TWI758870B - 一種電鍍陽極及使用該電鍍陽極的電鍍方法 - Google Patents

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Abstract

本申請實施例提供一種電鍍陽極及使用該電鍍陽極的電鍍方法，所述電鍍陽極與待電鍍的陰極形成電場以在所述陰極的表面形成電鍍層，所述陰極的形貌凹凸不平，所述電鍍陽極包括一個導電板，所述導電板的形貌與所述陰極的形貌保形，所述導電板中凸出的部分與所述陰極中凹陷的部分對應，所述導電板中凹陷的部分與所述陰極中凸出的部分對應，或者，所述電鍍陽極包括：絕緣背板；多個導電單元，每個所述導電單元包括針桿和設置於所述針桿一端的針頭，所述針桿設置有所述針頭的一端為所述導電單元的電鍍端，所述導電單元通過所述針桿固定於所述絕緣背板上；多個所述導電單元陣列排布，且任意兩個所述導電單元電絕緣；形成電鍍陽極和待電鍍陰極間的電場均勻分布，或者局部區域的電場增強或者減弱。

Description

一種電鍍陽極及使用該電鍍陽極的電鍍方法
本申請涉及印刷電路板電鍍技術，例如一種電鍍陽極及使用該電鍍陽極的電鍍方法。
目前對相關技術中的製造技術和工藝，最具有挑戰性的印刷電路板的特點如下：1.板厚度，達10厘米，或更厚。2.板面尺寸，達120厘米×120厘米，或更大。3.孔深寬比，達15：1，甚至20：1以上。4.密集排布的孔陣列和稀疏分布的零星孔同時存在；孔的深寬比，變化多樣。高端印刷電路板製造商及其客戶對上述印刷電路板品質要求或期望：1.在孔內，銅沉積的厚度達到所要求的厚度；同時在表面，銅沉積的厚度沒有過厚。2.通孔內，銅的沉積實現「X」形狀，甚至填滿銅。3.在表面，銅的沉積分布均勻。
相關技術中各種製造技術和工藝的比較：
Figure 109132423-A0202-12-0001-1
Figure 109132423-A0202-12-0002-2
總之，製備上述厚的印刷電路板，挑戰在於，相關技術無法同時達到以下性能要求：
1.在孔內，銅沉積的厚度達到所要求的厚度；
2.同時在表面，銅沉積的厚度沒有過厚；
3.通孔內，銅的沉積實現「X」形狀，甚至填滿銅；在表面，銅的沉積分布均勻。
本申請實施例提供一種電鍍陽極及使用該電鍍陽極的電鍍 方法，以實現陰極表面電鍍均勻，或者陰極表面局域電鍍加強。
第一方面，本申請實施例提供一種電鍍陽極，所述電鍍陽極與待電鍍的陰極形成電場以在所述陰極的表面形成電鍍層，所述陰極的形貌凹凸不平，所述電鍍陽極包括一個導電板，所述導電板的形貌與所述陰極的形貌保形，所述導電板中凸出的部分與所述陰極中凹陷的部分對應，所述導電板中凹陷的部分與所述陰極中凸出的部分對應。
第二方面，本申請實施例提供一種電鍍陽極，所述電鍍陽極與待電鍍的陰極形成電場以在所述陰極的表面形成電鍍層，所述陰極的形貌凹凸不平，所述電鍍陽極包括：
絕緣背板；
多個導電單元，每個所述導電單元包括針桿和設置於所述針桿一端的針頭，所述針桿設置有所述針頭的一端為所述導電單元的電鍍端，所述導電單元通過所述針桿遠離所述針頭的一端固定於所述絕緣背板上；多個所述導電單元陣列排布，且任意兩個所述導電單元電絕緣。
第三方面，本申請實施例提供一種使用第一方面所述電鍍陽極的電鍍方法，所述電鍍陽極與待電鍍的陰極形成電場以在所述陰極的表面形成電鍍層，所述陰極的形貌凹凸不平，所述電鍍陽極包括一個導電板，所述導電板的形貌與所述陰極的形貌保形，所述導電板中凸出的部分與所述陰極中凹陷的部分對應，所述導電板中凹陷的部分與所述陰極中凸出的部分對應；
所述電鍍方法包括：
根據所述陰極的目標形貌獲取陽極形貌；
根據所述陽極形貌製備模具基板；所述模具基板一側的形貌與所述陰極的形貌保形，所述模具基板中凸出的部分與所述陰極中凹陷的部分對應，所述模具基板中凹陷的部分與所述陰極中凸出的部分對應；
根據所述模具基板製備所述電鍍陽極；
為所述電鍍陽極施加電鍍訊號。
第四方面，本申請實施例提供一種使用第二方面所述電鍍陽極的電鍍方法，所述電鍍陽極與待電鍍的陰極形成電場以在所述陰極的表面形成電鍍層，所述陰極的形貌凹凸不平，所述電鍍陽極包括絕緣背板和多個導電單元，每個所述導電單元包括針桿和設置於所述針桿一端的針頭，所述針桿設置有所述針頭的一端為所述導電單元的電鍍端，所述導電單元通過所述針桿固定於所述絕緣背板上；多個所述導電單元陣列排布，且任意兩個所述導電單元電絕緣；
所述電鍍方法包括：
根據所述陰極的形貌獲取陽極形貌和陽極表面電流分布；
根據所述陽極形貌控制每個所述針頭與所述絕緣背板之間的距離，根據所述陽極表面電流分布控制為每個所述導電單元施加單獨的電鍍訊號；或者，控制所有的所述針頭與所述絕緣背板之間具有相同的距離，根據所述陽極表面電流分布控制為每個所述導電單元施加單獨的電鍍訊號；或者，根據所述陽極形貌控制每個所述針頭與所述絕緣背板之間的距離，同時為所有所述導電單元施加相同的電鍍訊號。
第五方面，本申請提供了一種電鍍裝置，包括第一電鍍陽極、第二電鍍陽極及陰極；
其中，所述第一電鍍陽極及所述第二電鍍陽極均採用申請專利範圍第5項所述的電鍍陽極，所述陰極包括第一表面和第二表面，所述第一電鍍陽極與所述陰極的第一表面的形貌保形，所述第二電鍍陽極與所述陰極的第二表面的形貌保形，所述第一電鍍陽極與所述陰極的第一表面相對，且與所述陰極形成電場，以在所述陰極的第一表面形成電鍍層，所述第二電鍍陽極與所述陰極的第二表面相對，且與所述陰極形成電場，以在所述陰極的第二表面形成電鍍層。
本申請實施例提供一種電鍍陽極及使用該電鍍陽極的電鍍方法，以實現陰極表面電鍍均勻，或者陰極表面局域電鍍加強。
1:電鍍陽極
102:導電板
11:導電單元
111:針桿
112:針頭
113:絕緣螺母
114:絕緣螺紋
115:接線柱
12:絕緣背板
13:電鍍訊號控制器
132:饋電線
14:驅動器控制器
141:驅動器
15:電場分布控制器
16:電場分布仿真優化器
17:陰極表面形貌檢測器
191:饋電板
192:模具基板
193:黏結層
2:陰極
21:第一表面
22:第二表面
D1:第一電鍍陽極
D2:第二電鍍陽極
【圖1A】為本申請一實施例提供的一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖1B】為本申請一實施例提供的另一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖1C】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖2】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖3】為圖2中所示電鍍陽極的俯視結構示意圖。
【圖4】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖5】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖6】為圖5中所示電鍍陽極的部分結構俯視圖。
【圖7】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖8】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖9】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖10】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖11】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖12】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖13】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖14】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖15】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖。
【圖16】為本申請一實施例提供的一種使用電鍍陽極的電鍍方法流程圖。
【圖17】為本申請一實施例提供的一種電鍍陽極的製作示意圖。
【圖18】為圖16中步驟S130包括的詳細步驟的流程圖。
【圖19】為本申請一實施例提供的另一種電鍍陽極的製作示意圖。
【圖20】為本申請一實施例提供的另一種使用電鍍陽極的電鍍方法流程圖。
【圖21】為本申請一實施例提供的又一種使用電鍍陽極的電鍍方法流程圖。
【圖22】為本申請一實施例提供的又一種使用電鍍陽極的電鍍方法流程圖。
【圖23】為本申請一實施例提供的一種電鍍陽極的製作流程圖。
【圖24】為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的製作示意圖。
【圖25】為本申請一實施例提供的一種電鍍裝置的結構示意圖。
研究人員發現，相關技術中，通常使用平面的板狀或者網狀的電鍍陽極與待電鍍的陰極形成電場，以在陰極表面形成需要電鍍的金屬。由於陰極的形貌凹凸不平，陰極中凸出的部分和電鍍陽極形成的電場與陰極中凹陷的部分和電鍍陽極形成的電場不同，導致陰極表面電鍍不均勻。其中，需要電鍍的陰極例如可以為印刷電路板，陰極的形貌例如可以為印刷電路板一側表面的形貌或者兩側表面的形貌。
為了避免上述情况，本申請在一個總的申請構思下，提出了多種實施方式。該總的申請構思為：根據陰極的形貌改變陽極形貌或者電鍍陽極中多個部分的電鍍訊號，以使陰極表面電鍍均勻，或使陰極表面局域電鍍加強。
需要說明的是，本申請實施例中，陽極形貌(電鍍陽極的形貌)為導電板的形貌或者多個導電單元的針頭共同呈現的形貌，同樣的，陽極表面電流分布(電鍍陽極表面電流分布)為導電板的表面電流分布或者多個導電單元的針頭的表面電流分布。
圖1A為本申請一實施例提供的一種電鍍陽極的結構示意圖，參考圖1A，電鍍陽極1與待電鍍的陰極2形成電場以在陰極2的表面形成電鍍層(圖1A中以陰極2的一側表面凹凸不平為例進行示意)，陰 極2的形貌凹凸不平，電鍍陽極1包括一個導電板，導電板的形貌與陰極2的形貌保形或者近似保形，導電板中凸出的部分與陰極2中凹陷的部分對應，導電板中凹陷的部分與陰極2中凸出的部分對應。圖1A僅示例性給出了導電板的形貌由連續的直折線構成的情况，在實際應用中，可以根據實際生產需要，合理設置導電板的形貌，本申請對此不進行限定。
在一實施例中，參見圖1B，電鍍陽極1還包括陰極表面形貌檢測器17、電場分布仿真優化器16、電場分布控制器15以及電鍍訊號控制器13；電場分布仿真優化器16的輸入端與陰極表面形貌檢測器17電連接，電場分布仿真優化器16的輸出端與電場分布控制器15電連接，電場分布控制器15與電鍍訊號控制器13電連接，所述電鍍訊號控制器13與所述導電板電連接，所述電鍍訊號控制器13設置為為所述導電板施加電鍍訊號；
電場分布仿真優化器16設置為在電鍍開始之前，從陰極表面形貌檢測器17獲取初始的陰極的形貌訊息，並以初始的陰極的形貌訊息、初始的陽極形貌以及初始陽極表面電流分布為模型，對電鍍陽極1和陰極2間的電場以及陰極2上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述電鍍陽極1的形貌(即圖1A中導電板的形貌，該導電板形貌一旦形成，將不可以改變)和優化的陽極表面電流分布，並將優化後陽極表面電流分布訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制電鍍訊號控制器13輸出至導電板的電鍍訊號；在電鍍過程中，電場分布仿真優化器16設置為從陰極表面形貌檢測器17獲取即時的陰極的形貌訊息，以即時的陰極的形貌 訊息、所述導電板的形貌以及當前陽極表面電流分布為模型，對電鍍陽極1和陰極2間的電場以及陰極2上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極表面電流分布，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制電鍍訊號控制器13輸出至導電板的電鍍訊號；電鍍過程中，電場分布仿真優化器16重複上述步驟，直到陰極2的形貌達到優化目標或與優化目標的差值達到預設值。
需要說明的是，本申請實施例中，陰極表面形貌檢測器17，可以通過X射線、γ射線、超聲、光、或者電磁波等非接觸式的方式，對陰極2的形貌訊息進行掃描，進而得到陰極2的三維圖像。
在一實施例中，參見圖1C，電鍍陽極1還包括：電場分布仿真優化器16、電場分布控制器15以及電鍍訊號控制器13；
所述電場分布控制器15分別與所述電鍍訊號控制器13以及所述電場分布仿真優化器16電連接，所述電鍍訊號控制器13與所述導電板電連接；
所述電鍍訊號控制器13設置為為所述導電板施加電鍍訊號；所述電場分布仿真優化器16設置為在電鍍開始之前，以輸入的初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極1和所述陰極2間的電場以及所述陰極2上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極2表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述電鍍陽極1的形貌(即圖1A中導電板的形貌，該導電板形貌一旦形成，將不可以改變)和優化的陽極表面電流分布，並將所述 優化的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器15，所述電場分布控制器15控制所述電鍍訊號控制器13輸出至所述導電板的電鍍訊號。
在一實施例中，參見圖1C，電鍍陽極1還包括：電場分布仿真優化器16、電場分布控制器15以及電鍍訊號控制器13；
所述電場分布控制器15分別與所述電鍍訊號控制器13以及所述電場分布仿真優化器16電連接，所述電鍍訊號控制器13與所述導電板電連接；
所述電鍍訊號控制器13設置為為所述導電板施加電鍍訊號；所述電場分布仿真優化器16設置為在電鍍開始之前，以輸入的初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極1和所述陰極2間的電場以及所述陰極2上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極2表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述電鍍陽極1的形貌(即圖1A中導電板的形貌，該導電板形貌一旦形成，將不可以改變)和優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近所述優化目標的陰極形貌，並將所述優化的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器15，所述電場分布控制器15控制所述電鍍訊號控制器13輸出至所述導電板的電鍍訊號；在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器16設置為根據上一次優化後的更接近所述優化目標陰極形貌，以所述導電板的形貌和當前的陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極1和所述陰極2間的電場以及所述陰極2上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的所述優化目標，通過所述優化算法求解得到更為優化陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近所述優化目標的 陰極形貌，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器15，所述電場分布控制器15控制所述電鍍訊號控制器13輸出至所述導電板的電鍍訊號，電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器16重複上述步驟，直到所述陰極2的形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
本申請實施例中，根據陰極的形貌改變陽極形貌，使電鍍陽極與陰極的形貌保形或者近似保形，即電鍍陽極凸出的部分與陰極中凹陷的部分對應，電鍍陽極中凹陷的部分與陰極中凸出的部分對應。從而使陰極中各個部分與電鍍陽極形成的電場相一致或者趨向一致，從而使陰極表面電鍍均勻，或使陰極表面局域電鍍加強。
圖2為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖，圖3為圖2中所示電鍍陽極的俯視結構示意圖，參考圖2和圖3，電鍍陽極1與待電鍍的陰極2形成電場以在陰極2的表面形成電鍍層，陰極2的形貌凹凸不平。電鍍陽極1包括絕緣背板12和多個導電單元11。每個導電單元11包括針桿111和設置於針桿111一端的針頭112。針桿111設置有針頭112的一端為導電單元11的電鍍端。導電單元11的針頭112與陰極2之間形成電場，以將電鍍液中的金屬離子在陰極表面沉積形成對陰極2的電鍍。例如可以在印刷電路板上電鍍形成銅層。導電單元11通過針桿111固定於絕緣背板12上。多個導電單元11陣列排布，且任意兩個導電單元11電絕緣。
本申請實施例中，電鍍陽極被離散化為多個互不接觸的導電單元，即，連續的大的面被離散成小的點面，從而可以通過改變導電單 元的針頭到陰極的距離以改變陽極形貌，通過改變導電單元上施加的電鍍訊號的大小或者模式以改變電鍍陽極中每個「小的點面」的電鍍訊號，以根據陰極的形貌改變陽極形貌和電鍍陽極中每個「小的點面」的電鍍訊號中的至少之一，以使陰極表面電鍍均勻，或使陰極表面局域電鍍加強。其中，電鍍訊號例如可以為電流、電壓或者功率，可以為直流電流或脈衝電流。
本申請實施例至少能夠實現：
1、深寬比達15：1甚至20：1以上的孔內，實現孔內電場分布或者孔內壁表面電流分布可精確控制，實現孔內壁表面電鍍物厚度可控，或者實現孔內填滿電鍍物(例如銅)。
2、電鍍陽極的板面尺寸達120厘米×120厘米，板的表面電場分布或者表面電流分布可精確控制；實現表面電鍍物分布均勻，實現表面電鍍物厚度可控。
3、快速電鍍。
在一實施例中，參考圖3，針頭112在絕緣背板12的垂直投影的形狀為正六邊形。多個針頭112陣列排布。多個針頭112依次排列為一行，且相鄰兩行針頭112之間錯位排列。在其他實施方式中，針頭112在絕緣背板12的垂直投影的形狀還可以為正方形、長方形、圓形或者橢圓形等形狀，本申請實施例對此不作限定。
圖4為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖，參考圖4，電鍍陽極1包括兩個絕緣背板12，針桿111固定於兩個絕緣背板12上。兩個絕緣背板12增加了絕緣背板12與針桿111之間的牢 固性，使針桿111不容易晃動，從而更精確地控制針頭112的位置，以及針頭112與陰極2之間的電場，以提高陰極2的電鍍效果。
圖5為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖，參考圖5，針頭112背離絕緣背板12一側的表面為凸曲面。凸曲面沿著背離絕緣背板12的方向凸起。本申請實施例中，凸曲面的針頭112具增加了電鍍陽極的表面積。在其他實施方式中，針頭112背離絕緣背板12一側的表面還可以為其他形狀。
圖6為圖5中所示電鍍陽極的部分結構俯視圖，參考圖5和圖6，電鍍陽極1還包括絕緣螺紋114和絕緣螺母113，絕緣螺母113固定於絕緣背板12上，絕緣螺紋114包圍針桿111，絕緣螺紋114與絕緣螺母113螺紋對接。本申請實施例中，可以通過旋轉絕緣螺母113中的絕緣螺紋114，以控制每個針頭112與絕緣背板12之間的距離，進而控制每個針頭112與陰極2之間的距離。
在一實施例中，參考圖5，電鍍陽極1還可以包括接線柱115，接線柱115位於針桿111遠離針頭112的一端，導電單元11的針桿111以及針頭112可以通過與針桿111電連接的接線柱115與饋電線電連接。
圖7為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖，參考圖7，針頭112背離絕緣背板12一側的表面為平面。由於針頭112的形狀為平面，針頭112與陰極2形成的是局域均勻的電場，因此降低導電單元11的設置難度，降低成本。
圖8為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意 圖，參考圖8，電鍍陽極1還包括電鍍訊號控制器13和多條饋電線132，一個導電單元11通過一條饋電線132與電鍍訊號控制器13電連接，電鍍訊號控制器13設置為為導電單元11施加電鍍訊號。
在一實施例中，參考圖8和圖9，電鍍陽極1還包括驅動器控制器14和多個驅動器141，電場分布控制器15與驅動器控制器14電連接，驅動器控制器14和多個驅動器141電連接，每個驅動器141與對應針桿111遠離針頭112的一端相連接。電場分布控制器15控制驅動器控制器14輸出至驅動器141的驅動訊號，每個驅動器141設置為控制針頭112與絕緣背板12之間的距離，進而調整電鍍陽極的形貌，進而可以控制針頭112與陰極2之間的距離。
在一實施例中，參考圖8，電鍍陽極1包括兩個絕緣背板12，針桿111固定於兩個絕緣背板12上，針桿111可沿垂直於絕緣背板12的方向移動，不可沿其他方向移動。饋電線132與導電單元11電連接的部分位於兩個絕緣背板12之間。本申請實施例中，一方面，饋電線132與導電單元11電連接的部分位於兩個絕緣背板12之間，可以使用兩個絕緣背板12保護饋電線132。另一方面，饋電線132與導電單元11電連接的部分位於兩個絕緣背板12之間，饋電線132與導電單元11電連接的部分利用兩個絕緣背板12之間的空間，不占用兩個絕緣背板12之外的空間，從而增加了空間利用率，提高了電鍍陽極1中部件的集成度。
在一實施例中，電鍍陽極1也可以僅包括一個絕緣背板12，針桿111固定於絕緣背板12上，針桿111可沿垂直於絕緣背板12的方向移動，不可沿其他方向移動。
在一實施例中，參考圖8，電鍍陽極1還包括陰極表面形貌檢測器17、電場分布仿真優化器16和電場分布控制器15。電場分布仿真優化器16的輸入端與陰極表面形貌檢測器17電連接，電場分布仿真優化器16的輸出端與電場分布控制器15電連接，電場分布控制器15還與電鍍訊號控制器13電連接，電場分布控制器15還與驅動器控制器14電連接。在電鍍初始階段，電場分布仿真優化器16設置為從陰極表面形貌檢測器17獲取初始的陰極的形貌訊息，以初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌以及初始陽極表面電流分布為模型，對電鍍陽極和陰極間的電場以及陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標(陰極的目標形貌)，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的陽極形貌和優化的陽極表面電流分布，並將優化後的陽極形貌和優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制電鍍訊號控制器13輸出至導電單元11的電鍍訊號，電場分布控制器15控制驅動器控制器14向每個驅動器141傳送不同的控制訊號，控制訊號包括每個針桿111不同的伸出或縮進距離，以調整陽極形貌。在電鍍過程中，電場分布仿真優化器16設置為從陰極表面形貌檢測器17獲取即時的陰極的形貌訊息，以即時的陰極的形貌訊息、當前陽極形貌以及當前陽極表面電流分布為模型，對電鍍陽極和陰極間的電場以及陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極形貌和更為優化的陽極表面電流分布，並將優化後的陽極形貌和優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制電鍍訊號控制器13輸出至導電單元11的電鍍訊號，電場分布控制 器15控制驅動器控制器14，向每個驅動器141傳送不同的控制訊號，控制訊號包括每個針桿111不同的伸出或縮進距離，以調整陽極形貌，電鍍過程中，電場分布仿真優化器16重複上述步驟，直到陰極形貌達到優化目標或與優化目標的差值達到預設值。本申請實施例中，根據即時採集的陰極表面電鍍物即時厚度及分布，根據電鍍仿真軟體對設定目標求解而得的較優的陽極形貌及饋電大小、模式及分布的結果，而即時調整陽極形貌和饋電大小、模式及分布，以這種方式工作的系統稱之為「智能自適應可調節陽極」。
圖9為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖，參考圖9，電鍍陽極1還包括電場分布仿真優化器16、電場分布控制器15和電鍍訊號控制器13。電場分布仿真優化器16與電場分布控制器15電連接，電場分布控制器15還與電鍍訊號控制器13電連接，電場分布控制器15還與驅動器控制器14電連接。在電鍍的初始階段，電場分布仿真優化器16以輸入的初始的陰極2的形貌訊息、初始的陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對電鍍陽極和陰極間的電場以及陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標(陰極的目標形貌)，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的陽極形貌和優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極形貌和優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制電鍍訊號控制器13輸出至導電單元11的電鍍訊號，電場分布控制器15控制驅動器控制器14向每個驅動器141傳送不同的控制訊號，控制訊號包括每個針桿111不同的伸出或縮 進距離，以調整陽極形貌。在電鍍過程中，電場分布仿真優化器16以上一次優化後的更接近優化目標的陰極形貌、當前的陽極形貌和當前的陽極表面電流分布為模型，對電鍍陽極和陰極間的電場以及陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極形貌和優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極形貌和優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制電鍍訊號控制器13輸出至導電單元11的電鍍訊號，電場分布控制器15控制驅動器控制器14向每個驅動器141傳送不同的控制訊號，控制訊號包括每個針桿111不同的伸出或縮進距離，以調整陽極形貌，電鍍過程中，電場分布仿真優化器16重複上述步驟，直到陰極形貌達到優化目標或與優化目標的差值達到預設值。本申請實施例中，根據陰極初始形貌，根據電鍍仿真軟體對設定目標求解而得的較優的陽極形貌及饋電大小、模式及分布的結果，從而調整陽極形貌及饋電大小、模式及分布，以這種方式工作的系統稱之為「智能可調節陽極」。
示例性地，參考圖8和圖9，導電單元11的針桿111和針頭112由鈦合金製作或者由鈦合金表面包覆導電層製作。針桿111垂直插在絕緣背板12的孔裡，組成陣列。所有針頭112在絕緣背板12的同一側。在絕緣背板12的另一側，每個針桿111與一個驅動器141連接，驅動器141驅動針桿111線性運動，從而决定針頭112離絕緣背板12的相對距離。所有驅動器141由一個驅動器控制器14控制，驅動器控制器14向每個驅動器141傳送不同的控制訊號，包括每個針桿111不同的伸出或縮 進距離。每個針頭112通過針桿111及饋電線132饋入電鍍訊號，所有饋電線132連接到電鍍訊號控制器13，電鍍訊號控制器13决定每個針頭112饋入電鍍訊號。驅動器控制器14和電鍍訊號控制器13由電場分布控制器15控制。
圖10為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖，參考圖10，所有的針頭112與絕緣背板12之間的距離相等。電鍍陽極1還包括電鍍訊號控制器13和多條饋電線132，一個導電單元11通過一條饋電線132與電鍍訊號控制器13電連接，電鍍訊號控制器13設置為為導電單元11施加電鍍訊號。本申請實施例中，針頭112離絕緣背板12的距離相同，即各個針頭112端面組成一個大的平面，針頭112端面的電鍍訊號(例如表面電流密度)各不相同。
示例性地，參考圖10，電鍍陽極1還包括陰極表面形貌檢測器17、電場分布仿真優化器16和電場分布控制器15。電場分布仿真優化器16的輸入端與陰極表面形貌檢測器17電連接，電場分布仿真優化器16的輸出端與電場分布控制器15電連接，電場分布控制器15還與電鍍訊號控制器13電連接。在電鍍的初始階段，電場分布仿真優化器16設置為從陰極表面形貌檢測器17獲取初始的陰極形貌訊息，以初始的陰極的形貌訊息、陽極形貌以及初始陽極表面電流分布為模型，對電鍍陽極和陰極間的電場以及陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的陽極表面電流分布，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制電鍍訊號控制器13輸出至導電單元11的電 鍍訊號。在電鍍過程中，電場分布仿真優化器16設置為從陰極表面形貌檢測器17獲取即時的陰極的形貌訊息，以即時的陰極的形貌訊息、陽極形貌和當前陽極表面電流分布為模型，對電鍍陽極和陰極間的電場以及陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極表面電流分布，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制電鍍訊號控制器13輸出至導電單元11的電鍍訊號；電鍍過程中，電場分布仿真優化器16重複上述步驟，直到陰極形貌達到優化目標或與優化目標的差值達到預設值。
圖11為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖，所有的針頭112與絕緣背板12之間的距離相等，參考圖11，電鍍陽極1還包括電場分布仿真優化器16、電場分布控制器15和電鍍訊號控制器13。電場分布控制器15與電鍍訊號控制器13以及電場分布仿真優化器16電連接。在電鍍初始階段，電場分布仿真優化器16以輸入的初始的陰極2的形貌訊息、陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對電鍍陽極和陰極間的電場以及陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制電鍍訊號控制器13輸出至導電單元11的電鍍訊號。在電鍍過程中，電場分布仿真優化器16設置為以上一次優化後的更接近優化目標的陰極形貌、陽極形貌和當前的陽極表面電流分布為模型，對電鍍陽極和陰極間的電場以及陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目 標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制電鍍訊號控制器13輸出至導電單元11的電鍍訊號；電鍍過程中，電場分布仿真優化器16重複上述步驟，直到陰極形貌達到優化目標或與優化目標的差值達到預設值。
圖12為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖，參考圖12，導電單元11鑲嵌固定於絕緣背板12中。
示例性地，參考圖12，絕緣背板12的一側表面設置有凹槽，所有導電單元11的針頭12固定於凹槽中，所有導電單元11的針頭12與絕緣背板12具有相同的距離。導電單元11的針桿111的一端與針頭112電連接，導電單元11的針桿111的另一端由絕緣背板12的另一側表面露出。需要說明的是，本申請實施中的電鍍陽極還可以包括電鍍訊號控制器13、電場分布控制器15、電場分布仿真優化器16或者陰極表面形貌檢測器17，本申請實施例對此不作限定。
圖13為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖，參考圖13，電鍍陽極1還包括多個驅動器141，每個驅動器141與對應針桿111遠離針頭112的一端相連接，每個驅動器141設置為控制針頭112與絕緣背板12之間的距離，進而可以控制針頭112與陰極2之間的距離。本申請實施例中，各個針頭112離絕緣背板12的距離不同，針頭112端面的電鍍訊號(例如表面電流密度)相同。
示例性地，參考圖13，電鍍陽極1還包括饋電板191，所 有的導電單元11與饋電板191電連接。通過饋電板191為所有的針頭112提供相同的電鍍訊號，使所有針頭112端面的電鍍訊號(例如表面電流密度)相同。
示例性地，參考圖13，電鍍陽極1還包括陰極表面形貌檢測器17、電場分布仿真優化器16和電場分布控制器15。電場分布仿真優化器16的輸入端與陰極表面形貌檢測器17電連接，電場分布仿真優化器16的輸出端與電場分布控制器15電連接，電場分布控制器15還與驅動器控制器14電連接，在電鍍初始階段，電場分布仿真優化器16設置為從陰極表面形貌檢測器17獲取的初始的陰極的形貌訊息，以初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌以及陽極表面電流分布為模型，根據設置的優化目標，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的陽極形貌，並將優化後的陽極形貌訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制驅動器控制器14向每個驅動器141傳送不同的控制訊號，控制訊號包括每個針桿111不同的伸出或縮進距離。在電鍍過程中，電場分布仿真優化器16設置為從陰極表面形貌檢測器17獲取的即時的陰極的形貌訊息，以即時的陰極的形貌訊息、陽極表面電流分布以及當前的陽極形貌為模型，根據設置的優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極形貌，並將優化後的陽極形貌訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制驅動器控制器14向每個驅動器141傳送不同的控制訊號，控制訊號包括每個針桿111不同的伸出或縮進距離，在電鍍過程中，電場分布仿真優化器16重複上述步驟，即時調整陽極形貌，直到陰極形貌達到優化目標或與優化目標的差值達到預設值。
圖14為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意圖，與圖13相同之處在此不再贅述，參考圖14，電鍍陽極1還包括電場分布仿真優化器16和電場分布控制器15。電場分布仿真優化器16與所述電場分布控制器15電連接，電場分布控制器15還與驅動器控制器14電連接，電場分布仿真優化器16設置為以初始的陰極2的形貌訊息、陽極表面電流分布和初始陽極形貌為模型，根據設置的優化目標，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的陽極形貌，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極形貌訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制驅動器控制器14，驅動器控制器14向每個驅動器141傳送不同的控制訊號，控制訊號包括每個針桿111不同的伸出或縮進距離。在電鍍過程中，電場分布仿真優化器16設置為以上一次優化後的更接近優化目標的陰極形貌、陽極表面電流分布以及當前的陽極形貌為模型，根據設置的優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極形貌，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極形貌訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制驅動器控制器14控制，驅動器控制器14向每個驅動器141傳送不同的控制訊號，控制訊號包括每個針桿111不同的伸出或縮進距離，在電鍍過程中，電場分布仿真優化器16重複上述步驟，即時調整陽極形貌，直到陰極形貌達到優化目標或與優化目標的差值達到預設值。本申請實施例中，各個針頭112離絕緣背板12的距離不同，針頭112端面的電鍍訊號(例如表面電流密度)相同。
圖15為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極的結構示意 圖，參考圖15，電鍍陽極1還包括模具基板192、黏結層193和饋電板191，黏結層193位於模具基板192與絕緣背板12之間，模具基板192朝向絕緣背板12一側的形貌與陰極2的形貌保形或近似保形，模具基板192中凸出的部分與陰極2中凹陷的部分對應，模具基板192中凹陷的部分與陰極2中凸出的部分對應。模具基板192例如可以為聚合物模具。饋電板191與多個導電單元11接觸電連接。本申請實施例中，各個針頭112離絕緣背板12的距離不同，針頭112端面的電鍍訊號(例如表面電流密度)相同。黏結層193為聚合物黏結劑或固化劑以固定導電單元11，聚合物黏結劑或固化劑不溶於電解液，但可溶於非電解液成分的一些溶劑，在這些溶劑中模具基板192和背板12不溶，這使得如果使用這些溶劑，可使得模具基板192與背板12和導電單元11脫開，從而可反復使用背板12和導電單元11。
在一實施例中，參考圖15，電鍍陽極1包括兩個絕緣背板12，針桿111通過遠離針頭的一端固定於兩個絕緣背板12上。饋電板191位於兩個絕緣背板12之間。本申請實施例中，一方面，饋電板191位於兩個絕緣背板12之間，可以使用兩個絕緣背板12保護饋電板191。另一方面，饋電板191位於兩個絕緣背板12之間，饋電板191利用兩個絕緣背板12之間的空間，不占用兩個絕緣背板12之外的空間，從而增加了空間利用率，提高了電鍍陽極1中部件的集成度。
圖15所述的電鍍陽極1由於採用了模具基板192、黏結層193和饋電板191，所以電鍍陽極1的形貌形成之後，不可以改變，且饋電板191為所有的針頭112提供相同的電鍍訊號，使同一時間所有針頭 112端面的電鍍訊號(例如表面電流密度)相同。
在一實施例中，圖15所述電鍍陽極還包括：電場分布仿真優化器、電場分布控制器以及電鍍訊號控制器；
所述電場分布控制器分別與所述電鍍訊號控制器以及所述電場分布仿真優化器電連接，所述電鍍訊號控制器與所述導電單元電連接；
所述電鍍訊號控制器設置為為所述導電單元施加電鍍訊號；所述電場分布仿真優化器設置為在電鍍開始之前，以輸入的初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到模具基板的形貌(所述電鍍陽極的形貌)和優化的陽極表面電流分布，並將所述優化的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號。
在一實施例中，圖15所述的電鍍陽極還包括：電場分布仿真優化器、電場分布控制器以及電鍍訊號控制器；
所述電場分布控制器分別與所述電鍍訊號控制器以及所述電場分布仿真優化器電連接，所述電鍍訊號控制器與所述導電單元電連接；
所述電鍍訊號控制器設置為為所述導電單元施加電鍍訊號；所述電場分布仿真優化器設置為在電鍍開始之前，以輸入的初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到 所述模具基板的形貌(所述電鍍陽極的形貌)和優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近所述優化目標的陰極形貌，並將所述優化的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號；在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器設置為以上一次優化後的更接近所述優化目標陰極形貌、所述電鍍陽極的形貌和當前的陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的所述優化目標，通過所述優化算法求解得到更為優化陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近所述優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號，電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器重複上述步驟，直到所述陰極形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
圖16為本申請一實施例提供的一種使用電鍍陽極的電鍍方法流程圖，基於圖1A所示的電鍍陽極，參考圖16，以及圖1A，電鍍陽極1與待電鍍的陰極2形成電場以在陰極2的表面形成電鍍層，陰極2的形貌凹凸不平，電鍍陽極1包括一個導電板或導電網，導電板的形貌與陰極2的形貌保形或者近似保形，導電板中凸出的部分與陰極2中凹陷的部分對應，導電板中凹陷的部分與陰極2中凸出的部分對應。電鍍方法包括步驟S110至步驟S140。
在步驟S110中，根據陰極2的目標形貌獲取電鍍陽極1的形貌。
示例性地，電場分布仿真優化器以初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極電流分布為模型，根據設置的優化目標(目標形貌)，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的電鍍陽極形貌。
在步驟S120中，根據電鍍陽極1的形貌製備模具基板192。
其中，模具基板192一側的形貌與陰極2的形貌保形或者近似保形，模具基板192中該側凸出的部分與陰極2中凹陷的部分對應，模具基板192中該側凹陷的部分與陰極2中凸出的部分對應。
在步驟S130中，根據模具基板192製備電鍍陽極1。
在步驟S140中，為電鍍陽極1施加電鍍訊號。
本申請實施例提供一種使用電鍍陽極的電鍍方法，用於形成圖1A所示的電鍍陽極，並利用形成的電鍍陽極實現對陰極的電鍍。
需要說明的是，步驟S140中，為電鍍陽極1施加的電鍍訊號可以是不變的，也可以是變化的，下面本申請結合圖1B及1C所示的電鍍陽極的進行介紹。
在一實施例中，參見圖1B，電鍍陽極1還包括陰極表面形貌檢測器17、電場分布仿真優化器16、電場分布控制器15以及電鍍訊號控制器13；電場分布仿真優化器16的輸入端與陰極表面形貌檢測器17電連接，電場分布仿真優化器16的輸出端與電場分布控制器15電連接，電場分布控制器15與電鍍訊號控制器13電連接，所述電鍍訊號控制器13與所述導電板電連接，所述電鍍訊號控制器13設置為為所述導電板施加 電鍍訊號；
所述根據所述陰極的目標形貌獲取陽極形貌(對應於步驟S110)以及所述電鍍訊號的獲取(對應於步驟S140)，包括：
電場分布仿真優化器16在電鍍開始之前，從陰極表面形貌檢測器17獲取初始的陰極的形貌訊息，並以初始的陰極的形貌訊息、初始的陽極形貌以及初始陽極表面電流分布為模型，對電鍍陽極1和陰極2間的電場以及陰極2上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即陰極2表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述電鍍陽極1的形貌(即圖1A中導電板的形貌，該導電板形貌一旦形成，將不可以改變)和優化的陽極表面電流分布，並將優化後陽極表面電流分布訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制電鍍訊號控制器13輸出至導電板的電鍍訊號；在電鍍過程中，電場分布仿真優化器16設置為從陰極表面形貌檢測器17獲取即時的陰極的形貌訊息，以即時的陰極的形貌訊息、所述導電板的形貌以及當前陽極表面電流分布為模型，對電鍍陽極1和陰極2間的電場以及陰極2上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極表面電流分布，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至電場分布控制器15，電場分布控制器15控制電鍍訊號控制器13輸出至導電板的電鍍訊號；電鍍過程中，電場分布仿真優化器16重複上述步驟，直到陰極2的形貌達到優化目標或與優化目標的差值達到預設值。本實施方式中，在電鍍過程中，對電鍍訊號進行即時優化。
在一實施例中，參見圖1C，所述電鍍陽極1包括電場分布 仿真優化器16、電場分布控制器15以及電鍍訊號控制器13；
所述電場分布控制器15分別與所述電鍍訊號控制器13以及所述電場分布仿真優化器16電連接，所述電鍍訊號控制器13與所述導電板電連接；所述電鍍訊號控制器13設置為為所述導電板施加電鍍訊號；
所述根據所述陰極的目標形貌獲取陽極形貌(對應於步驟S110)以及所述電鍍訊號的獲取(對應於步驟S140)，包括：
所述電場分布仿真優化器16在電鍍開始之前，以輸入的陰極的目標形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極1和所述陰極2間的電場以及所述陰極2上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極2表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述電鍍陽極1形貌(即圖1A中導電板的形貌，本實施例中該導電板形貌一旦形成，將不可以改變)和優化的陽極表面電流分布，並將所述優化的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器15，所述電場分布控制器15控制所述電鍍訊號控制器13輸出至所述導電板的電鍍訊號。本實施方式中，僅在電鍍開始之前進行一次優化，得到優化後的電鍍訊號，此後，在電鍍過程中，電鍍訊號保持該優化後的電鍍訊號不變。
在一實施例中，參見圖1C，所述電鍍陽極1包括：電場分布仿真優化器16、電場分布控制器15以及電鍍訊號控制器13；
所述電場分布控制器15分別與所述電鍍訊號控制器13以及所述電場分布仿真優化器16電連接，所述電鍍訊號控制器13與所述導電板電連接；所述電鍍訊號控制器13設置為為所述導電板施加電鍍訊號；
所述根據所述陰極的目標形貌獲取陽極形貌(對應於步驟S110)以及所述電鍍訊號的獲取(對應於步驟S140)，包括：
所述電場分布仿真優化器16在電鍍開始之前，以輸入的初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極1和所述陰極2間的電場以及所述陰極2上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極2表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述電鍍陽極1的形貌(即圖1A中導電板的形貌，本實施例中該導電板形貌一旦形成，將不可以改變)和優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將所述優化的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器15，所述電場分布控制器15控制所述電鍍訊號控制器13輸出至所述導電板的所述電鍍訊號；在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器16以上一次優化後的更接近優化目標陰極形貌、所述電鍍陽極1的形貌(即導電板的形貌)和當前的陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極1和所述陰極2間的電場以及所述陰極2上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的所述優化目標，通過所述優化算法求解得到更為優化陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器15，所述電場分布控制器15控制所述電鍍訊號控制器13輸出至所述導電板的所述電鍍訊號，電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器16重複上述步驟，直到所述陰極2的形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。本實施方式中，在電鍍過程中，對電鍍訊號進行即時優化。
圖17為本申請一實施例提供的一種電鍍陽極的製作示意圖，參考圖17，根據模具基板192製備電鍍陽極1(即步驟S130)包括：
在模具基板192上塗覆或沉積導電層以形成電鍍陽極1。
示例性地，由電場分布仿真優化器16得到優化的陽極形貌；根據優化的陽極形貌，製備模具基板192。模具基板192例如可以為聚合物模具。在該聚合物模具表面直接塗敷或沉積不溶性導電層或者可溶性導電層形成電鍍陽極1。
圖18為圖16中步驟S130包括的詳細步驟的流程圖，圖19為本申請一實施例提供的另一種電鍍陽極的製作示意圖，參考圖18和圖19，根據模具基板192製備電鍍陽極1(即步驟S130)包括步驟S1321至步驟S1322。
在步驟S1321中，提供一平面狀的導電板102。
其中，平面狀的導電板102可以為板狀或者網狀。
在步驟S1322中，利用模具基板192與陰極2保形或近似保形的一側按壓平面狀的導電板102，以使平面狀的導電板102變形並與陰極2保形或者近似保形，去除模具基板192以形成電鍍陽極1。
示例性地，模具基板192可以為剛性模具。
圖20為本申請一實施例提供的另一種使用電鍍陽極的電鍍方法流程圖，基於圖2-圖15所示的電鍍陽極，參考圖20，以及圖2-圖15，電鍍陽極1與待電鍍的陰極2形成電場以在陰極2的表面形成電鍍層，陰極2的形貌凹凸不平，電鍍陽極1包括絕緣背板12和多個導電單元11，每個導電單元11包括針桿111和設置於針桿111一端的針頭112， 針桿111設置有針頭112的一端為導電單元11的電鍍端，導電單元11通過針桿111固定於絕緣背板12上。多個導電單元11陣列排布，且任意兩個導電單元11電絕緣。電鍍方法包括步驟S210至步驟S220。
在步驟S210中，根據陰極2的目標形貌獲取陽極形貌和陽極表面電流分布。
在步驟S220中，根據陽極形貌控制每個針頭112與絕緣背板12之間的距離，根據陽極表面電流分布控制為每個導電單元11施加單獨的電鍍訊號；或者，控制所有的針頭112與絕緣背板12之間具有相同的距離，根據陽極表面電流分布控制為每個導電單元11施加單獨的電鍍訊號；或者，根據陽極形貌控制每個針頭112與絕緣背板12之間的距離，控制為所有導電單元11施加相同的電鍍訊號。
其中，陽極形貌和陽極表面電流分布可以由電場分布仿真優化器16得到。
示例性地，結合參考圖8和圖9，可以根據陽極形貌控制每個針頭112與絕緣背板12之間的距離，根據陽極表面電流分布控制為每個導電單元11施加的單獨電鍍訊號。
示例性地，結合參考圖10和圖11，可以控制所有的針頭112與絕緣背板12之間具有相同的距離，根據陽極表面電流分布控制為每個導電單元11施加單獨的電鍍訊號。
示例性地，結合參考圖13、圖14和圖15，根據陽極形貌控制每個針頭112與絕緣背板12之間的距離，控制為所有導電單元11施加相同的電鍍訊號。
本申請實施例提供一種使用電鍍陽極的電鍍方法，用於形成圖2-圖15所示的電鍍陽極，並利用形成的電鍍陽極實現對陰極的電鍍。
圖21為本申請一實施例提供的又一種使用電鍍陽極的電鍍方法流程圖，參考圖8、圖10、圖13、圖20和圖21，電鍍陽極1包括陰極表面形貌檢測器17和電場分布仿真優化器16。根據陰極2的目標形貌，即優化目標，也即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，獲取陽極形貌和陽極表面電流(即步驟S210)包括步驟S2111至步驟S2112。
在步驟S2111中，陰極表面形貌檢測器17即時檢測陰極2的形貌訊息。
在步驟S2112中，電場分布仿真優化器16以即時檢測的陰極形貌、及當前陽極形貌和當前陽極表面電流分布為模型，根據陰極2的目標形貌訊息，即時獲取優化的陽極形貌和優化的陽極表面電流分布。
圖22為本申請一實施例提供的又一種使用電鍍陽極的電鍍方法流程圖，參考圖9、圖11、圖14、圖20和圖22，電鍍陽極1還包括電場分布仿真優化器16。根據陰極2的目標形貌，即優化目標，也即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，獲取陽極形貌和陽極表面電流分布(即步驟S210)包括步驟S2121。
在步驟S2121中，電場分布仿真優化器16以上一次優化後的接近優化目標的陰極形貌或初始陰極形貌、當前陽極形貌和當前陽極表面電流分布為模型，根據陰極2的目標形貌，獲取優化的陽極形貌和優化的陽極表面電流分布。
在一實施例中，參考圖8、圖9、圖13、圖14和圖20，電鍍陽極1包括多個驅動器141，每個驅動器141與對應針桿111遠離針頭112的一端相連接，每個驅動器141設置為控制針頭112與絕緣背板12之間的距離。步驟S220中，根據陽極形貌控制每個針頭112與絕緣背板12之間的距離，包括：
根據陽極形貌使每個驅動器141驅動與該驅動器141連接的導電單元11運動，以控制每個針頭112與絕緣背板12之間的距離。
在一實施例中，參考圖5、圖7和圖20，電鍍陽極1還包括絕緣螺紋114和絕緣螺母113，絕緣螺母113固定於絕緣背板12，絕緣螺紋114包圍針桿111，絕緣螺紋114與絕緣螺母113螺紋對接。步驟S220中，根據陽極形貌控制每個針頭112與絕緣背板12之間的距離，包括：
根據陽極形貌，旋轉在絕緣螺母113中的絕緣螺紋114，以控制每個針頭112與絕緣背板12之間的距離。
圖23為本申請一實施例提供的一種電鍍陽極的製作流程圖，圖24為本申請一實施例提供的又一種電鍍陽極(參見圖15)的製作示意圖，參考圖23，步驟S220中，根據陽極形貌控制每個針頭112與絕緣背板12之間的距離，包括步驟S2261至步驟S2263。
在步驟S2261中，根據陽極形貌製備模具基板192。
在步驟S2262中，使用模具基板192按壓多個針桿111與針頭112相對的一端，以使多個導電單元11的針頭112共同呈現陽極形貌。
在步驟S2263中，在模具基板192與絕緣背板12之間填充黏結劑或者固化劑，並固化黏結劑或者固化劑形成黏結層193。
根據步驟S2261至步驟S2263製作的電鍍陽極，參見圖15所示，使用該電鍍陽極的電鍍過程，在本申請上述實施例中已經說明，在此不再進行贅述。
圖25為本申請一實施例提供的一種電鍍裝置的結構示意圖，參考圖25，該電鍍裝置包括兩個電鍍陽極1及陰極2，陰極2包括第一表面21和第二表面22。兩個電鍍陽極1分別為第一電鍍陽極D1和第二電鍍陽極D2。第一電鍍陽極D1與陰極2的第一表面21相對，並與陰極2的第一表面21的形貌保形或者近似保形，第一電鍍陽極D1與陰極2形成電場，以在陰極2的第一表面21形成電鍍層。第二電鍍陽極D2與陰極2的第二表面22相對，並與陰極2的第二表面22的形貌保形或者近似保形，第二電鍍陽極D2與陰極2形成電場，以在陰極2的第二表面22形成電鍍層。可以使用第一電鍍陽極D1與第二電鍍陽極D2同時對待電鍍的陰極2的第一表面21以及第二表面22電鍍。或者，也可以先使用第一電鍍陽極D1對陰極2的第一表面21電鍍，然後再使用第二電鍍陽極D2對陰極2的第二表面22電鍍。或者，也可以先使用第二電鍍陽極D2對陰極2的第二表面22電鍍，然後再使用第一電鍍陽極D1對陰極2的第一表面21電鍍。其中，電鍍陽極1(包括第一電鍍陽極D1和第二電鍍陽極D2)可以採用上述任一實施例中的電鍍陽極。電鍍陽極1的電鍍方法可以採用上述任一實施例中的電鍍方法。
本申請要求在2019年9月29日提交中國專利局、申請號 為201910935348.2的中國專利申請的優先權，該申請的全部內容通過引用結合在本申請中。
1:電鍍陽極
2:陰極

Claims (36)

  1. 一種電鍍陽極，其特徵係所述電鍍陽極與待電鍍的陰極形成電場以在所述陰極的表面形成電鍍層，所述陰極的形貌具有凹陷部分和凸出部分，所述電鍍陽極包括一個導電板，所述導電板的形貌具有凹陷部分和凸出部分，且與所述陰極的形貌保形，所述導電板中凸出的部分與所述陰極中凹陷的部分對應，所述導電板中凹陷的部分與所述陰極中凸出的部分對應。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之電鍍陽極，其中，還包括：陰極表面形貌檢測器、電場分布仿真優化器、電場分布控制器以及電鍍訊號控制器；所述電場分布仿真優化器的輸入端與所述陰極表面形貌檢測器電連接，所述電場分布仿真優化器的輸出端與所述電場分布控制器電連接，所述電場分布控制器與所述電鍍訊號控制器電連接，所述電鍍訊號控制器與所述導電板電連接，所述電鍍訊號控制器設置為為所述導電板施加電鍍訊號；所述電場分布仿真優化器設置為在電鍍開始之前，從所述陰極表面形貌檢測器獲取初始的陰極的形貌訊息，並以初始的陰極的形貌訊息、初始的陽極形貌以及初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述導電板的形貌和優化的陽極表面電流分布，並將優化後陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電板的電鍍訊號；在電鍍過程中，所述電場分布仿真優 化器設置為從所述陰極表面形貌檢測器獲取即時的陰極的形貌訊息，以即時的陰極的形貌訊息、所述導電板的形貌以及當前陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的所述優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極表面電流分布，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電板的電鍍訊號；電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器重複上述步驟，直到所述陰極的形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之電鍍陽極，其中，還包括：電場分布仿真優化器、電場分布控制器以及電鍍訊號控制器；所述電場分布控制器分別與所述電鍍訊號控制器以及所述電場分布仿真優化器電連接，所述電鍍訊號控制器與所述導電板電連接；所述電鍍訊號控制器設置為為所述導電板施加電鍍訊號；所述電場分布仿真優化器設置為在電鍍開始之前，以輸入的初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述導電板的形貌和優化的陽極表面電流分布，並將所述優化的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電板的電鍍訊號。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之電鍍陽極，其中，還包括：電場分布仿 真優化器、電場分布控制器以及電鍍訊號控制器；所述電場分布控制器分別與所述電鍍訊號控制器以及所述電場分布仿真優化器電連接，所述電鍍訊號控制器與所述導電板電連接；所述電鍍訊號控制器設置為為所述導電板施加電鍍訊號；所述電場分布仿真優化器設置為在電鍍開始之前，以輸入的初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述導電板的形貌和優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近所述優化目標的陰極形貌，並將所述優化的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電板的電鍍訊號；在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器設置為根據上一次優化後的更接近所述優化目標陰極形貌，以所述導電板的形貌和當前的陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的所述優化目標，通過所述優化算法求解得到更為優化陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近所述優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電板的電鍍訊號，電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器重複上述步驟，直到所述陰極形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
  5. 一種電鍍陽極，其特徵係所述電鍍陽極與待電鍍的陰極形成電場以在所 述陰極的表面形成電鍍層，所述陰極的形貌具有凹陷部分和凸出部分，所述電鍍陽極包括：絕緣背板；多個導電單元，每個所述導電單元包括針桿和設置於所述針桿一端的針頭，所述針桿設置有所述針頭的一端為所述導電單元的電鍍端，所述導電單元通過所述針桿固定於所述絕緣背板上；多個所述導電單元陣列排布，且任意兩個所述導電單元電絕緣。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載之電鍍陽極，其中，所述針頭背離所述絕緣背板一側的表面為凸曲面，所述凸曲面沿著背離所述絕緣背板的方向凸起。
  7. 如申請專利範圍第5項所記載之電鍍陽極，其中，所述針頭背離所述絕緣背板一側的表面為平面。
  8. 如申請專利範圍第5項所記載之電鍍陽極，其中，所述針頭在所述絕緣背板的垂直投影的形狀為正六邊形。
  9. 如申請專利範圍第5項所記載之電鍍陽極，其中，包括兩個所述絕緣背板，所述針桿固定於兩個所述絕緣背板上。
  10. 如申請專利範圍第5項所記載之電鍍陽極，其中，還包括電鍍訊號控制器和多條饋電線，一個所述導電單元通過一條所述饋電線與所述電鍍訊號控制器電連接，所述電鍍訊號控制器設置為為所述導電單元施加電鍍訊號。
  11. 如申請專利範圍第10項所記載之電鍍陽極，其中，包括兩個所述絕緣背板，所述針桿固定於兩個所述絕緣背板上； 所述饋電線與所述導電單元電連接的部分位於兩個所述絕緣背板之間。
  12. 如申請專利範圍第10項所記載之電鍍陽極，其中，還包括驅動器控制器和多個驅動器，所述驅動器控制器和多個所述驅動器電連接，每個所述驅動器與對應針桿遠離所述針頭的一端相連接，每個所述驅動器設置為控制所述針頭與所述絕緣背板之間的距離。
  13. 如申請專利範圍第12項所記載之電鍍陽極，其中，還包括：陰極表面形貌檢測器、電場分布仿真優化器和電場分布控制器；所述電場分布仿真優化器的輸入端與所述陰極表面形貌檢測器電連接，所述電場分布仿真優化器的輸出端與所述電場分布控制器電連接，所述電場分布控制器與所述電鍍訊號控制器電連接，所述電場分布控制器還與所述驅動器控制器電連接；所述電場分布仿真優化器設置為在電鍍初始階段，從所述陰極表面形貌檢測器獲取初始的陰極的形貌訊息，以所述初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌以及初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的陽極形貌和優化的陽極表面電流分布，並將優化後的陽極形貌和優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號，所述電場分布控制器控制所述驅動器控制器向每個所述驅動器傳送不同的控制訊號，所述控制訊號包括每個針桿不同的伸出或縮進距離，以調整陽極形貌；在電 鍍過程中，所述電場分布仿真優化器設置為從所述陰極表面形貌檢測器獲取即時的陰極的形貌訊息，以所述即時的陰極的形貌訊息、當前陽極形貌以及當前陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的所述優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極形貌和更為優化的陽極表面電流分布，並將優化後的陽極形貌和優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號，所述電場分布控制器控制所述驅動器控制器，向每個所述驅動器傳送不同的控制訊號，所述控制訊號包括每個針桿不同的伸出或縮進距離，以調整陽極形貌，電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器重複上述步驟，直到陰極形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
  14. 如申請專利範圍第12項所記載之電鍍陽極，其中，還包括：電場分布仿真優化器、電場分布控制器；所述電場分布仿真優化器與所述電場分布控制器電連接，所述電場分布控制器與所述電鍍訊號控制器電連接，所述電場分布控制器還與所述驅動器控制器電連接；所述電場分布仿真優化器在電鍍的初始階段，以輸入的初始的陰極的形貌訊息、初始的陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的陽極形貌和優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極形貌和優化後的陽極表面 電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號，所述電場分布控制器控制所述驅動器控制器向每個所述驅動器傳送不同的控制訊號，所述控制訊號包括每個針桿不同的伸出或縮進距離，以調整陽極形貌；在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器設置為以上一次優化後的更接近優化目標的陰極形貌、當前的陽極形貌和當前的陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的所述優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極形貌和優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極形貌和優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號，所述電場分布控制器控制所述驅動器控制器向每個所述驅動器傳送不同的控制訊號，所述控制訊號包括每個針桿不同的伸出或縮進距離，以調整陽極形貌，電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器重複上述步驟，直到陰極形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
  15. 如申請專利範圍第10項所記載之電鍍陽極，其中，還包括陰極表面形貌檢測器、電場分布仿真優化器和電場分布控制器；所述電場分布仿真優化器的輸入端與所述陰極表面形貌檢測器電連接，所述電場分布仿真優化器的輸出端與所述電場分布控制器電連接，所述電場分布控制器與所述電鍍訊號控制器電連接；所述電場分布仿真優化器設置為在電鍍初始階段，從所述陰極表面形 貌檢測器獲取初始的陰極的形貌訊息，並以初始的陰極的形貌訊息、陽極形貌以及初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的陽極表面電流分布，並將所述優化後陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號；在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器設置為從所述陰極表面形貌檢測器獲取即時的陰極的形貌訊息，以即時的陰極的形貌訊息、陽極形貌以及當前陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的所述優化目標，通過所述優化算法求解得到更為優化的陽極表面電流分布，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器所述控制電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號；電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器重複上述步驟，直到所述陰極的形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
  16. 如申請專利範圍第10項所記載之電鍍陽極，其中，還包括電場分布仿真優化器以及電場分布控制器；所述電場分布控制器，分別與所述電鍍訊號控制器以及所述電場分布仿真優化器電連接；所述電場分布仿真優化器設置為在電鍍的初始階段，以輸入的初始的陰極的形貌訊息、陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設 置的優化目標，即所述陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將所述優化的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號；在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器設置為以上一次優化後的更接近優化目標的陰極形貌、陽極形貌和當前的陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的所述優化目標，通過所述優化算法求解得到更為優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號，電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器重複上述步驟，直到所述陰極形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
  17. 如申請專利範圍第12項所記載之電鍍陽極，其中，還包括：陰極表面形貌檢測器、電場分布仿真優化器和電場分布控制器；所述電場分布仿真優化器的輸入端與所述陰極表面形貌檢測器電連接，所述電場分布仿真優化器的輸出端與所述電場分布控制器電連接，所述電場分布控制器還與所述驅動器控制器電連接；所述電場分布仿真優化器設置為在電鍍的初始階段，從所述陰極表面形貌檢測器獲取的初始的陰極的形貌訊息，以所述初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌以及陽極表面電流分布為模型，根據設置的優化目標，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的陽極 形貌，並將所述優化後的陽極形貌訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述驅動器控制器向每個所述驅動器傳送不同的控制訊號，所述控制訊號包括每個針桿不同的伸出或縮進距離；在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器設置為從所述陰極表面形貌檢測器獲取的即時的陰極的形貌訊息，以所述即時的陰極的形貌訊息、所述陽極表面電流分布以及當前的陽極形貌為模型，根據設置的所述優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極形貌，並將優化後的陽極形貌訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述驅動器控制器向每個所述驅動器傳送不同的控制訊號，所述控制訊號包括每個針桿不同的伸出或縮進距離，在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器重複上述步驟，即時調整陽極形貌，直到陰極形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
  18. 如申請專利範圍第12項所記載之電鍍陽極，其中，還包括：電場分布仿真優化器和電場分布控制器，所述電場分布仿真優化器與所述電場分布控制器電連接，所述電場分布控制器還與所述驅動器控制器電連接；所述電場分布仿真優化器設置為以初始的陰極的形貌訊息、陽極表面電流分布和初始陽極形貌為模型，根據設置的優化目標，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到優化的陽極形貌，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極形貌訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述驅動器控制器向每個所述驅動器傳送不同的控制訊號，所述控制訊號包括每個針桿不同的伸出或縮進距離；在電鍍過程中，電場分布仿真優化器設置為以上一次優 化後的更接近優化目標的陰極形貌、所述陽極表面電流分布以及當前的陽極形貌為模型，根據設置的所述優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極形貌，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極形貌訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述驅動器控制器向每個所述驅動器傳送不同的控制訊號，所述控制訊號包括每個針桿不同的伸出或縮進距離，在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器重複上述步驟，即時調整陽極形貌，直到陰極形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
  19. 如申請專利範圍第5項所記載之電鍍陽極，其中，還包括絕緣螺紋和絕緣螺母，所述絕緣螺母固定於所述絕緣背板上，所述絕緣螺紋包圍所述針桿，所述絕緣螺紋與所述絕緣螺母螺紋對接。
  20. 如申請專利範圍第5項所記載之電鍍陽極，其中，還包括模具基板、黏結層和饋電板，所述黏結層位於所述模具基板與所述絕緣背板之間，所述模具基板朝向所述絕緣背板一側的形貌與所述陰極的形貌保形，所述模具基板中凸出的部分與所述陰極中凹陷的部分對應，所述模具基板中凹陷的部分與所述陰極中凸出的部分對應；所述饋電板與多個所述導電單元接觸且電連接。
  21. 如申請專利範圍第20項所記載之電鍍陽極，其中，包括兩個所述絕緣背板，所述針桿固定於兩個所述絕緣背板上；所述饋電板位於兩個所述絕緣背板之間。
  22. 如申請專利範圍第20項所記載之電鍍陽極，其中，還包括：電場分布仿真優化器、電場分布控制器以及電鍍訊號控制器； 所述電場分布控制器分別與所述電鍍訊號控制器以及所述電場分布仿真優化器電連接，所述電鍍訊號控制器與所述導電單元電連接；所述電鍍訊號控制器設置為為所述導電單元施加電鍍訊號；所述電場分布仿真優化器設置為在電鍍開始之前，以輸入的初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到模具基板的形貌(所述電鍍陽極的形貌)和優化的陽極表面電流分布，並將所述優化的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號。
  23. 如申請專利範圍第20項所記載之電鍍陽極，其中，還包括：電場分布仿真優化器、電場分布控制器以及電鍍訊號控制器；所述電場分布控制器分別與所述電鍍訊號控制器以及所述電場分布仿真優化器電連接，所述電鍍訊號控制器與所述導電單元電連接；所述電鍍訊號控制器設置為為所述導電單元施加電鍍訊號；所述電場分布仿真優化器設置為在電鍍開始之前，以輸入的初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述模具基板的形貌(所述電鍍陽極的形貌)和優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近所述優化目標的陰極形貌，並將所述優化的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控 制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號；在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器設置為以上一次優化後的更接近所述優化目標陰極形貌、所述電鍍陽極的形貌和當前的陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的所述優化目標，通過所述優化算法求解得到更為優化陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近所述優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電單元的電鍍訊號，電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器重複上述步驟，直到所述陰極形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
  24. 一種使用申請專利範圍第1項所記載之電鍍陽極的電鍍方法，其特徵係所述電鍍陽極與待電鍍的陰極形成電場以在所述陰極的表面形成電鍍層，所述陰極的形貌具有凹陷部分和凸出部分，所述電鍍陽極包括一個導電板，所述導電板的形貌具有凹陷部分和凸出部分，且與所述陰極的形貌保形，所述導電板中凸出的部分與所述陰極中凹陷的部分對應，所述導電板中凹陷的部分與所述陰極中凸出的部分對應；所述電鍍方法包括：根據所述陰極的目標形貌獲取陽極形貌，所述陰極的目標形貌即為優化目標；根據所述陽極形貌製備模具基板；所述模具基板一側的形貌與所述陰極的形貌保形，所述模具基板的所述一側中凸出的部分與所述陰極中凹陷的部分對應，所述模具基板的所述一側中凹陷的部分與所述陰極中凸出的 部分對應；根據所述模具基板製備所述電鍍陽極；為所述電鍍陽極施加電鍍訊號。
  25. 如申請專利範圍第24項所記載之電鍍方法，其中，根據所述模具基板製備所述電鍍陽極包括：在所述模具基板上塗覆或沉積導電層以形成所述電鍍陽極。
  26. 如申請專利範圍第24項記載之電鍍方法，其中，根據所述模具基板製備所述電鍍陽極包括：提供一平面狀的導電板；利用所述模具基板與所述陰極保形的一側按壓平面狀的導電板，以使所述平面狀的導電板變形並與所述陰極保形，去除所述模具基板以形成所述電鍍陽極。
  27. 如申請專利範圍第24項所記載之電鍍方法，其中，所述電鍍陽極還包括：陰極表面形貌檢測器、電場分布仿真優化器、電場分布控制器以及電鍍訊號控制器；所述電場分布仿真優化器的輸入端與所述陰極表面形貌檢測器電連接，所述電場分布仿真優化器的輸出端與所述電場分布控制器電連接，所述電場分布控制器與所述電鍍訊號控制器電連接，所述電鍍訊號控制器與所述導電板電連接，所述電鍍訊號控制器設置為為所述導電板施加電鍍訊號；所述根據所述陰極的目標形貌獲取陽極形貌以及所述電鍍訊號的獲取，包括： 所述電場分布仿真優化器設置為在電鍍開始之前，從所述陰極表面形貌檢測器獲取初始的陰極的形貌訊息，並以初始的陰極的形貌訊息、初始的陽極形貌以及初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述導電板的形貌和優化的陽極表面電流分布，並將優化後陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電板的電鍍訊號；在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器設置為從所述陰極表面形貌檢測器獲取即時的陰極的形貌訊息，以即時的陰極的形貌訊息、所述導電板的形貌以及當前陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的所述優化目標，通過優化算法求解得到更為優化的陽極表面電流分布，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電板的電鍍訊號；電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器重複上述步驟，直到所述陰極的形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
  28. 如申請專利範圍第24項所記載之電鍍方法，其中，所述電鍍陽極還包括電場分布仿真優化器、電場分布控制器以及電鍍訊號控制器；所述電場分布控制器分別與所述電鍍訊號控制器以及所述電場分布仿真優化器電連接，所述電鍍訊號控制器與所述導電板電連接，所述電鍍訊號控制器設置為為所述導電板施加電鍍訊號； 所述根據所述陰極的目標形貌獲取陽極形貌以及所述電鍍訊號的獲取，包括：所述電場分布仿真優化器在電鍍開始之前，以輸入的陰極的目標形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述導電板的形貌和優化的陽極表面電流分布，並將所述優化的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電板的電鍍訊號。
  29. 如申請專利範圍第24項所記載之電鍍方法，其中，所述電鍍陽極還包括：電場分布仿真優化器、電場分布控制器以及電鍍訊號控制器；所述電場分布控制器分別與所述電鍍訊號控制器以及所述電場分布仿真優化器電連接，所述電鍍訊號控制器與所述導電板電連接，所述電鍍訊號控制器設置為為所述導電板施加電鍍訊號；所述根據所述陰極的目標形貌獲取陽極形貌以及所述電鍍訊號的獲取，包括：所述電場分布仿真優化器在電鍍開始之前，以輸入的初始的陰極的形貌訊息、初始陽極形貌和初始陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的優化目標，即所述陰極表面電鍍物的特定分布和厚度，通過優化算法求解得到所述導電板的形貌和優化的陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將所述優化的陽極表面電流分布訊息傳 遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電板的所述電鍍訊號；在電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器以上一次優化後的更接近優化目標陰極形貌、所述導電板的形貌和當前的陽極表面電流分布為模型，對所述電鍍陽極和所述陰極間的電場以及所述陰極上電鍍物質沉積進行仿真，根據設置的所述優化目標，通過所述優化算法求解得到更為優化陽極表面電流分布，同時得到本次優化後的更接近優化目標的陰極形貌，並將優化後的陽極表面電流分布訊息傳遞至所述電場分布控制器，所述電場分布控制器控制所述電鍍訊號控制器輸出至所述導電板的所述電鍍訊號，電鍍過程中，所述電場分布仿真優化器重複上述步驟，直到所述陰極形貌達到所述優化目標或與所述優化目標的差值達到預設值。
  30. 一種使用申請專利範圍第5項所記載之電鍍陽極的電鍍方法，其特徵係所述電鍍陽極與待電鍍的陰極形成電場以在所述陰極的表面形成電鍍層，所述陰極的形貌具有凹陷部分和凸出部分，所述電鍍陽極包括絕緣背板和多個導電單元，每個所述導電單元包括針桿和設置於所述針桿一端的針頭，所述針桿設置有所述針頭的一端為所述導電單元的電鍍端，所述導電單元通過所述針桿固定於所述絕緣背板上；多個所述導電單元陣列排布，且任意兩個所述導電單元電絕緣；所述電鍍方法包括：根據所述陰極的目標形貌獲取陽極形貌和陽極表面電流分布；根據所述陽極形貌控制每個所述針頭與所述絕緣背板之間的距離，根據所述陽極表面電流分布控制為每個所述導電單元施加的單獨電鍍訊號； 或者，控制所有的所述針頭與所述絕緣背板之間具有相同的距離，根據所述陽極表面電流分布控制為每個所述導電單元施加單獨的電鍍訊號；或者，根據所述陽極形貌控制每個所述針頭與所述絕緣背板之間的距離，控制為所有所述導電單元施加相同的電鍍訊號。
  31. 如申請專利範圍第30項所記載之電鍍方法，其中，所述電鍍陽極包括陰極表面形貌檢測器和電場分布仿真優化器；根據所述陰極的目標形貌獲取陽極形貌和陽極表面電流分布包括：所述陰極表面形貌檢測器即時檢測所述陰極的形貌訊息；所述電場分布仿真優化器以即時檢測的所述陰極的形貌訊息、當前陽極形貌及當前陽極表面電流分布為模型，根據所述陰極的目標形貌，即時獲取優化的陽極形貌和優化的陽極表面電流分布。
  32. 如申請專利範圍第30項所記載之電鍍方法，其中，所述電鍍陽極還包括電場分布仿真優化器；根據所述陰極的目標形貌獲取陽極形貌和陽極表面電流分布包括：所述電場分布仿真優化器以上一次優化後的接近優化目標的陰極形貌或初始陰極形貌、及當前陽極形貌和當前陽極表面電流分布為模型，根據所述陰極的目標形貌，獲取優化的陽極形貌和優化的陽極表面電流分布。
  33. 如申請專利範圍第30項所記載之電鍍方法，其中，所述電鍍陽極包括多個驅動器，每個所述驅動器與對應針桿遠離所述針頭的一端相連接，所述每個驅動器設置為控制所述針頭與所述絕緣背板之間的距離；根據所述陽極形貌控制每個所述針頭與所述絕緣背板之間的距離包括： 根據所述陽極形貌使每個所述驅動器驅動與所述驅動器連接的導電單元運動，以控制每個所述針頭與所述絕緣背板之間的距離。
  34. 如申請專利範圍第30項所記載之電鍍方法，其中，所述電鍍陽極還包括絕緣螺紋和絕緣螺母，所述絕緣螺母固定於所述絕緣背板上，所述絕緣螺紋包圍所述針桿，所述絕緣螺紋與所述絕緣螺母螺紋對接；根據所述陽極形貌控制每個所述針頭與所述絕緣背板之間的距離包括：根據所述陽極形貌，旋轉在所述絕緣螺母中的所述絕緣螺紋，以控制每個所述針頭與所述絕緣背板之間的距離。
  35. 如申請專利範圍第30項所記載之電鍍方法，其中，根據所述陽極形貌控制每個所述針頭與所述絕緣背板之間的距離，包括：根據所述陽極形貌製備模具基板；使用所述模具基板按壓多個所述針桿與所述針頭相對的一端，以使多個所述導電單元的針頭共同呈現所述陽極形貌；在所述模具基板與所述絕緣背板之間填充黏結劑或者固化劑，並固化所述黏結劑或者固化劑形成黏結層。
  36. 一種電鍍裝置，其特徵係包括第一電鍍陽極、第二電鍍陽極及陰極；其中，所述第一電鍍陽極及所述第二電鍍陽極均採用申請專利範圍第5項所記載之電鍍陽極，所述陰極包括第一表面和第二表面，所述第一電鍍陽極與所述陰極的第一表面的形貌保形，所述第二電鍍陽極與所述陰極的第二表面的形貌保形，所述第一電鍍陽極與所述陰極的第一表面相對，且與所述陰極形成電場，以在所述陰極的第一表面形成電鍍層，所述第二 電鍍陽極與所述陰極的第二表面相對，且與所述陰極形成電場，以在所述陰極的第二表面形成電鍍層。
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