EP1468127B1 - Verfahren und system zur selektiven galvanischen beschichtung von metalloberflächen - Google Patents

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EP1468127B1
EP1468127B1 EP02779151A EP02779151A EP1468127B1 EP 1468127 B1 EP1468127 B1 EP 1468127B1 EP 02779151 A EP02779151 A EP 02779151A EP 02779151 A EP02779151 A EP 02779151A EP 1468127 B1 EP1468127 B1 EP 1468127B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
dielectric
metal
process according
electroplating
spotting
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02779151A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1468127A2 (de
Inventor
Uwe Landau
Rainer Wiedenbeck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OTB Oberflaechentechnik in Berlin GmbH and Co
Original Assignee
OTB Oberflaechentechnik in Berlin GmbH and Co
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Publication date
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Publication of EP1468127B1 publication Critical patent/EP1468127B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
    • C25D5/022—Electroplating of selected surface areas using masking means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/407—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for marking on special material

Definitions

  • the present invention relates to a method for selective electroplating of metal surfaces, in particular of smooth, flat-punched or die-cut Metal bands, according to the preamble of claim 1 and a system for implementation this procedure.
  • the base material e.g. E-copper, bronze, brass, nickel silver, iron alloys to achieve the desired good surface properties, such as good contact, bondability, solderability, Wear and corrosion resistance, electroplated.
  • the coating only at selected points of the surface as a strip or spot applied galvanically, all geometric figures are possible. In particular, by the increasing miniaturization of the components is when applying Such coatings have a high selectivity with high precision edge limitation selectively coated surfaces required.
  • Selective galvanic coatings can be achieved by a whole range of different Produce processes in which the non-coated surface areas usually initially covered by a suitable masking and not masked areas are then electroplated. Only in the The simplest selective coating process makes the metal easy even without masking by edge-gripping by controlled partial immersion in a suitable electrolyte galvanically coated. With this simple coating method are on the Surface but no stripes or spots produced.
  • the most widely used selective coating process becomes endless movable masking bands of rubber or other plastic firmly on the pressed surface areas not to be coated and then only the remaining areas galvanically coated.
  • the selective systems can be in wheel form may be formed standing or lying wheels arranged. You can, however be designed as a straight or curved flow cell (Rainbow cell).
  • the achievable precision is more than 0.1 mm in general, however, especially for the Semiconductor technology not sufficient.
  • a special form of this coating process is the so-called MYLAR process in which as a masking for the non-coated surface areas a thin Mylar film is pressed onto the metal strip after the coating pass reusable for a limited time.
  • MYLAR process in which as a masking for the non-coated surface areas a thin Mylar film is pressed onto the metal strip after the coating pass reusable for a limited time.
  • spot coating is a rubber or Plastic mask used. Unlike the moving masking method However, a standing mask is opened to collect a metal band. Subsequently wid the mask closed and pressed firmly on the retracted resting metal band. After galvanic coating with the appropriate coating time is the mask is opened again and a still uncoated new piece of metal band becomes Retracted coating.
  • This process works quasi-continuously as the metal band in front of and behind the so-called spot cell continuously in a memory in or out runs out to him. However, only low belt speeds are achievable, whereby an economical electroplating is often called into question. With gold and silver Although the desired high precision of 0.1 mm can be achieved, tin and tin-lead coatings however, often can not be produced with the desired precision.
  • the metal strip to be coated becomes pressed onto a porous electrolyte absorbing an electrolyte, on the Opposite an insoluble anode sits.
  • the galvanic coating takes place only at the Place that comes in contact with the porous non-conductor. It can be especially good Edges and die-cut metal surfaces are coated. Spots and stripes in the Mitten Scheme a smooth flat metal band are not possible or in stripes not achievable with the desired selectivity.
  • the brush coating process is especially used in the connector area.
  • the laser-assisted coating may also be mentioned, the technologically still completely insignificant.
  • this procedure is a Non-contact work with precision in the micrometer range and highest So far, a technical application fails due to the fact that the This technique required completely new electrolytes not to be available. About that In addition, there are still plenty of powerful solid-state lasers missing.
  • the structured Ressist application is mentioned, however is mainly used only for the selective etching of surfaces.
  • the entire surface is coated with a liquid resist, the then dried, selectively exposed and developed.
  • the resulting exposed metal surfaces may then be electrochemically or chemically etched or else also be electroplated.
  • the organic resist coating removed from the metal surface, so that the structured coating or the etched metal surface remains. Because of this Although very high precision can be achieved in processes, the process is correct expensive.
  • GB-A-2 352 688 describes a method and an apparatus for masking a Substrate, e.g. a circuit board, by spraying a droplet-shaped Masking beam by means of a so-called “drop-on-demand" ink jet method.
  • the masking beam is generated here by an arrangement of numerous nozzles, which are selectively driven to form a desired masking pattern.
  • JP-A-09 087887 discloses a method of applying a resist to a previously selectively plated one Component, in particular e.g. a leadframe, by means of an inkjet process described.
  • the resist is in this case sprayed as a droplet-shaped jet, wherein the individual droplets electrically charged and through an electrical control panel be controlled as needed.
  • the object of the present invention is to provide an improved, novel, simple, flexible and cost-effective coating method for Metal surfaces, in particular smooth, flat-punched or die-cut metal strips, which not only allows high coating or high belt speeds, but also by a high selectivity with high precision of the edge limitation of the selectively coated surfaces.
  • This object is achieved according to a generic coating method according to the invention achieved in that the dielectric in the finest droplets with a substantially same droplet size of 3 - 70 microns and with a contour sharpness less than or equal 80 microns is applied, the droplets being initially charged electrically and then controlled as needed by applying by means of an electric control panel become.
  • the viscosity of the dielectric before applying controlled and at a Deviation from a given setpoint set to this setpoint Because of this Method can be desired masking layers of almost any shape low cost very quickly and extremely precise apply. The method allows a high flexibility and is particularly suitable for three-dimensional applications.
  • Such high droplet application rates are used that laminar Maskings are generated.
  • the droplet application rates are about 40,000 - 60,000 droplets per minute, but especially about 50,000 drops per minute.
  • the dielectric may in this case both in at least one continuous as needed uninterrupted strips and controlled discontinuously applied.
  • the dielectric is short-term exposed to an elevated temperature of less than 200 degrees Celsius, to avoid any impurities become released during drying of the dielectric Aspirated components.
  • a fast-drying dielectric is used which can be applied to the material within seconds Metal surface dries.
  • the dielectric used is also abrasion resistant and at least for several minutes in acids, alkalis and complexing electrolytes and in a flow of current through the metal resistant. These requirements will be particular met by a MEK-containing (methyl ethyl ketone-containing) pigment-free ink.
  • the dielectric is sprayed or sprayed onto the surface to be covered Sprayed or sprayed metal surface at a certain angle of preferably 1 to 10 degrees with respect to the normal to the metal surface.
  • she is with high precision of preferably less than 50 microns parallel to Movable metal surface. When applying the dielectric she will. from the top to positioned down to the metal surface. If necessary, also spray or Spraying device with several juxtaposed and / or successively arranged injection or Spray heads is used.
  • the spray or Spraying device for compensation of an intermediate metal movement automatically at least until the suspension point, to an uninterruptible To achieve stripe application.
  • the speed of the metal determined and transmitted to an associated control device, which at the beginning and at End of a self-examination also receives signals of the spraying or spraying. From the Speed and the known duration of the self-examination or the Interruption of the dielectric order is then the feed of the metal or the Distance of the non-coated surface area determined and the spray or Spraying device corresponding far back to an uninterrupted To reach stripes.
  • the metal in a fixed spray or spray but be moved back by a rocker.
  • the to be coated Metal surface preferably cleaned before applying the dielectric and dried.
  • Metal to be coated is preferably with a positional precision of less than 50 Micrometer positioned or guided, the (belt) speeds 3 - 10 m / min be.
  • the applied dielectric is after galvanization of the uncoated Surface areas preferably in an aqueous solution with microdispersions Substances removed substantially residue-free. It will be a particular aqueous solution used by the metal surface and applied to it galvanic coating can not be chemically attacked.
  • the detachment or removal of the deposited dielectric is preferably by exposure to ultrasound favored.
  • a galvanizing system for carrying out this method comprises a holding or Guide device for a metal to be coated, a masking device for Masking the non-coated surface areas, a galvanizer for plating the unmasked surface areas and a control device.
  • the masking device here according to the invention comprises a spray or Spray device for a liquid dielectric, which is designed so that the dielectric in the finest droplets with a narrow droplet size distribution or substantially same droplet size between 3 and 70 microns and a contour sharpness smaller equal to 80 microns can be sprayed or sprayed on.
  • the spray or Sprayer allows a high flexibility and is especially for three-dimensional applications suitable.
  • the masking device also comprises a Device for electrically charging the droplets and a device for generating an electric control panel for the droplets so that desired Masking layers of almost any shape at low cost very quickly and extremely precise orderable. It also includes a facility for Detection and adjustment of the viscosity of the dielectric to meet the requirements to ensure the desired high precision.
  • the spraying or spraying device is preferably for high droplet application rates for Generation of a surface dielectric order of in particular 40,000 - 60,000 designed per minute. It is so controllable or is driven so that the Dielectric in at least one continuously uninterrupted strip and / or discontinuous is applicable or applied.
  • the spraying or spraying device is preferably at a certain angle of in particular 1 - 10 degrees with respect to the normal to be coated Tilted metal surface, and depending on the purpose of use also several secondary and / or cascaded spray heads. It is preferable above the holding or scientistsseinrichtng arranged to the coating from above to carry out.
  • the spraying or spraying device is preferably high Precision of less than about 50 microns parallel to the metal surface movable. she is controllable by the control device is or is driven so that they in the event of suspension in the course of a self-examination automatically before the Suspension point accordingly.
  • the holding or guiding device is preferably designed so that it coating metal with a positional precision of less than about 50 microns or holds leads and belt speeds of 3 - 10 m / min allows. She can also do one Device for measuring the belt speed and one by the control device controllable or controlled rocker device to demand resetting the Include metal after an interruption of the coating process.
  • the masking device is in particular at least one cleaning and Drying device upstream of the metal to be coated, preferably for Generation of an increased drying temperature of a maximum of 200 degrees Celsius designed in order to achieve high coating or drying times by To be able to reach belt speeds. It also includes a suction device for dissolving dielectric material to prevent unwanted contamination of the Exclude metal surface.
  • the electroplating device is also preferably a release device for residue-free detachment of the dielectric downstream of the metal surface, the to favor the detachment process preferably comprises an ultrasonic device.
  • a flat, flat-punched or stamped metal strip to be galvanically coated is firstly subjected to a hot-cleaning (HOT SOAK CLEANING) in a first cleaning device.
  • a hot-cleaning HAT SOAK CLEANING
  • an electrolytic degreasing EELECTROLYTIC CLEANING
  • a suitable metal such as copper, nickel or silver.
  • ground-plated metal strip is then subjected to pure water purification (CYCLING WATER, CLEAR WATER or CW CLEANING) in a third purification device with circulating water, which is passed through an ion exchanger, and subsequently dried in a first drying device (DRYING).
  • a selective dielectric masking layer is applied to the completely pre-plated, cleaned and dried metal strip in the manner described in more detail below with reference to FIG. 2 with a masking device according to the invention by means of an ink jet on the non-electroplated surface areas (SPINJET DIELECTRIC COATING, FIG SPINJET stands for S elective P lating In k Jet or selective plating by inkjet technique).
  • the applied dielectric masking layer is dried in a second drying device (DRYING), wherein higher temperatures of up to 200 degrees Celsius are set to accelerate the drying process.
  • DRYING second drying device
  • higher temperatures of up to 200 degrees Celsius are set to accelerate the drying process.
  • the unmasked surface areas of the metal strip are then coated or plated in a conventional manner in a second electroplating apparatus, for example with gold, silver or tin. Subsequently, the applied dielectric masking coating is completely removed or removed again in a downstream release device.
  • the metal strip 10 to be coated is here by means of a (not shown) holding or guiding device with a high Positional precision of less than about 50 microns in Pfelraum under one above the Metal strip 10 arranged spray or spray head 12 passed.
  • the Belt speed is about 3 - 10 m / min.
  • the spray or spray head 12 is for Achieving better coating results at an angle of about 3 degrees the vertical or the normal inclined to the metal strip 10.
  • MEK-containing (methyl ethyl ketone-containing) pigment-free ink is sharpened from above onto the metal strip 10.
  • This ink is for the present application sufficiently resistant to abrasion, drying fast enough and in Acids, alkalis complexing electrolytes and in a current flow through the Metal for at least the duration of the subsequent plating process, i. at least for several minutes, sufficiently resistant.
  • this ink is in fine dielectric droplets 14 with a narrow droplet size distribution between 3 and 70 microns and a suitable for a surface coating high Droplet application rate of about 50,000 per minute from the top to the surface of the Metal strip 12 sprayed on.
  • the droplets 14 are in the spray or spray head 12th electrically charged by means of a suitable device (not shown) and by means of a generated by an applied voltage electric control field as needed so controlled that on the metal surface a continuous uninterrupted broader Strip 16 is created.
  • a suitable device not shown
  • an applied voltage electric control field as needed so controlled that on the metal surface a continuous uninterrupted broader Strip 16 is created.
  • the edge acuity is in the present embodiment about 80 microns. However, there are also higher edge accuracies of 30 microns or less accessible.
  • the spraying or spraying device 12 performs - like any writing head of an inkjet printer also - at certain intervals a self-examination or so-called facing by, in which the ink jet briefly stops, so that the coating process interrupted and the strip 16 is not applied continuously.
  • a self-examination sends the spray or spray 12 automatically a signal coming from an associated control device (not shown) is detected. Accordingly, the end of the self-examination and the renewed Spray or spray readiness of the ink jet head 12 registered.
  • a (not shown) measuring device the current belt speed of the metal strip measured and also transmitted via a measuring line to the control device.
  • the metal band but also via a (not shown rocker) correspondingly far automatically be reset to the short term exposure of the ink jet in the context of a Self-examination or to compensate for any other interruption.
  • the coating method according to the invention is for example for the production of PCB contacts, for coating semiconductor-stamped components with high Edge tolerance or for internal coating of dovetail contacts used.
  • the latter embodiment will be described below with reference to FIG. 3 illustrates, on the right side in a partially broken-away representation of the top a sash-tail contact 18 with an inserted mating contact 20 shows. in which the two contacts 18, 20 substantially only at their contact points 18a and 20a are selectively clad.
  • the dovetail contact 18 was this in two inventive Coating operations from next to the two inner contact points 18a first dielectrically coated and then at the uncoated points by a conventional galvanizing galvanized.
  • the precision in the illustrated galvanic inner coating according to the invention of a dovetail contact 18 is not achievable by any conventional method.
  • the left-hand view in FIG. 3 shows once again two associated connectors with a large number of corresponding contacts 18 and 20 respectively.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven galvanischen Beschichtung von Metalloberflächen, insbesondere von glatten, flachgestanzten oder formgestanzten Metallbändern, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein System zur Durchführung dieses Verfahrens.
Aus Metallbändern der genannten Art werden insbesondere Steckverbinder, berührende oder reibende Kontakte sowie Lead-Frames hergestellt, wobei das Grundmaterial, wie z.B. E-Kupfer, Bronze, Messing, Neusilber, Eisenlegierungen zur Erreichung der gewünschten guten Oberflächeneigenschaften, wie eine gute Kontaktgabe, Bondbarkeit, Lötfähigkeit, Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit, galvanisch veredelt wird. Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen (bei Gold-, Silber-, Rhodium- und Palladium-Beschichtungen) darf die Beschichtung nur an ausgesuchten Stellen der Oberfläche als Streifen oder Spot galvanisch aufgetragen werden, wobei alle geometrischen Figuren möglich sind. Insbesondere durch die zunehmende Miniaturisierung der Bauteile ist beim Aufbringen solcher Beschichtungen eine hohe Selektivität bei hoher Präzision der Randbegrenzung der selektivbeschichteten Flächen erforderlich.
Selektive galvanische Beschichtungen lassen sich durch eine ganze Reihe unterschiedlicher Verfahren erzeugen, bei denen die nicht zu beschichtenden Oberflächenbereiche üblicherweise zunächst durch eine geeignete Maskierung abgedeckt und die nicht maskierten Bereiche anschließend galvanisch beschichtet werden. Lediglich bei dem einfachsten Selektiv-Beschichtungsverfahren wird das Metall auch ohne Maskierung einfach durch kontrolliertes partielles Eintauchen in einen geeigneten Elektrolyten kantenumgreifend galvanisch beschichtet. Mit diesem einfachen Beschichtungsverfahren sind auf der Oberfläche jedoch keine Streifen oder Spots herstellbar.
Bei dem am weitesten verbreiteten Selektiv-Beschichtungsverfahren werden endlose bewegliche Maskierungsbänder aus Gummi oder einem sonstigen Kunststoff fest auf die nicht zu beschichtenden Oberflächenbereiche gedrückt und anschließend nur die freibleibenden Bereiche galvanisch beschichtet. Die Selektiv-Systeme können in Radform mit können stehend oder liegend angeordneten Rädern ausgebildet sein. Sie können jedoch auch als gerade oder gekrümmte Durchlaufzelle (Rainbow-Zelle) ausgelegt sein. Die erreichbare Präzision ist mit mehr als 0,1 mm in der Regel jedoch insbesondere für die Halbleitertechnik nicht ausreichend.
Eine Sonderform dieses Beschichtungsverfahrens stellt das sogenannte MYLAR-Verfahren dar, bei dem als Maskierung für die nicht zu beschichtenden Oberflächenbereiche eine dünne Mylar-Folie auf das Metallband gepresst wird, die nach dem Beschichtungsdurchlauf für eine begrenzte Zeit wiederverwendbar ist. Das Verfahren ermöglicht zwar eine Streifenoder Spotabscheidung mit hoher Präzision, es Ist jedoch nur bei glatten ebenen Metallbändern einsetzbar.
Auch bei dem Stop-and-Repeat-Verfahren (Spot-Beschichtung) wird eine Gummi oder Kunststoffabdeckmaske eingesetzt. Anders als bei den beweglichen Maskierungsverfahren wird jedoch eine stehende Maske geöffnet, um ein Metallband einzuziehen. Anschließend wid die Maske geschlossen und fest auf das eingezogene ruhende Metallband gepresst. Nach erfolgter galvanischer Beschichtung mit der entsprechenden Beschichtungsdauer wird die Maske wieder geöffnet und ein noch unbeschichtetes neues Stück Metallband wird zur Beschichtung eingezogen. Dieses Verfahren arbeitet quasikontinuierlich, da das Metallband vor und hinter der sogenannten Spot-Zelle kontinuierlich in einen Speicher hinein bzw aus ihm herausläuft. Es sind jedoch nur geringe Bandgeschwindigkeiten erreichbar, wodurch eine wirtschaftliche galvanische Beschichtung häufig in Frage gestelt ist. Mit Gold und Silber kann zwar die gewünschte hohe Päzision von 0,1 mm erreicht werden, Zinn- und Zinn-Blei-Beschichtungen hingegen sind häufig nicht mit der gewünschten Präzision herstellbar.
Bei dem sogenannten Brush-Beschichtungsverfahren wird das zu beschichtende Metallband auf einen einen Elektrolyten absorbierenden porösen Nichtleiter gedrückt, auf dessen Gegenseite eine unlösliche Anode sitzt. Die galvanische Beschichtung erfolgt nur an der Stelle, die mit dem porösen Nichtleiter in Berührung kommt. Es können besonders gut Kanten und formgestanzte Metallflächen beschichtet werden. Spots und Streifen im Mittenbereich eines glatten ebenen Metallbandes sind jedoch nicht möglich bzw. bei Streifen nicht mit der gewünschten Selektivität erreichbar. Das Brush-Beschichtungsverfahren wird insbesondere im Steckverbinderbereich eingesetzt.
Bei dem sogenannten Tape-Verfahren wird als Maskierung ein einseitig klebendes Band auf die Metalloberfläche aufgeklebt, das nach erfolgter galvanischer Beschichtung der frei bleibenden Oberflächenbereiche wieder abgezogen und verworfen wird. Die erreichbare Präzision im Randbereich der Beschichtung liegt bei etwa 0,1 mm. Das Verfahren ist jedoch nicht nur außerordentlich teuer sondern erzeugt auch noch zu entsorgenden Sondermüll. Es ist zudem auch nur bei ebenen glatten Bändern anwendbar.
Der Vollständigkeit halber sei auch noch die Laser-unterstützte Beschichtung genannt, die technologisch jedoch noch völlig unbedeutend ist. Obgleich dieses Verfahren ein berührungsloses Arbeiten mit einer Präzision im Mikrometerbereich und höchsten Abscheidungsraten ermöglicht, scheitert ein technischer Einsatz bisher daran, daß die für diese Technik benötigten vollkommen neuen Elektrolyte nicht zur Verfügung stehen. Darüber hinaus fehlen auch noch genügend leistungsstarke Festkörperlaser.
Schließlich sei auch noch die strukturierte Ressist-Auftragung genannt, die jedoch überwiegend nur zum selektiven Ätzen von Oberflächen eingesetzt wird. Bei diesem Verfahren wird die gesamte Oberfläche mit einem flüssigen Resist beschichtet, das anschließend getrocknet, selektiv belichtet und entwickelt wird. Die entstehenden freiliegenden Metallflächen können dann elektrochemisch oder chemisch geätzt oder aber auch galvanisch beschichtet werden. In einem weiteren Arbeitsgang wird dann die organische Resistbeschichtung wieder von der Metalloberfläche entfernt, so dass die strukturierte Beschichtung oder die geätzte Metalloberfläche übrig bleibt. Durch dieses Verfahren lassen sich zwar sehr hohe Präzisionen erreichen, das Verfahren ist jedoch recht teuer.
Aus der US-B1-6 299 749 ist ein Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler elektrischer Bauteile bekannt, bei dem diese Bauteile durch berührungloses Aufbringen eines flüssigen Dielektrikums mittels eines Tintenstrahlverfahrens gleichzeitig von mehreren Seiten aus maskiert und die nicht maskierten Oberflächenbereiche anschließend galvanisiert werden. Die aufgebrachte Maskierung kann dann beispielsweise durch ein geeignetes Lösungsmittel wieder entfernt werden.
Die GB-A-2 352 688 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur maskierung eines Substrats, wie z.B. eine Leiterplatte, durch Aufspritzen eines tröpfchenförmigen Maskierungsstrahls mittels eines sogenannten "Drop-on-Demand"-Tintenstrahlverfahrens. Der Maskierungsstrahl wird hierbei durch eine Anordnung aus zahlreichen Düsen erzeugt, die zur Bildung eines gewünschten Maskierungsmusters selektiv angesteuert werden.
In den Patent Abstracts of Japan vol. 1997, no. 07, 31. Juli 1997 und der JP-A-09 087887 wird ein Verfahren zum Aufbringen eines Resists auf ein zuvor bereits selektiv plattiertes Bauteil, wie insbesondere z.B. ein Lead- Frame, mittels eines Tintenstrahlverfahrens beschrieben. Das Resist wird hierbei als tröpfchenförmiger Strahl aufgespritzt, wobei die einzelnen Tröpfchen elektrisch aufgeladen und durch ein elektrisches Steuerfeld bedarfsgerecht gesteuert werden.
In der US-A-4 409 071 wird die Oberfläche eines zu galvanisierenden Werkstücks zunächst durch Aufspritzen eines schwach elektrisch leitenden Fluids, insbesondere entionisiertes Wasser, vollflächig mit einer Maskierung versehen. Auf diese Maskierung wird dann ein Strahl einer geeigneten Plattierungslösung aufgespritzt, der an seiner Auftreffstelle die Maskierungsschicht durchdringt und die Metalloberfläche dort selektiv galvanisiert.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten, neuartigen, einfachen, flexiblen und kostengünstigen Beschichtungsverfahrens für Metalloberflächen, insbesondere glatte, flachgestanzte oder formgestanzte Metallbander, das nicht nur hohe Beschichtungs- bzw. hohe Bandgeschwindigkeiten ermöglicht, sondern auch durch eine hohe Selektivität bei hoher Präzision der Randbegrenzung der selektivbeschichteten Flächen gekennzeichnet ist.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Beschichtungsverfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Dielektrikum in feinsten Tröpfchen mit einer im wesentlichen gleichen Tröpfchengröße von 3 - 70 Mikrometer und mit einer Konturenschärfe kleiner gleich 80 Mikrometer aufgebracht wird, wobei die Tröpfchen zunächst elektrisch aufgeladen und dann beim Aufbringen mittels eines elektrisches Steuerfeldes bedarfsgerecht gesteuert werden. Zur Gewährleistung einer stets ausreichend hohen Beschichtungsqualität wird hierbei zudem die Viskosität des Dielektrikums vor dem Auftragen kontrolliert und bei einer Abweichung von einem vorgegebenen Sollwert auf diesen Sollwert eingestellt. Durch dieses Verfahren lassen sich gewünschte Maskierungsschichten nahezu beliebiger Gestalt bei geringen Kosten sehr schnell und äußerst präzise aufbringen. Das Verfahren ermöglicht eine hohe Flexibilität und ist insbesondere auch für dreidimensionale Anwendungen geeignet.
Es werden vorzugsweise so hohe Tröpfchenauftragsraten verwendet, dass flächige Maskierungen erzeugbar sind. Die Tröpfchenauftragsraten betragen hierbei etwa 40.000 - 60.000 Tröpfchen pro min, insbesondere jedoch etwa 50.000 Troptchen pro min.
Das Dielektrikum kann hierbei je nach Bedarf sowohl in zumindest einem durchgehenden unterbrechungsfreien Streifen als auch gesteuert diskontinuierlich aufgebracht werden.
Zur schnelleren Trocknung des aufgebrachten Dielektrikums wird das Dielektrikum kurzfristig einer erhöhten Temperatur von weniger als 200 Grad Celsius ausgesetzt, Zur Vermeidung eventueller Verunreinigungen werden beim Trocknen des Dielektrikums frei werdende Bestandteile abgesaugt.
Es wird ein schnelltrocknendes Dielektrikum verwendet, das innerhalb von Sekunden auf der Metalloberfläche trocknet. Das eingesetzte Dielektrikum ist zudem abriebfest und zumindest für mehrere Minuten in Säuren, Laugen und komplexbildnerhaltigen Elektrolyten und bei einem Stromfluß durch das Metall beständig. Diese Anforderungen werden insbesondere durch eine MEK-haltige (Methyl-Ethyl-Keton-haltige) pigmentfreie Tinte erfüllt.
Das Dielektrikum wird durch eine Spritz- oder Sprüheinrichtung auf die zu berschichtende Metalloberfläche aufgespritzt bzw. aufgesprüht, die unter einem bestimmten Winkel von vorzugsweise 1-10 Grad bezüglich der Normalen auf die Metalloberfläche geneigt ist. Sie ist mit hoher Präzision von vorzugsweise weniger als 50 Mikrometer parallel zum Metalloberfläche verfahrbar. Beim Aufbringen des Dielektrikums wird sie. von oben nach unten zur Metalloberfläche positioniert. Bei Bedarf können auch Spritz- oder Sprüheinrichtung mit mehreren neben- und/oder hintereinander angeordneten Spritz- bzw. Sprühköpfen verwendet wird.
Bei einem Aussetzen der Spritz- oder Sprüheinrichtung im Rahmen einer Eigenüberprüfung und einer Unterbrechung des Beschichtungsvorganges wird die Spritz- oder Sprüheinrichtung zur Kompensation einer zwischenzeitlichen Metallbewegung automatisch zumindest bis zur Aussetzungsstelle zurückverfahren, um eine unterbrechungsfreie Streifenauftragung zu erreichen. Zu diesem Zweck wird die Geschwindigkeit des Metalls bestimmt und an eine zugeordnete Steuerungseinrichtung übermittelt, die zu Beginn und am Ende einer Eigenüberprüfung auch Signale der Spritz- oder Sprüheinrichtung erhält. Aus der Geschwindigkeit und der bekannten Zeitdauer der Eigenüberprüfung bzw. der Unterbrechung des Dielektrikumsauftrags wird dann der Vorschub des Metalls bzw. die Streckenlänge des nicht beschichtetn Oberflächenbereichs bestimmt und die Spritz- oder Sprüheinrichtung entsprechend weit zurückverfahren, um einen unterbrechungsfreien Streifen zu erreichen.
Alternativ hierzu kann das Metall bei einer feststehenden Spritz- oder Sprüheinrichtung aber auch durch durch eine Wippeinrichtung zurückbewegt werden.
Zur Gewährleistung einer ordnungsgemäßen Beschichtung wird die zu beschichtende Metalloberfläche vorzugsweise vor dem Aufbringen des Dielektrikums gereinigt und getrocknet.
Zu beschichtendes Metall wird vorzugsweise mit einer Lagepräzision von weniger als 50 Mikrometer positioniert oder geführt, wobei die (Band)Geschwindigkeiten 3 - 10 m/min betragen.
Das aufgebrachte Dielektrikum wird nach erfolgter Galvanisierung der nicht beschichteten Oberflächenbereiche vorzugsweise in einer wässriger Lösung mit mikrodispersen Zuschlagsstoffen im wesentlichen rückstandsfrei entfernt. Es wird insbesondere eine wässrige Losung verwendet, durch die die Metalloberfläche und die auf sie aufgebrachte galvanische Beschichtung chemisch nicht angregriffen werden. Das Ablösen oder Entfernen des aufgebrachten Dielektrikums wird vorzugsweise durch Einwirkenlassen von Ultraschall begünstigt.
Ein Galvanisierungssystem zur Durchführung dieses Verfahrens umfasst eine Halte- oder Führungseinrichtung für ein zu beschichtendes Metall, eine Maskierungseinrichtung zum Maskieren der nicht zu beschichtenden Oberflächenbereiche, eine Galvanisiereinrichtung zum Galvanisieren der nicht maskierten Oberflächenbereiche und eine Steuerungseinrichtung. Die Maskierungseinrichtung umfasst hierbei erfindungsgemäß eine Spritz- oder Sprüheinrichtung für ein flüssiges Dielektrikum, die so ausgebildet ist, dass das Dielektrikum in feinsten Tröpfchen mit einer engen Tröpfchengrößenverteilung oder einer im wesentlichen gleichen Tröpfchengröße zwischen 3 und 70 Mikrometer und einer Konturenschärfe kleiner gleich 80 Mikrometer aufspritzbar ist oder aufgespritzt wird. Die Spritz- oder Sprüheinrichtung ermöglicht eine hohe Flexibilität und ist insbesondere auch für dreidimensionale Anwendungen geeignet. Die Maskierungseinrichtung umfaßt zudem eine Einrichtung zum elektrischen Aufladen der Tröpfchen und eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Steuerfeldes für die Tröpfchen, so dass gewünschte Maskierungsschichten nahezu beliebiger Gestalt bei geringen Kosten sehr schnell und äußerst präzise auftragbar sind. Sie umfasst darüber hinaus auch noch eine Einrichtung zur Erfassung und bedarfsgerechten Einstellung der Viskosität des Dielektrikums, um die gewünschte hohe Präzision gewährleisten zu können.
Die Spritz- oder Sprüheinrichtung ist vorzugsweise für hohe Tröpfchenauftragsraten zur Erzeugung eines flächenmäßigen Dielektrikumsauftrags von insbesondere 40.000 - 60.000 pro Minute ausgelegt. Sie ist so ansteuerbar ist oder wird so angesteuert, dass das Dielektrikum in zumindest einem durchgehend unterbrechungsfreien Streifen und/oder diskontinuierliche auftragbar ist oder aufgetragen wird.
Die Spritz- oder Sprüheinrichtung ist vorzugsweise unter einem bestimmten Winkel von insbesondere 1 - 10 Grad bezüglich der Normalen auf eine zu beschichtende Metalloberfläche geneigt, wobei sie je nach Anwendungszweck auch mehrere neben- und/oder hintereinandergeschaltete Spritzköpfe umfassen kann. Sie ist vorzugsweise oberhalb der Halte-oder Führungseinrichtng angeordnet, um die Beschichtung von oben durchführen zu können. Die Spritz- oder Sprüheinrichtung ist vorzugsweise mit hoher Präzision von weniger als etwa 50 Mikrometer parallel zur Metalloberfläche verfahrbar. Sie ist durch die Steuerungseinrichtung so ansteuerbar ist oder wird so angesteuert, dass sie bei einem Aussetzen im Rahmen einer Eigenüberprüfung automatisch vor die Aussetzungsstelle entsprechend zurückverfahren wird.
Die Halte- oder Führungseinrichtung ist vorzugsweise so ausgelegt, dass sie zu beschichtendes Metall mit einer Lagepräzision von weniger als etwa 50 Mikrometer hält oder führt und Bandgeschwindigkeiten von 3 - 10 m/min ermöglicht. Sie kann auch eine Einrichtung zur Messung der Bandgeschwindigkeit und eine durch die Steuerungseinrichtung ansteuerbare oder angesteuerte Wippeinrichtung zum bedarfsgerechten Zurücksetzen des Metalls nach einer Unterbrechung des Beschichtungsvorgangs umfassen.
Der Maskierungseinrichtung ist insbesondere zumindest eine Reinigungs- und Trocknungseinrichtung für das zu beschichtende Metall vorgeschaltet, die vorzugsweise zur Erzeugung einer erhöhten Trocknungstemperatur von maximal 200 Grad Celsius ausgelegt ist, um durch möglichst kurze Trocknungszeiten hohe Beschichtungs- bzw. Bandgeschwindigkeiten erreichen zu können. Sie umfasst zudem eine Absaugeinrichtung für sich lösendes Dielektrikumsmaterial, um unerwünschte Verschmutzungen der Metalloberfläche auszuschließen.
Der Galvanisiereinrichtung ist zudem vorzugsweise noch eine Ablöseeinrichtung zum rückstandsfreinen Ablösen des Dielektrikum von der Metalloberfläche nachgeschaltet, die zur Begünstigung des Ablöseprozesses vorzugsweise eine Ultraschalleinrichtung umfasst.
Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Galvanisiersystems zur Durchführung dieses Verfahrens ergeben sich nicht nur aus den zugehörenden Ansprüchen - für sich und/oder in Kombination - sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten erfindungsgemäßen Auisführungsbeispiels in Verbindung mit den zugehörenden Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
ein Flussdiagram (PROCESS SEQUENCE) eines erfindungsgemäßen selektiven Bandgalvanisierverfahrens;
Fig.2
eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen, selektiven dielektrischen Beschichtungsschrittes des Verfahrens gemäß Fig. 1; und
Fig. 3
einen erfindungsgemäß beschichteten Schwalbenschwanzkontakt.
Bei dem beispielhaften erfindungsgemäßen selektiven Bandgalvanisierverfahrens (REEL-TO-REEL-SELECTIVE-PLATING) gemäß Fig. 1 wird ein galvanisch zu beschichtendes flaches, flachgestanztes oder formgestanztes Metallband zunächst in einer ersten Reinigungseinrichtung einer Abkochentfettung (HOT SOAK CLEANING) unterzogen. Anschließend erfolgt in einer zweiten Reinigungseinrichtung noch eine elektrolytische Entfettung (ELECTROLYTIC CLEANING) bevor das Metallband In einer ersten Galvanisiereinrichtung mit einer vollständigen Grundplattierung aus einem geeigneten Metall, wie beispielsweise Kupfer, Nickel oder Silber, versehen wird. Das grundplattierte Metallband wird anschließend in einer dritten Reinigungseinrichtung einer Reinwasserreinigung (CYCLING WATER, CLEAR WATER oder CW CLEANING) mit Kreislaufwasser unterzogen, das über eine Ionenaustauschereinrichtung geführt wird, und nachfolgend in einer ersten Trocknungseinrichtung getrocknet (DRYING). Nun wird auf das vollständig vorplattierte, gereinigte und getrocknete Metallband auf die nachstehend anhand von Fig. 2 noch ausführlich beschriebene Art und Weise mit einer erfindungsgemäßen Maskierungseinrichtung mittels eines Tintenstrahls auf die nicht galvanisch zu beschichtenden Oberflächenbereiche eine selektive dielektrische Maskierungsschicht aufgebracht (SPINJET DIELECTRIC COATING , wobei SPINJET kurz für Selective Plating In k Jet oder selektives Plattieren durch Tintenstrahltechnik steht). Die aufgebrachte dielektrische Maskierungsschicht wird in einer zweiten Trocknungseinrichtung getrocknet (DRYING), wobei zur Beschleunigung des Trocknungsprozesses höhere Temperaturen von bis zu 200 Grad Celsius eingestellt werden. Zur Vermeidung unerwünschter Oberflächenverschmutzungen und zur Gewährleistung der erforderlichen hohen Präzision von weniger als 80 Mikrometer, insbesondere sogar weniger als 30 Mikrometer, werden zudem beim Trocknen eventuell frei werdende Bestandteile von einer Absaugeinrichtung abgesaugt. Die nicht maskierten Oberflächenbereiche des Metallbandes werden nun in einer zweiten Galvanisiereinrichtung auf herkömmliche Art und Weise beispielsweise mit Gold, Silber oder Zinn beschichtet oder plattiert. Anschließend wird die aufgebrachte dielektrische Maskierungsbeschichtung in einer nachgeschaltenen Ablöseeinrichtung wieder vollständig abgelöst oder entfernt. Das Ablösen erfolgt hierbei in einer geeigneten wässrigen Lösung mit mikrodispersen Zuschlagsstoffen (US-DIELECTRIC STRIPPING) unter Einwirkung von Ultraschall (US) aus einer zugeordneten Ultraschalleinrichtung, der eine spürbare Beschleunigung des Ablösevorganges bewirkt. In einer vierten und fünften Reinigungseinrichtung wird schließlich eine erneute Reinwasserreinigung mit Kreislaufwasser (CLEAR WATER ODER CYCLING WATER (CW) CLEANING) bzw. eine Heißwasserreinigung (HOT WATER (HW) CLEANING) durchgeführt; bevor das wunschgemäß selektiv beschichtete Metallband abschließend in einer dritten Trocknungseinrichtung getrocknet wird.
Das erfindungsgemäße Aufbringen der gewünschten selektiven dielektrischen Beschichtung durch die Maskierungseinrichtung in dem genannten dielektrischen Beschichtungsschritt ist in Fig. 2 noch einmal schematisch dargestellt. Das zu beschichtende Metallband 10 wird hierbei mittels einer (nicht dargestellten) Halte- oder Führungseinrichtung mit einer hohen Lagepräzision von weniger als etwa 50 Mikrometer in Pfelrichtung unter einem über dem Metallband 10 angeordneten Spritz- oder Sprühkopf 12 vorbeigeführt. Die Bandgeschwindigkeit beträgt hierbei etwa 3 - 10 m/min. Der Spritz- oder Sprühkopf 12 ist zur Erzielung besserer Beschichtungsergebnisse unter einem Winkel von etwa 3 Grad bezüglich der Vertikalen bzw. der Normalen auf das Metallband 10 geneigt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird nur ein einziger Spritz- oder Sprühkopf 12 zur Erzeugung eines unterbrechungsfreien breiten Dielektrikumsstreifens 16 verwendet. Es sei jedoch bemerkt, dass je nach Anwendungszweck und gewünschtem Beschichtungs- oder Maskierungsmuster gegebenenfalls auch mehrere hinter- und/oder nebeneinander angeordnete Spritz- oder Sprühkopfe 12 eingesetzt werden können, mit denen nahezu beliebige Maskierungsstrukturen hoher Präzision erzeugbar sind. So können selbstverständlich nicht nur ein oder mehrere durchgehende Maskierungsstreifen 16 aufgebracht werden, sondern selbstvertständlich auch diskontinuierliche Auftragungen oder Spotauftragungen nahezu beliebiger Form.
Durch den Spritz- oder Sprühkopf 12 wird eine MEK-haltige (Methyl-Ethyl-Keton-haltige) pigmentfreie Tinte von oben auf das Metallband 10 gespitzt. Diese Tinte ist für den vorliegenden Anwendungszweck ausreichend abriebfest, schnell genug trocknend und in Säuren, Laugen komplexbildnerhaltigen Elektrolyten sowie bei einem Stromfluß durch das Metall zumindest für die Dauer des nachfolgenden Galvanisiervorgangs, d.h. zumindest für mehrere Minuten, ausreichend beständig. Wie schematisch dargestellt ist, wird diese Tinte in feinen dielektrischen Tröpfchen 14 mit einer engen Tröpfchengrößenverteilung zwischen 3 und 70 Mikrometer und einer für eine flächige Beschichtung geeigneten hohen Tröpfchenauftragsrate von etwa 50.000 pro min von oben auf die Oberfläche des Metallbandes 12 aufgespritzt. Die Tröpfchen 14 werden in dem Spritz- oder Sprühkopf 12 mittels einer (nicht dargestellten) geeigneten Einrichtung elektrisch aufgeladen und mittels eines durch eine angelegte Spannung erzeugten elektrischen Steuerfeldes bedarfsgerecht so gesteuert, dass auf der Metalloberfläche ein durchgehender unterbrechungsfreier breiter Streifen 16 entsteht. Wie in der Auschnittsvergrößerung in dem kleinen Diagramm rechts unten zu erkennen ist, beträgt die Kantenschärfe in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa 80 Mikrometer. Es sind jedoch auch höhere Kantenpräzisionen von 30 Mikrometer oder weniger erreichbar.
Die Spritz- oder Sprüheinrichtung 12 führt - wie jeder Schreibkopf eines Tintenstrahldruckers auch - in bestimmten Zeitabständen eine Eigenüberprüfung oder ein sogenanntes Facing durch, bei dem der Tintenstrahl kurzzeitig aussetzt, so dass der Beschichtungsvorgang unterbrochen und der Streifen 16 nicht durchgehend aufgetragen wird. Zu Beginn einer solchen Eigenüberprüfung sendet die Spritz- oder Sprüheinrichtung 12 automatisch jeweils ein Signal aus, das von einer (nicht dargestellten) zugeordneten Steuerungseinrichtung erfasst wird. Entsprechend wird auch das Ende der Eigenüberprüfung und die erneute Spritz- oder Sprühbereitschaft des Tintenstrahlkopfes 12 registriert. Zudem wird mittels einer (nicht dargestellten) Meßeinrichtung die aktuelle Bandgeschwindigkeit des Metallbandes gemessen und über eine Messleitung ebenfalls an die Steuerungseinrichtung übermittelt. Diese bestimmt nun anhand der bekannten Dauer des Eigenüberprüfungsvorganges bzw. der zeitlichen Unterbrechung des Beschichtungsvorganges und der ermittelten aktuellen Bandgeschwindigkeit den zwischenzeitlich erfolgten Vorschub des Metallbandes bzw. die Unterbrechungslänge der dielektrischen Beschichtung und setzt die Spritz- oder Sprüheinrichtung zur Kompensation dieses Vorganges mit einer hohen Präzision von weniger als etwa 50 Mikrometer parallel zur Metalloberfläche zumindest bis zum Ende des bereits vorliegenden Beschichtungsstreifens, insbesondere jedoch sicherheitshalber noch geringfügig weiter zurück, so dass beim anschließenden Weiterverfahren der nun überprüften Spritz- oder Sprüheinrichtung auch der zuvor noch nicht beschichtete Oberflächenbereich ordnungsgemäß überspritzt oder beschichtet wird und ein durchgehender Beschichtungsstreifen entsteht. Alternativ hierzu kann das Metallband aber auch über eine (nicht dargestellte Wippeinrichtung) entsprechend weit automatisch zurückgesetzt werden, um das kurzfristige Aussetzen des Tintenstrahls im Rahmen einer Eigenüberprüfung oder bei einer sonstigen Unterbrechung zu kompensieren.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren ist beispielsweise zur Herstellung von Leiterplattenkontakten, zur Beschichtung halbleitergestanzter Bauelemente mit hoher Kantentoleranz oder auch zur Innenbeschichtung von Schwalbenschwanzkontakten einsetzbar. Das letztgenannte Ausführungsbeispiel wird nachstehend anhand von Fig, 3 verdeutlicht, die auf der rechten Seite in teilweiser weggebrochener Darstellung die Spitze eines Schalbenschwanzkontaktes 18 mit einem eingeführten Gegenkontakt 20 zeigt. wobei die beiden Kontakte 18, 20 im wesentlichen nur an ihren Kontaktstellen 18a bzw. 20a selektiv plattiert sind. Zur Erzeugung dieser stark selektiven materialsparenden Plattierung des Schwalbenschwanzkontaktes 18 wurde dieser in zwei erfindungsgemäßen Beschichtungsvorgängen von neben bis auf die beiden Innenkontaktstellen 18a zunächst dielektrisch beschichtet und anschließend an den nicht beschichteten Stellen durch ein herkömmliches Galvanisierverfahren galvanisch veredelt. Die Präzision bei der dargestellten erfindungsgemäßen galvanischen Innenbeschichtung eines Schwalbenschwanzkontaktes 18 ist mit keinem herkömmlichen Verfahren erreichbar. Die linke Darstelllung in Fig. 3 zeigt noch einmal zwei zugeordnete Steckverbinder mit einer Vielzahl entsprechender Kontakte 18 bzw. 20.
Das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren wurde vorliegend anhand anhand einer selektiven Bandgalvanisierung beispielhaft dargestellt. Der Vollständigkeit halber sei jedoch bemerkt, dass das erfindungsgemäße Verfahren selbstverständlich auch zur Beschichtung anderer Metalloberflächen mit Erfolg einsetzbar ist. So ist beispielsweise auch eine quasikontinuierliche Beschichtung einzelner Metallteile möglich.

Claims (44)

  1. Verfahren zum selektiven galvanischen Beschichten von Metalloberflächen, insbesondere bei flachen, flachgestanzten oder formgestanzten Metallbändern, durch:
    berührungsloses Aufbringen eines flüssigen Dielektrikums zum Maskieren nicht zu beschichtender Oberflächenbereiche; und
    Galvanisieren der nicht maskierten Oberflächenbereiche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität des Dielektrikums vor dem Aufbringen kontrolliert und bei Abweichung von einem vorgegebenen Sollwert auf diesen Sollwert eingestellt wird; und dass das Dielektrikum in Tröpfchen mit einer im wesentlichen gleichen Tröpfchengröße zwischen 3 und 70 Mikrometer und mit einer Konturenschärfe kleiner gleich 80 Mikrometer aufgebracht wird, wobei die Tröpfchen zunächst elektrisch aufgeladen und dann beim Aufbringen durch ein elektrisches Feld bedarfsgerecht gesteuert werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum mit einer so hohen Tröpfchenauftragsrate aufgebracht wird, dass flächige Maskierungen herstellbar sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Tröpfchenauftragsrate 40.000 - 60.000 pro min beträgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum in zumindest einem durchgehenden unterbrechungsfreien Streifen und/oder diskontinuierlich aufgebracht wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum nach dem Auftragen kurzzeitig einer erhöhten Temperatur von maximal 200 Grad Celsius ausgesetzt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass beim Trocknen des Dielektrikums frei werdende Bestandteile abgesaugt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein schnelltrocknendes Dielektrikum verwendet wird, das innerhalb von Sekunden auf der Metalloberfläche trocknet.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Dielektrikum verwendet wird, das zumindest für mehrere Minuten in Säuren, Laugen und komplexbildnerhaltigen Elektrolyten und bei einem Stromfluß durch das Metall beständig ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Dielektrikum eine MEK-haltige (Methyl-Ethyl-Keton-haltige) pigmentfreie Tinte verwendet wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum durch eine Spritz- oder Sprüheinrichtung auf die zu beschichtende Metalloberfläche aufgespritzt oder aufgesprüht wird, die unter einem bestimmten Winkel bezüglich der Normalen auf die Metalloberfläche geneigt ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel 1-10 Grad beträgt.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum von oben auf die Metalloberfläche aufgespritzt oder aufgesprüht wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spritz- oder Sprüheinrichtung mit hoher Präzision parallel zur Metalloberfläche verfahren wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass diese Parallelbewegung mit einer Genauigkeit von weniger als 50 Mikrometer erfolgt.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spritz- oder Sprüheinrichtung nach einem kurzzeitigen Aussetzen zur Kompensation einer zwischenzeitlichen Metallbewegung automatisch zurückverfahren wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 - 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Metall bei feststehender Spritz- oder Sprüheinrichtung durch eine Wippeinrichtung zurückbewegt wird, um ein kurzzeitigen Aussetzen der Spritz- oder Sprüheinrichtung zu kompensieren.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 - 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Spritz- oder Sprüheinrichtung mit mehreren neben- und/oder hintereinander angeordneten Spritz- bzw. Sprühköpfen verwendet wird.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Metalloberfläche vor dem Aufbringen des Dielektrikums gereinigt und getrocknet wird.
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Metall mit einer Lagepräzision von weniger als 50 Mikrometer positioniert oder geführt wird.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein bewegtes Metallband beschichtet wird, dessen Geschwindigkeit 3 - 10 m/min beträgt.
  21. Verfahren nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Metallbandes bestimmt und an eine Steuerungseinrichtung weitergeleitet wird.
  22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das aufgebrachte Dielektrikum nach erfolgter Galvanisierung in wässriger Lösung rückstandsfrel entfernt wird.
  23. Verfahren nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige Lösung verwendet wird, durch die die Metalloberfläche und ihre galvanische Beschichtung chemisch nicht angegriffen werden.
  24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Dielektrikum beim Ablösen mit Ultraschall beaufschlagt wird.
  25. Galvanisierungssystem zum selektiven galvanischen Beschichten von Metalloberflächen insbesondere bei flachen, flachgestanzten oder formgestanzten Metallbändern, mit:
    einer Halte- oder Führungseinrichtung für ein zu beschichtendes Metall;
    einer Maskierungseinrichtung zum Maskieren der nicht zu beschichtenden Oberflächenbereiche;
    einer Galvanisiereinrichtung zum Galvanisieren der nicht maskierten Oberflächenbereiche; und
    einer Steuerungseinrichtung,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Maskierungseinrichtung folgende Einrichtungen umfasst:
    eine Einrichtung zur Erfassung und Einstellung der Viskosität eines flüssigen Dielektrikums;
    eine Spritz- oder Sprüheinrichtung für das Dielektrikum, die so ausgebildet ist, dass das Dielektrikum in Tröpfchen mit einer im wesentlichen gleichen Tröpfchengröße zwischen 3 und 70 Mikrometer und einer Konturenschärfe kleiner gleich 80 Mikrometer aufspritzbar ist oder aufgespritzt wird;
    eine Einrichtung zum elektrischen Aufladen der Tröpfchen; und
    eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Steuerfeldes für die Tröpfchen.
  26. Galvanisierungssystem nach Anspruch 25,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spritz- oder Sprüheinrichtung für hohe Tröpfchenauftragsraten zur Erzeugung eines flächenmäßigen Dielektrikumsauftrags ausgelegt ist.
  27. Calvanisierungssystem nach Anspruch 26,
    dadurch gekennzeichnet, dass dass die Tröpfchenauftragsrate 40.000 - 60.000 beträgt.
  28. Galvanisierungssystem nach einem der Ansprüche 25 - 27,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spritz- oder Sprüheinrichtung so ansteuerbar ist oder angesteuert wird, dass das Dielektrikum in zumindest einem durchgehend unterbrechungsfreien Streifen und/oder diskontinuierlich aufgetragen wird.
  29. Galvanisierungssystem nach einem der Ansprüche 25 - 28,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spritz- oder Sprüheinrichtung unter einem bestimmten Winkel bezüglich der . Normalen auf eine zu beschichtende Metalloberfläche geneigt ist.
  30. Galvanisierungssystem nach Anspruch 29,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel 1 - 10 Grad beträgt.
  31. Galvanisierungssystem nach einem der Ansprüche 25 - 30,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spritz- oder Sprüheinrichtung mit hoher Präzision parallel zur Metalloberfläche verfahrbar ist oder verfahren wird.
  32. Galvanisierungssystem nach Anspruch 31,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Präzision besser ist als 50 Mikrometer.
  33. Galvanisierungssystem nach einem der Ansprüche 25 - 32,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung so ausgelegt ist, dass eine kurzzeitige Unterbrechung eines Beschichtungsvorgangs erfasst und durch automatisches Zurückverfahren der Spritz- oder Sprüheinrichtung kompensiert wird.
  34. Galvanisierungssystem nach nach einem der Ansprüche 25 - 33,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spritz- oder Sprüheinrichtung oberhalb der Halte- oder Führungseinrichtung angeordnet ist.
  35. Galvanisierungssystem nach einem der Ansprüche 25 - 34,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spritz- oder Sprüheinrichtung mehrere neben- und/oder hintereinander angeordnete Spritz- bzw. Sprühköpfe umfasst.
  36. Galvanisierungssystem nach einem der Ansprüche 25 - 35,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Halte- oder Führungseinrichtung zu beschichtendes Metall mit einer Lagepräzision von weniger als 50 Mikrometer hält oder führt.
  37. Galvanisierungssystem nach einem der Ansprüche 25 - 36,
    dadurch gekennzeichnet, dass zu beschichtendes Metall durch die Halte- oder Führungseinrichtung mit einer Geschwindigkeit von 3 -10 m/min bewegt wird oder bewegbar ist.
  38. Galvanisierungssystem nach Anspruch 37,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Halte- oder Führungseinrichtung eine Einrichtung zur Bestimmung der Bewegungsgeschwindigkeit des Metalls zugeordnet ist.
  39. Galvanisierungssystem nach einem der Ansprüche 25 - 38,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Halte- oder Führungseinrichtung eine Wippeinrichtung zum automatischen Zurücksetzen des Metalls umfasst.
  40. Galvanisierungssystem nach einem der Ansprüche 25 - 39,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Maskierungseinrichtung eine erste Reinigungs- und Trocknungseinrichtung für zu beschichtendes Metall vorgeschaltet ist.
  41. Galvanisierungssystem nach einem der Ansprüche 25 - 40,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Maskierungseinrichtung eine zweite Trocknungseinrichtung zur Erzeugung einer erhöhten Temperatur von maximal 200 Grad Celsius nachgeschaltet ist.
  42. Galvanisierungssystem nach Anspruch 41,
    dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Trocknungseinrichtung eine Absaugeinrichtung umfasst.
  43. Galvanisierungssystem nach einem der Ansprüche 25 - 42,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Galvanisiereinrichtung eine Ablöseeinrichtung für aufgebrachtes Dielektrikum nachgeschaltet ist.
  44. Galvanisierungssystem nach Anspruch 43,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ablöseeinrichtung eine Ultraschalleinrichtung umfasst.
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