DE3223851A1

DE3223851A1 - DEVICE FOR GALVANIC COATING OF WORKPIECES

Info

Publication number: DE3223851A1
Application number: DE19823223851
Authority: DE
Inventors: Thomas Allan 06022 Collinsville Conn. Martin; George Raymond 06061 Pine Meadow Conn. Scanlon
Original assignee: Napco Inc
Current assignee: Napco Inc
Priority date: 1981-06-25
Filing date: 1982-06-25
Publication date: 1983-01-13
Also published as: FR2508498B3; CA1190514A; FR2508498A1; GB2101159A; GB2101159B

Description

I¹A Γ L N IANWAL I LI ¹ A Γ L N IANWAL IL

SCHA» ΛΙΙίΙΉί;, S(IIULZ-I)OIiLAM Λ THOKlVKSSCHA »ΛΙΙίΙΉί ;, S (IIULZ-I) OIiLAM Λ THOKlVKS

KHFU)I¹FAN PAI FN 1 Al H)HNt YSKHFU) I ¹ FAN PAI FN 1 Al H) HNt YS

NAPCO, Inc. Napco Drive Box 3 6NAPCO, Inc. Napco Drive Box 3 6

Terryville, Connecticut 06786
U.S.A.Terryville, Connecticut 06786
United States

KAHL-HhIM/ KCHAUMtJURG, DlpL-lng.KAHL-HhIM / KCHAUMtJURG, DlpL-lng.

WOLFGANn-SOHULZ-DORLAM Ingenieur dlplöme E. N. S. I. Grenoble DH. DIETER THOENES, Dipl.-Phys.WOLFGANn-SOHULZ-DORLAM Engineer dlplöme E.N.S.I. Grenoble DH. DIETER THOENES, Dipl.-Phys.

N 7211 DE - THgwN 7211 DE - THgw

Vorrichtung zum galvanischen Beschichten von WerkstückenDevice for electroplating workpieces

I¹. (J. HOX IiO T)CiO I) Mi(ItIMiIN(HINHO MAUI. I IKIHi ;Ht. I !.> 11 ΙΛίιί,Ι Il It I I ION (OH¹II ".:,■,l'l/ iniil Uli /ii'lli III' '-. '. . ,'lll'l 1 .!ΊΙ'ΛΙ IlI ¹ . (J. HOX IiO T) CiO I) Mi (ItIMiIN (HINHO MAUI. I IKIHi; Ht. I!.> 11 ΙΛίιί, Ι Il It II ION (OH ¹ II ".:, ■, l'l / iniil Uli / ii'lli III '' -. '..,'lll'l 1.! ΊΙ'ΛΙ Il

Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein das kontinuierliche Galvanisieren von im wesentlichen flachen ebenen Werkstücken in einr Galvanisierungsvorrichtung und insbsondere das Galvanisieren von Leiterplatten für gedruckte Schaltungen, wobei die Leiterplatten an einer Einschienenhängebahn hängen, mit der sie in ihrer eigenen Ebene bewegt und bis unter die Oberfläche eines in einem Elektrolytbehälter enthaltenen Elektrolyten abgesenkt werden. Uer Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Galv£inisierungsvorrichtung anzugeben, die eine hohe Galvanisierungsgeschwindigkeit ermöglicht.The present invention relates generally to the continuous Electroplating of essentially flat planar workpieces in an electroplating device and in particular the electroplating of circuit boards for printed circuits, the circuit boards on a Hanging monorail, with which it moves in its own plane and down below the surface of one in one Electrolyte contained in the electrolyte can be lowered. Uer invention is based on the object a Galvanizing device to indicate which has a high Electroplating speed enables.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Galvanisierungsvorrichtung angegeben, bei der die Leiterplatte in einem an einer Laufschiene hängenden Rahmen oder Gestell gehalten ist, das in das elektrolytische Bad eintauchbar ist und entlang eines vorgegebenen Weges zwischen zwei gegenüberliegenden unlöslichen Elektrodengittern hindurchgeführt werden kann, wobei das aufzubringende Anodenmetall auf einer bestimmten Spannung relativ zu dem die Kathode bildenden zu beschichtenden Werkstück gehalten wird, während die unlöslichen Elektrodengitter auf einem anderen elektrischen Potential gehalten werden, um die galvanischen Eigenschaften der elektrolytischen Zelle zu verstärken. Dadurch läßt sich eine hohe Stromdichte erreichen.To achieve this object, an electroplating device is specified according to the invention in which the printed circuit board is held in a frame or frame hanging on a running rail, which can be immersed in the electrolytic bath is and passed along a predetermined path between two opposite insoluble electrode grids can be, wherein the anode metal to be applied at a certain voltage relative to that of the Cathode-forming workpiece to be coated is held, while the insoluble electrode grid on a Another electrical potential can be maintained in order to increase the galvanic properties of the electrolytic cell strengthen. This enables a high current density to be achieved.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Galvanisierungsvorrichtung anzugeben, bei welcher der Elektrolyt kontinuierlich durch einen Druckflüssigkeitsverteiler zirkuliert, wobei er durch unter der Oberfläche liegende Düsen mit einemAnother feature of the present invention is is to provide an improved electroplating apparatus in which the electrolyte is continuously passed through a hydraulic fluid manifold circulating through subsurface nozzles with a

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relativ hohen Druck und hoher Austrittsgeschwindigkeit gegen die Oberfläche der zu beschichtenden Leiterplatte • Ipspi" i. 1'.'. I wird, um <1<ⁱn Kl<>k I ml y I cn in einer qowün.scht-en Weise v,u bewegen, wenn sich dar, Werkstück kontinuierlich von einem Ende des Elektrolytbchülters zum anderen bewegt. . relatively high pressure and high discharge velocity against the surface to be coated PCB • Ipspi "i. 1 '.' I is to <1 ^<i n cl <> k I ml y I cn in a qowün.scht-en way v , u move when represent workpiece moves continuously from one end of Elektrolytbchülters to another.

Die vorstehend beschriebenen Hauptmerkmale der Erfindung werden vorzugsweise in Kombination verwendet, sind jedoch auch jeweils für sich zur Verbesserung des Galvanisierungsprozesses geeignet.The main features of the invention described above are preferably used in combination, but are also used individually to improve the electroplating process suitable.

Im einzelnen werden die angestrebten Ziele mit einer Galvanisierungsvorrichtung erreicht, die eine über dem Elektrolytbehälter angeordnete Einschienenhängebahn zum Transport von Gestellen aufweist, in denen die einzelnen flachen ebenen Werkstücke für eine Bewegung entlang eines Weges aufgehängt sind, der durch verschiedene Verfahrensstufen bei der Herstellung von Leiterplatten führt und einen horizontalen linearen Abschnitt innerhalb des Elektrolytbehälters umfaßt, der mit einer Elektrolyt-Lösung gefüllt ist, durch die die Gestelle und Werkstücke zwischen zwei einander gegenüberliegenden unlöslichen Elektrodengittern hindurchgeführt werden. Am Boden des Elektrolytbehälters ist ein Druckflüssigkeitsverteiler mit aufrecht stehenden Düsenrohren angeordnet, die den Elektrolyt von einer Stelle unmittelbar hinter den oben genannten unlöslichen Elektrodengittern kontinuierlich auf die Oberflächen der Leiterplatten spritzen, wenn diese den Elektrolytbehälter durchlaufen. Das aufzubringende Metall ist in Behältern hinter den Düsenrohren des Druckflüssigkeitsbehälters angeordnet und die Gestelle zur Halte-In particular, the intended objectives are achieved with an electroplating device that has one above the Has electrolyte tank arranged monorail for the transport of racks in which the individual flat planar workpieces are suspended for movement along a path that leads through various process stages in the manufacture of printed circuit boards and comprises a horizontal linear portion within the electrolyte container which is filled with an electrolyte solution is filled, through which the racks and workpieces between two opposing insoluble Electrode grids are passed through. There is a pressure fluid distributor at the bottom of the electrolyte tank Arranged with upright nozzle tubes, which draw the electrolyte from a point immediately behind the above called insoluble electrode grids continuously spray onto the surfaces of the printed circuit boards when they pass through the electrolyte container. The one to be raised Metal is in containers behind the nozzle pipes of the hydraulic fluid container arranged and the frames for holding

rung der Werkstücke sowie diese Anodenkörbe sind mit einer IIüupLstromquelle wie beispielsweise einem Gleichrichter gekoppelt. Die die Werkstücke tragenden Gestelle und beide unlöslichen Anodengitter sind mit einer zweiten oder Hilfsstromquelle verbunden, so daß die Ausgangsleistung beider Gleichrichter unabhängig voneinander varriert werden kann, am optimale Stromdichten entlang des Durchlaufweges der Werkstücke zu erreichen.tion of the workpieces and these anode baskets are with a IIüupLstromquelle such as a rectifier coupled. The racks supporting the workpieces and both insoluble anode grids are connected to a second or auxiliary power source connected so that the output power of both rectifiers can be varied independently of each other, am to achieve optimal current densities along the path of the workpieces.

Ferner ist ein Absaugverteiler entlang der Längsseiten des Elektrolytbehälters angeordnet, der jeweils hinter den das aufzubringende Metall enthaltenden Anodenkörben liegt, um den Elektrolyt zu einer außerhalb des Elektrolytbehälters befindlichen Pumpe zu leiten, welche den Elektrolyt wieder dem Druckflüssigkeitsverteiler und den oben genannten Düsenrohren zuführt. Jedes Elektrodengitter ist vorzugsweise in einem Abstand von 2,54 cm bis 7,12 cm von der Oberfläche des Werkstückes seLbst entfernt, wobei die Düsen, aus denen der Elektrolyt durch die Elektrodengitter hindurch auf das Werkstück gespritzt wird, vorzugsweise innerhalb eines Abstandes von 2,54 cm von dem unlöslichen ElektrodengiLtor liegen. Die Düsen spritzen den Elektrolyt durch das offene Elektrodengitter auf beide Seiten des Werkstückes, wenn dieses den Elektrolytbehälter durchläuft.Furthermore, a suction manifold is arranged along the long sides of the electrolyte container, each behind the to be applied metal containing anode baskets is to to direct the electrolyte to a pump located outside the electrolyte container, which recovers the electrolyte the hydraulic fluid distributor and the above Nozzle pipes feeds. Each electrode grid is preferably a distance of from one inch to seven inches from the Surface of the workpiece itself removed, whereby the nozzles, from which the electrolyte is sprayed through the electrode grid onto the workpiece, preferably be within one inch of the insoluble electrode gel. The nozzles spray the electrolyte through the open electrode grid on both sides of the workpiece when it passes through the electrolyte container.

Die Werkstücke sind, wie dies oben beschrieben wurde, jeweils in einem eigenen Gestell gehalten, das jeweils an einer Laufkatze hängt. Die Laufkatzen bewegen sich entlang der Laufschienen der Einschienenhängebahn, um die Leiterplatten von einer Station zur anderen innerhalb der gesamten Galvanisierungsvorrichtung zu transportieren. Jedes Gestell wird in den Elektrolytbehälter abgesenkt und taucht in die K Ick trol yt-liö.'uin<T ein, wälircMul os an sr; i nor Laufkatze.As described above, the workpieces are each held in their own frame, each on hanging on a trolley. The trolleys move along the rails of the monorail around the circuit boards from one station to another within the entire electroplating facility. Every frame is lowered into the electrolyte container and dips into the K Ick trol yt-liö.'uin <T a, wälircMul os an sr; i nor trolley.

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hängt. Mit dem unmittelbar oberhalb des Elektrolytbehälters verlaufenden Abschnitt der Laufschiene sind parallele Sammelschienen verbunden, die in Eingriff mit Kontaktschuhen an den Laufkatzen stehen, um so jeweils eine elektrische Verbindung zwischen zwei Gleichrichtern und dem Werkstück herzustellen, wenn sich das Gestell durch den Elektrolytbehälter bewegt.hangs. With the one directly above the electrolyte container Running portion of the running rail are connected to parallel busbars which engage with contact shoes are on the trolleys to establish an electrical connection between two rectifiers and the workpiece as the rack moves through the electrolyte reservoir.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:Further features and advantages of the invention emerge from the following description, which in conjunction with The invention is explained using an exemplary embodiment in the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das stromaufwärtsFig. 1 is a plan view of the upstream

gelegene Ende eines Elektrolytbehälters, wobei der nicht dargestellte stromabwärts liegende Abschnitt des Elektrolytbehälters im wesentlichen identisch ausgebildet und ein Spiegelbild des dargestellten Abschnittes ist,located end of an electrolyte container, wherein the not shown downstream portion of the electrolyte container essentially identical and a mirror image of the one shown Section is

Fig. 2 ein schematisches Schaltungsdiagramm,Fig. 2 is a schematic circuit diagram,

welches die elektrischen Verbindungen zwischen den beiden Gleichrichtern zeigt, welche eine Spannung zwischen den unlöslichen Elektrodengittern und den das aufzubringende Metall enthaltenden Anodenkörben einerseits und den Sammelschienen andererseits liefern, an welche die die Werkstücke tragenden Gestelle anschließbar sind,which shows the electrical connections between the two rectifiers, which creates a voltage between the insoluble electrode grids and the das to be applied metal containing anode baskets on the one hand and the busbars on the other hand deliver to which the frames carrying the workpieces can be connected are,

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt längs Linie 3-3Fig. 3 is a vertical section along line 3-3

in Pig. 1, wobei dieser Schnitt die verschiedenen Elemente innerhalb des in Fig. 1 dargestellten Elektrolytbehälters zeigt,in Pig. 1, this cut the different Elements within the electrolyte container shown in FIG. 1 shows,

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt längs Linie 4-4Fig. 4 is a vertical section along line 4-4

in Fig. 1,in Fig. 1,

Fig. 5 einen genaueren Vertikalschnitt durch denFig. 5 is a more detailed vertical section through the

in der Fig. 4 dargestellten Druckflüssigkeitsverteiler mit einem Abschnitt eines Gestelles und eines zu beschichtenden Werkstückes,Pressure fluid distributor shown in FIG. 4 with a section of a frame and a workpiece to be coated,

Fig. 6 einen Uorizontalschnitt längs Linie 6-66 shows a horizontal section along line 6-6

in Fig. 5,in Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt längs Linie 7-7 in Fig. 6,7 shows a section along line 7-7 in FIG. 6,

Fig. 8 eine Seitonansicht eines unlöslichen AnodenFigure 8 is a Seiton view of an insoluble anode

gitters, das eine von acht derartigen Einheiten in dem in der Fig. 1 dargestellten Elektrolytbehälter darstellt,grid, which is one of eight such units in that shown in FIG Represents electrolyte container,

Fig. 9 einen Vertikalschnitt längs Linie 9-9 in9 is a vertical section along line 9-9 in FIG

Fig. 3, jedoch in vergrößertem Maßstab,Fig. 3, but on an enlarged scale,

Fig. 10 eine Draufsicht auf die in der Fig. 9 darFIG. 10 is a plan view of that in FIG. 9

gestellte Laufkatze, wobei Abschnitte der Sammelschienen und der Laufschiene weggebrochen sind, um Einzelheiten der LaufküLze und ihrer Kontaktschuhe zu zeigen,posed trolley, with sections of the Busbars and the running rail broken away are to show details of the bearing and their contact shoes,

- xz - - xz -

Fig. 11 eine Seitenansicht der in den Fig. ^c) und11 is a side view of the in FIGS. ^C ) and

10 dargestellten Laufkatze,10 illustrated trolley,

Fig. 12 einen Vertikalschnitt längs Linie '12-1212 is a vertical section along line '12 -12

in Fig. 10,in Fig. 10,

Fig. 13 eine Seitenansicht eines Gestelles zurFig. 13 is a side view of a frame for

Aufnahme eines einzelnen Werkstückes, das aus einer Vielzahl von Leiterplatten für gedruckte Schaltungen besteht, die auf einer einzigen Werkstückplatte vereinigt sind, undRecording of a single workpiece made up of a large number of printed circuit boards for printed circuits, which are united on a single workpiece plate are and

Fig. 14 eine Endansicht des in der Fig. 13 darFIG. 14 is an end view of the one shown in FIG

gestellten Gestelles.provided frames.

Die Herstellung von Leiterplatten für gedruckte Schaltungen erfordert im allgemeinen mindestens einen und manchmal auch mehrere Galvanisierungsschritte,von denen jeder seine eigenen Probleme aufwirft, die zu lösen sind. Solche Leiterplatte umfassen ein Substrat oder einen Kern aus Isoliermaterial wie beispielsweise einem Epoxiharz oder einem anderen Kunststoff. Eine oder mehrere dünne Kupferschichten in Form eines Kupferüberzuges werden zumindest auf die Oberflächen des Substrates aufgebracht und es werden Perforationen oder Löcher an vorgegebenen Stellen gestanzt, deren Lage durch die gewünschten Leitungsbilder bestimmt wird. Diese Löcher dienen zur Herstellung elektrischer Verbindungen mit den später hinzugefügten Bauelementen oder verbinden einfach die Kupferschichten dor Leiterplatte. Eines der Hauptziele,das mil der im folgenden beschriebenen Vorrichtung erreicht werden soll, ist das Aufbringen einer Kupferschicht in den Löchern bis zu einer Dicke, die min-The manufacture of printed circuit boards generally requires at least one and sometimes also several electroplating steps, each of which presents its own problems to be solved. Such circuit board comprise a substrate or a core of insulating material such as an epoxy resin or a other plastic. One or more thin copper layers in the form of a copper coating are at least on the Surfaces of the substrate are applied and perforations or holes are punched at predetermined locations, the position of which is determined by the desired line layout. These holes are used to make electrical connections with the components added later or simply connect the copper layers on the circuit board. One of the main objectives to be achieved with the device described below is the application of a Copper layer in the holes up to a thickness that is min-

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destens annähernd gleich der Dicke der Kupferschicht an den vorbestimmten Oberflächenabschnitten im Bereich der freiliegenden Kupferschichten der Leiterplatte ist.at least approximately equal to the thickness of the copper layer the predetermined surface sections in the area of the exposed copper layers of the circuit board.

Zum besseren Verständnis soll im folgenden das Herstellungsverfahren einer Leiterplatte kurz erläutert werden. Bestimmte Schaltungsbilder mit einem gewünschten Leitungsverlauf können auf einer Leiterplatte der oben beschrienen Art durch eine Reihe von Maßnahmen oder ünterverfahren hergestellt werden, die folgende Schritte umfassen.For a better understanding, the following is the manufacturing process a printed circuit board will be briefly explained. Certain circuit diagrams with a desired line routing can be inscribed on a printed circuit board as described above Kind through a series of actions or sub-procedures which include the following steps.

Die freiliegende Kupferschicht wird mit einem Fotoresist-Material bedeckt, nachdem üblicherweise das Kupfer in geeigneter Weise behandelt wurde, um Oxidationsprodukte oder dergleichen zu entfernen.The exposed copper layer is covered with a photoresist material covered, after usually the copper has been appropriately treated to remove oxidation products or the like to remove.

Auf die Fotoresist-Schicht oder Fotolackschicht wird eine Maske aufgelegt, welche diejenigen Bereiche der Kupferschicht freiläßt, die entfernt werden sollen, während jene Bereiche abgeschirmt werden, die schließlich das gewünschte Schaltungsbild liefern.On the photoresist layer or photoresist layer, a mask is placed, which those areas of the Leaving copper layer exposed that should be removed while shielding those areas that will eventually deliver the desired circuit diagram.

Die nicht abgedeckten Bereiche werden einer Lichtquelle ausgesetzt, deren Licht im ultravioletten Bereich liegt, um die bestrahlten Bereiche zu härten.The uncovered areas are exposed to a light source whose light is in the ultraviolet range, to harden the irradiated areas.

Die Fotoresist-Schicht wird entwickelt, um die gehärteten Bereiche zu fixieren und die nicht bestrahlten Bereiche zu entfernen.The photoresist layer is developed to fix the hardened areas and the non-irradiated areas Areas to remove.

Die dünnen Kupferschichten der Leiterplatte werden in den Bereichen, in denen der nicht bestrahlte Fotolack während des Entwicklungsprozesses entfernt wurde,The thin copper layers of the circuit board are in the areas in which the non-irradiated photoresist was removed during the development process,

elektrolytisch mit Kupfer beschichtet.electrolytically coated with copper.

Diese beschichteten Bereiche werden mit einem Lot beschichtet, um ihre Fähigkeit zur Verbindung mit Bauelementen zu verbessern, die später an die Leiterplatte angesetzt werden.These coated areas are coated with a solder to increase their ability to connect to components to improve, which are later attached to the circuit board.

Das gehärtete und entwickelte Fotoresist-Material wird abgezogen.The hardened and developed photoresist material is peeled off.

Das unter dem abgezogenen Fotoresist-Material befindliche Kupfer wird weggeäzt, um das gewünschte Schaltbild auf der Leiterplatte mit der erwünschten Dicke der .Kupferschicht in den hierfür vorgesehenen Bereichen zu erzeugen, wobei die Kupferbereiche mit einer Lot-Schicht bedeckt sind.The copper underneath the stripped photoresist material is etched away to create the desired circuit diagram on the circuit board with the desired thickness of the .Kupferschicht in the designated areas to produce, wherein the copper areas are covered with a layer of solder.

Die im folgenden beschriebene Vorrichtung betrifft den Galvanisierungsprozeß oder -subprozeß, während dessen die Beschichtung mit Kupfer erfolgt. Die einzelnen Leiterplatten können auf einer größeren Platte oder einem in der Fig. 13 mit W bezeichneten Werkstück vorgesehen sein. Mehrere Leiterplatten B, die identisch oder auch nicht identisch sein können, sind auf einem einzelnen Werkstück W abgegrenzt und werden dem elektrolytischen Bad im allgemeinen in "grünem" Zustand zugeführt, d. h. sie sind mit dem entwickelten Fotoresist-Material bedeckt und in geeigneter Weise durch Spülen und/oder ein Säurebad für den Galvanisierungsprozeß vorbereitet. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere das galvanische Beschichten mit Kupfer in einem solchen Lciterplatten-überarbeitungssystem. In den Fig. 1 und 3 ist eine Hälfte eines allgemein mit 12 bezeichneten Behälters für ein elektrolytisches Bad darge-The device described below relates to the electroplating process or sub-process, during which the Coating with copper takes place. The individual circuit boards can be on a larger board or an in 13 in FIG. 13 designated workpiece may be provided. Multiple PCBs B that are identical or not may be identical, are delimited on a single workpiece W and are the electrolytic bath in general supplied in "green" state, d. H. they are covered with the developed photoresist material and are suitable Prepared for the electroplating process by rinsing and / or an acid bath. The present invention relates in particular to the electroplating with copper in such a liter plate reworking system. 1 and 3, one half of a container, generally designated 12, for an electrolytic bath is shown.

stellt, wobei diese Draufsicht (Fig. 1) bzw. Seitensicht (Fig. 3) nur das stromaui'wärts gelegene linde do;; Behälter:; zeigen. Der stromabwärts gelegene Endabschnitt ist jedoch im wesentlichen ein Spiegelbild dieses stromaufwärts gelegenen Endabschnittes und wird daher nicht dargestellt.represents, whereby this top view (Fig. 1) or side view (Fig. 3) only the downstream located linde do ;; Container:; demonstrate. However, the downstream end portion is essentially a mirror image of that upstream End section and is therefore not shown.

Gemäß Fig. 3 ist oberhalb des Behälters 12 eine Schiene 10 einer Einschienenhängebahn angeordnet, die zum Transport der in der Fig. 13 dargestellten Werkstücke W bestimmt ist. Jedes dieser Werkstücke ist in einem im wesentlichen rechteckigen offenen Rahmen 14 gehalten, der mit Hilfe eines Stabes oder Streifens 14a an einer im folgenden noch beschriebenen Laufkatze 16 angehängt ist. Jeder Werkstückrahmen 14 bewegt sich von einer stromaufwärts gelegenen nicht dargestellten Säuresprühstation zu einem geneigten Schienenabschnitt 10a, an dem der Werkstückrahmen entlang eines in der Fig. 3 allgemein mit 18 bezeichneten Weges abgesenkt wird, so daß der Werkstückrahmen und das Werkstück W in das elektrolytische Bad B eintauchen und dieses entlang eines in den Behälter 12 vorgegebenen Weges durchlaufen, der insbesondere entlang der Längsmittellinie des Behälters 12 verläuft.According to FIG. 3, a rail 10 of a monorail overhead conveyor is arranged above the container 12 and is used for transport the workpieces W shown in FIG. 13 is determined. Each of these workpieces is essentially one rectangular open frame 14 held with the help a rod or strip 14a is attached to a trolley 16 to be described below. Every workpiece frame 14 moves from an upstream acid spray station, not shown, to an inclined one Rail section 10a along which the workpiece frame a path generally designated 18 in FIG. 3 is lowered so that the workpiece frame and the Immerse the workpiece W in the electrolytic bath B and this along a predetermined path in the container 12 run through, which runs in particular along the longitudinal center line of the container 12.

In dem Behälter 12 ist entlang der Längsmittellinie und nahe dem Behälterboden ein Verteilerrohr 20 zur Zufuhr eines Mediums unter Druck angeordnet, wie man dies vorallem in der Fig. 1 erkennen kann. Jeder Werkstückrahmen 14 und insbesondere der Stababschnitt 14a ist in einer Laufkatze 16 in einer noch zu erläuternden Weise so aufgehängt, daß die Werkstückrahmen 14 und die zugehörigen Werkstücke W sich in ihrer eigenen Ebene in Längsrichtung durch den Behälter 12 bewegen. Die Galvanisierunqsvorrichtung umfaßt mindestens zwei Stromquellen in Form vonIn the container 12 is a distributor pipe 20 for supply along the longitudinal center line and near the container bottom a medium arranged under pressure, as can be seen above all in FIG. Every workpiece frame 14 and in particular the rod section 14a is suspended in a trolley 16 in a manner still to be explained in such a way that that the workpiece frame 14 and the associated workpieces W in their own plane in the longitudinal direction move through the container 12. The electroplating device includes at least two power sources in the form of

Gleichrichtern, die in Fig. 2 mit AUX und P bezeichnet sind. Der primäre Gleichrichter P dient dazu, die Metallstückchen oder Metallkügelchen, die das aufzubringende Metall liefern, mit dem Werkstück selbst zu koppeln. Die Metallstückchen sind in Behältern enthalten, die in den Fig. 1 und 3 allgemein mit 22 bezeichnet sind. Die Werkstücke selbst sind an die beiden Gleichrichter über mit der Laufkatze 16 verbundene Schuhe und längs gerichtete Sammelschienen 24 angeschlossen, die noch beschrieben werden. Diese Sammelschienen sind in der Fig. 2 durch die längs verlaufenden Linien 24a und 24b dargestellt. Die positiven Klemmen des Primärgleichrichters P sind mit längs gerichteten Sammelschienen 26 verbunden, die in der Fig. 2 ebenfalls schematisch dargestellt sind und auch die Halterungen für die Anodenkörbe 22 umfassen, wie man dies vorallem in den Fig. 1 und 4 erkennt.Rectifiers, denoted by AUX and P in FIG are. The primary rectifier P is used to remove the pieces of metal or metal balls that are to be applied Metal supply to couple with the workpiece itself. The pieces of metal are contained in containers that are in the 1 and 3 are indicated generally at 22. The workpieces themselves are connected to the two rectifiers using of the trolley 16 connected shoes and lengthways Busbars 24 connected, which will be described later. These busbars are shown in FIG. 2 by the shown along lines 24a and 24b. The positive terminals of the primary rectifier P are with longitudinally directed busbars 26, which are also shown schematically in FIG. 2 and also comprise the holders for the anode baskets 22, as can be seen above all in FIGS.

Jede in Längsrichtung .verlaufende Sammelschiene 26 ist gemäß der Darstellung in Fig. 4 von einer vertikalen Säule 28 getragen, die ihrerseits mit einem Säulenfuß 28a auf dem Boden des Behälters 12 steht. Ein oberer Abschnitt der Säule 28 kann mit der Seitenwand des Behälters durch eine Strebe 30 verbunden sein (Fig. 4). Die das Beschichtungsmaterial in Form von Stückchen enthaltenden Anodenkörbe 22 bestehen selbst aus einem inerten Material, das zwar elektrisch leitfähig ist, jedoch nicht an dem elektrolytischen Prozeß innerhalb der elektrolytischen Zelle beteiligt ist. Diese Anodenkörbe 22 hängen an den Sammelschienen 26 mittels Metallhackon 32 (Fig. 4) und sind dadurch direkt mit den Sammelschienen 26 verbunden. Dadurch wird eine 'elektrische Verbindung zwischen dem Gleichrichter P und den Materialstückchen oder -tabletten in den Anodenkörben 22 hergestellt.Each busbar 26 extending in the longitudinal direction is supported by a vertical column 28 as shown in FIG. 4, which in turn has a column base 28a stands on the bottom of the container 12. An upper portion of the column 28 can pass through the side wall of the container a strut 30 may be connected (Fig. 4). The anode baskets containing the coating material in the form of pieces 22 themselves consist of an inert material that is electrically conductive, but not on the electrolytic one Process within the electrolytic cell is involved. These anode baskets 22 hang on the busbars 26 by means of a metal hackon 32 (FIG. 4) and are thereby directly connected to the busbars 26. Through this becomes an 'electrical connection between the rectifier P and the pieces or tablets of material in the anode baskets 22.

Erfindungsgemäß sind in dem Behälter 12 unlösliche Elektrodenanordnungen vorgesehen, die nahe dem Weg angeordnet sind, entlang dessen sich die Werkstücke und die mit ihnen verbundenen Werkstückrahmen in der oben beschriebenen Weise durch den Behälter bewegen. Jede unlösliche Elektrodenanordnung umfaßt vorzugsweise eine Reihe von miteinander verbundenen Gittern. Jedes Gitter seinerseits umfaßt einen in der Fig. 8 dargestellton rechteckigen Rahmen, der mit einem unter dem Warenzeichen Plastisol, bekannten Schaumkunststoff aus Polystyrol bedeckt ist, wobei jeder Rahmen eine Vielzahl von vertikal gerichteten und in Behälterlängsrichtung in Abständen zueinander angeordneten Stäben 40 aufweist. Diese Stäbe sind vorzugsweise mit einem Bleimaterial oder einem gleichartigen Material bedeckt, so daß sie in der Zelle leitfähig sind und die elektrolytische Wirkung nahe dem Durchlaufweg der Werkstücke verstärken. Insbesondere ermöglichen sie das Erreichen einer hohen Stromdichte in dem Behälter, die sich infolge der Ausbildung der für hohe Durchlaufgeschwindigkeitcn geeigneten Galvanisierunysvorrichtung ergibt, die hier beschrieben ist.According to the invention, insoluble electrode arrangements are in the container 12 provided, which are arranged near the path along which the workpieces and those with them Move connected workpiece frame in the manner described above through the container. Any insoluble electrode assembly preferably comprises a series of interconnected grids. Each grid in turn comprises one shown in Fig. 8 on a rectangular frame made with a plastic foam known under the trademark plastisol made of polystyrene is covered, with each frame a plurality of vertically directed and in the longitudinal direction of the container has rods 40 arranged at a distance from one another. These rods are preferably made with a lead material or a similar material, so that they are conductive in the cell and the electrolytic Enhance the effect near the work piece path. In particular, they make it possible to achieve a high current density in the container, which is due to the training of the high speed electroplating equipment described herein is.

In der Fig. 2 sind die unlöslichen Gitter allgemein durch die längs verlaufenden Linien 34 bezeichnet, die jeweils über Leitungen 34a mit je einer Klemme eines Hilfsgleichsrichters AUX verbunden sind. Die andere Klemme des üilfsgleichrichters ist gemäß der Darstellung in Fig. 1 jeweils mit einer der Sammelschienen 24a verbunden, die der Laufkatze der Einschienenhängebahn und dem das Werkstück W tragenden Werkstückrahmen 14 zugeordnet ist. Wie bereits oben festgestellt wurde, verbindet die andere Sammelschiene 24b den Gleichrichter P mit dem Werkstückrahmen 14 und dem Werkstück W. Somit kann jeweils eine der Samme!schienen 24a undIn Fig. 2, the insoluble grids are indicated generally by the longitudinal lines 34, respectively via lines 34a each with a terminal of an auxiliary rectifier AUX are connected. The other terminal of the auxiliary rectifier is as shown in Fig. 1 each connected to one of the busbars 24a, that of the trolley the overhead monorail and the workpiece frame 14 carrying the workpiece W is assigned. As above is detected, connects the other bus bar 24b the rectifier P with the workpiece frame 14 and the workpiece W. Thus, one of the bus bars 24a and

-2ο - -2ο -

24b, die der Laufkatze 16 zugeordnet sind, von einem der Gleichrichter AUX und P gespeist werden, wobei jede elektrische Verbindung unabhängig von der anderen ist, wie dies die Schaltskizze in Fig. 2 zeigt. Obwohl beide negative Klemmen dieser Gleichrichter auf einem gemeinsamen Potential sein können, wird doch durch die Verwendung zweier unabhängig voneinander regelbarer Gleichrichter und durch die Tatsache, daß ihre positiven Klemmen unterschiedliche Potentiale haben können, erreicht, daß die an den jeweiligen elektrolytischen Kreis innerhalb der Zelle angelegte .Spannung unabhängig von der. Spannung des jeweils anderen Kreises regelbar ist. Dies ermöglicht eine Steuerung in einer Weise, wie dies bei elektrolytischen Bädern bisher nicht möglich war. Das Vorhandensein unlöslicher Elektrodenanordnungen nahe dem Durchlaufweg der Werkstücke erlaubt eine sehr feine Regelung des elektrischen Feldes in der Lösung nahe den Werkstücken, um so die Stromdichten entlang des Durchlaufweges der kontinuierlich durchlaufenden Werkstücke zu optimieren und die Beschichtung mit einer vorbestimmten Dicke in einer minimalen Zeitspanne zu erlauben.24b associated with the trolley 16 from one of the Rectifiers AUX and P are fed, each electrical connection being independent of the other, such as this is shown by the circuit diagram in FIG. Although both negative terminals of this rectifier have a common potential can be, thanks to the use of two independently adjustable rectifiers and through the fact that their positive terminals can have different potentials achieves that those on the respective applied electrolytic circuit within the cell. Voltage independent of the. Tension of the other circle is adjustable. This enables control in a way that was not previously possible with electrolytic baths was. The presence of insoluble electrode assemblies near the path of travel of the workpieces permits a great deal fine regulation of the electric field in the solution near the workpieces, so as to reduce the current densities along the path of the continuously moving workpieces and the coating with a predetermined Allow thickness in a minimal amount of time.

Um die galvanischen Eigenschaften der Vorrichtung weiter zu verbessern, sind Mittel vorgesehen, um die Lösung im Bereich des Durchlaufweges der Werkstücke in Bewegung zu halten. Vorzugsweise sind diese Mittel in der Weise ausgebildet, daß sie die elektrolytische Lösung direkt gegen die Oberflächen der Werkstücke strömen lassen, wie dies in Fig. 6 angedeutet ist.To further the galvanic properties of the device To improve, means are provided in order to move the solution in the area of the throughput path of the workpieces keep. Preferably, these means are designed in such a way that they the electrolytic solution directly against the Allow the surfaces of the workpieces to flow, as indicated in FIG. 6.

Die in Längsrichtung durch den Behälter 12 verlaufende Vertoilerdruckleitung 20 trägt eine Vielzahl vertikal gerichteter und mit Düsen versehener Düsenrohre 36, die jeweils über Anschlußstutzen 38 direkt mit dor Verteiler-The one running in the longitudinal direction through the container 12 Vertoiler pressure line 20 carries a plurality of vertically directed and nozzled nozzle tubes 36, each via connecting piece 38 directly to the distributor

- +sr -- + sr -

druckleitungen verbunden sind (Fig. 5). Eine nicht dargestellte Pumpenanordnung führt am Einlaßende 20a der Verteilerdruckleitung 20 elektrolytische Lösung unter Druck mit einem Fördervolumen von ungefähr 4 036 Liter pro Minute zu. An der Verteilerdrucklcitung 20 sind 72 derartige Düsenrohre 3 6 angeordnet, von denen jedes 4 5 Düsenöffnungen aufweist, die in der in der Fig. 6 dargestellten Weise so angeordnet sind, daß eine Mittelreihe von Düsenöffnungen jeweils einen Strahl senkrecht gegen die zu beschichtende Oberfläche richtet, während die benachbarten Düsenöffnungen ihren Strahl unter einem Winkel von ca. 4 5° gegen die zu beschichtende Oberfläche richten, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die unter einem Winkel sprühenden Düsen benachbarter Düsenrohre 36 im gleichen Flächenbereich des Werkstückes W auftreffen, um in diesem Bereich eine Turbulenz zu erzeugen. Dadurch wird die Ablagerung von Metallionen in diesem Bereich verstärkt und der Gesamtwirkungsgrad des Galvanisierungsprozesses verbessert. Bei dieser Anordnung sind Stromdichten in der Größenordnung von 161 .inA pro cm² möglich. Es ist zu bemerken, daß die aus den Düsenöffnungen austretenden Strahlen von elekLrolytischer Lösung gemäß der Darstellung in Fig. zwischen den vertikal verlaufenden Stäben 40 der Abschnitte des oben erwähnten unlöslichen Anodengitters hindurch treten.pressure lines are connected (Fig. 5). A pump arrangement, not shown, supplies electrolytic solution under pressure at the inlet end 20a of the distributor pressure line 20 at a delivery rate of approximately 4036 liters per minute. 72 such nozzle pipes 36 are arranged on the distributor pressure line 20, each of which has 45 nozzle openings, which are arranged in the manner shown in FIG. while the adjacent nozzle openings direct their jet at an angle of approx. 4 5 ° against the surface to be coated, the arrangement being such that the nozzles of adjacent nozzle tubes 36 spraying at an angle impinge in the same area of the workpiece W in order to be in this Area to generate turbulence. This increases the deposition of metal ions in this area and improves the overall efficiency of the electroplating process. With this arrangement, current densities on the order of 161 .inA per cm ^{2 are} possible. It should be noted that the jets of electrolytic solution emerging from the nozzle openings pass between the vertically extending rods 40 of the sections of the above-mentioned insoluble anode grid as shown in FIG.

Der offene rechteckige Rahmen für die unlöslichen Anodenstäbe 40 umfaßt horizontale Rahmenschenkel 42 (Fig. 6), welche die Enden der Stäbe 40 tragen und ihrerseits an vertikal gerichteten Rahmenschenkeln 44 gehalten sind, wie man dies in der Fig. 7 erkennt. Jeder vertikal verlaufende Abschnitt 44 des rechteckigen Rahmens zur Halterung der Elektrodenstäbe 4 0 ist mit einem Bügel .4 6 ver-The open rectangular frame for the insoluble anode rods 40 comprises horizontal frame legs 42 (Fig. 6) which carry the ends of the rods 40 and in turn vertically directed frame legs 44 are held, as can be seen in FIG. Each one running vertically Section 44 of the rectangular frame for holding the electrode rods 4 0 is provided with a bracket .4 6

schweißt, der ebenfalls mit Polystyrol beschichtet ist und an seinem unteren Ende eine Einkerbung 4 6a aufweist, so daß ein horizontal gerichtetes Kunststoffelement 48 den Elektrodenrahmen an der für diesen Rahmen vorgesehenen
Stelle halten kann, wie man dies in den Fig. 1 und 3 erkennt. Das Kunststoffelement 48 kann aus einem inerten
Kunststoff wie Polyvinylchlorid bestehen, das bequem mit den Ployvinylchlorid-Stutzen 38 verschweißt werden kann (siehe Fig. 6), um so die relativ schweren Rahmen 42, zu tragen.welds, which is also coated with polystyrene and at its lower end has a notch 4 6a, so that a horizontally directed plastic element 48 the electrode frame on the intended for this frame
Can hold position, as can be seen in FIGS. The plastic element 48 can be made of an inert
There are plastics such as polyvinyl chloride, which can be conveniently welded to the polyvinyl chloride socket 38 (see FIG. 6) so as to support the relatively heavy frame 42.

Der obere Abschnitt des die unlöslichen Elektrodenstäbe tragenden Rahmens wird von horizontal gerichteten Schienen 50 gehalten (siehe Fig. 1) die an ihren inneren Enden mit dem oberen Abschnitt der al J gerne in mit 4 4 bozoi.chnet.en vertikalen Rahmenteile in Verbindung stehen und die mit ihren äußeren Enden mit Sammelschienen 52 verbunden sind, die zu diesem Zwecke an den oberen Rändern des Behälters 12 vorgesehen sind. Die sich in Längsrichtung des Behälters 12 erstreckenden Samrnelschienen 52 werden auf demselben elektrischen Potential wie die unlöslichen Anodengitter gehalten, da sie ebenso wie diese mit den positiven Klemmen des Hilfsgleichsrichters verbunden sind, wie dies die
Fig. 2 zeigt.The upper section of the frame carrying the insoluble electrode rods is held by horizontally directed rails 50 (see FIG. 1) which at their inner ends are connected to the upper section of the al J in vertical frame parts with 4 4 bozoi.chnet.en which are connected at their outer ends to busbars 52 which are provided for this purpose on the upper edges of the container 12. The collecting rails 52 extending in the longitudinal direction of the container 12 are kept at the same electrical potential as the insoluble anode grids, since they, like them, are connected to the positive terminals of the auxiliary rectifier, as is the case
Fig. 2 shows.

Mittel zur Zuführung des elektrolytischen Bades zu dem Einlaßende 20a der Vertcilerdruck.leitung 20 umfassen nicht nur die oben erwähnte Pumpenanordnung sondern auch einen Flüssigkeitsrücklauf in Form längs gerichteter Rücklaufleitungen 54, die nahe der unteren Längskanten des quaderförmigen Behälters 12 verlaufen. Diese Rücklaufleitungen 54 weisen Austrittsenden 54a auf, die mit der nicht dargestellten Pumpenanordnung in Verbindung stehen, um so eine kontinuier-Means for supplying the electrolytic bath to the inlet end 20a of the distributor pressure line 20 include not only the above-mentioned pump arrangement but also a liquid return in the form of longitudinally directed return lines 54, which are close to the lower longitudinal edges of the cuboid Container 12 run. These return lines 54 have outlet ends 54a, which are not shown with the Are connected to the pump arrangement in order to

liehe Elektrolyt-Quelle für die.Verteilerdrucklcitung-'20 zu bilden. Jede Rücklauf Leitung 54 ist mit aufrecht sLohenden Rohren 56 versehen, die an ihren unteren Enden mit der Rücklaufleitung 54 verbunden sind und geeignete öffnungen zum Eintritt der Elektrolyt-Lösung in dem Bereich unmittelbar hinter den Anodenkörben 22 aufweisen, um so eine lokalisierte Anreicherung von Kupferionen in der unmittelbaren Nähe des Anodenmetalls selbst zu verhindern, in dem die Lösung mit lokaler hoher Kupferionenkonzentration zur Pumpe zurückgefördert und wieder der Verteilerdruckleitung 20 zugeführt wird. Auf diese Weise wird eine an Kupferionen reiche Lösung wirkungsvoll durch die oben beschriebenen Düsen gegen die zu beschichtende Werkstückoberfläche gespritzt.Borrowed electrolyte source for the distribution pressure line-'20 to build. Each return line 54 has upright tails Pipes 56 are provided which are connected at their lower ends to the return line 54 and suitable openings for the entry of the electrolyte solution in the area immediately behind the anode baskets 22, so as to prevent localized accumulation of copper ions in the immediate vicinity of the anode metal itself, in which the solution with a local high copper ion concentration is pumped back to the pump and back to the distributor pressure line 20 is supplied. In this way, a solution rich in copper ions is effective through the nozzles described above against the workpiece surface to be coated injected.

Es ist jedoch zu bemerken, daß genügend Raum zwischen den vertikal gerichteten Absaugrohren 56 und den horizontal verlaufenden Sammelschienen 26 vorhanden ist, um die Anodenkörbe 22 leicht entfernen und ersetzen zu können.It should be noted, however, that there is sufficient space between the vertically directed suction tubes 56 and the horizontal extending busbars 26 is provided to the anode baskets 22 easy to remove and replace.

Ferner sind Mittel vorgesehen, um die Elektrolyt-Lösung in dem Behälter 12 nach einer längeren Betriebszeit der beschriebenen Vorrichtung zu kühlen. Vorzugsweise umfassen diese Mittel einen oder mehrere nicht dargestellte Wärmetauscher, die in dem unteren Abschnitt des Bereiches zwischen den Absaugrohren 56 und den Anodenkörben 22 angeordnet sind. Durch diese Wärmetauscher zirkuliert kühles Leitungswasser, um überschüssige Wärme aus der Elektrolyt-Lösung abzuführen. Ferner können in an sich bekannter Weise an dem stromaufwärts gelegenen und an dem stromabwärts gelegenen Ende des Behälters 12 in einem in der Fig. 1 allgemein mit 58 bezeichneten Bereich Heizvorrichtungen vorgesehen sein, um die Lösung in dem Behälter 12Furthermore, means are provided to the electrolyte solution in the container 12 after a long period of operation to cool the device described. These means preferably comprise one or more heat exchangers (not shown), which are arranged in the lower section of the area between the suction tubes 56 and the anode baskets 22 are. Cool tap water circulates through this heat exchanger to remove excess heat from the electrolyte solution to dissipate. Furthermore, in a manner known per se, at the upstream and downstream Located end of the container 12 in a generally designated 58 in Fig. 1 area heating devices be provided to the solution in the container 12

während der Anfangs- oder Startphase des Betriebes elektrisch zu erwärmen und damit die Temperatur der Elektrolyt-Lösung in einen Bereich von 21 bis 43° C zu bringen (dieser Temperaturbereich ist im allgemeinen der gewünschte Betriebsbereich für Kupfersulfatbäder).to be heated electrically during the initial or start-up phase of operation and thus the temperature of the electrolyte solution within a range of 21 to 43 ° C (this temperature range is generally the desired operating range for copper sulphate baths).

Im folgenden soll die Laufkatze 1G näher beschrieben werden, an der der im wesentlichen offene rechteckige Rahmen 14 zur Halterung des Werkstückes W aufgehängt ist. Fig. 9 zeigt die feststehende kanalförmi.gc Laufschiene 10, die an einem beliebigen nicht dargestellten Rahmen oberhalb des Behälters 12 befestigt ist. Diese Laufschiene definiert den Weg, den die Werkstücke und die Werkstückrahmen auf ihrem Weg von einer Bearbeitungsstation zur anderen und beim Durchlauf der einzelnen Bearbeitungsstationen in einer üblichen Anlage durchlaufen, zu der die hier beschriebene Galvanisierungsvorrichtung gehört. Entlang des speziellen Abschnittes der Laufschiene 10, der den von den Werkstücken bei ihrem Durchlaufen des elektrolytischen Bades zurückzulegenden Weg vorgibt, sind die beiden längs gerichteten Sammelschienen 24a und 24b angeordnet, die jeweils direkt über Bügel 60 an der Laufschiene 10 befestigt sind. Fig. 3 zeigt einen derartigen Bügel 60. Es ist jedoch klar, daß weitere derartige Bügel erforderlich sind, um die parallel zur Laufschiene 10 verlaufenden Sammelschienen 24a und 24b zu halten. Da diese Sammelschienen 24a und 24b nur für den Bchälterabschnitt 12 erforderlich sind, in dem die eigentliche elektrolytische Beschichtung erfolgt, d. h. entlang des linearen LaufSchienenabschnittes unmittelbar oberhalb des Behälters 12 (Fig. 3), ist vorzugsweise an dem stromaufwärts weisenden Ende jeder Sammelschiene 24a bzw. 24b ein Trichter 24c vorgesehen, um die Kontaktschuhe der Laufkatze 16 in die kanalförmigen Innenflächen dieserThe 1G trolley will be described in more detail below, on which the substantially open rectangular frame 14 for holding the workpiece W is suspended. Fig. 9 shows the fixed kanalförmi.gc running rail 10, the is attached to any frame (not shown) above the container 12. This running rail defines the path that the workpieces and the workpiece frames take on their way from one processing station to the other and run through the individual processing stations in a conventional system, for which the one described here Electroplating device belongs. Along the special section of the running rail 10, the from the workpieces when passing through the electrolytic bath prescribes the path to be covered, the two are longitudinal Arranged busbars 24a and 24b, which are each fastened directly to the running rail 10 by means of brackets 60 are. Fig. 3 shows such a bracket 60. It is clear, however, that other such brackets are required, in order to hold the busbars 24a and 24b running parallel to the running rail 10. Since these bus bars 24a and 24b are only required for the container section 12 in which the actual electrolytic coating takes place, d. H. directly along the linear track section above the container 12 (Fig. 3), is preferably at the upstream end of each busbar 24a or 24b, a funnel 24c is provided to guide the contact shoes of the trolley 16 into the channel-shaped inner surfaces of the latter

-QS - -QS -

Sammelschienen einzuführen/ wie dies in Fig. 9 dargestellt ist.Introduce busbars / as shown in FIG.

Wie die Fig. 12 zeigt, handelt es sich bei der Einschienenhängebahn um ein System des Rollenkettentyps mit einer Vielzahl von Rollen 62, die durch Kettenglieder 64 miteinander verbunden sind (von denen nur eines dargestellt ist), so daß die Kette von einer passenden Stelle aus angetrieben werden kann, um die Rollen und die Kettenglieder und somit über die noch zu beschreibenden Laufkatzen auch die Werkstückrahmen kontinuierlich vorwärts zu bewegen. An den Achsen benachbarter Rollen 62 sind gemäß Fig. 12 Laschen 66 mit ihren oberen Enden aufgehängt. An ihren unteren Enden sind diese Laschen 66 gelenkig mit einem Querlenker 68 verbunden. Der Werkstückrahmen 14 und insbesondere seine Strebe 14a ist mittels eines einzigen Bol.zen.s 70 an dem Querlenker 68 derart, gelenkig aufgehängt, daß die Strebe 14a des Werkstückrahmens 14 stets im wesentlichen vertikal gerichtet ist und dabei die Leiterplatte in einer vorgebenen Ausrichtung und in einer vertikalen Ebene bei ihrer Bewegung durch den Behälter 12 hälL. Dies wird-durch die Verbindung zwischen der Laufkatze und zwei benachbarten Rollen der Rollenkette erreicht, die für diesen Zweck innerhalb der Laufschiene 10 vorgesehen ist.As FIG. 12 shows, it is the overhead monorail a system of the roller chain type comprising a plurality of rollers 62 connected to one another by chain links 64 connected (only one of which is shown) so that the chain is driven from a convenient location can be to the rollers and the chain links and thus over the trolleys to be described as well to move the workpiece frame continuously forward. According to FIG. 12, rollers 62 on the axes of adjacent rollers Lugs 66 suspended with their upper ends. At their lower ends, these tabs 66 are articulated with a Wishbone 68 connected. The workpiece frame 14 and in particular its strut 14a is by means of a single Bol.zen.s 70 on the wishbone 68 in such a way, articulated, that the strut 14a of the workpiece frame 14 is always directed essentially vertically and thereby the circuit board in a predetermined orientation and in a vertical plane as it moves through the container 12. this will-through the link between the trolley and two reached adjacent rollers of the roller chain, which is provided for this purpose within the running rail 10.

An der Vorlaufkante der Laufkatze 16 ist direkt an dem Querlenker 68 ein U-förmiger Bügel 62 befestigt, dessen aufrecht stehende U-Schenkel 72a und 72b mit Lagerplatten 74a und 74b versehen sind, in denen jeweils ein vertikal gerichteter Zapfen 76 vorgesehen ist, an dem Hebelarme 78 schwenkbar gelagert sind, wie dies Fig. 10 zeigt. Diese Hebelarme 78 sind mit Hilfe von Federn 80 (Fig. 10 und 11) nach außen von der Laufsch Leno 10 weg vorgespannt. DieseAt the leading edge of the trolley 16, a U-shaped bracket 62 is attached directly to the wishbone 68, the upright U-legs 72a and 72b of which are provided with bearing plates 74a and 74b, in each of which a vertically directed pin 76 is provided on which Lever arms 78 are pivotably mounted, as shown in FIG. These lever arms 78 are biased outwardly away from the Leno 10 by means of springs 80 (FIGS. 10 and 11). These

Federn 80 sind für jeden Hebelarm 78 vorgesehen und dienen dazu, die elektrischen Kontaktschuhe 82, die an den äußeren Enden der Hebelarme 78 vorgesehen sind, in Eingriff mit den feststehenden Sammelschienen 24a und 24b zu halten. Jeder dieser Kontaktschuhe umfaßt ferner eine innere Feder 84, um den Eingriff zwischen dem Kontaktschuh und dem oben erwähnten nutförmigen Abschnitt der feststehenden Sammelschienen 24a und 24b zu verbessern. Elektrische Leitungsverbindungen 86 dienen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen jedem der Kontaktschuhe 82 mit der Strebe 14a des Werkstückrahmens 14, um diesen und das von ihm getragene Werkstück W kontinuierlich mit den Gleichrichtern AUX und P zu verbinden, wie dies anhand der Fig. 2 erläutert wurde.Springs 80 are provided for each lever arm 78 and serve for this purpose, the electrical contact shoes 82, which are provided at the outer ends of the lever arms 78, in engagement with to hold the fixed bus bars 24a and 24b. Each of these contact shoes also includes an internal spring 84 to the engagement between the contact shoe and the above-mentioned groove-shaped portion of the fixed To improve bus bars 24a and 24b. Electrical line connections 86 are used to produce an electrical Connection between each of the contact shoes 82 with the strut 14a of the workpiece frame 14 to this and to continuously connect the workpiece W carried by him to the rectifiers AUX and P, as shown on the basis of this 2 was explained.

Jedes Gestell oder jeder Werkstückrahmen 14 besteht, wie bereits gesagt, aus einem im wesentlichen offenen rechteckigen Rahmen (siehe Fig. 13) und einer Vielzahl von mit Polysterol überzogenen Metall-klammem 15, die an der Innenseite des Rahmens angeordnet sind, um die Leiterplatte W federnd cleastisch zu halten und eine elektrische Verbindung mit den Randabschnitten der Leiterplatte an einer Vielzahl von Stellen entlang dos Randes derselben herzustellen und damit das Werkstück W auf dem gewünschten elektrischen Potential zu halten sowie die Bedingungen in der elektrolytischen Zelle zu optimieren, die von dem mit dem elektrolytischen Bad gefüllten Behälter gebildet wird. In dem unteren Bereich der Vorlaufkante des Werkstückrahmens 14 ist mit Hilfe von Kunststoffbolzen 94 eine Kunststoffleiste 9 2 befestigt, die an ihrem unteren Ende eine kleine Rolle 90 trägt. Diese Rolle 90 dient dazu, sicherzustellen, daß der Werkstückrahmen 14 bei seinem Absenken in den Behälter 12 eine korrekte Position ein-Each frame or each workpiece frame 14 consists, as already stated, of a substantially open rectangular one Frame (see Fig. 13) and a large number of polystyrene-coated metal clips 15, which are attached to the Inside of the frame are arranged to hold the circuit board W resiliently cleastisch and an electrical connection with the edge portions of the circuit board at a plurality of locations along the edge of the same and thus to keep the workpiece W at the desired electrical potential and the conditions in of the electrolytic cell formed by the container filled with the electrolytic bath. In the lower area of the leading edge of the workpiece frame 14, a plastic bolt 94 is used Plastic strip 9 2 attached at its lower end carries a small roll 90. This roller 90 is used to ensure that the workpiece frame 14 in its Lowering into the container 12 a correct position

--25 ---25 -

nimmt, in dem die Rolle 90 mit der Oberfläche der Verteilerdruck leitung 20 in Berührung tritt, wenn der Werkstückrahmen beim Eintreten in das Bad E gekippt wird, da der Werkstückrahmen zusammen mit dem Werkstück beim Eintauchen in die Flüssigkeit E kurzzeitig abgebremst werden. Sowie die Rolle 90 mit der Oberfläche der Verteilerdruckleitung 20 in Berührung tritt, muß der Werkstückrahmen 14 eine horizontale Stellung einnehmen, damit er den innerhalb des Behälters 12 verlaufenden Wogabschnitt zwischen den nicht löslichen Anoden und den oben beschriebenen Dünenrohren durchlaufen kann.takes, in which the roller 90 with the surface of the manifold pressure Line 20 comes into contact when the workpiece frame is tilted when entering the bath E, since the workpiece frame together with the workpiece when immersed be braked briefly in the liquid E. As well as the roller 90 with the surface of the manifold pressure line 20 comes into contact, the workpiece frame 14 must assume a horizontal position so that he within of the container 12 running wave section between the insoluble anodes and the dune tubes described above can go through.

Wie die Fig. 5 zeigt, kann der Werkstückrahmen 14 mit einer im wesentlichen U-förmigen, aus Kunststoff bestehenden Führungsschiene 96 versehen sein, die sich insbesondere entlang des unteren Rahmenschenkels 14b erstreckt und bewirkt, daß der Werkstückrahmen zwischen dem mit Kunststoff überzogenen unteren Rahmenabschnitt 42 der nicht löslichen Anodengitter geführt wird. Es handelt sich hierbei um ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß diese nicht löslichen Anoden und insbesondere ihre unteren Abschnitte eine geeignete Führung für den Werkstückrahmen bilden, wenn dieser sich entlang seines Weges durch das elektrolytische Bad bewegt. Diese U-förmige Führungsschiene aus Kunststoff ist auch in der Fig. 14 dargestellt. Man erkennt, daß die Folgerrolle 90 und die Führungsschiene 96 es ermöglichen, den Werkstückrahmen 14 genau zwischen den Anodenstäben 4 0 hindurchzuführen, wie dies die Fig. ^r> zeigt. Wie bereits vorstehend ausgeführt wurde, gewährleistet diese Anordnung, daß die aus den schräg gerichteten Düsen in den Düsenrohron .36 auf beiden Seiten des Werkstückes W austretende Lösung in der in der Fig. dargestellten Weise ausströmt. Die Lösungsstrahlen, dieAs FIG. 5 shows, the workpiece frame 14 can be provided with an essentially U-shaped guide rail 96 made of plastic, which extends in particular along the lower frame leg 14b and has the effect that the workpiece frame between the plastic-coated lower frame section 42 the insoluble anode grid is performed. It is a feature of the present invention that these insoluble anodes, and particularly their lower portions, provide a suitable guide for the workpiece frame as it moves along its path through the electrolytic bath. This U-shaped guide rail made of plastic is also shown in FIG. One can see that the follower roll 90 and the guide rail 96 make it possible to pass the work frame 14 precisely between the anode rods 4 0 as ^r>, FIG.. As already stated above, this arrangement ensures that the solution emerging from the obliquely directed nozzles in the nozzle tube .36 on both sides of the workpiece W flows out in the manner shown in the figure. The solution rays that

aus den Düsenöffnungen der Düsenrohre 36 austreten, haben vorzugsweise eine Geschwindigkeit von annähernd 610 m proemerge from the nozzle openings of the nozzle tubes 36 have preferably a speed of approximately 610 meters per

_ p_ p

Minute und einen Druck von ungefähr 20 χ 10 bisMinute and a pressure of about 20 χ 10 to

_2
34 χ 10 bar. J_2
34 χ 10 bar. J

ungefähr 1,5 mm.about 1.5mm.

_2
34 χ 10 bar. Jede Düsenöffnung hat einen Durchmesser von_2
34 χ 10 bar. Each nozzle opening has a diameter of

Diese Düsenrohre sind gegeneinander versetzt (siehe Fig.1) beiderseits des Durchlaufweges des Werkstückes W angeordnet. Diese versetzte Anordnung führt zu verbesserten Beschichtungsergebnissen in den !löchern des Werkstückes, da die senkrecht auf das Werkstück auftreffenden Flüssigkeitsstrahlen von allen Düsen auf die Wirkungslinien auftreffen, auf welche auch die schräg zur Werkstückoberfläche verlaufenden Flüssigkeitsstrahlen von den Düsen auftreffen, die den die senkrechten Flüssigkeitsstrahlen aussendenden Düson gegenüberliegen.These nozzle pipes are offset from one another (see Fig. 1) arranged on both sides of the path of the workpiece W. This offset arrangement leads to improved coating results in the! holes of the workpiece, as the jets of liquid hitting the workpiece perpendicularly hit the lines of action from all nozzles, onto which the jets of liquid from the nozzles, which run obliquely to the workpiece surface impinging on the vertical jets of liquid facing the emitting Düson.

Claims

/ 1. Device for electroplating workpieces, characterized by an electrolyte container (12) for receiving an electrolyte solution, a transport device (10, 16, 14) for transporting the workpiece (W) through the electrolyte solution, a power source (AUX, P), Means (22) for holding the metal to be applied to the workpiece (W) in the electrolyte solution and Means for the electrical connection of the workpiece (W) with one pole of the power source (AUX, P) and the means (22) for holding the metal to be applied the other pole of the power source (AUX, P).

2. Apparatus according to claim 1, wherein the workpiece is in the form of a flat planar plate, characterized in that that the transport device has racks (14, 14a) in each of which a workpiece (W) in a is held in a substantially vertical plane and which are arranged so that the workpiece throughput path (18) through the electrolyte container (12) in this vertical Level lies, the frames (14, 14a) each connected to said one pole of the power source (AUX, P) are.

3. Device according to claim 2, characterized in that the racks each have a frame (14), licL "in (.icM":; i · I ben Kbrne as lUw workpiece (W) is aligned and holding means (15) for holding of the workpieces (W) at their edges.

4. Device according to one of claims 1 to 3, wherein the

Workpieces can be provided with small openings on at least one side, characterized by one near the bottom of the electrolyte container (12) in this arranged pressure fluid distributor (20), a plurality of nozzle openings having nozzle tubes (36), each of which protrudes upwards from the hydraulic fluid distributor (20) and along the same are arranged in at least two longitudinal rows such that their nozzle openings to dome between the longitudinal rows of the nozzle pipes (36) lying towards the workpiece flow path, and means for supplying Electrolyte solution for hydraulic fluid distributor (20) negative pressure.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the means for supplying the electrolyte solution to Hydraulic fluid distributor (20) return lines (54) in the electrolyte container (12) and one with the reflux lines (54) on the one hand and the pressure fluid distributor (20) have on the other hand connected pump assembly.

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that that the transport device has a running rail (10) with trolleys (16) guided on this, on which the frames (14, 14a) for holding the workpieces (W) are suspended.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that each trolley (16) at least one laterally has contact shoe (82) protruding from it on the outside and that the means for connecting the workpiece (W) with one pole of the power source (AUX, P) at least

have a busbar (24a) fastened to the running rail (10), with which the contact shoe (82) can be brought into engagement when the trolley (16) passes through the running rail section above the electrolyte container (12).

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that that the running rail (10) has a downward and an upward section on the upstream or downstream end of a horizontal straight section of the path along which the racks (14, 14a) move through the electrolytic bath between the nozzle tubes (36), wherein the downward and upward running track sections, respectively for lowering or lifting out the frames (14, 14a) hanging on the trolleys (16) to serve.

9. Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that the means for holding the to be applied Metal (20) rows of containers (22) extending in the longitudinal direction of the electrolyte container (12) to contain the metal in the form of pieces or tablets and that the rows of containers behind the rows of nozzle pipes (36) are arranged in such a way that the metal ions generated in the region of the container (22) between the nozzle pipes (36) to the workpieces (W) held in the frames (14, 14a) hike.

10. Device according to one of claims 4 to 9, characterized characterized in that the pressure fluid distributor is formed by a distributor line (20) running along

the longitudinal center line of the electrolyte container (12) is that the lower ends of the upright nozzle pipes (36) connect directly to the manifold (20) are connected, forming a space for the passage of the frames (14, 14a), and that at least the lower edge of the respective frame (14, 14a) between them receiving frame guide rails (42) are arranged on the nozzle pipes (36) to the respective frame (14, 14a) during its movement along the path between the nozzle pipes (36).

11. Device according to one of claims 4 to 10, characterized in that on the lower portion of the leading edge each frame (14, 14a) a roller (90) is arranged, which is to rest on the top of the Manifold (20) is intended to a lateral oscillating movement of the frame (14, 14a) during his To prevent passage between the nozzle pipes (36).

12. Device according to one of claims 4 to 11, characterized characterized in that the nozzle openings with vertical Distances from each other in rows in the nozzle pipes (36) are arranged.

13. The device according to claim I 2 , characterized (joKonnzeich, inß d U 'DÜHLMiöJ'l.'iiunqcn in ji'dotn Dii.sunrohr ang ..- are arranged in several vertical ^ n rows, one of which is aligned so that the jets emerging from the nozzles are directed perpendicular to the workpiece surface, while other rows are aligned so that the jets under

meet acute angles on the workpiece surface.

14. Device according to one of claims 4 to 13, characterized in that the nozzle tubes (36) in the nozzle tube rows are arranged with horizontal distances from each other so that the nozzle pipes (36) of the one Row between two nozzle pipes (36) on the other side of the flow path of the racks (14, 14a) standing row of nozzle pipes.

15. Device according to one of claims 10 to 14, characterized characterized in that the guide rails (4 2) are connected to a power source (AUX) to the effect the electrolytic cell in the electrolyte solution to reinforce.

16. Device in particular according to one of claims 1 to 15, characterized characterized in that the power source comprises a main power source (P) and an auxiliary power source (AUX), that the workpieces (W) each with one pole of the main power source (P) and the auxiliary power source (AUX) can be connected that the means (22) for holding the metal to be applied to the other pole the main power source (P) are connected and that on both sides of the workpiece flow path in the electrolyte solution an insoluble electrode assembly (40, 42, 44) is provided, each with the other Pole of the auxiliary power source (AUX) is connected.

17. The apparatus of claim 16, wherein the workpieces to be coated are substantially flat and planar and movable in their plane by means of an electrolytic bath are characterized in that the insoluble

Electrode assemblies (40,42,44) each comprise a plurality of rectangular grids, with their ends are arranged adjacent to one another in two parallel rows on both sides of the workpiece throughput path.

18. Apparatus according to claim 16 or 17, characterized in that that the insoluble electrode assemblies (40,42,44) at an electrical potential relative to the workpieces located in the electrolytic bath are held, which is different from the electrical potential is on which the metal to be applied is relative to that in the electrolytic bath Work pieces (W).

19. Apparatus according to claim 17 or 18, characterized in that that the substantially rectangular grids each have a rectangular open, made of a conductive Have metal existing frame (42,44), which is covered with a non-soluble plastic and supports parallel rods (40) which are fixed at both ends to the frame (42, 44), also consist of a conductive metal and are coated with an inert metal that does not match the Electrolyte solution reacts.

20. Apparatus according to claim 19, characterized in that that the insoluble electrode rods (40) close to the path of the flat workpieces (W) at a distance of approx. 2.54 to 7.12 cm from these.

21. The device according to claim 7 and one of the claims 16 to 20, characterized in that each trolley (16) has a second contact shoe (82), the after the side opposite the first contact shoe protrudes from the trolley (16) that the workpieces by means of a second busbar (24b) attached to the running rail (10) with the auxiliary power source (AUX) are connectable and that the second busbar (24b) on that of the first busbar (24α) arranged facing away from the side of the running rail (10) is, wherein the second contact shoe (82) during the movement of the trolley (16) along the running rail section come into contact with the second busbar above the electrolyte container (12) can.