TWI439579B - 滾桶電鍍設備 - Google Patents

Description

滾桶電鍍設備

本發明係主張於2009年11月13日所申請之韓國專利第10-2009-0109762號之優先權，標題為「滾桶電鍍設備」，其全部內容均併入本發明以供參的。

本發明係關於一種滾桶電鍍設備。

一般用於製造如變阻元件、晶片電感器或積層陶瓷電容(MLCC)等晶片部件之製造流程係如下所述。

1)陶瓷電容之主要材料及添加物之次要材料彼此之間會進行勻相反應，以形成複合材料。2)將複合陶瓷材料與聚合物黏著劑及溶劑混合。3)使一漿料混合物呈現一穩定狀態。4)將穩定之陶瓷漿料以一預定厚度塗佈在一聚合物(聚對苯二甲酸二乙酯：PET)薄膜上。5)將所形成之帶狀物通過一乾燥爐以乾燥之，且6)使用網印法將一預定電容設計圖案印刷在該帶狀物上，而形成內電極。7)於乾燥爐中乾燥陶瓷板，以維持所印刷之內電極漿料形狀。8)形成多層之陶瓷板以得到一預設電容值，且9)利用外部高壓壓製多層陶瓷板以維持其層狀。10)以一具有預定尺寸之晶片外形切割成一多層陶瓷棒，且11)進行一脫脂(de-binder)處理，以移除僅包含在所切割之陶瓷晶片中之黏著劑。12)將已進行脫脂處理之晶片於高溫電爐中進行熱處理，而後進行塑化成型處理。13)拋光塑化成型後之晶片，以處理晶片尖銳稜角。14)於晶片外部形成外電極，且外電極係與形成於晶片中之內電極連接。15)將內電極與外電極連接中斷，並對晶片進行熱處理，而後將晶片固定於陶瓷材料表面。再者，16)為了使晶片外電極具有可焊性，電鍍鎳及錫於晶片外表面。17)依照電容偏差值(J、K、M、Z)挑選部分電鍍完成之晶片，並區分絕緣電阻(IR)缺陷。而後，18)使用膠帶封裝晶片部，並將其封裝於部件之組設表面。

如上所述，由於在製作晶片部件之製程中，無法直接於連接中斷之外電極進行焊接，且鎳(Ni)及錫(Sn)係依序電鍍於晶片部件上以做為最外層電極，故可使順利進行焊接。在此，電鍍所使用之方法係為滾桶電鍍。

滾桶電鍍係為一種可一次性大量電鍍如具有小外型且小尺寸晶片部件等電鍍產品之方法，由於滾桶容器係浸泡於滾桶電鍍槽中轉動，故此方法可使產品相互接觸而摩擦拋光。因此，若電流控制得當，產品在電鍍的同時可與陰極棒相接觸，藉此可使產品具有相當亮度。

然而，一般滾桶電鍍裝置具有下述問題，當滾桶容器轉動時間過長，晶片部件及媒介物會分開聚集在滾桶容器之不同處，造成混合效率變差，密度不同，且複數陰極棒內電阻變化會導致電流差異，進而造成電鍍厚度不同。

再者，一般滾桶電鍍裝置更具有下述問題，當與晶片部件直接接觸之複數陰極棒其中任一者產生缺陷，且當此缺陷不易被偵測到時而被忽略，甚至會造成電鍍厚度差異更趨嚴重。

據此，本發明係為了解決習知上述問題而產生，而本發明係提供一種滾桶電鍍裝置，其可偵測各陰極棒之電流，而防止電鍍厚度變異。

再者，本發明係提供一種滾桶電鍍裝置，其可輕易偵測出具缺陷之陰極棒，而置換陰極棒。

本發明之一態樣係提供一滾桶電鍍裝置，其包括一滾桶電鍍槽，係填充有一電解質溶液；一滾桶容器，係浸泡於該滾桶電鍍槽之電解質溶液中，且該滾桶容器係填充有晶片部件及媒介物；一電力供應單元，係提供一電流至一陽極部及一陰極部，其中該陽極部及該陰極部係傳輸電流至滾桶容器及該滾桶電鍍槽之電解質溶液；一驅動馬達，係轉動該滾桶容器；以及一霍爾電流感應元件，係形成於該陰極部之至少一陰極棒上，該霍爾電流感應元件係直接與該晶片部件接觸，且該霍爾電流感應元件係測量該電流。

於本發明之一實施態樣中，陰極部係包括一中樞桿，其係透過曲軸與電力供應單元連接，且該中樞桿之內軸係與該滾桶容器之內軸平行；以及至少一陰極棒，其係垂直地由中樞桿延伸出以與該媒介物直接接觸，且該陰極棒係包括一霍爾電流感應元件。

於本發明之一實施態樣中，陰極棒係包括：一陰極棒絕緣套，係形成於該陰極棒之最外部；一陰極棒銅管，係形成於該陰極棒絕緣套中，且該電流係流經該陰極棒銅管；一吊物(dangler)，係形成於該陰極棒之一端，且該吊物係與該媒介物及該晶片部件直接接觸；以及該霍爾電流感應元件，係形成於該陰極棒絕緣套中，且該霍爾電流感應元件係圍繞該陰極棒絕緣套。

於本發明之一實施態樣中，該中樞桿係包括：一中樞桿絕緣套，係形成於該中樞桿之最外部；一中樞桿銅管，係形成於該中樞桿絕緣套中，且該電流係流經該中樞桿銅管；以及一感測線，係形成於該中樞桿絕緣套中，且該感測線係與該霍爾電流感應元件連接。

於本發明之一實施態樣中，該陰極棒係由複數陰極棒所組設而成。

於本發明之一實施態樣中，該感測線係穿過該中樞桿銅管。

於本發明之一實施態樣中，該媒介物係為具有導電性之鋼球。

在說明實施例前，本說明書及申請專利範圍所用之名詞與字彙並不侷限於字典上之字義，而應依照發明者對本發明做最適當的字義解釋，以說明與本發明技術精神相關之意義及概念。

本發明上述或其他目的、特徵及優點可參照下列敘述並伴隨圖式而更佳清楚了解。於本發明說明書中，於不同圖式中，係使用相同標號來標明相同或相似元件。此外，”上”或”下”一詞係用將兩元件區隔，且本發明之元件並非侷限於上述詞彙中。再者，於本發明之敘述中，若與習知相關之組成或功效等詳細描述會造成本發明主旨受到混淆時，則相關詳細描述則不再贅述。

接下來，將參照圖式說明本發明實施例。

圖1係本發明一實施例之滾桶電鍍裝置之前視剖面圖。圖2係圖1之滾桶電鍍裝置100之側視剖面圖。圖3係圖1之滾桶電鍍裝置100之陰極棒165及中樞桿161之放大圖。請參照圖1至3，將詳細描述本實施例之滾桶電鍍裝置100。

如圖1至3所適，本實施例之滾桶電鍍裝置100係包括一滾桶電鍍槽110、一滾桶容器120、一電力供應單元130、以及一驅動馬達140；且滾桶電鍍裝置100係組設有霍爾電流感應元件166，其係形成在陰極部160之陰極棒165上，並與晶片部件121直接接觸。

滾桶電鍍槽110係為一用以容納滾桶電鍍裝置100其他元件之元件，且係填充有一電解質溶液111。

在此，滾桶電鍍槽110係填充有電解質溶液111，且具有如六角形之外型，而其中一側是開啟的。再者，滾桶容器120與陽極部150、及電解質溶液111係浸沒在滾桶電鍍槽110，故滾桶電鍍槽110較佳具有一足夠大的尺寸。

滾桶容器120內的空間係用以容納晶片部件121及媒介物122以進行電鍍製程，且滾桶容器120係浸泡於滾桶電鍍槽110之電解質溶液111中。

換言之，滾桶容器120係容納晶片部件121及媒介物122，故滾桶容器120較佳為一具有足夠內部空間之容器。再者，往後將說明之陰極部160之中樞桿161及陰極棒165，係組設於滾桶容器120中，且與浸泡在滾桶電鍍槽110之電解質溶液111中之陽極部150相互作用，而可於滾桶容器120中使電鍍層形成在晶片部件121上。

另一方面，滾桶容器120係透過驅動馬達140以單一方向進行轉動，往後將進行說明。

轉動支撐單元123係裝設在滾桶容器120左右兩端，且對應於滾桶容器120之軸向。

在此，滾桶容器120係設有中空軸襯樞軸124，其係用以固定裝設在滾桶容器120左右兩側之元件，且軸襯125係裝設在中空軸襯樞軸124之外表面。此外，軸襯125係組設在滾桶容器120之左右兩側表面，且與滾桶容器120一體成型。中樞桿161可插入中空軸襯樞軸124之內孔126中。

驅動馬達140係為一用以產生轉動力之元件，以轉動滾桶容器120。

在此，驅動馬達140所產生之轉動力係透過驅動馬達140之驅動齒輪141以及裝設於滾桶容器120之任一轉動支撐單元123上之被動齒輪142的囓合之相對作用，傳輸至滾桶容器120。

電力供應單元130係為一產生電流及將電流傳輸至陽極部150與陰極部160之元件。

在此，陽極部150係與電力供應單元130連接，且浸泡於滾桶電鍍槽110之電解質溶液111中。陰極部160係與電力供應單元130連接，且用以傳輸電流至滾桶容器120。

陰極部160係為一包括中樞桿161及陰極棒165之元件，且電力供應單元130係提供負電(-)予陰極部160。

在此，中樞桿161係為一透過曲軸132與電力供應單元130連接之元件，且沿著滾桶容器120中心軸長度方向形成。更詳細而言，中樞桿161可與轉動支撐單元123之中空軸襯樞軸124之內孔126平行。

再者，如圖3所示，中樞桿161可包括一中樞桿絕緣套162、一中樞桿銅管163、以及一感測線164。中樞桿絕緣套162係形成於中樞桿161之最外部，用以防止流經中樞桿銅管163之電流漏電至中樞桿161外。中樞桿銅管163可做為一導體，使電流可流經此中樞桿銅管163。再者，感測線164係與各陰極棒165之霍爾電流感應元件166連接，且穿過中樞桿銅管163之中空空間163a，並可接收由霍爾電流感應元件166所傳送之電訊號，以將此電訊號傳送至外部控制單元170。

每一陰極棒165係垂直地由中樞桿161延伸出並在滾桶容器120中與晶片部件121或媒介物122直接接觸。陰極棒165可包括一陰極棒絕緣套167、一陰極棒銅管168、一吊物(dangler)169以及一霍爾電流感應元件166。陰極棒銅管168係將由中樞桿銅管163所接收之電流傳送至吊物169。陰極棒絕緣套167可用以將隔絕陰極棒銅管168與陰極棒165外部隔絕。再者，吊物169僅為陰極棒165之一導體部分，且顯露於陰極棒165外，並用以將流經陰極棒銅管168之電流傳送至媒介物122或晶片部件121，且吊物169係形成於陰極棒165末端。同時，可形成多個垂直於中樞桿161之陰極棒165。

霍爾電流感應元件166係為一形成於陰極棒165內之元件，其係用以測量流經陰極棒銅管168之電流。

在此，陰極棒銅管168可為一環狀永久磁鐵。藉由永久磁鐵之N極與S極間之作用力，可透過霍爾電流感應元件166測量電流，且可透過感測線164傳送至外部控制單元170，使外部控制單元170可分析電流。

霍爾電流感應元件166可圍繞陰極棒絕緣套168，且更可裝設有一分離電路，以將由霍爾電流感應元件166所輸出的電訊號放大。

同時，藉由各霍爾電流感應元件166測量流經各陰極棒165之電流，可偵測流經陰極棒165電流之偏差值，且亦可判定缺陷陰極棒165所在位置。因此，可輕易置換有缺陷之陰極棒165。再者，各陰極棒165係浸泡在電解質溶液111中，故霍爾電流感應元件166亦可測量流經電解質溶液111之電流。此外，控制單元170係透過感測線164接收霍爾電流感應元件166所測量之電流值，故可於顯示裝置上顯示電流之安培數。

接下來將敘述一種使用上述構造之滾桶電鍍裝置100進行電鍍之方法。首先，拆卸一組裝在滾桶容器120外表面之門(圖中未示)，以將晶片部件121及媒介物122(如具有導電性之鋼球)置入此滾桶容器120中。接著，將滾桶容器120浸泡於滾桶電鍍槽110之電解質溶液111中，且當滾桶容器120藉由驅動馬達140驅動轉動時，電力供應單元130係產生電流。據此，電流係分別提供至陽極部150及陰極部160，且陰極棒165係與晶片部件121接觸，進而電鍍晶片部件121。在此，晶片部件121可做為陰極，而媒介物122可做為陽極。據此，當電解質溶液111被電解時，包含在電解質溶液111中之金屬離子被分離，且貼附在晶片部件121(陰極)表面，而形成電鍍層。

同時，霍爾電流感應元件166係測量各陰極棒165之電流，並偵測陰極棒165之間之電流差異，故可減少晶片部件121電鍍厚度之差異。再者，有缺陷之陰極棒165可輕易被偵測出而置換。此外，外部控制單元170可透過連接至霍爾電流感應元件166之感測線164接收陰極棒165電流差異，而可分析電流偏差值，並將電流偏差值分析結果顯示於外部顯示裝置上。

從上所述，本發明之滾桶電鍍裝置係具有下述優點，霍爾電流感應元件係裝設在各陰極棒上，且霍爾電流感應元件所測得之電流值係透過感測線傳送至控制單元，藉此測量各陰極棒之電流，且防止電鍍厚度差異。

再者，由於本發明係使用霍爾電流感應元件而可輕易偵測出有缺陷之陰極棒，而具有可輕易置換陰極棒之優勢。

上述較佳實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，在不悖離本發明範圍及精神下，可進行各種修飾、添加與取代。

對本發明所做之任何簡單之修飾、添加與取代均包含在本發明之範圍內，且本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準。

100．．．滾桶電鍍裝置

110．．．滾桶電鍍槽

111．．．電解質溶液

120．．．滾桶容器

121．．．晶片部件

122．．．媒介物

123．．．轉動支撐單元

124．．．中空軸襯樞軸

125．．．軸襯

126．．．內孔

130．．．電力供應單元

132．．．曲軸

140．．．驅動馬達

141．．．驅動齒輪

142．．．被動齒輪

150．．．陽極部

160．．．陰極部

161．．．中樞桿

162．．．中樞桿絕緣套

163．．．中樞桿銅管

163a．．．中空空間

164．．．感測線

165．．．陰極棒

166．．．霍爾電流感應元件

167．．．陰極棒絕緣套

168．．．陰極棒銅管

169．．．吊物

170．．．外部控制單元

圖1係本發明一較佳實施例之滾桶電鍍裝置之前視剖面圖。

圖2係圖1之滾桶電鍍裝置之側視剖面圖。

圖3係圖1之滾桶電鍍裝置之陰極棒及中樞桿之放大圖。

100．．．滾桶電鍍裝置

110．．．滾桶電鍍槽

111．．．電解質溶液

120．．．滾桶容器

121．．．晶片部件

122．．．媒介物

123．．．轉動支撐單元

124．．．中空軸襯樞軸

125．．．軸襯

126．．．內孔

132．．．曲軸

140．．．驅動馬達

141．．．驅動齒輪

142．．．被動齒輪

161．．．中樞桿

165．．．陰極棒

Claims (5)

1. 一種滾桶電鍍設備，包括：一滾桶電鍍槽，係填充有一電解質溶液；一滾桶容器，係浸泡於該滾桶電鍍槽之電解質溶液中，且該滾桶容器係填充有晶片部件及媒介物；一電力供應單元，係提供一電流至一陽極部及一陰極部，其中該陽極部及該陰極部係傳輸電流至該滾桶容器及該滾桶電鍍槽之該電解質溶液；以及一驅動馬達，係轉動該滾桶容器；其中該陰極部係包括一中樞桿，其係透過曲軸與該電力供應單元連接，且該中樞桿之內軸係與該滾桶容器之內軸平行；一陰極棒，其係垂直地由該中樞桿延伸出以與該晶片部件或該媒介物直接接觸；以及一霍爾電流感應元件，係形成在該陰極棒上並測量該電流；且該中樞桿係包括一中樞桿絕緣套，係形成於該中樞桿之最外部；一中樞桿銅管，係形成於該中樞桿絕緣套中，且該電流係流經該中樞桿銅管；以及一感測線，係形成於該中樞桿絕緣套中，且該感測線係與該霍爾電流感應元件連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之滾桶電鍍設備，其中該陰極棒係包括： 一陰極棒絕緣套，係形成於該陰極棒之最外部；一陰極棒銅管，係形成於該陰極棒絕緣套中，且該電流係流經該陰極棒銅管；一吊物(dangler)，係形成於該陰極棒之一端，且該吊物係與該媒介物及該晶片部件直接接觸；以及該霍爾電流感應元件，係形成於該陰極棒絕緣套中，且該霍爾電流感應元件係圍繞該陰極棒銅管。
3. 如申請專利範圍第1項所述之滾桶電鍍設備，其中該陰極棒係由複數陰極棒所組設而成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之滾桶電鍍設備，其中該感測線係穿過該中樞桿銅管。
5. 如申請專利範圍第1項所述之滾桶電鍍設備，其中該媒介物係為具有導電性之鋼球。