JP4225919B2 - 加工品を電解金属めっきするコンベアによるめっきラインおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、加工品を電解金属めっきするコンベアによるめっきライン、およびコンベアによるめっきラインで加工品を電解金属めっきする方法に関する。

このようなタイプのコンベアによる（コンベア化された）めっきラインが特許文献１に記載されている。陽極を備える電解セルおよび陰極として用いられる加工品が、タンク内に設置される。電解液が貯蔵タンク内に保たれ、ポンプによって作業スペースへ供給される。コンベヤー部材はクランプである。作業スペースにおいて、ベルト上に配置したエンドレス回転クランプが、電流を供給し、かつ印刷回路基板および印刷回路箔を搬送する機能を実行する。

他のラインにおいて、電流は被駆動コンタクトホイールを通して加工品へ供給される。コンタクトホイールはまた加工品をラインを通して搬送するのに役立つ。そのようなコンタクトホイールを備えるラインが、特許文献２に記載されている。

クランプを用いて、加工品が回転コンベヤー手段から垂直につるされる、横形のコンベアによるめっきラインも知られている（特許文献３）。

公知のラインは、処理がほとんど必要ないので、印刷回路基板は効率的に製造され得るという利点を有する。

しかしながら、印刷回路基板に形成される孔において、空隙が、そのようなラインにおいて孔の壁に電解で堆積される銅層に形成されるということが分かった。印刷回路基板の外面全体が、例えば、これらの基板を製造するための順次組み合わせる技法を用いて、電解銅めっきされている間に、空隙はまた同じように生じる。この技法を用いて、先ず銅の薄い層が、銅層を全く有しない印刷回路基板材料の外側に無電解めっきされ、次いでこのようにして得られた銅層は電解で強化される。

独国特許出願公開第３６ ２４ ４８１Ａ１号明細書 独国特許出願公開第３２ ３６ ５４５Ａ１号明細書 米国特許第３，６４３，６７０号明細書

従って、本発明の目的は、めっきラインにおいて電解金属層で生じるそのような空隙無しに、加工品、より具体的に言えば、印刷回路基板および他の回路担体を製造することである。

この目的は、請求項１による電解金属めっきのためのコンベアによるめっきラインによって、および請求項１４によるコンベアによるめっきラインにおいて電解金属めっきするための方法によって、達成される。本発明の好ましい実施形態が従属請求項に述べられる。

本発明によるコンベアによるめっきラインは、加工品、より具体的に言えば、印刷回路基板、およびハイブリッド集積回路担体、より具体的に言えばマルチチップモジュールのような他の回路担体の電解金属めっきに役立つ。めっきラインにおいて、加工品は並べて、より具体的に言えば横の輸送方向で、好ましくは適したコンベヤー手段によって横の輸送面で（または場合により縦の輸送面でも）搬送され得る。ラインは、加工品がラインを通して搬送されている間に、加工品を電解液と接触させるための手段を備える。さらに、加工品のための少なくとも１つの電気的接触の設備、および好ましくは同様にコンベヤー経路と好ましくはほぼ平行に配置される陽極が、少なくとも１つの電流供給（電流源）とともに備えられる。

加工品の電解金属めっきのためのコンベアによるめっきラインが動作中である場合、前記加工品は、それを通って搬送されるラインへ、より具体的に言えば横の輸送方向に、それらがラインを再び出る前にコンベヤー手段によって、供給される。加工品がラインを通過している間に、それらは電解液と接触し、少なくとも１つの電気的接触部材を通して電流供給源と電気的に接続する。

電圧（電位差）が、ラインを通って搬送される（ラインで互いに直ぐ続く）隣接した加工品の間に発生するということが分かった。前記電圧を低下させる、より具体的に言えば最小限にするための手段が設けられる場合、そのようなコンベアによるめっきラインは、上述の空隙が電解金属めっき中に形成されるのを防止するのに適している。

以下に続く本発明の明細書では、印刷回路基板についてのみ言及する。しかしながら、本発明は同様に、そのようなコンベアによるラインで処理されるのに適した、他の回路担体および他の加工品にも関する。したがって、より一般的な用語「加工品」は、本明細書を通じて用語「印刷回路基板」に置き換えられてもよい。

印刷回路基板は、例えば、クランプまたはコンタクトホイールによって、例えば電気的に接触して配置される。これらの電気的接触部材はまた、印刷回路基板をラインを通って同時に搬送することもできる。印刷回路基板は電気めっきのために陰極に接続される。

印刷回路基板は、そのようなコンベアによるめっきラインの処理ステーションに入ると、それらは４つの異なるゾーンを通過する。

ゾーンＡ：印刷回路基板は電解液の無い媒体内でラインに供給される。印刷回路基板は、通常、急速に連続して、互いに小さい間隔を置いて、めっきラインに入る。隣接する印刷回路基板間の間隔は、輸送方向で見たとき、通常約１０ｍｍになる。

ゾーンＢ：印刷回路基板は、例えば、仕切り壁に設けられる細長い入口、および密閉ロールまたは他の密閉手段を通過し、電解液（入口領域）に達する。この領域で、電解反応が印刷回路基板の表面で起きる。

ゾーンＣ：印刷回路基板は電気的に接触して配置され、めっき電流源のポールに接続される（遷移領域）。

ゾーンＤ：印刷回路基板は陽極の領域に達する（処理領域）。そこでそれらは、陽極とともに、意図する処理のための電解セルを形成する。

試験の結果、従来のコンベアによるめっきラインにおいて、印刷回路基板の銅面が、印刷回路基板が電解液と既に接触しているが、まだ電気的に接触して配置されておらず、かつ陽極の領域にまだ達していない、入口領域で電気化学的にエッチングされることが分かった。これは都合が悪い。そのようなエッチング腐食は、一般に使用される電解液の全てで観察され、陽極の型とほとんど無関係である。この腐食は、非常に薄い銅層が使用される場合、特に都合が悪い。印刷回路基板のいくつかの領域において、電気めっきに必要である銅層は完全に溶解される。このため廃品材料が生産中に発生する。

この影響が並んで搬送される基板の間に観察される。試験の結果、１つの印刷回路基板の縁領域と隣接する基板の縁領域との間の関係が、隣接する基板間の電位差を乱すことにつながることを示した。ゾーンＢ〜Ｄにおいて、従って異なるセル電圧を有する局部的電解セルが、２つの隣接する基板間に形成される。

従って、２つの隣接する印刷回路基板のうちの１つの陽極分極縁領域が、電気化学的にエッチングされる。エッチング速度は、実質的に、セル電圧、隣接する基板間の間隔、および印刷回路基板の処理時間、即ちそれらが輸送される速度の関数である。電界のピーク効果の結果として、この基板の縁領域の端が、これらの縁領域の面領域よりも多くエッチングされるであろう。そのような端は、例えば、貫通孔および止まり孔の入口を印刷回路基板に形成することが分かった。

電気めっきに先立って、これらの開けられた孔は、外部電流無しの化学的（無電解）方法によって金属めっきされ、従って導電性にされる。電解電気めっきと比べて、これらの化学的金属めっき方法は技術的に複雑であり、費用がかかる。人は、化学的金属めっき中、非常に薄い層だけを使用しようとする。化学的銅めっきの典型的な層厚は、例えば、０．２μｍである。印刷回路基板の表面におけるベース金属層は通常ずっと厚く、例えば、５〜１７μｍである。これらの層は、めっきラインの入口領域において電気化学的エッチング腐食にさらされる場合、危険にさらされない。しかしながら、ＳＢＵ技法を用いて表面全体の上に堆積される薄い化学的銅層も、エッチング腐食によって、少なくともゾーンＢおよびＣにおいて影響を受ける。印刷回路基板が実際の電解セル内の領域Ｄに達する前に、印刷回路基板は全体にわたって電気めっきされない。通常、印刷回路基板はこのゾーンでエッチングされない。

電気めっき処理が先行技術によるラインで実行される状況を、本発明の機能をその後に説明するのを可能にする図１および２を参照して、さらに詳細に本明細書に説明する。

図１は、電解スペース２が、密閉ロール３および密閉壁４によってライン内に溜められる電解液で充填される、コンベアによるめっきラインのめっきタンク１を示す。輸送ローラー８によって、印刷回路基板５、６、７が、矢印によって示される輸送方向に、コンベアによるめっきラインへ搬送され、そこを通過する。入って来る印刷回路基板５、６、７は、密閉ローラー３の領域で電解スペース２に達する。第１接触部材９において、基板５、６、７は、先ず、金属製コンタクトによって、図の右上端に概略的に示すめっき電流源の負極と電気的に接触する。電気めっき電流を印刷回路基板５、６、７へ供給する別の電気的接触部材１６が、輸送経路に沿って配置される。

数字１０が、電解液を印刷回路基板５、６、７の表面へ供給するための部材を識別する。そのような供給部材は、例えば、フローノズル、ジェットノズル、またはスプレーノズルである。数字１１が、この場合、印刷回路基板５、６、７が輸送されるコンベヤー経路とほぼ平行に配置され、かつ少なくともコンベヤー経路の幅全体にわたって伸びる陽極をさらに識別する。用いられる陽極１１は、銅を堆積するための銅ボールのような可溶性陽極材料を有する従来の陽極であるか、あるいはチタン、特殊鋼、または別の材料から作られる不溶性陽極である。

図１によれば、印刷回路基板５は、ライン内で最も奥に、電解液供給部材１０、例えばフローノズルの領域に、および陽極１１の領域に位置している。ラインのこの領域はゾーンＤ（処理領域）と呼ばれる。ゾーンＤにおいて、印刷回路基板５は全体に電気的に接触して置かれる。同時に、それは、当該印刷回路基板５および陽極１１によって形成される、電解セル内に全面的に位置する。陽極１１が印刷回路基板５のためのコンベヤー経路の両側に設けられるとき、基板５は、その表面全体に、１つの外側面および他の外側面の両方に、電気めっきされる。

ゾーンＣ（遷移範囲）において、印刷回路基板６は、すでに接触部材９および１６によって電気的に接触して置かれている。だが陽極１１がこの領域に全く設けられていないので、このゾーン内のこの印刷回路基板６を流れる電気めっき電流は、有効ではない。

ゾーンＢ（入口領域）において、印刷回路基板６は、同様にすでに接触部材９によって電気的に接触して置かれていて、ゾーンＣと同じように作用する。

印刷回路基板７は、それに反して、すでにその前方領域が電解スペース２内のゾーンＢにあるが、まだ印刷回路基板６のように電気的に接触して置かれていなかった。

ゾーンＡにおいて、電解液がない。この領域には電解作用が全く無い。

印刷回路基板５、６、７が上述のようにゾーンを通って搬送されるとき、様々な電位が前記基板に加えられる。これらの差異は、隣接する印刷回路基板５と６の間、および基板６と７の間に、それぞれ電圧（電位差）を生成する。すなわち、局部的電解セルが、電解液と接触して置かれる、２つの関連する印刷回路基板の間に形成される。これらの局部的電解セルのセル電圧は、生成される電圧であり、これは局部的に異なる。

図２はそのようなラインで生成される電位差を示す。この場合に、第１印刷回路基板５の縁領域１２が、第２印刷回路基板６の縁領域１３に隣接している。２つの印刷回路基板５および６の間の間隔は、例えば約１０ｍｍとなる。電圧Ｕ（ｓ）が、これら２つの印刷回路基板を隔離する距離にわたって、および印刷回路基板６と７との間の距離にわたっても、生成される。これらの電圧Ｕ（ｓ）は、コンベアによるめっきラインの内側で印刷回路基板５、６、７によってカバーされる距離ｓに沿って変化する。電圧Ｕ（ｓ）は上述のようにゾーンＢおよびＣで特に異なる。

ゾーンＢの電解スペース２内の電解液が、印刷回路基板７と陽極１１との間に導電性の弱い電気的接続を確立する。その結果として、陽極電位が印刷回路基板７の縁領域１５に形成され、この基板は部分的にゾーンＢにある。印刷回路基板６は、それに反して、すでに、第１接触部材９によって、および別の電気的接触部材１６によって、小さいインピーダンスで電気的に接触して置かれている。その結果として、この印刷回路基板６は接地電位に近い、すなわち約０ボルトである。これによって、電圧Ｕ（ｓ）が印刷回路基板６と７との間に生成される。接地電位と比べて、縁領域１５の基板７の電位は従って正である。これによって、印刷回路基板７の陽極領域が電気化学的にエッチングされる。

基板が密閉または仕切り壁４および密閉ローラー３を通過するとき、隣接する基板６と７との間の電圧Ｕ（ｓ）は最初小さく、例えば約５０ミリボルトになる。印刷回路基板７がラインを通って搬送されているとき、前記基板７が第１接触部材９に達するまで、それは増大し、そしてそこで約５００ミリボルトの電圧に達する。印刷回路基板７におけるエッチング速度も連続的に増大する。

ゾーンＣにおいて、印刷回路基板５および６は、接触部材９および１６によって、小さいインピーダンスで電気的に接触して置かれている。その結果として、これらの２つの基板５および６の間の電圧Ｕ（ｓ）が、ラインのこの領域でゼロになりやすい。印刷回路基板５の縁領域１２において、および印刷回路基板６の縁領域１３において、従って金属は電気化学的にほとんどエッチングされない。

ゾーンＢにおけるエッチング腐食は、それに反して、非常に強いので、それはコンベアによるめっきラインの電解処理中に品質問題をもたらす。それによって、どのようにして基板が接触部材９および１６で電気的に接触して置かれているかは、あまり重要ではない。接触がローラー、ホイール、または同様にクランプによって確立されると、エッチング腐食は阻止されるということが分かった。

従って、コンベアによるめっきラインにおける隣接する印刷回路基板の各対の１つの基板が、陽極を形成し、他の基板が、これらの２つの基板によって形成される電解セルの陰極を形成する。この対の陽極は電気化学的にエッチングされて、すなわち、上部金属層が除去される。この層は、外部電流無しの化学的方法を用いて堆積された、本明細書で上述した金属めっきされた銅層である。エッチング腐食によって、局部的空隙が印刷回路基板の縁領域の化学的銅層に形成される。これを避けることが本発明の目的である。

この目的に対する解決策は、ライン内の隣接する印刷回路基板間の電圧を低下／最小限にすることであり、０ボルトの電圧Ｕ（ｓ）を目標としている。

本発明の好ましい実施形態において、従ってコンベアによるめっきラインは、そこで印刷回路基板がラインに入る入口領域に設けられる、少なくとも１つの保護電極を備える。原理上は、保護電極はまた、出口領域において同様に、生成される電位差の妨害作用を減少または最小限にするために、そこで印刷回路基板がラインを出る出口領域にも設けられる。保護電極は、ライン内の隣接する印刷回路基板間の電圧を低下または最小限にするのに役立つ。

保護電極は接地電位（０ボルト）に電気的に接続されることが好ましい。それが入口領域を印刷回路基板の処理領域から実質的に区切るように、それはコンベアによるめっきラインに配置される。印刷回路基板のための処理領域は陽極を収容する領域である。遷移領域が入口領域と処理領域との間に位置する。遷移領域において、加工品はすでに電気的に接触して置かれているが、陽極の領域に達していない。

この領域に配置される保護電極が、電圧が先行する基板に対して低下または最小限にされるように、たまたまそこにある印刷回路基板に或る陰極電位を加える。保護電極は、ゾーンＢとゾーンＣとの間の遷移領域により特定的に配置され、輸送方向で見て、印刷回路基板のための最初の電気的接触部材の直ぐ前に位置することが好ましい（最初、印刷回路基板はゾーンＢで電気的に接触して置かれる）。

ラインにおいて、印刷回路基板がラインを通って搬送されているとき、それが印刷回路基板に接触しないように、保護電極は配置されることが好ましい。こうして、印刷回路基板に対する損傷が避けられる。さらに、保護電極はこのような状態の下で損耗しないので、それはほぼメンテナンスフリーである。

陽極とは対照的に、保護電極は陰極で分極され、このために電流源の負極に接続される。その結果として、輸送方向で見て、電解スペース内の保護電極の前にある領域（ゾーンＢ）が、処理領域から効果的に遮蔽され、ゾーンＢにおける電位が保護電極の陰極電位によって調整可能である。

電解スペース内のゾーンＢにおける保護電極の陰極電位をより良く調整するために、保護電極は、少なくとも１つの制限抵抗を介して、電解金属めっきのための電流源の負極に接続され得る。制限抵抗が調整可能である場合、ゾーンＢにおける陰極電位はより高い精度で調整される。制限抵抗を調整することによって、前記抵抗素子を調整することだけでなく、適した抵抗値を有する制限抵抗を選択することも意味する。より具体的に言えば、これは、ゾーンＢおよびＣにおける印刷回路基板の電位のさらなる等化を達成することを可能にする。

保護電極の数、形状、空間的配置、および／またはサイズを選択することによって、隣接する印刷回路基板間の電圧がさらに低下または最小限にされるように、保護電極の領域における１つの印刷回路基板から他の基板への陰極電位が、さらに等化される。

より具体的に言えば、保護電極は、用いられる化学薬品に耐性もある導電性材料から作られ得る。

隣接する印刷回路基板間の電圧を最小限にする別の可能性が、関連する接触部材に、より具体的に言えば、遷移ゾーン（ゾーンＣ）で、およびゾーンＤの第１領域で、続くゾーンＤにおける接触部材よりも低い電圧を供給することにある。このために、電気抵抗が、より具体的に言えば、接触部材のうちの関連する１つとめっき電流源の負極との間に接続される。これらの補償抵抗は、例えば、電流源から接触部材へ通じる電流供給ラインで並列に接続される。補償抵抗はまた、接触位置へ通じる電流経路において接触部材間で直列に接続される。より具体的に言えば、並列接続の場合に、これらの補償抵抗の抵抗値が接触位置毎に変わることが好ましい。

接触部材の電位がその結果として調整される。補償抵抗のサイズが増減されることを意味する、これらの補償抵抗の抵抗値の調整機能によって、接触部材の電位は、隣接する印刷回路基板間の電圧を低下または最小限にするために、より高い精度で調整され得る。補償抵抗の抵抗値を調整することによって、抵抗素子を調整することだけでなく、適当な抵抗値を有する補償抵抗を選択することも意味する。

通常、複数の接触部材がコンベアによるめっきラインに設けられる。例えば、輸送方向で見て、ロールで支持されるエンドレス回転ベルト上に間隔を置いて縦に配置され、かつ印刷回路基板を締めつけてつかむ１列のクランプ、または同様に間隔を置いて縦に配置され、かつ印刷回路基板の縁を転がるいくつかの接触ロール、または、輸送方向で見て、同様に間隔を置いて縦に配置され、かつ印刷回路基板を転がるいくつかの接触ローラーである。

そのような場合に、１つの補償抵抗が、遷移領域における接触部材のうちの関連する１つに割り当てられて、補償抵抗の関連する１つは、並列に接続される隣接する接触部材間で、電流供給ラインと直列に接続されることが好ましい。この場合に、種々の補償抵抗のサイズが調整可能である。その結果として、個々の接触部材に割り当てられる補償抵抗における電圧降下が、個別に調整可能である。隣接する印刷回路基板間の電圧は、このようにして、少なくとも１つの補償抵抗によってさらに最小限にされ、そのため印刷回路基板間の陰極電位が調節、調整され、また、コンベアによるめっきラインにおける種々の幾何学的状況、ならびに印刷回路基板の種々の形式および他のパラメータ、例えば、銅クラッドの厚さ、回路パターン（金属めっきされる面積の大きさ）、およびメタライゼーションの型（印刷回路基板の表面で見られる他の金属をできるだけ考慮する）を考慮する。

電気補償抵抗付きの少なくとも２つの接触部材が設けられる場合、それは、電圧降下が、輸送方向で見た最初の／第１の接触部材に割り当てられる、その補償抵抗において最大であるように、補償抵抗を調整（または選択）するのに有利であることがさらにまた分かった。その結果として、ゾーンＣからゾーンＤへの遷移領域において、これらの領域にたまたまある個別印刷回路基板の間に通常生成される電位差が、最小限にされる。

特に有利な実施形態において、電流供給源は、電流ラインおよび滑り接触レールまたはブラッシュを通して、加工品のための電気的接触部材に電気的に接続され、電流経路が、ラインの入口領域に近接して、例えば、入口領域に面する電流経路に端領域において、より具体的に言えば、ゾーンＣにおいて、互いに電気的に分離される部分に分割され、補償抵抗および接触部材が、個別部分のうちの関連する部分に割り当てられる。このようにして、たとえ個別抵抗の値が等しく高くても、接触部材における電圧が遷移領域Ａに向かって徐々に低下する、直列接続が得られる。

補償抵抗が、好ましくは遷移領域において、かつライン内の処理領域の先頭で（残りの処理領域でなく）、接触素子または接触レール部分に割り当てられる。

通常、印刷回路基板は、それらがラインを通って搬送されているとき、電解液で充填される電解スペース内にそれらを導くことによって、電解スペース内で電解液と接触させられる。このために、それらは流体が溜まるスペースに入り、いったんそれらがラインを通して搬送されると、前記スペースを出る。通常、このために密閉手段が、電解液を電解スペース内に保持するために、入口または出口に設けられる。そのような型の密閉手段は、例えば、それを通して印刷回路基板がタンクを出入りする、タンク壁における非常に幅の狭いスロット、および前記スロットに直ぐ後に配置される密閉ローラーである。そのような密閉ローラーは、電解スペースを外部スペースから密閉し、電解液が電解スペースから流失するのを大いに阻止する。通常、密閉ローラーは互いに密接するようにして設置され、そこを通過する印刷回路基板によってわずかに押し離される。

図３〜５が本発明をさらに詳細に説明するのに役立つ。

図３に示す、本発明によるコンベアによるめっきラインの前方領域が、電解スペース２内に設けられる電解液用のタンク１を備える。印刷回路基板５、６、７は、固定輸送ローラー８によって、ラインを通って搬送される。それらはラインに入って、密閉壁４に設けられる入口スロットと、密閉ローラー３の間を通過する。密閉壁４のスロットは、電解液の流失を最小限にするために、できるだけ狭くなるように選択される。少量の電解液だけしか外部スペースに漏れないように、密閉ローラー３は電解スペース２を外部スペースからさらに密閉する。入って来る印刷回路基板５、６、７は、２つの密閉ローラー３のうちの上の１つを上げて、電解スペース２に入る。印刷回路基板５、６、７は、接近して連続的にラインを通って搬送される。２つの印刷回路基板間の間隔は、例えば約１０ｍｍである。

印刷回路基板５、６、７上の金属層におけるエッチング腐食を避ける作用において、少なくとも１つの保護電極１７、１８が、本発明によって、図３に示すようにゾーンＢにおける電解スペース２に取り付けられる。そのような保護電極１７、１８は、印刷回路基板５、６、７が搬送される、輸送経路の上側および下側の両方に配置されることが好ましい。保護電極１７、１８は、少なくとも表面部分で導電性である耐薬品材料から作られる。いくつかの特殊鋼、チタン、または他の抗酸性の導電性材料がそれに適している。

上部および下部保護電極１７、１８によって、印刷回路基板５、６、７がラインを通って通過しているとき、前記基板が接触部材９、１６を通して電流供給源に電気的に接続される前に、ゾーンＢにおけるそれらは陰極電位になり、そのため基板はそのとき接地電位０ボルトである。

このために、印刷回路基板５、６、７は、矢印によって示す方向にラインを通って搬送される。図３に示す寸描において、印刷回路基板５はライン内の最も奥にすでに搬送されていて、接触部材１６によってすでに電気的に接触して置かれている。印刷回路基板７は、それに反して、電解スペース２内にその前方領域を有するだけである。この印刷回路基板７の後方領域はまだラインの外部スペースにある。ラインにすでに入っている印刷回路基板６は、ゾーンＢおよびＣにおいて２つの基板５および７の間に位置している。この印刷回路基板６の中心が、接触部材９を通してすでに電気的に接触して置かれ、その前方領域が接触部材１６を通してすでに電気的に接触して置かれている。前記印刷回路基板６はまた、保護電極１７、１８を丁度通過しようとしている。

保護電極１７、１８は、図の上右端に示す電流源の接地電位と電気的に接触している。

保護電極１７、１８と電流供給源との間の電気的接続に、制限抵抗器１９、２０が設けられて、保護電極１７、１８の陰極電位が、その抵抗値を介して調整可能である。

制限抵抗器１９、２０がほぼ０オームの抵抗値を有する場合、保護電極１７、１８の作用が最大である。そのとき、保護電極１７、１８の陰極分極が非常に大きいので、印刷回路基板６と７との間のＵ（ｓ）の極性が反転する。これらの状況で、印刷回路基板７は印刷回路基板６に対して陰極電位にあり、そのため電解セルがこれらの２つの印刷回路基板の間に形成される。この場合に、印刷回路基板６の端領域１４が、印刷回路基板７の端領域１５に対して陽極に分極される。従って、この場合に印刷回路基板６がエッチングされる危険がある。この過補償は、制限抵抗器１９、２０の挿入によって、およびこれらの補償抵抗の値の適当な調整によって、または適当な抵抗値を持つ制限抵抗の適した選択によって、および／または保護電極１７、１８の有効表面の減少によって避けられる。この場合に、制限抵抗は電解液によって形成される。制限抵抗器１９、２０の値が、１０〜１００ミリオームとなるように設定されることが好ましい。それらの寸法は、保護電極１７、１８の電位が、ボルトで測定して、Ｕ（ｓ）にほぼ等しい電圧降下を生成するように設定され、それは、印刷回路基板６および７の電位が等しくなるように、印刷回路基板６と７との間の電圧Ｕ（ｓ）に対向する。

２つの保護電極１７または１８のうちの１つだけを用いて、その効果はより小さいけれども、陰極電位も等化される。

このように装備されたコンベアによるめっきラインは、ゾーンＢにたまたまある、それらの印刷回路基板のエッチング腐食を避けることを可能にする。

印刷回路基板６が、先ず第１接触部材９において小さいインピーダンスで電気的に接触して置かれ、ゾーンＣに入るとすぐ、前記印刷回路基板６はまだゾーンＢにあり、かつ陽極１１の領域にまだ達しないので、電気めっき電流が印刷回路基板６の方へ全く流れない。従って、ほんの小さい電流が接触部材９を通して流れるだけである。経路ｓに沿った接触部材９における電圧降下は小さい。

ゾーンＤにすでに達した印刷回路基板５の場合は異なる。ここで、接触部材１６を通過する電流は大きい。これらの接触部材１６における電圧降下は従って大きい。電圧Ｕ（ｓ）が、印刷回路基板５および６の端領域１２と１３との間に生成する。印刷回路基板５の端領域１２は、印刷回路基板６の端領域１３に対して正に分極される。従って、端領域１２はゾーンＣにおいて電気化学的にエッチングされる。

そのようなエッチング腐食は、図４を参照して説明される手段によって避けられる。接触部材９、１６に割り当てられる補償抵抗器２１が、前記接触部材９、１６の電流経路に挿入される。前記補償抵抗器２１はＲ１、Ｒ２、およびＲ３で示される。前記補償抵抗器２１の数が、局部的状態によって、さらに具体的に言えば、ゾーンＣおよびＤにおける接触部材９、１６の数によって決定される。ここで、補償抵抗Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は直列に接続される。同じ効果が、補償抵抗器２１をそれぞれの接触部材９、１６の電流経路に挿入することによって、および各抵抗について適当な抵抗値を選択することによって得られる。

補償抵抗器２１は、ゾーンＣではまだ小さい、接触部材９、１６を通って流れる電気めっき電流において、生成される電圧降下が、ゾーンＤで接触部材１６に割り当てられる補償抵抗器２１において生成される電圧降下にほぼ等しいように、サイズを作られる。その結果として、印刷回路基板５と６との間の電圧Ｕ（ｓ）は、このゾーンでは同様に小さい。従って、エッチング腐食はこのゾーンでも起きない。従来の電気めっきラインにおいて、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対する補償抵抗値が、約１００ミリオーム〜約１ミリオームにわたる。接触部材９、１６を通る電流が増大するので、有効な補償抵抗値が、印刷回路基板５、６、７の輸送方向で小さくなることが好ましい。

最終的に、図５は、図４による実施形態で用いられた制限抵抗器１９および２０が施される、本発明の別の好ましい実施形態を示す。ラインのより簡単な構造が、このようにして可能となる。この場合に、保護電極１７、１８の陰極電位の調整を同様に可能にするために、図４によるラインに示す補償抵抗器２１間の適当な電位が走査される。この接続において、試験の結果、補償抵抗器２１のサイズ変化が非常に小さいので、実際に、保護電極１７、１８のうちの関連する１つを電気的に接触させるための適した接続位置が、保護電極１７、１８の陰極電位を、隣接する印刷回路基板間の電圧Ｕ（ｓ）が、より具体的に言えば、ラインの入口領域で、ゼロに降下するのを可能にする値に調整するために、常に発見され得ることが分かった。

この場合は、補償抵抗Ｒ１とＲ２との間の保護電極１７、１８の電位が走査された。保護電極が例えば抵抗Ｒ１とＲ２との間に接続される場合、電圧が非常に低いならば、接続は、図５に破線で示すように、Ｒ２とＲ３との間に確立され得る。

その他の点に関しては、本明細書でさらに詳細に説明されない図５の装置の特徴が、図３および図４の相当する特徴に相当する。

電流密度が増大するにつれて、個々のゾーンにおいて生成される補償手段の電位および電圧降下の全てが増大し、逆もまた同様である。より大きい電流密度がより大きい補償手段を必要とするので、本発明は使用される電流密度とほとんど無関係である。

本発明は耐消耗性めっきライン要素を設けるのに特に有利である。受動的要素だけが使用される。より具体的に言えば、滑り接触が、印刷回路基板間の妨害電圧を短絡するために、決して使用されない。

意外にも、陰極の保護電極が、ほんの最小限度に金属めっきされることが分かった。わずかに化学的なエッチング電解液が、保護電極のメタライゼーションを防止するのに充分である。そうでなくても、保護電極１７は、保護電極１７と陽極１１との間に、または保護電極１８と陽極１１との間に、一方で印刷回路基板の周辺から伸び、他方でバスレベルで、またはタンクの底で終わる、非導電性表面を有するスクリーンを取り付けることによって、金属めっきされないように効果的に防止される。この場合には、本発明の手段は完全にメンテナンスフリーである。

本明細書に述べた例および実施形態は単に例示を目的としており、それらを踏まえた種々の修正および変更、ならびに本出願に記載した特徴の組合せが、当業者に示唆され、上述の本発明の精神および範囲に、かつ添付する特許請求の範囲に包含されるべきであることが理解される。本明細書に引用した全ての刊行物、特許、および特許出願が、本明細書に参照により援用される。

先行技術によるコンベアによるめっきラインの前方領域の略断面図である。 隣接する基板間の電圧降下を示す、図１に照らした図である。 本発明による保護電極付きの電気めっきラインの前方領域の略断面図であり、それで得られる、隣接する印刷回路基板間の電位差の低下または最小化を示す図である。 別の発明手段を用いる電気めっきラインの前方領域の略断面図であり、それで得られる電位差の等化を示す図である。 制限抵抗として同時に作用する保護電極が補償抵抗を通して電流源と接触させられる、電気めっきラインの前方領域の略断面図である。

符号の説明

１ めっきタンク
２ 電解スペース
３ 密閉ローラー
４ 密閉壁
５、６、７ 印刷回路基板
８ 輸送ローラー
９ 接触部材
１０ 電解液のための供給部材（例えば、フローノズル）
１１ 陽極
１２ 印刷回路基板５の縁領域
１３ 印刷回路基板６の縁領域
１４ 印刷回路基板６の端領域
１５ 印刷回路基板７の縁領域
１６ 接触部材
１７ 上部保護電極
１８ 下部保護電極
１９ 保護電極１７の制限抵抗器
２０ 保護電極１８の制限抵抗器
２１ 接触部材９、１６の補償抵抗器
Ｕ（ｓ） 印刷回路基板の２つの縁領域間の電圧
ｓ コンベアによるめっきラインを通って印刷回路基板５、６、７が移動する経路

Claims (22)

1. 加工品を電解的に金属めっきするためのコンベアによるめっきラインであって、少なくとも１つの保護電極（１７、１８）が、前記ラインを通って搬送される隣接した加工品（５、６、７）間に形成される電圧を低下させるために、加工品（５、６、７）のための入口領域に設けられる、コンベアによるめっきライン。
2. 前記少なくとも１つの保護電極（１７、１８）が、前記入口領域を、陽極（１１）を配する、前記加工品（５、６、７）のための処理領域から、実質的に区切る、請求項１に記載のコンベアによるめっきライン。
3. 前記少なくとも１つの保護電極（１７、１８）が、前記加工品（５、６、７）が前記ラインを通過しているとき、それが前記加工品に接触しないように配置される、請求項１または２に記載のコンベアによるめっきライン。
4. 前記少なくとも１つの保護電極（１７、１８）が、前記陽極（１１）に対して陰極に分極する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンベアによるめっきライン。
5. 前記少なくとも１つの保護電極（１７、１８）が、少なくとも１つの制限抵抗器（１９、２０）を介して電解金属めっきのための電流源に接続される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコンベアによるめっきライン。
6. 前記少なくとも１つの制限抵抗器（１９、２０）が調整可能である、請求項５に記載のコンベアによるめっきライン。
7. 前記少なくとも１つの保護電極（１７、１８）の数、形状、空間的配置、および／またはサイズが、前記ラインにおける隣接した加工品（５、６、７）間の電圧の低下を考慮して決定される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコンベアによるめっきライン。
8. 電流を前記加工品（５、６、７）に供給する少なくとも１つの電流源が設けられ、前記加工品（５、６、７）のための電気的接触部材（９、１６）が設けられ、そして少なくとも１つの電気的補償抵抗器（２１）が、前記電流源から前記接触部材（９、１６）へ至る電流経路に設けられる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のコンベアによるめっきライン。
9. 前記少なくとも１つの電流源が、電流ラインおよび接触レールまたはブラッシュを介して、前記加工品（５、６、７）のための前記電気的接触部材（９、１６）に電気的に接続され、少なくとも１つの電気的補償抵抗器が、前記ラインの前記入口領域に近接して直列に取り付けられ、前記接触部材は前記少なくとも１つの補償抵抗器の片側に接続される、請求項８に記載のコンベアによるめっきライン。
10. 前記少なくとも１つの補償抵抗器（２１）が調整可能である、請求項８または９に記載のコンベアによるめっきライン。
11. 少なくとも２つの接触部材（９、１６）が設けられる場合、電圧降下が、輸送方向で見て最初の接触部材（９）に割り当てられる補償抵抗器（２１）において最大であるようにその補償抵抗器（２１）が調整可能である、請求項８〜１０のいずれか一項に記載のコンベアによるめっきライン。
12. 前記加工品（５、６、７）が前記ラインを通過しているとき、それらを電解液と接触させるために、前記電解液を溜めるスペースが設けられ、当該スペースに前記加工品（５、６、７）が入ることができ、かついったん前記加工品（５、６、７）が前記ラインを通って搬送されると、それらは再び出ることができる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のコンベアによるめっきライン。
13. コンベアによるめっきラインにて加工品を電解金属めっきする方法であって、加工品を前記ラインに供給する工程と、そこを通って前記加工品を搬送し、前記加工品を前記ラインから再び出す工程と、加工品（５、６、７）のための入口領域に設けられる少なくとも１つの保護電極（１７、１８）を用いて、前記ラインを通って搬送される隣接した加工品（５、６、７）間に形成される電圧を低下させる工程と、を有する方法。
14. 電圧が、前記少なくとも１つの保護電極（１７、１８）を介して、それが前記ライン内の入口領域を、前記陽極（１１）を配置する前記ライン内の領域から実質的に区切るという事実によって、低下させられる、請求項１３に記載の方法。
15. 前記少なくとも１つの保護電極（１７、１８）が、前記加工品（５、６、７）が前記ラインを通って搬送されているとき、それが前記加工品に接触しないように、前記ライン内に配置される、請求項１３または１４に記載の方法。
16. 前記少なくとも１つの保護電極（１７、１８）が、電流を前記加工品（５、６、７）に供給する電流源の負極に接続される、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の方法。
17. 前記少なくとも１つの保護電極（１７、１８）の電位が、前記電流源の負極に電気的に接続した少なくとも１つの制限抵抗器（１９、２０）を介して陰極に調整される、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 前記少なくとも１つの保護電極（１７、１８）の数、形状、空間的配置、および／またはサイズが、電圧の低下を考慮して決定される、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記ライン内の隣接した加工品（５、６、７）間の電圧が、少なくとも１つの補償抵抗器（２１）を介してそれぞれ調整され、前記補償抵抗器は、前記加工品（５、６、７）のための接触部材（９、１６）に割り当てられる、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の方法。
20. 前記少なくとも１つの補償抵抗器（２１）の電気的抵抗が、隣接した加工品（５、６、７）間の電圧が最小限にされるように調整される、請求項１９に記載の方法。
21. 少なくとも２つの接触部材（９、１６）が設けられる場合、電圧降下が、輸送方向で見て最初の接触部材（９）に割り当てられる補償抵抗器（２１）において最大であるように、その補償抵抗器（２１）が調整される、請求項２０に記載の方法。
22. 前記加工品（５、６、７）が、前記電解液を溜めるスペースにそれらを入れることによって、かついったんそれらが前記ラインを通って搬送されると、それらを前記スペースから再び出すことによって、それらが前記ラインを通過するとき、それらが前記電解液と接触させられる、請求項１３〜２１のいずれか一項に記載の方法。

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