TWI682074B - 電鍍裝置及電鍍方法 - Google Patents

Abstract

提供一種電鍍裝置，包含上槽體、陰極、第一陽極、第二陽極、下槽體、隔板、液體輸送元件及管體。隔板做為區隔上槽體與下槽體，且具有至少一第一排水孔與至少一第二排水孔。另提供一種電鍍的方法，包含將待鍍物置於前述電鍍裝置，藉由依序啟閉第一排水孔與第二排水孔的方式進行電鍍。

Description

電鍍裝置及電鍍方法

本發明是有關於一種電鍍裝置及電鍍方法，且特別是有關於一種具有兩相對設置的排水孔的電鍍裝置及使用電鍍裝置的電鍍方法。

傳統電路板的鍍銅方法，是將電路板置於電鍍槽中以電鍍液進行電鍍。電路板上的通孔則使用電鍍槽的噴嘴搭配高壓馬達，使電鍍液噴入電路板的通孔內。這種將電鍍液利用適當壓力注入通孔中的做法，僅適用於一般縱橫比(aspect ratio)不大的電路板上。一旦電路板厚度增加使通孔的縱橫比亦大幅增加時，由於電鍍液無法順利進入通孔內部，導致通孔內部的孔壁無法順利鍍上鍍銅層而使產品品質低落。

因此，當電路板的通孔縱橫比越來越大時，傳統以噴嘴搭配高壓馬達提供電鍍液的做法，已無法滿足需求。如何改善因通孔縱橫比大使得孔壁電鍍不佳的問題，現有技術實有待改善的必要。

本揭示內容的目的在於提供一種電鍍裝置，使具有高縱橫比的待鍍物，其通孔孔壁能均勻電鍍。

本揭示內容提供了一種電鍍裝置，包含上槽體、陰極、第一陽極、第二陽極、下槽體、隔板、液體輸送元件及管體。陰極、第一陽極及第二陽極設於上槽體，且第一陽極及第二陽極分別對應設於陰極的相對兩側。下槽體設於上槽體之下，隔板設於上槽體與下槽體之間。隔板具有至少一第一排水孔及至少一第二排水孔，使上槽體與下槽體相連通，其中第一排水孔及第二排水孔分別設於陰極的相對兩側。液體輸送元件設於下槽體。管體包含第一管部與第二管部，其中第一管部與液體輸送元件相連接，第二管部設於上槽體的頂部。

在一些實施方式中，隔板包含控制元件，驅使第一排水孔與第二排水孔選擇性地啟閉。

在一些實施方式中，陰極包含陰極第一部分及陰極第二部分，陰極第一部分與陰極第二部分設置上相對設置。

在一些實施方式中，第一排水孔的數量為複數個，且這些第一排水孔排成一列。

在一些實施方式中，第二排水孔的數量為複數個，且這些第二排水孔排成一列。

在一些實施方式中，管體包含具有複數排液孔的外管，這些排液孔穿設於外管鄰近上槽體的頂部的區域。

在一些實施方式中，這些排液孔的孔徑大小從 外管相對陰極的設置，朝向外管相對第一陽極與第二陽極的設置漸增。

在一些實施方式中，管體更包含具有出孔的內管，內管設於外管的內部，出孔穿設於內管鄰近上槽體的頂部的區域，出孔與這些排液孔相連通。

在一些實施方式中，出孔大致對準陰極，這些排液孔的孔徑大小從外管相對陰極的設置，朝向外管相對第一陽極與第二陽極的設置漸增。

在一些實施方式中，出孔大致對準第一陽極，這些排液孔的孔徑大小從外管相對第一陽極的設置，朝向外管相對第二陽極的設置漸增；或出孔大致對準第二陽極，這些排液孔的孔徑大小從外管相對第二陽極的設置，朝向外管相對第一陽極的設置漸增。

在一些實施方式中，下槽體包含一隔擋件，隔擋件將下槽體分隔為第一下槽區與第二下槽區，第一下槽區設於第一排水孔下方，第二下槽區設於第二排水孔下方。

在一些實施方式中，液體輸送元件包含第一泵與第二泵，其中第一泵設於第一排水孔的下方，第二泵設於第二排水孔的下方；以及管體更包含第三管部，其中第一管部與第一泵相連接，第三管部與第二泵相連接。

本揭示內容另提供了一種電鍍的方法，包含(1)提供如前所述之電鍍裝置；(2)提供待鍍物，具有複數通孔貫穿待鍍物；(3)將電鍍液注入上槽體及下槽體；(4)將待鍍物電性連接陰極，其中待鍍物將上槽體區隔為第一槽及第二 槽，其中第一排水孔設於第一槽，第二排水孔設於第二槽；(5)提供電設至陰極、第一陽極及第二陽極以進行電鍍製程，並開啟第一排水孔，使設於上槽體之一部分的電鍍液從第二槽流向第一槽，再從第一槽經第一排水孔流至下槽體；以及(6)在執行電鍍製程期間，關閉第一排水孔並開啟第二排水孔，使設於上槽體之一部分的電鍍液從第一槽流向第二槽，再從第二槽經第二排水孔流至下槽體。

在一些實施方式中，其中步驟(5)更包含將設於下槽體的電鍍液持續以液體輸送元件抽入至管體後，排出至上槽體中。

在一些實施方式中，其中步驟(6)更包含將設於下槽體的電鍍液持續以液體輸送元件抽入至管體後，排出至上槽體中。

在一些實施方式中，待鍍物為印刷電路板。

100‧‧‧電鍍裝置

10‧‧‧上槽體

11‧‧‧第一槽

12‧‧‧第二槽

20‧‧‧陰極

21‧‧‧陰極第一部分

22‧‧‧陰極第二部分

30‧‧‧第一陽極

40‧‧‧第二陽極

50‧‧‧下槽體

51‧‧‧隔擋件

52‧‧‧第一下槽區

53‧‧‧第二下槽區

60‧‧‧隔板

61‧‧‧第一排水孔

62‧‧‧第二排水孔

63‧‧‧控制元件

70‧‧‧液體輸送元件

71‧‧‧第一泵

72‧‧‧第二泵

80‧‧‧管體

81‧‧‧第一管部

82‧‧‧第二管部

821‧‧‧排液孔

83‧‧‧第三管部

84‧‧‧外管

85‧‧‧內管

851‧‧‧出孔

X‧‧‧待鍍物

Y‧‧‧通孔

本發明上述和其他態樣、特徵及其他優點參照說明書內容並配合附加圖式得到更清楚的瞭解，其中：第1圖繪示本揭示內容之電鍍裝置之立體圖。

第2圖繪示本揭示內容之電鍍裝置之俯視圖。

第3圖為第2圖A-A切線處之剖面圖。

第4圖為本揭示內容之電鍍裝置之管體另一實施態樣之立體圖。

第5圖為本揭示內容之電鍍裝置之管體另一實施態樣 之立體圖。

第6圖為本揭示內容之電鍍裝置之管體另一實施態樣之立體圖。

第7圖為本揭示內容之電鍍裝置之使用狀態立體圖。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文將參照附圖來描述本發明之實施方式與具體實施例；但這並非實施或運用本揭示內容具體實施例的唯一形式。以下所揭示的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。

另外，空間相對用語，如「下」、「上」等，是用以方便描述一元件或特徵與其他元件或特徵在圖式中的相對關係。這些空間相對用語旨在包含除了圖式中所示之方設以外，裝置在使用或操作時的不同方設。裝置可被另外定設(例如旋轉90度或其他方設)，而本文所使用的空間相對敘述亦可相對應地進行解釋。

於本文中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或多個。將進一步理解的是，本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』及相似詞彙，指明其所記載的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件與/或組件，但不排除其它的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件，與/或其中之群組。

第1圖繪示本揭示內容一實施方式之電鍍裝置之立體圖，第2圖繪示第1圖之俯視圖。如第1圖和第2圖所示，電鍍裝置100包含上槽體10、陰極20、第一陽極30、第二陽極40、下槽體50、隔板60、液體輸送元件70、及管體80。

陰極20設於上槽體10，且陰極20包含陰極第一部分21及陰極第二部分22，陰極第一部分21與陰極第二部分22設置上相對設置。在一些實施例中陰極第一部分21與陰極第二部分22於第2圖俯視圖中呈現凹字形，且朝遠離相對彼此方向凹陷，以利待鍍物的兩側能分別嵌合於陰極第一部分21與陰極第二部分22。

第一陽極30與第二陽極40設於上槽體10，且分別設於陰極20的相對兩側。在一些實施例中，第一陽極30至陰極20之間的距離為約10公分至30公分，較佳為10、15、20、25或30公分。在一些實施例中，第一陽極30與第二陽極40耦接電鍍金屬，其中電鍍金屬包括，但不限於金、銅、鋁、鈦鎢合金、鈦、或鉻等。在一些實施例中，第一陽極30與第二陽極40呈長板形。

下槽體50設於上槽體10之下。在一些實施例中，上槽體10與下槽體50的長度皆為約1公尺至2公尺、寬度皆為約0.5公尺至1公尺，上槽體10與下槽體50的總高度為約1公尺至2公尺。下槽體50包含隔擋件51，隔擋件51將下槽體50分隔為第一下槽區52與第二下槽區53。

隔板60設於上槽體10與下槽體50之間，隔板60 具有至少一第一排水孔61及至少一第二排水孔62，使上槽體10與下槽體50相連通，其中第一排水孔61及第二排水孔62分別設於陰極20的相對兩側，且第一排水孔61設於第一下槽區52上方，第二排水孔62設於第二下槽區53上方。在一些實施例中，第一排水孔61與第二排水孔62的形狀包括，但不限於圓形或多邊形。在一些實施例中，第一排水孔61的數量為複數個，且這些第一排水孔61排成一列，並與呈長板形的第一陽極30平行排列。在一些實施例中，第二排水孔62的數量為複數個，且這些第二排水孔62排成一列，並與呈長板形的第二陽極40平行排列。在一些實施例中，這些第一排水孔61與這些第二排水孔62的形狀為圓形，直徑為0.5英吋至5英吋，較佳為0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0或5.0英吋。在一些實施例中，這些第一排水孔61與這些第二排水孔62的數量分別為10個至100個，較佳為1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或100個。在一些實施例中，相鄰的兩個第一排水孔61或相鄰的兩個第二排水孔62之間的距離為5毫米至50毫米，較佳為5、10、15、20、25、30、35、40、45或50毫米。

隔板60包含控制元件63，控制元件63控制並驅使第一排水孔61與第二排水孔62選擇性地啟閉。在一些實施例中，控制元件63藉由控制止水板移動至第一排水孔61或第二排水孔62之下，作為開啟或關閉第一排水孔61或第二排水孔62，使設於上槽體10的一部分的電鍍液選擇性地 經第一排水孔61流入第一下槽區52、或經第二排水孔62流入第二下槽區53。

請參閱第1圖至第3圖所示，液體輸送元件70，設於下槽體50，液體輸送元件70包含第一泵71與第二泵72，其中第一泵71設於第一下槽區52，即第一排水孔61的下方；第二泵72設於第二下槽區53，即第二排水孔62的下方。

管體80包含第一管部81、第二管部82、第三管部83。第一管部81與第一泵71相連接，第二管部82鄰近上槽體10的頂部，第三管部83與第二泵72相連接。第二管部82具有複數排液孔821。在一些實施例中，第一管部81與第三管部83沿著隔板60的下方匯集後，再向上與第二管部82相對陰極20的設置相連通。這些排液孔821的孔徑大小從第二管部82相對陰極20的設置，朝向第二管部82相對第一陽極30與第二陽極40的設置漸增。

在一些實施例中，請參閱第1圖、第2圖與第4圖所示，其中第4圖的管體80取代第1圖的管體80。管體80更包含外管84與內管85，這些排液孔821穿設於外管84鄰近上槽體10的頂部的區域。內管85設於外管84的內部，內管85具有出孔851。出孔851穿設於內管85鄰近上槽體10的頂部的區域，且出孔851與這些排液孔821相連通。在一實施例中，出孔851大致對準陰極20，這些排液孔821的孔徑大小從外管84相對陰極20的設置，朝向外管84相對第一陽極30與第二陽極40的設置漸增。另一實施例中，請參閱 第1圖、第2圖與第5圖所示，其中第5圖的管體80取代第1圖的管體80。出孔851大致對準第一陽極30，這些排液孔821的孔徑大小從外管84相對第一陽極30的設置，朝向外管84相對第二陽極40的設置漸增。又一實施例中，請參閱第1圖、第2圖與第6圖所示，其中第6圖的管體80取代第1圖的管體80。出孔851大致對準第二陽極40，這些排液孔821的孔徑大小從外管84相對第二陽極40的設置，朝向外管84相對第一陽極30的設置漸增。這些排液孔821的孔徑大小可依需求調整，其目的在於能使電鍍液等量從這些排液孔821排出，以減少設於上槽體10內電鍍液的擾動。

雖然下文中利用一系列的操作或步驟來說明在此揭露之方法，但是這些操作或步驟所示的順序不應被解釋為本發明的限制。例如，某些操作或步驟可以按不同順序進行及/或與其它步驟同時進行。此外，並非必須執行所有繪示的操作、步驟及/或特徵才能實現本發明的實施方式。此外，在此所述的每一個操作或步驟可以包含數個子步驟或動作。

本發明之另一態樣是提供一種電鍍的方法，包含以下操作步驟。

(1)提供電鍍裝置100(如第2圖與第7圖所示)。

(2)提供待鍍物X，且待鍍物X具有複數通孔Y貫穿待鍍物X。

(3)將電鍍液注入上槽體10及下槽體50。

(4)將待鍍物X電性連接陰極20，其中待鍍物X 將上槽體10區隔為第一槽11及第二槽12，其中第一排水孔61設於第一槽11，第二排水孔62設於第二槽12。在一些實施例中，待鍍物X與上槽體10的底部之間可以為相抵靠、或是距離為0.1公分至100公分，較佳為2、3、4、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或100公分。在一些實施例中，待鍍物X為印刷電路板，具有複數通孔Y。印刷電路板包括，但不限於高速厚大板(high-layer count)。相較於一般電路板，由於高速厚大板具有較大的縱橫比，使得這些通孔Y的孔壁較深且長。

(5)提供電設至陰極20、第一陽極30及第二陽極40以進行電鍍製程，並開啟第一排水孔61，使設於上槽體10之一部分的電鍍液從第二槽12流向第一槽11，再從第一槽11經第一排水孔61流至下槽體50。在一些實施例中，於步驟(5)中同時將設於下槽體50的電鍍液持續以液體輸送元件70抽入至管體80後，排出至上槽體10中。在一些實施例中，於步驟(5)中同時將設於第一下槽區52的電鍍液持續以第一泵71抽入至第一管部81的內管85後，經第二管部82的排液孔821排出至上槽體10中。在一些實施例中，排液孔821設於上槽體10的液面下5公分至10公分處。此步驟(5)中依據白努力原理，藉由液體輸送元件70快速吸取電鍍液且僅開啟第一排水孔61的情況下，使得設於上槽體10之一部分的電鍍液由第二槽12經待鍍物X上的這些通孔Y流向第一槽11，改善了電鍍液在這些通孔Y的深處孔壁不易交換的問題，以提供更佳的電鍍品質。此外，在此步驟(5)中藉 由液體輸送元件70所產生的外加壓力，突破電鍍液與這些通孔Y的洞口之間的表面張力，並加快這些通孔Y深處的流速，使電鍍液能充滿這些通孔Y的內部孔壁。

(6)在執行電鍍製程期間，關閉第一排水孔61並開啟第二排水孔62，使設於上槽體10之一部分的電鍍液從第一槽11流向第二槽12，再從第二槽12經第二排水孔62流至下槽體50。在一些實施例中，於步驟(6)中同時將設於下槽體50的電鍍液持續以液體輸送元件70抽入至管體80後，排出至上槽體10中。在一些實施例中，於步驟(6)中同時將設於第二下槽區53的電鍍液持續以第二泵72抽入至第二管部83的內管85後，經第二管部82的排液孔821排出至上槽體10中。此步驟(6)中關閉第一排水孔61並開啟第二排水孔62時，同樣依據白努力原理讓設於上槽體10之一部分的電鍍液從第一槽11流向第二槽12，使得這些通孔Y不會因單方向的水流導致電鍍的厚度過於累積在同一側，以提升電鍍的均勻性。

(7)在執行電鍍製程期間，關閉第二排水孔62。

(8)重複步驟(5)至(7)直到電鍍完成。

本發明之電鍍方法藉由第一排水孔61與第二排水孔62搭配液體輸送元件70，使這些通孔Y的內部孔壁能均勻被電鍍。此外，藉由第一排水孔61與第二排水孔62的輪流啟閉，使上槽體10內的電鍍液產生不同流向的改變，以提升電鍍的均勻性。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非 用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電鍍裝置

10‧‧‧上槽體

20‧‧‧陰極

21‧‧‧陰極第一部分

22‧‧‧陰極第二部分

50‧‧‧下槽體

51‧‧‧隔擋件

52‧‧‧第一下槽區

53‧‧‧第二下槽區

60‧‧‧隔板

61‧‧‧第一排水孔

62‧‧‧第二排水孔

63‧‧‧控制元件

70‧‧‧液體輸送元件

80‧‧‧管體

81‧‧‧第一管部

82‧‧‧第二管部

821‧‧‧排液孔

Claims (16)

1. 一種電鍍裝置，包含：一上槽體；一陰極，設於該上槽體；一第一陽極及一第二陽極，設於該上槽體，且分別對應設該陰極的相對兩側；一下槽體，設於該上槽體之下；以及一隔板，設於該上槽體與該下槽體之間，該隔板具有至少一第一排水孔及至少一第二排水孔，使該上槽體與該下槽體相連通，其中該第一排水孔及該第二排水孔分別設於該陰極的相對兩側；一液體輸送元件，設於該下槽體；以及一管體，該管體包含一第一管部與一第二管部，其中該第一管部與該液體輸送元件相連接，該第二管部設於該上槽體的頂部。
2. 如請求項1所述之電鍍裝置，其中該隔板包含一控制元件，驅使該第一排水孔與該第二排水孔選擇性地啟閉。
3. 如請求項1所述之電鍍裝置，其中該陰極包含一陰極第一部分及一陰極第二部分，該陰極第一部分與該陰極第二部分設置上相對設置。
4. 如請求項1所述之電鍍裝置，其中該第一 排水孔的數量為複數個，且該些第一排水孔排成一列。
5. 如請求項1所述之電鍍裝置，其中該第二排水孔的數量為複數個，且該些第二排水孔排成一列。
6. 如請求項1所述之電鍍裝置，其中該管體包含具有複數排液孔的一外管，該些排液孔穿設於該外管鄰近該上槽體的頂部的區域。
7. 如請求項6所述之電鍍裝置，其中該些排液孔的孔徑大小從該外管相對該陰極的設置，朝向該外管相對該第一陽極與該第二陽極的設置漸增。
8. 如請求項6所述之電鍍裝置，其中該管體更包含具有出孔的一內管，設於該外管的內部，該出孔穿設於該內管鄰近該上槽體的頂部的區域，該出孔與該些排液孔相連通。
9. 如請求項8所述之電鍍裝置，其中該出孔大致對準該陰極，該些排液孔的孔徑大小從該外管相對該陰極的設置，朝向該外管相對該第一陽極與該第二陽極的設置漸增。
10. 如請求項8所述之電鍍裝置，其中該出孔大致對準該第一陽極，該些排液孔的孔徑大小 從該外管相對該第一陽極的設置，朝向該外管相對該第二陽極的設置漸增；或該出孔大致對準該第二陽極，該些排液孔的孔徑大小從該外管相對該第二陽極的設置，朝向該外管相對該第一陽極的設置漸增。
11. 如請求項1所述之電鍍裝置，其中該下槽體包含一隔擋件，該隔擋件將該下槽體分隔為一第一下槽區與一第二下槽區，該第一下槽區設於該第一排水孔下方，該第二下槽區設於該第二排水孔下方。
12. 如請求項1所述之電鍍裝置，其中該液體輸送元件包含一第一泵與一第二泵，其中該第一泵設於該第一排水孔的下方，該第二泵設於該第二排水孔的下方；以及該管體更包含一第三管部，其中該第一管部與該第一泵相連接，該第三管部與該第二泵相連接。
13. 一種電鍍的方法，包含：(1)提供一如請求項1所述之電鍍裝置；(2)提供一待鍍物，該待鍍物具有複數通孔貫穿該待鍍物；(3)將一電鍍液注入該上槽體及該下槽體；(4)將該待鍍物電性連接該陰極，其中該待鍍物將該上槽體區隔為一第一槽及一第二槽，其中該第一排水孔設於 該第一槽，該第二排水孔設於該第二槽；(5)提供電設至該陰極、該第一陽極及該第二陽極以進行一電鍍製程，並開啟該第一排水孔，使設於該上槽體之一部分的該電鍍液從該第二槽流向該第一槽，再從該第一槽經該第一排水孔流至該下槽體；以及(6)在執行該電鍍製程期間，關閉該第一排水孔並開啟該第二排水孔，使設於該上槽體之一部分的該電鍍液從該第一槽流向該第二槽，再從該第二槽經該第二排水孔流至該下槽體。
14. 如請求項13所述之方法，其中該步驟(5)更包含將設於該下槽體的該電鍍液持續以該液體輸送元件抽入至該管體後，排出至該上槽體中。
15. 如請求項13所述之方法，其中該步驟(6)更包含將設於該下槽體的該電鍍液持續以該液體輸送元件抽入至該管體後，排出至該上槽體中。
16. 如請求項13所述之方法，其中該待鍍物為印刷電路板。

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