(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレート形状の被処理物を連続送り設備配置にて電気分解的に処理するための装置にして、上記連続送り設備配置を通って被処理物が水平な搬送方向で搬送平面に案内可能である、装置であって、
ａ．上記搬送平面に平行に対向配置された複数の対抗電極（２）、並びに
ｂ．上記搬送平面と対抗電極の間に配置された、被処理物（１）のエッジ範囲にて高い電流密度の場を遮蔽するための複数のスクリーン（１１）
を有し、
ｃ．その際、上記複数のスクリーンはそれぞれ少なくとも２つの互いに平行に配置された平坦部分（１２，１３）の形状に形成されており、上記複数のスクリーンの一方の部分（１３）が搬送平面に対向配置され、他方の部分（１２）が対抗電極に対向配置され、
ｄ．その際、上記複数のスクリーンは、搬送平面に対して平行で且つ搬送方向（２３）に対して垂直に延在する方向（２０）にて変位可能なように取り付けられている、
装置。
【請求項２】
上記搬送平面に直接的に対向配置するスクリーン（１１）の部分（１３）が、被処理物（１）のエッジに対し間隔ｂだけ他方の部分（１２）から後退するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
上記平坦部分（１２，１３）が互いに無関係に変位可能なように取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
上記間隔ｂが適当な構造要素（１４）によって調整可能であることを特徴とする請求項１〜３ののいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
上記平坦部分（１２，１３）の対抗電極（２）及び搬送平面に対する間隔が互いに無関係に調整可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
制御可能なモータ駆動装置が備えられ、それによって上記スクリーン（１１）が変位可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
上記平坦部分（１２，１３）が、被処理物（１）及び対抗電極（２）と向き合い得るエッジ領域を有し、これらエッジ領域が開口及び／又は縁に凹部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
上記対抗電極（２）が、搬送方向（２３）に見て、多数のセグメントに分かれていて、上記スクリーン（１１）が、上記対抗電極（２）のセグメントの長さに等しい長さを搬送方向に有す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装置。
【請求項９】
プレート形状の被処理物のエッジ領域を、当該被処理物が水平な搬送方向で搬送平面に案内される連続送り設備配置での電界処理の間、電気的に遮蔽する方法にして、
ａ．被処理物（１）のエッジ領域での高い電流密度の場から遮蔽するための複数のスクリーン（１１）が、搬送平面と当該搬送平面に平行に対向配置された対抗電極（２）の間に配置されており、
ｂ．その際、更に上記複数のスクリーンが各々、互いに平行に配置された少なくとも２つの平坦部分（１２，１３）の形状に形成され、上記複数のスクリーンの一方の部分（１３）が搬送平面に対向配置され、他方の部分（１２）が対抗電極に対向配置されており、
ｃ．その際、上記複数のスクリーンが、搬送平面に対して平行で且つ搬送方向（２３）に対して垂直に延在する方向（２０）にて変位可能なように取り付けられている、
方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は、プレート形状の被処理物を電気分解的に処理するための装置に関し、並びに被処理物のエッジ範囲を電気的に遮蔽するための方法に関する。好ましくは上記装置と上記方法とは、導体プレート（プリント配線回路基板等）や導体箔の電気メッキやエッチングの場合に被処理物が通過の際に水平に又は垂直に整列される連続設備配置において用いられる。
連続電気メッキ設備配置において一般的に種々の幅の被処理物が作り出される。当該設備配置における陽極は、最も幅広いプレートや箔でも問題なく処理可能なように寸法決めされなければならない。この状況において比較的狭いプレート又は箔が上記設備配置で被処理物の搬送方向に対し横向きでガルヴァーニ作用を受ける（電気メッキされる）ならば、そのエッジ範囲において電場線が集中するので、中央部よりも当該エッジ範囲において相当に厚めの金属層が作り出される。通常、金属層の厚みに対する所定の許容度が設定され、その結果、金属化されたプレートや箔の上の実際に使用可能な範囲がその全幅に対しても小さいこととなる。導体プレートや導体箔の製造の際に、当該プレートや箔の後続する処理加工の際の要求に由来する金属層の厚みに対して僅かな許容度のみが容認されるにすぎない。更に、導体プレートは一般に高価な材料に関わっている。それ故、利用物（ブランク／素材片，Nutzen）とも称されるガルヴァーニ作用を受けた生の導体プレートの最大利用を達成するのが望ましい。それ故、均一な層厚が導体プレート乃至導体箔のエッジ範囲にまで達成される。電気メッキされるべき対象物のエッジ範囲における層厚に影響を及ぼすための公知のやり方は、電気的に非伝導性のスクリーンを用いてこのエッジ範囲での電気的遮蔽にある。
ＤＥ-Ｐ ３９３７９２６ Ｃ２において、特に導体プレートの処理のために電気メッキ設備配置での力線を遮断するための装置が記載されている。そこに含まれた図２及び３においてスクリーンが示されており、これは、それ自体個々に調整可能な複数の部分スクリーンを備えて構成されている。軸線まわりに部分スクリーンを回転することによって、各個々の部分スクリーンの遮蔽効果は増加し、また減少する。個々のスクリーンが十分に狭く、それ故、これらのスクリーンが十分に多数ある場合、エッジ覆いは最適に設定可能である。
しかしながら、大目に見なければならない欠点は、実際に遮蔽されないはずの導体プレートの範囲にわたって残留遮蔽が残ることである。更にこの装置を構造的に実現するための経費は相当である。それ故に、上記公報における図４に示されたように、被処理物のエッジ範囲と陽極との間の平坦なスクリーンが実用上好ましい。しかしながら、スクリーンのこの配置では、最適な或る輪郭状のスクリーニングが可能でなく、求められる層厚許容度が素材片での比較的大きなエッジ範囲において達成不可能である。更にこの配置でも大きな技術的実現経費が欠点である。
電気メッキ操作は強い構造を必要とする。それ故、ＪＰ-Ａ-６２／１５１５９３から公知のものと同様の平坦でずらすことが可能なスクリーンが実用上好結果であることが証明された。ここで用いられたスクリーンは被処理物のエッジ範囲と陽極の間で直線状に作用する駆動装置によって変位される。
このように平坦に形成されたスクリーンは、スクリーンによる被処理物の覆いに依って且つスクリーンと陽極若しくは被処理物の表面の間の間隔に依って、被処理物のエッジ範囲での力線の密集度を減少する。陽極と被処理物の間隔並びに陽極と陰極の電流密度はまた電解処理にとって重要である。電解処理の間のスクリーンの位置は、これらのパラメータに基づいて折衷状態を構成し、その結果、最適なスクリーニングが複雑な実験において決定されなければならない。目的は、高い電流密度の場合にエッジを焼くことなく、許された許容度の範囲で大きな使用範囲を達成することである。微細な導体プレートで平均的な電流密度の場合において、使用可能でないエッジは実用上約３０ｍｍの幅を有する。１５Ａ／ｄｍ２までの電流密度の場合、このスクリーンでの使用可能でないエッジは既に約５０ｍｍの幅を有する。
ＵＳ-Ａ-３８６２８９１に、電気メッキフレームと陽極、並びに物品担体に据え付けられた電気メッキされるべき対象物に沿って力線の密集度を均一化するための電気的に不伝導性の遮蔽スクリーンを有する電気メッキ装置が記載されている。上記遮蔽スクリーンは、側壁に固定され適当なガイドでネジ締めされて上記装置としっかりと結合された多数のスクリーン部分を備えて構成される。当該スクリーン部分は互いに平行に且つ電気メッキされるべき対象物と陽極に対し平行に向けられる。当該スクリーン部分は、電気メッキされるべき対象物と陽極の間の空間に部分的に突出し、その際、陽極の近くに位置したスクリーン部分は電気メッキされるべき対象物の近くに位置したスクリーン部分よりも更に突出する。この装置で一様な電気メッキ層の厚みが電気メッキフレームの平面において達成可能であることが述べられる。
この装置で、被処理物のできる限り狭いエッジ範囲でのみ金属層厚の設定された許容度が達成されず、被処理物の残りの表面が全ての位置で金属層厚の均一性のための要求を満たすので、異なる外寸の被処理物を電解的に最適なように処理することは可能でない。僅かな準備期間を可能にするためには連続的な操作／運転が特に望ましい。
それ故、本発明の課題は、従来技術の欠点を回避し、特にプレート形状の被処理物を電気分解的に処理するための装置を提供することにある。この装置を用いて上記プレート乃至箔が連続的に電解処理可能である。上記装置は同時に処理されるべきプレート乃至箔の表面で金属層厚の一様な分布を達成するために、いつでも迅速に自動的に、または場合によっては手動で、上記プレート乃至箔の変化するフォーマット／幅に適合させることができる。連続操作／運転の間、所定の層厚許容度が維持できないプレート乃至箔のエッジ範囲はできるだけ小さくされるべきである。しかしながら、更にまたプレート乃至箔を短い処理時間で電解することができ、その結果、上記装置で単位時間当たりの被処理物の高い処理量（スループット）を可能にするために、できる限り高い電解電流を用いることが求められる。大きな電解電流ですら、被処理物上の金属層の厚みは常にエッジ範囲までできる限り均一に維持されるべきである。
この課題は請求項１に係る電解処理装置によって、及び請求項９に係る電気遮蔽方法によって解決される。
本発明に係る装置は、被処理物が搬送の実質的に水平な方向における搬送平面で案内可能に通される連続設備配置（システム）を実質的に構成する。この連続設備配置に、搬送平面に向かって実質的に平行に対向する対抗電極が配置され、並びに搬送平面と対抗電極の間に、被処理物のエッジ範囲において高い電流密度場(Stromdichtefelder)を遮蔽するためのスクリーンが配置される。当該スクリーンは各々実質的に互いに平行に配設された少なくとも２つの平坦部分の形状をしており、スクリーンの一方の部分は搬送平面に対向するように配設され、他方の部分は対抗電極に対向するように配設されている。スクリーンは、実質的に搬送平面に対し平行に且つ実質的に搬送方向に対し横向きに延びるような方向において変位可能なように取り付けられる。
更に、連続設備配置は電解処理のために求められる更なる特徴、例えば処理液体を収容するための容器、場合によってはノズル、液体を個々のユニットに移送するためのポンプと配管、上記設備配置を通して被処理物を搬送するための駆動ユニット及び上記設備配置において保持するための案内要素並びに電源、電極と被処理物のための接触要素及び電流供給線を有する。
本発明に係る方法は、連続設備配置においてプレート状の被処理物の電解処理の間にそのエッジ範囲を電気的に遮蔽するために用いられる。
上記装置と方法とは、とりわけ導体プレート（プリント配線回路基板等）や導体箔の電解処理に適する。被処理物は電解によって金属化（金属被覆）されるか、エッチングされうる。一方の場合において、被処理物は陰極として連結され、対抗電極が陽極として連結される。他方の場合において、被処理物と対抗電極とは入れ替えられた極性で連結される。
本発明の好適な実施形態は従属請求項に記載されている。
搬送平面に直接的に対向するスクリーンの部分は、被処理物のエッジの方へ間隔ｂだけスクリーンの他の部分から引っ込められるように配設される。それによって力線の集中に対する被処理物のエッジ範囲の非常に効果的な遮蔽が可能となる。スクリーン部分のそのような引っ込み配置（互い違いに段状とする配置）なしでは、金属層厚の最適な一様分布を達成することは可能でない。
それぞれ処理されるべきプレート乃至箔の変化するフォーマットにスクリーン配置を特に良好に適合するために、スクリーンの平坦部分は互いに無関係にずらす（変位する）ことが可能なように取り付けられうる。陽極と移動する被処理物の位置に対して予め決定されるべきスクリーン部分の位置によって、スクリーン部分のそれぞれの位置が決定され、そのようなフォーマットの通過の際に調整される。
特に、上記間隔ｂは適当な構造要素によって調整可能である。好ましくは対抗電極と搬送平面に対する平坦部分の間隔もまた互いに無関係に調整可能である。
上記間隔ｂ並びに対抗電極、搬送平面と平坦部分の間隔の自動調整のために、例えば制御されたモータ駆動装置が備えられ、これによってスクリーンが変位可能である。
好適な実施形態において、平坦部分は、被処理物や対抗電極と同時に向き合い得るようなエッジ範囲を有する。その際、このエッジ範囲は開口及び／又は縁に凹部を有する。
比較的狭い素材片も効率的に処理することができるために、狭い被処理物でもエッジ範囲において確実に遮蔽されうるように、平坦部分は搬送方向に対し横向きに見て幅広に作られるようになっている。
一般的に、好ましくは搬送平面の両側に配設された対抗電極は、比較的長い連続設備配置の場合に、電極の単独のスイッチオフを保証するために、搬送方向に関して見て多数の部分セグメントに分けられる。これは被処理物が向かい合って位置していない対抗電極に対する電流の流れを避けるために必要である。これら部分セグメントで電流の流れを遮断することができないならば、エッジ範囲での電流密度はプレートや箔の前縁で増加して、そこで金属層が求められる許容度の範囲外の厚みで析出することとなる。好ましくは、本発明に係るスクリーンは対抗電極のそのようなセグメント化（セグメントに分けること）の際に搬送方向で見て、対抗電極の部分セグメントの長さに対応する長さを有する。
本発明を以下に図１〜３に基づいて詳細に記載する。
図１ａ：二重スクリーンを通る断面図とそれによって得られた層厚パターン；
図１ｂ：二重スクリーンの平面図；
図２：スクリーンの種々の平坦部分のエッジ範囲の平面図；
図３ａ：従来技術に係る遮蔽スクリーンなしでの電気メッキ設備配置の概略的な横断面図とそれによって得られた層厚パターン；
図３ｂと３ｃ：従来技術に係るスクリーン設備配置を通る概略的な横断面図とそれによって得られた層厚パターン。
従来技術に係る遮蔽スクリーンなしの電気メッキ設備配置の場合でのプレート状の被処理物上の通例得られる層厚パターンが図３ａに示されている。唯一のスクリーン部分を備えた公知のスクリーン設備配置を用いた場合の、対応するパターンが図３ｂと３ｃに再現されている。
図３ａは、電気メッキ後の例えば導体プレートの遮蔽されていないエッジの層厚ｄを示す。素材片の中央範囲においてｄ＝１の相対的な層厚が、実際上例えば０．０３ｍｍの層厚で、達成される。同時にこの層厚は所望の層厚を構成する。陽極２に対する被処理物１、例えば導体プレートの位置は横断面で搬送方向に対し横向きに示される。図面の範囲外の範囲３に、導体プレートの不図示の電気接触部が位置する。連続電気メッキ設備配置における導体プレートのための搬送・案内手段はまた図面に示されない。
導体プレートの下側での層厚パターンが上側でのパターンに対して鏡像の関係にあるので、唯一の陽極が一方の側に示される。陽極／陰極間隔、即ち、陽極表面の被処理物の表面に対する隔たりは連続電気メッキ設備配置の場合、実際上約６０ｍｍから約１２０ｍｍになる。ここに概略的にスケッチされた層厚パターン４は先ず導体プレートの側縁（側方エッジ）５からの相対的な間隔ａ＝１で相対的な予定層厚(所望層厚、Soll-Schichtdicke)ｄ＝１を達成する。電気力線は、導体プレートを越えて突出する陽極表面から延びる力線密度のためだけでなく、局所的な電流密度が導体プレートでの範囲に設定されるためにも、導体プレートの側縁で集中する。それ故、そこで望ましくない「層厚下降」７がｄ＝１より少ない相対的な厚みで形成される。最大の層厚は本例の場合、導体プレートの側縁に直接的に形成される。所謂焼け現象（陰極電流密度が高すぎる場合に一般的に形成される粒状の金属層）を避けるために、このピーク電流密度は、そのような焼け現象が生じる限界電流密度より下でなければならない。それ故、対応して低い平均電流密度が電気メッキ操作のために調整（設定）されなければならない。
図３ｂに電気メッキ設備配置が概略的に示されており、当該設備配置は陽極２の近傍に変位可能に配置された平坦なスクリーン８を有する。しかしながら、このスクリーンを用いることによって、層厚の基礎パターンに変化は生じない。この場合においてまた、スクリーンの使用なしよりも小さいとはいえ、「層厚下降」が生じる。ただ、この下降の弱い形成によって、導体プレート素材片の使用可能な範囲は大きくなる。
図３ｃに係る設備配置の場合において、使用可能な範囲は図３ｂにしたがう設備配置の場合とほぼ同じ大きさである。ここで、スクリーン８は被処理物１の表面の近くに配置されている。導体プレートに対する間隔が僅かになるにつれて、スクリーンエッジ９は益々力線を集中するように導体プレートに作用する。それ故、層厚盛り上がり１０がこの位置で生じる。この盛り上がりは導体プレートの側縁５にまで続く。導体プレートからのスクリーンのこの間隔でも、導体プレートの使用可能な範囲は図３ｂにしたがう設備配置の場合よりも大きくない。
これとは反対に、図１ａの上部分に、本発明に係る二重スクリーン１１が横断面で示される。これは、対抗電極に直接的に対向する（陽極近くの）平坦部分１２と、被処理物に直接的に対向する（陰極近くの）平坦部分１３とを備えてなっている。両方の平坦部分は好ましくはプラスチックでなる構造要素１４によって互いに連結されている。これら構造要素は、お互いの、且つ陽極と陰極に対するスクリーン部分１２，１３の場所におけるそれらの位置の変更を可能とする。これは、両方の平坦部分の間の間隔１５並びに両方のスクリーン部分の前縁１６，１７の位置が調整可能であることを意味する。それ故、部分１３を越えるスクリーン部分１２の突出長さ１８（間隔ｂ）が設定可能である。二重スクリーン１１は搬送方向に対し横向きにずれることができるように軸受１９に支承されている。
当然ながら、お互いのスクリーン部分の相対的な設定のための他の構造的な解決も選択可能である。
スクリーンパラメータが正しく設定された場合、二重スクリーン１１が「層厚下降」７と層厚盛り上がり１０をほぼ完全に補償する（図１ａでの下側の図部分参照）。調整可能なスクリーンパラメータは、間隔１５、突出長さ１８（間隔ｂ）及び陽極と被処理物の間の間隔における二重スクリーンの位置である。
陽極に対する陽極に近いスクリーン部分１２の間隔と被処理物に対する陰極に近いスクリーン部分１３の間隔とは連続設備配置の組み立て後に目的に合致してもはや変更されないので、間隔１５と突出長さ１８（間隔ｂ）の調整は一般的に操作乃至運転開始に際して単に手動で実施されなければならない。不図示の制御可能な駆動装置は、搬送方向に対し横向きの二重スクリーン１１及び／又は対抗電極に直接対向するスクリーン部分１２の動き２０を生じる。
一定の幅を有した導体プレート素材片だけが加工処理される場合、導体プレートのエッジ範囲における所定の覆い２１を得るために、スクリーンが単に一度手動で設定されることを必要とする。
しかしながら、導体プレートの幅が定常的に変化する場合、導体プレート覆いは好ましくは公知の制御・駆動手段を備えたモータ駆動装置で設定される。
搬送方向に対し横向きのスクリーンの幅は、少なくとも最狭の導体プレート素材片でも十分なエッジ覆いが可能であるような程度でなければならない。
基本的に、スクリーン１２，１３が互いにしっかりと結合されず、個々に単独で搬送方向に対し横向きに変位することも可能である。これは、電気メッキ設備配置において或る被処理物から他のもので大きな電流密度差が生じる時に特に有利である。そして陰極に近いスクリーン部分１３はエッジの焼け現象の回避のために最適なように設定可能である。
図１ｂにおいて更に二重スクリーン１１が平面図でプリント配線回路基板１の方に見て示される。二重スクリーンの間にスクリーンの保持のための軸受１９が配置され、同時に陽極を担持する。陽極はセグメントに分けられ、互いに電気的に絶縁されて、それでこれらは被処理物が搬送方向に連続設備配置に入れられる際に個々にスイッチオンされ、被処理物が上記設備配置から出る際にスイッチオフされうる。この機能は刊行物ＤＥ-Ｐ ３９３９６８１ Ａ１に記載されている。この刊行物が参照される。二重スクリーンの必要な長さ２２は目的に適って陽極セグメントの幅に依存する。被処理物の搬送方向は矢印２３によって示される。
図２において、平坦部分１２，１３の所定の実施形態に対する例が再現される。スクリーン部分の前範囲に目打ちすることによって、エッジ効果が幾らか減少する。前縁１６，１７での凹部の形成はまた、金属層の一様な分布をもたらす。そのような目打ち及び／又は凹部の付け加えは細かな調整に良好に適する。
本発明に係るやり方の全ては共に、微細な導体技術においても、導体プレート素材片の使用可能な範囲を実用上導体プレートエッジで少なくとも１２ｍｍにまで達することをもたらす。更なる細かな調整が両方の平坦なスクリーン１２，１３の間に第３のスクリーン部分を配置することによって達成可能である。この追加的なスクリーン部分の装着は、唯一の均一の幅を有した導体プレート素材片が連続設備配置において加工処理される場合、特に有利で僅かな費用に結び付く。変化するフォーマットにスクリーン部分の位置を適合するためのモータ駆動装置がこの場合には省略される。
開示された特徴の全て並びに開示された特徴の組み合わせは、それらが公知であると明示して示されない限り、本発明の対象（サブジェクトマター）である。
参照番号リスト：
１    被処理物（例えばプリント配線回路基板）
２    対抗電極（例えば陽極）
３    接触範囲
４    層厚パターン
５    導体プレートエッジ
６    突出する対抗電極範囲
７    「層厚下降」
８    従来技術にしたがう単一スクリーン
９    単一スクリーン８の前縁
１０  層厚盛り上がり
１１  二重スクリーン
１２  対抗電極に直接的に対向する（陽極に近い）スクリーン部分
１３  被処理物に直接的に対向する（陰極に近い）スクリーン部分
１４  スクリーン部分１２，１３を調整するための構造要素
１５  スクリーン部分１２，１３の間の間隔
１６  スクリーン部分１２の前縁
１７  スクリーン部分１３の前縁
１８  被処理物に対向するスクリーン１３を越えて対抗電極に対向するスクリーン１２の突出幅（間隔ｂ）
１９  二重スクリーンを保持するための軸受
２０  スクリーンの動き
２１  導体プレート覆い
２２  スクリーン長さ
２３  搬送方向
【図１ａ】
0004177902.tif 000002
【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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