CN101054696B

CN101054696B - 能够减小重量的横向偏差的用于制造金属箔的电解机

Info

Publication number: CN101054696B
Application number: CN2007100841312A
Authority: CN
Inventors: 张圭镐; 宋致允
Original assignee: LS Cable Ltd
Current assignee: LS Cable and Systems Ltd
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2027-02-16
Also published as: KR20070093797A; KR100813353B1; CN101054696A

Abstract

一种用于制造金属箔的电解机，其能够减小重量的横向偏差。该电解机包括：电镀池，其中容纳有包含电沉积金属的正离子的电镀液；阴极辊，其部分地浸在该电镀池中且能够转动；第一阳极和第二阳极，其与该阴极辊相间隔，且在右左方向对称地安装在该阴极辊的下方；电镀液注入装置，其安装在该第一阳极和该第二阳极之间的间隙中，以将电镀液注入该阴极辊与该第一阳极和该第二阳极之间；以及电镀防护板，其由绝缘材料制成，且安装于该电镀液注入装置的两侧以截断该电镀液注入装置附近的电镀电流的流动。

Description

能够减小重量的横向偏差的用于制造金属箔的电解机

技术领域

本发明涉及一种通过电镀的方式制造金属箔的机器，尤其涉及一种能够减小重量的横向偏差的用于制造金属箔的电解机。

背景技术

一般来说，在电气和电子工业中电解铜箔广泛用作PCB(印刷电路板)的基材，且由于诸如超薄笔记本电脑、PDA、电子书、MP3播放器、下一代蜂窝式电话以及超平板显示器之类的小尺寸产品的发展，电解铜箔的需求快速增加。

最近，电气和电子产品在尺寸和重量方面变得更小了，因此包括在这种产品中的电路也小型化了。从而，PCB上形成的电路也变得越来越薄。由于这些原因，电解铜箔变得非常薄，因此电解铜箔的厚度和密度方面的质量，也即，重量方面的质量变得更加重要了。

这种电解铜箔使用电解机来制造，该电解机包括阴极辊和阳极，该阳极安装在电解槽中且与阴极辊间隔预定距离。在这种制造工艺中，如果将电流施加于旋转的阴极辊和阳极，则在该阴极辊和该阳极之间就会发生电化学反应，因此铜箔会电沉积在阴极辊的表面上且之后从该阴极辊的表面分离。另外，该分离的铜箔绕卷筒取出，由此其可制成具有取出的辊形状的产品。

然而，在阴极辊和阳极之间的电流密度沿横向不规律的情况下，所制成的电解铜箔沿横向形成不均匀的重量偏差，且电解铜箔的这种重量偏差在PCB生产中成为劣势，由此极大地降低了PCB的产率。

图1是示意性地示出了用于制造电解铜箔的传统电解机的截面图，且图2是示出了设置于该传统电解机中的电镀液注入装置的平面图。

参见图1和图2，传统电解机包括：容纳电镀液的电镀池10；部分地浸在该电镀池10中且可转动的阴极辊20；安装在该阴极辊20下方的第一阳极30和第二阳极40；电镀液注入装置50，其设置在该第一阳极30和第二阳极40之间的间隙中以在该阴极辊20与该第一阳极30和第二阳极40之间连续注入电镀液；以及卷筒90，其用于取出从该阴极辊20分离的电解铜箔80，并使之缠绕该卷筒90。

如图2所示，电镀液注入装置50具有沿长度方向延伸的第一注入嘴120和第二注入嘴130。第一注入嘴120将电镀液连续注入阴极辊20和第一阳极30之间的间隙A(见图1)，且第二注入嘴130将电镀液连续注入阴极辊20和第二阳极40之间的间隙B(见图1)。

然而，在第一注入嘴120和第二注入嘴130附近(从-θ到+θ)电镀液的流动分布沿横向不恒定，因此电流密度沿横向也不一致。从而，在第一注入嘴120和第二注入嘴130的上部附近，沿阴极辊20的横向(即沿Z轴方向)将导致电解铜箔电沉积量的重量偏差。另外，第一注入嘴120和第二注入嘴130的外周具有比其他区域相对较高的电镀液浓度，从而允许更大的电镀电流流动通过该外周，由此缩短了阳极的寿命周期。结果，沿阴极辊20的横向更加加速了电解铜箔的重量偏差。因此，不断地研究用于解决这种重量偏差的措施。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的问题，且因此本发明的目的是提供一种用于制造金属箔的电解机，该电解机能够最小化在使用电镀方法制造金属箔的过程中沿横向产生的重量偏差，且增加了电镀液注入装置附近的阳极的寿命周期。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于制造金属箔的电解机，该电解机能够减小重量的横向偏差，该电解机包括：电镀池，其中容纳有包含电沉积金属的正离子的电镀液；阴极辊，其部分地浸在该电镀池中且能够转动；第一阳极和第二阳极，其与该阴极辊相间隔，且在右左方向对称地安装在该阴极辊的下方；电镀液注入装置，其安装在该第一阳极和第二阳极之间的间隙中，以将电镀液注入该阴极辊与该第一阳极和该第二阳极之间；以及电镀防护板，其由绝缘材料制成，且安装于该电镀液注入装置的两侧以截断该电镀液注入装置附近的电镀电流的流动。

优选地，以连接该阴极辊的中心轴线和该电镀液注入装置的中心轴线的平面为基准，该电镀防护板截断了电镀电流的在横向从-θ点到+θ点的区域中不均匀的流动。

优选地，根据本发明的电镀机还包括用于以该阴极辊的中心轴线为基准转动该第一阳极和该第二阳极的机械机构。在这种情况下，该机械机构转动该第一阳极和该第二阳极以使该第一阳极的右端位于+θ点的位置，而该第二阳极的左端位于-θ点的位置。

例如，该机械机构包括：齿轨，其安装到该第一阳极和该第二阳极的外周上；齿轮，其与该齿轨相接合而转动；以及马达，用于向该齿轮提供转动力。

优选地，朝向该第一阳极和第二阳极的该电镀防护板的端部与该第一阳极和第二阳极重叠，且在该电镀防护板的端部与该第一阳极和第二阳极之间设有间隙。

附图说明

根据参考附图对实施例的下述说明，本发明的其它目的和方案将会变得显而易见，但是本发明不应当被解释为局限于所述附图，在所述附图中：

图1是示出了用于制造电解铜箔的电解机的截面图；以及

图2是示出了图1所示的电镀液注入装置的平面图；以及

图3是示出了根据本发明优选实施例的用于制造金属箔的电解机的截面图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。在说明之前，应当理解的是，说明书及所附的权利要求书中使用的术语不应当被解释为局限于一般的和字典中的含义，而是应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳说明的基础上，基于与本发明的技术方案相对应的意义和概念进行解释。因此，在此所给出的说明仅是出于示意目的的优选实施例，并不是用于限制本发明的保护范围，所以应当理解的是，在不脱离本发明的构思和范围的情况下可以对本发明作出各种等效变换和改型。

图3为示出了根据本发明优选实施例的用于制造金属箔的电解机的截面图。

参见图3，根据本发明的用于制造金属箔的电解机包括：用于容纳电镀液的电镀池10；部分地浸在该电镀池10中并能够转动的阴极辊20；安装在该阴极辊20下方的第一阳极30和第二阳极40；电镀液注入装置50，其设置在第一阳极30和第二阳极40之间的间隙中以在该阴极辊20与该第一阳极30和第二阳极40之间连续注入电镀液；以及卷筒90，其用于围绕该卷筒90卷取从该阴极辊20分离的金属箔80。

向阴极辊20施加负电势。另外，该阴极辊20优选由钛制成。向第一阳极30和第二阳极40施加正电势。另外，第一阳极30和第二阳极40优选由涂布有氧化铱的钛制成。

如果向阴极辊20以及第一阳极30和第二阳极40施加电势，则电镀电流就在阴极辊20与第一阳极30和第二阳极40之间流动，从而包含在电镀液中的金属离子就会电沉积在阴极辊20的表面上。

同时，在根据本发明的电解机中，第一阳极30和第二阳极40没有位于以阴极辊20的中心轴线为基准从-θ点到+θ点的位置处。取而代之的是，沿Z方向在电镀液注入嘴50的两侧设置有电镀防护板140。该电镀防护板140优选地由例如PVC等的绝缘材料制成。

该电镀防护板140截断了电镀电流在从-θ点到+θ点的区域中的流动，而在该从-θ点到+θ点的区域中，电镀液的流动分布在横向上是不规律的。因此，在产生重量的横向偏差的区域中截断了金属的电沉积。而且，电镀防护板140允许从电镀液注入嘴50注入的电镀液主要提供到电镀电流流动的第一阳极30和第二阳极40与阴极辊20之间的区域，并且还避免了电镀液泄漏至没有电镀电流流动的区域(即，阳极之外的区域)。

而且，第一阳极30和第二阳极40与机械机构相联接，从而能够以阴极辊20的中心轴线为基准进行圆周方向的移动。该机械机构包括：分别与第一阳极30和第二阳极40联接的齿轮150；用于驱动齿轮150的马达160；以及控制器170。

在第一阳极30和第二阳极40的外周上设置能够与齿轮150接合的齿轨，且第一阳极30和第二阳极40安装到与阴极辊20的中心轴线近似重合的旋转轴(未示出)上，从而能够通过从该机械机构传递的力进行圆周方向的移动。

这种机械机构用于分别将第一阳极30的右端与+θ点对齐，且将第二阳极40的左端与-θ点对齐。为了这个目的，在电镀防护板140与第一阳极30和第二阳极40之间优选地设置约1mm的间隙。然后，当第一阳极30和第二阳极40通过机械机构转动时，可以防止电镀防护板140与第一阳极30和第二阳极40之间产生任何机械磨损。

这里，+θ点和-θ点为阳极的最优化的位置，该位置在使用电镀制造金属箔的过程中可以最小化重量的横向偏差。通过电解机操作者的经验可以容易地确定这些位置。根据发明人的试验，θ角优选具有10度到15度的值。

根据本发明，在电镀液注入装置50附近的区域(其中该区域中由于电镀液的注入偏差而导致电镀电流的密度不一致)，安装绝缘材料制成的电镀防护板140来替代阳极。另外，在进行电镀工艺时，通过机械机构可将阳极的位置优化到产生最小重量的横向偏差的点上。从而，当使用电解机制造金属箔时，可以最小化在电镀液注入装置50附近产生的重量的横向偏差。

如上所述，已经参考附图详细阐述了本发明。然而，应当理解的是，本发明的详细说明和特定实施例仅是示意性地给出，而并非用于限制本发明的保护范围，因为对于本领域的技术人员来说，根据上述详细说明、且在本发明的精神和保护范围内进行的各种变化和改变都是显而易见的，所以应当理解的是，对于本领域的技术人员来说，根据上述详细说明、且在本发明的精神和保护范围内进行的其它等同变化和改变都是显而易见的。

工业上的实用性

根据本发明，仅在电镀电流稳定的区域中进行电沉积，由此可使重量的横向偏差最小化。另外，可以减小在电镀液注入装置上设计喷嘴以稳定电镀电流所需的工作量。而且，可以延长阳极的寿命周期，由此可降低设备的维护成本。此外，可以减少用于减小重量的横向偏差所需安装配重板等构件而导致的麻烦。

Claims

1.一种用于制造金属箔的电解机，其能够减小重量的横向偏差，该电解机包括：

电镀池，其中容纳有包含电沉积金属的正离子的电镀液；

阴极辊，其部分地浸在该电镀池中且能够转动；

第一阳极和第二阳极，其与该阴极辊相间隔，且在右左方向对称地安装在该阴极辊的下方；

电镀液注入装置，其安装在该第一阳极和该第二阳极之间的间隙中，以将电镀液注入到该阴极辊与该第一阳极和该第二阳极之间；以及

电镀防护板，其由绝缘材料制成，且安装于该电镀液注入装置的两侧以截断该电镀液注入装置附近的电镀电流的流动。

2.根据权利要求1所述的用于制造金属箔的电解机，

其中，以连接该阴极辊的中心轴线和该电镀液注入装置的中心轴线的平面为基准，该电镀防护板截断从-θ点到+θ点的区域中电镀电流的流动，且θ为10度到15度的角。

3.根据权利要求1所述的用于制造金属箔的电解机，其中，还包括机械机构，该机械机构用于以该阴极辊的中心轴线为基准转动该第一阳极和该第二阳极。

4.根据权利要求3所述的用于制造金属箔的电解机，其中该机械机构包括：

齿轨，其安装到该第一阳极和该第二阳极的外周上；

齿轮，其与该齿轨相接合而转动；以及

马达，其用于向该齿轮提供转动力。

5.根据权利要求4所述的用于制造金属箔的电解机，

其中该机械机构转动该第一阳极和该第二阳极以使该第一阳极的右端位于+θ点处，而该第二阳极的左端位于-θ点处，且θ为10度到15度的角。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的用于制造金属箔的电解机，其中，朝向该第一阳极和该第二阳极的该电镀防护板的端部与该第一阳极和该第二阳极重叠，且在该电镀防护板与该第一阳极和该第二阳极的端部之间设有间隙。