CN115474346A - 一种电镀设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电镀设备，其包括：电镀槽体、喷管、泵浦、阳极板、阴极、位置感应器以及整流器，其中，邻近阴极设置有位置感应器，以用于获得阴极在电镀槽体中的位置，每个电镀槽体设置为共阳极不共阴极，整流器的输出波形为梯形波或脉冲矩形波，整流器通过控制阴极的电位变化来控制电镀波形输出，并且基于位置感应器感应的阴极位置来触发调整整流器的电流大小；并且其中，根据受镀图形及电镀线速确定梯形波上升或下降斜率、或者脉冲矩形波的高低电位的宽度比。本发明可以通过位置感应器触发调整整流器的电流大小，阴极移动速度，喷流频率等因子使得受镀图形上的电镀金属均匀分布，极大降低了边缘效应以及图形分布对电镀均匀性的影响。
Description
技术领域
本发明涉及电路板技术领域，尤其涉及一种电镀设备。
背景技术
随着高密度的载板或PCB需求不断增加，对高精细线路，线宽/间距50/50um、35/35um、15/15um、8/8um等线宽要求已经逐渐形成趋势，现有的图形电镀铜厚差异为8-10um。在相同线宽、间距50um要求下不同位置的线宽差异会达到10-15um。为降低线路面铜差异，电镀的铜厚均匀性的要求，从初期的极差(板面最大-最小)10um要求逐步变更为8um、6um。其中载板产品要求达到1um。为满足产品更高需求.需求对电镀设备进行深入研究改善铜厚的均匀性.
针对以上传统的垂直龙门电镀线设备，搭配可溶性阳极在铜厚均匀性上存在固有的不同飞靶槽别，不同阳极类型的固有缺陷已经无法满足PCB产品的需求，垂直连续电镀线成为新型的主流设备。
在常规垂直连续电镀铜槽不溶性阳极的阴极及阳极的设计方式中，不溶性阳极铜槽电镀过程中，在载板的两面分别设定不溶性阳极。在电镀过程中阳极与载板图形之间正负离子的运动路过程中，在阴极载板的边缘和尖端电力线会比较集中(如图1所示的电力线示意路线)，也就是在边缘，棱角和尖端处电流密度较大这种电力线密集镀铜过厚的现象，称之为尖端效应或边缘效应，从而会面临中间稀疏两段密集的状况。且在载板边缘因为局部边缘效应造成板面出现中间偏薄、四周偏厚状况。
为了解决此类因尖端及边缘效应带来的铜厚分布状况，一般会用到如下两种方法及方面进行优化：
1.阴极保护法：比如电镀零件的边缘部位采用铜丝消耗部分电流。
2.屏蔽法：比如电镀时尖角部位采用绝缘体遮挡，对阳极及阴极的尖角进行绝缘体的遮挡。
但目前上述两种设计方式，仍然难以满足对铜厚均匀度的更高需求，亟需对上述两种设计方式进行优化。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种电镀设备，本发明可以通过位置感应器触发调整整流器的电流大小，阴极移动速度，喷流频率等因子使得受镀图形上的电镀金属均匀分布，极大降低了边缘效应以及图形分布对电镀均匀性的影响。
为达到上述目的，本发明的技术方案提供了一种电镀设备，其包括：电镀槽体、喷管、泵浦、阳极板、阴极、位置感应器以及整流器，其中，邻近所述阴极设置有所述位置感应器，以用于获得所述阴极在电镀槽体中的位置，每个电镀槽体设置为共阳极不共阴极，所述整流器的输出波形为梯形波或脉冲矩形波，所述整流器通过控制所述阴极的电位变化来控制电镀波形输出，并且基于位置感应器感应的阴极位置来触发调整所述整流器的电流大小；并且其中，根据受镀图形及电镀线速来确定梯形波上升或下降斜率、或者脉冲矩形波的高低电位的宽度比。
在进一步的技术方案中，所述阳极板表面设置有绝缘网格板，以对所述阳极板进行局部遮蔽。
在进一步的技术方案中，根据电镀要求设置不同的阳极板的排列及连接方式，所述阳极板为钛板，阳极板间距与阳极板宽度比例为50％-20％。
在进一步的技术方案中，所述电镀设备包括多个电镀槽体，在不同电镀槽体里的阴极是相互独立的，同一电镀槽体里的阴极导电轨数量为四轨。
在进一步的技术方案中，所述电镀设备包括多个电镀槽体，在不同电镀槽体里的阴极是相互独立的，同一电镀槽体里的阴极导电轨数量为三轨或者两轨。
在进一步的技术方案中，所述电镀设备包括多个电镀槽体，在不同电镀槽体里的阴极是相互独立的，同一电镀槽体里的阴极导电轨数量为单轨。
在进一步的技术方案中，所述阴极上的位置感应器的设置方式包括以下几种：1，7，13，19，25，……；1，5，9，13，17，21，25，……；1，4，7，10，13，16，19，22，25，……。
在进一步的技术方案中，同一个电镀槽体里的阳极板全部互连或部分互联，并共用一台或两台整流器。
在进一步的技术方案中，所述阳极板的四个直角进行圆角或切角处理。
附图说明
图1是PCB板面的尖端效应的俯视图；
图2-图4是本发明的阳极板序列和波形示意图；
图5是本发明的电镀槽体的侧视图；
图6是本发明的电镀槽体的主视图。
图中序号：1-位置感应器；2-梯形波；3-阳极；4-阳极之间间距；5-阳极板宽度；6-梯形波高；7-梯形波上升斜率；8-梯形波下降斜率；10-阴极导电轨；11-喷流管；12-喷嘴；13-液面。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
本发明提供一种电镀设备，如图5所示，其包括电镀槽体、喷管12、泵浦、阳极3、阴极、位置感应器1及整流器，在阳极表面设置有绝缘网格板，其中，所述绝缘网格板对所述阳极进行局部遮蔽，以使得所述阳极产生的电力线被所述绝缘网格板遮挡后形成局部遮蔽。在本发明的电镀设备中，阳极整流器的波形为不同规格的梯形波或脉冲矩形波，完全不同以前电镀整流器所使用矩形波；本发明的电镀设备的阳极板的排列，阳极板之间的间距以及阳极板连接有多个形式，根据不同的电镀要求设置不同的阳极排列及连接方式；本发明的电镀设备的阴极与传统的电镀设备也有区别，阴极在不同的电镀槽里是相对独立的，在同一电镀槽里也可以保持相对独立，可以双轨或三轨等，以确保整流器电流波形在不同的电镀槽以及同一槽里电镀的变化；传统的电流波形在同一槽里是相同的矩形波，不同槽的矩形波大小可以不一样。该波形可以通过位置感应器触发调整梯形波整流器电流大小，阴极移动速度，喷流频率等因子使得受镀图形上的电镀金属均匀分布，极大降低了边缘效应以及图形分布对电镀均匀性的影响。
在本发明中，阳极可以为钛板，绝缘网格板有多种设计，网格可以为矩形、圆形，不同的位置大小也不一样，以使得绝大部分电力线直接作用于待镀图形电镀板，同时绝缘网格板可根据不同的电镀要求自由更换。
在本发明中，阳极板间距与阳极板宽度比例50％-20％，根据不同的喷嘴和喷管之间的间距选择不同的比例。
在本发明中，阳极整流的波形是梯形波或脉冲矩形波，波形的高度，也就是整流机电流的大小因不同的产品要求而定
如图2-4所示，本发明的梯形波上升或下降斜率根据受镀图形及电镀线速确定；对于脉冲矩形波来说，主要是高低电位的宽度比。
在本发明中，关于整流机的连接方式，每个阳极可以有一个单独整流机，阴极可以分为单轨，双轨，三轨等，例如，参见图5，其示出了导电轨为四轨的情形。整流机输出波形可以梯形波或者脉冲矩形波。可替换地，每个槽里的阳极全部互连或部分互联，共用一台或两台整流机，阴极可以为单轨，双轨，三轨，不同槽里的阴机全部不互连，整流机输出波形可以梯形波或者脉冲矩形波。
在本发明中，阴极上的位置感应器可以有不同的排列方式，例如：1，7，13，19，25，……；1，5，9，13，17，21，25，……；1，4，7，10，13，16，19，22，25，……。参见图6，其示出了其中一种排列方式。
在本发明的技术方案中，提供了一种电镀设备，其包括：电镀槽体、喷管、泵浦、阳极板、阴极、位置感应器以及整流器，其中，邻近所述阴极设置有所述位置感应器，以用于获得所述阴极在电镀槽体中的位置，每个电镀槽体设置为共阳极不共阴极，所述整流器的输出波形为梯形波或脉冲矩形波，所述整流器通过控制所述阴极的电位变化来控制电镀波形输出，并且基于位置感应器感应的阴极位置来触发调整所述整流器的电流大小；并且其中，根据受镀图形及电镀线速来确定梯形波上升或下降斜率、或者脉冲矩形波的高低电位的宽度比。
在本发明中，每个槽的阳极板全部用铜板联接在一起，同时电源的阳极也接在铜板上，但每个电源的阴极全部是独立的，并且接在待镀板上，因电阻值不变，故阴极电位的变化就会导致每片阴极待镀板的电流不一样。
在进一步的技术方案中，所述阳极板表面设置有绝缘网格板，以对所述阳极板进行局部遮蔽。
在进一步的技术方案中，根据电镀要求设置不同的阳极板的排列及连接方式，所述阳极板为钛板，阳极板间距与阳极板宽度比例为50％-20％。
在进一步的技术方案中，所述电镀设备包括多个电镀槽体，在不同电镀槽体里的阴极是相互独立的，如图2所示，同一电镀槽体里的阴极导电轨数量为四轨。同一电镀槽体里的阳极板可以采用单槽四片、六片或八片阳极排列方式。
在进一步的技术方案中，所述电镀设备包括多个电镀槽体，在不同电镀槽体里的阴极是相互独立的，如图3所示，同一电镀槽体里的阴极导电轨数量为三轨。可替换地，阴极导电轨数量为两轨。同一电镀槽体里的阳极板可以采用单槽四片、六片或八片阳极排列方式。
在进一步的技术方案中，所述电镀设备包括多个电镀槽体，在不同电镀槽体里的阴极是相互独立的，如图4所示，同一电镀槽体里的阴极导电轨数量为单轨。
在进一步的技术方案中，所述阴极上的位置感应器的设置方式包括以下几种排列：1，7，13，19，25，……；1，5，9，13，17，21，25，……；1，4，7，10，13，16，19，22，25，……。
在进一步的技术方案中，同一个电镀槽体里的阳极板全部互连或部分互联，并共用一台或两台整流器。
在进一步的技术方案中，所述阳极板的四个直角进行圆角或切角处理。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，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。
Claims (9)
1.一种电镀设备，其特征在于，包括：电镀槽体、喷管、泵浦、阳极板、阴极、位置感应器以及整流器，其中，
邻近所述阴极设置有所述位置感应器，以用于获得所述阴极在电镀槽体中的位置，每个电镀槽体设置为共阳极不共阴极，所述整流器的输出波形为梯形波或脉冲矩形波，所述整流器通过控制所述阴极的电位变化来控制电镀波形输出，并且基于位置感应器感应的阴极位置来触发调整所述整流器的电流大小；并且其中，
根据受镀图形及电镀线速来确定梯形波上升或下降斜率、或者脉冲矩形波的高低电位的宽度比。
2.根据权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述阳极板表面设置有绝缘网格板，以对所述阳极板进行局部遮蔽。
3.根据权利要求2所述的电镀设备，其特征在于，根据电镀要求设置不同的阳极板的排列及连接方式，所述阳极板为钛板，阳极板间距与阳极板宽度比例为50％-20％。
4.根据权利要求3所述的电镀设备，其特征在于，所述电镀设备包括多个电镀槽体，在不同电镀槽体里的阴极是相互独立的，同一电镀槽体里的阳极板采用单槽六片阳极排列方式，阴极导电轨数量为四轨。
5.根据权利要求3所述的电镀设备，其特征在于，所述电镀设备包括多个电镀槽体，在不同电镀槽体里的阴极是相互独立的，同一电镀槽体里的阴极导电轨数量为三轨或者两轨。
6.根据权利要求3所述的电镀设备，其特征在于，所述电镀设备包括多个电镀槽体，在不同电镀槽体里的阴极是相互独立的，同一电镀槽体里的阴极导电轨数量为单轨。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的电镀设备，其特征在于，所述阴极上的位置感应器包括以下几种排列方式：1，7，13，19，25，……；1，5，9，13，17，21，25，……；1，4，7，10，13，16，19，22，25，……。
8.根据权利要求7所述的电镀设备，其特征在于，同一个电镀槽体里的阳极板全部互连或部分互联，并共用一台或两台整流器。
9.根据权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述阳极板的四个直角进行圆角或切角处理。
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