[发明专利]用于对基底进行电镀的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种依照权利要求1的前序部分的、用于对至少一个基底的至少一个表面进行电镀的装置。

本发明还涉及一种依照权利要求14的前序部分的用于电镀的方法。

背景技术

由DE 10 2007 038 120 A1公知一种依据类属的镀层装置，其中，太阳能电池借助传送辊运动穿过包含镀层浸浴区(Beschichtungsbad)的镀槽。在槽的底侧布置有不同类型的光源，例如发光二极管(LED)，这些光源的光波长与各镀液相匹配。

该镀层可以仅仅通过光感应进行还有通过电流支持来实施。光借助照明用具的射入在电池处产生电压，电压推动了电池电流。该电池电流引发了金属从相应组成的镀层浸浴区中沉积到太阳能电池的前侧上。该太阳能电池在被称为整流器电路的电镀电流回路中是阴极。

但是组合式光感应和电流感应镀层没有产生显著的产出量(Durchsatz)提升。

在DE 42 25 961 A1中，以电镀电流回路中恒定的直流电压进行工作被看作是有缺点的。要电镀的对象处于基本上在同一个电场中通过镀层浸浴区的路径上。镀覆速度，即，所述沉积的金属层在基底上形成的速度，却相对较低。这意味着，当对象以预设的速度运动时，所述装置必须非常长。

为了能够提高镀层速度，在DE 42 25 961 A1中提出：用电流脉冲使电镀电路，也就是整流器电路运行。已经证实的是，利用该措施可以将镀层速度提高好几倍。处于电流脉冲之间的无电流时间通过相应地提高电流脉冲的振幅得以补偿。

发明内容

本发明的任务是，进一步提高镀层装置中基底的产出量。

该任务利用依照权利要求1的装置和依照权利要求14的方法得以解决。

该装置的特征在于，设置有用于产生同步电流脉冲和光脉冲的机构，其中，对基底的照射在电流脉冲间歇中中断。

已经表明的是，当不仅利用电流脉冲，还利用与电流脉冲同步的光脉冲进行工作时，产出量可以提升。同步脉冲意味着，只要加有电流脉冲，就总是加有光脉冲。在电流脉冲之间的脉冲间歇中也存在光脉冲的脉冲间歇。为了中断对有待镀层的基底表面的照射，例如可以关掉光源。也可以在间歇中遮暗光源。优选应用LED作为光源。

利用这种同步的光脉冲，镀层速度相对于按照DE 10 2007 038 10A1所述的持续照明得到进一步提高。

用于同步产生电流脉冲和光脉冲的机构优选包括至少一个在整流器电路和/或光源电路中的脉冲发生器。

所述整流器电路和/或光源电路优选地联接(anschliessen)到脉冲发生器上。

优选可以设置有如下的脉冲发生器，在其上联接有两个电路。也可以在每个电路中设置有自有的脉冲发生器，该脉冲发生器为了产生同步脉冲相应地共同切换。

优选的是，所述电源电路通过光耦合器(Optokoppler)与整流器电路耦合。借助光耦合器的耦合由于在电流方面将输入端与输出端分隔开而具有的优点是，一个电路的故障影响不能传递到另一个电路上。因此，电路通过光耦合器的联接具有的优点是，所产生的脉冲稳定性更高并且更均匀。

根据另一个实施方式，光源电路和/或整流器电路具有至少一个控制装置，该控制装置依赖于电流脉冲和/或光脉冲的宽度对光源的光功率(Lichtleistung)和/或电流脉冲的强度进行控制。借助该至少一个控制装置可以通过光脉冲和/或电流脉冲的强度对所沉积的金属层的形态产生影响。可以沉积有具备优化特性的分梯度的金属层。另一个可行性例如在于，同时改变光脉冲和电流脉冲的强度，方法是：例如在镀层期间降低电流脉冲并且同时提高光脉冲。

为了进一步提高沉积速度以及产出量，优选地设置有用于使镀液产生流动的机构。因为基底运动穿过静止的镀液，在基底的表面处已经存在流动。借助所述机构，应同样使镀液流动，从而除了由于基底运动而已存在的流动之外，还产生了基底表面处的附加流动。

产出量还可以通过提高电流密度来提高，例如通过电流脉冲的强度，这是因为由此更快地沉积出所要达到的层厚度。但是不能任意高地选择电流密度，这是因为必须注意到所谓的极限电流密度。对于极限电流密度理解为有待镀层的阴极表面上的自由金属离子浓度趋近于零时的电流密度。

当超过极限电流密度时，在这个区域内由于在电解液中缺乏电离子而会产生气态氢，气态氢在已经沉积的金属层中首先产生了孔，结果是导致了金属层的形态被损坏，这可能导致金属层粉碎。

已经表明的是，极限电流密度越高，基底的阴极面的表面处的镀液的流动速度v_s就越快。