CN205556811U - 一种电沉积系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电沉积系统，包括电沉积槽、阳极板、阴极板、阴极屏蔽装置和阴极板驱动机构，阳极板竖向活动设置在电沉积槽内相对的两个内壁之间，阴极板竖向设置在电沉积槽内，并与阳极板平行设置，阴极板驱动机构安装在阴极板上方的电沉积槽顶部的两侧，且其驱动端连接阴极板的顶部，用于驱动阴极板上下移动以及在平行于阳极板的水平方向横向移动，阴极屏蔽装置活动设置在阳极板与阴极板之间，并分别与阳极板和阴极板平行。优点：结构简单，阴极板驱动灵活，保证阴极板表面电沉积层厚度均一，并且对阴极板进行充分利用，使其表面全范围形成厚度均一的沉积层，且不需反复拆装调整其安装位置方向，使用较为方便。

Description

一种电沉积系统

技术领域

本实用新型属于电沉积领域，特别涉及一种电沉积系统。

背景技术

厚度均匀性是衡量沉积层质量的一项重要指标。沉积层厚度不均是长期以来备受关注的问题。分析表明，阴极表面电流密度和流场分布不均是导致沉积层厚度不均的决定性因素。电沉积过程中，由于阴极表面电流密度及流场分布的不均匀性，沉积面大都呈现边缘高、中间低的“马鞍”状，其沉积层质量参差不齐。

此外，现有技术中，也有采用阴极振动的方法，解决阴极表面流场分布不均问题，但其驱动方式单一，只能保持在一个方向上的往复驱动，这就使得阴极板表面的沉积层只能在一个水平方向的部分表面或竖直方向的部分表面内达到沉积层较为均一的效果，这就使得阴极板只能在部分表面上达到很好的沉积效果，或只能采用特定尺寸的阴极板在其表面沉积，这就有很大的局限性，对阴极板的利用不全面，若想达到在阴极板表面全范围均一，就必须得对阴极板进行多次调整安装，使其表面充分形成均一的沉积层，这样就比较耗时耗力，拆装过程也较为麻烦。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种电沉积系统，有效的解决了阴极板表面的沉积层只能在一个水平方向的部分表面或竖直方向的部分表面内达到沉积层较为均一的效果，这就使得阴极板只能在部分表面上达到很好的沉积效果，或只能采用特定尺寸的阴极板在其表面沉积，这就有很大的局限性，对阴极板的利用不全面，若想达到在阴极板表面全范围均一，就必须得对阴极板进行多次调整安装，使其表面充分形成均一的沉积层，这样就比较耗时耗力，拆装过程也较为麻烦的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种电沉积系统，包括电沉积槽、阳极板、阴极板、阴极屏蔽装置和阴极板驱动机构，上述阳极板竖向活动设置在电沉积槽内相对的两个内壁之间，上述阴极板竖向设置在上述电沉积槽内，并与上述阳极板平行设置，上述阴极板驱动机构安装在上述阴极板上方的电沉积槽顶部的两侧，且其驱动端连接上述阴极板的顶部，用于驱动上述阴极板内上下移动以及在平行于上述阳极板的水平方向横向移动，上述阴极屏蔽装置活动设置在阳极板与阴极板之间，并分别与阳极板和阴极板平行，上述阴极屏蔽装置中部开有贯穿其的通孔。

本实用新型的有益效果是：结构简单，阴极板驱动灵活，保证阴极板表面电沉积层厚度均一，并且对阴极板进行充分利用，使其表面全范围形成厚度均一的沉积层，且不需反复拆装调整其安装位置方向，使用较为方便。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，上述电沉积槽相对的两个内壁的上端对称设有沿内壁横向设置的连接条，两个上述连接条的顶部均对应设有多个连续的凹槽，上述阳极板位于两个上述连接条之间，其顶部设有横杆，上述横杆的两端分别放置于两个上述连接条顶部对应的凹槽内。

采用上述进一步方案的有益效果是阳极板安装较为方便，并可在连续的凹槽内根据实际需求任意改变其安装位置，调节其与阴极板之间的距离，从而改变阴极板表面的电流密度及流场分布，使用较为灵活。

进一步，上述阴极屏蔽装置包括竖向设置的屏蔽板和两个连接柱，上述屏蔽板位于两个上述连接条之间，两个上述连接柱对称设置在上述屏蔽板两侧的上端，且与两个上述连接条一一对应设置，上述连接柱放置于与其对应的上述连接条的凹槽内，上述屏蔽板中部开有上述通孔。

采用上述进一步方案的有益效果是阴极屏蔽装置结构简单，安装方便，可在连续的凹槽内根据实际需求任意改变其安装位置，调节其与阴极板之间的距离，从而改变阴极板表面的电流密度及流场分布，使用较为灵活。

进一步，上述通孔内壁上贴覆设有多个用于调节通孔内径的可拆卸的屏蔽环组。

采用上述进一步方案的有益效果是通过屏蔽环组改变通孔的大小，进而调节阴极表面电流密度及流场分布状况，并使其在特定的范围面积内进行沉积，使用较为灵活。

进一步，上述屏蔽环组包括多个直径由大到小渐变且依次由外到内套设的可拆卸的屏蔽环。

采用上述进一步方案的有益效果是屏蔽环组结构简单，拆装较为灵活，进而达到通孔可任意调节尺寸的目的，便于在阴极板表面进行规定尺寸范围内的沉积。

进一步，上述屏蔽板和多个上述屏蔽环均为聚丙烯材质。

采用上述进一步方案的有益效果是屏蔽效果较好。

进一步，上述阴极板驱动机构包括水平位移驱动机构和竖直位移驱动机构，上述水平位移驱动机构安装在上述电沉积槽的顶部，上述竖直位移驱动机构安装在上述水平位移驱动机构的活动端底部，且其驱动端上固定有夹具，上述夹具夹住上述阴极板的顶部。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，驱动较为灵活，可实现阴极板在一个竖直平面内的全方位移动，使其表面全范围都可进行沉积，操作较为简单，灵活。

进一步，上述水平位移驱动机构包括驱动电机、螺杆、滑座和螺杆，上述驱动电机安装在上述电沉积槽垂直于上述阴极板的一侧侧壁的顶部，与该侧侧壁相对的上述电沉积槽的另一侧侧壁上设有轴承座，上述螺杆横向设置，且与上述阴极板位于同一竖直平面内，其一端连接上述驱动电机的驱动端，另一端转动安装在轴承座上，上述滑杆安装在上述驱动电机与轴承座之间，并与上述螺杆平行且间隔设置，上述滑座分别套设在上述螺杆和滑杆上，并可沿上述螺杆和滑杆横向移动，上述竖直位移驱动机构竖向安装在上述滑座底部，其驱动端向下设置，当上述驱动电机驱动螺杆转动时，上述滑座可沿螺杆和螺杆横向移动，同步通过竖直位移驱动机构带动夹具以及阴极板同步横向移动，当上述竖直位移驱动机构竖驱动夹具竖向移动时，可同步带动上述阴极板竖向上下移动。

采用上述进一步方案的有益效果是其结构较为简单，驱动灵活，可实现阴极板在一个竖直平面内的全方位移动，操作简单。

进一步，上述竖直位移驱动机构为气缸。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，安装方便，驱动灵活。

附图说明

图1为本实用新型的电沉积系统的截面的结构示意图；

图2为本实用新型的电沉积系统的阳极板与连接条配合的结构示意图；

图3为本实用新型的电沉积系统的连接条阴极屏蔽装置与连接条配合的结构示意图；

图4为本实用新型电沉积系统的阴极板驱动机构的装配结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、电沉积槽，2、阳极板，3、阴极板，4、阴极屏蔽装置，5、水平位移驱动机构，6、竖直位移驱动机构，7、夹具，11、连接条，21、横杆，111、凹槽，41、屏蔽板，42、连接柱，43、屏蔽环组，51、驱动电机，52、螺杆，53、滑座，54、滑杆，431、屏蔽环。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例：如图1至4所示，本实施例的电沉积系统包括电沉积槽1、阳极板2、阴极板3、阴极屏蔽装置4和阴极板驱动机构，上述阳极板2竖向活动设置在电沉积槽1内相对的两个内壁之间，上述阴极板3竖向设置在上述电沉积槽1内，并与上述阳极板2平行设置，上述阴极板驱动机构安装在上述阴极板3上方的电沉积槽1顶部的两侧，且其驱动端连接上述阴极板3的顶部，用于驱动上述阴极板3上下移动以及在平行于上述阳极板2的水平方向横向移动，上述阴极屏蔽装置4活动设置在阳极板2与阴极板3之间，并分别与阳极板2和阴极板3平行，上述阴极屏蔽装置4中部开有贯穿其的通孔。

沉积过程中，通过阴极板驱动机构驱动阴极板3在竖直平面内进行横向和竖向的移动，使得通过阴极屏蔽装置4的金属电子由通孔流过并随着阴极板的移动在阴极板3表面的全范围内进行均匀的沉积，同时，还可通过调节阳极板2与阴极板3或阴极屏蔽装置4与阴极板3之间的距离来改变阴极板表面电流密度及流场分布的状况，使其达到沉积的需求。

在一些实施例中，上述电沉积槽1相对的两个内壁的上端对称设有沿内壁横向设置的连接条11，两个上述连接条11的顶部均对应设有多个连续的凹槽111，上述阳极板2位于两个上述连接条11之间，其顶部设有横杆21，上述横杆21的两端分别放置于两个上述连接条11顶部对应的凹槽111内，通过调节横杆21的安装位置(即调节横杆21从两个上述连接条11对应的一组凹槽111移动至另一组凹槽111内)，来改变阳极板2与阴极板3之间的距离，调节较为灵活方便，同时拆装也比较简单。

优选的，上述阴极屏蔽装置4包括竖向设置的屏蔽板41和两个连接柱42，上述屏蔽板41位于两个上述连接条11之间，两个上述连接柱42对称设置在上述屏蔽板41两侧的上端，且与两个上述连接条11一一对应设置，上述连接柱42放置于与其对应的上述连接条11的凹槽111内，上述屏蔽板41中部开有上述通孔，其结构比较简单，通过阴极屏蔽装置4的安装位置(即阴极屏蔽装置4从两个上述连接条11对应的一组凹槽111移动至另一组凹槽111内)，来改变阴极屏蔽装置4与阴极板3之间的距离，调节较为灵活方便，同时拆装也比较简单。

在一些实施例中，上述通孔内壁上贴覆设有多个用于调节通孔内径的可拆卸的屏蔽环组43，通过拆装屏蔽环组43来改变通孔的孔径大小，从而限制金属离子由通孔流过在阴极板3表面形成沉积层的面积范围，以便适应不同的沉积需求，使用较为灵活。

优选的，上述屏蔽环组43包括多个直径由大到小渐变且依次由外到内套设的可拆卸的屏蔽环431，通过由内到外逐次减少或由外到内逐次增加屏蔽环431来调节通孔大小，操作比较简单，使用灵活。

优选的，上述屏蔽板41和多个上述屏蔽环431均为聚丙烯材质，其对流动电子的屏蔽效果较好。

在一些实施例中，上述阴极板驱动机构包括水平位移驱动机构5和竖直位移驱动机构6，上述水平位移驱动机构5安装在上述电沉积槽1的顶部，上述竖直位移驱动机构6安装在上述水平位移驱动机构5的活动端底部，且其驱动端上固定有夹具7，上述夹具7夹住上述阴极板3的顶部，结构简单，驱动灵活。

优选的，上述水平位移驱动机构5包括驱动电机51、螺杆52、滑座53和滑杆54，上述驱动电机51安装在上述电沉积槽1垂直于上述阴极板3的一侧侧壁的顶部，与该侧侧壁相对的上述电沉积槽1的另一侧侧壁上设有轴承座，上述螺杆52横向设置，且与上述阴极板3位于同一竖直平面内，其一端连接上述驱动电机51的驱动端，另一端转动安装在轴承座上，上述滑杆54安装在上述驱动电机51与轴承座之间，并与上述螺杆52平行且间隔设置，上述滑座53分别套设在上述螺杆52和滑杆54上，并可沿上述螺杆52和滑杆54横向移动，上述竖直位移驱动机构竖向安装在上述滑座53底部，其驱动端向下设置，当上述驱动电机51驱动螺杆52转动时，上述滑座53可沿螺杆52和滑杆54横向移动，同步通过竖直位移驱动机构6带动夹具7以及阴极板3同步横向移动，当上述竖直位移驱动机构6竖驱动夹具7竖向移动时，可同步带动上述阴极板3竖向上下移动，从而实现阴极板3在竖直平面内的全方位移动，进而使得由屏蔽板41中部通孔流过的金属电子能全方位的在阴极板3表面形成厚度均一的沉积层。

上述竖直位移驱动机构6为气缸，驱动比较灵活。

本实用新型的电沉积系统结构简单，阴极板驱动灵活，保证阴极板表面电沉积层厚度均一，并且对阴极板进行充分利用，使其表面全范围形成厚度均一的沉积层，且不需反复拆装调整其安装位置方向，使用较为方便

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电沉积系统，其特征在于：包括电沉积槽(1)、阳极板(2)、阴极板(3)、阴极屏蔽装置(4)和阴极板驱动机构，所述阳极板(2)竖向安装在电沉积槽(1)内相对的两个内壁之间，所述阴极板(3)竖向活动设置在所述电沉积槽(1)内，并与所述阳极板(2)平行设置，所述阴极板驱动机构安装在所述阴极板(3)上方的电沉积槽(1)顶部的两侧，且其驱动端连接所述阴极板(3)的顶部，用于驱动所述阴极板(3)上下移动以及在平行于所述阳极板(2)的水平方向横向移动，所述阴极屏蔽装置(4)活动设置在阳极板(2)与阴极板(3)之间，并分别与阳极板(2)和阴极板(3)平行，所述阴极屏蔽装置(4)中部开有贯穿其的通孔。

2.根据权利要求1所述的一种电沉积系统，其特征在于：所述电沉积槽(1)相对的两个内壁的上端对称设有沿内壁横向设置的连接条(11)，两个所述连接条(11)的顶部均对应设有多个连续的凹槽(111)，所述阳极板(2)位于两个所述连接条(11)之间，其顶部设有横杆(21)，所述横杆(21)的两端分别放置于两个所述连接条(11)顶部对应的凹槽(111)内。

3.根据权利要求2所述的一种电沉积系统，其特征在于：所述阴极屏蔽装置(4)包括竖向设置的屏蔽板(41)和两个连接柱(42)，所述屏蔽板(41)位于两个所述连接条(11)之间，两个所述连接柱(42)对称设置在所述屏蔽板(41)两侧的上端，且与两个所述连接条(11)一一对应设置，所述连接柱(42)放置于与其对应的所述连接条(11)的凹槽(111)内，所述屏蔽板(41)中部开有所述通孔。

4.根据权利要求3所述的一种电沉积系统，其特征在于：所述通孔内壁上贴覆设有多个用于调节通孔内径的可拆卸的屏蔽环组(43)。

5.根据权利要求4所述的一种电沉积系统，其特征在于：所述屏蔽环组(43)包括多个直径由大到小渐变且依次由外到内套设的可拆卸的屏蔽环(431)。

6.根据权利要求5所述的一种电沉积系统，其特征在于：所述屏蔽板(41)和多个所述屏蔽环(431)均为聚丙烯材质。

7.根据权利要求1所述的一种电沉积系统，其特征在于：所述阴极板驱动机构包括水平位移驱动机构(5)和竖直位移驱动机构(6)，所述水平位移驱动机构(5)安装在所述电沉积槽(1)的顶部，所述竖直位移驱动机构(6)安装在所述水平位移驱动机构(5)的活动端底部，且其驱动端上固定有夹具(7)，所述夹具(7)夹住所述阴极板(3)的顶部。

8.根据权利要求7所述的一种电沉积系统，其特征在于：所述水平位移驱动机构(5)包括驱动电机(51)、螺杆(52)、滑座(53)和滑杆(54)，所述驱动电机(51)安装在所述电沉积槽(1)垂直于所述阴极板(3)的一侧侧壁的顶部，与该侧侧壁相对的所述电沉积槽(1)的另一侧侧壁上设有轴承座，所述螺杆(52)横向设置，且与所述阴极板(3)位于同一竖直平面内，其一端连接所述驱动电机(51)的驱动端，另一端转动安装在轴承座上，所述滑杆(54)安装在所述驱动电机(51)与轴承座之间，并与所述螺杆(52)平行且间隔设置，所述滑座(53)分别套设在所述螺杆(52)和滑杆(54)上，并可沿所述螺杆(52)和滑杆(54)横向移动，所述竖直位移驱动机构竖向安装在所述滑座(53)底部，其驱动端向下设置，当所述驱动电机(51)驱动螺杆(52)转动时，所述滑座(53)可沿螺杆(52)和滑杆(54)横向移动，同步通过竖直位移驱动机构(6)带动夹具(7)以及阴极板(3)同步横向移动，当所述竖直位移驱动机构(6)竖驱动夹具(7)竖向移动时，可同步带动所述阴极板(3)竖向上下移动。

9.根据权利要求7或8所述的一种电沉积系统，其特征在于：所述竖直位移驱动机构(6)为气缸。