201204876 六、發明說明： 【發明所屬之技術領威】 [0001] 本發明涉及電鍍技術，尤其涉及一種可提高電鍍均勻度 之電鑛裝置。 [先前技術] [0002] 電鑛係指採用電解裝置’利用氧化還原反應原理將電錢 液中之陽極金屬離子還原成金屬單質，金屬單質沈積於 待電鑛工件表面形成鍵層之一種表面加工方法。所述電 解裝置包括與電源正極相連通之陽極、與電源負極相連 Ο 通之陰極及用於盛裝電鍍液之電鍍槽 。:通常，所述陽極 為陽極金屬棒。所述陽極金屬棒浸沒於電鐘液中’用於 生成陽極金屬離子’並補充電鍵液中之陽極金屬離子含 量，從而維持電鍍液中之陽極金屬離子濃度處於預定範 圍内。 [0003] 電鑛工藝廣泛用於製作電路板，詳情可參見文獻：A. J. Cobley, D.R. Gabe; Methods for achieving Q high speed acid copper electroplating in the PCB industry; Circuit World; 2001, Volume 27，Issue 3，Page:19 - 25。先前之板式電鍵常採 用垂直浸鍍工藝，通常包括以下步驟：首先將待鑛之基 板安裝於電鑛掛架上；然後，將電鍍掛架置入鍵槽内並 使待鑛板浸入電鑛液中進行電鑛；最後，電鑛完成時取 出電鍍掛架’將基板從電鍍掛架上拆卻下來。上述垂直 浸鑛工藝採用電鑛辨架固定基板，固定過緊易造成基板 皺褶，固定不牢時又導致基板落入電鍍槽底，不利於提 099125185 表單編號A0101 第5頁/共27頁 0992044235-0 201204876 [0004] [0005] [0006] 高電鍍生產之良率。另，由於電鍍掛架之夾點之面積往 往遠小於基板之表面積，電流自狹小之夾點流入電路板 後易於基板表面出現密度分佈不均現象’從而導致形成 於電路板上之鍍層厚度不均，不利於提高鍍膜產品之品 質。 【發明内容】 有鑑於此’提供一種電鍍裝置以提高電鍍之良率及均勻 度實屬必要。 一種電鍍裝置，包括電鍍槽、第一傳動鏈條、第二傳動 鏈條、複數失持機構、第一陽極、第一陰極、第二陰極 及複數彈性連接件。所述第一傳動鏈條與第二傳動鏈條 相對設置。所述複數夾持機構平行排列於第一傳動鏈條 與第一傳動鏈條之間。複數夾持機構之一端均固設於所 述第一傳動鏈條’複數夾持機構之另一端均固設於所述 第-傳動鏈條。所述第一傳動鏈條與第二傳動鍵條用於 同步傳動以帶動複數夾持機構進^電轉槽内。每個夹持 機構均用於夾持—待電鍍<基_。㈣第—陽極固定於 電鍵槽内J與所述複數夹持機構中之至少-夹持機構 相對所述複數彈性連接件彈性連接第一陽極與第—陰 極並彈H連接第—陽極與第二陰極。所述第—陰極與 所述至少—㈣機構之-端朗，所述第二陰極與所述 ^夹持機構之另一端接觸’以將電流傳導至所述至 夹持機構失持之基板，使得基板於電鍵槽内進行電 鍍。 本技術方案之•裝置具有夾持機構以及相對設置之第 099125185 表單編號A0101 第6頁/共27頁 0992044235-0 201204876 傳動鏈條與第二傳動鏈條，夾持於夾持機構之基板可 於第一傳動鏈條與第二傳動鏈條之間水準地被傳送，如 此’可避免現有技術中採用掛架固定基板，基板易脫落 而掉入電鍍槽底這一問題，提高電鍍生產過程之良率。 其夫’與所述第一陰極及第二陰極接觸之夹持機構可從 基板表面各處向基板傳入電流，從而基板表面之電流密 度分佈均勻，有利於提高電鍍均勻度。 【實施方式】 [0007] Ο [0008] 以下將結合附圖及實施例對本技術方案之電鍍裝置進行 詳細說明。 ：...... Ο [0009] 清〜併參閲圖1至圖3，本技術方案提供一種電鍍裝置1〇 ’其用於對傳送中之複數塊待錄之基板進行電鍍。所述 電鍍裝置10包括一電鍍槽11、一第一支撐件12、一第二 支撐件13、一第一傳動鏈條14、一第二傳動鏈條15、複 數爽持機構16、一第一陽择17、一第二陽極18、一第一 陰極19、一第二陰極2f、兩個彈性連接機構21及一陽離 子濃度調節系統22。 所述電鍍槽11包括相連接之側壁110及底壁111 ^所述電 鑛槽11内充有電鍍液112。所述電鑛液可為包含硫酸銅、 硫酸及鹽酸等之混合液。 [0010] 所述第一支撐件12包括首尾相接之放送部120及回傳部 121。所述放送部120包括依次連接之上板部122、導入 部123、電鍍部124、導出部丨25及下板部126。所述上板 部122位於所述電鍍槽11外，操作人員可於該處往所述夾 上放置将電鑛之基板。所述導入部123位於所述 篦 7 百/狄 97 *5· 0992044235-0 099125185 處Α0101 第/貝/共27頁 201204876 電鑛槽Π内且與所述底壁hi成_夾角。所述電鐘部 124位於所述電鍍槽11内，且位於所述第一陽極17及第二 陽極18之間。傳駐該處之基板㈣人電舰態。具體 地’所述錢部124可承栽於所述第二陽_上。所述導 出部125亦與所述底壁⑴成一夹角。所述下板部126亦 位於所述電鑛槽11外，操作人員可於該處取出完成電鑛 之基板。本實施例中’所述第一支撐件12之材質為聚氯 乙烯（Polyvinyichloride，pvc)。所述回傳部 121 連 接下板J126與上板部122 ,用於支擇第一傳動鏈條14傳 送回上板部122。 [0011] [0012] [0013] [0014] 所述第二讀件13與第—线件12相對設置。所述第二 支擔件13與第-支料12之結構與作用均大致相同。 所述第-傳動職14套設於所述第—賴件丨2，從而可 繞所述第-支撐件12轉動。所述第—傳動鏈條14可為橡 膠材質，其藉由電外之_器讀輪料構傳動 所述第二傳動鏈條15套⑽所述第二支撐件13，從而可 ^所述第—切件13轉動。所述第二傳動鏈條15與第一 ^鏈條14相對設置。所述第二傳動鏈條15用於與第一 傳動鏈條14同步傳動。 =參閱圖4及圖5，所述複數失持機構16平行排列於 動鏈條14與第二傳動鏈條^之間且複數夾持機 端於所述第-傳動鏈條〗4，複數夾持機 之另—端均固設於所述第二傳動鏈條15。所述第一 099125185 表單蝙號A0101 第8頁/共2? 頁 0992044235-0 201204876
傳動鏈條14與第二傳動鏈條15用於同步傳動以帶動複數 夹持機構16進人電鍍槽u。所述複數失持機構16均用於 夾持基板。每一夾持機構16均包括相對設置之第—夾持 組件160與第二夾持組件161。所述第一夾持組件16〇包 括機械連接之第一失持板162、第一柩軸163及第二爽持 板164。所述第二夾持板164用於繞所述第一樞軸163相 對於第一夾持板162轉動。所述第一夾持板162包括第一 導電板1 620、第二導電板1621及位於所述第一導電板 1 620及第二導電板1621之間之第一磁性板丨622。所述第 二夾持板16 4包括第三導^板16 4 0、第四導電板丨6 4 j及 位於所述第三導電板1640及第四導電板1641之間之第二 磁性板1642。所述第一導電板1620、第二導電板1621、 第三導電板1640及第四導電板1641均用於傳導電流。所 述第一磁性板1 622用於與第二磁性板1642相互吸引作用 以夾持基板。所述第二夾持板164之長度小與所述第一夾 持板162之長度，所述第一夾持板162具有相對之第―接
觸部1623及第二接觸部1624。所述第一接觸部1623突出 ''' ,：' '； ... .!：:...... 於所述第二夾持讀164之一端，用於與所述第一陰極19相 接觸，所述第二接觸部1 624突出於所述第二夾持板164之 另一端，用於與所述第二陰極20相接觸，從而使得電鍵 時，第二夾持板164位於所述第一陰極19及第二陰極20之 間。所述第二夾持組件161包括機械連接之第三夾持板 165、第二樞軸166及第四夾持板167。所述第三夾持板 165與第一夾持板162平行。所述第三夾持板165與第一 夾持板162結構大致相同，亦包括第一導電板1 620、第二 導電板1621及位於所述第一導電板1 620及第二導電板 099125185 表單編號A0101 第9頁/共27頁 0992044235-0 201204876 1621之間之第一磁性板1622。所述第二樞軸166與第一 樞轴163平行。所述第四夾持板167與第二失持板164結 構大致相同，亦包括第三導電板1 640、第四導電板1641 及位於所述第三導電板1640及第四導電板1641之間之第 二磁性板1642。所述第四夾持板167用於繞所述第二樞轴 166相對於第三夾持板165轉動，以將基板之一端夾持於 第一夹持板162與第二夾持板164之間’將基板之另一端 爽持於第二夾持板165與第四夾持板167之間。所述第四 夾持板167之長度亦小於所述第二夹持板164之長度。所 述第四夾持板167亦具有用於與所述第一陰極19相接觸之 第一接觸部16·=2_3及用於與所述第二陰極20相接觸之第二 接觸部1624。 [0015]所述第一陽極17固定於所述電鍵槽11内。所述第一陽極 17包括至少一塊第一陽極板170及複數根第一陽極支撐柱 171。所述至少一塊第一陽極板170與至少一個夾持機構 16相對。所述複數根第一陽極支撐柱171連接於所述至少 一塊第一陽極板170靠近所述底壁1U之一側。所述複數 根第一陽極支撐柱171均為絕緣材質，如此可避免第一陽 極板170與第一陰極丨9或第二陰極2〇之間發生短路。本實 施例中，所述第一陽極板17〇採用不溶性陽極，其為鈦金 屬材質方形板，且平行於底壁lu設置。所述第一陽極板 170之數量為—塊。所述第一陽極支撑柱171之數量為四 個。每一第-陽極支撐柱171均垂直支撐於所述第一陽極 板170之-頂角。本實施例中，所述第一陽極支樓柱 之材質為聚氣乙烯（P〇lyvinylchl〇ride，PK)。 099125185 表單編號A0101 第頁/共27頁 0992044235-0 201204876 [_所述帛二陽㈣亦”於料電㈣m 極18㈣所述崎機__之基板_所述第_ = 17之側。所述第二陽極18相較於所述第一陽極η更靠 近所述底壁U1。所述第二陽極18之結構與第-陽極17之 結構大致相同，所述第二陽極18亦包括至少-塊第二陽 减丨嫩魏根帛二_支雜181。料複數根第二 陽極支推柱181連接於所述至少n陽_18〇_ ο 所述底壁111之一側。所述複數根第二陽極支撑柱181均 為絕緣材質，如此可避免第二陽極板180與第一陰極19或 第二陰極20之間發生短餐。本實攀例中，所述第二陽極 板180亦採用不溶性陽極，其平行於底壁m。所述第二 陽極板180亦為方形銀金屬板。所碟第二陽極板18〇之數 量為一塊。所述第二陽極支撐柱181之數量為四個。每一 第二陽極支撐柱181均垂直支撐於所述第二陽極板18〇之 一頂角。本實施例中，所述第二陽極支撐柱181之材質為 聚氣乙稀（Polyvinylchlioride :，PVC)。 [0017] 〇 可理解，本實施例中，為使所彳述.基板於電鐘槽11中第一 陽極板170及第二陽極板18〇之間各處之電鍍環境一致， 所述第一陽極板170之數量及第二陽極板18〇之數量均為 一個。但所述第一陽極板17〇之數量及第二陽極板18〇之 數量並不限於為一個，還可為兩個、三個、四個或更多 ，並且，所述第一陽極板170之數量及第二陽極板18〇之 數篁並不一疋要求相同。所述電鑛裝置亦可沒有第二 陽極18，如此，該電鍍裝置10僅可對基板之一表面進行 電鍍。 099125185 表單編號A0101 第11頁/共27頁 0992044235-0 201204876 所述第一陰極1 9與至少一夾持機構丨6 得之一端接觸。具體 地，所述第一陰極19與位於第—支栌 叉符件12之電鍍部124上 [0018] 方之複數爽持機構16之-端接觸。所述第—陰極Μ設置 於所述第-陽極η及第二陽極18之間，且彈性連接於所 述第-陽極π。本實施例中，所述第_陰極_石墨材 質。所述第-陰極19與所述夾持機構16之第一接觸部 1623相接觸。 剛所«二陰極2G與所述複數㈣_16之另—端接觸。 具體地，所述第二陰獅與位於第―支撐件12之電鍛部 124上方之複數夾持機構16之另一端接觸。所述第二陰極 2〇亦設置於所述第-陽極17及第二陽極18之間，且彈性 連接於所述第一陽極17。以將電流傳導至所述複數夾持 機構16夾持之基板，使得基板於電鍍槽η中進行電鍍。 所述第一陰極2〇與所述夾持機構丨6之第二接觸部相 接觸。 ..... - [0020]可理解，所述電鍍裝置10還應包持電源及連接於所述電 源之整流器。所述整流器可具有陽極輸出端及陰極輸出 端所述第一陰極19相互並聯，且均電連接於所述整流 盗之陰極輸出端。所述第一陽極17及第二陽極18相互並 聯’均電連接於整流器之陽極輸出端。 [0021] 所述兩個彈性連接機構21相對設置。其中一個彈性連接 機構21彈性連接於所述第一陽極17及所述第一陰極19之 間’以向所述第一陰極19提供彈力作用並使所述第一陰 極19與所述複數夾持機構16相接觸。另一彈性連接機構 099125185 21彈性連接於所述第一陽極17及所述第二陰極2〇之間 A0101 第 12 頁/共 27 頁 0992044235-0 201204876 〇 用於向所述第二陰極2〇提_力仙並使所述第二陰極 2〇與所述減夹持機構16相接觸。每—彈性連接機制 均包括-連接座210及複數彈性連接件2ιι…彈性連接 機構21之連接座210連接於與第一陰極叫目對之複數第一 陽極支揮柱17卜另-彈性連接機構21之連接座21〇連接 於與第二陰極20相對之複數第—陽極支揮柱17卜本實施 例中，所述連接座2Π)為長條形，且採用聚氯乙稀（ P〇lyVinylChi〇ride ’ PVC)製成。所述複數彈性連接 件211-端連接於所述連接座21〇，另一端連接於所述第 一陰極19或第二陰_ ’以彈性連接第-陽極17與第一 陰極19，並彈性連接第—陽極Η與第二陰極20。本實施 例中所述彈性連接件211為彈簧。—個彈性連接機構Η 之複數彈性連接件211在所述第一陽節與第一陰極此 間等間隔排佈。另—彈性連接機助之複數彈性連接件 211在所述第一陽極17與第二陰極之間等間隔排佈。如 此，各個夾持機構16上之基板與第—陰極19及第二陰極 G [0022] 20之間相對位置相近，有利於學高電錄均句度。 所述陽離子濃度調節系統22包括陽離子補充槽22〇、連通 管221、陽離子濃度檢測器222、控制器m及至少一輸 液泵224。所述陽離子補充槽22〇藉由所述連通管221與 所述電鍵槽m目連通。所述陽離子補充槽22〇内盛有陽離 子補充液，該陽離子補充液可包含_，硫酸可用於溶 解氧化銅粉末以獲得陽離子（鋼離子）。所述陽離子漢 度檢測器222位於所述電鑛槽_，用於檢測所述電鑛槽 11内之陽離子濃度。所述至少-輪液泵m設置於所述連 099125185
表單編號A010I 第13頁/共27頁 0992044235-0 201204876 [0023] [0024] [0025] [0026] [0027] 通管221。所述控制器223用於接收所述陽離子濃度檢測 器222之檢測結果並於陽離子濃度低於預設值時控制所述 輸液泵224開啟，從而使所述陽離子補充槽220内之陽離 子補充液藉由所述連通管221進入電鍍槽11。 所述電鍵裝置10還包括複數間隔設置之電鍍液過濾機（ 圖未示）’每一電鍍液過濾機均包括抽液泵、進液口、 渡芯及出液口。所述抽液泵用於抽取電鍍槽内之電鍍液 ’並將抽取之電鍍液輸送至濾芯。所述進液口及出液口 均與電錢槽11相連通。所述濾芯用於過濾電鍍液，並將 過遽後之電鍍液輪送田電鍍槽。電鍍之同時，可藉由抽 液栗之作用使電鍍槽11内之電鍍液經過進液口進入濾芯 内進行過渡’過濾後之電鍍液從出液口回到電鍍槽11内 ’如此’ 一方面，濾芯可過濾掉電鍍液中之雜質，另一 方面’還對電鍍槽Π内之電鍍液起攪拌作用。 可理解’還可於本技術方案槔供之電鍍裝置10之基礎上 設置一第三傳動鏈條、第三支推件及第三陰極，適當改 , 變第一陰極19或第二陰極2 0之形狀，於第三傳動鏈條與 第—傳動鏈條14或第二傳動鏈條15之間再設置複數夾持 機構16，即可實現一次電鍍更多基板。 請—併參閱圖1、圖3及圖4,使用上述電鑛裝置1〇，可採 取以下步驟： 首先’提供複數塊基板100。所述基板1〇〇可為兩個表面 升> 成有化學銅層之硬質基材或軟性基材。 其=欠，開啟電鍍裝置10之電源，並使所述第一傳動鏈條 099125185 表單蝙號A0101 第14頁/共27頁 0992044235-0 201204876 [0028] Ο [0029] Ο 14繞第一支撐件12轉動，第二傳動鏈條15繞第二支撐件 13轉動。第二傳動鏈條15與第一傳動鏈條14同步轉動。 再次，往位於上板部122之複數夾持機構16上放置基板 1〇〇。具體地，可先使-夾持機構16之第—夾持組件16〇 之第二夾持板164沿第一方向繞第一枢軸163轉動以相對 於第一夾持板16 2張開。然後，使該夾持機構16之第二夾 持組件161之第四夾持板167沿第二方向繞第二樞軸166 轉動以相對於第三夾持板165張開。再次，將基板1〇〇置 於第一夾持組件160與第二夾持組件161之間。最後，使 第二夾持板164相對於第一夾持板162閉合，使第四夾持 板167相對於第三夾持板165閉合，從而利用所述第一磁 性板1622用於與第二磁性板1642相互吸引以爽持基板 100。 位於第一夾持組件16〇與第二夾持組件161之間之基板 1〇〇於第一傳動鏈條14及第二傳動鏈條15之帶動下經過導 入部123進入電鍍部124。於電鍍部124，基板1〇〇於第一 陽極17及第二陽極18之間移動。同時，所述第一陰極19 及第一陰極20於所述彈性連接機構21之作用下分別與所 述第一接觸部1623及第二接觸部1624相接觸，所述基板 100可接收所述夾持機構16傳導之來自第一陰極19及第二 陰極20之電流’電鍍液中之銅離子於基板100表面附近發 生還原反應得到鋼單質，該銅單質逐漸沈積於基板1〇〇表 面。沈積一定厚度之銅層之後，基板100經過導出部125 進入下板部126。 [0030] 099125185 最後’於所述下板部126取出完成電鍍之基板100。再次 表單編號Α0101 第15頁/共27頁 0992044235-0 201204876 使第二夾持板164相對於第一夾持板162張開，並使第四 夾持板167相對於第三夾持板165張開，即可取出一夾持 機構16上完成電鍍之基板1〇〇。 [0031] 此後’所述夾持機構16經過回傳部121回到放送部120之 上板部122 ’又可夾持另一基板1〇〇進行電鍍。 [0032] 本技術方案之電鍍裝置10具有夾持機構16以及相對設置 之第一傳動鏈條14與第二傳動鏈條15，夾持於夾持機構 16之基板100可於第一傳動鏈條14與第二傳動鏈條15之 間水平地被傳送，如此，可避免先前技術中採用掛架固 定基板，基板易脫落而掉入電鍍槽底這一問題。其次， 與所述第一陰極19及第二陰極20接觸之夾持機構16可從 基板1〇〇表面各處向基板ιοα傳入電流，從而基板丨00之 兩個表面之電流密度分佈均勻。此外，所述陽離子濃度 調節系統22及電鍍液過濾機亦持續對電鍍槽u内之電鑛 液進行陽離子濃度調節、過濾及轉拌，亦有利於提高電 鍍之均勻度。 / :: [0033] 綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提 出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方 式’自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟系本 案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化 ，皆應涵蓋於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 [0034] 圖1係本技術方案實施例提供之電鍍裝置之結構示音圖 [0035] 圖2係上述電鍍裝置之俯視圖。 099125185 表單編號Α0101 第16頁/共27頁 0992044235-0 201204876 [0036] 圖3係上述電鍍裝置之電鍍槽内之部分結構示意圖。 [0037] 圖4係上述電鍍裝置之第一夾持組件之結構示意圖。 [0038] 圖5係將基板夾持於第一夾持組件及第二夾持組件之間之 結構示意圖。 [0039] 【主要元件符號說明】 電鍍裝置：10 [0040] 電鍍槽：11 ^ _] 〇 側壁：110 [0042] 底壁：111 [0043] 電鍍液：112 [0044] 第一支撐件：12 [0045] 放送部：120 [0046] 回傳部：121 〇 [0047] 上板部：122 [0048] 導入部：123 [0049] 電鍍部：124 [0050] 導出部：125 [0051] 下板部：126 [0052] 第二支撐件：13 [0053] 第一傳動鏈條：14 099125185 表單編號A0101 第17頁/共27頁 0992044235-0 201204876 [0054] 第二傳動鏈條：15 [0055] 夾持機構：1 6 [0056] 第一夾持組件：160 [0057] 第二夾持組件：161 [0058] 第一夾持板：162 [0059] 第一導電板：1620 [0060] 第二導電板：1621 [0061] 第一磁性板：1 622 [0062] 第一接觸部：1623 [0063] 第二接觸部：1624 [0064] 第一樞軸：1 6 3 [0065] 第二夾持板：164 [0066] 第三導電板：1640 [0067] 第四導電板：1641 [0068] 第二磁性板：1642 [0069] 第三夾持板：165 [0070] 第二樞軸：166 [0071] 第四夾持板：167 [0072] 第一陽極：17 099125185 表單編號A0101 第18頁/共27頁 0992044235-0 201204876 [0073] 第一陽極板：170 [0074] 第一陽極支撐柱：171 [0075] 第二陽極：18 [0076] 第二陽極板：180 [0077] 第二陽極支撐柱：181 [0078] 第一陰極：19 [0079] 第二陰極：20 Ό [0080] 彈性連接機構：21 [0081] 連接座：210 [0082] 彈性連接件：211 [0083] 陽離子濃度調節系統：22 [0084] 陽離子補充槽：220 [0085] 〇 連通管：221 [0086] 陽離子濃度檢測器：222 [0087] 控制器：223 [0088] 輸液泵：224 [0089] 基板：100 099125185 表單編號A0101 第19頁/共27頁 0992044235-0