CN107435158A - 可兼镀铜、锡的线路板电镀生产线以及电镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线及电镀方法。该可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线，包括依次连接的上料段、镀铜前处理段、镀铜段、镀锡前处理段、镀锡段、镀锡后处理段以及出料段。上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线能够改进龙门型直线式电镀生产线和环形垂直升降式电镀线的不足。且其不仅具有镀铜工艺，而且增加了镀锡工艺，使得同一条生产线上同时兼备两种完全不同的电镀功能，这是线路板在电镀工艺上的一大创新。

Description

可兼镀铜、锡的线路板电镀生产线以及电镀方法

本发明要求2016年5月30日递交，申请号为2016103750507的国内申请的优先权。

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，特别是涉及可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线以及电镀方法。

背景技术

众所周知，电镀是利用电解方法对零件进行表面加工的一种工艺。电镀时零件为阴极，镀液中的金属离子在直流电的作用下沉积在零件表面形成均匀、致密的金属镀层。电镀必需的条件是外加直流电源、镀液和镀件及阳极组成的电解装置。

电镀的目的是通过改变零件表面的外观和物理化学性质，达到装饰性、耐蚀性和耐磨性等各种技术性能：还可以根据具体的工艺要求施加某种功能性镀层，如焊接性、电能性、磁能性、光能性镀层等。充分扩大金属材料的应用范围。电镀自动线是按一定的电镀工艺过程要求将有关镀槽、镀件提升转运装置、电气控制装置、电源设备、过滤设备、检测仪器、加热与冷却装置、滚筒驱动装置、空气搅拌设备及线上污染控制设备等组合为一体的总称。电镀自动线通过机械和电气装置自动地完成电镀工序要求的全部过程，因而生产效率高、产品质量稳定、劳动条件好。电镀自动线一般按其结构特征、镀件装挂方式和镀层种类来分类。按结构特征可分为环形自动线和直线式自动线；按镀件装饰特征可分为挂镀自动线、滚镀自动线和带材连续自动线；按镀层种类可分为镀锌、铜--镍--铬、铝氧化等自动线。

但目前的电镀生产工艺落后，气味刺鼻，对环境的破坏严重。而目前在线路板行业常用的主要分为环型垂直升降式和龙门型直线式两大类。

环形垂直升降式电镀线与普通的电镀线结构上有着很大的不同，工件的横移和升降不再是针对单一的槽进行，而是整条线的挂具和工件同时动作，单槽的工件在上升，横移，下降后进入下一个槽，镀槽和多位的药水槽的工件则在槽内作连续移动，不作升降。工件的横移是通过马达带动链条，链条拖动轨道来实现的，工件的升降也是通过马达带动链条，链条带动升降平台，托住滑动器，吊臂，挂具和工件来作上下运动的,所有的动作和安全防护都有感应器控制，通过一定的设置，可以实现工件多套程序，空中滴水，跳槽，下降到高位等特殊要求。环形垂直升降式电镀线适用的范围非常广泛，主要用于种类多，零件小，产量大，工艺单一的产品，包括塑料电镀，实现镀镍铬，镀铜，ABS铜镍铬等电镀要求。

但环形垂直升降式电镀线不足的地方是电镀种类单一，生产工艺过程也难掌控。

龙门型直线式电镀生产线的特征采用了龙门吊车来吊运电镀零件(带挂具的极杆或滚镀用滚筒)。电镀用的各种槽子平行布置成一条直线或多条直线，吊车沿轨道作直线运动，利用吊车上的一对或两对升降吊钩来吊运，使自动线按要求程序完成加工任务。龙门吊车刚性好、吊重大、运行平稳，适用于各种尺寸的镀槽吊运工件，对于镀槽长度较大的自动线，可采用这种型式的车体结构。运行轨道安装在槽体的两边，具有减缓轨道和运行的腐蚀以及电气传感故障检查方便的优点；使用大型镀槽的自动线高精度电脑控制，具有生产过程参数自动记忆、储存，可供品质检查追溯的先进功能；可配有振动摇摆；空气搅拌；PLC自动控制，运行精确；可配备高精度的过滤机，保证镀层高品质；也可配上优质整流机，保证电镀的稳定。

但龙门型直线式电镀生产线不足的地方是电镀的种类单一，生产工艺过程要求固定。

发明内容

基于此，为了改进龙门型直线式电镀生产线和环形垂直升降式电镀线的不足，提供一种可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线以及电镀方法。

一种可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线，其特征在于，包括依次连接的上料段、镀铜前处理段、镀铜段、镀锡前处理段、镀锡段、镀锡后处理段以及出料段。

上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线不仅具有镀铜工艺，而且增加了镀锡工艺，使得同一条生产线上同时兼备两种完全不同的电镀功能，这是线路板在电镀工艺上的一大创新。

在其中一个实施例中，所述镀铜前处理段、所述镀铜段、所述镀锡前处理段、所述镀锡段以及所述镀锡后处理段沿直线排布。

在其中一个实施例中，所述镀铜前处理段、所述镀铜段、所述镀锡前处理段、所述镀锡段以及所述镀锡后处理段构成的整体为基础生产线，所述基础生产线沿第一方向排布，所述基础生产线的数目为两条，两条所述基础生产线沿所述第二方向排布，所述第二方向与所述第一方向垂直。

在其中一个实施例中，还包括带动所述线路板沿着所述镀铜前处理段、所述镀铜段、所述镀锡前处理段、所述镀锡段及所述镀锡后处理段的排布方向移动的传动装置。

在其中一个实施例中，所述传动装置包括飞巴及传动链条，所述飞巴用于夹持所述线路板，所述传动链条用于控制所述飞巴行走。

在其中一个实施例中，所述镀铜段采用增压式喷嘴对喷设计，所述镀铜段包括两排喷嘴，所述两排喷嘴用于向夹于所述两排喷嘴之间的所述线路板喷射电镀药水。

在其中一个实施例中，所述镀铜段及所述镀锡段分别设有阴极遮板与阳极遮板，且所述阴极遮板与所述阳极遮板能朝向或远离所述线路板移动。

在其中一个实施例中，所述镀铜段包括多个依次排布且连通的电镀槽，所述镀铜段的两端分别设有用于升降所述线路板的升降装置。

在其中一个实施例中，还包括设于所述出料段远离所述上料段的一端的顶夹剥离清洗段。

一种可兼镀铜、锡的创新型线路板的电镀方法，依次包括如下步骤：进板、除油、水洗、微蚀、水洗、酸洗、镀铜、水洗、酸洗、镀锡、水洗及出板。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为一实施方式的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的结构示意图；

图2为一实施方式的具有两条基础生产线的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的结构示意图；

图3为一实施方式的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的生产流程图；

图4为龙门型直线式电镀生产线的生产流程图；

图5为环形垂直升降式电镀线的生产流程图；

图6为传统的线路板电镀生产线的镀铜段的内部示意图；

图7为图1所示的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的镀铜段的内部示意图；

图8为图1所示的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的镀铜段的另一视角的内部示意图；

图9为传统的线路板电镀生产线的镀铜段的内部示意图；

图10为图1所示的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的镀铜段的另一视角的内部示意图；

图11为图1所示的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的设备流程图；

图12为图1所示的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的DMS系统详细说明图；

图13为图1所示的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的各个设备的详细规格图；

图14为图1所示的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的电镀均匀性的示意图；

图15为图1所示的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的电镀均匀性的示意图；

图16为成本效益的对比图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一实施方式的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线10包括依次连接的上料段11(进板)、镀铜前处理段12、镀铜段13、镀锡前处理段14、镀锡段15、镀锡后处理段16以及出料段17(出板)。上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线10不仅具有镀铜功能，而且增加了镀锡功能，使得同一条生产线上同时兼备两种完全不同的电镀功能，这是线路板在电镀工艺上的一大创新。其中，在本实施方式中，上料段11同时设置有自动上料装置及手动上料装置，出料段17同时设置有自动出料装置及手动出料装置。

如图2所示，在本实施方式中，镀铜前处理段12、镀铜段13、镀锡前处理段14、镀锡段15以及镀锡后处理段16沿直线排布。进一步，在本实施方式中，镀铜前处理段12、镀铜段13、镀锡前处理段14、镀锡段15以及镀锡后处理段16构成的整体为基础生产线，基础生产线沿第一方向排布。在本实施方式中，基础生产线的数目为两条，两条基础生产线沿第二方向排布，第二方向与第一方向垂直。两条基础生产线分别为图2中的A列及B列。具体的，在本实施方式中，第二方向为竖直方向，也即两条基础生产线呈上下结构排布。

进一步，如图2所示，在本实施方式中，上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线 10还包括传动装置18。传动装置18带动线路板沿着镀铜前处理段12、镀铜段13、镀锡前处理段14、镀锡段15及镀锡后处理段16的排布方向移动。在本实施方式中，传动装置18包括飞巴(图未示)及传动链条18a，飞巴用于夹持线路板，传动链条18a用于控制飞巴行走。龙门型直线式电镀生产线在生产过程中，线路板夹满整条飞巴上，通过天车吊起飞巴来在各镀铜缸之间转移，在电镀过程中线路板是静止的。而在上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线10在生产过程中，线路板夹在飞巴两端，通过传动链条18a控制飞巴行走，在电镀过程中线路板是动态的，更利于电镀。

如图3、图4及图5所示，图3为上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线10的生产流程图，图4为龙门型直线式电镀生产线的生产流程图，图5为环形垂直升降式电镀线的生产流程图。对比图3、图4及图5可知，上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线10 为双轨式线路板电镀生产线，其改进了龙门型直线式电镀生产线和环形垂直升降式电镀线的不足，且其不仅具有镀铜工艺，而且增加了镀锡工艺，使得同一条生产线上同时兼备两种完全不同的电镀功能。

如图3所示，在本实施方式中，还提供一种可兼镀铜、锡的创新型线路板的电镀方法，该方法依次包括如下步骤：进板、除油、水洗、微蚀、水洗、酸洗、镀铜、水洗、酸洗、镀锡、水洗及出板。对比图4及图5可知，可兼镀铜、锡的创新型线路板的电镀方法不仅增加镀锡功能，还增加了镀铜前的微蚀步骤及水洗步骤，以及镀锡前的酸洗步骤，从而使得电镀效果更好。

如图6所示，在传统的电镀生产线中，通过飞巴摇摆线路板20a以及向打气管内通气的方式使线路板上的孔洞镀上铜，贯孔效果差。而且传统的电镀生产线的TP(分散能力)值为 50～85％，需要使用低电流密度生产，电流密度为10～20ASF。如图7所示，在本实施方式中，镀铜段13采用增压式喷嘴13a对喷设计，镀铜段13包括正对的两排喷嘴13a，两排喷嘴13a 用于向夹于该两排喷嘴13a之间的线路板10a喷射电镀药水。采用增压式喷嘴13a对喷设计更利于电镀药水贯入线路板10a的孔内，贯孔效果好。而且镀铜段13的TP值大于等于85％，可以使用相对较高的电流密度生产，电流密度为20～25ASF。进一步，在本实施方式中，镀锡段15也采用增压式喷嘴13a对喷设计。

在传统的电镀生产线中，只有浮架遮板底部，且浮架空隙大，电力线可进入，导致电镀偏高，线路板整板COV(coefficient of variation，变异系数)即使在最理想的条件下，也会高达8％～10％。而如图8所示，在本实施方式中，在镀铜段13设置阴极遮板13b以及阳极遮板 13c，且阴极遮板13b以及阳极遮板13c能朝向或远离线路板移动，从而使得线路板整板电镀均匀性好，COV小于等于5％。进一步，在本实施方式中，镀锡段15也设置有阴极遮板以及阳极遮板。

如图9所示，在传统的电镀生产线中，多个镀铜槽20b相互独立，每个镀铜槽20b内的电镀药水有差异，飞巴摇摆时，阳极到每片线路板20a的距离都不同，即使在最理想的条件下，COV也会高达8％～10％。而如图10所示，在本实施方式中，镀铜段13包括多个依次排布且连通的镀铜槽13d，线路板连续通过镀铜段13的多个镀铜槽13d，从而使得COV小于等于5％。进一步，在本实施方式中，镀锡段15也设置多个依次排布且连通的镀锡槽。

在传统的电镀生产线中，由于镀铜槽相互独立不连通，线路板进出不同的镀铜槽，都得经天车移动进而使得线路板升降，而天车移动，电镀药水易带出、溅出，天车故障多，不能直接生产薄板。而在本实施方式中，镀铜段13的两端分别设有用于升降线路板的升降装置。也即，线路板进出镀铜段13时各有一个升降装置，而其他过程的输送，不需要升降装置，从而使得结构更简单。进一步，在本实施方式中，升降装置配有多重传感器，从而实现升降动作精确控制，安全性高。进一步，在本实施方式中，升降装置还配有护板架，拨水入镀铜段13时，可以有效避免电镀药水溅出，也不会弯折薄板，能直接生产薄板。进一步，在本实施方式中，镀锡段15的两端分别设有用于升降线路板的升降装置。

进一步，如图1所示，在本实施方式中，上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线 10还包括设于出料段17远离上料段11的一端的顶夹剥离清洗段。

进一步，在本实施方式中，还提供一种线路板自动生产系统，包括依次相连的粗磨除胶渣连黑孔线、显影线、上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线10以及退膜蚀刻连退锡线。

下面以具体实施例对上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线10进行进一步说明。

上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线10改进了龙门型直线式电镀生产线和环形垂直升降式电镀线的不足，我们的铜缸电镀有效面积为50220mm(长)*635mm(宽)，而锡缸电镀有效面积更为4860mm(长)*635mm(宽)。上下板方式做到了自动上料和自动下料，而阳极方式是可溶性阳极，即可以用铜球或者锡球，阴极方式是自动调节宽度顶夹具编号。电镀速度为3.57pnl/min，以20"x24.5"线路板为例，电镀时间约53min。

请一并参阅图11，图11为上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的设备流程图，创新型电镀生产线多台设备联机，自动收放板，大量节省人力，提升效率。

请一并参阅图12及图13，各个设备的详细规格为：

上料段：

1.履带式翻板暂存装置

2.自动上料段：

配输送段及中央对位装置

自动上料由开夹式装置固定板后转90移送到顶夹具组合固定

手臂转向动作由气缸带动，升降动作附直线导轨防止偏移

每组阴极移载飞巴AB列各配4支顶夹具

左右两端夹具可移动，位置由计算机依据板子阔度调整

顶夹开合由气缸直压及固定位置

3.手动上料段(备用)：

顶夹开合由气缸直压及固定位置

脚踏开关顶夹具

附红外线传感器防止空挂架移送

4.上料后移送装置：

单向推杆式移送

传动马达配时规带

直线滑轨保持板输送时不会偏移

附板长度检测，防止实际长度超出设定，影响铜缸阴极遮板

前处理段：

1.前处理移送装置：

入槽前采用单向推杆式移送，配追板装置

缸内采用3排式链条连续传动

高密度PE板导向

变频调节传动速度

出槽采用单向推杆式移送

每段交接位置采用ProximitySensor定位

2.酸性脱脂：

有效长度2500mm

线外

缸体和副槽材质为UPVC

采用水刀+扇形喷嘴喷淋方式处理

过板两侧设薄板导向条

操作温度为45℃，DMS监察控制

3*4kw Teflon发热管(防干烧功能)

2台直立式循环泵，流量220L/min

配过滤装置，10μm PP过滤袋

副槽设低、低低液位计鈦籃

副槽设DI入水管道及排水管道

3.二段溢流水洗：

每段有效长度340mm

线外副槽设计(一体式)，每隔容积：260L

槽内溢流设计

缸体和副槽材质为UPVC

采用扇形喷嘴喷淋方式处理

过板两侧设薄板导向条

每段水洗配1台直立式循环泵，流量110L/min

每台泵配过滤装置，10μm PP过滤袋

副槽设低液位计

副槽设CW入水管道及排水管道

第二隔水洗入水管道配浮子式流量计，最大流量显示15L/min

用水量约450L/h

4.微蚀：

有效长度430mm

线外副槽设计，容积260L

缸体和副槽材质为UPVC

采用扇形喷嘴喷淋方式处理

过板两侧设薄板导向条

操作温度为25℃，DMS监察控制

1*3kw SUS316发热管(防干烧功能)

SUS316冷却管

1台直立式循环泵，流量110L/min

配过滤装置，10μm PP过滤袋

副槽设低、低低液位计

副槽设DI入水管道及排水管道

5.二段溢流水洗：

每段有效长度340mm

线外副槽设计(一体式)，每隔容积：260L

槽内溢流设计

缸体和副槽材质为UPVC

采用扇形喷嘴喷淋方式处理

过板两侧设薄板导向条

每段水洗配1台直立式循环泵，流量110L/min

每台泵配过滤装置，10μm PP过滤袋

副槽设低液位计

副槽设CW入水管道及排水管道

第二隔水洗入水管道配浮子式流量计，最大流量显示15L/min

用水量约450L/h

6.酸洗：

有效长度850mm

线外副槽设计，容积350L

缸体和副槽材质为UPVC

采用扇形喷嘴喷淋方式处理

过板两侧设薄板导向条

1台直立式循环泵，流量220L/min

配过滤装置，10μm PP过滤袋

副槽设低液位计

副槽设DI入水管道及排水管道

镀铜槽段：

1.入缓冲槽升降架：

升降架采SUS304+PVC材质制造

皮带带动升降，导向辘4侧固定位置

配薄板框架防止下降时因水压铜槽药液折弯薄板

Proximity Sensor+限位制+Stopper定上下限位置

2.前缓冲槽(双列)：

缸内尺寸：1620L×680W×1085H(mm)，液位高：945mm

槽内容积：919L

缸体材质为UPVC

前缓冲槽采用带电入缸设计

前缓冲槽内配阳极钛篮及阳极袋：3个/阳极，共6个

槽内配潜入式钛包铜阳极2组

配1台100A/6V整流器(两组前缓冲槽共享)

备用打气管道

3.入镀铜槽移送装置：

单向推杆式移送

传动马达配时规带

直线滑轨保持阴极挂架输送时不会偏移

Laser Sensor+译码器追板定位装置

4.镀铜槽(双列)：

缸内尺寸：50220L×680W×1085H(mm)，液位高：945mm

每段有效电镀窗长度：1620mm

槽内容积：32,271L

缸体材质为UPVC

组传动装置

镀铜槽内配阳极钛篮及阳极袋：496个/阳极，共992个

镀铜槽内配潜入式钛包铜阳极62组

磁力驱动侧喷泵浦：750L/min×15台(变频器调节流量)(每列)

侧喷泵浦出口配流量计，入口配5μm袋式过滤器

流量计附低流量感应报警装置，防止因流量不足或坏泵发生烧板情况

根据板长度自动调节高度阳极遮板系统

铜缸内采用3排式链条连续传动

铜缸操作温度为24℃(可更改设定)，DMS监察控制

采用外置板式热交换器循环冷却

冷冻能力需求：86,546Kcal/h

副槽加热装置(加热器防干烧功能)

喷流管采用快速接头，V-型导向容易装拆喷管，顶部配不同颜色和数字分辨位置

增压式喷嘴，快速接头容易装拆，却不容易松脱

镀铜槽配62台开关式整流器(DC 400A 6V)(可分段控制电流)

每组阳极(1620mm长)装置配2台整流器，单面打电流。

槽内设低液位计

设DI入水管道及排水管道

缸底配备用打气管道

5.出镀铜槽移载装置：

单向推杆式移送

传动马达配时规带

直线滑轨保持阴极挂架输送时不会偏移

6.后缓冲槽(双列)：

缸内尺寸：1620L×590W×1085H(mm)，液位高：945mm

槽内容积：903L(每列)

缸体材质为UPVC

7.出缓冲槽升降移动架：

升降架采SUS304+PVC材质制造

皮带带动升降，导向辘4侧固定位置

Proximity Sensor+限位制+Stopper定上下限位置

镀锡前处理段：

1.前处理移送装置：

入槽前采用单向推杆式移送，配追板装置

缸内采用3排式链条连续传动

高密度PE板导向

变频调节传动速度

出槽采用单向推杆式移送

每段交接位置采用Proximity Sensor定位

2.二段溢流水洗：

每段有效长度340mm

线外副槽设计(一体式)，每隔容积：260L

槽内溢流设计

缸体和副槽材质为UPVC

采用扇形喷嘴喷淋方式处理

过板两侧设薄板导向条

每段水洗配1台直立式循环泵，流量110L/min

每台泵配过滤装置，10μm PP过滤袋

副槽设低液位计

副槽设CW入水管道及排水管道

第二隔水洗入水管道配浮子式流量计，最大流量显示15L/min

用水量约450L/h

3.酸洗：

有效长度560mm

线外副槽设计，容积350L

缸体和副槽材质为UPVC

采用扇形喷嘴喷淋方式处理

过板两侧设薄板导向条

1台直立式循环泵，流量220L/min

配过滤装置，10μm PP过滤袋

副槽设低液位计

副槽设DI入水管道及排水管道

镀锡槽段：

1.入缓冲槽升降架：

升降架采SUS304+PVC材质制造

皮带带动升降，导向辘4侧固定位置

配薄板框架防止下降时因水压铜槽药液折弯薄板

Proximity Sensor+限位制+Stopper定上下限位置

2.前缓冲槽(双列)：

缸内尺寸：1620L×680W×1085H(mm)，液位高：945mm

槽内容积：919L

缸体材质为UPVC

前缓冲槽采用带电入缸设计

前缓冲槽内配阳极锆篮及阳极袋：3个/阳极，共6个

槽内配潜入式锆包铜阳极2组

配1台100A/6V整流器(两组前缓冲槽共享)

备用打气管道

3.入镀锡槽移送装置：

单向推杆式移送

传动马达配时规带

直线滑轨保持阴极挂架输送时不会偏移

Laser Sensor+译码器追板定位装置

4.镀锡槽(双列)：

缸内尺寸：4860L×680W×1085H(mm)，液位高：945mm

每段有效电镀窗长度：1620mm

槽内容积：3,123L

缸体材质为UPVC

镀锡槽内配阳极锆篮及阳极袋：36个/阳极，共72个

镀锡槽内配潜入式锆包铜阳极6组

磁力驱动侧喷泵浦：750L/min×1台(变频调节流量)

侧喷泵浦出口配流量计，入口配5μm袋式过滤器

流量计附低流量感应报警装置，防止因流量不足或坏泵发生烧板情况

根据板长度自动调节高度阳极遮板系统

锡缸内采用3排式链条连续传动

锡缸操作温度为22℃(可更改设定)，DMS监察控制

冷冻能力需求：7,555Kcal/h

槽内配锆冷却管装置

喷流管采用快速接头，V-型导向容易装拆喷管，顶部配不同颜色和数字分辨位置

扇形喷嘴，快速接头容易装拆，却不容易松脱

镀锡槽配6台开关式整流器(DC 300A,6V)

每组阳极(1620mm长)装置配2台整流器，单面打电流。

槽内设低液位计

设DI入水管道及排水管道

5.出镀锡槽移载装置：

单向推杆式移送

传动马达配时规带

直线滑轨保持阴极挂架输送时不会偏移

6.后缓冲槽(双列)：

缸内尺寸：1620L×590W×1085H(mm)，液位高：945mm

槽内容积：903L(每列)

缸体材质为UPVC

7.出缓冲槽升降移动架：

升降架采SUS304+PVC材质制造

皮带带动升降，导向辘4侧固定位置

Proximity Sensor+限位制+Stopper定上下限位置

镀锡后处理段：

1.后处理传动装置：

入槽前采用单向推杆式移送

缸内采用3排式链条连续传动

高密度PE板导向

变频调节传动速度

出槽采用单向推杆式移送

出槽配板吹干风刀

每段交接位置采用Proximity Sensor定位

2.三段加压水洗：

每段有效长度340mm

线外副槽设计(一体式)，每隔容积：260L

槽内溢流设计

缸体和副槽材质为UPVC

采用扇形喷嘴喷淋方式处理

过板两侧设薄板导向条

每段水洗配1台直立式循环泵，流量110L/min

每台泵配过滤装置，10μm PP过滤袋

副槽设低液位计

副槽设CW入水管道及排水管道

第三隔水洗入水管道配浮子式流量计，最大流量显示15L/min

用水量约450L/h

出料段：

1.出料开夹装置：

顶夹开合由气缸直压及固定位置

出板后左右夹具自动复位

附红外线传感器防止板未离开夹具

2.自动下料机：

全SUS304机架

气动控制夹板手臂，包括开合，转动及升降

升降采用线性滑轨导向

两段升降装置

输送带式传动

3.输送段

配强风吹干装置

4.转向机(另附资料)

配暂存装置(L-Rack暂存架)

5.出板后挂架升降装置：

升降架采SUS304+PVC材质制造

皮带带动升降，导向辘4侧固定位置

Proximity Sensor+限位制+Stopper定上下限位置

顶夹剥离清洗段：

1.夹头剥离前推入装置：

单向推杆式移送

传动马达配时规带

直线滑轨保持板输送时不会偏移

2.夹子剥离段(褪镀)：

褪镀槽设置在机器顶部

褪镀槽有效长度8.4M

上层处理槽材质为双层UPVC

副槽材质为SUS316

药液由主槽溢流至副槽，再经循环泵送上主槽

祇剥离夹具底部接触点

1台直立式循环泵，流量55L/min

操作温度为25℃，DMS监察控制

1x 3kw SUS316发热管

副槽容积550L

上层处理槽设高低液位计，副槽设低、低低液位计

3.剥离后水洗：

褪镀后水洗槽设置在机器顶部

前段是浸泡式，后段是喷洗式

浸泡水先缸有效长度450mm*4段

喷洗夹具有效长度700mm

上层处理槽和副槽材质为UPVC

配2台直立式循环泵，流量55L/min

副槽容积260L

上层处理槽设高低液位计，副槽设低液位计

副槽设CW入水管道及排水管道

入水管道配浮子式流量计，最大流量显示15L/min

用水量约300L/h

4.挂架吹干段：

高压鼓风机配独立喷嘴

减少带水到上料段

5.挂架暂存输送段：

连续传动阴极挂架

可储存足够挂架用于转换不同料号

顶置修理挂架平台

6.挂架推送装置：

单向推杆式移送

传动马达配时规带

直线滑轨保持挂架平移稳定

7.回挂架至上料段升降装置：

升降架采SUS304+PVC材质制造

皮带带动升降，导向辘4侧固定位置

Proximity Sensor+限位制+Stopper定上下限位置

周边配置：

移动阴极挂架

1.数量：222Sets

2.型式：承载2组夹具合(每组单边配4支可调宽度顶夹具)

3.夹具材质：SUS316with PP注塑

冷却板式热交换器装置x 2set

1.型式：板热交换器

2.材质：SUS 316

3.规格：GL13×34

4.流酸铜交换量：700L/min

5.冷水交换量要求：729L/min

6.热交换能力：139,555Kcal/h单列铜槽内缸共享单列铜槽内缸共享

药水添加装置

1.A光泽剂添加系统

a.储药槽:NPP-100L*1set

b.磁力泵浦:45W*1set

c.添加方式：量杯，以电流时间累计

d.铜缸管理槽添加

2.B光泽剂添加系统

a.储药槽:NPP-100L*1set

b.磁力泵浦:45W*1set

c.添加方式：量杯，以电流时间累计

d.铜缸管理槽添加

3.锡缸光泽剂添加系统

a.储药槽:NPP-100L*1set

b.磁力泵浦:45W*1set

c.添加方式：量杯，以电流时间累计

d.锡缸主槽添加

4.脱脂补给槽

a储药槽:NPP-200L*1set

b.磁力泵浦:45W*1set

c.添加方式：量杯，以生产面积计算

d.脱脂缸副槽添加

电控箱

1.总开关：施耐德/ABB

2.PLCPLCPLC模块：Omron CJ Series

3.变频器：ABB/士林

4.人机界面：Proface

5.温控器：Omron E5CE

6.接触器：施耐德/Fuji

7.照明维修灯及电源插座

8.指示灯及蜂鸣器

整流器

a.前缓冲槽整流器(铜缸及锡缸)

1.型式：高频开关水冷整流器

2.电流：10 0A(双边电流控制、缓冲槽用双边电流控制、缓冲槽用)

3.电压：6V(Max)

4.数量：2台

b.镀铜槽整流器

1.型式：高频开关水冷整流器

2.电流：400A(单边电流控制)

3.电压：6V(Max)

4.数量：124台

c.镀锡槽整流器

1.型式：高频开关水冷整流器

2.电流：300A(单边电流控制)

3.电压：6V(Max)

4.数量：12台整流器恒温交换水缸

1.材质：PVC材质

2.容积：750L

3.数量：2只

4.循环泵：5HP x 1set(配过滤)

5.S US304冷却管

6.冷水交换量要求：125L/min

7.附杀菌装置

计算机操作箱

鼓风机

1.夹具吹干5HP

2.副槽1HP

3.后处理气幕用5HP

铜缸管理槽

1.材质：PVC材质

2.总容积：3000L

3.数量：1只

4.循环泵：700L/min*4set(配1μm过滤绵蕊)

5.附空气搅伴及隔泡装置

支架及围板

1.机架结构材质：SUS304

2.行人台：SUS304+PP防滑地台板，配扶手

3.围板：PVC制趟门+钢化玻璃

4.地台板：全线铺10mmPVC板

废气排放装置：

1.排风量需求：419CMM

2.排风主管：PVC材质

3.分段管道：PVC材质+软管，可调节抽风量

4.排风机：

用水量(主管配水表)：

1.水压：一次侧供给力1.0～2.0Kg/cm²

2.主管道配电磁阀：做板时才启动进水控制

3.市水洗：用量约2100L/hr

4.D.I.水洗：开缸时使用水洗：

5.冷却水：入口8～10℃；出口:15～20℃；约886L/min，进出口压差为，1～2Kg/cm²(客户需提供冷却水用量)

电气集中控制盘：

1、电柜总量：440KW

整流器用电量：(已包括在电柜用量)

1.电源：交流3相380V 50HZ

2.电压变动率：380V±10％

2、控制回路

1.控制回路AC220V DC24V

高压气：

1.压缩空气:>5Kg/cm²；200L/min

软件控制系统：

1.输入控制：人机接口及PC控制管理(附UPS装置)

2.输出采用Omron PLC可程控

请一并参阅图3、图4及图5，本可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的创新点在于：

a.与一般的线路板电镀生产线比较：

一般的线路板电镀生产线只有镀铜，没有镀锡；我们所开发的创新性双轨式线路板电镀生产线不仅具有镀铜工艺，而且增加了镀锡工艺，使得同一条生产线上同时兼备两种完全不同的电镀功能，这是线路板在电镀工艺上的一大创新。

b.与龙门电镀线比较：

龙门电镀线在生产过程中，PCB板夹满整条飞巴上，通过行车吊起飞巴来在各缸之间转移，在电镀过程中PCB板是静止的；创新型生产线在生产过程中，PCB板夹在飞巴两端，通过链条转动飞巴行走，在电镀过程中PCB板是动态的。

可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线包括以下工艺流程：进板、除油、水洗、微蚀、水洗、酸洗、镀铜、水洗、酸洗、镀锡、水洗及出板。

请一并参阅图6及图7，在上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线中，采用增压式喷咀对喷设计，药水容易贯入孔内，TP值大于等于85％。

请一并参阅图8，上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线采用阴、阳极遮板，所述阴、阳极遮板能根据板深自动调节高度，整板电镀均匀性好，COV≤5％。

请一并参阅图8，上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线在电镀过程优化了喷嘴排列结构，喷流均衡，保证覆盖，利于贯孔。

请一并参阅图9及图10，在所述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线中，所有电镀槽连通，所述PCB板能够连续通过，完成电镀。

在可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线中，所述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线中的进出铜缸各有一个升降机构，整个铜缸电镀过程连续输送，不需升降。所述升降机构配有多重传感器保护，实现升降动作精确控制，安全性高。所述升降机构配护板架，拨水入缸，避免药水溅出，也不会折弯薄板。

请一并参阅图14及图15，图14及图15反映了本可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的电镀均匀性。

本可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线采用了新的生产管理技术，在整个线路板生产线与粗磨除胶渣连黑孔线、显影线和退膜蚀刻连退锡线组成完整的生产体系，形了全自动化系统。

本可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线性能：

a.产能：

最大产能：

1.速度：0.95m/min

2.生产板尺寸：20.5″×24.5″

3.每小时出板：214PNL

4.每日出板：4714PNL

5.每日产能：16440ft2

6.每月产能：427451ft2

最小产能：

1.速度：0.50m/min

2.生产板尺寸：20.5″×24.5″

3.每小时出板：120PNL

4.每日出板：2640PNL

5.每日产能：9208ft2

6.每月产能：239408ft2

b.自动上料系统：

1.自动上料由开夹式装置固定板后转90度，移送到顶夹具组合固定

2.手臂转向动作由气缸带动，升降动作附直线导轨防止偏移

3.每组阴极移载飞巴AB列各配4支顶夹具

4.左右两端夹具可移动，位置由计算机根据板子宽度自动调整

5.顶夹具的开合由气缸直压固定位置

按以上方法操作上料系统，故障率低。

c.酸性脱脂、微蚀、镀铜、镀锡功效：

酸性脱脂：

酸性除油液用于清除印制板上的有机污物(轻油)、指印、氧化膜，光洁铜层表面，水洗性良好，不损伤线路板的防焊油墨及干膜，使板面与镀铜层有良好的结合力，并能调节孔壁活性。

酸性除油剂10％(8～12％)(V/V)；

温度40℃(35～45℃)；

处理时间2min(1～3min)；

搅拌过滤循环，每小时3～4个循环；

加热器石英；

槽体材质PVC或PP。

微蚀：

微蚀用过硫酸钠(SPS)是一种咬蚀速度比较稳定的微蚀剂，对铜的表面进行轻微的蚀刻，增强表面附着力，并能确保完全清除铜箔表面的氧化物。

微蚀液由过硫酸钠、硫酸和可溶性铜盐混合后形成。其中，过硫酸钠的浓度为30g/L～60g/L，硫酸的质量分数为1％～4％，可溶性铜盐的浓度为5g/L～30g/L。

过硫酸钠(SPS)：45g/L(30～60g/L)；

H2SO4(C.P)：2.5％(1～4％)；

Cu2+小于30g/L；

温度：30℃(25～35℃)；

处理时间：1～2min；

微蚀深度：0.8～1.5um；

搅拌：过滤循环；

槽体材质：PP或PVC；

抽风：需要。

镀铜：

镀铜的目的是在基材铜上镀上一层加厚铜，达到客户要求的铜厚，同时具有良好的机械性能、导电性能和焊接性能。

镀铜液由硫酸铜、硫酸、盐酸和镀铜添加剂混合后形成。其中硫酸铜的浓度为60-80g/L，硫酸的浓度为130-150ml/L，盐酸的浓度为60-90PPM，镀铜添加剂的浓度为0.3-1.0ml/L。

硫酸铜70g/L(60～80g/L)；

H2SO4(C.P)：140ml/L(130-150ml/L)；

CL：75PPM(60-90PPM)；

镀铜添加剂：0.65ml/L(0.3-1.0ml/L)

温度：24℃(21～27℃)；

搅拌：过滤循环；

槽体材质：PP或PVC；

抽风：需要。

镀锡：

镀锡的目的是在镀铜层上镀上一层锡作为保护层，在蚀刻时保护需要的线路不被蚀掉，然后退掉镀锡层露出需要的线路图形。

镀锡液由硫酸亚锡、硫酸和镀锡添加剂混合而成。其中硫酸亚锡的浓度为25-35g/L，硫酸的浓度为90-120ml/L，镀锡添加剂的浓度为30-80ml/L。

硫酸亚锡：30g/L(25～35g/L)；

H2SO4(C.P)：1050ml/L(90-120ml/L)；

镀锡添加剂：55ml/L(30-80ml/L)

温度：25℃(22～28℃)；

搅拌：过滤循环；

槽体材质：PP或PVC；

抽风：需要

上述可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线具备方便使用性，具体为：

a.整个系统体现方便、易用，易维修保养

1、数据监控、显示系统，采用人机接口、计算机控制。

2、传动方面能灵活采用自动、手动模式。

3、能详细监控所有接口设备的运行状态。

4、生产板型号、批量及生产板进出缸时间、链条速度都能在控制接口上详细记录。

5、能够监控电流、温度、自动加药、泵浦、发热管等，并能显示实时状态。

6、所有记录都可以转换为Excel/Word文档打印出来。

7、所有故障的发生位置、发生时间都及时在人机接口上显示，方便操作和维修人员及时发现和维修。

8、添加阳极可在不停机的状态下进行。

b.废水、废液易回收，环保效率高。

1、整条生产线用水量为2.1m3/h，对比龙门电镀线的用水量5.01m3/h，用水量降低58％。用水量少，易回收，易处理。

2、所有药水缸均安装废液、清洗废水两种管道，废液直接排入废液回收池进行回收，清洗废水直接排入环保进行处理。

3、清洗废水管道又分为酸碱类、除油类等不同管道进行分类排放。

c.周边配制方便使用

1、铜缸温控系统：采用冷却板式热交换器装置进行控制，A、B列分开放置于拉头，方便监控、维修。

2、药水添加系统：

铜光剂添加系统：量杯式(量杯上有刻度标示，可以清楚看到添加量)，以电镀时间累计添加，计算机自动控制。便于目视管理。

3、整流器

铜、锡缸整流器全采用高频开关水冷式，配备恒温交换水缸控制整流器温度，确保整流器的稳定和寿命。

4、铜缸管理槽

材质：PVC，总体积：3000L，配备有4台循环泵，安装有空气搅拌和隔泡装置，放置在拉头，方便物料添加和管控。

d.如突然无电、无水和停机的应对方案：

1>.突然无电：来电后，按如下步骤操作：

打开副槽循环泵→打开过滤泵→打开喷流泵→启动自动系统继续生产

2>.突然无水：因每段水洗都设有副槽，通过泵浦抽副槽中的水喷在板面上对板进行清洗，所以停水在8小时之内可不用停产。

3>.突然停机：查找停机原因，故障排除后，按如下步骤操作：

打开副槽循环泵→打开过滤泵→打开喷流泵→启动自动系统继续生产。

本可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的成本效益：

与用人手的比较：

1、一般龙门电镀线：5人/班(进板员3人，巡拉员1人，计算机控制员1人)

2、DVCP电镀线：2人/班(进板员1人，巡拉员1人)

3、人手降低60％。

4、相关实验证明数据如图16所示。

本可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线的安全程度：

1、采用了安全设计，设备采用阻燃UPVC塑料板材，使用更安全。

2、机体制作预防渗漏，保障设备稳定性。

3、安全设计做到以人为本。

4、加热器5重保护，确保使用安全。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线，其特征在于，包括依次连接的上料段、镀铜前处理段、镀铜段、镀锡前处理段、镀锡段、镀锡后处理段以及出料段。

2.根据权利要求1所述的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线，其特征在于，所述镀铜前处理段、所述镀铜段、所述镀锡前处理段、所述镀锡段以及所述镀锡后处理段沿直线排布。

3.根据权利要求2所述的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线，其特征在于，所述镀铜前处理段、所述镀铜段、所述镀锡前处理段、所述镀锡段以及所述镀锡后处理段构成的整体为基础生产线，所述基础生产线沿第一方向排布，所述基础生产线的数目为两条，两条所述基础生产线沿所述第二方向排布，所述第二方向与所述第一方向垂直。

4.根据权利要求2所述的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线，其特征在于，还包括带动所述线路板沿着所述镀铜前处理段、所述镀铜段、所述镀锡前处理段、所述镀锡段及所述镀锡后处理段的排布方向移动的传动装置。

5.根据权利要求4所述的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线，其特征在于，所述传动装置包括飞巴及传动链条，所述飞巴用于夹持所述线路板，所述传动链条用于控制所述飞巴行走。

6.根据权利要求1所述的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线，其特征在于，所述镀铜段采用增压式喷嘴对喷设计，所述镀铜段包括两排喷嘴，所述两排喷嘴用于向夹于所述两排喷嘴之间的所述线路板喷射电镀药水。

7.根据权利要求1所述的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线，其特征在于，所述镀铜段及所述镀锡段分别设有阴极遮板与阳极遮板，且所述阴极遮板与所述阳极遮板能朝向或远离所述线路板移动。

8.根据权利要求1所述的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线，其特征在于，所述镀铜段包括多个依次排布且连通的电镀槽，所述镀铜段的两端分别设有用于升降所述线路板的升降装置。

9.根据权利要求1所述的可兼镀铜、锡的创新型线路板电镀生产线，其特征在于，还包括设于所述出料段远离所述上料段的一端的顶夹剥离清洗段。

10.一种可兼镀铜、锡的创新型线路板的电镀方法，其特征在于，依次包括如下步骤：进板、除油、水洗、微蚀、水洗、酸洗、镀铜、水洗、酸洗、镀锡、水洗及出板。