CN115595652A - 一种mlcc大高产品电镀的滚筒搅拌方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了MLCC大高产品电镀的滚筒搅拌方法，包括以下步骤：S1：提供搅拌滚筒、MLCC的待镀品、搅拌球、钢珠以及电镀液，其中，搅拌滚筒的侧壁上设有可流过电镀液的小孔，搅拌滚筒的两端部的内侧分别设置有向内凸起的搅拌部，搅拌球的重心与其几何中心不重合；S2：将待镀品、钢珠和搅拌球放入搅拌滚筒内；S3：将搅拌滚筒水平设置在电镀液中；S4：驱动搅拌滚筒，使其沿轴线旋转，以完成电镀。与现有技术相比，在滚筒内放入与重心与几何中心不重合的搅拌球，并在搅拌滚筒的两端部的内侧分别设置向内凸起的搅拌部，利用搅拌部对搅拌球和待镀品的碰撞以及搅拌球的不规则运动来对待镀品进行搅拌，使待镀品在滚筒形成乱流，以提高待镀品表面镀层的均匀性及减少产品粘片。

Description

一种MLCC大高产品电镀的滚筒搅拌方法

技术领域

本发明涉及搅拌技术领域，特别是涉及一种滚筒搅拌方法。

背景技术

电镀是在待镀品表面形成覆盖层的一种工艺，广泛应用于各个工业领域中。电镀的过程中，需将待镀品与阴极连接。但是体积相对较小的待镀品，如MLCC(多层片式电容器)，难以直接与阴极连接，因此通常使用滚筒电镀的工艺来对体积较小的待镀品进行电镀，滚筒电镀的过程中同时还对待镀品进行搅拌，以提高待镀品的镀层均匀性。

滚筒电镀工艺需使用滚筒电镀装置，现有的滚筒电镀装置包括电镀池、滚筒支架、升降组件、搅拌滚筒、驱动组件、阴极组件以及阳极组件，搅拌滚筒支架设置在电镀池上，升降组件设置在滚筒支架上，驱动组件设置在升降组件的执行末端，搅拌滚筒的端部与驱动组件的输出轴连接，搅拌滚筒的侧壁上还设有可流过电镀液的小孔；由此，升降组件用于将搅拌滚筒提升至电镀液上方以进行上下料，以及用于将搅拌滚筒浸入电镀液中进行电镀，驱动组件用于带动搅拌滚筒进行旋转来对待镀品进行搅拌；阴极组件穿过搅拌滚筒的端部进入搅拌滚筒的内部，阳极组件设置在滚筒外侧的电镀液中。

进行电镀时，将待镀品放入搅拌滚筒中，使滚筒浸入电镀液，驱动组件带动滚筒旋转，阴极组件和阳极组件通入电流，阴极组件插入堆积在搅拌滚筒内的待镀品中，使待镀品的表面带上负电荷，电镀液中的金属离子从待镀品的表面获取电子，转化成金属单质沉积在待镀品的表面。

但是现有的滚筒电镀方法中，由于待镀品在电镀过程中难以被搅拌均匀，同一批次内的待镀品的镀层厚度偏差较大且产品容易粘片。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种MLCC大高产品电镀的滚筒搅拌方法，使待镀品表面形成的镀层厚度更均匀及减少产品粘片。

本申请提供的MLCC大高产品电镀的滚筒搅拌方法包括以下步骤：

S1：提供搅拌滚筒、MLCC的待镀品、搅拌球、钢珠以及电镀液，其中，所述搅拌滚筒的侧壁上设有可流过电镀液的小孔，所述搅拌滚筒的两端部的内侧分别设置有向内凸起的搅拌部，所述搅拌球的重心与其几何中心不重合；

S2：将所述待镀品、所述钢珠和所述搅拌球放入所述搅拌滚筒内；

S3：将所述搅拌滚筒水平设置在电镀液中；

S4：驱动所述搅拌滚筒，使其沿轴线旋转，以完成电镀。

进一步地，所述搅拌球的平均密度与所述待镀品的密度相同。

进一步地，所述搅拌球包括内核以及包覆在所述内核外部的包覆层，所述内核的重心与所述包覆层的重心不重合，所述内核的密度大于所述待镀品的密度，所述包覆层的密度小于所述待镀品的密度。

进一步地，所述内核与所述包覆层的表面均为球形，所述包覆层的半径r₂的计算公式为：

其中，r₁为所述内核的半径，ρ₁为所述内核的密度，ρ₂为所述包覆层的密度，ρ为所述待镀品的密度。

进一步地，所述包覆层为柔性材质。

进一步地，所述包覆层为绝缘材质。

进一步地，所述搅拌部呈长条形，且所述搅拌部的横截面呈三角形，纵截面呈梯形，所述搅拌部的两侧面和两端面均呈向所述搅拌滚筒的内侧倾斜的斜面。

进一步地，所述搅拌部的侧面与所述搅拌滚筒的端面的夹角为30-60°。

进一步地，所述滚筒的横截面为多边形。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、在滚筒内放入与重心与几何中心不重合的搅拌球，并在搅拌滚筒的两端部的内侧分别设置向内凸起的搅拌部，在搅拌滚筒的旋转过程中，利用搅拌部对搅拌球和待镀品的碰撞以及搅拌球的不规则运动来对待镀品进行搅拌，使待镀品在滚筒形成乱流，减少待镀品的聚集，从而使待镀品被搅拌得更均匀，以提高待镀品表面镀层的均匀性及减少产品粘片；

2、搅拌球的密度与待镀品的密度接近，在搅拌滚筒的旋转过程中，使搅拌球尽可能与待镀品处于同一层，使待镀品被搅拌得更分散及减少产品粘片；

3、搅拌滚筒的横截面为多边形，在搅拌滚筒的旋转过程中，搅拌滚筒的侧壁对待镀品产生有倾斜向上的推力，使产品向上向内运动，使待镀品搅拌得更均匀，减少待镀品的聚集。

附图说明

图1为本申请的一个实施例中的滚筒搅拌方法的流程图；

图2为本申请的一个实施例中的滚筒搅拌方法的工作原理示意图；

图3为本申请的一个实施例中的搅拌球的剖面图；

图4为本申请的一个实施例中的滚筒的整体结构图；

图5为本申请的一个实施例中的滚筒的内部结构图；

图6为本申请的一个实施例中的滚筒的内部结构图；

图7为本申请的一个实施例中的滚筒的端盖和搅拌桨的结构图。

图中：10、滚筒；20、阴极组件；21、导电棒；22、阴极棒；30、搅拌部；40、待镀品；50、钢珠；60、搅拌球；61、内核；62、包覆层。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，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它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解的是，本申请实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请实施例的范围仅由所附的权利要求来限制。

如图1所示，为了解决以上技术问题，本申请提供了一种大尺寸高容MLCC产品的滚筒搅拌方法，其中，大尺寸：0603(1.6mm*0.8mm*0.8mm)规格及以上，中高容：100000pF及以上。该方法包括以下步骤：

S1：提供搅拌滚筒、MLCC大高产品的待镀品、搅拌球、钢珠以及电镀液，其中，搅拌滚筒的侧壁上设有可流过电镀液的小孔，搅拌滚筒的两端部的内侧分别设置有向内凸起的搅拌部，搅拌球的重心与其几何中心不重合；

S2：将待镀品、钢珠和搅拌球放入滚筒内；

S3：将搅拌滚筒水平设置在电镀液中；

S4：驱动搅拌滚筒，使搅拌滚筒沿轴线旋转，以完成电镀。

在本实施例中，先将待镀品40、钢珠50和搅拌球60放入搅拌滚筒10内，然后将容纳有待镀品40、钢珠50和搅拌球60的搅拌滚筒10水平设置在电镀液中，再使搅拌滚筒10沿其轴线旋转，使搅拌滚筒10内的待镀品40被搅拌均匀。

如图2所示，在搅拌滚筒10旋转的过程中，搅拌滚筒10内的待镀品40、钢珠50和搅拌球60在滚筒10内壁的带动下，向远离滚筒10底部的方向运动，但是与滚筒10的底部距离越远，滚筒10内壁的斜率越大，在重力的作用下，远离滚筒10底部的待镀品40、钢珠50和搅拌球60又向滚筒10底部的方向滚落，以此循环，实现对待镀品40的搅拌。

通常的均质的球体，重心与几何中心位于同一点，当均质球体与其他物体发生碰撞时，反弹的路径是比较规律的，即入射角等于出射角。而在本实施例中，搅拌球60的重心与几何中心不重合，即该搅拌球60为非均质的球体，当非均质球体与其他物体发生碰撞时，则会产生一个额外的旋转力矩，且重心相对于几何中心与碰撞点的位置不同也会导致额外的旋转力矩的大小和方向不同，使得非均质球体发生不规律的反弹，从而提升搅拌球60运动方向的随机性，使待镀品40被搅拌得更均匀。

此外，搅拌滚筒10在旋转的过程中，搅拌部30随着搅拌滚筒10进行旋转运动，待镀品40在搅拌部30的倾斜向上的推力的作用下形成乱流，使产品向上向内运动，使待镀品搅拌得更均匀，以减小待镀品40的聚集，提高待镀品40的均匀性；同时，搅拌球60也会与搅拌部30发生碰撞，由于搅拌球60为非均质球体，搅拌球60与搅拌部30碰撞后反弹的路径较为随机，从而实现从各个不同的方向对待镀品40进行搅拌，进一步减小待镀品40的聚集，提高待镀品40的均匀性。

将待镀品40、钢珠50和搅拌球60放入搅拌滚筒10中，使搅拌滚筒10浸入电镀液，驱动组件带动搅拌滚筒10旋转，阴极组件和阳极组件通入电流，阴极组件插入搅拌滚筒内的待镀品40、钢珠50和搅拌球60的堆积层中，使待镀品40的表面带上负电荷，电镀液中的金属离子从待镀品的表面获取电子，转化成金属单质沉积在待镀品40的表面。电镀进行时，由于搅拌滚筒10内的金属离子转化成金属单质沉积在待镀品40的表面，搅拌滚筒10内的电镀液浓度较低，搅拌滚筒10外的电镀液浓度较高，搅拌滚筒10的侧壁上的小孔可使搅拌滚筒10内外部的电镀液形成对流，使电镀液的浓度平衡，小孔的尺寸小于待镀品40、钢珠以及搅拌球60。放入搅拌滚筒10内的钢珠50能够作为导体，提升待镀品40的导电性，使待镀品40的电流分布更均匀。

在一个优选的实施例中，搅拌球A的平均密度与待镀品的密度相同。

在搅拌作用以及电镀液的浮力作用下，高密度的物体运动至较底层的概率较大，低密度的物体运动到较上层的概率较大；因此，为了使搅拌球60与待镀品40尽可能出现在同一层，使搅拌球60能够更充分地对待镀品40进行搅拌，搅拌球60的密度需与待镀品40的密度应相同。搅拌球60可以使用与待镀品40的密度接近的单一材质制成，也可以使用多种不同密度的材料制成平均密度与待镀品40相同的搅拌球。优选的，搅拌球60的体积为待镀品40的5-10倍，以实现更好的搅拌效果。

在一个优选的实施例中，搅拌球60包括内核61以及包覆在内核61外部的包覆层62，内核61的重心与包覆层62的重心不重合，内核61的密度大于待镀品40的密度，包覆层62的密度小于待镀品40的密度。

在本实施例中，如图3所示，搅拌球60包括内核61以及包覆在内核61外部的包覆层62，内核61的密度大于待镀品40的密度，包覆层62的密度小于待镀品40的密度，通过调整内核61的尺寸以及包覆层62的厚度即可得到与待镀品40密度接近的搅拌球60。

为了进一步提高搅拌球60的重心与几何中心的偏离程度，内核61应尽可能采用密度较大的材质，如氧化铝、氧化锆等，包覆层62应尽可能采用密度较小的材质，如橡胶、塑料等，且内核61的几何中心应尽可能偏离搅拌球60整体的几何中心。在其他实施例中，也可以使内核61的密度小于待镀品40的密度，包覆层62的密度大于待镀品40的密度，如包覆层62为厚度不均匀的金属壳体，金属壳体内部填充气体。

在一个优选的实施例中，内核61与包覆层62的表面均为球形，包覆层62的半径r₂的计算公式为：

其中，r₁为内核61的半径，ρ₁为内核61的密度，ρ₂为包覆层62的密度，ρ为待镀品40的密度。

由球体的质量m与密度ρ、半径r的关系式m＝(4/3)ρπr³可得：

内核61的质量m₁＝(4/3)ρ₁πr₁ ³，

包覆层62的质量m₂＝(4/3)ρ₂πr₂ ³-(4/3)ρ₂πr₁ ³；

由此进一步可得搅拌球60的总质量m₀＝m₁+m₂＝(4/3)ρ₁πr₁ ³+(4/3)ρ₂πr₂ ³-(4/3)ρ₂πr₁ ³；

由球体的体积V与半径r的关系式V＝(4/3)πr³、密度公式ρ＝m/V以及上述的搅拌球60总质量m₀，即可计算得到内核61的半径r₁、包覆层62的半径r₂、内核61的密度ρ₁以及包覆层62的密度之间的关系为

在一个优选的实施例中，包覆层62为柔性材质。

若搅拌球60的外表面为刚性材料，在搅拌球60与待镀品40发生碰撞时容易导致待镀品40的损伤，降低了电镀的良率；而在本实施例中，包覆层62为柔性材质，防止搅拌球60的碰撞导致待镀品40的损伤。在本实施例中，包覆层62的材质可以是聚丙烯或聚碳酸酯。

在一个优选的实施例中，包覆层62为绝缘材质。

若搅拌球60的外表面为导电材质，在阴极组件的作用下，搅拌球60的表面带上负电荷，电镀液中的金属离子转化为金属单质后沉积在搅拌球60的表面沉积，不仅对电镀液造成了浪费，金属单质在导电球上沉积的过程还容易导致导电球与待镀品40之间发生粘连。而在本实施例中，搅拌球60的包覆层62为绝缘材质，如聚丙烯或聚碳酸酯，搅拌球60不导电，防止金属单质在导电球表面沉积。

在一个优选的实施例中，搅拌部30呈长条形，且搅拌部30的横截面呈三角形，纵截面呈梯形，搅拌部30的两侧面和两端面均呈向搅拌滚筒10的内侧倾斜的斜面。

在本实施例中，如图7所示，搅拌部30呈长条形，且搅拌部30的横截面呈三角形，纵截面呈梯形，搅拌部30的两侧面和两端面均呈向搅拌滚筒10的内侧倾斜的斜面，通过搅拌部30的两侧面和两端面与搅拌球60以及待镀品40发生碰撞。

在一个优选的实施例中，搅拌部30的侧面与搅拌滚筒10的端面的夹角为30-60°。

在本实施例中，搅拌部30的侧面与搅拌滚筒10的端面的夹角为30-60°，以实现对搅拌球60的更好的碰撞效果。

在一个优选的实施例中，滚筒10的横截面为多边形。

若滚筒10的横截面为圆形，滚筒10内壁的过渡较为平缓，滚筒10本身对待镀品40、钢珠以及搅拌球60的搅拌作用较弱。而本实施例中，如图2和图4所示，滚筒10为多边形，待镀品40、钢珠和搅拌球60在经过相邻两边的交界处时会受到滚筒10施加的冲击力，以减少待镀品40的聚集，提高待镀品40的均匀性。在本实施例中，滚筒10的横截面为正六边形。

在一个优选的实施例中，阴极组件包括导电棒21和阴极棒22，导电棒21穿过滚筒10的端面，沿滚筒10的旋转轴方向进入滚筒10内部，阴极棒22为多根，各阴极棒22设置在滚筒10内部并与导电棒21电连接，各阴极棒22的末端向下延伸，插入待镀品40、钢珠以及搅拌球60形成的堆积层的内部。

在本实施例中，如图5和图6所示，阴极棒22为多根，阴极棒22的末端向下延伸滚筒10内的待镀品40、钢珠以及搅拌球60形成的堆积层的内部，使待镀品40的表面带上负电荷，多根阴极棒22在电镀的过程中不仅能使负电荷的分布更均匀，还能对待镀品40起到搅拌作用，进一步提升待镀品40的均匀性。

在一个优选的实施例中，阴极棒22的末端位于滚筒10的底部的运动方向的一侧，且阴极棒22与滚筒10的旋转轴所在的竖直平面的夹角为30-60°。

在滚筒10旋转的过程中，滚筒10的侧壁带动滚筒10内的待镀品40向滚筒10的底部运动的方向一侧偏移，待镀品40在滚筒10的底部运动的方向一侧堆积，因此阴极棒22的末端也需要向滚筒10的底部运动的方向一侧偏移，以保证阴极棒22与待镀品40保持充分的接触，保证电镀过程的正常进行。如图2所示，当滚筒10顺时针旋转时，待镀品40在滚筒10底部的左侧堆积，阴极棒22的端部设置在滚筒10底部的左侧，阴极棒22与滚筒10的旋转轴所在的竖直平面的夹角为30-60°。

与现有技术相比，本申请的有益效果如下：

1、在滚筒内放入与重心与几何中心不重合的搅拌球，并在搅拌滚筒的两端部的内侧分别设置向内凸起的搅拌部，在搅拌滚筒的旋转过程中，利用搅拌部对搅拌球和待镀品的碰撞以及搅拌球的不规则运动来对待镀品进行搅拌，使待镀品在滚筒形成乱流，减少待镀品的聚集，从而使待镀品被搅拌得更均匀，以提高待镀品表面镀层的均匀性；

2、搅拌球的平均密度与待镀品的密度相等，在搅拌滚筒的旋转过程中，使搅拌球尽可能与待镀品处于同一层，使待镀品被搅拌得更均匀；

3、搅拌滚筒的横截面为多边形，在搅拌滚筒的旋转过程中，搅拌滚筒的侧壁对待镀品产生冲击，减少待镀品的聚集。

以上所述实施例仅表达了本申请实施例的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请实施例专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请实施例的保护范围。

Claims (9)

1.一种MLCC大高产品电镀的滚筒搅拌方法，包括以下步骤：

S1：提供搅拌滚筒、MLCC大高产品的待镀品、搅拌球、钢珠以及电镀液，其中，所述搅拌滚筒的侧壁上设有可流过电镀液的小孔，所述搅拌滚筒的两端部的内侧分别设置有向内凸起的搅拌部，所述搅拌球的重心与其几何中心不重合；

S2：将所述待镀品、所述钢珠和所述搅拌球放入所述搅拌滚筒内；

S3：将所述搅拌滚筒水平设置在电镀液中；

S4：驱动所述搅拌滚筒，使其沿轴线旋转，以完成电镀。

2.根据权利要求1所述的MLCC大高产品电镀的滚筒搅拌方法，其特征在于：

所述搅拌球的平均密度与所述待镀品的密度相同。

3.根据权利要求2所述的MLCC大高产品电镀的滚筒搅拌方法，其特征在于：

所述搅拌球包括内核以及包覆在所述内核外部的包覆层，所述内核的重心与所述包覆层的重心不重合，所述内核的密度大于所述待镀品的密度，所述包覆层的密度小于所述待镀品的密度。

4.根据权利要求3所述的MLCC大高产品电镀的滚筒搅拌方法，其特征在于：

所述内核与所述包覆层的表面均为球形，所述包覆层的半径r₂的计算公式为：

其中，r₁为所述内核的半径，ρ₁为所述内核的密度，ρ₂为所述包覆层的密度，ρ为所述待镀品的密度。

5.根据权利要求3所述的MLCC大高产品电镀的滚筒搅拌方法，其特征在于：

所述包覆层为柔性材质。

6.根据权利要求3所述的MLCC大高产品电镀的滚筒搅拌方法，其特征在于：

所述包覆层为绝缘材质。

7.根据权利要求1所述的MLCC大高产品电镀的滚筒搅拌方法，其特征在于：

所述搅拌部呈长条形，且所述搅拌部的横截面呈三角形，纵截面呈梯形，所述搅拌部的两侧面和两端面均呈向所述搅拌滚筒的内侧倾斜的斜面。

8.根据权利要求7所述的MLCC大高产品电镀的滚筒搅拌方法，其特征在于：

所述搅拌部的侧面与所述搅拌滚筒的端面的夹角为30-60°。

9.根据权利要求1-8任一项所述的MLCC大高产品电镀的搅拌方法，其特征在于：

所述滚筒的横截面为多边形。

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