DE19633797A1 - Device for electroplating electronic circuit boards or the like - Google Patents

Device for electroplating electronic circuit boards or the like

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Abstract

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

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Galvanisieren von elektronischen Leiterplatten oder dergleichen, insbe­ sondere von solchen, die eine Mehrzahl von Bohrungen enthalten, mitThe invention relates to a device for electroplating of electronic circuit boards or the like, esp special of those that have a plurality of holes included with

  • a) einem Maschinengehäuse, in dessen unterem Bereich sich ein Sumpf für einen Elektrolyten befindet;a) a machine housing, in the lower area there is a sump for an electrolyte;
  • b) mindestens einer Galvanisierungs-Stromquelle;b) at least one electroplating current source;
  • c) Kontakt und Transportmitteln, welche elektrisch mit dem negativen Pol der Galvanisierungs-Strom quelle verbunden sind, derart an den elektronischen Leiterplatten angreifen, daß deren metallische Be­ schichtungen ebenfalls auf negativem Potential lie­ gen, und welche die elektronischen Leiterplatten in im wesentlichen horizontaler Ausrichtung entlang eines Bewegungsweges durch die Vorrichtung hindurch­ führen;c) Contact and means of transport, which are electrical with the negative pole of the electroplating current source are connected, such to the electronic Attack circuit boards that their metallic loading layers also lie at negative potential gen, and which the electronic circuit boards in a substantially horizontal orientation a path of movement through the device to lead;
  • d) mindestens einer in der Nähe des Bewegungsweges angeordneten Anode, die mit dem positiven Pol der Galvanisierungs-Stromquelle verbunden ist;d) at least one near the path of movement arranged anode, which with the positive pole of the Galvanizing power source is connected;
  • e) einem mindestens einen Teil des Rewegungsweges und die Anode(n) umgebenden Behälter, welcher einen Einlaß- und einen Auslaßschlitz für die elektronischen Leiterplatten aufweist; (e) at least part of the route of movement; and the anode (s) surrounding container, which a Inlet and one outlet slot for the electronic Has circuit boards;  
  • f) mindestens einer Pumpe, welche aus dem Sumpf Elektrolyt entnimmt und dem Behälter zuführt, derart, daß dessen Innenraum im dynamischen Gleichgewicht zwischen Zu- und Abfluß mit Elektrolyt angefüllt ist.f) at least one pump, which from the sump electrolyte removes and feeds the container such that its Interior in dynamic balance between The inflow and outflow is filled with electrolyte.

Bei Vorrichtungen dieser Art stellt sich das doppelte Problem, wie die in horizontaler Ausrichtung kontinuier­ lich durch den Elektrolyt hindurch bewegten elektronischen Leiterplatten einerseits angetrieben und andererseits auf das erforderliche negative Potential gebracht werden können. Dieses Problem wird bei einer bekannten Vorrich­ tung dieser Art dadurch gelöst, daß die seitlichen Ränder der elektronischen Leiterplatten von klammerartigen Kontakten ergriffen werden, die auf beiden Seiten des Bewegungsweges an endlos umlaufenden Ketten befestigt sind und selbst auf negativem Potential liegen. Diese Kontaktklammern halten also die Leiterplatten fest und führen diese auf einem Stück ihres Bewegungsweges durch das elektrolytische Bad. Durch geeignete Nockenvorrich­ tungen am Anfang des fraglichen Teiles des Bewegungsweges werden die Klammern auf den Rändern der Leiterplatten geschlossen und durch entsprechende Nockenvorrichtungen am Ende des Stückes des Bewegungsweges wieder geöffnet, so daß die Leiterplatten, die inzwischen galvanisiert wurden, freigegeben und auf eine andere Art Transport­ system übergeben werden können. Diese bekannte Vorrichtung hat zwar den Vorteil, daß die Kontaktstelle zwischen den Kontaktklammern und den elektronischen Leiterplatten keine Relativbewegung ausführt, daß also insofern die auf den Leiterplatten vorhandene Beschichtung geschont wird. Andererseits sind aber die Nockenvorrichtungen, die zum Öffnen und Schließen der Kontaktklammern erfor­ derlich sind, sowie die Endloskette, an welcher die einzelnen Kontaktklammern angebracht sind, und deren Antrieb sehr komplizierte und teuere Bauteile. Außerdem setzt diese Art der Kontaktierung und Förderung der elektronischen Leiterplatten voraus, daß am Rand der elektronischen Leiterplatten ein entsprechender metalli­ scher Kontaktierungssaum vorgesehen ist, wozu es im allgemeinen eines speziellen "Designs", der Leiterplatten bedarf.In devices of this type, this is double Problem like that in a horizontal orientation continuous Lich electronic moving through the electrolyte Printed circuit boards on the one hand and on the other be brought to the required negative potential can. This problem occurs with a known device tion of this type solved in that the side edges the electronic circuit boards of clip-like Contacts are taken on both sides of the Movement path attached to endless chains are and are themselves at negative potential. This So contact clips hold the circuit boards in place and perform this on a piece of their path of movement the electrolytic bath. With a suitable cam device at the beginning of the part of the movement in question the brackets on the edges of the circuit boards closed and by appropriate cam devices reopened at the end of the path of movement, so the circuit boards, which are now galvanized were released and transported in a different way system can be transferred. This known device has the advantage that the contact point between the contact clips and the electronic circuit boards does not carry out a relative movement, so that the Protected coating on the printed circuit boards becomes. On the other hand, the cam devices needed to open and close the contact clips are necessary, as well as the endless chain on which the individual contact clips are attached, and their Drive very complicated and expensive components. Furthermore  continues this type of contacting and promoting electronic circuit boards ahead that on the edge of the electronic circuit boards a corresponding metalli shear contact hem is provided, for which it is in general of a special "design", the printed circuit boards requirement.

Bekannt ist außerdem, die Kontaktierung elektronischer Leiterplatten über Kontaktrollen vorzunehmen, welche auf den Rändern der im übrigen durch ein konventionelles Fördersystem bewegten Leiterplatten abrollen. Auch bei dieser Kontaktierungsart ist jedoch der bereits oben angesprochene seitliche metallische Saum auf den Leiter­ platten erforderlich.It is also known to make contact electronically PCBs to make via contact rollers, which on the edges of the rest by a conventional Unload the conveyor system of moving printed circuit boards. Also at however, this type of contact is the one above addressed metallic hem on the conductor plates required.

Eine Stauung des über die Leiterplatten strömenden Elektro­ lyten findet in beiden Fällen des Standes der Technik ausschließlich am Einlaß und Auslaß des Behälters statt, in dem sich die "stehende Welle" ausbildet, also in der Praxis in einem Abstand von 5 bis 6 Metern. Es wurde also nicht erkannt, daß der Stauung des Elektrolytflusses auch im Blick auf die Ausbildung einer gleichmäßigen Dicke der galvanisch abgeschiedenen Schicht zukommt. Deshalb gelingt es beim Stande der Technik Weise nur unzulänglich, über die gesamte Leiterplatte hinweg eine konstante Dicke der aufgalvanisierten Schicht zu erzielen. Dies gilt insbesondere auch für die Mantelflächen von Bohrungen, die im allgemeinen in den elektronischen Leiterplatten vorhanden sind und ebenfalls galvanisiert werden müssen.A congestion of the electrical flowing over the printed circuit boards lyten takes place in both cases of the prior art only at the inlet and outlet of the container, in which the "standing wave" forms, ie in practice at a distance of 5 to 6 meters. It was not recognized that the congestion of the electrolyte flow also in view of the formation of a uniform thickness the galvanically deposited layer. That's why The state of the art does not succeed a constant thickness across the entire circuit board to achieve the electroplated layer. this applies especially for the lateral surfaces of bores, which are generally in the electronic circuit boards are present and must also be galvanized.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die zur Kontaktierung und zum Fördern verwendeten Mittel preiswert und einfach im Gebrauch sind und daß darüber hinaus die auf den elektronischen Leiterplatten abgeschie­ denen metallischen Schichten vor allem auch in den Bohrun­ gen eine gleichmäßigere Dicke aufweisen.The object of the present invention is a device of the type mentioned in such a way that the means used for contacting and conveying are inexpensive and easy to use and that above that also shot at the electronic circuit boards  metallic layers, especially in the bores have a more uniform thickness.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kontakt- und Transportmittel als drehbar angetriebene Kontakt- und Transportwalzen ausgebildet sind, welche sich quer zur Bewegungsrichtung der elektronischen Leiter­ platten über die gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung erstrecken, zumindest bereichsweise auf ihrer Mantelfläche eine metallische Beschichtung aufweisen, die mit dem negativen Pol der Galvanisierungs-Stromquelle verbunden ist, und welche zur Anlage jeweils an einer Hauptfläche der elektronischen Leiterplatte ausgebildet sind, derart, daß jede Kontakt- und Transportwalze eine Staubarriere für den strömenden Elektrolyt bildet, wodurch sich an den Leiterplatten lokal dynamisch variierende Druckunter­ schiede einstellen.This object is achieved in that the contact and transport means as rotatably driven Contact and transport rollers are formed, which transversely to the direction of movement of the electronic conductor plates over the entire working width of the device extend, at least in regions on its lateral surface have a metallic coating that with the negative pole of the galvanizing power source connected and which one to invest on a main surface the electronic printed circuit board are designed such that each contact and transport roller has a dust barrier for the flowing electrolyte the printed circuit boards dynamically varying locally set different.

Erfindungsgemäß werden also als Kontakt- und Transport­ mittel angetriebene Walzen vorgesehen, die sich über die gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung, quer zur Bewegungsrichtung der Leiterplatten, erstrecken. Derar­ tige Kontakt- und Transportwalzen lassen sich problemlos in an und für sich bekannte Fördersysteme, die mit ange­ triebenen Rollen arbeiten, integrieren und von demselben Mechanismus in Bewegung setzen, der üblicherweise zum Antrieb der Förderrollen dient. Dadurch, daß sich diese Kontakt- und Transportwalzen über die gesamte Arbeitsbreite der Vorrichtung erstrecken, ergeben sich Staueffekte für den abfließenden Elektrolyten. Diese Staueffekte führen, zum Teil aufgrund der lokal unterschiedlichen Strömungs­ geschwindigkeiten, zu lokal variierenden Drucken, die auf die geförderten Leiterplatten wirken, wodurch die Elektrolyt-Durchströmung der Bohrungen in den Leiterplatten verbessert wird. Diese lokal variierenden Drucke haben also ihren Ursprung nicht in der Förderpumpe. Vielmehr wird durch Variation der lokalen Strömungsgeschwindigkeit des Elektrolyten entsprechend den Prinzipien der Bernoulli′schen Gleichung für eine lokale Variation des statischen Druckes gesorgt. Die als Staubarrieren dienenden Kontakt- und Transportwalzen bedeuten in diesem Zusammenhang lokale Engstellen des Strömungsweges für den Elektrolyten, an denen sich verhältnismäßig hohe Strömungsgeschwindig­ keiten und demzufolge verhältnismäßig niedrige lokale statische Drucke einstellen.According to the invention, they are used as contact and transport medium driven rollers are provided, which over the entire working width of the device, transverse to Direction of movement of the circuit boards. Derar contact and transport rollers can be easily in conveyor systems known per se, which are associated with driven roles work, integrate and from the same Set the mechanism in motion, which is usually the Serves drive the conveyor rollers. Because this Contact and transport rollers over the entire working width extend the device, there are congestion effects for the draining electrolyte. These congestion effects partly due to the locally different flow speeds, to locally varying prints act on the funded circuit boards, whereby the Electrolyte flow through the holes in the circuit boards is improved. These have locally varying prints  not originated in the feed pump. Much more is by varying the local flow rate of the electrolyte according to the principles of Bernoulli'schen Equation for a local variation of the static Worried about the pressure. The contact barriers serving as dust barriers and transport rollers mean in this context local narrowing of the flow path for the electrolyte, where there are relatively high flow rates and therefore relatively low local set static pressures.

Mit Hilfe der die Leiterplatten in ihrer vollen Breite übergreifenden Kontakt- und Antriebswalzen kann außerdem eine Stromzufuhr zu den Leiterplatten an jeder gewünschten Stelle, auch an mehreren Stellen, erfolgen. Spannungsab­ fälle innerhalb der Leiterplatte, welche zu einer ungleich­ mäßigen Beschichtung mit Metall führen würden, können auf diese Weise vermieden werden.With the help of the printed circuit boards in their full width comprehensive contact and drive rollers can also a power supply to the circuit boards at any desired Place, also in several places. Voltage cases within the circuit board which result in an uneven moderate coating with metal could result in be avoided this way.

Im allgemeinen sind die elektronischen Leiterplatten auf beiden gegenüberliegenden Hauptflächen zu galvani­ sieren. In diesem Falle empfiehlt sich eine Ausgestal­ tung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher die Kontakt- und Transportwalzen in Paaren vorgesehen sind, deren Partner zur Anlage jeweils an gegenüberliegen­ den Hauptflächen der elektronischen Leiterplatten ausge­ bildet sind. Letztere werden also durch den zwischen gegenüberliegenden Kontakt- und Transportwalzen befindli­ chen Spalt hindurchgezogen; die Partner eines Kontakt- und Transportwalzenpaares drehen sich dabei in entgegen­ gesetztem Uhrzeigersinn.Generally, the electronic circuit boards too galvanic on both opposite main surfaces sieren. In this case it is advisable to choose a configuration tion of the device according to the invention, in which the contact and transport rollers are provided in pairs whose partners are opposite each other for investment the main surfaces of the electronic circuit boards forms are. The latter are thus through the between opposite contact and transport rollers are located Chen gap pulled through; the partners of a contact and the pair of transport rollers rotate in opposite directions clockwise.

Im einfachsten Falle sind die Kontakt- und Transport­ walzen über ihre gesamte axiale Abmessung hinweg mit einer metallischen Beschichtung versehen. Hierdurch lassen sich die gleichmäßigsten Dicken in den auf den elektronischen Leiterplatten abgeschiedenen Schichten erzielen, da Spannungsabfälle quer zur Bewegungsrichtung der Leiterplatten in deren Beschichtungen überhaupt nicht auftreten können. Allerdings können derartige Kontakt und Transportwalzen verhältnismäßig teuer werden, wenn das für ihre metallische Beschichtung eingesetzte Material selbst kostspielig ist.In the simplest case, the contact and transport are roll along their entire axial dimension provided with a metallic coating. Hereby  can be the most uniform thicknesses in the on electronic circuit board deposited layers achieve because voltage drops across the direction of movement the circuit boards in their coatings not at all may occur. However, such contact can and transport rollers become relatively expensive if the material used for their metallic coating itself is expensive.

Aus diesem und einem weiteren Grund, auf den weiter unten eingegangen wird, empfiehlt sich daher in vielen Fällen, daß die Kontakt- und Transportwalzen nur über einen Teil ihrer Mantelfläche in einem bestimmten geo­ metrischen Muster mit einer metallischen Beschichtung versehen sind. Das angesprochene geometrische Muster wird experimentell so bestimmt, daß sich die gewünschte gleichmäßige Schichtdicke in den aufgalvanisierten Schich­ ten ergibt, daß aber bei der Herstellung der Kontakt- und Transportwalzen nicht unnötig viel Metall benötigt wird. In den nicht metallisch beschichteten Bereichen der Mantelflächen der Kontakt- und Transportwalzen liegt dann ein Kunststoffgrundkörper, z. B. aus Polypropylen, frei.For this and another reason, continue on is therefore recommended in many Cases that the contact and transport rollers only over part of their surface area in a certain geo metric pattern with a metallic coating are provided. The mentioned geometric pattern is determined experimentally so that the desired uniform layer thickness in the galvanized layer results that, however, in the manufacture of the contact and transport rollers do not need an unnecessarily large amount of metal becomes. In the non-metallic coated areas the lateral surfaces of the contact and transport rollers then a plastic body, e.g. B. made of polypropylene, free.

Wenn zusätzlich Vorsorge getragen werden soll, daß durch nur bereichsweise aufgebrachte metallische Beschichtungen an den Kontakt- und Transportwalzen keine "Schattenbildung" beim Galvanisierungsprozeß auftritt, können in einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung Kontakt- und Transportwalzen mit unterschiedlichen geometrischen Mustern der metallischen Beschichtung kombiniert sein. Die elektronischen Leiterplatten werden also auf ihrem Weg durch den Elektrolyten hindurch zu­ nächst von einer oder zwei Kontakt- und Transportwalzen mit einem ersten geometrischen Muster bewegt und von dieser bzw. diesen auf eine oder zwei Kontakt- und Trans­ portwalzen übergeben, deren Mantelfläche mit einem solchen geometrischen Muster versehen ist, daß nunmehr die elek­ tronischen Leiterplatten an einer anderen Stelle auf ihrer Hauptfläche kontaktiert werden.If additional precaution should be taken that metallic coatings only applied in certain areas no "shadow formation" on the contact and transport rollers occurs in the galvanizing process, can in one special embodiment of the device according to the invention contact and transport rollers with different geometric patterns of metallic coating be combined. The electronic circuit boards are so on their way through the electrolyte next one or two contact and transport rollers with a first geometric pattern and moved by  this or this on one or two contact and trans pass port rollers, the lateral surface with such geometric pattern is provided that now the elek tronic circuit boards elsewhere on your Main area to be contacted.

Es ist bekannt, daß sich ohne-besondere Vorsorgemaßnahme im Elektrolyten von Galvanisiervorrichtungen der hier beschriebenen Art Metallionen akkumulieren, ihre Konzen­ tration also in unerwünschter Weise ansteigt. Zwar läßt sich die Konzentration durch Zugabe entsprechender Chemi­ kalien und Wasser in den Elektrolyten konstant halten; dies hat aber den Nachteil, daß die Menge des in der Vorrichtung enthaltenen Elektrolyten im Laufe der Betriebs­ zeit ansteigt (das elektrolytische Bad "kalbt"). Um dieses "Kalben" zu vermeiden ist es bekannt, eine Hilfskathode vorzusehen, an welcher zur Konstanthaltung der Metallio­ nenkonzentration im Elektrolyten Metall elektrolytisch abgeschieden wird. Macht man auch bei einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung von einer derartigen Hilfskathode Gebrauch, so empfiehlt sich diejenige Ausgestaltung, bei welcher die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen als Hilfskathoden dienen und ihre Gesamt­ fläche so gewählt ist, daß sich während der Betriebsdauer die gewünschte konstante Konzentration von Metallionen im Elektrolyten ergibt. Auf diese Weise wird der an und für sich unerwünschte Effekt, daß sich an den Kontakt- und Transportwalzen aus dem Elektrolyten Metall abscheidet, ins Positive umgekehrt: durch geeignete Wahl der Gesamt­ fläche der metallischen Beschichtungen (also durch entspre­ chendes "Design" der eingesetzten geometrischen Muster dieser metallischen Beschichtungen) läßt sich erreichen, daß die metallischen Beschichtungen der Kontakt und Transportwalzen genau die Funktion der Hilfselektrode übernehmen, so daß also ohne besondere Vorsorgemaßnahmen für die gewünschte konstante Konzentration von Metallionen im Elektrolyten gesorgt ist.It is known that there is no special precautionary measure in the electrolyte from electroplating devices here described type accumulate metal ions, their concentrations tration so undesirably increases. Although leaves the concentration by adding appropriate chemi keep the kalien and water in the electrolytes constant; but this has the disadvantage that the amount of in the Device contained electrolytes in the course of operation time increases (the electrolytic bath "calves"). To this To avoid "calving" it is known to use an auxiliary cathode to provide at which to keep the metallio constant concentration in the electrolyte metal electrolytic is deposited. Do you also with a fictional measured device from such an auxiliary cathode Use, the configuration is recommended for which the metallic coatings of the contact and Transport rollers serve as auxiliary cathodes and their total area is chosen so that during the operating period the desired constant concentration of metal ions in the electrolyte. In this way, the on and undesirable effect that the contact and separates transport rollers from the electrolyte metal, to the positive the other way round: through a suitable choice of the total area of the metallic coatings (i.e. by corresponding appropriate "design" of the geometric patterns used of these metallic coatings) can be achieved that the metallic coatings of the contact and Transport rollers exactly the function of the auxiliary electrode take over, so that without special precautionary measures  for the desired constant concentration of metal ions is taken care of in the electrolyte.

Ein ebenfalls bekanntes unerwünschtes Phänomen bei Vor­ richtungen der hier interessierenden Art ist, daß nicht nur die elektronischen Leiterplatten sondern auch die diese Kontaktmittel durch die Elektrolyse mit einem metallischen Überzug versehen werden. Um zu vermeiden, daß die Kontaktmittel in regelmäßigen Abständen von abgeschie­ denem Metall befreit werden müssen (wozu die Vorrichtung stillgelegt und die Kontaktmittel ausgebaut werden müßten) ist es bekannt, in der Nähe der Kontaktmittel und in demselben Elektrolyten mindestens eine Entkupferungskathode vorzusehen, die auf stärker negativem Potential als die Kontaktmittel liegen. Zwischen dieser Entkupferungs­ kathode und den Kontaktmitteln läuft auf diese Weise eine "Nebenelektrolyse" ab, unter deren Einfluß das auf den Kontaktmitteln abgeschiedene Metall wieder in Lösung geht und sich (statt dessen) auf der Entkupferungskathode niederschlägt. Verwendet man diesen sehr nützlichen Gedanken auch bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, so hat sich diejenige Ausgestaltung als besonders vorteil­ haft erwiesen, bei welcher die metallischen Beschichtungen der Kontakt und Transportwalzen mit einem Überzug aus katalytisch aktivem Metall versehen sind. Der Überzug braucht nur eine sehr geringe Dicke (im Bereich weniger µm) aufzuweisen. Durch diesen Überzug läßt sich der Wirkungsgrad der Entkupferungselektrolyse sehr stark verbessern: bereits bei einem Bruchteil der sonst erfor­ derlichen Stromstärke können die metallischen Beschich­ tungen der Kontakt- und Transportwalzen auf Dauer von unerwünschten Metallabscheidungen freigehalten werden. Ein vorteilhafter Nebeneffekt dieses katalytisch aktiven Metalls besteht darin, daß die Haftung der sich vorüber­ gehend bildenden galvanischen Metallabscheidungen besser ist und die Abscheidungen nicht schwammig sind, wie dies häufig auf Titan-Oberflächen der Fall ist. Aus schwammigen oder porösen Abscheidungen könnten sich Metallpartikel lösen und auf die Leiterplatten gelangen, die auf diese Weise zu Ausschuß würden.Another well-known undesirable phenomenon in Vor directions of the type of interest here is that not only the electronic circuit boards but also the this contact means by electrolysis with a metallic coating. To avoid that the contact means fired at regular intervals the metal must be freed (why the device shutdown and the means of contact would have to be expanded) it is known to be near the contact means and in the same electrolyte at least one decoupling cathode to be provided at a more negative potential than the contact means are lying. Between this decoupling The cathode and the contact means run in this way "Secondary electrolysis", under the influence of which on the Contact agent deposited metal goes back into solution and (instead) on the decoupling cathode precipitates. If you use this very useful Thoughts also with a device according to the invention, so that configuration has been particularly advantageous proven, in which the metallic coatings the contact and transport rollers with a coating are provided catalytically active metal. The coating only needs a very small thickness (less in the range µm). With this coating the Decoupling electrolysis efficiency very strong improve: already at a fraction of the otherwise required The metallic coating can reduce the current of the contact and transport rollers for a period of unwanted metal deposits are kept free. An advantageous side effect of this catalytically active Metal is that the liability of the past going to make galvanic metal deposits better  is and the deposits are not spongy, like this is often the case on titanium surfaces. Out spongy or porous deposits could build up Loosen metal particles and get on the circuit boards, which would become committee in this way.

Bei dem katalytisch aktiven Metall kann es sich z. B. um Gold, Palladium, Iridium oder eine Legierung aus diesen Bestandteilen handeln.In the catalytically active metal, it can be, for. B. gold, palladium, iridium or an alloy act on these components.

Schließlich zeichnet sich eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch aus, daß in Bewegungs­ richtung der Leiterplatten gesehen mehrere einzelne Anoden vorgesehen sind, zwischen denen jeweils ein Kon­ takt- und Transportwalzenpaar vorgesehen ist. Auf diese Weise können die Anoden sehr nahe (mit einem Abstand, der kleiner als der Durchmesser der Kontakt- und Transport­ walzen ist) am Bewegungsweg der Leiterplatten angeordnet werden. Hierdurch wird der Wirkungsgrad der Elektrolyse verbessert und gleichzeitig eine gleichmäßigere Dicke der aufgalvanisierten Schichten erzielt. Die Unterbrechungen zwischen den einzelnen Anoden sind ohne Nachteil, da ja auch bei einer einstückig oberhalb der Kontakt- und Transportwalzen durchlaufenden Anode die oberhalb dieser Kontakt- und Transportwalzen liegenden Anodenbereiche abgeschattet und daher im wesentlichen unwirksam wären.Finally, one is particularly preferred Embodiment of the invention characterized in that in motion Direction of the printed circuit boards seen several individual Anodes are provided, between which a con clock and transport roller pair is provided. To this Way, the anodes can be very close (at a distance, the smaller than the diameter of the contact and transport rolling is arranged on the movement path of the circuit boards will. This will make the electrolysis more efficient improved and at the same time a more uniform thickness of the electroplated layers. The interruptions between the individual anodes are there without disadvantage yes even in one piece above the contact and Anode running through the transport rollers above this Contact and transport rollers lying anode areas shadowed and would therefore be essentially ineffective.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigenEmbodiments of the invention are as follows explained in more detail with reference to the drawing; show it

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine Vorrich­ tung zum Galvanisieren von elektronischen Leiterplatten; Figure 1 is a vertical section through a Vorrich device for electroplating electronic circuit boards.

Fig. 2 und 3 Seitenansichten zweier Kontakt- und Transportwalzen, wie sie bei der Vorrichtung von Fig. 1 Verwendung finden können. Fig. 2 and 3 side views of two contact and transport rollers, as they can be used in the device of Fig. 1.

In Fig. 1 ist im senkrechten Schnitt eine Vorrichtung dargestellt, in welcher elektronische Leiterplatten, die mit Bohrungen versehen sind, auf galvanischem Wege mit einem metallischen Überzug versehen werden können. Dieser metallische Überzug soll insbesondere auch die Mantelflächen der Bohrungen der Leiterplatte bedecken, so daß z. B. über diese Mantelflächen eine elektrische Verbindung zwischen den Leitungsmustern auf der oberen und unteren Seite (den "Hauptflächen") der Leiterplatte ge­ schaffen werden kann.In Fig. 1, a device is shown in vertical section, in which electronic circuit boards which are provided with holes can be provided with a metallic coating by galvanic means. This metallic coating should in particular cover the lateral surfaces of the holes in the circuit board, so that, for. B. can create an electrical connection between the line patterns on the upper and lower side (the "main surfaces") of the circuit board ge over these lateral surfaces.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt ein Ma­ schinengehäuse 1 mit einem Einlaßschlitz 2 und einem Auslaßschlitz 3. Die elektronischen Leiterplatten werden in horizontaler Ausrichtung im Sinne des Pfeiles 4 der Vorrichtung zugeführt und treffen nach dem Durchtritt des Einlaßschlitzes 2 zunächst auf vier Quetschwalzen­ paare 5, in denen an den Leiterplatten noch anhaftende, von früheren Bearbeitungsvorgängen stammende Behandlungs­ flüssigkeit weitestgehend entfernt wird.The device shown in Fig. 1 comprises a Ma machine housing 1 with an inlet slot 2 and an outlet slot 3rd The electronic circuit boards are fed in a horizontal orientation in the direction of arrow 4 of the device and meet after passing through the inlet slot 2 first on four nip rollers 5 , in which still adhering to the circuit boards, treatment processes originating from previous processing operations are largely removed.

Von den Quetschwalzenpaaren 5 werden die Leiterplatten auf eine erstes Kontakt- und Transportwalzenpaar 6 über­ geben. Auf die genaue Ausgestaltung dieser Kontakt- und Transportwalzen 6 wird weiter unten näher eingegangen. Die Kontakt- und Transportwalzen 6 schieben die Leiter­ platte weiter in Förderrichtung vor. Diese gelangen dabei zwischen eine obere Anode 7 und eine unteren Anode 8. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Anoden 7 und 8 als Anodenkörbe ausgestaltet, die schubla­ denartig seitlich aus dem Maschinengehäuse 1 herausgezogen werden können. Es lassen sich jedoch auch beliebige andere Arten von Anoden einsetzen, so etwa inerte Anoden aus Titan-Streckmetall. Nach dem Passieren der Anodenkörbe 7 und 8 werden die Leiterplatten wiederum von einem Kontakt- und Transportwalzenpaar 6 erfaßt, welches die Leiterplatten weiter vorschiebt, so daß diese erneut zwischen einen oberen Anodenkorb 7 und einen unteren Anodenkorb 8 gelangen. Die Leiterplatten, welche die Strecke zwischen den letztgenannten Anodenkörben 7 und 8 durchlaufen haben, werden von einem letzten Kontakt- und Transportwalzenpaar 6 erfaßt und erneut an vier Quetschwalzenpaare 5 übergeben, welche von den Leiter­ platten den Elektrolyten, in dem sie sich zuvor befunden haben (siehe hierzu die weiter unter folgende Beschrei­ bung) weitestgehend entfernen. Die Leiterplatten werden schließlich durch das Transportsystem, von dem die Kon­ takt- und Transportwalzen 6 Teil sind, über den Auslaß­ schlitz 15 aus der Vorrichtung ausgegeben und einer nach­ folgenden Behandlungsstation zugeführt.From the squeeze roller pairs 5 , the printed circuit boards are transferred to a first contact and transport roller pair 6 . The exact design of these contact and transport rollers 6 is discussed in more detail below. The contact and transport rollers 6 push the circuit board further in the conveying direction. These pass between an upper anode 7 and a lower anode 8 . In the illustrated embodiment, these anodes 7 and 8 are designed as anode baskets that can be pulled out laterally from the machine housing 1 . However, any other type of anode can also be used, such as inert anodes made of expanded titanium. After passing through the anode baskets 7 and 8 , the printed circuit boards are in turn gripped by a pair of contact and transport rollers 6 , which further advances the printed circuit boards so that they again pass between an upper anode basket 7 and a lower anode basket 8 . The circuit boards, which have passed the distance between the latter anode baskets 7 and 8 , are grasped by a last pair of contact and transport rollers 6 and again passed on to four pairs of squeezing rollers 5 , which plate the conductors the electrolyte in which they were previously ( see here largely remove the following description). The circuit boards are finally through the transport system, of which the con tact and transport rollers 6 are part, via the outlet slot 15 output from the device and fed to a subsequent treatment station.

Im unteren Bereich des Maschinengehäuses 1 befindet sich ein Sumpf 9, in dem sich der für die Elektrolyse eingesetzte Elektrolyt sammelt. Eine Pumpe 10 entnimmt laufend Elektrolyt dem Sumpf 9 und führt diesen über ein Filter 11, ein Ventil 12 und Leitungen 16a, 16b in nach oben in einen Behälter 13, welcher die Bewegungsebene der Leiterplatten im Bereich der Kontakt- und Transport­ walzen 6 sowie die Anodenkörbe 7 und 8 umgibt. Auch der Behälter 13 weist einen Einlaßschlitz 17 und einen Auslaß­ schlitz 18 auf, die jedoch durch die benachbarten, als Stauwalzen dienenden Quetschwalzenpaare 5 und an diesen gleitend anliegende Schotts weitgehend abgedichtet sind. Im dynamischen Gleichgewicht zwischen Zuförderung von Elektrolyten in das Innere des Behälters 13 und Auslaufen aus dem Behälter 13 wird der Behälter 13 weitestgehend mit Elektrolyt angefüllt, so daß sich also die Leiterplat­ ten zwischen dem in Fig. 1 ganz rechten Kontakt- und Trans­ portwalzen-Paar 6 und dem in Fig. 1 ganz linken Kontakt- und Transportwalzenpaar 6 sch innerhalb eines sich ständig austauschenden Elektrolyten bewegen. Diese Vorgänge sind dem Fachmann unter dem Begriff der "stehenden Welle" bekannt.In the lower area of the machine housing 1 there is a sump 9 in which the electrolyte used for the electrolysis collects. A pump 10 continuously removes electrolyte from the sump 9 and feeds it through a filter 11 , a valve 12 and lines 16 a, 16 b into an up into a container 13 which rolls the plane of movement of the printed circuit boards in the area of the contact and transport 6 and surrounds the anode baskets 7 and 8 . The container 13 has an inlet slot 17 and outlet slot 18, which, however, are substantially sealed by the adjacent, serving as storage rolls nips 5, and at these sliding bulkhead fitting. In the dynamic equilibrium between the supply of electrolytes into the interior of the container 13 and leakage from the container 13 , the container 13 is largely filled with electrolyte, so that the printed circuit boards th between the right-hand contact and Trans port pair in Fig. 1 6 and the pair of contact and transport rollers 6 on the far left in FIG. 1 move within a constantly exchanging electrolyte. These processes are known to the person skilled in the art under the term "standing wave".

Im einzelnen wird der Elektrolyt von der Pumpe 10 über eine erste Zweigleitung 16a Verteilerkanälen 17 im Bereich der oberen Anodenkörbe 7 und über eine zweite Zweigleitung 16b Verteilerkanälen 18 im Bereich der unteren Anodenkörbe 8 zugeführt. Von den Verteilerkanälen 17 führen einzelne Düsenkanäle 19 nach unten zu Düsenöffnungen 20, 21, die sich in der Nähe der Bewegungsebene der Leiterplatten befinden. Über die Düsenöffnungen 20 wird der Elektrolyt unter einem von 90 Grad abweichenden Winkel gegen die Oberfläche der vorbeiwandernden Leiterplatten ausgestoßen, während der Elektrolyt aus den Düsenöffnungen 21 senkrecht nach unten strömt, also unter rechtem Winkel auf die vorbeiwandernden Leiterplatten auftrifft.Specifically, the electrolyte from the pump 10 is supplied via a first branch line 16 a distribution channels 17 in the area of the upper anode baskets 7 and via a second branch line 16 b distribution channels 18 in the area of the lower anode baskets 8 . From the distribution channels 17 , individual nozzle channels 19 lead down to nozzle openings 20 , 21 , which are located in the vicinity of the plane of movement of the printed circuit boards. Via the nozzle openings 20 , the electrolyte is ejected at an angle other than 90 degrees against the surface of the printed circuit boards passing by, while the electrolyte flows vertically downward from the nozzle openings 21 , that is to say it strikes the printed circuit boards passing by at a right angle.

Der weitere Verlauf des Elektrolyten aus den unteren Verteilerkanälen 18 nach oben ähnelt im wesentlichen demjenigen, der für den Weg des Elektrolyten aus den oberen Verteilerkanälen 17 schon beschrieben wurde. Zu beachten ist jedoch, daß den schräg gerichteten Düsen­ öffnungen 20 oberhalb des Bewegungsweges der Leiterplatten jeweils eine vertikal ausgerichtete Düsenöffnung 21 unterhalb des Bewegungsweges der Leiterplatten gegenüber­ steht bzw. umgekehrt. Hierdurch wird vermieden, daß die vorbeiwanderende Leiterplatte auf beiden Seiten unter demselben Druck mit Elektrolyt beaufschlagt wird, was die Durchströmung der Bohrungen behindern würde.The further course of the electrolyte from the lower distributor channels 18 upwards is essentially similar to that which has already been described for the path of the electrolyte from the upper distributor channels 17 . However, it should be noted that the obliquely directed nozzle openings 20 above the path of movement of the printed circuit boards each have a vertically oriented nozzle opening 21 below the path of movement of the printed circuit boards or vice versa. In this way it is avoided that the migrating circuit board is subjected to electrolyte on both sides under the same pressure, which would hinder the flow through the holes.

Jeder Kontakt- und Transportwalze 6 ist eine Entkupferungs­ kathode 22 zugeordnet. Dabei kann es sich um stabähnliches Gebilde aus Titan handeln, welches sich parallel zu der zugeordneten Kontakt- und Transportwalze 6 erstreckt und gegenüber letzterer auf (stärker) negativem Potential liegt.Each contact and transport roller 6 is assigned a decoupling cathode 22 . This can be a rod-like structure made of titanium, which extends parallel to the associated contact and transport roller 6 and is at (more) negative potential than the latter.

Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Mit Hilfe der Pumpe 10 wird dem Sumpf 9 im Maschinenge­ häuse 1 Elektrolyt entnommen und in der bereits geschil­ derten Weise so dem Inneren des Behälters 13 zugeführt, daß sich dieser in dynamischem Gleichgewicht mit Elektro­ lyt anfüllt. Die zu galvanisierenden Leiterplatten werden über den Einlaßschlitz 2 und die Quetschwalzenpaare 5 dem Kontakt- und Transportsystem zugeführt, welches von den Kontakt- und Transportwalzen 6 gebildet wird. Die Kontakt- und Transportwalzen 6 erstrecken sich über die volle Maschinenbreite, erfassen also auch die Leiterplatten über deren gesamte Querabmessung hinweg. Die Kontakt- und Transportwalzen 6 sind an ihrer Mantelfläche zumindest teilweise (hierzu weiter unten) metallisch beschichtet. Diese metallische Beschichtung ist über geeignete Bürsten bzw. Schleifer mit dem negativen Pol der Galvanisierungs- Stromquelle (in der Zeichnung nicht dargestellt) verbunden, deren positiver Pol wiederum mit den verschiedenen Anoden­ körben 7, 8 verbunden ist. Durch die Berührung mit den metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwal­ zen 6 erhalten auch die metallischen Beschichtungen der elektronischen Leiterplatten negatives Potential. Zwischen diesen metallischen Beschichtungen der elektronischen Leiterplatten und den Anodenkörben 7, 8 baut sich daher beim Durchlauf der elektronischen Leiterplatten ein elektrisches Feld auf. In diesem findet in bekannter Weise die Elektrolyse statt, in deren Verlauf die Oberflä­ chen der Leiterplatten, insbesondere aber auch die Mantel­ flächen der in den Leiterplatten enthaltenen Bohrungen, mit einem metallischen (im allgemeinen kupfernen) Überzug versehen werden. Durch das mehrfache Durchlaufen einer Galvanisierungsstrecke zwischen zwei Anodenkörben 7, 8 wird in mehreren Stufen die erforderliche Schichtdicke auf den elektronischen Leiterplatten aufgebaut. Die Anzahl der hintereinander zu durchlaufenden Strecken zwischen gegenüberliegenden Anodenkörben 7, 8 kann grundsätzlich beliebig groß sein; sie richtet sich ausschließlich nach der erforderlichen Dicke der auf den Leiterplatten gewünschten metallischen Beschichtungen. Bei den die in Fig. 1 am weitesten links liegenden Kontakt- und Transportwalzen 6 passierenden Leiterplatten ist also anzunehmen, daß die gewünschte Schichtdicke der metalli­ schen Beschichtung erreicht ist. Diese Leiterplatten können dann über die Quetschwalzenpaare 5 und den Aus­ laßschlitz 3 den Galvanisierungsmodul verlassen und einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden.The device described above works as follows:
With the help of the pump 10 , the sump 9 in the machine housing 1 is removed from the electrolyte and supplied in the manner already described to the inside of the container 13 so that it fills in dynamic equilibrium with electrolyte. The circuit boards to be electroplated are fed via the inlet slot 2 and the pinch roller pairs 5 to the contact and transport system which is formed by the contact and transport rollers 6 . The contact and transport rollers 6 extend over the full width of the machine, that is, they also capture the printed circuit boards over their entire transverse dimension. The contact and transport rollers 6 are at least partially coated on their outer surface (see below for this). This metallic coating is connected via suitable brushes or grinders to the negative pole of the galvanizing power source (not shown in the drawing), the positive pole of which in turn is connected to the various anode baskets 7 , 8 . By touching the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 , the metallic coatings of the electronic circuit boards also receive negative potential. An electrical field therefore builds up between these metallic coatings on the electronic circuit boards and the anode baskets 7 , 8 as the electronic circuit boards pass through. In this, the electrolysis takes place in a known manner, in the course of which the surfaces of the printed circuit boards, in particular, however, also the lateral surfaces of the holes contained in the printed circuit boards, are provided with a metallic (generally copper) coating. By running through a galvanization path between two anode baskets 7 , 8 several times, the required layer thickness is built up on the electronic circuit boards in several stages. The number of sections to be traversed one behind the other between opposite anode baskets 7 , 8 can in principle be of any size; it depends exclusively on the required thickness of the metallic coatings desired on the printed circuit boards. In the case of the leftmost contact and transport rollers 6 in FIG. 1 passing circuit boards it can be assumed that the desired layer thickness of the metallic coating has been reached. These printed circuit boards can then leave the galvanizing module via the pinch roller pairs 5 and the outlet slot 3 and be passed on for further processing.

Das die Galvanisierung bewirkende elektrische Feld wirkt bekanntlich nicht nur zwischen den Anodenkörben 7, 8 und den jeweils vorbeiwandernden Leiterplatten sondern auch zwischen den Anodenkörben 7, 8 und den jeweils benachbarten Kontakt und Transportwalzen 6. Dies hat zur Folge, daß auch die auf negativem Galvanisierungs­ potential liegenden metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 galvanisch mit einem metallischen Überzug versehen werden, was auch bei guter mechanischer Abschirmung der Kontakt- und Transportwalzen 6 gegen den Elektrolyten nicht vollständig vermeidbar ist. Aus diesem Grunde sind die Entkupferungselektroden 22 vor­ gesehen, die sich auf einem gegenüber den metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 noch stärker negativen Potential befinden. Zwischen den Ent­ kupferungselektroden 22 und den metallischen Beschich­ tungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 findet also ein Elektrolysevorgang statt, in dessen Verlauf von den metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Trans­ portwalzen 6 galvanisch abgeschiedenes Metall wieder in Lösung gebracht und anschließend an den Entkupferungs­ kathoden niedergeschlagen wird. Auf diese Weise ist es möglich, die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 über lange Betriebszeiten hinweg frei von unerwünschten Abscheidungen zu halten.As is known, the electrical field causing the galvanization acts not only between the anode baskets 7 , 8 and the printed circuit boards passing by in each case, but also between the anode baskets 7 , 8 and the respectively adjacent contact and transport rollers 6 . The consequence of this is that the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 , which are at a negative galvanization potential, are galvanically provided with a metallic coating, which cannot be completely avoided even with good mechanical shielding of the contact and transport rollers 6 against the electrolyte. For this reason, the decoupling electrodes 22 are seen before, which are at an even more negative potential than the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 . Between the Ent copper electrodes 22 and the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 there is therefore an electrolysis process in the course of which the metallic coatings of the contact and trans rollers 6 bring galvanically deposited metal back into solution and then deposited on the copper decoupling cathodes becomes. In this way it is possible to keep the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 free of undesired deposits over long operating times.

Grundsätzlich ist es möglich, die Kontakt- und Transport­ walzen 6 über ihre ganze axiale Abmessung hinweg mit einer metallischen Beschichtung, beispielsweise einer Titanbeschichtung zu versehen. Dies ist jedoch nicht immer erforderlich. In vielen Fällen reicht es aus, wenn die Kontakt- und Transportwalzen 6 nur über einen Teilbereich ihrer axialen Abmessung hinweg mit metalli­ schen Beschichtungen versehen sind. Ein derartiges Bei­ spiel ist in Fig. 2 schematisch dargestellt. Die hier gezeigte Kontakt- und Transportwalze 106 umfaßt einen zylindrischen Grundkörper 130 aus Kunststoffmaterial, z. B. Polypropylen, der nur zwei ringartige seitliche Bereiche 131, 132 mit metallischer Beschichtung trägt.In principle, it is possible to provide the contact and transport rollers 6 with a metallic coating, for example a titanium coating, over their entire axial dimension. However, this is not always necessary. In many cases it is sufficient if the contact and transport rollers 6 are provided only over a portion of its axial dimension of time with metalli rule coatings. Such an example is shown schematically in Fig. 2. The contact and transport roller 106 shown here comprises a cylindrical base body 130 made of plastic material, for. B. polypropylene, which carries only two ring-like lateral areas 131 , 132 with a metallic coating.

Das Flächenverhältnis zwischen metallischer Beschichtung und (unverkleidetem) Kunststoffgrundkörper sowie das geomet­ rische Muster der metallischen Beschichtung kann beliebig nach Zweckmäßigkeitsgesichtspunkten verändert werden. So ist bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Kontakt- und Transportwalze 206 die halbe axiale Abmessung mit einer metallischen Beschichtung 231 versehen, während in der zweiten Hälfte der axialen Erstreckung der Kunststoffgrundkörper 230 freiliegt.The area ratio between the metallic coating and (unclad) plastic base body as well as the geometric pattern of the metallic coating can be changed as desired from the point of view of expediency. Thus, in the exemplary embodiment of a contact and transport roller 206 shown in FIG. 3, half the axial dimension is provided with a metallic coating 231 , while the plastic base body 230 is exposed in the second half of the axial extent.

Das Muster und die Größe der metallischen Beschichtung, die sich jeweils auf den Kontakt- und Transportwalzen 6 befindet, wird entsprechend der Geometrie der auf den Leiterplatten aufgebrachten Leiterbahnen und der Anordnung der Bohrungen so gewählt, daß sich eine schat­ tenfreie, gleichmäßige Ausbildung des galvanischen Nieder­ schlages insbesondere auf den Mantelflächen der Bohrungen ergibt. Dabei können, in Bewegungsrichtung der Leiter­ platten gesehen, durchaus unterschiedliche Kontakt- und Transportwalzen 6 kombiniert werden. So könnte also beispielsweise die Kontakt- und Transportwalze 206 von Fig. 3 jeweils um 180° versetzt abwechselnd in die Vorrichtung von Fig. 1 eingebaut werden. Es wäre auch denkbar, Kontakt und Transportwalzen, wie sie in Fig. 106 dargestellt sind, mit Kontakt- und Transportwalzen 206 nach Fig. 3 in derselben Vorrichtung zu kombinieren.The pattern and size of the metallic coating, which is in each case to the contact and transport rollers 6 is selected according to the geometry of the force applied to the PCB traces and the arrangement of the holes so that a Schat tenfreie, uniform formation of the electrodeposition impact results in particular on the lateral surfaces of the holes. As seen in the direction of movement of the circuit boards, different contact and transport rollers 6 can be combined. Thus, for example, the contact and transport roller 206 of FIG. 3 could be alternately installed in the device of FIG. 1 offset by 180 °. It would also be conceivable to combine contact and transport rollers , as shown in FIG. 106, with contact and transport rollers 206 according to FIG. 3 in the same device.

Bei der Wahl der Gesamtfläche der metallischen Beschich­ tungen auf den Kontakt- und Transportwalzen 6 empfiehlt sich die Beachtung des folgenden Gesichtspunktes:When choosing the total area of the metallic coatings on the contact and transport rollers 6 , it is advisable to consider the following point of view:

Es ist bekannt, daß bei Galvanisiervorrichtungen der hier beschriebenen Art der Elektrolyt sich im Laufe der Betriebs zeit mit Ionen des auf den elektronischen Leiterplatten abzuscheidenen Metalls, im allgemeinen also von Kupfer, anreichert. Um ein Ansteigen der Metallionen­ konzentration im Elektrolyt zu vermeiden, sind zwei Gegenmaßnahmen bekannt: Entweder wird der Elektrolyt durch Zugabe von Chemikalien und Wasser so regeneriert, daß sich wieder die gewünschte Metallionenkonzentration einstellt. Dies hat jedoch die nachteilige Folge, daß die Menge des in der Vorrichtung befindlichen Elektoly­ ten wächst, das elektrolytische Bad also "kalbt". Daher wird die zweite Gegenmaßnahme bevorzugt. Hierbei wird eine Hilfselektrolyse eingesetzt, welche dem Elektro­ lyten laufend Metallionen durch galvanische Abscheidung an einer Hilfskathode entzieht.It is known that in electroplating devices The type of electrolyte described here changes during the course the operating time with ions on the electronic PCBs of metal to be deposited, generally of copper, enriched. To increase the metal ions Avoiding concentration in the electrolyte is two Countermeasures known: Either the electrolyte regenerated by adding chemicals and water so that the desired metal ion concentration again sets. However, this has the disadvantageous consequence that the amount of electrolyte in the device ten grows, the electrolytic bath "calves". Therefore the second countermeasure is preferred. Here will an auxiliary electrolysis used, which the electrical continuously metal ions by electrodeposition  withdrawn at an auxiliary cathode.

Bei der hier beschriebenen Vorrichtung kann die an und für sich unerwünschte Abscheidung von Metallionen aus dem Elektrolyten auf den metallischen Bereichen der Kontakt- und Transportwalzen 6 im Sinne dieser Hilfs­ elektrolyse eingesetzt werden. Die Gesamtmenge des Me­ talles, welches auf den metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 abgeschieden wird, hängt von der Gesamtfläche dieser metallischen Beschich­ tungen ab. Es ist im allgemeinen immer möglich, durch entsprechende Versuche für die jeweils verarbeiteten Elektrolyten und elektronischen Leiterplatten diejenige Fläche der metallischen Beschichtungen auf den Kontakt- und Transportwalzen 6 zu ermitteln, bei welcher die Konzentration der Metallionen im Elektrolyten konstant bleibt.In the device described here, the inherently undesirable deposition of metal ions from the electrolyte on the metallic areas of the contact and transport rollers 6 can be used for the purpose of this auxiliary electrolysis. The total amount of Me talles, which is deposited on the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 depends on the total area of these metallic coatings. In general, it is always possible to determine the area of the metallic coatings on the contact and transport rollers 6 by means of appropriate tests for the respectively processed electrolytes and electronic circuit boards, in which the concentration of the metal ions in the electrolyte remains constant.

Nach dem oben Gesagten verbleibt das so dem Elektrolyten entzogene Metall nicht auf den metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 sondern wird durch die oben angesprochene Hilfselektrolyse von diesen wieder abgelöst und schlußendlich auf den Entkupferungskathoden 22 abgeschieden.According to what has been said above, the metal thus removed from the electrolyte does not remain on the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 but is detached from them again by the auxiliary electrolysis mentioned above and finally deposited on the decoupling cathodes 22 .

Die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transport­ walzen 6 können im einfachsten Falle aus Titan bestehen, einem Metall, welches in Galvanisiervorrichtungen der hier interessierenden Art ohnehin sehr weit verbreitet ist. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der Wirkungs­ grad der Entkupferungselektrolyse, also die zum "Blankhal­ ten" der metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 erforderlichen Stromstärke, sehr viel geringer gehalten werden kann, wenn die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 mit einem katalytisch aktiven Metall überzogen sind. In Frage kommen hierbei insbesondere Gold, Palladium, Iridium und dergleichen. Die Schichtdicke dieses katalytisch aktiven Metalles braucht nicht größer als wenige µm zu sein. Versuche haben gezeigt, daß sich auf diese Weise der zur Durchführung der Entkupferungselektrolyse erforderliche Strom auf bis zu einem Viertel des Wertes verringern läßt, der bei Verwendung von metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 aus Titan erforderlich wäre. Die sich vorübergehend auf derartigen katalytisch aktiven Überzügen bildenden galva­ nischen Abscheidungen sind kompakt; es besteht daher nicht die Gefahr, daß sich aus diesen Abscheidungen Metallpartikel lösen und auf die Leiterplatten gelangen können.The metallic coatings of the contact and transport rollers 6 can in the simplest case consist of titanium, a metal which is anyway very widespread in electroplating devices of the type of interest here. It has been found, however, that the efficiency of the decoupling electrolysis, that is, the current required to "blankhal" the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 , can be kept much lower if the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 are used are coated with a catalytically active metal. Gold, palladium, iridium and the like are particularly suitable. The layer thickness of this catalytically active metal need not be greater than a few μm. Experiments have shown that in this way the current required to carry out the decoupling electrolysis can be reduced to up to a quarter of the value that would be required if metallic coatings of the contact and transport rollers 6 made of titanium were used. The galvanic deposits temporarily formed on such catalytically active coatings are compact; there is therefore no danger that metal particles can come loose from these deposits and get onto the printed circuit boards.

Unabhängig davon, aus welchem Metall die metallischen Beschichtungen der Kontakt- und Transportwalzen 6 be­ stehen, und unabhängig davon, welchen prozentualen An­ teil diese metallischen Beschichtungen auf den Mantel­ flächen der Kontakt- und Transportwalzen 6 einnehmen, ist es wichtig, daß sich die Kontakt- und Transportwalzen 6 über die gesamte Breite der bearbeiteten elektro­ nischen Leiterplatten hinweg erstrecken. Auf diese Weise wird nämlich ein Staueffekt und ein dynamisches Strömungs­ verhalten des Elektrolyten auf den elektronischen Leiter­ platten hinweg bewirkt, welches lokal unterschiedliche, auf die elektronischen Leiterplatten wirkende Drucke erzeugt und so die Durchströmung der Bohrungen in den Leiterplatten und damit auch die Gleichmäßigkeit der Beschichtung der Mantelflächen dieser Bohrungen ("Streuung") verbessert. Auf Einzelheiten in diesem Zusammenhang wurde bereits weiter oben eingegangen.Regardless of what metal the metallic coatings of the contact and transport rollers 6 be, and regardless of what percentage of these metallic coatings on the outer surfaces of the contact and transport rollers 6 , it is important that the contact and transport rollers 6 extend across the entire width of the machined electronic circuit boards. In this way, a congestion effect and a dynamic flow behavior of the electrolyte on the electronic printed circuit boards is caused, which generates locally different pressures acting on the electronic printed circuit boards and thus the flow through the holes in the printed circuit boards and thus also the uniformity of the coating of the The lateral surfaces of these holes ("scattering") improved. Details in this connection have already been discussed above.

Claims (10)

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