專利名稱：用于控制電化學表面過程的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及平面物品上的能導電的基底層的電化學處理，這優選涉及到板狀或帶狀的基材。本發明適用于在連續運行設備或浸漬設備中電鍍或腐蝕/蝕刻印刷電路板和導體箔或其他板件。此外還適用于在輥到輥的設備中電鍍或腐蝕金屬帶或金屬化/金屬敷鍍的合成薄膜。其中要在采用盡可能大的電流密度的情況下在物品的整個大面積的表面上沉積厚度均勻的金屬覆層，即使初始的金屬化基底層很薄或者極薄并因此電阻很大。電鍍可以在扁平物品的兩個表面側上或僅在一個表面側上進行。在所有情況下，所述物品可以是彎曲件/弓形件和板件的一部分或是輥到輥的無端物品。對此給出已經得到驗證的技術方案。

發明內容
本發明的目的是，能這樣控制電化學過程，使得設備不需要與待處理物品結構匹配便可以橫向于輸送方向對物品進行均勻的電化學處理和在浸漬設備中進行全方位的均勻處理。特別是，在饋入電流的情況下，從物品的邊緣到中部區域在電鍍時要沒有層厚低谷或者在腐蝕時要沒有層厚高峰。這個目的通過按照權利要求1的方法和按照權利要求7的裝置來實現，從屬權利要求描述本發明有利的實施例。連續運行設備和生產輥到輥的物品的設備由于其小的設備技術方面的靈活性而優選用于生產成批產品。這些產品主要是用于例如BGAs (球形柵格陣列)、RFIDs (無線射頻識別單元)、MP3播放器、插接存儲器、移動電話、PC組件等的導體箔或小的印刷線路板。 它們設置在一大的使用者上，所述使用者在本說明書中稱為印刷電路板或者通稱為物品。 電子元件的越來越加強的超微型化需要技術要求高的精密導體技術。本發明通過物品的為此所需的薄基底層的平面電鍍支持該技術。按照本發明的待處理物品是一整體板件、印刷電路板或導體箔。它們在實踐中變得越來越大。它們具有一用于小的物品的可用區域和一不可用的邊緣區域，該邊緣區域帶有位于其上的接觸痕跡。即使在非常大的板件或面積的情況下也要能以非常好的層厚分布來對可用區域進行電化學處理。在多個沿著連續運行設備的輸送路徑設置的、同時也可以是輸送輥或輸送輪的接觸輥或接觸輪的每一個上，在兩側的邊緣區內分別設有一旋轉的電觸點。在兩側也可以設置有輸送的和觸點接通的夾鉗式觸點或滑動觸點。通過兩個在邊緣處的接觸軌跡或接觸區域給物品供給電鍍所需的陰極電流。本發明的用于避免在物品中部處出現層厚低谷的措施設置有沿輸送方向的橫向分成兩個部件并相互絕緣的陽極和分別配設于這些陽極的電解槽/電解池，它們分別由至少各一個可單獨調整電流的整流器供給電鍍電流。下面，沿輸送方向的橫向分開的所述陽極或電極和所屬的電解槽以及在物品邊緣處的觸點和整流器以添加前綴詞“左”、“右”來表示。在物品邊緣區內，在右陽極下方和右電解槽上相應地具有右電觸點或右觸點。與此相應地，在左陽極下方和左電解槽上具有左電觸點或左觸點。右陽極由至少一個右整流器供給處理電流。該整流器和右陽極以及位于右陽極下方的物品右半部一起構成右電解槽。左陽極由至少一個左整流器供給處理電流。 該整流器和左陽極以及位于左陽極下面的物品左半部一起構成左電解槽。物品表面在電鍍時分別構成陰極對電極或在腐蝕時構成陽極對電極。對于物品下側連同必要時鏡像對稱地設置在那里的電解槽也一樣，在那里，分開的陽極或電極和作為陰極或對電極的、物品的兩個待電鍍的半表面同樣構成左、右電解槽，這些左、右電解槽分別由至少一個整流器供給處理電流。按照本發明，右整流器的電鍍電流回路經由右陽極和右電解槽以及陰極物品的右半部并從那里通過物品左半部的基底層經由左電觸點封閉。相應地，左整流器的電鍍電流回路經由左陽極和左電解槽以及陰極物品的左半部并從那里通過物品右半部的基底層經由右電觸點封閉。因此物品的左半部連同位于其上的基底層用作用于右電解槽的陰極電鍍電流的電導體。物品的右半部連同位于其上的基底層相應地用作用于左電解槽的陰極電鍍電流的電導體。由于物品邊緣上的接觸元件——這些接觸元件分別遠離給它們供給電鍍電流的所屬電解槽——間的非常大的距離，能以有利的副效應比按現有技術的電解槽弱地對這些接觸元件金屬化/金屬敷鍍。在設備位置或陽極位置的區域內在物品一側上的整流器連同在設備位置或陽極位置的物品另一側上的整流器構成一整流器對。每個陽極必須配設至少一個整流器或多個尺寸相應較小的整流器。這些槽電源也可以配設給例如相應側的每一個陰極觸點。特別是在沿輸送方向看很長的物品——例如610mm——中，在這個方向上只需要少數幾個觸點。在這種情況下每個觸點可以配設有一個單獨的整流器，從而可以精確地調節觸點電流和更重要地是調節陽極電流，其中配設于一個陽極的所有整流器可以通過能導電的陰極物品并聯。為了簡化下述說明和附圖，主要從每個電解槽只配設有一個整流器的情況出發。為了闡述本發明，應該首先考慮兩種極限情況如果在時間段t內分別僅接通兩個整流器中的一個，那么便出現第一種極限情況。沿著連續運行設備在通常多個陽極位置上優選交替地接通物品一側上的整流器和物品另一側上的整流器。其中一側上的整流器的接通持續時間tl優選和另一側上的整流器的接通持續時間t2 —樣大。在同時以一樣大的電流強度接通在一個或多個陽極位置上的整流器對的整流器時，便出現第二種極限情況。在第一種極限情況下，首先左整流器在時間段t內是關斷的。右整流器給右電解槽供電。因此通過物品的左基底層向右電解槽饋入電鍍電流，對于這個電解槽這意味著，電流向基底層中的饋入在物品的中部處進行。于是在這個右電解槽內，基底層內的電壓降從中部朝向右邊緣增大。因此當地有效的電解槽電壓以及當地的電流密度朝向右邊緣減小。 這意味著在物品右半部上出現傾斜平面，其中所沉積的覆層的高峰橫向于輸送方向看位于物品中部，盡管物品在邊緣處電觸點接通，而且是在不位于右電解槽上的邊緣處。接著對于左電解槽情況也一樣，其中右整流器在相同的時間段t內是關斷的。這在物品左半部上得到傾斜平面，這時高峰同樣位于物品中部。在這個例子中，在物品兩個半部上的電鍍沉積順次進行并在輸送方向的橫向上精確對稱，其中低谷出現在邊緣處，通過所述邊緣短時間輸入電流。而按照現有技術，傾斜平面的高峰始終出現在邊緣處。如果在第二種極限情況下左、右整流器同時接通同樣大的電流，那么便出現完全對稱的電流和電壓降。從兩個邊緣向物品流入完全一樣大的電流。在這種情況下基底層內的相應的電導體或者在那里出現的對稱的電壓降起這樣的作用，即， 使得沉積的覆層的低谷精確地出現在物品中部。物品的可按本發明控制的電化學處理在這兩種極限情況之內進行。通過交替地和以不同的(電流)大小控制或調節左、右電鍍電流，可以非常精確地調整層厚分布、亦即弄平。利用交替地在左、右兩側上不同大小的電鍍電流的差可以使物品中部區域電鍍成平面的或甚至極其平面的，盡管那里不存在觸點。因此可以在不改裝設備的情況下借助于整流器以控制技術的方式對待電鍍產品的不同參數、特別是不同厚薄的基底層、輸送速度、待電鍍的覆層的厚度和平均電流密度的大小作出反應。物品的尺寸沿輸送方向看，除了最小長度之外，可以任意長。對于在輸送方向的橫向看具有不同尺寸的物品，可以采用相應匹配的接觸元件。在接觸元件上也可以采用以可對軌跡距離進行調整的方式設置的觸點。在連續運行設備內電鍍時，原始的基底層的層厚度不斷加大。因此導電能力也不斷加大。這在必要時需要沿著連續運行設備匹配、亦即減少本發明的措施。在腐蝕時情況則倒過來。隨著這種處理的進展，變得越來越薄的基底層的電阻越來越大，這特別是在腐蝕即將結束時需要本發明的措施。在腐蝕過程中至少在物品上側處應該注意已知的水坑效應。 由于這種水坑效應，物品中部區域被腐蝕得比邊緣區域少。對此本發明同樣被證明是非常有利的，特別是如果采用化學和電化學腐蝕的組合的話。這可以在連續運行設備中同時或先后順次進行。從而在物品整個表面上實現均勻的腐蝕。所采用的某些電解液對基底層或者說起始層具有腐蝕性能。在特別薄的基底層例如濺射層/噴涂層中，沖擊式電鍍為了其防護也能以在兩側的邊緣上一樣大的電流開始。在這種防護處理后不久，例如20秒鐘內， 物品的電鍍可以用本發明的方法繼續進行。以電鍍為例對本發明進行說明。在電化學腐蝕時所描述的電極和整流器的極性顛倒過來。右側的和橫向地在物品上相對置的左側的運行元件下面也稱作饋入裝置對。在浸漬設備中可以和在連續運行設備中一樣設置一本發明的饋入裝置對。在浸漬設備中優選采用第二饋入裝置對，其橫向地在物品上延伸的軸線相對于第一饋入裝置對的軸線錯位 90°。如果物品是大規格的板件例如平板顯示器，或大批量生產的具有優選相同的尺寸的薄膜，那么該物品在浸漬設備內的按本發明的電化學處理特別合適。在物品相對置的邊緣上的兩側的觸點接通相當于所述的在連續運行設備中的情形。相應地，優選采用在輸送路徑中部處分開的、帶有單獨的整流器的陽極。如果可以在所有四個邊緣上觸點接通，那么也可以有利地采用四個分別帶有獨立的整流器的陽極。用這種方式也可以在一浸漬槽內以在整個表面上非常均勻的層厚分布電鍍具有例如非常薄的作為基底層的濺射層的非常大的板件。為了避免分開的陽極在物品上直接形成沉積，可以采用在物品平面內延伸的物品運動。在兩種輸入情況下，沉積層的平面化借助于整流器的電流控制像以連續運行設備為例詳細描述的那樣進行。


下面借助于示意性的、不按比例的附圖1至5進一步說明本發明。圖1以一連續運行設備的橫剖視示出按照本發明的組件或結構元件的基本布置結構。圖2以俯視圖示出按照本發明的多個組件或結構元件的基本布置結構。圖3示出本發明布置結構的等效電路圖。圖4示出在一電解槽的電阻模塊上測得的測量結果和以硫酸為基的鍍銅槽的槽電壓/電流密度特征曲線。圖5以橫向于輸送方向的簡化視圖示出在電解槽內的電鍍電流的大小交替變化時物品上的電解沉積層的分布或者說層厚分布。
具體實施例方式在圖1中待電解處理的扁平物品1放在被旋轉驅動的接觸元件2之間，不管是上側還是下側都需要電鍍。物品1例如板件沿著輸送路徑被輸送通過設置在那里的電解槽， 這在這里是垂直于圖紙平面向內進行的。這里示出為輥子的接觸元件2同時也可以是物品的輸送元件。接觸元件2還可以是帶有接觸輪或類似物的旋轉軸以及帶有滑動接觸部的不旋轉的軸。在輸送路徑的兩側在接觸元件2上設置有能導電的觸點3，例如分別至少部分地由金屬組成的盤、環、分段式的盤、小輪或刷子。本發明的布置結構優選在橫向于輸送方向的方向上對稱地分成右側R和左側L。在本發明的說明書中，右側或設置在右邊的結構元件的附圖標記用單撇號例如3’來表示，而設置在左邊的結構元件的附圖標記用雙撇號例如 3 ”來表不ο接觸元件2上的兩個觸點3’和3”的軸向距離決定了待生產的物品1在橫向于輸送方向的方向上的寬度。可用區域(比它)小了在物品左、右邊緣上的接觸軌跡的寬度。 通過能導電的軸端4’、4”向位于連續運行設備的未畫出的工作容器內和電解液14內的觸點3’、3”輸送電鍍電流。設置在電解液之外的滑動觸點5’、5”或旋轉觸點用于將電流傳輸到被旋轉驅動的接觸元件2上進而還有軸端上。旋轉觸點可以有利地做成氣密密封的。滑動觸點或旋轉觸點借助于電導體與電鍍電源6’、6”的負極連接，電鍍電源的正極與可溶解或不可溶解的陽極7’、7”連接。按照本發明，在橫向于輸送方向的方向上有兩個陽極7’和 7”，所述陽極優選分別一直延伸到輸送路徑的中部。這些單獨的陽極7’、7”在輸送方向上能延伸例如1米或更多的長度，在每個觸點3’、3”具有單獨的整流器時這些陽極也可以在連續運行設備的整個長度上延伸。特別是當設備在輸送方向上很短時，每側安裝僅一個整流器也可能足夠了。陽極的延伸長度和整流器的數量由設計決定，整流器或者說電鍍電源 6’、6”既可以是直流電源也可以是單極或雙極的脈沖電源。在本說明書中在雙極脈沖電源的情況下，所規定的極性指起主要作用的極性。陽極7’和7”或電極和物品1的相對應的陰極表面一起構成電解槽8’和8”。這些表面是通常位于物品1的上側和下側上的對電極或待電鍍的陰極基底層9。相應地，電解槽8’、8”也必須位于輸送路徑的上側和下側上。這些電解槽在圖1中示出，由此得到一種鏡像對稱的布置結構。下面僅以上側的電鍍為例說明本發明，這些說明同樣適用于物品1 的下側，如果那里也有要電鍍或電化學腐蝕的基底層9的話。本發明也適用于大面積和通孔敷鍍的電解加強。右電解槽8’的由右電鍍電源6’產生的電鍍電流經過左滑動觸點5”、左軸端4”、左觸點3”并通過物品基底層9的左半部到達右電解槽8，。因此在左電鍍電源6”關斷時右電解槽8 ’由左側、亦即從輸送路徑的中部被供給電鍍電流。這意味著，由于在右側的基底層9 內的電壓降，形成一在橫向于輸送方向的方向上在物品中部具有最大值的層厚分布。最小值出現在物品1的右邊緣處、在那里的接觸軌跡附近。在位于左邊的基底層9內出現的電壓降在左電鍍電源6”關斷時對右電解槽8，和在那里出現的在基底層9內的電壓降沒有影響。但是基底層9的左半部為流向右電解槽8’的電鍍電流起到電導體的作用。優選電流調節的右電鍍電源6’的端電壓僅大出該電壓降的值，例如0.6V。這個電壓降在左電解槽 8”內充當電解槽電壓。該電解槽電壓小到使得，在這個區域內在物品表面上不產生金屬沉積。在接著關斷右電鍍電源6’并優選以相同的持續時間接通左電鍍電源6”時，物品的左半部如上所述地被電鍍。在這里也在物品中部處出現沉積的最大值，最小值出現在左邊緣處。在這種順次電鍍兩個半部的情況下，總體上又出現不希望的非均勻的沉積。這種不均勻性已經略小于按現有技術從兩個邊緣饋入電鍍電流時的情況。但是在本發明的布置結構中最大值非常有利地出現在物品1的中部，盡管這里沒有觸點。這種非平面的層厚分布的修正可以用簡單的方式方法用下述三種方法來進行在物品中部處具有最大值或高峰的層厚度的傾斜平面可以在連續運行設備中用另一個、沿輸送方向設置的、按現有技術具有不分開的陽極的電解槽來補償。在這種電解槽中，傾斜平面在物品1上以相反的方向走向/延伸，亦即高峰出現在邊緣處，由此能補償按本發明的在中部處的升高。然而這種補償僅僅對于小的產品型譜才適用。在相應的設計方案中沿輸送路徑的電解槽的數量必須與之協調。然而在實踐中存在不同的待電鍍的物品， 例如最薄的基底層要配備一薄的或非常厚的電鍍層。也可能是較厚的基底層要電鍍一薄的或非常厚的電鍍層。在這些情況下需要極其不同的設計修正措施。在一種情況下需要作很大的修改，而特別是在較厚的基底層時只要作小的修改，這是因為這里傾斜平面由于基底層內的較小的電壓降而具有小的斜率。因此，配備有這種用于修正傾斜平面的不可改變的措施的連續運行設備僅能覆蓋有限的物品參數譜。如果可以按需要調整沿輸送方向的修正的上述極值，那么便可以提高本發明連續運行設備在物品參數方面的靈活性。按照本發明，這例如可以借助于電開關元件13來進行，該開關元件可在連續運行設備的沿輸送路徑的每個陽極位置AP內使右、左陽極7’、7” 按需要相互連接。在這種情況下，沿輸送方向看，可以在不改裝設備的情況下僅通過控制開關元件13來改變從物品中部到邊緣或倒過來從邊緣到中部的傾斜平面的走向的極值，并因此與由物品給定的要求相匹配。例如在連續運行設備的12個陽極位置AP中在沿輸送方向的最后5個陽極位置處借助于一開關裝置——例如作為位于電解液外的接觸器——使左、右陽極彼此電連接。在這種情況下，相應的右、左電鍍電源6’、6”是并聯的，因為能導電的物品也使陰極觸點彼此電連接。由此可以控制在每個陽極位置中的傾斜平面的走向方向，這實際上是一種逐級的控制。所述級的作用或者說減小可以通過下述方法來實現，即在低電阻的開關觸點13的位置處借助與開關觸點13串聯的電阻來進行所述電連接。每個陽極位置代表一個處理級。對于連續運行設備的可以按需要借助于所述受控制的線路彼此電連接的第一陽極位置AP也一樣。按本發明的用于得到在中部處具有高峰的傾斜平面的電鍍電流的饋入裝置一方面可以為了進行層厚修正還設置有在陽極電連接時得到在中部處具有低谷的傾斜平面的饋入裝置，另一方面可以沿輸送路徑按順序交替設置。在陽極V和7”通過開關元件13接通電連接的情況下，獨立的電鍍電源6’、6”通過在物品右、左邊緣上的觸點3’、3”并通過物品的基底層9彼此并聯。通過獨立的電鍍電源6’、6”，兩側上的電流由于電流調節的電鍍電源6’、6”而精確地保持其相應的理論值。在此，每個陰極位置至少兩個整流器6’、6”被證明是有利的。而在按現有技術陽極不分開時和只有唯一一個給物品左、右側供給電流的電鍍電源時，電流分配的大小不同，其原因主要在于物品兩側上的觸點電阻不一樣大。但是本發明也可以無級地和非常靈活地實施，以便受控制地實現在整個物品上的平面形的層厚分布，該物品可以具有任意的與待進行的電鍍有關的參數。在這種用于電化學處理的方法中，在各分電解槽中有利地不沿連續運行設備內的輸送路徑順次地設定兩種極限情況，而是設定在這兩種極限情況之間的中間值。交替地在沿物品輸送方向看的每個陽極位置或者交替地在陽極位置之內或者說在具有獨立整流器的一定數量的觸點之內， 左、右電鍍電源的電流強度調整得大小不同。因此，在具有較大電流的分電解槽內可以沉積一幾乎平面形的覆層。隨著這種電流差的加大，在通過較大電流的分電解槽內形成一在物品中部處具有高峰的傾斜平面。接著在物品的另一側在同一饋入裝置對的在那里的分電解槽內發生同樣的過程。倒過來如果兩側或兩個分電解槽的電解電流接近，那么沉積出高峰在物品邊緣處的漸增的傾斜平面。在各分電解槽內、亦即左分電解槽和右分電解槽內的電流相同時又在物品兩個邊緣處出現一樣大的涂層高峰。這種按本發明的控制可能性在總體上得到橫向地在物品上(延伸)的平面的覆層，這是在對技術要求高的物品進行電鍍時的目標。因為所有的電鍍電源可以獨立地調整電流強度，所以整個電鍍或者說電化學處理可以獨立地非常精確地與物品的各個參數相匹配，以得到平面的沉積部。在所有情況下，平面的層厚分布可以僅通過控制或調節交替地不同的左、右整流器6”、6’的電鍍電流來達到。附圖標記6’和6”分別理解為一個整流器或多個尺寸相應較小的整流器，這些較小的整流器通過物品和通過相配設的陽極相互并聯。圖2以俯視圖示出本發明的一種布置結構，示出了 5個分別具有右陽極7’和左陽極7”的陽極位置APl至AP5。陽極在輸送方向上的長度根據結構可長達1米或更長。特別是在短的連續運行設備中陽極7’、7”也可以在設備的整個長度上延伸。在圖2中，在陽極7’、7”的區域內分別僅示出一個接觸元件2和一個整流器。在陽極特別長時，沿輸送方向看，在實踐中在每個陽極位置相應地設置有多個接觸元件2和一個或多個整流器。在沿輸送方向看在一個陽極位置區域內有多個接觸元件2且在每一側和每個陽極位置僅有一個電鍍電源時，這些接觸元件2的觸點3’、3”在每一側至少通過物品的基底層和/或通過電導體相互電連接。整流器6的數量也可以提高到，使每個接觸元件2都配設有一個單獨的整流器。在這種情況下每個不同大小的觸點傳輸電阻可通過一電流調節的整流器來均衡/補償。如果如圖2中所示，兩個觸點3’、3”位于旋轉的接觸元件2上，那么為了傳輸電流還需要兩個滑動觸點或旋轉觸點5’、5”。出于結構方面的原因和/或出于成本方面的原因， 每個接觸元件2也可只設置一個觸點3’、3”。在這種情況下，右觸點3’和左觸點3”沿著輸送路徑交替地分布在接觸元件2上。因為始終有多個接觸元件2作為部段在一個物品上滾動并和該物品電觸點接通，所以此時對本發明的方法沒有負面影響，僅僅是由每個觸點傳輸的電流的大小被加倍。左、右陽極之間的界限可以傾斜分割，以便使物品上的沉積層從右側區域到左側區域達到無級的過渡。在兩個陽極7’、7”之間可以設置有絕緣壁12，以抑制陽極的持續的相互金屬敷鍍和脫金屬。按本發明的在兩側的強弱交替的電鍍可以從一個陽極位置到下一個陽極位置順次進行，但是也可以在每個陽極位置交替地進行。為了達到沉積的對稱性，一側的處理時間 tl優選等于另一側的處理時間t2。整流器6’、6”瞬時電流的大小也一樣，它們同樣交替地調整到具有一樣大的電流差。在圖2中陽極7本來是蓋住接觸元件2的，出于清楚的原因在圖2中接觸元件未被遮蓋地畫出。圖3示出在一陽極位置上的本發明的饋入裝置對的等效電路圖，基底層內的分布的基底電阻10’、10”和物品一樣從右觸點3’延伸到左觸點3”。在電解槽內設置有分布的槽電阻11’、11”，這些槽電阻由電解液形成。在第一種極限情況中，在一個電鍍電源例如右電鍍電源6’假想關斷的情況下，仍起作用的電解槽8”在該布置結構即輸送路徑的中部處、進而也是在物品中部處由電鍍電源 6”供給陰極電鍍電流。連接在關斷的電鍍電源6’上的陽極7’在這種情況下不工作。在這個不工作的陽極V的區域內不電鍍。因此在這個陽極V下方的基底層內的電壓降對電解槽8”內的瞬時的電鍍沒有影響。覆層的低谷位于物品的沒有電流輸入的邊緣處。還可以看到兩個電鍍電源6’和6”調整到具有一樣大的電流強度的第二種極限情況。在這種情況下，同樣大的電流從右觸點3’和左觸點3”流入物品的基底層中。所有的電壓降都是對稱的，由于基底層內或者說基底電阻10’、10”內的電壓降，陰極即基底層與陽極之間的當地/局部的電解槽電壓相應地關于所述中部對稱地減小。這造成從邊緣到中部的逐漸減小的電流密度，連帶地造成那里相應地較小的沉積，這時覆層的低谷位于物品中部。在所述幾何上的中部處，和在物品兩側供電以及用按現有技術的不分開的陽極供電時一樣，基底層同樣是無電流的。如果兩個電鍍電流的電流強度調節成不一樣大，那么這種對稱性便會偏移。圖4示出在左側L和右側R的電解槽8’、8”內的電流差Δ I對陽極電壓/陰極電壓的定量影響，該陽極電壓/陰極電壓相當于電解槽的槽電壓。因為用電解液填充的電解槽和位于該電解槽中的印刷電路板在測量技術上幾乎無法接近，所以數據借助于一電阻模塊來得到。這個模塊近似于接近現實地模擬一典型的印刷電路板和一電解槽。電阻模塊的結構相應于圖3的等效電路圖，但是可以雙倍地這樣擴展。在所述圖表中，利用在Χ2軸上示出橫向地分布在物品上的測量點、而在Υ2軸上示出對應的陽極電壓/陰極電壓的曲線簇， 繪出一硫酸鍍銅槽的實際電解槽的槽電壓/電流密度特征曲線。槽電壓Uz標注在Yl軸上，
10對應的電流密度i標注在Xl軸上。這個Uz/i特征曲線使得可以對于在電阻模塊內測得的陽極/陰極電壓或者說槽電壓Uz得出實際的電流密度i。電流密度的單位為A/dm2，而槽電壓的單位為伏特(Volt)。&/i特征曲線的典型曲線走勢顯示出，在槽電壓Uz低于1. 5V時幾乎不能進行金屬沉積。這里陰極電流密度i小于 0.2A/dm2。但是它有助于防止金屬從物品表面上脫離。在從1.5V至2.5V的槽電SUz范圍內電流密度從0. 2A/dm2上升到7. 6A/dm2。陽極/陰極電壓的曲線簇顯示出，在左電解槽內的電流至多僅為右電解槽內的電流的50%時，陽極/陰極電壓出現在1. 5V的范圍內或更小。在這種小的陽極/陰極電壓或者說槽電壓的情況下，實際上不發生沉積。因此僅在右電解槽內進行電鍍。陽極/陰極電壓或槽電壓的曲線走勢可以這樣調整，使得沉積的覆層的高峰或低谷出現在物品中部處，在0%的左電鍍電流和100%的右電鍍電流時形成最大的高峰。在例如70%的左電鍍電流和100%的右電鍍電流時在物品中部處形成低谷。在兩個分電解槽內的電鍍電流都是100%時，陽極/陰極電壓完全對稱，這時正好在物品中部處出現最大的低谷。由該圖表可以看到，其中用4. 6A/dm2的電流密度i電鍍出所述低谷，用7. 6A/dm2的電流密度電鍍出所述高峰。因此在這樣選擇的例子中電流密度差 Δ 1為3A/dm2。這相當于在兩側輸入電流的現有技術。左30%右100%的陽極/陰極電壓曲線表現出在右電解槽內幾乎平面的走勢分布。陽極/陰極電壓差Δ2為約0.1V，相應地在右電解槽內的電流密度差約為0. 6A/dm2。這意味著在物品的這一半部上實際上平面的金屬敷鍍。接著鏡像地調整電流，亦即在左側調整到100%，而在右側上調整到減小的電流、 例如30%，其結果是在物品上橫向于輸送方向的幾乎完全平面的金屬沉積。在這個例子中殘留的小的、在兩側對稱出現的電流密度差也可以按本發明弄平。 為此例如沿著輸送路徑采用至少一個陽極對，該至少一個陽極對大致在一個半部的中部處分開。相應地設置有在另一個半部的中部處分開的至少一個陽極對。用這些不對稱的陽極對的相應兩側的相匹配的電流差ΔΙ，可以優選在這些區域內施加涂層，亦即使這些區域加高，并因此弄平。為此也可以采用本發明的對于沉積(部)的控制。圖4的圖表示出一連續運行設備在輸送方向的橫向上的情形。對于帶有固定不動地設置的物品的浸漬池，原則上也適用。在這種浸漬池中每個表面側可以設置有另一個錯位90°的陽極對連同相應的整流器。從而創造了擴大的用于在大型板狀物品上沉積平面的覆層的控制可能性。如果唯一一個物品填滿整個電鍍窗口，那么這特別有利。圖5示出傾斜平面在輸送路徑的左、右區域內橫向于輸送方向的定量走勢分布。 以百分比象征性地表示在不同電流強度I時分別在電鍍以后、亦即在物品通過相應的陽極位置以后的情形。在該附圖下部示出的曲線表示在優選一樣長的時間tl和t2內先后進行的、在兩個電解槽8 ’和8 ”區域內的沉積之和，這是在物品穿過參與的陽極位置的電解槽之后的結^ ο圖如示出具有調整到一樣大的電流強度I的和同時接通的左、右電鍍電流的極限情況。作為結果，傾斜平面的低谷位于物品的中部區域內，層厚差用Δ來表示，在這里該Δ 最大。圖恥示出另一種極限情況，在這種極限情況下在第一陽極位置中或對于第一時間tl僅接通右電鍍電源，而在接下來的陽極位置中或者對于第二時間t2僅接通左電鍍電源。作為總的結果，在物品中部處得到傾斜平面的高峰。這里Δ也是最大的。但是總體來說在相同的通電時間內沉積了比在按圖如的極限情況時少的金屬。圖5c示出位于這兩種極限情況之間的、具有在左、右兩側同時接通的電鍍電源以給左、右電解槽同時供電但是交替地以不同的電流強度I供電的情形。在電流零線可以看到的電流強度I之差應該這樣調整，使得沉積的總和得到一平面的覆層。這里△是零，這是按照目的提出所要達到的。這里在兩個時間段亦即tl和t2之后顯示出弄平了。這些時間段也可以是相應于物品的輸送速度在一個陽極位置中tl的處理時間和在接下來的陽極位置中t2的處理時間。時間tl和t2以及相應的電流強度I也可以通過多個具有各自的陽極長度和輸送速度的陽極位置來形成和調整，從而通過多個具有左、右電鍍電源的相應不同的電流強度I的陽極位置進行弄平。圖5d示出在物品兩個半部中的層厚的不完全的修正。但是這個例子表示，利用本發明的方法僅通過控制電鍍電流I便可以實現層厚分布的獨立走勢分布。以百分比給出的電流強度I僅表示參考值，在實踐中可按照起始的試驗得到用于電鍍電源的待設定的電流
強度的經驗值。
附圖標記列表
ι物品、板件、印刷電路板、薄Ii、帶
2接觸元件
3觸點
4軸端
5滑動觸點、旋轉觸點
6整流器、槽電源、電鍍電源、開_蝕電源
7電極、陽極
8電解槽、分電解槽
9基底層，對電極
10基底電阻
11槽電阻
12絕緣壁
13開關觸點、開關元件
14電解液
15輸送方向箭頭
AP陽極位置，電極位置
R右
L左
權利要求
1.一種用于在帶有電解槽(8)的連續運行設備、浸漬設備或輥到輥的帶設備中電化學處理物品(1)的方法，該電解槽由可溶解的或不可溶解的電極(7)和所述物品的作為對電極(9)的待處理表面構成，該對電極具有所述物品(1)的在物品橫向看在該物品相對置的邊緣上借助于左觸點(3”)和右觸點(3’ )或多方位的觸點形成的電觸點接通部(3)，特別是用以電鍍或腐蝕基材例如印刷電路板、導體箔、金屬化的合成薄膜、金屬薄膜或金屬化的玻璃片，其特征為橫向于輸送方向或橫向地在所述物品上分別形成有作為右電解槽(8’ ) 和左電解槽(8”)的至少兩個電解槽，該電解槽具有右電極(7’ )和左電極(7”)以及作為饋入裝置對的至少一個可調的右整流器(6’ )和至少一個可調的左整流器(6”)，其中所述右電解槽(8’ )通過所述左觸點(3”)供給處理電流，而所述左電解槽(8”)通過所述右觸點(3’ )供給處理電流。
2.按權利要求1所述的方法，其特征為通過整流器(6’、6”)為右電解槽(8’)和左電解槽(8”)左右交替地分別在相同或近似相同的時間段(tl、t2)內供給不同大小的處理電流。
3.按權利要求1或2所述的方法，其特征為橫向于輸送方向在物品中部或其他區域內具有最大強度的瞬時電化學處理以與橫向于輸送方向在物品中部或其他區域內具有最小強度的瞬時電化學處理相組合的方式被這樣補償，使得在總體上，在輸送方向的橫向上看，發生一均勻的處理。
4.按權利要求1至3之任一項所述的方法，其特征為利用設置在物品(1)輸送方向的橫向上的連貫的電極或利用相互電連接的右電極(7’ )和左電極(7”)，進行一在物品中部處具有最小值的電化學處理。
5.按權利要求1至4之任一項所述的方法，其特征為沿輸送路徑看，不管在一電極位置(AP)內還是在一電極位置或多個電極位置之后，都在右電解槽(8’ )和左電解槽(8”) 中以不同的電流強度進行交替的電化學處理。
6.按權利要求1至5之任一項所述的方法，其特征為在浸漬設備的情況下，一作為上、下對的饋入裝置對附加地將處理電流饋入所述物品中，其中如對于右、左饋入裝置對所述的那樣地進行本發明的程序。
7.一種用于在采用根據本發明的權利要求1至6所述的方法的條件下在帶有電解槽 (8)的連續運行設備、浸漬設備或輥到輥的帶設備中電化學處理物品(1)的裝置，該電解槽由可溶解的或不可溶解的電極(7)和所述物品的作為對電極(9)的待處理表面構成，該對電極具有所述物品(1)的在物品橫向看在該物品相對置的邊緣處借助于左觸點(3”)和右觸點(3’ )或多方位的觸點形成的電觸點接通部(3)，用以電鍍或腐蝕基材例如印刷電路板、導體箔、金屬化的合成薄膜、金屬薄膜或金屬化的玻璃片，其特征為橫向于輸送方向， 作為饋入裝置對設置有兩個電極(7)作為右電極(7’ )和左電極(7”)，所述右電極和左電極相互絕緣并至少由一可調的右整流器(6’ )和至少由一可調的左整流器(6”)供給處理電流，其中，在電鍍時，右電鍍電源(6’)的正極連接在右陽極(7’)上，而右電鍍電源(6’) 的負極通過至少一個位于物品(1)的遠離的左邊緣上的觸點(3”)電連接在物品的所述左邊緣上，左電鍍電源(6”)的正極連接在左陽極(7”)上，而左電鍍電源(6”)的負極通過至少一個位于物品(1)的遠離的右邊緣上的觸點(3’)電連接在物品的所述右邊緣上，在電化學腐蝕時，整流器和電極(7)所具有的極性倒過來。
8.按權利要求7所述的裝置，其特征為在連續運行設備中沿輸送方向看順次設置有幾個電極位置或交替設置有多個電極位置，所述電極位置具有右電極(7’ )和左電極(7”) 以及在輸送方向的橫向看具有連貫的電極。
9.按權利要求7至8之任一項所述的裝置，其特征為設置有帶有或沒有串聯電阻的開關元件(13)，借助于所述開關元件，右電極(7’)和左電極(7”)能根據需要相互電連接。
10.按權利要求7至9之任一項所述的裝置，其特征為在浸漬設備中，第二饋入裝置對將處理電流饋入物品中，該第二饋入裝置對的與所述物品相對的饋入點設置成相對于所述另一個饋入裝置對的饋入點錯位約90°。
全文摘要
本發明涉及基材在連續運行設備或浸漬設備中的電化學處理，其具有物品(1)的在相對置的邊緣上借助右觸點(3’)和左觸點(3”)形成的電觸點接通部。在現有技術中在輸送方向的橫向發生不同強度的處理，使得在物品中部區域內具有最小值。為了物品的完全平面的電鍍，按照本發明，在輸送方向橫向設置有兩個優選大小相同的電解槽(8’、8”)，其具有獨立的陽極(7’、7”)和整流器(6’、6”)作為左、右元件。右電解槽(8’)通過左觸點(3”)供給陰極電鍍電流，左電解槽(8”)相應地通過右觸點(3’)供給陰極電鍍電流。通過在兩個電解槽(8’、8”)中調整到不同大小的、在時間上交替作用在相應側上的電流，可僅通過控制和調節兩側的整流器(6’、6”)的電流強度非常精確地、亦即平面地調整對物品(1)的處理。
文檔編號C25D17/12GK102439202SQ201080022261
公開日2012年5月2日 申請日期2010年5月18日 優先權日2009年5月22日
發明者E·許貝爾 申請人:瑞納股份有限公司