Anwendung findet das Verfahren vorzugsweise bei der Galvanisierung von Lei- terplatten und Leiterfolien.

In Durchlaufgalvanisieraniagen befinden sich beidseitig zu und entlang einer horizontalen Transportbahn für das Behandlungsgut die Anoden, nachfolgend obere und untere Anoden genannt. In den bekannten horizontalen Durchlauf- galvanisieranlagen werden schüttbare, lösliche Anoden, meist in Form von Ku- geln, verwendet. Diese werden in unlösliche metallische Anodenkörbe gefüllt, die oberhalb und unterhalb der Transportbahn angeordnet sind. Nachfolgend wird die Anodenkorbbefüllung auch Anodenmaterial genannt. Derartige Durch- laufanlagen haben in der Praxis zum Beispiel funfundzwanzig obere und fünf- undzwanzig untere Anodenkörbe, die sich quer zur Transportbahn erstrecken und dabei im wesentlichen die gesamte Breite des durch die Anlage geführten Behandlungsgutes abdecken. Aus Kostengründen werden in der Regel alle oberen Anoden von einer Galvansierstromquelle (Gleichrichter), nachfolgend oberer Gleichrichter genannt, und alle unteren Anoden von einer weiteren Gal- vanisierstromquelle, nachfolgend unterer Gleichrichter genannt, mit Galvanisier- strom versorgt. Demzufolge sind alle oberen Anodenkörbe elektrisch parallel geschaltet. Ebenso sind alle unteren Anodenkörbe elektrisch parallel geschal- tet. Die getrennte Speisung der oberen und der unteren Anoden erlaubt eine Einstellung unterschiedlicher Galvanisierspannungen zwischen dem Behand- lungsgut und den oberen Anoden einerseits und dem Behandlungsgut und den unteren Anoden andererseits.

Unterschiedliche Galvanisierspannungen sind in der Praxis notwendig, wenn das Behandlungsgut an der Oberseite und an der Unterseite mit jeweils einem bestimmten Strom galvanisiert werden soll. Bei vollflächig metallisierten Leiter- platten sollen zum Beispiei beide Ströme gleich groß sein ; bei mit einer Photo- resiststruktur für Leiterzüge beschichteten Leiterplattenseite sind unterschiedli- che Ströme für beide seiten zu wählen. Im letztgenannten Fall sind unterschied- liche Galvanisierspannungen erforderlich. Bezugspunkt für beide Gleichrichter ist das Behandlungsgut, das kathodisch gepolt ist, das heißt, es ist mit dem Minuspol des oberen und des unteren Gleichrichters elektrisch verbunden.

Bei Verwendung von Anodenkörben in der Galvanisieranlage wird das Anoden- material in den Körben unterschiedlich schnell aufgelöst. In den oberen Ano- denkörben wird das Anodenmaterial am Korbboden aufgelöst und elektrolytisch nahezu vollständig abgetragen. Restpartikel, die bei der Auflösung entstehen, fallen durch den Korbboden. Sie werden von einem unterhalb des Korbbodens angebrachten Diaphragma von der Behandlungsgutoberfläche ferngehalten. In den oberen Anodenkörben wird das Anodenmateriai ohne Ansammlung von Resten im Korb somit vollständig durchgesetzt.

Anders verhält es sich mit den unteren Anodenkörben. Hier wird das Anoden- material von der Oberseite, das heißt von der Befüllungsseite, her aufgelöst und elektrolytisch abgetragen. Dabei verringern sich fortwährend die Abmessungen der Einzelteile des in den Körben enthaltenen Anodenmaterials. Die entstehen- den kleineren Teile des Anodenmaterials sinken im Laufe der Zeit im Korb nach unten. Wird bei einer Wartung der unteren Anoden, das heißt beim Nachfüllen der löslichen Anoden, jedesmal nur neues Anodenmaterial nachgeschüttet, so führt dies schon nach wenigen Tagen dazu, daß sich im unteren Bereich des Korbes nur teilweise abgetragenes Anodenmaterial, auch Anodenkleinmaterial genannt, ansammelt. Eine Durchspülung des unteren Anodenkorbes mit Elek- trolyt wird dadurch mehr und mehr behindert.

Die Folge ist auch eine Ansammlung von Anodenschlamm im Anodenkorb.

Dieser Schlamm behindert unter anderem den erforderlichen elektrischen Kon- takt des metallischen Anodenkorbes zum Anodenmaterial, da der Schlamm praktisch als Isolator wirkt. Insbesondere bei hohen kathodischen Stromdichten und den damit verbundenen hohen Anodenströmen treten durch den abreißen- den elektrischen Kontakt an der Anodenkorbunterseite Funkenüberschläge zwischen dem stromzuführenden Korbboden und dem Anodenmaterial auf. Die Anodenkörbe bestehen üblicherweise aus Titan. Dieser Werkstoff wird durch die Funkenerosion zerstört, das heißt, an der Unterseite der Körbe bilden sich Löcher, so daß die Anodenkörbe dadurch unbrauchbar werden. Als weitere Folge der beschriebenen Effekte werden einzelne untere Anoden völlig passiv.

Dadurch wird der Anodenstrom an diesen Anodenkörben unterbrochen, so daß die noch aktiven, benachbarten Anoden diesen Strom übernehmen und bei mehreren passiven Körben in der Folge Überströme in den aktiven Körben ent- stehen. Daher ist bei den bekannten Verfahren zur Vermeidung von Zerstörun- gen der Anodenkörbe eine aufwendige Überwachung des Anodenstromes an jedem Korb nötig.

Die Passivität einiger Anodenkörbe hat ferner zur Folge, daß im Bereich der verbleibenden aktiven Anodenkörbe wegen des Überstromes mit einer zu ho- hen Stromdichte galvanisiert wird. Hochleistungselektrolyte sind zwar bereits auf eine bestimmte hohe Stromdichte optimiert. Wird aber mit einer noch hö- heren Stromdichte galvanisiert, so treten Qualitätsverluste in Bezug auf das abgeschiedene Metall auf. Beispielsweise leiden in diesem Falle die Bruchelon- gation und die Oberflächenbeschaffenheit des abgeschiedenen Metalls. Aus Qualitätsgründen kann in der Praxis deshalb nicht mit der maximal möglichen Stromdichte galvanisiert werden, da zu hohe Stromdichten sicher vermieden werden müssen.

Um die beschriebenen Probleme zu vermeiden, muß bei der regelmäßigen Wartung nicht nur frisches Anodenmaterial in den Anodenkörben ergänzt wer- den. Vielmehr müssen die Anodenkörbe auch gründlich gereinigt werden. Das führt dazu, daß die Anlage für diese Wartung zumindest zeitweilig abgeschaltet werden muß. Die Anodenkörbe müssen hierzu aus der Anlage herausgenom- men und von anhaftendem Elektrolyt gereinigt werden. Außerdem müssen Schlamm, Anodenkleinmaterial und Verunreinigungen entfernt werden. Nach der Reinigung können die Anodenkörbe in die Galvanisieranlage wieder einge- setzt werden. Der zeitliche Abstand der Wartungszyklen richtet sich zum einen nach dem Durchsatz des Behandlungsgutes und nach dem sich daraus erge- benden Verbrauch des Anodenmaterials und zum anderen nach den Anforde- rungen an die Qualität der abgeschiedenen metallischen Schichten. Ferner ist der Schutz der unteren Anodenkörbe mitbestimmend. In der Praxis werden tägliche bis dreitägige Wartungen vorgeschrieben. Bei diesen Anodenwartun- gen muß auch dafür gesorgt werden, daß eine Ablagerung von Anodenkleinma- terial in den unteren Anodenkörben entfernt wird. Das Anodenkleinmaterial muß ausgesiebt und der dort angesammelte Anodenschlamm ausgewaschen wer- den. Hierzu ist es notwendig, die gesamte Korbbefüllung auszuschütten. Weil die Anodenkörbe mittels je eines Kabels mit einer Stromschiene, die zum Gleichrichter führt, verbunden sind, müssen diese sehr aufwendigen manuellen Wartungsarbeiten direkt an der Anlage durchgeführt werden. Hier erlauben es die räumlichen Verhältnisse nicht, daß rationell gearbeitet werden kann. Hinzu kommt der Produktionsausfall der Anlage während der Wartung.

Der Erfindung liegt von daher das Problem zugrunde, ein sicheres Verfahren, insbesondere für die Leiterplatten-und Leiterfolienherstellung, zu finden, mit dem die vorstehend beschriebenen Nachteile und insbesondere eine häufige Anodenwartung mit einer Reinigung der Anodenkörbe und des löslichen Ano- denmaterials in horizontalen Durchlaufgalvanisieranlagen vermieden werden können. Für den kontinuierlichen Betrieb der Anlage sollen möglichst nur noch die Anodenkörbe mit Anodenmaterial befüllt werden.

Das Problem wird geiöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1.

In den Durchlaufgalvanisieranlagen ist lösliches, aus dem abzuscheidenden Metall bestehendes Anodenmaterial in beidseitig zu einer horizontalen Trans- portbahn für das Behandlungsgut in den Anlagen angeordneten Anodenkörben gelagert. Die oberhalb der Transportbahn angeordneten Anodenkörbe sind mit mindestens einer Galvanisierstromquelle und die unterhalb der Transportbahn angeordneten Anodenkörbe mit mindestens einer weiteren Galvanisierstrom- quelle elektrisch verbunden.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß mindestens ein unterhalb der Transportbahn angeordneter Anodenkorb gegen mindestens einen ober- halb der Transportbahn angeordneten Anodenkorb ausgetauscht wird.

Durch einen regelmäßigen Austausch der unteren Anodenkörbe gegen die obe- ren Anodenkörbe wird das darin befindliche Anodenmaterial einmal von der Oberseite und das andere Mal von der Unterseite her aufgelöst und elektroche- misch abgetragen. Überraschenderweise zeigt sich dabei, daß sich bei dieser Verfahrensweise im unteren Bereich aller Anodenkörbe kein Anodenkieinmate- rial mehr anreichert. Eine Anreicherung findet sogar auch dann nicht statt, wenn die Körbe nicht bei jeder Unterbrechung des Galvanisierverfahrens zum Nach- füllen von frischem Anodenmaterial in die Anodenkörbe ausgetauscht werden.

Es reicht aus, daß das abzuscheidende Metall in den Anodenkörben in Abhän- gigkeit von dessen Verbrauch in Zeitabständen wiederkehrend ergänzt wird und die Anodenkörbe ausschließlich dann, aber nicht immer dann ausgetauscht werden, wenn das abzuscheidende Metall ergänzt wird.

Gleiches gilt auch für die Ansammlung von Schlamm in den Anodenkörben. Da sich bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kein Anoden- kleinmaterial in den Anodenkörben mehr ansammelt, sammelt sich Schlamm praktisch auch nicht mehr an. Dies wird durch die Tatsache begünstigt, daß die oberen Anodenkörbe grundsätzlich besser mit Elektrolyt durchgespült werden als die unteren. Die oberen Anodenkörbe werden dadurch besser gewaschen.

Die unteren Anodenkörbe sind üblicherweise nahezu am Boden des Badbehäl- ters angeordnet. Dort ist die Elektrolytströmung minimal, so daß die Anodenkör- be nicht wirksam durchspült werden können. Insgesamt wird durch den Aus- tausch der Anodenkörbe erreicht, daß das Galvanisierverfahren nur noch für das Nachfüllen von frischem Anodenmaterial in die Anodenkörbe unterbrochen werden muß. Eine Funkenerosion an den Anodenkörben wird sicher vermieden.

Ein Austausch der Anodenkörbe kann in vergleichsweise kurzer Zeit durchge- führt werden. Entsprechend kurz ist der wartungsbedingte Produktionsausfall.

Für den Austausch der oberen und der unteren Anodenkörbe ist es im allgemei- nen ausreichend, wenn dies wöchentlich einmal geschieht. Nur bei einer Pro- duktion mit hohen Stromdichten ist eine kürzere Austauschzeit nötig.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Anodenkörbe einer horizontalen Durchlaufgalvanisieranlage sind jeweils mit einem flexiblen Anodenkabel mit der zugehörigen Galvanisierstromquelle, dem Gleichrichter, elektrisch verbunden. Jedes Kabel ist so lang, daß der Anoden- korb zur Leerung, Reinigung und Befüllung mit Anodenmaterial ohne Lösen des Kabels herausgenommen werden kann. In diesem Falle wird die Anodenkorb- wartung unmittelbar an der Anlage durchgeführt.

Nach der Leerung, Reinigung und Neubefüllung wird der Korb in der herkömm- lichen Verfahrensweise an seinen Aufnahmeort in der Anlage zurückgebracht.

Solien die oberen und die unteren Anodenkörbe dagegen erfindungsgemäß untereinander ausgetauscht werden, beispieisweise alle unterhalb der Trans- portbahn angeordneten Anodenkörbe gegen alle oberhalb der Transportbahn angeordneten Anodenkörbe, so sind die Anschlußleitungen zur elektrischen Verbindung der Anodenkörbe mit den Galvanisierstromquellen (Anodenkabel) vor dem Austausch von den Körben abzunehmen und nach dem Korbtausch an die Anodenkörbe wieder seitenrichtig anzubringen. Das bedeutet, daß die ur- sprünglich an die unteren Anodenkörbe angeschlossenen Kabel nach dem Aus- tausch wieder an die nunmehr untenliegenden Körbe und die ursprünglich an die oberen Körbe nach dem Austausch an die nunmehr obeniiegenden Körbe angeschlossen werden. Trotz des Anodenkorbaustausches muß also dafür gesorgt werden, daß der obere Gleichrichter weiterhin alle oberen Anodenkörbe und in entsprechender Weise der untere Gleichrichter alle unteren Anodenkör- be speist.

Die Anodenkabel werden an den Anodenkörben zum Beispiel durch Schraub- verbindungen oder zweckmäßigerweise durch einen Exzenter-Klemmschnell- verschluß befestigt, so daß über diese Verbindungen beziehungsweise den Schneliverschluß eine elektrische Verbindung der Anodenkörbe mit den Galva- nisierstromquellen hergestellt wird. Des weiteren sind die Durchlaufgalvanisier- anlage und die Anodenkörbe konstruktiv so zu gestalten, daß die unteren Ano- denkörbe und die oberen Anodenkörbe gegeneinander ausgetauscht werden können, das heißt daß die Anodenkörbe je nach Bedarf oben oder unten einge- schoben werden können. Praktisch bedeutet dies, daß die relevanten Abmes- sungen aller Körbe und Halterungen in der Anlage gleich groß sind.

Das beschriebene Abnehmen und Anbringen der Anodenkabel an die auszutau- schenden Anodenkörbe stellt je nach konstruktiver Ausführung noch einen ge- wissen zeitlichen Aufwand dar. Auch dieser Aufwand enffällt vollständig, wenn alle unteren Anodenkörbe gegen alle oberen Anodenkörbe ausgetauscht wer- den, ohne daß die Anschlußleitungen, die zur elektrischen Verbindung der Ano- denkörbe mit den Galvanisierstromquelien dienen, abgenommen und an die ausgetauschten Anodenkörbe wieder angebracht werden. In diesem Fall muß im Steuerungssystem zugleich ein logischer Tausch des oberen und des un- teren Gleichrichters vorgenommen wird. Dies bedeutet, daß den Gaivanisier- stromquellen, die zu jeweils oberhalb und unterhalb der Transportbahn ange- ordneten Anodenkörben zugeordnet sind, separate Steuersignale von einem Steuerungssystem zugeführt werden und daß die Steuersignale den Galvani- sierstromquellen nach dem Anodenaustausch ebenfalls vertauscht zugeführt werden.

Je ein Gleichrichter ist im einfachsten Fall mit je einer Anodenkorbebene, daß heißt entweder mit allen oberen oder mit allen unteren Anodenkörben, elek- trisch verbunden. Dadurch wird ein kompletter logischer Austausch der Gleich- richter auch im Steuerungssystem ermöglicht. In der Praxis erfordert die Zu- ordnung eines Gleichrichters und der daran angeschlossenen Anodenkörbe zu der jeweiligen Anodenkorbebene, daß die Galvanisierstrom-Sollwerte in der Anlagensteuerung seitenrichtig an die Gleichrichter ausgegeben werden. Des- gleichen werden die Galvanisierstrom-lstwerte im Steuerungssystem seiten- richtig zugeordnet und ausgewertet.

Anodenkörbe können in einer weiteren praktischen Ausführung der Erfindung auf elektrisch ! eitfähigen Kontakt-und Gleitschienen in einer Durchlaufgalvani- sieranlage abgesetzt sein. In diesem Fall wird für die Anodenkörbe kein Ano- denkabel für die elektrische Stromzuführung benötigt ; vielmehr wird eine kabel- lose elektrische Verbindung zwischen den Anodenkörben und den Galvanisier- stromquellen hergestellt. Die Gleitschienen sind mit den zugehörigen Gleich- richtern elektrisch verbunden. Somit wird die elektrische Verbindung von den Gleichrichtern zu den metallischen Anodenkörben über die Gleitschienen her- gestellt. Dies erlaubt im Wartungsfalle den beliebigen Tausch aller Anodenkör- be, einschließlich eines Austausches der oberen gegen die unteren Anodenkör- be. Die Gleitschienen bestehen vorzugsweise aus einem Werkstoff, der sich elektrochemisch nicht auflöst. Geeignet ist zum Beispiel Titan. Üblicherweise ist das Gewicht eines Anodenkorbes so groß, daß ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen den Gleitschienen und den Anodenkörben auch ohne Schraub-oder Klemmverbindung zustande kommt.

Alle offenbarten Merkmale sowie Kombinationen der offenbarten Merkmale sind Gegenstand dieser Erfindung, soweit diese nicht ausdrücklich als bekannt be- zeichnet werden.