WO2007009448A1 - System for electrodepositing a conductive layer on a nonconductive carrier material - Google Patents

System for electrodepositing a conductive layer on a nonconductive carrier material Download PDF

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WO2007009448A1
WO2007009448A1 PCT/DE2006/001263 DE2006001263W WO2007009448A1 WO 2007009448 A1 WO2007009448 A1 WO 2007009448A1 DE 2006001263 W DE2006001263 W DE 2006001263W WO 2007009448 A1 WO2007009448 A1 WO 2007009448A1
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carrier
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conductive
contacting
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PCT/DE2006/001263
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Viktoria Händlmeier
Willhelm Ewald Simmerlein-Erlbacher
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Haendlmeier Viktoria
Simmerlein-Erlbacher Willhelm
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Publication date
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    • C25D7/0614Strips or foils

Definitions

  • the present invention relates to a contacting unit, to a device and to a system for the galvanic deposition of a conductive layer on a non-conductive carrier material. Furthermore, the present invention relates to a galvanically coated carrier with an applied conductive structure.
  • Such galvanizing or electroplating systems are often used for the production of conductor structures or full-surface conductor layers.
  • antenna coils, printed circuit boards, smart card modules or the like are manufactured with such devices.
  • a metal cylinder connected continuously as a cathode is at least partially immersed in an electrolyte bath and rotated.
  • the electrolyte bath is an anode assembly.
  • a metal layer is deposited, which is laminated on a foil outside the electrolyte by detaching the metal foil from the cathode. is peeled.
  • a resist is applied, which is then photolithographically exposed.
  • a subsequent etching step etches away those regions of the full-area metal layer that are not needed for a conductor patterning. After removal of the remaining on the patterned metal layer ⁇ tzreistlackes the desired conductor pattern is completed.
  • This method has the disadvantage that only low throughput rates can be achieved and high material costs and disposal costs are generated due to the use of toxic and expensive chemicals and unused raw materials due to the subtractive process.
  • the thickness of the metal layer is limited by the necessary further processing due to otherwise possible cracking in the layer to a minimum thickness of 17 microns.
  • a layer thickness of approximately 2 mm is desirable, for example in the high-frequency range, the method described above can not be used for such an application.
  • Another disadvantage is that anodic or mechanical cleaning of the cylindrical cathode must be carried out at regular intervals, which further reduces the production and throughput times.
  • only one side of a metal layer can be deposited on the carrier substrate.
  • the invention is therefore based on the object of providing a contacting unit, a galvanization device and a galvanization system, which allow a faster and easier and more cost-effective production of an electrically conductive layer on a carrier with a surface that is as smooth and flat as possible.
  • the contacting of the carrier material takes place within a galvanic bath in the region of the opening.
  • the remaining part of the contacting unit is substantially shielded from the electrolyte in the galvanic bath by means of the insulating housing, so that deposition of the anode material in this area is prevented.
  • the opening in the housing may be designed in the form of a slot or in the form of an elongated hole, wherein it has a width between 1 mm and 5 mm, preferably between 2 mm and 3 mm.
  • the housing may also have two, in particular, mutually opposite openings, on which the carrier can be guided past each, so that the residence time of the carrier material in the galvanic bath further shortened by the multiple, shortly successively contacting, or the number of required devices / modules to achieve a certain layer thickness can be reduced by the individual electroplating modules at a certain throughput speed of the carrier material.
  • seals in particular sealing lips, may be provided at the edge regions of the opening.
  • Another way to prevent the electrolyte from penetrating into the space between the contacting unit and the housing is achieved by an overpressure within the housing is adjustable.
  • the contacting can be both cathodically and anodically switchable.
  • the contacting unit for example, can be switched to cathodic anodic for cleaning purposes after a certain operating time for cleaning. Operation in pulse mode is also conceivable.
  • the cleaning can also be done mechanically or chemically in the event that no opposite circuit of the contacting is provided.
  • a chemical cleaning can also be carried out continuously if a chamber is provided in the housing around the contacting unit, which chamber is sealed off from the galvanic bath. This separate chamber can then be flowed through by a liquid, for example dilute sulfuric acid, whereby a continuous cleaning of the contacting takes place.
  • a particularly gentle processing of the structures is achieved by the contacting unit is designed in the form of a roller, since the contacting then rolling off and no relative movement or friction between the roller and the carrier material occurs. Furthermore, there are no dead zones through this type of contacting, which can not be galvanized or only slowly.
  • the contacting unit or roller may have a continuous conductive surface.
  • the contacting unit comprises a plurality of electrically conductive regions which extend over the entire width of the contacting unit, and of which in each case at least one is cathodically or anodically connected.
  • the contact unit defined thereby is self-regenerating.
  • the contacting unit does not have any downtime, which in conventional devices with an exclusively cathodically switched element, e.g. a metal cylinder or a metal roller, for the anodic cleaning of the cathodically connected contacting unit are necessary. As a result, higher throughput rates can be achieved, as a result of which the unit costs of the carrier to be produced fall.
  • each electrically conductive region of the contacting unit is switchable as a cathode or anode.
  • a separate anodic cleaning of the contacting is thus unnecessary, since each electrically conductive region of the contacting is switchable both as a cathode or anode.
  • the conductive regions can be connected cathodically or anodically regardless of their position. In particular, it is possible to connect different of the electrically conductive regions simultaneously cathodically or anodically. Since there is always at least one electrically conductive region, which is respectively connected cathodically or anodically, the contacting unit can run continuously.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that a starter layer suitable for electroplating is applied to the carrier material, on which the electrically conductive material is electrodeposited.
  • the starter layer may, for example, be printed in a generally known manner.
  • This starter layer preferably comprises conductive materials, such as metal, graphite, conductive organic compounds, conductive metal complex compounds and / or conductive polymers.
  • the metal may be selected from the group comprising copper, iron, nickel, gold, silver, aluminum, brass and / or an alloy thereof.
  • the starter layer may also include non-conductive materials.
  • the starter layer can be applied in particular in the form of particles to the carrier, wherein the carrier is preferably a carrier foil.
  • the particles are applied to the carrier, preferably the film, so that the particles are initially non-conductive due to the grain boundaries. Only when a current through the contacting is applied to the particles in the bath, the particles are conductive by the growth of the anode material. A conductivity of the particles can be carried out both by anodic current supply or chemical reaction due to the different charge potentials of the particles used.
  • the particles may preferably have a particle size between 5 nm and 500 .mu.m, preferably between 20 nm and 250 .mu.m, more preferably between 50 nm and 100 microns, more preferably between 50 nm and 50 microns and more preferably between 50 nm and 10 microns.
  • particles having a particle diameter D50 of 6 ⁇ m, 4 ⁇ m, 2 ⁇ m or even preferably 10 nm are most suitable.
  • D50 means that at least 50% of the particles of the starter layer are smaller than or equal to the above particle diameter.
  • particles having a particle diameter D90 of 6 ⁇ m, 4 ⁇ m or even 2.4 ⁇ m are particularly suitable according to the invention.
  • the particles are preferably in the form of flakes with a thickness between 10 nm and 500 nm and an edge length between 100 nm and 200 .mu.m, preferably with a thickness between 20 .mu.m and 100 .mu.m, and have an edge length between 5 .mu.m and 100 .mu.m, preferably an edge length between 10 microns and 50 microns.
  • the deposited particles can also be a mixture of copper and iron.
  • the mixture of copper and iron may be present in a volume ratio of 100: 1 to 1: 100, preferably 95: 5, more preferably 90: 10.
  • the contacting unit is adapted in the region of its opening to the shape of the carrier or starter layer to be electroplated. This allows the most uniform and secure deposition on the carrier or starter layer to be electroplated.
  • the contacting unit according to the invention offers the possibility of two-sided or multi-sided electroplating in one operation, for example by simply piercing through the carrier.
  • the carrier to be plated can be contacted freely in the galvano bath and dispenses with otherwise necessary auxiliary supply paths.
  • It can be both copper foils or other metal foils in each desired strength than free copper or metal foils or arranged on the substrate material and possibly structured metal foils and metal strands, for example in the form of flat cables, or other free structures produce.
  • a device in particular at least one counterpressure roller made of polyethylene, acid-resistant or electrolyte-resistant material can be provided in order to press the carrier material and thus the substrate to be electroplated to the respective opening of the housing ,
  • a device in particular at least one counterpressure roller made of polyethylene, acid-resistant or electrolyte-resistant material can be provided in order to press the carrier material and thus the substrate to be electroplated to the respective opening of the housing ,
  • the device for electrodepositing the electrically conductive layer on the carrier material has, in addition to the contacting unit according to the invention, an electrolyte bath and at least one anode arrangement.
  • the openings in the housing of the anode device can be arranged exactly opposite one another.
  • the anode can be designed as a soluble anode, for example in the form of a basket filled with copper balls.
  • soluble anode for example in the form of a basket filled with copper balls.
  • insoluble anodes is also conceivable.
  • the layer thickness is adjustable, so that different layer thicknesses can be produced in a single operation.
  • layer thicknesses of 1 .mu.m to 2 mm, preferably between 2 .mu.m and 17 .mu.m, for example for the high-frequency range can be generated.
  • the electroplating system has at least one electroplating device according to the invention and is furthermore provided with a supply device which supplies at least one electroplating device according to the invention to the carrier material to be electroplated, and a receiving device which receives the already galvanized carrier material.
  • the contacting unit disposed in the apparatus may be made to be movable in the plating system for ease of maintenance and installation work, i. it can be installed in and out of the plating bath and displaceable to the right or left.
  • the power supply can be provided within the contacting unit. But it is also possible to provide the power supply as a separate module outside of the galvanic bath.
  • a typical system for producing a galvanically coated carrier may comprise several or even a single contact unit.
  • the number of systems or devices may vary depending on the application. Due to the modular design of the system according to the invention or the device according to the invention, a corresponding adaptation to the application is very easy to implement.
  • a shortening of the maintenance time of the electroplating system can be achieved by the fact that the electroplating system or the devices in one are arranged catcher into which an electrolyte displaced in the electrolyte by filtered and enriched electrolyte can overflow, so that there is a constantly reactive electrolyte in the electrolyte bath.
  • Another object of the present invention relates to a galvanically coated by means of the electroplating system according to the invention carrier, wherein the carrier is most preferably flexible.
  • Such galvanically coated carriers can be carriers, in particular films, with conductor structures or full-area conductor layers.
  • Electrodecoated carriers having an applied conductor structure according to the invention can be used for antennas, in particular antenna coils, e.g. for high-frequency (HF) and ultra-high-frequency (UHF) circuits, printed circuit boards, flextape starter sheets, battery foils, decorative applications or smart card modules, etc.
  • HF high-frequency
  • UHF ultra-high-frequency
  • a conductive layer is formed galvanically on the carrier according to the invention by applying to the carrier material according to the desired conductor structure an initially nonconductive starter layer and then galvanically treating it in a further step.
  • conductive materials are grown by means of electrodeposition with a desired layer thickness to form a layer.
  • the conductive layer produced by means of the electroplating system according to the invention generally has a uniformly crystalline surface.
  • a particular advantage is that the carriers according to the invention with applied conductor structure have a high surface quality of the conductive layer.
  • the electroplating apparatus according to the invention and / or the electroplating system according to the invention it is possible to form conductor structures, preferably with a layer thickness of> 10 nm to infinity, on a support which has a non-structured, smooth, uniformly crystalline surface.
  • the carriers produced according to the published patent application DE 102 347 05 with an applied conductor structure have a wavy structured or strip-shaped outer surface of the conductor layer. Such structured surfaces are disadvantageous because the surface resistance changes depending on the structuring of the surface, which can lead to losses, for example, in RF antenna coils.
  • the carriers according to the invention with an applied conductor structure have a variation of the layer thickness of the conductor structure of not more than 20%, preferably not more than 15%, more preferably not more than 10%, even more preferably not more than 5% and most preferably not more than 1%.
  • the carriers may be made of a non-conductive flexible material.
  • the support may be made of a flexible polymeric material or polymeric material with ceramic particles.
  • the carrier is a film of non-conductive material.
  • the conductor structures have sharp, smooth edges.
  • the conductor structure is galvanically grown by means of the electroplating apparatus according to the invention and / or the electroplating system according to the invention, the conductor structures practically do not grow in width, but only in height, so that a high contour sharpness and a high aspect ratio can be realized.
  • Figure 1 is a schematic representation of a galvanizing device according to the invention in section;
  • Figure 2 is a schematic representation of a galvanization system
  • 3 shows a carrier according to the invention with a printed starter layer in the form of an antenna structure.
  • FIG. 1 shows a galvanizing device 1 according to the invention, having a contacting unit according to the invention in the form of a contacting roller 2, which is arranged in a galvanic bath 4 filled with an electrolyte 3.
  • the contacting roller 2 is surrounded by an insulating housing 5, so that it is almost completely shielded by the electrolyte 3 in the galvano bath 4.
  • the housing 5 has a gap-shaped opening 6, which forms the contact / contact area between the contacting roller 2 and a carrier 7 to be contacted.
  • the carrier 7 is in the form of a continuous foil and is in contact with the contacting roller 2 through the opening 6.
  • the carrier 7 is partially printed with a so-called starter layer 8 (see also Figure 3).
  • a positively charged anode material 10 delivered by an anode 9 arranged below the contacting roller 2 can accumulate on the regions of the carrier 7 provided with the starter layer 8.
  • the opening 6 is arranged exactly opposite the anode 9, in order to achieve as homogeneous a material flow and thus a homogeneous deposition of the anode material 10 on the regions of the carrier 7 to be electroplated.
  • a counterpressure roller 11 made of acid or electrolyte-resistant material is provided in this embodiment, which presses the carrier 7 against the opening 6.
  • the surface of the carrier 7 is poled such that anode material 10 located in the electrolyte 3 attaches to the starter layer 8 of the carrier 7, so that a conductive homogeneous copper layer on the carrier 7 arises.
  • metal ions pass into the electrolyte 3 from the anodes 9.
  • the arranged on the carrier 7 starter layer 8 is initially not conductive. First When the starter layer 8 is acted upon by a flow from the contact roller 2 within the galvanic bath 4, the particles of the starter layer 8 become conductive.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a galvanizing device 12 according to the invention, in which, for example, 20 contacting rollers 2 are arranged between the individual anodes 9.
  • the carrier 7 to be electroplated is fed to the galvano bath 4 via a feeding device (not shown) and is guided past the respective devices 12 parallel to the anode arrangements 9, the carrier 7 being simultaneously pressed against the contact areas of the contacting rollers 2 by means of the counterpressure rollers 11.
  • deflecting rollers 13 are provided in this embodiment in order to ensure the fastest possible, uniform and trouble-free implementation of the carrier 7 by the galvanic bath 4.
  • FIG. 3 shows a carrier 7 according to the invention, which is provided with a starter layer 8 in the form of an antenna.
  • the carrier 7 is provided for generating copper layers 14 on both the top and on the underside of the carrier 7 with slots 15 which form a so-called via during printing of the carrier with a starter layer 8.

Abstract

The present invention relates to a contacting unit (2) for use in the electrodepositing of a conductive layer on a carrier (7), which can be connected as a cathode and/or as an anode, characterized in that the contacting unit (2) is surrounded by an insulating housing (5), which has at least one opening (6), in order to create a contact/contact region between the contacting unit (2) and the carrier (7) to be contacted, the contacting of the carrier (7) within an electrolytic bath (4) taking place in the region of the opening (6) and the remaining part of the contacting unit (2) being substantially shielded from the electrolyte (3) in the electrolytic bath (4) by means of the insulating housing (5).

Description

System zur galvanischen Abscheidung einer leitfälligen Schicht auf einem nicht- leitfähigen TrägermaterialSystem for the electrodeposition of a conductive layer on a non-conductive substrate
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktiereinheit, eine Vorrichtung sowie ein System zur galvanischen Abscheidung einer leitfähigen Schicht auf einem nicht- leitfähigen Trägermaterial. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen galvanisch beschichteten Träger mit aufgebrachter leitfähiger Struktur.The present invention relates to a contacting unit, to a device and to a system for the galvanic deposition of a conductive layer on a non-conductive carrier material. Furthermore, the present invention relates to a galvanically coated carrier with an applied conductive structure.
Derartige Galvanisiervorrichtungen bzw. Galvanisiersysteme werden häufig zur Herstellung von Leiterstrukturen oder vollflächigen Leiterschichten verwendet. Beispielsweise werden Antennenspulen, Leiterplatten, Chipkartenmodule oder dergleichen mit solchen Einrichtungen gefertigt.Such galvanizing or electroplating systems are often used for the production of conductor structures or full-surface conductor layers. For example, antenna coils, printed circuit boards, smart card modules or the like are manufactured with such devices.
In einer Anwendung wird hierzu ein kontinuierlich als Kathode geschalteter Metall- zylinder zumindest teilweise in ein Elektrolytbad eingetaucht und in Drehung versetzt. In dem Elektrolytbad befindet sich eine Anodenanordnung. An der sich langsam drehenden Kathode lagert sich eine Metallschicht ab, die außerhalb des Elektrolyten auf eine Folie auflaminiert wird, indem die Metallfolie von der Kathode abge- schält wird. Nachdem die Metallschicht auflaminiert ist, wird eine Resistlack aufgebracht, der anschließend photolithografisch belichtet wird. Mit einem anschließenden Ätzschritt werden diejenigen Bereiche der ganzflächigen Metallschicht weggeätzt, die für eine Leiterzugstrukturierung nicht benötigt werden. Nach dem Entfernen des auf der strukturierten Metallschicht verbleibenden Ätzreistlackes ist die gewünschte Leiterstruktur fertig gestellt.In one application, a metal cylinder connected continuously as a cathode is at least partially immersed in an electrolyte bath and rotated. In the electrolyte bath is an anode assembly. At the slowly rotating cathode, a metal layer is deposited, which is laminated on a foil outside the electrolyte by detaching the metal foil from the cathode. is peeled. After the metal layer has been laminated, a resist is applied, which is then photolithographically exposed. A subsequent etching step etches away those regions of the full-area metal layer that are not needed for a conductor patterning. After removal of the remaining on the patterned metal layer Ätzreistlackes the desired conductor pattern is completed.
Dieses Verfahren weist zum einen den Nachteil auf, dass nur geringe Durchsatzraten erzielbar sind und hohe Materialkosten und Entsorgungskosten aufgrund des Einsatzes von giftigen und teueren Chemikalien und von nicht genutzten Rohmaterialen aufgrund des subtraktiven Verfahrens erzeugt werden. Zum anderen wird die Dicke der Metallschicht durch die notwendige Weiterverarbeitung aufgrund sonst möglicher Rissbildungen in der Schicht auf eine Mindestdicke von 17 μm beschränkt. Da aber beispielsweise im Hochfrequenzbereich gerade eine Schichtdicke von ungefähr 2 mm wünschenswert ist, kann das oben beschriebene Verfahren für eine derartige Anwendung nicht eingesetzt werden. Weiterhin nachteilig ist, dass in regelmäßigen Abständen eine anodische oder mechanische Abreinigung der zylinderförmigen Kathode erfolgen muss, was die Produktions- und Durchsatzzeiten weiter verringert. Zudem kann lediglich einseitig eine Metallschicht auf dem Trägersubstrat abgeschieden werden.This method, on the one hand, has the disadvantage that only low throughput rates can be achieved and high material costs and disposal costs are generated due to the use of toxic and expensive chemicals and unused raw materials due to the subtractive process. On the other hand, the thickness of the metal layer is limited by the necessary further processing due to otherwise possible cracking in the layer to a minimum thickness of 17 microns. However, since a layer thickness of approximately 2 mm is desirable, for example in the high-frequency range, the method described above can not be used for such an application. Another disadvantage is that anodic or mechanical cleaning of the cylindrical cathode must be carried out at regular intervals, which further reduces the production and throughput times. In addition, only one side of a metal layer can be deposited on the carrier substrate.
Ein weiteres Verfahren wird in der Offenlegungsschrift DE 102 347 05 beschrieben, bei dem das zu galvanisierende Gut direkt im aktiven Galvanobad durch eine umlaufende, zur kontinuierlichen Abreinigung abwechselnd kathodisch/anodisch geschaltete Kollektorwalze kontaktiert wird. Die dazu notwendige Kollektorwalze ist jedoch sehr teuer in der Herstellung, da einzelne leitfähige Bereiche von einander durch isolierende Bereiche getrennt werden müssen. Durch die Trennung der einzelnen Bereiche ergibt sich auch eine geringere Kontaktfläche mit dem zu galvanisierenden Trägermaterial pro Umdrehung der Walze. Aufgrund der geringeren Kontaktzeiten dauert der Schichtaufbau auch entsprechend länger. Ferner ist die Oberfläche der aufgewachsenen Schicht entsprechend der Ausbildung der leitfähigen bzw. der isolieren- den Bereiche strukturiert und weist ungewünscht größere Schwankungen bezüglich der Schichtdickendifferenz auf.Another method is described in the published patent application DE 102 347 05, in which the material to be plated is contacted directly in the active galvanic bath by a circulating, for continuous cleaning alternately cathodic / anodic collector roller. However, the collector roller necessary for this purpose is very expensive to manufacture because individual conductive areas must be separated from one another by insulating areas. The separation of the individual areas also results in a smaller contact area with the substrate to be electroplated per revolution of the roller. Due to the shorter contact times, the layer construction also takes longer. Furthermore, the surface of the grown layer is corresponding to the formation of the conductive or insulating structured areas and undesirably has greater variations in the layer thickness difference.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktiereinheit, eine Galva- nisierungseinrichtung sowie eine Galvanisierungssystem bereitzustellen, welche eine schnellere und einfache sowie kostengünstigere Fertigung einer elektrisch leitenden Schicht auf einem Träger mit einer möglichst glatten und ebenen Oberfläche erlauben.The invention is therefore based on the object of providing a contacting unit, a galvanization device and a galvanization system, which allow a faster and easier and more cost-effective production of an electrically conductive layer on a carrier with a surface that is as smooth and flat as possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich jeweils aus den Unteransprüchen.This object is achieved with the features of the independent claims. Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Kontaktiereinheit zum Einsatz bei der galvanischen Abscheidung einer leitfähigen Schicht auf einem Träger, die als Kathode und/oder als Anode schaltbar ist, ist von einem isolierenden Gehäuse umgeben, welches mindestens eine Öffnung aufweist, um einen Kontakt/Kontaktbereicht zwischen der Kontaktiereinheit und dem zu kontaktierenden Träger zu schaffen. Die Kontaktierung des Trägermaterials erfolgt dabei innerhalb eines Galvanobades im Bereich der Öffnung. Der übrige Teil der Kontaktiereinheit ist mittels des isolierenden Gehäuses vom Elektrolyten in dem Galvanobad im Wesentlichen abgeschirmt, so dass eine Ablagerung des Anodenmaterials in diesem Bereich verhindert wird. Da die Ablagerung des Anodenmaterials bereits vor dem Kontaktpunkt zwischen Kontaktierwalze und Träger stattfindet, liegt im Bereich des tatsächlichen Kontaktpunktes ein so genannter abgemagerter Elektrolyt vor, so dass vorteilhaft nahezu keine Ablagerung des Anodenmaterials an der Kontaktiereinheit selbst stattfindet.The contacting unit according to the invention for use in the galvanic deposition of a conductive layer on a carrier, which is switchable as a cathode and / or anode, is surrounded by an insulating housing which has at least one opening to a contact / Kontaktbereicht between the contacting and the to create contact carrier. The contacting of the carrier material takes place within a galvanic bath in the region of the opening. The remaining part of the contacting unit is substantially shielded from the electrolyte in the galvanic bath by means of the insulating housing, so that deposition of the anode material in this area is prevented. Since the deposition of the anode material takes place before the point of contact between contacting roller and carrier, a so-called leaned electrolyte is present in the region of the actual contact point, so that virtually no deposition of the anode material takes place on the contacting unit itself.
Die Öffnung in dem Gehäuse kann spaltförmig bzw. in Form eines Langloches ausgeführt sein, wobei sie eine Breite zwischen 1 mm und 5 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm und 3 mm aufweist. Das Gehäuse kann auch zwei insbesondere sich einander gegenüberliegende Öffnungen aufweisen, an denen der Träger jeweils vorbeigeführt werden kann, so dass durch die mehrfache, kurz nacheinander erfolgende Kontaktierung die Verweilzeit des Trägermaterials im Galvanobad weiter verkürzt bzw. die Anzahl der benötigten Vorrichtungen/Module zur Erreichung einer bestimmten Schichtdicke bei einer bestimmten Durchlaufgeschwindigkeit des Trägermaterials durch die einzelnen Galvanisiermodule verringert werden kann.The opening in the housing may be designed in the form of a slot or in the form of an elongated hole, wherein it has a width between 1 mm and 5 mm, preferably between 2 mm and 3 mm. The housing may also have two, in particular, mutually opposite openings, on which the carrier can be guided past each, so that the residence time of the carrier material in the galvanic bath further shortened by the multiple, shortly successively contacting, or the number of required devices / modules to achieve a certain layer thickness can be reduced by the individual electroplating modules at a certain throughput speed of the carrier material.
Um die Möglichkeit der Ablagerung von Annodenmaterial an der Kontaktiereinheit noch weiter zu verringern und eventuelle Fehlströme zu vermeiden, können an den Randbereichen der Öffnung Dichtungen, insbesondere Dichtungslippen vorgesehen sein.To further reduce the possibility of deposition of anode material on the contacting unit and to avoid possible fault currents, seals, in particular sealing lips, may be provided at the edge regions of the opening.
Eine weitere Möglichkeit, den Elektrolyt an einem Eindringen in den Raum zwischen Kontaktiereinheit und Gehäuse zu hindern, wird erreicht, indem ein Überdruck innerhalb des Gehäuses einstellbar ist.Another way to prevent the electrolyte from penetrating into the space between the contacting unit and the housing is achieved by an overpressure within the housing is adjustable.
Für den Fall, dass trotzt dieser Maßnahmen Elektrolyt in den Bereich zwischen Kontaktiereinheit und Gehäuse gelangt, kann die Kontaktiereinheit sowohl kathodisch als auch anodisch schaltbar sein. Durch eine derartige Ausführung kann die Kontaktiereinheit beispielsweise zu Reinigungszwecken nach einer bestimmten Betriebszeit zur Abreinigung von kathodisch auf anodisch geschaltet werden. Ein Betrieb im Pulsverfahren ist ebenfalls denkbar. Die Abreinigung kann auch im Falle, dass keine entgegengesetzte Schaltung der Kontaktiereinheit vorgesehen ist, mechanisch oder chemisch erfolgen.In the event that defies these measures electrolyte enters the area between the contacting and housing, the contacting can be both cathodically and anodically switchable. By means of such an embodiment, the contacting unit, for example, can be switched to cathodic anodic for cleaning purposes after a certain operating time for cleaning. Operation in pulse mode is also conceivable. The cleaning can also be done mechanically or chemically in the event that no opposite circuit of the contacting is provided.
Eine chemische Abreinigung kann auch kontinuierlich erfolgen, wenn in dem Gehäuse um die Kontaktiereinheit herum eine Kammer vorgesehen ist, die gegenüber dem Galvanobad abgedichtet ist. Diese separate Kammer kann dann von einer Flüssigkeit, beispielsweise verdünnte Schwefelsäure durchströmt werden, wodurch eine kontinuierliche Abreinigung der Kontaktiereinheit erfolgt. Eine besonders schonende Bearbeitung der Strukturen wird erreicht, indem die Kontaktiereinheit in Form einer Walze ausgeführt wird, da die Kontaktierung dann abrollend erfolgt und keine Relativbewegung oder Reibungen zwischen der Walze und dem Trägermaterial auftritt. Ferner gibt es durch diese Art der Kontaktierung keine toten Zonen, die nicht oder nur langsam galvanisiert werden können.A chemical cleaning can also be carried out continuously if a chamber is provided in the housing around the contacting unit, which chamber is sealed off from the galvanic bath. This separate chamber can then be flowed through by a liquid, for example dilute sulfuric acid, whereby a continuous cleaning of the contacting takes place. A particularly gentle processing of the structures is achieved by the contacting unit is designed in the form of a roller, since the contacting then rolling off and no relative movement or friction between the roller and the carrier material occurs. Furthermore, there are no dead zones through this type of contacting, which can not be galvanized or only slowly.
Die Kontaktiereinheit oder Walze kann eine durchgehend leitende Oberfläche aufweisen. In einer Ausfuhrungsform umfasst die Kontaktiereinheit eine Mehrzahl an elektrisch leitenden Bereichen, die sich über die gesamte Breite der Kontaktiereinheit erstrecken, und von denen jeweils zumindest einer kathodisch bzw. anodisch geschalten ist. Die dadurch definierte Kontaktiereinheit ist selbstregenerierend. Die Kontaktiereinheit weist keinerlei Stillstandszeiten auf, die bei herkömmlichen Einrichtungen mit einem ausschließlich kathodisch geschaltetem Element, z.B. einem Metallzylinder oder einer Metallwalze, für die anodische Abreinigung der kathodisch geschalteten Kontaktiereinheit notwendig sind. Dadurch bedingt lassen sich höhere Durchsatzraten erzielen, infolgedessen die Stückkosten des zu fertigenden Trägers sinken.The contacting unit or roller may have a continuous conductive surface. In one embodiment, the contacting unit comprises a plurality of electrically conductive regions which extend over the entire width of the contacting unit, and of which in each case at least one is cathodically or anodically connected. The contact unit defined thereby is self-regenerating. The contacting unit does not have any downtime, which in conventional devices with an exclusively cathodically switched element, e.g. a metal cylinder or a metal roller, for the anodic cleaning of the cathodically connected contacting unit are necessary. As a result, higher throughput rates can be achieved, as a result of which the unit costs of the carrier to be produced fall.
Insbesondere ist vorgesehen, dass jeder elektrisch leitende Bereich der Kontaktiereinheit als Kathode oder Anode schaltbar ist. Ein separates anodisches Abreinigen der Kontaktiereinheit ist somit entbehrlich, da jeder elektrisch leitende Bereich der Kontaktiereinheit sowohl als Kathode oder Anode schaltbar ist. Die leitenden Bereiche können dabei unabhängig von ihrer Stellung kathodisch oder anodisch geschaltet sein. Es ist insbesondere möglich, verschiedene der elektrisch leitenden Bereiche gleichzeitig kathodisch bzw. anodisch zu schalten. Da es dann immer zumindest einen elektrisch leitenden Bereich gibt, der jeweils kathodisch bzw. anodisch geschalten ist, kann die Kontaktiereinheit kontinuierlich laufen.In particular, it is provided that each electrically conductive region of the contacting unit is switchable as a cathode or anode. A separate anodic cleaning of the contacting is thus unnecessary, since each electrically conductive region of the contacting is switchable both as a cathode or anode. The conductive regions can be connected cathodically or anodically regardless of their position. In particular, it is possible to connect different of the electrically conductive regions simultaneously cathodically or anodically. Since there is always at least one electrically conductive region, which is respectively connected cathodically or anodically, the contacting unit can run continuously.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestattung der Erfindung sieht vor, dass an dem Trägermaterial eine zum Galvanisieren geeignete Starterschicht aufgebracht ist, auf der das elektrisch leitfähige Material galvanisch abgeschieden wird. Die Starterschicht kann beispielsweise auf allgemein bekannte Weise aufgedruckt werden.A particularly advantageous embodiment of the invention provides that a starter layer suitable for electroplating is applied to the carrier material, on which the electrically conductive material is electrodeposited. The starter layer may, for example, be printed in a generally known manner.
Diese Starterschicht umfasst vorzugsweise leitfähige Materialien, wie Metall, Graphit, leitfähige organische Verbindungen, leitfähige Metallkomplexverbindungen und/oder leitfähige Polymere. Das Metall kann ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend Kupfer, Eisen, Nickel, Gold, Silber, Aluminium, Messing und/oder einer Legierung daraus. Die Starterschicht kann auch nicht-leitfähige Materialien umfassen.This starter layer preferably comprises conductive materials, such as metal, graphite, conductive organic compounds, conductive metal complex compounds and / or conductive polymers. The metal may be selected from the group comprising copper, iron, nickel, gold, silver, aluminum, brass and / or an alloy thereof. The starter layer may also include non-conductive materials.
Die Starterschicht kann insbesondere in Form von Partikeln auf den Träger, wobei der Träger bevorzugt eine Trägerfolie ist, aufgebracht werden. Die Partikel werden so auf den Träger, bevorzugt die Folie aufgebracht, dass die Partikel aufgrund der Korngrenzen zunächst nicht leitfähig sind. Erst wenn im Bad ein Strom durch die Kontaktiereinheit auf die Partikel aufgebracht wird, werden die Partikel durch das Aufwachsen des Anodenmaterials leitfähig. Eine Leitfähigkeit der Partikel kann sowohl durch anodische Stromzufuhrung bzw. chemische Reaktion aufgrund der unterschiedlichen Ladungspotentiale der eingesetzten Partikel erfolgen.The starter layer can be applied in particular in the form of particles to the carrier, wherein the carrier is preferably a carrier foil. The particles are applied to the carrier, preferably the film, so that the particles are initially non-conductive due to the grain boundaries. Only when a current through the contacting is applied to the particles in the bath, the particles are conductive by the growth of the anode material. A conductivity of the particles can be carried out both by anodic current supply or chemical reaction due to the different charge potentials of the particles used.
Die Wahl der Partikelgröße spielt eine große Rolle, da der Stromfluss im Randbereich der kontaktierten Partikel größer ist, so dass die Korngrenzen übersprungen werden und so durch eine Art "Dominoeffekt" die einzelnen Partikel nacheinander leitfähig gemacht werden. Bei geringeren Partikelgrößen besteht beim Einsatz von Kupferpartikeln die Gefahr, dass nach Überschreitung einer entsprechenden Kontaktzeit Kupfer zu Kupfersulphat reagiert und dementsprechend eine Ablagerang einer leitfähigen Struktur auf der Starterschicht nicht mehr möglich ist. Bei dem Einsatz von Eisenpartikeln kann es jedoch vorteilhaft sein, kleinere Partikelgrößen und Dicken zu wählen, um eine homogene Starterschicht zu erreichen.The choice of particle size plays a major role, since the flow of current in the edge region of the contacted particles is greater, so that the grain boundaries are skipped and thus the individual particles are rendered conductive successively by a kind of "domino effect". With smaller particle sizes, the use of copper particles involves the risk that, after exceeding a corresponding contact time, copper reacts with copper sulphate and, accordingly, deposition of a conductive structure on the starter layer is no longer possible. However, with the use of iron particles, it may be advantageous to choose smaller particle sizes and thicknesses to achieve a homogeneous starter layer.
Die Partikel können vorzugsweise eine Partikelgröße zwischen 5 nm und 500 μm, vorzugsweise zwischen 20 nm und 250 μm, weiter bevorzugt zwischen 50 nm und 100 μm, weiter bevorzugt zwischen 50 nm und 50 μm und besonders bevorzugt zwischen 50 nm und 10 μm aufweisen.The particles may preferably have a particle size between 5 nm and 500 .mu.m, preferably between 20 nm and 250 .mu.m, more preferably between 50 nm and 100 microns, more preferably between 50 nm and 50 microns and more preferably between 50 nm and 10 microns.
Erfindungsgemäß am meisten geeignet sind Partikel mit einem Partikeldurchmesser D50 von 6 μm, 4 μm, 2 μm oder sogar vorzugsweise 10 nm. D50 bedeutet im Sinne dieser Erfindung, dass mindestens 50 % der Partikel der Starterschicht kleiner oder gleich dem vorstehenden Partikeldurclimesser sind.According to the invention, particles having a particle diameter D50 of 6 μm, 4 μm, 2 μm or even preferably 10 nm are most suitable. For the purposes of this invention, D50 means that at least 50% of the particles of the starter layer are smaller than or equal to the above particle diameter.
Erfindungsgemäß besonders geeignet sind ferner Partikel mit einem Partikeldurchmesser D90 von 6 μm, 4 μm oder sogar 2,4 μm.Also particularly suitable according to the invention are particles having a particle diameter D90 of 6 μm, 4 μm or even 2.4 μm.
Vorzugsweise sind die Partikel in Form von Flakes mit einer Dicke zwischen 10 nm und 500 nm und einer Kantenlänge zwischen 100 nm und 200 μm, vorzugsweise mit einer Dicke zwischen 20 μm und 100 μm ausgebildet und weisen eine Kantenlänge zwischen 5 μm und 100 μm, vorzugsweise eine Kantenlänge zwischen 10 μm und 50 μm auf.The particles are preferably in the form of flakes with a thickness between 10 nm and 500 nm and an edge length between 100 nm and 200 .mu.m, preferably with a thickness between 20 .mu.m and 100 .mu.m, and have an edge length between 5 .mu.m and 100 .mu.m, preferably an edge length between 10 microns and 50 microns.
Die aufgebrachten Partikel können auch eine Mischung aus Kupfer und Eisen sein. Die Mischung aus Kupfer und Eisen kann in einem Volumenverhältnis von 100 : 1 bis 1 : 100, bevorzugt 95 : 5 besonders bevorzugt 90 : 10 vorliegen.The deposited particles can also be a mixture of copper and iron. The mixture of copper and iron may be present in a volume ratio of 100: 1 to 1: 100, preferably 95: 5, more preferably 90: 10.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist die Kontaktierangseinheit im Bereich ihrer Öffnung an die Form des zu galvanisierenden Träger bzw. Starterschicht ange- passt. Dies ermöglicht eine möglichst gleichmäßige und sichere Ablagerung auf den zu galvanisierenden Träger bzw. Starterschicht.In an alternative embodiment, the contacting unit is adapted in the region of its opening to the shape of the carrier or starter layer to be electroplated. This allows the most uniform and secure deposition on the carrier or starter layer to be electroplated.
Die erfindungsgemäße Kontaktiereinheit bietet die Möglichkeit eines zwei- bzw. mehrseitigen Galvanisierens in einem Arbeitsgang, beispielsweise durch einfaches Durchkontaktieren des Trägers. So kann der zu galvanisierende Träger frei im Galvanobad kontaktiert werden und auf sonst notwendige Hilfsversorgungsbahnen verzichtet werden. Es lassen sich sowohl Kupferfolien oder andere Metallfolien in jeder gewünschten Stärke als freie Kupfer- oder Metallfolien oder auf dem Trägermaterial angeordnete und ggf. strukturierte Metallfolien als auch Metallstränge, beispielsweise in Form von Flachkabeln, oder andere freie Strukturen herstellen.The contacting unit according to the invention offers the possibility of two-sided or multi-sided electroplating in one operation, for example by simply piercing through the carrier. Thus, the carrier to be plated can be contacted freely in the galvano bath and dispenses with otherwise necessary auxiliary supply paths. It can be both copper foils or other metal foils in each desired strength than free copper or metal foils or arranged on the substrate material and possibly structured metal foils and metal strands, for example in the form of flat cables, or other free structures produce.
Um die Sicherheit weiter zu erhöhen und gegebenenfalls mit höheren Geschwindigkeiten galvanisieren zu können, kann eine Einrichtung, insbesondere mindestens eine Gegendruckwalze aus Polyethylen, Säureresistentem oder Elektrolytresistentem Material vorgesehen sein, um das Trägermaterial und damit das zu galvanisierende Trägermaterial an die jeweilige Öffnung des Gehäuses zu drücken. Dadurch werden ein Ablösen des Trägermaterials gerade bei höheren Geschwindigkeiten und ein damit verbundenes Eindringen von Elektrolyt zwischen dem isolierenden Gehäuse und der Kontaktiereinheit verhindert, was sonst eine ungewünschte Abscheidung von Kupfer an der Kontaktiereinheit zur Folge haben könnte.In order to further increase safety and optionally to be able to electroplate at higher speeds, a device, in particular at least one counterpressure roller made of polyethylene, acid-resistant or electrolyte-resistant material can be provided in order to press the carrier material and thus the substrate to be electroplated to the respective opening of the housing , As a result, detachment of the carrier material, especially at higher speeds, and associated penetration of electrolyte between the insulating housing and the contacting unit are prevented, which could otherwise result in undesirable deposition of copper on the contacting unit.
Die Vorrichtung zum galvanischen Abscheiden der elektrisch leitfähigen Schicht auf dem Trägermaterial weist neben der erfindungsgemäßen Kontaktiereinheit ein Elektrolytbad und mindestens eine Anodenanordnung auf.The device for electrodepositing the electrically conductive layer on the carrier material has, in addition to the contacting unit according to the invention, an electrolyte bath and at least one anode arrangement.
Um einen optimalen Fluss des Anodenmaterials in Richtung des zu galvanisierenden Trägermaterials zu erreichen, können die Öffnungen in dem Gehäuse der Anodeneinrichtung genau gegenüberliegend angeordnet sein.In order to achieve an optimum flow of the anode material in the direction of the substrate to be plated, the openings in the housing of the anode device can be arranged exactly opposite one another.
Die Anode kann als lösliche Anode beispielsweise in Form eines mit Kupferkugeln gefüllten Korbes ausgeführt sein. Der Einsatz unlöslicher Anoden ist ebenfalls denkbar.The anode can be designed as a soluble anode, for example in the form of a basket filled with copper balls. The use of insoluble anodes is also conceivable.
Durch Variation der Stromstärke bzw. der Kontaktzeit des Trägermaterials mit der Kontaktiereinrichtung ist die Schichtdicke einstellbar, so dass auch unterschiedliche Schichtdicken in einem einzigen Arbeitsgang herstellbar sind. So lassen sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Schichtdicken von 1 μm bis 2 mm, vorzugsweise zwischen 2 μm und 17 μm beispielsweise für den Hochfrequenzbereich erzeugen. Das Galvanisierungssystem weist mindestens eine erfindungsgemäße Galvanisie- rungsvorrichtung auf und ist femer mit einer Zuführvorrichtung versehen, die mindestens einer erfindungsgemäßen Galvanisierungsvorrichtung das zu galvanisierende Trägermaterial zufuhrt, und eine Aufhahmevorrichtung, die das bereits galvanisierte Trägermaterial aufnimmt.By varying the current intensity or the contact time of the carrier material with the contacting device, the layer thickness is adjustable, so that different layer thicknesses can be produced in a single operation. Thus, with the device according to the invention, layer thicknesses of 1 .mu.m to 2 mm, preferably between 2 .mu.m and 17 .mu.m, for example for the high-frequency range can be generated. The electroplating system has at least one electroplating device according to the invention and is furthermore provided with a supply device which supplies at least one electroplating device according to the invention to the carrier material to be electroplated, and a receiving device which receives the already galvanized carrier material.
Die in der Vorrichtung angeordnete Kontaktiereinheit kann zur Vereinfachung von Wartungs- und Montagearbeiten verfahrbar in dem Galvanisierungssystem ausgeführt sein, d.h. sie kann in das Galvanobad hinein und aus ihm heraus sowie nach rechts oder links verschiebbar eingebaut sein.The contacting unit disposed in the apparatus may be made to be movable in the plating system for ease of maintenance and installation work, i. it can be installed in and out of the plating bath and displaceable to the right or left.
Die Stromversorgung kann innerhalb der Kontaktiereinheit vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, die Stromversorgung als separates Modul außerhalb des Galvanobades vorzusehen.The power supply can be provided within the contacting unit. But it is also possible to provide the power supply as a separate module outside of the galvanic bath.
Es ist auch möglich, mehrere erfindungsgemäße Galvanisierungsvorrichtungen einzusetzen, wobei die Vorrichtungen mit dem gleichen oder einem anderen Elektrolyt und/oder Anodenmaterial betreib bar ist, dadurch lassen sich verschiedene Schichtdicken und auch mehrere Schichtdicken aus unterschiedlichen Materialien übereinander angeordnet erzeugen.It is also possible to use a plurality of galvanization devices according to the invention, the devices being operable with the same or a different electrolyte and / or anode material, thereby allowing different layer thicknesses and also multiple layer thicknesses of different materials to be produced one above the other.
Eine typische Anlage zur Herstellung eines galvanisch beschichteten Trägers kann mehrere oder auch eine einzelne Kontaktiereinheit umfassen. Die Zahl der Systeme bzw. Vorrichtungen kann jedoch je nach Anwendung variieren. Aufgrund der modu- laren Bauweise des erfindungsgemäßen Systems bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine entsprechende Anpassung an den Anwendungsfall sehr einfach zu realisieren.A typical system for producing a galvanically coated carrier may comprise several or even a single contact unit. However, the number of systems or devices may vary depending on the application. Due to the modular design of the system according to the invention or the device according to the invention, a corresponding adaptation to the application is very easy to implement.
Eine Verkürzung der Wartungszeit des Galvanisierungssystems lässt sich dadurch erreichen, dass das Galvanisierungssystem bzw. die Vorrichtungen in einem Auf- fangbehälter angeordnet sind, in den ein in dem Elektrolytbad durch gefilterten und angereicherten Elektrolyt verdrängter Elektrolyt überlaufen kann, so dass sich in dem Elektrolytbad ein ständig reaktiver Elektrolyt befindet.A shortening of the maintenance time of the electroplating system can be achieved by the fact that the electroplating system or the devices in one are arranged catcher into which an electrolyte displaced in the electrolyte by filtered and enriched electrolyte can overflow, so that there is a constantly reactive electrolyte in the electrolyte bath.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft einen mittels des erfindungsgemäßen Galvanisierungssystems galvanisch beschichteten Träger, wobei der Träger am meisten bevorzugt flexibel ist. Solche galvanisch beschichteten Träger können Träger, insbesondere Folien, mit Leiterstrukturen oder vollflächigen Leiterschichten sein. Erfindungsgemäße galvanisch beschichtete Träger mit aufgebrachter Leiterstruktur können Antennen, insbesondere Antennenspulen, z.B. für den Hochfrequenzbereich (HF) und Ultrahochfrequenzbereich (UHF), Leiterplatten, Starterfolien für Flextapes, Batteriefolien, dekorative Anwendungen oder Chipkartenmodule, etc. sein.Another object of the present invention relates to a galvanically coated by means of the electroplating system according to the invention carrier, wherein the carrier is most preferably flexible. Such galvanically coated carriers can be carriers, in particular films, with conductor structures or full-area conductor layers. Electrodecoated carriers having an applied conductor structure according to the invention can be used for antennas, in particular antenna coils, e.g. for high-frequency (HF) and ultra-high-frequency (UHF) circuits, printed circuit boards, flextape starter sheets, battery foils, decorative applications or smart card modules, etc.
Auf den erfindungsgemäßen Träger wird galvanisch eine leitfähige Schicht ausgebildet, indem man auf das Trägermaterial entsprechend der gewünschten Leiterstruktur eine zunächst nicht leitende Starterschicht aufbringt und diese dann in einem weiteren Schritt galvanisch behandelt. Auf die Starterschicht werden mittels galvanischer Abscheidung leitfähige Materialien mit einer gewünschten Schichtdicke zu einer Schicht aufgewachsen. Die mittels des erfindungsgemäßen Galvanisierungssystems hergestellte leitfähige Schicht weist in der Regel eine gleichmäßig kristalline Oberfläche auf.A conductive layer is formed galvanically on the carrier according to the invention by applying to the carrier material according to the desired conductor structure an initially nonconductive starter layer and then galvanically treating it in a further step. On the starter layer conductive materials are grown by means of electrodeposition with a desired layer thickness to form a layer. The conductive layer produced by means of the electroplating system according to the invention generally has a uniformly crystalline surface.
Ein besonderer Vorteil ist, dass die erfindungsgemäßen Träger mit aufgebrachter Leiterstruktur eine hohe Oberflächengüte der leitfähigen Schicht aufweisen. Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Galvanisiervorrichtung und/oder des erfindungsgemäßen Galvanisierungssystems lassen sich Leiterstrukturen, vorzugsweise mit einer Schichtdicke von > 10 nm bis unendlich, auf einem Träger ausbilden, die eine nicht strukturierte, glatte, gleichmäßig kristalline Oberfläche aufweisen. Demgegenüber weisen die nach der Offenlegungsschrift DE 102 347 05 hergestellten Träger mit aufgebrachter Leiterstruktur eine wellenförmig strukturierte oder streifenförmig strukturierte äußere Oberfläche der Leiterschicht auf. Derartig strukturierte Oberflächen sind nachteilig, da sich der Oberflächenwiderstand in Abhängigkeit der Strukturierung der Oberfläche jeweils ändert, was beispielsweise bei HF- Antennenspulen zu Verlusten fuhren kann.A particular advantage is that the carriers according to the invention with applied conductor structure have a high surface quality of the conductive layer. By using the electroplating apparatus according to the invention and / or the electroplating system according to the invention, it is possible to form conductor structures, preferably with a layer thickness of> 10 nm to infinity, on a support which has a non-structured, smooth, uniformly crystalline surface. In contrast, the carriers produced according to the published patent application DE 102 347 05 with an applied conductor structure have a wavy structured or strip-shaped outer surface of the conductor layer. Such structured surfaces are disadvantageous because the surface resistance changes depending on the structuring of the surface, which can lead to losses, for example, in RF antenna coils.
Die erfindungsgemäßen Träger mit aufgebrachter Leiterstruktur weisen eine Schwankung der Schichtdicke der Leiterstruktur von maximal 20 %, vorzugsweise maximal 15 %, weiter bevorzugt von maximal 10 %, noch weiter bevorzugt von maximal 5 % und am meisten bevorzugt von maximal 1 % auf.The carriers according to the invention with an applied conductor structure have a variation of the layer thickness of the conductor structure of not more than 20%, preferably not more than 15%, more preferably not more than 10%, even more preferably not more than 5% and most preferably not more than 1%.
Die Träger können beispielsweise aus einem nicht leitfähigen flexiblen Material sein. Vorzugsweise kann der Träger aus einem flexiblen polymeren Material oder polyme- ren Material mit Keramikpartikeln sein. Am meisten bevorzugt ist der Träger eine Folie aus nicht leitfähigem Material.For example, the carriers may be made of a non-conductive flexible material. Preferably, the support may be made of a flexible polymeric material or polymeric material with ceramic particles. Most preferably, the carrier is a film of non-conductive material.
Noch ein weiterer Vorteil der erfmdungsgemäßen Träger mit aufgebrachter Leiterstruktur ist, dass die Leiterstrukturen scharfe, glatte Kanten aufweisen. Beim galvanischen Aufwachsen der Leiterstruktur mittels der erfindungsgemäßen Galvanisiervorrichtung und/oder des erfindungsgemäßen Galvanisierungssystems wachsen die Leiterstrukturen praktisch nicht in die Breite, sondern lediglich in die Höhe, so dass sich eine hohe Konturenschärfe und ein großes Aspektverhältnis realisieren lassen.Yet another advantage of the carrier according to the invention with applied conductor structure is that the conductor structures have sharp, smooth edges. When the conductor structure is galvanically grown by means of the electroplating apparatus according to the invention and / or the electroplating system according to the invention, the conductor structures practically do not grow in width, but only in height, so that a high contour sharpness and a high aspect ratio can be realized.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be explained in more detail with reference to exemplary embodiments. Show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Galvanisier- vorrichtung im Schnitt;Figure 1 is a schematic representation of a galvanizing device according to the invention in section;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Galvanisierungssystems; Figur 3 einen erfindungsgemäßen Träger mit einer aufgedruckten Starterschicht in Form einer Antennenstruktur.Figure 2 is a schematic representation of a galvanization system; 3 shows a carrier according to the invention with a printed starter layer in the form of an antenna structure.
Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Galvanisiervorrichtung 1, mit einer erfm- dungsgemäßen Kontaktiereinheit in Form einer Kontaktierwalze 2, die in einem mit einem Elektrolyt 3 gefüllten Galvanobad 4 angeordnet ist. Die Kontaktierwalze 2 ist von einem isolierenden Gehäuse 5 umgeben, sodass sie nahezu vollständig von dem Elektrolyt 3 in dem Galvanobad 4 abgeschirmt ist. Das Gehäuse 5 weist eine spalt- förmige Öffnung 6 auf, die den Kontakt/Kontaktbereich zwischen der Kontaktierwalze 2 und einem zu kontaktierenden Träger 7 bildet. Der Träger 7 ist in der Form einer Endlosfolie ausgebildet und ist durch die Öffnung 6 mit der Kontaktierwalze 2 in Berührung. Der Träger 7 ist bereichsweise mit einer so genannten Starterschicht 8 bedruckt (siehe auch Figur 3).FIG. 1 shows a galvanizing device 1 according to the invention, having a contacting unit according to the invention in the form of a contacting roller 2, which is arranged in a galvanic bath 4 filled with an electrolyte 3. The contacting roller 2 is surrounded by an insulating housing 5, so that it is almost completely shielded by the electrolyte 3 in the galvano bath 4. The housing 5 has a gap-shaped opening 6, which forms the contact / contact area between the contacting roller 2 and a carrier 7 to be contacted. The carrier 7 is in the form of a continuous foil and is in contact with the contacting roller 2 through the opening 6. The carrier 7 is partially printed with a so-called starter layer 8 (see also Figure 3).
Bei kathodischer Schaltung der Kontaktierwalze 2 kann sich ein von einer unterhalb der Kontaktierwalze 2 angeordneten Anode 9 abgegebenes positiv geladenes Anodenmaterial 10 an den mit der Starterschicht 8 versehenen Bereichen des Trägers 7 anlagern. Die Öffnung 6 ist der Anode 9 genau gegenüberliegend angeordnet, um einen möglichst homogenen Materialfluss und damit eine homogene Ablagerung des Anodenmaterials 10 an den zu galvanisierenden Bereichen des Trägers 7 zu erreichen. Zwischen dem Träger 7 und der Anode 9 ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Gegendruckwalze 11 aus Säure- oder Elektrolyt-resistentem Material vorgesehen, die den Träger 7 an die Öffnung 6 presst.In the case of cathodic switching of the contacting roller 2, a positively charged anode material 10 delivered by an anode 9 arranged below the contacting roller 2 can accumulate on the regions of the carrier 7 provided with the starter layer 8. The opening 6 is arranged exactly opposite the anode 9, in order to achieve as homogeneous a material flow and thus a homogeneous deposition of the anode material 10 on the regions of the carrier 7 to be electroplated. Between the carrier 7 and the anode 9, a counterpressure roller 11 made of acid or electrolyte-resistant material is provided in this embodiment, which presses the carrier 7 against the opening 6.
Wird die Kontaktierwalze 2 von einer hier nicht dargestellten Stromversorgung kathodisch beaufschlagt, wird die Oberfläche des Trägers 7 derart gepolt, dass sich in dem Elektrolyt 3 befindliches Anodenmaterial 10 an der Starterschicht 8 des Trägers 7 anlagert, so dass eine leitfähige homogene Kupferschicht auf dem Träger 7 entsteht. Von den Anoden 9 gehen gleichzeitig Metallionen in den Elektrolyt 3 über. Die an dem Träger 7 angeordnete Starterschicht 8 ist zunächst nicht leitfähig. Erst bei Beaufschlagung der Starterschicht 8 mit einem Strom von der Kontaktierwalze 2 innerhalb des Galvanobades 4 werden die Partikel der Starterschicht 8 leitfähig. Da im Randbereich der Korngrenzen der einzelnen Partikel der Stromfluss größer ist, erfolgt bei Strombeaufschlagung einzelner Partikel ein so genannter "Dominoeffekt", so dass auch von der Kontaktierwalze 2 nicht direkt berührte Partikel bereits vor Erreichen der Kontaktierwalze 2 mit Strom beaufschlagt sind, so dass sich bereits vor dem Berührungspunkt von Starterschicht 8 und Kontaktierwalze 2 Metallionen aus dem Elektrolyt 3 an der Starterschicht 8 ablagern können. Eine Folge davon ist, dass der Bereich unmittelbar vor dem Kontaktpunkt von der Kontaktierwalze 2 und dem Träger 7 ein so genannter abgemagerter Elektrolyt 3 entsteht, wodurch die Gefahr möglicher unerwünschter Ablagerungen von Metallionen an der Kontaktierwalze 2 verringert wird.If the contact roller 2 is acted cathodically by a power supply, not shown here, the surface of the carrier 7 is poled such that anode material 10 located in the electrolyte 3 attaches to the starter layer 8 of the carrier 7, so that a conductive homogeneous copper layer on the carrier 7 arises. At the same time, metal ions pass into the electrolyte 3 from the anodes 9. The arranged on the carrier 7 starter layer 8 is initially not conductive. First When the starter layer 8 is acted upon by a flow from the contact roller 2 within the galvanic bath 4, the particles of the starter layer 8 become conductive. Since the current flow is greater in the edge region of the grain boundaries of the individual particles, a so-called "domino effect" occurs when individual particles are energized, so that even particles not directly contacted by the contacting roller 2 are already subjected to current before reaching the contacting roller 2, so that Already before the point of contact of starter layer 8 and contacting roller 2 metal ions from the electrolyte 3 can deposit on the starter layer 8. A consequence of this is that the region immediately before the contact point of the contact roller 2 and the carrier 7 produces a so-called leaned electrolyte 3, whereby the risk of possible undesired deposits of metal ions on the contacting roller 2 is reduced.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Galvanisiervorrichtung 12, in der beispielhaft 20 Kontaktierwalzen 2 zwischen den einzelnen Anoden 9 angeordnet sind. Der zu galvanisierende Träger 7 wird über eine nicht dargestellte Zuführeinrichtung dem Galvanobad 4 zugeführt und parallel zu den Anodenanordnungen 9 an den jeweiligen Vorrichtungen 12 vorbeigeführt, wobei der Träger 7 gleichzeitig mittels der Gegendruckwalzen 11 an die Kontaktbereiche der Kontaktierwalzen 2 gedrückt werden. Im unteren Bereich des Galvanobades 4 sind in diesem Ausführungsbeispiel Umlenkrollen 13 vorgesehen, um eine möglichst schnelle, gleichmäßige und störungsfreie Durchführung des Trägers 7 durch das Galvanobad 4 zu gewährleisten.FIG. 2 shows a schematic representation of a galvanizing device 12 according to the invention, in which, for example, 20 contacting rollers 2 are arranged between the individual anodes 9. The carrier 7 to be electroplated is fed to the galvano bath 4 via a feeding device (not shown) and is guided past the respective devices 12 parallel to the anode arrangements 9, the carrier 7 being simultaneously pressed against the contact areas of the contacting rollers 2 by means of the counterpressure rollers 11. In the lower part of the galvano bath 4 deflecting rollers 13 are provided in this embodiment in order to ensure the fastest possible, uniform and trouble-free implementation of the carrier 7 by the galvanic bath 4.
Die Figur 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Träger 7, der mit einer Starterschicht 8 in Form einer Antenne versehen ist. Der Träger 7 ist zur Generierung von Kupferschichten 14 sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des Trägers 7 mit Schlitzen 15 versehen, die bei dem Bedrucken des Trägers mit einer Starterschicht 8 eine so genannte Durchkontaktierung bilden. Oberhalb der Starterschicht 8 ist jeweils eine galvanisch abgeschiedene Kupferschicht 14 ausgebildet. FIG. 3 shows a carrier 7 according to the invention, which is provided with a starter layer 8 in the form of an antenna. The carrier 7 is provided for generating copper layers 14 on both the top and on the underside of the carrier 7 with slots 15 which form a so-called via during printing of the carrier with a starter layer 8. Above the starter layer 8, a galvanically deposited copper layer 14 is formed in each case.

Claims

Patentansprüche claims
1. Eine Kontaktiereinheit (2) zum Einsatz bei der galvanischen Abscheidung einer leitfähigen Schicht auf einem Träger (7), die als Kathode und/oder als Anode schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktiereinheit (2) von einem isolierenden Gehäuse (5) umgeben ist, welches mindestens eine Öffnung (6) aufweist, um einen Kontakt/Kontaktbereich zwischen der Kontaktiereinheit (2) und dem zu kontaktierenden Träger (7) zu schaffen, wobei die Kontaktierung des Trägers (7) innerhalb eines Galvanobades (4) im Bereich der Öffnung (6) erfolgt und der übrige Teil der Kontaktiereinheit (2) mittels des isolierenden Gehäuses (5) von einem Elektrolyt (3) in dem Galvanobad (4) im wesentlichen abgeschirmt ist.1. A contacting unit (2) for use in the galvanic deposition of a conductive layer on a carrier (7), which can be switched as a cathode and / or as an anode, characterized in that the contacting unit (2) of an insulating housing (5) is surrounded, which has at least one opening (6) to provide a contact / contact area between the contacting unit (2) and the carrier to be contacted (7), wherein the contacting of the carrier (7) within a Galvanobades (4) in the area the opening (6) and the remaining part of the contacting unit (2) by means of the insulating housing (5) of an electrolyte (3) in the Galvanobad (4) is substantially shielded.
2. Eine Kontaktiereinheit (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (6) spaltförmig, insbesondere in Form eines Langloches ausgeführt ist.2. A contacting unit (2) according to claim 1, characterized in that the opening (6) is designed in a gap shape, in particular in the form of a slot.
3. Eine Kontaktiereinheit (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (6) eine Breite zwischen 1 mm und 5 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm und 3 mm aufweist.3. A contacting unit (2) according to claim 1 or 2, characterized in that the opening (6) has a width between 1 mm and 5 mm, preferably between 2 mm and 3 mm.
4. Eine Kontaktiereinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Randbereichen der Öffnung (6) Dichtungen, insbesondere Dichtungslippen vorgesehen sind.4. A contacting unit (2) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at the edge regions of the opening (6) seals, in particular sealing lips are provided.
5. Eine Kontaktiereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (5) ein Überdruck einstellbar ist.5. A contacting unit (2) according to one of the preceding claims, characterized in that within the housing (5), an overpressure is adjustable.
6. Eine Kontaktiereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) eine die Kontaktiereinheit (2) im wesentlichen umschließende, zum Elektrolyt (3) hin abgedichtete Kammer aufweist, durch die eine Flüssigkeit, insbesondere verdünnte Schwefelsäure durchführbar ist.6. A contacting unit (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (5) has a contacting unit (2) substantially enclosing, sealed to the electrolyte (3) chamber, by a liquid, in particular dilute sulfuric acid is feasible.
7. Eine Kontaktiereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Walze ausgeführt ist.7. A contacting unit (2) according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a roller.
8. Eine Kontaktiereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Mehrzahl an elektrisch leitenden Bereichen aufweist, sich über die gesamte Breite der Kontaktiereinheit erstrecken, und von denen von denen jeweils zumindest einer kathodisch bzw. anodisch geschaltet werden kann.8. A contacting unit (2) according to one of the preceding claims, characterized in that it has a plurality of electrically conductive regions, extending over the entire width of the contacting unit, and of which each of which at least one cathodic or anodic can be switched ,
9. Eine Kontaktiereinheit (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder elektrisch leitende Bereich der Kontaktiereinheit als Kathode oder Anode schaltbar ist.9. A contacting unit (2) according to claim 8, characterized in that each electrically conductive region of the contacting unit is switchable as a cathode or anode.
10. Eine Kontaktiereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie im Pulsverfahren betreibbar ist.10. A contacting unit (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that it is operable in the pulse method.
11. Eine Kontaktiereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Träger (7) eine zum galvanisieren geeignete Starterschicht (8) angeordnet ist, auf die elektrisch leitfähiges Material (14) galvanisch abgeschieden wird.11. A contacting unit (2) according to one of the preceding claims, characterized in that a starter layer (8) suitable for electroplating is arranged on the support (7), to which the electrically conductive material (14) is electrodeposited.
12. Eine Kontaktiereinheit (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Starterschicht (8) aus Metall, vorzugsweise aus Kupfer, Eisen, Nickel, Gold, Silber, Aluminium, Messing oder einer Legierung, aus Graphit oder aus leitfähigen Polymerpartikeln oder anderweitig aktivierfähigem Material besteht. 12. A contacting unit (2) according to claim 11, characterized in that the starter layer (8) of metal, preferably of copper, iron, nickel, gold, silver, aluminum, brass or an alloy, of graphite or of conductive polymer particles or otherwise activatable material.
13. Eine Kontaktiereinheit (2) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Starterschicht (8) in Form von Partikeln auf den Träger (7) aufgebracht ist.13. A contacting unit (2) according to claim 11 or 12, characterized in that the starter layer (8) in the form of particles on the carrier (7) is applied.
14. Eine Kontaktiereinheit (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel eine Partikelgröße von zwischen 5 nm und 500 μm, bevorzugt 20 nm und 250 μm, weiter bevorzugt zwischen 50 nm und 100 μm, weiter bevorzugt zwischen 50 nm und 50 μm und besonders bevorzugt zwischen 50 nm und 10 μm aufweisen.14. A contacting unit (2) according to claim 13, characterized in that the particles have a particle size of between 5 nm and 500 .mu.m, preferably 20 nm and 250 .mu.m, more preferably between 50 nm and 100 .mu.m, more preferably between 50 nm and 50 μm and more preferably between 50 nm and 10 μm.
15. Eine Kontaktiereinheit (2) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel in Form von Flakes mit einer Dicke zwischen lO nm und 500 nm und einer Kantenlänge zwischen 100 nm und 200 μm, vorzugsweise zwischen 10 μm und 100 μm vorliegen.15. A contacting unit (2) according to claim 13 or 14, characterized in that the particles in the form of flakes having a thickness between 10 nm and 500 nm and an edge length between 100 nm and 200 .mu.m, preferably between 10 .mu.m and 100 .mu.m ,
16. Eine Kontaktiereinheit (2) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel aus einer Mischung aus Kupfer und Eisen besteht.16. A contacting unit (2) according to any one of claims 13 to 15, characterized in that the particles consists of a mixture of copper and iron.
17. Eine Kontaktiereinheit (2) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung aus Kupfer und Eisen in einem Volumenverhältnis von 100 : 1 bis 1 : 100, vorzugsweise von 95 : 5 und bevorzugt von 90 : 10 vorliegt.17. A contacting unit (2) according to claim 16, characterized in that the mixture of copper and iron in a volume ratio of 100: 1 to 1: 100, preferably of 95: 5 and preferably of 90: 10 is present.
18. Eine Kontaktiereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (6) an die Form des zu galvanisierenden Trägers (7) bzw. der Starterschicht (8) angepasst ist.18. A contacting unit (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the opening (6) is adapted to the shape of the support (7) or the starter layer (8) to be electroplated.
19. Eine Kontaktiereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) aus einem nichtleitfähigen Material besteht und bevorzugt eine nichtleitfähige Endlosfolie ist. 19. A contacting unit (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the carrier (7) consists of a non-conductive material and is preferably a non-conductive endless foil.
20. Eine Kontaktiereinheit (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Einrichtung, insbesondere eine Gegendruckerwalze (11) aus säureresistentem oder elektrolytresistentem Material aufweist, um den zu galvanisierenden Träger (7) bzw. die Starterschicht (8) an die Öffnung (6) des Gehäuses (5) zu drücken.20. A contacting unit (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a device, in particular a counterpressure roller (11) made of acid-resistant or electrolyte-resistant material to the electroplated carrier (7) or the starter layer (8) to press the opening (6) of the housing (5).
21. Eine Vorrichtung (1) zum galvanischen Abscheiden einer elektrisch leitfähigen Schicht (14) auf einem Träger (7), an dem zumindest bereichsweise eine zur Galvanisierung geeignete Starterschicht (8) angeordnet ist, mit einem Galvanobad (4) und mindestens einer Kontaktiereinheit (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 18.21. A device (1) for galvanically depositing an electrically conductive layer (14) on a support (7) on which a starter layer (8) suitable for electroplating is arranged at least in regions, with a plating bath (4) and at least one contacting unit ( 2) according to any one of claims 1 to 18.
22. Eine Vorrichtung (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Öffnung (6) des Gehäuses (5) jeweils mindestens einer Anode (9) gegenüberliegend angeordnet ist.22. A device (1) according to claim 21, characterized in that at least one opening (6) of the housing (5) in each case at least one anode (9) is arranged opposite.
23. Eine Vorrichtung (1) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Anode (9) eine lösliche Anode oder eine unlösliche Anode ist.23. A device (1) according to claim 21 or 22, characterized in that at least one anode (9) is a soluble anode or an insoluble anode.
24. Eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass mit ihr vollständig im Elektrolyt (3) freistehende Strukturen, insbesondere vollflächige Strukturen, Leiterstrukturen und offene Gitterstrukturen herstellbar bzw. galvanisierbar sind.24. A device (1) according to any one of claims 21 to 23, characterized in that with her completely in the electrolyte (3) free-standing structures, in particular full-surface structures, conductor structures and open grid structures can be produced or galvanized.
25. Eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Strukturen über die Stromstärke und die Kontaktierzeit, in der die Kontaktiereinheit (2) und der zu kontaktierende Träger (7) in Berührung sind, einstellbar ist. 25. A device (1) according to any one of claims 21 to 24, characterized in that the layer thickness of the structures on the current and the Kontaktierzeit in which the contacting unit (2) and the carrier to be contacted (7) are in contact, adjustable is.
26. Eine Vorrichtung (1) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass Schichtdicken in jeder gewünschten Stärke, insbesondere zwischen 1 μm und 200 μm, vorzugsweise zwischen 1 μm und 17 μm erzeugbar sind.26. A device (1) according to claim 25, characterized in that layer thicknesses in any desired thickness, in particular between 1 .mu.m and 200 .mu.m, preferably between 1 .mu.m and 17 .mu.m are producible.
27. Ein Galvanisierungssystem (13) mit mindestens einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 24, mit mindestens einer Zufuhrvorrichtung, die mindestens einer Vorrichtung (1) den Träger (7) zufuhrt und mindestens einer Aufnahmevorrichtung, die den Träger (7) aufnimmt.27. An electroplating system (13) with at least one device (1) according to one of claims 19 to 24, with at least one supply device which feeds the carrier (7) to at least one device (1) and at least one receiving device which supports the carrier (7 ).
28. Ein Galvanisierungssystem (13) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens zwei Vorrichtungen (1) nach einem der Ansprüche 19 bis 24 aufweist, wobei die Vorrichtungen (1) jeweils mit dem gleichen oder einem anderen Elektrolyt (3) und/oder Anodenmaterial betreibbar ist.28. A plating system (13) according to claim 27, characterized in that it comprises at least two devices (1) according to one of claims 19 to 24, wherein the devices (1) each with the same or a different electrolyte (3) and / or anode material is operable.
29. Ein Galvanisierungssystem (13) nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Vorrichtung (1) in einem Auffangbehälter angeordnet ist, in den ein in dem Galvanobad (4) durch gefilterten und angereicherten Elektrolyt verdrängter Elektrolyt überlaufen kann, so dass sich in dem Galvanobad (4) ein ständig reaktiver Elektrolyt befindet.29. A galvanization system (13) according to claim 27 or 28, characterized in that at least one device (1) is arranged in a collecting container into which an electrolyte displaced in the galvanic bath (4) can flow through the electrolyte displaced and enriched, so that in the Galvanobad (4) is a constantly reactive electrolyte.
30. Ein galvanisch beschichteter Träger (7) mit einer aufgebrachten leitfähigen Struktur, herstellbar mittels einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 26 und/oder einem Galvanisierungssystem (13) nach Anspruch 27 bis 29, wobei unmittelbar auf dem Träger (7) die Leiterstruktur galvanisch unter Ausbildung einer leitfähigen Schicht (14) ausgebildet ist, indem man auf den Träger (7) entsprechend der Leiterstruktur eine zunächst nicht leitende Starterschichtstruktur (8) aufbringt und diese dann in einem weiteren Schritt galvanisch behandelt, wodurch die Starterschicht (8) leitfähig wird und mittels galvanischer Abscheidung leitfähiger Materialien zur gewünschten Schichtdicke aufwächst, wobei diese leitfähige aufgewachsene Schicht (14) eine gleichmäßig kristalline Oberfläche aufweist. 30. A galvanically coated carrier (7) with an applied conductive structure, producible by means of a device (1) according to one of claims 21 to 26 and / or a galvanization system (13) according to claim 27 to 29, wherein directly on the carrier (7 ), the conductor structure is formed galvanically to form a conductive layer (14) by applying to the carrier (7) corresponding to the conductor structure an initially non-conductive starter layer structure (8) and then galvanically treated in a further step, whereby the starter layer (8 ) becomes conductive and grows by means of electrodeposition of conductive materials to the desired layer thickness, wherein said conductive grown-up layer (14) has a uniformly crystalline surface.
31. Ein galvanisch beschichteter Träger (7) mit aufgebrachter leitfähiger Struktur nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der Leitfähigen Struktur (14) auf dem Träger > 10 nm bis unendlich ausmacht.31. An electro-deposited carrier (7) with applied conductive structure according to claim 30, characterized in that the layer thickness of the conductive structure (14) on the carrier> 10 nm to infinity.
32. Ein galvanisch beschichteter Träger (7) mit aufgebrachter leitfähiger Struktur nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwankung der Schichtdicke der Leiterstruktur maximal 20 %, vorzugsweise maximal 15 %, weiter bevorzugt maximal 10 %, noch weiter bevorzugt maximal 5 % und am meisten bevorzugt maximal 1 % ausmacht.32. A galvanically coated carrier (7) with applied conductive structure according to claim 30 or 31, characterized in that the variation of the layer thickness of the conductor structure at most 20%, preferably at most 15%, more preferably at most 10%, even more preferably at most 5% and most preferably at most 1%.
33. Ein galvanisch beschichteter Träger (7) mit aufgebrachter leitfähiger Struktur nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterstrukturen scharfe, glatte Kanten aufweisen. 33. A galvanically coated carrier (7) with applied conductive structure according to one of claims 30 to 32, characterized in that the conductor structures have sharp, smooth edges.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008065069A1 (en) * 2006-11-28 2008-06-05 Basf Se Device and method for electroplating

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009023767A1 (en) * 2009-05-22 2010-11-25 Hübel, Egon, Dipl.-Ing. (FH) Device and method for the electrical contacting of goods in electroplating plants

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995031589A1 (en) * 1994-05-11 1995-11-23 Siemens S.A. Device for processing flat workpieces, in particular printed circuit boards
EP0959153A2 (en) * 1998-05-20 1999-11-24 Process Automation International Limited An electroplating machine
DE10234705A1 (en) * 2001-10-25 2003-05-28 Infineon Technologies Ag Electroplating device used in the production of antenna coils, circuit boards and chip card modules comprises an electrolyte bath containing an anode unit and contact units each having electrically conducting regions

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4789450A (en) * 1986-12-16 1988-12-06 Bateman Engineering (International) Limited Electrolytic cell
IT1213567B (en) * 1986-12-19 1989-12-20 Permelec Spa PERMANENT ANODE FOR HIGH DENSITY CURRENT GALVANIC PROCEDURES
KR0185625B1 (en) * 1996-05-21 1999-04-01 유재형 Method and apparatus of molding continuous electrolytic etching, oxide coating of aluminum
DE19951324C2 (en) * 1999-10-20 2003-07-17 Atotech Deutschland Gmbh Method and device for the electrolytic treatment of electrically conductive surfaces of pieces of plate and foil material separated from one another and application of the method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995031589A1 (en) * 1994-05-11 1995-11-23 Siemens S.A. Device for processing flat workpieces, in particular printed circuit boards
EP0959153A2 (en) * 1998-05-20 1999-11-24 Process Automation International Limited An electroplating machine
DE10234705A1 (en) * 2001-10-25 2003-05-28 Infineon Technologies Ag Electroplating device used in the production of antenna coils, circuit boards and chip card modules comprises an electrolyte bath containing an anode unit and contact units each having electrically conducting regions

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008065069A1 (en) * 2006-11-28 2008-06-05 Basf Se Device and method for electroplating

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