CN1303261C - 液槽 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液槽，其具有紧凑结构，其包括电镀池和搅拌池，该处理电镀池和搅拌池被隔板隔开，所述处理电镀池内的处理液没过该隔板流至所述搅拌池，该液槽还包括：搅拌室，所述处理液从所述搅拌池流入所述搅拌室，且所述处理液被所述搅拌室内的搅拌装置搅拌，液体供给通道，所述处理液通过该液体供给通道从所述搅拌室流到所述处理电镀池，和液体供给出口，其位于所述液体供给通道的一端，且在所述处理电镀池底部通向所述处理电镀池。

Description

液槽
技术领域
本发明涉及一种液槽的结构，尤其涉及一种用于为湿法电镀过程保持电解溶液或化学浸镀液的湿式电镀槽。
背景技术
为了使湿法电镀的液体的密度和温度分布均匀，一种常规技术是使用置于烧杯底部上的转子32，该烧杯充满电镀液L，其中转子32被搅拌台30驱动，该烧杯放置在该搅拌台上。通过该搅拌系统，在电解液L的整个体积内，密度和温度分布被保持均匀。
在该常规技术中，循环器41(包括电泵42和过滤器43)和过滤器43被外部连接，从而去除电解液L中的沉淀如析出物、化合物胶体和外界粉尘。该具体结构是，电泵42将电镀液L泵送到过滤器43，电镀液被过滤器43过滤并返回电镀槽40。参考文献1中描述了包括这种过滤装置的一种电镀装置
参考文献1
日本专利公报：特开平7-268638(1995)
发明内容
在该常规技术中存在一些问题，其中在搅拌台30驱动转子32时，在电镀液L内产生旋流。一旦产生这种旋流，就需要时间使得电镀液L的溶液密度和温度分布变得均匀。
另一个问题是电镀液L中的旋流在电镀材料的电镀表面上产生条纹图案。然后得到不均匀的电镀表面。由于电镀液L始终被转子32搅拌，电镀液L的水平面不稳定。因此不可能通过将材料部分地浸没在电镀液L中来进行材料的确定部位的电镀。
在图12中可以看出其他问题。常规电镀装置具有为电镀液L的循环而外部设置的循环器41。因此电镀装置整体上变得很大。在这个循环系统中，电镀液L驻留在循环器41(电泵42和过滤器43)内，因此必须要有附加的“闲置电镀液(dead plating liquid)”。
本发明通过作为电镀池和搅拌池的双池结构来解决这些问题，其中电镀池执行电镀过程，电镀液从电镀池溢出流到搅拌池。其他结构是，搅拌器被置于搅拌室内，电镀液从搅拌池通过液体供给通道输送到电镀池。
本发明具有一个优点，即，当电镀液被搅拌从而在电镀槽内保持电镀液的密度均匀和温度分布均匀时，不会在电镀液内产生旋流。本发明还有一个优点，即，不必使用附加的外部泵送循环器进行电镀，这使得易于进行操作和维护作业。
依照本发明的电镀槽包括执行电镀过程的电镀池和电镀液从电镀池溢出流到其内的搅拌池，其中通过搅拌室和液体供给通道将两池连接。搅拌器被置于搅拌室内，在搅拌器工作时，电镀液从搅拌池通过液体供给通道输送到电镀池。
附图说明
图1是本发明的电镀槽的透视图。
图2是沿图1的II-II线剖开的横截面视图。
图3是电镀槽的底部放大视图。
图4是用于电镀的电镀槽的透视图。
图5是沿图4中的V-V线剖开的横截面视图。
图6是电镀槽底部的放大透视图。
图7是保持过滤器的过滤器支架组件的透视图。
图8是在搅拌池内的过滤器支架的安装的横截面视图。
图9是挡板的透视图。
图10是示出挡板安装到电镀池底部的安装视图。
图11是示出搅拌电镀液的常规技术的视图。
图12是示出带有循环系统的常规电镀装置的视图。
具体实施方式
在图1所示的电镀槽的该结构中，通过在搅拌室16搅拌电镀液L之后，将电镀液L输送通过液体供给通道17，从而将电镀液供给到电镀池12。在电镀池12内没有产生搅拌，因此不会在其内产生旋流。搅拌室16内的搅拌产生液体流动的推动力，且没有使用外部的附加循环器进行液体的循环。
下面利用附图详细描述本发明的实施例。
下面利用图1到图2描述电镀槽1的结构。在图1和图2中，电镀池12中充满电镀液L。
图1示出依照本发明的电镀槽的透视图。图2示出沿II-II线剖开的电镀槽的横截面图。电镀槽1具有预定高度的隔板11，该隔板11把电镀槽的内部分隔成电镀池12和搅拌池13。较大的池用作电镀池12，较小的池用作搅拌池13。从电镀池12溢出的电镀液L越过隔板11向下流动至搅拌池13(参见图5和图6)。
图3示出电镀槽1底部的放大视图。在电镀池12的底部12a，形成有液体供给出口14。搅拌室16和维护孔18形成在搅拌池13的底部13a的下方。液体供给通道形成在电镀池12的底部12a下方，该液体供给通道是从搅拌室16到液体供给出口14的通道。
电镀液L流出液体供给出口14，供给到电镀池12。可在需要时改变液体供给通道14的数量和形状。除了本发明的结构之外，也可以在电镀池12的内表面上形成液体供给出口14。
搅拌棒15为三角柱形，其在搅拌室16内水平放置。搅拌棒15(其与图11中所示的现有技术的转子32的作用相同)被搅拌台2驱动作水平旋转。搅拌池13内的电镀液L被搅拌棒15搅拌，电镀液L被离心力输送至液体供给通道17。在这个实施例中，搅拌棒15采用三角柱，但是也可以使用其他形状如圆柱和直立圆盘。
搅拌室16形成为圆柱室形状，且当电镀槽1设置在搅拌台2的适当位置时，搅拌棒15可自由旋转。搅拌棒15的搅拌中心大致与朝向搅拌池13的开口相对。在搅拌棒15开始旋转时，搅拌池13内的电镀液L被搅拌，而且搅拌池13内的电镀液L向下流入搅拌室16中。通过搅拌棒15的旋转，流入搅拌室16内的电镀液L被输送至液体供给通道17。
由于液体供给通道17在液体供给出口14打开，因此由搅拌棒15输送的电镀液L从液体供给出口14流出且被供给至电镀池12。
如图3所示，维护孔18在一端18a有通向搅拌室16的一个开孔，在另一端18b有通向电镀槽1的基座侧壁1a的另一个开孔。为了维护或检查以及例如将电镀池12和搅拌池13内的电镀液L排出之类的操作，维护孔18容许将搅拌棒15取出或放回。
在维护孔18的另一端18b，拧入螺栓19。对于维护孔18的这种结构来说，其孔的内表面具有螺纹槽，以配合螺栓19的拧入。一旦螺栓19被紧紧拧入维护孔18的另一端18b，那么维护孔18就被关闭，从而不会排出或泄漏出电镀液L。也可以用其它的螺栓关闭维护孔18的另一端18b。
下面结合图4到6说明本发明的电镀槽1的操作。在本实施例中，电镀槽1用于电镀。图4示出电镀槽1的透视图。图5示出沿图4中的V-V线剖开的截面图。图6示出电镀液L在电镀池12底部的流动。
为了驱动搅拌棒15，将电镀槽1设置在搅拌台2上，搅拌台2通过磁力或感应磁力驱动搅拌棒15。电镀液L(如铜、镍或其他金属碘化物电解溶液)供给到电镀池12和搅拌池13。电镀液L的供给量为这样一个水平，即在搅拌棒15旋转时，在电镀池12内电镀液L的液面水平没过隔板11流至搅拌池13。
在电镀池12内，阳极板3和4互相面对设置。依据待电镀的金属电镀种类，这些阳极板3和4为铜或镍制成的金属薄板，且由保护装置(未在图中示出)悬挂。这些阳极板与隔板11成直角对齐，以顺应电镀液L的流动，以使它们不会干扰流动，这导致了电镀液的均匀。
通过悬挂工具(图中未示出)的保持，待电镀的材料5浸入两个阳极板3和4之间的电镀液L中。在这个实施例中，可以认为在待电镀的材料5的另一端5a的表面上进行电镀。待电镀的材料与直流电源的阴极电连接。
在电镀操作过程中，阳极板3和4电连接到直流电源的阳极。在这个电镀操作中，电镀液L被在搅拌室16内旋转的搅拌棒15搅拌。通过搅拌棒15的旋转，流入搅拌室16的电镀液L被输送至液体供给通道17。
输送至液体供给通道17的电镀液L通过液体供给出口14流出到电镀池12。通过这个供给系统，电镀池12中的电镀液L的液面水平上升，电镀液L在隔板11的顶部溢出。然后电镀液L流向搅拌池13。
流入搅拌池13的电镀液L在其内被搅拌，然后被再次输送至液体供给通道17。电镀液L在上述的这个流动过程中循环。
如已经说明的，由于在搅拌池13内进行搅拌，所以在电镀池12中没有进行搅拌。在电镀池12内没有产生旋流。但是，由于搅拌池13位于电镀池12旁边，且具有简单的开放室形状，所以电镀液L的溶液密度和温度分布可以在比常规技术短的时间内达到均匀。在使用该电镀槽1的电镀操作中，获得了均匀的电镀表面且电镀液L的液面高度水平可以保持不变。
这个电镀槽1有循环能力，密度和温度均匀的电镀液L始终被供给到电镀池12。所以不需要额外的循环装置，该循环装置用作整个电镀装置的小而紧凑的组件，且不需要在上方流动的电镀液L。
本发明的另一个实施例在图7和8中示出，其中安装了过滤器20，其用于在搅拌过程中过滤电镀液L。
图7中示出过滤器20和过滤器支架21的透视图。过滤器20被保持在过滤器支架21内，该过滤器支架21的形状类似于搅拌池13的内部空间且被安装在该处。过滤器支架21形成为上件21a和下件21b构成的组件。过滤器20被保持在上件21a和下件21b之间。过滤器20被设置在每一个过滤器支架21内。过滤器支架21通过螺钉被安装进搅拌池13内。
图8示出带有过滤器支架21的电镀槽1的主要部分。该图与图2对应。设置在搅拌室16的上部但仍在搅拌池13内的过滤器20过滤从搅拌池13流入搅拌室16内的电镀液L，所以仅仅是经过过滤的电镀液被供给到电镀池12。
图9和图10示出了挡板22的安装，使得从液体供给出口14流出的电镀液L不会直接碰撞将要进行电镀的材料和阳极板3、4。
图9示出了挡板22安装的透视图。挡板22由折流板22a和垫板22b组成。挡板22利用螺钉固定到电镀池12的底部。
与图2对应的图10示出挡板22的安装的截面图。折流板22a被垫板22b从液体供给出口14向上提升。从液体供给出口14流出的电镀液L碰撞折流板22a，其流动方向改变，从而电镀液L流出折流板22a和电镀池12的内部空间之间的间隙。
与由这种间隙形成的流动相对的横截面面积大于与该流动相对的液体供给出口14的面积。因此，电镀液L的流动和缓，且不会直接到达待电镀的材料。另外，通过在折流板22a内形成孔或狭槽，可以将电镀液L在电镀池12内的流动设计为顺应于预定的流动形状或移动路径。
尽管这里已经披露了本发明的当前实施例，但是本领域技术人员可以理解，在不偏离本发明的范围的情况下，可以对其作出变化和修改。
例如，上述实施例涉及用于电镀槽1的应用，但是本发明也可应用于化学浸镀槽。本发明还有一个优点，即除电镀之外，还应用于液体控制如深层培养装置、生化瓶、饱和溶剂混合器等等。
如已经说明的，本发明提供一种电镀槽，该电镀槽能够保持用于湿法电镀的液体的密度和温度分布的均匀性。本发明的另一个优点是，由电镀液L的搅拌产生的旋流被抑制，因此很难在电镀材料的电镀表面上形成条纹图案，因此能提供良好的电镀质量。本发明还有另一个优点，即外部循环器系统如电泵和过滤器不是必需的，所以整个系统可以在紧凑的物理尺寸中实现。

Claims (8)

1、一种液槽，其包括电镀池和搅拌池，该电镀池和搅拌池被隔板隔开，所述电镀池内的处理液没过该隔板流至所述搅拌池，该液槽还包括：
搅拌室，所述处理液从所述搅拌池流入所述搅拌室，且所述处理液被所述搅拌室内的搅拌装置搅拌，
液体供给通道，所述处理液通过该液体供给通道从所述搅拌室流到所述电镀池，和
液体供给出口，其位于所述液体供给通道的一端，且在所述电镀池底部通向所述电镀池。
2、如权利要求1所述的液槽，其特征在于，所述搅拌装置是搅拌棒，其被一搅拌台磁力旋转，所述液槽设置在所述搅拌台上。
3、如权利要求1所述的液槽，其特征在于，一过滤器安装在所述搅拌池室内。
4、如权利要求1所述的液槽，其特征在于，所述过滤器被保持在过滤器支架上，该过滤器支架安装在所述搅拌池内。
5、如权利要求4所述的液槽，其特征在于，所述过滤器支架形成为由上件和下件构成的组件，所述过滤器保持在所述上件和下件之间。
6、如权利要求1所述的液槽，其特征在于，在所述电镀池内安装一挡板。
7、如权利要求6所述的液槽，其特征在于，挡板包括折流板和靠着所述电镀池底部的一组垫板。
8、如权利要求1-7中任一项所述的液槽，其特征在于，所述处理液是电镀液，通过该电镀液，在所述电镀池内对待电镀的材料进行电镀。
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