專利名稱：對(duì)至少表面導(dǎo)電的工件進(jìn)行電解處理的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)至少表面導(dǎo)電的工件進(jìn)行電解處理的裝置和方法，所述電解處理尤其包括金屬電鍍和蝕刻印刷電路板材料上的薄導(dǎo)電層的過程。本發(fā)明特別適用于水平和垂直電鍍生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
在印刷電路和智能卡(Smard Card)技術(shù)中逐漸變小的結(jié)構(gòu)需要更薄的待處理基層。先前這些基層是由稱為銅包覆的方法來得到的，該方法在于黏結(jié)地耦合一非常薄的電解銅箔(約15-35μm厚)到由塑膠材料所制成的非導(dǎo)電基板。在微細(xì)線印刷電路板中，這些基層目前通常由無電(化學(xué))金屬沉積的方式來得到，這種基層例如通過電鍍(through-plated)，在其上電解沉積圖案化有50μm的線和間隔的細(xì)微線。為了完成該印刷電路板，一加強(qiáng)的基層必須借由化學(xué)蝕刻從該金屬電鍍的電路軌跡之間移除。為了使這些電路軌跡在此蝕刻步驟期間不會(huì)切除底部，該基層必須較薄。在該微細(xì)線印刷電路技術(shù)中，所使用的這些基層為2-5μm厚。在SBU(順序建構(gòu))應(yīng)用中，所使用的基層例如是由無電沉積銅所制成，其厚度僅為0.3-10μm。
薄金屬層，特別是銅層，沉積到該印刷電路板基底材料上，其可相容于目前的印刷電路板處理生產(chǎn)線。這種生產(chǎn)線例如可見于專利US-A-4,776,939及DE 41 32 418 C1。兩份文件中顯示輸送該印刷電路板材料通過該生產(chǎn)線是在水平輸送方向上。在這兩種情況下，材料是在水平輸運(yùn)平面上傳送。美國專利US-A-4,776,939揭示一種印刷電路板的輸送線，其橫向配置有卡鉗來與這些工件電接觸，DE 41 32 418 C1則揭示一種輸送線，其具有接觸輪來橫向地與這些印刷電路板接觸。
其已被發(fā)現(xiàn)到，當(dāng)金屬電鍍以一相當(dāng)高的電流密度(例如10A/dm2)進(jìn)行時(shí)，其不再可能利用一非常薄的基極層(例如5μm厚)來金屬電鍍印刷電路板材料。在這種情況下，其會(huì)發(fā)生較少或完全沒有金屬會(huì)沉積到位于與該電接觸位置有一相當(dāng)遠(yuǎn)的距離的區(qū)域上，例如50cm。電流是通過該電接觸位置來供應(yīng)到該基層(金屬化基底)的，其是借由US-A-4,776,939所揭示的卡鉗，或根據(jù)DE 41 32 418 C1所述的接觸輪來實(shí)現(xiàn)的。
上述問題可通過例如降低該電流密度來減輕。但是此種解決方案的缺點(diǎn)在于因此會(huì)造成降低該電鍍金屬線的效率及收益性(rentability)，對(duì)于在這些環(huán)境下，并為了以一給定的層厚來沉積一金屬層，該處理線必須有足夠的長度來在金屬電鍍所需要的時(shí)間之內(nèi)夾持住該印刷電路板材料，此會(huì)牽涉到投資及一些相關(guān)的費(fèi)用，以及人力、維修、保養(yǎng)及修理等，其會(huì)使得這條生產(chǎn)線無法達(dá)到運(yùn)作的經(jīng)濟(jì)性。
使用一較低陰極電流密度的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)到另一個(gè)缺點(diǎn)，即在經(jīng)常用于電解金屬化的硫酸銅洗滌液中，所要金屬電鍍的薄銅基層會(huì)部份溶解，所以僅會(huì)殘留非導(dǎo)電基底材料。
再者，為了使廢料最小化，印刷電路板產(chǎn)業(yè)長期以來即有興趣在每個(gè)電鍍程序期間，對(duì)于每一個(gè)印刷電路板，能夠使用如電荷測(cè)量(以安培-小時(shí)為單位)的測(cè)量方法來掌握到即時(shí)的可能厚度差異。
在該涂層厚度中有差異的一個(gè)理由是例如由于損壞或污染的電接觸或由于一損壞的進(jìn)給電纜而造成在建立電接觸時(shí)的錯(cuò)誤。
這些種類的差異也可能是由于在該洗滌液的組分已經(jīng)改變之下，該電解液流體的電傳導(dǎo)性改變，例如一種物質(zhì)在該洗滌液的一處已經(jīng)過量(例如該混合裝置發(fā)生失效的狀況)，或在該洗滌液中有不同的溫度。在執(zhí)行本方法時(shí)的這些問題不僅會(huì)影響到該涂層厚度，也會(huì)造成沉積在該印刷電路板上的疊層的品質(zhì)變化。
專利DE 100 43 815 A1揭示一種使待處理工件在電解生產(chǎn)線上電接觸的方法和裝置。該裝置特別用來處理電子印刷電路板。其中包括輸送系統(tǒng)、用于循環(huán)該電解洗滌液的泵系統(tǒng)及再生該電解液的設(shè)施；用于供應(yīng)該電解單元的電鍍電流源；用于由該電鍍電流源傳送該電流到該工件的電元件；及放置成橫向于該工件輸送方向的帶接觸，其接觸側(cè)朝向待處理工件的表面；另外是帶接觸的升高設(shè)施，用于連續(xù)幾乎是垂直地接近該工件進(jìn)行連續(xù)電化學(xué)處理的位置，以及用于由該工件的表面移除該帶接觸；另外是輸送該工件通過該電解單元的輸送系統(tǒng)，其方式為防止該帶接觸與該工件在電解處理期間彼此相互移動(dòng)；最后是一切換設(shè)備，用于這些帶接觸的升高設(shè)施與該工件的輸送系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性的切換。根據(jù)本發(fā)明，該裝置的使用方法如下該工件被輸送到該電解洗滌液中，在其中接觸到該電解液，該導(dǎo)電表面放置成電接觸，并導(dǎo)電連接到該電鍍電流源，對(duì)于電接觸，這些帶接觸放置在該工件的表面，并將其壓住。該工件被輸送通過由這些電極及工件所形成的電解單元，其方式為當(dāng)這些帶接觸已經(jīng)置于最新的位置時(shí)，可防止這些帶接觸及工件彼此相對(duì)移動(dòng)。該工件是在當(dāng)這些帶接觸置于其表面上時(shí)來進(jìn)行電化學(xué)處理。在完成該處理步驟之后，這些帶接觸即由該工件的表面升起。因?yàn)檫@些帶接觸正在被升起，該工件即相對(duì)于該電解單元的電極及這些帶接觸移動(dòng)，此運(yùn)動(dòng)是由于輸送之故。由電解接觸到具有帶接觸的這些表面，到最后所述的方法步驟的順序即連續(xù)地重復(fù)。
專利DE 100 43 817 A1提供一種用于要進(jìn)行電化學(xué)處理的工件的方法及配置，該工件特別為一印刷電路板。該配置包含一工件槽，用于保持該電解液及該工件；一用于循環(huán)該電解液通過該工件槽的電解液流體的運(yùn)送設(shè)施；電解液過濾器及電解液調(diào)整槽；一用于輸送該工件離開該工件槽的設(shè)備；位于工件槽中的一接觸電極，其由一電接觸帶及一緊接著放置的一反電極所構(gòu)成；一電絕緣構(gòu)件，其置于每個(gè)接觸帶與每個(gè)反電極之間，用于形成小的電解單元；一電鍍電流源及相關(guān)的電導(dǎo)體，用于供應(yīng)電流到這些小的電解單元。根據(jù)本發(fā)明，該配置進(jìn)一步包含符合于該工件形狀的一接觸電極；位于工件槽中的一輸送部件，其設(shè)計(jì)和控制成只要該接觸電極停滯在該工件的表面，即可防止該接觸電極和該工件表面由于輸送造成的彼此相對(duì)移動(dòng)；一控制設(shè)施，用于在該工件槽中同步化該接觸電極的工件的前進(jìn)與該接觸電極的開啟及關(guān)閉運(yùn)動(dòng)；以及一移動(dòng)部件，用于循環(huán)式地進(jìn)行以下的方法步驟使得該接觸電極及該工件可彼此較為靠近，放置該接觸帶到該工件的表面上，允許這些接觸帶停留在該表面上來進(jìn)行電解處理，將這些接觸帶由該表面升高，并彼此移除該接觸電極及該工件，并相對(duì)于該接觸電極來重新定位該工件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于找出一種解決方案來避免已知裝置和方法的缺點(diǎn)。所發(fā)現(xiàn)的裝置和方法特別要有可能在制造印刷電路板期間評(píng)估該金屬沉積物的品質(zhì)，并可在偵測(cè)到有問題時(shí)來補(bǔ)救其關(guān)于品質(zhì)的問題。其另可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性操作，通過它可在大型工件上沉積具有均勻厚度的金屬膜，特別是沉積到電子印刷電路板及其它電路載體之上，而不會(huì)出現(xiàn)已有薄金屬化基底與其相互干擾的問題。本發(fā)明的裝置和方法也考慮到其它的電解處理，其也可在大型工件上保持均勻性，例如電解蝕刻處理。這些印刷電路板中敏感有用的區(qū)域并不允許與這些接觸點(diǎn)接觸。
此目的是由如權(quán)利要求1所述的裝置和如權(quán)利要求6所述的方法來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的特殊實(shí)施方法是由從屬權(quán)利要求來實(shí)現(xiàn)的。
此處所稱的表面導(dǎo)電工件可視為任何一種整個(gè)由導(dǎo)電材料所制成的工件，例如由一金屬材料制成，或?yàn)槿魏我环N僅在其表面上導(dǎo)電的工件，例如為其提供一金屬表面層。
電子印刷電路板電路載體指的是其由板形的層板所制成，其可建構(gòu)成多個(gè)介電和金屬層，并可包含通道(通孔通道、埋入式通道及盲通道)。該術(shù)語也可指任何不為板形且用來與電組件進(jìn)行電連接的結(jié)構(gòu)，這些電組件可附著和放置成與這些電路載體進(jìn)行電接觸。它們可稱之為例如可載送電路軌跡結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)。另外，根據(jù)電子印刷電路板，其它電路載體也可指例如包括復(fù)合(hybride)系統(tǒng)的芯片載體。在原理上，名詞“工件”并不僅指電子印刷電路板，其可為任何用于其它目的的產(chǎn)品。
接下來，在說到工件被放置成與反電極相對(duì)時(shí)，表示這些反電極和工件保持彼此分開成一預(yù)定的距離，最好位于平行的平面中，這些反電極和工件位于這些平面中，如果該反電極和工件的形狀為一塊板的話。在其它情況下，反電極和工件具有復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，其配置可解釋為反電極和工件保持隔開一預(yù)定的距離，這些反電極表面和工件的某些表面即彼此相對(duì)，并可保持成彼此隔開一平均距離。
接下來，在說到提供兩個(gè)大體相對(duì)的側(cè)緣時(shí)，表示這些側(cè)緣保持分開盡可能最大的距離，由一側(cè)緣來看，另一側(cè)緣置于該工件的想像重心的另一側(cè)上。例如在板狀長方形工件的大體相對(duì)側(cè)緣的例子中，這些側(cè)緣平行，在這種情況下，有兩對(duì)相對(duì)的側(cè)緣。
術(shù)語“接觸帶”在以下指的是用于將電流供應(yīng)到工件的任何電接觸元件，其包括細(xì)長接觸區(qū)域，以將電流傳送到工件，或其包括多個(gè)緊密地隔開的小單一接觸點(diǎn)，例如距離小于1cm，并可嵌在細(xì)長電流供應(yīng)裝置中。這些單一接觸點(diǎn)也可配置成細(xì)長形，最好排成一列，并可由彈簧承載，以加強(qiáng)地固定于該金屬表面。因此，這些接觸帶具有實(shí)質(zhì)上大于1的電接觸區(qū)域的長/寬比。此比例例如可為至少5，較佳地是至少為10，更佳地是至少為20。此比例的上限是由這些側(cè)緣的長度和接觸區(qū)域的最小寬度所給定，其又由用于將有可能最大的電流傳送到工件的接觸區(qū)域的適當(dāng)性來決定。
電流供應(yīng)裝置、接觸帶、支撐框架、支撐框腳、接觸框架、處理槽中的支撐點(diǎn)、支撐元件、反電極、框架蓋、框架蓋中的處理流體進(jìn)給線及排出線，處理槽、進(jìn)入和離開區(qū)域、輸送裝置、電流供應(yīng)及處理站皆在以下會(huì)用到，這些術(shù)語中每一個(gè)均可視為這些元件中的一個(gè)或多個(gè)。
本發(fā)明用于電解處理至少表面導(dǎo)電的工件，特別是電子印刷電路板。電子印刷電路板的電解處理，指的是它們可用任何其它的方式來金屬電鍍或電解蝕刻或電解處理(例如借由電解氧化或還原)。本發(fā)明特別涉及制造電子印刷電路板，電路板可在沉浸槽中處理，或在被稱為輸送線的設(shè)備中處理。在其沉浸槽中，這些電子印刷電路板以大體垂直的方向沉浸在處理流體中，用于電解處理，在輸送線中，這些電子印刷電路板以水平輸送方向來輸送，并可接觸于該處理流體，并在該程序中電解處理。在后一種情況下，這些電子印刷電路板可以在水平或垂直方向上被夾持和輸送。在本發(fā)明的一較佳應(yīng)用中，電子印刷電路板的制造是由一非導(dǎo)電材料開始，其外部表面首先僅具有一非常薄的金屬化基底。該非常薄的金屬化基底根據(jù)本發(fā)明通過電解沉積來強(qiáng)化。
根據(jù)本發(fā)明的裝置包括該工件的電流供應(yīng)裝置。這些電流供應(yīng)裝置中每一個(gè)又包括設(shè)在該工件的大體相對(duì)側(cè)緣上的接觸帶。因此，至少兩個(gè)接觸帶設(shè)在該相對(duì)側(cè)緣處。工件通過該電流供應(yīng)裝置與電流源進(jìn)行電接觸。
結(jié)果，由直流電源通過電纜到一輸送桿接收處，由該處到可移動(dòng)的輸送桿，然后通過架子或卡鉗到垂直電鍍線中的工件，這一慣用的、相當(dāng)不安全的電流傳送實(shí)質(zhì)上得到了簡(jiǎn)化。
與本發(fā)明相比，使用已如的裝置和方法，對(duì)一電絕緣材料上非常薄的基層的電解處理是不滿意的薄基層，例如0.3μm厚的無電沉積銅層，其具有相當(dāng)高的電阻。該電阻最高可成為由電解銅所制成的慣常為17.5μm厚的基層的100倍高。該差異尤其是由于無電沉積的銅層的阻抗高于電解沉積的銅的阻抗所造成的事實(shí)。
電解單元中的電流通過該基層散布，并行經(jīng)至電連接該工件(例如為一印刷電路板)的這些接觸構(gòu)件，到該電鍍電流源。
如果一電解金屬電鍍線的接觸構(gòu)件僅在一個(gè)邊緣接觸到板形工件，整個(gè)電流必須經(jīng)由該薄的基層流動(dòng)到該相對(duì)邊緣。在電解處理開始時(shí)，當(dāng)該基層仍然很薄時(shí)，該電流造成該電壓在該基層中顯著地下降。由于該金屬電鍍，該電壓下降相對(duì)于一反電極會(huì)降低在該工件表面上不同位置處的單元電壓到不同的程度。在電解金屬電鍍期間，該基層隨著處理時(shí)間的增加而變厚，結(jié)果增加導(dǎo)電性。在電解蝕刻期間，導(dǎo)電性相應(yīng)地降低。結(jié)果，該表面的電解處理在兩種情況下都不均勻，其為不想見到的結(jié)果。使用現(xiàn)有的電鍍生產(chǎn)線，由于在該金屬化基底中的不同厚度，該電解處理會(huì)隨產(chǎn)品而有所不同，但是，在通常具有多個(gè)陽極的輸送電鍍線中，其需要處理多種下同類型的工件，其基層的厚度非常不同，其厚度比例范圍最高到1∶100，但品質(zhì)上并無不同。
上述的問題可使用根據(jù)例如DE 100 43 815 A1及DE 100 43817 A1的裝置中的一種來克服，因?yàn)檫@些接觸位置之間的空間可以最小化。但是，此方式會(huì)產(chǎn)生的缺點(diǎn)是在處理期間，在該接觸帶之下不會(huì)發(fā)生電解處理，因?yàn)樵撜礃O(分別為陽極與陰極)被完全地遮蔽。此即造成非均勻性的電解處理。此缺點(diǎn)試圖通過在許多小階段中以多循環(huán)的方式來輸送這些工件，并相對(duì)于工作的進(jìn)行來對(duì)印刷電路板不同位置上的接觸帶定位進(jìn)行延時(shí)來克服。但是，此方法的缺點(diǎn)在于不施加電流時(shí)這些接觸帶的經(jīng)常性重新定位，其會(huì)非常地耗時(shí)，其中該印刷電路板在此期間并未被電解金屬電鍍。因此，該線必須加長，而造成較高的制造成本。再者，這些接觸總是壓在這些印刷電路板的有用區(qū)域之上。舉例而言，在這些接觸上的不想要的金屬沉積、灰塵粒子或碎片會(huì)壓到初始時(shí)仍然很薄而因此很敏感的基層中，因而造成廢料。另外，這些方法并不允許測(cè)量，而該測(cè)量可以對(duì)于每一個(gè)單一的印刷電路板來個(gè)別進(jìn)行偵測(cè)可能的涂層厚度差異。
相反地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的裝置，其具有接觸帶來使該工件置于電接觸，這些接觸帶會(huì)在其相對(duì)側(cè)緣上接觸工件，以在該處建立電接觸，其可完美地適用于解決用已知裝置和執(zhí)行已知方法所造成的問題，更特定而言，如果在與最好為長方形的工件接觸時(shí)，這些接觸帶會(huì)在在實(shí)質(zhì)上整個(gè)長度上，或至少在該長度上的一部份上，例如超過該側(cè)緣長度的至少75％上延伸。
將工件的相對(duì)側(cè)緣放置成與一非常薄的金屬基層成為電接觸時(shí)，可達(dá)到均勻的電解處理。在這些條件之下，由于該基層的增加的電阻所造成的電壓降，其不會(huì)具有與現(xiàn)有接觸工件相同的負(fù)面效應(yīng)。
再者，在接觸工件的該方式中，其過渡電阻抗要低很多。該直流電源和工件可通過來自整流器上的連接終端的一連續(xù)電纜連接到接觸框架上。從此處電流被直接傳導(dǎo)到接觸工件的位置。依靠移動(dòng)的輸送桿將電流傳送到工件會(huì)造成實(shí)質(zhì)上具有過渡阻抗的更多不安全的位置。
在本發(fā)明的一較佳具體實(shí)施例中，這些接觸帶被實(shí)施成其能夠夾持工件。因此可實(shí)現(xiàn)較佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因?yàn)檫@些接觸帶能夠夾持工件，并不需要其它的夾持構(gòu)件。由于這些接觸帶用來傳送電流到工件，其必須固定地壓在工件的表面，以建立良好的電接觸，允許供應(yīng)甚至更高的電流。因此需要一相當(dāng)大的力量，最好同時(shí)使用此力量來夾持工件。
為了有效地實(shí)現(xiàn)用接觸帶建立電接觸和夾持工件的功能，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，將至少兩個(gè)單獨(dú)的接觸帶結(jié)合成一個(gè)接觸框架，在另一個(gè)具體實(shí)施例中，兩個(gè)這種接觸框架連結(jié)在一起，特別是彼此樞轉(zhuǎn)，最好在縱軸上，更特定而言是用于關(guān)閉，以便工件可在這些接觸框架之間可拆卸地卡緊。形成長方形三個(gè)側(cè)邊，并通過在其縱向邊緣處的各縱軸而樞轉(zhuǎn)在一起的接觸帶，可形成用于工件的具有三側(cè)邊的框架，位于工件一側(cè)上的接觸帶可通過夾持件連接在一起或連接到處理槽，而位于工件另一側(cè)上的接觸帶僅通過縱軸連接到其它接觸帶上。該接觸帶的第四對(duì)可設(shè)在長方形的第四側(cè)邊，其中此對(duì)接觸帶中的一個(gè)通過夾持件連接到位于工件相同側(cè)邊上的其它接觸帶上或處理槽上，此對(duì)中的另一個(gè)連接到此對(duì)的第一個(gè)上。為了允許工件由上方引入到接觸帶的垂直豎立配置中，該鉸接的第四接觸帶必須能夠相對(duì)于夾持工件的平面偏轉(zhuǎn)至少180度。如果水平工件由上方下降到處理槽中，即打開該可樞轉(zhuǎn)的接觸帶。在該工件已經(jīng)降低之后，所述接觸帶相對(duì)于該工件折疊，即將工件卡緊地夾持在其間。這些接觸框架可連接到支撐框架上。因此，工件可由接觸框架來夾持，并同時(shí)被供給電流以進(jìn)行電解處理。因此工件的操縱可以實(shí)質(zhì)上很容易地進(jìn)行。
本發(fā)明的一主要優(yōu)點(diǎn)在于其在已經(jīng)進(jìn)行電解處理期間，可允許量化地決定是否該處理是以符合所給定的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行。為此定義一些品質(zhì)參數(shù)，并對(duì)每個(gè)工件來個(gè)別地確定這些參數(shù)，在每個(gè)工件處的這種個(gè)別測(cè)量是有可能的，因?yàn)樵摴ぜ娊佑|于這些接觸帶，且一個(gè)工件沒直接電連接于相鄰的工件，例如通過該電傳導(dǎo)輸送桿。因此，借由所選擇的在線測(cè)量電流、電壓、電荷(安培-小時(shí))及電位，來控制適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)，并可比已知的裝置更為準(zhǔn)確，另外，例如工件某些位置上該處理流體的流速，以及所沉積的金屬的亮度，可對(duì)于每個(gè)單一工件來個(gè)別地確定。
舉例而言，于印刷電路板的電解金屬化期間沉積的金屬量可對(duì)于每個(gè)印刷電路板來個(gè)別地測(cè)量。為此目的，測(cè)量探針特別地可放置在靠近該印刷電路板(相反側(cè))表面上的位置。這些測(cè)量探針可允許測(cè)量例如印刷電路板表面與測(cè)量探針之間的電阻，其在電解電流開啟之前和其關(guān)閉之后皆可，借以確定該金屬的涂層厚度，一反電極(金屬電鍍中的陽極)在當(dāng)其空間上與該印刷電路板相關(guān)連時(shí)，可做為一測(cè)量探針，該電阻也可在離散的接觸帶之間測(cè)量，例如在兩個(gè)相對(duì)的接觸帶之間，并可用來確定金屬的涂層厚度。在這些接觸帶之間所測(cè)量的電阻也可在使印刷電路板接觸于處理流體之前來確定。
與基準(zhǔn)值之間的差異可借由測(cè)量該電阻來快速地確定，例如可觸發(fā)一警報(bào)。依此目的，基準(zhǔn)值可做為每一種單一類型的印刷電路板的基礎(chǔ)，而實(shí)際測(cè)量值與各基準(zhǔn)數(shù)值之間的差異可對(duì)于每一個(gè)印刷電路板來確定。
所沉積的金屬量可借助于在電解處理中起作用的一單一印刷電路板的已知表面，以及電解處理期間的電流(電荷)測(cè)量值(所消耗電流的安培-小時(shí)計(jì)量)來更為準(zhǔn)確地確定。為此目的，流動(dòng)到每個(gè)單一印刷電路板的電流即分別地測(cè)量，并有可能整合在該電解時(shí)間上(所確定的電荷量，其分別正比于所沉積或所溶解的金屬量)。再者，流動(dòng)到反電極上的電流(在陽極的金屬化期間)也可個(gè)別地決定，該電流或整合于時(shí)間的電流量將足以決定是否該反電極及該接觸處理的運(yùn)作沒有失效。可防止發(fā)生電解作用的被動(dòng)區(qū)域可例如形成在反電極上，此將可立即由電流或電菏測(cè)量來偵測(cè)。如果反電極并不在空間上和電流供應(yīng)上與個(gè)別的印刷電路板相關(guān)連，如同在一電鍍槽中印刷電路板的現(xiàn)有配置一樣，但此測(cè)量不足以代表該反電極的效率。相反地，如果該反電極在空間上和電流供應(yīng)上與此個(gè)別的印刷電路板相關(guān)連，這種類型的測(cè)量可直接代表此印刷電路板的實(shí)際電解條件，如果例如該電解電流偏離基準(zhǔn)值時(shí)可觸發(fā)一警報(bào)，而可進(jìn)行人為或自動(dòng)的防備來在電解處理期間補(bǔ)償可能的失效。舉例而言，該金屬沉積時(shí)間可以延長，或增加電流密度，在垂直輸送的電鍍線中，使用由一個(gè)處理站移動(dòng)印刷電路板到另一個(gè)處理站的輸送載具。因?yàn)檫@些載具在該印刷電路板的行經(jīng)路徑上可自由運(yùn)動(dòng)，并對(duì)每一個(gè)單一印刷電路板配備有抓取器，此額外提供的處理裝置可由要修理的這些印刷電路板來靠近(例如在個(gè)別的印刷電路板上測(cè)出偏離了該涂層厚度的基準(zhǔn)值的情況下)，以補(bǔ)償由控制測(cè)量所偵測(cè)到的偏離。如果由于損壞，在接觸一印刷電路板的某個(gè)接觸帶上增加的過渡阻抗很大的話，所考慮的該印刷電路板可在一特別處理站中進(jìn)行一后處理，其中這些接觸帶的每一個(gè)即可供應(yīng)個(gè)別的電流及電壓值。因此在這種情況下，該印刷電路板僅通過發(fā)生失效的接觸帶來供應(yīng)電流。
該工件的其它物理參數(shù)可進(jìn)一步對(duì)于每個(gè)個(gè)別工件來確定。例如所沉積的該金屬亮度即可測(cè)量。如果偵測(cè)到偏離基準(zhǔn)值，印刷電路板在后續(xù)例如可在具有特定電解液成分的另一種洗滌液中處理，如果該印刷電路板在一垂直輸送線上處理，該印刷電路板可以通過用于其輸送的一適當(dāng)?shù)目刂葡到y(tǒng)來自動(dòng)地傳輸?shù)娇尚蘩碓撳e(cuò)誤的修理站。為此可執(zhí)行用于修理該錯(cuò)誤的特別控制程序。這種程序例如也包括使沉積在印刷電路板上的過量金屬通過在所考慮的印刷電路板處顛倒該電鍍電流的極性來被再次移除。另外，金屬可借由遮蔽載送這些接觸帶的支撐框架來從印刷電路板上移除，而同時(shí)金屬電鍍另一個(gè)印刷電路板。
所有前述的測(cè)量可使用一連接的電腦系統(tǒng)來取得和記錄。因此也可在一稍后的階段由此推斷出錯(cuò)誤，而允許采取選擇性的校正測(cè)量。
這些接觸帶特別被緊固到支撐框架上，這樣使裝置的構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，如果接觸帶并未接合在一起來形成一接觸框架的話。
在本發(fā)明一較佳具體實(shí)施例中，這些支撐框架大體與工件具有相同的大小。再者，這些支撐框架也可與工件具有大體相同的形狀。將這些支撐框架配置成具有這樣的形狀與大小的話，其能夠單獨(dú)抓取這些工件，例如電子印刷電路板，并在電解處理期間夾持它們。因此，這些支撐框架例如可具有四個(gè)支撐框腳，如果該工件為板狀長方形的話，支撐框腳的方向大體平行于該工件的側(cè)緣，這些支撐框腳連接到這些接觸帶。利用這種支撐框架與接觸帶的實(shí)施與配置，對(duì)于電解處理，電流可通過這些接觸帶被送入到工件，特別是一印刷電路板。因?yàn)檫@些支撐框架與這些接觸帶大體符合于該工件的形狀與大小，工件有可能被自動(dòng)操縱。因此，該工件可放置成電接觸于該電流源，并機(jī)械式地以一簡(jiǎn)單可靠的方式來保持，而可達(dá)到具有根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，即利用甚至非常薄的金屬基層來得到無缺點(diǎn)的電流供應(yīng)。另外，在處理期間可保持不會(huì)接觸到有用區(qū)域，這相反于在專利DE 100 43 815 A1及DE 100 43 817 A1中所揭示的裝置與方法，再者，另外或額外地，可以將至少兩個(gè)接觸帶連在一起成為一個(gè)接觸框架，且兩個(gè)接觸框架和/或支撐框架可通過這些接觸帶中個(gè)別的一個(gè)來連結(jié)在一起，最好通過過一軸/鉸鏈來樞接，以便該長方形板可拆卸地卡緊在這些框架之間。
這樣可實(shí)現(xiàn)該板形工件的簡(jiǎn)化自動(dòng)化抓取和電接觸，特別是當(dāng)提供至少兩個(gè)支撐框架時(shí)，所述支撐框架被連接到工件各側(cè)邊中的一個(gè)。在這種情況下，優(yōu)選由軸來連接的這些支撐框架可配置成像卡匣一樣折疊到一打開或關(guān)閉狀況，以接收該板形工件，在這種情況下，這些接觸帶位于卡匣的蓋子之間。該卡匣被折疊成打開以接收該工件。一旦該工件已經(jīng)通過現(xiàn)有的水平或垂直輸送設(shè)施被插入在該卡匣半部之間，這些卡匣半部即折疊在一起，工件被卡緊在其間，因此與電流源電接觸。
在另一種實(shí)施中，工件可由這些支撐框架直接夾持并可拆卸地卡緊以進(jìn)行電解處理，這意味著這些支撐框架即可直接鄰接到該工件的(切除部)邊緣的區(qū)域的表面。在另一具體實(shí)施例中，對(duì)于電解處理，工件也可通過這些接觸帶來由這些支撐框架來夾持和可拆卸地卡緊。在這種情況下，這樣做的好處是為了實(shí)現(xiàn)由這些接觸帶到工件的有效電流傳送，在這些接觸帶與工件之間提供最小的密閉力量。當(dāng)然此力量也可用來夾持工件。在所考慮的具體實(shí)施例中，這些支撐框架通過這些接觸帶在工件任一側(cè)上(前側(cè)和后側(cè))施加力量。因此，后一具體實(shí)施例可比前一個(gè)提供更多的好處。在這種情況下，工件也可類似地最好在其邊緣卡緊，以防止接觸到要處理的工件表面區(qū)域。前述具體實(shí)施例的組合當(dāng)然也有可能，這意味著工件也可同時(shí)由這些支撐框架及接觸帶來夾持和可拆卸地卡緊，例如工件僅在一側(cè)上進(jìn)行電解處理的情況，從而接觸帶僅提供給工件的此側(cè)面上。
工件最好由這些支撐框架和/或這些接觸框架來接收，并由其夾持。接下來，通過電流供應(yīng)裝置將電流供應(yīng)到工件來開始電解處理，最好通過這些接觸帶。在完成電解處理之后，電流供應(yīng)即中斷，且工件由這些支撐框架及/或接觸框架(接觸帶)上釋放，并由輸送設(shè)施往前送。
為了將這些支撐框架固定在處理槽中，這些支撐框架可在該槽中通過支撐元件支撐在支撐點(diǎn)上。這些支撐元件最好配置成可以移動(dòng)，以便這些支撐框架在該槽中相對(duì)于這些支撐點(diǎn)的位置可改變。因此，這些支撐框架可在處理槽內(nèi)與工件一起調(diào)整，此具體實(shí)施例比現(xiàn)有電解處理裝置有更多的好處如果反電極(如電鍍金屬的陽極)例如可固定地置于該處理槽中，夾持工件的支撐框架相對(duì)于反電極可以個(gè)別地定向。另外，如果測(cè)量設(shè)施(例如置于該工件表面附近的測(cè)量探針)用來確定個(gè)別工件上的電解處理效果，由支撐框架保持在處理槽內(nèi)的工件的位置和方向可相對(duì)于反電極被最優(yōu)化，以得到非常均勻的電解處理。這種最佳化可借由移動(dòng)這些支撐元件來達(dá)到，這種支撐元件例如設(shè)在由兩個(gè)支撐框架構(gòu)成的長方形卡匣任一側(cè)上的角落的個(gè)別一個(gè)上。這些支撐元件由位于槽壁上的支撐點(diǎn)支撐在卡匣的相反側(cè)上，例如具有八個(gè)這樣的支撐元件，其移動(dòng)的方式為使工件和反電極之間的間距可就工件上電解效果的均勻性來最優(yōu)化。在正常狀況下，如果反電極與工件表面之間的距離相等，即可得到這種均勻性。
更特別地，如果要處理的是板形工件，例如一電子印刷電路板，這些支撐元件可配置成使印刷電路板被卡緊在兩個(gè)支撐框架和/或接觸框架之間，這些框架在電路板通過輸送設(shè)施輸送到這些框架之后被結(jié)合到該印刷電路板的側(cè)邊上的一邊。該電路板準(zhǔn)備通過在這些框架之間被輸送而在由這些支撐框架所形成的卡匣中接收。這些框架為此目的而分開夾持。這些框架例如可通過一共用框架腳來彼此樞接，從而卡匣僅需折疊在一起來夾住該電路板。隨著卡匣被折疊在一起，電路板的相對(duì)側(cè)緣與電流源進(jìn)行電接觸。
當(dāng)然該電解處理裝置也可包括反電極，其可放置成與工件相對(duì)。在一特別較佳的具體實(shí)施例中，這些反電極安裝到這些支撐框架上。此配置的好處是可相對(duì)于工件來調(diào)整這些反電極。為了提供該工件的最佳處理，工件需要相對(duì)于反電極精確對(duì)準(zhǔn)。此可特別通過個(gè)別對(duì)準(zhǔn)每個(gè)工件來達(dá)到，這又可通過如果這些反電極和工件置于一共用的卡匣中來實(shí)現(xiàn)，卡匣由這些支撐框架和/或這些接觸框架所形成。
在本發(fā)明另一種改良中，這些反電極基本上放置成平行于該工件，并可以移動(dòng)地承載于其所安裝的支撐框架上。這些反電極最好安裝成其可平行于該工件的表面而滑動(dòng)。在這些反電極表面上的不均質(zhì)性(不規(guī)則性)因此可在電解處理中通過在處理期間平行于工件表面固定地或至少間斷地(循環(huán)地)移動(dòng)反電極來得到補(bǔ)償。最好移動(dòng)反電極，借此防止在印刷電路板上留下以不同涂層厚度形式存在的印記，該印記是反電極幾何形狀和/或?qū)щ娦灾锌赡馨l(fā)生的不規(guī)則性的結(jié)果。
反電極上的這些不規(guī)則性例如可以是反電極中被動(dòng)位置(例如經(jīng)由不想要的磨耗)或流體通道口(必要的空洞)的結(jié)果。移動(dòng)反電極主要是為了達(dá)到使得反電極中這種空洞可在該印刷電路板的表面上以相同的時(shí)間來均勻地分布。
相同的效果當(dāng)然可借由靜態(tài)地放置該反電極，而另由將工件與接觸帶一起移動(dòng)來達(dá)到。
即使在電解處理期間這些反電極平行于工件表面移動(dòng)，這些反電極的大小也最好選擇成使其大致對(duì)應(yīng)于工件上該電解處理的有用區(qū)域(無切除部的邊緣)。因?yàn)榉措姌O的區(qū)域可以具有與印刷電路板上的有用區(qū)域大致相同或甚至完全相同的大小，可防止印刷電路板邊界區(qū)域中由于邊界區(qū)域中電場(chǎng)線的集中而造成其沉積有過量的金屬。如果反電極移動(dòng)的區(qū)域覆蓋了該印刷電路板的有用區(qū)域，即可得到該金屬沉積的最佳厚度均勻性，其正好足以防止反電極表面直接相對(duì)于該邊界區(qū)域，以防止電場(chǎng)線集中在這些邊界區(qū)域上。也可在反電極與工件之間放置分隔薄膜。
在本發(fā)明的另一個(gè)較佳具體實(shí)施例中，額外的蓋可放置在這些支撐框架和/或接觸框架上，借以形成由該蓋與工件所界定的隔間。因此，可形成分隔的處理隔間，與所容納的工件一起位于卡匣中，在隔間中，工件表面上所限定的流動(dòng)條件可以調(diào)整，卡匣由這些支撐框架和/或接觸框架所形成。更特定而言，通過印刷電路板中的小孔的流動(dòng)可以借由在該處理隔間內(nèi)建立起液壓來促進(jìn)。蓋可為流體密閉性，并可由塑料板、致密塑料織物、或可滲透離子的薄膜所制成。
本發(fā)明另一種較佳實(shí)施例在于將蓋放置成使得反電極置于該封閉的隔間內(nèi)。這樣形成與每個(gè)工件相關(guān)連的電解單元，該電解單元是由該工件各表面與面對(duì)它們的反電極所形成。
為了固定地或至少間斷地給這些電解單元供應(yīng)新的電解液流體，用于半處理流體進(jìn)給到該封閉的隔間的進(jìn)給線和用于將流體載離該封閉隔間的排出線設(shè)在蓋和/或支撐框架中。
因此，在一較佳的具體實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的裝置配置成使該裝置中所包含的這些支撐框架、這些接觸帶及反電極可作為組合單元(卡匣)一起移動(dòng)，其移動(dòng)方式為該工件可在電解處理期間由此單元夾持，而這些接觸帶可與該工件電接觸，另外，該工件可在該電解處理已經(jīng)進(jìn)行之后從該單元處釋放出，而這些接觸帶與該工件之間的電接觸可以再次分離。
這種卡匣例如也可用于具有多個(gè)處理槽的沉浸設(shè)備中電解處理工件。在將工件沉浸于第一處理槽中第一處理流體中之前，為此目的，該工件被允許通過可拆卸地卡緊在其間而接收在支撐框架及/或接觸框架中，并由這些支撐框架及/或接觸框架夾持，這些框架具有接觸帶。接下來，由卡匣所夾持并與接觸帶電接觸的工件，通過該卡匣處的可移除電接觸來電連接到電流源，并被電解處理。在處理之后，該卡匣再次與該電流源分離，由第一處理槽中升高，并連續(xù)地沉浸到其它處理槽中的其它處理流體中，且在必要的時(shí)候，再次電連接到該電流源，以及再次與其分離。在該沉浸設(shè)備中完成處理之后，該工件即由該卡匣釋出。
更特定而言，這種卡匣可為用于處理形式為電子印刷電路板的工件的一輸送電鍍線或一沉浸設(shè)備的一部份。在這種情況下，在該輸送電鍍線中的本發(fā)明裝置進(jìn)一步包括處理槽，其每個(gè)處理槽配備印刷電路板的進(jìn)入和離開區(qū)域，并具有該印刷電路板的輸送裝置，及該電流供應(yīng)裝置的電流供應(yīng)導(dǎo)體。因此夾持這些電路板的卡匣經(jīng)由一進(jìn)入?yún)^(qū)域被引入到該輸送線中的裝置。在該裝置中，保持在該卡匣中的印刷電路板被電解處理。在該印刷電路板經(jīng)過電解處理之后，該卡匣被允許經(jīng)由一離開區(qū)域來離開該裝置。該輸送線可包含多個(gè)這種具有進(jìn)入和離開區(qū)域的裝置。這些卡匣可經(jīng)由傳統(tǒng)的電接觸元件來供應(yīng)電流，例如專利US-A-4,776,939及DE 41 32 418 C1中所述。
為了在這種輸送線中處理印刷電路板，該工件先在水平輸送方向上輸送到這些支撐框架和/或接觸框架。在此處，其由該支撐框架和/或接觸框架及接觸帶所形成的卡匣來接收、可拆卸地卡緊。一旦其己由這些支撐框架及/或接觸框架所接收，在該卡匣中所包含的工件就在該輸送線中被電解處理，反電極在該個(gè)別處理站靜態(tài)地安裝，或安裝在該卡匣中。在已經(jīng)執(zhí)行個(gè)別的處理之后，該工件即由這些支撐框架及/或接觸框架釋放，以便其可前進(jìn)到在該輸送線中其它的處理裝置中。
對(duì)于水平輸送線中的處理而言，可以進(jìn)行兩種改變過的方法一方面，夾持工件的卡匣可在電解處理期間于該輸送線中保持靜止。在這種情況下，工件靠近打開的卡匣，并引入到其中。在卡匣已經(jīng)關(guān)閉且工件被可拆卸地卡緊之后，后者即被電解處理。在此變化的方法中，該卡匣并未允許于在處理期間在該輸送線中前進(jìn)。在處理之后，該卡匣再次打開，且該工件被釋放，從而其被允許輸送到在該輸送線中下一個(gè)處理裝置。
在該裝置的另一種變化中，于電解處理期間，夾持工件的卡匣在水平輸送方向上在輸送線中輸送，由進(jìn)入?yún)^(qū)域到離開區(qū)域。一旦已經(jīng)釋放該工件之后，該卡匣即由該離開區(qū)域移動(dòng)回到該進(jìn)入?yún)^(qū)域，在此處其準(zhǔn)備接收一新的工件。
對(duì)于具有一給定順序的不同步驟的電解處理而言，該工件既可在電解洗滌液(有電流供應(yīng)到該工件)也可在化學(xué)洗滌液(不具有任何電流供應(yīng))中處理?；瘜W(xué)洗滌液不需要任何電流供應(yīng)裝置或反電極。在這種情況下，此處所述的該處理裝置的所有元件可提供給由其它元件例如夾持元件所取代的該接觸帶或接觸框架，其可配置成為折疊帶或折疊框架或其它的帶或框架，其能夠借由這些帶或框架的平行移動(dòng)來可拆卸地卡緊工件。
另外還可優(yōu)選地由一處理槽到另一個(gè)處理槽來輸送印刷電路板，而不須借助于輸送桿。為此目的，用于輸送該板的輸送載具可裝設(shè)有抓取器來夾持每個(gè)單一印刷電路板。在該化學(xué)處理槽的例子中，用于印刷電路板的夾持構(gòu)件必須取代這些接觸框架(用于一電解洗滌液中)。這些構(gòu)件為前述的折疊帶或折疊框架或其它的帶或框架，其能夠由該帶或框架的平行移動(dòng)來可移除地夾鉗該工件。
該電流源可為一直流電流源、或是可傳遞脈沖電流的電流源，例如單極脈沖電流、或雙極(反向)脈沖電流。


在配合閱讀范例性圖1到12的基礎(chǔ)上可以更好地理解本發(fā)明。
所有圖均為示意性的，而并非成比例。
圖1所示為由前方看時(shí)，帶支撐框架且具有兩個(gè)接觸帶的本發(fā)明垂直沉浸槽的剖視圖；圖2a所示為該支撐框架上的接觸帶的詳細(xì)剖視圖(圖1的B-B截面圖)；圖2b為圖2a的局部放大圖；圖3所示為具有帶附加后蓋的支撐框架的接觸帶剖視圖；圖4所示為由前方看時(shí)，類似于圖1具有兩個(gè)接觸帶的垂直沉浸槽的剖視圖；圖5所示為由前方看時(shí)，具有接觸帶的本發(fā)明水平電鍍模塊的剖視圖；圖6所示為具有可像鉗子一樣開啟和關(guān)閉的雙接觸帶的特定具體實(shí)施例的局部放大剖視圖，其觀察方向與圖2a中相對(duì)應(yīng)；圖7所示為開啟狀態(tài)下圖6中的雙接觸帶；圖8所示為放置在工件三個(gè)側(cè)邊上的雙接觸帶的配置，在此例中工件為一印刷電路板，其是由圖6所示的C方向來觀察的；
圖9所示為垂直沉浸槽的另一實(shí)施例的剖視圖，其是由前方所觀察的；圖10所示為一接觸框架的優(yōu)選實(shí)施例，其包含四個(gè)接觸帶且由一彈性平坦材料所制成；圖11所示為沿著線A-A穿過圖10的接觸框架截取的剖視圖，其是由圖10所示的方向來觀察的；圖12所示為具有兩個(gè)可彼此平行滑動(dòng)的接觸框架和放置在框架間的印刷電路板的垂直沉浸槽。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，以后假定該工件為一印刷電路板或一印刷電路箔。為了簡(jiǎn)化說明，總是假定該工件為一印刷電路板。當(dāng)然，該工件可為任何可以根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行化學(xué)或電解處理的工件。
在以下的說明中，同樣的參考符號(hào)及編號(hào)代表不同圖面中相同的部件。
圖1所示為由前方觀察的垂直沉浸設(shè)備中用于電鍍金屬的垂直槽4的剖視圖。因此前壁被移除以較佳地顯示其細(xì)節(jié)。
該洗滌槽4填入有一固定循環(huán)的電解液流體。具有通孔的印刷電路板1、以及緊接該電路板1的接觸帶5、及固定該電路板1的輸送桿(flight bar)2在圖面中延伸，在原理上，這些接觸帶5不僅適合電接觸該印刷電路板1，而且也適用于其它類型的工件，只要該工件1的邊界區(qū)域可被接觸即可。該印刷電路空白板1通常比完成后的該板尺寸大。為此目的，該電路板1的外部邊界在稍后從所有的四邊上皆被切除。此切除部24的邊緣例如可用來制作注冊(cè)孔，或用來在此區(qū)域中附著及電接觸該印刷電路板1。實(shí)際上，該切除部24的邊緣寬度至少為10-12mm。在圖2a及2b中，該切除部24的邊緣標(biāo)示成一虛線，該虛線隔開該切除部24的邊緣與該印刷電路板1。該印刷電路板1通過工件架3緊固到該輸送桿(flightbar)2。
另外，輸送系統(tǒng)可利用抓取器(未示出)來直接夾持該印刷電路板1的切除部24的上緣，并將其移動(dòng)到處理站，以及從處理站處縮回。要載入該處理站時(shí)，該板1即降低到洗滌槽4中，然后被抓取，并同時(shí)通過接觸帶5與電流源進(jìn)行電接觸。因此，該輸送桿2可以完全不用。
該接觸帶5可由塑料材料制成且具有一金屬插件，或者也可由金屬制成，在這種情況下，除了接觸區(qū)域之外，其提供有絕緣涂層，以防止接觸帶5的表面用作電導(dǎo)體以及因此而用作竊盜陰極(thiefcathode)。在圖1中，設(shè)有前接觸帶5和后接觸帶5，用于分別處理該印刷電路板1的前側(cè)及后側(cè)。這些接觸帶5必須具有相當(dāng)高的剛性，使得由彈簧承載的接觸元件14(如圖2b中詳細(xì)顯示)被放置成接觸于均勻壓力。
這些接觸帶5通過各支撐框架17緊固在洗滌槽4中，從而可水平滑動(dòng)(請(qǐng)也參見圖2a)。這些接觸帶5通過支撐框架17、通過設(shè)在該支撐框架側(cè)邊上的安裝板27、位移器活塞23、及設(shè)在該槽4側(cè)面上的位移器氣缸22和安裝板21固定到該槽4的壁上，并由該槽的壁支撐。與這些接觸帶5一起，這些支撐框架17可在一水平方向上移動(dòng)，如圖中箭頭方向所示，該移動(dòng)是借由啟動(dòng)該位移器氣缸22內(nèi)的位移器活塞23來完成的，用于接收以及接著可拆卸地卡緊該電路板1。支撐框架17的移動(dòng)距離取決于其隨著印刷電路板1被降低到該洗滌槽4中而擺動(dòng)的趨勢(shì)，因?yàn)橥ǔＴ撾娐钒?不能夠緊固到該輸送桿2，或該輸送器載具(conveyor carriage)的抓取器上，從而懸掛在一完全垂直的位置，以及取決于該印刷電路板1的厚度。實(shí)際上，在這些接觸帶5與印刷電路板1之間具有50-100mm的間距是很好的。為了引入該印刷電路板1到該槽4中，使用輔助能量(未示出)，例如壓縮空氣或液壓流體，這些接觸帶5通過安裝到支撐框架17上的位移器氣缸22和位移器活塞23一起移動(dòng)。結(jié)果，這些接觸帶5被移動(dòng)朝向該槽4的壁，借此清除出所需要的空間來降低該印刷電路板1到該洗滌槽4中。在該支撐框架17的側(cè)面上，該位移器氣缸22和該位移器活塞23被安裝到該與支撐框架17相連的安裝板27上，在該槽4的側(cè)面上，他們被連接到安裝板21。具有接觸帶5的支撐框架17不僅可通過上述輔助能量，而且也可通過馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器，例如離心驅(qū)動(dòng)器來移動(dòng)。該移動(dòng)使得該支撐框架17及這些接觸帶5可由該洗滌槽4的壁來支撐，并因此固定于該槽4內(nèi)。
電解處理所需要的反電極16在印刷電路板1的一側(cè)或兩側(cè)上以一給定距離隔開，并相對(duì)于電路板平面平行(也參見圖2a)。此距離的范圍為1到300mm。印刷電路板1電連接到電流源的一極，電流源在此并未示出，反電極16電連接到該電流源的另一極。
用于夾持該洗滌槽4的罩8的支架9安裝在支撐框架17的頂部區(qū)域中，最好與支撐框架17一起移動(dòng)。因?yàn)樵谶@些支撐框架17之間產(chǎn)生一間隙來接收該電路板1或從中移除該電路板，該罩8的部件也是這樣，在它們之間也產(chǎn)生一間隙，借以使得該電路板1被降低到該洗滌槽4中，或從槽中退出。罩8用于防止，或至少大大限制有毒氣體在該電解處理期間由該電解液流體中逸出。此外，用于抽除隨著印刷電路板1被放置到槽中或從槽中移除而產(chǎn)生的蒸氣的抽吸裝置也可安裝到該洗滌槽4的頂部區(qū)域中。
圖9所示為該垂直沉浸槽的另一種實(shí)施。與圖1中相同的參考編號(hào)代表相同的元件。此處，在支撐框架17側(cè)面上該印刷電路板1的底部安裝板27并不是如圖1所示實(shí)施例那樣由該槽4的側(cè)壁所支撐。與該實(shí)施例相反，在此具體實(shí)施例中的該安裝板27的形成較類似鉗子，其通過設(shè)在槽4側(cè)面上且安裝到其底部的一安裝板21的軸來樞接。結(jié)果，該電路板1可簡(jiǎn)單地卡緊在這些接觸帶5之間。
這些接觸帶5的進(jìn)一步細(xì)節(jié)則參考圖2a來說明。圖2a為從頂部看時(shí)圖1所示裝置的一半的剖視圖，其沿著線B-B截取，該線B-B水平地通過垂直方向的接觸帶5中的一個(gè)，并通過電路板1。
在圖2a的底部部分中，該垂直懸掛的印刷電路板1是由上方所觀察到的。如圖所示，反電極16置于印刷電路板1之上，并與其平行。這些接觸帶5用來在電路板邊界區(qū)域24電接觸該印刷電路板1。
圖2b所示為圖2a的局部放大圖。其顯示出電流如何供應(yīng)到印刷電路板1。電流供應(yīng)導(dǎo)體7和接觸元件14，以及將電鍍電流源與電路板1相連的電纜(未示出)可用來達(dá)到此目的，其中該電鍍電流源未顯示出來，但是用來供應(yīng)電流。該電鍍電流源可實(shí)施成一直流電源(例如一整流器)，或做為一脈沖電流源。該接觸元件14可形成為一圓柱銷或成為一細(xì)長棒。
電流從該電流供應(yīng)導(dǎo)體7，流經(jīng)接觸支架13和導(dǎo)電彈簧元件12流到該電接觸元件14。除了該接觸元件14之外，所有的電流供應(yīng)元件(電流供應(yīng)導(dǎo)體7、接觸支架13、導(dǎo)電彈簧元件12)都是電絕緣的、或不透電解液流體，所以這些元件將不會(huì)接觸到該電解液流體。為此目的在接觸元件14上設(shè)有密封件15。在此實(shí)例中，該接觸元件14為可由化學(xué)穩(wěn)定材料例如鈦較便宜地制造的環(huán)形接觸元件。該密封件15是由塑料材料所制的耐磨彈性O(shè)形圈所形成，其在接觸元件14為一圓柱銷時(shí)，即嵌套在接觸帶5的絕緣外殼的溝槽中。這種形狀在密封上會(huì)比任何其它形狀的接觸元件14及密封件15要來得更有效率。如果接觸無件14形成為一圓柱銷，在該接觸帶5中設(shè)有一長列這種元件14，以在電路板1的邊界24的整個(gè)長度上提供該接觸帶5與該電路板1之間的電接觸。
為了防止金屬不必要地沉積到該接觸元件14上，當(dāng)該印刷電路板1被陰極化以電鍍金屬時(shí)，未抵靠電路板1表面的該接觸元件14的側(cè)面區(qū)域可設(shè)有非導(dǎo)電絕緣涂層。
因?yàn)樵摻佑|元件14的接觸區(qū)域必須在任何時(shí)候維持電傳導(dǎo)，其風(fēng)險(xiǎn)為當(dāng)例如橫向絕緣涂層損壞時(shí)，該金屬即沉積在該接觸元件14上。輔助電極26可用來溶解此金屬，為此目的，輔助電極26例如可在電路板1被引入或帶離該槽4時(shí)，相對(duì)于接觸元件14被陰極化，相應(yīng)地，接觸元件4被陽極化。此可使用電氣或電子切換裝置(未示出)及既有的電鍍電流源來達(dá)到。也可使用一獨(dú)立的整流器來達(dá)到此目的。因此可能沉積在這些接觸元件14上的金屬即可被再次移除?？蛇x地，反電極16也可執(zhí)行該輔助陰極26的功能，附帶條件是用于該反電極16的材料應(yīng)適用于陰極的操作，且不在此處理中破壞掉。因?yàn)檫@些接觸元件14的暴露區(qū)域相當(dāng)小，可施加一高電流密度來反電鍍，也可使用實(shí)際處理中用的整流器，所以在引入或移除該印刷電路板的過程當(dāng)中即可順利地實(shí)現(xiàn)完整的反電鍍。
在本發(fā)明一特殊具體實(shí)施例中，這些接觸元件14也可由電傳導(dǎo)彈性材料制成。在這種情況下，可以不使用密封件15和彈簧元件，因?yàn)樗鼈兊墓δ芸捎蓮椥詫?dǎo)電接觸元件14本身來執(zhí)行，該功能在于密封絕緣外殼19中的電導(dǎo)管使其不透電解液流體，該外殼容納有電流供應(yīng)導(dǎo)體7和接觸支架13；該功能還在于對(duì)壓靠在印刷電路板1上的接觸元件14施加均勻壓力。在這種情況下，接觸支架13可例如通過旋緊來固定地連接到電流供應(yīng)導(dǎo)體7上，以便該連接可呈現(xiàn)出良好的傳導(dǎo)特性。如果希望接觸元件14受到少許磨耗，彈性接觸元件14可以直接固定到該電流供應(yīng)導(dǎo)體7上，從而也可以不出現(xiàn)接觸支架13。
對(duì)于從電纜(未示出)到電流供應(yīng)導(dǎo)體7的電連接來說，后者的至少一端引出絕緣外殼19，而設(shè)有防流體的密封件。該電連接本身是由彈性塑料材料來密封，該材料對(duì)所使用的電解液流體而言是化學(xué)穩(wěn)定的，或該材料被整體模制，以防止電流在該連接或該電流供應(yīng)導(dǎo)體7及該反電極16之間流動(dòng)。
反電極16可獨(dú)立地固定在該洗滌槽4中，或通過反電極支架18直接安裝在支撐框架17上。圖2a所示為后者的實(shí)施狀況。在此另一種方式中，該支撐框架17具有反電極導(dǎo)向件18.1。反電極16最好置于與該電路板1相對(duì)，并與其平行。反電極支架18并未固定地安裝在該支撐框架17處的槽狀導(dǎo)向件18.1中，而是在其中被可移動(dòng)地導(dǎo)引。結(jié)果，反電極16可通過適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)器(未示出)而移動(dòng)，例如通過由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的偏心輪(具有圓形上、下、左、右、運(yùn)動(dòng))、液壓缸或壓縮空氣缸來移動(dòng)。反電極16可以低頻率來移動(dòng)，例如一分鐘行進(jìn)一次，或更快。它們?cè)谡麄€(gè)電解程序期間不需要固定地移動(dòng)。移動(dòng)也可隨時(shí)停止。
在圖1、2a、3、4、5中，所顯示的反電極16為不可溶解的電極，例如由多孔鈦金屬網(wǎng)制成。但在原理上也可使用可溶的反電極16。在這種情況下，反電極16例如可實(shí)施成一種載體，其不溶解于電解液流體，并可容納所使用的金屬塊。由于較重，這些支撐和移動(dòng)件17、18、18.1、21、22、23、27必須具有較大的支撐力。
為了在使用不可溶陽極(反電極)時(shí)可維持電鍍電解液中的金屬離子濃度，提供一氧化還原反應(yīng)對(duì)的化合物(例如銅電鍍洗滌液中的Fe2+/Fe3+鹽)，并連接于該洗滌槽4。該補(bǔ)充容器包含有要由該氧化還原對(duì)(如Fe3+鹽)的氧化化合物的化學(xué)反應(yīng)來溶解的金屬塊(如銅塊)，其中該氧化化合物又可在此溶解反應(yīng)中還原成其還原化合物。然后該氧化化合物在該洗滌槽中的不可溶陽極處，由該還原化合物的電解氧化來復(fù)原。
還可能對(duì)反電極16進(jìn)行分段，并且例如向它們供應(yīng)多種電壓，以補(bǔ)償印刷電路板1上所要處理的金屬(基底)層內(nèi)所發(fā)生的電壓降，并在所有的印刷電路板區(qū)域中達(dá)到相同的電流密度。
如果該工件1并非如此處所示的一平坦印刷電路板，在該工件1上由反電極16所留下的以涂層厚度差異形式存在的印記即可被選擇性地用于某些想要的效果(例如電鑄)。在這種情況下，用于移動(dòng)這些反電極16的移動(dòng)系統(tǒng)即不存在，或該移動(dòng)被準(zhǔn)確地調(diào)整到所要的效果。另外，可以使用符合于該工件1形狀的陽極模具。
為了僅在該邊界區(qū)24中接觸印刷電路板1，假設(shè)該支撐框架17的大小和接觸元件14的位置可準(zhǔn)確地符合于印刷電路板1的形狀和大小。對(duì)于特別均勻的電流供應(yīng)，該印刷電路板1在所有四個(gè)側(cè)邊(如果該板為長方形的話)被接觸。相應(yīng)地，電流即從所有四個(gè)側(cè)邊送入該印刷電路板1。該印刷電路板1中唯一未被電接觸的區(qū)域?yàn)槠渌潭ǖ降脑撝Ъ?的區(qū)域。
如果印刷電路板1并不是通過輸送桿來輸送，而是由安裝到輸送器載具的鉗子來輸送，該印刷電路板1就可通過所有側(cè)邊邊界24均勻電接觸。
為了防止電場(chǎng)線集中在印刷電路板1的邊界區(qū)域24中，可在支撐框架17或接觸帶5(或接觸框架)上安裝遮蔽件38、39。此處，這些遮蔽件38、39的方向?yàn)槠叫杏谠撚∷㈦娐钒?。在圖2a所示的實(shí)施例中，遮蔽件38為一遠(yuǎn)端遮蔽，其置于反電極16和印刷電路板1之間，并靠近反電極16。遮蔽件39被稱為近端遮蔽件，其置于該刷電路板1附近。遠(yuǎn)端遮蔽件38在印刷電路板1處產(chǎn)生較緩的遮蔽過渡，而近端遮蔽件39在電路板表面上被遮蔽區(qū)域和未遮蔽區(qū)域之間產(chǎn)生較陡的過渡。最佳結(jié)果可通過兩個(gè)遮蔽件38、39的組合來得到。對(duì)于較緩過渡而言，在遮蔽件上朝向印刷電路板1中心的那些區(qū)域中，遮蔽件38、39可另設(shè)有孔或槽口。
在此處所示的較佳具體實(shí)施例中，因?yàn)橛∷㈦娐钒?是通過由接觸帶5在所有四個(gè)側(cè)邊被接觸的支撐框架17來夾持，在處理該板1之前及期間可對(duì)該電路板1進(jìn)行多種測(cè)量。舉例而言，在電路板1四個(gè)邊界區(qū)域24中的接觸帶5與反電極16之間的電路板1上的電阻的比較測(cè)量可在開啟該電解電流之前來進(jìn)行，此測(cè)量允許很容易地偵測(cè)到與基準(zhǔn)命令的差異，并允許例如在發(fā)生不可接受的偏離時(shí)觸發(fā)警報(bào)。
所沉積的金屬量例如可由在電解處理中操作的不同電路板1的已知表面積和電解處理期間的電荷測(cè)量(消耗電流的安培-小時(shí)計(jì)量)來進(jìn)行有精度的確定。在與基準(zhǔn)值發(fā)生偏離的情況下，金屬沉積時(shí)間例如可以延長、或增加電流密度。
所有測(cè)量可使用連接的電腦系統(tǒng)來取得和記錄。因此可在稍后的階段由此推斷出故障，而允許采取選擇性的校正測(cè)量。
排成垂直列的輸送桿2通過輸送器載具(未示出)將印刷電路板1由一個(gè)處理裝置(處理站)移動(dòng)到下一個(gè)。本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于這些棒2不需要是導(dǎo)電的。相同方式也應(yīng)用到支架3。在此處，電流通過接觸帶5直接行進(jìn)到印刷電路板1。因此可用較輕的非導(dǎo)電材料來做輸送桿2和支架3。如果輸送器載具本身具有受控制的鉗子或抓取器，其能夠在進(jìn)入站處夾起工件1，并于輸送期間夾住它們，則輸送桿2甚至可以省略。然后輸送桿2的輸送器載具(此處未示出)相較于現(xiàn)有生產(chǎn)線上的輸送器載具會(huì)具有一降低的載送能力。
因?yàn)檩斔推鬏d具于印刷電路板1的行進(jìn)路徑上方可以自由移動(dòng)，可以在當(dāng)單獨(dú)的印刷電路板1上測(cè)量到與基準(zhǔn)值有偏離時(shí)，讓額外提供的處理裝置靠近，以補(bǔ)償由控制量測(cè)裝置所偵測(cè)到的偏離量，例如由于損壞，如果在一個(gè)接觸帶5上注意到有增加的過渡阻抗，所考慮的印刷電路板1會(huì)在一個(gè)專門的處理站中接受后處理，在該處理站中，可在接觸帶5中每一個(gè)上設(shè)定單獨(dú)的電流和電壓值。因此，在這種情況下，印刷電路板1僅通過在其接觸帶5處測(cè)量到失效的邊界區(qū)域24來供應(yīng)電流。
類似地，如果例如電解沉積金屬層的亮度測(cè)量(其在處理結(jié)束時(shí)進(jìn)行)表示出與該基準(zhǔn)值有偏離，則印刷電路板1可在具有特殊電解液的另一個(gè)洗滌液中接受后處理。為此目的，用于輸送印刷電路板1的程序可以通過用于輸送印刷電路板1的適當(dāng)控制系統(tǒng)來自動(dòng)地觸發(fā)。一旦印刷電路板1已經(jīng)轉(zhuǎn)移到修理站，可執(zhí)行用于修理故障的特別控制程序。這一程序例如也包括將沉積在印刷電路板上的過量金屬通過在所考慮的印刷電路板1處顛倒電鍍電流源的極性來再次移除(反電鍍模式)。通過遮蔽支撐框架17，反電鍍可在一個(gè)印刷電路板1處進(jìn)行，而在另一個(gè)印刷電路板1上進(jìn)行金屬電鍍。
在制造印刷電路板的過程中，有可能利用每一個(gè)具有接觸帶5(或接觸框架)的支撐框架17來處理單個(gè)印刷電路板1，在制造此印刷電路板1期間，通過選擇性地在線測(cè)量例如印刷電路板1某些位置上的電流、電壓、電荷(安培-小時(shí))、電位、以及處理流體的流速，可比已知裝置中更為準(zhǔn)確地控制適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)。
圖3代表圖2a所示本發(fā)明裝置的相同示意圖，在此圖中的參考編號(hào)是對(duì)應(yīng)于圖2a及圖2b中同樣的編號(hào)。在此圖中，這些接觸帶5，顯示成由上方觀察的剖視圖，并固定于為一封閉接觸框架形式的支撐框架17上，由一后框架蓋20來補(bǔ)強(qiáng)。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)到，電解液流體的移動(dòng)會(huì)大大影響電鍍金屬和電解蝕刻的處理結(jié)果。該后蓋20用于控制電解液流體的流動(dòng)，并通過印刷電路板1中的通道來增進(jìn)該流動(dòng)。因此，在印刷電路板1的電解金屬化期間，電解液流體可以利用泵(未示出)經(jīng)由管25供應(yīng)到電路板1的前側(cè)，例如以高于該電路板1后側(cè)的壓力來進(jìn)行。因此所得到的壓降可造成增強(qiáng)流動(dòng)通過該電路板1的細(xì)微通鍍通道(fine through-platedvias)。控制該流體流動(dòng)的另一種可能性為將該進(jìn)給管25平放在其底部區(qū)域中蓋20的任一側(cè)上，并允許已流過支撐框架17的電解液流體通過蓋20中或支撐框架17中的口來在頂部離開(或反之亦然)。因?yàn)殡娐钒?與后支撐框架蓋20之間的間隔相當(dāng)小，其有可能借由適當(dāng)?shù)某槲芰淼玫诫娐钒?整個(gè)寬度上的非常高且均勻的流速。電路板1表面處的質(zhì)量轉(zhuǎn)移和通道或盲通道中的抽吸效應(yīng)(文氏管效應(yīng))可顯著地改進(jìn)，并更為均勻。
圖3所示具體實(shí)施例與圖2a所示裝置的具體實(shí)施例的不同之處在于，接觸帶5于接收印刷電路板1和封閉電解室期間會(huì)密封這些蓋20(僅顯示一個(gè)蓋20)之間的外部空間。一固定于接觸框架5中且環(huán)繞電解室整個(gè)周界的密封框架41以及嵌在密封框架41中的密封件40可用于此目的。
圖4所示為與圖1相同的洗滌槽4。圖4中的參考編號(hào)是對(duì)應(yīng)于圖1中的相同編號(hào)。但是，所示的用于兩個(gè)支撐框架17的移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器相較于圖1所示已經(jīng)改變。每個(gè)支撐框架17的位移器氣缸22和位移器活塞23已經(jīng)由交叉棒6所取代，該棒將會(huì)執(zhí)行夾持支撐框架17和可能存在的附加件如反電極16以及可能的話后支撐框架蓋20(此處未示出)的功能，以及使它們移動(dòng)的功能。這些接觸帶5通過一剪力機(jī)構(gòu)來開啟和關(guān)閉。交叉棒6的驅(qū)動(dòng)器在此處并未說明。偏心輪驅(qū)動(dòng)器、液壓缸，壓縮空氣缸或類似物可適于做為驅(qū)動(dòng)器。
圖5所示為在一水平輸送線中接觸帶5的應(yīng)用。為了更為清楚，移除了該槽的前壁，該工件1是以截面圖顯示。
該印刷電路板1并非連續(xù)地輸送通過一電解處理單元，而是間斷地輸送。為了生產(chǎn)較厚的層，多個(gè)這種單元(電解裝置)可在一輸送電鍍線中置于彼此之后。如果該間斷的電解處理要結(jié)合于一連續(xù)輸送的前處理及后處理，有必要提供一緩沖器在該電解處理單元之前，或在需要時(shí)提供在其之后，該緩沖器允許放置該電路板1，在到期時(shí)間之前預(yù)備好用于非連續(xù)的作業(yè)。在本實(shí)例中，該電路板1被促使由左方進(jìn)入電解處理單元，如箭頭32所示。輸送輥29用來在此方向上輸送電路板1，為了防止該輸送輥29不希望地遮蔽電場(chǎng)線，該輥?zhàn)詈脙H置于該切除部24的邊緣(圖中未示出，其可對(duì)應(yīng)于圖1的元件)，切除部橫向地延伸在該接觸之間的輸送方向32上。在電解單元的進(jìn)入和離開區(qū)域處，在接觸帶5之間可放置額外的支撐輥，其可配置于輸送方向32的橫向上。隨著電路板進(jìn)入電解單元，具有接觸帶5的支撐框架17即開啟，代表其已經(jīng)由印刷電路板1處向上移除，并也可能向下。在此條件下，電流即被關(guān)閉，且電解液流體位于該槽4的底部區(qū)域中。在處理完成后，印刷電路板1借助于在此位置中的輸送輥29，通過口31離開電解單元。同時(shí)，另一個(gè)要處理的板1通過口30被引入。一旦該電路板1已經(jīng)采用正確位置，這些輸送輥29的驅(qū)動(dòng)器(未示出)即被關(guān)閉，且頂部(也有可能為底部)的支撐框架17即相對(duì)于該水平電路板1垂直地移動(dòng)，直到接觸帶5處的接觸元件(未示出)已經(jīng)建立了一穩(wěn)固的低阻抗電連接到整流器(未示出)。然后，用于移動(dòng)支撐框架17的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)器(未示出)被關(guān)閉，且該電解液流體的循環(huán)泵(未示出)即被開啟。因此該電解液流體經(jīng)由該管25傳遞到該電解單元。因?yàn)榻佑|帶5與支撐框架17和后支撐框架蓋20一起，完全罩住電路板1，該電解單元即隨時(shí)可填充電解液流體。密封輥28，其防止電解液流體殘余物于支撐框架17的開放期間經(jīng)由該進(jìn)入及離開口30、31逸出，其另可分別安裝到該進(jìn)入30及該出口31。
圖6、7及8顯示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的特定具體實(shí)施例，在這些示例中，前述向后開放的支撐框架已經(jīng)由兩個(gè)支撐框架零件所取代，該支撐框架零件由雙接觸帶36所形成，其以鉗子型式開放(圖8)，且每個(gè)在其中包含有接觸帶5(圖6、7)。雙接觸帶36被保持在一共用支撐框架零件37上。三個(gè)雙接觸帶36抓住并接觸一垂直放置的印刷電路板1的切除部邊緣，其既位于底部也位于側(cè)邊上。在進(jìn)入側(cè)和移除側(cè)(印刷電路板1由輸送桿經(jīng)支架3所夾持的一側(cè))，并沒有雙接觸帶36，所以該印刷電路板1可無障礙地被引入該電解液流體，及由其中移除。
圖6所示為在與圖2b中局部放大圖A中所示相同的觀察方向上看的這種雙接觸帶36的細(xì)部圖。為了將印刷電路板1引入到電解單元，以及將其由該處移除，這些雙接觸帶5是由使其繞著軸34旋轉(zhuǎn)的方式來開啟，而非使得在印刷電路板1任一側(cè)上的支撐框架彼此移開。這些雙接觸帶36也可借由將它們以相反旋轉(zhuǎn)方向上繞著相同軸34旋轉(zhuǎn)來再次關(guān)閉。絕緣外殼19內(nèi)的裝置的不同元件相同于圖2b的元件。該夾持臂35、軸管33及軸34用于夾持接觸帶5。軸34通過未顯示出的元件來固定到共用的支撐框架零件37上。類似地，用于開啟和關(guān)閉接觸帶5(未示出)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)器可安裝到該共用支撐框架零件37上。
圖7清楚地顯示出印刷電路板1是如何引進(jìn)和移除的。圖7所示為圖6的雙接觸帶36處于開啟狀態(tài)下的示意圖。在此位置下，雙接觸帶36繞著軸34旋轉(zhuǎn)，且接觸帶5以鉗子的方式來開啟。因此印刷電路板1即被釋放，且在此位置中，可自由地從該裝置移除，并朝自由區(qū)域移動(dòng)(參見箭頭)，而不會(huì)撞到東西且不會(huì)被刮傷。為了更好地理解，圖8所示為印刷電路板1的切除部24的三個(gè)邊緣上的三個(gè)雙接觸帶36的配置。圖8所示的觀察方向在圖6中標(biāo)示為“觀察方向C”。此具體實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于允許雙接觸帶36將反電極16(如圖1、2a、3、4所示)帶入非常靠近電路板1的位置。為了在電解處理期間將反電極16移到靠近電路板1，其需要額外的移動(dòng)設(shè)施。在這種情況下，一后支撐框架蓋20(例如圖3所示的)可以固定地連接到該可移動(dòng)的反電極16上。
圖10所示為包含有四個(gè)接觸帶5的一接觸框架的簡(jiǎn)單具體實(shí)施例，其在實(shí)用上已證實(shí)很有效，并詳細(xì)顯示在圖11中，其為沿著線A-A所截取的剖視圖。
在此具體實(shí)施例中，接觸帶5包含導(dǎo)電的彈性平坦材料，電流供應(yīng)導(dǎo)體7可被旋緊、焊接或熔接在該接觸帶上。
在接觸帶5中加工有大致均勻間隔的狹窄溝槽，從而接觸帶5的內(nèi)側(cè)具有許多薄板，其同時(shí)執(zhí)行傳送電流到印刷電路板1的功能，且因此也執(zhí)行在圖2b中用參考編號(hào)13、14所代表的元件的功能。
如圖11所示，該薄板12具有一彎曲的前緣，其被研磨過而平面平行于該接觸帶5，因此，該前方區(qū)域可均勻地?？吭谟∷㈦娐钒?上。也如圖11所示，進(jìn)一步提供有絕緣涂層，除了該略微研磨過并?？吭谟∷㈦娐钒?上的區(qū)域外，該涂層包覆接觸帶5和一體形成的薄板12。導(dǎo)電接觸區(qū)域可通過略微研磨該薄板來形成，該薄板在初始時(shí)完全涂布有非導(dǎo)電涂層。因此，該研磨過的區(qū)域形成了電接觸該工件1的接觸區(qū)域。
圖12所示為根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個(gè)較佳的裝置具體實(shí)施例，其中印刷電路板1(其垂直豎立在處理槽4中)由兩個(gè)接觸框架所保持，該接觸框架也垂直豎立在工件1的任一側(cè)上，并由平行于印刷電路板1側(cè)邊延伸的四個(gè)接觸帶5所形成。這些接觸框架通過夾持件連接到支撐框架17上，所述支撐框架17通過支架(此處未示出)固定在該洗滌槽4中。這些接觸框架可借由運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器(未示出)在箭頭方向上彼此平行地移動(dòng)，而該印刷電路板1在該處理中被可拆卸地卡緊或釋放。
這些接觸框架例如可實(shí)施成如圖10所示。為了使這些接觸框架彼此平行地移動(dòng)，可使用圖1及圖4所示的設(shè)施。在另一個(gè)具體實(shí)施例中，這些接觸框架的四個(gè)角落上的電流供應(yīng)導(dǎo)體7(如圖10所示)被配置成夾持板，用來夾持和導(dǎo)引這些接觸框架。襯套(未示出)設(shè)在該夾持板中，在該支撐框架上設(shè)有四個(gè)圓形導(dǎo)引軸42，其允許這些襯套移動(dòng)。因此，接觸框架可在水平方向上被精密地來回導(dǎo)引。使用一種在此處未說明的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)桿(deflectorrod)系統(tǒng)，使得兩個(gè)接觸框架相互移開(離開印刷電路板1)以開啟和朝向彼此移動(dòng)來建立接觸，以及卡緊工件或分離工件并釋放工件。
以上說明總是假設(shè)該印刷電路板1要在兩個(gè)側(cè)面上進(jìn)行電解處理。但是，如果要處理一個(gè)側(cè)面，可以省略該兩個(gè)接觸框架及/或支撐框架中的一個(gè)，以及所有相關(guān)的元件?？蛇x地，被省略的該接觸框架及/或支撐框架可由一后蓋20(圖3)所取代，其具有電解液進(jìn)給和排出線，如果這對(duì)于該處理有好處的話，這意味著例如如果電解液要流經(jīng)印刷電路板1中的通孔的話。
因?yàn)榍谐?4的邊緣在薄柔性印刷電路箔1的處理中也是常見，其中電路箔的形狀并不是板形，而是帶的形狀，并由一個(gè)輥輸送到另一個(gè)輥(卷軸到卷軸，輥到輥)，本發(fā)明也可用來在輸送電鍍線中處理這種箔。在此狀況下，該印刷電路箔1是間斷地輸送，而非連續(xù)地輸送。
如果不需要電解處理(例如在處理線上的任一處理站中)，可不用這些電流供應(yīng)裝置和反電極。在這種情況下，可提供此處所述的該處理裝置的其它元件例如參考圖1，可提供接觸帶5及接觸框架，因此不需要具有傳送電流到該印刷電路板1的功能的這些元件。這些接觸帶5及接觸框架也有可能完全不用，所以印刷電路板1僅由支撐框架17所夾持。
為了對(duì)印刷電路板1進(jìn)行化學(xué)處理(例如在一處理線上的任一處理站中)，可參考例如圖2a、2b所示的特殊版本的支撐框架17，其中簡(jiǎn)單地省略了該接觸裝置的電流載運(yùn)元件7、12、13、14、26。對(duì)于其它的，這種化學(xué)處理的裝置及方法的具體實(shí)施例與此處所述的根據(jù)本發(fā)明的電解處理的具體實(shí)施例不會(huì)有所不同。這些印刷電路板1可使用無電金屬電鍍及化學(xué)蝕刻來進(jìn)行化學(xué)處理。因此本申請(qǐng)的發(fā)明被認(rèn)為具有很大的重要性，其中電流供應(yīng)裝置并未在一生產(chǎn)線的所有處理站中被提供或使用。這種裝置的特征可對(duì)應(yīng)于上述的那些特征，但是這些接觸帶5由帶5所取代，其功能并不會(huì)傳送電流到該印刷電路板1。如果必要的話，這些帶5在此例中也可完全省略。在此例中，該印刷電路板1可僅由支撐框架17所保持。
以下將說明另一個(gè)具體實(shí)施例，其也可視為對(duì)于本發(fā)明有很大的重要性在此用于利用處理流體來較佳地處理板形工件的裝置中，該工件是卡緊在兩個(gè)卡匣的半部之間，該兩個(gè)卡匣半部?？吭谠摴ぜ谋砻嫔希苑懒黧w進(jìn)入。這使得可以引入該處理流體到由這些卡匣半部中的一個(gè)與用于處理這些表面的工件的一個(gè)表面之間所密封的隔間中。因此，該處理相較于前述現(xiàn)有方式已可明顯地得到促進(jìn)，因?yàn)樵摴ぜ恍枰斔偷讲煌奶幚硪褐?。在此處，多種處理流體一個(gè)接著一個(gè)供應(yīng)到該密閉的隔間中，并與該表面相接觸一段各處理過程所需的時(shí)間。在處理之后，流體即由該密閉的隔間撤出，并準(zhǔn)許一新的處理流體進(jìn)入。另一個(gè)好處為該工件可以選擇性地接觸該流體流動(dòng)，因?yàn)樵摴ぜ杀仍诂F(xiàn)有處理線的狀況下以較大的準(zhǔn)確性來定位在該卡匣中。
另一個(gè)具體實(shí)施例的裝置及方法可更特別適用于清洗過程，如果該裝置僅用于清洗處理，該卡匣半部可抓住現(xiàn)有處理線的相對(duì)應(yīng)清洗模塊中的工件，并將其包覆起來而形成密閉的內(nèi)部隔間。然后，該清洗水即準(zhǔn)許進(jìn)入到該內(nèi)部隔間，并在一給定時(shí)間之后再次地撤出。
如果該裝置要用于一處理線中所有的工藝步驟，該卡匣半部可在處理開始時(shí)抓住工件，從而該密封的內(nèi)部隔間即允許形成在該卡匣半部的一個(gè)與該工件的表面之間。用于處理這些表面的多種處理流體即一個(gè)接著一個(gè)供應(yīng)到該內(nèi)部隔間，并在處理之后被撒出。夾持該工件的卡匣可在處理期間保持靜止。
在該卡匣中，該工件可在供應(yīng)電流時(shí)，同時(shí)進(jìn)行化學(xué)和電解處理。如果需要一電解處理，這些卡匣可用前述所提供的方式來形成，即其可具有電流供應(yīng)設(shè)施，其配置成具有設(shè)在工件相對(duì)側(cè)緣上的接觸帶，并能夠電接觸到該工件的(實(shí)質(zhì)上)相對(duì)側(cè)緣。因此，該卡匣也可包含可固定接觸帶的支撐框架。另外可提供框架蓋，該框架蓋形成該各卡匣半部。這些接觸帶可對(duì)于外部空間來密封該內(nèi)部隔間，或具有相應(yīng)環(huán)狀密封件的單獨(dú)的密封帶，該密封件其中為中空，并可充氣來提供一密封。因此，如果在該裝置中僅要執(zhí)行一些單一的工藝步驟，該裝置可包含以下的結(jié)構(gòu)-一洗滌槽，其填充有固定循環(huán)的電解液流體，-一用于輸送該工件到該電解卡匣以及將其從卡匣中輸送出去，或用于在一水平位置上通過該電解卡匣來非連續(xù)地移動(dòng)該工件的輸送器系統(tǒng)，-支撐元件，其上固定著具有接觸帶和后框架蓋的支撐框架，該框架的大小做成使得這些接觸帶可僅在其切除部的邊緣來夾持該工件，-一移動(dòng)系統(tǒng)，用于移動(dòng)具有接觸帶和后框架蓋的該支撐框架朝向該工件，并在電解處理之前將其壓住，并用于在電解處理之后移動(dòng)具有接觸帶的支撐框架離開該工件，借以允許由卡匣中移除該工件，以及引入一新的工件到該卡匣。
在另一具體實(shí)施例，這些接觸帶可由其它的電流供應(yīng)導(dǎo)體所取代，例如卡鉗，或這些接觸帶可具有用來建立電接觸的薄板(參見圖10、11)。在這些情況下，該卡匣的內(nèi)部隔間通過其它構(gòu)件來相對(duì)于外部空間進(jìn)行密封，例如通過固定在該工件的表面上的支撐框架，或通過互相鄰接的支撐框架(圖3)。反電極當(dāng)然要用于電解處理，所述反電極位于該密封的內(nèi)部隔間。
應(yīng)當(dāng)了解到此處所述的范例及具體實(shí)施例只是為了說明的目的，且其中所揭示的多種修正和變化以及此申請(qǐng)中所述特征的組合將可建議給本領(lǐng)域技術(shù)人員，并皆包含在所述發(fā)明的精神和范圍，以及所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，此處所引用的所有公開文獻(xiàn)、專利及專利申請(qǐng)都被引用做為參考。
參考號(hào)列表
1工件，印刷電路板2輸送桿(僅在垂直沉浸設(shè)備中)3工件支架4洗滌槽、處理槽5接觸帶6支撐框架17的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器7電流供應(yīng)導(dǎo)體8進(jìn)入口的可移動(dòng)蓋9蓋20的支架10 固定蓋2011 洗滌液面12 傳導(dǎo)彈簧元件13 彈簧加載的接觸支架14 (可交換)接觸元件15 密封件16 不可溶反電極17 支撐框架18 反電極支架19 電流供應(yīng)導(dǎo)體7的絕緣外殼20 后支撐框架蓋21 位于該槽上的安裝板、支撐元件22 位移器氣缸23 位移器活塞24 切除部邊緣、印刷電路板1的邊緣25 電解液進(jìn)給管和排出管26 反電鍍的輔助電極
27 支撐框架上的安裝板28 密封輥29 輸送輥30 入口31 出口32 輸送方向33 軸管34 軸35 夾持臂36 雙接觸帶37 載送雙接觸帶36的共用支撐框架零件38 遠(yuǎn)端遮蔽件39 近接遮蔽件40 密封件41 密封框架42 導(dǎo)引軸
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)具有大體相對(duì)側(cè)緣(24)的至少表面導(dǎo)電的工件(1)進(jìn)行電解處理的裝置，該裝置包括工件的電流供應(yīng)裝置，每個(gè)電流供應(yīng)裝置包括接觸帶(5)，用于在該大體相對(duì)側(cè)緣(24)處與工件(1)電接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該接觸帶(5)配置成能夠夾持工件(1)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中至少兩個(gè)接觸帶(5)被結(jié)合成一個(gè)接觸框架，兩個(gè)接觸框架可被導(dǎo)引朝向彼此移動(dòng)或彼此相離開以開啟和關(guān)閉，從而使工件(1)能夠可拆卸地卡緊在這些接觸框架之間。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中這些接觸帶(5)被固定于一支撐框架(17)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中該支撐框架(17)的大小大體相同于該工件(1)的大小。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中該支撐框(17)的形狀大體相同于該工件(1)的形狀。
7.如權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)所述的裝置，其中該工件(1)為板狀長方形，且每個(gè)支撐框架(17)具有四個(gè)接觸帶(5)，其方向?yàn)榇篌w平行于該工件(1)的這些側(cè)緣。
8.如權(quán)利要求4-7中任一項(xiàng)所述的裝置，其中提供至少兩個(gè)支撐框架(17)來用于保持一板形工件(1)，每個(gè)支撐框架和該工件(1)的各側(cè)邊相關(guān)連。
9.如權(quán)利要求4-8中任一項(xiàng)所述的裝置，其中這些支撐框架(17)能夠直接或通過接觸帶(5)來夾持該工件(1)。
10.如權(quán)利要求4-9中任一項(xiàng)所述的裝置，其中這些支撐框架(17)通過用于容納處理流體的槽(4)中的支撐元件(6、22、23、27)被支撐在支撐點(diǎn)(21)上。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中這些支撐元件(6、22、23、27)配置成可移動(dòng)，以便該支撐框架(17)相對(duì)于在該槽(4)中的支撐點(diǎn)(21)的位置可以改變。
12.如權(quán)利要求10或11所述的裝置，其中這些支撐元件(6、22、23、27)配置成使得進(jìn)給到兩個(gè)支撐框架(17)和/或接觸框架之間的板形工件(1)能夠卡緊地固定于其間，每個(gè)框架關(guān)連于該工件(1)各側(cè)邊。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中該裝置包含放置成與該工件(1)相對(duì)的反電極(16)。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中該反電極(16)安裝于支撐框架(17)上。
15.如權(quán)利要求13或14所述的裝置，其中該反電極(16)可平行于該工件(1)的表面移動(dòng)。
16.如權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的裝置，其中該反電極(16)放置成基本上平行于該工件(1)，并可移動(dòng)地承載于支撐框架(17)之上。
17.如權(quán)利要求13-16中任一項(xiàng)所述的裝置，其中反電極(16)的大小大致對(duì)應(yīng)于要被電解處理的工件(1)上的有用區(qū)域。
18.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中測(cè)量探針安裝成與該工件(1)的表面相對(duì)。
19.如權(quán)利要求4-18中任一項(xiàng)所述的裝置，其中框架蓋(20)在支撐框架(17)和/或接觸框架上安裝成，使蓋(20)和工件(1)形成一封閉的隔間。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中蓋(20)可以阻隔流體、或大致可阻隔流體、或其中它們?yōu)殡x子可滲透。
21.如權(quán)利要求19或20所述的裝置，其中蓋(20)的形狀做成使反電極(16)放置在這些密閉的隔間中。
22.如權(quán)利要求19-21中任一項(xiàng)所述的裝置，其中用于將處理流體進(jìn)給到該密閉隔間的進(jìn)給管(25)，及用于由這些密閉隔間中抽離該流體的排出管(25)設(shè)在這些蓋(20)和/或這些支撐框架(17)中。
23.如權(quán)利要求4-22中任一項(xiàng)所述的裝置，其中在該裝置中所包含的支撐框架(17)、接觸帶(5)及反電極(16)可作為一個(gè)組合單元一起移動(dòng)，其方式為電解處理期間，該工件(1)是由此單元夾持，而這些接觸帶(5)可與該工件(1)電接觸，且在電解處理之后，該工件(1)可由該單元釋放，且該電接觸可再次分離。
24.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其中該裝置為用于處理為一電子印刷電路板的工件(1)的一輸送電鍍線的一部份或一沉浸設(shè)備的一部份。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中包含在該輸送電鍍線中的該裝置進(jìn)一步包括處理槽(4)，每一個(gè)處理槽配備有印刷電路板(1)的進(jìn)入和離開區(qū)域，以及輸送裝置(19)，和該電流供應(yīng)裝置(5)的電流源。
26.一種對(duì)至少表面導(dǎo)電的工件進(jìn)行電解處理的方法，其包括通過用作電流供應(yīng)裝置的接觸帶(5)，在大體相對(duì)側(cè)緣(24)處與該工件(1)進(jìn)行電接觸。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，進(jìn)一步包括借由這些接觸帶(5)及/或借由承載這些接觸帶(5)的支撐框架(17)來夾持該工件(1)。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包括，為了電解處理，可拆卸地將該工件(1)卡緊于這些接觸帶(5)和/或這些支撐框架(17)之間。
29.如權(quán)利要求26-28中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括將至少兩個(gè)各接觸帶(5)組合成一接觸框架，并可導(dǎo)引地分別移動(dòng)兩個(gè)接觸框架朝向彼此或彼此離開以開啟和關(guān)閉，從而使該工件(1)被可拆卸地卡緊在這些接觸框架之間。
30.如權(quán)利要求26-29中任一項(xiàng)所述的方法，其進(jìn)一步包括-提供具有四個(gè)支撐框腳的支撐框架(17)，其每個(gè)腿定向成大體平行于該長方形板狀工件(1)的側(cè)緣(24)，及/或?qū)⒅辽賰蓚€(gè)接觸帶(5)連接在一起成為一個(gè)接觸框架，及-通過各支撐框腳或通過一接觸帶(5)將兩個(gè)接觸框架及/或支撐框架(17)連結(jié)成使該板(1)可拆卸地卡緊在這些框架之間，及-電解處理該工件(1)。
31.如權(quán)利要求29-30中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括將反電極(16)在支撐框架(17)上放置成使它們至少在一側(cè)邊上面對(duì)該工件(1)。
32.如權(quán)利要求29-31中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括將框架蓋(20)在支撐框架(17)上及/或接觸框架上放置成使蓋(20)和該工件(1)形成封閉的隔間。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，進(jìn)一步包括將蓋(20)的形狀做成使反電極(16)位于這些密封的隔間之中。
34.如權(quán)利要求32或33所述的方法，進(jìn)一步包括通過蓋(20)中的進(jìn)給管(25)將處理流體進(jìn)給到這些封閉隔間中，或通過蓋(20)中的排出管(25)由這些封閉的隔間中抽離該流體。
35.如權(quán)利要求29-34中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括-由支撐框架(17)和/或接觸框架接收和夾持該工件(1)，-然后通過由電流供應(yīng)裝置(5)供應(yīng)電流到該工件(1)來開始電解處理，-然后在電解處理完成之后斷開電流供應(yīng)，及-最后將該工件(1)從支撐框架(17)及/或接觸框架上釋放。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，對(duì)于具有多個(gè)處理槽(4)的沉浸設(shè)備中的處理而言，其進(jìn)一步包括-由這些支撐框架(17)和/或由這些接觸框架接收和夾持該工件(1)，-將該工件(1)與這些支撐框架(17)和/或接觸框架一起沉浸到第一處理槽(4)中的第一處理流體中，-在這些處理槽(4)中的處理流體中，通過由電流供應(yīng)裝置(5)供應(yīng)電流給該工件(1)來電解處理該工件(1)，及-在完成該沉浸設(shè)備中的處理時(shí)，從這些支撐框架(17)和/或接觸框架處釋放該工件(1)。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，進(jìn)一步包括，在已經(jīng)將該工件(1)沉浸到第一處理槽(4)中之后，連續(xù)地將該工件(1)與支撐框架(17)和/或接觸框架一起沉浸到包含于其它處理槽(4)中的其它處理流體中。
38.如權(quán)利要求35所述的方法，對(duì)于輸送電鍍線中的處理而言，進(jìn)一步包括-在水平輸送方向上將該工件(1)移動(dòng)到該生產(chǎn)線中第一處理裝置的這些支撐框架(17)和/或這些接觸框架處，-在已經(jīng)被該生產(chǎn)線中第一處理裝置的這些支撐框架(17)和/或接觸框架接收之后，電解處理該工件(1)，及-在已經(jīng)在該第一處理裝置中處理該工件(1)之后，由該生產(chǎn)線中該處理裝置的支撐框架(17)和/或接觸框架釋放該工件(1)。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，進(jìn)一步包括，在已經(jīng)在該生產(chǎn)線中該第一處理裝置中處理該工件(1)之后-在該生產(chǎn)線中其它處理裝置中處理該工件(1)，及-在已經(jīng)在該生產(chǎn)線中任何個(gè)別的其它處理裝置中處理工件(1)之后，由該個(gè)別處理裝置的支撐框架(17)和/或接觸框架來釋放該工件(1)，并在水平輸送方向上移動(dòng)該工件(1)到其它的處理裝置。
40.如權(quán)利要求38或39所述的方法，進(jìn)一步包括由這些支撐框架(17)和/或接觸框架來夾持該工件(1)，于電解處理期間保持在該輸送電鍍線中的一個(gè)地方。
41.如權(quán)利要求38或39所述的方法，進(jìn)一步包括-在水平輸送方向上將夾持工件(1)的該支撐框架(17)和/或接觸框架從該輸送電鍍線中的進(jìn)入?yún)^(qū)域移動(dòng)到離開區(qū)域，及-于釋放該工件(1)之后，將這些支撐框架(17)和/或接觸框架從該離開區(qū)域移回到該進(jìn)入?yún)^(qū)域，以能夠接收一新的工件(1)。
全文摘要
在電解處理具有一非常薄的基本金屬化的印刷電路板期間所遇到的問題是，該處理會(huì)在該印刷電路板的表面上不同的區(qū)域中產(chǎn)生不規(guī)則的結(jié)果。為了克服此問題，本發(fā)明提供一種對(duì)至少表面導(dǎo)電的工件進(jìn)行電解處理的裝置，其具有至少兩個(gè)大體相對(duì)的側(cè)緣。該裝置包括該工件的電流供應(yīng)裝置，每個(gè)電流供應(yīng)裝置包括位于該相對(duì)側(cè)緣上的接觸帶，其能夠在大體相對(duì)側(cè)緣處與工件電接觸。
文檔編號(hào)C25D17/28GK1688753SQ03820951
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月4日
發(fā)明者賴因哈德·施奈德, 斯蒂芬·肯尼, 托爾斯滕·屈斯納, 沃爾夫?qū)て章逅? 貝爾特·里恩茨, 黑里貝特·斯特勒普 申請(qǐng)人:埃托特克德國有限公司