CN206783798U - 电化学沉积夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电化学沉积夹具，包括固定杆、用于夹持生长基底的夹板、升降杆、连接杆，所述固定杆的中部设有螺孔，所述升降杆上设有与所述螺孔相配合的螺纹，所述升降杆的一端穿过所述螺孔与连接杆的一端通过转动轴连接，使所述升降杆可绕连接杆的轴线旋转，所述连接杆远离升降杆的一端通过调节螺栓与夹板可旋转地连接。本实用新型夹具的放置角度和高度可以调整，在制备大面积材料时，避免由于温度梯度及电解质浓度梯度造成的材料不均匀现象发生。

Description

电化学沉积夹具

技术领域

本实用新型涉及电化学沉积技术领域，尤其涉及一种电化学沉积夹具。

背景技术

电化学沉积就是利用电化学方法，电解液离子在阴阳两极发生氧化还原反应，在阴极表面发生的是还原反应，通过选择性调节电沉积参数(电极电位、电流密度、电沉积溶液pH值等)，使电解液阳离子在阴极表面被还原而析出所需镀层物质的一种方法。进行大面积电沉积过程中，传统电沉积装置系统使用时，上端暴露于空气中下端电极浸入电解液，样片竖直放入电解液。由于样片竖直放置、恒温水浴装置的加热器通常位于水浴下方，因此温度和电解液浓度的梯度分布导致制备的材料存在纵向不均匀性；因此，有必要探索新的金属及金属氧化物电沉积中使用的生长基底夹具，以有效解决电沉积技术实际生产应用中的关键问题。

经检索，中国专利授权公告号CN 205474072U、授权公告日为2016.08.17的实用新型专利公开了一种用于电沉积的夹具，包括固定杆，用于夹持生长基底的一对固定装置，固定杆中部为一段透明管，透明管内具有一水平泡，一对固定装置分别套设于透明管两侧，透明管两侧分别开设有滑槽；所述固定装置包括固定块、定位板，和连接板，以及螺接于固定块上的绝缘螺杆；所述绝缘螺杆内穿设有导线，绝缘螺杆与所述定位板之间具有间隙，用于夹持生长基底。但是其夹具的放置角度和高度无法调整，在制备大面积材料时，温度梯度及电解质浓度梯度造成材料不均匀。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电化学沉积夹具，夹具的放置角度和高度可以调整，在制备大面积材料时，避免由于温度梯度及电解质浓度梯度造成的材料不均匀现象发生。

根据本实用新型实施例的一种电化学沉积夹具，包括固定杆、用于夹持生长基底的夹板、升降杆、连接杆，所述固定杆的中部设有螺孔，所述升降杆上设有与所述螺孔相配合的螺纹，所述升降杆的一端穿过所述螺孔与连接杆的一端通过转动轴连接，使所述升降杆可绕连接杆的轴线旋转，所述连接杆远离升降杆的一端通过调节螺栓与夹板可旋转地连接；

所述夹板包括底板、盖板和螺接与底板上的绝缘螺杆，所述底板的顶部凸出有一与连接杆可旋转连接的连接块，所述底板的底端设有放置生长基底的凹槽，所述凹槽内设有用于固定工作电极的固定槽，所述凹槽内位于固定槽的外围处设有第一密封垫圈，所述盖板朝向向底板的一面上设有与所述凹槽相配合的凸起，所述凸起的中部设有开口，所述凸起上位于所述开口的外围设有第二密封垫圈，所述底板、盖板的四角位置处均设有固定孔，所述固定孔上螺接有紧固螺栓，所述绝缘螺杆与底板螺纹连接并且其底端穿过底板延伸至固定槽内，所述绝缘螺杆内穿设有导线，所述绝缘螺杆上靠近所述盖板的一端设有与所述导线导通的导头，所述导头外周包覆有绝缘橡胶，所述绝缘螺杆上远离所述盖板的一端的导线穿过固定杆。

进一步的，所述升降杆远离连接杆的一端设有旋转把手。

进一步的，：所述底板、盖板之间位于固定孔的位置处设有第三密封垫圈。

进一步的，所述第一密封垫圈、第二密封垫圈的位置相对应。

进一步的，所述连接杆上设有深度刻度。

本实用新型中，通过升降杆、连接杆的配合，可以调节夹板在电解液内的高度，并且升降杆可绕连接杆的轴线旋转，在升降杆螺旋升降时，连接杆不随升降杆旋转，避免夹板旋转对电化学沉积带来影响，深度刻度可观察夹板在电解液内的深度，通过调节螺栓调整夹板的角度，可水平、竖直、倾斜放置，通过紧固螺栓将工作电极、生长基底固定在底板、盖板之间，通过绝缘螺杆与生长基底的挤压，将工作电极、生长基底紧紧抵住，并通过绝缘橡胶实现导线导头与电沉积介质的完全隔离，通过第一密封垫圈、第二密封垫圈、第三密封垫圈防止电解液与连接工作电极的导线接触，从而避免夹具在工作中腐蚀和额外耗电，提高了夹具的使用寿命，在制备大面积材料时，避免由于温度梯度及电解质浓度梯度造成的材料不均匀现象发生。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型提出的一种电化学沉积夹具的结构示意图；

图2为底板的结构示意图；

图3为盖板的结构示意图；

图4为本实用新型夹板竖直设置时的示意图。

图中：1-固定杆、2-夹板、3-升降杆、4-连接杆、5-转动轴、6-调节螺栓、7-底板、8-盖板、9-绝缘螺杆、10-连接块、11-第一密封垫圈、12-开口、13-第二密封垫圈、14-固定孔、15-紧固螺栓、16-旋转把手、17-第三密封垫圈、18-生长基底。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-4，一种电化学沉积夹具，包括固定杆1、用于夹持生长基底18的夹板2、升降杆3、连接杆4，所述固定杆1的中部设有螺孔，所述升降杆3上设有与所述螺孔相配合的螺纹，所述升降杆3的一端穿过所述螺孔与连接杆4的一端通过转动轴5连接，使所述升降杆3可绕连接杆4的轴线旋转，所述连接杆4远离升降杆3的一端通过调节螺栓6与夹板2可旋转地连接；

所述夹板2包括底板7、盖板8和螺接与底板7上的绝缘螺杆9，所述底板7的顶部凸出有一与连接杆4可旋转连接的连接块10，所述底板7的底端设有放置生长基底18的凹槽，所述凹槽内设有用于固定工作电极的固定槽，所述凹槽内位于固定槽的外围处设有第一密封垫圈11，所述盖板8朝向向底板7的一面上设有与所述凹槽相配合的凸起，所述凸起的中部设有开口12，所述凸起上位于所述开口12的外围设有第二密封垫圈13，所述底板7、盖板8的四角位置处均设有固定孔14，所述固定孔14上螺接有紧固螺栓15，所述绝缘螺杆9与底板7螺纹连接并且其底端穿过底板7延伸至固定槽内，所述绝缘螺杆9内穿设有导线，所述绝缘螺杆9上靠近所述盖板8的一端设有与所述导线导通的导头，所述导头外周包覆有绝缘橡胶，所述绝缘螺杆9上远离所述盖板8的一端的导线穿过固定杆1。

本实施例中，所述升降杆3远离连接杆4的一端设有旋转把手16，：所述底板7、盖板8之间位于固定孔14的位置处设有第三密封垫圈17，所述第一密封垫圈11、第二密封垫圈13的位置相对应，所述连接杆4上设有深度刻度。

本实用新型的技术方案中，通过升降杆3、连接杆4的配合，可以调节夹板2在电解液内的高度，并且升降杆3可绕连接杆4的轴线旋转，在升降杆3螺旋升降时，连接杆4不随升降杆3旋转，避免夹板2旋转对电化学沉积带来影响，深度刻度可观察夹板2在电解液内的深度，通过调节螺栓6调整夹板2的角度，夹板2可水平、竖直、倾斜放置，通过紧固螺栓15将工作电极、生长基底18固定在底板7、盖板8之间，通过绝缘螺杆9与生长基底18的挤压，将工作电极、生长基底18紧紧抵住，并通过绝缘橡胶实现导线导头与电沉积介质的完全隔离，通过第一密封垫圈11、第二密封垫圈13、第三密封垫圈17防止电解液与连接工作电极的导线接触，从而避免夹具在工作中腐蚀和额外耗电，提高了夹具的使用寿命，在制备大面积材料时，避免由于温度梯度及电解质浓度梯度造成的材料不均匀现象发生。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电化学沉积夹具，其特征在于：包括固定杆、用于夹持生长基底的夹板、升降杆、连接杆，所述固定杆的中部设有螺孔，所述升降杆上设有与所述螺孔相配合的螺纹，所述升降杆的一端穿过所述螺孔与连接杆的一端通过转动轴连接，使所述升降杆可绕连接杆的轴线旋转，所述连接杆远离升降杆的一端通过调节螺栓与夹板可旋转地连接；

所述夹板包括底板、盖板和螺接与底板上的绝缘螺杆，所述底板的顶部凸出有一与连接杆可旋转连接的连接块，所述底板的底端设有放置生长基底的凹槽，所述凹槽内设有用于固定工作电极的固定槽，所述凹槽内位于固定槽的外围处设有第一密封垫圈，所述盖板朝向向底板的一面上设有与所述凹槽相配合的凸起，所述凸起的中部设有开口，所述凸起上位于所述开口的外围设有第二密封垫圈，所述底板、盖板的四角位置处均设有固定孔，所述固定孔上螺接有紧固螺栓，所述绝缘螺杆与底板螺纹连接并且其底端穿过底板延伸至固定槽内，所述绝缘螺杆内穿设有导线，所述绝缘螺杆上靠近所述盖板的一端设有与所述导线导通的导头，所述导头外周包覆有绝缘橡胶，所述绝缘螺杆上远离所述盖板的一端的导线穿过固定杆。

2.根据权利要求1所述的一种电化学沉积夹具，其特征在于：所述升降杆远离连接杆的一端设有旋转把手。

3.根据权利要求1所述的一种电化学沉积夹具，其特征在于：所述底板、盖板之间位于固定孔的位置处设有第三密封垫圈。

4.根据权利要求1所述的一种电化学沉积夹具，其特征在于：所述第一密封垫圈、第二密封垫圈的位置相对应。

5.根据权利要求1所述的一种电化学沉积夹具，其特征在于：所述连接杆上设有深度刻度。