EP2010700A2 - Vorrichtung und verfahren zur galvanischen beschichtung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur galvanischen beschichtung

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EP2010700A2
EP2010700A2 EP07727869A EP07727869A EP2010700A2 EP 2010700 A2 EP2010700 A2 EP 2010700A2 EP 07727869 A EP07727869 A EP 07727869A EP 07727869 A EP07727869 A EP 07727869A EP 2010700 A2 EP2010700 A2 EP 2010700A2
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EP
European Patent Office
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substrate
electrically conductive
discs
disks
shaft
Prior art date
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EP07727869A
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English (en)
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Rene Lochtman
Jürgen Kaczun
Norbert Schneider
Jürgen PFISTER
Gert Pohl
Nobert Wagner
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
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    • C25D7/06—Wires; Strips; Foils
    • C25D7/0614—Strips or foils
    • C25D7/0657—Conducting rolls

Definitions

  • the invention relates to a device for electroplating at least one electrically conductive substrate or a structured or full-surface electrically conductive surface on a non-conductive substrate, which comprises at least one bath, an anode and a cathode, wherein the bath contains an electrolyte solution containing at least one metal salt, are deposited from the metal ions on electrically conductive surfaces of the substrate to form a metal layer.
  • the invention further relates to a process for the galvanic coating of at least one substrate, which is carried out in a device designed according to the invention.
  • Galvanic coating methods are used, for example, to coat electrically conductive substrates or structured or full-area electrically conductive surfaces on non-conductive substrates. With these methods, it is possible, for example, to produce conductor tracks on printed circuit boards, RFID antennas, flat cables, thin metal foils, conductor tracks on solar cells, and to galvanically coat other products, such as two- or three-dimensional objects, for example plastic molded parts.
  • DE-B 103 42 512 discloses an apparatus and a method for the electrolytic treatment of electrically mutually insulated, electrically conductive structures on surfaces of band-shaped material to be treated.
  • the material to be treated is conveyed continuously on a transport path and in a transport direction, wherein the material to be treated is contacted with a contact electrode disposed outside an electrolysis region, whereby the electrically conductive structures are subjected to negative voltage.
  • metal ions are deposited on the electrically conductive structures from the treatment liquid to form a metal layer.
  • An electroplating apparatus in which the contacting unit is arranged in the electrolyte bath is disclosed, for example, in DE-A 102 34 705.
  • the galva- Nisier Republic is suitable for coating already conductive formed structures which are arranged on a band-shaped carrier.
  • the contacting takes place via rollers which are in contact with the conductive structures. Since the rollers are in the electrolyte bath, metal also separates out from the electrolyte bath.
  • the rollers are made up of individual segments which are switched cathodically, as long as they are in contact with the structures to be coated and are switched anodically, if there is no contact of roller and electrically conductive structure.
  • the object of the invention is to provide a device which ensures a sufficiently long contact time even for short structures, so that even short structures are provided with a sufficiently thick and homogeneous metal layer. Furthermore, the device should require less space.
  • a device for electroplating at least one electrically conductive substrate or a structured or full-surface electrically conductive surface on a non-conductive substrate which comprises at least one bath, an anode and a cathode, wherein the bath at least one metal salt containing electrolytic solution are deposited from the metal ions on electrically conductive surfaces of the substrate to form a metal layer, while the cathode is brought into contact with the surface to be coated of the substrate and the substrate is conveyed through the bath.
  • the cathode comprises at least two disks rotatably mounted on a respective shaft, wherein the disks mesh with one another.
  • the device according to the invention with intermeshing disks as a cathode that also substrates with short electrically conductive structures, especially in the transport direction of the substrate, with a out- reaching thick and homogeneous coating can be provided.
  • This is made possible by the fact that a smaller distance of the contact points of the discs with the electrically conductive structures can be realized by the intermeshing discs than is the case with successively arranged rollers.
  • the disks are designed in a cross-section matched to the respective substrate.
  • the disks preferably have a circular cross section.
  • the waves can have any cross section.
  • the waves are cylindrical.
  • the distance between two disks on a shaft corresponds at least to the width of a disk. This makes it possible that in the distance between two discs on a shaft, a disc can engage another shaft.
  • At least four shafts with disks can be arranged in pairs one behind the other.
  • the arrangement is preferably such that the second pair of shafts arranged offset relative to the first pair of shafts contacts the electrically conductive structure in the region on which the metal was deposited during the contacting with the first pair of shafts.
  • preferably more than two pairs of waves are connected in series.
  • the Einrithmmabshadow can be varied as desired. It is also possible to vary the distances of the individual pairs of waves as desired.
  • the number of juxtaposed slices on the at least one shaft is dependent on the width of the substrate. The wider the substrate to be coated, the more discs must be placed side by side. It is important to ensure that between the discs each have a free gap in which the metal can be deposited on the electrically conductive substrate or the structured or full-surface electrically conductive surface of the substrate and can comb a disk of the underlying wave.
  • the size of the disks used as the cathode depends on the size of the structures to be electroplated. For example, play structures whose length, as seen in the transport direction, greater than or equal to the distance, with the offset successive discs touch the substrate, coated sufficiently, when their width and position on the substrate is such that these of the staggered successive roles also is touched.
  • narrow discs are used with a small diameter.
  • An advantage of narrow disks with small distances from one another is that the contact probability of the smallest structures is thereby greater than with a smaller number of wide disks. Since the contact surface of the disc by covering the structures directly under the disc inhibits the deposition, it is advantageous to minimize this coverage effect through narrow slices.
  • the electrolyte purging of the surface to be coated is more uniform by a multiplicity of smaller surface accesses than with vain surface accesses such as are present with a small number of wide disks.
  • the lowest possible disk width and the smallest possible diameter with which the disks can be manufactured depend, on the one hand, on the manufacturing methods available and, on the other hand, on the fact that the disk is mechanically stable during operation, i. that the disc does not buckle or bend during operation.
  • the distance between two intermeshing discs depends on whether the discs have the same or different polarity. For example, with the same polarity, it is possible for the intermeshing disks to touch each other, while in the case of different polarity a distance must be provided between the disks in order to avoid a short circuit. Furthermore, sufficient flushing of the intermediate spaces between the panes and the space delimited by the surface of the substrate to be coated with the electrolyte solution must also be ensured.
  • the discs are powered by the shaft.
  • a voltage source for example, to connect the shaft outside the bath to a voltage source.
  • This connection is generally made via a slip ring.
  • any other connection is possible with which a voltage transfer from a stationary voltage source is transmitted to a rotating element.
  • the contact disks on their outer circumference with power.
  • sliding contacts such as brushes, may be in contact with the contact disks on the side facing away from the substrate.
  • the shafts and the disks are at least partially made of an electrically conductive material.
  • the shafts from an electrically insulating material and to realize the power supply to the individual disks, for example by electrical conductors, such as wires.
  • electrical conductors such as wires.
  • the individual wires are each connected to the contact discs, so that the contact discs are supplied with voltage.
  • the discs are made of an electrically conductive material only at their outer periphery, then it is necessary to provide an electrical conductor which connects the shaft to the outer periphery of the disc.
  • an electrical conductor can be accommodated inside the pane.
  • the power supply can also be realized via a fastening means, for example a screw, with which the disc is mounted on the shaft.
  • openings are formed in the disks in a preferred embodiment.
  • the electrolyte solution can be transported to the substrate.
  • the mixing of the electrolyte solution is improved over a closed-disk embodiment.
  • the perforated disks can deliver faster electrolyte solution to the substrate than would be possible if the electrolyte solution could only flow through the gaps between the individual disks.
  • discs in which a ring with spokes is mounted on the shaft.
  • the ring In order to enable a galvanic coating, it is necessary that the ring is made on its outer circumference of an electrically conductive material. In a preferred embodiment, the entire ring is made of an electrically conductive material.
  • the spokes with which the ring is fastened to the shaft can be made, for example, of an electrically conductive material or of an electrically insulating material. If the spokes are made of an electrically conductive material, it is preferred that the voltage supply of the ring via the shaft and the spokes takes place.
  • spokes are made of an electrically insulating material
  • a spoke which is electrically conductive so that the voltage from the shaft can be transmitted to the ring.
  • spokes made of an electrically insulating material to connect the ring via a current conductor, for example a cable to the current-carrying shaft.
  • the voltage apply directly to the ring surface.
  • the ring surface is contacted, for example, with a sliding contact, such as a brush.
  • the disks are in each case connected cathodically in the abovementioned exemplary embodiments. Due to the cathodic circuit of the discs also separates on this metal. Therefore, it is necessary to remove the disks to remove the deposited metal, i. for demetallizing, to switch anodically. This can occur, for example, in production interruptions. In order to be able to carry out a demetallization during operation, in a preferred embodiment the disks can be lifted by the substrate and lowered onto the latter.
  • the slices lowered onto the substrate may be switched cathodically while the slices lifted from the substrate are anodically connected.
  • the cathodically connected disks which are lowered onto the substrate, the electrically conductive structures on the substrate are cathodically contacted and thus coated.
  • the anodic circuit of the disks which do not touch the substrate, removes the metal previously deposited thereon.
  • the discs distributed over the circumference individual, electrically isolated from each other sections.
  • the sections which are electrically insulated from one another are preferably switchable both cathodically and anodically. This makes it possible that a portion which is in contact with the substrate, is switched cathodically and as soon as it is no longer in contact with the substrate, is connected anodically. As a result, deposited metal is removed during the cathodic circuit on the portion during the anodic circuit.
  • the voltage supply of the individual segments generally takes place via the shaft.
  • the material from which the electrically conductive parts of the disks are made is preferably an electrically conductive material which does not change into the electrolyte solution during operation of the device.
  • Suitable materials include metals, graphite, conductive polymers such as polythiophenes or metal / plastic composites.
  • Preferred materials are stainless steel and / or titanium.
  • the discs do not dissolve when they are switched anodic to remove the metal deposited on it again, the usual for insoluble anodes and the skilled person known material is used for the discs and the waves.
  • a suitable material is, for example, titanium coated with a conductive mixture of metal oxides.
  • the device for electroplating further comprises a device with which the substrate can be rotated.
  • a device with which the substrate can be rotated By rotating electrically conductive structures, which are initially seen in the transport direction of the substrate, wide and short, aligned so that they are narrow and long after turning - seen in the transport direction. By turning different coating times are compensated, which result from the fact that a coating of the electrically conductive structure already takes place with the first contact with the cathodically connected disc.
  • the substrate either passes through the device a second time or a second corresponding device.
  • the angle through which the substrate is rotated is preferably in the range of 10 ° to 170 °, more preferably in the range of 50 ° to 140 °, in particular in the range of 80 ° to 100 °, and most preferably the angle is the substrate is rotated, substantially 90 °.
  • 90 ° means that the angle through which the substrate is rotated does not deviate more than 5 ° from 90 °.
  • the device for rotating the substrate can be arranged inside or outside the bath. In order to further coat the same side of the substrate in order, for example, to achieve a greater layer thickness of the metal layer, the axis of rotation is aligned perpendicular to the surface to be coated.
  • the rotation axis is arranged so that after rotation, the substrate is positioned so that the surface to be coated next faces the cathode.
  • the layer thickness of the metal layer deposited on the electrically conductive structure by the method according to the invention depends on the contact time, which results from the passage speed of the substrate through the device and the number of waves positioned one behind the other with intermeshing disks arranged thereon, and the current intensity with which the device is operated.
  • a higher contact time can be achieved, for example, by connecting several devices according to the invention in series in at least one bath.
  • a plurality of devices according to the invention are connected in series in each case in individual baths. This makes it possible to hold in each bath a different electrolyte solution to sequentially deposit different metals on the electrically conductive structures. This is advantageous, for example, in decorative applications or in the production of gold contacts.
  • the respective layer thicknesses are adjustable by the choice of the flow rate and the number of devices with the same electrolyte solution.
  • two shafts with the disks mounted thereon are arranged so that the substrate to be coated can be passed between them. According to the invention are then both at the
  • the coating takes place in that the metal layers deposited on the upper side and on the lower side grow together in the hole.
  • a conductive hole wall is at least partially provided, which is coated by the inventive method.
  • the entire wall of the hole can be coated. If not the entire hole wall is electrically conductive, the coating of the entire hole wall is carried out here by growing together of the metal layers.
  • the substrate can either rest on the intermeshing disks, the underside of the substrate being coated or guided along the underside of the disks, coating the top of the substrate.
  • the discs can simultaneously serve to transport the substrate.
  • a sufficient contact of the intermeshing discs with the substrate is achieved by the fact that the substrate is preferably pressed with a pressing device to the intermeshing discs.
  • pressing device are, for example, pressure rollers or belts, which are guided around waves and pressed against the substrate.
  • a transport device with which the substrate is brought into contact with the discs.
  • a transport device is, for example, a belt or rollers on which the substrate runs.
  • the substrate can then either be pressed by means of the device for galvanic coating with a predetermined contact force against the transport device or by means of the transport device against the device for galvanic coating.
  • the intermeshing disks connected to the cathode that contact the substrate can be used simultaneously to transport the substrate through the bath.
  • the drive is preferably outside the bath. If a transport device independent of the cathodically connected disks is provided, the shafts and the disks mounted thereon can be rotated by the substrate so that the peripheral speed of the disks corresponds to the speed with which the substrate is transported.
  • all shafts are driven by a common drive unit.
  • the drive unit is preferably an electric motor.
  • the shafts are preferably connected to the drive unit via a chain or belt transmission. But it is also possible to provide the shafts with gears that mesh and over which the waves are driven. In addition to the possibilities described here, any further, known to those skilled, suitable drive for driving the waves can be used.
  • the anodically connected shafts, disks or portions of the disks electrically insulated from one another can be used, on the other hand it is also possible to additionally provide anodes in the bath. If only cathodically connected shafts and disks are provided, it is necessary to additionally arrange anodes in the bath.
  • the anodes are preferably arranged as close as possible to the structure to be coated. For example, the anodes can each be arranged in front of the first and behind the last of the shafts with intermeshing disks.
  • Suitable material for the anodes is on the one hand any material known to those skilled in the art for insoluble anodes. Preference is given here, for example, stainless steel, graphite, platinum, titanium or metal / plastic composites.
  • soluble anodes can also be provided. These then preferably contain the metal, which is deposited galvanically on the electrically conductive structures.
  • the anodes can take any known form to those skilled in the art. For example, flat bars can be used as anodes, which can be used during operation of the device. tion have a minimum distance from the substrate surface. It is also possible to use flat sheets or elastic wires, such as spiral wires, as anodes.
  • a flexible circuit substrate which is preferably in the form of a tape
  • this is unwound from a roll lying in front of the bath and wound after passing through the bath on a new roll.
  • all electrically conductive surfaces can be coated, regardless of whether electrically insulated structures insulated from one another are to be coated on a nonconductive substrate or a full surface area.
  • the device is used for coating electrically conductive structures on a non-electrically conductive support, for example reinforced or unreinforced polymers, as they are commonly used for printed circuit boards, ceramic materials, glass, silicon, textiles, etc.
  • the thus produced, electroplated electrically conductive structures are, for example, conductor tracks.
  • the electrically conductive structures to be coated can be printed on the printed circuit board, for example, from an electrically conductive material.
  • the electrically conductive structure preferably contains either particles of any geometry of an electrically conductive material in a suitable matrix or consists essentially of the electrically conductive material.
  • Suitable electrically conductive materials are, for example, carbon or graphite, metals, preferably aluminum, iron, gold, copper, nickel, silver and / or alloys or metal mixtures containing at least one of these metals, electrically conductive metal complexes, conductive organic compounds or conductive polymers.
  • a pretreatment is first required to make the structures electrically conductive.
  • This may be, for example, a chemical or a mechanical pretreatment such as a suitable cleaning.
  • a suitable cleaning for example, the oxide layer of metals which disturbs the electroplating is removed beforehand.
  • the electrically conductive structures to be coated can also be applied to the printed circuit boards by any other methods known to those skilled in the art.
  • Such printed circuit boards are for example installed in products such as computers, telephones, televisions, automotive electrical components, keyboards, radios, video, CD, CD-ROM and DVD players, game consoles, measuring and control devices, sensors, electrical kitchen appliances, electric toys, etc .
  • electrically conductive structures can be coated on flexible circuit carriers.
  • Such flexible circuit carriers are, for example, polymer films, such as polyimide films, PET films or polyolefin films, on which electrically conductive structures are printed.
  • the device according to the invention and the method according to the invention are suitable for the production of RFID antennas, transponder antennas or other antenna forms, chip card modules, flat cables, seat heaters, foil conductors, printed conductors in solar cells or in LCD or plasma picture screens or for the production of electroplated products in any desired form , such as thin metal foils, one- or two-sided metal-clad polymer carrier with a defined layer thickness, 3D-molded interconnect devices or even for the production of decorative or functional surfaces on products that are used, for example, to shield electromagnetic radiation, for heat conduction or as packaging , Furthermore, the production of contact points or contact pads or wiring on an integrated electronic component is possible.
  • the substrate After leaving the device for galvanic coating, the substrate can be further processed according to all steps known to the person skilled in the art. For example, existing electrolyte residues can be removed from the substrate by rinsing and / or the substrate can be dried.
  • the device according to the invention for the galvanic coating of electrically conductive substrates or of electrically conductive structures on electrically non-conductive substrates can be equipped with any additional device known to the person skilled in the art as required.
  • ancillary devices include, for example, pumps, filters, chemical feeders, roll-up and roll-down devices, etc.
  • the device according to the invention can also be operated, for example, in the pulse method known from Werner Jillek, Gustl Keller, Handbuch der Porterplattentechnik, Eugen G. Leuze Verlag, 2003, Vol. 4, pages 192, 260, 349, 351, 352, 359.
  • the galvanic coating device can be used for any conventional metal coating.
  • the composition of the electrolyte solution used for the coating depends on which metal the electrically conductive structures are to be coated on the substrate.
  • Usual metals deposited by electroplating on electrically conductive surfaces are, for example, gold, nickel, palladium, platinum, silver, tin, copper or chromium.
  • Suitable electrolyte solutions which can be used for the electroplating of electrically conductive structures are known to those skilled in the art from, for example, Werner Jillek, Gustl Keller, Handbuch der Porterplattentechnik, Eugen G. Leuze Verlag, 2003, Vol. 4, pages 332 to 352.
  • the advantage of the device according to the invention and of the method according to the invention is that the intermeshing disks provide a larger contact surface and thus a longer contact time per unit area than is the case with rollers known from the prior art. As a result, shorter distances can be realized with more metal structure and more homogeneous layer thicknesses. In addition, the plants can be built shorter, enabling higher throughput and lower operating costs. Another significant advantage is that now even very short structures, as they are desired for example in the production of printed circuit boards, faster, more targeted and above all reproducible and can be realized with homogeneous layer thicknesses than with the roll systems known from the prior art is possible.
  • FIG. 1 shows a plan view of a device designed according to the invention
  • FIG. 2 shows a side view of a device designed according to the invention
  • Figure 3 is a side view of an inventive device in a second embodiment
  • FIG. 4 shows a shaft with a single disk mounted thereon
  • FIG. 5 shows a pane designed according to the invention with individual electrically isolated sections distributed over the circumference
  • FIG. 1 shows a plan view of a device designed according to the invention.
  • a number of first discs 2 is arranged on a first shaft 1.
  • the discs 2 are each mounted with a distance 3 on the shaft 1.
  • the distance 3 is chosen so that can engage in these second discs 4, which are mounted on a second shaft 5.
  • the distance 6 of the second disks 4 is chosen so that in each case between two second disks 4, a first disk 2 can engage.
  • the first disks 2 mounted on the first shaft 1 and the second disks 4 mounted on the second shaft 5 each have the same width.
  • disks with different widths disks of the same width can each be provided on a shaft, while disks with a width which deviates from the width of the disks on the first shaft are provided on the second shaft, or disks of different width are mounted on a shaft. If disks of different widths are mounted on a shaft, it is necessary that the distances between two disks on the second shaft, which engage between two disks on the first shaft, be selected accordingly, that the discs of different widths can intervene in the distances.
  • At least two pairs of shafts with intermeshing discs can be connected in series.
  • the wave pairs can then be offset from each other. It is also possible that the disks of the front shaft of the rear pair meshes with the spaces between the disks of the rear shaft of the front pair.
  • the distance 3 between two first disks 2 is at least as large as the width of a second disk 4.
  • the distance 6 of the second disks 4 is at least as large as the width of a first disk 2.
  • the distance 3, 6 see between two disks 2, 4 larger than the width of each engaging in this distance discs 2, 4, so that electrolyte solution can flow through this distance in the direction of the substrate to be coated.
  • the engagement depth 7, with which the second disks 4 engage in the first disks 2 is dependent on the distance at which the first disks 2 and the second disks 4 are to contact the substrate. It is thus possible for the disks 2, 4 to engage with one another in the edge region or for the first disks 2 to engage between the second disks 4 so far that the first disks 2 just touch the second shaft 5.
  • the second disks 4 also touch the first shaft 1.
  • the first disks 2 and the second disks 4 it is not necessary for the first disks 2 and the second disks 4 to be in the same Diameter are executed. Just as well, it is also possible that the diameters of the first disks 2 and the second disks 4 are different.
  • Figure 2 shows a side view of an inventive device.
  • FIG. 2 shows how the first disks 2 engage in the second disks 4.
  • the contact of the disks 2, 4 to be coated with electrically conductive structures 30 on a substrate 31 is carried out with the distance of the axial centers of the first shaft 1 and the second shaft 5.
  • the denser the axis centers of the first shaft 1 and the second shaft 5 are together
  • the contact points of the first disks 2 and the second disks 4 are also closer to the substrate.
  • the distance at which the first disks 2 and the second disks 4 touch the substrate is designated by reference numeral 8.
  • the transport of the substrate 31 through the bath with the electrolyte solution takes place in the embodiment shown here by means of a transport device 32.
  • the transport device 32 comprises an endless belt 33, which rotates two shafts 34, 35.
  • the distance between the band 33 and the discs 2, 4 is selected so that the substrate 31 is pressed with the electrically conductive structures 30 with a defined contact force against the discs 2, 4.
  • the pressing of the electrically conductive structures 30 to the discs 2, 4 can either be done by the transport device 32 is fixedly mounted and, for example, the discs 2, 4 is pressed with a predetermined contact force on the substrate 31 with the electrically conductive structures 30, Why the waves 1, 5 of the discs 2, 4 may be resiliently mounted.
  • the axes 1, 5 of the discs 2, 4 may be fixedly mounted and predetermined contact pressure is exerted by the transport device 32 to the substrate 31.
  • the shafts 34, 35 of the transport device 32 are resiliently mounted.
  • a transport device 32 as shown in Figure 2, a plurality of juxtaposed individual waves can be used as a transport device. It is also possible, instead of the transport device 32, to provide a second device according to the invention which comprises at least two axles with intermeshing disks arranged thereon.
  • both the axes 1, 5 with to drive the discs arranged thereon 2, 4 and the shafts 34, 35.
  • the drive of the shafts 1, 5 and 34, 35 is preferably arranged outside the bath.
  • each shaft 1, 5, 34, 35 can be driven individually, the shafts 1 and 5 are preferred from a first drive and the shafts 34 and 35 driven by a second drive or all shafts 1, 5, 34, 35 are driven by a common drive.
  • the individual shafts 1, 5 and / or 34, 35 are then connected to each other, for example via gears or chain or belt transmission.
  • anodes 36 are provided in the bath.
  • the anodes 36 may be in the form of flat bars, as shown here.
  • the anodes 36 are arranged in the vicinity of the electrically conductive structure 30 to be coated. In this case, care must be taken that the anodes 36 do not touch the electrically conductive structure 30, since otherwise the metal already deposited thereon would be removed again.
  • the anodes 36 can also be designed as flat sheets or as elastic wires, for example spiral wires.
  • any further, known in the art form of anodes can be used.
  • the anodes can be both insoluble and soluble.
  • insoluble anodes 36 The material for insoluble anodes 36 is known to those skilled in the art.
  • the metal is preferably used, which is deposited on the electrically conductive structures 30.
  • FIG. 3 shows a device designed according to the invention in a further embodiment.
  • the device shown in FIG. 3 it is possible with the device shown in FIG. 3 to simultaneously coat electrically conductive structures 30 on the upper side and on the underside of the substrate 31. It is also possible to galvanically coat holes 37 in the substrate and thus to obtain an electrically conductive connection of the electrically conductive structure 30 on the upper side and the electrically conductive structure 30 on the underside of the substrate 31.
  • a device comprising at least two shafts 1, 5 with intermeshing discs 2, 4 arranged thereon on the upper side of the substrate 31 and a device having at least two shafts 1, 5 with intermeshing discs 2, 4 arranged thereon Bottom of the substrate 31 is arranged. The substrate is passed between the devices.
  • the transport of the substrate is preferably carried out by the discs 2, 4, which contact the electrically conductive structures 30.
  • the discs 2, 4 which contact the electrically conductive structures 30.
  • FIG. 4 shows a shaft designed according to the invention with a disk mounted thereon.
  • a disk 10, as shown in FIG. 4, comprises individual sections 1 1.
  • the sections 11 are each electrically insulated from one another by an insulation 12. This makes it possible, for example, to switch side by side sections 1 1 differently.
  • a portion 11 may be cathodically connected while the adjacent portion 11 is anodically connected.
  • the advantage of this embodiment is that metal which deposits on a portion 11 while it is cathodically connected is removed again from this portion 11 while it is connected anodically. This removal of the metal deposited on the individual sections 11 is possible during the operation of the coating device.
  • a continuous power supply 13 is provided, with which each adjacent sections 1 1 of the adjacent discs 10 are contacted.
  • a power supply 13 is for example an insulated cable, which is attached to the outer circumference of the roller.
  • the insulated cable can also run in the interior of the shaft 14.
  • the shaft 14 is formed as a hollow shaft.
  • power can also be supplied directly via the shaft.
  • the shaft 14 in disks 10, which are constructed in individual electrically isolated sections 1 1, also constructed in individual electrically isolated from each other sections.
  • the power supply can then take place in each case via the individual electrically conductive sections of the shaft 14.
  • the sections 11 of the disc 10 are each connected to an electrically conductive portion of the shaft 14.
  • the individual sections 1 1 of the disc 10 is in each case via a power supply 13 in the form of insulated cable
  • the individual sections 1 for example, each with cable connections 15 to the power supply 13.
  • the cable connection 15 can be arranged on the outside of the pane 10, but it is also possible to fertilize the cable connections 15 so as not to cause any lateral broadening of the panes 10, on the outside. Ie 14 facing end of the individual segments 1 1 provide. This can be done for example by a spike, which is inserted into an insulated cable serving as a power supply 13.
  • FIG. 5 shows a side view of a pane according to FIG. 4.
  • 1 1 recesses 16 may be formed in the segments. In this case, the electrolyte solution can flow through the recesses 16.
  • the recesses 16 can each be formed only in individual segments 1 1 of the disc 10 or in all segments 1 1 of the disc 10.
  • the disc 10 instead of the recesses 16 in the disc 10, the disc 10 in the form of a wheel in which an electrically conductive ring with individual spokes is mounted on the shaft 14. In order to enable a galvanic coating of a substrate, it is necessary that the disc 10 is electrically conductive on its outer periphery.
  • the disk 10 with an annular contacting area 18 which is provided on the outer circumference of the disk 10.
  • annular contacting region 18 for example, the known in the art, currently used for insoluble anodes conventional material is. These are, for example, titanium coated with a conductive mixture of metal oxides.
  • the individual segments 11 can be made of an electrically insulating material in the region between the annular contacting region 18 and the shaft 14. In this case, it is only necessary to provide either through the electrically conductive material or on the surface of the individual segments, a conductor through which the voltage from the power supply 13, which in the embodiment shown here as a cable 17, on the outer circumference Resting wave, is executed, lead to the annular contact area 18. If only the annular contacting region 18 is designed to be electrically conductive, it is sufficient to alternately produce an anodic and cathodic circuit. possible, if in each case between individual segments 19 of the annular Kontak- ttechniks Kunststoffes 18, the insulation 12 is provided. As a result of this, the segments 19 of the annular contacting region 18 are sufficiently electrically insulated from one another in order to avoid a short circuit between an anodically connected segment 19 and a cathodically connected segment 19.
  • FIG. 6 shows an embodiment for a current supply of a device designed according to the invention.
  • the power supply to a shaft 14 with disks 10 arranged thereon can be effected, for example, via a further disk 20 arranged outside the bath with the electrolyte solution.
  • the further disc 20 is constructed, for example, like a disc 10, with which the substrate to be coated is contacted.
  • the further disk 20 also comprises an annular contacting region 18, which is divided into individual segments 19. Instead of an annular contacting region 18, it is also possible in each case to manufacture the individual segments 11 of the further disk 20 completely from an electrically conductive material.
  • the further disc 20 to provide 1 1 recesses 16 in the individual segments.
  • the recesses 16 can be formed in each segment 1 1 or only in individual segments 1 1.
  • the individual segments 19 of the annular contacting region 18 are electrically connected to the power supply 13, which in the embodiment shown in FIG. 6 is likewise in the form of cables 17 which are arranged on the outer circumference of the shaft 14.
  • the further disc 20 is provided at its end faces with an electrical insulation, so that only an electrically conductive surface is present on the outer circumference. In this way it can be avoided that injuries occur due to accidental contact with the disc 20.
  • a cathodic sliding contact 21 connected to a cathodic power supply 22 and an anodic sliding contact 23 connected to an anodic power supply 24 are provided.
  • cathodic sliding contact 21 and as anodic sliding contact 23 any sliding contact known to the person skilled in the art can be used.
  • the shaft is made up of individual electrically conductive segments, which are separated by insulation, the power supply can also over Sliding contacts are made directly on the shaft. In this case, another disc 20 is not required.
  • the anodic contact area is preferably larger than the cathodic contact area. This means that preferably more segments are connected anodically than are connected cathodically.
  • the maximum number of cathodically connected segments 19 corresponds to the number of anodically connected segments 19.
  • the substrate to be coated is guided along the underside of the disks 10 with the embodiment shown in FIG. If the substrate is to be guided along the upper side of the disks 10, so that the underside of the substrate is coated, the cathodic sliding contact must be arranged on the upper side of the further disk 20 and the anodic sliding contact on the underside of the further disk 20.
  • the substrate can be guided along the individual devices at any angle. It is not necessary that the substrate is transported horizontally, ie parallel to the liquid surface through the bath. Thus, for example, it is even possible if the substrate to be coated is held sufficiently firmly that it is guided perpendicular to the liquid surface on the disks 10 for contacting. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Description

Vorrichtung und Verfahren zur galvanischen Beschichtung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung mindestens eines elektrisch leitfähigen Substrates oder einer strukturierten oder vollflächigen elektrisch leitfähigen Oberfläche auf einem nicht leitfähigen Substrat, welche mindestens ein Bad, eine Anode und eine Kathode umfasst, wobei das Bad eine mindestens ein Metallsalz enthaltende Elektrolytlösung enthält, aus der Metallionen an elektrisch lei- tenden Oberflächen des Substrates unter Bildung einer Metallschicht abgeschieden werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur galvanischen Beschichtung mindestens eines Substrates, welches in einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung durchgeführt wird.
Galvanische Beschichtungsverfahren werden zum Beispiel eingesetzt, um elektrisch leitfähige Substrate oder strukturierte oder vollflächige elektrisch leitfähige Oberflächen auf nicht leitenden Substraten zu beschichten. Mit diesen Verfahren können zum Bei- spiel Leiterbahnen auf Leiterplatten, RFID-Antennen, Flachkabel, dünne Metallfolien, Leiterbahnen auf Solarzellen hergestellt werden sowie andere Produkte wie zwei- oder dreidimensionale Gegenstände, zum Beispiel Kunststoffformteile galvanisch beschichtet werden.
Aus DE-B 103 42 512 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum elektrolytischen Behandeln von elektrisch gegeneinander isolierten, elektrisch leitfähigen Strukturen auf Oberflächen von bandförmigem Behandlungsgut bekannt. Hierbei wird das Behandlungsgut auf einer Transportbahn und in einer Transportrichtung kontinuierlich befördert, wobei das Behandlungsgut mit einer außerhalb eines Elektrolysebereichs ange- ordneten Kontaktierelektrode kontaktiert wird, wodurch die elektrisch leitfähigen Strukturen mit negativer Spannung beaufschlagt werden. Im Elektrolysebereich scheiden sich auf den elektrisch leitfähigen Strukturen Metallionen aus der Behandlungsflüssigkeit unter Bildung einer Metallschicht ab. Da auf den elektrisch leitfähigen Strukturen nur Metall abgeschieden wird, so lange diese von der Kontaktelektrode kontaktiert werden, lassen sich nur solche Strukturen beschichten, die so groß dimensioniert sind, dass sich die zu beschichtende elektrisch leitfähige Struktur im Elektrolysebereich befindet, während diese gleichzeitig außerhalb des Elektrolysebereichs kontaktiert wird.
Eine Galvanisiereinrichtung, bei welcher die Kontaktiereinheit im Elektrolytbad ange- ordnet ist, ist zum Beispiel in DE-A 102 34 705 offenbart. Die hier beschriebene Galva- nisiereinrichtung eignet sich zum Beschichten von bereits leitfähig ausgebildeten Strukturen, die auf einem bandförmigen Träger angeordnet sind. Die Kontaktierung erfolgt dabei über Walzen, die mit den leitfähig ausgebildeten Strukturen in Kontakt stehen. Da sich die Walzen im Elektrolytbad befinden, scheidet sich auf diesen ebenfalls Metall aus dem Elektrolytbad ab. Um das Metall wieder entfernen zu können, sind die Walzen aus einzelnen Segmenten aufgebaut, die kathodisch geschaltet werden, so lange diese mit den zu beschichtenden Strukturen in Kontakt stehen und anodisch geschaltet werden, wenn kein Kontakt von Walze und elektrisch leitfähiger Struktur vorhanden ist. Nachteil dieser Anordnung ist jedoch, dass an kurzen Strukturen, gesehen in Trans- portrichtung, nur eine kurze Zeit eine Spannung anliegt, während an langen Strukturen, ebenfalls in Transportrichtung gesehen, über einen wesentlich längeren Zeitraum eine Spannung anliegt. Hierdurch ist die Schicht, die auf langen Strukturen abgeschieden wird, wesentlich größer als die Schicht, die auf kurzen Strukturen abgeschieden wird.
Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ist, dass mit diesen keine sehr kurzen Strukturen - vor allem gesehen in Transportrichtung des Substrates - beschichtet werden können. Ein weiterer Nachteil ist, dass zur Realisierung ausreichend langer Kontaktzeiten viele hintereinander geschaltete Walzen erforderlich sind und dadurch eine sehr lange Vorrichtung benötigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche auch für kurze Strukturen eine ausreichend lange Kontaktzeit gewährleistet, damit auch kurze Strukturen mit einer ausreichend dicken und homogenen Metallschicht versehen werden. Weiterhin soll die Vorrichtung weniger Platz benötigen.
Gelöst wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung mindestens eines elektrisch leitfähigen Substrates oder einer strukturierten oder vollflächigen elektrisch leitfähigen Oberfläche auf einem nicht leitfähigen Substrat, welche mindestens ein Bad, eine Anode und eine Kathode umfasst, wobei das Bad eine mindes- tens ein Metallsalz enthaltende Elektrolytlösung enthält, aus der Metallionen an elektrisch leitenden Oberflächen des Substrates unter Bildung einer Metallschicht abgeschieden werden, während die Kathode mit der zu beschichtenden Oberfläche des Substrates in Kontakt gebracht ist und das Substrat durch das Bad gefördert wird. Erfindungsgemäß umfasst die Kathode mindestens zwei auf jeweils einer Welle rotierbar gelagerte Scheiben, wobei die Scheiben ineinander kämmen.
Im Vergleich zu Vorrichtungen zur galvanischen Beschichtung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung mit ineinander kämmenden Scheiben als Kathode, dass auch Substrate mit kurzen elektrisch leitfähi- gen Strukturen, vor allem gesehen in Transportrichtung des Substrates, mit einer aus- reichend dicken und homogenen Beschichtung versehen werden können. Ermöglicht wird dies dadurch, dass durch die ineinander kämmenden Scheiben ein geringerer Abstand der Berührungsstellen der Scheiben mit den elektrisch leitfähigen Strukturen realisiert werden kann als dies bei hintereinander angeordneten Walzen der Fall ist.
Die Scheiben sind in einem auf das jeweilige Substrat abgestimmten Querschnitt ausgeführt. Bevorzugt weisen die Scheiben einen kreisförmigen Querschnitt auf. Die Wellen können jeden beliebigen Querschnitt aufweisen. Vorzugsweise sind die Wellen zylinderförmig ausgebildet.
Um Strukturen beschichten zu können, die breiter sind als zwei nebeneinander liegende Scheiben, werden abhängig von der Breite des Substrates auf jeder Welle mehrere Scheiben nebeneinander angeordnet. Zwischen den einzelnen Scheiben wird jeweils ein ausreichender Abstand vorgesehen, in welchen die Scheiben der nachfolgenden Welle eingreifen können. In einer bevorzugten Ausführungsform entspricht der Abstand zwischen zwei Scheiben auf einer Welle mindestens der Breite einer Scheibe. Hierdurch wird ermöglicht, dass in den Abstand zwischen zwei Scheiben auf einer Welle eine Scheibe einer weiteren Welle eingreifen kann.
Um auch die Bereiche der elektrisch leitfähigen Struktur zu beschichten, auf denen die als Scheiben bzw. Scheibenabschnitte gestaltete Kathode zur Kontaktierung aufliegt, können mindestens vier Wellen mit Scheiben paarweise versetzt hintereinander angeordnet werden. Die Anordnung ist dabei vorzugsweise so, dass das zum ersten Wellenpaar versetzt angeordnete zweite Wellenpaar die elektrisch leitfähige Struktur in dem Bereich kontaktiert, auf dem während der Kontaktierung mit dem ersten Wellenpaar das Metall abgeschieden wurde. Um eine größere Dicke der Beschichtung zu erzielen, werden vorzugsweise mehr als zwei Wellenpaare hintereinander geschaltet. Weiterhin können auch die Einkämmabstände beliebig variiert werden. Auch ist es möglich, die Abstände der einzelnen Wellenpaare beliebig zu variieren.
Die Anzahl der nebeneinander angeordneten Scheiben auf der mindestens einen Welle ist abhängig von der Breite des Substrates. Je breiter das zu beschichtende Substrat ist, umso mehr Scheiben müssen nebeneinander angeordnet werden. Hierbei ist darauf zu achten, dass zwischen den Scheiben jeweils ein freier Spalt verbleibt, in dem das Metall auf das elektrisch leitende Substrat bzw. die strukturierte oder vollflächige elektrisch leitende Oberfläche des Substrates abgeschieden werden kann und eine Scheibe der dahinter liegenden Welle einkämmen kann.
Die Größe der Scheiben, die als Kathode eingesetzt werden, ist abhängig von der Größe der Strukturen, die galvanisch beschichtet werden sollen. So werden zum Bei- spiel Strukturen, deren Länge, gesehen in Transportrichtung, größer oder gleich dem Abstand ist, mit dem versetzt hintereinander liegende Scheiben das Substrat berühren, ausreichend beschichtet, wenn deren Breite und Position auf dem Substrat so ist, dass diese von den versetzt aufeinander folgenden Rollen auch berührt wird. Um möglichst kleine elektrisch leitfähige Strukturen zu beschichten, werden deshalb schmale Scheiben mit einem geringen Durchmesser verwendet. Ein Vorteil schmaler Scheiben mit geringen Abständen zueinander ist, dass hierdurch die Kontaktierwahrscheinlichkeit kleinster Strukturen größer ist als bei einer geringeren Anzahl breiter Scheiben. Da die Kontaktfläche der Scheibe durch das Abdecken der Strukturen direkt unter der Scheibe die Abscheidung hemmt, ist es vorteilhaft, diesen Abdeckungseffekt durch schmale Scheiben zu minimieren. Gleichzeitig wird die Elektrolytdurchspülung der zu beschichtenden Oberfläche durch eine Vielzahl kleinerer Oberflächenzugänge gleichmäßiger als bei weinigen Oberflächenzugängen, wie sie bei einer geringen Anzahl an breiten Scheiben vorhanden sind.
Die geringstmögliche Scheibenbreite und der kleinste mögliche Durchmesser, mit dem die Scheiben gefertigt werden können, sind zum einen abhängig von den verfügbaren Fertigungsverfahren, zum anderen davon, dass die Scheibe im Betrieb mechanisch stabil ist, d.h. dass die Scheibe im Betrieb nicht abknickt oder sich nicht verbiegt.
Der Abstand zwischen zwei ineinander kämmenden Scheiben ist davon abhängig, ob die Scheiben gleiche oder unterschiedliche Polarität aufweisen. So ist es zum Beispiel bei gleicher Polarität möglich, dass sich die ineinander kämmenden Scheiben berühren, während bei unterschiedlicher Polarität ein Abstand zwischen den Scheiben vor- gesehen sein muss, um einen Kurzschluss zu vermeiden. Weiterhin muss auch eine ausreichende Durchspülung der Zwischenräume zwischen den Scheiben und des von der zu beschichtenden Oberfläche des Substrates begrenzten Raumes mit der Elektro- lytlösung gewährleistet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Scheiben über die Welle mit Spannung versorgt. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, die Welle außerhalb des Bades mit einer Spannungsquelle zu verbinden. Diese Verbindung erfolgt im Allgemeinen über einen Schleifring. Es ist jedoch auch jede andere Verbindung möglich, mit der eine Spannungsübertragung von einer stationären Spannungsquelle auf ein rotierendes Element übertragen wird. Neben der Spannungsversorgung über die Welle ist es auch möglich, die Kontaktscheiben über ihren Außenumfang mit Strom zu versorgen. So können zum Beispiel Schleifkontakte, wie Bürsten, mit den Kontaktscheiben auf der dem Substrat abgewandten Seite in Kontakt stehen. Um die Scheiben zum Beispiel über die Wellen mit Strom zu versorgen, sind die Wellen und die Scheiben in einer bevorzugten Ausführungsform zumindest zum Teil aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt. Daneben ist es jedoch auch möglich, die Wellen aus einem elektrisch isolierenden Material zu fertigen und die Stromzufuhr zu den einzelnen Scheiben zum Beispiel durch elektrische Leiter, wie zum Beispiel Drähte, zu realisieren. In diesem Fall werden dann die einzelnen Drähte jeweils mit den Kontaktscheiben verbunden, so dass die Kontaktscheiben mit Spannung versorgt werden.
Wenn die Scheiben nur an ihrem Außenumfang aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt sind, ist es dann notwendig, einen elektrischen Leiter vorzusehen, der die Welle mit dem Außenumfang der Scheibe verbindet. Hierzu kann zum Beispiel im Inneren der Scheibe ein elektrischer Leiter aufgenommen sein. Die Stromzufuhr kann auch über ein Befestigungsmittel, zum Beispiel einer Schraube, mit der die Scheibe auf der Welle befestigt ist, realisiert werden.
Um eine gleichmäßige Elektrolytzufuhr zu realisieren, sind in einer bevorzugten Ausführungsform in den Scheiben Durchbrüche ausgebildet. Durch die Durchbrüche kann die Elektrolytlösung zum Substrat transportiert werden. Gleichzeitig ist aufgrund der Rotation der Scheiben die Vermischung der Elektrolytlösung gegenüber einer Ausführungsform mit geschlossenen Scheiben verbessert. Auch kann durch die gelochten Scheiben schneller Elektrolytlösung zum Substrat befördert werden, als dies möglich wäre, wenn die Elektrolytlösung nur durch die Spalte zwischen den einzelnen Scheiben strömen kann.
Anstelle der Durchbrüche in massiven Scheiben ist es auch möglich, Scheiben vorzusehen, bei welchen ein Ring mit Speichen auf der Welle befestigt ist. Um eine galvanische Beschichtung zu ermöglichen ist es erforderlich, dass der Ring an seinem Außenumfang aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der gesamte Ring aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt. Die Speichen, mit denen der Ring an der Welle befestigt ist, können zum Beispiel aus einem elektrisch leitfähigen Material oder aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt sein. Wenn die Speichen aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt sind, ist es bevorzugt, dass die Spannungsversorgung des Ringes über die Welle und die Speichen erfolgt. Wenn die Speichen aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt sind, ist es zum Beispiel möglich, eine Speiche vorzusehen, welche elektrisch leitfähig ist, so dass die Spannung von der Welle an den Ring übertragen werden kann. Daneben ist es auch möglich, bei Speichen aus einem elektrisch isolierenden Material den Ring über einen Stromleiter, zum Beispiel ein Kabel, mit der stromführenden Welle zu verbinden. Auch ist es möglich, bei elektrisch isolierenden Speichen die Spannung direkt an der Ringoberfläche aufzubringen. Hierzu wird die Ringoberfläche zum Beispiel mit einem Schleifkontakt, wie einer Bürste, kontaktiert.
Um eine galvanische Beschichtung des Substrates mit Metallionen aus der Elektrolyt- lösung unter Bildung einer Metallschicht durchführen zu können, sind in den oben genannten Ausführungsbeispielen die Scheiben jeweils kathodisch geschaltet. Aufgrund der kathodischen Schaltung der Scheiben scheidet sich auch auf diesen Metall ab. Daher ist es erforderlich, die Scheiben zum Entfernen des abgeschiedenen Metalls, d.h. zum Entmetallisieren, anodisch zu schalten. Dies kann zum Beispiel in Produkti- onsunterbrechungen erfolgen. Um eine Entmetallisierung während des Betriebes durchführen zu können, sind in einer bevorzugten Ausführungsform die Scheiben vom Substrat anhebbar und auf dieses absenkbar. In diesem Fall können die Scheiben, welche auf das Substrat abgesenkt sind, kathodisch geschaltet werden, während die Scheiben, die vom Substrat angehoben sind, anodisch geschaltet sind. Durch die ka- thodisch geschalteten Scheiben, welche auf das Substrat abgesenkt sind, werden die elektrisch leitfähigen Strukturen auf dem Substrat kathodisch kontaktiert und damit beschichtet. Gleichzeitig wird durch die anodische Schaltung der Scheiben, die das Substrat nicht berühren, das zuvor auf diesen abgeschiedene Metall wieder entfernt.
So ist es zum Beispiel möglich, jeweils abwechselnd eine Welle mit ihren Scheiben auf das Substrat abgesenkt zu halten und eine Welle mit ihren Scheiben vom Substrat angehoben zu haben. Bevorzugt sind jedoch jeweils mindestens zwei aufeinander folgende Wellen mit ihren ineinander kämmenden Scheiben auf das Substrat abgesenkt, um zu vermeiden, dass elektrisch leitfähige Strukturen, die in einem Spalt zwischen zwei Scheiben ohne kathodischer Kontaktierung hindurchgeführt werden, nicht beschichtet werden. Sobald zwei aufeinander folgende Wellen mit ineinander kämmenden Scheiben das Substrat berühren, werden diese Strukturen, die in einem Spalt zwischen zwei Scheiben hindurchgeführt werden, von der nachfolgenden Scheibe, die in diesen Spalt kämmt, kontaktiert. Somit wird auch eine Beschichtung dieser elektrisch leitfähigen Struktur gewährleistet.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Scheiben über den Umfang verteilt einzelne, elektrisch voneinander isolierte Abschnitte auf. Vorzugsweise sind die elektrisch voneinander isolierten Abschnitte sowohl kathodisch als auch anodisch schaltbar. Hierdurch ist es möglich, dass ein Abschnitt, welcher mit dem Substrat in Kontakt steht, kathodisch geschaltet wird und sobald dieser nicht mehr mit dem Substrat in Kontakt steht, anodisch geschaltet wird. Hierdurch wird während der kathodischen Schaltung auf dem Abschnitt abgeschiedenes Metall während der anodischen Schaltung wieder entfernt. Die Spannungsversorgung der einzelnen Segmente erfolgt im Allgemeinen über die Welle. Wenn mehrere Scheiben auf einer Welle nebeneinander angeordnet sind, sind diese vorzugsweise so ausgerichtet, dass die einzelnen elektrisch voneinander isolierten Abschnitte in axialer Richtung fluchtend angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, die einzelnen, elektrisch voneinander isolierten Abschnitte, die in axialer Richtung in einer Flucht liegen, mit jeweils einer gemeinsamen Leitung zu kontaktieren. Weiterhin ist es auch möglich, die Welle entsprechend der Segmente der einzelnen Scheiben ebenfalls in einzelnen Segmenten aufzubauen, die elektrisch voneinander isoliert sind. In diesem Fall können dann die einzelnen Segmente zur Stromzufuhr zu den Scheiben dienen. Die Kontaktierung der Welle erfolgt vorzugsweise außerhalb des Bades. Eine Kontaktierung ist zum Beispiel möglich durch Polumwandlerscheiben oder Kontaktscheiben, die mit der Welle in Kontakt gebracht sind. Wenn jeweils einzelne Leitungen vorgesehen sind, mit denen die einzelnen elektrisch voneinander isolierten Abschnitte der Scheiben kontaktiert werden, können diese Leitungen entweder im Inneren oder am Außenumfang der Welle positioniert sein.
Neben der Entfernung des auf der Welle und den Scheiben abgeschiedenen Metalles durch Umpolen der Wellen sind auch andere Reinigungsvarianten, zum Beispiel eine chemische oder mechanische Abreinigung möglich.
Das Material, aus welchem die elektrisch leitenden Teile der Scheiben ausgeführt sind, ist vorzugsweise ein elektrisch leitendes Material, welches beim Betrieb der Vorrichtung nicht in die Elektrolytlösung übergeht. Geeignete Materialien sind zum Beispiel Metalle, Graphit, leitfähige Polymere wie Polythiophene oder Metall/Kunststoff- Verbundwerkstoffe. Bevorzugte Materialien sind Edelstahl und/oder Titan.
Damit sich die Scheiben nicht auflösen, wenn diese anodisch geschaltet werden, um das darauf abgeschiedene Metall wieder zu entfernen, wird für die Scheiben und die Wellen vorzugsweise das für unlösliche Anoden übliche und dem Fachmann bekannte Material eingesetzt. Ein solches geeignetes Material ist zum Beispiel mit einer leitfähigen Mischung an Metalloxiden beschichtetes Titan.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur galvanischen Beschich- tung weiterhin eine Vorrichtung, mit der das Substrat gedreht werden kann. Durch das Drehen werden elektrisch leitfähige Strukturen, die zunächst, in Transportrichtung des Substrates gesehen, breit und kurz sind, so ausgerichtet, dass diese nach dem Drehen - in Transportrichtung gesehen - schmal und lang sind. Durch das Drehen werden unterschiedliche Beschichtungszeiten ausgeglichen, die sich dadurch ergeben, dass eine Beschichtung der elektrisch leitfähigen Struktur bereits mit dem ersten Kontakt mit der kathodisch geschalteten Scheibe erfolgt. Nach dem Drehen durchläuft das Substrat entweder die Vorrichtung ein zweites Mal oder eine zweite entsprechende Vorrichtung. Der Winkel, um den das Substrat gedreht wird, liegt vorzugsweise im Bereich von 10° bis 170°, mehr bevorzugt im Bereich von 50° bis 140°, insbesondere im Bereich von 80° bis 100° und ganz besonders bevorzugt beträgt der Winkel, um den das Substrat gedreht wird, im Wesentlichen 90°. Im Wesentlichen 90° bedeutet dabei, dass der Winkel, um den das Substrat gedreht wird, nicht mehr als 5° von 90° abweicht. Die Vorrichtung zum Drehen des Substrates kann innerhalb oder außerhalb des Bades angeordnet sein. Um die gleiche Seite des Substrates weiter zu beschichten, um zum Beispiel eine größere Schichtdicke der Metall- schicht zu erzielen, ist die Drehachse senkrecht zur zu beschichtenden Oberfläche ausgerichtet.
Wenn eine andere Oberfläche des Substrates beschichtet werden soll, ist die Drehachse so angeordnet, dass nach der Drehung das Substrat so positioniert ist, dass die Oberfläche, die als nächstes beschichtet werden soll in Richtung der Kathode weist.
Die Schichtdicke der auf der elektrisch leitfähigen Struktur durch das erfindungsgemäße Verfahren abgeschiedenen Metallschicht ist abhängig von der Kontaktzeit, die sich aus Durchlaufgeschwindigkeit des Substrates durch die Vorrichtung und die Anzahl der hintereinander positionierten Wellen mit darauf angeordneten ineinander kämmenden Scheiben ergibt, sowie der Stromstärke, mit der die Vorrichtung betrieben wird. Eine höhere Kontaktzeit kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen in mindestens einem Bad hintereinander geschaltet werden.
In einer Ausführungsform werden mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen in jeweils einzelnen Bädern hintereinander geschaltet. Hierdurch ist es möglich, in jedem Bad eine andere Elektrolytlösung zu halten, um damit verschiedene Metalle nacheinander auf den elektrisch leitfähigen Strukturen abzuscheiden. Dies ist zum Beispiel bei deko- rativen Anwendungen oder bei der Herstellung von Goldkontakten vorteilhaft. Auch hierbei sind die jeweiligen Schichtdicken durch die Wahl der Durchlaufgeschwindigkeit und der Anzahl der Vorrichtungen mit der gleichen Elektrolytlösung einstellbar.
Um ein gleichzeitiges Beschichten der Ober- und Unterseite des Substrates zu ermög- liehen, sind in einer Ausführungsform der Erfindung jeweils zwei Wellen mit den daran montierten Scheiben so angeordnet, dass das zu beschichtende Substrat zwischen diesen hindurchgeführt werden kann. Erfindungsgemäß sind dann sowohl an der
Oberseite als auch an der Unterseite des Substrates jeweils zwei Wellen mit daran aufgenommenen, ineinander kämmenden Scheiben vorgesehen. Im Allgemeinen ist der Aufbau dann so, dass die Ebene, in welcher das Substrat geführt wird, als Spiegel- ebene dient. Wenn Folien beschichtet werden sollen, deren Länge die Länge des Bades übersteigt - sogenannte Endlosfolien, die zunächst von einer Rolle abgewickelt, durch die Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung geführt und danach wieder aufgewickelt werden - kann diese zum Beispiel auch zick-zack-förmig oder in Form einer Mäander um mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen zur galvanischen Beschichtung, die dann zum Beispiel auch übereinander oder nebeneinander angeordnet sein können, durch das Bad geleitet werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es weiterhin möglich, auch im Substrat enthaltene durchgängige Löcher, wie Bohrungen oder Schlitze, oder auch Vertiefungen, wie Sacklöcher, zu beschichten. Bei durchgehenden Löchern geringer Tiefe erfolgt die Beschichtung dadurch, dass die auf der Oberseite und die auf der Unterseite abgeschiedenen Metallschichten im Loch zusammenwachsen. Bei Löchern, die für ein zusammenwachsen der Metallschichten zu tief sind, wird zumindest teilweise eine leitende Lochwand vorgesehen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren beschichtet wird. Hierdurch lässt sich dann auch die gesamte Wandung des Loches beschichten. Wenn nicht die gesamte Lochwand elektrisch leitend ist, erfolgt auch hier die Beschichtung der gesamten Lochwand durch Zusammenwachsen der Metallschichten.
Wenn nur eine Seite des Substrates beschichtet werden soll, so kann das Substrat entweder auf den ineinander kämmenden Scheiben aufliegen, wobei die Unterseite des Substrates beschichtet wird oder an der Unterseite der Scheiben entlanggeführt werden, wobei die Oberseite des Substrates beschichtet wird. Wenn das Substrat auf den Scheiben aufliegt, können die Scheiben gleichzeitig zum Transport des Substrates dienen. Ein ausreichender Kontakt der ineinander kämmenden Scheiben mit dem Substrat wird dadurch erreicht, dass das Substrat vorzugsweise mit einer Anpressvorrichtung an die ineinander kämmenden Scheiben gepresst wird. Als Anpressvorrichtung eignen sich zum Beispiel Anpressrollen oder Bänder, die um Wellen geführt und gegen das Substrat gepresst werden.
Wenn das Substrat an der Unterseite der Scheiben entlanggeführt wird, ist es notwendig, eine Transportvorrichtung vorzusehen, mit welcher das Substrat mit den Scheiben in Kontakt gebracht wird. Eine solche Transportvorrichtung ist zum Beispiel ein Band oder Rollen, auf denen das Substrat läuft. Das Substrat lässt sich dann entweder mittels der Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung mit einer vorgegebenen Anpresskraft gegen die Transportvorrichtung drücken oder mittels der Transportvorrichtung gegen die Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung. Wenn das Substrat gleichzeitig an seiner Ober- und seiner Unterseite beschichtet wird, können die als Kathode geschalteten, ineinander kämmenden Scheiben, welche das Substrat kontaktieren, gleichzeitig zum Transport des Substrates durch das Bad genutzt werden.
Zum Transport des Substrates können entweder einzelne Wellen oder alle Wellen angetrieben werden. Der Antrieb erfolgt vorzugsweise außerhalb des Bades. Wenn eine von den kathodisch geschalteten Scheiben unabhängige Transportvorrichtung vorgesehen ist, können die Wellen und die darauf angebrachten Scheiben durch das Sub- strat in Rotation versetzt werden, so dass die Umfangsgeschwindigkeit der Scheiben der Geschwindigkeit entspricht, mit der das Substrat transportiert wird.
Damit eine gleichmäßige Umfangsgeschwindigkeit aller Wellen beziehungsweise Scheiben erzielt wird, ist es bevorzugt, dass alle Wellen über eine gemeinsame An- triebseinheit angetrieben werden. Die Antriebseinheit ist vorzugsweise ein Elektromotor. Die Wellen sind mit der Antriebseinheit vorzugsweise über ein Ketten- oder Riemengetriebe verbunden. Es ist aber auch möglich, die Wellen jeweils mit Zahnrädern zu versehen, die ineinandergreifen und über die die Wellen angetrieben werden. Neben den hier beschriebenen Möglichkeiten kann auch jeder weitere, dem Fachmann bekannte, geeignete Antrieb zum Antrieb der Wellen eingesetzt werden.
Als Anoden können einerseits bei unterschiedlicher Polung von Wellen, Scheiben oder elektrisch voneinander isolierten Abschnitten der Scheiben die anodisch geschalteten Wellen, Scheiben oder elektrisch voneinander isolierten Abschnitte der Scheiben die- nen, andererseits ist es auch möglich, zusätzlich Anoden im Bad vorzusehen. Wenn nur kathodisch geschaltete Wellen und Scheiben vorgesehen sind, ist es notwendig, zusätzlich Anoden im Bad anzuordnen. Die Anoden sind dabei vorzugsweise möglichst dicht an der zu beschichtenden Struktur angeordnet. So können die Anoden zum Beispiel jeweils vor der ersten und hinter der letzen der Wellen mit ineinander greifenden Scheiben angeordnet sein. Wenn das Substrat nur an einer Seite beschichtet wird, ist es zum Beispiel auch möglich, die Kathode auf der Seite des Substrates, an der die galvanische Beschichtung erfolgen soll und die Anode - ohne dass diese das Substrat berührt - auf der anderen Seite des Substrates anzuordnen. Als Material für die Anoden eignet sich zum einen jedes dem Fachmann bekannte Material für nicht lösliche Anoden. Bevorzugt sind hier zum Beispiel Edelstahl, Graphit, Platin, Titan oder Metall/Kunststoff-Verbundwerkstoffe. Zum anderen können auch lösliche Anoden vorgesehen sein. Diese enthalten dann vorzugsweise das Metall, welches galvanisch auf den elektrisch leitfähigen Strukturen abgeschieden wird. Die Anoden können dabei jede beliebige dem Fachmann bekannte Form annehmen. So können zum Beispiel flache Stäbe als Anoden eingesetzt werden, die während des Betriebes der Vorrich- tung einen minimalen Abstand zur Substratoberfläche aufweisen. Auch ist es möglich, flache Bleche oder elastische Drähte, wie zum Beispiel Spiraldrähte, als Anoden einzusetzen.
Bei der Beschichtung eines flexiblen Schaltungsträgers, welcher vorzugsweise in Form eines Bandes vorliegt, wird dieses von einer vor dem Bad liegenden Rolle abgewickelt und nach Durchlaufen des Bades auf eine neue Rolle aufgewickelt.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich alle elektrisch leitfähigen Oberflä- chen beschichten, unabhängig davon, ob voneinander isolierte elektrisch leitfähige Strukturen auf einem nicht leitfähigen Substrat oder eine vollflächige Oberfläche beschichtet werden soll. Bevorzugt wird die Vorrichtung eingesetzt zur Beschichtung von elektrisch leitfähigen Strukturen auf einem nicht elektrisch leitenden Träger, zum Beispiel verstärkte oder unverstärkte Polymere, wie sie üblicherweise für Leiterplatten eingesetzt werden, keramische Materialien, Glas, Silizium, Textilien usw. Die so hergestellten, galvanisch beschichteten elektrisch leitfähigen Strukturen sind zum Beispiel Leiterbahnen. Die zu beschichtenden elektrisch leitfähigen Strukturen können zum Beispiel aus einem elektrisch leitfähigen Material auf die Leiterplatte aufgedruckt werden. Die elektrisch leitfähige Struktur enthält vorzugsweise entweder Partikel mit belie- biger Geometrie aus einem elektrisch leitfähigen Material in einer geeigneten Matrix oder besteht im Wesentlichen aus dem elektrisch leitenden Material. Geeignete elektrisch leitende Materialien sind zum Beispiel Kohlenstoff oder Graphit, Metalle, vorzugsweise Aluminium, Eisen, Gold, Kupfer, Nickel, Silber und/oder Legierungen oder Metallgemische, die mindestens eines dieser Metalle enthalten, elektrisch leitfähige Metallkomplexe, leitfähige organische Verbindungen oder leitfähige Polymere.
Gegebenenfalls ist zunächst eine Vorbehandlung erforderlich, um die Strukturen elektrisch leitfähig zu machen. Hierbei kann es sich zum Beispiel um eine chemische oder eine mechanische Vorbehandlung wie eine geeignete Reinigung handeln. Dadurch wird zum Beispiel die für die galvanische Beschichtung störende Oxidschicht von Metallen vorher entfernt. Die zu beschichtenden elektrisch leitfähigen Strukturen lassen sich aber auch durch jedes beliebige andere, dem Fachmann bekannte Verfahren auf den Leiterplatten aufbringen.
Derartige Leiterplatten werden z.B. eingebaut in Produkte wie Rechner, Telefone, Fernseher, elektrische Automobilbauteile, Tastaturen, Radios, Video-, CD-, CD-ROM und DVD-Player, Spielkonsolen, Mess- und Regelgeräte, Sensoren, elektrische Küchengeräte, elektrische Spielzeuge usw. Auch können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung elektrisch leitfähige Strukturen auf flexiblen Schaltungsträgern beschichtet werden. Solche flexiblen Schaltungsträger sind zum Beispiel Polymerfolien wie Polyimidfolien, PET-Folien oder Polyolefinfolien, auf denen elektrisch leitfähige Strukturen aufgedruckt sind. Weiterhin eignen sich die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von RFID-Antennen, Transponderantennen oder sonstigen Antennenformen, Chipkartenmodulen, Flachkabel, Sitzheizungen, Folienleiter, Leiterbahnen in Solarzellen oder in LCD- bzw. Plasmabildschirmen oder zur Herstellung von galvanisch beschichteten Produkten in beliebiger Form, wie zum Beispiel dünne Metallfolien, ein- oder zweiseitig metallkaschierte Polymerträger mit definierter Schichtdicke, 3D-molded interconnect devices oder auch zur Herstellung von dekorativen oder funktionalen Oberflächen auf Produkten, die zum Beispiel zur Abschirmung von elektromagnetischer Strahlung, zur Wärmeleitung oder als Verpackung verwendet werden. Weiterhin ist die Herstellung von Kontaktstellen bzw. Kontakt-pads oder Verdrahtungen auf einem integrierten elekt- ronischen Bauelement möglich.
Nach dem Verlassen der Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung kann das Substrat gemäß aller dem Fachmann bekannten Schritte weiterverarbeitet werden. So können zum Beispiel vorhandene Elektrolytreste durch Spülen vom Substrat entfernt werden und/oder das Substrat kann getrocknet werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung von elektrisch leitfähigen Substraten oder von elektrisch leitfähigen Strukturen auf elektrisch nicht leitenden Substraten kann je nach Bedarf mit jeder dem Fachmann bekannten Zusatzvor- richtung ausgerüstet werden. Solche Zusatzvorrichtungen sind zum Beispiel Pumpen, Filter, Zufuhreinrichtungen für Chemikalien, Auf- und Abrolleinrichtungen usw.
Zur Verkürzung der Wartungsintervalle können alle dem Fachmann bekannten Pflegemethoden der Elektrolytlösung eingesetzt werden. Solche Pflegemethoden sind zum Beispiel auch Systeme, bei denen sich die Elektrolytlösung selbst regeneriert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zum Beispiel auch in dem aus Werner Jillek, Gustl Keller, Handbuch der Leiterplattentechnik, Eugen G. Leuze Verlag, 2003, Band 4, Seiten 192, 260, 349, 351 , 352, 359 bekannten Pulsverfahren betrieben werden.
Die Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung lässt sich für jede übliche Metallbe- schichtung einsetzen. Dabei ist die Zusammensetzung der Elektrolytlösung, die zur Beschichtung verwendet wird, davon abhängig, mit welchem Metall die elektrisch leitfähigen Strukturen auf dem Substrat beschichtet werden sollen. Übliche Metalle, die durch galvanische Beschichtung auf elektrisch leitenden Oberflächen abgeschieden werden, sind zum Beispiel Gold, Nickel, Palladium, Platin, Silber, Zinn, Kupfer oder Chrom.
Geeignete Elektrolytlösungen, die zur galvanischen Beschichtung von elektrisch leitfä- higen Strukturen eingesetzt werden können, sind dem Fachmann zum Beispiel aus Werner Jillek, Gustl Keller, Handbuch der Leiterplattentechnik, Eugen G. Leuze Verlag, 2003, Band 4, Seiten 332 bis 352 bekannt.
Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass durch die ineinander kämmenden Scheiben eine größere Kontaktfläche und damit eine längere Kontaktzeit pro Flächeneinheit zur Verfügung gestellt wird als dies bei Walzen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, der Fall ist. Hierdurch lassen sich kürzere Strecken mit mehr Metallaufbau und homogenere Schichtdicken realisieren. Zusätzlich können die Anlagen kürzer gebaut werden, wodurch ein höherer Durchsatz bei geringeren Betriebskosten ermöglicht wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist, dass jetzt auch sehr kurze Strukturen, wie sie zum Beispiel bei der Herstellung von Leiterplatten gewünscht sind, schneller, gezielter und vor allem reproduzierbarer und mit homogenen Schichtdicken realisiert werden können als dies mit den aus dem Stand der Technik bekannten Walzensystemen möglich ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Die Figuren zeigen exemplarisch immer nur eine mögliche Ausführungsform. Außer in den aufgeführten Ausführungsformen kann die Erfindung natürlich auch noch in weiteren Ausführungen oder in Kombination dieser Ausführungsformen umgesetzt werden.
Es zeigen:
Figur 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung,
Figur 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung,
Figur 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform
Figur 4 eine Welle mit einer einzelnen darauf montierten Scheibe,
Figur 5 eine erfindungsgemäß ausgebildete Scheibe mit über den Umfang verteilten einzelnen elektrisch voneinander isolierten Abschnitten,
Figur 6 eine Kontaktscheibe zur Stromzufuhr. In Figur 1 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung dargestellt. Auf einer ersten Welle 1 ist eine Anzahl erster Scheiben 2 angeordnet. Die Scheiben 2 sind jeweils mit einem Abstand 3 auf der Welle 1 montiert. Der Abstand 3 ist so gewählt, dass in diesen zweite Scheiben 4 eingreifen können, die auf einer zweiten Welle 5 befestigt sind. Der Abstand 6 der zweiten Scheiben 4 ist dabei so gewählt, dass jeweils zwischen zwei zweite Scheiben 4 eine erste Scheibe 2 eingreifen kann.
In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform haben die ersten Scheiben 2, die auf der ersten Welle 1 montiert sind und die zweiten Scheiben 4, die auf der zweiten Welle 5 montiert sind, jeweils die gleiche Breite. Es ist jedoch auch möglich, Scheiben mit unterschiedlicher Breite vorzusehen. Dabei können jeweils auf einer Welle Scheiben gleicher Breite vorgesehen sein, während auf der zweiten Welle Scheiben mit einer Breite vorgesehen sind, die von der Breite der Scheiben auf der ersten Welle abweicht, oder es sind auf einer Welle Scheiben unterschiedlicher Breite montiert. Wenn auf einer Welle Scheiben unterschiedlicher Breite montiert sind, ist es notwendig, dass die Abstände zwischen zwei Scheiben auf der zweiten Welle, welche zwischen zwei Scheiben auf der ersten Welle eingreifen, entsprechend gewählt werden, dass die unterschiedlich breiten Scheiben in die Abstände eingreifen können.
Vorzugsweise können auch mindestens zwei Wellenpaare mit ineinander kämmenden Scheiben hintereinander geschaltet sein. Die Wellenpaare können dann versetzt zueinander ausgerichtet sein. Auch ist es möglich, dass die Scheiben der vorderen Welle des hinteren Paares in die Abstände zwischen den Scheiben der hinteren Welle des vorderen Paares kämmt.
Der Abstand 3 zwischen zwei ersten Scheiben 2 ist mindestens so groß wie die Breite einer zweiten Scheibe 4. Ebenso ist der Abstand 6 der zweiten Scheiben 4 mindestens so groß wie die Breite einer ersten Scheibe 2. Vorzugsweise ist der Abstand 3, 6 zwi- sehen zwei Scheiben 2, 4 größer als die Breite der jeweils in diesen Abstand eingreifenden Scheiben 2, 4, damit Elektrolytlösung durch diesen Abstand in Richtung des zu beschichtenden Substrates strömen kann. Die Eingreiftiefe 7, mit der die zweiten Scheiben 4 in die ersten Scheiben 2 eingreifen, ist abhängig von dem Abstand, mit dem die ersten Scheiben 2 und die zweiten Scheiben 4 das Substrat kontaktieren sol- len. So ist es möglich, dass die Scheiben 2, 4 gerade im Randbereich miteinander in Eingriff stehen oder aber, dass die ersten Scheiben 2 so weit zwischen die zweiten Scheiben 4 eingreifen, dass die ersten Scheiben 2 gerade die zweite Welle 5 berühren. Bei gleichem Durchmesser der ersten Scheiben 2 und der zweiten Scheiben 4 berühren in diesem Fall auch die zweiten Scheiben 4 die erste Welle 1. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass die ersten Scheiben 2 und die zweiten Scheiben 4 im gleichen Durchmesser ausgeführt sind. Genauso gut ist es auch möglich, dass die Durchmesser der ersten Scheiben 2 und der zweiten Scheiben 4 unterschiedlich sind.
Figur 2 zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung.
In Figur 2 ist zu sehen, wie die ersten Scheiben 2 in die zweiten Scheiben 4 eingreifen. Die Berührung der Scheiben 2, 4 mit zu beschichtenden elektrisch leitfähigen Strukturen 30 auf einem Substrat 31 erfolgt mit dem Abstand der Achsmittelpunkte der ersten Welle 1 und der zweiten Welle 5. Je dichter die Achsmittelpunkte der ersten Welle 1 und der zweiten Welle 5 zusammenliegen, umso dichter liegen auch die Berührpunkte der ersten Scheiben 2 und der zweiten Scheiben 4 mit dem Substrat zusammen. Der Abstand, mit dem die ersten Scheiben 2 und die zweiten Scheiben 4 das Substrat berühren, ist mit Bezugszeichen 8 bezeichnet.
Der Transport des Substrates 31 durch das Bad mit der Elektrolytlösung erfolgt in der hier dargestellten Ausführungsform mittels einer Transportvorrichtung 32. In der hier dargestellten Ausführungsform umfasst die Transportvorrichtung 32 ein Endlosband 33, welches zwei Wellen 34, 35 umläuft. Der Abstand zwischen dem Band 33 und den Scheiben 2, 4 wird so gewählt, dass das Substrat 31 mit den elektrisch leitfähigen Strukturen 30 mit einer definierten Anpresskraft an die Scheiben 2, 4 gepresst wird. Das Anpressen der elektrisch leitfähigen Strukturen 30 an die Scheiben 2, 4 kann entweder dadurch erfolgen, dass die Transportvorrichtung 32 fest gelagert ist und zum Beispiel die Scheiben 2, 4 mit einer vorgegebenen Anpresskraft auf das Substrat 31 mit den elektrisch leitfähigen Strukturen 30 gepresst wird, wozu die Wellen 1 , 5 der Scheiben 2, 4 federnd gelagert sein können. Alternativ können auch die Achsen 1 , 5 der Scheiben 2, 4 fest gelagert sein und vorgegebene Anpressdruck wird durch die Transportvorrichtung 32 auf das Substrat 31 ausgeübt. Hierzu sind vorzugsweise die Wellen 34, 35 der Transportvorrichtung 32 federnd gelagert. Anstelle einer Transportvorrichtung 32, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, können als Transportvorrichtung auch mehrere nebeneinander angeordnete einzelne Wellen eingesetzt werden. Auch ist es möglich, anstelle der Transportvorrichtung 32 eine zweite erfindungsgemäße Vorrichtung vorzusehen, die mindestens zwei Achsen mit darauf angeordneten ineinandergreifenden Scheiben umfasst.
Um den Transport zu gewährleisten, können entweder die Achsen 1 , 5, auf denen die Scheiben 2, 4 befestigt sind, angetrieben werden oder auch die Wellen 34, 35 mit dem Endlosband 33. Auch ist es möglich, sowohl die Achsen 1 , 5 mit den daran angeordneten Scheiben 2, 4 als auch die Wellen 34, 35 anzutreiben. Der Antrieb der Wellen 1 , 5 sowie 34, 35 ist vorzugsweise außerhalb des Bades angeordnet. Es kann einerseits jede Welle 1 , 5, 34, 35 einzeln angetrieben sein, bevorzugt werden die Wellen 1 und 5 von einem ersten Antrieb und die Wellen 34 und 35 von einem zweiten Antrieb angetrieben oder es werden alle Wellen 1 , 5, 34, 35 von einem gemeinsamen Antrieb angetrieben. Die einzelnen Wellen 1 , 5 und/oder 34, 35 sind dann zum Beispiel über Zahnräder oder Ketten- oder Riemengetriebe miteinander verbunden.
Damit in der Elektrolytlösung ein Strom fließen kann und somit eine galvanische Be- schichtung der elektrisch leitfähigen Strukturen 30 ermöglicht wird, sind im Bad weiterhin Anoden 36 vorgesehen. Die Anoden 36 können zum Beispiel wie hier dargestellt in Form von Flachstäben ausgeführt sein. Bevorzugt sind die Anoden 36 in der Nähe der zu beschichtenden elektrisch leitfähigen Struktur 30 angeordnet. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Anoden 36 die elektrisch leitfähige Struktur 30 nicht berühren, da sonst das darauf bereits abgeschiedene Metall wieder entfernt werden würde. Neben der Ausführungsform der Anoden 36 in Form von Flachstäben können die Anoden 36 auch als flache Bleche oder als elastische Drähte, zum Beispiel Spiraldrähte, ausge- führt sein. Auch ist jede weitere, dem Fachmann bekannte Form der Anoden einsetzbar. Die Anoden können sowohl unlöslich als auch löslich sein.
Das Material für unlösliche Anoden 36 ist dem Fachmann bekannt. Bei löslichen Anoden 36 wird vorzugsweise das Metall eingesetzt, welches auf den elektrisch leitfähigen Strukturen 30 abgeschieden wird.
Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung in einer weiteren Ausführungsform.
Im Unterschied zu der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist es mit der in Figur 3 gezeigten Vorrichtung möglich, gleichzeitig elektrisch leitende Strukturen 30 auf der Oberseite und auf der Unterseite des Substrates 31 zu beschichten. Auch ist es möglich, Löcher 37 im Substrat galvanisch zu beschichten und so eine elektrisch leitfähige Verbindung der elektrisch leitfähigen Struktur 30 auf der Oberseite und der elektrisch leitfähigen Struktur 30 auf der Unterseite des Substrates 31 zu erhalten. Hierzu ist jeweils eine Vorrichtung, die mindestens zwei Wellen 1 , 5 mit darauf angeordneten ineinander kämmenden Scheiben 2, 4 umfasst auf der Oberseite des Substrates 31 und eine Vorrichtung mit mindestens zwei Wellen 1 , 5 mit darauf angeordneten ineinander kämmenden Scheiben 2, 4 auf der Unterseite des Substrates 31 angeordnet. Das Substrat wird dabei zwischen den Vorrichtungen hindurchgeführt. Der Transport des Substrates erfolgt dabei vorzugsweise durch die Scheiben 2, 4, die die elektrisch leitenden Strukturen 30 kontaktieren. Hierzu können entweder alle Wellen 1 , 5 auf denen die Scheiben 2, 4 angeordnet sind angetrieben werden oder aber es werden nur einzelne Wellen 1 , 5 angetrieben, während die übrigen Wellen so gelagert sind, dass die- se durch das Substrat 31 in Rotation versetzt werden, während das Substrat von den Scheiben 2, 4 auf diesen Wellen kontaktiert wird.
Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäß ausgebildete Welle mit einer darauf montierten Scheibe.
Eine Scheibe 10, wie sie in Figur 4 dargestellt ist, umfasst einzelne Abschnitte 1 1. Die Abschnitte 11 sind jeweils durch eine Isolierung 12 elektrisch voneinander isoliert. Hierdurch wird es zum Beispiel ermöglicht, nebeneinander liegende Abschnitte 1 1 un- terschiedlich zu schalten. So kann zum Beispiel ein Abschnitt 11 kathodisch geschaltet sein, während der daneben liegende Abschnitt 11 anodisch geschaltet ist. Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass Metall, welches sich auf einem Abschnitt 11 abscheidet, während dieser kathodisch geschaltet ist, wieder von diesem Abschnitt 11 entfernt wird, während er anodisch geschaltet ist. Diese Entfernung des auf den einzelnen Ab- schnitten 1 1 abgeschiedenen Metalls ist während des Betriebes der Beschichtungsvor- richtung möglich. Um nebeneinander liegende Abschnitte 11 unterschiedlich schalten zu können, ist entweder für jeden Abschnitt 1 1 auf jeder einzelnen Scheibe 10 getrennt eine eigene Stromversorgung 13 vorgesehen, oder aber, da von nebeneinander liegenden Scheiben 10 jeweils die benachbarten Abschnitte 1 1 gleich geschaltet werden können, ist eine durchgehende Stromversorgung 13 vorgesehen, mit welcher die jeweils nebeneinander liegenden Abschnitte 1 1 der nebeneinander liegenden Scheiben 10 kontaktiert sind. Als Stromversorgung 13 eignet sich zum Beispiel ein isoliertes Kabel, welches am Außenumfang der Walze befestigt ist. Anstelle am Außenumfang der Welle 14 kann das isolierte Kabel auch im Inneren der Welle 14 verlaufen. Hierzu ist es allerdings erforderlich, dass die Welle 14 als Hohlwelle ausgebildet ist.
Neben der Stromversorgung über isolierte Kabel kann die Stromversorgung auch direkt über die Welle erfolgen. Hierzu ist die Welle 14 bei Scheiben 10, die in einzelnen elektrisch voneinander isolierten Abschnitten 1 1 aufgebaut sind, ebenfalls in einzelnen elektrisch voneinander isolierten Abschnitten aufgebaut. Die Stromversorgung kann dann jeweils über die einzelnen elektrisch leitfähigen Abschnitte der Welle 14 erfolgen. Hierzu sind dann die Abschnitte 11 der Scheibe 10 jeweils mit einem elektrisch leitfähigen Abschnitt der Welle 14 verbunden.
Wenn die Stromversorgung zu den einzelnen Abschnitten 1 1 der Scheibe 10 jeweils über eine Stromversorgung 13 in Form isolierter Kabel erfolgt, sind die einzelnen Abschnitte 1 1 zum Beispiel jeweils mit Kabelanbindungen 15 mit der Stromversorgung 13 verbunden. Die Kabelanbindung 15 kann dabei - wie in Figur 4 dargestellt - an der Außenseite der Scheibe 10 angeordnet sein, es ist jedoch auch möglich, die Kabelanbin- düngen 15, um keine seitliche Verbreiterung der Scheiben 10 zu erhalten, am der WeI- Ie 14 zugewandten Ende der einzelnen Segmente 1 1 vorzusehen. Dies kann zum Beispiel durch einen Dorn erfolgen, welcher in ein als Stromversorgung 13 dienendes isoliertes Kabel eingestochen wird.
Figur 5 zeigt eine Seitenansicht einer Scheibe gemäß Figur 4.
In der hier dargestellten Ausführungsform erfolgt die Stromversorgung der einzelnen Segmente 11 der Scheibe 10 über einzelne isolierte Kabel, welche am Außenumfang der Welle 14 angeordnet sind. Wenn mehrere Scheiben 10 nebeneinander auf der gleichen Welle 14 angeordnet sind, sind vorzugsweise in den einzelnen Segmenten 1 1 an der der Welle 14 zuweisenden Seite Öffnungen ausgebildet, durch welche die Kabel 17 geführt werden können. Die Verbindung der einzelnen Segmente 11 mit dem Kabel 14 erfolgt über Kontaktanbindungen 15.
Um die Elektrolytzufuhr zum zu beschichtenden Substrat zu verbessern, können in den Segmenten 1 1 Aussparungen 16 ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Elektrolytlö- sung durch die Aussparungen 16 hindurchströmen. Die Aussparungen 16 können dabei jeweils nur in einzelnen Segmenten 1 1 der Scheibe 10 ausgebildet sein oder aber in allen Segmenten 1 1 der Scheibe 10. Weiterhin ist es auch möglich, anstelle der Aussparungen 16 in der Scheibe 10 die Scheibe 10 in Form eines Rades zu gestalten, bei welcher ein elektrisch leitfähiger Ring mit einzelnen Speichen auf der Welle 14 angebracht ist. Um eine galvanische Beschichtung eines Substrates zu ermöglichen, ist es erforderlich, dass die Scheibe 10 an ihrem Außenumfang elektrisch leitfähig ist. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, die Scheibe 10 mit einem ringförmigen Kontaktie- rungsbereich 18 zu versehen, der am Außenumfang der Scheibe 10 vorgesehen ist. Als Material für den ringförmigen Kontaktierungsbereich 18 eignet sich zum Beispiel das dem Fachmann bekannte, derzeit für unlösliche Anoden eingesetzte übliche Material. Hierbei handelt es sich zum Beispiel um mit einer leitfähigen Mischung an Metalloxiden beschichtetes Titan.
Wenn lediglich der ringförmige Kontaktierungsbereich 18 elektrisch leitfähig ausgestaltet ist, können die einzelnen Segmente 11 im Bereich zwischen dem ringförmigen Kontaktierungsbereich 18 und der Welle 14 aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt sein. In diesem Fall ist es lediglich notwendig, entweder durch das elektrisch leitfähige Material hindurch oder aber an der Oberfläche der einzelnen Segmente einen Stromleiter vorzusehen, durch welchen die Spannung von der Stromversorgung 13, die in der hier dargestellten Ausführungsform als Kabel 17, die am Außenumfang der Welle aufliegen, ausgeführt ist, zum ringförmigen Kontaktierungsbereich 18 führen. Wenn lediglich der ringförmige Kontaktierungsbereich 18 elektrisch leitfähig ausgeführt ist, ist es ausreichend, um wechselweise eine anodische und kathodische Schaltung zu er- möglichen, wenn jeweils zwischen einzelnen Segmenten 19 des ringförmigen Kontak- tierungsbereiches 18 die Isolierung 12 vorgesehen ist. Bereits hierdurch sind die Segmente 19 des ringförmigen Kontaktierungsbereiches 18 ausreichend voneinander elektrisch isoliert, um einen Kurzschluss zwischen einem anodisch geschalteten Seg- ment 19 und einem kathodisch geschalteten Segment 19 zu vermeiden.
Figur 6 zeigt eine Ausführungsform für eine Stromzufuhr einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung.
Die Stromzufuhr zu einer Welle 14 mit darauf angeordneten Scheiben 10 kann zum Beispiel über eine außerhalb des Bades mit der Elektrolytlösung angeordneten weiteren Scheibe 20 erfolgten. Die weitere Scheibe 20 ist dabei zum Beispiel aufgebaut wie eine Scheibe 10, mit der das zu beschichtende Substrat kontaktiert wird. Die weitere Scheibe 20 umfasst hierzu ebenfalls einen ringförmigen Kontaktierungsbereich 18, welcher in einzelne Segmente 19 aufgeteilt ist. Anstelle eines ringförmigen Kontaktierungsbereiches 18 ist es auch möglich, die einzelnen Segmente 11 der weiteren Scheibe 20 jeweils vollständig aus einem elektrisch leitfähigen Material zu fertigen. Zur Massenreduktion ist es auch bei der weiteren Scheibe 20 möglich, in den einzelnen Segmenten 1 1 Aussparungen 16 vorzusehen. Die Aussparungen 16 können dabei in jedem Segment 1 1 oder aber nur in einzelnen Segmenten 1 1 ausgebildet sein. Die einzelnen Segmente 19 des ringförmigen Kontaktierungsbereiches 18 sind elektrisch mit der Stromversorgung 13, die in der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform ebenfalls in Form von Kabeln 17 ausgebildet ist, welche am Außenumfang der Welle 14 angeordnet sind, verbunden.
Wenn die gesamten Abschnitte 1 1 aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt sind, ist es bevorzugt, dass die weitere Scheibe 20 an ihren Stirnflächen mit einer elektrischen Isolierung versehen ist, so dass lediglich am Außenumfang eine elektrisch leitfähige Fläche vorliegt. Hierdurch kann vermieden werden, dass durch eine verse- hentliche Berührung mit der Scheibe 20 Verletzungen auftreten.
Um den ringförmigen Kontaktierungsbereich 18 mit Spannung zu versorgen, sind in der hier dargestellten Ausführungsform ein kathodischer Schleifkontakt 21 , der mit einer kathodischen Stromzuführung 22 verbunden ist, und ein anodischer Schleifkontakt 23, der mit einer anodischen Stromzuführung 24 verbunden ist, vorgesehen. Als kathodischer Schleifkontakt 21 und als anodischer Schleifkontakt 23 ist jeder dem Fachmann bekannte Schleifkontakt einsetzbar.
Wenn die Welle aus einzelnen elektrisch leitfähigen Segmenten aufgebaut ist, die durch eine Isolierung voneinander getrennt sind, kann die Stromzufuhr auch über Schleifkontakte direkt auf die Welle erfolgen. In diesem Fall ist eine weitere Scheibe 20 nicht erforderlich.
Um einen Kurzschluss zu vermeiden, sind zwischen dem anodischen Schleifkontakt 23 und dem kathodischen Schleifkontakt 21 jeweils ausreichend große Abstände 25 vorzusehen. Der Abstand 25 zwischen dem anodischen Schleifkontakt 23 und dem kathodischen Schleifkontakt 21 muss größer sein als die Breite eines Segmentes 19. Wenn die Breite eines Abschnittes 25 kleiner oder gleich der Breite eines Segmentes 19 ist, kommt es jedes Mal dann zu einem Kurzschluss, wenn das Segment 19 gleichzeitig den kathodischen Schleifkontakt 21 und den anodischen Schleifkontakt 23 berührt.
Um das gesamte Metall wieder von den Scheiben 10 zu entfernen, welches sich auf diesen abscheidet, während sie kathodisch geschaltet sind, ist der anodische Kontaktbereich vorzugsweise größer als der kathodische Kontaktbereich. Das bedeutet, dass vorzugsweise mehr Segmente anodisch geschaltet sind als kathodisch geschaltet sind. Die maximale Anzahl der kathodisch geschalteten Segmente 19 entspricht der Anzahl der anodisch geschalteten Segmente 19.
Bei radial auf der Welle 14 verlaufenden Kabeln 17 ist mit der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform das zu beschichtende Substrat an der Unterseite der Scheiben 10 entlangzuführen. Wenn das Substrat an der Oberseite der Scheiben 10 entlanggeführt werden soll, so dass die Unterseite des Substrates beschichtet wird, muss der kathodische Schleifkontakt an der Oberseite der weiteren Scheibe 20 und der anodische Schleifkontakt an der Unterseite der weiteren Scheibe 20 angeordnet sein.
Um ein Substrat gleichzeitig an seine Oberseite und seine Unterseite beschichten zu können, ist es möglich, zwei Vorrichtungen zur galvanischen Beschichtung übereinander bzw. nebeneinander anzuordnen, wobei das Substrat zwischen den Vorrichtungen hindurchgeführt wird, so dass dieses gleichzeitig an seiner Oberseite und seiner Unter- seite von den Scheiben 10 kontaktiert wird.
Solange sich die Segmente, mit denen eine kathodische Kontaktierung des Substrates erfolgt, innerhalb der Elektrolytlösung befinden, kann das Substrat in jedem beliebigen Winkel an den einzelnen Vorrichtungen entlanggeführt werden. Es ist nicht erforderlich, dass das Substrat waagerecht, d.h. parallel zur Flüssigkeitsoberfläche durch das Bad transportiert wird. So ist es zum Beispiel sogar möglich, wenn das zu beschichtende Substrat ausreichend fest gehalten ist, dass dieses senkrecht zur Flüssigkeitsoberfläche an den Scheiben 10 zur Kontaktierung entlanggeführt wird. Bezugszeichenliste
1 erste Welle
2 erste Scheibe 3 Abstand der ersten Scheiben
4 zweite Scheibe
5 zweite Welle
6 Abstand der zweiten Scheiben
7 Eingreiftiefe 8 Abstand der Berührpunkte
10 Scheibe
1 1 Abschnitt
12 Isolierung 13 Stromversorgung
14 Welle
15 Kabelanbindung
16 Aussparung
17 Kabel 18 ringförmiger Kontaktierungsbereich
19 Segment
20 weitere Scheibe
21 kathodischer Schleifkontakt
22 kathodische Stromzuführung 23 anodischer Schleifkontakt
24 anodische Stromzuführung
25 Abstand
30 elektrisch leitfähige Struktur 31 Substrat
32 Transportvorrichtung
33 Endlosband
34 Wellen
35 Wellen 36 Anode
37 Loch im Substrat 31

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung mindestens eines elektrisch leitfähigen Substrates oder einer strukturierten oder vollflächigen elektrisch leitenden Oberfläche auf einem nicht leitfähigen Substrat, welche mindestens ein Bad, eine
Anode und eine Kathode umfasst, wobei das Bad eine mindestens ein Metallsalz enthaltende Elektrolytlösung enthält, aus der Metallionen an elektrisch leitenden Oberflächen des Substrates unter Bildung einer Metallschicht abgeschieden werden, während die Kathode mit der zu beschichtenden Oberfläche des Sub- strates in Kontakt gebracht ist und das Substrat durch das Bad gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode mindestens zwei auf jeweils einer Welle (1 , 5, 14) rotierbar gelagerte Scheiben (2, 4, 10) umfasst, wobei die Scheiben (2, 4, 10) ineinander kämmen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Welle (1 , 5, 14) mehrere Scheiben (2, 4, 10) nebeneinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zwei Scheiben (2, 4, 10) auf einer Welle (1 , 5, 14) mindestens der Breite einer Scheibe (2, 4, 10) entspricht.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (2, 4, 10) über die Welle (1 , 5, 14) mit Spannung versorgt werden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (1 , 5, 14) und die Scheiben (2, 4, 10) zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt sind, welches beim Betrieb der Vorrichtung nicht in die Elektrolytlösung übergeht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Scheiben (2, 4, 10) Aussparungen (16) ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (2, 4, 10) einen Ring umfasst, der mit Speichen auf der Achse befestigt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (2, 4, 10) über den Umfang verteilt einzelne, elektrisch voneinander isolierte Abschnitte (1 1 ) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch voneinander isolierten Abschnitte (1 1 ) sowohl kathodisch als auch anodisch schaltbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen (1 , 5) aus mehreren elektrisch leitfähigen Segmenten aufgebaut sind, die jeweils durch nichtleitende Segmente voneinander getrennt sind, wobei die elektrisch leitfähigen Segmente sowohl kathodisch als auch anodisch geschaltet werden können und die leitenden Segmente der Welle jeweils einen elektrisch leitenden Abschnitt (11 ) einer Scheibe kontaktieren.
1 1. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (2, 4, 10) vom Substrat (31 ) anhebbar und auf dieses absenkbar sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin eine Vorrichtung umfasst, mit der das Substrat (31 ) gedreht werden kann, wobei die Vorrichtung innerhalb oder außerhalb des Bades angeordnet sein kann.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Vorrichtungen mit jeweils mindestens zwei Wellen (1 , 5) mit darauf angeordneten ineinander kämmenden Scheiben (2, 4, 10) so einander gegenüberliegend angeordnet sind, dass das zu beschichtende Substrat (31 ) zwischen diesen hindurchgeführt wird und jeweils mindestens zwei Wellen (1 , 5) mit darauf angeordneten ineinander kämmenden Scheiben (2, 4, 10) die Oberseite und die Unterseite des Substrates (31 ) kontaktieren.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beschichtung von flexiblen Trägern, die von einer ersten Rolle abgewickelt und auf eine zweite Rolle aufgewickelt werden, mehrere jeweils mindestens zwei Wellen (1 , 5) mit darauf angeordneten ineinander kämmenden Scheiben (2, 4, 10) Vorrichtungen übereinander oder nebeneinander angeordnet sind, wobei der flexible Träger die Vorrichtungen mäanderförmig durchläuft.
15. Vorrichtung zur galvanischen Beschichtung mindestens eines elektrisch leitfähigen Substrates oder einer strukturierten oder vollflächigen elektrisch leitenden Oberfläche auf einem nicht leitfähigen Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mehrere Vorrichtungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 umfasst, die hintereinander geschaltet sind.
16. Verfahren zur galvanischen Beschichtung von elektrisch leitfähigen Substraten oder strukturierten oder vollflächigen elektrisch leitfähigen Oberflächen auf einem nicht leitfähigen Substrat, welches in einer Vorrichtung nach einem der Ansprü- che 1 bis 15 durchgeführt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Scheiben, die das Substrat berühren kathodisch geschaltet sind und Scheiben, die nicht mit dem Substrat in Kontakt stehen, anodisch geschaltet werden können.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Abschnitte der Scheiben, die mit dem Substrat in Kontakt stehen kathodisch geschaltet sind und Abschnitte der Scheiben, die nicht mit dem Substrat in Kontakt stehen, anodisch geschaltet werden können.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben über die Wellen mit Spannung versorgt werden.
20. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen zum Entmetallisieren während einer Produktionsunterbrechung anodisch geschaltet werden.
21. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur galvanischen Beschichtung von elektrisch leitfähigen Substraten oder strukturierten oder vollflächigen elektrisch leitfähigen Oberflächen auf einem nicht leitfähigen Substrat.
22. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Herstellung von Leiterbahnen auf Leiterplatten, RFID-Antennen, Transponderantennen oder anderen Antennenstrukturen, Chipkartenmodulen, Flachkabeln, Sitzheizungen,
Folienleitern, Leiterbahnen in Solarzellen oder in LCD- bzw. Plasmabildschimen oder zur Herstellung von galvanisch beschichteten Produkten in beliebiger Form.
23. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Herstellung von dekorativen oder funktionalen Oberflächen auf Produkten, die zur Abschirmung von elektromagnetischer Strahlung, zur Wärmeleitung oder als Verpackung verwendet werden.
4. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Herstellung von dünnen Metallfolien oder ein- oder zweiseitig metallkaschierten Polymerträgern.
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