DE20109853U1

DE20109853U1 - Electrolyte spray housing for an electroplating device

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Publication number: DE20109853U1
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Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2011-06-14

Description

RTNE
PATENTANWÄLTE RTNE
PATENT ATTORNEYS

SlEBERXgTR. 4SlEBERXgTR. 4

81675 MÜNCHEN81675 MUNICH

u.Z.: F 1992 GM-DE 12. Sep. 2001u.C.: F 1992 GM-DE September 12th 2001

Jason KO
Taoyuan Hsien
Taiwan
5Jason KO
Taoyuan Hsien
Taiwan
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Elektrolyt-Sprühgehäuse für eine GalvanisiervorrichtungElectrolyte spray housing for a galvanizing device

Diese Erfindung betrifft eine Galvanisiervorrichtung zum Galvanisieren eines plattenförmigen Gegenstands und insbesondere ein Elektrolyt-Sprühgehäuse für eine Galvanisiervorrichtung, das mit einem leitenden Netz zum gleichmäßigen Verteilen eines Anodenstroms versehen ist.This invention relates to a plating apparatus for plating a plate-shaped article, and more particularly to an electrolyte spray housing for a plating apparatus provided with a conductive net for uniformly distributing an anode current.

Eine herkömmliche Galvanisiervorrichtung zum Galvanisieren eines plattenförmigen Gegenstands in der Art einer Leiterplatte weist eine Zuführrolleneinheit, eine erste Sprüheinheit, die aus einem Paar aus einer oberen und einer unteren Anodendüseneinheit besteht, und eine Elektrolytzufuhr-Pumpeneinheit auf. Der Gegenstand ist als eine Kathode ausgebildet und wird durch die Rolleneinheit zwischen den Anodendüseneinheiten befördert. Die Anodendüseneinheiten sprühen einen Elektrolyt auf die obere und die untere Fläche des Gegenstands. Wenn ein elektrischer Strom durch den Elektrolyt fließt, bewegen sich Metallionen in dem Elektrolyt zum Gegenstand und werden auf dem Gegenstand reduziert und 5 auf diesem abgelagert und bilden darauf eine Einzelschicht eines Metallüberzugs.A conventional plating apparatus for plating a plate-shaped article such as a circuit board comprises a feed roller unit, a first spray unit consisting of a pair of upper and lower anode nozzle units, and an electrolyte supply pump unit. The article is formed as a cathode and is conveyed by the roller unit between the anode nozzle units. The anode nozzle units spray an electrolyte onto the upper and lower surfaces of the article. When an electric current flows through the electrolyte, metal ions in the electrolyte move toward the article and are reduced and deposited on the article, forming a single layer of metal plating thereon.

Eine Reihe zusätzlicher Sprüheinheiten, die jeweils aus den Anodendüseneinheiten bestehen, können hinter der ersten Sprüheinheit bereitgestellt werden, um mehrere Schichten von Metallüberzügen der Reihe nach auf dem Gegenstand zu bilden. Die erwähnte herkömmliche Galvanisiervorrichtung weist die folgenden Nachteile auf:A series of additional spray units each consisting of the anode nozzle units may be provided behind the first spray unit to form multiple layers of metal coatings on the article in sequence. The mentioned conventional electroplating apparatus has the following disadvantages:

(1) Eine ungleichmäßige Verteilung des Elektrolyts auf dem Gegenstand: weil der Elektrolyt von den Düseneinheiten gesprüht wird, wird er auf den Bereichen des Gegenstands konzentriert, auf die die Einheiten gerichtet sind. Es ist(1) An uneven distribution of the electrolyte on the object: because the electrolyte is sprayed from the nozzle units, it is concentrated on the areas of the object to which the units are directed. It is

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weiterhin schwer erreichbar, daß der Elektrolyt zu den Abschnitten des Gegenstands gelangt, die neben der Zuführrolleneinheit angeordnet sind. Weiterhin ist die Menge des auf der oberen Fläche des Gegenstands abgelagerten Elektrolyts größer als diejenige, die auf der unteren Fläche von diesem abgelagert wird.Furthermore, it is difficult to ensure that the electrolyte reaches the portions of the article located adjacent to the feed roller unit. Furthermore, the amount of electrolyte deposited on the upper surface of the article is greater than that deposited on the lower surface thereof.

(2) Eine ungleichmäßige Dicke des Metallüberzugs auf dem Gegenstand: weil die Düseneinheiten einen Anodenstrom nicht gleichmäßig verteilen können, ist es nicht möglich, eine gleichmäßige Dicke des Metallüberzugs auf dem Gegenstand zu erhalten.(2) An uneven thickness of the metal coating on the object: because the nozzle units cannot distribute an anode current evenly, it is not possible to obtain a uniform thickness of the metal coating on the object.

Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein Elektrolyt-Sprühgehäuse für eine Galvanisiervorrichtung bereitzustellen, wodurch auf einer Seitenfläche eines plattenförmigen Gegenstands eine gleichmäßige Elektrolytverteilung erhalten werden kann.An object of this invention is to provide an electrolyte spray housing for a plating apparatus, whereby a uniform electrolyte distribution can be obtained on a side surface of a plate-shaped article.

Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein Elektrolyt-Sprühgehäuse für eine Galvanisiervorrichtung bereitzustellen, die mit einer Anordnung zum Leiten eines Anodenstroms versehen ist, die ein leitendes Netz und zwei leitende Einheiten aufweist und die eine gleichmäßige Verteilung des Anodenstroms aufrechterhält, wodurch eine gleichmäßige Dicke eines Metallüberzugs auf einem plattenförmigen Gegenstand gebildet wird.Another object of this invention is to provide an electrolyte spray housing for a plating apparatus which is provided with an arrangement for conducting an anode current which comprises a conductive mesh and two conductive units and which maintains a uniform distribution of the anode current, thereby forming a uniform thickness of a metal coating on a plate-shaped article.

Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen aus den Ansprüchen gelöst. Gemäß dieser Erfindung ist ein Elektrolyt-Sprühgehäuse in einer Galvanisiervorrichtung vorgesehen, die mehrere Zuführrollen zum Zuführen eines plattenförmigen Gegenstands aufweist. Das Gehäuse weist einen eine Kammer festlegenden Gehäusekörper und eine dem Gegenstand gegenüberstehende Netzplatte auf. Ein Elektrolyt wird von der Kammer über Maschen in der Netzplatte auf eine Seitenfläche des Gegenstands gesprüht. Eine Anordnung zum Leiten des Änodenstroms weist ein leitendes Netz, das innerhalb der Kammer fest angeordnet ist und das der Netzplatte überlagert ist, so daß die Maschen in der Netzplatte bedeckt werden, undThese objects are achieved with the features of the claims. According to this invention, an electrolyte spray housing is provided in an electroplating apparatus having a plurality of feed rollers for feeding a plate-shaped article. The housing has a housing body defining a chamber and a mesh plate facing the article. An electrolyte is sprayed from the chamber onto a side surface of the article via meshes in the mesh plate. An arrangement for conducting the anode current comprises a conductive mesh which is fixedly arranged within the chamber and which is superimposed on the mesh plate so that the meshes in the mesh plate are covered, and

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zwei leitende Einheiten, die jeweils in elektrischem Kontakt mit zwei entgegengesetzten Seitenabschnitten des leitenden Netzes stehen, um dem leitenden Netz elektrischen Strom zuzuführen, auf.two conductive units, each in electrical contact with two opposite side portions of the conductive network to supply electrical current to the conductive network.

Weil der Elektrolyt von den Maschen in der Netzplatte gleichmäßig gesprüht wird, kann er gleichmäßig auf dem Gegenstand verteilt werden. Weil der Anodenstrom weiterhin gleichmäßig über das leitende Netz in den Elektrolyt in den Kammern fließt, kann auf dem Gegenstand ein Metallüberzug mit einer gleichmäßigen Dicke gebildet werden.Because the electrolyte is evenly sprayed from the meshes in the mesh plate, it can be evenly distributed on the object. Because the anode current continues to flow evenly through the conductive mesh into the electrolyte in the chambers, a metal coating of uniform thickness can be formed on the object.

Diese und andere Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung zusammen mit der anliegenden Zeichnung verständlich werden, wobei
Fig. 1 eine schematische Vorderansicht einer Sprüheinheit für eine Galvanisiervorrichtung mit der bevorzugten Ausführungsform eines Elektrolyt-Sprühgehäuses gemäß dieser Erfindung ist,These and other features and advantages of this invention will become apparent upon reading the following detailed description of the preferred embodiment of this invention together with the accompanying drawings, in which
Fig. 1 is a schematic front view of a spray unit for a plating apparatus with the preferred embodiment of an electrolyte spray housing according to this invention,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Galvanisiervorrichtung ist,Fig. 2 is a schematic side view of the galvanizing apparatus shown in Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsansicht der bevorzugten Ausführungsform ist,Fig. 3 is an exploded perspective view of the preferred embodiment,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der zusammengesetzten bevorzugten Ausführungsform ist,Fig. 4 is a perspective view of the assembled preferred embodiment,

Fig. 5 eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung der Positionsbeziehungen zwischen einem leitenden Netz, zwei leitenden Rippen und vier leitenden Stützen gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist,Fig. 5 is a schematic view illustrating the positional relationships between a conductive net, two conductive ribs and four conductive supports according to the preferred embodiment,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht des leitenden Netzes, der leitenden Rippen und der leitenden Stützen gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist, undFig. 6 is a schematic side view of the conductive mesh, conductive ribs and conductive supports according to the preferred embodiment, and

Fig. 7 eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung von zwei Netzplatten ist, wobei jede von diesen bei der bevorzugten Ausführungsform verwendet wird.Fig. 7 is a schematic view illustrating two mesh plates, each of which is used in the preferred embodiment.

Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, umfaßt eine Galvanisiervorrichtung 3 eine Sprüheinheit, die aus einemAs shown in Figures 1 and 2, a galvanizing device 3 comprises a spray unit consisting of a

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Paar aus einem rechtwinkligen oberen und einem rechtwinkligen unteren Gehäuse 4, 4', die ähnlich aufgebaut sind und die diese Erfindung verwirklichen, besteht, mehrere Kathodenzuführrollen 5 und einen Abschirmrollensatz 6 zum Verhindern des Herausspritzens eines Elektrolyts. Die Zuführrollen 5 bewegen einen plattenförmigen Gegenstand 2 in der Art einer gedruckten Leiterplatte derart, daß dieser entlang einem Weg vorbewegt wird, der zwischen dem oberen Gehäuse 4 und dem unteren Gehäuse 4' verläuft und der ein Eingabeende 41 und ein Ausgabeende 42 aufweist.A pair of rectangular upper and lower casings 4, 4' which are similarly constructed and which embody this invention, a plurality of cathode feed rollers 5 and a shield roller set 6 for preventing the splashing out of an electrolyte. The feed rollers 5 move a plate-shaped article 2 such as a printed circuit board so that it is advanced along a path which extends between the upper casing 4 and the lower casing 4' and which has an input end 41 and an output end 42.

Es sei bemerkt, daß mehrere aufeinanderfolgende Sprüheinheiten in der Galvanisiervorrichtung verwendet werden könnten, um mehrere Schichten von Metallüberzügen auf dem Gegenstand 2 zu bilden.It should be noted that several successive spray units could be used in the plating apparatus to form multiple layers of metal coatings on the article 2.

Wenngleich das obere Gehäuse 4 und das untere Gehäuse 4¹ in den Figuren 1 und 2 vorhanden sind, wird in den folgenden Absätzen nur ein Gehäuse, nämlich das Elektrolyt-Sprühgehäuse gemäß dieser Erfindung, beschrieben.Although the upper housing 4 and the lower housing ⁴¹ are present in Figures 1 and 2, only one housing, namely the electrolyte spray housing according to this invention, will be described in the following paragraphs.

Wie in den Figuren 1 bis 6 dargestellt ist, ist in den Gehäusen 4, 4' eine Kammer 40 (siehe Fig. 1) ausgebildet, und sie besteht aus einem Gehäusekörper 43 (siehe die Figuren 1, 3 und 4) und einer Netzplatte 44 (siehe die Figuren 1, 3 und 4), die jeweils einen Einlaßabschnitt 431, 441 aufweisen (siehe Fig. 3). Die Netzplatte 44 ist beispielsweise durch Bolzen abnehmbar am Gehäusekörper 43 angebracht. Der Gehäusekörper 43 hat eine Außenfläche, die mit einer feststehenden Verstärkungsplatte 50 zum Erleichtern des Haltens von dieser versehen ist. Die Netzplatte 44 ist mit zwei Reihen feststehender Führungszähne 44 6 (siehe die Figuren 2 und 5) versehen, die jeweils entlang zwei entgegengesetzten Seiten von dieser ausgebildet sind und geneigte Führungsflächen 447 (siehe Fig. 2) zum Führen des Gegenstands 2 in das Eingabeende 41 des Wegs aufweisen. Die Einlaßabschnitte 431, 441 sind jeweils an vier Ecken des Gehäuses 4, 4' ausgebildet, und sie bilden eine Einlaßeinheit, durch die ein Elektrolyt in die Kammer 40 im Gehäusekörper 43 eingeführt wird.As shown in Figures 1 to 6, a chamber 40 (see Figure 1) is formed in the housings 4, 4' and consists of a housing body 43 (see Figures 1, 3 and 4) and a mesh plate 44 (see Figures 1, 3 and 4), each having an inlet portion 431, 441 (see Figure 3). The mesh plate 44 is detachably attached to the housing body 43, for example by bolts. The housing body 43 has an outer surface provided with a fixed reinforcing plate 50 for facilitating the holding thereof. The mesh plate 44 is provided with two rows of fixed guide teeth 446 (see Figures 2 and 5) each formed along two opposite sides thereof and having inclined guide surfaces 447 (see Figure 2) for guiding the object 2 into the input end 41 of the path. The inlet portions 431, 441 are formed at four corners of the housing 4, 4', respectively, and they form an inlet unit through which an electrolyte is introduced into the chamber 40 in the housing body 43.

Die Gehäuse 4, 4¹ sind mit mehreren Wasserleitungen 45 (siehe die Figuren 1 und 2) gekoppelt, über die ein Elektrolyt durch eine Pumpe 46 (siehe Fig. 1) in die Einlaßabschnitte 431, 441 gedrängt wird. Vier leitende Stützen 47 sind an einem Anodenleitungsnetz 48 (siehe die Figuren 1, 3, 5 und 6) befestigt, das innerhalb der Kammer 40 angeordnet ist und das der Netzplatte 44 so überlagert ist, daß mehrere Maschen 445 (siehe Fig. 7) in der Netzplatte 44 bedeckt werden, die in Fluidverbindung mit der Kammer 40 stehen. Bei dieser Ausführungsform besteht das leitende Netz 48 aus Titan und weist zwei entgegengesetzte Seitenabschnitte auf, die jeweils mit zwei feststehenden leitenden Rippen 481 (siehe die Figuren 3, 5 und 6) versehen sind, die in elektrischer Verbindung damit stehen und die jeweils durch Druck in zwei Schlitze 471 (siehe Fig. 6) in den Endflächen der leitenden Stützen 47 eingepaßt sind. Dementsprechend steht jede der leitenden Stützen 47 in elektrischer Verbindung mit dem entsprechenden leitenden Netz 48. Jede der Rippen 481 steht in elektrischer Verbindung mit zweien der Stützen 47, die eine leitende Einheit bilden. Zwei leitende Einheiten sind jeweils elektrisch mit zwei entgegengesetzten Seitenabschnitten des leitenden Netzes 48 verbunden, was zu einer gleichmäßigen Verteilung eines Anodenstroms auf diesem führt. Jede der leitenden Stützen 47 erstreckt sich durch ein Loch 432 (siehe Fig. 3) im Gehäusekörper 43 und ist mit einem pilzförmigen Kontaktende 470 (siehe Fig. 6) versehen, woran ein Anschlußelement 49 (siehe die Figuren 1 und 7) fest über einen Mantel angebracht ist. Der Gehäusekörper 43 ist mit einer Positionierungsplatteneinheit 433 versehen, die passend in eine Positionierungsschlitzeinheit 443 in der entsprechenden Netzplatte 44 eingreift, wodurch der Gehäusekörper 43 bezüglich der Netzplatte 44 positioniert wird. Die leitenden Stützen 47 und das leitende Netz 48 bilden eine Anordnung zum Leiten eines Anodenstroms. Weil der Gegenstand 2 in elektrischem Kontakt mit den Kathodenzuführrollen 5 steht, ist er als eine Kathode ausgebildet. Wenn eine LeistungsversorgungThe housings 4, ⁴¹ are coupled to a plurality of water lines 45 (see Figures 1 and 2) through which an electrolyte is forced into the inlet sections 431, 441 by a pump 46 (see Figure 1). Four conductive posts 47 are attached to an anode line network 48 (see Figures 1, 3, 5 and 6) which is disposed within the chamber 40 and which is superimposed on the network plate 44 so as to cover a plurality of meshes 445 (see Figure 7) in the network plate 44 which are in fluid communication with the chamber 40. In this embodiment, the conductive net 48 is made of titanium and has two opposite side portions each provided with two fixed conductive ribs 481 (see Figures 3, 5 and 6) in electrical communication therewith and each press-fitted into two slots 471 (see Figure 6) in the end faces of the conductive posts 47. Accordingly, each of the conductive posts 47 is in electrical communication with the corresponding conductive net 48. Each of the ribs 481 is in electrical communication with two of the posts 47 forming a conductive unit. Two conductive units are each electrically connected to two opposite side portions of the conductive net 48, resulting in an even distribution of anode current thereon. Each of the conductive posts 47 extends through a hole 432 (see Fig. 3) in the housing body 43 and is provided with a mushroom-shaped contact end 470 (see Fig. 6) to which a terminal element 49 (see Figs. 1 and 7) is fixedly attached via a jacket. The housing body 43 is provided with a positioning plate unit 433 which snugly engages a positioning slot unit 443 in the corresponding mesh plate 44, thereby positioning the housing body 43 with respect to the mesh plate 44. The conductive posts 47 and the conductive mesh 48 form an arrangement for conducting an anode current. Because the article 2 is in electrical contact with the cathode feed rollers 5, it is formed as a cathode. When a power supply

(nicht dargestellt) den leitenden Stützen 47 über die Anschlußelemente 49 elektrischen Strom zuführt, fließt der elektrische Strom über das leitende Netz 48 gleichmäßig in den Elektrolyt in der Kammer 40, wodurch die Metallatome in dem Elektrolyt ionisiert werden. Dabei wird der Elektrolyt nach dem Bernoullischen Satz gleichmäßig von den Maschen 445 in der Netzplatte 44 gesprüht, so daß er schnell und gleichmäßig auf dem Gegenstand 2 verteilt werden kann. Das heißt, daß die Durchflußmenge des Elektrolyts je Masche in der Zeiteinheit konstant ist. Weil der Anodenstrom weiterhin gleichmäßig über das leitende Netz 48 in den Elektrolyt in den Kammern 40 fließt, kann auf dem Gegenstand 2 ein Metallüberzug mit einer gleichmäßigen Dicke gebildet werden.(not shown) supplies electric current to the conductive supports 47 via the connecting elements 49, the electric current flows uniformly through the conductive mesh 48 into the electrolyte in the chamber 40, thereby ionizing the metal atoms in the electrolyte. In this case, the electrolyte is sprayed uniformly from the meshes 445 in the mesh plate 44 according to Bernoulli's theorem, so that it can be quickly and uniformly distributed on the object 2. This means that the flow rate of the electrolyte per mesh is constant per unit time. Since the anode current continues to flow uniformly through the conductive mesh 48 into the electrolyte in the chambers 40, a metal coating with a uniform thickness can be formed on the object 2.

Claims

1. Electrolyte spray housing ( 4 , 4 ') for a galvanizing device, the device comprising a plurality of feed rollers ( 5 ) which can advance a plate-shaped object ( 2 ) along a path, the housing ( 4 , 4 ') comprising:
a housing body ( 43 ) defining a chamber ( 40 ) capable of receiving the electrolyte,
an inlet unit through which the electrolyte is introduced into the chamber ( 40 ),
a mesh plate ( 44 ) detachably attached to the housing body ( 43 ) and arranged to face the object ( 2 ), the mesh plate ( 44 ) having a plurality of meshes ( 445 ) in fluid communication with the chamber ( 40 ), the electrolyte being sprayed from the chamber ( 40 ) via the meshes ( 445 ) in the mesh plate ( 44 ) onto the side surface of the object ( 2 ),
an anode lead mesh ( 48 ) fixedly disposed within the chamber ( 40 ) and superimposed on the mesh plate ( 44 ) so as to cover the meshes ( 445 ) in the mesh plate ( 44 ), and
two conductive units each in electrical contact with two opposite side portions of the conductive network ( 48 ) so that electrical current is supplied to the conductive network ( 48 ).

2. A housing ( 4 , 4 ') according to claim 1, characterized in that the conductive network ( 48 ) is rectangular, each of the conductive units comprising two conductive supports ( 47 ), each of which has a slotted end face, the supports ( 47 ) being adapted to be electrically connected to a power supply, the side portions of the conductive network ( 48 ) each being provided with two fixed, parallel conductive ribs ( 481 ), each pressure-fitted into the slots ( 471 ) in the supports ( 47 ) of a respective one of the conductive units, so that the electrical connection between the conductive network ( 48 ) and the supports ( 47 ) of the respective one of the conductive units is established.

3. Housing ( 4 , 4 ') according to claim 1 or 2, characterized in that the housing body ( 43 ) is rectangular and has four corners, the inlet unit having four inlets ( 431 , 441 ) each formed in the corners.