KR20170100960A - 전기도금 시스템에서 처리 재료를 전기적으로 접촉시키기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밴드 형상 또는 플레이트 형상인 재료의 전기 접촉에 관한 것인데, 상기 재료는 운반 트랙 상에서 전기도금 시스템을 통해 이송될 수 있다. 캐소드로 성극되는 접촉 수단이 예컨대 전해질 내에서 재료의 하면 상에 위치하게 되는데, 상기 전해질은 전기도금 시스템에서 순환된다. 상기 재료는 재료에 전류를 전달하기 위해 전기적으로 접촉하게 된다. 종래 기술에 있어서, 접촉 수단은 재료에 추가하여 금속 코팅된다. 상기 금속 코팅은 접촉으로 인해 지속적으로 분명히 제거된다. 본 발명에 따르면, 예컨대 각각의 관형 접촉 수단은 냉각 유닛 또는 냉각 매체에 의해 냉각된다. 전해질의 작동 온도와 접촉 수단의 표면 온도 사이의 온도차가 충분히 크면 접촉 수단의 냉각된 표면 상에 금속이 전혀 증착되지 않는다. 이러한 특성은, 사용되는 전해질에서 캐소드로 금속 코팅될 수 없는 접촉 수단(6)의 표면에 추가될 수 있다.

Description

전기도금 시스템에서 처리 재료를 전기적으로 접촉시키기 위한 방법{DEVICE AND METHOD FOR ELECTRICALLY CONTACTING TREATMENT MATERIAL IN ELECTROPLATING SYSTEMS}

전기도금 시스템

이러한 목적을 위해 적합한 화학적 습식 시스템은, 침지 욕 시스템, 드럼 시스템, 연속 흐름 시스템 및 롤 대 롤 테이프 형상의 재료에 대한 시스템뿐만 아니라 다른 전기도금 장비를 포함한다. 전기도금 대상인 재료는, 예컨대 금속, 플라스틱, 세라믹, 유리 및 표면 상에서 적어도 부분적으로 전기 전도성인 다른 물질로 제조된

단편 재료, 플레이트 형상의 재료, 박막 및 테이프를 포함한다. 예로는 금속 공작물, 회로판 또는 전도체 박막, 웨이퍼 및 태양 전지가 포함된다.

본 발명의 방법을 이용하여 전기화학적으로 처리될 재료의 전기 전도성인 표면의 전체 영역 또는 구조화된 영역은, 애노드와 함께 전해질에 캐소드로(cathodically) 배치되어야만 한다. 이는 적어도 정류기 또는 펄스 정류기의 사용을 필요로 하는데, 정류기 또는 펄스 정류기의 음극은 처리 대상인 재료의 표면에 연결되며, 정류기 또는 펄스 정류기의 양극은 적어도 하나의 전기 전도성인 전해조의 애노드에 연결된다.

침투 도금(immersion plating)에 있어서, 캐소드 재료는 접촉에 의해 예컨대 프레임 및 재료 캐리어와 전기적으로 접촉하게 된다. 연속 흐름 도금(continuous flow plating)에 있어서, 상기 재료는, 회전하거나 클램핑하는 이송 수단과 연속하게 또는 불연속하게 전기적으로 접촉하게 된다. 롤 대 롤 도금(roll to roll plating)

에 있어서, 예를 들면, 접촉 롤러는 전기 접촉을 형성한다. 그 캐소드 극성 때문에, 이들 접촉 수단 및/또는 이송 수단은 재료 자체의 표면과 거의 유사하게 전기도금된다. 모든 다양한 유형의 전기도금에 있어서 접촉 수단의 이러한 금속화(metalization)는 대단히 문제가 된다. 접촉 수단은 연속적으로 탈금속화(demetalization)되어야만 한다. 이러한 목적을 위한 여러 가지 해법이 이미 공지되어 있다. 주기적으로 작동하는 침투 도금 시스템에서 재료 캐리어에 부착되는 프레임 접촉부는 특별한 공정에서 규칙적인 간격으로 탈금속화되어야만 한다. 이러한 탈금속화는 어떠한 특정한 기술적 문제도 초래하지 않지만, 이는 경제적인 관점에서 대단히 불리하다. 연속 흐름 시스템의 경우에 있어서, 접촉 수단은 연속 전기도금 동안 분리되어야만 한다. 이들 기술적 문제를 해소하기 위해 입증된 기술적 해법이 이미 공지되어 있다.

종래 기술에 따르면, 전기적 접촉 수단은 전기화학적으로 탈금속화되며, 즉 에칭된다. 이러한 목적을 위해, 이들 수단은 애노드로(anodically) 연결된다. 접촉 수단 자체가 에칭되지 않도록 하기 위해, 접촉 수단은 적어도 그 표면 상에서, 사용되는 전해질에 내성이 있는 애노드 재료로 제조되어야만 한다.

티타늄, 니오븀 또는 탈탄과 같은 애노드 내성 재료의 표면은 가장 일반적으로 사용되는 산성 전해질에서 산화된다. 이러한 얇은 산화물 막은 전기 절연체이다. 실제로, 산화물 층에서의 나머지 공극을 통해 그리고 접촉 파트너에 대해 압력 및/또는 마찰을 적용함으로써 전기적 전도 또는 접촉이 달성된다. 접촉을 통해 재료에

대해 압력 또는 마찰을 적용하는 것은, 유리와 같이 다루기 곤란한 재료의 경우에는 가능하지 않다. 이러한 재료의 파괴를 방지하기 위해, 재료에 단지 작은 힘만을 인가하도록, 롤링 접촉부 및 다른 회전하는 이송 수단이 사용될 수 있다. 이는, 표면이 산화되는 금속은 접속 수단으로서의 사용에 있어서 거의 완전하게 배제된

다는 것을 의미한다. 여기에서, 접촉 수단의 코팅을 위해 귀금속과 같은 비산화성 재료가 요구된다.

또한 실시를 통해, 산화된 표면을 갖거나 또는 금속 산화물 층이 그 위에 [0007] 증착되는 금속은 단지 불완전한 전기분해식 탈금속화를 겪게 될 수 있다는 것을 보인 바 있다. 이러한 금속화의 잔류물은 산화물 층에 점착되는 입자로서 남게 된다. 따라서, 이러한 접촉 수단의 표면에는 또한 귀금속 코팅이 마련된다. 이는, 절연성 산화 물 층의 문제를 해소해준다.

그러나, 영구적으로 점착성이 있고 마모에 견디도록 하는 방식으로 접촉부의 산화성 금속을 도금하는 것은, 불가능하지는 않지만 기술적으로 매우 어렵다. 실제로, 이러한 접촉부는 예컨대 예리한 에지를 갖는 회로판상에서 롤링되어야만 한다. 그 결과로서 귀금속 코팅의 급속한 마모가 이루어지며, 이에 따라 전체 흐름 시스

템의 효율은 저하된다.

유리 디스크와 같이 파손되기 쉬운 재료가 전기화학적으로 처리되어야만 하는 경우, 경질 금속성 이송 수단 및 접촉 수단은 사용이 거의 불가능하다. 적어도 이송 수단 및/또는 접촉 수단의 표면은 탄성 재료를 구비할 필요가 있다. 접촉 수단은 또한 전기 전도성이어야만 한다. 종래 기술에 따르면, 이는 충분히 양호한 전기 전도성을 제공하는 금속/플라스틱 복합재료를 통해 달성될 수 있는데, 특히 복합 재료가 임시 접촉 영역에서 국지적으로 압축되는 경우에 그러하다.

상기 전도성은, 예컨대 엘라스토머 또는 고무에 통합되는, 화학적으로 그리고 전기화학적으로 안정한 금속 입자 또는 탄소 입자를 통해 달성된다.

본 발명의 목적은, 간단한 고정 접촉부 또는 회전 접촉부에 의해 모든 유형의 전기도금 시스템에서 전기도금 대상인 재료의 전기적 접촉을 가능하게 하는 장비 및 방법으로서, 이에 따라 이러한 접촉부가 종래 기술의 단점을 방지함으로써 금속화되지 않는 것인 장비 및 방법을 제공하는 것이다. 전기도금 대상인 표면이란 전체

표면 또는 구조화된 표면을 의미한다. 이러한 구조는, 전기 전도성 시드층(seed layer) 상의 레지스트에 의해, 또는 예컨대 절연 기판 상의 시드층으로서 전기 전도성인 인쇄 회로 패턴에 의해 형성될 수 있다.

접촉 수단은 고정 접촉부 또는 회전 접촉부로 이루어진다. 고정 접촉이란, 예컨대 침지 시스템에서 재료와 접촉하는 것을 의미한다. 연속 흐름 시스템에서 회전하는 접촉 휠 또는 접촉 롤러는 적어도 하나의 접촉 트랙상에서 또는 재료의 전체 폭에 걸쳐 이송 방향에 대해 횡방향으로 상품과 접촉한다. 경질이거나 탄성인 접촉

휠 또는 접촉 롤러는 적어도 그 롤링 둘레에서 그 표면에 대해 전기 전도성이다. 본 발명에 따른 회전식 접촉 수단의 단지 적은 부분만이 전해조의 영역에 일시적으로 위치하며, 즉 캐소드로서 전기도금 대상인 재료와 용해성 또는 불용성 애노드 사이에 존재하는 전기장의 일부에 위치한다. 캐소드인 접촉 수단 및 접촉 휠 또는

접촉 롤러의 나머지 영역은 전기적으로 비전도성인 차폐부에 의해 전해조(들)의 전기장으로부터 차폐된다. 접촉 수단은 차폐 영역에서 금속화되지 않는다. 따라서, 접촉 휠 또는 접촉 롤러의 단지 적은 부분만이 연속적으로 전기도금될 수 있는데, 즉 상기 부분은 캐소드 재료에 근접하며 이에 따라 전해조 및 그 전기장 내에 놓

인다.

예컨대, 침지 욕 시스템에서의 프레임의 고정 접촉 수단 또는 연속 흐름 시스템에서의 클램핑 접촉부뿐만 아니라 슬라이딩 접촉부의 접촉 트랙의 경우에 있어서, 상품과 전기적으로 접촉하는 동일한 영역이 항상 전해조의 전기장에 노출된다. 전해조의 전기장에 노출되는 접촉 수단의 이러한 영역은 재료 자체와 같이 금속화될

수 있다.

이러한 전기도금의 난제는, 본 발명의 제1 양태에 있어서 접촉 수단을 냉각함으로써, 그리고 제2 양태에 있어서 사용되는 전해질에서 전기화학적 금속화를 초래하지 않은 접촉 형성 재료를 사용함으로써 해소될 수 있다.

해당 전해질은 전기화학적 증착을 위한, 특히 점착 및 적절한 전기도금을 위한 특정 작동 온도가 되도록 요구된다. 이러한 작동 온도 미만에서, 증착되는 금속은 산업적으로 이용 불가능하거나, 또는 전혀 증착이 이루어지지 않는다. 전해질의 작동 온도와 접촉 수단의 표면 온도 사이의 차이가 커질수록, 전술한 증착은 감소하거

나, 또는 전혀 증착이 이루어지지 않는다. 실제로, 전해질의 작동 온도는 보통 30 ℃ 내지 80 ℃이다. 통상적인 액상 냉각 매질의 온도는, 예컨대 8 ℃이다. 압축기, 기화기, 열교환기 펠티에 요소 등과 같은 통상적인 냉각 장치를 이용하면 훨씬 낮은 온도가 얻어질 수 있다. 따라서, 전해질의 작동 온도와 접촉 수단의 표면 온

도 사이에서 충분히 큰 차이가 얻어질 수 있으며, 이에 의해 접촉 수단의 캐소드 표면 상에서 금속의 증착이 이루어지지 않는다.

주어진 전해질을 이용하면 모든 재료 및 전기 전도성 표면에 대해 전기화학적 도금이 가능하지 않다. 이러한 사실은 본 발명의 추가적인 양태에서 사용된다. 적어도 캐소드인 접촉 수단의 전기적으로 절연되지 않는 표면은 이러한 금속화 가능하지 않은 재료로 제조된다. 예로서, 적어도 표면 상에서 주석 또는 니오븀으로 이루어

진 접촉 수단이 존재한다. 예를 들어, 경질 크롬 욕에서 전기화학적으로 금속화가 이루어지지 않는다.

추가적으로, 본 발명에 따르면, 전해질의 선택된 작동 온도에서 대상 전해질에서 금속화되지 않는 재료 또는 거의 금속화되지 않는 재료 및 접촉 냉각의 조합이 가능하다.

모든 경우에 있어서, 전기도금되는 재료는 전기적으로 접촉되며, 이에 따라 접촉부는 영구적으로 금속화되지 않고, 이에 따라 별도로 탈금속화할 필요가 없다. 따라서, 애노드로서 에칭되는 극성의 접촉 수단이 요구되지 않는다.

본 발명에 따른 접촉 수단이 애노드로 성극될 필요는 없지만, 대신 전기도금 공정을 위해 캐소드 방식으로 일정하게 연결된다는 사실은, 전기 전도성 재료 또는 유사한 충전재(filler)가 전해질에서 화학적으로 안정하고 전기화학적으로 안정하지 않은 경우, 이 전기 전도성 재료 또는 유사한 충전재가 이를 위해 또한 사용될 수

있다는 것을 의미한다. 스테인레스 강과 같은 이러한 재료는 티타늄, 니오븀 또는 탄탈과 같은 다른 안정한 애노드 금속보다 현저하게 저렴하다. 황산구리 전해질에 있어서, 적절한 스테인레스 강은 예컨대 하스텔로이 C(Hastelloy C)라는 상표명을 갖는 것이다. 이들 재료는 또한 전술한 전기화학적으로 내성인 금속보다 경제적

으로 처리될 수 있다. 추가적인 장점은, 예를 들어 전해질에서의 스테인레스 강이, 예컨대 갈바닉 응집체로된 접촉부의 표면 상에, 또는 접촉 휠의 운전되는 표면 상에, 또는 슬라이딩 접촉부의 슬라이딩 표면 상에 문제가 되는 절연성 산화물 층을 형성하지 않는다는 것이다.

따라서, 산화성 금속과 비교하면, 이는 접촉점에서 훨씬 작은 전기 경계 저항(electrical transitionresistance)을 초래한다. 따라서, 이는 어느 정도 가열되는데, 이로 인해 재료뿐만 아니라 접촉 수단 양자를 보조하며, 즉 마모와 관련되는 한 더욱 무난하다. 또한 접촉 수단 상에서 주로 비산화성인 재료의 양호한 전

기 접촉은 더 작은 접촉력을 요구하며, 이에 따라 심지어 경질 접촉 수단을 사용할 때에도 예컨대 특히 박막의 변형 또는 엠보싱을 방지한다. 탄성 복합체 재료 내에서 충전재의 전기 전도성 입자의 내부 연결에도 동일한 사항이 적용된다. 재료에 대한 충전재의 작은 접촉 경계 저항은 또한 이러한 탄성 접촉 수단의 경우에 발

생한다.

특히 어그레시브한(aggressive) 전해질의 경우에 있어서, 접촉 휠을 위해 이용 가능한 비산화성 재료는 충분히 화학적으로 안정하지 않은 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 접촉 수단에는 적어도 접촉 표면에 전기 전도성 보호 층이 마련된다. 귀금속에 추가하여 전기 전도성 다이아몬드 층을 갖춘 코팅은 이러한

목적을 위해 특히 적합한데, 이는 또한 기계적인 연마에 대해 특히 내성이 있다. 예를 들어 5 미크론 내지 10미크론 두께의 다이아몬드 층의 전도도는 예컨대 붕소로 도핑함으로써 생성된다. 이러한 방식으로 코팅된 접촉부의 표면은 금속성 접촉 재료와 유사하다. 그 재료의 전기화학적 금속화는, 본 발명에 따른 접촉 수단 냉

각에 의해 및/또는 다이아몬드 코팅 상에 금속이 전혀 증착되지 않는 전해질을 이용하여 방지된다. 가능한 귀금속 코팅과는 대조적으로, 다이아몬드 코팅은 연마 및 마모에 대해 극히 내성이 있다. 이러한 특성은, 특히 연속 흐름 도금 시스템에서 본 발명에 따른 회전 접촉부 또는 슬라이딩 접촉부에 대해, 주된 부가적인 장점이

다.

물론, 다이아몬드 코팅은 또한 티타늄과 같은 산화성 재료에 대해서도 적합하다. 다이아몬드 코팅이 있는 또는 없는, 스테인레스 강으로 제조된 접촉 휠 및 접촉 롤러는 본 발명을 실시할 때 바람직하다.

본 발명의 효과성, 즉 접촉 수단 상에서의 영구적인 금속화의 방지는, 필요하다면 그리고 특히 전해질의 작동 온도가 주위 온도에 근접할 때, 화학적 무전해 에칭과 조합함으로써 증가될 수 있다. 에천트(echant)로서, 도금이 이루어지는 작동 컨테이너 또는 전해조의 전해질이 사용될 수 있다. 다수의 도금 욕에 있어서, 증착되는

금속에 대해 사용되는 전해질은, 황산에 기초한 구리 전해질을 이용하는 경우와 같이 재용해 효과, 즉 에칭 특성을 갖는다. 이러한 특성은, 접촉 수단의 냉각 또는 전해질의 선택이 충분하지 않을 때, 즉 냉각된 접촉 수단 상에 금속이 약간 증착될 때, 본 발명에 따라 접촉 수단의 보조적인 탈금속화를 위해 사용된다.

전해질은 도금 동안 재료에 대한 컨테이너를 통한 순환에 의해 공급된다. 이러한 전해질 유동의 일부는 에칭액으로서 공급되며, 예컨대 전해질 운반 장치에 의해, 탈금속화 대상인 접촉 수단의 표면에 공급되고, 다음으로 전기도금 공정의 전해조 외부로 강력하게 그리고 이들 접촉 수단에 근접하게 유동한다. 이는 매우 적은 금

속화를 초래하는데, 이는 냉각 재료 및/또는 개별적인 접촉 재료가 즉시 재용해됨에도 불구하고 매 회전마다 전해조에서 접촉 휠 상에 증착된 것일 수 있다.

현저한 압력 하에서 에칭 전해질의 강력한 유동에 추가하여, 접촉 수단의 표면의 이러한 화학적 에칭의 효과를 높이기 위해 다른 물리적 및/또는 화학적 장치 혹은 조치들이 사용될 수 있다.

이러한 양태에서 전해질의 이러한 부분 유동이 가열될 때, 예컨대 70 ℃로 가열될 때, 즉 예컨대 30 ℃인 동 컨테이너에서의 낮은 작동 온도보다 높을 때, 에칭 속도는 실질적으로 증가하게 된다.

접촉 수단으로 유동하는 전해질은 전기도금 공정의 각각의 전해질과 융화성이 있는 적어도 하나의 산화제, 컨대 오존, 산소, 공기, 대기 산소, 과산화수소 또는 과산 등으로 농후화된다.

화학물질의 지속적인 소모 및 배출 재료에 의한 작동 컨테이너로부터의 전해질의 소실로 인해, 전해질의첨가제는 지속적으로 보충되어야만 한다. 투여되는 특정 약품은 증착된 금속(metalization)에 대해 에칭 특성을 가질 수 있다. 일례로는, 인쇄 회로 기판을 위해 황산 구리 욕에서 사용되는 염화물로서, 분사될 수 있는,

즉 접촉 수단에 대해 유동하는 전해질에 대해 염의 형태로 추가될 수 있는 염화물이 있다.

전해질에서의 첨가제의 특성 및 농도에 따라, 접촉 수단으로 유동하는 에칭 전해질의 에칭 속도를 증가시키기 위한 전술한 조치는 이러한 접촉 수단의 냉각과 조합될 수 있다.

불용성 애노드를 이용할 때, 전해질은 금속 증착물의 각각의 금속 이온으로 지속적으로 보충되어야만 하거나, 생되어야만 한다. 이는 적절한 염에 의해 행해질 수 있다. 전기화학적으로 가역적인 산화환원 시스템의 형태로 전해질에 물질이 추가된다. 이러한 물질 또는 산화환원제는 전해질과 함께 회로에서의 작동 컨테이너 및 재생 챔버를 통해 운반된다. 이는 애노드에서 산화되며 재생성 금속의 무전해 분해 용해에 의해 재생 영역에서 다시 환원된다. 이러한 방식으로 해된 금속은, 전기도금 전류 소스에 의해 전해조에서 캐소드 재료 상에 증착된다. 이에 대한 예는, 인쇄 회로 기판 생산에서 사용되는 바와 같은 황산 전해질이다. 철이 산화환원제로서 사용된다. 작동 컨테이너에서 리고 재생 영역에서, 반응이 이루어진다.

불용성 애노드에서, 본 예에서는 철에서 산화되는 산화환원제는 이온을 갖는데, 이는 구리를 용해시키는 능력을 갖는다. 이는 구리의 조합된 무전해 용해를 위해 본 발명의 다른 양태에서 매우 유리하게 사용되는데, 구리는 본 발명에 따라 냉각된 접촉 수단 상에 여전히 증착될 수 있다. 이를 행하기 위해, 이풍부한 순환하는 전해질의 일부는 전해조의 애노드의 영역으로부터 분기되며 접촉 수단에 대해 강력한 유동을겪게 되고, 이때 이상적으로는 재료의 표면으로부터 멀리 유동하게 된다.

본 발명에 따르면, 간단한 고정 접촉부 또는 회전 접촉부에 의해 모든 유형의 전기도금 시스템에서 전기도금 대상인 재료의 전기적 접촉을 가능하게 하는 장비 및 방법으로서, 이에 따라 종래 기술의 단점을 방지함으로써 상기 접촉부가 금속화되지 않는 것인 장비 및 방법을 얻을 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 있어서, 캐소드인 접촉 수단은 접촉부 금속화를 방지하기 위해 냉각된다. 본 발명의 제 2 양태에서는, 전해질에서 금속화 가능하지 않은 접촉 재료가 사용된다.

본 발명의 제1 양태는, 연속 흐름 시스템에서 접촉 수단을 위한 관형 중공 본체의 예를 설명하는데, 냉각 매체가 이 관형 중공 본체를 횡단한다. 특히 전기도금 대상인 재료가 이송 방향에 대해 수직으로 작은 폭을 갖는 재료인 경우에 있어서, 유리하게는 펠티에 요소와 같은 다른 냉각 방법이 또한 사용될 수 있다. 이러한 경

우에 있어서, 구리와 같이 양호한 전기 전도도 및 열 전도도를 제공하는 재료로 이루어진 중실 본체가 또한 접촉 수단으로서 사용될 수 있다. 냉각제는 이때 접촉 수단의 일측 또는 양측으로부터 도입된다.

접촉 수단의 표면 상에 적합한 재료를 갖춘 본 발명의 제2 양태에 있어서, 원칙적으로 냉각은 배제될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 접촉 수단을 위해 어떠한 중공 본체도 필요하지 않다.

본 발명의 제3 양태는, 본 발명의 제2 양태를 이용한 제1 양태의 조합 또는 제1 양태를 이용한 제2 양태의 조합이다. 모든 경우에 있어서, 접촉 수단의 임의의 가능한 금속화를 완전하게 방지하는 것은, 필요하다면, 추가적인 무전해 에칭, 즉 화학적 에칭을 통해 달성될 수 있다.

본 발명은 연속 흐름 시스템의 예와 함께 설명된다. 이는, 침지 욕 시스템 및 드럼 시스템과 같은 모든 다른 공지된 도금 시스템에 대해 또한 적합하다.

연속 흐름 시스템을 통해 공급되는 제1 접촉 재료, 바람직하게는 테이프 형상의 재료에 대한 제1접촉 재료는 단지 일측부 상에서만, 이 경우에서는 저부 상에서만 전기도금된다.

재료의 예는, 롤 대 롤로 공급되며 전기도금되는 테이프 형상의 전기 절연성 기판 상에 장착되는 RFID 안테나이다. 연속 흐름 시스템을 따라 다수의 접촉부 중 하나에서 접촉 수단은 고정된, 즉 회전하지 않는 방식으로 재료가 전기도금되는 측 상에 배치된다. 재료로 된 테이프 또는 기판은 연속 흐름 시스템을 통해 적어도 하나의 공지된 권취 장치에 의해 당겨진다. 이를 통해 전기 접촉을 유지하면서 슬라이딩하는 전기 접촉부 위로 구조물을 활주시킨다. 테이프 이송을 지원하기 위해, 중량 롤러는 도금되지 않는 상측을 따라 회전하는 방식으로 구동될 수 있다. 이러한 중량 롤러는 바람직하게는 그 표면 상에 전기 절연성 재료를 가질 수 있다. 이러한 재료는 경질일 수도 있고 연질일 수도 있다. 한편으로, 이러한 탄성도로 인해 이송

방향으로 중량 롤러 상에서 전기 접촉부의 길이가 증가하지만, 다른 한편으로, 중량 롤러는 테이프의 인장을 감소시키거나 방지한다. 따라서, 각각 구동되는 중량 롤러는 연속 흐름 시스템을 통해 재료를 공급함에 있어서 효과적이다. 더 큰 접촉 면적으로 인해, 접촉 수단에 대한 전류 밀도는 감소되는데, 이는 전술한 접촉 수단의 잠재적인 마모를 감소시킨다.

설치 위치에서의 중량 롤러가 단지 회전하도록 배치하는 것이 가능하다. 연속 흐름 시스템의 이송 경로를 따라 주어진 개수의 접촉 수단에 따르면, 테이프의 전진을 견디기 위해 드로잉 롤러가 양측에 배치될 수 있다. 상기 테이프는, 측부가 접촉되도록, 그리고 이 양태에서 중공 본체로서 형성되며 고정식으로 배치되는 접촉 수단에 걸쳐 전기도금되도록 활주한다.

본 발명에 따르면, 액상 또는 가스상 냉매 또는 냉각 매체가 회전하지 않는 관형 접촉 수단을 통해 유동하는데, 상기 관형 접촉 수단은 적어도 부분적으로 재료에 걸쳐 이송 방향에 수직하게 연장된다. 냉매 유동 파이프는 접촉 수단 상에 직접적으로 플랜지 장착된다. 유사하게, 직접적으로 플랜지 장착되는 냉매 복귀 파이프는 연속 흐름 시스템의 대향 측 상에 위치하게 된다.

작동 컨테이너는 적어도 하나의 용해성 또는 불용성 애노드를 수용하며, 이 애노드는 재료의 캐소드로서 성극되는 표면과 함께 전해조를 형성한다. 전해조는 전해질을 수용하는데, 전해질의 레벨은 적어도 재료의 하면만큼 멀리 도달하게 된다. 이러한 방식으로, 접촉 수단이 거의 완전하게 전기 절연부로 보호되기 때문에, 애노드로부터 유래하는 전기장은 접촉 수단에 도달할 수 없다. 단지 재료로 된 기판이 그 위로 활주하는 작은 표면 라인은 절연부가 없다. 그러나, 이러한 영역은 재료

와 똑같이 전기도금될 수 있다. 이러한 일이 발생하는 것을 방지하기 위해, 본 발명의 제1 양태에서 접촉 수단이 냉각된다. 전해질의 작동 온도보다 훨씬 낮은 온도를 갖는 캐소드 표면 상에서, 적어도 전해질 욕에서는 전혀 금속이 증착되지 않는데, 상기 전해질 욕은 높은 작동 온도에 대해 구성된다. 전해질의 요구되는 작동 온도와 접촉 수단의 표면 온도 사이의 차이가 가능한 가장 큰 것이 유리하다. 이는 실제로 매우 빈번한 경우이다. 테이프 형상의 재료는, 본 발명의 극히 간단한 양태에 있어서 저렴한 비용 및 최소한의 유지보수를 통해 전기도금될 수 있다. 그렇지 않은 경우 매우 고비용이 소요되는 접촉 수단의 탈금속화는 요구

되지 않는다.

재료와 접촉 수단 사이에서 필요한 접촉력을 달성하기 위해, 또한 특정 각도의 접촉이 선택될 수 있다.

연속 흐름 시스템의 이송 경로를 따르는 여러 접촉 수단과 함께 냉각된 접촉 수단에서의 절연부는 거의 재료에 도달한다. 추가적으로, 절연부는 관형 접촉 수단 상에 확실하게 안착할 수 있다. 이는 전기 절연부로서 작용할 뿐만 아니라 유동하는 냉매에 대해 단열부로서도 작용한다. 접촉 수단의 중공 본체의 단면은 도시된 원형 형상으로부터 벗어날 수 있는데, 예컨대 직사각형이며 바람직하게는 좁은 변이 이송 방향으로 놓이고, 따라서 이로 인해 얻어지는 공간은 이송 방향으로 더 긴 애노드를 위해 사용될 수 있다. 전기적으로 접촉하지 않는 중량 롤러가 도시된 바와

같이 구동될 수 있다. 파선은 접촉 수단들 사이에서 구동되는 중량 롤러의 대안적인 구성을 나타내는데, 이에 따라 또한 대응하는 접촉력의 형성과 함께 접촉 수단과 포위각(wrap angle)을 형성한다.

본 발명의 양태는 회전식 피드스루의 비용을 피하도록 한다.

연속 흐름 시스템을 따르는 여러 개의 접촉 지점이 측면도에 도시되어 있다. 구조화된 RFID 안테나와 같은, 일측 상의 금속화 대상 표면은 전기적으로 비전도성인 테이프 형상의 기판 상에 위치하게 된다. 이송 방향으로 접촉 수단들 사이의 거리는, 적어도 하나의 접촉 수단이 항상 각각의 RFID 안테나와 전기적으로 접촉하게 되도록 선택되는 것이 바람직하다.

임의의 필요한 보조적인 화학적 탈금속화를 위해, 화학적으로 및/또는 물리적으로 컨디셔닝된 에칭액은 에칭액 펌프 및/또는 다방향 밸브로 이루어진 전해질 공급 장치에 의해 접촉 수단에 대해 유동한다. 이는 차폐부에서 이루어지는데, 이로 인해 또한 전해질이 접촉 수단에 대해 고압으로 유동할 때 전해질의 분사를 방지한다. 순환 요소로서 에칭액 파이프 그리고 차폐부에 있는 적합한 개구는, 각각의 접

촉 수단의 전체 표면이 유동하는 전해질의 회전 동안 도달될 수 있도록 이송 방향에 대해 수직으로 배치된다.

캐소드인 접촉 수단의 원치않는 금속화를 방지하기 위한 다른 조합은, 접촉 수단의 냉각 및 선택된 재료 혹은 표면의 냉각으로 이루어진다. 특정한 전해질 욕의 경우에는, 표면 상에 금속이 거의 또는 전혀 증착 될 수 없는데, 이 표면은 자체로 특별히 선택된 재료로 이루어진다. 이러한 재료가 접촉 수단을 위해 그리고 그 표면을 위해 사용되면, 이때 이들 접촉 수단 및 표면은 금속화되지 않거나 또는 단지 무난한 수준의 금속화만이 존재한다. 적어도 이는 본 발명에 따라, 접촉 수단의 탈금속화를 지원한다. 이에 관한 한 가지 예는, 예컨대 주석 도금된 표면으로서, 적어도 전해질의 작동 온도와 접촉 수단의 표면 온도 사이의 차이가 클 때 그 위에 경질 크롬이 증착될 수 없는 주석 도금된 표면이다. 동일한 사항이 경질 크롬 전해질 및 접촉 수단에 적용되는데, 접촉 수단의 표면은 니오븀으로 이루어진다. 전기 전도성 다이아몬드로 코팅되는 표면은 유사하게 선택적인 방식으로 거동한다. 다이아몬드 층이 또한 연마에 대해 큰 내성을 가지므로, 전기 전도성 프린터 페이스트는, 예컨대 스크린 인쇄에 의해 기판 상에 인쇄되며 경화된다.

그러나, 이러한 인쇄된 이미지는 연마에 대해 매우 큰 내성을 갖지 않는다. 이로 인해, 인쇄된 이미지가 접촉수단에 걸쳐 활주하는 것이 장치를 이용한 전해질 강화는, 인쇄된 이미지가 시딩(seeding) 단계에서 손상되는 결과를 초래할 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 장비는 전기도금의 개시 시에 짧은 초기 신장을 위해 사용된다. 이러한 구조의 보호용 초기 금속화 이후에, 전기도금의 추가적인 보강은 전체적으로, 이는 매우 신뢰성이 있고 경제적인 전기도금 시스템이며, 이에 의해 재료는 매우 비용 효과적으로 생산될 수 있다.

본 발명의 양태는 또한 거울 이미지로서 구성될 수 있으며, 즉 상부 및 저부가 상호교환될 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 중량 롤러는 재료 상에 압박된다. 접촉 수단의 일부는 이때 또한 전해질의 외부에 위치하게 될 수 있고, 즉 그 레벨 위애서 전해질은 적어도 애노드에 도달해야만 한다. 재료의 양면 전기도금의 경우에 있어서, 본 발명에 따른 장치는 이송 경로를 따라 재료 위에서 그리고 재료 아래에서 상호 교환된다.

고정식으로 배치되는 접촉 수단이 슬라이딩하는 또는 회전하는 이송 지지부로서 역할을 할 때 작동 컨테이너를 통해 공급된다. 접촉 수단은 절연부에 의해 공급 라인의 영역까지 전해조의 전기장에 대해 보호된다. 본 발명에 따른 표면 라인 상의 영역은 관형 접촉 수단을 냉각함으로써 및/또는 사용되는 전해질에서 금속화되지 않는 표면에 의해 원치않는 금속화에 대해 보호된다. 냉매는 접촉 수단을 통해 유동한다. 절연부는 또한 단열재로서 작용한다.

연속 흐름 시스템을 통한 이송 동안 재료의 회전에 의해 재료, 예컨대 쇼크업소버(shock absorber)를 위한 피스톤 로드의 전체 둘레에 걸쳐 매우 균일한 코팅 두께가 달성된다. 이는 또한, 재료의 일측이 하나의 애노드를 갖추고 이에 따라 또한 단지 하나의 전해조를 가질 때의 경우이다.

전해조는 상측 및 하부에서 도시되어 있다. 따라서, 전체 연속 흐름 시스템의 증착 속도는 2배가 될 수 있다. 연속적이고 압축성인 테이프와 같은 재료의 이송을 위해 요구되는 구동부는 공지된 구조 지식에 해당하며 이에 따라 도 6에서는 도시되지 않는다.

Claims (1)

1. 모든 유형의 전기도금 시스템에서 접촉 수단에 의해 전기도금 대상인 재료가 전기적으로 접촉하도록 하는 장치로서, 캐소드로 성극되는 접촉 수단이 적어도 부분적으로 전해질 내로 연장되며 전기도금 대상인 재료와 전기적으로 접촉하는 것인 장치에 있어서, 접촉 수단 중 적어도 하나는 냉각 장치 및/또 는 냉각 매체에 의해 냉각될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
   청구항 2
   제1항에 있어서, 금속의 전기화학적 증착을 목적으로 하는 접촉 수단의 전기 전도성 표면은 전해질에서 전혀 또는 거의 금속화(metalization)되지 않을 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
   청구항 3
   제1항 또는 제2항에 있어서, 전해질 공급 장치는 접촉 수단에 에칭액을 공급하며, 개구 또는 노즐을 갖춘 에칭액 파이프뿐만 아니라 적어도 하나의 에칭액 펌프 및/또는 다방향 밸브로서의 유동 요소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
   청구항 4
   모든 유형의 전기도금 시스템에서 접촉 수단에 의해 전기도금 대상인 재료가 전기적으로 접촉하도록 하는 방법으로서, 제1항에 따른 장치를 이용함으로써, 캐소드로 성극되는 접촉 수단이 적어도 부분적으로 전해질 내로 연장되며 전기도금 대상인 재료와 전기적으로 접촉하는 것인 방법에 있어서, 접촉 수단의 표
   면 상에서 접촉 수단의 금속화가 사용되는 전해질 내에서 방지되도록 하기 위해 접촉 수단은 냉각 매체 또는 냉각 장치에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 냉각될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
   청구항 5
   제4항에 있어서, 사용되는 전해질에서의 접촉 수단의 전기화학적 금속화는 접촉 수단의 접촉 표면의 재료가 갖는 기피 특성(repellent property)에 의해 방지되는 것을 특징으로 하는 방법.
   청구항 6
   제4항 또는 제5항에 있어서, 접촉 수단의 영구적인 금속화는, 화학적으로 및/또는 물리적으로 컨디셔닝된 에칭액에 의해 접촉 수단의 표면을 화학적으로 에칭함으로써 방지되는 것을 특징으로 하는 방법.
   청구항 7
   모든 유형의 전기도금 시스템에서 접촉 수단에 의해 전기도금 대상인 재료가 전기적으로 접촉하도록 하는 장치로서, 캐소드로 성극되는 접촉 수단이 적어도 부분적으로 전해질 내로 연장되며 전기도금 대상인 재료와 전기적으로 접촉하는 것인 장치에 있어서, 사용되는 전해질에서 접촉 수단의 적어도 접촉 표면의 물질은 전기화학적으로 거의 또는 전혀 금속화될 수 없는 것을 특징으로 하는 장치.
   청구항 8
   제7항에 있어서, 접촉 수단은 냉각 장치 및/또는 냉각 매체에 의해 냉각될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
   청구항 9
   제7항 또는 제8항에 있어서, 전해질 공급 장치는 접촉 수단에 에칭액을 공급하며, 개구 또는 노즐을 갖춘 에칭액 파이프 및 적어도 하나의 에칭액 펌프 및/또는 다방향 밸브로서의 유동 요소로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 장치.
   청구항 10
   모든 유형의 전기도금 시스템에서 접촉 수단을 통해 전기도금 대상인 재료가 전기적으로 접촉하도록 하는 방법으로서, 제7항에 따른 장치를 이용함으로써, 캐소드로 성극되는 접촉 수단이 적어도 부분적으로 전해질 내로 연장되며 전기도금 대상인 재료와 전기적으로 접촉하는 것인 방법에 있어서, 사용되는 전해질에서 접촉 수단의 재료의 특성은 그 표면에서 전기화학적 금속화가 전혀 또는 거의 없도록 유지
   하는 것을 특징으로 하는 방법.
   청구항 11
   제10항에 있어서, 접촉 수단은, 사용되는 전해질에서의 전기화학적 금속화가 그 표면에서 전혀 또는 거의 없도록 하기 위해 냉각 매질 또는 냉각 장치에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 냉각될 수 있는 것
   을 특징으로 하는 방법.
   청구항 12
   제10항 또는 제11항에 있어서, 접촉 수단의 영구적인 금속화는, 화학적으로 및/또는 물리적으로 컨디셔닝된 에칭액에 의해 접촉 수단의 표면을 화학적으로 에칭함으로써 방지되는 것을 특징으로 하는 방법.