CN220246300U - 电镀液循环系统及电镀系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电镀技术领域，公开了一种电镀液循环系统及电镀系统，该电镀液循环系统包括电镀缸、还原缸、第一循环泵和第二循环泵，其中，电镀缸内设有喷管，还原缸包括至少两个反应槽，每个反应槽内均设有电镀液和用于氧化还原电镀液的金属铜，反应槽内的电镀液依次流通，沿电镀液的流动方向，第一循环泵的入口端和出口端分别与电镀缸和最上游的反应槽连通，第二循环泵的入口端和出口端分别与最下游的反应槽和喷管连通，该电镀液循环系统能够有效提高喷淋到镀件表面的Cu²⁺含量，进而能够提高镀件表面电镀均匀性，并增大镀层厚度。

Description

电镀液循环系统及电镀系统

技术领域

本实用新型涉及电镀技术领域，尤其涉及一种电镀液循环系统及电镀系统。

背景技术

电镀铜工艺通常是将富含Cu²⁺的电镀液喷到阴极镀件上，在整机电流的作用下，Cu²⁺在阴极镀件表面还原为单质铜，因此，从镀件上滴落的电镀液中缺少Cu²⁺。

为了补充电镀液中的Cu²⁺，现有技术公开了一种电镀系统，包括电镀缸和还原中和装置，电镀缸内设有用于喷淋电镀液的喷头，还原中和装置通过两个水泵分别与喷头和电镀缸连通，且还原中和装置内设有纯铜，向还原中和装置中的电镀液加入Fe³⁺，使Fe³⁺与纯铜氧化还原生成Fe²⁺和Cu²⁺，然后将带有Fe²⁺和Cu²⁺的电解液泵送到喷头处；Cu²⁺在阴极镀件表面还原为单质铜的同时，Fe²⁺被电镀液中游离的氧氧化为Fe³⁺，带有Fe³⁺的电解液再被泵送到还原中和装置中与纯铜氧化还原生成Fe²⁺和Cu²⁺，由此实现Cu²⁺的补充。

但是上述技术方案中，还原中和装置只具有一个容腔，使得电镀液中的Fe³⁺与容腔内的纯铜发生氧化还原反应的时间有限，因而容易出现Fe³⁺还未与纯铜氧化还原完全生成足够的Cu²⁺就被水泵泵送到了喷头处，导致喷到阴极镀件上的电镀液Cu²⁺含量不足，最终出现镀件表面电镀均匀性低和电镀层厚度薄的问题。

因此，亟需提出一种电镀液循环系统及电镀系统，来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种电镀液循环系统，该电镀液循环系统能够有效提高喷淋到镀件表面的Cu²⁺含量，进而能够提高镀件表面电镀均匀性，并增大镀层厚度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电镀液循环系统，包括：

电镀缸，电镀缸内设有喷管；

还原缸，还原缸包括至少两个反应槽，每个反应槽内均设有金属铜和电镀液，金属铜用于氧化还原电镀液，以提高电镀液中Cu²⁺的含量，反应槽内的电镀液依次流通；

第一循环泵，第一循环泵的入口端与电镀缸连通，沿电镀液的流动方向，第一循环泵的出口端与最上游的反应槽连通；

第二循环泵，沿电镀液的流动方向，第二循环泵的入口端与最下游的反应槽连通，第二循环泵的出口端与喷管连通。

可选地，电镀液循环系统还包括n个隔板，n个隔板均设置在还原缸内，并将还原缸分隔出n+1个反应槽，n为正整数。

可选地，电镀液循环系统还包括第三循环泵，第三循环泵的入口端与最下游的反应槽连通，第三循环泵的出口端与最上游的反应槽连通。

可选地，电镀液循环系统还包括过滤器，第二循环泵的出口端通过过滤器与喷管连通。

可选地，第一循环泵的入口端与电镀缸的底部连通。

可选地，喷管包括第一喷管，第一喷管上设有第一喷头，第一喷头设置在电镀缸内且靠近于电镀缸的开口处，第一喷头被配置为将电镀液喷出并形成水刀。

可选地，喷管包括第二喷管，第二喷管设置在电镀缸内，且第二喷管沿电镀缸的深度方向延伸，第二喷管上设有多个第二喷头，多个第二喷头沿第二喷管的长度方向延伸。

可选地，电镀液循环系统还包括第一液位传感器和控制器，第一液位传感器和第一循环泵均与控制器信号连接，第一液位传感器用于监测最下游的反应槽内的最高液位，控制器用于控制第一循环泵的流量。

可选地，电镀液循环系统还包括第二液位传感器，第二液位传感器和第二循环泵均与控制器信号连接，第二液位传感器用于监测最下游的反应槽内的最低液位，控制器还用于控制第二循环泵的流量。

本实用新型的第二个目的在于提供一种电镀系统，该电镀系统能够有效提高镀件表面电镀均匀性，还能增大镀层厚度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

电镀系统，包括架体和上述的电镀液循环系统，电镀缸安装在架体上。

有益效果：

本实用新型提供的电镀液循环系统，还原缸包括至少两个反应槽，每个反应槽内均设有金属铜和电镀液，且反应槽内的电镀液依次流通，电镀缸内的电镀液通过第一循环泵被泵送到最上游的反应槽内，使得电镀液能够先后与至少两个反应槽内的金属铜进行氧化还原反应，大大延长了电镀液与金属铜发生氧化还原反应的时长，有效提高了最下游反应槽内的电镀液中Cu²⁺含量，因此，将最下游反应槽内的电镀液通过第二循环泵泵送到喷管以喷淋到镀件表面上，能够有效提高喷淋到镀件表面的Cu²⁺含量，进而能够提高镀件表面电镀均匀性，并增大镀层厚度。

本实用新型提供的电镀系统采用上述的电镀液循环系统，喷淋到镀件表面上的电镀液中的Cu²⁺含量较高，因此能够有效提高镀件表面电镀均匀性，还能增大镀层厚度。

附图说明

图1是本实施例提供的电镀液循环系统的主视图；

图2是本实施例提供的电镀液循环系统的俯视图；

图3是本实施例提供的电镀系统的结构示意图。

图中：

10、架体；20、行车；30、行人台；40、摇摆装置；

100、电镀缸；111、第一喷管；112、第二喷管；200、还原缸；210、反应槽；220、隔板；310、第一循环泵；320、第二循环泵；330、第三循环泵；400、过滤器；510、第一液位传感器；520、第二液位传感器；610、第一流量计；620、第二流量计；700、不溶性阳极。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种电镀液循环系统，该电镀液循环系统能够有效提高喷淋到镀件表面的Cu²⁺含量，进而能够提高镀件表面电镀均匀性，并增大镀层厚度。

具体地，如图1和图2所示，该电镀液循环系统包括电镀缸100、还原缸200、第一循环泵310以及第二循环泵320，其中，电镀缸100内设有喷管，还原缸200包括至少两个反应槽210，每个反应槽210内均设有金属铜和电镀液，金属铜用于氧化还原电镀液，以提高电镀液中Cu²⁺的含量，反应槽210内的电镀液依次流通，第一循环泵310的入口端与电镀缸100连通，沿电镀液的流动方向，第一循环泵310的出口端与最上游的反应槽210连通，沿电镀液的流动方向，第二循环泵320的入口端与最下游的反应槽210连通，第二循环泵320的出口端与喷管连通。

基于以上设计，还原缸200包括至少两个反应槽210，每个反应槽210内均设有金属铜和电镀液，且反应槽210内的电镀液依次流通，向反应槽210内的电镀液中加入Fe³⁺，使Fe^{3 +}与金属铜氧化还原生成Fe²⁺和Cu²⁺，电镀缸100内的电镀液通过第一循环泵310被泵送到最上游的反应槽210内，使得电镀液能够先后与至少两个反应槽210内的金属铜进行氧化还原反应，大大延长了电镀液与金属铜发生氧化还原反应的时长，有效提高了最下游反应槽210内的电镀液中Cu²⁺含量，因此，将最下游反应槽210内的电镀液通过第二循环泵320泵送到喷管以喷淋到镀件表面上，能够有效提高喷淋到镀件表面的Cu²⁺含量，进而能够提高镀件表面电镀均匀性，并增大镀层厚度。

需要说明的是，上述Fe³⁺与金属铜氧化还原生成Fe²⁺和Cu²⁺的反应式Cu+2Fe³⁺＝Cu^{2 +}+2Fe²⁺为本领域的公知常识。

可选地，本实施例中的金属铜选用红铜，以便于采购降低成本。

可选地，为了扩大含有Fe³⁺的电镀液与金属铜接触的表面积，本实施例中的金属铜为颗粒状。

进一步地，如图1和图2所示，电镀液循环系统还包括n个隔板220，n个隔板220均设置在还原缸200内，n为正整数，n个隔板220将还原缸200分隔出n+1个反应槽210，示例性地，隔板220的数量可以是一个、两个或者三个等，与之相对应的，反应槽210的数量即为两个、三个或者四个等。

优选地，电镀液循环系统还包括第三循环泵330(图中未示出)，第三循环泵330的入口端与最下游的反应槽210连通，第三循环泵330的出口端与最上游的反应槽210连通，使得最下游的反应槽210内的电镀液能够通过第三循环泵330再次进入最上游的反应槽210内，然后该部分电镀液由最上游的反应槽210开始再一次的依次流经多个反应槽210，并与多个反应槽210内的金属铜进行氧化还原反应，该结构设置使得电镀液能够更加充分地与金属铜接触，并且进一步延长了电镀液与金属铜发生氧化还原反应的时长，进一步提高了被泵送到喷管内的电镀液中的Cu²⁺含量，具有进一步提高镀件表面电镀均匀性，和进一步增大镀层厚度的效果。

可选地，本实施例中的n个隔板220的高度相同，因此，反应槽210内的电镀液能够通过溢流的方式实现依次流通，省去了连通在两个反应槽210之间的驱动装置，进而达到节约能源的效果。当然，在其他实施方案中，隔板220的高度也可以不相同，反应槽210内的电镀液可以通过水泵实现流通，根据实际使用需求而定即可。

可选地，如图1和图2所示，电镀液循环系统还包括过滤器400，第二循环泵320的出口端通过过滤器400与喷管连通，以实现对电镀液的过滤，减少电镀液中的杂质含量。

可选地，如图1和图2所示，第一循环泵310的入口端与电镀缸100的底部连通，便于使汇集在电镀缸100底部的电镀液进入第一循环泵310。

可选地，如图1和图2所示，电镀液循环系统还包括第一液位传感器510和控制器(图中未示出)，第一液位传感器510和第一循环泵310均与控制器信号连接，第一液位传感器510用于监测最下游的反应槽210内的最高液位，控制器用于控制第一循环泵310的流量，当最下游的反应槽210内的电镀液液位达到最高液位时，第一液位传感器510向控制器发出信号，控制器控制第一循环泵310的流量减小，以减小还原缸200内电镀液的溢流流速，最终达到控制最下游反应槽210内液位的效果，以避免最下游反应槽210内的电镀液外溢的问题。

进一步地，如图1和图2所示，电镀液循环系统还包括第二液位传感器520，第二液位传感器520和第二循环泵320均与控制器信号连接，第二液位传感器520用于监测最下游的反应槽210内的最低液位，控制器还用于控制第二循环泵320的流量，当最下游的反应槽210内的电镀液达到最低液位时，第二液位传感器520向控制器发出信号，控制器控制第二循环泵320的流量减小，以减小从最下游反应槽210内泵出的电镀液量，最终达到控制最下游反应槽210内液位的效果，避免最下游反应槽210内的电镀液过少的问题。

可选地，本实施例中，第一循环泵310和第二循环泵320的数量均为两台，一方面提高了电镀液的循环效率，另一方面，也可以达到一用一备的效果，根据实际使用需求而定即可。

可选地，本实施例中的第一循环泵310、第二循环泵320以及第三循环泵330均为变频泵，以便于对第一循环泵310、第二循环泵320以及第三循环泵330流量的调节。

需要说明的是，第一循环泵310、第二循环泵320以及第三循环泵330的功率可以根据使用需求进行选择，示例性地，第一循环泵310的功率可以是4KW、6KW或者8KW等，第二循环泵320的功率可以是4KW、6KW或者8KW等，第三循环泵330的功率可以是2.2KW、4KW或者6KW等，根据使用需求而定即可。

可选地，如图1和图2所示，电镀液循环系统还包括第一流量计610，第一循环泵310的出口端与最上游的反应槽210通过第一流量计610连通，以便于对泵入最上游反应槽210的电镀液的流量进行观察，进而使得电镀液的流量达到合适的数值，满足使用需求。

可选地，如图1和图2所示，电镀液循环系统还包括第二流量计620，第二循环泵320的出口端与喷管通过第二流量计620连通，以便于对泵出最下游反应槽210的电镀液的流量进行观察，进而使得电镀液的流量达到合适的数值，满足使用需求。

可选地，如图1和图2所示，喷管包括第一喷管111，第一喷管111上设有第一喷头(图中未示出)，第一喷头设置在电镀缸100内且靠近于电镀缸100的开口处，第一喷头被配置为将电镀液喷出并形成水刀，将镀件从电镀缸100的开口处送入至电镀缸100内时，电镀液通过第一喷头喷出并形成水刀，以将富含Cu²⁺的电镀液喷到镀件上，在整机电流的作用下，Cu²⁺在阴极镀件表面还原为单质铜，由此完成电镀铜动作。

可选地，如图1和图2所示，电镀液循环系统还包括不溶性阳极700，不溶性阳极700设置在电镀缸100内，第一喷管111位于靠近不溶性阳极700的位置，使得第一喷头喷出的水刀位于靠近于靠近不溶性阳极700的位置。

可选地，如图1和图2所示，喷管包括第二喷管112，第二喷管112设置在电镀缸100内，且第二喷管112沿电镀缸100的深度方向延伸，第二喷管112上设有多个第二喷头(图中未示出)，多个第二喷头沿第二喷管112的长度方向延伸，将镀件从电镀缸100的开口处送入至电镀缸100内的过程中，电镀液通过第二喷头喷出，以将富含Cu²⁺的电镀液喷到镀件上，在整机电流的作用下，Cu²⁺在阴极镀件表面还原为单质铜，由此完成电镀铜动作。

本实施例还提供一种电镀系统，该电镀系统能够有效提高镀件表面电镀均匀性，还能增大镀层厚度。

具体地，如图3所示，该电镀系统包括架体10和上述的电镀液循环系统，电镀缸100安装在架体10上。该电镀系统采用上述的电镀液循环系统，喷淋到镀件表面上的电镀液中的Cu²⁺含量较高，因此能够有效提高镀件表面电镀均匀性，还能增大镀层厚度。

可选地，本实施例提供的电镀系统为龙门电镀系统，即电镀缸100大致呈长方体结构，电镀缸100内相对的两侧均设有第一喷管111，电镀缸100内相对的两侧均设有第二喷管112。

可选地，如图3所示，本实施例提供的电镀系统还包括行车20，行车20位于电镀缸100的上方，用于吊装运输镀件。

可选地，如图3所示，本实施例提供的电镀系统还包括行人台30，行人台30与架体10连接，且行人台30位于架体10的侧边，工作人员可以站在行人台30上观察电镀过程。

可选地，如图3所示，本实施例提供的电镀系统还包括摇摆装置40，摇摆装置40安装在架体10上，且摇摆装置40位于电镀缸100内，用于对镀件进行摇摆提高镀件表面镀层的均匀性。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.电镀液循环系统，其特征在于，包括：

电镀缸(100)，所述电镀缸(100)内设有喷管；

还原缸(200)，所述还原缸(200)包括至少两个反应槽(210)，每个所述反应槽(210)内均设有金属铜和电镀液，所述金属铜用于氧化还原电镀液，以提高电镀液中Cu²⁺的含量，所述反应槽(210)内的电镀液依次流通；

第一循环泵(310)，所述第一循环泵(310)的入口端与所述电镀缸(100)连通，沿所述电镀液的流动方向，所述第一循环泵(310)的出口端与最上游的所述反应槽(210)连通；

第二循环泵(320)，沿所述电镀液的流动方向，所述第二循环泵(320)的入口端与最下游的所述反应槽(210)连通，所述第二循环泵(320)的出口端与所述喷管连通。

2.根据权利要求1所述的电镀液循环系统，其特征在于，所述电镀液循环系统还包括n个隔板(220)，n个所述隔板(220)均设置在所述还原缸(200)内，并将所述还原缸(200)分隔出n+1个所述反应槽(210)，n为正整数。

3.根据权利要求1所述的电镀液循环系统，其特征在于，所述电镀液循环系统还包括第三循环泵(330)，所述第三循环泵(330)的入口端与最下游的所述反应槽(210)连通，所述第三循环泵(330)的出口端与最上游的所述反应槽(210)连通。

4.根据权利要求1所述的电镀液循环系统，其特征在于，所述电镀液循环系统还包括过滤器(400)，所述第二循环泵(320)的出口端通过所述过滤器(400)与所述喷管连通。

5.根据权利要求1所述的电镀液循环系统，其特征在于，所述第一循环泵(310)的入口端与所述电镀缸(100)的底部连通。

6.根据权利要求1所述的电镀液循环系统，其特征在于，所述喷管包括第一喷管(111)，所述第一喷管(111)上设有第一喷头，所述第一喷头设置在所述电镀缸(100)内且靠近于所述电镀缸(100)的开口处，所述第一喷头被配置为将所述电镀液喷出并形成水刀。

7.根据权利要求1所述的电镀液循环系统，其特征在于，所述喷管包括第二喷管(112)，所述第二喷管(112)设置在所述电镀缸(100)内，且所述第二喷管(112)沿所述电镀缸(100)的深度方向延伸，所述第二喷管(112)上设有多个第二喷头，多个所述第二喷头沿所述第二喷管(112)的长度方向延伸。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电镀液循环系统，其特征在于，所述电镀液循环系统还包括第一液位传感器(510)和控制器，所述第一液位传感器(510)和所述第一循环泵(310)均与所述控制器信号连接，所述第一液位传感器(510)用于监测最下游的所述反应槽(210)内的最高液位，所述控制器用于控制所述第一循环泵(310)的流量。

9.根据权利要求8所述的电镀液循环系统，其特征在于，所述电镀液循环系统还包括第二液位传感器(520)，所述第二液位传感器(520)和所述第二循环泵(320)均与所述控制器信号连接，所述第二液位传感器(520)用于监测最下游的所述反应槽(210)内的最低液位，所述控制器还用于控制所述第二循环泵(320)的流量。

10.电镀系统，其特征在于，包括架体(10)和如权利要求1-9任一项所述的电镀液循环系统，所述电镀缸(100)安装在所述架体(10)上。