专利名称：用于电解处理板状产品的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对设置在其中的板状产品进行电解处理的装置和方法。这样
的装置和方法能被用于印刷电路板和印刷电路箔的生产，并且也可用于半导体晶片、太阳 能电池、光电池和监控板。
背景技术：
目前半导体工业中的芯片制造者正致力于引进所谓的65纳米结构 (Computertechnik(10)，2007)。更小的45纳米结构也在发展进程中。然而，这些尺寸也只 是在研发更小结构的过程中的中间步骤。基于半导体构件的不断前进的小型化技术，对于 具有芯片载体的印刷电路板的制造者提出了新的挑战，以使他们的产品适应新的条件。这 意味着，如果他们想留在市场中，对于例如大约25微米尺寸结构的现时需求必须实现。同 时，已经明确的是在不久的将来尺寸将变得更小。不再可能利用今天在印刷电路板产品中 传统的方法和装置实现具有必需品质的如此精确的结构。在结构小型化中，要考虑到具有 不规则轮廓的结构、甚至桥接(短路)或断路。另外，还已证实的是所安装的金属层的均匀 度不够。因为这样生产的电路的电特征将以一种不可预见的方式被削弱，这是不能接受的， 这意味着该电路板将必须丢弃。 对于印刷电路板的高精确度生产的上述需求，伴随着要求能够尽可能地以成本有 效的方式重复地大量生产这些印刷电路板。尤其是对于生产具有上述尺寸的非常精确的结 构而言，能够形成具有尽可能均匀层厚的所需金属层是特别重要的。否则，所形成的不均匀 的结构轮廓(宽度、侧面、高度)会对小型化设置限制。 为了工件的湿式化学处理，比如为了金属化或为了蚀刻，工件要接触处理流体，比 如通过浸入包含处理流体的容器或通过在工件的表面上实施处理流体喷射。这样，工件能 以成批的方式或借助于连续的传送器被引导通过处理系统，在所述的传送器上工件被处 理。在处理期间，工件能被保持在竖直位置或水平位置。后者特别地适用于连续输送中的 板。比如，印刷电路板一般以竖直位置在浸渍槽中进行处理或在连续传送系统中进行处理， 在上述的连续传送系统中工件保持在水平位置并连续传送(例如W098/374A2)。在后一种 情形中，处理流体能例如在静止的镀槽中被保持，工件被引导穿过所述镀槽。
对于电镀，通常有利的是使用于金属沉积的处理流体运动，例如通过吹入空气，这 样，在待处理工作表面处尤其是工件的小孔中就会发生充分的流体交换。另外，还可设置喷 嘴，比如用于传送处理流体至工件表面，并且其喷嘴开口低于液面。 例如US-A4622917公开了一种用于无电金属镀的装置，其中印刷电路板以竖直位 置保持在镀槽容器中，如此浸入处理流体中。印刷电路板的两面都安装流体分配器，所述流 体分配器通过限定壁与处理区域分开，这些壁面向印刷电路板且包括多个孔，印刷电路板 位于所述处理区域内。在处理期间印刷电路板以与通过孔产生的液流垂直的角度来回运 动。流体分配器以交替的方式用于液体的入流和抽除，一个流体分配器供通至印刷电路板 一侧的流体入流所用，而另一个流体分配器同时从印刷电路板的另一侧抽出流体。因此流体以交替的方式流进一个或流进另一个方向。该操作方法能在工件表面还有印刷电路板内 孔壁的表面产生均匀涂覆。 另外，DE 4133561 Al描述了一种用于电镀的装置，其用于改善印刷电路板表面的 处理。在该装置中，多个产品项目以竖直位置固定在产品载架上。在处理期间，产品在电镀 镀槽中受到垂直的、线性上下运动，以及同时水平的、圆形运动或垂直的、圆形运动，以及同 时水平的、直线运动或垂直的圆形运动，以及同时的水平的、圆形运动。特别地，这将除去随 着反应产物中而形成的空气或气体气泡。 另外，DE 4322378 Al明确说明了一种用于印刷电路板表面处理的设备，电路板以 水平工作位置被传送，同时进行处理。该电路板进行复合运动，其包括相对于处理溶液彼此 独立的两个自主相对运动，其中电路板在水平面中在一个输送方向上的纵向延展路径上执 行第一连续滑动，与此同时，一第二运动包含快速连续强烈的脉冲振动式振荡。该振动式振 荡能在电路板的平面上进行。该装置能加强位于孔内和所述孔周围的流体的扩散，并因此 为材料输送至界层提供相当大的加速度。 列举出的用于运动液体的方法具有多个缺点，其中最重要的是，不论在关于时间 上还是至少部分地在关于位置上，液体运动在处理效果的必要均匀性方面都不具备所需的 效果。特别是，提到的文献没有提到均匀的电解处理。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种装置，通过它，在电解处理中能获得工件上处
理流体的均匀效果。更特别地，目的是在时间上恒久性以及同时在整个工件表面的均匀处 理方面均获得工件的处理效果的均匀性，例如以在所沉积的金属层中获得层厚的均匀分 布。另外，本发明的另一个目的是提供一种装置，通过它，使所述效果能以受控方式被调节。 另外，本发明的另一个目的是在产品的表面上和任何小孔内获得有效质量传递，为此，使处 理流体有效地穿过通孔，以及用新鲜流体连续有效地提供给盲孔和其它结构。因此，能保证 在产品和孔洞(包括盲孔和其它结构)的处理表面得到均匀流动，即，在时间平均值下以基 本上同等强度的方式向每个表面元件提供流体。也能完成对越来越薄的箔的均匀处理。另 外，该处理方式能使处理速度更快。另外，本发明的另一个目的是保证使得对于实现上述的 目的而言必须的装置具有成本有效的设计。另外，本发明的另一个目的在于获得前述对于 传统竖直方式输送和连续传送模式的需求，其中产品能以竖直或水平定向被引导。本发明 的还一个目的在于提供一种用于对产品进行电解处理的装置和方法，借助于该装置和方法 前述要求能够实现。 上述的目的通过权利要求1中的电解处理装置和权利要求16中的电解处理方法 实现。本发明优选的具体实施例在从属权利要求中列举。 至于下述说明书和权利要求书中所使用的术语"设置为相对地定位"，指的是相对 地定位的物体和产品处理表面或相应处理平面之间的空间关系，产品或相应处理平面位于 其中。该空间关系使得从产品表面的表面元件或产品所位于的相应处理平面延伸的法向矢 量能与该相对地设置的物体相遇，而不管是否有任何物体设在产品和各个物体之间与否。
至于下述说明书和权利要求书中同时使用的术语"板状产品"和"板状工件"，指的 是这样的物体，其针对多种应用领域以未处理或湿式化学处理形式所产生，这些领域例如用于印刷电路板工业(印刷电路板、印刷电路箔)，用于晶片技术，用于生产金属化的玻璃 板或为其它目的、监控板和集电器而处理的玻璃板，用于光电技术(光电池)或用于传感器 技术(光敏电池)。板状产品和工件被认为基本上呈板状，即，具有基本上呈平面的处理表 面，术语"具有基本上呈平面的处理表面"是指产品或相应工件的主表面不能精确地彼此平 行地延伸(例如《±10° )，并且结构能包含在其主表面上。 至于下述说明书和权利要求书中使用的术语"处理表面"，是指产品顶侧上的表 面，即除任何可能的孔壁外的产品表面。处理表面不同于有用表面。后者只是包括对于产 品功能特征而言的有用的区域，即比如除边缘外。 至于下述说明书和权利要求书中使用的术语"湿式化学处理"，指的是一种表面处 理，其使用化学流体来进行，例如化学或电解金属镀、化学或电解蚀刻、化学或电解脱脂、或 电解阳极化。术语"电解"是指使用电流的湿式化学表面处理，例如金属被电解沉积，金属 以任何其它的方式被电解溶解或处理，例如电解清理或阳极化。 至于下述说明书和权利要求书中所使用的术语"振荡(相对)运动"和"以振荡的 方式运动"，是指在两点之间来回运动。 根据本发明的装置和方法用于使用处理介质对板状产品进行电解处理，所述产品 设在所述装置中，并包括至少一个基本上平面的处理表面。处理介质为处理流体。
根据本发明中的装置包括
i)用于将产品保持在装置中的设备， ii) —个或多个流动设备，每个流动设备包括至少一个喷嘴并且被设置成与产品 相对地定位， iii) —个或多个相对电极，其相对于处理介质是惰性的(尺寸稳定)并平行于至 少一个处理表面设置， iv)用于在平行于处理表面的至少一个方向上在一侧的产品和另一侧的流动设备 和/或相对电极之间产生相对运动的装置。 根据本发明的另一个具体实施例，替代本发明装置所具有的每个都包括至少一个 喷嘴的流动设备或附加于所述流动设备的是，本发明装置可具有一个或多个流动构件，每 个流动构件包括至少一个桨状的流动元件。因此通常可设置流动产生装置，其包括具有喷 嘴的流动设备或具有桨状流动元件的流动构件，或两者兼具。因此，至于在本发明说明书和 权利要求书中所述的包含喷嘴的流动设备的说明也可应用至包括桨状流动元件的流动构 件上。 该产品能优选地在处理操作期间浸入至处理介质中。这可通过将用于保持产品的
设备设置成使产品能在处理操作期间浸入到处理介质中来实现。 根据本发明中的方法包括下述步骤 a.提供一种装置，其包括 i)用于保持产品的设备， ii) —个或多个流动设备，每个流动设备包括至少一个喷嘴并与产品相对地定位，
iii) —个或多个相对电极，其相对于处理介质是惰性的(尺寸稳定)并平行于至 少一个处理表面设置， iv)用于在平行于处理表面的至少一个方向上在一侧的产品和在另一侧的流动设备和/或相对电极之间产生相对运动的装置；
b.将产品浸入处理介质中；禾口 c.在平行于处理表面的至少一个方向上移动产品和/或流动设备和/或相对电 极，即独立移动产品或独立移动流动设备或独立移动相对电极或产生所列对象中的至少两 个的组合运动，这样在平行于处理表面的至少一个方向上在一侧的产品和另一侧的流动设 备和/或相对电极之间产生相对运动。 同样地，关于本发明中的方法，在本发明一个替换性的具体实施例中，代替本发明 方法中使用的流动设备或除此之外还有的是，本发明方法中可使用一个或多个流动构件， 每个流动构件包括至少一个桨状的流动元件。 使用根据本发明中的装置和方法，可实现板状工件处理表面的特别均匀的电解处 理。更特别地，板状工件的所有处理区域都能在实际上相同的条件下被处理。这既包括工件 的外部处理表面，也包括孔，尤其是盲孔和通孔。这样能够在处理中实现非常恒定的层厚， 从而使得即使最精确的导体结构(条带状导体、焊盘)也能以可靠的方式生产。另外，也能 保证高的处理速度。这是通过在产品的整个表面区域使用均匀强度的流动来控制的。
本发明装置中的流动设备用于向产品传送处理介质。因此，流动设备包括喷嘴， 处理介质能在压力下从喷嘴中出来，每个流动设备包括至少一个喷嘴或由至少一个喷嘴构 成。向流动设备提供处理介质。这更具体地借助于供给装置比如管、软管、箱子等来进行。 该流动设备通常借助于泵而被提供处理介质。另外，流动设备能固定在所述装置中。为此， 可使用特别适合的固定装置，例如框架，至少一个流动设备能被固定到所述固定装置。
引向产品的液流也可通过具有至少一个桨状流动元件的流动构件产生，所述流动 构件平行于产品(表面)运动以产生液流。如果在电解电池中使用这样的流动构件，则它 能设置在产品和相对电极之间，该相对电极例如为阳极。在这种情况下，对于其结构而言， 应注意避免遮挡电场线，否则将导致厚度方面不需要的差异。电场线遮挡的避免能够如下 实现，一方面，通过产品相对于流动构件的运动使屏蔽效应模糊或平衡。如此进行，使产品 和流动单元也能同时运动。产品和流动单元在这种情况下将彼此相对运动，从而在有关电 镀作业的时间水平和空间水平方面都能得到电场线的均匀性。另一方面，位于产品和阳极 之间的部件可以设计得尽可能薄。此方式和上述方式可二者择一实现或者均可实现。在另 一个具体实施例中，流动构件可设置在阳极后边(从产品方向上来看)，因此处理流体从流 动构件穿过相对电极流向产品。 如果要进行沉积或阴极脱脂，相对电极作为阳极连接至电流源。如果将进行电解 蚀刻或阳极化，相对电极被阴极极化。该相对电极相对于处理介质是惰性的(抵抗的)。这 是所谓的尺寸稳定电极。如果该相对电极是阳极，它们是不溶性阳极。这类阳极可特别地 由在所应用的处理条件下抵抗处理介质的材料来生产，例如钛或钽，所述材料也可以被涂 覆另一种传导材料，以避免一旦它受到阳极极化可能会产生的材料钝化。这类涂覆材料比 如是元素周期表第八族的元素，特别是铂、铱、钌以及它们的氧化物和混合氧化物。
为了实现工件的特别均匀的处理，相对电极可设置在流动设备和相应处理表面之 间。这样防止流动设备偏转或遮挡在工件和相对电极之间延伸的电通量线，使相对电极和 工件之间的空间内没有干扰结构。因此获得均匀的通量线。然而，喷嘴的开口自身可位于 由相对电极的后侧形成的平面和处理表面之间的区域中。溶液能穿过相对电极提供给喷嘴开口。在这种情况下，流动设备不妨碍相对电极和产品之间的空间内的通量线的无阻形成， 因为它们基本上位于该区域之外，。 为了使在产品的结构表面上电解沉积金属期间层厚的分布更均匀，相对电极(在 这种情况下阳极)和产品之间的间距选择得尽可能小。例如，所述的间距能小于100mm， 更优选地小于50mm，最优选地小于25mm。产品和相对电极之间的间距可为至少lmm，更优选 地至少为5mm，最优选地为10mm。产品和相对电极之间的间距可从相对电极到相对电极有 所变化。 更特别地相对电极可被穿孔，例如它们可以是多孔板形式或更有利的为多孔金属 板形式。对多孔金属板而言，优选地可将两层或多层厚度一个放在另一个的顶部上。例如， 具有纵向对齐网孔的一个厚度邻接具有横向对齐网孔的一个厚度。通过使用多孔金属板， 能获得相对电极的扩大的比表面积，这样相对电极处的电流密度减小。极化效果因此不能 轻易地调整。 相对电极还可以被分段以形成电极段，其中每段通过其自身的电流/电压源提供 电流并且因此以独立的电流/电压运行，与另外的电极段无关。例如，一个相对电极可分段 形成2、3、4、5个电极段。在一个可能的具体实施例中，这些段可彼此同心排列。界定各邻 近段的边界线可以是圆形的、椭圆形的或矩形的。在替换性的具体实施例中，各段可被形成 为由星形的或类似锯齿状的边界线或波浪形的边界线来限定，这样，与产品相对于相对电 极的运动相结合，电场线的屏蔽得到补偿。因此在金属沉积或蚀刻特性方面能实现各段之 间的柔和转换。所有这些方式用来在金属镀或蚀刻中在产品上获得均匀厚度。
在同时流动设备相对于产品固定的情况下，相对电极的平行于产品的相对运动也 能使处理充分均匀。其运动参数能与产品的运动参数相同。 另外，相对电极能具有孔，能使处理介质的射流无阻通过。例如，相对电极在流动 设备中喷嘴所在的位置处具有开口 ，以保证从喷嘴喷出的处理介质射流能无阻地经过相对 电极。 在这种情况下，相对电极和流动设备优选地一个相对于另一个刚性设置，即设置
成使一个相对于另一个不可改变，就是指它们的间隔为常数。因此，阳极内的开口相对较
小，意味着任何对于电场均匀度的干扰是最低的。然而，如果相对电极和流动设备彼此相对
地刚性固定，仅在一侧的流动设备和相对电极与另一侧的产品之间存在相对运动。 为了获得电解处理中进一步改进的处理稳定性，相对电极内侧(套筒)上的开口
被涂覆成可传导。这保证电通量线即使在这些开口处也以恒定的密度接触产品的处理表面。 相对电极可在电极的区域边缘中接触电流源。优选地相对电极在其整个表面上被 均匀地接触。特别优选地，相对电极在其中央区域被接触。这样比如能使被沉积金属具有 更均匀的厚度分布。 相对电极可设计成形成平面构件。可替换地，相对电极也可以比如是拱形的，从而 其中央区域与相对电极的边缘相比位于距待处理板状产品更小距离的位置。这样允许获得 被沉积金属的更均匀的厚度。 用于产生相对运动的装置和流动设备优选地被设计成使得在处理期间至少一个 处理表面的全部区域被从其中一个喷嘴喷出的射流接触至少一次(就处理表面上射流的第一次接触而言)。作为可替换的或更优选的，用于产生相对运动的装置和流动设备被设计 成使得在至少一个处理表面上全部区域中的每个都在时间平均值内被相同量和密度的处 理流体冲击。这也将进一步地获得处理效果的均匀度。 产品和流动设备之间的相对运动能通过产品(流动设备固定)的独自运动实现， 通过流动设备(产品固定)的独自运动实现或还通过产品和流动设备的同时运动实现。作 为可替换的方案，该相对运动还能通过相对电极的独自运动实现。更特别地，产品或流动设 备、或者产品和流动设备一起能在两个方向运动，这两个方向平行于处理表面并彼此正交 (双轴向)。在本发明一个优选的具体实施例中，用于产生相对运动的装置被设计成使产品 独自运动。 如果产品运动，该运动通过与产品固定的框架传递到产品。例如，框架能借助于驱 动器和框架的偏心悬挂件运动。框架还能用来传递电流。所述框架和由此所述产品被设计 成在一般电极之间和因此在流动设备之间使得可保证板在相对电极之间的对中引导，这意 味着在整个表面上产品和喷嘴之间的均匀间距能够保证。 在本发明进一步优选的具体实施例中，相对运动是振荡运动。首先，本发明的该具
体实施例能用于其中产品在浸渍槽中不连续地处理的进程中。最重要的是，它能使产品或
流动设备、或者产品和流动设备一起、或者还有相对电极以振荡的方式运动。 在这种情况下，更特别地，总是能够完成和按顺序地结束一个完整的运动循环，以
产生在处理介质射流引导顺序方面可再现的条件。 用于相对运动的频率通常为0. l-lHz，但是也可以为0. 01-10Hz。 另外，用于产生振荡相对运动的装置优选地被设计成使得相对运动不能单独在在
一个方向发生而是在彼此正交的两个方向发生。更特别地，相对运动能是圆形运动，这意味
着在这种情况下，用于产生振荡相对运动的装置被设计成使得相对运动能是圆形运动。尤
其是，产品或流动设备、或者产品和流动设备一起能以在平行于处理表面的圆形路径上运动。 每个流动设备包括至少一个喷嘴。该术语喷嘴涉及的是开口 ，处理介质从所述开 口中喷出以流动至产品上。在简单情况下，它是开口，更特别的是在流动方向上的孔。然而， 该喷嘴能用于任何随机的具体实施例中，例如能按要求方式形成处理介质射流的复杂构造 的构件形式。 多个流动设备能被设置成与产品的一侧相对地定位。位于产品一侧的这些流动设 备的喷嘴共同形成喷嘴场。术语喷嘴场是指至少两个喷嘴分布于一个或多个流动设备上的 结构布置。喷嘴场可至少与产品的待处理表面积一样大，而小于产品的运动路径。该具体 实施例特别涉及的是其中要处理的板状工件以竖直定向浸入处理镀槽中(竖直工艺)的操 作方法。 例如，一个流动设备或多个邻近流动设备的多个喷嘴能以一个喷嘴矩阵设置，即 以基本上呈行和列的布局布置。更特别地，多排喷嘴能设置在一个流动设备上，例如喷嘴支 架。甚至更优选地，流动设备的相邻喷嘴能以交错的方式设置。然而，喷嘴还能以圆形或其 它类型的布局设置。在本发明强烈优选的具体实施例中，喷嘴矩阵包括nXm个喷嘴，n和m 是大于3的整数。多个喷嘴之间的间距实质上为相同的尺寸，即使各相邻的喷嘴设置在不 同的流动设备上。两个相邻喷嘴之间的间距可小于100mm，更有选地小于50mm，最优选地小于30mm。如果喷嘴仅仅是流动设备上的孔，孔直径能小于5mm，更优选地小于3mm，最优选地 小于2mm。最小直径由生产工艺限定。 在喷嘴场边缘部分的喷嘴也能指向内部。它们还能具有比内部区域更大的孔密度 以在中央获得更均匀的液流。 喷嘴处的处理介质流出速度在喷嘴开口处测量，优选地大于3m/s，更优选的大于
5m/s，最优选地大于8m/s。从喷嘴喷出的液流可以是连续的或脉冲的。 也可想到相对电极中使用开槽喷嘴和相应的槽孔，那么仅需要进行产品一维相对
运动。这特别适合在一个方向上被连续输送的产品，例如在连续传送系统中。 流动设备能具有任意形式。在一简单具体实施例中，它可以是沿着外表面安装的
具有喷嘴的管。它还可以是板状或还可以是立方体状的主体，优选地为用于引导处理介质
的中空主体的形式。因此该流动设备例如为立方体状设备，其喷嘴以开口形式例如呈矩阵
的形式(液流对齐(flowregister))设置在其中一个侧面上。流动设备在本发明中的装置
上被设置成使得处理介质在产品的方向上输出。 除此之外，结构能包含流动设备中，这种结构用来影响处理介质在流动设备中的
引导，从而所有的喷嘴基本上以恒定的处理介质流速被冲击。该处理介质能以适合的方式
在流动设备内部或在其进入流动设备之前被分配。在这种情况下，有利于的是确保在各个
供给线上均匀的流速。这还能在产品的所有表面区域上获得均匀的处理效果，因为这导致
在处理表面上表面区域中的均匀流动。这类向流动设备的所有喷嘴进行的处理介质的均匀
供应还能通过以合适的方式对流动设备进行供应来实现，例如通过向一个流动设备在设备
不同的点提供多条供给线，以保证流动设备的所有区域的均匀供给来实现。 流动速度能被调节以控制处理介质的总体积流量。因此，根据流量需要可设置不
同的条件。 另外，流动设备可更特别地被设置成使得它有可能导引处理介质的流动远离处理 表面。这可以这样实现，即，例如通过使从流动设备以射流方式被导引至板状工件的处理表 面的处理介质在处理表面被反射，被反射的射流能继续在相反方向上实质上无阻地流动， 不被流动设备阻碍。这自然地假定这些流动设备彼此之间被如此定尺寸和设置成在流动设 备之间具有自由截面，被反射的处理介质通过该自由截面流动。为此，相邻流动设备在本发 明优选的具体实施例中能被设置成彼此间具有间距。这意味着，能获得处理表面上处理的 大范围均匀度。 为了进一步增强反向流，能特别地在流动设备的后侧中或流动设备之间对中地额 外设置抽吸装置，比如吸入连接件或吸入对齐件(register)。所述抽吸装置优选地用向流 动设备提供处理介质的相同泵操控。 在本发明一个特别优选的具体实施例中，可同步运行的流动设备被设置成在产品 的每一侧相对地定位。因此，能保证在处理表面区域中的流动基本上实时地恒定，而无需如 US-A 4622917中那样中断。 在该具体实施例中，流动设备也能如本发明的另一个优选的具体实施例一样被设 置成使得液流在产品的前侧和后侧上交错。这样更特别地能通过交错设置在产品两侧的喷 嘴来实现。最主要的，这样的目的是以高效的方式处理通孔。特别地薄板和箔类产品也能 由于均匀流动分配而被处理得很好，在前侧和后侧上的总力为同样大小因此箔不会运动出平面。其次，严密地界定但持续变化的区域在前侧和后侧上具有不同的压力，这样孔被处理
介质有效地横过并使高效处理成为可能。 在前侧和后侧上流动设备均能由自己的泵供给。 更特别地，流动设备中喷嘴的数目或流动设备内每单位面积的喷嘴数目，还有喷嘴的排列，由每个喷嘴供给的产品上的独立处理表面积，其中该处理表面积由射流的几何形状决定，产品和流动设备之间的相对运动这些都是相互关联的，从而在相对运动的一个运动循环内(例如在运动产品的一个完整圆形路径内或重叠的圆形路径中)，产品(或相应地就印刷电路板而言的使用)的每个表面区域至少被横过一次。这样就一时间平均值而言，就能实现充分地均匀流过产品。 另外，除基本上垂直于产品表面的处理流体的流动之外，处理流体还可具有基本平行于产品表面的运动，即可能有竖直和平行运动的叠加。 对于上述的方式，有可能立即在时间平均值内用恒等量的处理介质(±30% )来填充至少一个处理表面上的所有区域，这里的恒等量理解为在《±30%的范围内(参照未加权平均数)，优选地《± 20 % ，特别优选地《± 10 % 。 根据本发明的装置优选地定尺寸和设计为只有一个产品项目在其中处理。这导致所有被处理工件的处理效果也基本上恒定。 在本发明另一个优选的具体实施例中，用于保持产品的设备能同时被设计为向产品传输电流。 在本发明另 一个优选的具体实施例中，设备可被设置成，借助于它，当移进或移出装置时产品能用电势能充电。 根据本发明的装置优选地被设计成使得它可以利用所有可行的实施而用直流电和脉冲电流来运行。在运行中，用于铜沉积的典型的平均电流密度对于板电镀工艺是^5A/dm、优选最大为15A/dm、对于图案电镀工艺是^ 4A/dm、优选最大为10A/dm2。就脉冲电流而言，典型峰值电流密度对于板电镀工艺能到15A/dn^，优选最大为60A/dn^，对于图案电镀工艺能到10A/dm2，优选最大为60A/dm2。 在电解处理的开始和电解处理即将结束时，相对于相对电极对产品施加电势(例如阴极电势)是有益的。此外，在产品用电势充电期间用处理介质冲击产品表面也是有益的。在不施加此电势的情况下冲击不应该持续多于10秒的时间。该电势值是在几乎为零和处理操作所需的电势之间。 为了使处理效果更均匀，更特别地在产品边缘区域安装筛子。它们可以为周向的条带。它们能平行或垂直于由板状产品确定的平面设置。筛子用来使通量线和/或流量的分配最优化。所述筛子具有孔。筛子的滤网边缘可具有不同于直线的结构，例如可具有梳状结构。 根据本发明的装置具有润湿喷嘴，所述的润湿喷嘴在板进入处理介质时运行，用来以可靠的方式润湿小孔。 在竖直工艺的第一变体中，喷嘴场能由流动设备的一个或多个喷嘴形成，喷嘴产生圆形或椭圆形流面并且喷嘴之间的间距在喷嘴场的一个方向上基本恒等(30%差异)，在喷嘴场另一方向也基本上恒等(30%差异)。在这种情况下，喷嘴场能包括至少4X4个喷嘴的矩阵排列，优选为至少7X7个喷嘴的矩阵排列。相对运动，优选为平行于处理表面的产品独自运动，优选为二维，即在两个方向上进行。为了允许液流在与喷嘴喷射方向相反的方向流动，在每种情况下，相邻流动设备之间可具有自由截面，通过该自由截面可使液流在喷嘴流动的相反方向上从产品脱离。 在竖直工艺的第二变体中，具有喷嘴的喷嘴场也可通过一个或多个流动设备形成，然而在这种情况下，喷嘴产生线性流面(比如其长度成倍地大于其宽度)且喷嘴之间的横向地相对于流动方向的间距基本具有相同的尺寸(30%差异)。在这种情况下，喷嘴场能包括至少3个，优选地至少7个喷嘴。相对运动且优选产品的运动优选地只在一个方向上(一维的)进行。在第一变体情况下，为了允许液流在喷嘴喷射方向的相反方向上流动，每对相邻流动设备之间可具有自由截面，通过该自由截面可能使液流从产品脱离，即在喷嘴流动的相反方向上。 喷嘴开口和板表面之间的间距优选地最大为100mm，更优选地最大为60mm，还更优选最大为40mm，还更优选最大为20mm，最优选最大为10mm。该间距至少为5mm。
另外，相邻喷嘴开口之间的间距优选地最大为100mm，更优选地最大为60mm，还更优选最大为40mm，还更优选最大为20mm，最优选最大为5mm。该间距可为至少lmm，还更优选为至少2mm。 原则上，本发明还能应用于在连续传送系统中的板状工件的处理，在所述的连续
传送系统中工件在水平方向上以竖直或水平定向(水平工艺)被连续传送。对于该工艺，选择与本发明中竖直工艺的执行相同的特征，但是，相对运动只通过独立的一维的产品运
动实现。这参照连续板材的传送
为了更进一步地说明，本发明通过下述附图进行更详细地描述 图1是根据本发明的用于电解金属镀的装置的示意性俯视图； 图2是根据本发明的装置的示意性侧视图； 图3是流动设备的侧视图。 相同的附图标记适用于相同的元件。
具体实施例方式
图1显示根据本发明的具有四个流动设备10 (10. 1， 10. 2， 10. 3， 10. 4)的装置的俯视图，这些流动设备保持在框架20上。另外，该框架20用于向流动设备10供给处理介质(箭头代表处理介质进入该框架20的方向)。喷嘴15 (15. 1， 15. 2， 15. 3， 15. 4)设置在流动设备10上。通过各个箭头表示的处理介质射流从喷嘴15中喷出。 该处理介质被传送至印刷电路板L并在那里接触处理表面。印刷电路板L被保持在第一支架40和具有轴承44的第二支架42内，该第二支架42被驱动成使得支架40、42进行与印刷电路板L的处理表面相平行的圆形运动。所述轴承44连接至偏心马达(图中未显示)。这通过箭头R示意地显示。这意味着上述印刷电路板L相对于流动设备20进行运动。 在流动设备10和印刷电路板L之间存在相对电极30，在目前的情况下其作为阳极被极化。所述阳极30包括多个开口 35(35. 1，35. 2，35. 3，35.4)，开口 35与流动设备10的各喷嘴15对准，这意味着处理介质射流能不受阻碍地穿过开口。阳极30由多层多孔金属板构成。 图2显示图1中装置的侧视图。该附图清楚地显示了阳极30内的开口 35与喷嘴15对准。 图3代表单个流动设备10，其包括两排喷嘴15。喷嘴15只不过是在流动设备10内纵向形式的开口，这表示产品上的流动表面具有线性形式。通过它们的纵向侧面定距离间隔和彼此平行，一些此类流动设备10能被设置成在处理装置内与印刷电路板L的一侧相对地定位。喷嘴场由比如8个此类流动设备10内的喷嘴15形成。 可以理解，这里描述的具体实施例仅出于例证性的目的，由此所做的各种改进和变化以及本申请中所述特征的组合对所述技术领域的技术人员都是可教示出的，并包含在本发明所述的精神和权限以及附属权利要求的保护范围之内。所有的公开物、专利和专利申请在此合并作为参考。
权利要求
一种用处理介质对板状产品(L)进行电解处理的装置，该产品(L)设置在该装置内并具有至少一个基本上呈平面的处理表面，其中所述装置包括i)用于将产品(L)保持在装置中的设备(40、42)，ii)一个或多个流动设备(10)，每个流动设备包括至少一个喷嘴(15)并被设置成与产品(L)相对地定位，iii)一个或多个相对电极(30)，其相对于处理介质是惰性的并平行于至少一个处理表面设置，iv)用于在平行于处理表面的至少一个方向上在一侧的产品(L)和另一侧的流动设备(10)和/或相对电极(30)之间产生相对运动的装置(44)。
2. 根据权利要求l所述的用于电解处理的装置，其特征在于，所述相对电极(30)设置在流动设备(10)和相应处理表面之间。
3. 根据任何一个前述权利要求所述的用于电解处理的装置，其特征在于，所述相对电极(30)中的开口 (35)能够使处理介质射流无阻穿过。
4. 根据任何一个前述权利要求所述的用于电解处理的装置，其特征在于，所述相对电极(30)中的开口 (35)被涂覆成可传导。
5. 根据任何一个权利要求所述的用于电解处理的装置，其特征在于，用于产生相对运动的装置(44)和流动装置(10)被设计成使得至少一个处理表面上的所有区域在平均时间内被等量的处理介质冲击。
6. 根据任何一个前述权利要求所述的用于电解处理的装置，其特征在于，用于产生相对运动的装置(44)被设计成用来移动产品(L)。
7. 根据任何一个前述权利要求所述的用于电解处理的装置，其特征在于，所述相对运动是振荡运动。
8. 根据权利要求7所述的用于电解处理的装置，其特征在于，用于产生振荡相对运动的装置(44)被设计成使相对运动能在彼此正交的两个方向上发生。
9. 根据权利要求7和8之一所述的用于电解处理的装置，其特征在于，用于产生振荡相对运动的装置(44)被设计成使相对运动为圆形运动(R)。
10. 根据任何一个前述权利要求所述的用于电解处理的装置，其特征在于，所述喷嘴(15)以nXm个喷嘴的矩阵形式设置，其中n和m是大于3的整数。
11. 根据任何一个前述权利要求所述的用于电解处理的装置，其特征在于，所述流动设备(10)被设置成能引导处理介质的流动脱离处理表面。
12. 根据任何一个前述权利要求所述的用于电解处理的装置，其特征在于，能同步运行的各流动设备(10)被设置成在产品(L)的每侧上相对地定位设置。
13. 根据任何一个前述权利要求所述的用于电解处理的装置，其特征在于，所述装置被定尺寸和设计成使得仅有一个产品项目(L)能在其中被处理。
14. 根据任何一个前述权利要求所述的用于电解处理的装置，其特征在于，用于保持产品(L)的设备(40、42)被同时设计为用来传递电流到产品(L)上。
15. 根据任何一个前述权利要求所述的用于电解处理的装置，其特征在于，喷嘴的开口位于由相对电极后侧形成的平面和处理表面之间的区域中。
16. —种用处理介质对板状产品(L)进行电解处理的方法，该产品(L)包括至少一个基本上呈平面的处理表面，所述方法包括下述步骤a. 提供一种装置，其包括i) 用于保持产品(L)的设备(40、42)，ii) . 一个或多个流动设备(IO)，每个流动设备包含至少一个喷嘴(15)并被设置成与产品(L)相对地定位，iii) . 一个或多个相对电极(30)，其相对于处理介质是惰性的并平行于至少一个处理表面设置，iv) 用于在平行于处理表面的至少一个方向上在一侧的产品(L)和另一侧的流动设备(10)和/或相对电极(30)之间产生相对运动的装置(44);b. 将产品(L)浸入处理介质中；禾口c. 在平行于处理表面的至少一个方向上移动产品(L)和/或流动设备(10)和/或相对电极(30)。
17. 根据权利要求16中所述的电解处理方法，其特征在于，产品(L)或流动设备(10)、或者产品(L)和流动设备(10) —起在平行于处理表面的彼此正交的两个方向上运动。
18. 根据权利要求16和17之一所述的电解处理的方法，其特征在于，产品(L)或流动设备(10)、或者产品(L)和流动设备(10) —起以振荡方式运动。
19. 根据权利16-18之一所述的电解处理方法，其特征在于，产品(L)或流动设备(10)、或者产品(L)和流动设备(10) —起在平行于处理表面的圆形路径(R)上运动。
全文摘要
本发明涉及一种用处理介质对产品(L)进行电解处理的装置，用于使板状产品的处理更均匀。该装置包括用于将产品(L)保持在装置中的设备(40、42)，一个或多个流动设备(10)，每个流动设备包括至少一个喷嘴(15)并被设置成与产品(L)相对地定位，一个或多个相对电极(30)，其相对于处理介质是惰性的并平行于至少一个处理表面设置，用于在平行于处理表面的至少一个方向上在一个侧面上的产品(L)和另一侧面上的流动设备(10)和/或相对电极之间产生相对运动的装置(44)。产品(L)能在处理期间浸入至处理介质中。
文档编号C25D5/04GK101730760SQ200880018855
公开日2010年6月9日 申请日期2008年6月3日 优先权日2007年6月6日
发明者F·维纳, H·孔策, R·施奈德 申请人:埃托特克德国有限公司