CN116411329B - 电镀装置 - Google Patents
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Abstract
一种电镀装置，包括：电镀槽；垂直于电镀槽底面设置的待电镀阴极膜；垂直于电镀槽底面设置的阳极板，所述阳极板和待电镀阴极膜相互平行，所述阳极板与电镀槽可拆卸连接，所述阳极板具有相对的第一面和第二面，所述阳极板内具有若干凹槽，所述凹槽自阳极板第一面向第二面延伸，所述凹槽底部与待电镀阴极膜之间的间距小于所述凹槽顶部与待电镀阴极膜之间的间距。所述电镀装置的镀膜质量得到提升。
Description
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，尤其涉及一种电镀装置。
背景技术
在金属工件加工过程中，电镀属于极为重要的一个环节，完整的镀层能阻止金属的氧化，提高工件的耐腐蚀性，一些特殊的镀层还能提高工件的耐磨性、导电性等性质，电镀也常用于工艺品的加工，通过镀层可改变工艺品的光泽和手感。
然而，现有的电镀装置镀出的膜层质量还有待提升。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种电镀装置，以提升镀膜质量。
为解决上述技术问题，本发明技术方案提供一种电镀装置，包括：电镀槽；垂直于电镀槽底面设置的待电镀阴极膜；垂直于电镀槽底面设置的阳极板，所述阳极板和待电镀阴极膜相互平行，所述阳极板与电镀槽可拆卸连接，所述阳极板具有相对的第一面和第二面，所述阳极板内具有若干凹槽，所述凹槽自阳极板第一面向第二面延伸，所述凹槽底部与待电镀阴极膜之间的间距小于所述凹槽顶部与待电镀阴极膜之间的间距。
可选的，所述待电镀阴极膜包括若干功能区和环绕所述功能区的非功能区，所述非功能区上具有屏蔽膜，所述功能区包括中心区域以及位于中心区域和非功能区之间的边缘区域。
可选的，所述阳极板第二面朝向所述屏蔽膜表面；所述凹槽的侧壁表面与所述阳极板的第二面之间具有第一夹角，相邻凹槽之间具有过渡区，所述过渡区在所述待电镀阴极膜上的投影与所述非功能区相对应，若干所述凹槽与若干所述功能区一一对应，所述凹槽包括位于凹槽底部的第一区、以及位于第一区上的第二区，所述凹槽第一区与待电镀阴极膜之间的间距、所述凹槽第二区与待电镀阴极膜之间的间距以及所述过渡区与待电镀阴极膜之间的间距依次增大，所述第一区在所述待电镀阴极膜上的投影与所述功能区的中心区域相对应，所述第二区在所述待电镀阴极膜上的投影与所述边缘区域相对应。
可选的，所述第一夹角为钝角。
可选的，所述凹槽第一区底部表面为圆弧状。
可选的，所述凹槽第一区底部表面为平面。
可选的，所述凹槽第一区沿垂直于阳极板表面方向的剖面为“V”字型。
可选的，所述过渡区表面与阳极板的第一面和第二面平行；或者，所述过渡区表面为凸出表面。
可选的，所述屏蔽膜具有第一尺寸，所述过渡区具有与第一尺寸相同方向上的第二尺寸，所述第二尺寸与第一尺寸相同，或者，所述第二尺寸与第一尺寸具有比例关系。
可选的，所述阳极板的第一面和第二面为完整的表面。
可选的，所述阳极板内具有若干孔洞，若干所述孔洞均匀分布，所述孔洞自第一面向第二面贯穿所述阳极板。
可选的，所述阳极板的材料包括导电材料，所述导电材料包括不锈钢、钛、铜、镍和铂金钛中的一种或多种。
可选的，所述待电镀阴极膜的材料包括导电材料，所述导电材料包括铜、铜合金、镍、镍合金、铁和铁合金中的一种或多种。
可选的，所述屏蔽膜的材料包括光刻胶，所述光刻胶包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶或油墨。
可选的，还包括：设置于待电镀阴极膜和阳极板之间的屏蔽板，所述屏蔽板垂直于电镀槽底面，且所述屏蔽板分别与待电镀阴极膜和阳极板平行。
可选的，所述屏蔽板的材料包括绝缘材料，所述绝缘材料包括玻璃纤维材料、有机聚合物材料或陶瓷材料；所述玻璃纤维材料包括环氧玻璃布层压板、10％玻璃纤维树脂复合板或3％玻璃纤维树脂复合板，所述有机聚合物材料包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
本发明的技术方案，所述阳极板内具有若干凹槽，所述凹槽自阳极板第一面向第二面延伸，所述凹槽底部与待电镀阴极膜之间的间距小于所述凹槽顶部与待电镀阴极膜之间的间距。所述阳极板的第一面和第二面为非平面，从而所述阳极板到待电镀阴极膜之间的间距是不一致的，所述阳极板到待电镀阴极膜之间的间距越小，所述待电镀阴极膜表面的电流密度越大，从而可根据阳极板到待电镀阴极膜之间的间距来调节待电镀阴极膜表面的电流密度大小，进而可精确控制形成的电镀层的膜厚，提高了生产效率。
进一步，所述凹槽第一区与待电镀阴极膜之间的间距以及所述凹槽第二区与待电镀阴极膜之间的间距以及所述过渡区与待电镀阴极板之间的间距依次增大，所述凹槽的第一区在所述待电镀阴极膜上的投影与所述功能区的中心区域相对应，所述凹槽的过渡区在所述待电镀阴极膜上的投影与所述非功能区相对应，所述凹槽的第二区在所述待电镀阴极膜上的投影与所述边缘区域相对应。所述凹槽第二区与待电镀阴极膜之间的间距大于所述凹槽第一区与待电镀阴极膜之间的间距，从而功能区的中心区域表面分布的电流密度大于功能区的边缘区域表面分布的电流密度，由于所述非功能区上具有屏蔽膜，从而非功能区上无法形成电镀层，由于所述过渡区与待电镀阴极膜之间的间距最大，从而所述非功能区上分布的电流密度较小，从而屏蔽膜表面的电流分散到与非功能区相邻的边缘区域表面的电流相对减少，屏蔽膜表面分散到边缘区域表面的电流使得所述功能区的中心区域表面分布的电流密度与功能区的边缘区域表面分布的电流密度达到大致均衡的状态，从而使得在功能区表面形成的电镀层膜层后度较为均匀，提升了产品良率。
附图说明
图1和图2是一实施例中电镀装置的结构示意图；
图3至图6是本发明一实施例中电镀装置的结构示意图；
图7是本发明另一实施例中电镀装置的结构示意图；
图8是本发明又一实施例中电镀装置的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所述，现有的电镀装置镀出的膜层质量还有待提升。现结合具体的实施例进行分析说明。
图1和图2是一实施例中电镀装置的结构示意图。
请参考图1和图2，图1为图2中待电镀阴极膜101的正面俯视图，图2为电镀装置的侧面示意图，所述电镀装置包括：电镀槽(未图示)；垂直于电镀槽底面设置的阳极板100；垂直于电镀槽底面设置的待电镀阴极膜101，所述待电镀阴极膜101和阳极板100相互平行，所述待电镀阴极膜101包括若干功能区和环绕所述功能区的非功能区，所述非功能区上具有屏蔽膜102。
所述待电镀阴极膜101的非功能区不需要镀膜，因此在非功能区上设置屏蔽膜102以阻挡电镀层在待电镀阴极膜101上的沉积。然而所述电镀设备在镀膜过程中，所述阳极板100通电后产生的电流是非选择性的，即所述电流也会分布在非功能区表面，而又由于非功能区表面具有屏蔽膜102，镀膜材料无法在屏蔽膜102上沉积，因此，所述电流会分散到与非功能区相邻的部分功能区表面，从而与非功能区相邻的部分功能区表面分布的电流密度较大，从而使得在功能区表面形成的电镀层103，与非功能区相邻的部分电镀层103厚度较厚，从而使得形成的电镀层103膜厚分布不均匀，膜层质量需要提升。
为了解决上述问题，本发明技术方案提供一种电镀装置，所述阳极板内具有若干凹槽，所述凹槽自阳极板第一面向第二面延伸，所述凹槽底部与待电镀阴极膜之间的间距小于所述凹槽顶部与待电镀阴极膜之间的间距。所述阳极板的第一面和第二面为非平面，从而所述阳极板到待电镀阴极膜之间的间距是不一致的，从而可根据阳极板到待电镀阴极膜之间的间距来调节待电镀阴极膜表面的电流密度大小，进而可精确控制形成的电镀层的膜厚，提高了生产效率。
为使本发明的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图3至图6是本发明一实施例中电镀装置的结构示意图.
请参考图3至图6，图3为图4中待电镀阴极膜202的正面俯视图，图4为电镀装置的侧面示意图，图5为图4中阳极板200的放大示意图，图6为图3中功能区AA和环绕功能区AA的非功能区的放大示意图，所述电镀装置包括：电镀槽(未图示)；垂直于电镀槽底面设置的待电镀阴极膜202；垂直于电镀槽底面设置的阳极板200，所述阳极板200和待电镀阴极膜202相互平行，所述阳极板200与电镀槽可拆卸连接，所述阳极板200具有相对的第一面S1和第二面S2，所述阳极板200内具有若干凹槽201，所述凹槽201自阳极板200第一面S1向第二面S2延伸，所述凹槽201底部与待电镀阴极膜202之间的间距小于所述凹槽201顶部与待电镀阴极膜202之间的间距。
所述电镀槽用于盛放电镀液，所述电镀液为含有待电镀金属的溶液，所述电镀装置通电后，所述阳极板200、待电镀阴极膜202和电镀液构成电流回路，以在待电镀阴极膜202上沉积待电镀金属，形成电镀层204。
所述阳极板200的第一面S1和第二面S2为非平面，从而所述阳极板200到待电镀阴极膜202之间的间距是不一致的，所述阳极板200到待电镀阴极膜202之间的间距越小，所述待电镀阴极膜202表面的电流密度越大，从而可根据阳极板200到待电镀阴极膜202之间的间距来调节待电镀阴极膜202表面的电流密度大小，进而可精确控制形成的电镀层204的膜厚，提高了生产效率。
请继续参考图3至图6，所述待电镀阴极膜202包括若干功能区AA和环绕所述功能区AA的非功能区，所述非功能区上具有屏蔽膜203，所述功能区AA包括中心区域C1以及位于中心区域C1和非功能区之间的边缘区域C2。
在本实施例中，所述待电镀阴极膜202的材料包括导电材料，所述导电材料包括铜、铜合金、镍、镍合金、铁和铁合金中的一种或多种。
在本实施例中，所述屏蔽膜203的材料包括光刻胶，所述光刻胶包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶或油墨。
请继续参考图3至图6，所述阳极板200第二面S2朝向所述屏蔽膜203表面；所述凹槽201的侧壁表面与所述阳极板200的第二面S2之间具有第一夹角α1，相邻凹槽201之间具有过渡区205，所述过渡区205在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述非功能区相对应，若干所述凹槽201与若干所述功能区AA一一对应，所述凹槽201包括位于凹槽201底部的第一区I以及位于第一区I上的第二区II，所述凹槽201第一区I与待电镀阴极膜202之间的间距、所述凹槽201第二区II与待电镀阴极膜202之间的间距以及所述过渡区205与待电镀阴极膜202之间的间距依次增大，所述第一区I在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述功能区AA的中心区域C1相对应，所述过渡区205在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述非功能区相对应，所述第二区II在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述边缘区域C2相对应。
在本实施例中，所述过渡区205在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述非功能区相重合，所述第二区II在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述边缘区域C2相重合，所述第一区I在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述功能区AA的中心区域C1相重合。
所述凹槽201第二区II与待电镀阴极膜202之间的间距大于所述凹槽201第一区I与待电镀阴极膜202之间的间距，从而功能区AA的中心区域C1表面分布的电流密度大于功能区AA的边缘区域C2表面分布的电流密度，由于所述非功能区上具有屏蔽膜203，从而非功能区上无法形成电镀层204，由于所述过渡区205与待电镀阴极膜202之间的间距最大，从而所述非功能区上分布的电流密度较小，从而屏蔽膜203表面的电流分散到与非功能区相邻的边缘区域C2表面的电流相对减少，屏蔽膜203表面分散到边缘区域C2表面的电流使得所述功能区AA的中心区域C1表面分布的电流密度与功能区AA的边缘区域C2表面分布的电流密度达到大致均衡的状态，从而使得在功能区AA表面形成的电镀层204膜层后度较为均匀，提升了产品良率。
在本实施例中，所述屏蔽膜203具有第一尺寸d1，所述过渡区205具有与第一尺寸d1相同方向上的第二尺寸d2，所述第二尺寸d2与第一尺寸d1相同，或者，所述第二尺寸d2与第一尺寸d1具有比例关系。所述屏蔽膜203的宽度不同，对应的所述过渡区205的宽度也随屏蔽膜203的宽度进行调整。
在本实施例中，所述第一夹角α1为钝角。
在本实施例中，所述凹槽201第一区I沿垂直于阳极板200表面方向的剖面为“V”字型。
在本实施例中，所述过渡区205表面与阳极板200的第一面S1和第二面S2平行。
在其他实施例中，所述过渡区表面为凸出表面，所述凸出表面可以为具有尖顶的表面，也可以为凸出的圆弧表面。
在本实施例中，所述阳极板200内具有若干孔洞(未图示)，若干所述孔洞均匀分布，所述孔洞自第一面S1向第二面S2贯穿所述阳极板200。所述阳极板200为网状结构。所述孔洞的形状按照需求设计。
在其他实施例中，所述阳极板的第一面和第二面为完整的表面。
在本实施例中，所述阳极板200的材料包括导电材料，所述导电材料包括不锈钢、钛、铜、镍和铂金钛中的一种或多种。
请继续参考图3至图6，所述电镀装置还包括：设置于待电镀阴极膜202和阳极板200之间的屏蔽板(未图示)，所述屏蔽板垂直于电镀槽底面，且所述屏蔽板分别与待电镀阴极膜202和阳极板200平行。
所述屏蔽板的材料包括绝缘材料，所述绝缘材料包括玻璃纤维材料、有机聚合物材料或陶瓷材料；所述玻璃纤维材料包括环氧玻璃布层压板、10％玻璃纤维树脂复合板或3％玻璃纤维树脂复合板，所述有机聚合物材料包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。上述材料具有较好的耐腐蚀性能，不易被电镀液腐蚀，影响镀膜效果。
图7是本发明另一实施例中电镀装置的结构示意图。
请参考图7，图7与图5的区别在于，在本实施例中，阳极板300内具有若干凹槽301，所述凹槽301包括位于凹槽301底部的第一区I以及位于第一区I上的第二区II，，所述第一区I在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述功能区AA的中心区域C1相重合，所述过渡区在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述非功能区相重合，所述第二区II在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述边缘区域C2相重合。所述凹槽301第一区I底部表面为平面。
图8是本发明又一实施例中电镀装置的结构示意图。
请参考图8，图8与图5的区别在于，在本实施例中，阳极板400内具有若干凹槽401，所述凹槽401包括位于凹槽401底部的第一区I以及位于第一区I上的第二区II，所述第一区I在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述功能区AA的中心区域C1相重合，所述过渡区在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述非功能区相重合，所述第二区II在所述待电镀阴极膜202上的投影与所述边缘区域C2相重合。
所述凹槽401第一区I底部表面为圆弧状。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (14)
1.一种电镀装置，其特征在于，包括：
电镀槽；
垂直于电镀槽底面设置的待电镀阴极膜, 所述待电镀阴极膜包括若干功能区和环绕所述功能区的非功能区，所述非功能区上具有屏蔽膜，所述功能区包括中心区域以及位于中心区域和非功能区之间的边缘区域；
垂直于电镀槽底面设置的阳极板，所述阳极板和待电镀阴极膜相互平行，所述阳极板与电镀槽可拆卸连接，所述阳极板具有相对的第一面和第二面，所述阳极板内具有若干凹槽，所述凹槽自阳极板第一面向第二面延伸，所述凹槽底部与待电镀阴极膜之间的间距小于所述凹槽顶部与待电镀阴极膜之间的间距，所述凹槽的侧壁表面与所述阳极板的第二面之间具有第一夹角，相邻凹槽之间具有过渡区，所述过渡区在所述待电镀阴极膜上的投影与所述非功能区相对应，若干所述凹槽与若干所述功能区一一对应，所述阳极板第二面朝向所述屏蔽膜表面，所述凹槽包括位于凹槽底部的第一区、以及位于第一区上的第二区，所述凹槽第一区与待电镀阴极膜之间的间距所述凹槽第二区与待电镀阴极膜之间的间距以及所述过渡区与待电镀阴极膜之间的间距依次增大，所述第一区在所述待电镀阴极膜上的投影与所述功能区的中心区域相对应，所述第二区在所述待电镀阴极膜上的投影与所述边缘区域相对应。
2.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述第一夹角为钝角。
3.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述凹槽第一区底部表面为圆弧状。
4.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述凹槽第一区底部表面为平面。
5.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述凹槽第一区沿垂直于阳极板表面方向的剖面为“V”字型。
6.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述过渡区表面与阳极板的第一面和第二面平行；或者，所述过渡区表面为凸出表面。
7.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述屏蔽膜具有第一尺寸，所述过渡区具有与第一尺寸相同方向上的第二尺寸，所述第二尺寸与第一尺寸相同，或者，所述第二尺寸与第一尺寸具有比例关系。
8.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述阳极板的第一面和第二面为完整的表面。
9.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述阳极板内具有若干孔洞，若干所述孔洞均匀分布，所述孔洞自第一面向第二面贯穿所述阳极板。
10.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述阳极板的材料包括导电材料，所述导电材料包括不锈钢、钛、铜、镍和铂金钛中的一种或多种。
11.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述待电镀阴极膜的材料包括导电材料，所述导电材料包括铜、铜合金、镍、镍合金、铁和铁合金中的一种或多种。
12.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，所述屏蔽膜的材料包括光刻胶，所述光刻胶包括干膜光刻胶、湿膜光刻胶或油墨。
13.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，还包括：设置于待电镀阴极膜和阳极板之间的屏蔽板，所述屏蔽板垂直于电镀槽底面，且所述屏蔽板分别与待电镀阴极膜和阳极板平行。
14.如权利要求13所述的电镀装置，其特征在于，所述屏蔽板的材料包括绝缘材料，所述绝缘材料包括玻璃纤维材料、有机聚合物材料或陶瓷材料；所述玻璃纤维材料包括环氧玻璃布层压板、10%玻璃纤维树脂复合板或3%玻璃纤维树脂复合板，所述有机聚合物材料包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。
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