CN111472031B - 电镀装置以及利用其制造模仁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电镀装置，其包括槽体、第一阴极、第一阳极、第二阴极以及第二阳极。槽体用于储存电解液。第一阴极与第一阳极设置于槽体中，其中第一阴极用于放置待镀工件。第二阴极与第二阳极设置于槽体中，其中第二阴极用于放置吸附工件，且第二阴极与第一阴极之间的距离为20～30厘米。当电镀装置用以进行电镀制程时，第一阴极与第一阳极被施加的电流密度为1.0～1.5安培/平方分米，且第二阴极与第二阳极被施加的电流为0.3～1.2安培。本发明另提供一种利用上述的电镀装置制造模仁的方法。本发明的电镀装置以及利用其制造模仁的方法可防止模仁基材的加工表面包括有杂质而开裂，借此可避免模仁的制造成本增加。

Description

电镀装置以及利用其制造模仁的方法

技术领域

本发明关于一种电镀装置以及利用其制造模仁的方法，且特别是关于一种电镀装置以及利用其制造导光板模仁的方法。

背景技术

导光板的制作方法一般为利用模仁以射出成型的方式来形成；然而，上述的模仁在制造过程中进行微结构加工时易发生开裂或膜层脱落的情况。此是因用于形成模仁基材的电镀装置中储存的电解液包括有杂质离子，若此杂质离子在电镀过程时于阴极处还原而作为模仁基材的一部分材料，则当模仁基材在进行微结构加工制程以形成模仁时，会因其的加工表面包括有杂质而产生开裂等损坏状况。为解决此问题，此模仁基材需送回电镀装置中以进行再一次的电镀制程，借此将增加模仁的制造成本。

发明内容

本发明提供一种电镀装置以及一种利用其制造模仁的方法，利用此电镀装置的该方法可防止模仁基材的加工表面包括有杂质而开裂，借此可避免模仁的制造成本增加。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。

为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种电镀装置，其包括槽体、第一阴极、第一阳极、第二阴极以及第二阳极。槽体用于储存电解液。第一阴极与第一阳极设置于槽体中，其中第一阴极用于放置待镀工件。第二阴极与第二阳极设置于槽体中，其中第二阴极用于放置吸附工件，且第二阴极与第一阴极之间的距离为20～30厘米。当本发明的电镀装置用以进行电镀制程时，第一阴极与第一阳极被施加的电流密度为1.0～1.5安培/平方分米，且第二阴极与第二阳极被施加的电流为0.3～1.2安培。

为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种模仁的制造方法，其包括以下步骤。首先，提供待镀工件。接着，利用上述的电镀装置进行电镀制程，以在待镀工件上形成电镀金属材料层。最后，在电镀金属材料层的表面上形成微结构。

基于上述，本发明的电镀装置在槽体中设置有邻近第一阴极的第二阴极，且设计第二阴极与第一阴极之间具有的最佳距离范围以及施加给第二阴极的最佳电流范围，因此，在使设置于第一阴极处的待镀工件进行电镀制程时，第二阴极可吸附欲流至第一阴极的杂质离子。因此，上述电镀金属材料层后续在进行微结构加工制程以形成模仁时，可防止因电镀金属材料层的加工表面包括有杂质而开裂，借此可使形成的模仁具有良好的品质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的一实施例的电镀装置的俯视示意图。

图2A至图2D是本发明的一实施例的模仁的制造方法的流程示意图。

附图标记列表

10:电镀装置

100:槽体

110:第一整流器

120:第二整流器

200:待镀工件

202:待镀面

210:电镀金属层

210a、210b:电镀金属材料层

212:微结构

300:第一镀覆金属件

400:吸附工件

500:第二镀覆金属件

1000:模仁

A1:第一阳极

A2:第二阳极

C1:第一阴极

C2:第二阴极。

具体实施方式

将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。本发明也可以各种不同的形式体现，而不应限于本文中所述的实施例。附图中的层与区域的厚度会为了清楚起见而放大。相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件，以下段落将不再一一赘述。另外，实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1是本发明的一实施例的电镀装置的俯视示意图。

请参照图1，本实施例的电镀装置10包括槽体100、第一阴极C1、第一阳极A1、第二阴极C2、第二阳极A2、第一整流器110以及第二整流器120。本实施例的电镀装置10用于制作模仁，特别是用于制作导光板模仁。举例而言，本实施例的电镀装置10可对待镀工件200进行电镀，之后例如利用移动单元(未示出)将经电镀后的待镀工件200移出，并接着可移入另一未经电镀的待镀工件，但本发明并不局限于此。

槽体100例如用以储存电解液，其中电解液依据欲在待镀工件200上镀层的材料需求而有所不同。举例而言，电解液可包括主盐、导电盐、缓冲剂以及溶剂等，其中主盐用于提供镀覆金属离子，导电盐用于提高导电度，且缓冲剂用于避免电解液的pH值剧烈地变化而影响电镀效率。本实施例的电解液包括的主盐例如为磷化镍，但本发明并不局限于此。

第一阴极C1与第一阳极A1例如设置于槽体100中。在一些实施例中，第一阴极C1用于放置待镀工件200，且第一阳极A1用于放置欲提供镀覆金属离子至待镀工件200上的第一镀覆金属件300。待镀工件200的待镀面例如面对第一镀覆金属件300，以在后续进行电镀制程后在待镀面上形成电镀金属材料层(未示出)。在一些实施例中，第一镀覆金属件300为板状的金属电极且包括镍，但本发明并不局限于此。

在进行电镀制程时，第一阴极C1与第一阳极A1被施予外加电源，而设置于第一阴极C1的待镀工件200将聚集带负电的电子，因此，带正电的镀覆金属离子(来自于第一镀覆金属件以及电解液)会被带负电荷的电子吸引而经由电解液流至待镀工件200的待镀面。当镀覆金属离子抵达待镀工件200的待镀面时将与电子结合而还原成金属原子，且经一段时间后在待镀工件200的待镀面上形成电镀金属材料层。

第二阴极C2与第二阳极A2亦例如设置于槽体100中。在一些实施例中，第二阴极C2用于放置吸附工件400，且第二阳极A2用于放置第二镀覆金属件500。吸附工件400的材料例如包括金属，举例而言，吸附工件400的材料包括不锈钢。在一些实施例中，吸附工件400的表面为粗糙面，借此以在待镀工件200经电镀制程时有效地吸附杂质离子(即，不欲在待镀工件200的待镀面镀上的金属或有机物)，避免杂质离子在待镀工件200的待镀面上还原而使形成的电镀金属材料层包括有杂质。第二镀覆金属件500亦例如为板状的金属电极，其例如与第一镀覆金属件300包括相同的材料，但本发明并不局限于此。

如上所述，第二阴极C2是用于避免杂质离子在第一阴极C1处还原，因此，第二阴极C2需配置以邻近第一阴极C1。然而，若第二阴极C2过于靠近第一阴极C1，其将会改变第一阴极C1与第一阳极A1之间的电场，而降低镀覆金属离子在待镀工件200的待镀面上的电镀效率。基于此，第二阴极C2与第一阴极C1之间需具有适当的距离。对此，在本实施例中，电镀装置10可更配置以包括有第一承载单元(未示出)以及第二承载单元(未示出)。第一承载单元以及第二承载单元例如各自包括呈圆管状的承载单元本体(未示出)以及多个悬吊件(未示出)，其中多个悬吊件与承载单元本体连接。第一承载单元以及第二承载单元具有的承载单元本体例如悬挂于槽体100的两侧，且彼此分隔并平行地配置，其中第一承载单元具有的多个悬吊件可用于分别悬吊第一阴极C1与第二阴极C2，且第二承载单元具有的多个悬吊件可用于分别悬吊第一阳极A1与第二阳极A2。基于此，第二阴极C2与第二阳极A2组成的电极组与第一阴极C1与第一阳极A1组成的电极组可彼此面对，且上述两电极组之间的距离可借由改变悬吊件的位置来调整。

在本实施例中，第二阴极C2与第一阴极C1之间的距离为20厘米～30厘米。当第二阴极C2与第一阴极C1之间具有上述的距离时，设置于第二阴极C2处的吸附工件400可在电镀制程时有效地吸附欲流至第一阴极C1的杂质离子，且可避免影响第一阴极C1与第一阳极A1之间的电场。另外，第二阳极A2与第一阳极A1之间的距离亦可例如为20厘米～30厘米，但本发明并不局限于此。

第一整流器110例如与第一阴极C1以及第一阳极A1连接，以用于在进行电镀制程时提供电流，借此使第一阴极C1带有负电且使第一阳极A1带有正电。第二整流器120则例如与第二阴极C2以及第二阳极A2连接，以用于在进行电镀制程时提供电流，借此使第二阴极C2带有负电且使第二阳极A2带有正电。在进行电镀制程时，第一整流器110施加至第一阴极C1与第一阳极A1的电流密度例如为1.0～1.5安培/平方分米，以使待镀工件200具有良好的电镀效率。另外，第二整流器120亦在进行电镀制程时将电流施加至第二阴极C2与第二阳极A2。如上所述，第二阴极C2是用于避免杂质离子在第一阴极C1处还原，因此，第二整流器120施加至第二阴极C2与第二阳极A2的电流大小会影响吸附工件400吸附杂质离子的效率。当第二整流器120施加至第二阴极C2与第二阳极A2的电流越大时，吸附工件400可吸附越多的杂质离子。然而，第二整流器120施加至第二阴极C2与第二阳极A2的电流不宜过大，否则将改变第一阴极C1与第一阳极A1之间的电场，而降低镀覆金属离子在待镀工件200的待镀面上的电镀效率。基于此，在本实施例中，第二整流器120施加至第二阴极C2与第二阳极A2的电流为0.3～1.2安培。当第二整流器120施加至第二阴极C2与第二阳极A2的电流处于上述的范围时，设置于第二阴极C2处的吸附工件400可在电镀制程时有效地吸附欲流至第一阴极C1的杂质离子，且可避免影响第一阴极C1与第一阳极A1之间的电场。

另外，本实施例的电镀装置10可更包括搅拌件(未示出)、温度控制器(未示出)以及过滤器(未示出)等构件，但本发明并不局限于此。搅拌件可例如设置于槽体100中，其用于搅拌电解液以用于增加电镀效率。温度控制器可例如与槽体100连接，其用于使电解液的温度恒定、提高或降低，以用于增加电镀效率。过滤器可例如与槽体100连接，其用于去除电解液中的杂质，以避免电镀效率降低。

基于上述，本实施例的电镀装置在槽体中设置有邻近第一阴极的第二阴极，且设计第二阴极与第一阴极之间具有的最佳距离范围以及施加给第二阴极的最佳电流范围，因此，在使设置于第一阴极处的待镀工件进行电镀制程以制作模仁时，第二阴极可吸附欲流至第一阴极的杂质离子，借此可避免杂质离子在待镀工件的待镀面上还原而使形成的电镀金属材料层包括有杂质。因此，上述电镀金属材料层后续在进行微结构加工制程以形成模仁时，可防止因电镀金属材料层的加工表面包括有杂质而开裂，借此可使形成的模仁具有良好的品质。

图2A至图2D是本发明的一实施例的模仁的制造方法的流程示意图。

请参照图2A，提供待镀工件200。待镀工件200的材料可例如为金属材料。在本实施例中，待镀工件200的材料包括不锈钢。待镀工件200例如具有待镀面202，当进行后续的制程时，可在待镀工件200的待镀面202上形成所欲的电镀金属层。

接着，请参照图2B，利用电镀装置10进行电镀制程，以在待镀工件200上形成电镀金属材料层210a。电镀装置10具有的构件、相关参数及其功能已详述于前述实施例，于此不再赘述。在本实施例中，待镀工件200设置于电镀装置10的第一阴极C1处，以在进行电镀制程接收欲镀上的镀覆金属离子，且第一镀覆金属件300设置于电镀装置10的第一阳极A1处，以用于提供此镀覆金属离子。在本实施例中，镀覆金属离子为镍离子。当电镀装置10的第一阴极C1与第一阳极A1被施予外加电源时，待镀工件200聚集带负电的电子，因此，带正电的镀覆金属离子会被带负电荷的电子吸引而流至待镀工件200的待镀面202。当镀覆金属离子抵达待镀工件200的待镀面202时将与电子结合而还原成金属原子，且在待镀工件200的待镀面202上形成电镀金属材料层210a。在本实施例中，由于第一镀覆金属件300与电解液提供的镀覆金属离子为镍离子，因此电镀金属材料层210a为镍层。

接着，请参照图2C，对电镀金属材料层210a进行研磨制程。在本实施例中，可提供研磨工具，且让研磨工具与电镀金属材料层210a彼此之间进行相对运动并移除部分的电镀金属材料层210a(部分的待镀工件200也可被移除)，而使电镀金属材料层210a的表面平坦化而降低电镀金属材料层210a的表面粗糙度，以利进行后续的微结构加工制程。之后，可清洗经研磨制程后的电镀金属材料层210b。至此，形成表面粗糙度经降低的电镀金属材料层210b。

接着，请参照图2D，在电镀金属材料层210b的表面上形成微结构212，以形成电镀金属层210。在本实施例中，在电镀金属材料层210b的表面上形成微结构212的方法可利用雕刻、激光或微影蚀刻等方法进行微结构加工制程，以使电镀金属层210远离待镀工件200的表面具有微结构212。

至此，完成模仁1000的制作。在本实施例中，模仁1000为导光板模仁。

基于上述，本实施例的模仁的制造方法利用前述实施例的电镀装置在待镀工件上形成所欲镀上的电镀金属材料层，由于前述实施例的电镀装置在槽体中设置有邻近第一阴极的第二阴极，且设计第二阴极与第一阴极之间具有的最佳距离范围以及施加给第二阴极的最佳电流范围，因此，在使设置于第一阴极处的待镀工件进行电镀制程以制作模仁时，第二阴极可吸附欲流至第一阴极的杂质离子，借此可避免杂质离子在待镀工件的待镀面上还原而使形成的电镀金属材料层包括有杂质。因此，上述电镀金属材料层后续在进行微结构加工制程以形成模仁时，可防止因电镀金属材料层的加工表面包括有杂质而开裂，借此可使形成的模仁具有良好的品质。此外，本实施例的模仁的制造方法可不需使电镀金属材料层因开裂等损坏情况而再次送回电镀装置中以重新进行电镀制程，借此可避免模仁的制造成本增加。

以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即凡是依照本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达到本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (10)

1.一种电镀装置，其特征在于，所述电镀装置包括槽体、第一阴极与第一阳极以及第二阴极与第二阳极，其中

所述槽体用于储存电解液；

所述第一阴极与第一阳极设置于所述槽体中，其中所述第一阴极用于放置待镀工件；

所述第二阴极与第二阳极设置于所述槽体中，其中所述第二阴极用于放置吸附工件，且所述第二阴极与所述第一阴极之间的距离为20～30厘米，所述吸附工件用于吸附金属杂质，

其中，所述第一阴极与所述第一阳极组成的电极组以及所述第二阴极与所述第二阳极组成的电极组相互分开，所述待镀工件与所述吸附工件为不锈钢，所述电镀装置用以进行电镀制程时，所述第一阴极与所述第一阳极被施加的电流密度为1.0～1.5安培/平方分米，且所述第二阴极与所述第二阳极被施加的电流为0.3～1.2安培。

2.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述吸附工件的表面为粗糙面。

3.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述第一阳极用于放置第一镀覆金属件，所述第二阳极用于放置第二镀覆金属件，且所述第一镀覆金属件与所述第二镀覆金属件极包括相同的材料。

4.根据权利要求3所述的电镀装置，其特征在于，所述第一镀覆金属件与所述第二镀覆金属件包括镍。

5.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述电解液包括磷化镍。

6.根据权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述电镀装置还包括第一整流器与第二整流器，所述第一整流器与所述第一阴极以及所述第一阳极连接，且所述第二整流器与所述第二阴极以及所述第二阳极连接。

7.一种模仁的制造方法，其特征在于，所述模仁的制造方法包括：

提供待镀工件；

利用根据权利要求1所述的电镀装置进行所述电镀制程，以在所述待镀工件上形成电镀金属材料层；以及

在所述电镀金属材料层的表面上形成微结构。

8.根据权利要求7所述的模仁的制造方法，其特征在于，所述模仁包括导光板模仁。

9.根据权利要求7所述的模仁的制造方法，其特征在于，在所述电镀金属材料层的表面上形成所述微结构之前，还包括对所述电镀金属材料层进行研磨制程。

10.根据权利要求7所述的模仁的制造方法，其特征在于，所述电镀金属材料层包括镍。

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