专利名称：电解加工电绝缘结构的装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于电解加工导电结构的装置及方法，所述导电结构在运送带化的电镀作业线上的带状工件的表面上彼此电绝缘。
背景技术：
为制造晶片卡(智能卡)与商品的价格标签或识别标签，运用箔状塑料，在其上产生所需电气功能所要求的导电结构。
传统方法运用，例如涂布铜的材料，并使用蚀刻程序在该涂布铜的材料上产生所需金属图案。为了降低该方法的成本及允许制造比使用蚀刻程序可达成的结构更优良的结构，需要使用电解沉积方法产生金属结构。美国专利No.4560445揭示一公知的用于制造天线线圈的方法。依据此方法，使用一方法序列在聚烯烃膜上产生金属结构，该方法序列包括下列方法步骤使塑料膨胀、并蚀刻及修整该塑料，以便后面吸附催化活性金属，沉积该催化活性金属，以负影像的形式印刷一遮罩，催化所述催化活性化合物，进行无电(化学)与电解式金属镀。
用于金属镀带状物的程序包括电镀方法等。多年来，对于运送带化的电镀作业线的用途，使用所称的卷轴至卷轴式处理装备，运送材料通过该作业线，并在运送期间使材料接触处理液。电接触所述带，以便进行电解金属沉积。接触电极是用于此目的。对于电解加工，可将两电极(指接触电极与对电极)两者或仅将对电极设置在加工线中的处理液中。
专利公开文献DE10065643C2说明一装置，该装置用于电镀或用于电解蚀刻导电带状工件，其中，将用于建立电接触的接触辊与对电极两者都设置在浴(bath)中。所述配置的问题是，在浴中也使接触辊镀上金属，因而存在沉积至接触辊上的金属损坏敏感箔的危险。
为避免或减少电解浴中的阴极上的金属沉积，专利公开文献WO 03/038158A说明一用于增强电镀结构的电镀装备，已将所述电镀结构配置为在卷轴至卷轴式装备中的一基板上是导电的，该卷轴至卷轴式装备是用于带状材料，且在该装备中将一阳极与一旋转接触辊置于电解浴中。在接触辊转向该基板的侧，将该接触辊连接至直流电源的负极，在接触辊转离该基板的侧，将该接触辊连接至该电源的正极。此可藉由以一方式分割接触辊实现，其中该方式类似于分割直流电机的集极的方式。因此，可藉由将电位改变为阳极而除去在正常运转时接触辊旋转一周期间沉积至接触辊上的金属。该方法的一主要缺点是，由于持久地交替进行金属镀与除镀操作，接触辊易于严重损耗。此即为何使用非常复杂且昂贵的涂层的原因。
然而，一基本缺点是，可仅电镀加工其全部区域中导电的表面，但未电镀加工彼此绝缘且产生产品(例如天线线圈)所需的结构。
因此，专利公开文献DE19951325C2揭示一装置与一方法，该装置与该方法是用于以非接触式电解加工方法加工在电绝缘的箔材料的表面上彼此电绝缘的导电结构，其中在一运送路径上运送该材料通过一处理装备，并同时使该材料接触处理液。运送期间，引导该材料通过至少一电极配置，每一电极配置包括一阴极极化电极与一阳极极化电极，该阴极极化电极与该阳极极化电极轮流接触处理液。电源使电流流经所述电极与所述导电结构。藉此，以实质上不允许电流直接在相反极化的两电极的间流动的方法使所述电极彼此屏蔽。上述方法的一缺点是，沉积的金属层仅可以具有一减小的涂层厚度，此情况的原因是，由于该电极配置，一方面沉积金属，但另一方面在引导工件通过阴极极化电极时至少部分金属重新溶解。
与上述电极配置相反，美国专利No.6309517说明一电镀装置，该装置是用于电镀平坦工件(例如印刷电路板)的全部表面，在该电镀装置中，在电解液之外接触阴极，材料接触该阴极与该电解液时一直允许沉积金属。为在电解单元之外建立电接触，使用接触辊、刷或滑块。利用密封辊使所述辊朝该电解单元密封。然而，该装置不适于处理带状工件与绝缘结构。
专利公开文献DE10065649A1说明一装置，其用于具有一导电表面的可挠式带状物的电化学卷轴至卷轴式处理，该装置具有一阴极接触辊，该阴极接触辊位于电解液之外。将特殊阳极辊旋转地设置于电解液中，围绕所述特殊阳极辊缠绕带状物。因此，所述阳极辊具有一离子可渗透的电绝缘层，该层使所述带状物与该阳极间隔一预定的尽可能小的距离。但不可加工具有彼此电绝缘的结构的表面。
因此，所述已知方法不允许电解加工一些表面，所述表面具有小型结构，所述小型结构彼此电绝缘以及是在带处理或运送带化的作业线中沉积在箔带状的电绝缘工件上。
发明内容
因此，本发明的问题是避免已知电解处理装置及方法的缺点。更明确言之，本发明的一目的是发现一装置及一方法，该装置及该方法允许连续电解加工小型导电结构，所述小型导电结构在电绝缘箔材料的表面上彼此电绝缘。本发明的另一目的是发现一方法及一装置，可使用该方法及装置制造箔材料，该箔材料装备此类导电结构并可用作晶片卡的组件，其中所述晶片卡可用于，例如在分配站点标记、自动识别及分配货物，或用作电子识别卡(例如用于进入控制)。将以极低成本并以超大规模制造此类电子组件。本发明的另一目的是发现一方法及一装置，可运用该方法及装置制造印刷电路技术中的印刷电路箔，与具有简单电子电路的印刷电路箔(例如用于玩具、自动工程或通信电子元件)。
本发明提供如权利要求1的装置与如权利要求24的方法。在从属权利要求中陈述本发明的较佳实施例。
必须注意，如在本说明书中与权利要求书中所使用，除非内容明确指示，所述单数形式“一”、“一个”及“该”包括复数对象，反之亦然。因此，例如，对复数个工件的提及包括一单一工件，对“一接触电极”的提及包括对两个或更多该接触电极的提及，而对“一电解区域”的提及包括对两个或更多电解区域的提及。另外，提及的工件包括一箔带、箔片段或薄板等。
更明确言之，本发明的方法及装置用于电解加工小型导电结构，所述小型导电结构在电绝缘的带状工件(更明确言之是具有所述导电结构的塑料带(塑料箔))的表面上彼此电绝缘。此类结构具有几厘米(例如2至5cm)的尺寸。
可在两侧(表面)或仅在一侧处理工件。在第一种情况下，在两侧进行用于执行电解加工的合适供应，而在后一种情况下，仅在一侧进行该合适供应。
例如，也可将本发明的方法及装置用于贯穿镀或金属镀，例如工件中的孔。例如，工件一侧的绝缘结构可接触在另一侧提供的绝缘结构或例如半导体组件(例如电容器或晶片)等。
本发明的装置包括至少一个配置，该配置包括用于工件的至少一个接触电极与至少一个电解区域。在该电解区域中，至少一个对电极(counter electrode)及工件接触处理液。防止该接触电极接触处理液。使接触电极与电解区域间隔开一小距离，以便可以电解加工小型导电结构，其中使所述小型导电结构彼此电绝缘，并在电绝缘箔带状工件的表面上处理所述小型导电结构。在加工线上，可一个接一个连续设置多个所述电极配置。可串连连接数个此类加工线。
考虑到绝缘结构的大小，接触电极与电解区域之间的间隔(距离)是要尽可能小。决定电解区域与接触电极之间的间隔时，电解区域的开始处与接触电极上用于建立与工件的足够接触之处之间的间隔是必需的。使该间隔最小化。应选择该间隔，以便可以良好效果电解加工即使是，例如5cm，的导电结构。
接触电极与电解区域的配置允许可靠地金属镀即使是彼此绝缘的小型结构。接触电极与电解区域之间的间隔越小，所述结构的末端区域(从运送方向看)与中心区域之间的涂层厚度的差别越小，此可能是由于以下事实，即仅在通过本发明的装置的运送路径上的预定距离内，所述结构接触所述接触电极，并同时位于电解区域内。如果该装置中的所述接触电极之间的间隔很小，以致于引导工件通过作业线时，总能藉由至少一接触电极电接触所述结构，则可达成在末端区域及中心区域之中具有相同厚度的层。该情况仅在所述结构相对较大或所述接触电极之间的间隔很小时才是可能的。由于本发明的目的包括尽可能一致地金属镀具有仅几厘米的尺寸的结构，所述接触电极之间的间隔也不应超过几厘米。
一特别有益的实施例包括提供至少两个接触电极，将它们中的一个接触电极设置于通过一电解区域的运送区段的一侧，并将另一电极设置于该运送区段的另一侧。为达成上述非常一致的电解加工的益处，在此情况下，可选择通过该电解区域的该运送区段，较佳使该运送区段非常短，以致所述导电结构总能接触所述接触电极中的一个接触电极。
原则上，可构想用于实施本文上述原理的多个实施例。一特佳第一实施例包括提供至少一个处理模组，该处理模组包含处理液与至少一个对电极，引导工件以水平运送方向(不改变方向)通过该模组。在此情况下，可以水平或垂直朝向引导工件，也可以倾斜朝向引导工件。所述处理模组中的每一个处理模组都包括在其进入侧的至少一通道与在离开侧的一通道，所述通道用于工件进入与离开该模组。在该实施例中，将所述接触电极设置于所述通道上。所述电解区域位于所述处理模组中。该实施例允许达成电极与电解区域的非常小型的配置，该配置允许处理即使非常小的结构。可串连设置多个此类处理模组。
在另一、第二实施例中，提供至少一个包含处理液及所述至少一个对电极的槽。运送路径(在其上引导工件)通过液体的表面进入该槽，并在液体中到达所述对电极，然后从此处，所述对电极离开该槽(再次通过处理液的表面)。在此情况下，将该接触电极设置于(非常接近)处理液的表面上方但不接触处理液。在此情况下，将所述接触电极与所述对电极设置得越接近处理液的表面(所述接触电极在处理液之外，而所述对电极在处理液之内)，越可更好地电解处理非常小的结构。由于该配置，在运送路径横越处理液的表面处，可更明确地将接触电极设置为非常接近处理液的表面。因此，适用本文以上所作考虑。在实质上向上导向的运送路径(在处理液表面水平面之上，接近变为水平方向的方向)中设置挤压辊或气刀的情况下，可藉由所述辊或气刀剥离带出的处理液，并使剥离的处理液返回至槽中。
然而，必须使所述接触电极与液体表面间隔开一最小距离，以防止使所述电极接触液体。
为达成尽可能强的电解加工，本实施例中的运送路径可通过处理液的表面进入该槽，横越液体，然后再次通过处理液的表面离开该槽，同时数次通过偏离构件，例如偏离辊或圆筒。
藉由在该接触电极与该对电极的间达成的最小间隔更明确地决定要处理的绝缘结构的最小尺寸。该最小间隔尤其取决于所述接触电极的空间尺寸及所述接触电极与该电解区域之间的距离。因此，将所述接触电极配置为辊或多个卷轴是有益的，其中在一轴线上以紧密间隔关系配置所述辊或卷轴，所述辊或卷轴具有非常小的直径，以便可将所述辊或所述卷轴的纵向轴线与该电解区域之间的间隔选择得非常小。由于可如此达成的该小型配置，可达成电解加工具有2cm等级或更小尺寸的结构的目的。
藉由使用，例如尽可能小的圆形接触电极，减小所述电极之间的最小间隔的尝试经常失败，此是由于所述接触电极(更明确言之是使用弹性接触材料时)的最终的机械不稳定性。许多情况下，可藉由使用机械稳定的挤压辊或挤压卷轴解决该问题，设置所述挤压辊或挤压卷轴，使其靠着所述接触电极，从而稳定所述接触电极，如有必要甚至可轻微将所述挤压辊或挤压卷轴与所述接触电极压在一起。
代替辊及卷轴，可使用刷或导电的海绵状装置作为接触电极，所述刷或导电的海绵状装置擦拭工件的表面。
藉由重力和/或施加弹性力，将接触电极压在工件的表面上。
在第二实施例中调整接触电极与处理液的表面之间的间隔时，不允许使接触电极接触处理溶液。例如，如果在电解金属沉积程序中接触电极用作阴极，则必须防止对接触电极的不希望的金属化。然而，也发现实际上无法保持接触电极与处理液的表面之间的间隔恒定。因此，调整该间隔时可能出现困难。该间距的变化是由于处理槽中的处理液的表面水平面的改变，例如吹进该槽的空气可以导致改变。另外，处理液的表面水平面可降低，此是由于蒸发，或由于通过处理液运送的工件将处理液带出该槽。另一方面，带出的处理液回到该槽或向槽中补充处理液时，处理液的表面水平面也可升高。
为解决该问题，发现在接触电极与处理液之间的液体表面区域插入一隔离部件是有益的，该隔离部件允许工件通过，但防止处理液弄湿接触电极。为了允许引导工件进入处理液或从处理液中出来，该隔离部件必须包括通道开口，例如一狭缝，可引导工件通过该狭缝。例如，该隔离部件可以是一合适形状的处理液盖板，在该盖板上形成该狭缝。或者，可提供两个盖板，使所述两盖板彼此间隔很近，以便形成该狭缝。
本发明的电极配置可进一步包括密封部件(例如密封壁)，所述密封部件具有密封唇和/或刮削器，以便保留处理槽中的液体。另外，可设置挤压辊，所述挤压辊保留处理液(例如从处理液中移除箔时)，并同时可靠地引导工件。在本发明的第一实施例中的处理棋组中提供的通道与第二实施例的隔离部件中提供的通道处，都可提供此类密封部件。所述密封构件用于尽可能完全保留电解区域中的液体，以便尽可能不允许残留的液体接触所述接触电极。也可堆叠(一个在另一个的上)多个挤压辊(密封辊)，以便在旋转期间所述挤压辊(密封辊)互相密封。
如果不能可靠地防止处理液接触所述接触电极，可藉由提供连续或断续的清洗或喷洒移除离开电解区域并到达接触辊的处理液。为了高效地冲洗掉接触电极上的处理液，可在一倾斜平面上运送工件，例如该倾斜平面与水平面成至少5°角，最大为大约70°角，优选为大约15°角。弄到接触电极上的冲洗液快速排走，以便可高效实现移除处理液。或者，也可藉由喷气(例如使用气刀)移除已离开电解区域的处理液。
如果将接触电极配置为辊，则仅加工工件一侧时，可藉由接触辊与相对的无电流的辊(支撑辊)来电接触工件。如果要在两侧产生导电图案，则在工件的两侧提供接触辊。
将接触电极与对电极配置为是细长的，并以它们在工件的全部有用宽度上延伸的方式布置接触电极与对电极，此是有益处的。为此，可更明确地将接触电极与对电极设置为实质上平行于运送路径。
在第二实施例的情况下，也可利用偏离辊，以建立电接触。
可较佳使用弹性导电材料制造辊形接触电极。此使可实现下列目的，即一方面向工件的表面传送非常大的电流，而另一方面减小接触电极与电解区域之间的间隔，此是由于决定所述间隔的电极与工件表面之间的接触面不是窄的细长区域(使用刚性辊的情况下是细长区域)，而是宽的区域。可能的弹性接触材料是金属/塑料合成材料，更明确言之是具有极多导电填充物的弹性颦胶材料形成的合成材料。其包括作为粘结剂的电化学稳定的弹性体(例却天然橡胶、硅树脂或其他弹性塑料)及一导电填充物。所述粘结剂也包括导电粘合剂，将所述导电粘合剂用于电子元件制造区段时，所述导电粘合剂尚未完全固化。制造期间，将导电填充物混合进此类材料中。于是，即获得金属塑料合成物。
所述填充物(也称为内含物成分)较佳是由粉末、纤维、针状、圆柱状、球形、薄片及毡状形式或其他形式的金属所组成。相对于全部接触材料重量，填充物的重量可达90％。随着填充物的重量增加，该金属塑料合成物的弹性下降而导电性增强。对于涉及的应用情况，调整所述两数值。所有既具有电化学稳定性也具有导电性的材料都适于用作填充物。目前的填充物是，例如钛、铌、铂、金、银、特种钢及电煤(electrocoal)。例如，可使用镀铂、镀银或镀金的钛、铜、铝或玻璃制成的颗粒(例如球形)。
由于将对电极与工件的运送路径之间的距离调整得尽可能小，以便达成一致的电解加工(例如厚度一致的金属层)，即使在高阴极电流密度下，如果使工件与对电极发生不希望的接触，也存在在工件与对电极之间建立电气短路的危险。为了可靠地避免该危险，可使对电极具有离子可渗透的不导电涂层(绝缘层)，该涂层较佳是软的并可渗透液体。因此，可最小化对电极与工件之间的间隔，此是由于使具有绝缘涂层的对电极很接近工件的表面，以致于涂层触及工件的表面。
如果将对电极与运送路径之间的间隔调整得非常小，以致于引导工件通过对电极时，对电极上的涂层在工件上擦拭，则较佳可将所述涂层楔入该工件的表面与所述对电极的相应对电极的表面之间。为达成此目的，更明确地，可使涂层凸出，使其超出藉由对电极与工件的表面形成的间隙，涂层在单元壁的转离电解区域的侧上较厚，并因此凸出超过该间隙宽度，并紧紧地固定在单元壁的外侧。
为了防止在该后者实施例中处理液离开电解区域，可在处理模组中进一步提供锁室，将该锁室设置为正好在电解区域之前或之后(从运送方向看)。因此，进一步在处理模组中提供隔离壁，所述壁使电解区域与锁室分隔。因此，藉由隔离壁与单元壁定义锁室。在该实施例中，可藉由具有本文上述密封唇的密封壁密封锁室，使锁室与外部隔离。
尤其为了防止薄工件弯曲，例如，能以旋转方式承载对电极，使其表面以与接触辊相同的速度旋转。例如，对电极与接触电极可以是电机驱动的，同时使工件卷在阳极上，因此对电极与接触电极也用作运送部件。可以以不同方式配置对电极。可将其形成为板或金属网。可以组合各种类型的对电极。为了防止工件的表面的活性化学物质的损耗，可自对电极的内部持续供给新鲜电解液。因此，较佳使用金属网制造对电极。此可使其能够在高阴极电流密度下工作，而不会在电解沉积期间烧蚀。
如果电解金属沉积，则将阴极极化该接触电极，并阳极极化该对电极(阳极)。可溶解与不可溶解阳极均可用作为对电极。例如，可使用以不可溶解金属所制成的圆形泛溢阳极(flood anodes)或阳极辊，在本发明的第二实施例中，该工件被缠围于所述圆形泛溢阳极或阳极辊周围并藉而被转向。泛溢阳极包括一中空空间，可将处理液抽吸进该空间内，然后可迫使处理液在压力下透过阳极屏蔽上的开口从该空间内出来。因此，可向工件的欲加工表面高效地持续供应新鲜处理液。阳极的尺寸较佳与工件的尺寸相同。
如果将依据本发明的装置用于第一实施例中的电解金属沉积，则可将处理液中的阳极(例如泛溢阳极)配置为细长的，并将其定向为实质上垂直于工件。在一尤其有利的实施例中，可引导工件通过一被提供于该阳极上的涂层而不致产生电气短路，其中该涂层是不导电的，较佳是软的，且是液体与离子可渗透的。在本文的上述处理模组中提供此一配置，除了阳极，该模组可装备电解液供给及释放线路。为了密封该模组以防止液体泄漏，该模组在所有侧面具有壁，例如，所述壁上具有供予工件的通道开口，较佳地是为狭缝。将具有狭缝的所述壁设置于模组的进入侧与离开侧，而所述壁另包括上述密封部件。所述密封部件防止较大量电解液从单元漏出，并因此防止金属沉积在阴极接触元件上。例如，所述密封部件可为具有密封唇的密封壁，所述密封唇可在工件上擦拭，但不会损坏工件。因此，可防止液体离开模组。如果要处理特别敏感的箔，可使弹性密封唇与密封辊组合。必须保持所有辊的直径尽可能小，以便允许处理小型电绝缘结构，所述结构具有30至45mm范围内及更小的长度。该直径的下限藉由将辊压抵工件所需的机械稳定度而指定。
为了可靠地提供特别小型的结构(其具有介于对电极与接触电极之间的最小间隔)，该接触电极与对电极可被提供作为位于通用载体框架上的小型单元。
依据本发明的装置较佳是带加工线的组成零件，同时所述装置分别包括用于储存工件的至少一个第一储存设备与至少一个第二储存设备(例如储存桶)。此类作业线通常进一步包括运送部件，所述运送部件用于经由该加工线将工件从该至少一第一储存设备运送至该至少一第二储存设备。另外，可提供用于引导敏感工件使其保持精确直线路线的构件(例如横向引导辊)与用于调整运送卷轴位置的构件。为达成此目的，可沿运送路径提供传感器，所述传感器连续记录工件的外边缘位置，并在检测到不允许的偏离时调整用于运送和/或引导箔的构件。
该装置更特别适于在带状的薄工件(例如箔)上沉积金属。例如，此类箔可包括聚酯或聚烯烃及其衍生物，更明确言之包括聚乙烯与聚氯乙烯(PVC)。例如，所述箔可具有15至200μm的范围内的不同厚度，例如，依据应用情况，PVC箔可具有直至200μm的厚度。
更明确言之，可将上述装置用于在塑料箔材料上制造线圈状结构。所述类型的线圈状结构用作天线，所述天线用于数据载体(智能卡)上的无接触数据传送。包括此类天线的载体可承载，例如集成电路，该集成电路与该天线电气连线，以便将该天线中产生的电脉冲传送至该集成电路，例如将所述电脉冲储存在该集成电路中，或将藉由该天线所接收到的数据作为电信号处理。
信号处理允许转换所供应的数据(例如考虑其他已储存的数据)，可储存如此获得的数据和/或将其传递至该天线。然后藉由该天线传送所述数据，然后可以在接收天线中接收所述数据，例如，以便可比较所发出的数据与藉由该数据载体上的该天线所接收的数据。例如，可将此类数据载体用于货物物流与零售贸易，例如将所述数据载体作为商品上的无接触可读价格标签或识别标签，进一步还可作为个人相关数据载体，例如用于进入控制的滑雪通行证与识别卡，或用作用于机动车辆的识别构件。
具有电绝缘金属结构的箔的其他应用领域是，例如制造简单电子电路，例如所述电子电路可用于玩具或手表，或用于自动工程或通信电子元件。可进一步将所述材料用于设备的主动或被动电磁屏蔽，或用作建筑物的屏蔽格栅材料，及用于衣服的织物。
可使用箔(例如聚酯箔、聚烯烃箔或聚氯乙烯箔)制造所述数据载体，其中使用本发明的该装置在所述箔上以电解方式产生所述电绝缘结构。为达成此目的，将具有金属化结构并使用该装置制造的箔分割为离散的箔区段，该分割是依据多个印刷的面板中的在所述箔上产生的结构图案，所述箔区段与各自的数据载体的大小一致。然后可将所述集成电路图案沉积在所述箔区段上，并可将所述金属结构电连接至该沉积的集成电路。更明确言之，可为此目的运用一粘结处理。可以晶片的形式沉积集成电路，所述晶片还不具有载体，但也可将所述集成电路沉积至载体(例如TAB载体)并置于该箔上。电接触集成电路时，可将箔区段处理为完成的数据载体，进一步使用另一箔层压该区段，以便形成一卡，该卡具有钎焊于其中的天线。
更明确言之，可以以下方式制造数据载体上的电绝缘结构在一储存桶上提供箔材料，该箔材料较佳是带状，并具有，例如，20至50μm范围内的厚度与20cm、40cm或60cm的宽度，该箔缠绕在该桶上。
首先，使该带具有以下面的方法产生的结构，该方法是，例如，在箔的表面印刷活化剂漆(activator varnish)或活化剂膏(activator paste)。为达成此目的，该清漆或糊状物可包含，例如，贵金属化合物，更明确言之是钯化合物，较佳是有机钯合成物。该清漆或糊状物另外包括粘结剂，及更具流动性的成分，例如溶剂、染料及触变剂。较佳藉由辊将该清漆或糊状物印刷至箔(引导该箔通过该辊)上，更明确言之，是使用平版印刷、凹版印刷或微影蚀刻印刷程序。为达成此目的，将该清漆或糊状物从贮液器运送至分配辊，再从该分配辊传送至印刷辊，然后从该印刷辊印刷至该箔。使用合适的刮削器移除分配辊与印刷辊上的过量清漆或过量糊状物。例如，可使用硬铬涂布印刷辊。藉由以软的相对辊(“软辊”)将该箔压在所述印刷辊上，以便高效地上墨。在该活化剂印刷阶段的下一阶段，干燥印刷在该箔上的墨。为达成此目的，运送该带状箔材料通过一干燥路径，例如该路径是由红外线辐射器或热空气铁芯感应炉形成，如果要在紫外线辐射的作用下以反应方式干燥该活化剂漆或活化剂膏中的粘结剂(较佳没有溶剂)，该路径也可包括紫外线辐射器。较佳将所述干燥设备设置于一干燥隧道内，运送该带状材料通过该隧道。通过该干燥阶段后，该带状材料到达另一带储存设备，更明确言之，该设备可由桶形成。在将该材料从该第一储存桶(从其上展开该材料)运送至该第二桶(将该材料重新收集在其上)期间，引导该材料通过卷轴并在卷轴上拉紧该材料(卷轴至卷轴程序)。
首先以无电方式金属镀印刷有活化剂漆或活化剂膏的该带状箔，然后电解金属镀该带状箔，以形成所述金属结构。
为达成此目的，将印刷有活化剂漆或糊状物的箔从储存桶上展开，并引导其通过加工线的各种连续处理阶段，并导引该带状材料通过(偏离)卷轴并拉紧该带状材料(卷轴至卷轴方法)。原则上，可将带状材料直接从印刷程序运送至湿式化学加工，而没有任何进一步的材料的中间储存。
在第一加工步骤中，将经印刷的材料传送至还原剂中，该还原剂通常是水溶液中的强的还原试剂，例如钠硼氢化物、胺基硼烷(如二甲基胺基硼烷)或次磷酸盐。在还原剂中，将包含在清漆或糊状物中的氧化的贵金属还原为金属态贵金属，例如还原为金属钯。还原后，将带供给至冲洗站，在此处用水清洗掉多余的还原剂。较佳为该目的运用喷洒水槽。接下来，将一层很薄的铜(0.2至0.5μm厚)以无电方式沉积在活化剂结构上。藉由还原剂中形成的贵金属原子核引起铜沉积至所述结构上，并且不使铜沉积在非印刷区域。可运用包含甲醛以及酒石酸盐、乙二胺四乙酸盐(ethylene diamine tetraacetate)或四-(2-羟丙基)-乙二胺(tetrakis-(propane-2-ol-yl)-ethylene diamine)的电流浴作为铜浴。铜镀后，将带状材料运送至清洗站，在此处藉由使用水的喷洒清洗来除去多余的铜浴。
接下来，将该带状材料供给至本发明的装置，在此处使用更多的铜选择性地涂布所述导电结构。所有已知电解铜镀浴都可用于电解铜沉积，例如包含焦磷酸盐、硫酸、甲磺酸、胺基硫酸或四氟硼酸的浴。一尤其适合的浴是硫酸浴，其中可包含硫酸铜、硫酸、少量氯化物及添加剂(例如有机硫化合物、聚乙二醇醚化合物及聚乙烯醇)。较佳在接近室温的温度并以尽可能高的阴极电流密度操作硫酸浴。如果运送箔带通过本发明的该装置的速度是1m/min，则例如可以将阴极电流密度调整为10A/dm2(活性结构表面)，以便以大约2μm/min的速度沉积铜。使用大约长2.5至7.5m的作业线，以此方法可沉积从5至15μm厚的铜层。
可以直流电流或脉冲电流的形式向箔带与依据本发明的装置中的阳极供应电流。脉冲电流对于产生尽可能高的电流密度是有益的，此是由于在所述条件下仍然可沉积显示良好性质(高的表面品质，例如光泽、粗糙程度小、一致的涂层厚度、良好的韧性及导电性)的铜层。为达成此目的，较佳运用反向脉冲电流，反向脉冲电流即包括阴极与阳极电流脉冲的脉冲电流。原则上，单极性脉冲电流当然也是有益的。使用反向脉冲电流时，最佳化阴极与阳极电流脉冲的脉冲高度、各脉冲的宽度及视情况还最佳化脉冲间歇，以便最佳化沉积条件。
由于使用本发明的该装置中的不可溶解的阳极执行电解铜镀，随后不能藉由电解溶解铜阳极溶解铜离子。为了保持沉积溶液中的铜离子的浓度，较佳向浴中添加氧化还原系统的化合物，更明确言之是Fe2+及Fe2+化合物，例如FeSO4与Fe2(SO4)3。在不能溶解的阳极处氧化浴中包含的Fe2+离子，以形成Fe3+离子。将Fe3+离子传送至包含金属铜片的另一槽(再生塔)中。在该再生塔，在Fe3+离子的作用下氧化铜片，以形成Cu2+与Fe2+离子。由于同时进行的两反应(形成Fe3+离子的Fe2+离子的阳极氧化与形成Cu2+的铜片的氧化)，可以使沉积溶液中的铜离子的浓度在很大程度上保持恒定。
运送箔带通过本发明的金属镀装置后，再次引导材料至一喷洒槽中，在此处清洗掉多余的沉积溶液。然后，将带材料传送至一装置，在此处使该带材料接触一钝化构件，该钝化构件是用于防止铜生锈。将带状箔材料绕至另一储存桶之前，在干燥阶段中干燥该材料。为达成此目的，所运用的设备可与用于干燥活化剂漆或活化剂膏的设备相似。
用于执行上述方法步骤的所述工作站装备有合适的引导及运送卷轴或辊、用于处理所述处理液的设备(例如过滤泵与化学药品的配料站)及加热与冷却系统。
将参照
本发明。所述附图显示图1是第一实施例中的依据本发明的水平加工线的侧向剖视图，该水平加工线有两种改型；图2是第一实施例中的水平加工线的单一处理模组的侧向剖视图；图3是从运送方向看、依据图1的水平加工线的单一处理模组的一半的剖视图；图4是第一实施例中的依据本发明的另一改型的水平加工线的单一模组的侧向剖视图；图5是第二实施例中的依据本发明的水平加工线的侧向剖视图；图6是通过依据图5的水平加工线的详细剖视图；图7是图6的水平加工线的详情；图8是第二实施例中的依据本发明的水平加工线的另一改型的侧向剖视图；图9是图8的水平加工线的经修改的实施方案的侧向剖视图。
具体实施例方式
为更具体地说明所述附图，假设在依据本发明的所述装置中使金属沉积至带状箔上，并假设为该目的提供阴极极化接触装置与用作对电极的阳极。或者，当然也可以运用该装置实现其他阴极加工程序。另外，当然可运用依据本发明的装置实现阳极程序，例如阳极蚀刻、铬酸盐钝化处理或阳极化处理(例如阳极电解氧化)。在此情况下，阳极极化该带状箔。将阴极用作对电极。
在后面将说明的附图中，相同的附图标记具有相同意义。
图1说明依据本发明的装置的第一实施例。图中所示的装置大小可更明确地大约符合该装置的实际大小。此意味着如果要加工分别具有几厘米等级的尺寸的电绝缘结构，则该装置中的离散模组M具有几厘米的长度(从运送方向观看)。从运送方向观看，单一模组M的长度可为例如4.5cm。各种模组的长度(在本文中该长度是图2中的尺寸L)取决于箔带1上的结构的大小。所述离散模组M的宽度取决于要处理的箔1的宽度。例如，如果在该装置中处理具有60cm宽度的箔带1，则所述离散模组M也具有此等级的宽度。因此，所述模组M较佳是细长加工装置，其实质上垂直于运送方向(藉由图1中的箭头指示的运送方向)并在箔1的整个宽度上伸展。
较佳地是以一从一未示于图的卷轴上所展开的带的形式提供该箔带1，而在运送该带通过本发明的该装置后，该带将被卷在另一也未示于图的卷轴上(卷轴至卷轴)。
沿箔1引导穿过所述装置的运送路径而设置处理模组M，以便允许运送箔1依次通过模组M。模组M的数目取决于离散模组M所需的处理时间如果要沉积非常厚的铜层，例如5μm厚的一层，同时希望以高速(例如2m/min的速度)运送箔带1通过依据本发明的装置，如果以10A/dm2(2μm Cu/min)的阴极电流密度沉积铜，则需要依次设置大约110个模组M(具有4.5cm的工作长度)。术语模组M的“工作长度”意为模组M内的一区域的长度，在该区域内将金属沉积至被运送通过该区域的箔1上。
图1所示依据本发明的装置包括收集槽12，在该收集槽12中设置三个处理模组M。收集槽12包括一槽底部及两垂直侧壁，所述两侧壁以平行于运送该箔带1的运送路径而延伸，所述壁分别在附图所示平面的前部与后部延伸，并平行于运送方向。还在两垂直端侧处提供壁，在所述壁上沿水平方向开有狭缝，以允许箔带1进入及离开收集槽12。此显示于图1中，分别在收集槽12的左手侧与右手侧。
箔带1经由设置在收集槽12左侧壁上的该进入壁中的水平狭缝而进入收集槽12，然后运送箔带1以水平方向及水平朝向通过收集槽12。可以垂直于运送方向引导箔带1，以使箔带1相对于水平稍倾斜，以协助液体从箔带1的表面经箔带1的侧向边缘流走，箔带1的侧向边缘定向为平行于运送方向。运送箔通过三个模组M，按运送方向以彼此相接方式地设置所述模组M。运送箔带1通过最后的模组M后，箔带1通过设置于离开壁上的水平离开狭缝而离开收集槽12。
藉由输送装置使箔带1在收集槽中前进，并也藉此引导箔带1。例如，如果以电机驱动接触辊6及密封辊7，则所述输送装置可为所述接触辊6及所述密封辊7，将在后面详细说明接触辊6及密封辊7。除了所述辊，可提供此处未显示的其他输送装置，例如运送轮或运送辊，其中将所述运送轮固定在电机驱动的轴上，所述轴在运送路径上延伸，并大致垂直于运送方向，并以相同方式设置所述运送辊。例如，可在箔带1的整个宽度上分配所述轴上的运送轮，或仅在箔带1的边缘区域设置所述运送轮。为了引导带1，使其精确地平行于运送方向，也可使输送装置稍稍偏离运送路径或垂直于运送方向的优选轴线方向，以便保证在一直线上水平引导带1。图中未显示传感器，所述传感器连续检测带的精确位置，并允许修改运送和/或引导辊的朝向，以持久保持箔在同一运送路径上。
允许从模组M离开的处理液累积在收集槽12的较低部分。使用附图标记15标示收集槽12的液位。
可以将装置中的离散模组M配置为相同或不同。在目前情况下其是相同配置。
每一处理模组M包括一顶部分与一底部部分，所述两部分分别设置在箔带1的运送平面的上方与下方。使用附图标记10指示模组M的壁。所述两部分形成一上侧电解单元2与一下侧电解单元3，在所述电解单元中填充处理液。大致依据同一原则建造所述两部分。所述两部分都包括阳极4(将其定向为朝向运送平面)，在运送平面的两侧设置所述阳极4，并使所述阳极4平行于运送平面。在模组M中，藉由合适的固定器5将阳极4固定至模组外壳。在阳极4的表面(所述表面位于从运送平面看到的侧)上，提供离子可渗透涂层(绝缘层)13，以防止箔带1与阳极4之间的接触。如果没有涂层13，则会容易发生箔带1与阳极4之间的接触，此是由于较佳将阳极4与箔带1之间的间隔选择得非常小。该小间隔允许在很大程度上防止导电结构上不同位置的电解加工不一致，所以可以调整相对较高的电流密度。
在模组M内存在处理液，藉由电解液供给线路11将该处理液供应至模组M的所述两部分的内部容积。因此，使位于模组M中的带1与阳极4接触处理液，以便允许电流在阳极4与带1上的结构的之间流动，其中所述结构彼此电绝缘。
为了电接触彼此电绝缘的所述结构，依据本发明，在电解单元2与3的外侧电接触箔带1。藉由在非常接近带1上的阳极4提供一很大程度上一致的电场的区域(电解区域)处电接触带1，可使用接触装置电接触带1上的彼此电绝缘的所述结构，此时所述结构仍然或已经位于上述所述区域中。此使连续电解加工成为可能。
在图1所示情况下，在左边的模组M的上游与下游提供接触辊6，并在右边的模组M的上游与下游提供接触刷14，使用所述接触辊与刷作为接触装置，并将所述接触辊与刷定向为大致垂直于运送方向并位于运送路径的整个宽度上。
更明确言之，接触辊6可以是金属辊，例如外侧接触表面是由特种钢或铜制造的辊，或具有导电的弹性表面的辊。在后者的情况下，辊6的表面可具有，例如弹性塑料涂层，藉由嵌入金属微粒使该弹性塑料涂层导电。
接触刷14可以是固定在刷底座上的纤维，例如可使用铜或石墨制造所述纤维。另外，可使所述纤维在纤维轴处电绝缘。
为允许电流从接触辊6或接触刷7经由彼此电绝缘的所述结构与处理液流至所述阳极4，运用一此处未显示的电源，将该电源的电极连接至所述接触辊6或所述接触刷14，或连接至所述阳极4。
在图1所示情况下，藉由电接触辊6或电接触刷14电接触带1，而所述辊6与刷14不接触处理液。为达成此目的，将所述接触辊6与所述接触刷14置于模组M的包含处理液的区域之外。
进一步提供密封辊7，所述密封辊可在很大程度上防止处理液离开模组M的内部容积，并可在很大程度上防止处理液到达接触辊6或接触刷14。此是由于，如果接触辊6或接触刷14接触处理液，则会在接触辊6或接触刷14上沉积金属。此是不希望的。密封辊7较佳是弹性的，并较佳将其压在箔带1的表面上。因此，所述密封辊7紧紧地靠在带1的表面上。如接触辊6与接触刷14，将所述密封辊7设置为垂直于运送方向，使其附着在箔带1的运送路径的整个宽度上。
另外，提供弹性密封壁9，以密封该模组外壳，防止液体离开。为达成此目的，将所述密封壁9固定至模组外壳的端壁10，以便提供一液密式密封，并且所述密封壁9较佳以切线方向压在所述密封辊7上。在使用设置于模组M内下游的密封辊7与密封壁9的情况下，藉由密封辊7的旋转(此是由于机械摩擦及电解单元内的液体静压)，朝向密封辊7吸引密封壁9，因此可提供模组M的足够密封，以防止处理液泄漏进无液空间。相反，在使用密封辊7与置于上游的密封壁9的情况下，将藉由密封辊7的旋转持续地提升密封壁9，使密封壁9远离密封辊7，因而无法提供防止泄漏液体的足够密封。因此，另外在模组M的进入区域提供辅助密封辊8，较佳将所述辅助密封辊8配置为具有像密封辊7那种的弹性表面，且该辅助密封辊8在密封辊7上滚动。在此情况下，密封壁9靠在辅助密封辊8上，并高效地密封模组M，防止泄漏液体。
在模组M的平行于运送方向延伸的侧面上，提供密封唇(此处未显示)，以进行密封，防止泄漏处理液。但是，由于该区域中不存在用于导电结构的接触装置，因而并非绝对需要高效的密封。
可将模组M的顶部部分配置为可移动的，以引导箔进入装置。安装在模组的下部的相应固定元件(未显示)允许在正常运转期间牢固地保持顶部模组部分，并允许稳固地锚定该顶部模组部分(例如使用可方便拆卸的蝶型螺母)。
图2显示收集槽12中的模组M的横断面，离开所述表面的处理液填充该收集槽12至浴表面液位15。箔带1通过收集槽12的一端壁上的水平狭缝进入收集槽12，并首先藉由该材料的两侧电接触接触刷14。藉由刷14供应电流至带1上的导电结构。刷14大致延伸覆盖带1的整个宽度，所以可向带1上的所有结构供应电流。有一点很重要，即在引导所述结构通过刷14时，刷纤维触及所有所述结构。由于所述结构在运送方向延伸，其可以电接触刷14，并同时位于电解单元2与3中的阳极4的电场内。
在非常靠近刷14且在其下游之处，提供密封辊7，并将密封辊7设置在带1的两侧。另外，辅助密封辊8在密封辊7上滚动，同时密封壁9提供一切向密封。将弹性密封壁9固定至模组M的单元壁10。藉由电解液供给线路11、泵及管线(未显示)从收集槽供应处理液至模组M的内部容积。使多余的处理液经由单元壁10上所提供的电解液释放线路17返回收集槽。
引导箔带1通过该密封后，箔带1进入模组M的内部容积，在此处箔带1暴露于阳极4的电场，其中将阳极4设置在运送平面的上方与下方。使用金属网(expanded metal)例如镀铂的钛制造阳极4。将离子可渗透涂层13置于运送平面与阳极4之间，该涂层可防止阳极4接触导电结构后产生电气短路。
使箔带1通过模组M后，引导箔带1通过另一对密封辊7，该对密封辊7防止液体离开模组M。密封壁9也密封该内部容积，防止液体泄漏，其中密封壁9以切向靠在密封辊7上，并另外，将密封壁9固定至单元端壁10。该带通过密封辊7后，使该带接触另外的接触辊6。运送彼此电绝缘的所述结构通过模组M时，所述接触刷14不再接触所述结构，而现在由于已通过该模组M，再次电接触所述结构。
图3是图1中的“A”处剖切一半后的剖视图。因此，读者要参考图1的说明中所述元件，且以相应的附图标记标示所述元件。
在模组M中，在按水平运送平面引导的箔带1的两侧，显示阳极4及离子可渗透绝缘结构13，其中阳极4也是水平导向，并将阳极4安装至阳极固定装置5，而离子可渗透绝缘结构13直接靠在阳极4上，在该剖视图中，藉由单元壁10表示模组M。阳极4与箔带1限定出电解单元2与3。
另外，可在主视图中看见水平安装的密封辊7，所述辊是安装在一单元壁10上的轴承16上。藉由密封壁9覆盖所述密封辊7相应的轮廓，因此以虚线显示该轮廓。密封壁9朝向运送平面延伸，并以切向靠在密封辊7上。将密封壁9固定至单元端壁10，以提供一液密式密封。
藉由电解液供给线路11、泵(未显示)及管线将处理液自收集槽12供应至模组M的内部容积，并允许处理液藉由电解液释放线路17离开。离开的液体累积在收集槽12的收集池中(藉由浴表面液位15指示该收集池)。
图4显示收集槽12中的模组M的另一较佳实施例。该视图相应于图2中所示视图。
与图2中所示模组M相反，离子可渗透涂层13直接接触通过的箔带1。涂层13同时还执行密封处理模组M的内部容积的功能，使处理模组M的内部容积相对于接触电极14密封。为了防止处理液透过涂层13直接接触所述接触电极14，藉由另外的内部隔离壁24限制模组M的内部容积。在所述内部隔离壁24上，将涂层13固定在进入侧与离开侧，以便不漏液。另外，可将涂层13固定至沿运送路径延伸的单元壁10。由于工件1不延伸至模组M的内部容积的最外部区域，并非绝对需要该附加的固定。
藉由电解液供给线路11，将处理液传递至金属网所形成的阳极14，在将处理液供应至涂层13前，处理液要先横越阳极14。由于使用海绵状或吸收液体的材料形成涂层13，涂层13可以变得浸透，并可在阳极4与带材料1的间建立电解接触。多余的处理液可按相对于运送方向为横向的方向流回收集槽12。
因此，由于毛细作用力与挤压，实质上将液体保持在内部隔离壁24的进入与离开区域中的绝缘材料13内，因而减小液体离开模组M的危险。可向下释放可离开模组M的液体的残留量，使液体的该残留量经由在进入侧与在离开侧的模组的隔离壁24与单元壁10形成的体积，并通过电解液释放线路17，进入收集槽12的该收集池。因此，密封唇23足以在很大程度上保持接触元件14不接触液体。在离开侧(下游)，可在处理模组M的壁10上提供两个密封唇23，将所述密封唇23固定至内部与外部壁表面10两者，以防止处理液离开模组M，此是由于处理液在离开侧比在进入区域更容易离开模组M(由于带1向前移动)。因此，在接触刷14(或者用接触辊6替代)与电解单元2及3的之间提供的间隔是很小的。为了防止由于涂层13接触工件1而产生的摩擦使带1伸长，可以在每一模组M之前与之后提供运送辊25。为调节压力，更明确言之是在较低的模组单元3中的压力，可在释放线路17的管线上安装控制阀，通过所述单元2与3中提供的传感器，所述控制阀将单元2与3内的压力调整为恒定。
由于绝缘层13持续在箔带1上擦拭，并扰乱工件1上的扩散层，该实施方案改型允许调整特别高的电流密度。
图5是通过第二实施例中的依据本发明的水平加工线的侧向剖视图。该加工线包括已收集槽12，在该收集槽12中设置三个在结构上相同的处理模组M。沿箔带1的运送路径(通过该装置)设置处理模组M，以便允许运送箔带1依次通过模组M。所述离散的处理模组大致包括接触辊6，阳极4(包括离子可渗透绝缘结构13)、阳极固定器5及处理液(电解液)。处理液填充收集槽12至如此一程度，也即，使浴表面液位15刚好位于接触辊6的下方。
以这样一方式配置辊6，即在偏离辊18处，将实质上水平供给的箔带1运送进第一个模组M，然后箔带1在所述接触辊6的之间通过一垂直运动进入处理液，其中可如同接触辊那样，以电机驱动该偏离辊18，以协助运送。藉由所述两接触辊6电接触箔带1的两侧。将阳极4配置为不可溶解材料制成的泛溢阳极，从该泛溢阳极的内部容积，为沉积程序持续供应新鲜电解液。泛溢阳极运送箔带1通过绝缘结构13，并对箔带1镀金属，然后将箔带1拉出电解液，同时在位于浴表面液位15之上的其他接触卷轴6处重新接触。藉由其他偏离卷轴18使箔带1转向后，运送箔带1通过第二个模组M，然后再次藉由第三个偏离卷轴18使箔带1转向，并引导箔带1通过第三个模组M。引导箔带1通过第三个模组M后，在最终使箔带1水平地离开加工线之前，藉由第四个偏离卷轴18再次使该箔转向。
图6说明依据图5的水平加工线的两模组M的剖视详细说明，其中仅显示每一模组M的一半。
在此情况下，该装置的特征是附加组成零件，即具有狭缝的隔离部件21、密封唇23(在图7中显示)及挤压辊22。所述组成零件是用于保护接触辊6不接触处理液。挤压辊22是用于增加接触辊6的机械稳定性，其中将接触辊6配置得特别薄。在接触辊6是弹性的时，挤压辊22(直接靠在接触辊6上)可以压在一起，因此即使在接触辊6具有极小直径的情况下，也可确保良好地传输电流。因而此允许进一步减小阳极4与接触辊6之间的间隔。
在一特定实施例中，挤压辊22也可执行对电极的功能。为达成此目的，所述辊具有，例如螺旋涂层(图中未显示)，该螺旋涂层以窄带的形式沉积在所述辊状阳极4的导电阳极表面。螺旋状物之间的间隔保持暴露状态。该涂层(其沉积为弹簧状)卷在接触辊6上，并将接触辊压在工件1上。由于该螺旋形状，用作阳极的挤压辊22上的涂层(离子不可渗透，或仅在很小程度上可离子渗透)的屏蔽效果在工件1的其他处持久发挥其效果，并防止不一致地涂布工件1。使用环形绝缘结构可达成相同效果，其中将所述环形绝缘结构安装在阳极上，以将所述绝缘结构从一个模组偏移至另一模组。
为了防止溅出的处理液使接触辊6镀上金属，藉由隔离部件21完全覆盖液体的表面，该隔离部件21包括一狭缝，该狭缝用作通道开口。
电解加工期间，使箔带1通过第一个模组M中的示意性指示的阳极4，该阳极包括一此处未显示的绝缘结构，且该阳极4几乎触及接触辊6。经由隔离部件21上的狭缝，如同图5中那样，将箔带1从阳极4的内部容积直接供应至接触辊6，而不接触阳极4外部的处理液。因此，可最小化带走的处理液的数量。然后，使箔带1在偏离辊18处转向，并将箔带1运送进第二个模组M。藉此，在接触辊6处再次电接触箔带1，然后引导箔带1通过隔离部件21上的狭缝进入阳极4，以便进一步金属化。
图7显示图6的水平加工线的模组M的详细说明的示意性详细结构。
使箔带1通过接触辊6之间与密封唇23之间，其中接触辊6与阳极4间隔很近，并将密封唇23设置在隔离部件21的狭缝处。可看到，隔离部件21能够高效地防止接触辊6接触处理液。藉此，密封唇23可防止变化的浴表面液位导致的不希望的液体泄漏。
图8说明依据本发明的另一改型的水平加工线的第二实施例的侧向剖视图。该加工线包括一收集槽12，该收集槽12包括三个不同模组M1、M2及M3，所述模组的每一模组的特征为不同的阳极与阴极配置。
沿箔带1的通过该装置的运送路径设置所述处理模组，以便该箔带16能够依次通过所述离散模组(从模组M1开始)。在所述模组之前与之间设置偏离辊18。
藉由偏离辊18引导箔带1进入模组M1。模组M1大致包括一转动的阳极辊4，该阳极辊4具有离子可渗透的绝缘结构13，并将该阳极4部分地浸入处理液中。附图标记15指示液体表面液位。阳极辊4与箔带1之间的涂层13用于绝缘，因此可向涂层13供应处理液，其中自辊4的内部容积提供处理液。模组M1还包括覆盖帽20，该覆盖帽20防止处理液弄湿接触辊6。在该覆盖帽20上，在阳极4的上游(从箔带1的运送方向看)，设置一单一第一接触辊6，该接触辊6与阳极4电绝缘，并在该阳极4的下游设置一第二接触辊6，其也与该阳极4电绝缘。如果仅在箔带1的一侧镀金属，则较佳使用该模组1。将阳极固定器5与接触辊6组合为一个单元，以形成一更小型的结构。
完成金属镀后，将箔带1运送出模组1，并藉由一偏离辊18使箔带1进入第二模组M2。模组M2包括一阳极配置，该配置包括一旋转的阳极辊4(其具有离子可渗透绝缘结构13)与一弯曲的阳极4’(其也具有离子可渗透绝缘结构13)，该阳极4’突出液体表面液位15，并与箔带1的朝向一致。在该阳极配置的上游与下游处设置两相同的接触配置，将所述接触配置设置于覆盖帽20上，以使所述接触配置与该阳极4绝缘。所述配置包括一接触辊6与一接触刷14，该接触刷位于该接触辊6的相对侧。
在模组M2中镀箔带1的两侧后，藉由一偏离卷轴18，将箔带1运送进第三模组M3。模组M3大致类似于模组M2。使用接触辊6替代接触刷14，将所述接触辊安装在支撑臂上，该支撑臂与阳极4”的支撑臂是同一支撑臂，且所述辊6与阳极4”绝缘。该弯曲阳极4”的形状显然与可旋转阳极4的形状一致。如果排除使用接触刷，则该模组M3构成一较佳实施例，此是由于阳极4”与工件1之间的接触比阳极4’处的接触更一致并更长，因此产生更一致的涂层。完成在该第三处理模组M3中的加工后，经由偏离辊18，将箔带1运送出加工线。
图9说明图8的水平加工线的一改型的侧向剖视图。
相同的模组M4与M5实质上类似于在图9中显示的模组M3，但省去了较低的弯曲阳极4”。所述模组适于用于在箔带1的两侧涂布箔带1的情况。在所述模组M4与M5中，将接触辊6安装至一阳极固定器5，以便电绝缘。
也可以以其他方式(如本文上述方式)组合所述各种实施例。也可将图7中所示具有密封唇23的密封部件例如用于图8与图9中所示改型。
应了解，本文所述范例与实施例仅是用于说明目的，将向本领域技术人员建议所述范例与实施例中所揭示的各种修改与改变及本申请案中所述特征的组合，并将所述范例与实施例中所揭示的各种修改与改变及本申请案中所述特征的组合包括在所述本发明的揭示内容之内与权利要求范围的范围内。此处所引用的所有公开文献、专利及专利申请皆以引用方式并入本文。
附图标记说明1 工件(箔带)2 电解单元顶部3 电解单元底部4 对电极，阳极5 对电极固定器，阳极固定器6 接触电极，接触辊7 密封辊8 辅助密封辊
9 密封壁10 模组壁，单元壁11 电解液供给线路12 收集槽13 离子可渗透绝缘结构14 接触刷15 浴表面液位16 密封辊轴承17 电解液释放线路18 偏离辊19 上部阳极固定器的承载表面20 覆盖帽21 隔离部件22 挤压辊22 密封唇24 内部隔离壁25 驱动辊M、M1至M5 处理模组
权利要求
1.一种用于电解加工导电结构的装置，所述结构位于工件(1)的表面上并且彼此绝缘，而该加工通过下述方法完成，该方法包括在一运送路径上沿运送方向持续运送所述工件(1)，由此电解加工所述结构，该装置包括a)至少一个配置，其包括用于接触所述工件(1)的至少一个电极(6，14)与至少一个电解区域，在相应的所述电解区域中，至少一个对电极(4)与所述工件(1)接触处理液，其特征在于，b)所述至少一个接触电极(6，14)设置于所述至少一个电解区域之外，并使该至少一个接触电极(6，14)不接触所述处理液，及c)使所述至少一个接触电极(6，14)与所述至少一个电解区域彼此间隔很近，以致可以电解加工小型导电结构。
2.如权利要求1的装置，其特征在于，可以电解加工5cm的导电结构。
3.如权利要求1或2的装置，其特征在于，提供至少两个接触电极(6，14)，将它们中的至少一个接触电极设置在所述电解区域的一侧，并将它们中的至少另一个接触电极设置在所述电解区域的另一侧。
4.如权利要求3的装置，其特征在于，该电解区域短至使得所述导电结构与所述接触电极(6，14)中的一个接触电极保持在持续电接触的状态。
5.如前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，该装置还包括至少一个处理模组(M、M1、M2、M3、M4、M5、M6)，其容纳着所述处理液与所述至少一个对电极(4)；所述工件(1)以水平的运送方向被运送通过所述至少一个处理模组(M、M1、M2、M3、M4、M5、M6)，所述至少一个处理模组分别在其进入侧与离开侧包括至少一个通道，以供所述工件(1)进入与离开该模组，且所述至少一个接触电极(6，14)被设置在所述通道上。
6.如权利要求1至4中任一所述的装置，其特征在于，该装置还包括至少一个槽(12)，其中所述至少一个槽(12)中包含所述处理液与所述至少一个对电极(4)，且所述运送路径经由所述处理液的表面而进入所述槽(12)，接着到达设置在所述处理液中的所述至少一个对电极(4)，然后从此处再次经由该处理液的表面，到达所述槽(12)的外侧，而所述至少一个接触电极(6，14)设置在该处理液的表面上方。
7.如权利要求6的装置，其特征在于，所述运送路径重复地经由所述处理液的表面而进入所述槽(12)，再通过所述液体并经由所述表面而再次离开所述槽(12)，其中，借助于偏离构件(18)而转向。
8.如前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，该装置包括含有通道的隔离部件(21)与用于所述工件(1)通道的密封部件(7，23)，所述隔离部件(21)设置在所述至少一个接触电极(6，14)与所述处理液之间，并以下述方式设置所述密封部件(7，23)，即可防止处理液接触所述至少一个接触电极(6，14)。
9.如权利要求8的装置，其特征在于，所述密封部件选自下面一组挤压辊(7)、密封唇(23)、刮削器。
10.如权利要求8和9中任一所述的装置，其特征在于，所述至少一个接触电极(6，14)被固定在所述隔离壁(24)上。
11.如前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述至少一个接触电极(6，14)选自下述一组辊、刷(14)。
12.如权利要求11的装置，其特征在于，所述辊(6)具有小直径，且所述辊(6)的纵向轴线与所述至少一个电解区域之间的间隔小至可以电解加工2cm的导电结构。
13.如前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述至少一个对电极(4)与所述工件(1)之间设置一不导电且离子可渗透的涂层(13)。
14.如权利要求13的装置，其特征在于，所述涂层(13)被设置成非常靠近所述运送路径，以致所述工件(1)在通过所述至少一个对电极(4)时可触及所述涂层(13)，因此产生一密封作用。
15.如前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，该运送路径相对于水平面倾斜。
16.如权利要求15的装置，其特征在于，提供清洗设施，通过该清洗设施，所述至少一个接触电极(6，14)可被连续地或断续地清洗。
17.如前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述至少一个对电极(4)与所述至少一个接触电极(6，14)是细长的，并被定向为大致平行于所述运送路径，并垂直于所述运送方向。
18.如前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述至少一个接触电极(6，14)被阴极极化。
19.如权利要求18的装置，其特征在于，所述至少一个对电极(4)是一不可溶解的阳极。
20.如权利要求19的装置，其特征在于，所述阳极(4)是一泛溢阳极。
21.如前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，所述至少一个接触电极(6，14)与所述至少一个对电极(4)被设置于一共用载体框架(5)上。
22.如前述权利要求任一所述的装置，其特征在于，该装置还包括至少一个第一储存设备和至少一个第二储存设备，以供储存所述工件(1)。
23.如权利要求22的装置，其特征在于，该装置还包括运送部件(18，25)，所述工件(1)可经由该装置而从所述至少一个第一储存设备运送至所述至少一个第二储存设备。
24.一种用于电解加工导电结构的方法，所述结构位于工件(1)的表面上且彼此电绝缘，该方法包括a)在一运送路径上沿运送方向连续地运送所述工件(1)通过至少一个电解区域，所述电解区域中容纳着至少一个对电极(4)与处理液，及b)使所述工件(1)接触至少一个接触电极(6，14)，所述至少一个接触电极(6，14)在所述至少一个电解区域的外侧，其特征在于，c)所述至少一个接触电极(6，14)被阻止接触所述处理液，及d)所述至少一个接触电极(6，14)与所述至少一个电解区域之间的间隔被调整到小至可以电解加工小型导电结构。
25.如权利要求24的方法，其特征在于，可以电解加工5cm的导电结构。
26.如权利要求24或25的方法，其特征在于，首先使所述工件(1)接触一接触电极(6，14)，接着使所述工件(1)通过一电解区域，然后再次使所述工件(1)接触一接触电极(6，14)。
27.如权利要求26的方法，其特征在于，所述电解区域被选定成短至使得所述导电结构在通过该电解区域时可与所述接触电极(6，14)中的一个接触电极保持持续电接触。
28.如权利要求24至27中任一所述的方法，其特征在于，以水平的运送方向引导所述工件(1)通过至少一个电解区域，而该至少一个电解区域包含于所述处理模组(M、M1、M2、M3、M4、M5、M6)中的一个相应处理模组中，所述工件(1)被引导通过位于该进入侧上的至少一通道而进入该模组(M、M1、M2、M3、M4、M5及M6)，并被引导通过位于该离开侧上的至少一通道而离开该模组(M、M1、M2、M3、M4、M5及M6)，而在所述工件(1)进入该模组(M、M1、M2、M3、M4、M5及M6)之前和/或离开该模组(M、M 1、M2、M3、M4、M5及M6)之后，将藉由至少一个接触电极(6，14)而被电接触。
29.如权利要求24至27中任一所述的方法，其特征在于，所述工件(1)被引导经由包含在一槽(12)中的该处理液的表面而进入所述槽(12)，并到达设置在该处理液中的所述至少一个对电极(4)，并从此处，经由该处理液的表面离开所述槽(12)；且所述工件(1)被引导进入该液体之前和/或离开该液体之后，将藉由至少一个接触电极(6，14)而被电接触。
30.如权利要求29的方法，其特征在于，所述工件(1)被重复地引导经由所述处理液的表面而进入所述槽(12)，并通过该液体而经由该表面再次地离开所述槽(12)，其中，借助于偏离构件(18)而转向。
31.如权利要求24至30中任一所述的方法，其特征在于，所述至少一个对电极(4)与所述工件(1)之间被安装一不导电且离子可渗透的涂层(13)。
32.如权利要求31的方法，其特征在于，紧密地沿着所述不导电且离子可渗透的涂层(13)的一侧引导所述工件(1)，以致所述涂层可触及所述工件(1)。
33.如权利要求24至32中任一所述的方法，其特征在于，所述运送路径相对于水平面倾斜，且所述至少一个接触电极(6，14)可被持续或断续地清洗。
34.如权利要求24至33中任一所述的方法，其特征在于，金属被沉积在所述工件(1)上。
全文摘要
为了允许连续电解加工小导电结构，其中所述小导电结构位于电绝缘箔上并彼此相互电绝缘，提供一种用于电解加工导电结构的装置，所述结构位于工件(1)的表面上并且彼此绝缘，所述装置包括a)至少一种结构，其包括用于接触所述工件(1)的至少一个电极(6)与至少一个电解区域，在相应的所述电解区域中，至少一个对电极(4)与所述工件(1)接触处理液，b)将所述至少一个接触电极(14)设置于所述至少一个电解区域之外，并使其不接触所述处理液，及c)使所述至少一个接触电极(6)与所述至少一个电解区域彼此间隔很近，以致可以电解加工小型导电结构。
文档编号C25D7/00GK1849415SQ200480026033
公开日2006年10月18日 申请日期2004年8月19日 优先权日2003年9月12日
发明者米夏埃多·居热莫, 弗朗茨·克恩勒 申请人:埃托特克德国有限公司