CN202954124U - 一种水平工件电化学沉积设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水平工件电化学沉积设备，涉及电化学沉积技术领域。本实用新型水平工件电化学沉积设备，包括电化学沉积槽以及设置于沉积槽内用于药液流动的至少一组管道，所述每组管道包括中心线相互平行的吸管和喷管，所述吸管和喷管上开有孔洞。所述吸管与喷管平行于水平面。本实用新型水平工件电化学沉积设备中使用吸管吸取电化学沉积槽内的药液,配合喷管喷出补进电化学沉积槽内的药液来带动药液在工件表面的流动，使电化学沉积槽内的药液在工件表面具有均匀的药液流动速度，从而增加电化学沉积镀层的均匀性；并且平行于水平面的吸管与喷管更利于水平工件的电化学沉积。
Description
技术领域
本实用新型涉及电化学沉积技术领域，特别涉及一种水平工件电化学沉积设备。
背景技术
电化学沉积是在导电的产品表面上镀上金属、合金、半导体或其他导电体的方法，这方法使电化学沉积药液中的离子沉积到产品表面。电化学沉积的目的在于改变材料的表面特性，或制取特定成分和性能的材料层。例如耐磨损性镀层、耐腐蚀保护性镀层、润滑性镀层、抗高温氧化性镀层、电性能镀层、光学性能镀层、半导体镀层、印制板电镀层、装饰性镀层等不同属性的镀层。也可应用於使镀层弥补工件表面厚度不足的需求。另也可以以电铸方式生产工件，镀层形成後与底材分开，镀层成为独立工件。电化学沉积在工业上广泛地被应用，包括电子、汽车、手表、照明、光伏等。
电化学沉积工艺中最主要的四项参数是电流、温度、药液各种成分的浓度及液体在产品表面的流动。前三项都有各种方法控制，但药液在产品表面的流动要靠电化学沉积设备的设计，如以空气在药液内的上升带动药液的流动、以机械搅拌药液、以喷嘴喷出药液来带动药液的流动、以移动产品来产生相对的流动等，在控制上并不容易，往往要靠使用低电流及使用特别添加剂来解决因药液流动不均而造成的问题。
在印刷线路板镀铜工艺中，传统的挂镀使用空气搅拌及产品摆动引发药液在线路板表面及孔内的流动，但因为相对流动速度比较慢，不能用较高的电流密度。水平连续镀铜工艺使用了喷嘴，在线路板的上下两面喷上镀液，大大地增加药液流动，因此增加了电流密度及生产速度。但在此工艺过程中，由喷嘴喷出的液体需要喷出一段距离后方可形成一个圆面。为了保证喷液比较均匀形成一个合适的面，需要将工件与喷液孔调整到一个合适的距离。这也就增大了药液缸的体积，需要增大药液的使用量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术中所存在的上述不足，提供一种可增加电化学沉积镀层的均匀性、减少药液用量的水平工件电化学沉积设备。
为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
一种水平工件电化学沉积设备，包括电化学沉积槽以及设置于沉积槽内用于药液流动的至少一组管道所述每组管道包括中心线相互平行的吸管和喷管，所述吸管和喷管上开有孔洞。使用吸管吸取电化学沉积槽内的药液, 配合喷管喷出补进电化学沉积槽内的药液来带动药液在工件表面的流动，使电化学沉积槽内的药液在工件表面具有均匀的药液流动速度，从而增加电化学沉积镀层的均匀性；每组管道可为一根吸管、两根喷管，或两根吸管、一根喷管，或多根吸管、多根喷管的任意组合，根据工件的大小、形状进行选择。
作为本实用新型的优选方案，上述水平工件电化学沉积设备中，所述吸管与喷管平行于水平面。平行于水平面的吸管与喷管更利于水平工件的电化学沉积。
作为本实用新型的优选方案，上述水平工件电化学沉积设备中，所述每组管道包括一根吸管和一根喷管。吸管与喷管数量相应，可使得电化学沉积槽内药液的流动速度均匀，增加电化学沉积镀层的均匀性。
作为本实用新型的优选方案，上述水平工件电化学沉积设备中，所述吸管与喷管上的孔洞为一条或多条狭窄的长条孔。管道上的孔洞设置为长条形，使得生产更加容易；且在电化学沉积槽内温度可达60-70摄氏度，孔洞的长度不超过5cm，可避免孔洞在高温中变形，保证孔洞的稳定性。
作为本实用新型的优选方案，上述水平工件电化学沉积设备中，所述吸管的中心线与喷管的中心线之间的距离小于两管直径总和的四倍。吸管与喷管之间的距离过大会影响喷管与吸管之间的药液流动速度，影响电化学沉积镀层的均匀性。
作为本实用新型的优选方案，上述水平工件电化学沉积设备中，所述吸管直径为5mm～80mm；所述喷管直径为5mm～80mm。吸管与喷管的直径可根据工件的大小来选择，工件越大，管道的直径越大。
作为本实用新型的优选方案，上述水平工件电化学沉积设备中，所述吸管横切面中心点到孔洞的方向与吸管横切面中心点到工件表面并垂直于工件表面的方向有0～75度的角度；所述喷管横切面中心点到孔洞的方向与喷管横切面中心点到吸管横切面中心点的方向有15～180度的角度。吸管与喷管上孔洞的方向与工件表面成形一定的角度可使得药液流动的方向相对于工件表面保持大致平行，从而增加电化学沉积镀层的均匀性。
作为本实用新型的优选方案，上述水平工件电化学沉积设备中，所述喷管横切面中心点到所述吸管横切面中心点的方向指向工件表面，并垂直于工件表面。吸管更接近工件表面可减小电化学沉积槽的体积，从而减小药液的使用量；目前普遍采用喷的方式来进行工件表面的电化学沉积，工件一般平行放置于管道组侧面或靠近喷管放置，但发明人在试验中发现，工件放置于吸管正前方时，吸管对药液吸动可使得药液在工件表面的流动速度更均匀更稳定，大大的增加了工件表面的电化学沉积镀层的均匀性。
作为本实用新型的优选方案，上述水平工件电化学沉积设备中，所述管道为两排，一排管道位于工件的正面，另一排管道位于工件的背面。一排管道用于为工件的正面进行电化学沉积，另一排管道用于为工件的背面电化学沉积。使用两排管道可同时对工件的正面和背面进行电化学沉积，增加工作效率。
本实用新型工作原理：利用吸管吸取电化学沉积槽内的药液, 配合喷管喷出补进电化学沉积槽内的药液来带动药液在工件表面的流动，使电化学沉积槽内的药液在工件表面相对于吸管的方向有均匀的药液流动速度；使工件相对吸管运动，其移动方向为平行于工件表面并垂直于吸管中心线方向；由喷管向电化学沉积槽内补充药液，使补充药液的流动控制在小范围内，免去在槽体内大范围的流动。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型水平工件电化学沉积设备中使用吸管吸取电化学沉积槽内的药液, 配合喷管喷出补进电化学沉积槽内的药液来带动药液在工件表面的流动，使电化学沉积槽内的药液在工件表面具有均匀的药液流动速度，从而增加电化学沉积镀层的均匀性；并且平行于水平面的吸管与喷管更利于水平工件的电化学沉积。
2、由于本实用新型中水平工件电化学沉积设备的吸管可更接近工件表面，减小电化学沉积槽的体积、减少药液的使用量。
3、本实用新型利用双行多组水平安装的吸管及喷管为一平面工件的正反面同时进行电化学沉积，每组吸管及喷管在管道方向提供均匀的液流，工件从一边移向另一边平均化了两组相邻管道间的液流不同，从而达到镀层在工件表面的均匀，增加了工作效率。
4、本实用新型中的喷管喷入电化学沉积槽内的药液补充了吸管吸出电化学沉积槽内的药液，避免在槽体内因补充药液而负面影响药液的流动方向以及速度、进而影响到电化学沉积镀层的均匀性。
附图说明：
图1为本实用新型水平工件电化学沉积设备的结构示意图。
图2为本实用新型水平工件电化学沉积设备的截面图。
图3为本实用新型水平工件电化学沉积设备中实施例2的结构示意图。
图4为本实用新型水平工件电化学沉积设备中实施例3的结构示意图。
图中标记：1-工件，2-吸管，3-喷管，4-孔洞。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
一种水平工件电化学沉积设备，如图1所示，包括电化学沉积槽以及设置于沉积槽内用于药液流动的管道，所述管道包括中心线相互平行的一根吸管2和一根喷管3，所述吸管2与喷管3平行于水平面，平行于水平面的吸管2与喷管3更利于平行工件的电化学沉积。所述管道上开有孔洞4，所述孔洞4为多条狭窄的长条孔，管道上的孔洞设置为长条形，使得生产更加容易；且在电化学沉积槽内温度可达60到70摄氏度，孔洞的长度不超过5cm，可避免孔洞在高温中变形，保证孔洞的稳定性。所述吸管2与喷管3上分别设置有四排孔洞，如图2所示，所述吸管2横切面中心点到孔洞的方向与吸管横切面中心点到工件1表面并垂直于工件1表面的方向的角度为α1、α2，其中α1为30°，α2为50°；所述喷管3横切面中心点到孔洞的方向与喷管3横切面中心点到吸管2横切面中心点的方向的角度分别为β1、β2，其中β1为80°，β2为100°。
所述吸管2与所述喷管3直径为5mm～80mm，吸管2与喷管3的直径可根据工件的大小来选择，工件越大，管道的直径越大。所述吸管2的中心线与喷管3的中心线之间的距离小于两管直径总和的四倍。所述喷管3横切面中心点到所述吸管2横切面中心点的方向指向工件1表面，并垂直于工件1表面；吸管2更接近工件1表面可减小电化学沉积槽的体积，从而减小药液的使用量；且吸管2对药液吸动可使得药液流动速度更均匀，增加工件1表面的电化学沉积镀层的均匀性。
实施例2
一种水平工件电化学沉积设备，如图3所示，包括电化学沉积槽以及设置于沉积槽内用于药液流动的多组管道，图中所示管道为其中四组，所述管道包括中心线相互平行的一根吸管2和一根喷管3，所述吸管2与喷管3平行于水平面，平行于水平面的吸管2与喷管3更利于平行工件的电化学沉积。所述管道上开有孔洞4，所述孔洞4为多条狭窄的长条孔，管道上的孔洞设置为长条形，使得生产更加容易；且在电化学沉积槽内温度可达60到70摄氏度，孔洞的长度不超过5cm，可避免孔洞在高温中变形，保证孔洞的稳定性。所述吸管2与喷管3上分别设置有四排孔洞，如图2所示，所述吸管2横切面中心点到孔洞的方向与吸管横切面中心点到工件1表面并垂直于工件1表面的方向的角度为α1、α2，其中α1为15°，α2为35°；所述喷管3横切面中心点到孔洞的方向与喷管3横切面中心点到吸管2横切面中心点的方向的角度分别为β1、β2，其中β1为50°，β2为70°。
所述吸管2与所述喷管3直径为5mm～80mm，吸管2与喷管3的直径可根据工件的大小来选择，工件越大，管道的直径越大。所述吸管2的中心线与喷管3的中心线之间的距离小于两管直径总和的四倍。所述喷管3横切面中心点到所述吸管2横切面中心点的方向指向工件1表面，并垂直于工件1表面；吸管2更接近工件1表面可减小电化学沉积槽的体积，从而减小药液的使用量；且吸管2对药液吸动可使得药液流动速度更均匀，增加工件1表面的电化学沉积镀层的均匀性。
多组水平安装的虹吸管及喷管为一平面工件的一面进行电化学沉积，每组虹吸管及喷管在管道方向提供均匀的液流，工件从一边移向另一边平均化了两组相邻管道间的液流不同，从而达到镀层在工件平面上的均匀。
实施例3
一种水平工件电化学沉积设备，如图4所示，包括电化学沉积槽以及设置于沉积槽内用于药液流动的多组管道，图中所示管道为其中八组，所述管道包括中心线相互平行的一根吸管2和一根喷管3，所述吸管2与喷管3平行于水平面，平行于水平面的吸管2与喷管3更利于平行工件的电化学沉积。所述管道上开有孔洞4，所述孔洞4为多条狭窄的长条孔，管道上的孔洞设置为长条形，使得生产更加容易；且在电化学沉积槽内温度可达60到70摄氏度，孔洞的长度不超过5cm，可避免孔洞在高温中变形，保证孔洞的稳定性。所述吸管2与喷管3上分别设置有四排孔洞，如图2所示，所述吸管2横切面中心点到孔洞的方向与吸管横切面中心点到工件1表面并垂直于工件1表面的方向的角度为α1、α2，其中α1为50°，α2为70°；所述喷管3横切面中心点到孔洞的方向与喷管3横切面中心点到吸管2横切面中心点的方向的角度分别为β1、β2，其中β1为130°，β2为150°。
所述吸管2与所述喷管3直径为5mm～80mm，吸管2与喷管3的直径可根据工件的大小来选择，工件越大，管道的直径越大。所述吸管2的中心线与喷管3的中心线之间的距离小于两管直径总和的四倍。所述喷管3横切面中心点到所述吸管2横切面中心点的方向指向工件1表面，并垂直于工件1表面；吸管2更接近工件1表面可减小电化学沉积槽的体积，从而减小药液的使用量；且吸管2对药液吸动可使得药液流动速度更均匀，增加工件1表面的电化学沉积镀层的均匀性。
两行多组水平安装的虹吸管及喷管为一平面工件的两面进行电化学沉积，每组吸管及喷管在管道方向提供均匀的液流，工件从一边移向另一边平均化了两组相邻管道间的液流不同，从而达到镀层在工件两面的均匀。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种水平工件电化学沉积设备，包括电化学沉积槽以及设置于沉积槽内用于药液流动的至少一组管道，其特征在于，所述每组管道包括中心线相互平行的吸管和喷管，所述吸管和喷管上开有孔洞。
2.根据权利要求1所述的水平工件电化学沉积设备，其特征在于，所述吸管与喷管平行于水平面。
3.根据权利要求2所述的水平工件电化学沉积设备，其特征在于，所述每组管道包括一根吸管和一根喷管。
4.根据权利要求3所述的水平工件电化学沉积设备，其特征在于，所述吸管与喷管上的孔洞为一条或多条狭窄的长条孔。
5.根据权利要求3所述的水平工件电化学沉积设备，其特征在于，所述吸管的中心线与喷管的中心线之间的距离小于两管直径总和的四倍。
6.根据权利要求3所述的水平工件电化学沉积设备，其特征在于，所述吸管直径为5mm～80mm；所述喷管直径为5mm～80mm。
7.根据权利要求3所述的水平工件电化学沉积设备，其特征在于，所述吸管横切面中心点到孔洞的方向与吸管横切面中心点到工件表面并垂直于工件表面的方向有0～75度的角度；所述喷管横切面中心点到孔洞的方向与喷管横切面中心点到吸管横切面中心点的方向有15～180度的角度。
8.根据权利要求3至7项中任意一项所述的水平工件电化学沉积设备，其特征在于，所述喷管横切面中心点到所述吸管横切面中心点的方向指向工件表面，并垂直于工件表面。
9.根据权利要求8所述的水平工件电化学沉积设备，其特征在于，所述管道为两排，一排管道位于工件的正面，另一排管道位于工件的背面。
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| CN 201220675469 CN202954124U (zh) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | 一种水平工件电化学沉积设备 |
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| CN 201220675469 CN202954124U (zh) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | 一种水平工件电化学沉积设备 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111247272A (zh) * | 2017-10-20 | 2020-06-05 | Almex Pe 株式会社 | 表面处理装置 |
| CN112941582A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-11 | 苏州晶洲装备科技有限公司 | 一种电化学沉积装置 |
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- 2012-12-10 CN CN 201220675469 patent/CN202954124U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN112941582A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-11 | 苏州晶洲装备科技有限公司 | 一种电化学沉积装置 |
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