WO1998007903A1 - Device for electroplating electronic printed circuit boards or the like - Google Patents

Device for electroplating electronic printed circuit boards or the like Download PDF

Info

Publication number
WO1998007903A1
WO1998007903A1 PCT/EP1997/003895 EP9703895W WO9807903A1 WO 1998007903 A1 WO1998007903 A1 WO 1998007903A1 EP 9703895 W EP9703895 W EP 9703895W WO 9807903 A1 WO9807903 A1 WO 9807903A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact
circuit boards
electrolyte
transport rollers
printed circuit
Prior art date
Application number
PCT/EP1997/003895
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Kosikowski
Original Assignee
Hans Höllmüller Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hans Höllmüller Maschinenbau GmbH filed Critical Hans Höllmüller Maschinenbau GmbH
Publication of WO1998007903A1 publication Critical patent/WO1998007903A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/008Current shielding devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D17/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic coating
    • C25D17/16Apparatus for electrolytic coating of small objects in bulk
    • C25D17/28Apparatus for electrolytic coating of small objects in bulk with means for moving the objects individually through the apparatus during treatment
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24Reinforcing the conductive pattern
    • H05K3/241Reinforcing the conductive pattern characterised by the electroplating method; means therefor, e.g. baths or apparatus

Definitions

  • the invention relates to a device for electroplating electronic printed circuit boards or the like, in particular those containing a plurality of bores
  • a container surrounding at least part of the path of movement and the anode (s) and having an inlet and an outlet slot for the electronic circuit boards; at least one pump which takes electrolyte from the sump and feeds it to the container in such a way that its interior is filled with electrolyte in the dynamic equilibrium between inflow and outflow.
  • the clips on the edges of the printed circuit boards are closed by suitable cam devices at the beginning of the part of the movement path in question and opened again by corresponding cam devices at the end of the part of the movement path, so that the printed circuit boards, which have in the meantime been galvanized, are released and in a different way Transport system can be handed over.
  • This known device has the advantage that the contact point between the contact clamps and the electronic circuit boards does not perform any relative movement, so that the coating on the circuit boards is protected.
  • the cam devices that are required to open and close the contact clips, as well as the endless chain, to which the individual contact clips are attached, and their drive are very complicated and expensive components.
  • This type of contacting and promotion of the electronic circuit boards presupposes that a corresponding metallic contacting plug is provided at the edge of the electronic circuit boards, which generally requires a special "design" of the circuit boards.
  • the object of the present invention is to design a device of the type mentioned at the outset in such a way that the means used for contacting and conveying are inexpensive and simple to use and that, moreover, the devices which are deposited on the electronic circuit boards which metallic layers have a more uniform thickness, especially in the bores.
  • the contact and transport means are designed as rotatably driven contact and transport rollers, which extend transversely to the direction of movement of the electronic printed circuit boards over the entire working width of the device, at least partially have a metallic coating on their outer surface, which is connected to the negative pole of the galvanizing power source, and which are each designed to bear against a main surface of the electronic circuit board, such that each contact and transport roller forms a dust barrier for the flowing electrolyte, as a result of which locally dynamically varying pressure differences occur on the circuit boards to adjust.
  • contact and transport means-driven rollers which extend across the entire working width of the device, transversely to the direction of movement of the printed circuit boards.
  • Such contact and transport rollers can be easily integrated into conveyor systems known per se, which work with driven rollers, and set in motion by the same mechanism that is usually used to drive the conveyor rollers.
  • the fact that these contact and transport rollers extend over the entire working width of the device results in jamming effects for the electrolyte flowing off. These congestion effects lead, partly due to the locally different flow velocities, to locally varying pressures which act on the printed circuit boards, whereby the electrolyte flow through the holes in the circuit boards is improved. These have locally varying prints not originated in the feed pump.
  • the contact and transport rollers serving as dust barriers mean local narrowing of the flow path for the electrolyte, at which relatively high flow velocities and consequently relatively low local static pressures occur.
  • the electronic circuit boards are to be galvanized on both opposite main surfaces.
  • the contact and transport rollers are provided in pairs, the partners of which are designed to bear against opposite main surfaces of the electronic circuit boards. The latter are thus pulled through the gap between the opposite contact and transport rollers; the partners of a pair of contact rollers and transport rollers rotate counterclockwise.
  • the contact and transport rollers are provided with a metallic coating over their entire axial dimension.
  • the most uniform thicknesses can be achieved in the layers deposited on the electronic circuit boards, since voltage drops across the direction of movement of the circuit boards cannot occur in their coatings at all.
  • contact and transport rollers can be relatively expensive if the material used for their metallic coating is itself expensive.
  • the contact and transport rollers are provided with a metallic coating in only a part of their outer surface in a certain geometric pattern.
  • the geometric pattern mentioned is determined experimentally in such a way that the desired uniform layer thickness results in the electroplated layers, but that unnecessarily much metal is not required in the production of the contact and transport rollers.
  • a plastic base body e.g. made of polypropylene, free.
  • contact and transport rollers can be combined with different geometric patterns of the metallic coating in a special embodiment of the device according to the invention
  • the electronic printed circuit boards are first moved by one or two contact and transport rollers with a first geometric pattern and by this or these transfer to one or two contact and transport rollers, the outer surface of which is provided with such a geometric pattern that the electronic circuit boards are now contacted at another location on their main surface.
  • the configuration is recommended in which the metallic coatings of the contact and transport rollers serve as auxiliary cathodes and their total area is selected so that the desired constant concentration of metal ions in the electrolyte results during the operating time.
  • the undesirable effect that metal is deposited on the contact and transport rollers from the electrolyte is turned into a positive: by a suitable choice of the total area of the metallic coatings (ie by a corresponding "design" of the geometrical used Patterns of these metallic coatings) can be achieved that the metallic coatings of the contact and transport rollers take over exactly the function of the auxiliary electrode, so that without special precautionary measures the desired constant concentration of metal ions in the electrolyte is ensured.
  • the embodiment in which the metallic coatings of the contact and transport rollers are provided with a coating of catalytically active metal has proven particularly advantageous.
  • the coating need only have a very small thickness (in the range of a few ⁇ m).
  • the efficiency of the decoupling electrolysis can be greatly improved by this coating: even at a fraction of the otherwise required current, the metallic coatings of the contact and transport rollers can be kept free of undesired metal deposits in the long run.
  • An advantageous side effect of this catalytically active metal is that the adhesion of the temporarily formed galvanic metal deposits is better and the deposits are not spongy, as is often the case on titanium surfaces. Spongy or porous deposits could loosen metal particles and get onto the circuit boards, which would become scrap in this way.
  • the catalytically active metal can e.g. gold, palladium, iridium or an alloy of these components.
  • a particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that, viewed in the direction of movement of the printed circuit boards, several individual anodes are provided, between each of which a pair of contacts and transport rollers is provided.
  • the anodes can be arranged very close (with a distance that is smaller than the diameter of the contact and transport rollers) to the path of movement of the printed circuit boards. This improves the efficiency of the electrolysis and at the same time achieves a more uniform thickness of the electroplated layers.
  • the interruptions between the individual anodes are without disadvantage, since the anode regions above these contact and transport rollers would also be shaded and would therefore be essentially ineffective even in the case of an anode running in one piece above the contact and transport rollers.
  • Figure 1 a vertical section through a device for electroplating electronic circuit boards
  • Figures 2 and 3 side views of two contact and Transport rollers, as they can be used in the device of Figure 1.
  • a device in vertical section, in which electronic circuit boards, which are provided with holes, can be provided with a metallic coating by galvanic means.
  • This metallic coating should in particular also cover the lateral surfaces of the holes in the circuit board, so that e.g. an electrical over these lateral surfaces
  • connection between the wiring patterns on the upper and lower side (the “main surfaces") of the circuit board can be created.
  • the device shown in Figure 1 comprises a machine housing 1 with an inlet slot 2 and an outlet slot 3.
  • the electronic circuit boards are fed in a horizontal orientation in the direction of arrow 4 of the device and, after passing through the inlet slot 2, first meet four pairs of nip rollers 5, in which treatment liquid still adhering to the circuit boards and originating from previous processing operations is largely removed.
  • the printed circuit boards are transferred from the squeeze roller pairs 5 to a first contact and transport roller pair 6.
  • the exact design of these contact and transport rollers 6 will be discussed in more detail below.
  • the contact and transport rollers 6 advance the circuit board further in the conveying direction.
  • These pass between an upper anode 7 and a lower anode 8.
  • these anodes 7 and 8 are designed as anode baskets which can be pulled out laterally from the machine housing 1 in the manner of a drawer.
  • any other can be used Use types of anodes, such as inert anodes made of expanded titanium.
  • the printed circuit boards are in turn gripped by a pair of contact and transport rollers 6, which further advances the printed circuit boards so that they again pass between an upper anode basket 7 and a lower anode basket 8.
  • the circuit boards covering the distance between the latter anode baskets 7 and
  • Pass squeeze roller pairs 5 which largely remove the electrolyte in which they were located from the printed circuit boards (see the following description below).
  • the printed circuit boards are finally discharged from the device through the transport system, of which the contact and transport rollers 6 are part, via the outlet slot 15 and fed to a subsequent treatment station.
  • a pump 10 continuously removes electrolyte from the sump 9 and guides it through a filter 11, a valve 12 and lines 16a, 16b upwards into a container 13 which rolls the plane of movement of the printed circuit boards in the area of the contact and transport rollers 6 as well as the Anode baskets 7 and 8 surrounds.
  • the container 13 also has an inlet slot 17 and an outlet slot 18, which, however, are largely sealed off by the adjacent pinch roller pairs 5 serving as accumulation rollers and bulkheads sliding against them.
  • the electrolyte from the pump 10 is supplied via a first branch line 16a to distribution channels 17 in the area of the upper anode baskets 7 and via a second branch line 16b to distribution channels 18 in the area of the lower anode baskets 8.
  • a first branch line 16a to distribution channels 17 in the area of the upper anode baskets 7
  • a second branch line 16b to distribution channels 18 in the area of the lower anode baskets 8.
  • individual nozzle channels 19 lead down to nozzle openings 20, 21, which are located in the vicinity of the plane of movement of the printed circuit boards.
  • the electrolyte is ejected via the nozzle openings 20 at an angle deviating from 90 degrees against the surface of the printed circuit boards passing by, while the electrolyte flows vertically downwards from the nozzle openings 21, that is to say it strikes the printed circuit boards passing by at a right angle.
  • the obliquely directed nozzle openings 20 above the path of movement of the printed circuit boards are each opposed by a vertically oriented nozzle opening 21 below the path of movement of the printed circuit boards or vice versa. In this way it is avoided that the migrating circuit board is subjected to electrolyte on both sides under the same pressure, which would hinder the flow through the holes.
  • Each contact and transport roller 6 is a copper removal - assigned to cathode 22.
  • This can be a rod-like structure made of titanium, which extends parallel to the associated contact and transport roller 6 and is at (more) negative potential than the latter.
  • electrolyte is removed from the sump 9 in the machine housing 1 and fed in the manner already described to the interior of the container 13 such that it is filled with electrolyte in dynamic equilibrium.
  • the circuit boards to be electroplated are fed via the inlet slot 2 and the pinch roller pairs 5 to the contact and transport system which is formed by the contact and transport rollers 6.
  • the contact and transport rollers 6 extend over the full width of the machine, that is, they also capture the printed circuit boards over their entire transverse dimension.
  • the contact and transport rollers 6 are at least partially coated on their outer surface (see below for this).
  • This metallic coating is connected to the negative pole of the galvanizing current source (not shown in the drawing) via suitable brushes or grinders, the positive pole of which is in turn connected to the various anode baskets 7, 8.
  • the metallic coatings on the electronic circuit boards also receive negative potential.
  • An electrical field therefore builds up between these metallic coatings on the electronic printed circuit boards and the anode baskets 7, 8 as the electronic printed circuit boards pass through. This is where electrolysis takes place in a known manner, in the course of which the surfaces of the printed circuit boards, but in particular also the jacket surfaces of the holes contained in the printed circuit boards, be provided with a metallic (generally copper) coating.
  • the required layer thickness is built up on the electronic circuit boards in several stages.
  • the number of sections to be traversed one behind the other between opposite anode baskets 7, 8 can in principle be of any size; it depends exclusively on the required thickness of the metallic coatings desired on the printed circuit boards. In the case of the printed circuit boards passing through the contact and transport rollers 6 lying furthest to the left in FIG. 1, it can therefore be assumed that the desired layer thickness of the metallic coating has been reached.
  • These printed circuit boards can then leave the galvanizing module via the pinch roller pairs 5 and the outlet slot 3 and be fed to a further processing.
  • the electrical field causing the galvanization acts not only between the anode baskets 7, 8 and the printed circuit boards passing by in each case, but also between the anode baskets 7, 8 and the respectively adjacent contact and transport rollers 6.
  • This has the consequence that even those with negative galvanization - Potential metallic coatings of the contact and transport rollers 6 are galvanically provided with a metallic coating, which is not completely avoidable even with good mechanical shielding of the contact and transport rollers 6 against the electrolyte.
  • the decoupling electrodes 22 are provided, which are at an even more negative potential than the metallic coatings of the contact and transport rollers 6. Between the copper removal electrodes 22 and the metallic coating I
  • the contact and transport rollers 6 comprises a cylindrical base body 130 made of plastic material, e.g. Polypropylene, which carries only two ring-like lateral areas 131, 132 with a metallic coating.
  • the area ratio between the metallic coating and (unclad) plastic base body as well as the geometric pattern of the metallic coating can be changed as desired according to expediency.
  • half is axial
  • contact and transport rollers 6 which is in each case on the contact and transport rollers 6, is selected in accordance with the geometry of the conductor tracks applied to the printed circuit boards and the arrangement of the bores in such a way that a shadow-free, uniform formation of the galvanic precipitate results in particular on the lateral surfaces of the bores.
  • different contact and transport rollers 6 can be combined.
  • the contact and transport roller 206 of FIG. 3 could alternately be installed alternately in the device of FIG. 1 by 180. It would also be conceivable to combine contact and transport rollers, as shown in FIG. 106, with contact and transport rollers 206 according to FIG. 3 in the same device.
  • the electrolyte accumulates in the course of the operating time with ions of the metal to be deposited on the electronic printed circuit boards, that is to say generally of copper.
  • two countermeasures are known: either the electrolyte is regenerated by adding chemicals and water so that the desired metal ion concentration is restored.
  • the second countermeasure is preferred:
  • an auxiliary electrolysis is used which continuously removes metal ions from the electrolyte by means of electrodeposition withdrawn at an auxiliary cathode.
  • the inherently undesirable deposition of metal ions from the electrolyte on the metallic areas of the contact and transport rollers 6 can be used in the sense of this auxiliary electrolysis.
  • the total amount of metal which is deposited on the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 depends on the total area of these metallic coatings. In general, it is always possible to determine the area of the metallic coatings on the contact and transport rollers 6 by means of appropriate tests for the respectively processed electrolytes and electronic printed circuit boards, in which the
  • the metal thus removed from the electrolyte does not remain on the metallic coatings of the contact and transport rollers 6, but is detached from them again by the auxiliary electrolysis mentioned above and finally deposited on the decoupling cathodes 22.
  • the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 can consist of titanium, a metal which is anyway very widespread in electroplating devices of the type of interest here.
  • the efficiency of the decoupling electrolysis that is to say the amperage required to "keep bright" the metallic coatings of the contact and transport rollers 6, can be kept very much lower if the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 are included 10
  • this catalytically active metal are coated with a catalytically active metal.
  • Gold, palladium, iridium and the like are particularly suitable.
  • the layer thickness of this catalytically active metal need not be greater than a few ⁇ m.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

A device for electroplating electronic printed circuit boards, in particular those which contain a plurality of bores, has in a manner known per se a machine housing (1) with an electrolyte sump (9) in its bottom area. The printed circuit boards are transported in the horizontal position by a transport system along a path of displacement through the device. At least one anode (7, 8) and a container (13) that surrounds the anode and is provided with an inlet slot (14) and with an outlet slot (15) are arranged in the area of this path of displacement. Electrolyte from the sump (9) is fed by a pump (10) into the inner chamber of the container (13) so that the inner chamber is filled with electrolyte in dynamic balance between inflow and outflow. Contact and transport rollers (6) which extend over the whole working width of the device across the direction of displacement of the electronic printed circuit boards, thus exercising a damming effect on the electrolyte flow, are part of the transport system. This damming effect leads to varying pressure conditions in the area of the electronic printed circuit boards which improve the flow through the bores contained therein. The contact and transport rollers (6) are provided over at least part of their outer surface with a metallic coating connected to the negative pole of the electroplating current source.

Description

Vorrichtung zum Galvanisieren von elektronischen Leiterplatten oder dergleichen Device for electroplating electronic circuit boards or the like
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Galvanisieren von elektronischen Leiterplatten oder dergleichen, insbesondere von solchen, die eine Mehrzahl von Bohrungen enthalten, mitThe invention relates to a device for electroplating electronic printed circuit boards or the like, in particular those containing a plurality of bores
a) einem Maschinengehäuse, in dessen unterem Bereich sich ein Sumpf für einen Elektrolyten befindet;a) a machine housing, in the lower area of which there is a sump for an electrolyte;
b) mindestens einer Galvanisierungs-Stromquelle;b) at least one electroplating current source;
c) Kontakt- und Transportmitteln, welche elektrisch mit dem negativen Pol der Galvanisierungs-Stromquelle verbunden sind, derart an den elektronischen Leiterplatten angreifen, daß deren metallische Be- schichtungen ebenfalls auf negativem Potential liegen, und welche die elektronischen Leiterplatten in im wesentlichen horizontaler Ausrichtung entlang eines Bewegungsweges durch die Vorrichtung hindurch- führen;c) Contact and transport means, which are electrically connected to the negative pole of the galvanizing power source, act on the electronic circuit boards in such a way that their metallic coatings are also at negative potential, and along the electronic circuit boards in a substantially horizontal orientation lead a path of movement through the device;
d) mindestens einer in der Nähe des Bewegungsweges angeordenten Anode, die mit dem positiven Pol der Galvanisierungs-Stromquelle verbunden ist;d) at least one anode located near the path of motion and connected to the positive pole of the galvanizing power source;
einem mindestens einen Teil des Bewegungsweges und die Anode (n) umgebenden Behälter, welcher einen Einlaß- und einen Auslaßschlitz für die elektronischen Leiterplatten aufweist; mindestens einer Pumpe, welche aus dem Sumpf Elektrolyt entnimmt und dem Behälter zuführt, derart, daß dessen Innenraum im dynamischen Gleichgewicht zwischen Zu- und Abfluß mit Elektrolyt angefüllt ist.a container surrounding at least part of the path of movement and the anode (s) and having an inlet and an outlet slot for the electronic circuit boards; at least one pump which takes electrolyte from the sump and feeds it to the container in such a way that its interior is filled with electrolyte in the dynamic equilibrium between inflow and outflow.
Bei Vorrichtungen dieser Art stellt sich das doppelte Problem, wie die in horizontaler Ausrichtung kontinuierlich durch den Elektrolyt hindurch bewegten elektronischen Leiterplatten einerseits angetrieben und andererseits auf das erforderliche negative Potential gebracht werden können. Dieses Problem wird bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art dadurch gelöst, daß die seitlichen Ränder der elektronischen Leiterplatten von klammerartigen Kontakten ergriffen werden, die auf beiden Seiten des Bewegungsweges an endlos umlaufenden Ketten befestigt sind und selbst auf negativem Potential liegen. Diese Kontaktklammern halten also die Leiterplatten fest und führen diese auf einem Stück ihres Bewegungsweges durch das elektrolytische Bad. Durch geeigenete Nockenvorrich- tungen am Anfang des fraglichen Teiles des Bewegungsweges werden die Klammern auf den Rändern der Leiterplatten geschlossen und durch entsprechende Nockenvorrichtungen am Ende des Stückes des Bewegungsweges wieder geöffnet, so daß die Leiterplatten, die inzwischen galvanisiert wurden, freigegeben und auf eine andere Art Transportsystem übergeben werden können. Diese bekannte Vorrichtuncj hat zwar den Vorteil, daß die Kontaktstelle zwischen den Kontaktklammern und den elektronischen Leiterplatten keine Relativbewegung ausführt, daß also insofern die auf den Leiterplatten vorhandene Beschichtung geschont wird. Andererseits sind aber die Nockenvorrichtungen, die zum Öffnen und Schließen der Kontaktklammern erforderlich sind, sowie die Endloskette, an welcher die einzelnen Kontaktklammern angebracht sind, und deren Antrieb sehr komplizierte und teuere Bauteile. Außerdem setzt diese Art der Kontaktierung und Förderung der elektronischen Leiterplatten voraus, daß am Rand der elektronischen Leiterplatten ein entsprechender metallischer Kontaktierungssau vorgesehen ist, wozu es im allgemeinen eines speziellen "Designs" der Leiterplatten bedarf .With devices of this type, there is the double problem of how on the one hand the electronic circuit boards which are moved continuously through the electrolyte in a horizontal orientation can be driven and on the other hand brought to the required negative potential. This problem is solved in a known device of this type in that the lateral edges of the electronic circuit boards are gripped by clip-like contacts which are attached to endless chains on both sides of the movement path and are themselves at a negative potential. These contact clips hold the printed circuit boards firmly and guide them through the electrolytic bath along a part of their path of movement. The clips on the edges of the printed circuit boards are closed by suitable cam devices at the beginning of the part of the movement path in question and opened again by corresponding cam devices at the end of the part of the movement path, so that the printed circuit boards, which have in the meantime been galvanized, are released and in a different way Transport system can be handed over. This known device has the advantage that the contact point between the contact clamps and the electronic circuit boards does not perform any relative movement, so that the coating on the circuit boards is protected. On the other hand, the cam devices that are required to open and close the contact clips, as well as the endless chain, to which the individual contact clips are attached, and their drive are very complicated and expensive components. Moreover This type of contacting and promotion of the electronic circuit boards presupposes that a corresponding metallic contacting plug is provided at the edge of the electronic circuit boards, which generally requires a special "design" of the circuit boards.
Bekannt ist außerdem, die Kontaktierung elektronischer Leiterplatten über Kontaktrollen vorzunehmen, welche auf den Rändern der im übrigen durch ein konventionelles Fördersystem bewegten Leiterplatten abrollen. Auch bei dieser Kontaktierungsart ist jedoch der bereits oben angesprochene seitliche metallische Saum auf den Leiterplatten erforderlich.It is also known to make contact with electronic circuit boards via contact rollers which roll on the edges of the circuit boards which are otherwise moved by a conventional conveyor system. However, even with this type of contacting, the lateral metallic hem on the printed circuit boards already mentioned above is required.
Eine Stauung des über die Leiterplatten strömenden Elektrolyten findet in beiden Fällen des Standes der Technik ausschließlich am Einlaß und Auslaß des Behälters statt, in dem sich die "stehende Welle" ausbildet, also in der Praxis in einem Abstand von 5 bis 6 Metern. Es wurde also nicht erkannt, daß der Stauung des Elektrolytflusses auch im Blick auf die Ausbildung einer gleichmäßigen Dicke der galvanisch abgeschiedenen Schicht zukommt. Deshalb gelingt es beim Stande der Technik Weise nur unzulänglich, über die gesamte Leiterplatte hinweg eine konstante Dicke der aufgalvanisierten Schicht zu erzielen. Dies gilt insbesondere auch für die Mantelflächen von Bohrungen, die im allgemeinen in den elektronischen Leiterplatten vorhanden sind und ebenfalls galvanisiert werden müssen.In both cases of the prior art, the electrolyte flowing over the printed circuit boards is stowed exclusively at the inlet and outlet of the container in which the "standing wave" is formed, that is to say in practice at a distance of 5 to 6 meters. It was therefore not recognized that the congestion of the electrolyte flow is also important in view of the formation of a uniform thickness of the electrodeposited layer. Therefore, in the prior art it is inadequate to achieve a constant thickness of the electroplated layer over the entire printed circuit board. This also applies in particular to the lateral surfaces of bores, which are generally present in the electronic circuit boards and also have to be galvanized.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die zur Kontaktierung und zum Fördern verwendeten Mittel preiswert und einfach im Gebrauch sind und daß darüber hinaus die auf den elektronischen Leiterplatten abgeschie- denen metallischen Schichten vor allem auch in den Bohrungen eine gleichmäßigere Dicke aufweisen.The object of the present invention is to design a device of the type mentioned at the outset in such a way that the means used for contacting and conveying are inexpensive and simple to use and that, moreover, the devices which are deposited on the electronic circuit boards which metallic layers have a more uniform thickness, especially in the bores.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kontakt- und Transportmittel als drehbar angetriebene Kontakt- und Transportwalzen ausgebildet sind, welche sich quer zur Bewegungsrichtung der elektronischen Leiterplatten über die gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung erstrecken, zumindest bereichsweise auf ihrer Mantelfläche eine metallische Beschichtung aufweisen, die mit dem negativen Pol der Galvanisierungs-Stromquelle verbunden ist, und welche zur Anlage jeweils an einer Hauptfläche der elektronischen Leiterplatte ausgebildet sind, derart, daß jede Kontakt- und Transportwalze eine Staubarriere für den strömenden Elektrolyt bildet, wodurch sich an den Leiterplatten lokal dynamisch variierende Druckunterschiede einstellen.This object is achieved in that the contact and transport means are designed as rotatably driven contact and transport rollers, which extend transversely to the direction of movement of the electronic printed circuit boards over the entire working width of the device, at least partially have a metallic coating on their outer surface, which is connected to the negative pole of the galvanizing power source, and which are each designed to bear against a main surface of the electronic circuit board, such that each contact and transport roller forms a dust barrier for the flowing electrolyte, as a result of which locally dynamically varying pressure differences occur on the circuit boards to adjust.
Erfindungsgemäß werden also als Kontakt- und Transport - mittel angetriebene Walzen vorgesehen, die sich über die gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung, quer zur Bewegungsrichtung der Leiterplatten, erstrecken. Derartige Kontakt- und Transportwalzen lassen sich problemlos in an und für sich bekannte Fördersysteme, die mit ange- triebenen Rollen arbeiten, integrieren und von demselben Mechanismus in Bewegung setzen, der üblicherweise zum Antrieb der Förderrollen dient. Dadurch, daß sich diese Kontakt- und Transportwalzen über die gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung erstrecken, ergeben sich Staueffekte für den abfließenden Elektrolyten. Diese Staueffekte führen, zum Teil aufgrund der lokal unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten, zu lokal variierenden Drucken, die auf die geförderten Leiterplatten wirken, wodurch die Elektrolyt -Durchströmung der Bohrungen in den Leiterplatten verbessert wird. Diese lokal variierenden Drucke haben also ihren Ursprung nicht in der Förderpumpe. Vielmehr wird durch Variation der lokalen Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten entsprechend den Prinzipien der Bernoulli sehen Gleichung für eine lokale Variation des statischen Druckes gesorgt. Die als Staubarrieren dienenden Kontakt- und Transportwalzen bedeuten in diesem Zusammenhang lokale Engstellen des Strömungsweges für den Elektrolyten, an denen sich verhältnismäßig hohe Strömungsgeschwindigkeiten und demzufolge verhältnismäßig niedrige lokale statische Drucke einstellen.According to the invention, means are provided as contact and transport means-driven rollers, which extend across the entire working width of the device, transversely to the direction of movement of the printed circuit boards. Such contact and transport rollers can be easily integrated into conveyor systems known per se, which work with driven rollers, and set in motion by the same mechanism that is usually used to drive the conveyor rollers. The fact that these contact and transport rollers extend over the entire working width of the device results in jamming effects for the electrolyte flowing off. These congestion effects lead, partly due to the locally different flow velocities, to locally varying pressures which act on the printed circuit boards, whereby the electrolyte flow through the holes in the circuit boards is improved. These have locally varying prints not originated in the feed pump. Rather, a variation of the local flow velocity of the electrolyte according to the principles of the Bernoulli see equation ensures a local variation of the static pressure. In this context, the contact and transport rollers serving as dust barriers mean local narrowing of the flow path for the electrolyte, at which relatively high flow velocities and consequently relatively low local static pressures occur.
Mit Hilfe der die Leiterplatten in ihrer vollen Breite übergreifenden Kontakt- und Antriebswalzen kann außerdem eine Stromzufuhr zu den Leiterplatten an jeder gewünschten Stelle, auch an mehreren Stellen, erfolgen. Spannungsabfälle innerhalb der Leiterplatte, welche zu einer ungleichmäßigen Beschichtung mit Metall führen würden, können auf diese Weise vermieden werden.With the help of the contact and drive rollers spanning the full width of the circuit boards, power can also be supplied to the circuit boards at any desired location, even at several locations. Voltage drops within the circuit board, which would lead to an uneven coating with metal, can be avoided in this way.
Im allgemeinen sind die elektronischen Leiterplatten auf beiden gegenüberliegenden Hauptflächen zu galvanisieren. In diesem Falle empfiehlt sich eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher die Kontakt- und Transportwalzen in Paaren vorgesehen sind, deren Partner zur Anlage jeweils an gegenüberliegenden Hauptflächen der elektronischen Leiterplatten ausgebildet sind. Letztere werden also durch den zwischen gegenüberliegenden Kontakt- und Transportwalzen befindlichen Spalt hindurchgezogen; die Partner eines Kontakt - und Transportwalzenpaares drehen sich dabei in entgegengesetztem Uhrzeigersinn.In general, the electronic circuit boards are to be galvanized on both opposite main surfaces. In this case, it is advisable to design the device according to the invention in which the contact and transport rollers are provided in pairs, the partners of which are designed to bear against opposite main surfaces of the electronic circuit boards. The latter are thus pulled through the gap between the opposite contact and transport rollers; the partners of a pair of contact rollers and transport rollers rotate counterclockwise.
Im einfachsten Falle sind die Kontakt- und Transport - walzen über ihre gesamte axiale Abmessung hinweg mit einer metallischen Beschichtung versehen. Hierdurch lassen sich die gleichmäßigsten Dicken in den auf den elektronischen Leiterplatten abgeschiedenen Schichten erzielen, da Spannungsabfälle quer zur Bewegungsrichtung der Leiterplatten in deren Beschichtungen überhaupt nicht auftreten können. Allerdings können derartige Kontakt - und Transportwalzen verhältnismäßig teuer werden, wenn das für ihre metallische Beschichtung eingesetzte Material selbst kostspielig ist.In the simplest case, the contact and transport rollers are provided with a metallic coating over their entire axial dimension. Hereby the most uniform thicknesses can be achieved in the layers deposited on the electronic circuit boards, since voltage drops across the direction of movement of the circuit boards cannot occur in their coatings at all. However, such contact and transport rollers can be relatively expensive if the material used for their metallic coating is itself expensive.
Aus diesem und einem weiteren Grund, auf den weiter unten eingegangen wird, empfiehlt sich daher in vielen Fällen, daß die Kontakt- und Transportwalzen nur über einen Teil ihrer Mantelfläche in einem bestimmten geometrischen Muster mit einer metallischen Beschichtung versehen sind. Das angesprochene geometrische Muster wird experimentell so bestimmt, daß sich die gewünschte gleichmäßige Schichtdicke in den aufgalvanisierten Schichten ergibt, daß aber bei der Herstellung der Kontakt - und Transportwalzen nicht unnötig viel Metall benötigt wird. In den nicht metallisch beschichteten Bereichen der Mantelflächen der Kontakt- und Transportwalzen liegt dann ein Kunststoffgrundkörper , z.B. aus Polypropylen, frei .For this and another reason, which will be discussed further below, it is therefore advisable in many cases that the contact and transport rollers are provided with a metallic coating in only a part of their outer surface in a certain geometric pattern. The geometric pattern mentioned is determined experimentally in such a way that the desired uniform layer thickness results in the electroplated layers, but that unnecessarily much metal is not required in the production of the contact and transport rollers. In the non-metallic coated areas of the lateral surfaces of the contact and transport rollers there is a plastic base body, e.g. made of polypropylene, free.
Wenn zusätzlich Vorsorge getragen werden soll, daß durch nur bereichsweise aufgebrachte metallische Beschichtungen an den Kontakt- und Transportwalzen keine "Schattenbildung1 beim Galvanisierungsprozeß auftritt, können in einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich- tung Kontakt- und Transportwalzen mit unterschiedlichen geometrischen Mustern der metallischen Beschichtung kombiniert sein. Die elektronischen Leiterplatten werden also auf ihrem Weg durch den Elektrolyten hindurch zunächst von einer oder zwei Kontakt- und Transportwalzen mit einem ersten geometrischen Muster bewegt und von dieser bzw. diesen auf eine oder zwei Kontakt- und Transportwalzen übergeben, deren Mantelfläche mit einem solchen geometrischen Muster versehen ist, daß nunmehr die elektronischen Leiterplatten an einer anderen Stelle auf ihrer Hauptfläche kontaktiert werden.If additional precautions are to be taken to ensure that no "shadow formation 1 " occurs in the galvanizing process due to metallic coatings applied to the contact and transport rollers only in certain areas, contact and transport rollers can be combined with different geometric patterns of the metallic coating in a special embodiment of the device according to the invention On their way through the electrolyte, the electronic printed circuit boards are first moved by one or two contact and transport rollers with a first geometric pattern and by this or these transfer to one or two contact and transport rollers, the outer surface of which is provided with such a geometric pattern that the electronic circuit boards are now contacted at another location on their main surface.
Es ist bekannt, daß sich ohne besondere Vorsorgemaßnahme im Elektrolyten von Galvanisiervorrichtungen der hier beschriebenen Art Metallionen akkumulieren, ihre Konzen- tration also in unerwünschter Weise ansteigt. Zwar läßt sich die Konzentration durch Zugabe entsprechender Chemikalien und Wasser in den Elektrolyten konstant halten,- dies hat aber den Nachteil, daß die Menge des in der Vorrichtung enthaltenen Elektrolyten im Laufe der Betriebs - zeit ansteigt (das elektrolytische Bad "kalbt") . Um dieses "Kalben" zu vermeiden ist es bekannt, eine Hilfskathode vorzusehen, an welcher zur Konstanthaltung der Metallionenkonzentration im Elektrolyten Metall elektrolytisch abgeschieden wird. Macht man auch bei einer erfindungsge- mäßen Vorrichtung von einer derartigen HilfskathodeIt is known that, without special precautionary measures, metal ions accumulate in the electrolyte of electroplating devices of the type described here, that is to say their concentration increases in an undesirable manner. Although the concentration in the electrolyte can be kept constant by adding appropriate chemicals and water, this has the disadvantage that the amount of electrolyte contained in the device increases over the course of the operating time (the electrolytic bath "calves"). In order to avoid this "calving", it is known to provide an auxiliary cathode on which metal is electrolytically deposited in order to keep the metal ion concentration in the electrolyte constant. One also makes use of such an auxiliary cathode in a device according to the invention
Gebrauch, so empfiehlt sich diejenige Ausgestaltung, bei welcher die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen als Hilfskathoden dienen und ihre Gesamtfläche so gewählt ist, daß sich während der Betriebsdauer die gewünschte konstante Konzentration von Metallionen im Elektrolyten ergibt. Auf diese Weise wird der an und für sich unerwünschte Effekt, daß sich an den Kontakt - und Transportwalzen aus dem Elektrolyten Metall abscheidet, ins Positive umgekehrt: durch geeignete Wahl der Gesamt - fläche der metallischen Beschichtungen (also durch entsprechendes "Design" der eingesetzten geometrischen Muster dieser metallischen Beschichtungen) läßt sich erreichen, daß die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen genau die Funktion der Hilfselektrode übernehmen, so daß also ohne besondere Vorsorgemaßnahmen für die gewünschte konstante Konzentration von Metallionen im Elektrolyten gesorgt ist .Use, the configuration is recommended in which the metallic coatings of the contact and transport rollers serve as auxiliary cathodes and their total area is selected so that the desired constant concentration of metal ions in the electrolyte results during the operating time. In this way the undesirable effect that metal is deposited on the contact and transport rollers from the electrolyte is turned into a positive: by a suitable choice of the total area of the metallic coatings (ie by a corresponding "design" of the geometrical used Patterns of these metallic coatings) can be achieved that the metallic coatings of the contact and transport rollers take over exactly the function of the auxiliary electrode, so that without special precautionary measures the desired constant concentration of metal ions in the electrolyte is ensured.
Ein ebenfalls bekanntes unerwünschtes Phänomen bei Vor- richtungen der hier interessierenden Art ist, daß nicht nur die elektronischen Leiterplatten sondern auch die diese Kontaktmittel durch die Elektrolyse mit einem metallischen Überzug versehen werden. Um zu vermeiden, daß die Kontaktmittel in regelmäßigen Abständen von abgeschie- denem Metall befreit werden müssen (wozu die Vorrichtung stillgelegt und die Kontaktmittel ausgebaut werden müßten) ist es bekannt, in der Nähe der Kontaktmittel und in demselben Elektrolyten mindestens eine Entkupferungskathode vorzusehen, die auf stärker negativem Potential als die Kontaktmittel liegen. Zwischen dieser Entkupferungskathode und den Kontaktmitteln läuft auf diese Weise eine "Nebenelektrolyse" ab, unter deren Einfluß das auf den Kontaktmitteln abgeschiedene Metall wieder in Lösung geht und sich (statt dessen) auf der Entkupferungskathode niederschlägt. Verwendet man diesen sehr nützlichenAnother known undesirable phenomenon in devices of the type of interest here is that not only the electronic circuit boards but also these contact means are provided with a metallic coating by the electrolysis. In order to avoid that the contact means must be freed from deposited metal at regular intervals (for which the device should be shut down and the contact means would have to be removed), it is known to provide at least one decoupling cathode in the vicinity of the contact means and in the same electrolyte more negative potential than the contact means. In this way, a "secondary electrolysis" takes place between this decoupling cathode and the contact means, under the influence of which the metal deposited on the contact means goes back into solution and (instead) is deposited on the decoupling cathode. If you use this very useful
Gedanken auch bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, so hat sich diejenige Ausgestaltung als besonders vorteilhaft erwiesen, bei welcher die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen mit einem Überzug aus katalytisch aktivem Metall versehen sind. Der Überzug braucht nur eine sehr geringe Dicke (im Bereich weniger μm) aufzuweisen. Durch diesen Überzug läßt sich der Wirkungsgrad der Entkupferungselektrolyse sehr stark verbessern: bereits bei einem Bruchteil der sonst erfor- derlichen Stromstärke können die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen auf Dauer von unerwünschten Metallabscheidungen freigehalten werden. Ein vorteilhafter Nebeneffekt dieses katalytisch aktiven Metalls besteht darin, daß die Haftung der sich vorüber- gehend bildenden galvanischen Metallabscheidungen besser ist und die Abscheidungen nicht schwammig sind, wie dies häufig auf Titan-Oberflächen der Fall ist. Aus schwammigen oder porösen Abscheidungen könnten sich Metallpartikel lösen und auf die Leiterplatten gelangen, die auf diese Weise zu Auschuß würden.Thoughts also with a device according to the invention, the embodiment in which the metallic coatings of the contact and transport rollers are provided with a coating of catalytically active metal has proven particularly advantageous. The coating need only have a very small thickness (in the range of a few μm). The efficiency of the decoupling electrolysis can be greatly improved by this coating: even at a fraction of the otherwise required current, the metallic coatings of the contact and transport rollers can be kept free of undesired metal deposits in the long run. An advantageous side effect of this catalytically active metal is that the adhesion of the temporarily formed galvanic metal deposits is better and the deposits are not spongy, as is often the case on titanium surfaces. Spongy or porous deposits could loosen metal particles and get onto the circuit boards, which would become scrap in this way.
Bei dem katalytisch aktiven Metall kann es sich z.B. um Gold, Palladium, Iridium oder eine Legierung aus diesen Bestandteilen handeln.The catalytically active metal can e.g. gold, palladium, iridium or an alloy of these components.
Schließlich zeichnet sich eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch aus, daß in Bewegungsrichtung der Leiterplatten gesehen mehrere einzelne Anoden vorgesehen sind, zwischen denen jeweils ein Kon- takt- und Transportwalzenpaar vorgesehen ist. Auf diese Weise können die Anoden sehr nahe (mit einem Abstand, der kleiner als der Durchmesser der Kontakt- und Transport - walzen ist) am Bewegungsweg der Leiterplatten angordnet werden. Hierdurch wird der Wirkungsgrad der Elektrolyse verbessert und gleichzeitig eine gleichmäßigere Dicke der aufgalvanisierten Schichten erzielt. Die Unterbrechungen zwischen den einzelnen Anoden sind ohne Nachteil, da ja auch bei einer einstückig oberhalb der Kontakt- und Transportwalzen durchlaufenden Anode die oberhalb dieser Kontakt- und Transportwalzen liegenden Anodenbereiche abgeschattet und daher im wesentlichen unwirksam wären.Finally, a particularly preferred embodiment of the invention is characterized in that, viewed in the direction of movement of the printed circuit boards, several individual anodes are provided, between each of which a pair of contacts and transport rollers is provided. In this way, the anodes can be arranged very close (with a distance that is smaller than the diameter of the contact and transport rollers) to the path of movement of the printed circuit boards. This improves the efficiency of the electrolysis and at the same time achieves a more uniform thickness of the electroplated layers. The interruptions between the individual anodes are without disadvantage, since the anode regions above these contact and transport rollers would also be shaded and would therefore be essentially ineffective even in the case of an anode running in one piece above the contact and transport rollers.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigenEmbodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing; show it
Figur 1: einen vertikalen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Galvanisieren von elektronischen Leiterplatten;Figure 1: a vertical section through a device for electroplating electronic circuit boards;
Figuren 2 und 3: Seitenansichten zweier Kontakt- und Transportwalzen, wie sie bei der Vorrichtung von Figur 1 Verwendung finden können.Figures 2 and 3: side views of two contact and Transport rollers, as they can be used in the device of Figure 1.
In Figur 1 ist im senkrechten Schnitt eine Vorrichtung dargestellt, in welcher elektronische Leiterplatten, die mit Bohrungen versehen sind, auf galvanischem Wege mit einem metallischen Überzug versehen werden können. Dieser metallische Überzug soll insbesondere auch die Mantelflächen der Bohrungen der Leiterplatte bedecken, so daß z.B. über diese Mantelflächen eine elektrischeIn Figure 1, a device is shown in vertical section, in which electronic circuit boards, which are provided with holes, can be provided with a metallic coating by galvanic means. This metallic coating should in particular also cover the lateral surfaces of the holes in the circuit board, so that e.g. an electrical over these lateral surfaces
Verbindung zwischen den Leitungsmustern auf der oberen und unteren Seite (den "Hauptflächen") der Leiterplatte geschaffen werden kann.Connection between the wiring patterns on the upper and lower side (the "main surfaces") of the circuit board can be created.
Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt ein Maschinengehäuse 1 mit einem Einlaßschlitz 2 und einem Auslaßschlitz 3. Die elektronischen Leiterplatten werden in horizontaler Ausrichtung im Sinne des Pfeiles 4 der Vorrichtung zugeführt und treffen nach dem Durchtritt des Einlaßschlitzes 2 zunächst auf vier Quetschwalzenpaare 5, in denen an den Leiterplatten noch anhaftende, von früheren Bearbeitungsvorgängen stammende Behandlungsflüssigkeit weitestgehend entfernt wird.The device shown in Figure 1 comprises a machine housing 1 with an inlet slot 2 and an outlet slot 3. The electronic circuit boards are fed in a horizontal orientation in the direction of arrow 4 of the device and, after passing through the inlet slot 2, first meet four pairs of nip rollers 5, in which treatment liquid still adhering to the circuit boards and originating from previous processing operations is largely removed.
Von den Quetschwalzenpaaren 5 werden die Leiterplatten auf eine erstes Kontakt- und Transportwalzenpaar 6 übergeben. Auf die genaue Ausgestaltung dieser Kontakt - und Transportwalzen 6 wird weiter unten näher eingegangen. Die Kontakt- und Transportwalzen 6 schieben die Leiter- platte weiter in Förderrichtung vor. Diese gelangen dabei zwischen eine obere Anode 7 und eine unteren Anode 8. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Anoden 7 und 8 als Anodenkörbe ausgestaltet, die schubladenartig seitlich aus dem Maschinenggehäuse 1 herausgezogen werden können. Es lassen sich jedoch auch beliebige andere Arten von Anoden einsetzen, so etwa inerte Anoden aus Titan-Streckmetall. Nach dem Passieren der AnodenkörbeThe printed circuit boards are transferred from the squeeze roller pairs 5 to a first contact and transport roller pair 6. The exact design of these contact and transport rollers 6 will be discussed in more detail below. The contact and transport rollers 6 advance the circuit board further in the conveying direction. These pass between an upper anode 7 and a lower anode 8. In the exemplary embodiment shown, these anodes 7 and 8 are designed as anode baskets which can be pulled out laterally from the machine housing 1 in the manner of a drawer. However, any other can be used Use types of anodes, such as inert anodes made of expanded titanium. After passing the anode baskets
7 und 8 werden die Leiterplatten wiederum von einem Kontakt- und Transportwalzenpaar 6 erfaßt, welches die Leiterplatten weiter vorschiebt, so daß diese erneut zwischen einen oberen Anodenkorb 7 und einen unteren Anodenkorb 8 gelangen. Die Leiterplatten, welche die Strecke zwischen den letztgenannten Anodenkörben 7 und7 and 8, the printed circuit boards are in turn gripped by a pair of contact and transport rollers 6, which further advances the printed circuit boards so that they again pass between an upper anode basket 7 and a lower anode basket 8. The circuit boards covering the distance between the latter anode baskets 7 and
8 durchlaufen haben, werden von einem letzten Kontakt - und Transportwalzenpaar 6 erfaßt und erneut an vier8 have passed, are picked up by a last pair of contact and transport rollers 6 and again on four
Quetschwalzenpaare 5 übergeben, welche von den Leiterplatten den Elektrolyten, in dem sie sich zuvor befunden haben (siehe hierzu die weiter unter folgende Beschreibung) weitestgehend entfernen. Die Leiterplatten werden schließlich durch das Transportsystem, von dem die Kontakt- und Transportwalzen 6 Teil sind, über den Auslaßschlitz 15 aus der Vorrichtung ausgegeben und einer nachfolgenden Behandlungsstation zugeführt.Pass squeeze roller pairs 5, which largely remove the electrolyte in which they were located from the printed circuit boards (see the following description below). The printed circuit boards are finally discharged from the device through the transport system, of which the contact and transport rollers 6 are part, via the outlet slot 15 and fed to a subsequent treatment station.
Im unteren Bereich des Maschinengehäuses 1 befindet sich ein Sumpf 9, in dem sich der für die Elektrolyse eingesetzte Elektrolyt sammelt. Eine Pumpe 10 entnimmt laufend Elektrolyt dem Sumpf 9 und führt diesen über ein Filter 11, ein Ventil 12 und Leitungen 16a, 16b in nach oben in einen Behälter 13, welcher die Bewegungsebene der Leiterplatten im Bereich der Kontakt- und Transport - walzen 6 sowie die Anodenkörbe 7 und 8 umgibt . Auch der Behälter 13 weist einen Einlaßschlitz 17 und einen Auslaßschlitz 18 auf, die jedoch durch die benachbarten, als Stauwalzen dienenden Quetschwalzenpaare 5 und an diesen gleitend anliegende Schotts weitgehend abgedichtet sind. Im dynamischen Gleichgewicht zwischen Zuförderung von Elektrolyten in das Innere des Behälters 13 und Auslaufen aus dem Behälter 13 wird der Behälter 13 weitestgehend mit Elektrolyt angefüllt, so daß sich also die Leiterplat- ten zwischen dem in Figur 1 ganz rechten Kontakt- und Transportwalzen-Paar 6 und dem in Figur 1 ganz linken Kontak - und Transportwalzenpaar 6 seh innerhalb eines sich ständig austauschenden Elektrolyten bewegen. Diese Vorgänge sind dem Fachmann unter dem Begriff der "stehenden Welle" bekannt .In the lower area of the machine housing 1 there is a sump 9 in which the electrolyte used for the electrolysis collects. A pump 10 continuously removes electrolyte from the sump 9 and guides it through a filter 11, a valve 12 and lines 16a, 16b upwards into a container 13 which rolls the plane of movement of the printed circuit boards in the area of the contact and transport rollers 6 as well as the Anode baskets 7 and 8 surrounds. The container 13 also has an inlet slot 17 and an outlet slot 18, which, however, are largely sealed off by the adjacent pinch roller pairs 5 serving as accumulation rollers and bulkheads sliding against them. In the dynamic equilibrium between the supply of electrolytes into the interior of the container 13 and the discharge from the container 13, the container 13 is largely filled with electrolyte, so that the circuit board between the right-most contact and transport roller pair 6 in FIG. 1 and the left-most contact and transport roller pair 6 in FIG. 1 move within a constantly exchanging electrolyte. These processes are known to the person skilled in the art under the term "standing wave".
Im einzelnen wird der Elektrolyt von der Pumpe 10 über eine erste Zweigleitung 16a Verteilerkanälen 17 im Bereich der oberen Anodenkörbe 7 und über eine zweite Zweigleitung 16b Verteilerkanälen 18 im Bereich der unteren Anodenkörbe 8 zugeführt. Von den Verteilerkanälen 17 führen einzelne Düsenkanäle 19 nach unten zu Düsenöffnungen 20, 21, die sich in der Nähe der Bewegungsebene der Leiterplatten befinden. Über die Düsenöffnungen 20 wird der Elektrolyt unter einem von 90 Grad abweichenden Winkel gegen die Oberfläche der vorbeiwandernden Leiterplatten ausgestoßen, während der Elektrolyt aus den Düsenöffnungen 21 senkrecht, nach unten strömt, also unter rechtem Winkel auf die vorbeiwandernden Leiterplatten auftrifft.Specifically, the electrolyte from the pump 10 is supplied via a first branch line 16a to distribution channels 17 in the area of the upper anode baskets 7 and via a second branch line 16b to distribution channels 18 in the area of the lower anode baskets 8. From the distribution channels 17, individual nozzle channels 19 lead down to nozzle openings 20, 21, which are located in the vicinity of the plane of movement of the printed circuit boards. The electrolyte is ejected via the nozzle openings 20 at an angle deviating from 90 degrees against the surface of the printed circuit boards passing by, while the electrolyte flows vertically downwards from the nozzle openings 21, that is to say it strikes the printed circuit boards passing by at a right angle.
Der weitere Verlauf des Elektrolyten aus den unteren Verteilerkanälen 18 nach oben ähnelt im wesentlichen demjenigen, der für den Weg des Elektrolyten aus den oberen Verteilerkanälen 17 schon beschrieben wurde.The further course of the electrolyte from the lower distributor channels 18 upwards is essentially similar to that which has already been described for the path of the electrolyte from the upper distributor channels 17.
Zu beachten ist jedoch, daß den schräg gerichteten Düsenöffnungen 20 oberhalb des Bewegungsweges der Leiterplatten jeweils eine vertikal ausgerichtete Düsenöffnung 21 unterhalb des Bewegungsweges der Leiterplatten gegenüber- steht bzw. umgekehrt. Hierdurch wird vermieden, daß die vorbeiwanderende Leiterplatte auf beiden Seiten unter demselben Druck mit Elektrolyt beaufschlagt wird, was die Durchströmung der Bohrungen behindern würde .However, it should be noted that the obliquely directed nozzle openings 20 above the path of movement of the printed circuit boards are each opposed by a vertically oriented nozzle opening 21 below the path of movement of the printed circuit boards or vice versa. In this way it is avoided that the migrating circuit board is subjected to electrolyte on both sides under the same pressure, which would hinder the flow through the holes.
Jeder Kontakt- und Transportwalze 6 ist eine Entkupferungε - kathode 22 zugeordnet. Dabei kann es sich um stabähnliches Gebilde aus Titan handeln, welches sich parallel zu der zugeordneten Kontakt- und Transportwalze 6 erstreckt und gegenüber letzterer auf (stärker) negativem Potential liegt.Each contact and transport roller 6 is a copper removal - assigned to cathode 22. This can be a rod-like structure made of titanium, which extends parallel to the associated contact and transport roller 6 and is at (more) negative potential than the latter.
Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:The device described above works as follows:
Mit Hilfe der Pumpe 10 wird dem Sumpf 9 im Maschinenge- häuse 1 Elektrolyt entnommen und in der bereits geschilderten Weise so dem Inneren des Behälters 13 zugeführt, daß sich dieser in dynamischem Gleichgewicht mit Elektrolyt anfüllt. Die zu galvanisierenden Leiterplatten werden über den Einlaßschlitz 2 und die Quetschwalzenpaare 5 dem Kontakt- und Transportsystem zugeführt, welches von den Kontakt- und Transportwalzen 6 gebildet wird. Die Kontakt- und Transportwalzen 6 erstrecken sich über die volle Maschinenbreite, erfassen also auch die Leiterplatten über deren gesamte Querabmessung hinweg. Die Kontakt- und Transportwalzen 6 sind an ihrer Mantelfläche zumindest teilweise (hierzu weiter unten) metallisch beschichtet. Diese metallische Beschichtung ist über geeignete Bürsten bzw. Schleifer mit dem negativen Pol der Galvanisierungs- Stromquelle (in der Zeichnung nicht dargestellt) verbunden, deren positiver Pol wiederum mit den verschiedenen Anodenkörben 7, 8 verbunden ist. Durch die Berührung mit den metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 erhalten auch die metallischen Beschichtungen der elektronischen Leiterplatten negatives Potential. Zwischen diesen metallischen Beschichtungen der elektronischen Leiterplatten und den Anodenkörben 7, 8 baut sich daher beim Durchlauf der elektronischen Leiterplatten ein elektrisches Feld auf. In diesem findet in bekannter Weise die Elektrolyse statt, in deren Verlauf die Oberflä- chen der Leiterplatten, insbesondere aber auch die Mantel- flächen der in den Leiterplatten enthaltenen Bohrungen, mit einem metallischen (im allgemeinen kupfernen) Überzug versehen werden. Durch das mehrfache Durchlaufen einer Galvanisierungsstrecke zwischen zwei Anodenkörben 7, 8 wird in mehreren Stufen die erforderliche Schichtdicke auf den elektronischen Leiterplatten aufgebaut. Die Anzahl der hintereinander zu durchlaufenden Strecken zwischen gegenüberliegenden Anodenkörben 7, 8 kann grundsätzlich beliebig groß sein; sie richtet sich ausschließlich nach der erforderlichen Dicke der auf den Leiterplatten gewünschten metallischen Beschichtungen. Bei den die in Figur 1 am weitesten links liegenden Kontakt- und Transportwalzen 6 passierenden Leiterplatten ist also anzunehmen, daß die gewünschte Schichtdicke der metalli- sehen Beschichtung erreicht ist . Diese Leiterplatten können dann über die Quetschwalzenpaare 5 und den Auslaßschlitz 3 den Galvanisierungsmodul verlassen und einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden.With the help of the pump 10, electrolyte is removed from the sump 9 in the machine housing 1 and fed in the manner already described to the interior of the container 13 such that it is filled with electrolyte in dynamic equilibrium. The circuit boards to be electroplated are fed via the inlet slot 2 and the pinch roller pairs 5 to the contact and transport system which is formed by the contact and transport rollers 6. The contact and transport rollers 6 extend over the full width of the machine, that is, they also capture the printed circuit boards over their entire transverse dimension. The contact and transport rollers 6 are at least partially coated on their outer surface (see below for this). This metallic coating is connected to the negative pole of the galvanizing current source (not shown in the drawing) via suitable brushes or grinders, the positive pole of which is in turn connected to the various anode baskets 7, 8. By touching the metallic coatings on the contact and transport rollers 6, the metallic coatings on the electronic circuit boards also receive negative potential. An electrical field therefore builds up between these metallic coatings on the electronic printed circuit boards and the anode baskets 7, 8 as the electronic printed circuit boards pass through. This is where electrolysis takes place in a known manner, in the course of which the surfaces of the printed circuit boards, but in particular also the jacket surfaces of the holes contained in the printed circuit boards, be provided with a metallic (generally copper) coating. By running through a galvanization path between two anode baskets 7, 8 several times, the required layer thickness is built up on the electronic circuit boards in several stages. The number of sections to be traversed one behind the other between opposite anode baskets 7, 8 can in principle be of any size; it depends exclusively on the required thickness of the metallic coatings desired on the printed circuit boards. In the case of the printed circuit boards passing through the contact and transport rollers 6 lying furthest to the left in FIG. 1, it can therefore be assumed that the desired layer thickness of the metallic coating has been reached. These printed circuit boards can then leave the galvanizing module via the pinch roller pairs 5 and the outlet slot 3 and be fed to a further processing.
Das die Galvanisierung bewirkende elektrische Feld wirkt bekanntlich nicht nur zwischen den Anodenkörben 7, 8 und den jeweils vorbeiwandernden Leiterplatten sondern auch zwischen den Anodenkörben 7, 8 und den jeweils benachbarten Kontakt- und Transportwalzen 6. Dies hat zur Folge, daß auch die auf negativem Galvanisierungs- potential liegenden metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 galvanisch mit einem metallischen Überzug versehen werden, was auch bei guter mechanischer Abschirmung der Kontakt- und Transportwalzen 6 gegen den Elektrolyten nicht vollständig vermeidbar ist. Aus diesem Grunde sind die Entkupferungselektroden 22 vorgesehen, die sich auf einem gegenüber den metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 noch stärker negativen Potential befinden. Zwischen den Ent- kupferungselektroden 22 und den metallischen Beschich- IAs is known, the electrical field causing the galvanization acts not only between the anode baskets 7, 8 and the printed circuit boards passing by in each case, but also between the anode baskets 7, 8 and the respectively adjacent contact and transport rollers 6. This has the consequence that even those with negative galvanization - Potential metallic coatings of the contact and transport rollers 6 are galvanically provided with a metallic coating, which is not completely avoidable even with good mechanical shielding of the contact and transport rollers 6 against the electrolyte. For this reason, the decoupling electrodes 22 are provided, which are at an even more negative potential than the metallic coatings of the contact and transport rollers 6. Between the copper removal electrodes 22 and the metallic coating I
tungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 findet also ein Elektrolysevorgang statt, in dessen Verlauf von den metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 galvanisch abgeschiedenes Metall wieder in Lösung gebracht und anschließend an den Entkupferungs- kathoden niedergeschlagen wird. Auf diese Weise ist es möglich, die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 über lange Betriebszeiten hinweg frei von unerwünschten Abscheidungen zu halten.lines of the contact and transport rollers 6 there is therefore an electrolysis process, in the course of which the metal coatings of the contact and transport rollers 6 bring electrodeposited metal back into solution and then deposit it on the decoupling cathodes. In this way it is possible to keep the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 free of undesired deposits over long operating times.
Grundsätzlich ist es möglich, die Kontakt- und Transportwalzen 6 über ihre ganze axiale Abmessung hinweg mit einer metallischen Beschichtung, beispielsweise einer Titanbeschichtung zu versehen. Dies ist jedoch nicht immer erforderlich. In vielen Fällen reicht es aus, wenn die Kontakt- und Transportwalzen 6 nur über einen Teilbereich ihrer axialen Abmessung hinweg mit metallischen Beschichtungen versehen sind. Ein derartiges Beispiel ist in Figur 2 schematisch dargestellt. Die hier gezeigte Kontakt- und Transportwalze 106 umfaßt einen zylindrischen Grundkörper 130 aus Kunststoffmaterial , z.B. Polypropylen, der nur zwei ringartige seitliche Bereiche 131, 132 mit metallischer Beschichtung trägt.In principle, it is possible to provide the contact and transport rollers 6 with a metallic coating, for example a titanium coating, over their entire axial dimension. However, this is not always necessary. In many cases it is sufficient if the contact and transport rollers 6 are provided with metallic coatings only over a part of their axial dimension. Such an example is shown schematically in FIG. 2. The contact and transport roller 106 shown here comprises a cylindrical base body 130 made of plastic material, e.g. Polypropylene, which carries only two ring-like lateral areas 131, 132 with a metallic coating.
Das Flächenverhältnis zwischen metallischer Beschichtung und (unverkleidetem) Kunststoffgrundkörper sowie das geometrische Muster der metallischen Beschichtung kann beliebig nach Zweckmäßigkeitsgesichtpunkten verändert werden. So ist bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Kontakt- und Transportwalze 206 die halbe axialeThe area ratio between the metallic coating and (unclad) plastic base body as well as the geometric pattern of the metallic coating can be changed as desired according to expediency. Thus, in the exemplary embodiment of a contact and transport roller 206 shown in FIG. 3, half is axial
Abmessung mit einer metallischen Beschichtung 231 versehen, während in der zweiten Hälfte der axialen Erstreckung der Kunststoffgrundkörper 230 freiliegt.Dimension provided with a metallic coating 231, while in the second half of the axial extent of the plastic base body 230 is exposed.
Das Muster und die Größe der metallischen Beschichtung, 1(jThe pattern and size of the metallic coating, 1 ( j
die sich jeweils auf den Kontakt- und Transportwalzen 6 befindet, wird entsprechend der Geometrie der auf den Leiterplatten aufgebrachten Leiterbahnen und der Anordnung der Bohrungen so gewählt, daß sich eine schat- tenfreie, gleichmäßige Ausbildung des galvanischen Niederschlages insbesondere auf den Mantelflächen der Bohrungen ergibt. Dabei können, in Bewegungsrichtung der Leiterplatten gesehen, durchaus unterschiedliche Kontakt- und Transportwalzen 6 kombiniert werden. So könnte also beispielsweise die Kontakt- und Transportwalze 206 von Figur 3 jeweils um 180 versetzt abwechselnd in die Vorrichtung von Figur 1 eingebaut werden. Es wäre auch denkbar, Kontakt- und Transportwalzen, wie sie m Figur 106 dargestellt sind, mit Kontakt- und Transportwalzen 206 nach Figur 3 in derselben Vorrichtung zu kombinieren.which is in each case on the contact and transport rollers 6, is selected in accordance with the geometry of the conductor tracks applied to the printed circuit boards and the arrangement of the bores in such a way that a shadow-free, uniform formation of the galvanic precipitate results in particular on the lateral surfaces of the bores. As seen in the direction of movement of the circuit boards, different contact and transport rollers 6 can be combined. Thus, for example, the contact and transport roller 206 of FIG. 3 could alternately be installed alternately in the device of FIG. 1 by 180. It would also be conceivable to combine contact and transport rollers, as shown in FIG. 106, with contact and transport rollers 206 according to FIG. 3 in the same device.
Bei der Wahl der Gesamtfläche der metallischen Beschichtungen auf den Kontakt- und Transportwalzen 6 empfiehlt sich die Beachtung des folgenden Gesichtspunktes:When choosing the total area of the metallic coatings on the contact and transport rollers 6, it is advisable to consider the following point of view:
Es ist bekannt, daß bei Galvanisiervorrichtungen der hier beschriebenen Art der Elektrolyt sich im Laufe der Betriebszeit mit Ionen des auf den elektronischen Leiterplatten abzuscheidenen Metalls, im allgemeinen also von Kupfer, anreichert. Um ein Ansteigen der Metallionenkonzentration im Elektrolyt zu vermeiden, sind zwei Gegenmaßnahmen bekannt : Entweder wird der Elektrolyt durch Zugabe von Chemikalien und Wasser so regeneriert, daß sich wieder die gewünschte Metallionenkonzentration einstellt. Dies hat jedoch die nachteilige Folge, daß die Menge des in der Vorrichtung befindlichen Elektoly- ten wächst, das elektrolytische Bad also "kalbt". Daher wird die zweite Gegenmaßnahme bevorzugt : Hierbei wird eine Hilfselektrolyse eingesetzt, welche dem Elektro- lyten laufend Metallionen durch galvanische Abscheidung an einer Hilfskathode entzieht .It is known that in the case of electroplating devices of the type described here, the electrolyte accumulates in the course of the operating time with ions of the metal to be deposited on the electronic printed circuit boards, that is to say generally of copper. In order to avoid an increase in the metal ion concentration in the electrolyte, two countermeasures are known: either the electrolyte is regenerated by adding chemicals and water so that the desired metal ion concentration is restored. However, this has the disadvantageous consequence that the amount of electrolyte in the device increases, that is, the electrolytic bath "calves". Therefore, the second countermeasure is preferred: Here, an auxiliary electrolysis is used which continuously removes metal ions from the electrolyte by means of electrodeposition withdrawn at an auxiliary cathode.
Bei der hier beschriebenen Vorrichtung kann die an und für sich unerwünschte Abscheidung von Metallionen aus dem Elektrolyten auf den metallischen Bereichen der Kontakt- und Transportwalzen 6 im Sinne dieser Hilfs- elektrolyse eingesetzt werden. Die Gesamtmenge des Metalles, welches auf den metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 abgeschieden wird, hängt von der Gesamtfläche dieser metallischen Beschichtungen ab. Es ist im allgemeinen immer möglich, durch entsprechende Versuche für die jeweils verarbeiteten Elektrolyten und elektronischen Leiterplatten diejenige Fläche der metallischen Beschichtungen auf den Kontakt - und Transportwalzen 6 zu ermitteln, bei welcher dieIn the device described here, the inherently undesirable deposition of metal ions from the electrolyte on the metallic areas of the contact and transport rollers 6 can be used in the sense of this auxiliary electrolysis. The total amount of metal which is deposited on the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 depends on the total area of these metallic coatings. In general, it is always possible to determine the area of the metallic coatings on the contact and transport rollers 6 by means of appropriate tests for the respectively processed electrolytes and electronic printed circuit boards, in which the
Konzentration der Metallionen im Elektrolyten konstant bleibt.Concentration of metal ions in the electrolyte remains constant.
Nach dem oben Gesagten verbleibt das so dem Elektrolyten entzogene Metall nicht auf den metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 sondern wird durch die oben angesprochene Hilfselektrolyse von diesen wieder abgelöst und schlußendlich auf den Entkupferungskathoden 22 abgeschieden.According to what has been said above, the metal thus removed from the electrolyte does not remain on the metallic coatings of the contact and transport rollers 6, but is detached from them again by the auxiliary electrolysis mentioned above and finally deposited on the decoupling cathodes 22.
Die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 können im einfachsten Falle aus Titan bestehen, einem Metall, welches in Galvanisiervorrichtungen der hier interessierenden Art ohnehin sehr weit verbreitet ist. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der Wirkungsgrad der Entkupferungselektrolyse, also die zum "Blankhalten" der metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 erforderlichen Stromstärke, sehr viel geringer gehalten werden kann, wenn die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 mit 10In the simplest case, the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 can consist of titanium, a metal which is anyway very widespread in electroplating devices of the type of interest here. However, it has been found that the efficiency of the decoupling electrolysis, that is to say the amperage required to "keep bright" the metallic coatings of the contact and transport rollers 6, can be kept very much lower if the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 are included 10
einem katalytisch aktiven Metall überzogen sind. In Frage kommen hierbei insbesondere Gold, Palladium, Iridium und dergleichen. Die Schichtdicke dieses katalytisch aktiven Metalles braucht nicht größer als wenige μm zu sein. Versuche haben gezeigt, daß sich auf dieseare coated with a catalytically active metal. Gold, palladium, iridium and the like are particularly suitable. The layer thickness of this catalytically active metal need not be greater than a few μm. Experiments have shown that this
Weise der zur Durchführung der Entkupferungselektrolyse erforderliche Strom auf bis zu einem Viertel des Wertes verringern läßt, der bei Verwendung von metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 aus Titan erforderlich wäre. Die sich vorübergehend auf derartigen katalytisch aktiven Überzügen bildenden galvanischen Abscheidungen sind kompakt; es besteht daher nicht die Gefahr, daß sich aus diesen Abscheidungen Metallpartikel lösen und auf die Leiterplatten gelangen können.In this way, the current required to carry out the decoupling electrolysis can be reduced to up to a quarter of the value that would be required if metallic coatings of the contact and transport rollers 6 made of titanium were used. The galvanic deposits temporarily formed on such catalytically active coatings are compact; there is therefore no danger that metal particles can come loose from these deposits and get onto the printed circuit boards.
Unabhängig davon, aus welchem Metall die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 bestehen, und unabhängig davon, welchen prozentualen Anteil diese metallischen Beschichtungen auf den Mantel- flächen der Kontakt- und Transportwalzen 6 einnehmen, ist es wichtig, daß sich die Kontakt- und Transportwalzen 6 über die gesamte Breite der bearbeiteten elektronischen Leiterplatten hinweg erstrecken. Auf diese Weise wird nämlich ein Staueffekt und ein dynamisches Strömungs- verhalten des Elektrolyten auf den elektronischen Leiterplatten hinweg bewirkt, welches lokal unterschiedliche, auf die elektronischen Leiterplatten wirkende Drucke erzeugt und so die Durchströmung der Bohrungen in den Leiterplatten und damit auch die Gleichmäßigkeit der Beschichtung der Mantelflächen dieser Bohrungen ("Streuung") verbessert . Auf Einzelheiten in diesem Zusammenhang wurde bereits weiter oben eingegangen. Regardless of what metal the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 are made of, and regardless of what percentage these metallic coatings occupy on the outer surfaces of the contact and transport rollers 6, it is important that the contact and Transport rollers 6 extend across the entire width of the processed electronic circuit boards. In this way, a congestion effect and a dynamic flow behavior of the electrolyte on the electronic circuit boards is caused, which generates locally different pressures acting on the electronic circuit boards and thus the flow through the holes in the circuit boards and thus also the uniformity of the coating of the The lateral surfaces of these holes ("scattering") improved. Details in this connection have already been discussed above.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zum Galvanisieren von elektronischen Leiterplatten oder dergleichen, insbesondere von solchen, die eine Mehrzahl von Bohrungen enthalten, mit1. Device for electroplating electronic circuit boards or the like, in particular those which contain a plurality of bores, with
a) einem Maschinengehäuse, in dessen unterem Bereich sich ein Sumpf für einen Elektrolyten befindet;a) a machine housing, in the lower area of which there is a sump for an electrolyte;
b) mindestens einer Galvanisierungs-Stromquelle;b) at least one electroplating current source;
c) Kontakt- und Transportmitteln, welche elektrisch mit dem negativen Pol der Galvanisierungs-Stromquelle verbunden sind, derart an den elektronischen Leiterplatten angreifen, daß deren metallische Be- Schichtungen ebenfalls auf negativem Potential liegen, und welche die elektronischen Leiterplatten in im wesentlichen horizontaler Ausrichtung entlang eines Bewegungsweges durch die Vorrichtung hindurchführen;c) Contact and transport means, which are electrically connected to the negative pole of the galvanizing power source, attack the electronic circuit boards in such a way that their metallic coatings are also at a negative potential, and along the electronic circuit boards in a substantially horizontal orientation lead a path of movement through the device;
d) mindestens einer in der Nähe des Bewegungsweges angeordenten Anode, die mit dem positiven Pol der Galvanisierungs-Stromquelle verbunden ist;d) at least one anode located near the path of motion and connected to the positive pole of the galvanizing power source;
e) einem mindestens einen Teil des Bewegungsweges und die Anode (n) umgebenden Behälter, welcher einen Einlaß- und einen Auslaßschlitz für die elektronischen Leiterplatten aufweist;e) at least part of the movement path and the anode (s) surrounding container, which has an inlet and an outlet slot for the electronic circuit boards;
f) mindestens einer Pumpe, welche aus dem Sumpf Elektrolyt entnimmt und dem Behälter zuführt, derart, daß dessen Innenraum im dynamischen Gleichgewicht zwischen Zu- und Abfluß mit Elektrolyt angefüllt ist,f) at least one pump, which from the sump electrolyte removed and fed to the container such that its interior is filled with electrolyte in the dynamic equilibrium between inflow and outflow,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
daß die Kontakt- und Transportmittel als drehbar angetriebene Kontakt- und Transportwalzen (6; 106; 206) ausgebildet sind, welche sich quer zur Bewegungsrichtung der elektro- nischen Leiterplatten über die gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung erstrecken, zumindest bereichsweise auf ihrer Mantelfläche eine metallische Beschichtung (131, 132; 231) aufweisen, die mit dem negativen Pol der Galvanisierungs-Stromquelle verbunden ist, und welche zur Anlage jeweils an einer Hauptfläche der elektronischen Leiterplatte ausgebildet sind, derart, daß jede Kontak- und Transportwalze (6; 106; 206) eine Staubarriere für den strömenden Elektrolyt bildet, wodurch sich an den Leiterplatten lokal dynamisch variierende Druckunterschiede einstellen.that the contact and transport means are designed as rotatably driven contact and transport rollers (6; 106; 206) which extend transversely to the direction of movement of the electronic printed circuit boards over the entire working width of the device, at least in some areas a metallic coating on their outer surface ( 131, 132; 231), which is connected to the negative pole of the galvanizing power source, and which are each designed to bear against a main surface of the electronic circuit board, such that each contact and transport roller (6; 106; 206) has one Forms a dust barrier for the flowing electrolyte, which results in locally dynamically varying pressure differences on the circuit boards.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakt- und Transportwalzen (6) in Paaren vorgesehen sind, deren Partner zur Anlage jeweils an gegenüberliegenden Hauptflächen der elektronischen Leiterplatten ausgebildet sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the contact and transport rollers (6) are provided in pairs, the partners of which are each designed to bear on opposite main surfaces of the electronic circuit boards.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakt- und Transportwalzen (6) über ihre gesamte axiale Abmessung hinweg mit einer metallischen Beschichtung versehen sind.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the contact and transport rollers (6) are provided with a metallic coating over their entire axial dimension.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakt- und Transportwalzen (106; 206) nur über einen Teil ihrer Mantelfläche in einem bestimmten geometrischen Muster mit einer metallischen Beschichtung (131, 132; 231) versehen sind.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the contact and transport rollers (106; 206) only over part of their outer surface in a certain geometric pattern with a metallic coating (131, 132; 231).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in ihr Kontakt- und Transportwalzen (106, 206) mit unterschiedlichen geometrischen Mustern der metallischen Beschichtung (131, 132; 231) kombiniert sind.5. The device according to claim 4, characterized in that in its contact and transport rollers (106, 206) with different geometric patterns of the metallic coating (131, 132; 231) are combined.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher eine Hilfskathode vorgesehen ist, an welcher zur6. The device according to claim 4 or 5, in which an auxiliary cathode is provided, on which for
Konstanthaltung der Metallionenkonzentration im Elektrolyten Metall elektrolytisch abgeschieden wird,Keeping the metal ion concentration constant in the electrolyte
dadurch gekennzeichnet, daßcharacterized in that
die metallischen Beschichtungen (131, 132; 231) der Kontakt- und Transportwalzen (6; 106; 206) als Hilfs- kathoden dienen und ihre Gesamtfläche so gewählt ist, daß sich während der Betriebsdauer die gewünschte kon- stante Konzentration von Metallionen im Elektrolyten ergibt .the metallic coatings (131, 132; 231) of the contact and transport rollers (6; 106; 206) serve as auxiliary cathodes and their total area is selected so that the desired constant concentration of metal ions in the electrolyte results during the operating period .
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher mindestens eine Entkupferungskathode vorgesehen ist, die auf stärker negativem Potential als die Kontakt- und Transportmittel liegen und in deren Nähe angeordnet sind, derart, daß auf den Kontakt- und Transportmitteln abgeschiedenes Metall wieder in Lösung geht und sich auf der Entkupferungskathode niederschlägt, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Beschichtungen (131, 132; 231) der Kontakt- und Transportwalzen (6; 106; 206) mit einem Überzug aus katalytisch aktivem Metall versehen sind.7. Device according to one of the preceding claims, in which at least one decoupling cathode is provided, which are at a more negative potential than the contact and transport means and are arranged in the vicinity such that metal deposited on the contact and transport means again in solution goes and precipitates on the decoupling cathode, characterized in that the metallic coatings (131, 132; 231) of the contact and transport rollers (6; 106; 206) are provided with a coating of catalytically active metal.
8. Vorrichtung nach Anspuch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das katalytisch aktive Metall Gold, Palladium, Iridium oder eine Legierung dieser Bestandteile ist.8. The device according to claim 7, characterized in that that the catalytically active metal is gold, palladium, iridium or an alloy of these components.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung der Leiterplatten gesehen mehrere einzelne Anoden (7, 8) vorgesehen sind, zwischen denen jeweils ein Kontakt- und Transportwalzenpaar (6) angeordnet ist. 9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that, seen in the direction of movement of the printed circuit boards, several individual anodes (7, 8) are provided, between each of which a contact and transport roller pair (6) is arranged.
PCT/EP1997/003895 1996-08-22 1997-07-20 Device for electroplating electronic printed circuit boards or the like WO1998007903A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19633797.6 1996-08-22
DE1996133797 DE19633797B4 (en) 1996-08-22 1996-08-22 Device for electroplating electronic circuit boards or the like

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998007903A1 true WO1998007903A1 (en) 1998-02-26

Family

ID=7803298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1997/003895 WO1998007903A1 (en) 1996-08-22 1997-07-20 Device for electroplating electronic printed circuit boards or the like

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19633797B4 (en)
WO (1) WO1998007903A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6153064A (en) * 1998-11-25 2000-11-28 Oliver Sales Company Apparatus for in line plating

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10043815C2 (en) * 2000-09-06 2002-08-08 Egon Huebel Method and device for electrical contacting of material to be treated in electrolytic systems
DE10141056C2 (en) 2001-08-22 2003-12-24 Atotech Deutschland Gmbh Method and device for the electrolytic treatment of electrically conductive layers in continuous systems
WO2003064733A1 (en) * 2002-01-28 2003-08-07 Huebel Egon Method and device for electrically contacting a product to be treated in electrolytic systems
DE102005034419A1 (en) 2005-07-19 2007-01-25 Hübel, Egon, Dipl.-Ing. (FH) Use of a coating for electrical contacting
DE102007015641B4 (en) 2007-03-31 2011-07-14 Höllmüller Maschinenbau GmbH, 71083 Apparatus and method for electroplating articles
DE102009023763A1 (en) * 2009-05-22 2010-11-25 Hübel, Egon, Dipl.-Ing. (FH) Method and device for the electrolytic treatment of high-resistance layers

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4385967A (en) * 1981-10-07 1983-05-31 Chemcut Corporation Electroplating apparatus and method
WO1992018669A1 (en) * 1991-04-12 1992-10-29 Siemens Aktiengesellschaft Galvanisation device for plate-like workpieces, especially printed circuit boards
DE4225961A1 (en) * 1992-08-06 1994-02-10 Hoellmueller Maschbau H Appts. for electroplating copper@ plating flat, plate or arcuate components - has voltage source including at least one adjustable rectangular pulse generator

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3603856C2 (en) * 1986-02-07 1994-05-05 Bosch Gmbh Robert Method and device for galvanizing flat workpieces such as printed circuit boards

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4385967A (en) * 1981-10-07 1983-05-31 Chemcut Corporation Electroplating apparatus and method
WO1992018669A1 (en) * 1991-04-12 1992-10-29 Siemens Aktiengesellschaft Galvanisation device for plate-like workpieces, especially printed circuit boards
DE4225961A1 (en) * 1992-08-06 1994-02-10 Hoellmueller Maschbau H Appts. for electroplating copper@ plating flat, plate or arcuate components - has voltage source including at least one adjustable rectangular pulse generator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6153064A (en) * 1998-11-25 2000-11-28 Oliver Sales Company Apparatus for in line plating

Also Published As

Publication number Publication date
DE19633797B4 (en) 2005-08-04
DE19633797A1 (en) 1998-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1688518B1 (en) Process and apparatus for continuous electrochemical treatment of pieces
DE19717512C2 (en) Device for electroplating printed circuit boards under constant conditions in continuous systems
DE4324330C2 (en) Process for the electrolytic treatment of, in particular, flat items to be treated, and arrangement, in particular for carrying out this process
EP1007766B1 (en) Device and method for evening out the thickness of metal layers on electrical contact points on items that are to be treated
EP2841628B1 (en) Process and apparatus for the electrolytic deposition of a metal layer on a substrate
EP0741804B1 (en) Process and device for the electrolytic metal coating or etching of articles
EP0668374A1 (en) Process for electroplating one or both sides of a thin polymer foil provided with a conductive coating
EP0039453B1 (en) Apparatus for electroplating
EP1230441A1 (en) Method and device for the electrolytic treatment of electrically conducting structures which are insulated from each other and positioned on the surface of electrically insulating film materials and use of the method
DE19633797B4 (en) Device for electroplating electronic circuit boards or the like
DE4225961A1 (en) Appts. for electroplating copper@ plating flat, plate or arcuate components - has voltage source including at least one adjustable rectangular pulse generator
DE4123985C2 (en) Device for the electrolytic treatment of printed circuit boards, in particular for the electrolytic coating with copper
DE19633796B4 (en) Device for electroplating electronic circuit boards
EP0362512B1 (en) Electroplating apparatus for planar work pieces, particularly circuit boards
EP0578699B1 (en) Galvanisation device for plate-like workpieces, especially printed circuit boards
EP0652982B1 (en) Process for the electrolytic processing especially of flat items and arrangement for implementing the process
WO1992018669A1 (en) Galvanisation device for plate-like workpieces, especially printed circuit boards
DE60302560T2 (en) CONTINUOUS METALLIZATION PLANT AND METHOD FOR ELECTROLYTIC METALLIZING OF WORKPIECES
DE3206457C2 (en)
DE19724059B4 (en) Device for electroplating electronic circuit boards
EP0666936B1 (en) Device for electrolytically coating one side of metal strips
DE10228400A1 (en) Device for galvanizing electronic circuit boards has a connecting line having an inlet opening within an inner housing below the meniscus of the electrolyte and an outlet opening next to a de-metallizing electrode
DE4437848C1 (en) Appts. for continuously electroplating plane workpieces
DE2537095B2 (en) Device for electrolytic treatment and for further related treatment of a material

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

Ref document number: 1998510308

Format of ref document f/p: F

122 Ep: pct application non-entry in european phase