TW202001006A - 電鍍系統之氣體攪拌裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明中電鍍系統係具有一槽體以供裝設電鍍液，該氣體攪拌裝置至少包含：一擴散板以及一氣體導管，該擴散板係設置於該槽體接近底部，與該槽體底部形成一空間，該擴散板具有複數穿孔，且該擴散板並設有至少一突出部，該突出部係朝向該槽體頂部；該氣體導管係由該槽體的一個壁面穿入，以將一氣體注入該槽體，該氣體導管位於該擴散板下方的部分更設置複數個朝下之氣體流出孔，除了可透過氣體導管之複數氣體流出孔所排出的氣泡，產生加速電鍍液活動性的攪拌作用，並透過特殊擴散板之形狀設計可改良電鍍時流場不均勻之缺失，以提升電鍍品質。

Description

電鍍系統之氣體攪拌裝置
本發明係有關一種電鍍系統之氣體攪拌裝置，特別是一種以更為積極、可靠之手段來改良電鍍時流場不均勻之缺失，以提升電鍍品質的氣體攪拌裝置。
電鍍係為一種電解反應，利用電解反應把一種金屬鍍在另一種金屬的表面上，以形成一層金屬外殼薄膜，我們將這樣的過程稱為電鍍。而電鍍技術廣泛的應用在各種不同用途與不同領域上。從早期以美觀為主的裝飾用途，如於容器表面上形成一具有光澤的薄膜，漸漸發展到現今應用於高科技產業，如半導體的製程中，是現今科技產業中不可或缺的一項技術。
常見的電鍍條件不外乎電流密度、攪拌、電流波形、電鍍位置（電流分佈）等；其中，改善攪拌條件（如水流攪拌、空氣攪拌、陰極攪拌、超音波攪拌）可以快速除去陰極表面之氫氣泡反應，進而提升了電鍍效率、改善膜厚分佈、消除燒焦現象、改善錫鉛選鍍界面線等多項優點。
習有電鍍處理裝置在充填電鍍液之電鍍槽的底部處設置有用以出電鍍液的電鍍液噴出裝置，及空氣噴出裝置，這種裝置以由空氣噴出裝置噴出之空氣攪拌由電鍍液噴出裝置噴出的電鍍液，被鍍物，例如印刷電路板被浸在電鍍液中。由於由空氣噴出裝置噴出之空氣沿著這印刷電路板上昇到液面時攪拌電鍍液，所以電鍍液不偏差地均勻接觸印刷電路板，於是因為金屬離子之濃度梯度減少，在印刷電路板之表面上進行均一厚度的電鍍。
而習有空氣噴出裝置之設計為噴流方式，其缺點是電鍍過程中過強的噴流機制容易導致導電及流場不均勻的狀況，讓被鍍物尚無法形成均一厚度的電鍍，而影響電鍍品質。
有鑑於此，本發明提供一種電鍍系統之氣體攪拌裝置，特別是一種以更為積極、可靠之手段來改良電鍍時流場不均勻之缺失，以提升電鍍品質的氣體攪拌裝置，為其主要目的者。
本發明中電鍍系統係具有一槽體以供裝設電鍍液，該氣體攪拌裝置至少包含：一擴散板以及一氣體導管，該擴散板係設置於該槽體接近底部，與該槽體底部形成一空間，該擴散板具有複數穿孔，且該擴散板並設有至少一突出部，該突出部係朝向該槽體頂部；該氣體導管係由該槽體的一個壁面穿入，以將一氣體注入該槽體，該氣體導管位於該擴散板下方的部分更設置複數個朝下之氣體流出孔。
本發明除了透過氣體導管之複數氣體流出孔所排出的氣泡，產生加速電鍍液活動性的攪拌作用，並透過特殊擴散板之形狀設計可改良電鍍時流場不均勻之缺失，以提升電鍍品質。
在一優選具體實施方案中，所述槽體可容置放一電路板治具以夾持一待鍍物。
在一優選具體實施方案中，所述擴散板之突出部兩側分別具有平面部以及連接該突出部及平面部之連接部，該擴散板之突出部係相對位於該待鍍物下方。
在一優選具體實施方案中，所述連接部係為斜面。
在更優選具體實施方案中，所述平面部與斜面之夾角係大於90度且小於180度。
在另一優選具體實施方案中，所述連接部係為垂直平面。
在另一優選具體實施方案中，所述電鍍系統進一步設有一噴流裝置，該噴流裝置具有一出水管以及連接該出水管之動力件，該出水管係由該槽體的一個壁面穿入，以將電鍍液注入該槽體，該出水管位於該擴散板下方的部分更設置複數個朝下之液體流出孔，而該動力件則提供電鍍液由該出水管之液體流出孔朝外噴流之動力。
在一優選具體實施方案中，所述出水管環設有二列沿該出水管之縱長方向排列之液體流出孔，相鄰兩列之液體流出孔其夾角係為90度。
在一優選具體實施方案中，所述氣體導管環設有二列沿該氣體導管之縱長方向排列之氣體流出孔，相鄰兩列之氣體流出孔其夾角係為90度。
在一更優選具體實施方案中，所述氣體流出孔係與該槽體底部呈45度夾角配置。
除非另外說明，否則本申請說明書和申請專利範圍中所使用的下列用語具有下文給予的定義。請注意，本申請說明書和申請專利範圍中所使用的單數形用語「一」意欲涵蓋在一個以及一個以上的所載事項，例如至少一個、至少二個或至少三個，而非意味著僅僅具有單一個所載事項。此外，申請專利範圍中使用的「包含」、「具有」等開放式連接詞是表示請求項中所記載的元件或成分的組合中，不排除請求項未載明的其他組件或成分。亦應注意到用語「或」在意義上一般也包括「及/或」，除非內容另有清楚表明。本申請說明書和申請專利範圍中所使用的用語「約(about)」，是用以修飾任何可些微變化的誤差，但這種些微變化並不會改變其本質。
請參閱第1圖所示，本發明之電鍍系統係具有一槽體10以供裝設電鍍液。其中，該氣體攪拌裝置至少包含：一擴散板20以及一氣體導管30。擴散板20係設置於該槽體10接近底部位置處，與該槽體10底部形成一空間21，該擴散板20具有複數穿孔22，請同時參閱第2圖所示，且該擴散板21並設有至少一突出部23，該突出部23係朝向該槽體10頂部。
如圖所示實施例中，該槽體10可容置放一電路板治具(圖未示)以夾持一待鍍物40，該擴散板21係相對位於該待鍍物40下方，該擴散板20係具有一突出部23以及二個分別以連接部25連接於其兩側之平面部24，本實施例中，該連接部25係為斜面，而該平面部24與斜面之夾角A1係大於90度且小於180度。其中，該平面部24與斜面之夾角係以135度為佳。雖然本說明書說明且圖式繪示突出部23兩側之斜面係構形為單一斜面的結構，但突出部23兩側亦可具有所屬技術領域中具有通常知識者已知的各種其他構形結構。例如依序連接多個斜面，或者突出部23兩側之斜面具有不同的傾斜角度等。
而該氣體導管30係由該槽體10的一個壁面穿入，由氣體導管30將泵浦或空氣壓縮機所產生的空氣導入以將一氣體注入該槽體10，該氣體導管30位於該擴散板20下方的部分更設置複數個朝下之氣體流出孔31，如第3圖所示之實施例中，該氣體導管30環設有二列沿該氣體導管30之縱長方向排列之氣體流出孔31，相鄰兩列之氣體流出孔31其夾角A2係為90度，該氣體流出孔31係與該槽體底部呈45度夾角A3配置。
在進行電鍍作業時，如第4圖所示，除了可透過氣體導管30之複數氣體流出孔31所排出的氣泡，產生加速電鍍液活動性的攪拌作用，以提高電鍍效率之外；且複數氣體流出孔31係朝槽體10底部噴出氣泡後，氣泡再由斜面23上之複數穿孔22散出，以減緩噴流力量並可達到均勻擴散之作用，可改良電鍍時流場不均勻之缺失，以提升電鍍品質。
如第1圖所示，該電鍍系統進一步設有一噴流裝置，該噴流裝置具有一出水管52以及連接該出水管52之動力件(圖未示)，該出水管52係由該槽體10的一個壁面穿入，以將電鍍液注入該槽體10，該出水管52位於該擴散板20下方的部分更設置複數個朝下之液體流出孔521，並利用該動力件提供電鍍液由該出水管之液體流出孔521朝外噴流之動力。如圖所示之實施例中，該出水管52環設有二列沿該出水管之縱長方向排列之液體流出孔521，請同時參閱第3圖所示，相鄰兩列之液體流出孔521其夾角A4係為90度。當該電鍍液自該出水管52朝下設置的複數個液體流出孔521流出後，可自該擴散板20的複數穿孔22自下而上流動，然後該自下而上的流體方向再經過複數氣體流出孔31噴出氣泡的攪拌作用，可均勻地在待鍍電路板的表面流動，改善電鍍的效果。如圖所示之實施例中，該擴散板21下方係配置有一出水管52以及分別位於出水管52兩外側之氣體導管30；亦可如第5圖所示，該擴散板21下方係配置有二個氣體導管30以及分別位於氣體導管30兩外側之出水管52。
上述實施例中，該擴散板亦可如第6圖所示之實施例所示，該擴散板20同樣具有一突出部23以及二個分別以連接部25連接於其兩側之平面部24，本實施例中，該連接部25係為垂直平面，同樣可以達到可改良電鍍時流場不均勻之缺失，提升電鍍品質之功效。
以上諸實施例僅供說明本發明之用，而並非對本發明的限制，相關領域的技術人員，在不脫離本發明的技術範圍做出的各種變換或變化也應屬於本發明的保護範疇。
10‧‧‧槽體 20‧‧‧擴散板 21‧‧‧空間 22‧‧‧穿孔 23‧‧‧突出部 24‧‧‧平面部 25‧‧‧連接部 30‧‧‧氣體導管 31‧‧‧氣體流出孔 40‧‧‧待鍍物 52‧‧‧出水管 521‧‧‧液體流出孔
第1圖所示為本發明中電鍍系統之結構示意圖； 第2圖所示為本發明中擴散板之結構立體圖； 第3圖所示為本發明中氣體攪拌裝置之結構放大示意圖； 第4圖所示為本發明中氣體攪拌裝置之使用示意圖； 第5圖所示為本發明中氣體攪拌裝置之另一使用示意圖；以及 第6圖所示為本發明中擴散板之另一結構立體圖。
10‧‧‧槽體
20‧‧‧擴散板
22‧‧‧穿孔
25‧‧‧連接部
30‧‧‧氣體導管
31‧‧‧氣體流出孔
40‧‧‧待鍍物
52‧‧‧出水管
521‧‧‧液體流出孔

Claims (10)

  1. 一種電鍍系統之氣體攪拌裝置，該電鍍系統係具有一槽體以供裝設電鍍液，該氣體攪拌裝置至少包含： 一擴散板，係設置於該槽體接近底部，與該槽體底部形成一空間，該擴散板具有複數穿孔，且該擴散板並設有至少一突出部，該突出部係朝向該槽體頂部；以及 一氣體導管，係由該槽體的一個壁面穿入，以將一氣體注入該槽體，該氣體導管位於該擴散板下方的部分更設置複數個朝下之氣體流出孔。
  2. 如請求項1所述電鍍系統之氣體攪拌裝置，其中，該槽體可容置放一電路板治具以夾持一待鍍物。
  3. 如請求項2所述電鍍系統之氣體攪拌裝置，其中，該擴散板之突出部兩側分別具有平面部以及連接該突出部及平面部之連接部，該擴散板之突出部係相對位於該待鍍物下方。
  4. 如請求項2所述電鍍系統之氣體攪拌裝置，其中，該連接部係為斜面。
  5. 如請求項4所述電鍍系統之氣體攪拌裝置，其中，該平面部與斜面之夾角係大於90度且小於180度。
  6. 如請求項2所述電鍍系統之氣體攪拌裝置，其中，該連接部係為垂直平面。
  7. 如請求項1至6任一項所述電鍍系統之氣體攪拌裝置，其中，該電鍍系統進一步設有一噴流裝置，該噴流裝置具有一出水管以及連接該出水管之動力件，該出水管係由該槽體的一個壁面穿入，以將電鍍液注入該槽體，該出水管位於該擴散板下方的部分更設置複數個朝下之液體流出孔，而該動力件則提供電鍍液由該出水管之液體流出孔朝外噴流之動力。
  8. 如請求項7所述電鍍系統之氣體攪拌裝置，其中，該出水管環設有二列沿該出水管之縱長方向排列之液體流出孔，相鄰兩列之液體流出孔其夾角係為90度。
  9. 如請求項1至6任一項所述電鍍系統之氣體攪拌裝置，其中，該氣體導管環設有二列沿該氣體導管之縱長方向排列之氣體流出孔，相鄰兩列之氣體流出孔其夾角係為90度。
  10. 如請求項9所述電鍍系統之氣體攪拌裝置，其中，該氣體流出孔係與該槽體底部呈45度夾角配置。
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