MXPA04009447A - Linea de chapado transportadora por correa sin fin y metodo para chapar electroliticamente con metal una pieza de trabajo. - Google Patents

Abstract

Se describe un linea de chapado transportada por correa sin fin y un metodo para chapar electroliticamente con metal tableros de circuitos impresos, para evitar espacios vacios en la capa metalica en los orificios de los tableros de circuitos impresos, que proporciona medidas para reducir un voltaje electrico que se constituye entre tableros de circuitos impresos adyacentes que son transportados a traves de la linea.

Description

LINEA DE CHAPADO TRANSPORTADA POR CORREA SIN FIN Y METODO PARA CHAPAR ELECTROLÍTICAMENTE CON METAL UNA PIEZA DE TRABAJO Especificación La invención se refiere a una linea de chapado transportada por correa sinfín para chapar electrolíticamente con metal una pieza de trabajo, y a un método para chapar electrolíticamente con metal una pieza de trabajo en una línea de chapado transportada por correa sinfín . Una línea de cha ad_o_-t an-s-por-trad-a—por—"COTrea" sinfín, de tal tipo se describe en la patente Alemana DE-36-24-481-A1. Las celdas electrolíticas con los ánodos y la pieza de trabajo empleada como un cátodo, son colocados en el tanque. Un electrolito es mantenido en un tanque de almacenamiento y es distribuido a la pieza de trabajo por medio de bombas. Los miembros de transportación son abrazaderas. En el espacio de trabajo, las abrazaderas giratorias sinfín colocadas sobre una banda realizan las funciones de suministrar la corriente y de transportar los tableros de circuitos impresos y las láminas de circuitos impresos .

En otras lineas, la corriente suministrada al espacio de trabajo a través de ruedas de contacto impulsadas. Las ruedas de contacto pueden también servir para transportar la pieza de trabajo a través de la linea. Tal linea con las ruedas de contacto se describe en la patente Alemana DE-32-36-545-A1. Las lineas de chapado horizontales transportadas por correa sinfín son también conocidas, en las cuales la pieza de trabajo es verticalmente colgada desde los medios de transportación giratorios, utilizando abrazaderas (Patente de los Estados Unidos No. 3,643,670). Las lineas conocidas tienen la ventaja de que los eficientemente ya que es necesario muy poco manejo. No obstante, se ha encontrado que, en los orificios elaborados en los tableros de circuitos impresos, se forman espacios vacíos en la capa de cobre, que en tales líneas se deposita electrolíticamente sobre las paredes de los orificios. También aparecen espacios vacíos de la misma manera mientras que la superficie exterior completa de los tableros de circuitos impresos está siendo electrolíticamente chapada con cobre, utilizando por ejemplo la técnica de construcción secuencial para fabricar estos tableros. Con esta técnica, una capa delgada de cobre es primeramente chapada sin electricidad sobre el lado exterior de un material de tablero de circuito impreso que no tiene capa de cobre, la capa de cobre obtenida de este modo es luego reforzada electrolíticamente. En consecuencia, un objetivo de la presente invención ;es fabricar piezas de trabajo, más específicamente tableros de circuitos impresos y otros portadores de circuitos, en las líneas de chapado sin que aparezcan tales espacios vacíos en la capa metálica electrolítica . El objetivo es logrado por la línea de chapado transportada por banda sinfín para chapar electrolíticamente con metal de acuerdo a la reivindicación 1, y mediante el método,,^ ra—c-ha-p-a- —e e"C"t oT ticamente con metal en una línea de chapado transportada por correa sinfín de acuerdo a la reivindicación 14. Las modalidades preferidas de la invención son indicadas en las reivindicaciones dependientes. La línea de chapado transportada por banda sinfín de acuerdo a la invención, sirve para chapar electrolíticamente con metal las piezas de trabajo (trabajo) , más específicamente de los tableros de circuitos impresos y otros portadores de circuitos tales como los portadores de circuitos integrados, híbridos, más especí icamente módulos de múltiples microcircuitos (chips) . En la línea de chapado, las piezas de trabajo pueden ser transportadas una detrás de la otra más específicamente en una dirección horizontal de transporte y preferentemente en un plano horizontal de transportación (o posiblemente también en un plano vertical de transportación) por medio de medios de transportación adecuados. La linea está provista con medios para que las piezas de trabajo hagan contacto con un fluido electrolítico mientras que éstas están siendo transportadas a través de la línea. Además, al menos una instalación de contacto eléctrico para las piezas de trabajo, y preferentemente ánodos preferentemente acomodados sustancialmente paralelos a la trayectoria de transportación también, son proporcionados conjuntamente con al menos un suministro de corriente (fuente de corriente) . Cuando la línea de chapado transportada por banda sinfín para chapar electrolíticamente con metal las piezas de trabajo está en operación, dichas piezas de trabajo son alimentadas a la línea a través de la cual éstas son transportadas, más específicamente en una dirección horizontal de transporte, por medio de los medios de transportación antes de que éstas salgan de la línea nuevamente. Mientras que las piezas de trabajo están siendo pasadas a través de la línea, éstas son puestas en contacto con un fluido electrolítico y son eléctricamente conectadas a un suministro de corriente a través de al menos un miembro de contacto eléctrico. Se ha encontrado que un voltaje eléctrico (diferencia de potencial) es generado entre las piezas de trabajo adyacentes (directamente una después de la otra en la linea) que están siendo transportadas a través de la linea. Tal linea de chapado transportada por banda sinfín es adecuada para prevenir que se formen los espacios vacíos mencionados, durante el chapado electrolítico con metal cuando se proporcionan los medios para reducir, más específicamente para minimizar, el voltaje eléctrico. En la especificación de la invención que sigue, se hará referencia a los tableros de circuitos impresos únicamente. No obstante, la invención está dirigida de la misma manera a otros portadores de circuitos y otras piezas de trabajo, que son adecuados para ser procesados en tal línea transportada por banda sinfín. Así pues, el término más general "piezas de trabajo" puede ser sustituido por el término "tablero de circuito impreso" a todo lo largo de la presente especificación. Los tableros de circuitos impresos pueden, por ejemplo, ser colocados en contacto eléctrico por medio de abrazaderas o ruedas de contacto, por ejemplo. Estos miembros de contacto eléctricos son también capaces de transportar concurrentemente los tableros de circuitos impresos a través de la. linea. Los tableros de circuitos impresos son catódicamente conectados para el electrochapado . Conforme los tableros de circuitos impresos entran a una estación de procesamiento de tal linea de chapado transportada por correa sinfín, éstos se hacen pasar a través de cuatro zonas diferentes: Zona A: Los tableros de circuitos impresos son alimentados a la línea en un medio libre de electrolito. Los tableros de circuitos impresos entran en general a la línea de chapado en sucesión rápida, espaciados una pequeña distancia uno del otro. El espaciamiento entre los tableros de circuitos impresos adyacentes, como se observan en la dirección de transporte, representan típicamente aproximadamente 10 mm.

Zona B: Los tableros de circuitos impresos son, por ejemplo, pasados a través de las ranuras de entrada proporcionadas en las paredes divisorias y a través de los rodillos de selladura u otros medios de selladura, y alcanzan el electrolito (región de entrada) . En esta región, pueden tener lugar las reacciones electrolíticas en la superficie de los tableros de los circuitos impresos .

Zona C: Los tableros de circuitos impresos son colocados en contacto eléctrico y son conectados a un polo de una fuente de corriente de chapado (región de transición) . Zona D: Los tableros de los circuitos impresos llegan a la región de los ánodos (región de procesamiento) . Allí éstos forman, junto con los ánodos, la celda electrolíticamente para el tratamiento pretendido.

Las pruebas mostraron que en las líneas de chapado convencionales transportadas por correa sinfín, las superficies de cobre sobre los tableros de circuitos impresos son grabadas electroquímicamente en la región de entrada en la cual los tableros de circuitos impresos están ya puestos en contacto con el fluido electrolítico, pero no están todavía colocados en contacto eléctrico y todavía no han alcanzado la región de los ánodos, lo cual no es conveniente. Tal ataque con ácido puede ser observado con todos los electrolitos actualmente utilizados y es casi independiente del tipo de los ánodos. Este ataque es particularmente inconveniente cuando son utilizadas capas de cobre muy delgadas. En algunas regiones de los tableros de circuitos impresos, las capas de cobre, las cuales son necesarias para el electrochapado, son completamente disueltas. De este modo, puede ser generado material de desecho durante la producción. Este efecto va a ser observado entre los tableros que son transportados uno detrás del otro. Las pruebas mostraron qué las relaciones de la región de limite de un tablero de circuitos impresos y la región de limite de un tablero adyacente, conduce a una diferencia de potencial de perturbación entre los tableros adyacentes. En las zonas B a la D, una celda electrolítica local con diferentes voltajes de celda se forma de este modo entre los dos tableros adyacentes. En consecuencia, la región de límite anódicamente polarizada de uno de los tableros de circuitos impresos adyacentes es electrolíticamente grabada al ácido. La velocidad de grabado al ácido sustancialmente es una función del voltaje de la celda, del espaciamiento entre los tableros adyacentes y del tiempo de procesamiento de los tableros de circuitos impresos, por ejemplo la velocidad a la cual éstos son trasportados. Como resultado del efecto pico del campo eléctrico, los bordes en la región de límite de este tablero serán grabados al ácido más que en las regiones planas en estas regiones de límite. Tales bordes forman, por ejemplo, la entrada de los orificios de lado a lado y los orificios ciegos en los tableros de circuitos impresos.

Antes del chapado electrolítico, estos orificios perforados son chapados con metal vía un método químico externo libre de corriente (sin electricidad) y son de este modo hechos eléctricamente conductores. En comparación al chapado metálico electrolítico, estos métodos de chapado metálico químico son técnicamente complicados y caros. Se intenta únicamente utilizar capas muy delgadas durante el chapado metálico químico. Un espesor de capa típico para el chapado químico con cobre es por ejemplo de 0.2 µp? Las capas metálicas de base en las superficies de los tableros de circuitos impresos son en general mucho más gruesas, por ejemplo, de 5 a 17 µp de espesor. Estas capas no están en riesgo cuando son expuestas a un ataque por grabado al ácido electroquímico en la región de entrada de la línea de chapado. La capa de cobre química delgada depositada sobre la superficie completa, utilizando la técnica SBU, no obstante es también afectada por el ataque con ácido, al menos en las zonas B y C. No antes de que los tableros de circuitos impresos lleguen a la región D en la celda electrolítica efectiva están los tableros de circuitos impresos chapados completamente. En general, los tableros de circuitos impresos no son grabados al ácido en esta zona . Las circunstancias en las cuales es llevado a cabo el proceso de electrochapado en las líneas de la técnica anterior, serán descritas en la presente posteriormente con mayor detalle con referencia a las Figuras 1 y 2 que permitirán explicar posteriormente el funcionamiento de la presente invención. ' La ¦' Figura 1 es una vista en sección transversal esquemática de la región frontal de una linea de chapado transportada por correa sinfín, de la técnica anterior; La Figura 2 es una vista de acuerdo a la Figura 1, que indica las caídas de voltaje eléctrico entre los tableros adyacentes. La Figura 1 muestra un tanque de chapado 1 de una línea de chapado transportada por correa sinfín, el espacio de electrolito 2 de la cual está relleno con un fluido electrolítico que es recolectado en la línea por medio de los rodillos de selladura 3 y de una pared de selladura 4. Por medio de los rodillos de transporte 8, los tableros de circuitos impresos 5, 6, 7 son transportados en la dirección de transporte, que es indicada por una flecha, hacia la línea de chapado transportada por correa sinfín y son pasados a través de esa zona. Los tableros de circuitos impresos 5, 6, 7 que entran, llegan al espacio de electrolito 2 en la región de los rodillos de selladura 3. En el primer miembro de contacto 9, los tableros 5, 6, 7 son por primera vez colocados en contacto eléctrico con el polo negativo de una fuente de corriente de chapado, esquemáticamente mostrada en el margen superior derecho de la Figura, por medio de un contacto metálico. Los miembros de contacto eléctrico 16 adicionales, que suministran la corriente de . electrochapado a los tableros de circuitos impresos 5, ¦ 6, 7, están acomodados a lo largo de la trayectoria de transporte. El número 10 identifica los miembros para distribuir el fluido electrolítico hacia las superficies de los tableros de circuitos impresos 5, 6, 7. Tales miembros de distribución pueden ser por ejemplo boquillas de flujo, boquillas de chorro o boquillas de rocío. El número 11 identifica adicionalmente los ánodos que están, en el presente caso, colocados sustancialmente paralelos a la trayectoria de transportación en la cual son transportados los tableros de circuitos impresos 5, 6, 7 y que se extienden al menos sobre la anchura total de la trayectoria de transportación. Los ánodos 11 utilizados pueden ser cajas de ánodo convencionales con material de ánodo soluble tales como bolas de cobre para depositar el cobre, o pueden ser ánodos solubles elaborados de titanio, acero especial o de otro material . De acuerdo a la Figura 1, el tablero de circuitos impresos 5 está localizado lo más lejos dentro de la línea, en la región de los miembros 10 que distribuyen el electrolito, las boquillas de flujo por ejemplo, y en la región de los ánodos 11. Esta región de la linea es llamada zona D (región de procesamiento) . En la zona D, el tablero de circuitos impresos 5 es completamente colocado en contacto eléctrico. Al mismo tiempo, éste es colocado completamente dentro de la celda electrolítica formada por el tablero de circuitos impresos 5, y por los ánodos 11. El tablero 5 es electrochapado sobre la superficie completa del mismo -en el lado exterior y sobre el otro lado exterior- ya que los ánodos 11 son proporcionados sobre cualquier lado de la trayectoria de transportación para el tablero de circuitos impresos 5. En la Zona C (intervalo de transición), el tablero de circuitos impresos 6 es ya colocado en contacto eléctrico a través de los miembros de contacto 9 y 16. Ya que no se proporcionan ánodos 11 en esta región, la corriente de electrochapado que fluye sobre este tablero de circuitos impresos 6 en esta zona, es no obstante, ineficiente . En la Zona B (región de entrada) , el tablero de circuitos impresos 6 es ya colocado en contacto eléctrico a través del miembro de contacto 9 también y se comporta como en la Zona C. El tablero de circuitos impresos 7, en contraste, tiene ya la región frontal del mismo en la Zona B en el espacio de electrolito 2, pero no ha sido todavía colocado en contacto eléctrico como el tablero de circuitos impresos 6. En la Zona A no existe electrolito. Esta región no tiene efecto electrolítico. Conforme los tableros de circuitos impresos 5, 6, 7 son transportados a través de las Zonas descritas, son aplicados a dichos tableros diferentes potenciales eléctricos. Estas diferencias generan voltajes eléctricos (diferencias de potencial) entre los tableros de circuitos impresos 5 y 6 adyacentes, y entre los tableros 6 y 7 respectivamente. Esto significa que se forman celdas electrolíticas locales entre dos tableros de circuitos impresos respectivos que son colocados en contacto con el fluido electrolítico. El voltaje de celda de estas celdas electrolíticas locales es el voltaje eléctrico generado, el cual puede diferir localmente. La Figura 2 muestra las diferencias de potencial eléctrico generadas en tal línea. En este caso, la región de límite 12 de un primer tablero de circuitos impresos 5 está adyacente a la región de límite 13 de un segundo tablero de circuitos impresos 6. El espaciamiento entre los dos tableros de circuitos impresos 5 y 6 llega a aproximadamente 10 mm por ejemplo. Los voltajes U(s) son generados sobre la distancia que separa estos dos tableros de circuitos impresos y también sobre la distancia entre los tableros de circuitos impresos 6 y 7. Estos voltajes U(s) varían a lo largo de la distancia s cubierta por los tableros de circuitos impresos 5, 6, 7 dentro de la línea de chapado transportada por correa sinfín. El voltaje U(s) difiere particularmente en las zonas B y C descritas. El electrolito en el espacio de electrolito 2 en la zona B establece entre el tablero de circuitos impresos 7 y los ánodos 11 una conexión eléctrica débilmente conductora. Como resultado de lo mismo, se forma un potencial anódico en la región de límite 15 del tablero de circuitos impresos 7, que está parcialmente en la zona B. El tablero de circuitos impresos 6 en contraste, está ya colocado en contacto eléctrico de baja impedancia a través del primer miembro de contacto 9, y a través de un miembro de contacto eléctrico 16, adicional. Como resultado de lo mismo, este tablero de circuitos impresos 6 está cerca del potencial de tierra, aproximadamente a 0 voltios. Esto da como resultado un voltaje U(s) que es generado entre los tableros de circuitos impresos 6 y 7, En comparación al potencial de tierra, el potencial de tablero 7 en la región de límite 15 es por lo tanto positiva. Esto da como resultado la región anódica del tablero de circuitos impresos 7 que está eléctricamente grabado al ácido.

Ya que los tableros se hacen pasar a través de la pared de selladura y la pared divisoria 4 y a través de los rodillos de selladura 3, el voltaje U(s) entre los tableros adyacentes 6 y 7 es primeramente pequeño, y alcanza por ejemplo aproximadamente 50 milivoltios. Este se incrementa conforme el tablero de circuitos impresos 7 está siendo transportado a través de la linea hasta que el tablero 7 llega al primer miembro de contacto 9, donde es alcanzado un valor de voltaje de aproximadamente 500 milivoltios. La velocidad de grabado al ácido en el tablero de circuitos impresos 7 también se incrementa continuamente. En la Zona C, los tableros de circuitos impresos adyacentes 5 y 6 son colocados en contacto eléctrico de baja impedancia a través de los miembros de contacto 9 y 16. Como resultado de esto, el voltaje U(s) entre otros dos tableros 5 y 6 tiende a cero en esta región de la linea. En la región de limite 12 del tablero de circuitos impresos 5 y en la región de limite 13 del tablero de circuitos impresos 6, el metal es por lo tanto difícilmente electroquímicamente grabado al ácido. El ataque con ácido en la Zona B, en contraste, es tan fuerte que éste puede conducir a problemas de calidad durante el procesamiento electrolítico en la línea de chapado transportada por correa sinfín. Cómo son colocados los tableros en contacto eléctrico en los miembros de contacto 9 y 16, es por lo tanto de menor importancia. Se ha encontrado que un ataque con ácido perturbador ocurre con el contacto que es establecido por medio de rodillos, ruedas o abrazaderas y similares. En ¦ consecuencia, un tablero de cada ¡ par de tableros de circuitos impresos adyacentes en una linea de chapado transportada por correa sinfín forma el ánodo, y la otra el cátodo de una celda electrolítica formada por estos dos tableros. El ánodo de este par es electroquímicamente grabado al ácido, lo que significa que la capa metálica superior es removida. Esta capa es la capa de cobre chapada con metal descrita anteriormente en la presente, que ha sido depositada utilizando un método químico libre de corriente externa. El ataque con ácido provoca que se formen espacios vacíos locales en la capa de cobre química en la región de límite de los tableros de circuitos impresos. Evitar esto es un objetivo de la invención. La solución a este objetivo es reducir/minimizar el voltaje eléctrico entre los tableros de circuitos impresos adyacentes en la línea, siendo el objetivo un voltaje eléctrico U(s) de 0. En una modalidad preferida de la invención, la línea de chapado transportada por correa sinfín tiene por lo tanto al menos un electrodo de protección proporcionado en la región de entrada en la cual los tableros de circuitos impresos entran a la linea. En principio, puede ser también proporcionado un electrodo de protección en la región de salida donde los tableros de circuitos impresos salen de la linea con el fin de reducir o de minimizar, en esa región 'también, un efecto de perturbación de las diferencias de potencial generadas. El electrodo de protección sirve para reducir o minimizar el voltaje eléctrico entre los tableros de circuitos impresos adyacentes en la linea. Preferentemente, el electrodo de protección está eléctricamente conectado al potencial de tierra (0 voltios) . Este es colocado en la linea de chapado transportada por correa sinfín de una manera tal que delimita sustancialmente la región de entrada de la región de procesamiento de los tableros de circuitos impresos. La región de procesamiento para los tableros de circuitos impresos es la región que acomoda los ánodos. Una región de transición está localizada entre la región de entrada y la región de procesamiento. En la región de transición, las piezas de trabajo pueden ser ya colocadas en contacto eléctrico sin alcanzar la región de los ánodos. Un electrodo de protección colocado en esta región aplica un cierto potencial catódico al tablero de circuitos impresos que sucede allí, de modo que el voltaje eléctrico es reducido o minimizado con relación al tablero precedente. El electrodo de protección está más específicamente colocado en la región de transición entre la Zona B y la Zona C, y está preferentemente localizado, como se observa en la dirección de transporte, directamente enfrente del ; primer miembro de contacto eléctrico para los tableros de circuitos impresos (la primera vez los tableros de circuitos impresos son colocados en contacto eléctrico en la Zona B) . En la línea, el electrodo de protección es preferentemente colocado de una manera tal que éste no toca los tableros de circuitos impresos conforme éstos están siendo transportados a través de la línea. De este modo se evita ¦ el daño a los tableros de circuitos impresos. Además, el electrodo de protección no se desgasta bajo estas circunstancias, de modo que éste es casi libre de mantenimiento . En oposición a los ánodos, el electrodo de protección está catódicamente polarizado y puede ser conectado para este propósito al polo negativo de la fuente de corriente. Como resultado de lo mismo, la región que yace enfrente del electrodo de protección en el espacio de electrolito, como se observa en la dirección de transporte (Zona B) es eficientemente protegida de la región de procesamiento con el potencial en la Zona B que es ajustable a través del potencial catódico del electrodo de protección. Para un mejor ajuste del potencial catódico del electrodo de protección en la Zona B en el espacio de electrolito, ·' el electrodo de protección puede ser conectado, por medio de al menos un resistor de limitación, al polo negativo de la fuente de corriente para el chapado electrolítico con metal. Si el resistor de limitación es ajustable, el potencial catódico en la Zona B puede ser ajustado con una precisión aún mayor. Por ajuste del resistor de limitación, no solamente se entiende regular el elemento resistor, sino también seleccionar un resistor de limitación que tenga un valor de resistencia adecuado. Esto permite más específicamente lograr una igualación aún mayor del potencial de los tableros de .circuitos impresos en las Zonas B y C. Al seleccionar el número, la forma, el arreglo espacial y/o el tamaño de los electrodos de protección, el potencial catódico proveniente de un tablero de circuitos impresos hacia otro en la región del electrodo de protección puede ser además igualado de modo que los voltajes eléctricos entre los tableros de circuitos impresos adyacentes son adicionalmente reducidos o minimizados .

Más específicamente, el electrodo de protección puede ser elaborado a partir de un material eléctricamente conductor que sea también resistente a los productos químicos utilizados. Otra posibilidad más para reducir al mínimo el voltaje eléctrico entre los tableros de circuitos impresos adyacentes, consiste en suministrar los miembros de contacto respectivos, más específicamente en la zona de transición (Zona C) y en la primera región de la Zona D, con un voltaje menor que los miembros de contacto en la siguiente Zona D. Para este propósito, una resistencia eléctrica es más específicamente conectada entre el respectivo de los miembros de contacto y el polo negativo de la fuente de corriente de chapado. Estos resistores de compensación pueden por ejemplo ser conectados en paralelo a la línea de suministro de corriente que conduce desde la fuente de corriente hacia los miembros de contacto. Los resistores de compensación pueden también ser conectados en serie entre los miembros de contacto en las vías de corriente que conducen a los sitios de contacto. Más específicamente, en el caso de una conexión en paralelo, los valores de resistencia de estos resistores de compensación varían preferentemente de un sitio de contacto al otro.

El potencial eléctrico de los miembros de contacto puede ser ajustado como resultado de lo mismo. A través de la ajustabilidad de los valores de resistencia de estos resistores de compensación, lo que significa que éstos pueden' ser incrementados o reducidos en tamaño, el potencial eléctrico de los miembros de contacto puede ser ajustado con precisión aún mayor, con el fin de reducir o de minimizar el voltaje eléctrico entre los tableros de circuitos impresos adyacentes. Por ajuste del valor de resistencia de un resistor de compensación, no solamente se entiende el regular un elemento resistor, sino también seleccionar un resistor de compensación que tiene un valor de resistencia apropiado. En general, se proporciona una pluralidad de miembros de contacto en la linea de chapado transportada por correa sinfín, por ejemplo, una hilera de abrazaderas que están colocadas, como se observa en la dirección de transporte, una detrás de la otra en una relación espaciada sobre una correa giratoria sinfín que es soportada sobre rodillos, y que sujetan por abrazamiento los tableros de circuitos impresos, o varios rodillos de contacto que están también colocados uno detrás del otro en una relación espaciada, y ruedan sobre los límites de los tableros de circuitos impresos, o varios rodillos de contacto que están también colocados uno detrás del otro en una relación espaciada como se observa en la dirección de transporte, y giran sobre los tableros de circuitos impresos. En tal caso, un resistor de compensación puede ser asignado a uno respectivo de los miembros de contacto en la región de transición, el respectivo de los resistores de compensación está también preferentemente conectado en serie en la linea de suministro de corriente entre los miembros de contacto adyacentes que están conectados en paralelo. En este caso, el tamaño de los diversos resistores de compensación puede ser ajustable. Como resultado de lo mismo, las caídas de voltaje en los resistores de compensación que son asignados a los miembros de contacto individuales, son individualmente ajustables. , El voltaje eléctrico entre los tableros de circuitos impresos adyacentes puede ser de este modo minimizado adicionalmente a través de al menos un resistor de compensación, de modo que el potencial catódico de los tableros de circuitos impresos puede ser regulado y ajustado, tomando también en consideración las diversas situaciones geométricas en la línea del chapado transportada por correa sinfín, y diversos formatos y otros parámetros de los tableros de circuitos impresos tales como el espesor el chapado de cobre, el patrón del circuito (tamaño del área que va a ser chapada con metal) y el tipo de metalización (posiblemente tomando en consideración otros metales que van a ser encontrados sobre las superficies de los tableros de circuitos impresos). En el caso donde se proporcionaron al menos dos miembros de contacto con resistores de compensación eléctricos, se probó además que es ventajoso ajustar (o seleccionar) los resistores de compensación de modo que la caída de voltaje sea la más grande en aquel resistor de compensación que sea asignado al primer miembro de contacto, como se observa en la dirección de transporte. Como resultado de esto, las diferencias de potencial usualmente generadas en la región de transición desde la Zona C a la Zona D entre tableros de circuitos impresos discretos que parecen suceder en estas regiones, son minimizadas. En una modalidad particularmente ventajosa, el suministro de corriente está eléctricamente conectado a los miembros de contacto eléctrico para las piezas de trabajo a través de las líneas de corriente, y a través de un riel de contacto deslizante o a través de cepillos, la trayectoria de la corriente está dividida en dos segmentos que están eléctricamente aislados uno del otro en proximidad a la región de entrada de la línea, por ejemplo, en la región extrema de la vía o trayectoria de corriente de frente a la región de entrada, más específicamente en la Zona C, un resistor de compensación y un miembro de contacto que es asignado a uno respectivo de los segmentos discretos. Es de este modo obtenida una conexión en serie en la cual el voltaje en los miembros de contacto disminuye gradualmente hacia la región de transición A, incluso si los valores de las resistencias discretas son igualmente altos. Los resistores de compensación son asignados a los miembros de contacto o a los segmentos del riel de contacto preferentemente en la región de transición y al comienzo de la región de procesamiento en la línea, pero no en la región de procesamiento remanente. En general, los tableros de circuitos impresos son puestos en contacto con el fluido electrolítico en el espacio de electrolito, al conducirlos hacia un espacio de , electrolito relleno con un fluido electrolítico, conforme éstos están siendo transportados a través de la línea. Para este propósito, éstos entran a un espacio en el cual el fluido se acumula, y salen del espacio una vez que éstos han sido transportados a través de la línea. Usualmente, se proporcionan medios de selladura para este propósito en la entrada y en la salida para los tableros de circuitos impresos, con el fin de retener el fluido electrolítico dentro del espacio de electrolito. Los medios de selladura de este tipo son por ejemplo ranuras muy angostas en las paredes del tanque, a través de las cuales entran o salen los tableros de circuitos impresos de dicho tanque, y los rodillos de selladura que son colocados directamente detrás de las ranuras. Tales rodillos de selladura sellan el espacio de electrolito del espacio exterior, y previenen en gran medida que el fluido electrolítico se escape del espacio de .electrolito. Normalmente, los rodillos de selladura son colocados sobre la parte superior uno del otro en una relación estrecha y son únicamente separados por los tableros de circuitos impresos que pasan a través de ellos. Las Figuras 3 y 5 sirven para explicar la invención con mayor detalle. Figura 3: es una vista en sección transversal esquemática de la región frontal de una línea de electrochapado con un electrodo de protección de acuerdo a la invención, y muestra la reducción o la minimización de la diferencia del potencial eléctrico entre los tableros de circuitos impresos adyacentes que pueden ser obtenidos con ésta Figura 4: es una vista en sección transversal esquemática de la región frontal de una línea de electrochapado con una medición inventiva adicional, y muestra la igualación de las diferencias de potencial que pueden ser obtenidas con ésta; Figura 5: es una vista en sección transversal esquemática de la región frontal de una línea de electrochapado en la cual el electrodo de protección es puesto en. contacto con una fuente de corriente a través de los resistores de compensación que al mismo actúan como resistores de limitación. La , región frontal de una linea de chapado transportada por correa sinfín de acuerdo a la invención, como se ilustra en la Figura 3, tiene un tanque 1 para el fluido electrolítico proporcionado en un espacio 2 electrolito. Los tableros de circuitos impresos 5, 6, 7 son transportados a través de la línea por medio de rodillos de transporte estacionarios 8. Estos entran a la línea, pasando a través de una línea de entrada proporcionada en la pared de selladura 4 y entre los % rodillos de selladura 3. La ranura en la pared de selladura 4 es seleccionada para ser tan angosta como sea posible con el fin de minimizar el escape de fluido electrolítico. Los rodillos de selladura 3 sellan adicionalmente el espacio 2 del electrolito del espacio exterior, de modo que una pequeña cantidad del fluido electrolítico únicamente es permitida fugarse hacia el espacio exterior. Los tableros de circuitos impresos 5, 6, 7 que entran elevan el más elevado de los dos rodillos de selladura 3 para entrar al espacio 2 de electrolito. Los tableros de circuitos impresos 5, 6, 7 son transportados a través de la línea en sucesión estrecha. El espaciamiento entre los dos tableros de circuitos impresos es por ejemplo de aproximadamente 10 mm. En un esfuerzo para evitar el ataque con ácido en las capas metálicas sobre los tableros de circuitos impresos 5, .6, 7, al menos un electrodo de protección 17, 18 es montado de acuerdo a la invención en el espacio 2 de electrolito en la Zona B como se muestra en la Figura 3. Tal electrodo de protección 17, 18 está preferentemente colocado sobre el lado superior y sobre el lado inferior de la trayectoria de transporte en la cual son transportados los tableros de circuitos impresos 5,6,7. Los electrodos de protección 17, 18 son elaborados de un material químicamente resistente que es eléctricamente conductor sobre al menos algunas porciones de la superficie. Ciertos aceros especiales, titanio u otros materiales eléctricamente conductores, resistentes al ácido, son adecuados para esto. Los electrodos de protección superior e inferior 17, 18 provocan que los tableros de circuitos impresos 5, 6, 7 en la Zona B estén a un potencial catódico antes de que los tableros sean eléctricamente conectados al suministro de corriente a través de los miembros de contacto 9, 16 conforme éstos están siendo pasados a través de la línea, de modo que los tableros están entonces a un potencial de tierra de 0 voltios.

Para este propósito, los tableros de circuitos impresos 5, 6, 7 son transportados a través de la linea en la dirección indicada por una flecha. En el dibujo mostrado en la Figura 3, el tablero de circuitos impresos 5 ha sido ya transportado más lejos dentro de la linea y está ya colocado en contacto eléctrico por los miembros de contacto 16. El tablero de circuitos impresos 7, en contraste, únicamente tiene su región frontal dentro del espacio 2 de electrolito. La región posterior de este tablero de circuitos impresos 7 está todavía en el espacio exterior de la línea. El tablero de circuitos impresos 6, el cual ha entrado ya a la línea, está localizado entre los dos tableros 5 y 7 en las Zonas B y C. El centro de este tablero de circuitos impresos 6 está ya colocado en contacto eléctrico a través de los miembros de contacto 9 y la región frontal del mismo a través de los miembros de contacto 16. El tablero de circuitos impresos 6 está también próximo a pasar los electrodos de protección 17, 18. Los electrodos de protección 17, 18 están en contacto eléctrico con el potencial de tierra de la fuente de corriente ilustrada sobre el margen superior derecho de la Figura. En la conexión eléctrica entre los electrodos de protección 17, 18 y el suministro de corriente, se proporcionan los resistores de limitación 19, 20, el potencial catódico de los electrodos de protección 17, 18 que es ajustable por medio de los valores de resistencia de los mismos. La .acción de los electrodos de protección 17, 18 es mayor cuando los resistores de limitación 19, 20 tienen un valor de resistencia de aproximadamente 0 ohm. Luego, la polariEación catódica de los electrodos de protección 17, 18 es tan alta que la polaridad del voltaje U(s) entre los tableros de circuitos impresos 6 y 7 es invertida. En estas circunstancias, el tablero de circuitos impresos 7 está a un potencial catódico con relación al tablero de circuitos impresos 6, de modo que se forma una celda electrolítica entre estos dos tableros de circuitos impresos. En este caso, la región de límite 14 de los tableros de circuitos impresos 6 está anódicamente polarizada con relación a la región de límite 15 del tablero de circuitos impresos 7. En consecuencia, existe un riesgo en este caso de que el tablero de circuitos impresos 6 sea grabado al ácido. Esta sobrecompensacion es evitada por la inserción de los resistores de limitación 19, 20 y por un ajuste apropiado de los valores de estos resistores de compensación o por la selección adecuada de los resistores de limitación que tienen los valores de resistencia apropiados y/o por la reducción de la superficie eficiente de los electrodos de protección 17, 18. En este caso, el resistor de limitación es formado por el electrolito. Los valores de los resistores de limitación 19, 20 son preferentemente ajustados para estar en el intervalo de 10 a 100 miliohmios. Sus dimensiones son tales que el potencial de los electrodos de protección 17, 18 genera una caída de voltaje que es aproximadamente igual a U(s), medida en voltios, y que es opuesta al voltaje U(s) entre los tableros de circuitos impresos 6 y 7, de modo que el potencial en los tableros de circuitos impresos 6 y 7 es igualado. Únicamente con uno de los dos electrodos de protección 17 ó 18 que se utilice, es también igualado el potencial catódico, aunque el efecto es más pequeño. Una linea de chapado transportada por correa sinfín equipada de esta manera, permite evitar un ataque por ácido de esos tableros de circuitos impresos que parecen estar en la Zona B. Tan pronto como el tablero de circuitos impresos 6 es colocado por primera vez en contacto eléctrico de baja impedancia en el primer miembro de contacto 9 y entra a la Zona C, ninguna corriente de electrochapado fluye a través del tablero de circuitos impresos 6 ya que el tablero de circuitos impresos 6 está todavía en la Zona B, y todavía no ha llegado a la región de los ánodos 11. Por lo tanto, una corriente pequeña fluye a través de los miembros de contacto 9. Las caídas de voltaje eléctrico en el miembro de contacto 9 a lo largo de la trayectoria s son pequeñas. El caso es diferente con el tablero de circuitos impresos 5 que ha llegado ya a la Zona D. Aquí, las corrientes que pasan a través de los miembros de contacto 16 son grandes. Las caídas de voltaje de estos miembros de contacto 16 son en consecuencia altas. Un voltaje U(s> se constituye entre las regiones de límite 12 y 13 de los tableros de circuitos impresos 5 y 6. La región de límite 12 del tablero de circuitos impresos 5 es positivamente polarizada con relación a la región de límite- 13 del tablero de circuitos impresos 6. Por lo tanto, la región de límite 12 es electroquímicamente grabada al ácido en la Zona C. Tal ataque con ácido es evitado por la medida descrita con referencia a la Figura 4. Los resistores de compensación 21 que son asignados a los miembros de contacto 9, 16 son insertados en las vías de corriente de los miembros de contacto 9, 16. Los resistores de compensación 21 son indicados en Rl, R2 y R3. El número de resistores de compensación 21 es determinado por las condiciones locales, más específicamente por el número de miembros de contacto 9, 16 en las Zonas C y D. Aquí, los resistores de compensación Rl, R2 y R3 están conectados en serie. El mismo efecto es obtenido por la inserción de un resistor de compensación 21 dentro de la vía de corriente de cada miembro de contacto 9, 16 y por la selección para cada resistor, de un valor de resistencia apropiado. Los resistores de compensación 21 son ajustados a tamaño de modo que, la corriente de electrochapado que fluye a través de los miembros de contacto 9, 16, que es todavía pequeña en la Zona C, la caída de voltaje generada es aproximadamente igual a la caída de voltaje generada en los resistores de compensación 21 que son asignados a los miembros de contacto 16 en la Zona D. Como resultado de esto, el voltaje U(s) entre los tableros de circuitos impresos 5 y 6 es bajo en esta zona también. En ¾ consecuencia, no tiene lugar ningún ataque con ácido en esta zona. En las líneas convencionales de electrochapado, los valores del resistor de compensación para Rl, R2, R3 están en el intervalo de aproximadamente 100 miliohmios hasta aproximadamente 1 miliohmio. El valor del resistor de compensación, eficiente, disminuye preferentemente en la dirección de transporte de los tableros de circuitos impresos 5, 6, 7 debido a que la corriente a través de los miembros de contacto 9, 16 se incrementa. Eventualmente, la Figura 5 muestra otra modalidad preferida de la presente invención en la cual pueden ser omitidos los resistores de limitación 19 y 20 que fueron utilizados en la. modalidad de acuerdo a la Figura 4. Una estructura más simple de la línea es de este modo hecha posible. Con el fin de permitir en este caso también el ajuste del potencial catódico de los electrodos de protección 17, 18, es explorado un potencial apropiado entre los resistores de compensación 21 mostrados en la línea, de acuerdo a la Figura 4. En este contexto las pruebas mostraron que la variación del tamaño de los resistores de compensación 21 es tan pequeña que en la práctica un sitio de conexión adecuado para colocar el respectivo de los dos electrodos de protección 17, 18 en contacto eléctrico, puede ser siempre encontrado con el fin de ajustar el potencial catódico de los dos electrodos de protección 17, 18 a un valor que permite que el voltaje U(s) entre los tableros de circuitos impresos adyacentes caiga a cero, más específicamente en la región de entrada de la línea. En el presente caso, los potenciales para los dos electrodos de protección 17, 18 entre los resistores de compensación Rl y R2 fueron explorados. Si cuando los dos electrodos de protección son conectados entre los resistores Rl y R2 por ejemplo, el voltaje es demasiado bajo, la conexión puede ser establecida entre R2 y R3 como se muestra en una línea discontinua en la Figura 5.

Para el resto, las características del dispositivo en la Figura 5, que no se describen con detalle más estrecho en la presente, corresponden a las características correspondientes de la Figura 3 y de la Figura 4. Todos los potenciales y las caídas de voltaje de las medidas de compensación generadas en las zonas discretas, se incrementan conforme se incrementa la densidad de corriente y viceversa. Ya que mayores densidades de corriente requieren mayores medidas de compensación, la invención es casi independiente de la densidad de corriente utilizada. La invención es particularmente ventajosa en la provisión de los elementos de línea de chapado libres de desgaste. Únicamente se utilizan elementos pasivos; más específicamente, no se utiliza ningún contacto deslizante con el fin de derivar los voltajes eléctricos de perturbación entre los tableros de circuitos impresos. Sorprendentemente, se ha encontrado que el o los electrodos de protección catódicos son chapados con metal a un grado mínimo únicamente. El fluido electrolito de grabado químico ligero, es suficiente para prevenir la metalización de los dos electrodos de protección. Si no es así, se puede prevenir eficientemente que el electrodo de protección 17 sea chapado con metal por instalación entre el electrodo de protección 17 y el ánodo 11, o entre el electrodo, de protección 18 y el ánodo 11, de una pantalla con una superficie eléctricamente no conductora que se extiende sobre un lado desde la cercanía del tablero de circuitos impresos, y termina sobre el otro lado al nivel del baño o en el fondo del tanque. En este caso, la medida de la invención es completamente libre de mantenimiento. Se entiende que los ejemplos y modalidades descritos en la presente son para fines ilustrativos únicamente, y que para las personas expertas en la técnica serán sugeridas diversas modificaciones y cambios a la luz de la misma, así como combinaciones de las características descritas en esta solicitud, y deben ser incluidas dentro del espíritu y alcance de la invención descrita y dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Todas las publicaciones, patentes y solicitudes de patentes citadas en la presente son incorporadas en la misma por referencia.

Listado de Números 1 tanque de chapado 2 espacio de electrolito 3 rodillos de selladura 4 pared de selladura 5,6,7 tableros de circuitos impresos 8 rodillo de transporte 9 miembros de contacto 10 miembros de distribución para el fluido electrolítico (tales como boquillas de flujo) 11 ánodos 12 región de límite del tablero de circuitos impresos 5 13, 14 regiones de límite del tablero de circuitos impresos 6 15 región de límite del tablero de circuitos impresos 7 16 miembro de contacto 17 electrodo de protección superior 18 electrodos de protección inferior 19 resistor de limitación del electrodo de protección 17 20 resistor de limitación del electrodo de protección 18 21 resistores de compensación de los miembros de contacto 9, 16 U(s) voltaje entre las dos regiones de límite de un tablero de circuitos impresos s trayectoria viajada por tableros de circuitos impresos 5, 6, 7 a través de la línea de chapado de transportación por correa sinfín

Claims (22)

REIVINDICACIONES

1. Una linea de chapado transportada por correa sinfín para chapar electrolíticamente con metal piezas de trabajo, en donde es proporcionado al menos un electrodo de protección, para reducir un voltaje eléctrico que se constituye entre las piezas de trabajo adyacentes que son transportadas a través de la línea.

2. La línea de chapado transportada por correa sinfín según la reivindicación 1, en donde al menos un electrodo de protección delimita sustancialmente la región de entrada de una región de procesamiento para las piezas de trabajo en la cual son colocados los ánodos.

3. La línea de chapado transportada por correa sinfín según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, en donde al menos un electrodo de protección está colocado de una manera tal que éste no toca las piezas de trabajo conforme éstas se hacen pasar a través de la línea.

4. La línea de chapado transportada por correa sinfín según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde al menos un electrodo de protección es catódicamente polarizable con relación a los ánodos.

5. La linea de chapado transportada por correa sinfín según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde al menos un electrodo de protección es conectado a una fuente de corriente para chapar electrolíticamente con metal a través de al menos un resistor de limitación.

6. La línea de chapado transportada por correa sinfín según la reivindicación 5, en donde al menos un resistor de limitación es ajustable.

7. La línea de chapado transportada por correa sinfín según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde el número, la forma, el arreglo espacial y/o el tamaño de al menos un electrodo de protección son determinados con miras a la reducción del voltaje eléctrico entre las piezas de trabajo adyacentes en la línea.

8. La línea de chapado transportada por correa sinfín según cualquiera de las reivindicaciones anteriormente mencionadas, en donde se proporciona al menos una fuente de corriente que proporciona un flujo de corriente eléctrica a la pieza de trabajo, en donde los números de contacto eléctrico para las piezas de trabajo son proporcionados, y en donde se proporciona al menos un resistor de compensación eléctrica para una vía de corriente que conduce desde la fuente de corriente hacia los miembros de contacto.

9. La linea de chapado transportada por correa sinfín según: la reivindicación 9, en donde al menos una fuente de corriente está eléctricamente conectada a los miembros de contacto eléctricos para las piezas de trabajo, a través de las líneas de corriente y de un riel o cepillos de contacto, al menos un resistor de compensación eléctrica está montado en serie en proximidad a la región de entrada, y los miembros de contacto están conectados a cualquier extremo de al menos un resistor de compensación.

10. La línea de chapado transportada por correa sinfín según cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, en donde al menos un resistor de compensación es a ustable.

11. La línea de chapado transportada por correa sinfín según cualquiera de las reivindicaciones 8-10, en donde si al menos dos miembros de contacto son proporcionados, los resistores de compensación son ajustables de una manera tal que la caída de voltaje es la más grande en aquel resistor de compensación que es asignado al primer miembro de contacto, como se observa en la dirección de transporte.

12. La linea de chapado transportada por correa sinfín según cualquiera de las reivindicaciones anteriormente mencionadas, en donde, para el contacto de las piezas de trabajo con el fluido electrolítico conforme éstas se hacen pasar a través de la línea, se proporciona un espacio en el cual se acumula el fluido electrolítico en el cual pueden entrar las piezas de trabajo y cuyas piezas de trabajo pueden salir nuevamente una vez que éstas han sido transportadas a través de la línea.

13. Un método para chapar electrolíticamente con metal piezas de trabajo en una línea de chapado transportada por correa sinfín, que comprende alimentar piezas de trabajo a la línea, la transportación de las piezas de trabajo a través de allí y la salida de las piezas de trabajo de dicha línea nuevamente, y reduciendo un voltaje eléctrico que se constituye entre las piezas de trabajo que son transportadas a través de la línea por medio de al menos un electrodo de protección que es proporcionado en una región de entrada para las piezas de trabajo en la línea.

14. El método según la reivindicación 13, en donde el voltaje eléctrico es reducido a través de al menos un electrodo de protección por el hecho de que éste sustancialmente delimita una región de entrada en la linea, de aquella región en la linea en la cual están colocados los ánodos.

15.. El método según cualquiera de las reivindicaciones 13 y 14, en donde al menos un electrodo de protección está colocado dentro de la linea de una manera tal que éste no toca las piezas de trabajo conforme éstas están siendo transportadas a través de la linea.

16. El método según cualquiera de las reivindicaciones 13-15, en donde al menos un electrodo de protección está conectado al polo negativo de una fuente de corriente que proporciona un flujo de corriente eléctrica a las piezas de trabajo.

17. El método según cualquiera de las reivindicaciones 13-16, en donde el potencial de al menos un electrodo de protección es catódicamente ajustado a través de al menos un resistor de limitación que es eléctricamente conectado al polo negativo de la fuente de corriente.

18. El método según cualquiera de las reivindicaciones 13-17, en donde el número, la forma, el arreglo espacial y/o el tamaño de al menos un electrodo de protección, son determinados con miras a la reducción del voltaje eléctrico.

19. El método según cualquiera de las reivindicaciones 13-18, en donde el voltaje eléctrico entre las piezas de trabajo adyacentes en la linea, es ajustado a través de al menos un resistor de compensación respectivamente, siendo asignado el resistor de compensación a los miembros de contacto para las piezas de trabajo .

20. El método según la reivindicación 19, en donde la resistencia eléctrica de al menos un resistor de compensación es ajustada de una manera tal que el voltaje eléctrico entre las piezas de trabajo adyacentes es minimizado .

21. El método según la reivindicación 20, en donde si se proporcionan al menos dos miembros de contacto, los resistores de compensación son ajustados de una manera tal que la caída del voltaje es mayor en aquel resistor de compensación que es asignado al primer miembro de contacto, como se observa en la dirección de transporte.

22. El método según cualquiera de las reivindicaciones 13-21, en donde las piezas de trabajo son puestas en contacto con el fluido electrolítico conforme éstas se hacen pasar a través de la línea al hacerlas entrar a un espacio en el cual el fluido electrolítico se acumula, y al dejarlas salir de dicho espacio una vez que éstas han sido transportadas a través de la línea.