顺序金属化聚合膜的方法和设备及其产品的制作方法

文档序号:5275296阅读:222来源:国知局
专利名称:顺序金属化聚合膜的方法和设备及其产品的制作方法
本申请是1994年12月1日提交的序列号为No.08/347,850的美国申请的部分继续申请(CIP),序列号为No.08/347,850的美国申请是1993年7月27日提交的序列号为No.08/098,440的继续申请,序列号为No.08/098,440的美国申请是1992年7月1日提交的序列号为No.07/907,066的继续申请。
本发明涉及电淀积金属,具体来说涉及柔性聚合物片的金属化。本发明特别适用于向附着一薄层金属的非金属电绝缘基片电镀金属层的方法和设备。
从水溶液电淀积金属在本领域中是公知的。简而言之,该方法涉及使用阴极、阳极(合称“电极”)、包含要电淀积的金属的离子的水溶液,和外部电流源。当向阳极提供电流时,金属离子就要少,并且从水溶液淀积出来。实际上通过上述设备可以电淀积能够被水溶解的任何金属(一般为金属盐)。
在电子工业中广泛使用的是电淀积铜。按传统作法,把铜电淀积成卷、切成片、再粘结到聚合板、并蚀刻。然后,把分散的电路部分固定到电路板上,并把电路板插入仪器或设备中。
当非金属电绝缘基片是柔性的聚合片时,可在薄层金属上直接电淀积金属(如铜),薄层金属是通过类似技术在柔性聚合基片上经溅射、蒸汽淀积、非电淀积、或粘结形成的。这样一种处理方法省去了向基片粘结金属箔的中间步骤。可以先制备柔性聚合膜,而后再在膜上淀积薄层金属。在聚合物金属化开始时,就可在薄层金属上电淀积金属,使电淀积金属的厚度可达到常规厚度,即从约0.25盎司到以约2盎司(相当于厚度约0.3密耳到约2.8密耳的电淀积金属)。
最终得到的柔性的、涂敷金属的聚合膜可以用于柔性电路、磁带自动粘结、电磁干扰屏蔽、以及其它使用金属化基片的场合。
下面的美国专利描述了和聚合物及其它这样的非金属的金属化有关的发明。
Morrissey等人的美国专利No.4,683,036描述了一种方法,利用一种光刻剂和存在金属催化剂时氢的还原能力来电镀不导电的基片,催化剂设在要用金属涂敷的基片上。
Pian等人的美国专利4,897,164描述了一种在叠层的印刷板中电镀通孔孔壁的方法。
Bladon的美国专利4,919,768描述了一种电镀制作物品的方法。
Pendleton的美国专利5,015,339描述了一种向不导电材料的表面电镀金属层的方法。
Bladon等人的美国专利No.4,952,286描述了一种淀积不导电物品的表面的方法。
Beach等人的美国专利4,673,469描述了一种在物品上淀积金属的方法和设备,开始时是一个自动催化过程,随后再进行电镀步骤。
Houska等人的美国专利4,322,280描述了一种电解装置,用于在一个带的至少一个表面上电淀积金属,在这个带的这个表面上事先已涂敷了金属。
Goffredo等人的美国专利4,576,685描述了一种方法和设备,用于先通过一个非电淀积过程而后通过一个电淀积过程在大体平直的表面上淀积金属。
Deyrup的美国专利3,963,590描述了一种方法,该方法包括预蚀刻,蚀刻,中和、聚甲醛的表面处理、用于金属的非电淀积,而后进行电镀步骤。
在柔性聚合片上电淀积铜的常规方法使用的电流密度从约25到约50安培/英尺2。这样的电流密度导致淀积时间的延长,当期望得到大于1密耳的铜厚度时尤其如此。在此方面,在柔性聚合片上电淀积铜的典型数量一般用“盎司”表示。1盎司1平方英尺铜片的铜的重量(这代表1.35密耳的铜厚度)。对于至今已知的常规电淀积方法,向1平方英尺的柔性聚合片上电淀积1盎司铜大约需要40-60分钟。
在这样一种电淀积过程中,金属淀积的速率基本上取决于可加到聚合基片上的金属的电流,这些金属实际上变为电流的导体。一方面流到金属薄片上的电流受到基片上金属厚度的限制,并且受到基片上金属的电流携带特性的限制。另一方面,加到金属基片上的电流是由阳极的结构和设计确定的,尤其是由在阳极表面产生的电流密度和在电淀积过程中产生的热的功率损失确定的。
现有的方法和设备因为在可加到聚合基片的电流量的设计方面的原因而受到限制,另一方面因为加到基片上的电流依赖于基片上起始的薄层金属的厚度方面的原因也受到限制。
本发明克服了现有设备的限制,提供一种向非金属电绝缘基片电淀积金属的方法和设备,该设备和方法通过减小有效阳极表面和移动的基片之间的间隙以减小因电压减小产生的热功率损失、通过增加可能加到有效阳极表面的电流密度、并且通过利用已淀积的金属的电流携带能力以便于施加较大的电流给基片,使电淀积时间剧烈减小。
按本发明的一个方面,提供一种电解槽,它包括一个槽,用于保持电解液;一个鼓,它可绕一水平轴转动,并具有一个位于槽中的不导电的圆柱形的外表面;以及多个细长的,相同的阳极,它们围绕鼓的外表面设置。这些阳极合在一起形成一个大体连续的圆柱形的表面,该表面与鼓的外表面间隔开,二者的形状大致相符。每个阳极至少有一端突出穿过槽。为多个电源一起提供连接装置,以便将由一个或多个阳极的突出端构成的组连接到每个电源。
按本发明的另一方面,提供一种电淀积金属的设备,它包括;一个槽,用于保持电解液;一个鼓,它安装在槽中;以及,多个细长相同的阳极,它们在槽中围绕鼓并排设置。每个阳极至少有一端穿过槽,以便连接到一个电源上,并且每个阳极至少有两个不同的沿阳极的长度延伸的有效阳极表面。将阳极安装到槽上,使至少两个不同的有效阳极表面之一的位置面对鼓。
按本发明的另一方面,提供一种向上边有薄层金属层的非金属电绝缘基片电淀积金属的设备。该设备包括一个槽,用于保持具有一定浓度的要淀积的金属离子的电解液。把圆柱形的鼓安装在槽中。该鼓具有一个不导电的外表面,该鼓可绕一个固定轴转动以使基片穿过槽。把多个细长的阳极安装到槽上,这些阳极围绕鼓的不导电外表面并排排列。每个阳极沿大致平行于鼓的轴的一个轴延伸,并且具有一个均匀的横断面,确定至少两个有效阳极表面。将阳极都安装到槽上,使每个阳极的至少两个有效阳极表面之一面对鼓,并且与相邻的阳极对齐,以确定按圆周方向靠近鼓的一个大体连续的有效阳极形成表面。该有效阳极形成表面与鼓的外表面一起确定了一个厚度大致均匀的间隙。至少将一个电源连到阳极上。位于槽外的一个阴极部件当基片离开槽时与基片的金属部分啮合。
按本发明的另一方面,提供一种电解槽,用于向上边具有金属层的基片电淀积金属。该电解槽包括一个槽,用于保持电解液;一个在槽中的不导电的、弯曲的、扁平表面,用于确定基片移动的路径;相同的阳极,每个阳极都有一个均匀的棱柱横断面,用于确定至少两个有效阳极表面。每个阳极都安装在槽中,其中至少两个有效阳极表面之一面对鼓的不导电表面,并且阳极的一部分穿过槽延伸。阳极并排紧靠排列,以便在鼓的不导电表面和阳极的有效阳极表面之间确定一个大体连续的均匀间隙。连接器装置把由一个或多个相邻阳极构成的组连接到单独的电源。在槽的外部的一个阴极部件当基片离开槽时与基片的金属部分啮合。
按本发明的另一方面,提供一种向非金属电绝缘基片上电淀积金属的方法,包括如下步骤在电解液中设置多个并排紧靠排列的细长阳极,每个阳极都有一个与相邻阳极的有效阳极表面对齐的有效阳极表面,以形成大体连续的有效形成表面;穿过电解液并沿该连续的有效形成表面移动具有不导电基片的薄层金属,同时保持移动时金属和形成表面之间的均匀间隙小于1英寸;当金属离开电解液时让金属在电解液外部的一个阴极拾取装置上通过;以及对一个或多个相邻的阳极组进行电激励,使每个相继的阳极组都有比它前边的组更高的激励水平。
按本发明的另一方面,提供一种向非金属电绝缘基片上电淀积金属的方法,包括如下步骤a)向非金属电绝缘基片淀积薄的金属;b)按预定方向沿由不导电表面确定的路径移动基片,使基片的金属一侧背向该不导电表面,不导电表面设在电解液中,多个阳极与其相对并且紧靠定位以确定一个均匀的间隙,每个阳极都由一个电源单独充电,其中可用不同的电流值给由一个或多个相邻阳极构成的组充电;c)使基片的金属侧在位于电解液外部的一个导电的阴极上通过;以及d)当基片穿过电解液以便在导电的基片上连续电淀积金属时,使每个电极组具有不同的电流密度值。
按本发明的另一方面,提供一种向非金属电绝缘基片上淀积金属的方法,包括如下步骤a)沿预定的路径移动淀积有金属薄层的不导电基片,其中基片首先穿过电解液、并通过设在电解液中的多个阳极,基片然后通过设在电解液外部的导电阴极表面,基片上的金属薄层面对电解液中的阳极,并且与导电阴极表面啮合;以及b)以不同的激励水平电激励由一个或多个相邻的阳极构成的组,其中每个相继的阳极组都比前一个组具有较高的激励水平。
按本发明的另一方面,提供一种在非金属电绝缘基片上形成印刷电路的方法,包括如下步骤a)向位于柔性不导电材料的细长条的一侧上的导电材料层印制抗淀积剂,露出沿条的长度方向延伸的由导电层组成的一个外露的、连续带和与连续带沟通的一个或多个印刷板图案;b)沿预定的路径移动上述有印刷电路的细长条,该细长条首先穿过电解液并通过设在电解液中的多个阳极,然后通过设在电解液外部的导电阴极表面,在细长条上的导电层的连续带面对电解液中的阳极,并与电导的阴极表面啮合;以及c)以不同的激励水平电激励由一个或多个相邻阳极构成的组,其中每个相继的阳极组都比前一个组有较高的激励水平。
按本发明的另一方面,提供一种在非金属电绝缘基片上形成印刷电路的方法,它包括如下步骤a)提供覆盖导电层的柔性不导电材料的细长条;b)在导电层上印制抗淀积剂,露出多个图案和彼此连接图案的一个带,从而形成沿细长条的长度方向延伸的导电层的一个连续的外露区域;c)沿预定方向移动上面有图案的细长条,其中的细长条首先穿过电解液并通过设在电解液中的多个阳极,然后越过位于电解液外部的导电阴极表面,细长条上的导电层的外露区域面对电解液中的阳极,并且与导电阴极表面啮合;以及d)以不同的激励水平电激励由一个或多个相邻阳极组成的组,其中每个相继的阳极组都具有比它前一组更高的激励水平。
按照本发明的另一方面,提供一种在非金属电绝缘基片上形成印刷电路的方法,包括如下步骤a)向柔性不导电材料的细长条的一侧上的导电材料层印制抗淀积剂,沿细长条的长度方向露出一个连续的导电层区域,该区域包括多个印刷电路图案;b)沿一预定路径移动上边有印刷电路的细长条,其中的细长条首先穿过电解液并通过多个设在电解液中的阳极,然后再越过设在电解液外部的导电阴极表面,细长条上导电层的连续区域面对电解液中的阳极,并且与导电阴极表面啮合;以及c)以不同的激励水平电激励由一个或多个相邻阳极构成的组,其中每个相继的阳极组都具有比它前一组高的激励水平。
本发明的一个目的是提供一种向非金属电绝缘的基片上电淀积金属的方法和设备。
本发明的另一个目的是提供一种能大大减小公知设备的电淀积时间的上述设备。
本发明的第三个目的是提供一种能在有效阳极表面和移动中的金属化基片之间建立一个精确均匀间隙的上述设备。
本发明的第四个目的是提供一种包括多个阳极,并且这些阳极可确定大体连续的阳极表面的上述设备。
本发明的第五个目的是提供一种具有多个阳极、每个阳极可被单独激励、从而使每个阳极的电流密度都和它相邻的阳极的电流密度不同的上述设备。
本发明的第六个目的是提供一种以热的形式消耗的电能较少的上述的设备。
本发明的第七个目的是提供一种上述的设备,其中的阳极安排成由一个或多个阳极构成的组,加到一个特定组的阳极的电流密度大于相邻组的电流密度。
本发明的第八个目的是提供一种上述的设备,其中利用淀积的金属作为导体以增加加到随后的阳极的电流密度。
本发明的第九个目的是提供一种以上描述的设备,其中从阳极流向薄片的电流是通过减小二者之间的间距而得以增加的。
本发明的第十个目的是提供一种向移动中的不导电基片淀积金属的方法。
本发明的第十一个目的是提供一种以上描述的方法,其中使用淀积在基片上的金属作为阴极。
本发明的第十二个目的是提供一种以上描述的方法,其中利用已淀积的金属的电流携带能力来依次增加加到移动中的基片上的电流值。
本发明的第十三个目的是提供一种以上描述的方法,其中对基片的不同部分可同时施加不同的电流值。
本发明的第十四个目的是提供一种以上描述的方法,其中沿移动中的基片的移动方向不断加大电流值。
本发明的第十五个目的是提供一种上边电淀积有金属的导性聚合物片,用于制造柔性电子电路。
本发明的第十六个目的是提供一种如上描述的柔性的聚合物/金属片,其中的金属层无断面线。
本发明的第十七个目的是提供一种如以上描述的柔性的聚合物/金属片,其中所说片的柔性得以增加。
本发明的第十八个目的是提供一种如以上描述的柔性的聚合物/金属片,其中所说的片具有较大的延伸性。
本发明的第十九个目的是提供一种用于通过电淀积过程连续制造印刷电路的方法和设备。
从以下结合附图对优选实施例的描述,本发明的这些目的,其它的目的、以及优点,都将变得清楚明白。
本发明的某些部件及其安排可以给出具体的形式,并在说明书中详细描述了本发明的优选实施例,在形成本发明的一部分的附图中给出了这些优选实施例,这些附图是

图1A和1B合在一起是向移动中的片电淀积金属的设备的部分剖开的端视图,表示本发明的一个优选实施例;图2是沿图1的2-2线取的放大的剖面图,表示按本发明的阳极典型装配情况;图3是图2所示阳极的第一端视图;图4是图2所示阳极的正视图;图5是图2所示的阳极的正视顶视图;图6是图2所示的阳极的第二端视图;图7是图2所示阳极的一端的放大视图,表示出与其相连的一个电连接器;图8是沿图5的8-8线取的剖面图;图9是按本发明电淀积的铜箔的光学显微照片的侧视图;图10是在一聚合物聚片上按通用的方法淀积的铜箔的光学显微照片的侧视图,表示出按公知的通用方法淀积的铜的不同的层;图11是具有金属层的片的顶视平面图,对金属层进行屏蔽以确定电路图案,该图表示本发明的另一方面;图12a是一个放大的剖面图,示意地表示在按本发明的金属淀积过程之前的一个片;图12b是图12a所示的片的一个放大的剖面图,表示按本发明的一个金属积累情况;以及图13是具有金属层的片的顶视平面图,对金属层进行屏蔽以确定多个沿片的长度延伸相连的相同的电路图案。
现在参照附图,其目的只在说明本发明的优选实施例,而不是限制本发明。图1表示的是在基片12上电淀积金属的一个电淀积设备10。本发明涉及向非金属电绝缘基片、尤其是向粘结有薄层金属的聚合物膜电淀积金属的设备和方法。下面参照厚度范围从约0.5密耳到0.7密耳的柔性聚合物片描述本发明。虽然进一步阅读本说明书将会理解,聚合膜是用于本发明的设备和方法的优选基片,但也可以使用其它的非金属电绝缘材料,例如陶瓷带、“缘”带、其它的织物、等等。如这里所使用的,“薄层”金属被定义为厚度范围为约500埃到约3000埃的薄金属涂层。一般来说,金属的薄层是溅射涂敷、非电的淀积、或者用常规的化学蒸汽淀积技术的淀积,当然还可使用其它的技术。
虽然本发明特别适用于向非金属电绝缘聚合基片上电淀积金属,并且下面专门对此进行描述,但应理解,本发明可用于向其它连续的基片上淀积金属,这是非常有益的应用。
具体来说,设备10包括用于保持电解液的槽20、一部分设在槽20中的电解液内的鼓50、以及多个围绕鼓50设在槽20中的多个相同的阳极60。在所示的实施例中,确定20尺寸,使其大体成圆柱形并和圆柱形的鼓50的形状符合。如由图2清晰可见,槽20由大体半圆柱形的底壁22和两个端壁24、26确定。在每个壁24、26上固定一个拱形的加固板28,如图1A和2清晰可见。槽20确定了一个半圆柱形的空腔,适于容纳鼓50和电解液。在槽20的最下部设一个供液管32,向槽20提供电解液。沿槽20的上边缘设置溢出槽34,收集溢出的电解液,并且通过端口36重复循环电解液,这一点是公知的。槽20支撑在一个支撑结构42上,支撑结构42由支撑在立柱46上的多个横梁44构成。
鼓50是圆柱形形状,并且按本发明具有一个不导电的外表面52。为此,鼓50整体可由一种刚性塑料材料或聚合材料形成,或者由具有不导电的材料的外壳的金属材料形成。在所示的实施例中,鼓50可在轴54上旋转,轴54通过轴承(未示出)支撑在槽20的端壁24,26中。鼓50最好像本领域中公知的那样,由一个适当的电机驱动旋转,鼓50转动的圆周速度应是可以改变的,以使基片12能保持与槽内的电解液接触足够长的时间以获得期望的箔厚度,下而对此将作更加详细的介绍。
在槽20中安排多个相同的阳极60,阳极60和鼓50的周边靠近。阳极60最好是具有均匀的棱柱形横断面的细长柱,每个阳极都有一个平直的有效阳极表面。在所示的实施例中,阳极60是具有均匀的矩形横断面的细柱,如图3-6所示。每个阳极60都包括一个细长的主体62,主体62具有一个由强导电材料形成的内芯64,和导电金属构成的外套或外壳66,主体62在电解液中的尺寸应该是稳定不变的,如图8所示。在所示的实施例中,如以上所述,阳极主体62具有一个由铜合金材料构成的内芯64和一个由钛构成的外壳或外套66。阳极60的包钛的铜主体62可由本领域公知的共挤压过程形成。由类似于形成外壳66的材料(即,在所示的实施例中为钛)的材料构成的矩形板68最好通过焊接固定到主体62的一端以封闭内芯64。阳极60的矩形形状确定了彼此相对的有效阳极表面,在附图中由80a,80b表示。进一步阅读本说明书就可理解,还可使用正方形断面或三角形断面(未示出)的阳极60,这不偏离本发明的范围。
在板68上设置一个与主体62的纵轴对齐的销钉72,在其相对端设置一个圆形环74。销钉72和环74也由钛构成。在内芯64中主体62的另一端,即靠近环74处,形成两个螺孔76。在阳极60的这一端,露出了芯64。
在槽20内并排设置多个阳极60,形成一个与鼓50的表面52符合的半圆柱形的导电的金属形成表面58,如由图1B清晰可见。具体来说,阳极60并排设置并沿槽20的长度延伸。阳极60彼此平行并且平行于鼓50的轴,相互挨得很近但又互不接触。阳极60相对于鼓50的不导电表面52定位,它们之间形成一个均匀的间隙90,按本发明该间隙90最好小于1英寸,间隙90小于3/4英寸则更好。按本发明的另一方面,每个阳极60沿一固定轴(在图2中记为“X”)穿过槽20,并且安装到槽20的至少一个端壁23,24上,并且由至少一个端壁23、24支撑,阳极60的一端伸到槽20的外部。在所示的实施例中,阳极60适于定位在槽20中,如图2所示。在此方面,槽20的侧壁22、24之间的间距和阳极60的尺寸应使阳极60延伸穿过端壁22、24之间的槽20,把阳极60的端部定位在端壁22、24并由端22、24支撑。具体来说,在端壁22、24内形成多个间隔开的圆柱形孔92。确定每个孔92的尺寸,使其能刚好容纳阳极60上的销钉72,如图2所示。最好把栓塞94插进并焊接到孔90的外端以密封孔90。
在侧壁22、24内形成多个间隔开的较大的开口96,以接纳阳极60的环形端。每个开口96都包括一个刚好可容纳阳极60的环74的第一圆柱部分96a和直径更大些的第二圆柱部分96b。孔92和开口96沿中心位于鼓50的轴“A”的一个圆形中心线定位,因而把阳极60定位在一个半圆形的结构上,如以上所表示的。孔92沿该圆形中心线设置在开口96之间的每一个中点上。每个端壁22、24的圆形中心线与另一个端壁22、24的圆形中心线轴向对齐。在所示的实施例中,侧壁22上的开口96与侧壁24上的孔92共轴对齐,反之亦然。因此,在所示的实施例中,相邻的阳极60从相对的两端分别插入槽20中。换言之,在对应的端壁22、24上的开口96和孔92是彼此偏斜的,使一个阳极60的“销接端”紧挨着下一个阳极60的“环接端”。
在每个阳极60的环74的周围设有一个密封装置102。密封装置102由一对环形密封件104构成,密封件104由弹性可压缩材料形成,它们设在环74和第二圆柱部分96b的内表面之间。在板28的螺孔108中拧入压环106。压环106压缩密封件104,在阳极60的环74和孔96的第二圆柱部分96b的内表面之间形成液密密封。重要的是,阳极60要相对于轴“X”是对称的,这将使它们在定位于槽20中时阳极表面80a或80b总有一个面对鼓50。
如图2所示,当在槽20中进行安装时,阳极60的一部分(即,超过环74的部分)要伸到槽20的外部。将一个电连接器固定到阳极60的端部,如由图7清晰可见。连接器82包括具有隔开的孔的一个平板部分84。确定板84上的孔的尺寸位置,使它们能和阳极60的内芯64中的孔78对齐。确定孔76的尺寸,使其能接纳带有螺纹的紧固件或凸块78。紧固件或凸块78适于把由连接器82的板84固定到阳极60上。每个电连接器82都可连接到一个电源上(未示出)。重要的是,连接器82的板84和阳极60的铜芯64直接接触。
在设备10的入口侧设置一个导向轮112,以便相对于鼓50定位进入的基片12。在槽20及其中包含的电解液的上部和外部并在设备10的外侧设置一个阴极拾取轮114。确定阴极拾取轮114的位置,使其能与基片12的金属侧啮合,并且当基片12从槽20离开时使轮114能与该金属侧电接触。阴极拾取轮114是导电的,并且能够流过加到阳极60上的最大电流,下面对此将进行更加详细的讨论。
现在讨论设备10的操作和在一个移动中的基片上电淀积金属的方法。为此,将附着了薄层金属的聚合基片12引入一个电淀积设备10,要使基片12上的薄层金属暴露到槽20的电解池中,而基片12的另一侧要定位在鼓50的不导电的外表面52上。实际上可以使用任何柔性聚合片,并且最好是热塑片,只要柔性聚合片的表面上附着导电的薄层金属就成。这样的聚合片的示例是溅射了约2,000埃的金属(如锡、黄铜、锌、铜、铬、等)的聚酰胺片(Kapton,E.L.DuPont)或聚酯片。
基片12在导向轮112上通过并向鼓50移动。基片12在鼓50上前进时要穿过槽20中的电解液。基片12穿过在鼓50和阳极60之间确定的间隙90,基片12上的薄层金属面对阳极60的有效阳极表面80。基片12在阴极拾取轮114上离开电解液,其中基片12的金属化一侧与轮114接触。因此,附着到基片12上的薄层金属在向阳极60提供电流的电淀积过程期间起阴极的作用。
按本发明,要按组激励阳极60,每个组中包含一个或多个阳极60,其中沿基片12的运行方向的每个相继的阳极60(一个或多个)组比其以前的组具有较高的激励水平。因为前边的阳极(60)组把金属淀积到基片12的初始薄层金属上,所以可以利用较厚的金属的增大的电流携带能力使随后的阳极组具有较高的激励水平,较厚的金属的作用是连到阴极拾取轮的一个导体,可向基片12积累(即,淀积)金属。然后利用基片12上金属的增加厚度(即利用它的增加的电流携带能力),以通过连续增加加到随后的阳极(60)组的电流并依据累积到前一个阳极(60)组的金属的电流携带能力来增加金属的电淀积。当然应该理解,聚合基片12上的初始薄层金属具有有限的电流携带能力,因此不可能在几个阳极(60)组上立即或马上加上不同的电流值。开始时,能够加到基片12上的电流密度受到薄层金属的电流携带能力(即,能够流到拾取轮14的电流)的限制。加到阳极60上的过大的电流密度实际上只把薄的薄层金属从聚合基片12上掀掉。因此,必须通过依次激励阳极(60)组逐渐在基片12上积累金属厚度。
具体来说,激励第一组阳极(60)的水平应是聚合基片12上的薄层金属层能够处理的激励水平,所说第一组阳极即进入槽20的基片12首先碰到的那组阳极。因此,该第一组阳极(60)可能会从电解液向薄层金属淀积金属,使聚合基片12上的金属厚度增加。因为基片12要以预定速度穿过槽20中的电解液移动,所以使累积金属的一个连续的层最终抵达阴极拾取轮114,从而增加了可加到基板12上的电流携带能力。这时,激励第二组阳极(60)组的激励水平就可能大于所说第一组阳极(60)。第二组阳极的激励水平基于由第一组阳极(60)累积的金属的电流携带能力。因此使用第一组阳极(60)淀积的金属作为导体,可使较高的电流值能加到基片12上,并且可使该金属连通到阴极拾取轮114。预定的时间之后,由第一组阳极(60)和第二组阳极(60)这两者淀积的累积金属抵达阴极拾取轮114。由第一组阳极(60)和第二组阳极(60)淀积的金属提供了以比头两组阳极(60)高的激励水平激励第三组阳极(60)的足够大的厚度。接下去,由第三组阳极(60)产生的附加累积金属(第三组阳极(60)正在向由第一和第二组阳极(60)填加的金属上淀积金属)最终抵达拾取阴极,使第四组阳极(60)能以比头三组还要高的激励水平被激励。在此方面,每一组阳极(60)大体都能积累基片12的电流携带能力,允许随后的阳极组(60)操作,向随后的阳极(60)施加较高的激励水平,因此在随后的组中产生较高的电淀积速率。最后,通过上述的依次激励,能够以期望的操作水平来激励设备10的每个阳极(60)组。
如以上所用的,术语“阳极组60”旨在表示每个阳极60组都可能包括一个或多个阳极60。在此方面,设备10的设计方案允许把每个阳极60都连接到它自己的单独的电源上,即整流器上。
通过以下实例来说明本发明的特殊实施例,这些实例仅是举例说明,不希望本发明受它们的限制。过程参数、材料、技术、和操作的各种修改对本领域中的普通技术人员来说都是显而易见的。除非另有说明,实例中规定的所有组分和百分比全是按重量计的。
虽然本发明可应用于许多金属的电淀积、这是很有益的,并且这些金属包括铜、金、银、镍、锡、锌、黄铜、铬、铂、钨,但铜是电子学应用的典型金属。铜的高导电性、可焊接性、和易于电镀性使铜成为最优选的金属。
为了产生有效的铜电淀积,必须在电解池中存在足够大数量的铜(一般是铜的硫酸盐)、氯化物、和硫酸。按本发明,电解液包括从约50到约80g/l范围的硫酸铜、从约为0至约为30ppm范围的氯离子、和从约50到约70g/l范围的硫酸。电解池的温度也是影响电解过程的性能的一个参数。在此方面,一个典型的温度操作窗口的范围是从约20℃-约95℃。按本发明,优选的温度范围是约35℃-80℃,最优选的温度范围是约50℃-70℃。
以下的实例基于使用以上所述的并示于附图中的设备。如图1所示,在槽20中设有28个阳极60。把阳极60分成7个阳极60组,每个阳极组都连到它自己的单独的电源上。具体来说,每组的7个阳极60都连接到一个整流器上,7个整流器产生送到特定组的每个阳极的电流都相同。四个阳极组确定了在附图中用“A”、“B”、“C”、和“D”所表示的“处理区”。在下述实例中,鼓50由橡皮制成,其长度为26英寸,直径为30英寸。使用了测射涂敷约2000埃铜的、厚度为3密耳的、Kapton聚合物片。该聚合物片是14英寸宽。水性电淀积池由以下材料构成1)硫酸铜的五水合物 400g/l2)硫酸 65g/l3)氯化物 25ppm电解池的温度保持在约55℃-约65℃。
本领域的普通技术人员应该理解,电淀积铜的最终厚度取决于设备的线速度,即基片穿过区域A-D的速度,该厚度还取决于通过阳极60加到电解池的电流密度。
下面的实例表示以不同的“线速度”和加到阳极60的不同激励水平操作的上述设备的运行情况。
例1(基片速度3.15英尺/分钟)区域A 区域B 区域C 区域D长度(英寸)10.50010.50010.50010.500安培/区域 150 150 150 150时间/区域(秒) 16.66716.66716.66716.667区域电流密度 146.939 146.939 146.939 146.939(安培/英尺)铜重量(克)0.825 1.650 2.474 3.299铜厚度(密耳) 0.039 0.078 0.117 0.156片电流密度274793274793274793274793(安培/英寸2)例2(基片速度2.6英尺/分钟)区域A区域B 区域C 区域D长度(英寸)10.500 10.50010.50010.500安培/区域 150 400 660 840时间/区域(秒) 20.192 20.19220.19220.192区域电流密度 146.939 391.837 646.531 822.857(安培/英尺)铜重量(克)0.9993.664 8.061 13.657铜厚度(密耳) 0.0470.173 0.381 0.646片电流密度226814 226814226814226814(安培/英寸2)例3
(片速度1.6英尺/分钟)区域A 区域B 区域C 区域D长度(英寸)10.500 10.500 10.500 10.500安培/区域 270 500900900时间/区域(秒) 32.813 32.813 32.813 32.813区域电流密度 231.429 489.796881.633881.633(安培/英尺)铜重量(克)2.557 7.970 17.713 27.456铜厚度(密耳) 0.121 0.377 0.837 1.298片电流密度159517 145976 142457 141435(安培/英寸2)在以上所列的表格中,“安培/区域”表示加到一个特定区域的总电流。“时间/区域”表示基片暴露到一个特定区域的时间(以秒为单位)。“区域电流密度”表示在一个特定区域的有效阳极表面测得的电流密度。“铜重量”代表在一个特定区域后在基片12上淀积的铜的累积重量(以盎司为单位)。“铜厚度”表示在一个特定的区域后在基片12上淀积的铜的累积厚度(以密耳为单位)。“片电流密度”表示流过片的、即流过基片12上的金属的电流密度。
比较这些表格可以看出,“线速度”和“电流密度”对电淀积的铜的最终厚度的影响结果,并且还可以看出本发明的优点。
在例1中,基片12以3.15英尺/分钟的速度穿过设备10。基片12以此速度暴露于每个区约16.7秒。在例1中,加到每个区域的电流是150安培。就此而论,用约为21至22安培的电流激励每个区域中的每个阳极。每个区域的电流密度约为146.9安培。因此,加到每个区域的电流和在阳极表面实际存在的电流之间的差别极小。换言之,以热的形式消耗掉或损失掉的能量极小。在这些操作条件下,铜的积累几乎是成比例进行的。换句话说,每个区域给基片12增加约0.825克铜,增加的厚度是0.039密耳。通过阴极部件114检测到的穿过在基片12上累积的金属的实际电流密度约为274793安培。如果让流过每个区域的电流相等,那么基片12上铜的积累对每个区域来说全是均匀一致和相似的。
例2说明的操作条件是基片12的速度是2.6英尺/分钟,加到每个区域的电流按区域增加。因此,加到区域A的电流是150安培,加到区域B的电流是400安培,加到区域C的电流是660安培,加到区域D的电流是840安培。基片12以相同的操作速度暴露于每个区域约20.2秒。在这些条件下,在基片12上积累铜急骤增加。如例2所示,基片在区域A淀积的铜为0.999克。在区域B的末端,铜的重量增加到3.664克。在区域C的末端,铜的重量增加到8.061克,铜的厚度为0.381密耳。到基片12从区域D处离开时,淀积的铜已是13.657克,铜的厚度是0.646密耳。
在例3中,线速度减到1.6英尺/分钟。基片12以此速度暴露于每一区32.813秒。在比例中,对于电流来说,加到区域A的是270安培,加到区域B的是500安培,加到区域C和D的是900安培。即使在这样高的电流分布下,在有效阳极表面的实际电流密度也相当接近于加到每个区域的电流密度。在这一方面,由于本发明的结构和操作特征,使加到阳极60的功率以热的形式的损失不到2%。在例3中,在区域A,电淀积到基片12的铜为2.557克,使基片12积累的铜的厚度为0.121密耳,在区域B之后,电淀积到基片12上的铜为7.970克,铜的厚度为0.377密耳。在区域C的末端,在基片12上淀积铜17.713克,产生的厚度为0.873密耳。到基片12离开区域D的时刻,淀积的铜是27.456克,最终的厚度约为1.3密耳。
如例3所示,若线速度较慢,则基片12在每个区的铜的积累急骤增加,并且铜的增加又使可加到基片12上的电流明显变大,从而进一步加快了电淀积过程。
本发明的结果例如是可以得到几乎没有或根本没有边缘效应的铜涂层,即,铜涂层在其整个主体上的厚度以及沿其边缘的厚度全都是均匀一致的。用这里描述的方法电淀积的铜的另一个优点是其物理性能的改进。对于1盎司铜箔有超过5%的延伸度就代表这样一种改进。这种改进表明,和在柔性聚合基片上按常规的方法电淀积1盎司铜箔相比,本发明的铜箔的延伸度约为传统方法铜箔的延伸度的3倍。此外,按本发明的电淀积的铜的塑性也得以改善,因此使在加工或使用期间铜碎裂或失效的趁势减至最小。
由本发明得到的其它的优点当中还有生产的最终产品的优越特性。一个优点是,用本发明的方法和设备生产的电淀积铜箔,和常规的电淀积铜箔相比,具有大得多的塑性。例如,对于1盎司的铜箔测得的延伸度百分数是28%左右。还有,如先前所述,淀积的铜金属根本没有边缘效应,并且电淀积的铜的厚度在淀积铜的整个区域基本上是均匀的。
我们相信,本发明的涂敷金属的聚合膜的延伸度和塑性都增大的原因是电淀积金属的均匀积累。和传统方法相比(传统方法一般需要几次穿过多个电解池),本发明的方法不把每个金属层都暴露于空气。电淀积的金属层是均匀、连续的,没有任何条纹区,即是金属的不可识别层。因此,本发明的电淀积金属区不包含金属氧化物或气载污物,二者之中的任何一种都将导致变脆的层或高应力集中区域。因此,本发明的电淀积金属极少可能发生初始断裂,和常规方法制造的有电淀积金属涂层的聚合膜不同。
图10表示按例1的方法制造的在Kapton上的电淀积铜箔的侧视显微照片。该照片表示在基片12上只有一个均匀、连续的铜金属层。这和图11的显微照片形成强烈的对比。图11是用典型的工业上通用的电淀积方法生产的常规产品的侧视显微照片。图11表示在基片上淀积的铜金属有不同的层。每个条纹对应于在一个有多个电解池的设备中的一个电淀积循环的结束和下一个电淀积循环的开始。这些条纹区极有可能是高应力集中区。
至今,已参照向不导电的聚合片电淀积金属描述了本发明,随后可使用该聚合片形成柔性的电子学电路。按照本发明的另一方而,可使用设备10向移动的片直接淀积印刷电路图案,如图11-13所示,其中用W代表片。按本发明的这一方面,片W一般包括一个由不导电材料构成的薄的柔性条或膜200,膜200的一侧由一个薄的金属层202覆盖,如图11-12b所示。通过常规公知的技术,用抗淀积的掩蔽材料204掩盖膜200的金属覆盖侧,以确定多个电路图案206。图案206是由基础金属层202的暴露的、未曾屏蔽的区域确定。在图11所示的实施例中,屏蔽该片W的中央部分,使外露的、未曾屏蔽的基础金属202的一个连续带208沿片W的每个边缘延伸。形成每个图案206的基础金属层202的外露的未曾屏蔽的区域与形成带208的基础金属202的外露的未曾屏蔽区域连通。在图11所示的实施例中,相邻的图案206的取向相反,因此相邻的图案206伸向片W的相对的边缘。
条200可由任何柔性的不导电材料构成,在条200上的层202可以是任何可淀积的金属。厚度为几个密耳并且加有约为1700埃的金属的塑料膜或聚合膜在按本发明淀积图案方面已提供了满意的结果。虽然可以使用任何一种可淀积的金属,但金属层202最好是铜。重要的是,要形成电路图案206,以使图案206的每一分支206a或其一部分都与带208沟通。如下面将要更加详细描述的,少部分电路图案206可能要与图案206的连续分支或引线完全隔离开来。图12A大体表示出图11的片W的剖面图,其中表示不导电的聚合膜或条200、金属层202、以及确定图案206的分支206a的抗淀积屏蔽材料204。
现在讨论形成电路图案206的方法。按照如图1A和1B大体描述的方式将片W引入设备10。具体来说,让片W在导引轮112上通过并移向鼓50,并且穿过槽20中的电解液在鼓50上前进。片W以此方式穿过在鼓50和阳极60之间确定的间隙90,电路图案206(即,基础金属层202的外露的、未曾屏蔽的区域)要面对阳极60的有效阳极表面80。片W在阴极拾取轮114上离开电解液,金属层202的外露部分与轮114接触,因此当向阳极60提供电流时,层202的外露金属在电沉积过程中起阴极的作用。
按先前描述过的方式,分组激励阳极60,每组包括一个或多个阳极60,沿片W的前进方向每个相继的阳极60组的激励水平都高于前一组的激励水平。显然,因为金属向形成图案206的金属层202的外露部分以及带208淀积,所以可利用这个较厚金属的增大的电流携带能力使随后的阳极组具有较高的激励水平。在这方面,因为图案206具有与带208沟通的连续部分,所以沿片的长度方向存在连续性,使穿过电路分支206a和穿过带208到阴极拾取轮有较大的电流流过。因为在电路图案206和带208中的金属是连续的,所以可把流向随后区域的电流加大到较高值,从而加大了形成电路图案206的金属的淀积量。如以上所述,图案206可以包括不和电路图案206的分支206a或带208直接沟通的小型隔离区206b。就这些区域而论,我们相信,金属的下层202,即在抗电淀积剂204下方的层202的区域,可提供足够大的电流携带能力,以把增大的电流引向分支206a和带208,从而使金属在这些微小区域的积累不会烧毁或损坏片W。就此而论,因为通过阳极60加到片W上的绝大部分电流都将穿过图案206的分支206a并穿过带208引向阴极114,所以在屏蔽材料204下方的大面积基础金属层202就足以消耗流到图案分支206a和带208的积累区的电流,并使区域206b能承受较高的电流值。然而将会看到,正是在分支206a和带208上累积的金属的连续性和增大的电流携带能力,才能向设备的随后的区域施加较高的激励水平,并且区域206b在整个外露金属层202中仅占一个相当小的面积。
图12B示意地说明在基础金属层202的外露的、未曾屏蔽部分积累金属的过程。在图12B中,积累的金属用标号214表示。在电路图案206已经积累到一个期望的厚度后,通过常规公知方法除去屏蔽材料204,暴露出从基础金属层202伸出的累积的铜图案。然后,通过蚀刻过程除去基层202,在膜200上留下期望的铜积累图案206。然后从图案206上除去(即,分离)铜带208,在膜200留下露出的图案206。
图13表示片W的一个替换实施例,其中在片W上中心定位多个相同的图案216,它们彼此沟通,从而形成图案216的一个连续的带。每个图案216包括一个中心部分216a,它具有多个从这里延伸的引线或分支216b。图案216一般是对称的,并且对相邻的图案216进行安排,使它们的引线216b彼此连通。在图13中,分隔线“P”用于表示和识别分开的图案216。图案216的这种安排产生了沿片W的外露金属202的一个连续的通路。按先前描述过的方式利用外露金属的这种连续性,以便于向片W施加增大的电流。具体来说,通过一个初始组阳极60向图案206淀积的金属向片W提供增加的电流携带能力,使随后的阳极60组具有较高的激励水平。从以上所述显然可以看出,沿片W必须存在外露金属的连续性,才能把通过阳极60施加的电流通过片W引向阴极拾取轮114。
在按本发明积累了图案216以后,通过常规公知方法除去屏蔽材料204和基础金属层202,露出由淀积的金属形成的铜的图案。然后,沿分隔线“P”将各个图案216彼此分开,从而形成各个分开的电路。
因此,本发明提供一种在柔性的不导电的聚合片上形成电路图案的方法,该方法除了减小了形成时间外,还能提供一种延伸度和塑性都得到改善的电路。
以上参照优选实施例描述了本发明。本领域的普通技术人员在阅读并理解了本发明书后会作出许多其它的修改和替换。我们期望,他们作出的所有改进和替换都包括在所附权利要求书及其等价物的范围之内。
权利要求
1.一种电解槽,包括一个槽,用于保持电解液;一个鼓,设在所说槽中,可绕一水平轴转动,所说鼓具有不导电的圆柱形的外表面;多个具有均匀横断面的细长的,相同的阳极,它们围绕所说鼓的外表面设置,所说多个阳极在一起形成一个与所说鼓的外表面分开的,并且与该外表面形状一致的、大体连续的,圆柱形表面,每个所说阳极至少有一端突出穿过所说槽;多个电源;以及连接装置,用于把相邻阳极的一个或多个所说突出端组连接到每个电源。
2.如权利要求1的电解槽,其中所说阳极是具有均匀棱柱横断面的柱形。
3.如权利要求2的电解槽,其中所说阳极并排设置,并且每个所说阳极围绕平行于所说鼓的轴线的一个轴都是对称的。
4.如权利要求1的电解槽,其中每个所说阳极都具有矩形的横断而,并且具有两个相对的有效阳极表面。
5.如权利要求4的电解槽,其中每个所说阳极都可相对于所说鼓沿两个方向安装,所说两个相对的有效阳极表面之一在所说两个方向中的每一个方向上都面对所说鼓。
6.如权利要求1的电解槽,其中所说阳极包括由高导电性第一金属材料形成的一个内芯,和由对电解液不活泼的导电的第二金属材料形成的一个外壳。
7.如权利要求6的电解槽,其中所说阳极是由钛-铜共挤压形成的,其中的铜形成所说内芯,钛形成所说外壳。
8.如权利要求1的电解槽,其中在所说阳极和所说鼓之间的间距小于1英寸。
9.如权利要求1的电解槽,其中所说的槽由一种不导电材料形成。
10.一种用于电淀积金属的设备,包括一个槽,用于保持电解液;一个鼓,设在所说槽中;多个围绕所说鼓并排设在所说槽中的、细长的、相同的阳极,每个所说阳极至少有一端穿过所说槽以便与一个电源连接,并且至少有两个不同的有效阳极表面沿所说阳极的长度方向延伸;以及把所说阳极安装到所说槽上的装置,其中所说至少两个不同的有效阳极表面之一的位置要面对所说鼓。
11.如权利要求10的设备,其中所说的阳极是均匀横断面的柱,并且包括由强导电性的第一金属材料形成的一个内芯和由对电解液不活泼的导电金属材料形成的一个外壳。
12.如权利要求10的设备,其中所说阳极具有矩形的横断面,由相对的表面确定所说有效阳极表面,并且所说阳极由钛-铜共挤压形成,其中的铜形成所说内芯,钛形成所说外壳。
13.如权利要求10的设备,其中每个所说阳极围绕一个中心轴都是对称的,并且在装到所说槽上时每个阳极都平行于所说鼓的轴。
14.如权利要求12的设备,其中每个所说阳极都可连到一个单独的电源。
15.一种向具有薄层金属层的非金属电绝缘基片上电镀金属的设备,包括一个槽,用于保持具有一定浓度的要淀积的金属离子的电解液;一个圆柱形的鼓,设在所说槽中,所说鼓具有一个不导电的外表面,并且可绕一个固定轴旋转以使所说基片穿过所说槽;多个细长的阳极,它们设在所说槽上并且围绕所说鼓的不导电的外表而并排设置,每个所说阳极都沿大体平行于所说鼓的轴的一个轴延伸,并且具有至少确定两个有效阳极表面的一个均匀的横断面;把所说阳极安装到所说槽上的装置,其中每个阳极的所说至少两个有效阳极表面之一面对所说鼓,并且与相邻的阳极对齐,以确定一个围绕所说鼓的、大致连续的、有效阳极形成表面,所说有效阳极形成表面与所说鼓的外表面一起确定了一个厚度大致均匀的间隙;至少一个和所说阳极相连的电源;以及一个位于所说槽的外部的阴极部件,当基片离开所说槽时阴极部件与所说基片的金属部分啮合。
16.如权利要求15的电镀金属的设备,其中所说阳极是矩形横断面的细长柱。
17.如权利要求15的设备,其中把所说阳极逐个安装到所说槽上,使每个阳极的一端穿过所说槽延伸,所说的这一端可以连接到一个电源上。
18.如权利要求17的设备,其中一个或多个相邻阳极的组连到同一个电源上。
19.如权利要求15的设备,其中所说阳极包括由高导电性的第一金属材料形成的一个内芯和由对电解液不活泼的第二导电金属材料形成的外壳。
20.如权利要求19的设备,其中所说阳极是由钛-铜共挤压形成的,其中的铜形成所说内芯,钛形成所说外壳。
21.如权利要求15的设备,其中在所说阳极和所说鼓之间的间距小于1英寸。
22.一种向具有金属基片上电淀积金属的电解槽,所说电解槽包括一个槽,用于保持电解液;一个在所说槽中的不导电的,弯曲的、扁平表面,它确定了所说基片移动的路径;多个细长的相同的阳极,每个阳极都有一个均匀的棱柱横断面,至少确定两个有效阳极表面;把每个阳极安装在所说槽中的装置,其中所说至少两个有效阳极表面之一面对所说不导电表面,并且其中所说阳极的一部分延伸穿过所说槽,相互靠近地并排设置阳极,以便在不导电表面和所说阳极的有效阳极表而之间确定一个大体连续的均匀间隙;连接器装置,用于把一个或多个相邻阳极的组连接到分开的电源上;以及在所说槽外部的阴极部件,当基片离开所说槽时与所说基片的金属部分啮合。
23.如权利要求22的电解槽,其中所说弯曲、扁平的表面是由绕一固定轴旋转的鼓确定的,并且每个所说阳极围绕一个阳极轴都是对称的,阳极轴平行于所说鼓的轴。
24.如权利要求22的电解槽,其中所说阳极包括由高导电性第一金属材料形成的内芯,和由对电解液不活泼的第二导电金属材料形成的外壳。
25.如权利要求24的电解槽,其中所说阳极由钛-铜共挤压形成的,其中铜形成所说内芯,钛形成所说外壳。
26.如权利要求22的电解槽,其中在所说阳极和所说鼓这间的间距小于1英寸。
27.如权利要求22的电解槽,其中所说的阳极具有一个矩形的横断面,通过其相对的表面确定所说有效阳极表面,并且所说阳极是由钛-铜共挤压形成的,其中铜形成所说内芯,钛形成所说外壳。
28.一种向非金属电绝缘的基片上电镀金属的方法,该方法包括如下步骤a)向非金属电绝缘基片淀积薄层金属;b)沿着由不导电表面确定的路径、按预定方向移动所说基片,使所说基片的所说金属侧背离所说表面,将所说表面设在电解液中,并使多个阳极面对并靠近电解液以便在它们之间确定一个细小的均匀间隙;c)让所说基片的所说金属侧在位于所说电解液外部的导电的阴极上通过;以及d)当所说基片通过所说电解液时使每个电极组具有不同的电流密度,以便在所说移动的基片上连续电淀积金属。
29.如权利要求28的方法,其中在每个相继的阳极上的电流密度是相同的或者是较大的。
30.如权利要求28的方法,其中所说不导电表面大体是圆柱形的,所说阳极是平行于所说大体圆柱形表面延伸的细长柱。
31.一种向非金属电绝缘基片电淀积金属的方法,该方法包括如下步骤在电解液中设置多个并排靠紧排列的细长阳极,每个阳极具有一个与相邻阳极的有效阳极表面对齐的有效阳极表面,从而形成大体连续的有效形成表面;移动具有不导电衬底的薄层金属,使其通过所说电解液,并通过所说连续的有效形成表面,同时在通过时还要保持在所说金属和所说形成表面之间的预定均匀间距小于1英寸;使所说金属在离开所说电解液时通过位于所说电解液外部的一个阴极拾取装置;以及对由一个或多个相邻阳极构成的组进行电激励,所说阳极的每个相继的组具有比它前边的组更高激励电平。
32.一种向非金属电绝缘基片上电淀积金属的方法,包括如下步骤a)沿一个预定路径移动具有薄层金属的不导电基片,使所说基片首先穿过电解液、通过设在所说电解液中的多个阳极,然后越过设在所说电解液外部的导电阴极表面,所说基片上的所说薄层金属面对所说溶液中的所说阳极,并与所说导电阴极表面啮合;以及b)以不同的激励水平电激励由一个或多个阳极组成的组,其中每个相继的阳极组都具有比前一组高的激励水平。
33.如权利要求32的方法,其中一个特定的阳极组的激励水平是依据所说基片通过所说特定组时基片上的金属的电流携带能力。
34.按权利要求28的方法制造的一种电淀积金属涂敷的聚合膜。
35.如权利要求34的金属涂敷的聚合膜,其中所说的聚合膜是聚酰胺。
36.如权利要求35的金属涂敷的聚合膜,其中所说聚合膜是聚酯。
37.如权利要求35的金属涂敷的聚合膜,其中所说金属是铜。
38.如权利要求37的金属涂敷的聚合膜,其中所说铜是1盎司的箔,所说聚合膜的延伸度至少等于15%左右。
39.一种在非金属电绝缘基片上形成印刷电路的方法,包括如下步骤a)向位于柔性不导电材料的一个细长条的一侧上的导电材料层印制抗淀积剂,留下沿条的长度延伸的导电层的一个外露的连续带,一个或多个印刷电路图案与所说带沟通;b)沿预定的路径移动具有印刷电路的条,其中所说条首先穿过电解液并通过设在所说电解液中的多个阳极,然后越过设在所说电解液外部的导电阴极表面,在所说条上的导电层的所说连续带面对所说电解液中的所说阳极,并且与所说导电阴极表面啮合;以及c)以不同的激励水平电激励由一个或多个相邻的阳极构成的组,其中每个相继的阳极组都具有高于前一组的激励水平。
40.如权利要求39的方法,进一步还包括如下步骤d)除去所说抗电淀积剂;以及e)从所说基片的非图案区上蚀刻掉所说导电层。
41.如权利要求40的方法,进一步还包括如下步骤从导电层的所说连续带上分开所说印刷电路。
42.如权利要求39的方法,其中特定的阳极组的激励水平是基于当所说条通过所说特定组时连续带的金属的电流携带能力。
43.按权利要求39的方法制作的一种印刷电路。
44.一种在非金属电绝缘基片上形成印刷电路的方法,包括如下步骤a)提供覆盖一个导电层的柔性不导电材料的一个细长条;b)向导电层印刷一种抗电淀积剂,留下外露的多个图案和彼此连接每个图案的一个带,从而形成沿所说条的长度延伸的导电层的一个连续的外露区域;c)沿一预定路径移动具有图案的条,其中所说条首先通过电解液并通过设在所说电解液中的多个阳极,然后通过位于所说电解液外部的导电阴极表面,所说条上的导电层的所说外露区域面对所说电解液中的所说阳极,并且与所说导电的阴极表面啮合;以及d)以不同的激励电平电激励由一个或多个个阳极组成的组,其中每个相继的阳极组都具有比其前一组高的激励水平。
45.如权利要求44的方法,进一步还包括如下步骤d)除去所说抗淀积剂;以及e)从所说基片的非图案区域蚀刻掉所说导电层。
46.如权利要求44的方法,其中一个特定的阳极组的激励水平基于所说基片通过所说特殊组时外露金属的电流携带能力。
47.按权利要求44的方法制造的一种印刷电路。
48.一种在非金属电绝缘基片上形成印刷电路的方法,包括如下步骤a)向位于柔性不导电材料的细长条的一侧上的导电材料层印制抗淀积剂,从而沿所说条的长度留下所说导电层的外露的连续区域,所说区域包括多个印刷电路图案;b)沿一预定路径移动具有印刷电路的条,使所说条首先通过电解液并通过设在所说电解液中的多个阳极,然后通过位于所说电解液外部的一个导电阴极表面,在所说条上的导电层的所说连续区域面对所说电解液中的所说阳极,并且与所说导电阴极表面啮合;以及c)以不同的激励水平电激励由一个或多个相邻阳极组成的组,其中每个相继的阳极组具有比前一组高的激励水平。
49.如权利要求48的方法,进一步还包括如下步骤使所说印刷电路彼此分开。
50.如权利要求48的方法,其中一个特定的阳极组的激励水平基于所说条通过所说特定组时连续区的金属的电流携带能力。
51.按权利要求48的方法制造的一种印刷电路。
全文摘要
一种电解槽,包括:一个槽,用于保持电解液;一个鼓,可绕一水平轴转动,具有一个不导电的圆柱形的外表面,它设在槽内;以及,多个细长的、相同的阳极,它围绕鼓的外表面排列。这些阳极在一起形成一个大体连续的、圆柱形的表面,该表面与鼓的外表面间隔开,且二者的形状大体符合。每个阳极至少有一个突出穿过槽的端部。为多个电源一起提供连接装置,以便把一个或多个阳极的突出端连接到每一个电源上。
文档编号C25D5/54GK1195716SQ9711002
公开日1998年10月14日 申请日期1997年4月4日 优先权日1997年4月4日
发明者托马斯·J·艾米, 罗伯特·D·德威特, 亚当·G·贝, 彼特·佩卡姆, 罗纳德·K·海恩斯 申请人:古尔德电子有限公司
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