CN107012497A - 一种电镀机和电镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电镀机(100，200)，包括：槽(102，202)，用于容纳电镀溶液；多个载体(104，204)，该多个载体(104，204)均能够可释放地与各自的待电镀的工件(205)接合且能够相对于所述槽(102，202)移动；载体(104，204)，每个所述载体(104，204)与两个电源(106a，106b，206a，206b)电力地连接且能够与所述两个电源(106a，106b，206a，206b)同时移动，每个载体(104，204)的至少一个电源(106a，106b，206a，206b)与公共阳极(108，110)或接地的公共导体(230)电力地连接。

Description

一种电镀机和电镀方法

技术领域

本发明涉及一种电镀机，特别地，涉及一种具有多个可移动的工件载体的这种机械和一种电镀方法。

背景技术

在如图1所示的传统的电镀机(通常指定为10)中，多个工件载体12可相对于盛有电镀溶液的槽14移动并且穿过槽14。每个工件载体12均能够可释放地与各自的待电镀的工件相接合。当工件与工件载体12接合时，工件与工件载体12相互电力地连接。工件载体12能够以串联(即排成一行一个接一个地)的形式连续地移动穿过槽14，从而带动工件能够以串联的形式移动穿过槽14。待电镀的工件的形状通常是矩形平面。当工件与工件载体12接合并且由工件载体12运送时，工件的相对的主表面朝向侧面并且工件被垂直地定向。因此，这种电镀机被称为立式连续电镀机。

阴极棒16相对于电镀机10的槽14固定，并且每个工件载体12均通过各自的滑动触点18与阴极棒16电力地连接，以使得在工件载体12相对于槽14移动并穿过槽14的运动过程中，工件载体12始终保持与阴极棒16电连接。分别由各自的电源22供电的多个阳极板20设置在槽14中并且相对于槽14固定。因此，当工件由工件载体12移动通过槽14中电镀溶液时，工件处于阴极棒16和阳极板20之间的电场中，以使得电镀溶液中的金属沉积在工件上。

通常已知的是，这种电镀机的有效覆盖区域可以与工件的宽度一样短。由于沉积在工件上的金属总量主要取决于在电镀过程中工件在电镀溶液中的安培小时，因此，控制供应给每个工件的电流量很重要。然而，在传统电镀机10中，如果工件的电阻不同并且如果工件载体12不同，那么，在电镀过程中将很难控制供应给每个移动通过槽14的工件的电流量，因为在电镀过程中具有较小电阻的工件和工件载体12将消耗较多的电流，而具有较高电阻的工件和工件载体12将消耗较少的电流，

因此，本发明的目的是提供一种电镀机和一种电镀方法，从而减轻上述缺点，或者至少为业界和公众提供一个有用的选择。特别是，随着基于中国专利申请公开号CN103436946中公开的自动电镀系统的进一步改进和创新，发现有可能至少减轻上述缺点。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供的一种电镀机，包括：至少一个槽，用于容纳电镀溶液；第一载体，该第一载体能够可释放地与待电镀的第一工件接合并能够相对于所述槽移动；第二载体，该第二载体能够可释放地与待电镀的第二工件接合并能够相对于所述槽移动，其中，所述第一载体与至少一个第一电源电力地连接并能够同时移动，其中，所述第二载体与至少一个第二电源电力地连接并能够同时移动，并且其中，所述第一电源和所述第二电源与至少一个第一公共阳极或至少一个接地的公共导体电力地连接。

根据本发明的第二方面，提供一种电镀至少一个工件的方法，该方法包括以下步骤：(a)可释放地接合和电力地连接第一载体与第一工件；(b)相对于容纳电镀溶液的槽移动所述第一载体并通过所述槽；(c)将至少一个第一电源与所述第一载体关联，以能够与所述第一载体同时移动；(d)所述第一电源提供电功率给所述第一载体；(e)可释放地接合和电力地连接第二载体与第二工件；(f)相对于容纳电镀溶液的所述槽移动所述第二载体并通过所述槽；(g)将至少一个第二电源与所述第二载体关联，以能够与第二载体同时移动；(h)所述第二电源提供电功率给所述第二载体；(i)独立地调节供应给所述第一载体的电流和供应给所述第二载体的电流。

附图说明

现在将仅通过实施例的方式参考附图描述本发明的具体实施方式，其中：

图1是传统的电镀机的原理图；

图2是根据本发明的第一实施方式的电镀机的原理图；

图3是根据本发明的第二实施方式的电镀机的原理图。

具体实施方式

图2中示出了根据本发明第一实施方式的立式连续电镀机的原理图，通常指定为100。

电镀机100包括用于容纳电镀溶液的槽102。多个工件载体104(在图2中示出了其中的五个)可以串联的方式相对于槽102移动并穿过槽102。每个工件载体104能够可释放地接合以与待电镀的工件物理地和电力地连接，以与该工件建立物理连接和电连接。

每个工件载体104与成对的电源106a、106b(例如电流调节器)均固定地且电力地连接。每个电源106a均通过各自的滑动接触件112a与第一公共阳极108电力地连接，用于当电源106a与第一公共阳极108保持电连接时相对于第一公共阳极108相对地滑动运动；并且每个电源106b均通过各自的滑动接触件112b与第一公共阳极110电力地连接，用于当电源106b与第一公共阳极110保持电连接时相对于第一公共阳极110相对地滑动运动。因此，每对电源106a、106b彼此之间能够同时相对于槽102移动，并且能够与与其物理连接和电连接的工件载体104一起移动。电源106a电力地连接在阳极108和工件载体104之间；并且电源106b电力地连接在阳极110和工件载体104之间。多个阳极板114(图2中显示了其中的六个)设置在槽102中并相对于槽102固定。

两个阳极108、110可以都是接地的。供选择地，两个阳极108、110可以设置为一个电压，例如，5伏。如果适当的话，两个阳极108、110各自可以设置为不同的电压。

每个电源106a、106b提供给每个分别与其连接的工件载体104的电功率是可以独立调节的。特别是，电源106a、106b可以设置为控制电流模式，以使得，在不考虑单个工件载体104和单个工件的电阻可能不同的情况下，控制多个电源106a、106b以使得提供给每个工件载体104的电流(以及随后提供给每个工件载体104各自所运送的工件的电流)是相同的。由于工件上电镀的金属量主要取决于槽102中的电镀过程中工件在槽102中的安培小时的量，因此在不考虑单个工件载体104和单个工件的电阻可能不同的情况下，通过控制所有的电源106a、106b提供相同电流给所有的工件载体104(以及由工件载体104所运送的所有工件)，可以得到更加统一且一致的电镀结果。

图3中示出了根据本发明的第二实施方式的立式连续电镀机的原理图，其中的立式连续电镀机通常被指定为200。

电镀机200包括用于容纳电镀溶液的槽202。多个工件载体204可串联地移动穿过槽202。每个工件载体204能够可释放地接合以与各自的待电镀的工件物理地和电力地连接，从而建立与各自的工件的物理连接和电连接。

每个工件载体204与成对的电源206a、206b(例如电流调节器)固定地且电力地连接。每个电源206a通过各自的滑动接触件212a与分段阳极208电力地连接，在电源206a保持与分段阳极208电连接时，滑动接触件212a用于相对于分段阳极208的相对滑动运动。电源206b通过各自的滑动接触件212b与分段阳极210电力地连接，在电源206b保持与分段阳极210的电连接时，滑动接触件212b用于相对于滑动接触件212b的相对滑动运动。因此，每对电源206a、206b能够彼此同时地相对于槽202移动，并且与物理地且电力地连接于电源206a、206b的工件载体204一起移动。电源206a电力地连接在分段阳极208和工件载体204之间，并且电源206b电力地连接在分段阳极210和工件载体204之间。

正如上面所讨论的，两个阳极208，210均为分段式。特别地，阳极208分为多个位置220，从而形成多个电分离的段222。因此，在电镀机200工作过程中和在工件205在槽202中移动并通过槽202的过程中，电源206a相对于阳极208的连续布置但电分离的段222移动，并且与段222依次电力地连接；以及，电源206b相对于阳极210的连续布置但电分离的段226移动，并且与段226依次电力地连接。例如，在与电源206电力地连接的工件载体204相对于电镀机200的槽202移动并且通过电镀机200的槽202的过程中，电源206a移动以依次与阳极208的第一段222、第二段222和第三段222电力地连接，其中，第一段222、第二段222和第三段222纵向一个接一个地连续布置，并且彼此电力地隔离。

通过这样的安排，可以独立控制阳极208的每个段222的电压，从而可以得到不同的电镀效果，或者可以获得不同的电镀产品。类似地，阳极210在多个位置224被分裂，从而形成多个互相电力地隔离的段226。通过这种布置，可以独立控制阳极210的每个段226的电压，从而可以得到不同的电镀效果，或可以获得不同的电镀产品。电源206a、206b各自的阴极侧通过各自的滑动接触件229电力地连接于接地的公共导体230，以使得电源206a、206b各自的阴极侧(连同工件载体204所运送的工件205)也相互连接。接地的公共导体230可是电镀机200的接地框架。

每个电源206a、206b提供给与其连接的工件载体204的电功率是能够独立调节的。特别是，电源206a、206b可以设置为控制电流模式，这样，在不考虑工件载体204和工件的电阻可能不同的情况下，控制与阳极210的相同段226相连接的不同的电源206a、206b，以使得提供给每个工件载体204(以及工件载体204所运送的每个工件)的电流相同。类似地，控制与阳极208的相同段222相连接的电源206a、206b，以使得提供给每个工件载体204(以及工件载体204所运送的每个工件)的电流相同。由于工件上所电镀的金属总量主要取决于在槽202中的电镀过程中工件所花费的安培小时的量，因此，在不考虑工件载体204和工件的电阻可能不同的情况下，通过控制全部的电源206a、206b在各自的阳极208的段222、阳极210的段226处提供相同的电流给所有的工件载体204(包括工件载体204所运送的工件)，可以得到更加统一且一致的电镀结果。

通过将电源206a、206b的阴极侧分别电力地连接于接地的公共导体230(例如机器200的接地框架)，工件载体204所运送的工件205的电压是相同的，从而减少边缘效应。此外，在现有的电镀机中，大电流沿公共阴极导体传递，这进一步引起工件205之间的潜在差异。另一方面，在根据本发明的电镀机200中，由于电源206a、206b就在旁边提供电力，因此，没有必要使用大电流，这进一步减小工件205之间的潜在差异。

应该理解的是，以上仅说明了通过本发明可以实现的一些例子，但在不脱离本发明精神的情况下可以对其进行各种各样的修改和/或变化。

还应当理解的是，为了清晰起见，上述在单独的实施方式中所描述的某些特征，可以在一个单一的实施例中以结合的方式提供。相反地，为了简洁起见，在单独的实施方式的背景下所描述本发明的不同的特征也可以单独地或以任何适当的子组合的方式提供。

Claims (27)

1.一种电镀机，包括：

至少一个槽，用于容纳电镀溶液，

第一载体，该第一载体能够可释放地与待电镀的第一工件接合，并且能够相对于所述槽移动，

第二载体，该第二载体能够可释放地与待电镀的第二工件接合，并且能够相对于所述槽移动，

其中，所述第一载体与至少一个第一电源电力地连接并且能够与所述至少一个第一电源同时移动，

其中，所述第二载体与至少一个第二电源电力地连接并且能够与所述至少一个第二电源同时移动，以及

其中，所述第一电源和所述第二电源与至少一个第一公共阳极或至少一个接地的公共导体电力地连接。

2.根据权利要求1所述的电镀机，其中，所述第一电源能够通过第一滑动接触件相对于所述第一公共阳极或所述接地的公共导体滑动。

3.根据权利要求1所述的电镀机，其中，所述第二电源能够通过第二滑动接触件相对于所述第一公共阳极或所述接地的公共导体滑动。

4.根据权利要求1所述的电镀机，其中，所述第一载体与至少一个第三电源电力地连接并且能够与所述至少一个第三电源同时移动。

5.根据权利要求4所述的电镀机，其中，所述第二载体与至少一个第四电源电力地连接并且能够与所述至少一个第四电源同时移动。

6.根据权利要求5所述的电镀机，其中，所述第三电源和所述第四电源与第二公共阳极电力地连接。

7.根据权利要求6所述的电镀机，其中，所述第二公共阳极接地。

8.根据权利要求1所述的电镀机，其中，所述第一电源和所述第二电源是可控的，以使得供给所述第一载体和供给所述第二载体的电流大致相同。

9.根据权利要求5所述的电镀机，其中，所述第一电源、所述第二电源、所述第三电源以及所述第四电源是可控的，以使得供给所述第一载体和供给所述第二载体的电流大致相同。

10.根据权利要求1所述的电镀机，其中，所述第一电源和所述第二电源均为电流调节器。

11.根据权利要求5所述的电镀机，其中，所述第三电源和所述第四电源均为电流调节器。

12.根据权利要求1所述的电镀机，其中，供给所述第一载体的电功率和供给所述第二载体的电功率为可独立调节的。

13.根据权利要求1所述的电镀机，其中，所述第一电源和所述第二电源与至少一个分段阳极电力地连接。

14.根据权利要求13所述的电镀机，其中，所述分段阳极至少包括一个第一段和一个第二段，所述第一段与所述第二段之间彼此电力地隔离。

15.根据权利要求13所述的电镀机，其中，所述接地的公共导体为所述电镀机的框架。

16.根据权利要求15所述的电镀机，其中，所述第一电源的阴极侧和所述第二电源的阴极侧与所述接地的公共导体电力地连接。

17.一种电镀至少一个工件的方法，该方法包括以下步骤：

(a)可释放地接合和电力地连接第一载体与第一工件，

(b)相对于容纳电镀溶液的槽移动所述第一载体并通过所述槽，

(c)将至少一个第一电源与所述第一载体关联，以能够与所述第一载体同时移动，

(d)所述第一电源提供电功率给所述第一载体，

(e)可释放地接合和电力地连接第二载体与第二工件,

(f)相对于容纳所述电镀溶液的所述槽移动所述第二载体并通过所述槽，

(g)将至少一个第二电源与所述第二载体关联，以能够与所述第二载体同时移动，

(h)所述第二电源提供电功率给所述第二载体，以及

(i)独立地调节供给所述第一载体的电流和供给所述第二载体的电流。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括步骤：(j)将所述第一电源和所述第二电源电力地连接于第一公共阳极或至少一个接地的公共导体。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括步骤：(k)将第三电源与所述第一载体关联，以使得所述第三电源能够与所述第一载体同时移动；以及(l)将第四电源与所述第二载体关联，以使得所述第四电源能够与所述第二载体同时移动。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括步骤：(m)将所述第三电源和所述第四电源电力地连接于第二公共阳极。

21.根据权利要求17所述的方法，还包括步骤：(n)将所述第一电源和所述第二电源电力地连接于分段阳极，所述分段阳极至少包括彼此电力地隔离的一个第一段和一个第二段。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述第一电源与所述分段阳极的所述第一段电力地连接，并且所述第二电源与所述分段阳极的所述第二段电力地连接。

23.根据权利要求21所述的方法，还包括步骤：(o)移动至少所述第一电源，以使得至少所述第一电源与所述分段阳极的所述第一段电力地连接，以及之后，电力地连接至少所述第一电源与所述分段阳极的所述第二段。

24.根据权利要求21所述的方法，其中，所述第一电源的阴极侧和所述第二电源的阴极侧与所述接地的公共导体电力地连接。

25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述接地的公共导体为电镀机的框架。

26.根据权利要求17所述的方法，还包括步骤：(p)控制所述第一电源和所述第二电源，以使得供给所述第一载体的电流和供给所述第二载体的电流大致相同。

27.根据权利要求20所述的方法，还包括步骤：(q)控制所述第一电源、所述第二电源、所述第三电源以及所述第四电源，以使得供给所述第一载体的电流和供给所述第二载体的电流大致相同。