CN219793167U - 一种溶铜系统及水电镀系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型实施例提供一种溶铜系统及水电镀系统,涉及水电镀技术领域,该溶铜系统包括:溶铜罐、低位槽和工艺设备储液箱;溶铜罐、低位槽和工艺设备储液箱设于铜液流动的路径上;低位槽管道连接于溶铜罐,低位槽管道连接于工艺设备储液箱。在复合铜膜生产,需要电镀前生成首先要生成铜离子,将硫酸和铜加入到溶铜罐内,通过硫酸溶解金属铜单质。溶解的铜液自溶铜罐、沿管道经低位槽流入工艺设备储液箱内,将工艺设备储液箱铜液体打入到电镀槽中,使得电镀时所提供铜离子浓度可控。

Description

一种溶铜系统及水电镀系统
技术领域
本实用新型涉及水电镀技术领域,具体涉及一种溶铜系统及水电镀系统。
背景技术
当前复合铜膜的生产主要依靠电镀,电镀中需要铜离子,铜离子的生产方式主要为先加入钛蓝,然后在钛蓝中加入磷铜球,通过钛蓝与磷铜球反应形成铜离子,采用这种方式来给电镀提供铜离子。
但是采用钛蓝与磷铜球反应形成铜离子的方式,由于反应的复杂性使得铜离子浓度不可控。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种溶铜系统及水电镀系统,能够解决现有技术中为电镀所提供铜离子的浓度不可控的技术问题。
为达上述目的,一方面,本实用新型实施例提供一种溶铜系统,包括:溶铜罐、低位槽、工艺设备储液箱和硫酸添加罐;
溶铜罐、低位槽和工艺设备储液箱设于铜液流动的路径上;
低位槽管道连接于溶铜罐,低位槽管道连接于工艺设备储液箱。
优选地,溶铜罐的底部有具有第一排泄口;
溶铜系统还包括:铜液输送管道,铜液输送管道的一端连接于第一排泄口,铜液输送管道的另一端连接于低位槽;
溶铜系统还包括:设于铜液输送管道上、且临近第一排泄口的球阀。
优选地,溶铜系统还包括过渡槽,过渡槽通过溢流管道连接于溶铜罐和低位槽之间。
优选地,低位槽与过渡槽之间设有自低位槽向过渡槽回流的回流管道,回流管道上设有第一离子检测装置。
优选地,溶铜系统还包括过滤罐,过滤罐设于过渡槽和低位槽之间的溢流管道上。
优选地,溶铜系统还包括硫酸添加罐,硫酸添加罐管道连接低位槽,低位槽和溶铜罐之间具有回流支路,回流支路上设有回流泵。
优选地,低位槽与工艺设备储液箱之间的管道上设有抽液泵和过滤装置。
优选地,溶铜罐具有第一内循环管道,在第一内循环管道上设有内循环泵。
优选地,低位槽具有第二自循环管道,第二自循环管道上设有低位槽自循环泵和第二离子检测装置。
另一方面,本实用新型实施例提供一种水电镀系统,包括:前述任一的溶铜系统和连接于工艺设备储液箱的电镀槽。
上述技术方案具有如下有益效果:在复合铜膜生产,需要电镀前生成首先要生成铜离子,将硫酸和铜加入到溶铜罐内,通过硫酸溶解金属铜单质。溶铜罐、低位槽和工艺设备储液箱设于铜液流动的路径上;低位槽管道连接于溶铜罐,低位槽管道连接于工艺设备储液箱;溶解的金属铜单质(铜液)自溶铜罐、沿管道经低位槽流入工艺设备储液箱内,通过工艺设备储液箱内存储铜液,从而将工艺设备储液箱铜液体打入到电镀槽中,使得电镀时所提供铜离子浓度可控。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例的一种溶铜系统的示意图;
图2是本实用新型实施例的另一种溶铜系统以及水电镀系统的示意图。
附图标记表示为:
200、内循环泵;300、低位槽自循环泵;400、抽液泵;1、溶铜罐;2、第一内循环管道;3、球阀;4、铜液输送管道;5、低位槽;6、过渡槽;7、过滤罐;8、回流管道;9、回流泵;10、工艺设备储液箱;12、硫酸添加罐;13、电镀槽;20、溢流管道;30、回流支路;40、第二自循环管道;102、第一排泄口;801、第一离子检测装置;4001、第二离子检测装置;
301、开度阀;302、流量计;501、第三排泄口;601、第二排泄口;1001、进液口;1002、回流口;1003、安全溢流口;2001、第三离子检测装置;4002、电动阀。
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。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示,结合本实用新型的实施例,提供一种溶铜系统,包括:溶铜罐1、低位槽5和工艺设备储液箱10;在复合铜膜生产,需要电镀前生成首先要生成铜离子,因此将所需要足够的铜和硫酸加入溶铜罐1内,通过硫酸溶解金属铜单质。其中,可采用两个2吨溶铜罐1并联使用,体积约40m3;默认溶铜罐1输出铜液浓度为:90-120g/L。硫酸添加罐12体积约1m3
溶铜罐1、低位槽5和工艺设备储液箱10设于铜液流动的路径上;低位槽5管道连接于溶铜罐1,低位槽5管道连接于工艺设备储液箱10;溶解得到的金属铜单质(铜液)自溶铜罐1、沿管道经低位槽5流入工艺设备储液箱10内,通过工艺设备储液箱10内存储铜液,从而将工艺设备储液箱10铜液体打入到电镀槽13中,使得电镀时所提供铜离子浓度可控。
本实用新型中,避免了“当前复合铜膜的生产主要依靠电镀,电镀中往往采用钛蓝,然后在钛蓝中加入磷铜球的方式来给电镀提供铜离子,但是现有磷铜球方式,铜离子浓度不可控”的问题。
优选地,如图2所示,溶铜罐1的底部有具有第一排泄口102;溶铜系统还包括:铜液输送管道4,铜液输送管道4的一端连接于第一排泄口102,铜液输送管道4的另一端连接于低位槽5;溶铜系统还包括:设于铜液输送管道4上、且临近第一排泄口102的球阀3。打开球阀3,溶铜罐1内的铜液经过第一排泄口102排出进入到铜液输送管道4,然后进入到低位槽5内。
优选地,如图2所示,溶铜系统还包括过渡槽6,过渡槽6通过溢流管道20连接于溶铜罐1和低位槽5之间,溶铜罐1内多余的溢出的铜液自溢流管道20排出进入到过渡槽6。过渡槽6的体积约3m3,因为溶铜是一个放热反应,过渡槽6的作用是稀释从溶铜罐1排出来的高浓度铜溶液进行降温并初步过滤,达到将溶铜罐1内出来的高浓度铜溶液降温的作用,使得进入到低位槽5能够被提前降温并初步过滤,过渡槽6也设置有第二排泄口601,用于将杂质排出。溢流管道20上设有第三离子检测装置2001,用于检测铜离子浓度。
优选地,如图2所示,低位槽5与过渡槽6之间设有自低位槽5向过渡槽6回流的回流管道8,回流管道8上设有第一离子检测装置801。低位槽5的总体积约80m3,正常工作液位20m3,浓度35±3g/L。设置回流管道8是防止低位槽5中的铜液满了溢出,当低位槽5中的铜液满了后,低位槽5中的液体可以通过回流管道8直接回流到过渡槽6内,回流管道8上设有第一离子检测装置801用于进行在线检测铜离子。
优选地,如图2所示,溶铜系统还包括过滤罐7,过滤罐7设于过渡槽6和低位槽5之间的溢流管道20上。过滤罐7内部设置有专门用以过滤的物质,比如硅藻土涂覆和活性炭过滤,将自过渡槽6排除的铜液进行彻底过滤,过滤掉杂质,过滤精度小于或等于5um。过滤罐7也设置有排污口,用于将杂质排出。
优选地,如图2所示,溶铜系统还包括硫酸添加罐12,硫酸添加罐12管道连接于低位槽5;低位槽5和溶铜罐1之间具有回流支路30,回流支路30上设有回流泵9、开度阀301、流量计302,在溶铜后期,硫酸浓度不够需要向溶铜罐1内加入硫酸时,打开开度阀301、通过回流泵9将硫酸添加罐12的硫酸经低位槽5,通过回流支路30输入到溶铜罐1内。另外,低位槽5中的液体也可以通过回流泵9返回到溶铜罐1中,因为基本上在整个溶铜过程中不需要加入水等,如需加入也是从低位槽5中添加。并且硫酸添加罐12还对进入到低位槽5内的铜液具有稀释的作用,使得铜液达到电镀所需的预设浓度。低位槽5的多重作用使得溶铜系统具有的结构简单,成本低。
优选地,如图2所示,低位槽5与工艺设备储液箱10之间的管道上设有抽液泵400和过滤装置和进液口1001。通过抽液泵400将低位槽5内的铜液输入到工艺设备储液箱10内,过滤装置用以再次过滤铜液内的杂质。过滤装置优选为PP绕线过滤机或PP滤袋过滤机,过滤精度为5μm,一次精过滤。PP绕线过滤机或PP滤袋过滤机为现有技术中采用蜂房式线绕滤芯,采用PP棉、脱脂棉和玻璃纤维等材料缠绕而成,内骨架有PP、镀锌铁或不锈钢材质的。
低位槽5也设置有第三排泄口501,用于将杂质排出。低位槽5与工艺设备储液箱10之间的回流管路上设有回流口1002、安全溢流口1003,工艺设备储液箱10内多余的铜液可以回到低位槽5。工艺设备储液箱10和低位槽5循环,目的是给电镀槽13补充液体。
工艺设备储液箱10用以储备铜液,体积约12m3,浓度30±3g/L,然后通过泵(PP绕线过滤机二次精过滤,从工艺设备储液箱10打液至电镀槽13)将液体打入到电镀槽13中,电镀槽13体积8m3,循环次数要求10次/小时,溶液浓度:铜浓度为30±3g/L;硫酸浓度为160±10g/L。
优选地,如图2所示,溶铜罐1具有第一内循环管道2,在第一内循环管道2上设有内循环泵200,将铜液进行循环保证在溶铜罐1内部将铜充分溶解。
优选地,如图2所示,低位槽5具有第二自循环管道40,第二自循环管道40上设有低位槽自循环泵300、电动阀4002和第二离子检测装置4001。自循环时打开电动阀4002,低位槽自循环泵300对铜液进行过滤,过滤精度小于或等于5um,同时通过第二离子检测装置4001检测低位槽5中铜离子的浓度。
综上,整个溶铜系统的包括3个循环:溶铜罐自循环,目的是对铜进行充分溶解;低位槽5和溶铜罐1循环,目的是实现低浓度的镀液和高浓度的镀液交换,同时给溶铜罐1里添加镀液中的硫酸;工艺设备储液箱10和低位槽5循环,目的是给电镀槽13补充液体。
水电镀时,假设溶铜系统涉及的所有槽体都是空的,首先在溶铜罐1中放入所需要的铜和硫酸,通过硫酸进行溶铜。根据电镀需要在低位槽5中配置所需浓度的液体。打开工艺设备储液箱10的进液口,低位槽5中的铜液进入到工艺设备储液箱10中,再将工艺设备储液箱10中的液体打入到电镀槽13中。然后开启电镀,电镀槽13中有检测装置实时检测电镀液中的液体浓度。当镀液中的浓度达到需要加入铜液的时候,检测装置将信号传递给控制系统,控制系统控制溶铜罐1里面进行溶铜。
同时,打开设于溶铜罐1的溢流口,多余的铜液自溢流管道20进入到低位槽5中,低位槽5中的液体也会被打入工艺设备储液箱10中,再打入到电镀槽13中。
如图2所示,本实用新型还提供一种水电镀系统,包括:前述任一溶铜系统和连接于工艺设备储液箱10的电镀槽13。
水电镀时,假设溶铜系统涉及的所有槽体都是空的,首先在溶铜罐1中放入所需要的铜,然后通过硫酸添加罐12加入硫酸,进行溶铜。根据电镀需要在低位槽5中配置想要浓度的液体。打开工艺设备储液箱10的进液口,低位槽5中的铜液进入到工艺设备储液箱10中,再工艺设备储液箱10中将液体打入到电镀槽13中。然后开启电镀,电镀槽13中有检测装置实时检测电镀液中的液体浓度。当镀液中的浓度达到需要加入铜液的时候,检测装置将信号传递给控制系统,控制系统控制溶铜罐1里面进行溶铜。
同时,打开安全设于溶铜罐1的溢流口,多余的铜液自溢流管道20进入到低位槽5中,低位槽5中的液体也会被打入工艺设备储液箱10中,再打入到电镀槽13中。
在上述的详细描述中,各种特征一起组合在单个的实施方案中,以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图,即,所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反,如所附的权利要求书所反映的那样,本实用新型处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此,所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中,其中每项权利要求独自作为本实用新型单独的优选实施方案。
为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本实用新型,上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说;这些实施例的各种修改方式都是显而易见的,并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此,本公开并不限于本文给出的实施例,而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然,为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的,但是本领域普通技术人员应该认识到,各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此,本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外,就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”,该词的涵盖方式类似于术语“包括”,就如同“包括,”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外,使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、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 (10)

1.一种溶铜系统,其特征在于,包括:溶铜罐(1)、低位槽(5)和工艺设备储液箱(10);
所述溶铜罐(1)、所述低位槽(5)和所述工艺设备储液箱(10)设于铜液流动的路径上;
所述低位槽(5)管道连接于所述溶铜罐(1),所述低位槽(5)管道连接于所述工艺设备储液箱(10)。
2.根据权利要求1所述的溶铜系统,其特征在于,所述溶铜罐(1)的底部有具有第一排泄口(102);
所述溶铜系统还包括:铜液输送管道(4),所述铜液输送管道(4)的一端连接于所述第一排泄口(102),所述铜液输送管道(4)的另一端连接于所述低位槽(5);
所述溶铜系统还包括:设于所述铜液输送管道(4)上、且临近所述第一排泄口(102)的球阀(3)。
3.根据权利要求1所述的溶铜系统,其特征在于,还包括过渡槽(6),所述过渡槽(6)通过溢流管道(20)连接于所述溶铜罐(1)和所述低位槽(5)之间。
4.根据权利要求3所述的溶铜系统,其特征在于,所述低位槽(5)与所述过渡槽(6)之间设有自所述低位槽(5)向所述过渡槽(6)回流的回流管道(8),所述回流管道(8)上设有第一离子检测装置(801)。
5.根据权利要求3所述的溶铜系统,其特征在于,还包括过滤罐(7),所述过滤罐(7)设于所述过渡槽(6)和所述低位槽(5)之间的所述溢流管道(20)上。
6.根据权利要求1所述的溶铜系统,其特征在于,还包括硫酸添加罐(12),所述硫酸添加罐(12)管道连接于所述低位槽(5);
所述低位槽(5)和所述溶铜罐(1)之间具有回流支路(30),所述回流支路(30)上设有回流泵(9)。
7.根据权利要求1所述的溶铜系统,其特征在于,所述低位槽(5)与所述工艺设备储液箱(10)之间的管道上设有抽液泵(400)和过滤装置。
8.根据权利要求1所述的溶铜系统,其特征在于,所述溶铜罐(1)具有第一内循环管道(2),在所述第一内循环管道(2)上设有内循环泵(200)。
9.根据权利要求1所述的溶铜系统,其特征在于,所述低位槽(5)具有第二自循环管道(40),所述第二自循环管道(40)上设有低位槽自循环泵(300)和第二离子检测装置(4001)。
10.一种水电镀系统,其特征在于,包括:权利要求1-9中任一所述的溶铜系统和连接于所述工艺设备储液箱(10)的电镀槽(13)。
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