CN115787038A - 一种新型流体喷镀设备及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型流体喷镀设备，包括电镀槽，所述电镀槽中安装有传送装置，电镀槽内盛放有电镀液，超薄膜在传送装置带动下进入电镀液中，电镀槽中还固定有若干阴极板，所述阴极板浸于电镀液中且靠近超薄膜但与超薄膜不接触。本发明的新型流体喷镀设备及其工艺，通过对电镀时供电方式进行改进，采用分步式喷镀方式，先利用阴极板使电镀液带电从而使待电镀产品带负电荷，再利用喷镀带正电荷的金属电镀溶液实现金属镀层加厚，由此在电镀时电流密度可以极大的提高且避免传送装置与待电镀产品接触处产生金属结晶影响待电镀产品品质，工作效率得到极大提升，在此基础上以低压力大流量喷涂金属电镀溶液进行金属沉积，其镀层的致密性和均匀性也更好。
Description
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，尤其涉及一种新型流体喷镀设备及其工艺。
背景技术
随着电镀行业的发展，对于电镀品质、成本要求也在日益提高。例如超薄膜电镀，在超薄膜生产过程中，通常是先在超薄膜表面通过溅射镀膜工艺镀上一层铜、镍等导电金属，但是由于溅射镀层较薄只有20纳米左右，无法满足生产需求，还需要二次镀覆进行镀层加厚，由于化学镀成本过高，二次镀覆普遍选择电镀工艺。
现有的待电镀产品在进行电镀时，一般是在电镀槽中盛放电镀液，并在电镀液中设置导电辊或采用供电夹具进行供电，待电镀产品在电镀槽中的导电辊或导电夹具处被赋予电离子，从而吸引电镀槽中的金属离子附着在待电镀产品表面实现金属层加厚。但是，如果利用导电辊导电或导电夹具导电，会导致待电镀产品上与导电辊或电镀夹具接触处产生金属结晶，很容易导致金属结晶的锋利尖端放电烧孔现象产生不良，而为了减少该现象的产生，必须减少放电量，现有技术中一般都会采用5A/dm ²左右的电流密度，电镀电流极其微弱，虽然减少了不良，但是会导致电镀效率急剧下降，导致生产成本居高不下，而且所制得的待电镀产品上的电镀层致密性、均匀性差异较大，行业内金属电镀层的厚度差异控制在8%-10%已属不易，很难满足日益高涨的电镀层均匀性要求。
因此，结合上述存在的技术问题，有必要提供一种新的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够避免待电镀产品受金属结晶影响产生的不良、电镀层的致密性均匀性更强且电镀效率更高的新型流体喷镀设备及其工艺。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型流体喷镀设备及其工艺，具体技术方案如下所述：
一种新型流体喷镀设备，用于对待电镀产品进行整体或局部电镀，包括电镀槽，所述电镀槽中安装有若干传送装置，电镀槽内盛放有电镀液，待电镀产品依次经过各传送装置并在传送装置带动下进入电镀液中，电镀槽中还固定有若干阴极板，所述阴极板浸于电镀液中且靠近待电镀产品但与待电镀产品不接触。
优选的是，所述阴极板外接电源，且其电流密度为30-100A/dm³。
优选的是，所述电镀液为稀硫酸，其中H2SO4含量为12%-16%。
优选的是，所述电镀槽后方设有喷管，喷管向由电镀槽向外运动的待电镀产品表面均匀喷涂带有正电荷的金属电镀溶液，以使金属离子受负电荷作用吸附于待电镀产品表面完成电镀。
优选的是，所述喷管的喷涂压力为0.1-0.3kg/cm²。
优选的是，所述喷管的下方设有集料槽以收集电镀后的电镀溶液。
一种新型流体喷镀设备的加工工艺，包括如下步骤：
S1、注入电镀液，向电镀槽中注入H2SO4含量为12%-16%的稀硫酸溶液，并使阴极板浸入稀硫酸溶液中；
S2、阴极板通电，阴极板外接电源并通电，使阴极板上带有负电荷，进而使稀硫酸溶液中充满负电荷；
S3、待电镀产品承载电荷，待电镀产品在传送装置的驱动下在电镀液中通过，并通过电镀液使待电镀产品表面带有负电荷；
S4、待电镀产品表面喷镀，待电镀产品在电镀槽中被赋予负电荷后在传送装置的作用下运动至电镀槽后方，并通过喷管向待电镀产品喷涂带有正电荷的金属电镀溶液，金属电镀溶液中的金属离子在待电镀产品上电荷作用下吸附在待电镀产品上实现金属镀层增厚。
优选的是，所述金属电镀溶液具体为硫酸盐类溶液。
优选的是，所述金属电镀溶液为硫酸铜溶液，喷涂硫酸铜溶液时的流速为50-80L/min。
优选的是，所述硫酸铜溶液中铜离子含量为50-65g/L。
本发明的一种新型流体喷镀设备及其工艺，具有如下有益效果：
本发明的新型流体喷镀设备及其工艺，通过对电镀时供电方式进行改进，采用分步式喷镀方式，先利用阴极板使电镀液带电从而使待电镀产品带负电荷，再利用喷镀带正电荷的金属电镀溶液实现金属镀层加厚，由此在电镀时电流密度可以极大的提高且避免传送装置与待电镀产品接触处产生金属结晶影响待电镀产品品质，工作效率得到极大提升，在此基础上以低压力大流量喷涂金属电镀溶液进行金属沉积，其镀层的致密性和均匀性也更好；
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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例，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它附图。
图1 为一种新型流体喷镀设备的结构示意图。
其中，1-电镀槽；2-传送装置；3-阴极板；4-喷管；5-集料槽；6-待电镀产品。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1，一种新型流体喷镀设备，用于对待电镀产品6进行整体或局部电镀，包括电镀槽1，电镀槽1中安装有传送装置2，电镀槽内盛放有电镀液，待电镀产品6在传送装置带动下进入电镀液中，电镀槽1中还固定有若干阴极板3，阴极板浸于电镀液中且靠近待电镀产品但与待电镀产品不接触。
具体的，在电镀薄膜类产品时，传送装置可以是传送辊轮，在电镀线路板等硬质产品时，传送装置可以是传送带等。
在工作过程中，阴极板外接电源以带负电，待电镀产品在进入电镀槽时通过阴极板赋予稀硫酸电镀液以负电荷从而使待电镀产品带负电，而不会存在传送装置与待电镀产品接触处的金属结晶，因此避免了金属结晶对待电镀产品的影响，以此为基础，电镀时电流密度可以极大提高，从而提高电镀效率。
另外，由于电镀前待电镀产品表面的金属层容易氧化形成氧化铜等氧化物，会影响电镀效果，所以电镀液采用稀硫酸还可以与金属氧化物进行反应，使氧化层重新转化为金属层。
电镀槽1后方设有喷管4，喷管向由电镀槽向外运动的待电镀产品表面均匀喷涂带有正电荷的金属电镀溶液，以使金属离子受负电荷作用吸附于待电镀产品表面完成电镀。由于对产品的电镀步骤为授予产品负电荷、授予金属电镀溶液正电荷并喷镀两个部分，对产品电镀效果影响不大，因此，位于电镀槽1中的传送装置2可以具备供电功能，也可以仅做单一传送用途。
喷管4的下方设有集料槽5以收集电镀后的金属电镀溶液。
在对薄膜或线路板进行喷镀时，还可以利用智能化控制系统控制供电装置和传送装置的启停、动作速率等参数，采用电夹具与流体喷镀设备结合的方式，对产品局部进行喷镀，在保证喷镀均匀性的同时实现局部电镀的效果。
一种新型流体喷镀设备的加工工艺，包括如下步骤：
S1、注入电镀液，向电镀槽中注入稀硫酸溶液，并使阴极板浸入稀硫酸溶液中；
S2、阴极板通电，阴极板外接电源并通电，使阴极板上带有负电荷，进而使稀硫酸溶液中充满负电荷；
S3、待电镀产品承载电荷，待电镀产品在传送装置的驱动下在电镀液中通过，并通过电镀液使待电镀产品表面带有负电荷；
S4、待电镀产品表面喷镀，待电镀产品在电镀槽中被赋予负电荷后在传送装置的作用下运动至电镀槽后方，并通过喷管向待电镀产品喷涂带有正电荷的金属电镀溶液，金属电镀溶液中的金属离子在待电镀产品上电荷作用下吸附在待电镀产品上实现金属镀层增厚。
所述金属电镀溶液为硫酸盐类溶液，具体为硫酸铜溶液。
金属电镀溶液也可以具体根据镀层金属需求改变，例如需要镀镍时，金属电镀溶液为硫酸镍溶液。
实施例1
阴极板3外接电源，且其电流密度为30A/dm³。相对于常规的电镀设备只能采用5A/dm³左右的电流密度，本实施例可以极大提高电流密度，进而提高电镀效率。（在现有技术中，在电镀时稀硫酸电镀液和硫酸铜溶液一般采用低酸高铜的配比，即H2SO4含量约8%，硫酸铜溶液中铜含量约80g/L，该配比并不能满足电流密度增加至30A/dm³以上时的工作效率要求。）
电镀液为稀硫酸，其中H2SO4含量为12%。
喷管4的喷涂压力为0.1kg/cm² 。
硫酸铜溶液中铜含量为50g/L。
喷涂硫酸铜溶液时的流速为50L/min。
在喷硫酸铜溶液时，由于电流密度的增加，可以利用小压力、大流量的喷涂方式，使铜离子在待电镀产品表面快速沉积，从而实现电镀效率的进一步提高，且薄膜表面金属镀层厚度的差异性能够控制在1%-2%，使待电镀产品金属镀层的致密性、均匀性也能够得到极大的提高。
实施例2
阴极板3外接电源，且其电流密度为100A/dm³。
电镀液为稀硫酸，其中H2SO4含量为16%。
喷管4的喷涂压力为0.3kg/cm²。
喷涂硫酸铜溶液时的流速为80L/min。
硫酸铜溶液中铜含量为65g/L。
实施例3
阴极板3外接电源，且其电流密度为60 A/dm³
电镀液为稀硫酸，其中H2SO4含量为14%。
喷管4的喷涂压力为0.2kg/cm² 。
喷涂硫酸铜溶液时的流速为60 L/min。
硫酸铜溶液中铜含量为60g/L。
本发明的有益效果是：通过对电镀时供电方式进行改进，采用分步式喷镀方式，先利用阴极板使电镀液带电从而使待电镀产品带负电荷，再利用喷镀带正电荷的金属电镀溶液实现金属镀层加厚，由此在电镀时电流密度可以极大的提高且避免传送装置与待电镀产品接触处产生金属结晶影响待电镀产品品质，工作效率得到极大提升，在此基础上以低压力大流量喷涂金属电镀溶液进行金属沉积，其镀层的致密性和均匀性也更好。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。
Claims (10)
1.一种新型流体喷镀设备，用于对待电镀产品（6）进行整体或局部电镀，其特征在于：包括电镀槽（1），所述电镀槽（1）中安装有传送装置（2），电镀槽内盛放有电镀液，待电镀产品（6）在传送装置带动下进入电镀液中，电镀槽（1）中还固定有若干阴极板（3），所述阴极板浸于电镀液中且靠近待电镀产品但与待电镀产品不接触。
2.根据权利要求1所述的新型流体喷镀设备，其特征在于：所述阴极板（3）外接电源，且其电流密度为30-100A/dm³，优选为60 A/dm³。
3.根据权利要求1所述的新型流体喷镀设备，其特征在于：所述电镀液为稀硫酸，其中H2SO4含量为12%-16%，优选为14%。
4.根据权利要求1所述的新型流体喷镀设备，其特征在于：所述电镀槽（1）后方设有喷管（4），喷管向由电镀槽向外运动的待电镀产品表面均匀喷涂带有正电荷的金属电镀溶液，以使金属离子受负电荷作用吸附于待电镀产品表面完成电镀。
5.根据权利要求4所述的新型流体喷镀设备，其特征在于：所述喷管（4）的喷涂压力为0.1-0.3kg/cm²，优选为0.2kg/cm²。
6.根据权利要求4所述的新型流体喷镀设备，其特征在于：所述喷管（4）的下方设有集料槽（5）以收集电镀后的金属电镀溶液。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的新型流体喷镀设备的加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、注入电镀液，向电镀槽中注入H2SO4含量为12%-16%的稀硫酸溶液，并使阴极板浸入稀硫酸溶液中；
S2、阴极板通电，阴极板外接电源并通电，使阴极板上带有负电荷，进而使稀硫酸溶液中充满负电荷；
S3、待电镀产品承载电荷，待电镀产品在传送装置的驱动下在电镀液中通过，并通过电镀液使待电镀产品表面带有负电荷；
S4、待电镀产品表面喷镀，待电镀产品在电镀槽中被赋予负电荷后在传送装置的作用下运动至电镀槽后方，并通过喷管向待电镀产品喷涂带有正电荷的金属电镀溶液，金属电镀溶液中的金属离子在待电镀产品上电荷作用下吸附在待电镀产品上实现金属镀层增厚。
8.根据权利要求7所述的新型流体喷镀设备的加工工艺，其特征在于：所述金属电镀溶液具体为硫酸盐类溶液。
9.根据权利要求8所述的新型流体喷镀设备的加工工艺，其特征在于：所述金属电镀溶液为硫酸铜溶液，喷涂硫酸铜溶液时的流速为50-80L/min，优选为60 L/min。
10.根据权利要求9所述的新型流体喷镀设备的加工工艺，其特征在于：所述硫酸铜溶液中铜离子含量为50-65g/L，优选为60g/L。
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