200813263 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種電解鍍覆至少—個導電基板或一非導 電基板上之結構化或全表面導電表面之裝置，其包括至少 一個浴槽、一陽極及一陰極’該浴槽包含一含有一種金屬 鹽之電解質溶液，金屬離子自該電解質溶液沈積至基板之 導電表面上從而形成一金屬層。 本發明此外還關於一種用於電解鍍覆至少一個基板之方 法，該方法在一根據本發明設計之裝置中實施。 【先前技術】 電解鍍覆方法可用於（例如）鍍覆導電基板或一非導電基 板上之結構化或全表面導電表面。舉例而言，該等方法可 製造印刷電路板、RFID天線、扁平電纜、薄金屬箔片上之 ‘體執跡’太電池上之導體軌跡，且可電解鍍覆諸如一 維或三維物體（例如，成形塑膠部件）等其他產品。 DE-B 103 42 512揭示一種在一待處理條狀物體之表面 上，對彼此電絕緣之導電結構進行電解處理之裳置及方 法。此處，待處理之物體係在一傳送帶上且沿一輸送方向 連續地輸送’待處理之物體與一佈置於電解區域外之接觸 電極接觸以便將一負電壓施加至該等導電結構。在該電解 區域中，來自處理液體之金屬離子隨即沈積於該等導電結 構上以形成一金屬層。由於金屬只要其與接觸電極接觸， 即沈積於導電結構上，故僅能夠鍍覆位於該電解區域内且 同時接觸電解區域外側之待鍍覆導電結構之尺寸大小。 120010.doc 200813263 舉例而言，DE-A 102 34 705揭示了 一種其接觸單元佈置 於電解質浴槽内之鍍鋅設備。在此闡述之鍍鋅設備適用於 鍍覆佈置於一條形支撐物上且經形成已具有導電性之結 構。在該情形下，接觸係藉由與該等導電形成結構接觸的 輥來實現。由於該等輥位於該電解質浴槽中，故來自該電 解貝洛槽之金屬同樣可沈積於其上。為能再次移除金屬， 該等輥係由各個段構造而成，該等段只要與待鍍覆結構接 觸便係陰極連接，而當該等輥與該導電結構之間不存在接 觸時係陽極連接。然而，此佈置之一缺點係為對於沿輸送 方向看去長度較短之結構，僅短時間地施加電壓，而對於 同樣沿輸送方向看去長度較長之結構，則會施加電壓達很 的夺間因此，在長結構上沈積的層會顯著地大於沈積 於短結構上的層。 、 先前技術中習知方法之一缺點係為該等方法不能用來鍍 覆極短之結構—尤其沿基板輸送方向看去極短之結構。另
-缺點係為需要諸多串行連接的輥以產生足夠長之接觸時 間’以致需要一極長之裝置。 【發明内容】 本發明之一目的係提供一種即使對於短結構亦可確保招 觸時間足夠長之裝置，以便甚至可為短結構提供—足狗厚 =均質的金屬I。此外’還希望使該裝置需要更少的空 間〇 該目的係藉由一用於電解铲霜 道φ甘1 电解鍍覆至少一個導電基板或一非 ¥電基板上之結構化或全表 分蛋表面之裝置來達成，該 120010.doc 200813263 裝置包括至少-個浴槽、-陽極及_陰極，該浴槽包含一 含有-種金屬鹽之電解質溶液。當該陰極與該待鍍覆基板 表面接觸並將該基板輸送穿過該浴槽時，金屬離子自該電 解質液沈積於基板之導電表面上從而形成一金屬層，其中 該陰極包括至少兩個安裝在-相應軸上以便其可旋轉之圓 盤，該等圓盤彼此嚙合。 相比於此項技術中習知的電解鍍覆裝置，根據本發明之 使用互唾合圓盤作為陰極之裝置可為甚至具有短導電結構 之基板提供足夠厚且均質的塗層。由於相比於使用串行佈 置輥之情形，互嚙合圓盤可使該等圓盤接觸點與該等導電 結構之間距更小，故以上之目的可得以實現。 該等圓盤組態有-匹配於相應基板之橫截面。該等圓盤 較佳地具有一圓形橫截面。該等軸可具有任一橫截面。該 等轴較佳地設計成圓柱形。 為能夠鍍覆比兩㈣鄰圓盤為寬之結構，可依據該基板 寬又在母軸上彼此罪近地設置複數個圓盤。各圓盤之 間分別設置有_充分之距離，隨後的軸之圓盤可唾合在其 内於一較佳實施例中，一轴上之兩個圓盤之間的距離至 少對應於_圓盤之寬度。此可使另一軸之圓盤可嚙合至一 軸上之兩個圓盤間距内。 為了亦可鍍覆陰極（其組態為圓盤或圓盤區段）所正面對 (乂便接觸）之導電結構區域，可串行成對地佈置至少四個 ’、有圓盤的軸。較佳地，該佈置係如此：相對於第一軸對 之弟二軸對可接觸該區域（當與該第一軸對接觸 120010.doc 200813263 時金屬沈積於該區域上）内之導電結構。為獲得較大厚度 之鍍層，較佳地串行地連接兩個以上轴對。此外，可根據 需要改變該等嚙合距離。亦可根據需要改變各個轴對的間 距。 該至少一個轴上彼此臨近佈置之圓盤數量取決於該基板 之寬度。當待鍍覆之基板較寬時，相應地必須佈置更多的 彼此臨近的圓盤。此處，應注意，各圓盤間分別保持一自 由間隙，於該自由間隙中可將金屬沈積於該導電基板或該 基板之結構化或全表面導電表面上，且該軸之位於後方之 圓盤可嗔合。 用作該陰極之圓盤尺寸取決於待電解鍍覆結構之尺寸。 舉例而言’沿輸送方向看去長度大於或等於該間距（串行 偏置之圓盤以該間距觸碰該基板）之結構，當其在基板上 之寬度及位置使得其亦可被連續偏置輥所觸碰時，將會得 到充分的鍍覆。為鍍覆盡可能小之導電結構，可因此使用 小直徑之狹窄圓盤。彼此間距較小的狹窄圓盤之優點係： 極小結構之接觸概率因而大於使用少數寬圓盤之概率。由 於該圓盤之接觸面積由於直接覆蓋了圓盤下方之結構而妨 礙了沈積，故最小化狹窄圓盤之覆蓋效應係有利。同時， 由於大里較小表面之接觸比使用少量寬圓盤之表面接觸 多’故待金屬化之表面電解質生產量可更加均勻。 ^該等圓盤可能的最小製造圓盤寬度及可能的最小製造直 徑，:方面，取決於可用之製造方法，而另一方面，取決 於作業期間該圓盤應具有機械穩定性，亦即，㈣盤不會 120010.doc 200813263 在作業期間扭曲或彎曲。 而兩個互嗤合圓盤之間的距離取決於該等圓盤是具有相同 還是具有㈣的極性。若具有㈣之極性，則該等互喊合 圓盤可相接觸’例如’然而具有不同的極性，則必須在該 等圓盤之間設置-定距離以避免短路。此外，亦必須確保 有充分的電解質溶液流過該等圓盤之間的中間間隔及該基 板之待鍍覆表面所界定之間隔。 於一較佳實施例中，係經由該軸來為該等圓盤供應電 壓。為此’舉例而言，可將該軸連接至—位於該浴槽外側 之電壓源。通常，、經由-滑環來實現該連接。然:而，任何 其他可將電壓傳輸自一穩定電壓源傳輸至一旋轉元件之連 接皆係可能。除經由該軸來供應電壓外，還可經由其外圓 周為該等接觸圓盤供應電流。舉例而言，滑動觸點(例 如，電刷）可接觸基板另一侧上之接觸圓盤。 為經由該等轴給圓盤供應電流，例如，在一較佳例示性 實施例中，該等軸及圓盤至少部分地由導電材料製成。然 而，除此之外，亦可藉由電絕緣材料來製造該等軸，且 舉例而言，可藉由導體（例如，導線）來達成各圓盤之電流 供應。在該情形下，然後將相應導線分別連接至該等接= 圓盤以便為接觸圓盤供應電壓。 當該等圓盤僅有其外圓周係由導電材料製成時，則必境 提供一將該軸連接至圓盤外圓周之導體。為此，例如，可 將一導體裝納在該圓盤内側。亦可經由一緊固構件（幻 如，一螺針）來製造該電流源，該圓盤藉由該緊固構件緊 120010.doc -11 - 200813263 固於該軸上。 為產生一均勻的電解質供應，在一較佳實施例中，可在 該等圓盤中形成開孔。可經由該等開孔將該電解質溶液輸 送至該基板。同時，相比於一使用閉合圓盤之實施例由 於該等圓盤之旋轉故可使該電解質之混合得到改盖。相比 於該電解質溶液僅經由各圓盤之間間隙流動之情形，㉛由 該等穿孔圓盤亦可更加快速地將電解質溶液遞送至談美 板。 作為實心圓盤内開孔之替代，亦可提供其中一圓環藉由 輻條緊固於該軸上之圓盤。為能夠電解鍍覆，該圓環其外 圓周上必需由導電材料製成。於一較佳實施例中，該整個 圓環由導電材料製成。該等輻條（該圓環藉由其緊固在該 軸上）可（例如）由導電材料或電絕緣材料製成。當該等輻條 由導電材料製成時，較佳地經由該轴及輻條來為該圓環供 應電壓。當該等輻條由一電絕緣材料製成時，例如，可提 供一導電輻條以便可將電壓自該轴傳輸至該圓環。除此之 外’在使用由電絕緣材料製成之輻條的情形下，亦可經由 一電流導體（例如，一電纜）將該圓環連接至該載流軸。若 使用電絕緣輻條，則亦可直接施加電壓至該圓環表面。為 此’舉例而言，藉由一滑動觸點（例如，一電刷）來接觸該 圓環表面。 為能夠藉由來自該電解質溶液之金屬離子來實施基板之 電解鍍覆以形成一金屬層，在先前所述之例示性實施例 中’分別陰極連接該等圓盤。由於該等圓盤係陰極連接， 120010.doc -12- 200813263 故金屬亦會沈積在圓盤上。因此，需要陽極連接該等圓盤 以移除沈積之金屬，亦即，使其去金屬化。此可在（例如） 生產暫停中完成。為能夠在作業期間實施去金屬化，於一 車乂仫實施例中，可自基板抬升該等圓盤及將其降至基板 上。在該情形中，降至基板上之圓盤可係陰極連接，而自 該基板抬升之圓盤係陽極連接。經由降至基板上之陰極連 接圓盤，該基板上之導電結構成為陰極接觸且因此可對其 進行鍍覆。同時，藉由使該等並不接觸基板之圓盤陽極連 接，可再次移除先前沈積於其上之金屬。 舉例而p ’可分別將具有圓盤之軸降至基板上軸且交替 地將-軸具有圓盤的軸自基板抬起n較佳地分別將 至少兩個具有互嚙合圓盤之連續軸降至基板上，以避免無 法鐘覆通過兩個未陰極接觸之圓盤之間間隙的導電基板。 一旦兩個具有互嚙合圓盤之連續軸接觸該基板，則嚙合在 間隙内之隨後圓盤便會接觸通過兩個圓盤之間間隙之基 板。因此，可確保該等導電結構之鍍覆。 於一較佳實施例中，該等圓盤具有分佈在圓周上彼此電 、邑緣之各m較佳地，該等彼此電絕緣之區段既可陰極 連接亦可陽極連接。因而，—旦_區段不再與基板陽極連 接地接觸’則可陰極連接與該基板接觸之區段。以此方 :可在陽極連接期間再次移除於陰極連接期間沈積於該 區段上之金屬。該等各段之電源供應通常係經由該轴來發 生。當複數個圓盤在一轴上彼此臨近地佈置時，較佳地使 其對準以使各彼此電絕緣之區段沿軸向方向平齊地佈置。 120010.doc •13- 200813263 以此方式’各彼此電絕緣之區段（其沿軸向方向平齊擺放） 可分別與一共同的線接觸。此外，同樣可將該轴構建成各 彼此電絕緣之段對應地作為各圓盤之段。在該情形中，然 後可將各段用於向該等圓盤供應電流。較佳地，在浴槽外 侧接觸該轴。可藉由（例如）極性反轉與該軸接觸之圓盤或 接觸圓盤來達成接觸。當分別設置若干單獨的接觸圓盤各 個區段（其彼此電絕緣）的線路時，可將該等線路定位在該 軸之内侧或外圓周上。
除藉由反轉該等軸之極性來移除沈積於該軸及該等圓盤 上之金屬外’亦可能存在其他清除變型，例如，化學或機 械清除。 製造該等圓盤導電部件之材料較佳地係在該裝置作業期 間不進入電解質溶液之導電材料。適合之材料（例如）係： 金屬、石墨、導電聚合物（例如，多塞吩衍生物）或金屬/塑 膠複合材料。不銹鋼及/或鈦係較佳的材料。 為了該等圓盤不會在其陽極連接時溶解以便移除沈積於 其上之金屬’該等圓盤及該等軸較佳地使用不溶解陽極所 習用且為熟悉此項技術者所習知之材料。舉例而言，鍵覆 有金屬氧化物的導電混合物之鈦便係該種適合之材料。 在進一步實施例中，電解鍍覆裝置此外還包括一可旋轉 基板之裝置。藉由旋轉，可對準起初沿基板輸送方向看去 寬度寬而短之導電結構，以使其在旋轉後沿輸送方向看去 狹窄但長度長。該旋轉可補償由於該導電結構與陰極連接 圓盤第一次接觸時已發生鍍覆之事實而引起之不同鍍覆時 120010.doc -14· 200813263 間。 旋轉後，基板第二次通過該裝置，或通過一第二對應裝 置。基板所旋轉之角度較佳地係介於自10。至170。之範 圍’更佳地介於自50。至140。之範圍，特定而言介於自8〇。 至100。之範圍，且最佳地基板所旋轉之角度實質上係 90 °實質上為90。係意指該基板所旋轉之角度自9〇。相差 不超過5。。可將用於旋轉基板之裝置佈置於浴槽内側或外
側為再次鍍覆基板之相同侧以（例如）達成層厚度更大之 金屬層’該旋轉轴線可經對準垂直於待鍍覆之表面。 虽欲鍍覆基板之另一表面時，應佈置該旋轉軸線以便在 方疋轉後，該基板定位成接下來所意欲鍍覆之表面指向該陰 極之方向。 根據本發明之方法沈積於該導電結構上之金屬層層厚度 相依於接觸時間及裝置運作之電流強度，該接觸時間係由 基板通過裝置之速度及串行^位之軸（其中互嗔合圓盤佈 置在其上)的數量來給定。I例而言’彳#由將複數個根 據本發明之裝置串行地連接在至少—個浴槽巾來達成較長 之接觸時間。 在一實施例中，複數個根據本發明之裝置分別串行地連 接於各浴槽内。因此，每一浴槽中可容 〇、 办硐不冋之電解質溶 次以在该等導電結構上連續地沈積 产牯从也 屬。此（例如） 在裝飾應用中或對於製造金觸點係有 ^ 此處，可藉由選 2速度及具有相同電解質溶液之裝置數量 應層的厚度。 1200l〇.(j〇c -15- 200813263 為能同時鍍覆該基板之上侧及下側，在本發明一實施例 中’可分別佈置兩個其上安裝有圓盤的軸以便可使待鍍覆 基板自其間移動穿過。根據本發明，分別在基板之上侧及 下側上提供兩個其上固持有互嚙合圓盤之軸。一般而言， 該基板可係如此：引導基板所沿平面可充當一鏡面。當意 欲鍍覆長度超過浴槽長度的箔片（其被稱為環箔）時，首先 將其自一卷展開，引導其穿過該電解鍍覆裝置且然後再次 卷起’亦可（例如）以z字形或以圍繞複數個根據本發明之 電解鍍覆裝置之蜿蜒形式引導該等箔片穿過浴槽，然後 (例如）可彼此疊放或臨近地佈置該等電解鍍覆裝置。 藉由根據本發明之裝置及根據本發明之方法，可進一步 鍍覆基板内所包含之通孔，例如，孔或槽或甚至諸如盲孔 的凹卩曰。在淺深度通孔之情形下，由於沈積在上侧及下側 之金屬層會在該孔中一同成長，故鍍覆可得以實施。在過 深而金屬層無法生長在一起的孔中，可至少部分地提供一 根據本發明方法鍍覆之導電孔壁。以此方式，然後亦可鍍 覆一孔之整個壁。若並非所有的孔壁均導電，則此處可藉 由金屬層一同生長來再次鍍覆該整個孔壁。 當意欲僅鍍覆該基板之一個侧時，該基板可倚靠在互嚙 合之圓盤上（此情形下，係鍍覆該基板之下侧），或可沿該 等圓盤之下侧引導該基板（此情形下，係鍍覆該基板之上 側）。當該基板倚靠在該等圓盤上時，該等圓盤同時可用 來輸达該基板。可藉由將該基板按壓（較佳地藉由一壓力 裝置）在互嚙合圓盤上來達成互嚙合圓盤與該基板之充分
120〇l〇e^QC • 16 _ 200813263 接觸。舉例而言，沿該等軸引導且按壓在該基板上之壓力 輥或帶便適合用作一壓力裝置。 當沿該等圓盤下側引導該基板時，則必需提供一使該基 板與該等圓盤接觸之輸送裝置。該種輸送裝置可（例如）係 該基板在其上運轉之帶或輥。然後，可借助該電解鍍覆裝 置藉由一預定施加力將基板按壓在該輸送裝置上，或借助 該輸送裝置按壓在該電解鍍覆裝置上。 當同時鍍覆該基板之上側及下側時，接觸該基板且連接 成陰極之互嚙合圓盤同時可用來輸送基板穿過浴槽。 為輸送該基板，可驅動單個轴或所有的軸。較佳地，在 浴槽外側驅動該等軸。當獨立於該等陰極連接圓盤提供一 輸送裝置時，可在該基板之旋轉時設置該等軸及配合於其 上之圓盤以使該等圓盤之圓、周速度對應於基板輸送之速 度。 為達成所有轴或圓盤具有一致的圓周速度，較佳地經由 /、用的驅動單元來驅動所有的軸。較佳地，該驅動單元 係一電動馬達。較佳地，該等轴經由一鏈條或皮帶傳動連 接至該驅動單元。然而，亦可分別為該等軸提供彼此嚙合 之齒輪，經由該等齒輪可驅動該等軸。除此處所述之可能 I*生外，亦可使用任一其他為熟習此項技術者所習知用於驅 動軸之適合驅動裝置。 方面’使軸、圓盤或圓盤彼此絕緣之區段帶有不同的 極性，陽極連接轴、圓盤或圓盤之彼此絕緣區段可用作陽 極而另一方面，可在該浴槽中設置額外的陽極。當僅提 120010.doc •17- 200813263 供陰極連接軸及圓盤時’則需要在浴槽中佈置額外之陽 + .、、、後’較佳地盡可能地靠近待鍍覆結構佈置該等陽 極:舉例而言，可將該等陽極分別佈置在具有互喷合圓盤 之第-軸之前與最後一個軸之後。當僅鍍覆基板之一個側 時’例如，亦可將該陰極佈置在該基板之意欲發生鑛覆之 該侧上，而將陽極佈置在基板之另一側上(而其並不接觸 =基板）。一方面，任何熟習此項技術者所習知用於不可 洛解陽極之材料皆適合作為陽極材料。舉例而言，不錄 鋼石墨、鉑、鈦或金屬/塑膠複合材料在此係較佳。另 方面亦τ提供可溶解陽極。然後，該冑陽極較佳地包 含電解沈積於該等導電結構上之金屬。然後，該等陽極可 制任何為熟悉此項技術者所f知之合意形狀。舉例而 §，可使用在該裝置作業期間距該基板表面距離最小之扁 平杯作為陽極。，亦可使用扁+金屬丨彈性導線（例如，螺 旋導線）作為陽極。 為鑛覆—較佳呈條帶形式之撓性電路支樓物，可自-擺 放在浴槽前之捲展開該條帶，而在通過該浴槽之後將其捲 至一新的輥上。 無論是意欲在—非導電基板上還是在-全表面上鍍覆相 互絕緣之導電結構’皆可藉由根據本發明之裝置鍍覆所有 的‘電表面較佳地，將該裝置用於鍍覆一非導電支撐上 之導電結構’例如’如傳統上用於印刷電路板之強化或非 強化聚合物、陶瓷材料、玻璃、石夕、紡織品等。以此方式 生產之電解鍍覆導電結構係（例如）導體軌跡。待鍍覆之導 120010.doc 200813263 電、。構可由（例如）印刷於電路板上之導電材料製成。該導 電結構較佳地包含任何幾何形狀之由導電材料製造之呈一 適合矩陣之微粒，或實質上由該導電材料組成。適合之導 電材料係(例如)碳或石墨、金屬(較佳地係鋁、鐵、金、 鎳、銀及/或合金或包含至少該等金屬其中之一的金屬混 口物）‘電孟屬錯合物、導電有機複合物或導電聚合 物。 首先可能需要—預處理以使該等結構導電。舉例而言， 此可涉及諸如適合清理之化學或機械預處理。以此方式， 舉例而言’將破壞電解鍍覆之氧化層提前自金屬移除。然 而’亦可藉由任何其他為熟悉此項技術者所f知之方法將 存鍍覆之導電結構施加於該等電路板上。 舉例而言，該等電路板可安裝在諸如以下產品中：電 腦、電話、電視、汽車之電部件、鍵盤、無線電H CD、CD.ROM及DVD播放機、遊戲㈣臺、量測及控制設 備、感測器、廚房電設備、電子玩具等。 亦可藉由根據本發明之裝置來鍍覆撓性電路支撐物上之 導電結構。舉例而f，該等撓性電路支撐物可係其上印刷 有導電結構之聚合物薄膜，例如，聚亞醯胺薄膜、ρΕτ薄 膜或聚烯烴薄膜等。根據本發明之裝置及根據本發明之方 法此外還適於製造RFID天線、轉發機天線、或其他形式之 天線、晶片卡模組、扁平電纜、座椅加熱器、箔片導體、 太陽電池或LCD/電漿顯示屏幕導體軌跡等；或適於製造任 何形式之電解鍍覆產品’例如’薄金屬箔片、在—或兩側 120010.doc -19- 200813263 上覆蓋有一界定層厚度金屬之聚合物支撐、3D模製互連裝 置；或還適於製造產品上之用於（例如）屏蔽電磁輻射、導 熱或包裝之裝飾或功能表面。此外，還可在一積體電子組 件上製造接觸位點或接觸墊或互連。 在離開電解鍍覆裝置後，可根據熟習此項技術者習知之 -所有步驟對基板做進一步處理。舉例而言，可藉由清洗從 . 而自基板移除剩餘之電解殘留物且/或使基板乾燥。 根據本發明之用於電解鍍覆導電基板或非導電基板上導 _ 電結構之裝置可根據需要配備任何為熟習此項技術者所習 知之輔助裝置。舉例而言，該等輔助裝置可係幫浦、過濾 器、化學物品之供應工具、纏繞及展開工具等。 可使用熟習此項技術者所習知之所有處理電解質溶液之 方法來縮短維修間隔。舉例而言，該等處理方法亦可係電 解質溶液自我再生之系統。 舉例而言’根據本發明之裝置亦可使用自Werner Jillek， _ Gnstl Keller, Handbuch der Leiterplattentechnik [handbook f printed circuit technology]，Eugen G· Leuze Verlag， 2〇03’ V〇lume 4, Pages 192, 260, 349, 351，352, 359 中習知 • 之脈衝方法來運作。 ，該電解鑛覆裝置可用於任何傳統之金屬鍍覆。在此情形 下’用於鍛覆之電解質溶液之成分相依於該基板上之導電 結構所意欲錄覆之金屬。舉例而言，藉由電解鍍覆沈積至 ¥電表面之習用金屬可係金、鎳、鈀、鉑、銀、錫、銅或 鉻〇 120010.doc -20- 200813263 七畐此項技術者可自（例如）Wernei· jiiiek，Gustl Keller， Handbuch der Leiterplattentechnik [handbook of printed circuit technology]，Eugen G Leuze VeHag，2〇〇3,第 4卷， 第332至3 52頁之内容知曉可適用於導電結構電解鍍覆之電 解質溶液。 根據本發明波置及根據本發明方法之優點係：相比於使 用諸如先前技術輥之情形，該等互嚙合圓盤可提供一更大 之接觸面積且因而可提供每單元面積更長之接觸時間。因 此，可在較短的路徑内製造更大的金屬結構及厚度更為均 勻的層。還可使該等設備較短，從而可以較低的運作成本 來達成更大之產量。另一實質性優點係：相比於使用先前 技術習知之輥系統所能達成之效果，現在可更快速、更全 面控制及最重要可重複性更高且層厚度均勻地製造（例如） 印刷電路板製造中需要之彼等極短結構。 上文已借助圖示對本發明進行了詳細的解釋。該等圖示 分別以實例之方式僅顯示一個可能之實施例。除所述之實 施例外，本發明自然地可實施於另外之實施例中或於此等 實施例之組合中。 【實施方式】 圖1代表一根據本發明設計之裝置之平面圖。若干第一 圓盤2佈置於一第一軸1上。圓盤2分別以間距3安裝於軸1 上。間距3經選擇以使緊固在第二轴5上之圓盤4可嚙合至 該間距之内。第二圓盤4之間距6經選擇以使第一圓盤2分 別喃合在兩個第二圓盤4之間。 120010.doc -21- 200813263 於圖1所代表之實施例中，安裝在第一轴1上之第一圓盤 2及女边在弟二軸5上之第二圓盤4分別具有相同的寬度。 然而’亦可提供具有不同寬度之圓盤。於該情形中，可在 一個軸上分別設置等寬度之圓盤，而在第二軸上設置寬度 不同於第一軸上圓盤寬度之圓盤，或在一個軸上安裝具有 不同寬度之圓盤。當在一個軸上安裝具有不同寬度之圓盤 時’必需相應地選擇第二軸上兩個圓盤之間的距離以便寬 度不同的圓盤可嚙合在該等間距之内。 較佳地’亦可串行地連接至少兩個具有互嚙合圓盤之軸 對。然後，可彼此偏置地對準該等軸對。該後一個隊之前 轴圓盤亦可嚙合前一個對之後軸圓盤之間的間距内。 兩個第一圓盤2之間的距離3至少應與第二圓盤4之寬度 同樣大。同樣地，第二圓盤4之間距6至少與第一圓盤2之 寬度同樣大。兩個圓盤2、4間之距離3、ό較佳地大於分別 喃合在该間距内之圓盤2、4的寬度，以使電解質溶液可沿 待鍍覆基板之方向流過該間距。第二圓盤4與第一圓盤2嚙 合之嚙合深度7相依於第一圓盤2及第二圓盤4擬接觸基板 之間距。舉例而言，圓盤2、4可在邊緣區域内彼此精確地 喃合’或第一圓盤2可以充分之寬度嚙合在第二圓盤4之間 以致第一圓盤2正好觸碰第二軸5。若第一圓盤2與第二圓 盤4之直控相等，則在該情形中第二圓盤4同樣與第一轴1 相切。然而，第一圓盤2與第二圓盤4並非必需組態成具有 相同的直徑。第一圓盤2與第二圓盤4之直徑亦可不同。 圖2顯示一根據本發明設計之裝置之侧視圖。 120010.doc -22- 200813263 圖2顯示第一圓盤2與第二圓盤4嚙合之方式。圓盤2、4 與基板31上待鍍覆之導電結構30之接觸係以第一轴1及第 二軸5之轴向中點的間距發生。第一軸1及第二轴5之軸向 中點擺放得越靠近，則第一圓盤2及第二圓盤4與該基板之 接觸點越靠近。第一圓盤2及第二圓盤4接觸該基板所採用 之間距由參考編號8來表示。 於此處所代表之實施例中，係借助輸送裝置32將基板31 輸送穿過電解質溶液之浴槽。於此處所代表之實施例中， 輸送裝置32包括一繞兩個軸34、35運轉之環帶33。帶33與 圓盤2、4之間的距離經選擇以便以一界定之施加力將具有 導電結構30之基板31按壓在圓盤2、4上。視需要，可藉由 固疋地安裝輸送裝置32且（例如）以一預定施加力將圓盤2、 4按壓在具有導電結構30之基板31上，來將導電結構30按 壓在圓盤2、4上。為此，可彈性地安裝圓盤2、4的轴夏、 5 °另一選擇係，可固定地安裝圓盤2、4的轴i、5，且可 藉由輸送裝置32對基板31施加一預定施加壓力。為此，較 ^彈性地安裝輸送裝置32的軸34、35。作為圖2所示輸送 裝置32之替代，亦可將複數個彼此臨近佈置之單獨轴用作 輸廷裝置。作為輸送裝置32之替代，亦可提供一根據本發 弟 A置，其包括至少兩個其上佈置有互嗜合圓盤之 轴。 為確保輸送，可驅動圓盤2、4緊固在其上之軸！、5,或 可驅動具有環帶33之軸34、35。亦可驅動其上佈置有圓盤 4之軸1、5及軸34、35兩者。軸丨、5及34、35之驅動裝 120010.doc -23 - 200813263 置較佳地佈置在浴槽外侧。一方面，可單獨地驅動每一軸 1、5、34、35，但較佳地軸丨及5由一第一驅動裝置來驅動 而軸34、35由一第二驅動裝置來驅動，或所有軸i、5、 34、35由一共同驅動裝置來驅動。舉例而言，各個軸i、$ 及/或34、35可經由齒輪或鏈條或傳動帶而連接在一起。 為使一電流可在該電解質溶液中流動且因而使導電結構 3〇之電解鍍覆得以實現，可進一步在浴槽中設置陽極％。 如此處所示，舉例而言，可將陽極36組態成扁平棒之形 式。較佳地，將陽極36佈置在待鍍覆導電結構3〇附近。在 該h形下，應注意，陽極36並不接觸導電結構3〇，此乃因 若接觸導電結構，則已沈積於導電結構上之金屬會被再次 移除。除了陽極36呈扁平棒形式之實施例外，陽極36還可 組態成扁平金屬或彈性導線（例如，螺旋導線）。亦可使用 其他為熟悉此項技術者所習知的陽極形式。該等陽極既可 係不可溶解亦可係可溶解。 熟悉此項技術者習知不可溶解陽極36之材料。對於可溶 解陽極36，較佳地使用沈積於導電結構3〇上之金屬。 圖3顯示進一步實施例中之根據本發明設計之裝置的侧 視圖。 對比於圖2所代表之實施例，使用圖3所示之裝置可同時 鍍覆基板31上侧及下側之導電結構3()。亦可電解鍍覆該基 板内的孔37且因而可在基板31上側之導電結構3〇與基板η 下側之導電結構30之間達成電連接。為此，分別將一包括 至少兩個軸1、5(其上安裝有互嚙合圓盤2、4)之裝置佈置 120010.doc -24- 200813263 在基板31之上側，且將一包括至少兩個轴丨、5(其上安裝 有互嚙合圓盤2、4)之裝置佈置在基板31之下側。引導該 基板自該4裝置之間穿過。該基板較佳地由接觸導電結構 30之圓盤2、4進行輸送。為此，可驅動所有的軸}、5(圓 盤2、4佈置於其上），或可僅驅動個別的軸丨、5，而同時 其他的轴經安裝以便當該等軸上之圓盤2、4接觸基板時， 基板31可使該等轴旋轉起來。 圖4顯示一根據本發明設計之軸，其上安裝有一圓盤。 圖4中所代表的圓盤10包括若干單獨區段η。區段^各 自藉由一絕緣部分12彼此電絕緣。舉例而言，此可使彼此 臨近擺放之區段11不同地連接。舉例而言，可陰極連接一 個區段11，而可陽極連接毗鄰之區段i i。該實施例之優點 係：可在區段11陽極連接時再次移除區段i丨在陰極連接時 沈積於區段11上之金屬。可在鍍覆裝置作業期間移除沈積 於各區段11上之金屬。為使彼此臨近擺放之區段11可不同 地連接’可為每一單個圓盤1 〇上之每一區段11單獨地提供 其各自的電流源13;或由於彼此臨近擺放之圓盤10之鄰近 區段11可分別以同一方式連接，故可提供一連續的電流源 13，藉由其可接觸毗鄰圓盤10之各自毗鄰區段11。舉例而 言，緊固在該等輥外圓周上之絕緣電纔便可適合用作電流 源13。該絕緣電纜亦可在轴14的内侧延伸而並非位於軸14 之外圓周上。舉例而言，為此，必需將轴14設計成一中空 的轴。 除經由一絕緣電纜進行電流供應外，還可經由該轴直接 120010.doc •25- 200813263 進行電流供應。為此，對於使用彼此電絕緣之單獨區段j i 構造而成之圓盤10，可同樣地將軸14構造成彼此電絕緣之 單獨區段。然後，可分別經由軸丨4之各導電區段進行電流 供應。為此，分別將圓盤1〇之區段^連接至軸14之導電區 段。 當經由一呈絕緣電纜形式之電流源13分別對圓盤1〇之各 區段11進行電流供應時，例如，可藉由電、纜連接15分別將 各區段11連接至電流源13。如圖4中所示，可將電、纜連接 15佈置在圓盤1〇之外侧，但亦可將電纜連接15設置在各段 11之末端從而面對軸14以避免增加圓盤10在橫向上的寬 度。例如，此可使用一插入一用作電流源丨3之絕緣電缵之 插頭來完成。 圖5顯示根據圖4之圓盤之側視圖。 於此處所代表之實施例中，係經由佈置於軸14外圓周上 之單獨絕緣電纜來為圓盤1〇之各段丨丨供應電流。當在同一 軸14上彼此臨近地佈置複數個圓盤1〇時，較佳地應在面對 軸14之該侧上在各段u内形成可引導電纜17之開口。各段 11係經由接觸連接15連接至電緵14。 為改善向待鍍覆基板之電解質供應，可在段11中形成凹 陷16。於該情形下，該電解質溶液可流過凹陷16。凹陷16 可分別僅形成於圓盤10之個別段丨1内或形成於圓盤1〇之所 有段11内。此外，作為圓盤10内凹陷16之替代，亦可將圓 盤1〇組態成一輪之形式，其中一具有單獨輻條之導電環配 合在軸14上。為達成基板之電解鍍覆，圓盤10之外圓周上 120010.doc -26- 200813263 必需具有導電性。例如，為此，可為圓盤丨0提供一設置於 圓盤ίο之外圓周上之環形接觸區域18。舉例而言，熟悉此 項技術者習知之目前用於不可溶解陽極之習用材料可用作 環形接觸區域18之材料。此可（例如）係鍍覆有金屬氧化物 的導電混合物之欽。 當僅環形接觸區域18經組態具有導電性時，各段u之介 於環形接觸區域1 8與軸14之間的區域可由電絕緣材料製 成。於該情形下，僅需設置一穿過該導電材料之電流導體 或設置一位於各段表面上之電流導體，藉由該電流導體可 將來自電流源13(在此處所示之實施例中，電流源13組態 成一倚靠在軸圓周上之電纜17)之電壓載送至環形接觸區 域18。當僅環形接觸區域18經組態具有導電性時，為達成 交替的陽極及陰極連接，則在環形接觸區域18之各段19之 間分別設置絕緣部分12係足矣。直接借助該手段，環形接 觸區域18之段19可彼此充分地電絕緣以避免一陽極連接段 19與一陰極連接段19之間的短路。 圖6顯示一根據本發明設計之裝置之電流源之實施例。 舉例而言，可藉由另外佈置於電解質溶液浴槽外側之圓 盤20來實現軸14(圓盤10佈置於其上）之電流供應。例如， 可如與待鍍覆基板接觸之圓盤1〇那樣構造該另外的圓盤 20。為此，該另外的圓盤20同樣包括一被分割成單獨段19 之環形接觸區域18。作為一環形接觸區域18之替代，該另 外的圓盤20之各段11亦可分別全部由導電材料製成。為減 小重量，亦可在該另外的圓盤20之各段n中設置凹陷16。 120010.doc -27- 200813263 可在每一段11或僅在個別段丨丨中形成凹陷丨6。 域一9電連接至電流源13。在圖6所代表：= 中，電流源13同樣設計成佈置於軸14外圓周上之電纜^的 形式。 當全部的區段11皆由導電材料製成_，則該另外的圓盤 20較佳地在其端面上設置有一電絕緣部分以便僅在該外圓 周上存在一導電表面。此可防止由於疏忽觸碰圓盤2〇而造 成人員受傷。 為給環形接觸區域18供應電壓，在此處所代表之實施例 中，設置一連接至陰極電流源22之陰極滑動觸點21及一連 接至一％極電流源24之陽極滑動觸點23。可將任何為熟悉 此項技術者所習知之滑動觸點用作陽極滑動觸點2丨且用作 陽極滑動觸點23。 當該軸係由若干單獨的彼此由一絕緣部分分離之導電段 構造而成時，可經由滑動觸點直接對該轴進行電流供應。 在該情形下，無需一另外的圓盤2〇。 為避免短路，應分別在陽極滑動觸點23與陰極滑動觸點 21之間設置充分大的距離25。陽極滑動觸點23與陰極滑動 觸點21之間的距離25必須大於段19之寬度。若段25之寬度 小於或等於段19之寬度，則每當段19同時觸碰陰極滑動觸 點21及陽極滑動觸點23時皆會發生短路。 為能再次移除所有在陰極連接時沈積於圓盤1〇上之金 屬’該陽極接觸區域較佳地大於該陰極接觸區域。此意味 著，較佳地陽極連接之段比陰極連接之段多。陰極連接段 120010.doc -28 - 200813263 19之敢大數^:對應於陰極連接段Η之數量。 在電鏡17於軸14上徑向延伸之情形下，對於圖5所代表 之實施例’應沿圓盤1 〇之下側引導待鍍覆之基板。若欲沿 圓盤10上侧引導該基板以鍍覆基板之下側，則必須將陰極 滑動觸點佈置在另外圓盤2〇之上側而將陽極滑動觸點佈置 > 在另外圓盤20之下侧。 為能夠同時鍍覆一基板之上側及下側，可彼此疊放或彼 此臨近地佈置兩個電解鍍覆裝置，引導該基板自該等裝置 _ 之間穿過以便圓盤1 〇可同時接觸其上側及下侧。 只要使基板之陰極接觸得以發生之段擺放在電解質溶液 内侧，則可以任一合意之角度沿各裝置引導該基板。無需 水平地（亦即，平行於該液體表面）輸送該基板穿過該浴 槽。舉例而言，若待鍍覆基板經足夠牢固地固持，則可沿 圓盤10甚至垂直於液體表面地引導該基板以便獲得接觸。 【圖式簡單說明】 • 圖1顯示一根據本發明設計之裝置之平面圖， 圖2顯示一根據本發明設計之裝置之侧視圖， 圖3顯示第二實施例中根據本發明設計之裝置的側視 -圖， τ 圖4顯示一其上安裝有單個圓盤之軸， 圖5顯示一根據本發明設計之圓盤，該圓盤具有若干分 佈於圓周上之彼此電絕緣之單獨區段， 圖6顯示一電流源之接觸圓盤。 【主要元件符號說明】 120010.doc -29- 200813263
1 第一軸 2 第一圓盤 3 第一圓盤之間距 4 第二圓盤 5 第二軸 6 第二圓盤之間距 7 嚙合深度 8 接觸點間距 10 圓盤 11 區段 12 絕緣部分 13 電流源 14 轴 15 電纜連接 16 凹陷 17 電纜 18 環形接觸區域 19 段 20 另外圓盤 21 陰極滑動觸點 22 陰極電流源 23 陽極滑動觸點 24 陽極電流源 25 間距 120010.doc •30 200813263 30 31 32 33 34 35 36 37 導電結構 基板 輸送裝置 環帶 袖 軸 陽極 基板3 1中的孔 120010.doc -31