CN201678756U - 不溶性阳极结构 - Google Patents
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Abstract
一种不溶性阳极结构，包括不溶性阳极主体、金钯合金层及钯层；金钯合金层覆盖于不溶性阳极主体上，且钯层覆盖于金钯合金层上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种更具耐蚀性的不溶性阳极结构。
背景技术
在印刷电路板的铜电镀系统中，电镀阳极可分为可溶性阳极及不溶性阳极。已知的可溶性阳极是将磷铜块装于钛篮中，其中钛篮成对设置于电镀槽内阴极两侧，阴极设置于镀浴中，当电镀槽中加入电镀浴并对阴阳极通入适当的电流后，磷铜块电解出铜离子，并在阴极上还原并沉积出单质铜。
但是，在电镀过程中因磷铜块不断电解出铜离子而导致体积逐渐缩小，且磷铜块表面电解速率不同，过程中会产生铜屑崩离，每隔一段时间必须停止添加磷铜块以及取出崩离的铜屑，不但减少产能及质量且还增加了不便。
另一种不溶性阳极是将钛或钛合金做阳极，铜离子由电镀槽外的铜离子溶解槽供应，铜离子的来源可为氧化铜粉末溶解于硫酸铜镀浴中。不溶性阳极做成平坦网状平面并配设于与阴极平行的平面上，除可避免电场边际效应外也有利镀浴的流通，不溶性阳极本身不参与铜金属溶解，其作用是控制电场在阴阳极间的平均分布。因此不溶性阳极的电场分布可相当均匀致使阴极表面的电流密度分布得以控制，进而使阴极上可产生较均匀的电镀层。
但是，平坦网状的钛网制成的不溶性阳极通电电镀时会在电镀槽液接触面产生初生态氧，并同时在阴极表面还原出氢气。如果电镀槽液为硫酸铜镀浴溶液，初生态氧会与镀浴中硫酸反应形成一种强腐蚀性液体，对钛网进行腐蚀作用，造成不溶性阳极寿命不长。
在已有技术中，其中一种方法是在钛网表面上镀铑(Rh)层。铑虽然能抗蚀，但昂贵，镀铑作业将会使阳极钛网成本大增。
在另一已有技术中，其所使用的方法是在阳极钛网表面上高温烧结钽(Ta)。在钛网上形成氧化钽后，再烧结铱(Ir)至氧化钽表面上，在氧化钽表面上形成氧化铱，氧化铱相当耐腐蚀。但是，使用氧化铱作为阳极钛网表面仍有一些缺点，例如氧化铱日后如果出现破损，不易进行修复，通常要换掉整组的阳极钛网，并且因氧化铱表面电阻高致使电镀操作电压也较高(约1.7V～2V)，供电系统所消耗电费的支出比单纯使用钛网的电费高出近1倍，以及烧结氧化钽及氧化铱相当耗时费工，均大幅增加镀铜成本。
在已有技术中，另外还有一种方法是在钛网表面上预镀镍(Ni)层，接着再镀上金(Au)层或铂(Pt)层。但是金或铂层更昂贵，因此通常金层或铂层较薄，使用中如果金或铂层出现破损，初生态氧或其产生的腐蚀性液体会腐蚀镍层，使镍层溶解出镍离子而污染电镀槽液造成镀铜质量问题。
在已有技术中，另外的方法是在不溶性阳极钛网表面上直接镀钯(Pd)层。钯虽极具耐蚀性，但钯在钛网上的密着性较差，钯层容易从钛网上脱落而失效。
印刷电路板铜电镀首层电镀层的厚度均匀、电镀铜层的物理特性好及操作成本低，因此，有需要提供一种不溶性阳极结构，以改善上述方式所存在的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种不溶性阳极结构，特别是一种耐蚀且成本较低廉的不溶性阳极结构。
本实用新型的不溶性阳极结构包括不溶性阳极主体、金钯合金层及钯层；金钯合金层覆盖于不溶性阳极主体表面上，且钯层覆盖于金钯合金层表面上。
在本实用新型的一实施例中，其中不溶性阳极主体材料实质上包括金属钛或钛合金或其它可导电的适合金属。
在本实用新型的一实施例中，其中金钯合金层的含金量实质上介于70％至95％。
在本实用新型的一实施例中，其中该金钯合金层用化学镀、电镀或真空溅镀的方式覆盖于该不溶性阳极主体上。
在本实用新型的一实施例中，其中在进行该化学镀或该电镀时，可由一亚硫酸金溶液及一氯化钯铵盐溶液混合形成该金钯合金层，也可由真空溅镀形成该金钯合金层。
在本实用新型的一实施例中，其中该亚硫酸金溶液每升实质上含有3克至6.5克的金，且该氯化钯铵盐溶液每升实质上含有0.5克至4.5克的钯。
在本实用新型的一实施例中，其中该钯层用一化学镀、一电镀或一真空溅镀的方式覆盖于该金钯合金层上。
在本实用新型的一实施例中，其中该钯层可具有一多孔结构。
在本实用新型的一实施例中，其中在该钯层覆盖于该金钯合金层前，该金钯合金层预先经过烘烤处理。
在本实用新型的一实施例中，其中烘烤处理的温度实质上介于300℃至400℃之间。
附图说明
图1是该不溶性阳极结构的不溶性阳极的一实施例的外观示意图。
图2是该不溶性阳极的局部剖面示意图。
本附图元件符号简单说明
不溶性阳极结构10
不溶性阳极主体101
金钯合金层102
钯层103
具体实施方式
参考本实用新型不溶性阳极结构的实施例的图1及图2说明如下。
图1是本实用新型的不溶性阳极结构的不溶性阳极的一实施例的外观示意图。如图1所示，在本实施例中，不溶性阳极1呈网状，但本实用新型不限于此形状。其中，不溶性阳极1是由本实用新型的不溶性阳极结构10所形成。
图2是本实用新型的不溶性阳极1的局部剖面示意图，不溶性阳极结构10包括不溶性阳极主体101、金(Au)钯(Pd)合金层102及钯(Pd)层103；其中金钯合金层102覆盖于不溶性阳极主体101上，且钯层103覆盖于金钯合金层102上。
本实用新型的一实施例中，不溶性阳极主体101材料为金属钛(Ti)，但本实用新型不限于此，举例来说，不溶性阳极主体101材料也可为钛合金或其它金属。
在本实施例中，金钯合金层102用化学镀或电镀方式覆盖于不溶性阳极主体101上，但本实用新型不限于此镀法。钯层103也用化学镀或电镀方式覆盖于金钯合金层102上，但本实用新型不限于此镀法。在其中一实施例中，金钯合金层102的含金量实质上介于70％至95％，但本实用新型不限于此。在一较好的实施例中，金钯合金层102的含金量实质上介于80％至90％。
在本实用新型的一实施例中，金钯合金层102由亚硫酸金(Au2(SO3)2)溶液及氯化钯铵盐溶液通过化学镀或电镀反应获得，但本实用新型限于此。
在本实施例中，亚硫酸金溶液每升实质上含有3克至6.5克金，且氯化钯铵盐溶液每升实质上含有0.5克至4.5克钯。须注意的是，在本实用新型中使用亚硫酸金溶液，而非传统极具毒性的氰化金钾溶液，因此可提升操作安全性。
须注意的是，金钯合金层102在被覆盖上钯层103之前，金钯合金层102预先经过烘烤处理，在其中一实施例中，烘烤处理温度为300℃至400℃之间，因此可清除金钯合金层102内所含的氢气(H2)。
在本实用新型的一实施例中，形成的钯层103具有多孔结构，由此可增加与镀液接触面积，加速不溶性阳极1在电镀时的电子交换并降低电镀电阻与电压。
本实用新型所提供的不溶性阳极结构10，其最外层的钯层103外观呈银灰色，中间的金钯合金层102的外观为金色，当钯层103破损时，工作人员可凭肉眼即可观察出钯层103破损处呈现金色(即金钯合金层102)，修复方法仅需再镀上钯即可，避免已有技术中，如果不溶性阳极受到破损必须整组被换掉的缺点。
Claims (8)
1.一种不溶性阳极结构，其特征在于包括
一不溶性阳极主体；
一金钯合金层，覆盖于所述不溶性阳极主体表面上；以及
一钯层，覆盖于所述金钯合金层上。
2.如权利要求1所述的不溶性阳极结构，其特征在于所述不溶性阳极主体材料实质上包括一金属钛或一钛合金或其它导电金属。
3.如权利要求1所述的不溶性阳极结构，其特征在于所述金钯合金层用化学镀、电镀或真空溅镀方式覆盖于所述不溶性阳极主体上。
4.如权利要求3所述的不溶性阳极结构，其特征在于在进行所述化学镀或所述电镀时，由一亚硫酸金溶液及一氯化钯铵盐溶液混合形成所述金钯合金层，或由真空溅镀形成所述金钯合金层。
5.如权利要求1所述的不溶性阳极结构，其特征在于所述钯层用一化学镀、一电镀或一真空溅镀方式覆盖于所述金钯合金层上。
6.如权利要求5所述的不溶性阳极结构，其特征在于所述钯层具有一多孔结构。
7.如权利要求1所述的不溶性阳极结构，其特征在于在所述钯层覆盖于所述金钯合金层前，所述金钯合金层预先经过烘烤处理。
8.如权利要求7所述的不溶性阳极结构，其特征在于烘烤处理温度实质上介于300℃至400℃之间。
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