CN109338439B - 用于微型电子元器件的离心电镀机 - Google Patents

用于微型电子元器件的离心电镀机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于微型电子元器件的离心电镀机,包括镍阳极、锡阳极、阴极离心电镀缸、清洗管和接水槽,所述镍阳极、锡阳极、清洗管以及接水槽在水平方向上的位置固定不动,所述阴极离心电镀缸安装于直线滑台上可沿水平方向直线移动,沿着阴极离心电镀缸的移动方向,依次设有上下料工位、镀镍工位、清洗工位、镀锡工位,所述镍阳极位于镀镍工位的上方,所述清洗管位于清洗工位的上方,所述锡阳极位于镀锡工位的上方,所述接水槽沿着阴极离心电镀缸的移动方向布置,并对应上下料工位、镀镍工位、清洗工位、镀锡工位分为a、b、c、d四个接水区。本发明具有结构简单紧凑、故障率低、可靠性高、生产效率高等优点。

Description

用于微型电子元器件的离心电镀机
技术领域
本发明主要涉及微型电子元器件的电镀设备,特指一种用于微型电子元器件的离心电镀机。
背景技术
微型电子元器件的电镀工艺是指对微型电子元器件进行镀镍和镀锡,随着电镀工艺的发展,离心电镀方式由于其高效均匀的电镀效果而成为主流。
目前常见的离心电镀设备主要有以下两种。
一种是双阴极缸旋转方式,两个阴极缸通过各自的摆动臂沿圆心旋转,两个阴极缸的摆动臂呈90度夹角,镍阳极和锡阳极则分别固定在阴极缸旋转圆圈的3点和9点位置,在阴极缸旋转圆圈的6点和12点位置分别设置两个清洗工位。这种方式的缺点是:其中一个阴极缸在镀镍或镀锡时,另一个阴极缸则处于清洗工位,即两个阴极缸即互相配合,又互相牵制,独立性不强,生产效率大打折扣;而且,摆动臂要支撑两个阴极缸,阴极缸上除了有微型电子元器件、药水,还有一个大功率的主电机,整体重量很大,所以对摆动臂的刚性要求很高,可靠性要求也更高;再者,因为摆动臂是旋转的,所以两个阴极缸的阴极及电机的供电需要可靠的导电环,这也增加了制造的难度,所以实际使用过程经常出现故障,不利于工业生产的高强度要求。
另一种是阳极直线移动方式,阴极缸固定不动,镍阳极、锡阳极和清洗水管分别位于阴极缸的旁边,并可在需要时各自向阴极缸移动,不需要时则退回至原位置。这种方式的缺点是:由于镀镍、镀锡、清洗时,阴极缸内的液体是不同的,需要分开排放,所以接水槽一般设置成若干个不同的接水区,而阴极缸固定不动,接水槽就必须得设置成可移动的,才能够使不同的接水区在对应的状态下与阴极缸对应上,因此,为接水槽配置一个驱动机构又增加了成本,也使整台设备的结构更加复杂庞大,加之镍阳极、锡阳极以及清洗水管都配置有横向移动机构和升降机构,整台设备的动作部件太多,会增加故障率;同时,接水槽的动作必须与镍阳极、锡阳极以及清洗水管的动作保持绝对一致,才能够使不同的接水区对应接上不同的药水或清洗水,如果不能同步,则会导致药水交叉感染。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于:针对现有技术存在的缺陷,提供一种结构简单紧凑、故障率低、可靠性高、生产效率高的用于微型电子元器件的离心电镀机。
为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种用于微型电子元器件的离心电镀机,包括镍阳极、锡阳极、阴极离心电镀缸、清洗管和接水槽,所述镍阳极、锡阳极、清洗管以及接水槽在水平方向上的位置固定不动,所述阴极离心电镀缸安装于直线滑台上可沿水平方向直线移动,沿着阴极离心电镀缸的移动方向,依次设有上下料工位、镀镍工位、清洗工位、镀锡工位,所述镍阳极位于镀镍工位的上方,所述清洗管位于清洗工位的上方,所述锡阳极位于镀锡工位的上方,所述接水槽沿着阴极离心电镀缸的移动方向布置,并对应上下料工位、镀镍工位、清洗工位、镀锡工位分为a、b、c、d四个接水区。
进一步,所述离心电镀机包括多组电镀装置,每组电镀装置包括一个镍阳极、一个锡阳极、一个清洗管、一个阴极离心电镀缸和一个直线滑台,每相邻两组电镀装置共用一个接水槽,接水槽位于相邻两组电镀装置之间。
进一步,所述镍阳极、锡阳极和清洗管均吊装于一顶部支架上,每个镍阳极或锡阳极均对应设有一个接液盘,接液盘也吊装于所述顶部支架上,接液盘可水平摆动至镍阳极或锡阳极的下方,相邻两组电镀装置的接液盘通过共同的导流管导向下方的接水槽。
进一步,所述镍阳极、锡阳极和清洗管由各自对应的气缸驱动进行升降,各气缸均安装于所述顶部支架内。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明的镍阳极、锡阳极、清洗管以及接水槽在水平方向上的位置固定不动,只有阴极离心电镀缸沿水平方向直线移动,动作部件少,结构简单紧凑,故障率低,可靠性高;阴极离心电镀缸的直线运动在各个工位之间的行程很短,减少了空转时间,提高了生产效率;同一组电镀装置的各工位直线排列,占用空间紧凑,可以并排设置许多组电镀装置,成倍提高产能;镍阳极、锡阳极和清洗管均吊装于顶部支架上,各气缸均安装于顶部支架内,因此连接气缸的电线以及连接清洗管的水管都隐藏在顶部支架内,即可防止电线水管接触药水被腐蚀,又使整机的外观更加整洁美观。
附图说明
图1为本发明去掉主面罩后的主视结构示意图。
图2为图1中A-A向的剖视图。
图3为图1中B-B向的剖视图。
图4为本发明中各工位的对应位置关系及流程走向示意图。
图例说明:1、镍阳极;2、锡阳极;3、阴极离心电镀缸;4、清洗管;5、接水槽;6、气缸;7、顶部支架;8、直线滑台;9、排水口;10、接液盘;11、导流管;12、伺服电机。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明,应当指出,本发明的保护范围并不仅局限于下述实施例,在不脱离本发明原理的前提下,对本发明所作出的任何改进和润饰,均应视为本发明的保护范围。
本发明的用于微型电子元器件的离心电镀机,包括镍阳极1、锡阳极2、阴极离心电镀缸3、清洗管4和接水槽5,镍阳极1、锡阳极2、清洗管4以及接水槽5在水平方向上的位置固定不动,其中,镍阳极1、锡阳极2和清洗管4由各自对应的气缸6驱动进行升降。阴极离心电镀缸3安装于直线滑台8上可沿水平方向直线移动,沿着阴极离心电镀缸3的移动方向,依次设有上下料工位、镀镍工位、清洗工位、镀锡工位。其中,镍阳极1位于镀镍工位的上方,清洗管4位于清洗工位的上方,锡阳极2位于镀锡工位的上方。接水槽5沿着阴极离心电镀缸3的移动方向布置,并对应上下料工位、镀镍工位、清洗工位、镀锡工位分为a、b、c、d四个接水区。阴极离心电镀缸3上设有排水口9,在不同的工位,阴极离心电镀缸3内的药水或清洗水排向对应的接水区内。
应当指出的是,镍阳极1和锡阳极2上都集成有电镀药水管,电镀药水管与药水箱连接,当镍阳极1和锡阳极2下降到阴极离心电镀缸3内时,可以通过电镀药水管向阴极离心电镀缸3内注入相应的药水,镀镍或镀锡完成后,阴极离心电镀缸3内的药水排入接水槽5,接水槽5与药水箱相连,从而构成闭合的药水循环利用系统。由于药水循环利用系统属于现有技术,因此其某些部件未在图中作特别标示。另外,直线滑台8属于非常成熟的常规技术,阴极离心电镀缸3也属于现有技术,在此就不再赘述两者的具体结构,其中阴极离心电镀缸3的具体结构可以参照CN201420327087的专利申请文件。
本实施例的离心电镀机设有4组并排布置的电镀装置,每组电镀装置包括一个镍阳极1、一个锡阳极2、一个清洗管4、一个阴极离心电镀缸3和一个直线滑台8,每相邻两组电镀装置共用一个接水槽5,接水槽5位于相邻两组电镀装置之间。得益于本发明的这种并排布置结构,在实际应用中,一台离心电镀机也可以设置更多数量组的电镀装置,充分满足各种需求。
本实施例中,镍阳极1、锡阳极2和清洗管4均吊装于一顶部支架7上,各气缸6均安装于顶部支架7内,因此连接气缸6的电线以及连接清洗管4的水管都隐藏在顶部支架7内。每个镍阳极1或锡阳极2均对应设有一个接液盘10,接液盘10也吊装于顶部支架7上,接液盘10可水平摆动至镍阳极1或锡阳极2的下方,接液盘10的摆动可通过连接电机或气缸实现。相邻两组电镀装置的接液盘10通过共同的导流管11导向下方的接水槽5。当镍阳极1或锡阳极2从阴极离心电镀缸3内升上来时,镍阳极1或锡阳极2的表面会带有少量的药水,这时通过将接液盘10摆动至镍阳极1或锡阳极2的下方,即可接住从镍阳极1或锡阳极2表面滴下的药水,并通过导流管11导至接水槽5内,这样,即避免了药水落到下方的直线滑台8造成污染,又提高了药水的回收利用率。当镍阳极1或锡阳极2要再次下降进入阴极离心电镀缸3内时,再将接液盘10摆开即可。
本发明的工作过程如下(参见图4,图中虚线表示位置对应关系,箭头表示阴极离心电镀缸3在工位间的移动方向):
1、阴极离心电镀缸3处于上下料工位,阴极离心电镀缸3的排水口9对着接水槽5的a接水区,首先通过外接的喷枪对阴极离心电镀缸3内部进行喷水清洗,清洗后的水排入a接水区,清洗完成后往阴极离心电镀缸3内装入微型电子元器件;
2、阴极离心电镀缸3移动至镀镍工位,阴极离心电镀缸3的排水口9对着接水槽5的b接水区,镍阳极1下降进入阴极离心电镀缸3内并注入镀镍药水,阴极离心电镀缸3在伺服电机12的驱动下高速旋转,开始进行镀镍,镀镍完成后,阴极离心电镀缸3停止旋转,镀镍药水排入b接水区,镍阳极1则上升至原位置,接液盘10摆动至镍阳极1的下方,接住镍阳极1表面滴下的镀镍药水;
3、阴极离心电镀缸3移动至清洗工位,阴极离心电镀缸3的排水口9对着接水槽5的c接水区,清洗管4下降进入阴极离心电镀缸3内进行喷水清洗,清洗完成后,阴极离心电镀缸3内的污水排入c接水区,清洗管4则上升至原位置;
4、阴极离心电镀缸3移动至镀锡工位,阴极离心电镀缸3的排水口9对着接水槽5的d接水区,锡阳极2下降进入阴极离心电镀缸3内并注入镀锡药水,阴极离心电镀缸3在伺服电机12的驱动下高速旋转,开始进行镀锡,镀锡完成后,阴极离心电镀缸3停止旋转,镀锡药水排入d接水区,锡阳极2则上升至原位置,接液盘10摆动至锡阳极2的下方,接住锡阳极2表面滴下的镀锡药水;
5、阴极离心电镀缸3再次回到上下料工位,将完成电镀的微型电子元器件从阴极离心电镀缸3取出,至此,微型电子元器件的整个电镀工艺完成。

Claims (4)

1.一种用于微型电子元器件的离心电镀机,包括镍阳极、锡阳极、阴极离心电镀缸、清洗管和接水槽,其特征在于:所述镍阳极、锡阳极、清洗管以及接水槽在水平方向上的位置固定不动,所述阴极离心电镀缸安装于直线滑台上可沿水平方向直线移动,沿着阴极离心电镀缸的移动方向,依次设有上下料工位、镀镍工位、清洗工位、镀锡工位,所述镍阳极位于镀镍工位的上方,所述清洗管位于清洗工位的上方,所述锡阳极位于镀锡工位的上方,所述接水槽沿着阴极离心电镀缸的移动方向布置,并对应上下料工位、镀镍工位、清洗工位、镀锡工位分为a、b、c、d四个接水区,镍阳极、锡阳极和清洗管由各自对应的气缸驱动进行升降,阴极离心电镀缸上设有排水口,在不同的工位,阴极离心电镀缸内的药水或清洗水排向对应的接水区内;阴极离心电镀缸移动至镀镍工位时,阴极离心电镀缸的排水口对着接水槽的b接水区,镍阳极下降进入阴极离心电镀缸内并注入镀镍药水;阴极离心电镀缸移动至清洗工位时,阴极离心电镀缸的排水口对着接水槽的c接水区,清洗管下降进入阴极离心电镀缸内进行喷水清洗;阴极离心电镀缸移动至镀锡工位时,阴极离心电镀缸的排水口对着接水槽的d接水区,锡阳极下降进入阴极离心电镀缸内并注入镀锡药水。
2.根据权利要求1所述的用于微型电子元器件的离心电镀机,其特征在于:包括多组电镀装置,每组电镀装置包括一个镍阳极、一个锡阳极、一个清洗管、一个阴极离心电镀缸和一个直线滑台,每相邻两组电镀装置共用一个接水槽,接水槽位于相邻两组电镀装置之间。
3.根据权利要求2所述的用于微型电子元器件的离心电镀机,其特征在于:所述镍阳极、锡阳极和清洗管均吊装于一顶部支架上,每个镍阳极或锡阳极均对应设有一个接液盘,接液盘也吊装于所述顶部支架上,接液盘可水平摆动至镍阳极或锡阳极的下方,相邻两组电镀装置的接液盘通过共同的导流管导向下方的接水槽。
4.根据权利要求3所述的用于微型电子元器件的离心电镀机,其特征在于:所述镍阳极、锡阳极和清洗管由各自对应的气缸驱动进行升降,各气缸均安装于所述顶部支架内。
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