CN103722350B - 一种电镀用中空磷铜球及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电镀用中空磷铜球及其制备方法，该方法包括以下步骤：（1）采用中频感应加热装置加热磷铜母合金和铜原料，溶解搅拌，得到磷的质量含量为0.025%~0.065%的磷铜溶液，所述磷铜溶液的温度保持在1030℃~1500℃；（2）将石墨冷却结晶器伸入到所述磷铜溶液中，经上引法生产出直径为8~55mm中空磷铜杆，其中，所述石墨冷却结晶器的石墨模的管道内固定设置有实心的杆模具，所述杆模具的外径小于所述石墨模的管道的管径；（3）将所述中空磷铜杆切块、冲压，制得中空磷铜球坯；（4）对所述中空磷铜球坯进行抛光、去毛刺、清洗和烘干处理，得到中空磷铜球。本发明的中空磷铜球具有表面积大，电镀时放出铜离子多，使用率高。

Description

一种电镀用中空磷铜球及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电镀用中空磷铜球及其制备方法。
背景技术
阳极磷铜球是镀铜工艺中的主要电镀材料，是铜离子产生的根源。现有的电镀用的磷铜球都是实心状的磷铜球。实心状的磷铜球在电镀使用时容易出现以下问题：1、铜离子只能从磷铜球的表面释放出来；2、产生的阳极泥容易将覆盖在磷铜球的表面以阻止铜离子释放，降低磷铜球的使用率，浪费严重；3、由于是实心状，磷铜球的质量较重，成本较高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明目的在于提供一种电镀用中空磷铜球的制备方法。
本发明同时还提供一种由上述制备方法制备得到的中空磷铜球。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种中空磷铜球的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
（1）采用中频感应加热装置加热磷铜母合金和铜原料，溶解搅拌，得到磷的质量含量为0.025%~0.065%的磷铜溶液，所述磷铜溶液的温度保持在1030℃~1500℃；
（2）将石墨冷却结晶器伸入到所述磷铜溶液中，经上引法生产出直径为8~55mm中空磷铜杆，其中，所述石墨冷却结晶器的石墨模的管道内固定设置有实心的杆模具，所述杆模具的外径小于所述石墨模的管道的管径；
（3）将所述中空磷铜杆切块、冲压，得到中空磷铜球坯；
（4）将所述中空磷铜球坯进行抛光、去毛刺、清洗和烘干处理，得到中空磷铜球。
步骤（1）中，所述铜原料为电解铜或纯度为99.99%的光亮铜。
步骤（2）中，所述杆模具的直径为1~30mm。
所述杆模具在所述石墨模内的长度大于等于所述石墨模内的管道的长度。
所述杆模具的中心线与石墨模内的管道的中心线重合。
用上述制备方法制备得到的中空磷铜球，所述中空磷铜球的中空部是直径为1mm~30mm的通孔，所述通孔的两端均与外界相连通。
由于上述技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明的制备方法工艺简单，采用本发明的制备方法制备得到的中空磷铜球，因其具有中空部，在相等球直径下，相比现有的实心磷铜球具有表面积大，铜离子能够同时从外表面和中空部表面同时放出铜离子，所以同一条件下放出的铜离子多，使得可承受流通电流更大；又因中空磷铜球能够同时由外表面和中空部表面同时释放铜离子，相应的损耗速度和损耗量都比实心磷铜球高，所以磷铜球的利用率更高，可减少工件所需电镀时间，并中空磷铜球相比实心磷铜球还具有质量更轻、成本更低的优点。
附图说明
图1为本发明的中空磷铜球示意图；
图2为图1中A-A向剖视示意图；
图中：1、中空磷铜球；2、通孔。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和实施例对本发明的具体实施方式进行说明。
本实施例的中空磷铜球，铜原料选择电解铜，磷原料选择含磷质量含量为10~15%的磷铜母合金，具体方法包括以下步骤：
（1）采用中频感应加热装置加热磷原料和铜原料，溶解搅拌，得到磷的质量含量为0.025%~0.065%的磷铜溶液，并且磷铜溶液的温度保持1030℃~1500℃；
（2）将石墨冷却结晶器伸入到上述磷铜溶液中，经上引法生产出直径为8~55mm中空磷铜杆，其中石墨冷却结晶器的石墨模的管道内固定设置有实心的杆模具，杆模具的外径小于石墨模的管道的管径，杆模具可以石墨材质的杆模具，并且杆模具的直径可以选择1~30mm范围内的任意直径大小；
（3）将上述中空磷铜杆切块、冲压，得到中空磷铜球坯；
（4）将上述中空磷铜球坯进行抛光、去毛刺、清洗和烘干处理，得到中空磷铜球。
上述的杆模具在石墨模内的长度大于等于石墨模内的管道的长度，且其中心线与石墨模内的管道的中心线重合。
由上述制备方法制备得到的中空磷铜球1，如图1~2所示，其磷铜球的大小可以根据需要生产，如可以为8mm~70mm，其中空部是两端均与外界相连通的通孔2，通孔2的大小根据杆模具的直径大小决定，所以也可以为1~30mm范围内的任意大小。
采用本发明的方法制备的直径为25mm的中空磷铜球和同一直径的现有的实心磷铜球同时用于电镀（其中，中空磷铜球的通孔的大小为5mm），在使用72小时后，其结果如下：
1.实心25mm的铜球：未使用前重量8g，使用电流密度1.5A，阴极板0.2g，使用72小时后，铜球直径15mm，使用后重量4g，阴极板重量4.2g。
2.中空铜球：未使用前重量7g，使用电流密度1.5A，阴极板0.2g，使用72小时后，铜球直径15mm，使用后重量2.5g，阴极板重量4.7g。
上述结果可以看出，中空磷铜球由于比实心磷铜球的表面积大的优点，在电镀表现上，释放出铜离子的速度快。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种中空磷铜球的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）采用中频感应加热装置加热磷铜母合金和铜原料，溶解搅拌，得到磷的质量含量为0.025%~0.065%的磷铜溶液，所述磷铜溶液的温度保持在1030℃~1500℃；
（2）将石墨冷却结晶器伸入到所述磷铜溶液中，经上引法生产出直径为8~55mm中空磷铜杆，其中，所述石墨冷却结晶器的石墨模的管道内固定设置有实心的杆模具，所述杆模具的外径小于所述石墨模的管道的管径；
（3）将所述中空磷铜杆切块、冲压，得到中空磷铜球坯；
（4）将所述中空磷铜球坯进行抛光、去毛刺、清洗和烘干处理，得到中空磷铜球。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述铜原料为电解铜或纯度为99.99%的光亮铜。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述杆模具的直径为1~30mm。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述杆模具在所述石墨模内的长度大于等于所述石墨模内的管道的长度。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述杆模具的中心线与石墨模内的管道的中心线重合。
6.用权利要求1~5中任一权利要求所述的制备方法制备得到的中空磷铜球，其特征在于，所述中空磷铜球的中空部是直径为1mm~30mm的通孔，所述通孔的两端均与外界相连通。
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