CN101187052B - 电镀装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电镀装置，包括：电源供应单元、电镀用电解液、包括所述电解液的电镀槽、连接到电镀用金属的正电极、连接到被电镀物的负电极、将所述电源供应单元供应的交流(AC)电流转换成直流(DC)电流的整流器、连接到所述整流器的分配器，以用于向所述正电极和多个负电极供应在所述整流器转换的直流电流。由此，可向被电镀物提供均匀的电流，可保证被电镀物的镀膜的均匀性来减少电镀不良比率；并通过采用多个分配器减少整流器的数量，从而可减少电镀工艺的整体费用。

Description

电镀装置

技术领域

本发明涉及一种电镀装置，尤其涉及通过连接到分配器的多个的负电极向被电镀物的各个位置提供均匀的电流，从而可以形成均匀镀膜的电镀装置。

背景技术

一般，镀覆是指在被电镀物的表面镀覆金属或合金薄膜的操作，其应用在装饰性的美化、防蚀、提高耐磨性、改善接触阻抗、防止浸炭等多种领域。

虽然这种镀覆根据其方法和目的可以分为多种类型，而现在由于电镀处在重要的位置，于是所谓的镀覆被普遍认为是指电镀。

在此，简单说明电镀的原理：电镀将电镀的对象(被电镀物)作为负电极(阴极)，将镀覆的金属(电镀用金属)作为正电极(阳极)，在含有镀覆的金属离子的电解液中放入所述被电镀物和所述电镀用金属，并对两个电极通电而进行电离，从而在被电镀物的表面镀覆所述金属离子。

而且，电镀的一般工序依次为脱锈、研磨、脱脂、化学浸渍处理、电镀、后处理、干燥。但是，根据电镀方法和用途可能会有所区别。

图1中示出传统电镀装置的一般工艺图。

参照图1，传统方式所提供的镀金/镍的工艺中，如果在被电镀物上镀镍110，则使用一台整流器160a连接正电极140a和负电极150a；如果在被电镀物镀金130，则使用三台整流器(160b、160c、160d)连接正电极140b和多个的负电极(150b、150c、150d)。

在此，如果对形状复杂的被电镀物电镀，则为连接多个的负电极(150b、150c、150d)需增加整流器(160b、160c、160d)的数量，但是所述整流器(160b、160c、160d)的数量越多整流器费用越高，从而导致全部电镀工艺的费用增加。

而且，传统的镀金/镍的另一方式中，如果仅用一台整流器160a电镀，则所述一台整流器160a只能连接一个负电极150a。

在此，如果被电镀物的形状很复杂，则连接到所述一台整流器160a的一个负电极150a只能连接形状复杂的被电镀物的一个部分，而未连接到该负电极150a的被电镀物的各部分的电流值互不相同，从而存在无法将均匀的电流提供给该被电镀物的问题。

发明内容

本发明的是为了解决如上所述的问题而提供的，其目的在于提供一种电镀装置，其通过使用分配器将连接到分配器的多个负电极连接于被电镀物，即使该被电镀物的形状复杂，也可提供均匀的电流。

而且，本发明的另一目的在于提供一种电镀装置，其通过使用多个分配器来减少整流器的数量，从而可减少电镀工艺的整体费用。

而且，本发明的另一目的还在于提供一种电镀装置，其通过向被电镀物提供均匀的电流，确保该被电镀物的镀膜的均匀性来减少电镀不良的比率，从而，确保电镀的可靠性来保证电镀的质量。

本发明通过连接到分配器的多个负电极向被电镀物的各个位置提供均匀的电流，从而可形成均匀的镀膜。

下面，本发明中未专门定义的所有术语是本发明所属的技术领域通用的一般解释。但是，为了使本发明的范围更加明确，下述术语定义为如下：

本说明书使用的镀覆是指：通过电解，电解液的电解质附着在电极表面的现象。

另外，本说明书中描述的镀金/镍工艺仅限于一个实施例，本发明所提供的电镀装置可适用于所有电镀工艺。即，还适用于镀铜、锌、铬、镉、锡、银、镭、白金、钌、钯、钴或黄铜的电镀工艺中。

为了实现上述目的，本发明可包括：电镀用电解液、包含所述电解液的电镀槽、连接到电镀用金属的正电极、连接到被电镀物的多个位置的多个负电极、将所述电源供应单元供应的交流(AC)电流转换成直流(DC)电流的整流器、连接到所述整流器的分配器，以用于向所述正电极和多个负电极供应在整流器进行转换的直流电流。

在此，所述分配器设置为多个，并连接到所述正电极和多个的负电极连接，以分配并提供所述直流(DC)电流。

而且，所述正电极设置为多个，并连接到所述多个分配器。

在此，连接到所述多个正电极的金属分别是金和镍，在连接到所述负电极的被电镀物上镀覆金或镍。

最好，所述分配器包含电阻。

而且，所述分配器的电阻采用可变电阻，调整提供给所述负电极的电流值。

附图说明

图1是根据传统电镀装置的电镀工艺图；

图2是根据本发明所提供的电镀装置的结构图；

图3是根据本发明所提供的电镀装置的电镀工艺图的第一实施例；

图4是根据本发明所提供的电镀装置的电镀工艺图的第二实施例；

图5是根据本发明所提供的电镀装置的电镀工艺图的第三实施例。

主要符号说明：

10：电源供应单元  20：电解液

30：电镀槽        40：正电极

50：负电极        60：整流器

70：分配器        80：电镀用金属

90：被电镀物

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明。

参照图2，根据本发明所提供的电镀装置包括：电源供应单元10、电镀用电解液20、包含所述电解液的电镀槽30、被连接到电镀用金属80的正电极40、被连接到被电镀物90的负电极50、将所述电源供应单元10产生的交流(AC)电流转换成直流(DC)电流的整流器60、被连接到整流器60并将通过该整流器60进行转换的直流(DC)电流提供给所述正电极40和多个所述负电极50的分配器70。

下面，分别按照各个构成要素进行详细的说明。

参照图2至图5，电源供应单元10被连接到所述整流器60，并用于供应电镀工艺所需的电源。

所述电源供应单元10供应交流(AC)电源，由该电源供应单元10供应的交流(AC)电源可以通过所述整流器60变换为直流(DC)电源。

而且，所述电源供应单元10是交流(AC)电源，可使用三相交流(AC)电源或单相交流(AC)电源，通过对交流(AC)电源所供应的交流(AC)电流进行整流的所述整流器60向所述正电极40和所述负电极50供应直流(DC)电流。

在此，所述电源供应单元10可以包含连接到该整流器60的配线，以用于给所述整流器60供应交流电源(AC)。

电解液20可以由含有电镀用金属80离子的水溶液构成，该电镀用金属离子是电镀时将被镀覆到所述被电镀物90的离子。

即，进行电镀时，将电镀对象(被电镀物90)作为负电极50(阴极)，将要镀覆的金属(电镀用金属80)作为正电极40(阳极)，在含有要镀覆的金属离子的所述电解液20中放入所述被电镀物90和所述电镀用金属80，将两个电极进行通电并电解，从而用所述电镀用金属80在被电镀物90的表面进行电镀。

所述电镀槽30包括连接所述负电极50的被电镀物90、连接所述正电极40的电镀用金属80、所述电解液20。所述电镀槽30根据从电源供应单元10供应并通过所述整流器60整流的直流(DC)电流在所述被电镀物90上镀覆所述电镀用金属80。

所述电镀槽30可根据所述被电镀物90的形状采用多种大小。在此，所述电镀槽30具有可容纳所述电解液20、所述被电镀物90、所述电镀用金属80的大小。

在此，所述电镀槽30可采用多种材质，例如，考虑到电镀时的作业温度可采用聚丙烯材质。而且，所述电镀槽30可采用多种形状，例如，可采用四角形的盒状，即，一面被开放的六面体形状。

正电极40是发生氧化反应的氧化电极，并在包括所述电解液20的所述电镀槽30内连接到所述电镀用金属80。

另外，如果所述正电极40发生氧化反应，则连接到该正电极40的所述电镀用金属80将电子提供给该正电极40并氧化为正离子，因此该电镀用金属80周围的所述电解液20中正离子相对增多。此时，为了维持溶液的中性所述电解液20内部将聚集溶液中的负离子。

在此，所述电镀用金属80氧化而产生的正离子移动到所述负电极50，并与该负电极50周围的负离子结合，并在连接到该负电极50的被电镀物90表面析出，从而镀覆该被电镀物90。

所述正电极40连接到所述分配器70，并通过该分配器70获得通过所述整流器60整流的直流(DC)电流。而且，将从所述分配器70获得的所述直流(DC)电流接通到所述电镀用金属80上，从而使该电镀用金属80氧化成正离子。

另外，所述正电极40可采用一个也可采用多个。在此，如果采用一个所述正电极40，则如图2所示，同时连接所述多个分配器70，在这种情况下所述电镀用金属80也被设置成一个而连接到该正电极40。

而且，如果采用多个所述正电极40，则分别连接到所述多个分配器70，在这种情况下，所述电镀用金属80也被设置成多个而分别连接到该多个正电极40。

负电极50是发生还原反应的还原电极，在包括所述电解液20的所述电镀槽30内连接到所述被电镀物90。

在此，所述负电极50使在正电极40产生的正离子与连接到该负电极50的所述被电镀物90结合而进行电镀。

即，在所述正电极40产生的所述电镀用金属80的正离子移动到所述负电极50，并使通过还原反应产生的，即通过所述电镀用金属80氧化而产生的正离子与该负电极50周围的负离子结合，并在连接到该负电极50的被电镀物90表面析出而在该被电镀物90上进行电镀。

所述负电极50连接到所述分配器70，并通过该分配器70获得通过所述整流器60整流的直流(DC)电流。而且，将从所述分配器获得的所述直流(DC)电流接通到所述被电镀物90上，并将在该电解物90上镀覆所述电镀用金属80。

另外，所述负电极50可设置为一个，如图2所示，为将均匀的电流提供给所述被电镀物90的多个位置，最好设置多个。

在此，所述负电极50连接到所述分配器70，可连接到一个分配器70的负电极50的数量可以是多个，但是如果超过一定数量，则导致系统复杂并降低效率，因此考虑系统简单化和效率性可连接到一个分配器70的负电极50数量最好是2个或3个。

整流器60从目前的商业用的交流(AC)电源整流交流(AC)电流并将其变换为电镀所需的直流(DC)电流。

这是由于，如果在电镀工艺中接通交流(AC)电流而不是直流(DC)电流，则发生析出金属离子的反应之外还发生逆反应，因此为了防止析出的金属再次离子化电镀工艺使用直流(DC)电流。

即，所述整流器60连接到所述电源供应单元10，用于将电源供应单元10所供应的交流(AC)电流转换成直流(DC)电流。

所述整流器60如图2至图5所示，连接到所述多个分配器70，该多个分配器70连接到所述正电极40和多个所述负电极50，用于将该整流器60整流的直流(DC)电流供应给该正电极40和多个负电极50。

此时，所述多个分配器70用于将所述整流器60提供的直流(DC)电流进行分配并供应到所述正电极40和多个所述负电极50。

即，例如，图3中，如果整流器60提供的电流是300安培，则镀镍80a工艺的第一分配器70a将200安培的电流提供给第一正电极40a和第一及第二负电极(50a、50b)。在这种情况下，镀金80b工艺的第二至第四分配器(70b、70c、70d)用于将整个90安培的电流各分成30安培的电流并分别提供给第二正电极40b和第三至第八负电极(50c、50d、50e、50f、50g、50h)。

在此，所述整流器60所供应的电流大小(300安培)或多个分配器70分配的电流大小(200安培或30安培)仅是一个实施例，电流大小可根据电镀工艺的需要而改变。

而且，所述整流器60根据本发明所提供的使用多个所述分配器60的电镀装置，在所述电镀工艺可减少该整流器60的数量，从而可减少电镀工艺的整体费用。

另外，所述整流器60可在单一电镀工艺中使用一个分配器70，此时，该整流器60连接一个分配器70，并将整流器60的所有电流提供给所述正电极40和所述多个负电极50。

即，例如，执行镀镍80a，若所述整流器60提供的电流是300安培，则所述分配器70向所述正电极40和所述多个负电极50供应300安培。

分配器70连接到所述整流器60，并将所述整流器60提供的直流(DC)电流分别分配给所述正电极40和所述多个负电极50。

在此，如果所述整流器60和所述分配器70分别设置为一个，则该分配器70将所述整流器60所提供的全部直流(DC)电流提供给所述正电极40和所述多个的负电极50。

所述分配器70连接所述多个负电极50，将该多个负电极50连接到所述被电镀物90的各个位置而供应均匀的电流。

即，当一个负电极50连接到所述被电镀物90时，虽然从理论上来说可以向整体被电镀物90提供均匀的电流，但实际上因被电镀物90自身的阻抗等因素无法提供均匀的电流，因此为了向整体被电镀物90供应均匀电流，应该使用多个负电极50并连接到被电镀物90的多个位置。

在此，所述分配器70如图2至图5所示，可在一个分配器70上连接多个负电极50，该多个负电极50连接到所述被电解质90的各个位置而将均匀的电流提供给该被电镀物90。据此，所述被电镀物90的表面形成均匀的镀膜可提高电镀的品质，并形成优质镀膜。

而且，通过采用多个分配器70，可使用一个整流器60来减少所述整流器60的数量，从而可减少电镀工艺的整体费用。

另外，所述分配器70可连接到一个正电极40，也可连接到多个正电极40。在此，当所述分配器70连接到一个正电极40时，该正电极40可与一个电镀用金属80结合；当在所述分配器70连接到多个正电极40时，该正电极40可与多个电镀用金属80结合。

所述分配器70可由用于分配所述整流器60提供的直流(DC)电流的电阻组成。即，所述分配器70可由多个电阻构成，用于向连接到该分配器70的所述多个负电极50提供均匀的电流。

在此，所述分配器70中的电阻可采用可变电阻，当该分配器70包括所述可变电阻时，可调节提供给所述负电极50的电流值。

第一实施例

下面，参照图3说明如上所述的本发明所提供的电镀装置电镀工艺的第一实施例进行说明。

首先，在电镀用金属80表面电镀时，为了改善电镀质量而实施表面处理过程。在此，表面处理过程由去除因腐蚀而形成的电镀用金属80表面的污染层及锈的过程或水洗过程等组成。

下一步，在所述被电镀物90上实施镀镍80a。第一分配器70a分配整流器60所提供的直流(DC)电流，并将其提供给第一正电极40a和第一及第二负电极(50a、50b)。即，假设所述整流器60所提供的直流(DC)电流是300安培，则所述第一分配器70a将200安培的直流(DC)电流提供给所述第一正电极40a和第一及第二负电极(50a、50b)。

在此，所述整流器60所提供的电流大小(300安培)或第一分配器70a分配的电流大小(200安培)仅是一个实施例，可根据电镀工艺的需要对电流大小进行各种改变。

而且，所述第一及第二负电极(50a、50b)连接到所述第一分配器70a，并连接到所述被电镀物90的各个位置而向被电镀物90供应均匀的电流，而所述被电镀物90的表面可形成均匀的镍80a镀膜。

下一步，对镀覆所述镍80a膜的所述被电镀物90再次实施水洗过程。

下一步，在所述被电镀物90上实施镀金80b过程：第二至第四分配器(70b、70c、70d)分配整流器60所提供的直流(DC)电流。并提供给第三至第八负电极(50c、50d、50e、50f、50g、50h)。

即，假设所述整流器60所提供的直流(DC)电流为300安培，则通过所述第一分配器(70a)向所述第一正电极40a和第一及第二负电极(50a、50b)供应200安培的直流电流，并通过所述第二至第四分配器(70b、70c、70d)向第二正电极40b和第三至第八负电极分别供应90安培电流中的30安培。

在此，上述整流器60所提供的电流大小(300安培)或第二至第四分配器(70b、70c、70d)分配的电流大小(30安培)仅是一个实施例，可根据电镀工艺的需要对电流大小进行各种改变。

此时，所述第一至第八负电极(50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h)连接到所述被电镀物90的各个位置，向被电镀物90提供均匀的电流，从而能够在被电镀物90的表面均匀的镀金80b。

下一步，对镀覆所述金80b的被电镀物90再次实施水洗过程。

第二实施例

下面，参照图4说明如上所述的本发明所提供的电镀装置电镀工艺的第二实施例。

首先，在电镀用金属80表面电镀时，为了改善电镀的品质而实施表面处理的过程与第一实施例相同。在此，表面处理过程经过去除被污染的电镀用金属80表面的锈和水洗过程。

下一步，在所述被电镀物90上实施镀镍80a：第一分配器70a分配整流器60所提供的直流(DC)电流并提供给第一正电极40a和第一及第二负电极(50a、50b)。即，假设所述整流器60所提供的直流(DC)电流是30安培，所述第一分配器70a将20安培的直流(DC)电流提供给所述第一正电极40a和第一及第二负电极(50a、50b)。

在此，所述整流器60所提供的电流大小(30安培)或第一分配器70a分配的电流大小(20安培)仅是一个实施例，可根据电镀工艺的需要对电流大小进行各种改变。

而且，所述第一及第二负电极(50a、50b)连接到所述第一分配器70a，并连接到被电镀物90的各个位置而向该被电镀物90提供均匀的电流。从而所述被电镀物90的表面可形成均匀的镍80a镀膜，这也与第一实施例相同。

下一步，对镀覆所述镍80a的被电镀物90再次实施水洗过程。

下一步，在所述被电镀物90上实施镀金80b：第二分配器70b分配整流器60所提供的直流(DC)电流并将其提供给第二正电极40b和第三及第四负电极(50c、50d)。

即，假设所述整流器60所提供的直流(DC)电流大小为30安培，则通过所述第一分配器70a向所述第一正电极40a和第一及第二负电极(50a、50b)供应20安培的直流(DC)电流，并通过所述第二分配器70b，向第二正电极40b和第三及第四负电极(50c、50d)供应10安培的直流(DC)电流。

在此，所述整流器60所提供的电流大小(30安培)或第二分配器70b分配的电流大小(10安培)仅是一个实施例，可根据电镀工艺的需要对电流大小进行各种改变。

此时，所述第一至第四负电极(50a、50b、50c、50d)连接到所述被电镀物90各个位置向该被电镀物90提供均匀的电流，从而所述被电镀物90的表面可形成均匀的金80b镀膜。

下一步，对镀覆所述金80b的所述被电镀物90再次实施水洗过程。

第三实施例

下面，参照图5说明如上所述的本发明所提供的电镀装置电镀工艺的第三实施例。

首先，在电镀用金属80表面电镀时，为了改善电镀的品质而实施的表面处理过程。在此，表面处理过程由去除形成在电镀用金属80表面的污染层及锈的过程和和水洗或去除油分的脱脂过程组成。

下一步，在所述被电镀物90上实施镀镍80a过程：第一至第四分配器(70a、70b、70c、70d)分配整流器60提供的直流(DC)电流，并提供给第一至第四正电极(40a、40b、40c、40d)和第一至第八负电极(50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h)。即，假设所述整流器60所提供的直流(DC)电流为500安培，则所述第一至第四分配器(70a、70b、70c、70d)分别将400安培的直流(DC)电流中的100安培提供给第一至第四正电极(40a、40b、40c、40d)和第一至第八负电极(50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h)。

在此，所述整流器60所提供的电流大小(500安培)或第一至第四分配器(70a、70b、70c、70d)分配的电流大小(100安培)仅是一个实施例，可根据电镀工艺的需要对电流大小进行各种改变。

而且，所述第一至第八负电极(50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h)连接到所述第一至第四分配器(70a、70b、70c、70d)，并连接到所述被电镀物90的各个位置向该被电镀物90提供均匀的电流，从而所述被电镀物90的表面可形成均匀的镍80a镀膜。

下一步，对镀覆所述镍80a的所述被电镀物90再次实施水洗过程。

下一步，在所述被电镀物90上实施镀金80b。第五或第六分配器(70e、70f)分配整流器60所提供的直流(DC)电流并提供给第五或第六正电极(40e、40f)和第九至第十二负电极(50i、50j、50k、50l)。

即，假设所述整流器60提供的电流为500安培，则通过所述第一至第四分配器(70a、70b、70c、70d)向所述第一至第四正电极(40a、40b、40c、40d)和第一至第八负电极(50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h)供应400安培的直流(DC)电流，通过所述第五或第六分配器(70e、70f)分别向第五或第六正电极(40e、40f)和第九至第十二负电极(50i、50j、50k、50l)供应60安培的直流(DC)电流中的30安培。

在此，所述整流器60所提供的电流大小(500安培)或第五或第六分配器(70e、70f)分配的电流大小(30安培)仅是一个实施例，可根据电镀工艺的需要对电流大小进行各种改变。

此时，所述第一至第十二负电极(50a、50b、50c、50d、50e、50f、50g、50h、50i、50j、50k、50l)连接到所述被电镀物90的各个位置向被电镀物90提供均匀的电流，从而所述被电镀物90的表面可形成均匀的金80b镀膜。

下一步，对镀覆所述金80b的被电镀物90再次实施水洗过程。

综上所述，本发明所提供的电镀装置，通过使用分配器将连接于分配器的多个负电极连接到被电镀物，因此即使被电镀物的形状复杂，也能提供均匀的电流。

而且，通过使用多个分配器减少整流器数量，从而可减少电镀工艺的整体费用。

而且，通过向被电镀物提供均匀的电流以确保该被电镀物的镀膜的均匀性，从而减少电镀不良的比率，并随之确保电镀的可靠性而保证电镀的质量。

Claims (6)

1.一种电镀装置，包括：

电源供应单元；

电镀用电解液；

包含所述电解液的电镀槽；

连接到电镀用金属的正电极；

连接到被电镀物的多个位置的多个负电极；

将所述电源供应单元供应的交流电流转换成直流电流的整流器；以及

分配器，该分配器与所述整流器相连而用于向所述正电极和多个负电极供应在整流器进行转换的直流电流。

2.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于所述分配器设置为多个，并连接到所述正电极和所述多个负电极以分配并提供所述直流电流。

3.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于所述正电极设置为多个，并连接到设置为多个的所述分配器。

4.如权利要求2所述的电镀装置，其特征在于连接到设置为多个的所述正电极的电镀用金属是金或镍，向连接到所述负电极的所述被电镀物上镀覆金或镍。

5.如权利要求3所述的电镀装置，其特征在于所述分配器包含电阻。

6.如权利要求5所述的电镀装置，其特征在于所述分配器所包含的电阻采用可变电阻，调整提供给所述负电极的电流值。 

Images