CN112760700B - 用于脉冲电镀的电镀装置 - Google Patents

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    • C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current

Abstract

本发明提供一种用于脉冲电镀的电镀装置，其包括电极组，所述电极组包括阳极，以及靠近阳极设置的阀金属电极，所述阀金属电极设有镂空区域，所述阳极与所述阀金属电极导电连接。本发明于电镀阳极的阳极的周边靠近阳极之处设置阀金属电极，于脉冲电镀中，处于反向电流时，阀金属电极的作用下，处于电镀阴极的电路板上的镀层的大电流区的较厚的电镀层被部分蚀刻，从而使得电路板上镀层整体都较为均匀，保证后续蚀刻流程线路的精度。反向脉冲电流作用于电镀槽时，直接面对电路板的阀金属即为阴极吸引了绝大部分的电流，从而非常有效地阻挡反向电流对阀金属后面的贵金属氧化物涂层电极的损伤，有效地延长贵金属氧化物涂层使用寿命。

Description

用于脉冲电镀的电镀装置
技术领域
本发明涉及电路板领域，尤其涉及一种用于脉冲电镀的电镀装置。
背景技术
电路板从单层发展到双面、多层和挠性，并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展，不断缩小体积、减轻成本、提高性能，使得电路板在未来电子设备地发展工程中，仍然保持强大的生命力。
电路板的层间导通孔以及表面线路的形成都是通过基板表面沉铜、电镀、显影、蚀刻等工艺完成。
现有的工艺通常为化学镀和电镀来完成，对于高精度、高密度和高可靠性的电路板来说，现有的工艺会采用脉冲电镀来完成。但是脉冲电镀过程中，要想达到电路板表面较为均匀的镀层时，会采用短时间大电流的反向电流对正向电流电镀时的大电流区的镀层进行部分咬蚀以达到均匀的镀层，而在采用脉冲电镀时，反向电流会使阳极表面的涂层失效，从而造成阳极的寿命大幅度下降，需频繁更换阳极，生产成本上升。
发明内容
本技术方案实施例的目的在于提供一种降低阳极更换频率、降低生产成本同时能保证电路板表面镀层均匀的用于脉冲电镀的电镀装置。
本发明提供的技术方案为：一种用于脉冲电镀的电镀装置，其包括电极组，所述电极组包括阳极，以及靠近阳极设置的阀金属电极，所述阀金属电极设有镂空区域，所述阳极与所述阀金属电极导电连接。
进一步的，所述阀金属电极呈包围状围住所述阳极。
进一步的，所述阀金属电极包括主板以及从主板边缘弯折围绕在所述主板周边的副板，所述主板和副板上都设有镂空区域，所述主板位于所述阳极的正面，所述副板包绕所述样阳极的周边。
进一步的，所述阀金属电极的材料为钛、锆、钽中的一种。
进一步的，所述阀金属电极上的镂空区域呈方格网状、或菱形网状、或圆孔网状。
进一步的，所述阀金属电极与所述阳极平行设置。
进一步的，还包括导电杆，所述导电杆与阀金属电极、阳极之间为数个螺钉导电连接，外部电源通过阳极连接。
本发明于电镀阳极的周边靠近阳极之处设置阀金属电极，于脉冲电镀中，整体电镀液处于反向电流时，此时阀金属电极起阴极作用，此时电路板处于阳极状态，反向的瞬间电流将电路板的大电流区的偏厚的电镀层被部分蚀刻，从而电路板上镀层整体厚度均匀，保证后续蚀刻流程线路的精度。同时，整个电镀液处于反向电流时，阀金属电极起阴极作用，吸引绝大部分的电流，位于阀金属电极后的阳极吸引的电流极小，大幅度减少阳极涂层氧化物的还原溶解，从而保护阳极不受损坏，提高阳极的使用寿命，降低阳极的更换频率。
附图说明
为了更清楚地说明本技术方案的技术方案，下面将对实施方式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方式，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的附图。
图1是本发明实施例提供的用于脉冲电镀的电镀装置的侧面结构示意图。
图2是本发明实施例提供的用于脉冲电镀的电镀装置阀金属电极的正视图。
图3是本发明实施例提供的用于脉冲电镀的电镀装置的另一实施例的阀金属电极的正视图。
图4是本发明实施例提供的用于脉冲电镀的电镀装置另一实施例的侧面结构示意图。
图5是本发明实施例提供的用于脉冲电镀的电镀装置于脉冲电镀时施加反向电流时电力线的方向示意图。
具体实施方式
下面将结合本技术方案实施例中的附图，对本技术方案实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术方案一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅1和图2，一种用于脉冲电镀的电镀装置设有电极组100，电极组100包括阳极10以及靠近阳极10设置的阀金属电极20。所述阀金属电极20设有镂空区域22，所述阳极10与所述阀金属电极20导电连接。
本实施例中，阳极10、阀金属电极20之间用导电螺杆30固定。具体的，数个导电螺杆30依次穿过阳极10、阀金属电极20然后用螺母旋紧。通过导电螺杆、螺母将阳极和阀金属电极锁紧。
高精度、高密度和高可靠性的电路板的制作，电镀时的镀层均匀性影响线路的均匀性，孔内的电导通性。脉冲电镀制程下，整体电镀液处于反向电流时，此时阀金属电极起阴极作用，此时电路板处于阳极状态，反向的瞬间电流将电路板的大电流区的偏厚的电镀层被部分蚀刻，从而电路板上镀层整体厚度均匀，以利后续的制程。
使用中，电镀装置作为整体进入电镀液中，阀金属电极与待电镀的电路板或者基板相对。阳极可以是平板状，也是可以网状、带状、管状等。本实施例中，阳极为平板状。
经过现场制程证明，于阳极的附近设置阀金属电极对电镀时间、电流大小、电镀温度、阳极的电力线的分布、导电性能以及电镀液的浓度均不产生影响。因此，阀金属电极的设置，无需对电镀制程的参数进行调整与改进。
请继续参阅图4，在另一实施例中，用于脉冲电镀的电镀装置还包括导电杆40，所述导电杆40与阀金属电极20、阳极10之间为数个螺钉导电连接，外部电源通过阳极10连接。由于阀金属电极20与阳极10通过导电杆40可拆卸的连接，即可方便的进行拆卸及时更换。
请参阅图4，所述阀金属电极20呈包围状围住所述阳极10。
具体的，请参阅图3和图4，所述阀金属电极20包括主板23以及围绕在所述主板23周边的副板24，所述主板23和副板24上都设有镂空区域，所述主板23位于所述阳极10的正面，所述副板24包绕所述阳极10的周边。参阅图示5，电镀阴极50、阀金属电极20相对设置，图中电力线的方向为脉冲电镀接入反向电流时电力线的分布，其中箭头代表电流的走向，由图中可以看出，反向电流时，包绕的阀金属电极20的副板24能够吸引反向电流，使得整个阀金属电极的电流吸收效率达99％。
本实施例中，所述阀金属电极10的材料为钛、锆、钽中的一种。在此，阀金属电极的表面无需额外进行金属氧化物涂覆。脉冲电镀正向电流时，阀金属电极不导电，反向电流时，阀金属电极起可导电阴极作用。反向电流时，阀金属电极吸引大部分的电流，保护后面的不溶阳极寿命大幅度提高。
本实施例中，所述阀金属电极20上的镂空区域22呈菱形网状。另一实施例中，所述阀金属电极上的镂空区域呈方格网状。镂空区域的设置方便电镀液的流动。
所述阀金属电极20与所述阳极10平行设置。
需要进一步说明的是：脉冲电镀中，处于反向电流时，阀金属电极表面会被电镀一层铜，于后续再次施加正向电流时，阀金属电极表面的铜会被溶解，当铜层完全溶解时，阀金属电极表面不再发生反应。于再次施加反向电流时，阀金属电极表面会被再次电镀一层铜，如此循环。
本发明于电镀阳极的周边靠近阳极之处设置阀金属电极，于脉冲电镀中，整体电镀液处于反向电流时，此时阀金属电极起阴极作用，此时电路板处于阳极状态，反向的瞬间电流将电路板的大电流区的偏厚的电镀层被部分蚀刻，从而电路板上镀层整体厚度均匀，保证后续蚀刻流程线路的精度。同时，整个电镀液处于反向电流时，阀金属电极起阴极作用，吸引绝大部分的电流，位于阀金属电极后的阳极吸引的电流极小，大幅度减少阳极涂层氧化物的还原溶解，从而保护阳极不受损坏，提高阳极的使用寿命，降低阳极的更换频率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种用于脉冲电镀的电镀装置，其特征在于，包括电极组，所述电极组包括阳极、以及靠近阳极设置的阀金属电极，所述阀金属电极设有镂空区域，所述阳极与所述阀金属电极导电连接。
2.如权利要求1所述的用于脉冲电镀的电镀装置，其特征在于，所述阀金属电极呈包围状围住所述阳极。
3.如权利要求2所述的用于脉冲电镀的电镀装置，其特征在于，所述阀金属电极包括主板以及从主板边缘弯折围绕在所述主板周边的副板，所述主板和副板上都设有镂空区域，所述主板位于所述阳极的正面，所述副板包绕所述阳极。
4.如权利要求1所述的用于脉冲电镀的电镀装置，其特征在于，所述阀金属电极的材料为钛、锆、钽中的一种。
5.如权利要求1所述的用于脉冲电镀的电镀装置，其特征在于，所述阀金属电极上的镂空区域呈方格网状、或菱形网状、或圆孔网状。
6.如权利要求1所述的用于脉冲电镀的电镀装置，其特征在于，所述阀金属电极与所述阳极平行设置。
7.如权利要求1所述的用于脉冲电镀的电镀装置，其特征在于，还包括导电杆，所述导电杆与阀金属电极、阳极之间通过数个螺钉导电连接，外部电源通过阳极连接。
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