CN101956221B - 用于薄膜的连续电镀装置及对薄膜进行连续电镀的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于薄膜的连续电镀装置，其中，该电镀装置包括放卷机，收卷机，至少一个主电镀槽，偶数对水平设置的相互平行的第一导电辊组，以及整流器；所述主电镀槽中非水平地设置有所述偶数对的相互平行的第一阳极组，至少一个与所述第一导电辊组中的导电辊平行的第一导向滚组；所述第一导电辊组的导电辊设置在所述主电镀槽上方与所述第一阳极组中的阳极相对应的位置，所述第一导电辊组的每一对导电辊为两根相邻设置的导电辊。本发明还提供了一种对薄膜进行连续电镀的方法。采用本发明提供的连续电镀装置对薄膜进行连续电镀时，可以选择性地对薄膜的任何一个面或者两个面同时进行电镀，提高了电镀操作过程的灵活性，并大大提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于薄膜的连续电镀装置以及使用该装置对薄膜进行连续电镀的方法。
背景技术
现有的电镀装置通常不适合对薄膜进行电镀，尤其是不能对薄膜进行连续电镀。为了克服这一技术问题，CN101350315A公开了一种覆金属聚酰亚胺基板的制造方法，在该方法中使用了一种电镀装置。该电镀装置是由输送薄片和向金属覆膜供电的辊以及具有与该金属覆膜相对向的阳极的至少两个槽的电镀装置构成，参见图1。在图1中，1为电镀槽，2为输送薄片，3为供电辊，4为反转辊，5-17为阳极。将具有金属覆膜的一定宽度的聚酰亚胺片以一定的速度连续地供给到该电镀槽中，在金属覆膜上连续地形成电镀层。然而该装置的缺陷之一就是，该装置对通过它进行一次完整的电镀过程时，只能对所述金属覆膜的一个面进行电镀，换句话说该电镀装置不能对所述金属覆膜两个面同时进行电镀，因此，生产效率低；该装置的缺陷之二就是，该装置没有设置预电镀槽，当所述金属覆膜所覆盖的金属层很薄且不均匀时，直接对所述金属覆膜进行电镀，常常会因为短路导致出现火花，甚至烧毁所述金属覆膜。
因此，本领域非常需要开发能够对薄膜的两个面同时进行电镀的装置，以提高生产效率。尤其本领域非常需要开发能够对薄膜的两个面同时进行电镀的装置，该装置还能够克服工作中出现在导电辊与薄膜表面金属层之间的“打火”，甚至烧毁所述金属覆膜的缺陷。
发明内容
为了克服现有技术中对薄膜进行连续电镀的电镀装置中所存在的技术问题，本发明提供了一种用于薄膜的连续电镀装置以及使用本发明提供的电镀装置对薄膜进行连续电镀的方法。
一方面，本发明提供了一种用于薄膜的连续电镀装置，其特征在于，该电镀装置包括放卷机，收卷机，至少一个主电镀槽，偶数对水平设置的相互平行的第一导电辊组，以及整流器；所述主电镀槽中非水平地设置有所述偶数对的相互平行的第一阳极组，该第一阳极组中的每一对阳极为两个相邻设置的阳极，该第一阳极组中的阳极都与所述整流器的阳极连接，至少一个与所述第一导电辊组中的导电辊平行的第一导向滚组，所述第一导向滚组的导向滚设置在所述第一阳极组的阳极最下端水平线以下，以引导处于所述主电镀槽中的薄膜运行；所述第一导电辊组的导电辊设置在所述主电镀槽上方与所述第一阳极组中的阳极相对应的位置，所述第一导电辊组的每一对导电辊与所述整流器的阴极连接，所述第一导电辊组的每一对导电辊为两根相邻设置的导电辊，所述第一导电辊组的每一对导电辊依次用于与进入所述主电镀槽中的薄膜接触以及与从所述主电镀槽中出来的所述薄膜接触。
另一方面，本发明提供了一种对薄膜进行连续电镀的方法，其特征在于，该方法采用本发明所提供的电镀装置对薄膜进行连续电镀。
采用本发明提供的连续电镀装置对薄膜进行连续电镀时，不仅可以选择性地对薄膜的任何一个面或者两个面同时进行电镀，而且在对薄膜的两个面同时进行电镀时还能够随时控制薄膜两边镀层的厚度，使之相同或者不同。因此提高了电镀操作过程的灵活性，并大大提高了生产效率。另一方面，当采用本发明提供的主电镀槽中设置有奇数对的相互平行的第一阳极组的实施方式或者采用本发明提供的含有预电镀槽的连续电镀装置对薄膜进行连续电镀时，可以在对覆盖很薄且分布不均匀的金属层的薄膜直接进行电镀时，克服了因为短路导致出现打火甚至烧毁所述金属覆膜的风险。
采用本发明提供的对薄膜进行连续电镀的方法，不仅操作灵活性高，生产效率高，次品数量降低，而且镀层厚度均匀、致密。
附图说明
图1为现有技术所提供的用于薄膜的连续电镀装置示意图。
图2为本发明所提供的用于薄膜的连续电镀装置示意图。
图3为本发明所提供的用于薄膜的连续电镀装置中所述主镀槽的放大示意图图。
具体实施方式
本发明提供了一种用于薄膜的连续电镀装置，其特征在于，该电镀装置包括放卷机，收卷机，至少一个主电镀槽，偶数对水平设置的相互平行的第一导电辊组，以及整流器；所述主电镀槽中非水平地设置有所述偶数对的相互平行的第一阳极组，该第一阳极组中的每一对阳极为两个相邻设置的阳极，该第一阳极组中的阳极都与所述整流器的阳极连接，至少一个与所述第一导电辊组中的导电辊平行的第一导向滚组，所述第一导向滚组的导向滚设置在所述第一阳极组的阳极最下端水平线以下，以引导处于所述主电镀槽中的薄膜运行；所述第一导电辊组的导电辊设置在所述主电镀槽上方与所述第一阳极组中的阳极相对应的位置，所述第一导电辊组的每一对导电辊与所述整流器的阴极连接，所述第一导电辊组的每一对导电辊为两根相邻设置的导电辊，所述第一导电辊组的每一对导电辊依次用于与进入所述主电镀槽中的薄膜接触以及与从所述主电镀槽中出来的所述薄膜接触。
在本发明中，所述第一导电辊组的每一对导电辊的两根相邻设置的导电辊之间是相互绝缘的，所述整流器的阴极与所述第一导电辊组的每一对导电辊的两端连接，导电辊的一端还与传动装置连接，整流器与电源相连。所述整流器的阴极与所述第一导电辊组的每一对导电辊的连接方式可以是，所述整流器的阴极只与每一对导电辊中的任意一根导电辊连接，也可以与每一对导电辊中的两根导电辊都连接，从而实现对所述薄膜进行单面或者双面连续电镀，即：一台整流器与一根导电辊连接，也可以一台整流器同时连接同一对导电辊中的两根导电辊。当然为了实现对所述薄膜进行单面或者双面连续电镀，还可以采用其它方式进行，例如，当所述两台整流器的阴极与所述第一导电辊组的每一对导电辊中的两根导电辊都连接时，可以通过控制所述整流器的开关实现单面或双面电镀，或者通过调节所述第一导电辊组的每一对导电辊中两根导电辊之间的距离使每一对导电辊中两根导电辊子中的一根或者两根与通过它们之间的薄膜的一面或者两面都接触。此外，在对薄膜两个面同时进行电镀时，为了控制在所述薄膜两个面上所沉积的金属层的厚度，可以通过控制所述整流器输出的电流大小，从而使在所述薄膜两个面上所沉积的金属层的厚度相同或者不同。
在本发明中，所述第一导电辊组中所包括的导电辊对数、所述第一阳极组所包括的阳极对数以及所述第一导向滚组所包括的导向滚的个数根据实际需要设置。所述第一导电辊组、所述第一阳极组和所述第一导向滚组可以位于一个或者多个所述主电镀槽中。
所述第一导向滚组的导向滚的个数可以根据实际需要以及所述第一导向滚组的导向滚的直径尺寸而设置，以使得所述第一导向滚组的导向滚能够引导薄膜在所述主电镀槽中运行，例如，当所述第一导向滚组的导向滚的直径尺寸较大时，可以在所述第一阳极组的第一对和第二对阳极之间设置一个所述第一导向滚组的导向滚，在所述第一阳极组的第三对和第四对阳极之间设置一个所述第一导向滚组的导向滚，依次类推。如果所述第一导向滚组的导向滚的直径尺寸较小时，可以在所述第一阳极组的第一对和第二对阳极之间设置两个所述第一导向滚组的导向滚，在所述第一阳极组的第三对和第四对阳极之间设置两个所述第一导向滚组的导向滚，依次类推。
所述第一导电辊组的每一对导电辊与所述主电镀槽之间的垂直距离可以设置成固定的，也可以设置成可以调节的。在一种优选的实施方式中，所述第一导电辊组的每一对导电辊与所述主电镀槽之间的垂直距离设置成可以调节的，从而根据需要调节所述第一导电辊组的每一对导电辊与所述主电镀槽之间的垂直距离。
所述第一导电辊组的每一对的两根相邻设置的导电辊之间的距离可以设置成固定的，也可以设置成可以调节的。在一种优选的实施方式中，所述第一导电辊组的每一对的两根相邻设置的导电辊之间的距离可以调节的，从而便于根据需要调节所述两根相邻设置的导电辊之间的距离。
在本发明中，当所述主电镀槽为多个时，可以根据需要在所述主电镀槽中放置相同或者不同成分的电镀液，从而电镀相同或者不同的金属。
采用本发明提供的电镀装置对已经沉积有很薄金属层的薄膜进行连续电镀时，首先将薄膜卷放置在所述放卷机上，使薄膜的一端顺次通过所述第一导电辊组的第一对导电辊之间，然后通过所述第一阳极组的第一对阳极之间，通过所述第一导向滚组的导向滚，通过所述第一阳极组的第二对阳极之间……，最后缠绕到所述收卷机上。或者，首先将薄膜卷放置在所述放卷机上，使薄膜的一端进入主电镀槽，通过所述第一导向滚组的导向滚，然后顺次通过所述第一阳极组的第一对阳极之间，通过所述第一导电辊组的第一对导电辊之间，通过所述第一导向滚组的导向滚，通过所述第一阳极组的第二对阳极之间……，最后缠绕到所述收卷机上。通过手动或者机械力推动所述放卷机和所述收卷机转动，使薄膜连续行进。优选情况下，所述收卷机和所述放卷机分别与电机连接，通过调节所述电机的转速使所述收卷机和所述放卷机以相同的速度转动。由于电镀槽中电流密度分布不均匀，从阳极的最上端到其最下端，电流密度依次降低，因此，在后一种实施方式中，薄膜从所述第一阳极的低电流密度部位开始电镀，由于此处的电流密度低，包覆有分布不均匀的金属薄层的薄膜也不会因为电流密度大、金属薄层载流量不够而导致金属薄层烧毁。在后一种实施方式中，优选情况下，在所述主电镀槽上方靠近所述放卷机一侧还设置有导向辊，该导向辊与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置，这样更有利于薄膜的运行。
在本发明中，所述薄膜可以是具有一定韧性的金属薄膜，或者薄膜的一个面或者两个面包覆有金属层的薄膜，其中被金属层包覆的薄膜本身可以是由具有一定韧性的本领域的任何材料形成，优选为由有机高分子聚合物薄膜。
在一种优选的实施方式中，所述第一导电辊组的每一对导电辊的两根导电辊各自的一个侧面与通过它们中间的薄膜的两个面分别接触，以对薄膜的两个面同时进行电镀。
在一种优选的实施方式中，所述主电镀槽的上方设置有与所述第一导向滚组的导向滚平行的第二导向滚组，并且所述第一导向滚组的导向滚与所述第二导向滚组的导向滚交替位于所述第一导电辊组中的每相邻两对导电辊之间，这样更有利于薄膜的运行。所述第一导向滚组的导向滚与所述第二导向滚组的导向滚的直径可以相同或不同。在另一种优选的实施方式中，所述第一导向滚组的导向滚与所述第二导向滚组的导向滚的直径相同。在另一种优选的实施方式中，当所述主电镀槽尺寸比较大时，所述第一导向滚组的导向滚与所述第二导向滚组的导向滚的直径为相同的大直径，并且在所述第一导电辊组中的每相邻两对导电辊之间交替出现一个所述第一导向滚组的导向滚和一个所述第二导向滚组的导向滚，这样可以使装置更为简单。在另一种优选的实施方式中，当所述主电镀槽尺寸比较小时，所述第一导向滚组的导向滚的直径较小而所述第二导向滚组的导向滚的直径较大，并且在所述第一导电辊组中的每相邻两对导电辊之间交替出现两个所述第一导向滚组的导向滚和一个所述第二导向滚组的导向滚。
在一种优选的实施方式中，所述主电镀槽为二至八个，这样能够通过控制所述主电镀槽中的镀液的成分而灵活地实现不同的电镀目的，例如镀上不同金属层。在另一种优选的实施方式中，所述主电镀槽为二至八个，并且相邻两个所述主电镀槽之间设有第三导向滚，并且所述第三导向滚与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置。这样的优选实施方式更有利于薄膜在不同主电镀槽之间的运行。
在一种优选的实施方式中，所述主电镀槽的个数为两个，每一个所述主电镀槽的所述第一导向滚组的导向滚的个数为一个，所述第一阳极组的阳极竖直设置，每一个所述主电镀槽的所述第一阳极组和所述第一导电辊组的对数均为二。
在一种优选的实施方式中，所述收卷机和所述放卷机分别与电机连接，通过调节所述电机的转速以便于控制所述收卷机和所述放卷机转动的速度。
为了使薄膜能够以较高的速度运行，在一种优选的实施方式中，所述第一导电辊组的各个导电辊分别与传动机构连接，该传动机构能使得所述第一导电辊组的各个导电辊以相同的速度正转或反转。所述传动机构可以为本领域中任何可以用于本发明的传动机构，例如链条与齿轮，但优选为由电机带动涡轮蜗杆机构，以便更好控制薄膜的运行速度。
当所述薄膜为包覆金属层的薄膜时，尤其是包覆的金属层很薄且不均匀时，例如，所包覆的金属薄膜为20-200纳米，本发明的电镀装置优选还包括至少一个预电镀槽和奇数对水平设置的相互平行的第二导电辊组，所述第二导电辊组中的导电辊与所述第一导电辊组中的导电辊平行；所述预电镀槽中非水平设置有所述奇数对相互平行的第二阳极组，该第二阳极组中的每一对阳极为两个相邻设置的阳极，该第二阳极组中的阳极都与所述整流器的阳极连接，以及至少一根第二导向辊，所述第二导向辊中的导向辊与所述第二导电辊组中的导电辊平行设置，所述第二导向辊设置在所述第二阳极最下端水平线以下，以引导处于所述预电镀槽中的薄膜运行；所述第二导电辊组的导电辊设置在所述预电镀槽上方与所述第二阳极组中的阳极相对应的位置，所述第二导电辊组的每一对导电辊与所述整流器的阴极连接，所述第二导电辊组的每对导电辊包括两根相邻设置的导电辊，所述第二导电辊组的每一对导电辊依次用于与从所述预电镀槽中出来的薄膜接触以及与进入所述预电镀槽的所述薄膜接触；所述预电镀槽与所述主电镀槽之间设有第四导向滚，并且该第四导向滚与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置。
由于预电镀槽中电流密度分布不均匀，从阳极的最上端到其最下端，电流密度依次降低，薄膜从所述第二阳极组的电流密度低端开始电镀，由于此处的电流密度低，包覆有分布不均匀的金属薄层的薄膜也不会因为电流密度大、金属薄层载流量不够而导致金属薄层烧毁。
在一种优选的实施方式中，所述第二导电辊组的每一对导电辊的两根导电辊各自的一个侧面与通过它们中间的薄膜的两个面分别接触，以便对薄膜的两个面都进行同时处理。
在一种优选的实施方式中，为了简化预电镀槽结构，所述第二导向辊组的导向辊为两根，所述第二阳极组的阳极为竖直设置的一对阳极，所述第二导电辊组的对数为一。
在一种优选的实施方式中，在所述预电镀槽的上方设置有与所述第二导向辊平行的第五导向滚，并且所述第二导向辊与所述第五导向滚交替位于所述第二导电辊组中的每相邻两对导电辊之间，这样有利于薄膜的运行。
为了使薄膜能够以较高的速度运行，在一种优选的实施方式中，所述第一导电辊组和/或所述第二导电辊组的各个导电辊分别与传动机构连接，该传动机构能使得所述第一导电辊组和/或所述第二导电辊组的各个导电辊以相同的速度正转或反转。所述传动机构可以为本领域中任何可以用于本发明的传动机构，例如链条与齿轮，但优选为由电机带动涡轮蜗杆机构，以便更好控制薄膜的运行速度。
所述第二导电辊组的每一对导电辊与所述预电镀槽之间的垂直距离可以设置成固定的，也可以设置成可以调节的。在一种优选的实施方式中，所述第二导电辊组的每一对导电辊与所述预电镀槽之间的垂直距离设置成可以调节的，从而根据需要调节所述第二导电辊组的每一对导电辊与所述主电镀槽之间的垂直距离。
所述第二导电辊组的每一对的两根相邻设置的导电辊之间的距离可以设置成固定的，也可以设置成可以调节的。在一种优选的实施方式中，所述第二导电辊组的每一对的两根相邻设置的导电辊之间的距离可以调节的，从而便于根据需要调节所述两根相邻设置的导电辊之间的距离。
在一种优选的实施方式中，在所述预电镀槽上方靠近所述放卷机一侧还设置有第三导向辊，所述第三导向辊与所述第二导电辊组中的导电辊平行设置，以有利于薄膜的运行。
在电镀后为了清洗薄膜上带出的镀液，因此，在一种优选的实施方式中，该电镀装置还包括至少一个水洗槽，在所述水洗槽中设置有至少一个第四导向辊，并且在所述主电镀槽与所述水洗槽之间设置有第六导向滚；所述第四导向辊和所述第六导向滚都与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置。
当电镀的金属为铜时，为了防止铜氧化，在一种优选的实施方式中，该电镀装置有两个水洗槽，并且在所述两个水洗槽之间还包括设置一个钝化槽，在所述钝化槽中设置有至少一个第五导向辊，并且在所述水洗槽与所述钝化槽之间设有第七导向滚，所述第五导向辊和所述第七导向滚都与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置。
为了尽快使金属层上的水份干燥，在一种优选的实施方式中，该电镀装置还包括在最后一个所述水洗槽后设置有烘干箱，该烘干箱与所述水洗槽之间设有第八导向滚，所述第八导向滚与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置。
由于电镀槽中电流密度分布不均匀，从阳极的最上端到其最下端，电流密度依次降低，薄膜从所述阳极的电流密度的最低端开始电镀，由于此处的电流密度低，包覆有分布不均匀的金属薄层的薄膜也不会因为电流密度大、金属薄层载流量不够而导致金属薄层烧毁。在这种情况下，为了克服可能产生的不利情况，同时又希望不进行预镀过程而直接进行电镀，这样，本发明又提供了第二种用于薄膜的连续电镀装置，其特征在于，该电镀装置包括放卷机，收卷机，至少一个主电镀槽，奇数对水平设置的相互平行的第一导电辊组，以及整流器；所述主电镀槽中非水平地设置有所述奇数对的相互平行的第一阳极组，该第一阳极组中的每一对阳极为两个相邻设置的阳极，该第一阳极组中的阳极都与所述整流器的阳极连接，至少一个与所述第一导电辊组中的导电辊平行的第一导向滚组，所述第一导向滚组的导向滚设置在所述第一阳极组的阳极最下端水平线以下，以引导处于所述主电镀槽中的薄膜运行；所述第一导电辊组的导电辊设置在所述主电镀槽上方与所述第一阳极组中的阳极相对应的位置，所述第一导电辊组的每一对导电辊与所述整流器的阴极连接，所述第一导电辊组的每一对导电辊为两根相邻设置的导电辊，所述第一导电辊组的每一对导电辊依次用于与从所述主电镀槽中出来的所述薄膜接触以及与进入所述主电镀槽中的薄膜接触。
在一种优选的实施方式中，所述第一导电辊组的每一对导电辊的两根导电辊各自的一个侧面与通过它们中间的薄膜的两个面分别接触。
在一种优选的实施方式中，在所述主电镀槽的上方设置有与所述第一导向滚组的导向滚平行的第二导向滚组，并且所述第一导向滚组的导向滚与所述第二导向滚组的导向滚交替位于所述第一导电辊组中的每相邻两对导电辊之间。
在一种优选的实施方式中，所述主电镀槽为二至八个，相邻两个所述主电镀槽之间设有第三导向滚，并且所述第三导向滚与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置。
在一种优选的实施方式中，所述主电镀槽的个数为两个，每一个所述主电镀槽的所述第一导向滚组的导向滚的个数为一个，所述第一阳极组的阳极竖直设置，每一个所述主电镀槽的所述第一阳极组的阳极和所述第一导电辊组的导电辊的对数均为两对。
在一种优选的实施方式中，所述收卷机和所述放卷机分别与电机连接。
在一种优选的实施方式中，所述第一导电辊组的各个导电辊分别与传动机构连接，该传动机构能使得所述第一导电辊组的各个导电辊以相同的速度正转或反转。
在一种优选的实施方式中，所述第一导电辊组的每一对导电辊与所述主电镀槽之间的垂直距离可以调节。
在一种优选的实施方式中，所述两根相邻设置的导电辊之间的距离可以调节。
对于描述本发明提供的第二种用于薄膜的连续电镀装置的内容，其中所涉及的所有的术语，以及优选实施方式中所涉及的附件技术特征部分所作出的，有益效果与描述本发明所提供的第一种用于薄膜的连续电镀装置的内容中所涉及的相同的术语的含义，优选实施方式中所涉及的附件技术特征部分所作出的有益效果也是相同的。
在本发明中，所述导向滚与所述导向辊的直径可以相同或者不同，优选情况下，所述导向滚与所述导向辊的直径不同，并且所述导向滚的直径远远大于所述导向辊的直径，例如所述导向滚的直径可以为所述导向辊直径的2-10倍。所述导向滚和所述导向辊可以为实心或者空心的圆柱棒，其材质可以为木质、塑料或者金属等。所述导向滚与所述导向辊可以放置于主电镀槽和预电镀槽外的支架上。
本发明还提供了一种对薄膜进行连续电镀的方法，其特征在于，该方法采用本发明所提供的电镀装置对薄膜进行连续电镀。
在本发明的一种实施方式中，该方法采用具有预镀槽的的电镀装置对薄膜进行连续电镀，并且该方法包括预电镀步骤和主电镀步骤，所述第一导电辊组和所述第二导电辊组的每一对导电辊的两根导电辊各自的一个侧面与通过它们中间的薄膜的两个面分别接触。
在一种优选的实施方式中，调节所述第一导电辊组的和所述第二导电辊组的导电辊与装在所述主电镀槽中和所述预电镀槽中镀液表面之间的垂直距离，使得所述第一导电辊组和所述第二导电辊组中每一对导电辊的外表面所处的最低的水平面与所述镀液表面之间的垂直距离为3-20毫米。采用这种实施方式能够降低电流在传导过程中的损耗。
在另一种优选的实施方式中，所述预镀条件可以为本领域任何可采用的预镀条件，优选包括电镀温度为20-28℃，平均阴极电流密度为10-40安培/分米2，优选为15-25安培/分米2；所述薄膜运行的速度为10-50米/小时，优选为15-30米/小时；所述主电镀条件可以为本领域任何可采用的主镀条件，优选包括电镀温度为20-28℃，平均阴极电流密度为2-15安培/分米2，优选为5-10安培/分米2；所述薄膜运行的速度为10-50米/小时，优选为15-30米/小时。采用这种实施方式进行电镀，在所述薄膜上沉积的金属层非常均匀和致密。
在另一种优选的实施方式中，所述预镀条件包括电镀温度为20-25℃，平均阴极电流密度为15-25安培/分米2，所述薄膜运行的速度为15-30米/小时；所述主电镀条件包括电镀温度为20-25℃，平均阴极电流密度为5-10安培/分米2，所述薄膜运行的速度为15-30米/小时。
在本发明的一种实施方式中，所述薄膜为覆盖金属层的有机高分子聚合物薄膜。所述覆盖金属层的有机高分子聚合物薄膜可以为本领域中所使用的各种覆盖金属层的有机薄膜，例如覆盖的金属可以为钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钼、银、镉、金、铝、镓、铟、锗、锡、铅和锑中的一种或几种，有机薄膜可以为聚酰亚胺薄膜、聚苯醚薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚砜薄膜、聚醚砜薄膜、聚苯硫醚薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚醚醚酮薄膜、聚酰胺薄膜、聚对苯二甲酸己二酯薄膜、液晶聚合物薄膜或聚乙二酰脲薄膜。
在本发明的一种实施方式中，所述电镀的金属为铜，所述电镀采用的电镀液可以为本领域所采用的任何电镀液，但优选为包括硫酸铜60-150克/升、硫酸60-150克/升，盐酸0.1-0.3毫升/升，以及5-15毫升/升的添加剂。所述添加剂可以为本领域所使用的添加剂，优选为例如由广州安美特公司出售的商品名为210的酸性光亮镀铜添加剂，以使沉积的金属层具有良好的平整性和柔韧性。在主镀槽和预镀槽中的镀液可以相同或者不同，优选不同。
在本发明的另一种实施方式中，该方法还包括在电镀后进行钝化的步骤，所述钝化条件可以为本领域任何可采用的钝化条件，优选包括钝化温度为20-30℃，所述薄膜运行速度为10-50米/小时，所述钝化采用的钝化液可以为本领域所采用的任何钝化液，但优选为包括含有苯并三氮唑0.2-5克/升的水溶液，例如广州亮的化工的LT-02防锈钝化剂。
所述薄膜电镀后进行清洗，清洗用的溶液可以为本领域任何用于清洗的溶液，但优选为水。在对薄膜进行水洗后，可以自然晾干，也可以采用本领域干燥薄膜的温度干燥，但优选在100-120℃下干燥。
以下采用实施例来说明本发明所提供的用于薄膜的连续电镀装置及对薄膜进行连续电镀的方法
实施例1为本发明的一种优选实施方式所提供的用于薄膜的连续电镀装置
如图2所示，本发明所提供的连续电镀装置包括预电镀槽A、主电镀槽B、主电镀槽C、水洗槽D、钝化槽E和水洗槽F；放卷机1、收卷机2、第四导向滚3、第三导向滚4、第六导向滚5、第七导向滚6、第七导向滚7、第八导向滚8、第一导向滚9、第一导向滚组10、收卷机2与第八导向滚8之间有烘干箱26；第二导向辊11、第四导向辊12、第四导向辊14、第五导向辊13、第三导向辊15；第二阳极组16、第一阳极组17、第一阳极组18、第一阳极组19、第一阳极组20；第二导电辊组21、第一导电辊组22、第一导电辊组23、第一导电辊组24和第一导电辊组25。
如图3所示，本发明所提供的连续电镀装置还包括与所述第一阳极组、第二阳极组、第一导电棍和第二导电棍相连接的整流器a、整流器b、整流器c、和整流器d。
该连续电镀装置还包括与所述第一导电辊组和所述第二导电辊组的各个导电辊分别连接的传动机构(没有绘出)，该传动机构能使得所述第一导电辊组和所述第二导电辊组的各个导电辊以相同的速度正转或反转。所述传动机构为由电机带动的涡轮蜗杆机构。此外，该电镀装置还包括与所述收卷机和所述放卷机分别连接的电机。
电镀时，将待处理的薄膜置于放卷机1上，然后使薄膜的一端顺次通过第三导向辊15、第二导向辊11、第二导电辊组21、第四导向滚3、第一导电辊组22、第一导向滚组9、第一导电辊组23、第三导向滚4、第一导电辊组24、第一导向滚组10、第一导电辊组25、第六导向滚5、第四导向辊12、第七导向滚6、第五导向辊13、第七导向滚7、第四导向辊14、第八导向滚8、烘干箱26以及最后缠绕到收卷机2上。在与电镀槽和各个主电镀槽中注入电镀液和电镀液，开动个各个电机，调节电机的转速，再开启整流器，并调至规定的输出电流，使薄膜以所需要的速度运行并镀上规定厚度的铜层。
实施例2用于说明本发明所提供的对薄膜进行连续电镀的方法
采用实施例1所提供的连续电镀装置进行，薄膜为双面包覆50纳米铜膜的聚酰亚胺(PI)薄膜；预电镀槽中，预镀液的温度为25℃，平均阴极电流密度为15安培/分米2，预镀液为：硫酸铜60克/升，硫酸100克/升，盐酸0.2毫升/升，安美特210开缸剂10毫升/升，安美特210A：0.8毫升/升，安美特210B：0.6毫升/升。主电镀槽中，电镀液的温度为25℃，平均阴极电流密度为3.9安培/分米2，镀液为包括硫酸铜60克/升、硫酸100克/升，盐酸0.15毫升/升，以及安美特210开缸剂10毫升/升，安美特210A：0.8毫升/升，安美特210B：0.6毫升/升。薄膜运行的速度为10米/小时。
电镀结束后，使薄膜通过装有水的水洗槽进行水洗，之后在钝化槽中钝化，之后再在通过装有水的水洗槽进行水洗，通过干燥器，在温度为100℃下对薄膜进行干燥。所述钝化条件包括钝化温度为25℃，膜运行的速度为10米/小时，钝化液为含有0.2克/升苯并三氮唑的水溶液(广州亮的化工的LT-02)。
电镀沉积12微米厚铜层，铜层比较致密光滑平整。
实施例3用于说明本发明所提供的对薄膜进行连续电镀的方法
采用实施例1所提供的连续电镀装置进行，薄膜为双面包覆50纳米铜膜的聚酰亚胺(PI)薄膜；预电镀槽中，预镀液的温度为28℃，平均阴极电流密度为20安培/分米2，预镀液为硫酸铜100克/升，硫酸150克/升，盐酸0.2毫升/升，开缸剂10毫升/升，安美特210A：0.8毫升/升，安美特210B：0.6毫升/升。主电镀槽中，电镀液的温度为28℃，平均阴极电流密度为12安培/分米2，镀液为包括硫酸铜80克/升、硫酸60克/升，盐酸0.15毫升/升，以及安美特210开缸剂10毫升/升，安美特210A：0.8毫升/升，安美特210B：0.6毫升/升。薄膜运行的速度为20米/小时。
电镀结束后，使薄膜通过装有水的水洗槽进行水洗，之后在钝化槽中钝化，之后再在通过装有水的水洗槽进行水洗，通过干燥器，在温度为100℃下对薄膜进行干燥。所述钝化条件包括钝化温度为30℃，膜运行的速度为20米/小时，钝化液为含有0.5克/升苯并三氮唑的水溶液(广州亮的化工的LT-02)。
电镀沉积12微米厚铜层，铜层非常致密光滑平整。
实施例4用于说明本发明所提供的对薄膜进行连续电镀的方法
采用实施例1所提供的连续电镀装置进行，薄膜为双面包覆200纳米铜膜的聚酰亚胺(PI)薄膜；预电镀槽中，预镀液的温度为20℃，平均阴极电流密度为25安培/分米2，预镀液为硫酸铜150克/升，硫酸60克/升，盐酸0.1毫升/升，开缸剂5毫升/升，安美特210A：0.5毫升/升，安美特210B：0.3毫升/升。主电镀槽中，电镀液的温度为20℃，平均阴极电流密度为15安培/分米2，镀液为包括硫酸铜120克/升、硫酸80克/升，盐酸0.15毫升/升，以及安美特210开缸剂7毫升/升，安美特210A：0.6毫升/升，安美特210B：0.5毫升/升。薄膜运行的速度为50米/小时。
电镀结束后，使薄膜通过装有水的水洗槽进行水洗，之后在钝化槽中钝化，之后再在通过装有水的水洗槽进行水洗，通过干燥器，在温度为110℃下对薄膜进行干燥。所述钝化条件包括钝化温度为20℃，膜运行的速度为50米/小时，钝化液为含有1克/升苯并三氮唑的水溶液(广州亮的化工的LT-02)。
电镀沉积7微米厚铜层，铜层非常致密光滑平整。
实施例5用于说明本发明所提供的对薄膜进行连续电镀的方法
采用实施例1所提供的连续电镀装置进行，薄膜为双面包覆100纳米铜膜的聚酰亚胺(PI)薄膜；预电镀槽中，预镀液的温度为22℃，平均阴极电流密度为30安培/分米2，预镀液为硫酸铜150克/升，硫酸80克/升，盐酸0.2毫升/升，开缸剂7毫升/升，安美特210A：0.7毫升/升，安美特210B：0.5毫升/升。主电镀槽中，电镀液的温度为22℃，平均阴极电流密度为17安培/分米2，镀液为包括硫酸铜100克/升、硫酸100克/升，盐酸0.2毫升/升，以及开缸剂11毫升/升，安美特210A：0.9毫升/升，安美特210B：0.7毫升/升。薄膜运行的速度为40米/小时.
电镀结束后，使薄膜通过装有水的水洗槽进行水洗，之后在钝化槽中钝化，之后再在通过装有水的水洗槽进行水洗，通过干燥器，在温度为120℃下对薄膜进行干燥。所述钝化条件包括钝化温度为22℃，膜运行的速度为40米/小时，钝化液为含有3克/升苯并三氮唑的水溶液(广州亮的化工的LT-02)。
电镀沉积9微米厚铜层，铜层比较致密光滑平整。
实施例6用于说明本发明所提供的对薄膜进行连续电镀的方法
采用实施例1所提供的连续电镀装置进行，薄膜为单面包覆50纳米铜膜的聚酰亚胺(PI)薄膜；预电镀槽中，预镀液的温度为24℃，平均阴极电流密度为40安培/分米2，预镀液为硫酸铜150克/升，硫酸120克/升，盐酸0.2毫升/升，开缸剂8毫升/升，安美特210A：0.6毫升/升，安美特210B：0.7毫升/升。主电镀槽中，电镀液的温度为24℃，平均阴极电流密度为21安培/分米2，镀液为包括硫酸铜120克/升、硫酸150克/升，盐酸0.3毫升/升，开缸剂12毫升/升，安美特210A：0.9毫升/升，安美特210B：0.8毫升/升。薄膜运行的速度为30米/小时。
电镀结束后，使薄膜通过装有水的水洗槽进行水洗，之后在钝化槽中钝化，之后再在通过装有纯水的水洗槽进行水洗，通过干燥器，在温度为120℃下对薄膜进行干燥。所述钝化条件包括钝化温度为24℃，膜运行的速度为30米/小时，钝化液为含有5克/升苯并三氮唑的水溶液(广州亮的化工的LT-02)。
电镀沉积12微米厚铜层，铜层比较致密光滑平整。
Claims (31)
1.一种用于包覆有金属层的有机高分子聚合物薄膜的连续电镀装置，其特征在于，该电镀装置包括放卷机，收卷机，至少一个主电镀槽，偶数对水平设置的相互平行的第一导电辊组，以及整流器；所述主电镀槽中非水平地设置有所述偶数对的相互平行的第一阳极组，该第一阳极组中的每一对阳极为两个相邻设置的阳极，该第一阳极组中的阳极都与所述整流器的阳极连接，至少一个与所述第一导电辊组中的导电辊平行的第一导向滚组，所述第一导向滚组的导向滚设置在所述第一阳极组的阳极最下端水平线以下，以引导处于所述主电镀槽中的薄膜运行；所述第一导电辊组的导电辊设置在所述主电镀槽上方与所述第一阳极组中的阳极相对应的位置，所述第一导电辊组的每一对导电辊与所述整流器的阴极连接，所述第一导电辊组的每一对导电辊为两根相邻设置的导电辊，所述第一导电辊组的每一对导电辊依次用于与进入所述主电镀槽中的薄膜接触以及与从所述主电镀槽中出来的所述薄膜接触；所述至少一个主电镀槽为二至八个，相邻两个所述主电镀槽之间设有第三导向滚，并且所述第三导向滚与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置；所述第一导电辊组的各个导电辊分别与传动机构连接，该传动机构能使得所述第一导电辊组的各个导电辊以相同的速度正转或反转。
2.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述第一导电辊组的每一对导电辊的两根导电辊各自的一个侧面与通过它们中间的薄膜的两个面分别接触。
3.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，在所述主电镀槽的上方设置有与所述第一导向滚组平行的第二导向滚组，并且所述第一导向滚组的导向滚与所述第二导向滚组的导向滚交替位于所述第一导电辊组中的每相邻两对导电辊之间。
4.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述主电镀槽的个数为两个，每一个所述主电镀槽的所述第一导向滚组的导向滚的个数为一个，所述第一阳极组的阳极竖直设置，每一个所述主电镀槽的所述第一阳极组和所述第一导电辊组的对数均为两对。
5.根据权利要求4所述的电镀装置，其特征在于，所述收卷机和所述放卷机分别与电机连接。
6.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述第一导电辊组的每一对导电辊与所述主电镀槽之间的垂直距离可以调节。
7.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述第一导电辊组的每一对的两根相邻设置的导电辊之间的距离可以调节。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的电镀装置，其特征在于，该电镀装置还包括至少一个预电镀槽和奇数对水平设置的相互平行的第二导电辊组，所述第二导电辊组中的导电辊与所述第一导电辊组中的导电辊平行；所述预电镀槽中非水平设置有所述奇数对相互平行的第二阳极组，该第二阳极组中的每一对阳极为两个相邻设置的阳极，该第二阳极组中的阳极都与所述整流器的阳极连接，以及至少一根第二导向辊，所述第二导向辊中的导向辊与所述第二导电辊组中的导电辊平行设置，所述第二导向辊设置在所述第二阳极组最下端水平线以下，以引导处于所述预电镀槽中的薄膜运行；所述第二导电辊组的导电辊设置在所述预电镀槽上方与所述第二阳极组中的阳极相对应的位置，所述第二导电辊组的每一对导电辊与所述整流器的阴极连接，所述第二导电辊组的每对导电辊包括两根相邻设置的导电辊，所述第二导电辊组的每一对导电辊依次用于与从所述预电镀槽中出来的薄膜接触以及与进入所述预电镀槽的所述薄膜接触；所述预电镀槽与所述主电镀槽之间设有第四导向滚，并且该第四导向滚与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置。
9.根据权利要求8所述的电镀装置，其特征在于，所述第二导电辊组的每一对导电辊的两根导电辊各自的一个侧面与通过它们中间的薄膜的两个面分别接触。
10.根据权利要求8所述的电镀装置，其特征在于，所述第二导向辊的导向辊为两根，所述第二阳极组的阳极为竖直设置的一对阳极，所述第二导电辊组的对数为一对。
11.根据权利要求8所述的电镀装置，其特征在于，在所述预电镀槽的上方设置有与所述第二导向辊平行的第五导向滚，并且所述第二导向辊与所述第五导向滚交替位于所述第二导电辊组中的每相邻两对导电辊之间。
12.根据权利要求8所述的电镀装置，其特征在于，所述第二导电辊组的各个导电辊分别与传动机构连接，该传动机构能使得所述第二导电辊组的各个导电辊以相同的速度正转或反转。
13.根据权利要求8所述的电镀装置，其特征在于，所述第二导电辊组的每一对导电辊与所述预电镀槽之间的垂直距离可以调节。
14.根据权利要求8所述的电镀装置，其特征在于，所述第二导电辊组的每一对的两根相邻设置的导电辊之间的距离可以调节。
15.根据权利要求8所述的电镀装置，其特征在于，在所述预电镀槽上方靠近所述放卷机一侧还设置有第三导向辊，所述第三导向辊与所述第二导电辊组中的导电辊平行设置。
16.根据权利要求8所述的电镀装置，其特征在于，该电镀装置还包括至少一个水洗槽，在所述水洗槽中设置有至少一个第四导向辊，并且在所述主电镀槽与所述水洗槽之间设置有第六导向滚；所述第四导向辊和所述第六导向滚都与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置。
17.根据权利要求16所述的电镀装置，其特征在于，该电镀装置有两个水洗槽，并且在所述两个水洗槽之间还包括设置一个钝化槽，在所述钝化槽中设置有至少一个第五导向辊，并且在所述水洗槽与所述钝化槽之间设有第七导向滚，所述第五导向辊和所述第七导向滚都与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置。
18.根据权利要求17所述的电镀装置，其特征在于，该电镀装置还包括在最后一个所述水洗槽后设置有烘干箱，该烘干箱与所述水洗槽之间设有第八导向滚，所述第八导向滚与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置。
19.一种用于包覆有金属层的有机高分子聚合物薄膜的连续电镀装置，其特征在于，该电镀装置包括放卷机，收卷机，至少一个主电镀槽，奇数对水平设置的相互平行的第一导电辊组，以及整流器；所述主电镀槽中非水平地设置有所述奇数对的相互平行的第一阳极组，该第一阳极组中的每一对阳极为两个相邻设置的阳极，该第一阳极组中的阳极都与所述整流器的阳极连接，至少一个与所述第一导电辊组中的导电辊平行的第一导向滚组，所述第一导向滚组的导向滚设置在所述第一阳极组的阳极最下端水平线以下，以引导处于所述主电镀槽中的薄膜运行；所述第一导电辊组的导电辊设置在所述主电镀槽上方与所述第一阳极组中的阳极相对应的位置，所述第一导电辊组的每一对导电辊与所述整流器的阴极连接，所述第一导电辊组的每一对导电辊为两根相邻设置的导电辊，所述第一导电辊组的每一对导电辊依次用于与从所述主电镀槽中出来的所述薄膜接触以及与进入所述主电镀槽中的薄膜接触；所述主电镀槽为二至八个，相邻两个所述主电镀槽之间设有第三导向滚，并且所述第三导向滚与所述第一导电辊组中的导电辊平行设置；所述第一导电辊组的各个导电辊分别与传动机构连接，该传动机构能使得所述第一导电辊组的各个导电辊以相同的速度正转或反转。
20.根据权利要求19所述的电镀装置，其特征在于，所述第一导电辊组的每一对导电辊的两根导电辊各自的一个侧面与通过它们中间的薄膜的两个面分别接触。
21.根据权利要求19所述的电镀装置，其特征在于，在所述主电镀槽的上方设置有与所述第一导向滚组的导向滚平行的第二导向滚组，并且所述第一导向滚组的导向滚与所述第二导向滚组的导向滚交替位于所述第一导电辊组中的每相邻两对导电辊之间。
22.根据权利要求19所述的电镀装置，其特征在于，所述主电镀槽的个数为两个，每一个所述主电镀槽的所述第一导向滚组的导向滚的个数为一个，所述第一阳极组的阳极竖直设置，每一个所述主电镀槽的所述第一阳极组的阳极和所述第一导电辊组的导电辊的对数均为两对。
23.根据权利要求19所述的电镀装置，其特征在于，所述收卷机和所述放卷机分别与电机连接。
24.根据权利要求19所述的电镀装置，其特征在于，所述第一导电辊组的每一对导电辊与所述主电镀槽之间的垂直距离可以调节。
25.根据权利要求19所述的电镀装置，其特征在于，所述两根相邻设置的导电辊之间的距离可以调节。
26.一种对薄膜进行连续电镀的方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-25中任意一项所述的电镀装置对薄膜进行连续电镀。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，该方法采用权利要求8所述的电镀装置对薄膜进行连续电镀，并且该方法包括预电镀步骤和主电镀步骤，所述第一导电辊组和所述第二导电辊组的每一对导电辊的两根导电辊各自的一个侧面与通过它们中间的薄膜的两个面分别接触。
28.根据权利要求26或27所述的方法，其中，调节所述第一导电辊组的和所述第二导电辊组的导电辊与装在所述主电镀槽中和所述预电镀槽中镀液表面之间的垂直距离，使得所述第一导电辊组和所述第二导电辊组中每一对导电辊的外表面所处的最低的水平面与所述镀液表面之间的垂直距离为3-20毫米。
29.根据权利要求26所述的方法，其中，所述预镀条件包括电镀温度为20-28℃，平均阴极电流密度为10-40安培/分米2，所述薄膜运行的速度为10-50米/小时；所述主电镀条件包括电镀温度为20-28℃，平均阴极电流密度为2-15安培/分米2，所述薄膜运行的速度为10-50米/小时。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述预镀条件包括电镀温度为20-25℃，平均阴极电流密度为15-25安培/分米2，所述薄膜运行的速度为15-30米/小时；所述主电镀条件包括电镀温度为20-25℃，平均阴极电流密度为5-10安培/分米2，所述薄膜运行的速度为15-30米/小时。
31.根据权利要求所述29的方法，其中，该方法还包括在电镀后进行钝化的步骤，所述钝化条件包括钝化温度为20-30℃，所述薄膜运行速度为10-50米/小时，所述钝化采用的钝化液包括含有苯并三氮唑0.2-5克/升的水溶液。
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