CN220040321U - 一种用于pcb电镀用钛阳极的使用寿命评价装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于PCB电镀用钛阳极的使用寿命评价装置，包括用于强化阳极寿命的电解池和用于评价电解池中阳极寿命的评价单元；所述电解池的两个侧面分别设置有一个进水口与溢流口，所述进水口通过软管连接循环泵的出水端，循环泵的进水端通过软管连接到储水槽中，所述溢流口通过软管与储水槽连接，所述电解池中上部两端设有极板卡槽，两端的极板卡槽分别放置阳极和阴极，电解池用于电解放置在极板卡槽中的阳极；所述电解后的阳极放置在评价单元中；本实用新型实现了对阳极使用寿命的快速、贴切的评估。
Description
技术领域
本实用新型属于电化学工业钛阳极寿命评价技术领域，具体涉及一种用于PCB电镀用钛阳极的使用寿命评价装置。
背景技术
随着电子信息产业的发展，印制电路板行业的下游应用领域也越来越多元化，应用领域涉及通讯电子、消费电子、计算机、汽车电子、工业控制、医疗器械、国防及航空航天等社会经济的各个行业。PCB线路板的制备工艺繁杂，其中，电镀工艺至关重要，随着线路板需求提高，PCB线路板逐渐呈现高阶高密度互联。多阶互连板采用盲孔叠孔设计，后需对盲孔进行电镀填孔，而传统可溶性磷铜球阳极，由于其缺点，逐渐被不溶性钛阳极所代替。
而不溶性阳极在电镀过程中，由于主要发生析氧反应，光亮剂会与阳极表面产生的羟基、氧气等进行反应，故与传统磷铜球相比，不溶性阳极对光亮剂的消耗显著提高。因此板厂关于阳极对光亮剂消耗量的大小十分关注，另外在长时间电镀过程中，阳极表面的氧化物涂层会发生消耗，进而导致光亮剂的消耗量逐渐增加，最后阳极失效。
目前，对于阳极使用寿命的评价标准是：阳极对光亮剂的消耗量维持在100-200ml/KAH范围内的时长。由于现场使用过程中电流密度为200-300A/m2，因此，阳极的使用寿命一般都为2年以上，然而阳极在使用寿命这一评判标准上缺乏快速、准确的评估方式。
专利CN201810608911，公开了一种电积用铅及其合金阳极寿命评价方法，该评价方法将被测试的阳极在大电流密度条件下进行模拟电积，通过电解液冲刷避免电极表面阳极产物累积，测量一段时间内阳极实验前后的失重质量，利用失重质量与电流密度的关系绘制直线，然后获得外推直线，在外推直线上找出任意电流密度jx下的腐蚀速率X；其中被测试的阳极为铅或铅合金阳极；然后再根据工业阳极板的厚度，计算出电积用铅及其合金阳极使用年限进行寿命评价。由于需要进行模拟电积，还得进行阳极产物累积，还需要进行关系绘制，该评价方法不能快速进行评估。
目前，用于钛阳极强化寿命测试的检测装置虽然种类和数量非常多，但现有的用于钛阳极强化寿命测试的检测装置存在的不足是，其主要检测钛阳极导电寿命，而不能对PCB电镀钛阳极的使用寿命进行评价。
发明内容
为了克服以上现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于PCB电镀用钛阳极的使用寿命评价装置，通过CVS仪测试光亮剂的浓度，实现对阳极使用寿命的快速、贴切的评估。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种用于PCB电镀用钛阳极的使用寿命评价装置，包括用于强化阳极寿命的电解池1和用于评价电解池1中阳极寿命的评价单元；
所述电解池1的两个侧面分别设置有进水口7与溢流口8，所述进水口7通过软管连接循环泵2的出水端，循环泵2的进水端通过软管连接到储水槽3中，所述溢流口8通过软管与储水槽3连接，所述电解池1中上部两端设有极板卡槽6，两端的极板卡槽6分别放置阳极和阴极，电解池1用于电解阳极；所述电解后的阳极放置在评价单元中。
进一步的，所述评价单元包括哈林槽4和CVS仪5，所述电解后的阳极放置在哈林槽4中，CVS仪5用于测试电镀时哈林槽4中光亮剂浓度。
进一步的，所述极板卡槽6宽度为65mm。
进一步的，所述进水口7设置于电解池1的侧边靠下位置。
进一步的，所述溢流口8设置于电解池1的进水口7对面的侧面靠上位置。
进一步的，所述阳极和阴极尺寸均为60*150(mm)，阳极为铱钽贵金属阳极，阴极为钛片。
进一步，哈林槽4和CVS仪5以及电解池1顶部安装有抓取装置，抓取装置用于将电解池1中的阳极放置于哈林槽4中。
进一步的，在哈林槽中进行电镀，电镀一定时间将镀液在CVS 5中测试光亮剂浓度。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过在电解池1内增加循环装置，减少了在电解过程中由于电子传输导致的电解液温度升高，避免了温度对阳极使用寿命的影响。
进行强化寿命的阳极和阴极尺寸为60*150mm，阳极为铱钽贵金属阳极，阴极为钛片，阴阳极置于强化寿命电解池的极板卡槽6中，极板卡槽6另外两个侧面设有进水口7(靠下位置)和溢流口8(靠上位置)，外部接一个储水槽3(装电解液)，通过循环泵2将溶液打入电解池中，电解液达到溢流口8位置时则从溢流口8流出，进入到储水槽3中，从而实现一个循环的体系。
本实用新型通过将电解池与哈林槽、CVS仪搭配使用，可快速贴近的反应阳极的使用寿命。
通过对阴阳极进行电解一段时长后，将阳极取下置于哈林槽中通过CVS仪进行光亮剂消耗测试，当光亮剂消耗量超过200ml/KAH时认为阳极失效，电解时长则为阳极的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型强化阳极寿命的电解池结构示意图。
图2为本实用新型提供的强化寿命电解池主视图。
图3为本实用新型评价装置测试示意图，其中，图3(a)为哈林槽结构示意图，图3(b)为CVS仪结构示意图。
图4为本实用新型整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1-图3所示，一种用于PCB电镀用钛阳极的使用寿命评价装置，包括一个方形电解池1、循环泵2、储水槽3、哈林槽4、CVS仪5；
所述电解池1的两个侧面分别设置有一个进水口7与溢流口8，所述进水口7通过软管连接循环泵2的出水端，循环泵2的进水端通过软管连接到储水槽3中，所述溢流口8通过软管与储水槽3连接。
所述电解池1中上部两端设有极板卡槽6，所述极板卡槽6宽度为65mm。
所述进水口7设置于电解池1的侧边靠下位置。
所述溢流口8设置于强化寿命电解池的进水口7对面的侧面靠上位置。
所述装置采用耐酸的材料制成。
进一步，如图4所示，哈林槽4和CVS仪5以及电解池1顶部安装有抓取装置，抓取装置用于将电解池1中的阳极放置于哈林槽4中。
进一步的，在哈林槽中进行电镀，电镀一定时间将镀液在CVS 5中测试光亮剂浓度。
进一步，将60*150的阳极和阴极片安装到电解池1中，其中加入1mol/L的硫酸溶液，将整个循环装置运行，并在阳极和阴极两端加大的电流，电解一定时长后，将阳极置于哈林槽4，哈林槽4中添加光亮剂，然后进行电镀，电镀一段时间(T)后通过CVS仪5测试光亮剂浓度的情况，从而计算阳极对光亮剂的消耗量，当光亮剂的消耗量值超过200ml/KAH后，此过程中的时间(T)即为阳极强化寿命的时间ta。
根据所测得光亮剂的值超过200ml/KAH的时长换算得到实际工况下阳极的使用寿命。
阳极实际使用寿命期限内阳极表面通过的总电荷密度jsts理论上小于强化寿命测试中阳极表面通过的总电荷密度jata；
jata≥jsts
式中：
ja-强化寿命测试中阳极表面的电流密度，单位为A/m2；
js-实际使用过程中阳极表面的电流密度，单位为A/m2；
ta-强化寿命，单位为小时(h)；
ts-实际使用寿命，单位为小时(h)。
本实用新型的工作原理：
首先，操作人员带手套后拿取60*150mm的阳极网和阴极板，将其固定在极板卡槽6中，将电解池1和储水槽3中装满1mol/L的硫酸溶液；其次，将循环泵2打开，使整个电解池中的溶液呈现循环状态；然后，将阴阳极与外接电源相接，并通大的电流；最后，在一定时长内用哈林槽4和CVS仪5测试阳极的光亮剂消耗情况，根据上面公式进行换算。
本实用新型通过在电解池1内增加循环装置，减少了在电解过程中由于电子传输导致的电解液温度升高，避免了温度对阳极使用寿命的影响。
通过将电解池1与哈林槽4、CVS仪5搭配使用，可快速贴近的反应阳极的使用寿命。
Claims (7)
1.一种用于PCB电镀用钛阳极的使用寿命评价装置，其特征在于，包括用于强化阳极寿命的电解池(1)和用于评价电解池(1)中阳极寿命的评价单元；
所述电解池(1)的两个侧面分别设置有进水口(7)与溢流口(8)，所述进水口(7)通过软管连接循环泵(2)的出水端，循环泵(2)的进水端通过软管连接到储水槽(3)中，所述溢流口(8)通过软管与储水槽(3)连接，所述电解池(1)中上部两端设有极板卡槽(6)，两端的极板卡槽(6)分别放置阳极和阴极，电解池(1)用于电解阳极；所述电解后的阳极放置在评价单元中。
2.根据权利要求1所述的一种用于PCB电镀用钛阳极的使用寿命评价装置，其特征在于，所述评价单元包括哈林槽(4)和CVS仪(5)，所述电解后的阳极放置在哈林槽(4)中，CVS仪(5)用于测试电镀时哈林槽(4)中光亮剂浓度。
3.根据权利要求2所述的一种用于PCB电镀用钛阳极的使用寿命评价装置，其特征在于，哈林槽(4)和CVS仪(5)以及电解池(1)顶部安装有抓取装置，抓取装置用于将电解池(1)中的阳极放置于哈林槽(4)和CVS仪(5)中。
4.根据权利要求1所述的一种用于PCB电镀用钛阳极的使用寿命评价装置，其特征在于，所述极板卡槽(6)宽度为65mm。
5.根据权利要求1所述的一种用于PCB电镀用钛阳极的使用寿命评价装置，其特征在于，所述进水口(7)设置于电解池(1)的侧边靠下位置。
6.根据权利要求1所述的一种用于PCB电镀用钛阳极的使用寿命评价装置，其特征在于，所述溢流口(8)设置于电解池(1)的进水口(7)对面的侧面靠上位置。
7.根据权利要求1所述的一种用于PCB电镀用钛阳极的使用寿命评价装置，
其特征在于，所述阳极和阴极尺寸均为60*150(mm)，阳极为铱钽贵金属阳极，
阴极为钛片。
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