專利名稱：電解處理平坦工件的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝置及一種方法，該裝置及方法在傳送帶式生產(chǎn)線中用于電解處理平坦工件，更具體地講用于電解處理形成平坦形狀(例如形成帶或板形狀)的工件表面上的彼此電絕緣的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
為制造芯片卡(智能卡)、貨物價格標簽或識別標簽，人們使用箔片形塑料，其上制作有適宜的電功能所需的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
例如，傳統(tǒng)方法采用銅涂覆(copper coated)材料，利用蝕刻工藝通過所述銅涂覆材料制成所期望的金屬圖案。為降低該方法的成本并允許制造出比利用該蝕刻工藝所獲得的那些結(jié)構(gòu)更精細的結(jié)構(gòu)，存在使用電解沉積法制作金屬結(jié)構(gòu)的意圖。美國專利No.4560445中闡述了用于制造天線線圈的公知方法。因此，可使用包括以下方法步驟的方法于聚烯烴膜上制作金屬結(jié)構(gòu)膨脹、蝕刻、調(diào)節(jié)塑料供隨后吸附催化活性金屬；沉積催化活性金屬；印制負像形式的掩模；加速催化活性連接；無電處理及電解金屬電鍍。
用于金屬電鍍條帶的工藝包括多種電鍍方法。多年來，所謂的卷帶式處理設(shè)備已經(jīng)針對該目的用于傳送帶式生產(chǎn)線，材料通過傳送帶式生產(chǎn)線被傳送并在運輸期間與處理液體接觸。各條帶被電接觸以便電解金屬沉積。接觸電極適合于該目的。對于電解處理而言，可在該處理設(shè)備中的處理液體內(nèi)設(shè)置兩個所需的電極(即接觸電極及反電極)或僅設(shè)置反電極。
例如，專利公開文獻DE 10065643C2說明了一種用于電鍍或用于電解蝕刻導(dǎo)電條帶形工件的裝置，其中用于建立電接觸的接觸輥及反電極這兩者均被設(shè)置在槽內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)的問題在于接觸輥于槽內(nèi)也會被金屬電鍍，以致存在沉積在接觸輥上的金屬損壞敏感箔片的風(fēng)險。
出于避免或減少電解槽內(nèi)陰極上的金屬沉積物的目的，專利公開文獻WO 03/038158A說明了一種通過電鍍結(jié)構(gòu)而加強的電鍍設(shè)備，其中所述電鍍結(jié)構(gòu)已經(jīng)被構(gòu)造成在用于條帶的卷帶式設(shè)備中的基板上導(dǎo)電，其中陽極及旋轉(zhuǎn)接觸輥都位于電解槽中。在其朝基板旋轉(zhuǎn)的一側(cè)上，接觸輥被連接至直流電源的負極而在旋轉(zhuǎn)離開基板的一側(cè)上，則連接至該電源的正極。此可借助于以與直流電機的集電極類似的方式分段該接觸輥而使之成為可能。結(jié)果，可借助于將電位改向陽極來剝離正常操作時該輥旋轉(zhuǎn)一圈期間沉積于該接觸輥上的金屬。該方法的主要缺點在于隨著沉積于該輔助陰極上的層變得愈來愈厚，必須定期從機器上移除自該陽極極化的接觸輥上移除的金屬。
另一基本缺點在于僅可電解處理在其整個區(qū)域上導(dǎo)電的表面，然而卻不能電解處理彼此電絕緣且期望用于產(chǎn)生例如天線線圈的結(jié)構(gòu)。
因此，專利公開文獻DE 19951325Al揭示了一種用于對電絕緣箔片(foil)材料表面上彼此電絕緣的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)實施非接觸式電解處理的裝置及方法。由此，將該材料于一傳送路徑上傳送通過一處理設(shè)備，同時使其與處理液體接觸。在運輸過程中，該材料被引導(dǎo)穿過至少一個電極結(jié)構(gòu)，其中所述電極結(jié)構(gòu)相應(yīng)地包括陰極極化的電極及陽極極化的電極，陰極極化的電極與陽極極化的電極反過來與處理液體接觸。電源使電流流經(jīng)所述各電極以及所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。出于此目的，以基本上不允許電流在該兩個相反極化的電極之間直接流動的方式將所述各電極彼此屏蔽。所述方法的缺點在于所沉積的金屬層僅具有一減小的涂覆厚度，這是因為作為該電極結(jié)構(gòu)的結(jié)果，金屬一方面被沉積，而另一方面，當工件被引導(dǎo)穿過該陰極極化的電極時，所述金屬至少部分地還會再次溶解。
專利公開文獻DE 10065649A1提出一種用于對具有一個導(dǎo)電表面的柔性條帶實施電化學(xué)滾筒式處理的裝置，該裝置具有位于該電解液外側(cè)的陰極接觸輥。其周圍纏繞有所述條帶的特定陽極輥以可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)置于電解液中。因此，所述陽極輥設(shè)有一可滲透離子的電絕緣層，該電絕緣層使所述各條帶保持與該陽極間隔開限定的且盡可能小的距離。但是，不能處理具有彼此電絕緣的結(jié)構(gòu)的表面。
專利公開文獻DE 4413149A1公開了一種用于印刷電路板的傳送帶化電鍍線，其特別包括接觸輥以及例如電解液中的可溶式陽極。為避免在提供與待金屬化處理物品的滾動接觸的接觸輥的接觸表面上沉積非期望的金屬，在接觸輥上設(shè)置接觸區(qū)段，所述接觸區(qū)段借助于一換向器交替地被陰極化或被陽極化且提供與所述物品陰極接觸而同時于旋轉(zhuǎn)離開所述物品的區(qū)域中被陽極極化。結(jié)果，在非期望的金屬沉積后直接實現(xiàn)自我剝離。
結(jié)果，公知的方法不允許電解處理具有較小及極小結(jié)構(gòu)的表面，所述結(jié)構(gòu)彼此電絕緣且例如于條帶處理或傳送帶化線中成本高效地以箔片條帶形式沉積于電絕緣工件上。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的根本問題在于避免公知的電解處理裝置及方法的缺點，并且更具體地講找出一種這樣裝置及方法，其允許連續(xù)電解處理導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)在電絕緣箔片或板材料的表面上彼此電絕緣，從而改進現(xiàn)有技術(shù)。出于此目的，該裝置具有非常緊湊的結(jié)構(gòu)，并且更具體地講提供接觸元件，從而避免與接觸元件的不期望的金屬化處理相關(guān)的公知的問題。更具體地講，所述方法及裝置將要用于制造箔片材料，所述箔片材料設(shè)有極小的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，并且可用作芯片卡的部件，其中所述芯片卡例如用于標記以及自動識別和分配配送站中的貨物，或者作為電子識別卡例如以便出入控制?？梢詷O低的成本超大規(guī)模地制造這種類型的電子部件。此外，可利用該方法及該裝置來制造印刷電路技術(shù)中的印刷電路箔片及這樣的印刷電路箔片，其具有汽車工程中或通訊電子裝置中的普通電路(例如用于玩具)。此外，所述裝置及所述方法允許增加涂覆厚度。
在克服該問題中，本發(fā)明提供根據(jù)權(quán)利要求1的裝置以及根據(jù)權(quán)利要求20的方法。在從屬權(quán)利要求中說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
根據(jù)本發(fā)明的方法及裝置用于電解處理(更具體地講)電絕緣平坦工件的表面上或平坦工件上完全導(dǎo)電的表面上彼此電絕緣的小導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，這種工件優(yōu)選形式為條帶或板，更具體地講為設(shè)有這種導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的塑料帶(塑料箔片)或耐化學(xué)紙(例如，樹脂浸漬紙)。這種類型的結(jié)構(gòu)具有幾厘米(例如2至5cm)的尺寸。優(yōu)選地，所述裝置及所述方法用于通過以下方式實現(xiàn)金屬化處理及剝離處理(蝕刻、輕微蝕刻)，即相應(yīng)地相對于對應(yīng)抵靠的工件改變各區(qū)段的極性。出于簡化原因，隨后給出的說明涉及金屬化處理。
本發(fā)明的裝置包括
a)至少兩個傳送路徑，所述傳送路徑大致彼此平行延伸，并且在所述傳送路徑上所述工件優(yōu)選沿相應(yīng)的傳送方向被連續(xù)傳送，而所述工件上的結(jié)構(gòu)被電解處理，b)至少一個組件，所述組件設(shè)置在所述傳送路徑之間，并且包括第一旋轉(zhuǎn)接觸電極以及第二旋轉(zhuǎn)接觸電極，而所述第一和第二接觸電極與所述傳送路徑中的相應(yīng)的一個傳送路徑相關(guān)聯(lián)，其中所述第一及第二電極抵靠著所述工件，而同時與相應(yīng)的另一個傳送路徑間隔開，其中c)所述第一和第二接觸電極在它們的周邊上分別包括至少兩個區(qū)段，所述各區(qū)段彼此絕緣，并且連接至電源，其中d)所述第一接觸電極的第一區(qū)段，其抵靠著在第一傳送路徑上傳送的所述工件；所述第二接觸電極的第一區(qū)段，其抵靠著在第二傳送路徑上傳送的所述工件，所述第一和第二接觸電極的所述對應(yīng)第一區(qū)段連接至所述電源的第一極，并且其中a)所述第一接觸電極的第二區(qū)段，其轉(zhuǎn)向在所述第二傳送路徑上傳送的工件，并且與所述第二傳送路徑間隔開；以及所述第二接觸電極的第二區(qū)段，其轉(zhuǎn)向在所述第一傳送路徑上傳送的工件，并且與所述第一傳送路徑間隔開；所述第二區(qū)段連接至所述電源的第二極，以便在所述第一和第二接觸電極的所述對應(yīng)第二區(qū)段與所述工件之間形成用于處理所述工件的電解區(qū)E，電流流經(jīng)所述電解區(qū)，并且b)所述組件和所述工件與處理液體接觸。
應(yīng)了解，在此所使用的術(shù)語“組件”限定為包括多個具有上述特征b)、c)、d)及e)的接觸電極的組件。因此，應(yīng)理解，本發(fā)明涵蓋任何結(jié)構(gòu)，其中所述裝置包括一個或多個組件，每個所述組件或者至少它們中的一個組件包括兩個或多于兩個的具有上述特征的接觸電極。
所述接觸電極具有導(dǎo)電表面，且優(yōu)選地設(shè)有以類似于直流電極中的集電極的方式劃分的區(qū)段。所述各區(qū)段優(yōu)選通過絕緣件而彼此絕緣。可借助于滑動接觸、滾動接觸或汞接觸的方式將電流輸送至不同的區(qū)段。
此外，電絕緣隔離壁可設(shè)置在相鄰的接觸電極之間，以便防止或減少相鄰的接觸電極之間的直流電流。此外，可緊密地并排布置所述接觸電極，以便還適于充分地接觸小尺寸的結(jié)構(gòu)。
組件的所述各接觸電極優(yōu)選以大致相同的速度旋轉(zhuǎn)。出于此目的，同步裝置可連接在組件的所述兩個接觸電極之間。連接接觸電極的、形式為齒輪的中間輪、齒形帶、鏈條等可用作為同步裝置。
根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法其特定特征在于，所述旋轉(zhuǎn)接觸電極的雙重功能通過同時將所述接觸電極在轉(zhuǎn)向所述第一傳送路徑的那側(cè)極化為陽極而在轉(zhuǎn)向所述第二傳送路徑的那側(cè)上極化為陰極，當轉(zhuǎn)向所述第二傳送路徑的、用于接觸所述工件的電極的側(cè)部被陰極極化時已經(jīng)非期望地沉積在所述接觸電極上的金屬將在相反側(cè)上被剝離，且在轉(zhuǎn)向所述第一傳送路徑的電極的側(cè)部用作陽極時被沉積在所述工件上。出于此目的，所述工件經(jīng)由所述第一接觸電極的第一區(qū)段和所述第二接觸電極的第一區(qū)段(它們分別抵靠著位于所述傳送路徑的相應(yīng)一個路徑上的所述工件)電連接至電源的一(第一)極。所述第一接觸電極的第二區(qū)段及所述第二接觸電極的第二區(qū)段(它們分別轉(zhuǎn)向位于相應(yīng)的其它傳送路徑上的所述工件)被電連接至所述電源的另一(第二)極，而且不接觸在所述傳送路徑上傳送的工件。結(jié)果，電流流經(jīng)用于處理所述工件的電解區(qū)E，其形成在所述第一和第二接觸電極的所述對應(yīng)第二區(qū)段與所述被接觸的工件之間。因此，從所述第二區(qū)段剝離的金屬將沉積在所述工件上，出于此目的，所述電解區(qū)E形成相應(yīng)的電解電池。隨著所述組件的所述接觸電極旋轉(zhuǎn)，所述區(qū)段相應(yīng)地改變極性，并且因此第一區(qū)段將變成第二區(qū)段且反之亦然。金屬將可能被沉積于先前陰極極化的(第一)區(qū)段上，且如果所述區(qū)段被陽極極化而變成第二區(qū)段，則金屬將被再次溶解，此將導(dǎo)致所述組件的所述接觸電極自我剝離，并且用于剝離所述接觸電極的電流同時金屬化處理工件。所述接觸電極的有利的雙重功能及所述接觸電極的區(qū)段在旋轉(zhuǎn)期間的極性改變，取決于在旋轉(zhuǎn)期間所述區(qū)段是否抵靠著所述工件，允許防止金屬聚集在所述接觸電極上，并且因此防止干擾電鍍處理。
這既省去用于剝離所述接觸電極的輔助電極還省去附加陽極。這使得可提供一種這樣的裝置，其具有高效且緊湊的結(jié)構(gòu)，允許在無需較多能量、材料及維修費用的情況下實現(xiàn)良好涂覆厚度。
對于電解處理工件而言，可在金屬化處理過程中沉積諸如銅、鎳、金、銀、鉑、錫或它們的合金的金屬。如果所述工件被金屬電鍍，則抵靠著工件或在其上滾動的、接觸電極的那些區(qū)段(第一區(qū)段)的電位可例如朝陰極改變，而不抵靠著所述工件而與其間隔開的那些區(qū)段(第二區(qū)段)則被陽極極化。結(jié)果，在一個傳送路徑上的陰極極化的工件與組件的兩個接觸電極中的第二接觸電極的陽極極化的區(qū)段之間形成第一電解區(qū)，而相應(yīng)地在另一傳送路徑上的陰極極化的工件與第一接觸電極的陽極極化的區(qū)段之間形成第二電解區(qū)。如果從工件上電解去除(剝離)金屬，則相應(yīng)地以相反的方式極化所述對應(yīng)的區(qū)段。
為實現(xiàn)對工件的高效電解處理，可在傳送路徑之間設(shè)置多個組件。分別具有多個組件的多個裝置還可在處理線中以彼此前后和/或并排(彼此上下)的方式安置在一排中。為了改進工件的導(dǎo)向且更具體地講改進接觸，附加的傳送滾筒可設(shè)置成相對例如正對所述工件的另一側(cè)上的接觸電極，所述傳送滾筒還在所述工件上滾動。可將多個這種類型的處理線安裝成一排，并且所述處理線可包括附加的工作站，例如干燥工作站、用于工件的存儲工作站等。
對于處理而言，工件的表面在相應(yīng)地轉(zhuǎn)向接觸電極的側(cè)部被電解處理。在裝置中以各種不同的方式處理工件，例如塑料條帶、耐化學(xué)紙(例如樹脂浸漬紙)或板，它們具有彼此電絕緣的小導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。例如，在各種不同流動輸送方向相同或相反的情況下，可在所有傳送路徑上處理不同的工件流。還可以引導(dǎo)穿過所述裝置，并且在所述裝置中進行處理只一個工件流，重新定向或轉(zhuǎn)移裝置，例如轉(zhuǎn)向輥或其它重新定向或轉(zhuǎn)移裝置在這種情況下安置在所述裝置的相應(yīng)的反轉(zhuǎn)點處，所述重新定向或轉(zhuǎn)移裝置用于將所述工件從一個傳送路徑重新定向或轉(zhuǎn)移至另一個路徑，因而在前向路徑或返回路徑上移動所述工件通過接觸電極。
如果在工件的相同表面上與其它結(jié)構(gòu)電絕緣的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)經(jīng)過設(shè)置在所述材料中的電鍍通孔電連接至安置在所述工件的相應(yīng)相反表面上的其它結(jié)構(gòu)，則隨著位于遠端側(cè)部上的結(jié)構(gòu)通過所述電鍍通孔而被電接觸，轉(zhuǎn)離所述接觸電極的側(cè)部也可被電解處理。在這種情況中，提供附加的工作電極，例如其它陽極(附加陽極)，其設(shè)置在不轉(zhuǎn)向接觸電極的工件的側(cè)部上。對于兩側(cè)處理而言，可使用可溶及不可溶陽極這兩者作為陽極。
如果不是貫通電鍍所述結(jié)構(gòu)，則組件還可布置成，工件借助于重新定向或轉(zhuǎn)移裝置在多個傳送路徑上被引導(dǎo)穿過所述裝置，而所述傳送路徑位于所述各組件之間，以便可在任一側(cè)上處理所述工件。在這種情況中，在一特定實施例中，在沒有為工件提供傳送路徑的情形下，可引導(dǎo)所謂的模板(dummies)、例如，金屬板或無端金屬帶穿過所述接觸電極組件并予以處理，而非相應(yīng)外側(cè)傳送路徑上的工件。所述模板被電接觸，因此構(gòu)成相對于所述接觸電極的陽極極化的外側(cè)區(qū)段的相反極。已沉積在所述模板上的金屬在所述模板離開所述裝置后被化學(xué)蝕刻掉，或者例如在無端金屬帶的情形中，可在返回路徑上被電解去除。為可再循環(huán)性，所述模板優(yōu)選包括不銹鋼。該實施例適合于工件在兩個相鄰的組件之間被引導(dǎo)的情況，其中在這種實施例中，所述組件共用一個傳送路徑(以在該傳送路徑上處理所述工件)。
接觸電極還可優(yōu)選地被用于傳送工件，從而可通過節(jié)省僅適于輸送的裝置例如傳送輥或滾筒而進一步減少裝置的復(fù)雜性。
所述各接觸電極之間的間距應(yīng)選擇得足夠小以致于仍可以通過供應(yīng)電流而輕易地電解處理例如2至5cm的非常小的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。如果所述間距因所述接觸電極的所選擇的直徑而不可能再減小，則當沿工件的運輸方向觀看時所述接觸電極還可相互套在一起。出于此目的，設(shè)置于所述接觸電極之間的絕緣隔離壁可具有彎曲形狀。所述絕緣壁的彎曲形狀還允許減少所述接觸電極上的集電極形區(qū)段的數(shù)量，這是因為由絕緣壁所提供的屏蔽效應(yīng)包括較大的周圍區(qū)域。結(jié)果，為反電極側(cè)供電的滑動接觸件還可被選擇為具有比在工件上滾動的電極側(cè)更大的尺寸，以便可延長金屬化處理的持續(xù)時間。
通過以這種方式布置所述接觸電極，可以可靠地金屬化處理甚至極小的、彼此電絕緣的結(jié)構(gòu)。相鄰的接觸電極之間的間距越小，則所述結(jié)構(gòu)的端部區(qū)域與中心區(qū)域的涂覆厚度差異就越小(當沿輸送方向觀看時)。這是由于這樣的事實，即所述結(jié)構(gòu)同時由接觸電極接觸，并且僅僅在引導(dǎo)通過本發(fā)明的裝置的傳送路徑的特定行進距離上位于電解區(qū)中。至于關(guān)注端部區(qū)域，這種設(shè)置僅僅在這種情況下適用，即所述裝置中的接觸電極之間的間距如此小以至于隨著工件被傳送穿過所述裝置，所述結(jié)構(gòu)可總是由至少一個接觸電極接觸。僅僅如果所述結(jié)構(gòu)相當大或者如果所述接觸電極之間的間距比較小則這才是可能的。因此，所述接觸電極之間的間距至多應(yīng)為幾個厘米，以允許盡可能切實可行地均勻地金屬化處理僅具有幾個厘米尺寸的結(jié)構(gòu)。
基本上，可采用多個實施例實現(xiàn)上述原理。特別優(yōu)選的第一實施例包括，工件沿水平輸送方向在裝置中被傳送。在這種情形中，工件可沿水平或沿豎直或沿傾斜方向被傳送。所述裝置在入口側(cè)包括至少一個開口并在其出口側(cè)包括一個開口例如槽，以允許工件進出該裝置。為防止過多處理液體流過所述槽，可在所述傳送路徑的相應(yīng)一側(cè)上的開口上設(shè)置密封元件例如密封輥。此外，可環(huán)繞所述通道開口設(shè)置多個擋泥板及用于處理液體的收集罐或位于所述通道開口下方的相應(yīng)的室。外流的處理液體匯集于收集罐中，并例如借助于適合的泵及管線返回至本發(fā)明的裝置。
在所述裝置中，多個接觸電極的組件可以彼此前后的方式設(shè)置在一排中。由此，可實現(xiàn)所述裝置以及因而所述電解區(qū)的非常緊湊的結(jié)構(gòu)。
更具體地講，還通過接觸電極之間所實現(xiàn)的最小間距來確定待處理的絕緣結(jié)構(gòu)的最小尺寸。該最小間距尤其取決于接觸電極的空間尺寸并且取決于電解區(qū)中所述接觸電極的區(qū)段與所述工件之間的間距。因此，有利的是，將所述接觸電極構(gòu)造為具有較小直徑的輥以便可將所述輥或所述滾筒電極的縱向軸之間的間距選擇為極小。如此成為可能的緊密組件允許電解處理2厘米或甚至更小級別尺寸的結(jié)構(gòu)。
使用具有最小可能尺寸的(例如，圓形)接觸電極來減小所述電極之間的最小間距的目的通常與(更具體地講在使用彈性接觸材料時)接觸電極的所產(chǎn)生的機械不穩(wěn)定性的問題相抵觸。該問題可優(yōu)選地通過機械穩(wěn)定具有金屬軸的接觸輥而被解決。
當僅在一側(cè)上完成處理時，所述接觸電極可例如通過接觸輥和相反的無電流輥(支撐或傳送輥)接觸工件。
作為輥及滾筒的替代，旨在附著在工件的表面上擦拭的旋轉(zhuǎn)刷或?qū)щ姷暮＞d形裝置可用作為接觸電極。其先決條件是根據(jù)本發(fā)明的適合分段及給所述離散區(qū)段供電的電源。因此，刷子或?qū)щ娡繉拥淖冃尾辉试S產(chǎn)生與相鄰的區(qū)段的短路。
接觸電極借助于傳送滾筒并借助于重力和/或借助于彈簧力而被推壓在工件的表面上。
根據(jù)本發(fā)明的裝置可設(shè)置于處理罐中，所述處理罐可在工件的入口及出口處包括諸如密封唇的密封元件和/或用于將液體限制于處理罐內(nèi)的刮板，由此形成一電解設(shè)備。可附加地設(shè)置擠壓輥，所述擠壓輥可在例如從液體中移除箔片或板時保留該液體，同時可靠地引導(dǎo)工件。所述密封裝置(密封元件)用于盡可能完全地將液體限制于罐中以在可能的最大程度上防止處理液體排放。如果將要在一豎直位置水平傳送工件，則這是特別重要，這是因為在這種情形中，壓力在處理液體中產(chǎn)生，結(jié)果則會導(dǎo)致所述通道開口的下側(cè)區(qū)域中壓力極高。還可從上方經(jīng)過所述液體槽液位將工件傳送入電解設(shè)備中，特別是如果在將要處理箔片條帶材料。在這些情況下，無需在處理罐的側(cè)壁上設(shè)置用于所述工件的入口和出口。
所述接觸電極以及工作電極(例如附加陽極)優(yōu)選是細長的，并且更具體地講可延伸跨越工件的整個有用(擬處理)寬度，優(yōu)選大致橫貫于工件的輸送方向。
如果在該線路中將處理板形工件，則設(shè)置轉(zhuǎn)移裝置來替代轉(zhuǎn)向輥。轉(zhuǎn)移裝置例如包括在傳送路徑的任一側(cè)上安設(shè)的傳送或?qū)驖L筒。來自一個傳送路徑的板進入保持其的轉(zhuǎn)移裝置。只要所述板已完全進入轉(zhuǎn)移裝置后，則所述裝置樞轉(zhuǎn)至返回傳送路徑并釋放所述板。為防止傳送路徑上相鄰的板之間的間隔太大，該轉(zhuǎn)移裝置可例如在所述傳送路徑之間完成上下運動外，還完成向前與返回運動。該向前與返回運動選擇得較大以致于轉(zhuǎn)移后所述板之間的間距對應(yīng)于轉(zhuǎn)移前的間距。如果僅在一側(cè)上涂覆板形工件，則該轉(zhuǎn)移裝置還可完成組合的旋轉(zhuǎn)及向前/返回運動，以便在所述工件已改變方向后，所述工件的先前已向下轉(zhuǎn)動的待處理的側(cè)部將朝向區(qū)段式接觸電極向上轉(zhuǎn)動。
輥形接觸電極優(yōu)選可由彈性導(dǎo)電材料制成。結(jié)果，在一側(cè)上，可將極高的電流傳輸至所述工件的表面上，而在另一側(cè)上，所述接觸電極之間的間距及所述接觸電極與所述電解區(qū)之間的間距將減小，這是因為決定此間距的所述電極與所述工件的表面之間的接觸表面并非類似于剛性輥上的窄長表面而是較寬的表面。
可將金屬/塑料復(fù)合材料，更具體地講由具有高比例導(dǎo)電填充物的彈性塑料形成的復(fù)合材料用作接觸電極的彈性材料。所述復(fù)合材料包括作為粘合體的彈性體，例如橡膠、硅、或電化學(xué)穩(wěn)定的其它彈性塑料，以及導(dǎo)電填充物。所述粘合體還包括在電子裝置制作中使用的不完全固化的導(dǎo)電膠。該導(dǎo)電填充物在制作過程中與此類材料混合。由此，獲得金屬/塑料復(fù)合物。
還被稱作填隙成分的所述填充物優(yōu)選包括金屬，其形式為粉末、纖維、針、柱體、珠、絮片、氈狀及其它形狀。整個接觸材料中可包括的填充物的百分比可高達90重量％。隨著填充物的百分比增加，該金屬/塑料復(fù)合物的彈性將減弱，但導(dǎo)電性增加。此兩種變化適合于特定應(yīng)用。任何同時具有導(dǎo)電性的電化學(xué)穩(wěn)定的材料適合用作為填充物。當前的填充物例如為鈦、鈮、鉑、金、銀、不銹鋼及導(dǎo)電炭(electrocoal)。還可例如使用鍍鉑、鍍銀或鍍金顆粒，例如由鈦、銅、鋁或玻璃制成的珠。
在本發(fā)明的特定實施例中，接觸電極的區(qū)段可包括邊界線，它們相對于電極的軸以α＞0的角度傾斜，并且還相對于工件輸送方向傾角指向。通過這種設(shè)置，由所述區(qū)段之間的間隔(例如由所述間隔的絕緣件)產(chǎn)生的屏蔽效應(yīng)將不再被轉(zhuǎn)移至工件上的特定區(qū)域而將被均化。這導(dǎo)致了在金屬化處理的過程中均勻沉積金屬。此外，所述邊界線的角度α還可在接觸電極的一個或多個區(qū)段上具有不同的值?？衫缫訸形線的形式構(gòu)造所述邊界線。
為可靠地提供特別緊湊結(jié)構(gòu)，可將所述接觸電極作為緊湊組件容納在公共的承載框架上。
根據(jù)本發(fā)明的裝置優(yōu)選為條帶處理線中的一組成部分，每一條帶處理線包括至少一個第一及一個第二儲存裝置，用于儲存工件，例如儲存鼓(滾筒式)。此外，這種類型的處理線通常包括傳送構(gòu)件，其用于從所述至少一個第一儲存裝置到所述至少一個第二儲存裝置將工件傳送通過所述處理線。另外，可設(shè)置用于引導(dǎo)敏感工件的裝置，從而所述敏感工件保持精確直線路徑，所述裝置例如為橫向分界滾筒，并且可設(shè)置用于調(diào)整傳送輥位置的裝置。出于此目的，可沿傳送路徑設(shè)置傳感器，所述傳感器連續(xù)地記錄工件的外側(cè)邊緣的位置，并且在檢測到非允許的偏差后調(diào)整用于傳送和/或引導(dǎo)的箔片的裝置。
更具體地講，所述裝置適合于以諸如箔片的條帶形狀將金屬沉積在薄工件上。這種類型的箔片可例如包括聚酯、聚酰胺或聚烯烴，更具體地講聚乙烯。
更具體地講，可利用所請求保護的裝置在塑料箔片材料上制成線圈形結(jié)構(gòu)。這種類型的線圈形結(jié)構(gòu)可用作天線，其用于數(shù)據(jù)載體(智能卡)上的非接觸式數(shù)據(jù)傳輸；包括這種類型天線的載體可例如承載集成電路，該集成電路與該天線由引線電連接，從而該天線中產(chǎn)生的電脈沖發(fā)送至集成電路，在那里，電脈沖例如被存儲，或者借助于天線接收的數(shù)據(jù)被處理為電信號。信號處理允許例如考慮到已儲存的其它數(shù)據(jù)而轉(zhuǎn)換所供應(yīng)的數(shù)據(jù)，該如此獲得的數(shù)據(jù)反過來被儲存和/或傳送至該天線。然后由該天線傳輸?shù)倪@些數(shù)據(jù)可被接收在接收天線中，從而所發(fā)射的數(shù)據(jù)可與例如在數(shù)據(jù)載體上由該天線所接收的數(shù)據(jù)相比較。這種類型的數(shù)據(jù)載體可例如在物流業(yè)中及零售業(yè)中使用，例如作為貨物上的非接觸式可讀價格標簽或識別標簽，還可用作為與人有關(guān)的數(shù)據(jù)載體，例如用于出入控制的滑雪卡、RFID(射頻感應(yīng)裝置)標簽及身份卡或用作汽車的識別裝置。
設(shè)有電絕緣金屬結(jié)構(gòu)的箔片的其它應(yīng)用領(lǐng)域例如是用于制造汽車工程中或通訊電子裝置中的簡單電路，例如用于玩具或手表的簡單電路。這些材料還可用于設(shè)備的主動式及被動式電磁屏蔽或用作建筑物及服裝織物上的屏蔽網(wǎng)格材料。
所述數(shù)據(jù)載體可由諸如聚酯箔片或聚氯乙稀箔片的箔片制成，利用根據(jù)本發(fā)明的裝置，在所述箔片上已經(jīng)電解制成電絕緣結(jié)構(gòu)。出于此目的，設(shè)有金屬化結(jié)構(gòu)并且利用所述裝置制成的箔片，根據(jù)在其上以多重印刷方式所制造的結(jié)構(gòu)圖案，被劃分成對應(yīng)于相應(yīng)數(shù)據(jù)載體的尺寸的離散的箔片件。然后，可將所述集成電路施加至箔片件上且將所述金屬結(jié)構(gòu)電連接至所施加的集成電路。更具體地講，粘合處理可用于此目的。不僅可以以未設(shè)有載體且最終封裝的芯片形式實施所述集成電路，且其還可施加至諸如TAB載體(TAB-帶自動粘合)的載體上并置放于所述箔片上。在所述集成電路已完成電接觸后，該箔片件處理成最終數(shù)據(jù)載體，所述箔片件例如還與其它箔片層疊，從而形成其中釬焊有天線的卡。
更具體地講，可以下述方式制造數(shù)據(jù)載體上的電絕緣結(jié)構(gòu)在箔片所卷繞的儲存鼓上設(shè)置箔片材料，其優(yōu)選為條帶形式，并且例如具有從20至50μm范圍的厚度以及20cm、40cm或60cm的寬度。
首先，條帶設(shè)有待制造的結(jié)構(gòu)，其中，活化劑漆或活化劑膏(paste)例如印制在箔片的表面上。出于此目的，所述漆或膏可例如包含貴金屬化合物、更具體地講包含鈀化合物、優(yōu)選包含有機鈀配合物(complex)。此外，該漆或膏包含粘合體以及其它當前組分，例如溶劑、染料及觸變劑。優(yōu)選借助于一輥將該漆或膏印刷在被引導(dǎo)通過該輥的箔片上，更具體地講，借助于平版、凹版或光刻印刷處理方法，但還可借助于絲網(wǎng)印刷或借助于滾筒式絲網(wǎng)印刷處理方法。出于此目的，該漆或膏從一儲罐轉(zhuǎn)移至一分配輥上、從該分配輥轉(zhuǎn)移至該印刷輥上且從該印刷輥轉(zhuǎn)移至該箔片上。使用合適的刮板從所述分配輥并且從所述印刷輥刮除多余的漆或膏?？衫缬糜层t涂覆所述印刷輥。所述箔片借助于軟反壓輥(“軟輥”)壓靠在印刷輥上，以便高效地涂墨。在該活化劑印刷工作站之后的工作站中，干燥印刷在該箔片上的油墨。出于此目的，傳送該條帶形箔片材料穿過一干燥路徑，該干燥路徑例如是由IR輻射器或熱空氣鼓風(fēng)機構(gòu)成，或還可包括UV輻射器，如果活化劑漆或活化劑膏中的粘合體將在UV輻射作用下發(fā)生反應(yīng)而干燥(優(yōu)選不帶溶劑)。這些干燥設(shè)備優(yōu)選設(shè)置在所述條帶形材料被傳送穿過的干燥通道中。在已經(jīng)通過所述干燥工作站后，所述條帶形材料抵達另一個條帶存儲設(shè)施，其更具體地講是由一鼓形成。在從所述材料退繞的第一儲存鼓至所述材料被重新收集的第二儲存鼓的路徑上，借助于滾筒(滾筒式方法)導(dǎo)向并伸展所述材料。
接下來，以無電方式和/或電解方式金屬電鍍已印刷有活化劑漆或活化劑膏的條帶形箔片，以形成所述金屬結(jié)構(gòu)。
出于此目的，已印刷有活化劑漆或膏的箔片從所述儲存鼓上退繞，并被引導(dǎo)穿過處理線的各種不同的連續(xù)的處理站，所述條帶形材料附著在轉(zhuǎn)向輥上被導(dǎo)向并被伸展(滾筒式方法)?；旧希€可將該條帶形材料直接從印刷處理過程傳送至濕式化學(xué)處理而不對該材料做任何進一步的中間儲存。
在第一處理步驟中，印刷的材料被轉(zhuǎn)移至還原劑中，所述還原劑通常為水溶液中的強還原性制劑，例如硼氫化鈉、氨基硼烷(amino borane)(例如二甲胺基硼烷(dimethyl amino borane))或次磷酸鹽。在所述還原劑中，包含于該漆或該膏中的氧化貴金屬被還原成貴金屬(metallic noble metal)，例如還原成金屬鈀。在還原后，該條帶被輸送至一沖洗工作站，在這里用水將多余的還原性制劑沖洗掉。優(yōu)選將一噴淋沖洗工作站用于此目的。接下來，以無電方式將一極薄(0.2至0.5μm厚)的銅層沉積于所述活化劑結(jié)構(gòu)上。銅沉積在所述結(jié)構(gòu)上是由該還原性制劑內(nèi)形成的貴金屬核所初始化的，而在非印刷區(qū)域上則不沉積銅。包含甲醛以及酒石酸鹽、乙二胺四乙酸鹽(ethylene diamine tetraacetate)或四-(丙-2-醇-基)-乙二胺(tetrakis-(propane-2-ol-yl)-ehtylene)的電解槽可用作該銅電解槽。在鍍銅后，所述條帶形材料被傳送至一沖洗工作站，其中通過用水噴淋沖洗的方式剝除多余的銅電鍍?nèi)芤?bath)。
接下來，所述條帶形材料輸送至根據(jù)本發(fā)明的裝置，其中現(xiàn)在導(dǎo)電的材料選擇性地涂有附加的金屬，例如銅。優(yōu)選地，沉積銅。任何公知的電解鍍銅電鍍槽可用于電解銅沉積，例如包含焦磷酸鹽、硫酸、甲烷磺酸(methane sulfonic acid)、氨基磺酸(amidosulfuric acid)或四氟硼酸(tetrafluoroboric acid)的電鍍槽。例如，特別合適的電鍍槽是可包含硫酸銅、硫酸及少量氯化物以及添加劑(例如有機硫磺化合物、聚乙二醇醚(glycolether)化合物及聚乙烯醇)的硫酸電鍍槽。該硫酸電鍍槽優(yōu)選以盡可能高的陰極電流密度在接近室溫的溫度而操作。如果將選擇例如10A/dm2(活性結(jié)構(gòu)表面)的陰極電流密度，則將會以大約2μm/min的速度沉積銅。利用大約2.5至7.5m長的線路，可沉積從5至15μm厚的銅層，如果箔片條帶傳送穿過根據(jù)本發(fā)明的裝置的速度為1m/min，而所述工件通過一次。如果材料被傳送穿過所述裝置多次，則可相應(yīng)縮短該線路或可沉積金屬以提供更大的涂覆厚度。
可以以直流電的形式將電流供應(yīng)至本發(fā)明裝置中的工件及電極。在特定實施例中，還可采用脈沖電流。脈沖電流有利于產(chǎn)生盡可能高的電流密度，這是因為在這些狀態(tài)下還可沉積具有良好性能(諸如光滑、低粗糙度、均勻涂覆厚度、良好延展性、導(dǎo)電性的高表面品質(zhì))的金屬層，例如銅層。出于此目的，優(yōu)選利用所謂反向脈沖電流，也就是，既包含陰極電流脈沖又包含陽極電流脈沖的脈沖電流。基本上，單極脈沖電流也當然是有利的。利用反向脈沖電流，所述陰極電流脈沖和陽極電流脈沖的脈沖高度、相應(yīng)的脈沖寬度及需要時所述各個脈沖之間的脈沖間歇被優(yōu)化，以優(yōu)化所述沉積狀態(tài)。
如果沉積銅，氧化還原系統(tǒng)的化合物(更具體地講，諸如FeSO4及Fe2(SO4)3的Fe2+及Fe3+化合物)優(yōu)選添加至電鍍槽以在使用不可溶陽極時，維持沉積溶液中銅離子的濃度。電鍍槽內(nèi)包含的Fe2+離子在不可溶的陽極處氧化以形成Fe3+離子。所述Fe3+離子被轉(zhuǎn)移至金屬銅片，優(yōu)選被包含在含有所述金屬銅片的另一罐中(再生塔)。在該再生塔中，所述銅片在所述Fe3+離子作用下氧化以形成Cu2+及Fe2+離子。由于該兩種反應(yīng)(Fe2+離子的陽極氧化以形成Fe3+離子及銅片的氧化以形成Cu2+同時形成Fe2+離子)同時進行，所以可將沉積溶液中銅離子濃度顯著保持恒定。
在金屬化處理過程中在所述箔片條帶已通過根據(jù)過本發(fā)明的裝置后，所述材料被再次引導(dǎo)至噴淋沖洗站，其中沖洗掉多余的沉積溶液。然后，條帶材料可轉(zhuǎn)移至處理線的另一工作站，其中，條帶材料將與鈍化器具接觸，所述鈍化器具將防止銅失去光澤。在將該條帶形箔片材料卷繞至另一儲存鼓之前，在干燥工作站中干燥該材料。出于此目的，所用的設(shè)備可類似于用于干燥活化劑漆或活化劑膏的那些設(shè)備。
用于完成所述方法步驟的所述工作站設(shè)有適合的導(dǎo)向及傳送滾筒或輥，并且設(shè)有用于處理所述處理液體的設(shè)備(例如，過濾泵、化學(xué)品配料工作站)，并且設(shè)有加熱及冷卻系統(tǒng)。


將參照以下

本發(fā)明。不同的附圖示出圖1示出了用于電解涂覆工件的本發(fā)明裝置的俯視圖；圖2示出了用于組件的第一區(qū)段式接觸電極的本發(fā)明裝置的剖視圖；圖3示出了根據(jù)圖2的組件的第二接觸電極的剖視圖；圖2及3一起示出了根據(jù)本發(fā)明的組件；圖4示出了根據(jù)圖1的裝置，但接觸電極之間具有特定形狀的絕緣壁；圖5示出了根據(jù)圖4的本發(fā)明的另一實施例，其具有用于處理特別小的結(jié)構(gòu)的特定形狀的絕緣壁；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置，其具有類似于圖1的用于在工件任一側(cè)上均勻沉積金屬的非常緊湊的結(jié)構(gòu)；圖7示出了具有垂直定向的工件及水平輸送方向的本發(fā)明裝置的前視圖(其中槽罐被剖切)；圖8示出了用于在任一側(cè)上電解處理板形工件的根據(jù)本發(fā)明裝置的側(cè)視圖；圖9示出了根據(jù)圖8的側(cè)視圖，其中工件在兩個傳送路徑上沿相同的輸送方向傳送；圖10示出了具有區(qū)段的特定實施例的裝置的接觸電極；圖11示出了類似于圖10的區(qū)段的另一實施例。
具體實施例方式
在附圖中，相同的附圖標記代表相同的元件。
圖1是本發(fā)明的裝置俯視圖(或側(cè)視圖)，該裝置具有并排布置于兩個相應(yīng)傳送路徑T′、T″之間的兩排接觸電極的組件A，所述組件包括第一接觸電極2及第二接觸電極8。該裝置還包括電源(未示出)及具有壁15的處理罐，其中所述壁15包括以槽形式設(shè)置在其入口及出口位置處供工件1通過的多個開口。工件1是箔片條帶，在其任一側(cè)上印制有例如絕緣、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。密封輥16防止自該罐發(fā)生大的液體流失。該流失的液體被收集在位于該罐外側(cè)的室21中并經(jīng)由在此并未示出的泵及管線返回至所述罐。工件1沿輸送方向18被引導(dǎo)進入、穿過并離開該罐。此外，該罐內(nèi)設(shè)置有附加的陽極14及轉(zhuǎn)向輥13，其中所述轉(zhuǎn)向輥13用于在一排組件A內(nèi)并且在兩排組件之間將工件1從傳送路徑T′重新定向至另一傳送路徑T″。用于傳送工件1的支撐或傳送滾筒或輪11設(shè)置在工件1的傳送路徑旁邊或任一側(cè)上。這些可以是絕緣滾筒或輪，例如設(shè)有橡膠狀涂層的鋼滾筒。由于第一及第二接觸電極2、8彼此設(shè)置得非常緊密，因此，當沿輸送方向18觀看時，它們由絕緣壁12相互間隔開以防止大量電流從第二接觸電極8直接流至第一接觸電極2，因為這將會導(dǎo)致相鄰的接觸電極的陰極極化的側(cè)部而非工件1被涂覆或?qū)е驴赡墚a(chǎn)生短路。
于一排組件A內(nèi)反轉(zhuǎn)工件1的輸送方向的第一轉(zhuǎn)向輥13位于距工件的進入位置最遠處，以便可在一排組件中獲得相反的輸送方向(向前及向后)。第二接觸電極8沿相反輸送方向相對于第一接觸電極2偏置。接觸電極2、8各包括兩個相反極化的區(qū)段9、10(圖1中僅借助于接觸電極處的暗和亮區(qū)域予以示意性示出)，其中電源的一個第一極接觸抵靠在傳送路徑T′、T″中的工件上的接觸電極2、8的第一區(qū)段10中的相應(yīng)一個區(qū)段，以便電接觸所述工件，而電源的另一個第二極接觸朝傳送路徑T′、T″中工件旋轉(zhuǎn)的并與所述傳送路徑間隔開的接觸電極2、8的第二區(qū)段9，以便在從所述工件間隔開的接觸電極2、8的第二區(qū)段9與所述傳送路徑中的所述工件之間形成多個電解區(qū)E。
接觸電極2、8的第二區(qū)段9包括與附加陽極14相同的極性，以便在貫通電鍍所述工件時形成附加的電解區(qū)。借助于轉(zhuǎn)向輥13，所述工件被引導(dǎo)多次來回穿過所述裝置，而工件1的兩個表面能被處理至相同程度。鄰近所述罐的入口及出口側(cè)處，設(shè)置有用于在兩排組件A之間重新定向工件1的轉(zhuǎn)向輥13。在第二排組件的末端處，使得所述工件在密封輥16處離開該罐，并將所述工件引導(dǎo)至例如其它處理工作站，例如沖洗工作站或干燥工作站。
通過多次重新定向工件1，即可于一較小空間內(nèi)獲得其上也可輕易達成較厚涂層的長處理路徑。
從圖2及3可看出接觸電極2及8各被劃分成六個區(qū)段9、10。所述區(qū)段被緊固至絕緣環(huán)6，其反過來剛性坐靠在軸7上。軸7可由金屬制成以加強其強度。個別區(qū)段9、10借助于絕緣件3而彼此電絕緣。電流借助于相應(yīng)的陰極和陽極相連的極靴(shoe)4被供應(yīng)至所述接觸電極的區(qū)段9、10。極靴4設(shè)置成在金屬化處理的情況中，電流總是從電源5的負極流至緊鄰與工件1接觸的表面的第一區(qū)段10。結(jié)果，以陰極方式電接觸所述工件1。電源5的正極被連接至相反的第二區(qū)段9，第二區(qū)段9朝向位于工件1上的待處理結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，并與其間隔開，其中所述二工件1處于組件的另一個相應(yīng)傳送路徑上的它們的返回路線上，而所述第二區(qū)段9在那里并不與所述工件接觸。電解區(qū)E形成在第二區(qū)段9與工件1之間。作為此分段及經(jīng)由極靴4對區(qū)段9、10供應(yīng)特定電流的結(jié)果，離散電解區(qū)E以彼此前后的方式形成，其中接觸電極2、8的第二區(qū)段9形成陽極，而相反的工件(其各由接觸電極2、8的第一區(qū)段10接觸)形成陰極。該兩個圖2及3合在一起示出了根據(jù)本發(fā)明的組件。
既使在接觸電極之間設(shè)置絕緣壁，如果第一區(qū)段10被陰極極化，則可在第一區(qū)段10上沉積少量金屬。但由于隨著接觸電極2、8進一步旋轉(zhuǎn)，這些第一區(qū)段10的電位朝向陽極改變從而形成陽極第二區(qū)段9，其相對于相反的工件1呈現(xiàn)陰極極化的金屬結(jié)構(gòu)，所沉積的金屬即刻被再次溶解并被沉積至這些工件1上。結(jié)果，不再需要對持續(xù)與處理液體(導(dǎo)電電解液)接觸的陰極相連的接觸電極實施代價昂貴的剝離。此外，用以溶解金屬的電流可用于將金屬沉積在工件1上。
圖4示出了根據(jù)圖1的電鍍線，然而其具有位于本發(fā)明裝置的接觸電極2、8之間的特殊形狀的絕緣壁12，從而由于這樣可制造較高的電流密度而加速金屬沉積。圖中僅示意性描繪區(qū)段9、10。于A處示意性描繪兩個接觸電極2、8的組件。待金屬化處理的結(jié)構(gòu)S經(jīng)由陰極極化的第一區(qū)段10通過接觸電極被電接觸，并同時延伸進入電解區(qū)E中。在那里，所述結(jié)構(gòu)被電解金屬化處理。為了金屬化處理旋轉(zhuǎn)離開組件A的工件1的側(cè)部，還設(shè)置也連接至電源(未示出)的附加陽極14。僅僅在工件1也在該側(cè)部上被接觸時，在所述陽極14與工件1之間產(chǎn)生電流。在該情況中，這是通過以下方式實現(xiàn)的，即所建立的導(dǎo)電連接從電接觸側(cè)部轉(zhuǎn)向組件A(貫通電鍍“through-plating”)。
此外，提供驅(qū)動式(傳送滾筒)或非驅(qū)動式(支撐滾筒)的支撐及傳送滾筒11。在后一情況中，接觸電極2、8被驅(qū)動且它們自身用作傳送滾筒。
圖5示出了對應(yīng)于圖4的具有絕緣壁12的另一實例，其中所述絕緣壁12具有特定形狀且用于處理特別小的結(jié)構(gòu)。所采取的絕緣壁的特定形狀允許還足以接觸非常小的結(jié)構(gòu)。在該實例中，絕緣壁12盤繞在接觸電極2、8周圍。結(jié)果，相鄰的接觸電極2、8之間的間距可進一步減小。由于兩個陰極第一區(qū)段10之間的間距被縮窄，如果接觸電極具有例如3cm的小直徑，則沿輸送方向看過去的長度小于例如2.5cm的結(jié)構(gòu)可仍舊足以被接觸，而第一和第二接觸電極2、8相互重疊。
圖6與圖1相似示出了根據(jù)本發(fā)明裝置的特定實施例。該裝置用于在附加陽極14(其于圖1中被設(shè)置在兩排組件之間)被去除的情況下均勻地將金屬沉積在所述工件的任一側(cè)上。示出了根據(jù)本發(fā)明裝置的非常緊湊的實施例，其用于涂覆工件1的包括貫通電鍍孔的任一側(cè)上彼此絕緣的結(jié)構(gòu)。該裝置包括三排組件。形成在兩個外側(cè)排之間的一排組件不具有自己的與它們相關(guān)聯(lián)的傳送路徑，而使用位于外側(cè)的相鄰的組件的傳送路徑T?；旧锨腋鶕?jù)本發(fā)明，傳送路徑T的部分T′與T″存在區(qū)別，但為更好地了解附圖，在此并未示出。
在工件1的入口側(cè)及出口側(cè)上，電解區(qū)E形成在一方面由接觸電極2、8的第一區(qū)段10所接觸的工件1與另一方面分別為附加陽極14及接觸電極2、8的第二區(qū)段9之間的傳送路徑的任一側(cè)上。在第一重新定向之后，一個第一接觸電極2與一個第二接觸電極8始終彼此相對定位，而它們的第一區(qū)段10以陰極方式直接接觸工件1的兩側(cè)。它們的相應(yīng)側(cè)處的間隙形成電解區(qū)E，其位于所接觸工件1與相鄰的接觸電極2、8的第二區(qū)段9之間。允許該電鍍電流從接觸電極2、8的相反的陽極極化的第二區(qū)段9流至工件1。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明裝置的剖切前視圖(其中該電解槽罐被剖切)，其中工件1沿豎直定向，所述工件1在兩個傳送路徑T′、T″上并以一水平輸送方向被傳送通過該裝置。壁15形成罐，其在前壁中包括圖中未示出的通道開口，以便工件1通入罐中并從其出來。所述通道開口幾乎完全由圖中也未示出的密封輥所封閉。從進入開口及排出開口逸出的處理液體被收集在所述密封輥下方，并經(jīng)由在此也未示出的管線、泵及可能設(shè)置的噴嘴系統(tǒng)返回至處理罐，以使該罐中電解槽液位(其由線19所示)可始終保持恒定。
依據(jù)所使用的方法，在該罐中可設(shè)置在此也未說明的公知的加熱及冷卻系統(tǒng)、過濾器及用于分配處理液體的分配噴嘴。
接觸電極2、8豎直安裝在該罐中，并且借助于適合的軸承(僅部分地顯示)保持在頂部處及底部處。在沿輸送方向觀察時，僅以示例方式所示的具有一個陰極極化的第一區(qū)段10的第一接觸電極2位于僅以示例方式所示的具有一個陽極極化的第二區(qū)段9的第二接觸電極8之后。設(shè)置于左側(cè)的第二接觸電極8與所述罐中右側(cè)的所示工件間隔開，并經(jīng)由第一區(qū)段10接觸所述罐中左側(cè)的所示工件。相反，右側(cè)的所示接觸電極2(其部分地由左側(cè)的所示接觸電極8遮蔽)與左側(cè)工件間隔開，并借助于其第一區(qū)段10接觸右側(cè)工件。絕緣件3位于所述對應(yīng)的區(qū)段之間。
為對接觸電極2、8施加壓力，可將傳送及支撐輥11承載于橢圓形軸承(oval bearing)或長孔(未示出)中，并通過壓縮彈簧(pinch spring)20被壓住。在接觸電極2、8的上側(cè)端部，設(shè)有具有極靴4的集電極22。相應(yīng)的一些極靴4設(shè)置在側(cè)部。電流從電源5的兩個極傳輸至所述接觸電極的相應(yīng)區(qū)段9及10中的對應(yīng)一個區(qū)段上(在此并未示出電流從集電極傳輸至區(qū)段9、10)。電源5的負極連接至外側(cè)極靴4，其為接觸工件1的接觸電極2、8的第一區(qū)段10供電。該電源的正極則連接至內(nèi)側(cè)極靴4，內(nèi)側(cè)極靴4為轉(zhuǎn)向相應(yīng)的另一傳送路徑上的所述工件的接觸電極2、8的第二區(qū)段9供電并與其間隔開。集電極22設(shè)置于液位19上方。它們經(jīng)由圖中未示出的線路連接至所述接觸電極的個別區(qū)段。
接觸電極2與8彼此之間的偏差(間隔)以及因此未示出的轉(zhuǎn)向輥的直徑應(yīng)被選成足以小到防止在工件1與接觸電極2、8的陽極極化的區(qū)段之間產(chǎn)生短路。
圖8示出了用于電解處理板形工件1的每側(cè)的根據(jù)本發(fā)明的裝置的側(cè)視圖。工件1沿水平定向并沿水平輸送方向18傳送。在進入該處理罐之前，在傳送路徑T′的向前的路線上，在密封輥16之間，所述板在上側(cè)位置被引導(dǎo)穿過室21。出于增加清晰的目的，以半剖切方式示出了該罐。相應(yīng)地，電解區(qū)E、E′再次在陰極極化的工件1與陽極方式連接的第二接觸電極8及附加陽極14之間形成于所述向前的路線上。在該向前的路線的端部處，設(shè)有適于轉(zhuǎn)移板形工件1的轉(zhuǎn)移裝置17。轉(zhuǎn)移裝置17被可移動地承載，且適合于借助于圖中未示出的驅(qū)動裝置沿箭頭所示的各方向上下及前后移動。沿箭頭18的方向均勻移動的工件1進入轉(zhuǎn)移裝置17，位于上側(cè)傳送滾筒11與下側(cè)傳送滾筒11之間。只要僅該轉(zhuǎn)移裝置的傳送滾筒11保持工件1，則所述轉(zhuǎn)移裝置移動至下側(cè)返回位置，也就是移動至所述裝置的組件的另一傳送路徑T″。在工件已抵達所述下側(cè)位置后，傳送滾筒11沿相反旋轉(zhuǎn)的方向被驅(qū)動，并且在下側(cè)返回傳送路徑T″上傳送所述工件。在此，被接觸電極8及傳送滾筒11一起卡持的工件1被接觸，并且傳送通過所述裝置，朝向其出口18，并進一步被處理。在該排組件的端部，工件1經(jīng)由被密封輥16密封的槽離開該罐，并可根據(jù)方法次序而被進一步處理。
所提供的轉(zhuǎn)移裝置的前后運動用于在板轉(zhuǎn)移的過程中保持相鄰的板之間的相同間距。在此并未示出的傳感器可提供用于此目的，所述傳感器記錄前面的板形工件所在的位置，并相應(yīng)地控制轉(zhuǎn)移裝置的前后運動，從而保持前后相繼的板1之間的間距恒定。如果工件僅僅在一側(cè)被處理，則所述轉(zhuǎn)移裝置可執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運動而不是上下運動，其中所述旋轉(zhuǎn)運動具有與用于條帶形工件的轉(zhuǎn)向輥相同的直徑，從而將工件1引導(dǎo)至所述裝置的返回傳送路徑T″。然后，可通過使得轉(zhuǎn)移裝置完成較快或較慢的旋轉(zhuǎn)運動而保持相鄰的板之間的相同的間距。
利用該優(yōu)選的實施例，因而可以以較低的成本和較少的維修費用電解處理非導(dǎo)電載體基板上的彼此絕緣的結(jié)構(gòu)。
基本上，圖9對應(yīng)于圖8，但在該排組件的端部處未設(shè)置轉(zhuǎn)移裝置17。而工件1被使得經(jīng)由與該入口區(qū)域(槽、密封輥、室)類似的出口區(qū)域離開該罐。因此，兩個平行的板流被引導(dǎo)穿過所述裝置。這種線路適于處理板形及條帶形工件這兩者。對于在每側(cè)處理工件1而言，在這種情形下必須貫通電鍍所述工件，這是因為并未提供在轉(zhuǎn)離所述組件的側(cè)部上完成的單獨的電接觸。
圖10示出了裝置的接觸電極8，圖中顯示接觸電極8于其中心處斷開，并且具有以特定方式實施的區(qū)段9、10。所述區(qū)段坐落在電極8的主體上，并且借助于絕緣件3彼此相互電絕緣，所述區(qū)段具有邊界，它們相對于電極8的軸7的方向傾斜一角度α＞0，并且結(jié)果，相對于所述工件的輸送方向斜角指向。利用這種設(shè)置，由區(qū)段9、10之間的絕緣件3所產(chǎn)生的屏蔽效應(yīng)將不會被轉(zhuǎn)移至所述工件上的特定區(qū)域而是將被均化。
圖11示出了根據(jù)圖10的區(qū)段9、10的另一個實施例，區(qū)段的邊界線相對于電極2、8的軸7的角度α在一個區(qū)段中具有不同的值。
應(yīng)該清楚的是，在此所述的實例及實施例僅用于示意性的目的，且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對它們進行各種不同的改型和改變，以及組合本發(fā)明申請中所述的特征，并且這將被包括在所述本發(fā)明的精神及范圍內(nèi)，并且處于權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。在此所引用的所有出版物、專利文獻和專利申請文獻在此結(jié)合引作參考。
主要附圖標記說明1 工件2 第一區(qū)段式接觸觸點3 絕緣件4 極靴5 電源6 絕緣環(huán)7 軸8 第二區(qū)段式接觸電極9 區(qū)段10 區(qū)段11 傳送滾筒/支撐輥12 絕緣壁13 重新定向/轉(zhuǎn)移裝置14 附加電極/陽極15 罐壁16 密封輥17 轉(zhuǎn)移裝置18 工件1的輸送方向19 液位
20 壓縮彈簧21 具有用于處理液體的收集池的擋泥板室22 集電極S 組件T，T′，T″ 傳送路徑E，E′ 電解區(qū)
權(quán)利要求
1.一種用于電解處理平坦工件(1)的裝置，所述裝置包括a)至少兩個傳送路徑(T′、T″)，它們大致彼此相互平行延伸以在它們之上傳送所述工件，b)至少一個組件(A)，其設(shè)置在所述傳送路徑之間，并且包括第一轉(zhuǎn)動接觸電極(2)和第二轉(zhuǎn)動接觸電極(8)，而所述第一和第二接觸電極(2、8)與所述傳送路徑中的相應(yīng)一個路徑相關(guān)聯(lián)，其中所述電極(2、8)抵靠著所述工件(1)，同時與相應(yīng)另一個傳送路徑間隔開，而c)所述第一和第二接觸電極(2、8)在其周邊上分別包括至少兩個區(qū)段(9、10)，所述區(qū)段彼此相互絕緣且連接至電源(5)，而d)所述第一接觸電極(2)的第一區(qū)段(10)，其抵靠著在第一傳送路徑(T′)上傳送的所述工件(1)，而所述第二接觸電極(8)的第一區(qū)段(10)，其抵靠著在第二傳送路徑(T″)上傳送的所述工件(1)；所述各第一區(qū)段(10)連接至所述電源(5)的第一極，并且e)所述第一接觸電極(2)的第二區(qū)段(9)，其轉(zhuǎn)向在所述第二傳送路徑(T″)上傳送的所述工件(1)，且與所述第二傳送路徑間隔開，而所述第二接觸電極(8)的第二區(qū)段(9)，其轉(zhuǎn)向在所述第一傳送路徑(T′)上傳送的所述工件(1)，且與所述第一傳送路徑(T′)間隔開；所述各第二區(qū)段(9)連接至所述電源(5)的第二極，以使得在所述第一和第二接觸電極(2、8)的所述對應(yīng)第二區(qū)段(9)與所述工件(1)之間形成用于處理所述工件(1)的電解區(qū)(E)，電流流經(jīng)所述電解區(qū)(E)，并且f)所述組件(A)和所述工件(1)與處理液體接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述工件(1)包括在其表面上彼此電絕緣的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(S)，并且所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(S)具有2cm至5cm的長度。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述平坦工件(1)的形式為條帶或板。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述工件(1)借助于所述接觸電極(2、8)被傳送。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝置，其特征在于，附加地設(shè)置至少一個工作電極(14)，所述工作電極設(shè)置在所述工件(1)的側(cè)部上，所述工件的該側(cè)部轉(zhuǎn)離所述組件(A)，且大致相對于所述輸送方向(18)而橫向延伸。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝置，其特征在于，在組件(A)的旋轉(zhuǎn)接觸電極(2、8)之間設(shè)有絕緣壁(12)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝置，其特征在于，設(shè)有重新定向或轉(zhuǎn)移裝置(13、17)，其用于將所述工件(1)從第一傳送路徑(T′)重新定向或轉(zhuǎn)移至第二傳送路徑(T″)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述第一傳送路徑(T′)與所述第二傳送路徑(T″)與所述至少一個組件(A)中的同一路徑相關(guān)聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述工件(1)在所述裝置中借助于所述重新定向或轉(zhuǎn)移裝置(13)在所述傳送路徑(T′、T″)上前后運送多次。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝置，其特征在于，設(shè)置至少兩個組件(A)，它們在一排中以彼此前后的方式布置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，兩個相鄰的組件(A)之間設(shè)有絕緣壁(12)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的裝置，其特征在于，布置在一排中的相鄰的組件(A)的兩個第一接觸電極(2)或兩個第二接觸電極(8)之間的間距小到使得所述結(jié)構(gòu)(S)相應(yīng)地永久與所述第一和第二接觸電極(2、8)中的至少一個接觸電極接觸，其中所述第一和第二接觸電極(2、8)抵靠著位于一個傳送路徑(T)上的所述工件(1)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝置，其特征在于，設(shè)置至少兩個組件(A)以使得它們并排相鄰，從而在它們之間包括公共傳送路徑(T)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12任一所述的裝置，其特征在于，設(shè)置至少兩排相鄰的組件(A)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述組件(A)排的所述傳送路徑(T′、T″)中的相應(yīng)的傳送路徑借助于所述重新定向或轉(zhuǎn)移裝置(13)彼此連接。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述工件(1)大致水平定向，且在大致水平延伸的傳送路徑(T)上被傳送。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求任一所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二區(qū)段(9、10)在所述第一和第二接觸電極(2、8)上沿軸向延伸。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，位于所述第一或第二區(qū)段(9、10)之間的邊界線相應(yīng)地相對于所述接觸電極的軸(7)傾斜一角度α＞0。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述第一或第二區(qū)段(9、10)之間的所述邊界線中的至少一個邊界線的角度α在所述接觸電極(2、8)的不同區(qū)域中分別具有不同的值。
20.一種電解處理平坦工件(1)的方法，其包括a)在至少兩個大致相互平行延伸的傳送路徑(T′、T″)上傳送所述工件；b)使所述工件與處理液體接觸；c)使所述工件(1)與至少一個組件(A)接觸，其中所述組件(A)設(shè)置于所述傳送路徑之間，并且包括第一旋轉(zhuǎn)接觸電極(2)和第二旋轉(zhuǎn)接觸電極(8)；d)借助于所述第一接觸電極(2)的第一區(qū)段(10)和所述第二接觸電極(8)的第一區(qū)段(10)將所述工件電連接至電源(5)的第一極，其中所述第一接觸電極(2)的第一區(qū)段(10)抵靠著在第一傳送路徑(T′)上傳送的所述工件，所述第二接觸電極(8)的第一區(qū)段(10)抵靠著在第二傳送路徑(T″)上傳送的所述工件，并且e)將所述第一接觸電極(2)的第二區(qū)段(9)以及所述第二接觸電極(8)的第二區(qū)段(9)電連接至所述電源(5)的第二極，其中所述第一接觸電極(2)的第二區(qū)段(9)轉(zhuǎn)向在所述第二傳送路徑(T″)上傳送的所述工件(1)，所述第二接觸電極(8)的第二區(qū)段(9)轉(zhuǎn)向在所述第一傳送路徑(T′)上傳送的所述工件(1)，并且與所述第一傳送路徑間隔開，以便在所述第一和第二接觸電極(2、8)的所述對應(yīng)的第二區(qū)段(9)與所述工件(1)之間形成用于處理所述工件(1)的電解區(qū)(E)，以使得電流流經(jīng)所述電解區(qū)(E)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述工件(1)包括在其表面上彼此電絕緣的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(S)，并且所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(S)具有2cm至5cm的尺寸。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的方法，其特征在于，借助于一排相鄰的組件(A)處理所述工件(1)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，兩個第一接觸電極(2)或兩個第二接觸電極(8)之間的間距被調(diào)整成足夠小，以使得所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(S)相應(yīng)地永久與所述第一或第二接觸電極(2、8)中的至少一個接觸電極接觸，其中所述兩個第一接觸電極(2)或所述兩個第二接觸電極(8)抵靠著所述工件(1)，并且屬于安置在一排中的相鄰的組件(A)。
24.根據(jù)權(quán)利要求20至23任一所述的方法，其特征在于，所述工件(1)借助于重新定向或轉(zhuǎn)移裝置(13)來回多次傳送穿過充滿處理液體的處理罐。
25.根據(jù)權(quán)利要求20至24任一所述的方法，其特征在于，安裝在所述第一與第二接觸電極(2、8)之間的絕緣壁(12)防止設(shè)置于相鄰的接觸電極(2、8)上的第一與第二區(qū)段(9、10)之間產(chǎn)生短路。
26.根據(jù)權(quán)利要求20至25任一所述的方法，其特征在于，抵靠著所述工件(1)的所述第一區(qū)段(10)被陰極極化，而與所述工件間隔開的所述第二區(qū)段(9)被陽極極化，以使得金屬沉積在所述工件上。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電解處理平坦工件(1)的裝置和方法，更具體地講它們用于電極處理在所述工件的表面上彼此相互電絕緣的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(S)。所述方法包括在所述裝置中在傳送路徑(T′、T″)上傳送和處理工件(1)，所述裝置包括至少一個組件(A)，其位于兩個傳送路徑之間，所述組件包括第一和第二旋轉(zhuǎn)接觸電極(2、8)，而所述接觸電極分別與所述傳送路徑中的相應(yīng)一個路徑相關(guān)聯(lián)，并且所述第一接觸電極(2)抵靠著在第一傳送路徑(T′)上傳送的所述工件，并且與所述第二傳送路徑(T″)間隔開，而所述第二電極(8)抵靠著在所述第二傳送路徑(T″)上傳送的所述工件，并且與所述第一傳送路徑(T′)間隔開。所述組件和所述工件與處理液體接觸。所述接觸電極包括第一和第二區(qū)段(9、10)，它們分別彼此相互絕緣，并且接觸至電源(5)，從而相應(yīng)地在所述第一和第二傳送路徑(T′、T″)上傳送的所述工件(1)與轉(zhuǎn)向所述對應(yīng)的第一和第二傳送路徑(T′、T″)的第二區(qū)段(9)之間形成電解區(qū)(E)，并且所述第二區(qū)段(9)不接觸所述工件。
文檔編號C25D7/06GK1969065SQ200580019541
公開日2007年5月23日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者克勞斯·黑希勒, 弗朗茨·克恩勒 申請人:埃托特克德國有限公司