Beschreibung Einrichtung zur Behandlung von flachen und flächigen Gegenständen

Anwendungsgebiet und Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Behandlung von Gegenständen, insbesondere eine Galvanisiereinrichtung für Leiterplatten. Diese können auf einer Durchlaufbahn durch eine Behandlungskammer durchlaufen, wofür Transportmittel durch ein Behandlungsmedium, wie eine Elektrolytlösung, vorgesehen sind. Des weiteren sind Kontaktiermittel zur elektrischen Kontaktierung und Stromzuführung von einer Stromversorgung zu den Gegenständen vorgesehen.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Einrichtung zu schaffen, mit der die Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere mit geringerem Aufwand eine zuverlässige Kontaktierung und Stromversorgung zu den zu behandelnden Gegenständen sichergestellt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Für den Transport der Gegenstände durch die Behandlungskammer sind Transportmittel vorgesehen. Mit diesen laufen die Gegenstände kontinuierlich oder schrittweise durch die Behandlungskammer hindurch. In der Behandlungskammer ist ein Behandlungsmedium, beispielsweise

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eine Elektrolytlösung bei einer Galvanisiereinrichtung. Des weiteren sind Kontaktiermittel für die elektrische Kontaktierung an die Gegenstände vorgesehen und es erfolgt eine Stromzuführung von einer entsprechenden Stromversorgung. Die Gegenstände weisen zwei Oberflächen auf, beispielsweise eine Unterseite und eine Oberseite. Erfindungsgemäß sind die Kontaktiermittel für die elektrische Kontaktierung an jeweils einer Seite der Gegenstände nur auf einer Oberfläche vorgesehen, also entweder nur auf der Oberseite oder nur auf der Unterseite. Dort liegen die Kontaktiermittel an den Gegenständen an und stellen den elektrischen Kontakt her und sorgen so für die Stromzufuhr. Es ist also beispielsweise vorgesehen, dass an einer linken oder einer rechten Seite der Gegenstände die Kontaktiermittel nur an einer Oberfläche bzw. nicht beidseitig gegenüberliegend vorgesehen sind, insbesondere nur an der Unterseite.

Somit ist erfindungsgemäß in Abkehr vom bekannten Stand der Technik keine doppelseitige elektrische Kontaktierung an die Gegenstände vorgesehen, sondern nur eine Art einseitige elektrische Kontaktierung. Im Rahmen der Erfindung hat sich nämlich gezeigt, dass auch mit einer solchen einseitigen Kontaktierung beispielsweise bei einer Galvanisiereinrichtung für Leiterplatten zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden können. Eine Stromzufuhr zu der anderen Oberfläche der Gegenstände erfolgt dabei durch an den Leiterplatten vorhandene Löcher, Durchkontaktierungen odgl..

Mit der Erfindung kann zum einen mechanischer Aufwand bei den Kontaktiermitteln eingespart werden, da lediglich noch die halbe Anzahl von Kontaktiermitteln benötigt wird. Des weiteren können die Maschinenlaufzeiten erhöht werden, da weniger Probleme mit den Kontaktiermitteln auftreten können und somit weniger Wartung notwendig ist.

Vorteilhaft sind die Kontaktiermittel umlaufend bzw. drehend ausgebildet. Besonders vorteilhaft sind sie rad- oder walzenartig. Ausführungen derartiger Kontaktiermittel sind beispielsweise aus der DE 103 23 660 A1 und EP 819 781 A1 bekannt, auf die hiermit ausdrücklich verwiesen wird.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in Durchlaufrichtung gesehen an der linken Seite und an der rechten Seite der Gegenstände Kontaktiermittel vorgesehen sind, jeweils aber nur an einer Oberfläche der Gegenstände. Bevorzugt sind sie an derselben Oberfläche der Gegenstände angeordnet bzw. liegen daran an. Besonders bevorzugt liegen die Kontaktiermittel derart an einer Oberfläche der Gegenstände an, dass Niederschlag wie beispielsweise Metallflitter bei einer Galvanisiereinrichtung mit Metallbeschichtung, der sich an dieser Oberfläche bzw. auch an den Kontaktiermitteln bildet, durch die Schwerkraft lösen und abfallen kann. Werden die Gegenstände im wesentlichen liegend transportiert, bietet sich hier eine Anordnung der Kontaktiermittel an der Unterseite der Gegenstände an.

Des weiteren ist es für eine gute elektrische Kontaktierung und Stromzuführung von Vorteil, wenn in Durchlaufrichtung gesehen eine Vielzahl von Kontaktiermitteln vorgesehen ist und an den Gegenständen anliegt. Hierzu können beispielsweise Reihen von hintereinanderliegenden Kontakträdern oder dergleichen vorgesehen sein.

Für eine gute elektrische Kontaktierung kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass auf der anderen Oberfläche der Gegenstände, insbesondere genau gegenüberliegend, Gegendruck-Mittel angeordnet sind. Dadurch ist eine gute und stetige Anlage der Kontaktiermittel an den Gegenständen gewährleistet. Diese Gegendruck-Mittel sind vorteilhaft ebenfalls rad- oder walzenartig wie auch die Kontaktiermittel. Durch die

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rad- oder walzenartige Ausbildung ist es vor allem auch möglich, dass Kontaktiermittel und Gegendruck-Mittel nicht an der Oberfläche der Gegenstände entlang schleifen, sondern darauf abrollen. Das verhindert mechanische Beschädigungen odgl. zuverlässig. Dazu drehen sich Kontaktiermittel und Gegendruck-Mittel vorteilhaft gleich schnell bzw. mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit, so dass ein sauberes Abrollen auf den Gegenständen stattfindet. Des weiteren können die Kontaktiermittel und/oder die Gegendruck-Mittel angetrieben sein, insbesondere in Kopplung mit den Transportmitteln. Alternativ können sie auch zumindest abschnittsweise die Transportmittel bilden oder ersetzen oder zumindest die Aufgabe des Antriebs über Transportmittel, wie beispielsweise nicht-angetriebene Transportrollen oder -walzen.

Die Kontaktiermittel können aus Metall, vorzugsweise aus Kupfer bestehen, ebenso wie die an den Gegenständen zum Anliegen kommenden Kontaktflächen. Die Gegendruck-Mittel können aus nichtleitendem Material bestehen. Insbesondere bestehen sie aus Kunststoff oder sind zumindest an ihrer Oberfläche mit Kunststoff überzogen. Somit sind sie elektrisch nicht aktiv. Dadurch lagert sich beispielsweise bei einer Metallbeschichtung mit einer Galvanisiereinrichtung keinerlei Metall an.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

In der einzigen Zeichnungsfigur 1 ist schematisch eine Galvanisiereinrichtung 11 dargestellt mit einer Behandlungskammer 13, in der sich ein Elektrolyt 14 bis zu einem oberen Flüssigkeitsspiegel befindet. Diese Galvanisiereinrichtung 11 entspricht einer üblichen Galvanisiereinrichtung, wie sie beispielsweise in der EP 819 781 A1 beschrieben und dargestellt wird, auf weiche hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.

In der Behandlungskammer 13 bzw. in dem Elektrolyten 14 befindet sich eine flache Leiterplatte 16 mit einer Unterseite 17 und einer Oberseite 18. Es ist zu erkennen, dass die Leiterplatte 16 liegend transportiert wird, und zwar mit Richtung in die Zeichenebene hinein. Des weiteren weist sie einen rechten Randbereich 19 auf. Durch die abgeschnittene Darstellung ist der linke Randbereich der Leiterplatte 16 nicht dargestellt. Im wesentlichen ist jedoch die gesamte Figur 1 so zu verstehen, dass an der nicht dargestellten linken Seite die spiegelbildliche Ausbildung zu der rechten Seite vorhanden sein kann.

Die Leiterplatte 16 liegt auf unteren Transporträdern 20 auf, welche von einer unteren Transportwelle 21 angetrieben werden zum Transport der Leiterplatte durch die Behandlungskammer 13. An der Oberseite 18 der Leiterplatte 16 liegen obere Transporträder 20 an einer oberen Transportwelle 22 auf. Die Transportwellen sind jeweils mit einem unteren Antrieb 24 und einem oberen Antrieb 26 versehen und bewegen dadurch die Leiterplatte 16 durch die Behandlungskammer 13.

An der unteren Transportwelle 21 befindet sich auch ein Kontaktrad 28, welches im Mittelbereich leicht abstehende Kontaktsegmente 29 aufweist. Kontaktrad 28 und Kontaktsegmente 29 bestehen vorteilhaft im wesentlichen aus Kupfer. Sie können insbesondere so ausgebildet sein,

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wie in der DE 103 23 660 A1 und/oder EP 819 781 beschrieben, auf welche diesbezüglich ausdrücklich verwiesen wird. Das Kontaktrad 28 bzw. die Kontaktsegmente 29 liegen an der Unterseite 17 der Leiterplatte 16 an, und zwar im rechten Randbereich 19.

Dem Kontaktrad 28 gegenüber liegt an der Oberseite 18 der Leiterplatte 16 ein Gegendruckrad 31 an mit einer leicht erhöhten mittleren Lauffläche 32. ähnlich wie ansonsten im Stand der Technik ein gegenüberliegendes weiteres Kontaktrad, sorgt das Gegendruckrad 31 für eine gute Anlage des Kontaktrades 28 an der Leiterplatte 16 bzw. ihrer Unterseite 17. Das Gegendruckrad 31 besteht jedoch beispielsweise aus Kunststoff bzw. ist auf alle Fälle nicht elektrisch leitend und dient nicht zur Stromzuführung an die Leiterplatte 16. Somit ist zumindest in diesem Randbereich 19 der Leiterplatte 16 das untere Kontaktrad 28 die einzige Kontaktierung an die Leiterplatte 16. Insbesondere sind entlang der gesamten rechten Seite der Leiterplatte 16 ausschließlich an der Unterseite 17 der Leiterplatte 16 Kontakträder ähnlich dem Kontaktrad 28 vorgesehen. An einer nicht dargestellten linken Seite der Leiterplatte 16 können ebenfalls an der Unterseite 17 ähnliche weitere Kontakträder vorgesehen sein.

Zur elektrischen Kontaktierung ist das untere Kontaktrad 28 mit einem elektrischen Anschluss 25 an eine untere Spannungsquelle 34 und eine obere Spannungsquelle 35 verbunden. Diese Spannungsquellen 34 und 35 sind des weiteren mit ihrem Plus-Pol mit Anoden 37 verbunden, welche oberhalb und unterhalb der Leiterplatte 16 vorgesehen sind, vorteilhaft zahlreich und als querstehende Stäbe odgl.. über Kontaktrad 28 und die Anoden 37 wird über den Elektrolyten 14 der für eine Galvanisierung notwendige Strom an den Oberflächen der Leiterplatte 16 erzeugt.

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Wie eingangs erläutert, wird durch das Kontaktrad 28 während des Betriebs der Galvanisiereinrichtung 11 auf alle Fälle eine direkte elektrische Kontaktierung an die Unterseite 17 der Leiterplatte 16 erzeugt. Dadurch erfolgt beispielsweise eine Kupferbeschichtung auf alle Fälle beginnend mit der Unterseite 17 der Leiterplatte 16. über an der Leiterplatte 16 vorhandene Löcher, Durchbrüche odgl. bildet sich eine Kupferschicht und somit eine elektrische Kontaktierung an die Oberseite 18 der Leiterplatte 16 heraus. Somit wird auch diese Oberseite 18 elektrisch kontaktiert und ebenfalls galvanisch mit Kupfer beschichtet.

Somit ist also ersichtlich, dass eine elektrische Kontaktierung über das Kontaktrad 28 an die Unterseite 17 der Leiterplatte 16 für deren beidseitige Galvanisierung bzw. Beschichtung ausreicht, also auch für die nicht direkt kontaktierte Oberseite 18. Insofern kann gegenüber bekannten Galvanisiereinrichtungen auf die Hälfte der Kontaktiermittel, insbesondere die oben auf der Leiterplatte aufliegenden Kontaktiermittel, verzichtet werden.

Des weiteren kann ein Kontaktrad dann, wenn der vorgenannte Kupferflitter leicht entfernbar ist, einfacher ausgebildet sein. Insbesondere reicht dann eine Ausbildung aus Kupfer bzw. mit Kupferoberflächen. Sonst übliche teure Platinbeschichtungen können entfallen, was den Herstellungsaufwand und vor allem die Herstellungskosten vermindern kann.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sich beispielsweise bei einer vorgenannten Kupferbeschichtung sogenannter Kupferflitter, der aus dem Elektrolyten ausscheidet, an dem Kontaktrad oder einem entsprechenden Kontaktiermittel anlagert. Bei einem von unten an einer Leiterplatte anliegenden Kontaktrad kann dieser Flitter jedoch leicht gelöst und entfernt werden, indem er nämlich einfach nach unten fällt. Bei

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einem oben liegenden Kontaktrad einer bekannten Galvanisiereinrichtung besteht vielfach das Problem, dass ein solcher Flitter eben nicht herabfallen kann und sich somit in größeren Mengen ansammeln kann bzw. unter Umständen von einem oben liegenden Kontaktrad oder oben liegenden Transporträdern auf der Leiterplatte festgedrückt wird oder Verschmutzungen bzw. Beschädigungen herbeiführt. Diese vor allem bei oben liegenden Kontakträdern bestehende Problematik kann mit der Erfindung vermieden werden. Bisherige Lösungen mit einem Abschwemmen von solchem Kupferflitter sind erheblich aufwendiger und können so eingespart werden.