(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気絶縁の箔材料（Fo）の表面上で電気的に互いに絶縁された導電性構造(４)を電解処理するための方法にして、その際、箔材料（Fo）は
ａ．貯蔵部（１５’，１５”）から解かれ；
ｂ．その後に搬送ライン上で処理ユニット（１）を通って搬送され、その際に処理流体（Fl）に接触され；
ｃ．搬送中に、それぞれ少なくとも一つのカソード極性を与えられた電極（６）と少なくとも一つのアノード極性を与えられた電極（７）を備えて成る少なくとも一つの電極配列の傍らを案内され、その際に上記少なくとも一つのカソード極性を与えられた電極（６）と上記少なくとも一つのアノード極性を与えられた電極（７）は処理流体（Fl）と接触し、電流／電圧源（８）と接続され、その結果、電流が上記電極（６，７）と導電性構造（４）を通って流れ、その際、一つの電極配列の電極（６，７）が更に、それらが箔材料（Fo）の片側に位置付けられるように配置され、その際に上記電極（６，７）の間に少なくとも一つの絶縁壁（９）が配置され；及び
ｄ．最後に再び一つの貯蔵部（１５’，１５”）に積み込まれる
ような方法。
【請求項２】
上記少なくとも一つの絶縁壁（９）は、上記処理ユニット（１）を通って搬送される間に上記箔材料（Fo）と接触するか、少なくとも直接上記箔材料（Fo）に達するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記箔材料（Fo）が順々に少なくとも二つの電極配列の傍らを通過することを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
上記電極（６，７）は長く延びて形成され、且つ箔材料（Fo）が搬送される面に対して平行に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
上記電極（６，７）は箔材料（Fo）のほぼ全幅にわたって且つ箔材料（Fo）が搬送される方向（Ri）に対して垂直に延在することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
上記電極（６，７）は箔材料（Fo）が搬送される方向（Ri）と角度α≠９０°をなすことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
上記箔材料（Fo）は長く延びて形成された電極（６，７）を有する少なくとも二つの電極配列の傍らを通り過ぎ、その際に異なる電極配列の電極（６，７）が、箔材料（Fo）が搬送される方向（Ri）と異なる角度をなすことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
上記電極（６，７）は、箔材料（Fo）が搬送される面に平行に振動するように移動されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
電極配列は絶縁壁（１３，１４）により取り囲まれ、箔材料（Fo）の表面に向けられた開口部（１２ｋ，１２ａ）は電極配列にて絶縁壁（１３，１４）及び電極（６，７）の間に配置された絶縁壁（９）によって形成され、更にこれら開口部（１２ｋ，１２ａ）は搬送方向（Ri）で見てそれぞれ、本方法が箔材料（Fo）上に金属を析出するために用いられる場合にはカソード極性を与えられた電極（６）に関連した開口部（１２ｋ）がアノード極性を与えられた電極（７）に関連した開口部（１２ａ）よりも小さく、あるいは本方法が箔材料（Fo）上の金属表面（４）をエッチングするために用いられる場合にはカソード極性を与えられた電極（６）に関連した開口部（１２ｋ）がアノード極性を与えられた電極（７）に関連した開口部（１２ａ）よりも大きいような広がりを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
複数の互いに平行に且つ隣接して配置された電極配列が設けられ、これら電極配列は複数の長く延びた形状の電極（６，７）を備え、互いに隣接して正反対に極性を与えられた電極（６，７）はそれぞれ一つの電流／電圧源（８）と接続されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
第一電極配列に対向する構造（４）での電流密度は、第二電極配列に対向する構造（４）での電流密度よりもほぼ二倍の大きさに設定されていることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
カソード極性を与えられた電極（６）を取り囲む電解空間（１０）は、イオン選択性の膜（５）により遮蔽されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
電流は、単極又は双極の電流パルス列が電極（６，７）及び箔材料（Fo）の表面（４）を通って流れるように調整されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
箔材料（Fo）が先ず少なくとも一つのカソード極性を与えられた電極（６）の傍らを、その次に少なくとも一つのアノード極性を与えられた電極（７）の傍らを通り過ぎ、金属を箔材料（Fo）上に析出するために、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法を使用する法。
【請求項１５】
錫を箔材料（Fo）上の銅表面上に析出するための請求項１４に記載の使用法。
【請求項１６】
箔材料（Fo）が先ず少なくとも一つのアノード極性を与えられた電極（７）の傍らを、その次に少なくとも一つのカソード極性を与えられた電極（６）の傍らを通り過ぎ、箔材料（Fo）上の金属表面（４）をエッチングするために、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法を使用する法。
【請求項１７】
電気絶縁の箔材料（Fo）の表面上で電気的に互いに絶縁された導電性構造(４)を電解処理するための装置にして、次の特徴を有すること：
ａ．箔材料（Fo）を蓄えるためのそれぞれ少なくとも一つの第一及び第二装置（１５’，１５”）；
ｂ．搬送ライン上で処理ユニット（１）を通して、箔材料（Fo）のための少なくとも一つの第一貯蔵装置（１５’，１５”）から少なくとも一つの第二貯蔵装置（１５’，１５”）へ箔材料（Fo）を搬送するのに適した搬送器具（３）；
ｃ．箔材料（Fo）を一つの処理流体（Fl）と接触するための少なくとも一つの装置；
ｄ．それぞれ少なくとも一つのカソード極性を与えられた電極（６）と少なくとも一つのアノード極性を与えられた電極（７）を備えて成る少なくとも一つの電極配列であって、その際に上記少なくとも一つのカソード極性を与えられた電極（６）と上記少なくとも一つのアノード極性を与えられた電極（７）が上記処理流体（Fl）と接触することが可能で、その際に一つの電極配列のカソード極性を与えられた電極（６）とアノード極性を与えられた電極（７）は、搬送ラインの片面に位置付けられていること；
ｅ．それぞれ一つの電極配列の電極（６，７）の間の少なくとも一つの絶縁壁（９）；及び
ｆ．電極配列の電極（６，７）を通る電流の流れを生じるために、電極配列と接続されている少なくとも一つの電流／電圧源（８）；
ｇ．その際に電極（６，７）は少なくとも一つの絶縁壁によって、電流が互いに逆の極性を与えられた電極（６，７）間に直接流れ得ないように、互いに遮蔽されること
ような装置。
【請求項１８】
処理ユニット（１）を通る搬送中に箔材料（Fo）に接触するか、少なくとも直接箔材料（Fo）にまで達するように、少なくとも一つの絶縁壁（９）が配置されることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
電極（６，７）は長く延びて形成され、且つ箔材料（Fo）が搬送される面に対して平行に配置されることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の装置。
【請求項２０】
電極（６，７）は、箔材料（Fo）が搬送される方向（Ri）に対して垂直に延在することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
電極（６，７）は、箔材料（Fo）が搬送される方向（Ri）と角度α≠９０°をなすことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
長く延びた形状の電極（６，７）を有する少なくとも二つの電極配列が設けられ、その際、電極配列を異にする電極（６，７）は、箔材料（Fo）が搬送される方向（Ri）と異なる角度をなすことを特徴とする請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
長く延びた電極（６，７）は、箔材料（Fo）が搬送される面に平行に振動して移動可能であるように形成されることを特徴とする請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
電極配列は絶縁壁（１３，１４）により取り囲まれ、箔材料（Fo）が搬送される表面に向けられた開口部（１２ｋ、１２ａ）は電極配列にて絶縁壁（１３，１４）と電極（６，７）の間に配置された絶縁壁（９）によって形成され、及びこれらの開口部（１２ｋ、１２ａ）は搬送方向（Ri）で見てそれぞれ、本装置が箔材料（Fo）上に金属を析出するために用いられる場合にはカソード極性を与えられた電極（６）に関連した開口部（１２ｋ）がアノード極性を与えられた電極（７）に関連した開口部（１２ａ）よりも小さく、あるいは本装置が箔材料（Fo）上の金属表面（４）をエッチングするために用いられる場合にはカソード極性を与えられた電極（６）に関連した開口部（１２ｋ）がアノード極性を与えられた電極（７）に関連した開口部（１２ａ）よりも大きいような広がりを有することを特徴とする請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
カソード極性を与えられた電極（６）を取り囲む電解空間（１０）がイオン選択性の膜（５）によって遮蔽されることを特徴とする請求項１７〜２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
複数の互いに平行に且つ隣接して配置された電極配列が設けられ、これら電極配列は複数の長く延びた形状の電極（６，７）を備え、互いに隣接して正反対に極性を与えられた電極（６，７）はそれぞれ分離した電流／電圧源（８）と接続されることを特徴とする請求項１７〜２５のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術的分野】
本発明は、電気的に絶縁している箔材料の表面上に電気的に互いに絶縁された導電性構造を電解処理するための方法及び装置並びに上記方法の適用法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
細片（ストリップ）を金属コーティングするため、とりわけ電気めっき技術のプロセスが用いられている。かなり以前よりこの目的のために所謂オープンリール式（リール-ツー-リール）処理ユニットが利用され、そこではそれらユニットを通って材料が搬送され、その搬送中に処理流体（液体）と接触させられる。
【０００３】
アルミニウム箔を電解エッチングするための方法がUS-A-3779877に記載され、それでは箔が先ずアノード極性を与えられた靴状の接触物を通り、その後に電気めっき処理浴内に導かれる。処理浴内で箔はカソード極性を与えられた電極のそばを通り、その後に再び浴から出る。その際、箔はもう一度アノード極性を与えられた靴状の接触物を通って送られる。
【０００４】
金属細片、金属ワイヤ又は金属成形物を処理する別の方法が、EP 0 518 850 A1に記載され、それでは導電性の被処理物が電解ピックリングのため順次続いて水性電解液で満たされた二つの容器を通って運ばれ、その際に第一容器でカソード的処理がなされ、次に第二容器でアノード的処理がなされる。その場合、電流は第一容器内の電極から被処理物を通り第二容器内の電極に伝わり、その結果、被処理物を介して電流回路が連続した容器内に存在する異なる極性の電極間で閉じられる。代替の実施態様では一つの処理容器内に正反対の極性の電極が、及び補助容器内にもう一つの電極が設けられ得る。
【０００５】
更にEP 0 093 681 B1からワイヤ、管（チューブ）及びアルミニウム製の半製品をニッケルで連続的にコーティングするための方法が知られている。この方法では半製品が先ず第一浴槽に、その後に二番目の浴槽に移される。第一浴槽では半製品は陰性に極性を与えられた電極のそばを、二番目の浴溶液では陽性に極性を与えられた電極のそばを通過させられる。浴槽内に金属化浴がある。半製品が導電性で、同時に両方の金属化浴と接触することによって、電流回路は電源と接続された電極間で閉じられる。第一浴槽での陰性に極性を与えられた電極に対して、半製品はアノードに極性化する。それに対して第二の浴槽では陽性に極性を与えられた電極に対して、半製品はカソードに極性化し、その結果、そこで金属が析出される。
【０００６】
EP 0 395 542 A1により、グラファイト、アルミニウム又はその合金からなるサブストレート（基板）を金属で連続的にコーティングする方法が知られている。それは、サブストレートを二つの互いに接続され活性化浴ないし金属化浴含有の容器内を順々に通すことで実行される。その際、第一容器ではカソードが、第二容器ではアノードが配置されている。サブストレートとしてこの方法では棒、管、ワイヤ、細片及び他の半製品がコーティングされる。
【０００７】
上記公知方法の基本的な欠点は、単に伝導性表面の全面が電解処理され、相互に電気絶縁された構造は電解処理されないことにある。
後者の課題に対する解決としてWO 9７/3７062 A1では、プリント回路基板上での電気的に互いに絶縁された領域を電気化学的に処理する方法が提案されている。それによると処理溶液と接触されたプリント回路基板は、電源から給電された固定ブラシ電極と順々に接触させられ、その結果、電位が個々の導電性構造において生じ得る。好適には金属ワイヤで形成されたブラシと、ブラシ間に配列されたアノードとの間で電位が生じる。
【０００８】
この装置における欠点は、金属の約９０％がブラシ上で析出し、僅か１０％だけが金属化されるべき領域に析出するため、ブラシが極めて短時間で完全に金属で覆われてしまうことである。そのためブラシは短時間の作業後には直ちに再び金属を取り除かれなければならない。そのためにブラシは装置から再び取り外され、金属を取り除かれなければならないか、あるいは再生されるべきブラシを電気化学的な極性転換することによってブラシ上の金属を除去するのに役立つ精密に作られた装置が設けられる必要がある。その上ブラシの先端がプリント回路基板の繊細な構造を簡単に損傷してしまうおそれがある。その際、同様にブラシ材料も早く磨り減るために、擦り落とされた繊細な粒子が浴内にもたらされ、そこで金属化における障害となる。とりわけ非常に微小な構造、例えば幅乃至長さが０．１ｍｍのものを金属化するためには、極めて細いワイヤでのブラシが用いられなければならない。これらが磨耗するのは極めて早い。磨耗されたブラシから生じた粒子は、その後に浴及び導体箔の穴にもたらされ、重大な障害を引き起こすことになる。
【０００９】
電気的に絶縁された構造を金属化するための他の公知の方法では、無電解の金属化プロセスが用いられる。もっとも、これらの方法は化学物質を多量に消費するので、時間がかかり、方法を遂行するのに労力が要り、高価である。消費された物質はしばしば環境に有害で、そのため処理するに更に多額の費用を要することになる。その上、導電性構造だけを金属化するという保証がない。しばしば見られることは、この場合、それら構造の間にある電気的に絶縁された表面領域上においても金属が析出され、粗悪品となることである。
【００１０】
EP 0 838 542 A1では、金属製細片、とりわけ特殊鋼細片、チタン製細片、アルミニウム製細片又はニッケル製細片を電解ピックリングするための方法が記載され、そこでは電流が細片と電極間での導電接触なしに浴内を通って伝えられる。電極は細片に向き合って配置され、カソード乃至アノードの極性が与えられている。もっともこの方法を実施するには、電解処理での電流効率が極めて僅かであることが判明した。
【００１１】
最後に日本の特許抜粋C-315， Nov.20，1985， Vol.9， No.293， JP 60-135600A（特開昭60-135600号公開公報）では、スチール製細片の電解処理のための装置が開示されている。細片はこの目的のために電解浴を通って、正反対に極性が与えられた電極間を運ばれる。互いに向き合い且つ正反対の極性を与えられた電極間で電流の流れを阻止するため、浴が導かれる面において電極間に遮蔽金属板が設けられる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ、本発明の基礎をなす課題は、公知の電解処理方法の欠点を回避し、とりわけ、低コストで、電気絶縁している箔材料の表面上の電気的に互いに絶縁された小さな導電性構造を連続的に電解処理することを可能とするような方法及び装置を見出すことにあり、その際に設備費が低く且つ十分な効率で上記方法が実施されることが保証されるであろう。とりわけ上記方法及び装置とはプリント回路基板技術における導体箔製造のために使用可能であろう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項1に係る方法、請求項１４及び１６に係る方法の適用並びに請求項１７に係る装置により解決される。本発明の好ましい実施の形態は従属請求項に記載されている。
【００１４】
本発明に係る方法及び装置は、電気的に絶縁している箔材料の表面上で電気的に互いに絶縁された導電性構造を電解処理するのに供せられ、その際、導電性構造は直接電気的に接続されない。それにより電気的に互いに絶縁され構造付与された領域を電解処理することが可能となる。箔材料上の外側にある領域も材料中の穴壁も処理可能である。
【００１５】
本発明に係る方法を実施するには、箔材料が貯蔵部、例えばローラから解かれ（例えば引き出され）、そして処理ユニットを通る搬送ライン上を運ばれ、その際に処理流体と接触させられる。ユニットを通り抜けた後、箔材料は最終的に再び貯蔵部、例えばローラに積み込まれる（巻き取られる）。一つの可能性は、この材料を水平搬送方向に運ぶことである。この場合に平面として形成された搬送ラインは、垂直状態でも水平整列でもよい。このような配置は所謂オープンリール式ユニットで実現される。この目的のために材料は公知の手段、例えばローラやシリンダを用いて運ばれる。それに代えて、箔材料はまたユニット内を転向ローラを介して、それによりユニット内での方向を一回乃至数回変えることができる。それによって、可能な限り長いルートがユニット内で達成され、その結果、材料の予め設定された送り速度で処理時間は延ばされることになる。
【００１６】
本発明に係る装置は次のような特徴を有している：
ａ．箔材料を蓄えるためのそれぞれ少なくとも一つずつの第一及び第二装置、例えば、材料を蓄え且つ処理のために引き出す一つのローラと、材料が処理後に再び巻き取られる一つのローラ；
ｂ．搬送に適する器具、例えばローラ、シリンダ、又は箔材料を搬送ライン上で処理ユニット内を通って第一貯蔵装置から第二貯蔵装置へ搬送するためのクランプのようなその他の保持要素；
ｃ．箔材料を処理流体と接触するための少なくとも一つの装置、例えば材料が運び入れられる処理容器や、処理流体が材料表面に供給される適当なノズル；
ｄ．それぞれ少なくとも一つのカソード極性を与えられた電極及び少なくとも一つのアノード極性を与えられた電極からなる少なくとも一つの電極配列で、その際に少なくとも一つのカソード極性を与えられた電極と少なくとも一つのアノード極性を与えられた電極とは処理流体と接触可能であり；電極は材料の片面処理のため搬送ラインの片面だけか、あるいは両面処理するため両面ともにのいずれかで配列されていて；一つの電極配列のカソード極性を与えられた電極とアノード極性を与えられた電極とは、搬送ラインの片面上に配列されている；
ｅ．それぞれ一つの電極配列の電極間での少なくとも一つの絶縁壁；
ｆ．電極配列の電極を通って電流を作り出すために、電極配列と接続された少なくとも一つの電流／電圧源で、その際に電流／電圧源として電気整流器又は比較できる電流／電圧源又は単極や双極の電流パルスを作るための電流／電圧源が用いられる；
ｇ．その際に少なくとも一つのカソード極性を与えられた電極及び少なくとも一つのアノード極性を与えられた電極が、少なくとも一つの絶縁壁によって、実質的に正反対の極性を与えられた電極間に直接電流が流れることができないように互いに遮蔽される。
【００１７】
本発明に係る方法を実施するためには、箔材料は処理ユニット内を通って搬送される間、処理流体と接触させられ、それぞれ少なくとも一つのカソード極性を与えられた電極及び少なくとも一つのアノード極性を与えられた電極からなる少なくとも一つの電極配列の傍らを通る。カソード及びアノード極性を与えられた電極は同じく処理流体と接触させられ、更に電流／電圧源に接続して、その結果、材料上の導電性構造がカソード極性を与えられた電極及び少なくとも一つのアノード極性を与えられた電極の両方と同時に向き合っている場合、一方で電流はカソード極性を与えられた電極と材料上の導電性構造の間において、また他方で電流はアノード極性を与えられた電極と材料上の同じ導電性構造の間において流れる。
【００１８】
材料の両面処理が望まれる場合には、電極は材料の両面に配置されなければならない。単面処理の場合では電極は材料の片側だけ足りる。それぞれ少なくとも一つのアノード及び少なくとも一つのカソード電極からなる電極配列の電極は、それらが材料の片面に位置付けられ及び電極間に少なくとも一つの絶縁壁が配置されるように配列される。
【００１９】
電極は例えば電気整流器と電気的に接続されている。複数の電極配列が用いられる場合には、すべての電極配列は同じ電気整流器と接続させられることができる。しかし特定の条件下においては、個々の電極配列がそれぞれ電気整流器と接続させられることも好都合である。電気整流器は電流源又は電圧源として操作され得る。
【００２０】
導電性結合が、カソード極性を与えられた電極ないしアノード極性を与えられた電極に同時に向き合った材料の構造上の処理されるべき伝導性皮膜により成立することにより、電極に対してこれらの構造はそれぞれアノードないしカソード極性を与えられる。それにより、これらの個所で電気化学的なプロセスが開始される。材料内に電流の流れを生じるために、材料の電気的な接触は必要ない。材料は中間導体（Zwischenleiter）として働く。一つの電極及びこの電極に対向する材料上の構造は、電解部分電池と見なされ得る。この部分電池の両電極の一方は材料自体によって形成され、また他方は電極配列の電極によって形成される。材料がカソード及びアノード極性を与えられた電極に向き合って配列されることによって、電流／電圧源、例えば電気整流器から給電されるこの種の二つの電解部分電池の直列接続がもたらされることになる。
【００２１】
本発明に係る方法及び装置が公知の方法及び装置に比べて優れた点は、電流の流れを処理されるべき材料内に生じるための設備費が多くの公知の方法及び装置の場合よりも極めて僅かであることである。当面のケースでは接続エレメントを備える必要がない。材料は接触することなく極性を与えられる。そのため金属の析出がとりわけ少ない膜厚で非常に経済的に実施可能である。更に配置が極めて簡単に構成させられることができる。
【００２２】
そのため本発明に係る方法及び装置によって、電気的に互いに絶縁された導電性の金属アイランド（構造、構造部）の電解処理が低い費用で可能である。
プリント回路基板技術のために提案された、互いに絶縁された金属アイランドをブラシ配列で金属化するための方法に対して、本発明に係る方法及び装置の優れた点は、カソード極性を与えられた電極上に無駄に析出される金属がほんの僅かであることである。この金属がカソード極性を与えられた電極から再び除去されなければならない頻度は、数日間から数週間の範囲内である。その上ブラシ電極が金属化されるべき表面に接触する際に磨耗し、それにより擦り落とされた粒子が処理浴を汚すような問題が生じない。
【００２３】
一つの電極配列の互いに正反対に極性化された電極は、実質的にこれら電極間に直に電流が流れることがないように、互いに遮蔽されるため、公知の方法及び装置に比べてこの方法の効率は何倍も上がり、それは電流効率が非常に高いためである。発明にしたがって絶縁壁が電極配列内で正反対に極性を与えられた電極間に設けられることによって初めて、電気的に絶縁された構造上にも、電極間の距離が処理されるべき構造の大きさに応じて調整されることによって、正味効果が達成され、その際に本方法の十分な効果レベルが維持される：構造が小さければ間隔は僅かで足りる；大きければ間隔も大きくなる。絶縁壁によってその際、正反対に極性を与えられた電極間で直の電流流れ（短絡電流）が、また同様に一方の電極から他方の電極と向き合った位置にある処理されるべきサブストレート上の領域への直の電流流れ及びその逆向きの電流流れが妨げられる。
【００２４】
非常に大きい電流が問題なく、処理されるべき材料上に伝えられ得、接触手段が必要ないため、材料上の導電性表面構造が加熱され、損傷され、あるいは全く壊されたりすることがないという選択も有利である。コーティングされるべき材料が周辺の処理流体によって効果的に冷却されるので、処理されるべき金属皮膜内の固有の電流負荷は非常に高く、例えば１００Ａ／ｍｍ２までで設定可能である。
【００２５】
この方法及び装置は任意の電解プロセスを実行するために用いられることができる：電気めっき、エッチング、酸化、還元、クリーニング、例えば無電解金属化プロセスの開始のためのそれ自体電解でないプロセスにおける電解補助である。例えば材料の表面にまた気体が発生し、つまりカソード反応による水素及び／又はアノード反応による酸素である。またこの個々のプロセスが他の方法と共に、例えば金属化プロセスや他の電気化学的なプロセスと共に同時に進行することが可能である。
【００２６】
本発明に係る方法もしくは装置の適用範囲は、とりわけ以下の様である。
- 薄い金属皮膜の析出；
- 例えば防食領域で得られた金属で表面皮膜を強化するための、一つのプレート乃至フォイル（箔）の範囲内である金属製表面皮膜を防食領域から別の領域へ移すこと；
- エッチングによる薄膜化、例えば材料表面を数μｍの皮膜を除去すること；
- パルスエッチング；
- パルス電流を用いた金属析出；
- 金属表面の電解酸化及び還元；
- （例えば水素又は酸素の電解形成下で）アノードないしカソード反応による電解クリーニング；
- 構造を備えた穴明き箔の電解ばり取り；
- 電解補助でのエッチングクリーニング；
並びに電解補助が有利な別のプロセス。
【００２７】
本方法及び装置は、薄い金属皮膜、例えば膜厚５μｍまでの皮膜を析出するために特に良く使用される。
本発明に係る方法を実施するためには、とりわけ次の条件が設定され得る。
- 処理されるべき材料の基本導体膜が形成される材料の種類；
- 皮膜金属の種類；
- 電解プロセスの種類とパラメータ、例えば電流密度；
- 処理流体の組成；
- 処理装置の幾何学的形態、例えば搬送方向での電極室の幅。
【００２８】
上述のパラメータの組み合わせを最適に選択することによって、電解処理が制御可能である。例えば所定の金属析出浴の選択によって、この場合金属溶解プロセスが妨げられているので、既に析出された金属が再びエッチング除去されずに済むという効果が得られる。同様にエッチング浴を適切に選択することによって、この浴において金属析出の阻止が達成される。
【００２９】
材料上の金属表面をエッチングするために本方法を実施するため、材料は先ず少なくとも一つのアノード極性を与えられた電極の、次に少なくともカソード極性を与えられた電極の傍らを通過される。
【００３０】
この方法及び装置は、金属化のために使用可能である。この目的のために材料は先ず少なくとも一つのカソード極性を与えられた電極の、次に少なくともアノード極性を与えられた電極の傍らを通過される。電解金属化のために、電解金属化の際に不溶性の表面を具備した構造を有する材料が好適に使われる。例えば本発明に係る方法及び装置を用いて、導体箔上に金属の最終皮膜、例えば銅上に錫皮膜が形成可能である。
【００３１】
この方法及び装置の更に別の適用は、電解エッチングによる穿孔後の導体箔材料のばり取りである。プリント回路基板のばり取りのために、今日まで機械的方法による装置、例えば、ばりを除去する回転式ブラシが用いられる。この種の機械的な方法は、箔材料が機械的処理により破壊されてしまうため、箔材料には全く使うことができない。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る方法及び装置の原理を、図１と図２を参照して以下に説明する。図１に処理ユニット１での浴槽２が示され、これは適当な処理流体FlでレベルNiまで満たされている。電気的に互いに絶縁された導電性構造４を備えた電気的に絶縁している箔材料Foは、例えばローラやシリンダのような適当な搬送手段３で、水平方向Ri’又はRi”に処理流体（液体）Flを通って導かれる。浴槽２には更に二つの電極６，７が存在し、それらは電流／電圧源８と接続されている。電極６はカソード極性を、電極７はアノード極性を与えられている。両方の電極６，７間には絶縁壁９（例えばプラスチック製）が配置され、それは両方の電極を搬送方向に横切って電気的に互いに遮蔽する。この壁９は好適には、当該壁が箔に通過中に接触するかあるいは少なくとも箔に達するように、箔Foにぴったりして導かれる。
【００３３】
箔Foが電極６，７のそばを通って運ばれる間、構造４＊は極性化され、しかもカソード極性を与えられた電極６と対向する領域４＊aではアノードに、更にアノード電極７に対向する領域４＊kではカソードに極性化される。
【００３４】
箔Foが例えば方向Ri’の方向で電極６，７の傍らを通って導かれる場合、構造４はエッチングされる：この場合、構造４＊の左側領域４＊aは図１に示された個所でアノード極性を与えられ、その結果、コンダクタトラック（導体路）構造から金属はエッチング除去される。この構造４＊の右側領域４＊kはそれに対してアノード極性を与えられた電極７に向かって位置付け（方向付け）られ、それで陰極極性を与えられる。処理流体Flが更に電気化学的に活性な酸化還元ペアを含んでいない場合、この領域４＊kでは水素が発生する。要するに結局、金属が構造４から剥離される。この過程は、それぞれの構造４において、この構造が同時に二つの正反対に極性を与えられた電極６及び７の効果範囲にある限りにおいて、進行する。
【００３５】
箔Foが金属化されるべき場合には、それは方向Ri”の方向に搬送されなければならない。この場合、金属化浴は処理流体Flとして使われる。先ず構造４のそれぞれの右エッジがカソード極性を与えられた電極６の範囲内に、次にアノード極性を与えられた電極７の範囲に入る。構造４＊の右側領域４＊kは、図１で示された個所でアノード極性を与えられた電極７と向き合い、そのためカソード極性を与えられている。それに対して構造４＊の左側領域４＊aは、カソード極性を与えられた電極６と対向するため、この領域はアノード極性が与えられている。例えばコンダクタトラック構造は、基礎導電性皮膜として銅からなり、錫イオンを含む錫化浴Flからの錫で処理されると、構造４＊の左側領域４＊aでは酸素だけが発生する。それに対して右側領域４＊kでは錫が析出する。総じて結局の所、錫が銅構造上に析出することになる。
【００３６】
図２では基本的に図１で記されたのと同じ配置が、電解流体Flを含む浴槽２を備えて示されている。液体FlのレベルはNiで描かれている。図１に加えてここでは電極６及び７の電界の箔Foに与える作用が模式的に描写されている。電極６及び７の間には絶縁壁９がある。金属構造の領域４＊a及び４＊kは、電気的に互いに接続されている。カソード極性を与えられた電極６に対向する領域４＊aでは、より陽性のポテンシャル（電位）が生じるため、この領域はアノード極性を与えられる。領域４＊kでは、向き合ってアノード極性を与えられた電極７によって、より陰性のポテンシャルが生じる結果、この領域はカソード極性が与えられる。図示された配置で、電解流体Flが金属化浴であると、領域４＊kは金属化される。同時にアノード極性を与えられた領域４＊aでは、アノード的なプロセスが行われる。電解流体Flが錫化浴で、更に構造４が銅からなっている場合、銅は溶解しない。その代わりに領域４＊aでは酸素が発生する。
【００３７】
電極として電解プロセスでは可溶性電極でも不溶性電極でもどちらも使うことができる。可溶性電極は通常、金属化溶液中の金属化で消費された金属を溶解によって再び補うために、金属化法で用いられる。そのため電極は析出されるべき金属からなる電極が使われる。不溶性電極は処理流体中において電流を流しても不活性である。例えば鉛電極、白金めっき化チタン電極、酸化イリジウムで皮膜されたチタン電極又は貴金属電極が使われる。
【００３８】
本方法及び装置が電解金属化のために使われる場合、金属イオンを含む金属化浴が使われる。アノード極性を与えられた可溶性電極を用いると、金属イオンは、この電極の溶解によって補充される。それに対して不溶性の電極が使われると、金属イオンは適当な化学薬品を別に添加することによって補うか、あるいは例えばWO 95 18251 A1に記載された装置を用いて、金属部分が金属化浴に含まれている酸化還元ペアの補足的なイオンによって溶解される。この場合、銅浴ではFe2+／Fe3+-又はそれ以外の酸化還元ペアが含まれている。
【００３９】
別の方法及び装置のバリエーションでは、電極配列（配置）の電極が、材料の片面のみに位置付けられるように、配置される。この場合では二つの電極間での直流電流の流れを妨げるために、電極間に少なくとも一つの絶縁壁（約５０μｍの厚みのあるポリイミド箔からなる）が配置され、その壁が材料に極めて密に近づいているのが優れている。絶縁壁は好適には、電解浴を通る搬送中に材料と接触するか、あるいは材料の表面に少なくとも直接届くように配置される。それによりアノード電極はカソード電極から極めて良好に遮蔽される。
【００４０】
金属化されるべき小さな構造が電解処理されるために、少なくとも一つのカソード電極にも少なくとも一つのアノード電極にも向き合っていなければならないため、電極間の距離は構造の確定された大きさにおいて所定の値を超えてはならない。そのため更に絶縁壁の厚みに対する上限値が確定される。大まかな規則として受け入れられるのは、絶縁壁の厚みが金属化されるべき構造の大きさの最大でおよそ半分に相当し、その際好適にはそれぞれ大きさが材料の搬送方向で対比されることである。約１００μｍの幅のある構造では絶縁壁の厚みは５０μｍを超えないほうがよい。構造が一段と細い場合には、相当する薄い絶縁壁が用いられるべきである。
【００４１】
更に個々の電極配列の間には更に絶縁壁が設けられ、それによって更に相前後して配置された電極配列の電極間での直流電流の流れを回避することができる。材料が処理流体に浸漬されずに、適当なノズルによって流体と接触するならば、個々の電極と接触する流体範囲が、互いに接触しない場合、絶縁壁が全く不要となる。
【００４２】
代替的な方法-及び装置のバリエーションでは、電極配列（配置）の電極はまた、材料の異なる面に位置付けられるように配置させることができる。この場合、材料自体は電極間の絶縁壁として作用するため、電極が材料を超えて突出しない場合、電極配列の電極間にある絶縁壁の使用が不要となる。この方法-及び装置のバリエーションが用いられるのは、材料の両面上の導電性領域が電気的に互いに接続されている場合である。この配置は例えばスルーホールめっきされ、片面に機能性を備えた導体箔を処理するのに適する。例えば機能性面に対向した面上に導電性皮膜を表面全体に備えた材料が用いられることによって、機能性面の導電性構造上に金属を析出するために、カソード極性を与えられた電極はこの導電性皮膜に向き合って配置され、アノード極性を与えられた電極は機能性面に向き合って配置される。同時に金属は向き合った導電性皮膜から剥離される。
【００４３】
電極配列は、材料が処理ユニット内を搬送される方向に対して垂直又は斜めに、好適には材料のための搬送ラインが延びる平面の処理全幅にわたって広がり得る。搬送方向で見て、電極配列の空間的な広がりは、電解処理の時間に決定的に影響を与える。材料上の構造が大きいと長い電極配列が用いられる。それに対して極めて繊細な構造を処理する場合には、非常に短い電極配列が設置される必要がある。
【００４４】
図１に関連してこれをより詳しく説明する：材料Foが左から右に移動する（搬送方向Ri”、事例：電気めっき）と、構造４＊の前方に向かっている右側エッジは、この構造の後を追いかける領域より電気めっきされる時間が長い。その結果、不均一な膜厚が得られる。最大の膜厚は、実質的に搬送方向Ri’，Ri”における電極配列の長さ、更に搬送方向Ri’，Ri”における搬送速度、電流密度及び構造の大きさに依存する。搬送方向Ri’，Ri”において電極配列が長く及び同時に構造４が長いと、絶対的に測定され、初期の膜厚が厚い場合膜の厚さの違いが大きくなる結果となる。搬送方向Ri’，Ri”における電極配列の長さがより短くなると、膜厚の違いはより小さくなる。同時に処理時間は短縮される。そのため電極配列の大きさは要求に適合される。コンダクタトラックの構造が極めて繊細な場合，例えば０，１ｍｍ大のパッド（ランド）又は５０μｍの幅を有するコンダクタトラックの場合、電極配列の長さはミリメーターの下の範囲にある。
【００４５】
この方法の効果を何倍にも上げるために、少なくとも二つの電極配列が一つの処理ユニット内に設けられ、その傍らを材料は順々に通過させられる。これらの電極配列の電極は、長く延びた形状で、搬送面に対し実質的に平行に配置される。電極は実質的に搬送方向に対して垂直に位置付けられるか，又は搬送方向と角度α≠９０°を形成する。それら電極は好適には材料によって占められる搬送面の幅全体にわたって長く延びている。
【００４６】
電極が搬送方向と角度α≠９０°を形成する配列で得られることは、搬送方向に対し平行でも垂直でも位置付けられ電気絶縁された金属構造が、所望の電解反応に、α≒９０°（±２５°）の時よりも長くさらされるということである。角度がα≒９０°であれば、搬送方向に位置付けられたコンダクタトラックは所定の搬送速度及び所定の電極の長さにおいて十分な時間、電解処理され、その一方で搬送方向に対して垂直に位置付けられたコンダクタトラックはほんの短時間だけ電極配列において処理されよう。その理由は、構造が同時に一つの電極配列のアノード極性を与えられ及びカソード極性を与えられた電極に向き合っている限り、電解処理が可能だからである。構造が電極配列、それ故に電極に対しても平行に整列されている場合、この接触時間は短い。反対のことは電極配列が搬送方向に対して平行に整列されている（α≒０°（±２５°）場合に当てはまる。
【００４７】
本発明に係る装置には、更に長く延びた形状の電極を備えた複数の電極配列があり、そこでは異なる電極配列の電極が搬送方向に対し異なる角度を形成している。特に少なくとも二つの長く延びた電極配列の配置が有利で、その際、処理ユニット内の電極配列と材料の搬送方向との角度はα≠９０°で、電極配列は互いにほぼ垂直に配列されている。好適にはα１≒４５°（第一の電極配列）、特に２０°〜７０°であり、更にα２≒１３５°（第二の電極配列）、特に１１０°〜１６０°である。
【００４８】
特に優れた方式では、電極が搬送面に実質的に平行に振動するように動く。
更にまた複数の相互に平行に配列され隣接した電極配列は長く延びた形状の電極と、それぞれその間に配置された絶縁壁とを備え、隣接した電極はそれぞれ独立した電流／電圧源から給電される。この場合、例えば金属化溶液が使われる場合、先ず金属は材料の絶縁構造上に析出される。搬送中構造の前方となる領域は、金属化領域では後方となる領域よりも長く存するために、前者の金属膜厚はより厚くなる。その後に材料が、第一配列における第二電極か第三電極、及び第二配列における更に正反対に極性化された電極とからなる第二電極配列を通過すると、前方となる材料領域から多くの金属が再び剥離し、後方となる構造上には剥離するよりもより多くの金属が析出される。それによって総じて二つの電極配列における処理の間に構造上の金属膜厚が均一化されることになる。
【００４９】
この配列でとりわけ均一な金属膜厚を達成するために、第一電極配列に対向する構造での電流密度は、第二電極配列に対向する構造での電流密度よりもおよそ二倍の値に調整させられることができる。
【００５０】
別の優れた方式では、電極配列が更に絶縁壁により囲まれている。複数の隣接した電極配列が用いられるならば、これらの絶縁壁は電極配列の間に設置される。電極配列を取り囲むこれらの絶縁壁及び電極間に配列された絶縁壁とによって、搬送面に向かって開口部が形成される。
【００５１】
これらの開口部は、設定された要求に応じて様々な大きさの幅を有することができる。例えばこれらの開口部は、搬送方向で見てそれぞれ、本方法が材料上に金属を析出するために用いられる場合にはカソード極性を与えられた電極に関連した開口部がアノード極性を与えられた電極に関連した開口部よりも小さく、あるいは本方法が材料上の金属表面をエッチングするために用いられる場合にはカソード極性を与えられた電極に関連した開口部がアノード極性を与えられた電極に関連した開口部よりも大きいような広がりを有するような幅を有する。
【００５２】
この実施の形態で、処理されるべき材料片上のカソード極性を与えられた電極に対向する領域での電流密度が、アノード極性を与えられた電極に対向する領域での電流密度と異なることが達成される。これらの違いによって、これらの領域でのポテンシャルの大きさを色々に調整することができ、それによってある特定の電解プロセスを促進したり、他のプロセスを抑えたりすることができる。それによって例えば、競合する金属の溶解に対して金属析出を速めることが可能で、このやり方では金属の材料上での厚みが更に厚くなる結果となる。上述の場合において、カソード極性を与えられた電極に対向する材料上での領域において電流密度、それ故にポテンシャルが高くなることによって、そこでは競合反応として水の分解（酸素発生）が進行する。それによって溶解する金属が、アノード極性を与えられた電極に対応する材料表面での金属析出よりも少ない。逆のことは当然のことながら金属がエッチングされる場合に当てはまる。
【００５３】
カソード極性を与えられた電極上での金属析出を阻止するために、これらはイオン選択性の膜で遮蔽され，その結果カソード極性を与えられた電極を取り囲む電解空間が形成されることになる。イオン選択性の膜が用いられないならば、カソード極性を与えられた電極上に析出される金属は、何日間あるいは何週間の頻度で元の状態に除去されなければならない。このために例えばカソード極性を与えられた表面電極がこれらの電極から金属を取り除くために配置され、その際、金属化電極はこの場合アノード極性を与えられている。これらの金属剥ぎ取り電極は、作業の合間に処理されるべき材料の代わりに電極配列内に導入される。カソード極性を与えられた電極の外部剥ぎ取りで、周期的な交換は更にとても簡単である。
【００５４】
材料を処理するために更に優位となるのは、電極配列の電極に適用される電圧を調整して、一連の単極又は双極の電流パルスが電極に流れるようにすることである。
【００５５】
【実施例】
図1及び２に係る電極配列は、大きな金属構造を処理する際に極めて適する。搬送方向での電極の長さは、搬送速度と共に一つの電極配列での電解処理の時間を決定する。処理されるべき構造が大きいと、搬送方向において電極の長さは、少なくともそれがプロセスを決定する電極に該当する限りにおいて、大きなものが選ばれる。
【００５６】
適当なプロセスパラメータにより、一つの電極配列の第二電極での処理によって、第一電極で先ず達成された処理効果が、取り消されないあるいは少なくとも本質的な大きさで再び取り消されないように配慮されるならば、本発明に係る複数の電極配列は搬送方向で相前後して配列でき、つまり箔が順々に複数の電極配列の傍らを通過することができる。個々の電極配列で達成されるその都度の処理結果は、貯蔵される。搬送方向における電極配列の長さは、処理されるべき構造の大きさに適合していなければならない。小さな構造の処理では、この長さも短いものが選ばれる。電極配列の総数は、要求された処理結果に相応じてより多くが選ばれる必要がある。常に必要な条件は、処理結果が電極配列のその都度次に来る電極によって再び取り消されないことである。例えば既に施された金属皮膜が次に来るカソード極性を与えられた電極を通る際に再び除去されないようにするべきである。
【００５７】
処理されるべき構造が非常に小さい場合、電極の傍らを最初乃至最後に通過する処理されるべき構造のエッジ領域で、その処理が大事である。もっともこれらのエッジ領域もできるだけ均一に電解処理される必要がある。この目的のために、電極配列内に電気化学的な”逆行”反応（例えば金属化、剥離／脱金属化）を目的に合わせて設定することができるという可能性が、優位に用いられる。図３をもとにして、更に極めて小さい構造（幅０．１ｍｍ）の非常に均一な電解処理が記される。
【００５８】
図３では、それぞれアノード及びカソード極性を与えられた電極６’、７’、６”、７”を有する二つの電極配列からなる配置が描写されている。構造４、例えば銅からなるコンダクタトラック構造を有する箔Foは、搬送方向Riでここでは不図示の電解流体を通って導かれる。電解流体としてこの例では錫化浴が使われる。
【００５９】
カソード極性を与えられた電極６’、６”は、イオン選択性の薄膜５によって回りの電解空間から遮蔽されている。それによって電解流体から電極６’、６”上への錫の析出が妨げられる。電極６’及び７’ないし６”及び７”間にはそれぞれ絶縁壁９’ないし９”がある。二つの電極配列間には絶縁壁１７が配置されている。この薄膜５はまた省くこともできる。この場合、カソード極性を与えられた電極６’，６”は時折金属除去（剥離）されなければならない。
【００６０】
電極６’及び７”が存在する第一の電極配列では、構造４が金属化される。構造４が左から右に電極配列の傍らを通り過ぎることにより、構造４の右エッジが電解反応に左エッジよりも長くさらされ、その結果、析出金属量、それ故に金属皮膜の厚みが左エッジよりも厚くなることになる。この不均衡を少なくとも部分的に補償するために、箔Foは第一の電解配列を通り抜けた後，第二の電極配列の傍らを通り過ぎる。この配列ではカソード極性を与えられた電極６”及びアノード極性を与えられた電極７”の並ぶ順序が、第一の電極配列での電極６’及び７’の極性に対して逆になっている。その結果、それぞれ構造４の左エッジは、電極７”の電気化学的（電気めっき）作用にそれぞれ右エッジよりも長くさらされることになる。構造４の右エッジは、カソード極性を与えられた電極６”を通過する際にアノードに極性化され、そのためアノード反応に構造４の左エッジより長くさらされ、その結果、この場合金属は好適に右エッジで再び剥がれることになる。結果として著しく均一化された厚い錫皮膜が析出されることになる。
【００６１】
この結果は図４のグラフの助けで確認され、このグラフでは得られた金属の膜厚ｄが処理されるべき構造４の長さaの関数として描写されている。このグラフは、第二の電極配列での電流が第一の電極配列におけるものの半分で、また電気化学的な反応（金属の溶解、金属析出）の電流効率がほぼ１００％であるという条件に基づいて作成された。
【００６２】
構造が第一の電解配列を経過した後に測定可能である膜厚の分布が、曲線Ｉによって示される。構造の左エッジ（ａ＝０）では実際金属は析出していないが，他方右エッジ（ａ＝Ａ）では膜厚Ｄが得られる。第二の電極配列を通過する際、二つのプロセスが行われ：左エッジでは実際金属だけが析出する（部分プロセス、曲線IIで示される）。そのため、この領域では膜厚Ｄ／２が得られる。更に右エッジでは実際金属だけが剥離する（部分プロセス、曲線IIIで示される）。そのためこの個所での膜厚は本来のｄ＝Ｄからｄ＝Ｄ／２に減少する。構造上のその間にある領域は同様に実質的に膜厚ｄ＝Ｄ／２である。その結果の膜厚分布は、曲線IVで示される。
【００６３】
処理浴を最良なものにすることによって、金属化は更に改良されることができる：金属溶解が容認されない金属析出のための浴が用いられることによって、総じてより大きな金属膜厚が得られる。この場合、第一及び第二電極配列の電流は同じ大きさであることが必要である。図４で示された曲線IIIは、この場合横座標と一致し、それは金属が溶解しないからである。そのため金属の表面全体で一定である膜の厚みＤが得られる（曲線IV’）。
【００６４】
図３に係る配列を更に単純化することは、電極７’、７”を備えた中間領域（図３において）を一つの電極を備えた一つの領域にまとめることによって達成される。この場合においても電極に電流を供給するために電流／電圧源は二つ必要であり、それらにより異なる電流が、一方で電極６’及び電極７’、７”からなり、他方で電極７’、７”及び電極６”からなる二つの部分・電極配列に生じ得る。絶縁壁１７はこの場合不要である。電極配列の機械的な構造はこの場合とりわけ簡単である。
【００６５】
図５では発明の好適な実施の形態における電極配列の図式構造が描写されている。構造４を備えた箔Foは電極配列の下方に図示されている（箔Foの下側に有る構造４は箔の下側にある第二電極配列により電解処理される）。箔Foは搬送方向Riに導かれる。電極配列は電極６（カソード的）及び７（アノード的）からなる。電極６及び７の間に絶縁壁９があり、それは本例では箔Foの上にあり、電極６及び７から出る電気力線を効果的に電気遮蔽する働きがある。電極６及び７はカソード室１０及びアノード室１１によって囲まれ、その中には電解流体Flがある。両方の室１０及び１１は箔Foが導かれる搬送面に開いている。二つの小さな開口部１２ｋ及び１２ａは、両脇の絶縁壁１３，１４及び電極６と７の間にある絶縁壁９から形成され、それらにより電極が箔Foの小さな領域に与える作用を集中することが達成される。これは、それにより小さな構造４の電解処理が均一化されるという優れた点を持つ。それとは反対に大きな開口部１２ｋ及び１２ａを選択すると、小さな構造の電解処理は不均一である。
【００６６】
図５で同様に分かるように、電解流体Flは上から電極配列に送り込まれる（矢印Srで示される）。流れの速度が大きいと電解化学反応が速くなる。
図６では、複数の隣接した電極６、７’、７”を備えた本発明に係る別の配列が示されている。電極６、７’、７”は、電流／電圧源８’、８”と、例えば電気整流器と接続されている。電極間には絶縁壁９がある。処理されるべき箔Foは搬送面を搬送方向Riに移動される。電極６、７を取り囲むそれぞれの電解空間（室）は、搬送面の方に向けられた開口部１２ｋ及び１２ａを有し、それらは絶縁壁９により形成されている。これら開口部１２ｋ及び１２ａは異なる大きさである。それによって異なる大きさの電流密度と、それ故に異なるポテンシャルが、箔Fo上の開口部１２ｋ及び１２ａに対向する領域で設定される。
【００６７】
金属領域４を備えた箔Foが金属析出溶液で処理される場合、次の状況が結果として生じる：
カソード極性を与えられた電極６での開口部１２ｋが、アノード極性を与えられた電極７での開口部１２ａよりも小さいことによって、処理領域４＊のカソード極性を与えられた電極６に対向する領域４＊aでは、アノード極性を与えられた電極７’、７”に対向する領域４＊kにおけるよりも、より大きな電流密度とそれ故により高いポテンシャルが設定される。それによってカソード極性を与えられた電極６の領域においてアノード的部分プロセスの際に、金属溶解に加えて更に競合する酸素の発生も見られ、その結果、この領域４＊aでの剥がれ落ちる金属は、領域４＊kでの析出される金属よりも少ない。そのため総じて金属皮膜が形成されることになる。
【００６８】
図７では連続システムでの材料の搬送ラインに沿った複数の電極配列１８の特定の配列を平面図で描写する。そこでは図１の配置における電極６’、６”、７’、７”が実線及び破線で図示されている。電極配列１８は搬送方向Riに僅かに斜めに置かれ、また電解ユニット内で対応する長さに延びている。個々の電極配列１８は、処理されるべき材料表面の一部分の処理にのみ供せられる。それにより処理時間が著しく長くなる。電解ユニットが例えば長さ１．４０ｍ及び幅０．２０ｍあるとすると、四つの電極配列１８を有する図示された配置では処理時間は１４００ｍｍ×４/２００ｍｍ＝２８の増大という結果になる。電極配列１８の活性化した長さが１ｍｍである場合、それにより搬送速度が例えば０．１ｍ／分では処理時間が約１７秒となる。平均的な析出電流密度が１０Ａ／dm2の大きさであると、析出される銅の膜厚は約０．６μｍとなる。材料の部分領域を処理するために複数の電極が用いられると、膜厚は電極配列の総数と共に増加する。
【００６９】
図８aでは連続システム１の断面図が示されている。箔細片Foはこの場合、例えばローラ（シリンダ）で搬送され、垂直に保持される。細片Foは、容器２の中へ片面から導き入れられる。その容器は処理浴、例えば金属化溶液Flを含有している。この溶液は、適当な管路２０を通って継続的に容器２からポンプ２１によって抜き取られ、再び容器に戻る前に、フィルタ２２を通過して戻される。更に容器２内の溶液Flを渦巻くようにするため空気が管路２３を通って導入されることができる。
【００７０】
図８bでは図８aで示されたユニット１が平面図で描写され、そこでは作り付けが部分的にのみ描かれている。箔細片Foは、搬送方向Riに導かれる。容器２の内部には処理流体Flがあり、この場合、電解エッチングに適した溶液である。細片Foは、開口部２４を通って、圧搾ローラ（スクイーズローラ）２５を通過し、容器２に導入され、また圧搾ローラ２６及び開口部２７の間を越えて容器から再び外へ出る。容器２の内部には、細片Foが適当な導入エレメント３によって、例えばローラ又は円筒で導かれる。
【００７１】
容器２には複数の相前後して且つ細片Foのための搬送面の両側に配列された電極配列があり、それらはそれぞれカソード極性を与えられた電極６’、６’’、６’’’、．．．及びアノード極性を与えられた電極７’、７’’、７’’’、．．．から形成されている。電極の間には絶縁壁９がある。これら絶縁壁９は弾性のあるパッキンフォイル１６を有し、それらは個々の電極室の電界を互いに完全に遮蔽することができ、それはそれらが細片Foの通過の際に材料表面に触れることによって可能となる。電極６’、６’’、６’’’、．．．、７’、７’’、７’’’、．．．は電気整流器８と接続される。その際、図８bの右側に示された電極の整流器との接続が示されていない。それぞれの電極配列はまた離れた整流器によって給電され得る。
【００７２】
細片Foが例えば先ずアノード極性を与えられた電極の傍らを通過し、その後にカソード極性を与えられた電極を通ることによって、金属が電解的に剥がれ落ちる。
【００７３】
図９では、箔細片Foの電解処理のための水平ユニットが側面断面で描かれている。容器２には処理流体Flが含まれている。処理されるべき箔Foは処理流体Fl内を水平に電極配列を通って搬送方向Riに運ばれる。電極配列は同様にそれぞれカソード極性を与えられた電極６’、６’’、６’’’、．．．及びアノード極性を与えられた電極７’、７’’、７’’’、．．．からなる。電極配列は、箔Foが導かれる搬送面の両側に配置されている。
【００７４】
電極６’、６’’、６’’’、．．．、７’、７’’、７’’’、．．．を互いに絶縁するために、本例ではパッキングリップを備えた絶縁ローラ２８が使われる。絶縁ローラ２８の代わりに、パッキングフォイル１６を備えた絶縁壁９も使用可能である。
【００７５】
図９の右部分では、絶縁壁９及びパッキングフォイル１６に対する電極６’’’、７’’’の代替的な実施形態及び配置が示されている。
図１０では箔Foの平面図が示され、それは金属防食領域２９及び金属構造を具備した領域３０を有し（構造は示されていない）、電気的に互いに接続されている。この箔Foは、例えば水平ユニットにおいて、処理流体に浸漬され、本発明に係る電極配列の傍らを通り過ぎることによって、処理可能である。電極配列の電極６，７は、ここでは投影図で箔Fo上に示されている。アノード極性を与えられた電極７は、構造付与された領域３０上に位置付けられ「＋」で示され、またカソード極性を与えられた電極６は、金属からなり「−」で示される防食領域２９上にある。電極６及び７の間には絶縁壁９が配置されている。絶縁壁９及び電極６，７は、図１０の描写で概略だけが示され、その際、この詳細は図のスケッチ面を通る断面に関連している。
【００７６】
材料片は搬送方向Ri’及びRi”の一方の方向に運ばれる。その際、金属からなる防食領域２９は持続的にカソード極性を与えられた電極６の傍らを通過し、そのため溶解される。それに対して構造付与された領域３０は、それらが電極７の傍らを通過するので、金属化される。この配置で、構造付与された領域を構成する金属と同一の金属を析出することができる。
【００７７】
図１１では更に好適な発明に係る装置が図示されている。材料は搬送方向Riで電極配列の傍らを通り過ぎ、それらはそれぞれ長く延びた電極６’、６’’、６’’’、．．．及び７’、７’’、７’’’、．．．からなる。電極を有する電極配列は、搬送方向Riに対して角度α１ないし角度α２を形成する。それによって処理時間が影響を受けるのを、搬送方向Riに対して異なって整列（方向付け）された構造によって調整する。導体箔の場合、コンダクタトラックが通常、箔の側面エッジに対して平行又は垂直に延び、それ故に搬送方向Riに対して平行または垂直に延びているため、電極配列の図示された整列により、両方の整列のコンダクタトラックに対して、それらが同じ長さを有する限り、等しい長さの処理時間が達成される。
【００７８】
図１２では別の処理ユニット１が概略的に図示され、それでは長い箔細片Foが電解処理可能である。このようなユニット１はオープンリール式装置と呼ばれている。
【００７９】
細片Foは、搬送方向Ri’でユニット１を通って搬送される際、箔細片Foのための貯蔵部として供せられる第一ローラ１５’より引き出され、第二ローラ１５”に巻き取られる。細片Foが搬送方向Ri”でユニット１を通って搬送される場合、ローラ１５”は細片を引き出すのに、ローラ１５’は洗浄・乾燥後の細片Foを巻き取るのに供せられる。
【００８０】
処理ユニット１には更に容器２が含まれ、それには処理流体Flが存している。細片Foは容器２に入った後、複数の方向転換ローラ３を介して導かれ、それらは全く電気的作用を有しておらず、その際、それぞれカソード極性を与えられた電極６及びアノード極性を与えられた電極７からなる多数の電極配列の傍らを通り過ぎる。カソード極性を与えられた電極６は「−」で、またアノード極性を与えられた電極７は「＋」で表される。本例では電極配列は細片Foの一方の表面にのみ配置されている。細片Foの両面が処理されるべき場合には、絶縁細片の両側に電極配列がなければならない。
【００８１】
図１２での詳細部分では、電極配列の一部がこれを通過する細片Foと共に示されている。カソード極性を与えられた電極６は、アノード極性を与えられた電極７と絶縁壁９によって隔てられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る装置の概略図である。
【図２】  本発明に係る方法の原理の概略図である。
【図３】  電極配列の構造の概略図である。
【図４】  図３に係る装置での処理後における構造の膜厚の推移を示す図である。
【図５】  一つの電極配列における二つの電極の概略図である。
【図６】  異なる電極配列と関連した複数の電極の概略図である。
【図７】  連続システムにおける材料のための搬送経路に沿った複数の電極配列の特定の配列である。
【図８】  （ａ）は連続システムを通る断面図で、（ｂ）は連続システムの平面図である。
【図９】  材料が水平搬送面に搬送されている連続システムの側面断面図である。
【図１０】  複数の電極配列からの電極の突出と銅構造を有する箔の平面図である。
【図１１】  連続システムにおける材料のための搬送経路に沿った複数の電極配列の別な特定の配列である。
【図１２】  箔材料を電解処理するためのオープンリール式ユニットの概略図である。
【符号の説明】
１            処理ユニット
２            浴槽
３            箔材料Foのための導入エレメント
４            箔材料Fo上の金属構造（構造部）
４＊          処理された金属構造（構造部）４
４＊a          アノード的に処理された金属構造４
４＊k          カソード的に処理された金属構造４
５            薄膜
６，６’，６”，６’’’    カソード極性を与えられた電極
７，７’，７”，７’’’    アノード極性を与えられた電極
８，８’，８”        電流／電圧源
９            絶縁壁
１０          カソード室
１１          アノード室
１２          浴槽に対する電極配列の開口部
１２k          カソード極性を与えられた電極における開口部
１２a          アノード極性を与えられた電極における開口部
１３          電極配列の絶縁性側壁
１４          電極配列の絶縁性側壁
１５’，１５”    箔ストリッパーFoを巻き取り／引き出し用貯蔵部ローラ
１６          パッキンフォイル
１７          二つの電極配列間の絶縁壁
１８          電極配列
２０          電解流体管路
２１          ポンプ
２２          フィルタ
２３          空気導入管路
２４          挿入口
２５          圧搾ローラ
２６          圧搾ローラ
２７          流出口
２８          絶縁ローラ
２９          防食領域
３０          構造付与された領域
Fo            プレート-/箔材料片
Ri，Ri’，Ri”      搬送方向
Fl            処理流体
Sr            処理流体Flの流れる方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１１】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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