способ и устройство для нанесения гальванических покрытий

Формула изобретения

1. Устройство для нанесения гальванического покрытия, содержащее средство направления потока электролита на покрываемую поверхность и средство управления количеством и/или скоростью восстановления ионов на выбранных участках покрываемой поверхности, содержащее средство управления током, подаваемым на выбранные участки покрываемой поверхности, отличающееся тем, что указанное средство управления током снабжено средством для измерения тока, протекающего к выбранным участкам покрываемой поверхности, для управления указанным током в зависимости от результатов измерений указанного средства измерения, а указанное устройство снабжено средством для завихрения потока электролита в непосредственной близости с указанными участками для создания тем самым вихрей при соударении потока электролита с указанными участками для повышения скорости восстановления ионов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанное средство завихрения содержит фигурный корпус указанного устройства и/или выпускное отверстие для указанного электролита с тем, чтобы создавать или усиливать вихри в указанном электролите.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанное средство завихрения также содержит зубцы на передней кромке анода.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что средство управления содержит средство для регулирования величины и/или продолжительности тока, подаваемого на каждый из множества отдельных участков покрываемой поверхности.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что средство управления выполнено с возможностью создания на покрываемой поверхности слоя покрытия, в котором разные участки имеют заданные толщины.

6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что средство управления выполнено с возможностью обеспечения поверхности равномерной толщиной покрытия на выбранных участках.

7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что средство управления содержит средство управления током, протекающим к каждому участку, так что скорость восстановления ионов на каждом участке может изменяться независимо.

8. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что средство управления содержит средство мониторинга тока, протекающего ко всем участкам покрываемой поверхности.

9. Устройство по любому из пп.1-8, отличающееся тем, что средство направления потока электролита содержит полый удлиненный корпус для пропускания электролита по внутренней полости корпуса.

10. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что оно содержит анод, выполненный как единый элемент.

11. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что оно содержит анод, выполненный из множества в целом параллельных сплошных стержней.

12. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что оно содержит анод, выполненный из множества в целом параллельных трубок, по которым проходит электролит.

13. Способ нанесения гальванического покрытия, включающий в себя направление потока электролита на покрываемую поверхность и управление количеством и/или скоростью восстановления ионов на выбранных участках покрываемой поверхности путем управления током, подаваемым на выбранные участки покрываемой поверхности, отличающийся тем, что измеряют ток, протекающий к выбранным участкам покрываемой поверхности, для управления током в зависимости от результатов измерений, а поток электролита завихряют для создания вихрей при соударении потока электролита с выбранными участками, тем самым увеличивая скорость восстановления ионов.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что включает в себя регулирование тока, подаваемого на каждый из множества отдельных участков покрываемой поверхности.

15. Способ по п.13 или 14, отличающийся тем, что включает в себя регулирование величины и/или продолжительности тока, подаваемого на каждый из множества отдельных участков покрываемой поверхности.

16. Способ по любому из пп.13-15, отличающийся тем, что включает в себя управление количеством и/или скоростью восстановления ионов для создания на покрываемой поверхности слоя покрытия равномерной толщины.

17. Способ по любому из пп.13-16, отличающийся тем, что включает в себя управление количеством и/или скоростью восстановления ионов на покрываемой поверхности для создания слоя покрытия, в котором разные участки имеют заданные толщины.

18. Способ по любому из пп.13-17, отличающийся тем, что включает в себя управление количеством и/или скоростью восстановления ионов на покрываемой поверхности для обеспечения покрытия равномерной толщины на выбранных участках.

19. Способ по любому из пп.13-18, отличающийся тем, что включает в себя управление током, подаваемым на каждый участок, для независимого изменения скорости восстановления ионов на каждом участке.

20. Способ по любому из пп.13-19, отличающийся тем, что управление включает в себя мониторинг тока, протекающего ко всем участкам покрываемой поверхности.

21. Способ по любому из пп.13-20, отличающийся тем, что включает в себя обеспечение анода, выполненного как единый элемент.

22. Способ по любому из пп.13-20, отличающийся тем, что включает в себя обеспечение анода, выполненного из множества в целом параллельных сплошных стержней.

23. Способ по любому из пп.13-20, отличающийся тем, что включает в себя обеспечение анода, выполненного из множества в целом параллельных трубок, по которым пропускают электролит.

24. Способ по любому из пп.13-23, отличающийся тем, что завихрение электролита осуществляют в непосредственной близости с местом контакта с покрываемой поверхностью для создания тем самым вихрей до соударения указанного потока с покрываемой поверхностью.

25. Способ по любому из пп.13-24, отличающийся тем, что завихрение осуществляют при помощи фигурного корпуса и/или выпускного отверстия, сквозь которое проходит указанный поток электролита.

26. Способ по любому из пп.13-25, отличающийся тем, что завихрение электролита осуществляют путем размещения зубцов на передней кромке анода.

27. Способ по любому из пп.13-26, отличающийся тем, что включает создание канала для электролита, содержащего первую стенку, вторую стенку, первый электрод, расположенный между этими стенками, и область контакта с подложкой между этими стенками над указанным первым электродом; размещение второго электрода рядом с указанной областью контакта с подложкой; направление потока электролита по указанному каналу для электролита и перемещение подложки, большей, чем область контакта с подложкой, вдоль второго электрода и указанной области контакта с подложкой так, что в любой данный момент только часть указанной подложки контактирует с указанным электролитом.

28. Способ по п.27, отличающийся тем, что указанный первый электрод является анодом, а указанный второй электрод является катодом.

29. Способ по п.27, отличающийся тем, что в указанном потоке электролита создают завихрения, когда он входит в указанную область контакта с подложкой.

30. Способ по п.27, отличающийся тем, что указанный анод снабжают зубцами на его кромке.

31. Способ по любому из пп.13-30, отличающийся тем, что его осуществляют с использованием компьютерного программного продукта, непосредственно загружаемого во внутреннее запоминающее устройство цифрового компьютера и содержащего участки программного кода для осуществления этапов упомянутого способа, когда указанный продукт выполняется на компьютере.

32. Используемый в компьютере носитель, на котором хранится компьютерный программный продукт, содержащий считываемое компьютером программное средство для направления потока электролита с помощью компьютера на покрываемую поверхность и считываемое компьютером программное средство для управления с помощью компьютера количеством и/или скоростью восстановления ионов на выбранных участках покрываемой поверхности.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к устройству для нанесения гальванических покрытий и к способу нанесения гальванических покрытий.

Основной проблемой, связанной с нанесением гальванических покрытий, особенно при высокой скорости осаждения, является неравномерность покрытия.

Другой основной проблемой является необходимость электрического соединения со всеми участками, на которые необходимо нанести покрытие.

Для достижения равномерности покрытия с использованием известных способов необходимо иметь две параллельные, коаксиальные и равнопотенциальные проводящие плоскости, разделенные средой с гомогенным сопротивлением. Если между двумя плоскостями возникает разность потенциалов, ток будет течь между двумя плоскостями нормально по отношению к ним и с равномерной плотностью (см. фиг.1). Если среда, разделяющая две плоскости, является электролитом соответствующего состава, содержащим адекватное количество подходящих ионов материала, который необходимо нанести, то будет происходить равномерное нанесение материала на плоскость, имеющую более отрицательный потенциал. Количество нанесенного материала зависит от типа материала и общего электрического заряда.

На практике вышеописанная ситуация не встречается, поскольку поверхности плоскостей имеют шероховатость, а электролит не является гомогенным. Кроме того, в неравномерность плотности тока в электролите вносят вклад практические трудности достижения истинной параллельности плоскостей и возможная неравномерная структура проводящей поверхности отрицательной (покрываемой) плоскости, а также ограничения по потоку электролита к части или ко всей поверхности покрываемой плоскости. Это приводит к неравномерному нанесению материала на покрываемой поверхности.

На фиг.2 показаны искажения в потоке электрического тока и тем самым в распределении плотностей тока из-за неровности покрываемой поверхности (с отрицательным потенциалом). Дополнительные искажения, вызванные неровностью положительно заряженной поверхности и изменением сопротивления электролита, не показаны.

На фиг.3 показана акцентуация (т.е. выделение или рост) неровностей на покрываемой поверхности из-за неравномерного распределения плотностей тока. Взаимодействие неравномерной плотности тока и неровностей поверхности, как видно, взаимно прогрессирует.

Для компенсации этих эффектов предлагалось несколько способов, включая применение разветвителей тока (отводящие стержни) на покрываемой поверхности. Эти способы лишь частично решают проблему и по своей природе являются неэффективными. На практике существует мало способов (если они вообще существуют), относящихся к ситуациям, где покрываемая поверхность имеет участки, на которые должно быть нанесено покрытие, но которые электрически не соединены.

Настоящее изобретение предлагает устройство для нанесения гальванического покрытия, содержащее средство направления потока электролита на покрываемую поверхность и средство управления количеством и/или скоростью восстановления ионов на выбранных участках покрываемой поверхности, содержащее средство управления током, подаваемым на выбранные участки покрываемой поверхности, отличающееся тем, что указанное средство управления током снабжено средством для измерения тока, протекающего к выбранным участкам покрываемой поверхности, для управления указанным током в зависимости от результатов измерений указанного средства измерения, а указанное устройство снабжено средством для завихрения потока электролита в непосредственной близости с указанными участками для способствования тем самым созданию вихрей при соударении потока электролита с указанными участками для повышения скорости восстановления ионов.

Устройство для нанесения гальванических покрытий может содержать средство для мониторинга тока, текущего к некоторым или ко всем участкам покрываемой поверхности.

Устройство для нанесения гальванических покрытий может содержать средство для регулирования тока, текущего к каждому участку, так что скорость нанесения материала можно независимо менять на каждом участке.

Направляющее средство может содержать пустотелый удлиненный корпус, по внутренней полости которого проходит электролит (например, при помощи насоса или других методов повышения давления, или других способов создания потока) для выхода сквозь выпускное отверстие по направлению к покрываемой поверхности, которой является подложка, которая имеет отрицательный электрический потенциал относительно части этого корпуса, в результате чего покрываемая поверхность образует катод, а часть корпуса образует анод. Анодная часть корпуса может быть выполнена из единого элемента или из множества электрически изолированных элементов или стержней. В частности, в предпочтительном варианте устройства направляющее средство содержит множество пустотелых трубок, по внутренним полостям которых электролит течет по направлению к покрываемой поверхности.

Устройство для нанесения гальванических покрытий может содержать один или более из следующих признаков:

- средство управления, содержащее средство для регулирования тока, подаваемого на каждый из множества отдельных участков покрываемой поверхности;

- средство управления, содержащее средство для регулирования величины и/или длительности тока, подаваемого на каждый из множества отдельных участков покрываемой поверхности;

- средство управления, содержащее средство для измерения тока, текущего к участку покрываемой поверхности, и средство для управления током, подаваемым на этот участок, в зависимости от выходного сигнала (т.е. результатов измерений) измерительного средства;

- средство управления, выполненное с возможностью создания восстановленного слоя равномерной толщины на покрываемой поверхности;

- средство управления, выполненное с возможностью создания восстановленного слоя на покрываемой поверхности, где различные участки имеют заранее определенную толщину восстановления (т.е. восстановленного слоя);

- средство управления, выполненное с возможностью создания покрытой поверхности с равномерной толщиной восстановления (восстановленного слоя) на выбранных участках;

- средство управления, содержащее средство для управления током, текущим к каждому участку, так, чтобы скорость восстановления ионов для каждого участка могла меняться индивидуально (независимо);

- средство управления, содержащее средство для тока, текущего на всех участках покрываемой поверхности;

- направляющее средство, содержащее удлиненный пустотелый корпус для пропускания электролита по внутренней полости корпуса;

- анод, выполненный как единый элемент;

- анод, выполненный из множества в целом параллельных сплошных стержней;

- анод, выполненный из множества в целом параллельных трубок, по которым проходит электролит;

- средство для завихрения электролита в непосредственной близости с местом контакта с покрываемой поверхностью;

- завихряющее средство, имеющее такую форму корпуса и/или выпускного отверстия, которая создает или усиливает завихрения;

- зубцы на передней кромке анода.

Устройство для нанесения гальванических покрытий может содержать средства для перемещения электролита к участку контакта с покрываемой поверхностью, тем самым усиливая соударение электролита с покрываемой поверхностью для оптимизации доступности ионов (для восстановления). В одном варианте форма корпуса и выпускного отверстия таковы, что возникает или усиливается завихрение обычно за счет создания зубцов на передней кромке анода.

Настоящее изобретение также предлагает способ нанесения гальванического покрытия, включающий в себя направление потока электролита на покрываемую поверхность и управление количеством и/или скоростью восстановления ионов на выбранных участках покрываемой поверхности путем управления током, подаваемым на выбранные участки покрываемой поверхности, отличающийся тем, что измеряют ток, протекающий к выбранным участкам покрываемой поверхности, для управления током в зависимости от результатов измерений, а поток электролита завихряют для способствования созданию вихрей при соударении потока электролита с выбранными участками, тем самым увеличивая скорость восстановления ионов.

Способ может включать в себя мониторинг потока электрического тока на некоторых или всех участках покрываемой поверхности.

Способ может включать в себя регулирование потока электрического тока на каждом участке так, чтобы скорость нанесения материала на каждом участке могла независимо изменяться.

Способ может включать в себя осуществление перемещения электролита на участке контакта с покрываемой поверхностью для усиления тем самым соударения электролита с покрываемой поверхностью для оптимизации (доступности) наличия ионов. В одном варианте форма корпуса и выпускного отверстия таковы, что возникает или усиливается завихрение обычно за счет создания (наличия) зубцов на передней кромке анода.

Способ согласно настоящему изобретению может осуществляться с использованием компьютерного программного продукта, непосредственно загружаемого во внутреннее запоминающее устройство цифрового компьютера и содержащего участки программного кода для осуществления этапов упомянутого способа, когда указанный продукт выполняется на компьютере.

Настоящее изобретение также предлагает используемый в компьютере носитель, на котором хранится компьютерный программный продукт, содержащий считываемое компьютером программное средство для направления электролита с помощью компьютера на покрываемую поверхность и считываемое компьютером программное средство для управления с помощью компьютера количеством и/или скоростью восстановления ионов на выбранных участках покрываемой поверхности.

Для более ясного понимания изобретения ниже следует более подробное описание настоящего изобретения исключительно в виде примеров со ссылками на прилагаемые чертежи, где:

фиг.1 - схематическое представление идеального потока электрического тока между двумя проводящими плоскостями;

фиг.2 - схематическое представление реального потока электрического тока между двумя проводящими плоскостями с шероховатой поверхностью;

фиг.3 - схематическое представление роста пиков между двумя проводящими плоскостями;

фиг.4 - схематическое представление возможного решения по регулированию тока между двумя проводящими плоскостями с шероховатой поверхностью;

фиг.5 - схематический вид настоящего изобретения;

фиг.6 - схематический вид другого варианта настоящего изобретения;

фиг.7 - схематический вид другого варианта настоящего изобретения;

фиг.8 - схематический вид другого варианта настоящего изобретения;

фиг.9 - схематический вид варианта устройства по фиг.8.

Равномерное нанесение гальванического покрытия требует, чтобы на каждую единицу площади покрываемой поверхности попадало одинаковое количество электрического тока. Чем меньше единица площади, тем выше разрешение чистоты поверхности как функции чистоты до начала нанесения. Доступность и количество подходящих ионов на каждую единицу площади покрываемой поверхности должно быть достаточно для поддержания выбранной скорости нанесения.

Способ удовлетворения этих требований и исправления исходной шероховатости показан на фиг.4. Для упрощения показан только один ряд и колонка электродов и среди них показаны только те, которые активны и исправляют шероховатость.

В реальности способ контакта такого набора электродов с противоположной стороной катода используется только в тех ситуациях, когда отсутствует изолирующая прокладка или подложка, используемая для поддержки материала катода.

Способ работы в ситуациях, когда имеется непроводящая (изолирующая) подложка, показан на фиг.5. Как показано на фиг.5, когда шаблон (рисунок) на прозрачной подложке 4 проходит над анодом и над раствором электролита, он становится катодом. Стрелка D показывает направление перемещения подложки. Отрицательные электроды 16 (известные также как катодные соединители) имеют обычно ширину 0,5 мм и установлены с шагом 1 мм и прикреплены к печатной плате 17.

На фиг.4 и 5 каждая единица площади покрываемой поверхности соединена с более отрицательным потенциалом через свой собственный независимый электрод. Ток на каждом электроде контролируется обычно электронными средствами так, чтобы на каждую единицу площади поступал одинаковый заряд.

Электролит пропускают между анодом и покрываемой поверхностью таким образом, чтобы гидростатические, диффузионные и другие барьерные слои не препятствовали подходящим (нужным) ионам попадать на покрываемую поверхность со скоростью, предпочтительно значительно превышающей необходимую при заданной плотности тока.

Геометрия устройства наряду с составом электролита, плотностью тока и скоростью, с которой покрываемая поверхность проходит через механизм (устройство), являются основными факторами, которые определяют скорость восстановления.

Вариант настоящего изобретения, показанный на фиг.5, содержит один подающий канал 1, образованный внутренней стенкой 2 и дефлектором 3, при этом канал 1 имеет высоту 100 мм, ширину 1 м (которая проходит по ширине подложки 4) и длину конца 20 мм (которая проходит по длине подложки 4). Электролит 5 прокачивают по внутренней полости канала 1 и направляют на подложку 4, которая является катодом, на котором поддерживается напряжение -10 В относительно анода, хотя успешно использовалась разность потенциалов между катодом и анодом всего в 2,5 В. Верхняя часть внутренней стенки 2 канала 1 образует анод, так что электролит принудительно поступает в пространство между подложкой и верхней горизонтальной поверхностью анода 6. Второй дефлектор 7 установлен для сбора и удаления электролита 5 после соударения с подложкой 4, возможно, для повторного использования.

Контакт между электролитом 5 и подложкой 4 оптимизирован за счет придания электролиту завихрения (вихревого движения), когда он проходит по каналу 1, тем самым усиливая создание вихрей при соударении потока о подложку для увеличения скорости восстановления.

Устройство, показанное на фиг.5, продемонстрировало линейное нанесение при использовании плотности тока, на два порядка превышающей уровень, считающийся максимальным в известных способах нанесения гальванических покрытий.

Близость анода 6 к подложке 4 и полученный в результате короткий путь тока, составляющий типично 1 или 2 мм, вместе с наличием или доступностью подходящих ионов у поверхности подложки дает гораздо более равномерный поток электрического тока на единицу площади покрываемой поверхности по сравнению с системами с более длинными путями тока в электролите 5. Расстояние от отрицательных электродов до электролита относительно расстояния между соседними отрицательными электродами определяет разрешающую способность дифференциального управления током для устройств, показанных на фиг.4 и 5.

Вариант настоящего изобретения, проиллюстрированный со ссылками на фиг.5, содержит анод 6, выполненный в виде сплошного электропроводного бруска 10 шириной 1 м, высотой 100 мм и длиной 20 мм. В варианте, показанном на фиг.6, анод выполнен в форме множества (показано только 12) сплошных электропроводных стержней 11 диаметром 3 мм и высотой 30 мм, установленных параллельно друг другу и сгруппированных в двухмерную решетчатую структуру с шагом между перифериями стержней 1 мм. Возможно также другое геометрическое расположение стержней с тем, чтобы обеспечить максимально быстрое и точное соударение ионов и нанесение материала, а также поддерживать требуемые характеристики управления током.

В варианте по фиг.7 анод выполнен в форме множества капиллярных подающих трубок 12, имеющих внешний диаметр 3 мм, внутренний диаметр 1 мм и высоту 30 мм, установленных параллельно друг другу и сгруппированных в двухмерную решетчатую структуру по ширине подложки, которая составляет 1 м. Трубки 12 установлены с шагом 1 мм между их перифериями. Электролит 5 прокачивается рядом или над бруском 10 (фиг.5) или стержнями 11 (фиг.6) или вверх по трубкам 12 (фиг.7) и направляется на покрываемую поверхность подложки 4, которая является катодом. Брусок 10, стержни 11 или трубки 12 соответственно образуют анод, на котором поддерживается потенциал +10 В относительно катода. Дефлектор 7 установлен на выходе из канала 1 для обеспечения сбора и удаления электролита 5 после соударения с подложкой 4 с возможностью его повторного использования.

Более конкретно, на фиг.6 показано устройство для нанесения гальванического покрытия, в котором анод состоит из множества отдельных стержней 11, заключенных в пластиковую оболочку, при этом ток, проходящий через каждый из них, контролируется и управляется таким же образом, как было описано выше в отношении отрицательных электродов. Благодаря тому что верхняя поверхность анодов расположена относительно близко к поверхности, на которой должно происходить восстановление ионов, и, следовательно, путь, проходимый током от каждого анодного сегмента до катода, является более коротким или может быть сделан короче, чем расстояние между анодными осями или горизонтальное расстояние между анодными сегментами, за счет чего разрешающая способность областей с дифференциальным управлением током значительно повышается по сравнению с конструкцией, показанной на фиг.3, 4 и 5.

Поскольку способом, показанным на фиг.6, можно осуществлять мониторинг и регулировать ток в цепях анодных элементов, мониторинг и регулирование тока на отрицательных электродах более не является важным. Могут возникнуть ситуации, когда для того, чтобы достичь оптимального разрешения восстановления ионов, могут применяться мониторинг и регулирование тока и на анодах, и на катоде. Однако основной функцией отрицательных электродов в способе, показанном на фиг.6, является создание электрического соединения между отрицательным потенциалом и участками, на которых должно происходить восстановление ионов. Геометрия отрицательных электродов относительно анодов и электролита определяет разрешение по размеру участка, на котором может происходить восстановление ионов. Многоанодная система и сопутствующие факторы, управляющие восстановлением ионов и разрешением участков, в равной степени применимы на практике и в тех случаях, где отсутствует подложка или проводящая подложка и отрицательные электроды могут контактировать с противоположной стороной подложки или катода относительно той, на которой требуется осуществлять восстановление ионов.

На фиг.7 показано дальнейшее развитие составной анодной системы по фиг.6. В этом случае анодные стержни выполнены в форме пустотелых трубок и электролит подается по этим трубкам к поверхности, на которую наносится покрытие, в направлении, показанном стрелкой Е. Принцип пустотелого анода может быть реализован еще проще путем использования двух брусков, между которыми пропускают электролит (см. фиг.8 и 9). Гидростатический барьерный слой электролита 5 на поверхности подложки 4 зависит от скорости электролита в направлении, параллельном плоскости подложки. Следовательно, правильная реализация системы подачи электролита в этой конструкции дает дополнительное сокращение различных барьерных слоев по сравнению со способом, в котором применяется только завихрение. Такое сокращение вызывается тем, что исходный поток электролита направлен перпендикулярно подложке до тех пор, пока электролит не ударится о подложку. Конструкция такой системы должна предотвращать возникновение любых застойных зон электролита на поверхности подложки. Удаление застойных зон может осуществляться за счет введения завихрений.

Для достижения максимальной разрешающей способности системы дифференциального управления током в конструкции, показанной на фиг.5, расстояние от отрицательных электродов до электролита относительно расстояния между соседними отрицательными электродами должны быть минимальными. Поэтому конструкция, показанная на фиг.5, требует, чтобы и расстояние от точки контакта отрицательных электродов до электролита и ширина электролита между двумя наборами электродов были минимальными.

Конструкции, показанные на фиг.6 и 1, не имеют такого ограничения, поскольку длина пути управляемого тока определяется расстоянием от подложки до анода и, следовательно, позволяет использовать анодные структуры, имеющие больший размер между двумя наборами отрицательных электродов. Это позволяет быстрее перемещать подложку или увеличивать скорость восстановления ионов при той же скорости перемещения подложки. Ограничением на размер анода и, следовательно, на расстояние между двумя наборами отрицательных электродов является минимальный размер участка, на который наносится покрытие.

Если необходимо нанести покрытие на участки, которые не позволяют использовать структуры отрицательных электродов, показанные на фиг.5, 6 и 7, можно применить отрицательные электроды, имеющие форму анодов по фиг.5, перемежающихся с анодной матрицей, или применить концентрические анодно-катодные стержни/трубки. В обоих случаях точка контакта отрицательных электродов с подложкой должна быть защищена от воздействия электролита либо потоком деионизированной воды, которая используется для защиты отрицательных электродов по фиг.5, 6 и 7, либо другими подходящими средствами.

Стержни и трубки на фиг.6 и 7 показаны параллельными. Однако в вариантах настоящего устройства они могут быть не параллельными, например, их концы могут быть прямыми или искривленными и располагаться ближе друг к другу, чем их остальные участки. Один или более из них могут иметь спиральную форму, чтобы закручивать или завихрять движение электролита.

Ток на положительном и/или отрицательном электроде, связанном с каждым участком, может регулироваться путем измерения тока, текущего по каждому электроду, и сравнения полученных величин с требуемой величиной, а затем путем увеличения или уменьшения тока до требуемой величины. Ток, текущий по каждому электроду, может измеряться количественно путем измерения напряжения, возникающего на соответствующем резисторе, включенном в цепь электрода. Ток, текущий по каждому электроду, может регулироваться с применением аналоговых или цифровых способов.

В тех ситуациях, когда шаблон (рисунок), на который наносится гальваническое покрытие, является повторяющимся, для достижения оптимальных результатов можно заранее запрограммировать профиль тока во времени или расстояние для каждого электрода. Каждый цикл профиля тока может включаться по метке, совпадающей с каждым повторяющимся участком рисунка или следующей за ним.

На фиг.8 показана упрощенная система пустотелого анода, где часть потока электролита проходит перпендикулярно покрываемой поверхности.

На фиг.8 показано устройство 20 для нанесения гальванических покрытий на жесткую или гибкую подложку 21. Устройство 20 содержит пустотелый анод 22, сквозь центральную часть которого электролит 23 подают на участок подложки 21, перемещающейся в направлении В, а затем удаляют через боковые каналы 24. Катоды 25 выполнены в форме основных гребенчатых частей 26 с зубьями 27 для обеспечения электрического соединения изолированных участков подложки 21 с катодами 25 до и после соударения с электролитом 23 с тем, чтобы обеспечить адекватное нанесение материала на все требуемые части подложки 21.

Имеется два очистителя 28 с соплами 29 для направления деионизированной воды на подложку 20 до и после контакта с катодами 25.

На фиг.9 показан вариант устройства по фиг.8, в котором покрытие наносится на обе стороны подложки 21.

Описанные выше аноды предназначены для многократного использования и выполнены из материала, устойчивого к коррозии для того, чтобы сохранять геометрическую целостность.

Состав электролита может поддерживаться путем добавки соответствующих солей или использования вторичных расходуемых анодов.

Какая бы система ни использовалась, в данном случае сокращается потребность в энергии по сравнению с обычными способами благодаря близкому геометрическому взаимодействию анода(ов) и катода.