messing zur Anwendung.

Die Hülse ist vorzugsweise am unterseitigen Ende der Hängeschiene durch ein Abschlußelement dicht verschossen. Dieses Abschlußelement kann aus dem gleichen Material sein wie die Hülse. Durch da& Abschlußelement ergibt sich der Vorteil, daß der zentrale Kern nicht nur entlang seiner Längserstreckung gegen beliebige galvanische Badlösungen geschützt ist sondern auch auf seiner Unterseite. Das Abschlußelement, das einfach scheiben- "der plättchenförmig ausgebildet sein kann, ist mit der Hülse vorzugsweise verschweißt.

Die Befestigungseinrichtungen bestehen vorzugsweise aus einem gegen galvanische Badlösungen beständigen Material. Als zweckmäßig Nc. es sich erwiesen, daß die Befestigungseinrichtungen £?u^ r?«*«: asönem Edelstahl sind. Derartige Befestigungseinrichtungen bestehen also aus einem Material hohen spezifischen Widerstandes, durch die geringen Abmessungen zwischen dem zentralen Kern und der mindestens einen in siner selchen Befestigungseinrichtung befestigten Leiterplatte

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ist der Spannungsabfall zwischen dem zentralen Kern und der Leiterplatte jedoch vernachlässigbar gering. Andererseits ergibt sich durch Befestigungseinrichtungen aus gegen galvanische Badlösungen beständigem Material jedoch der Vorteil, daß-die Befestigungseinrichtungen auch dann, wenn die sie bedeckende Isolierschicht beschädigt ist, nicht an- bzw. zerfressen wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles des er^indungsgemäßen Hängegestells. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Hängegestells in einem verkleinerten Maßstab, wobei die am Hängegestell befestigten Leiterplatten nur abschnittweise angedeutet sind,

Fig. Z einen Abschnitt des Hängegsstells, an dem sich zwei Befestigungseinrichtungen befinden,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie HI-III in Fig. 2, und

Fig. 4 einen Längeschnitt durch den oberseitigen Endabschnitt der Hängeschiene und durch die Kontaktiereinrichtung.

Fig. 1 zeigt ein Hängegestell 10 mit einer Hängeschiene 12,'die an ihrem oberseitigen Ende eine Kontaktiereinrichtung 14 und voneinander beabstandet Befestigungseinrichtungen 16 aufweist. Mit Hilfe der Befestigungeeinrichtungen 16 sind am Hängegestell 10 Leiterplatten befestigt, die in dieser Figur nur abschnittweise dargestellt sind.

Das Hängegestell 10 ist bis in die Nähe der Kontaktiereinrichtung vollständig mit einer chemisch reeietenten Isolierschicht 20 bedeckt. In Verbindung mit Fig. 3 wird weiter unten beschrieben, daß jede Befestigungseinrichtung zwei Flächenabachnitte aufweist, die nicht von der Isolierschicht 20 bedeckt sind, um zwischen dem Hängegestell 10 und jeder Leiterplatte 18 einen elektrisch leitenden Kontakt herzustellen .

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In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 22 eine Kontaktschiene einer Galvanikanlage bezeichnet, wobei das Hängegestell 10 mit seiner Kontaktiereinrichtung 14 an der Kontaktschiene 22 befestigt und elektrisch leitend kontaktiert ist. In dieser Figur ist eine seitlich ausgebogene Hängeschiene 12 dargestellt, damit das Hängegestell 10 von der Kontaktschiene 22 mindestens annähernd lotrecht nach unten hängt.

Fig. 2 zeigt einen Abschnitt der Hängeschiene 12, wobei aus dieser Figur ersichtlich ist, daß die Hängeschiene 12 einen zentralen Kern 24 und eine den zentralen Kern 24 umgebende Hülse 26 aufweist. Der zentrale Kern 24 ist aus einem elektrisch gut leitenden Material und die Hülse 26 besteht aus einem gegen galvanische Badlösungen resistenten Material. Als elektrisch gut leitendes Material kommt beispielsweise Kupfer oder Messing zur Anwendung und die Hülse 26 besteht vorzugsweise aus einem Edelstahl. Der Kern 24 und die Hülse 26 sind miteinander'großflächig in Berührungskontakt. Das kann beispielsweise durch eine Schrumpfverbindung zwischen der Hülse 26 und dem Kern 24 oder dadurch erfolgen, daß die Hülse 26 auf den Kern 24 aufgewalzt wird. Die Hängeschiene 12 erstreckt sich durch eine Anzahl Befestigungseinrichtungen 16 hindurch, von denen eine in Fig. 3 dargestellt und weiter unten detailliert beschrieben wird. Die Befestigungseinrichtungen 16 bestehen vorzugsweise aus einem ähnlichen bzw. aus dem gleichen Material wie die Hülse 26 und sie sind mit der Hülse 26 beispielsweise verschweißt. Auf die Darstellung der die Hängeschiene 12 und die einzelnen Befestigungseinrichtungen 16 vollständig bedeckenden Isolierschicht 20 (siehe Fig. 1) wurde in Fig. 2 verzichtet.

Damit der zentrale Kern 24 auch am unterseitigen Ende der Hängeschiene 12 gegen die ungewollte Einwirkung einer galvanischen Badlösung geschützt ist, kann die Hülse 26 an ihrem unteren Ende durch ein AbschluQelement 28 abgeschlossen sein. Bei diesem Abschlußelement (siehe Fig. 1) handelt es sich um eine Scheibe oder um ein Plättchen vorzugsweise aus dem Material der Hülse 26, wobei das Abschlußelement mit der Hülse 26 verschweißt ist.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Befestigungseinrichtung 16 von oben, sowie die Hängeschiene 12 in einer quergeschnittenen Darstellung, Die Befestigungssinrichtung 16 weist eine Durchgangsbohrung 30 auf, durch die sich die Hängeschiene 12 hindurcherstreckt. Mit der Bezugsziffer 24 ist auch in dieser Figur der zentrale Kern der Hängeschiene 12 und mit der Bezugsziffer 26 ist die den Kern 24 umgebende Hülse der Hängeschiene 12 bezeichnet. Die Befestigungseinrichtung 16 aus gegossenem Edelstahl ist mit der Hülse 26 aus Edelstcfil durch eine Schweißverbindung verbunden. Die Befestigungseinrichtung 26 weist zwei voneinander abgewandte Ausnehmungen 32 auf. Auf einer Seite jeder Ausnehmung 32 ist eine Erhebung 34 vorgesehen, die in die Ausnehmung 32 hineinragt. Auf der der Erhebung 34 gegenüberliegenden Seite mündet in die entsprechende Ausnehmung 32 eine Gewindebuhrung 36 ein. In die Gewindebohrung 36 ist ein (nicht dargestelltes) Schraubelement einschraubbar. Mit der Bezugsziffer 18 sind zwri abschnittweise dargestellte Leiterplatten bezeichnet, die mit einem Randabschnitt in die Ausnehmungen 32 eingesteckt sind. Jede Erhebung 34 weist eine blanke Kontaktfläche 38 auf, mittels welcher die zugehörige Leiterplatte 18 einseitig mit der Befestigungseinrichtung 16 elektrisch leitend kontaktiert ist. Das in die Gewindebohrung 36 eingeschraubte (nicht dargestellte) Schraubelement dient zum befestigen der entsprechenden Leiterplatte 18 an der Befestigungseinrichtung 16. Gleichzeitig kann es zur sicheren Kontaktierung der Leiterplatte 18 an der entsprechenden Befe etigungseinrichtung 16 dienen. Die Befestigungseinrichtung 16 und die Hängeschiene 12 sind mit Ausnahme der Kontaktflächen 38 mit einer (nicht dargestellten) Isolierschicht bedeckt.

Fig. 4 zeigt den oberseitigen Endabschnitt der Hängeschiene 12 mit dem zentralen Kern 24 und der den Kern 24 umgebenden Hülse 26. Der zentrale Kern 24 steht mit seinem oberseitigen Endabschnitt 40 über die Hülse 26 vor, so daß es möglich ist, die Kontaktiereinrichtung 14 mit dem zentralen Kern 24 aus elektrisch gut leitendem Material elektrisch gut leitend zu kontaktieren. Die Kontaktiereinrichtung 14 besteht beispielsweise aus Messing. Sie weist eine U-förmige Gestalt mit einem ersten Schenkel 42 und mit einem zweiten Schenkel 44 auf. Zwischen den beiden Schenkeln 42 und 44 ist ein Einhänge-

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schlitz 46 vorgesehen, der zur Aufnahme einer Kontaktschiene 22 (siehe Fig. 1) dient. Der erste Schenkel 42 der Kontakteinrichtung 14 ist mit einem Sackloch 48 ausgebildet, das zur Aufnahme des Endabschnittes 40 des zentralen Kernes 24 der Hängeschiene 12 dient. Die elektrisch leitende mechanisch feste Verbindung zwischen der Kontaktiereinrichtung 14 und dem zentralen Kern 24 der Hängeschiene 12 erfolgt beispielsweise mittels eines Silberlotes 50. Der zweite Schenkel 44 der Kontaktiereinrichtung 14 weist eine Gewindebohrung 52 auf, in welche ein (ni^/vt dargestell tes) Schraubelement eingeschraubt wird, um das Hängegestell 10 an einer Kontaktschiene 22 (siehe Fig. 1) zu befestigen.

Claims (9)

H.-J. Metzka GmbH 27.355/7o-so Allersberger Str. 42 Schwand Hängegestell zum Befestigen von Leiterplatt3n Ansprüche:

1. Hängegestell zum Befestigen von in einer Galvanikanlage zu behandelnden Leiterplatten C18) mit einer Hängeschiene (12), an deren oberem Ende eine Kontaktiereinrichtung (14) vorgesehen ist, rvobe: die Hängeschiene (12) eine Anzahl Befestigungseinrichtungen (16) aufweist, die voneinander beabstandet an der Hängeschiene (12) elektrisch leitend befestigt sind, und wobei die mit den Befestigungseinrichtungen (16) versehene Hängeschiene (12) mit Ausnahme der Kontaktiereinrichtung (14) mit einer chemisch resistenten Isolierschicht (20) bedeckt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Hängeschiene (12) einen zentralen Kern (24) aus einem elektrisch gut leitenden Material und eine den Kern (24) umgebende Hülse (26) aus einem gegen galvanische Badlösungen beständigen Material aufweist, wobei die Hülse (26) mit dem Kern (24) mindestens größtenteils in Berührungskontakt ist.

2. Hängegestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (26) auf den Kern (24) aufgeschrumpft ist.

3. Hängegestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (26) auf den Kern (24) aufgewalzt ist.

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4. Hängegestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (24) aus Kupfer oder aus Messing und daß die Hülse (26) aus einem Edelstahl ist.

5. Hängegestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktiereinrichtung (14) mit einem
oberseitigen, über die Hülse (26) vorstehenden Endabschnitt
(40) des zentralen Kernes (24) der Hängeschiene (12) elektrisch leitend und mechanisch fest verbunden ist.

6. Hängegestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (26) am unterseitigen Ende der
Hängeschiene (12) durch ein Abschlußelement (28) dicht verschlossen ist.

7. Hängegestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußelement (28) aus dem gleichen Material ist wie die
Hülse (26).

8. Hängegestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen (16) aus
einem gegen galvanische Badlösungen beständigen Material sind,,

9. Hängegestell nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dad die Befestigungseinrichtungen (16) aus gegossenem Edelstahl sind.