TWM517500U

TWM517500U - 用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置

Info

Publication number: TWM517500U
Application number: TW104215215U
Authority: TW
Inventors: Hsin-Ming Fu; Mamoru Uenoyama; Pin-Chun Huang; Yu-Zhen Liu; Han-Ni Liang; Chun-Fan Zhang; qing-yong Li; Yin-Jiao Fan; Zhi-Ren Liu; Hui-Zhou Li; yuan-pei Xu
Original assignee: Triumphant Gate Ltd
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2016-02-11

Description

用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置

本創作涉及一種電解鍍銅裝置，尤指一種用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置。

十九世紀中期，世界各國經濟與工業呈高速發展，於機械、汽車、造船、飛機等工業的製造發展過程中，對於產品表面的各種改善機械強度、裝飾或其他特殊性能處理的需求逐漸浮現檯面，於是，英國人與俄羅斯人分別獨立地設計出金屬電鍍方法，且隨著電化學(electrochemistry)理論的成熟，電鍍原理與方法逐漸被世人理解並推廣至全世界。十九世紀末期，人們發現硝酸銀溶液與氫氧化鈉、氨水及醛基物質反應之後，可於玻璃容器內壁上形成一層薄薄的金屬銀，而構成一鏡面，即銀鏡效應(silver mirror reaction)，引發人們開始探討於非金屬材質上進行金屬鍍膜的方法與技術。

於二十世紀初期，石化與塑膠工業的發展帶動各式塑膠產品的誕生，人們對於在塑膠材料上進行金屬鍍亦膜發展出業界標準。例如電子產品應用領域經常使用的軟排線以及顯示器上的可撓式光電板，其上的金屬指狀電極通常是以化學電解電鍍銅質等導電良好之金屬的方式完成，最傳統的可撓式光電板之電鍍方式是採用垂直式電鍍法，成本低且速度快，然而隨著所需的光電板尺寸越來越大，使用垂直式電鍍法會受到地球之地心引力的影響，而使得光電板上所鍍上的電極厚度均勻性不佳，後來人們發展出水平式的電鍍法，其以水平方式輸送故不受地心引力的影響。

然而，由於大尺寸具有表面張力不均勻等其他問題，因此維護水平式電鍍法的電鍍設備需要較高的成本，此外，水平式電鍍法難以確保光電板之相對兩面上的鍍膜厚度皆相同，且對於需進行雙面鍍膜時，鍍膜速度與品質將難以提升。

因此，提出一種用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置，其以全程捲對捲(roll-to-roll)的傳送方式，提升軟性電路板於雙面電解鍍銅製程的速度，且製程期間能夠確保鍍膜具有均勻的鍍膜厚度以及良好的品質，實為目前各界亟欲解決之技術問題。

鑒於前述之習知技術的缺點，本創作之主要目的係提供一種用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置，其能以全程捲對捲(roll-to-roll)的傳送方式，提升軟性電路板於雙面電解鍍銅製程的速度，且製程期間能夠確保鍍膜具有均勻的鍍膜厚度，以達到快速生產且鍍膜品質佳的目的。

為了達到前述目的及其他目的，本創作之用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置包括：一電鍍模組，係包括：一U型槽，係設置於該電鍍模組內，且具有一入料口及一出料口；複數滾筒，係設置於該U型槽中，且移動一軟性電路板；複數非可溶性陽極，係設置於該U型槽的內壁上；複數噴嘴陣列，係設置於該複數非可溶性陽極上；以及一銅離子感測器，係設置於該U型槽中，且產生一感測值；一入料潔淨槽，係設置於該U型槽的入料口，且具有一第一陰極滾輪以及與該第一陰極滾輪之滾動方向相反的一第二陰極滾輪，其中，該第一陰極滾輪與該第二陰極滾輪並列設置於該入料潔淨槽中，且沿水平方向移動該軟性電路板至該入料口內，其中，該第一陰極滾輪接觸該軟性電路板的上表面，該第二陰極滾輪接觸該軟性電路板的下表面；以及一出料潔淨槽，係設置於該U型槽的出料口，且具有一第三陰極滾輪以及與該第三陰極滾輪之滾動方向相反的一第四陰極滾輪，其中，該第三陰極滾輪與該第四陰極滾輪並列設置於該出料潔淨槽中，且由該出料口沿水平方向移出該軟性電路板，該第三陰極滾輪接觸該軟性電路板的上表面，該第四陰極滾輪接觸該軟性電路板的下表面。

較佳地，各該複數非可溶性陽極為一混合金屬氧化物(mixed metal oxide,MMO)，其由一鈦金屬芯表面塗覆銥氧化物而構成。

較佳地，本創作之用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置復包括一逆滲透(reverse osmosis,RO)純水裝置，係連接至該入料潔淨槽及/或該出料潔淨槽。

較佳地，本創作之用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置復包括一銅離子產生器，係連接至該銅離子感測器，且依據該感測值輸入至少一銅離子至該U型槽中。

較佳地，該銅離子產生器包括一氧化銅分解裝置、一碳酸銅分解裝置、一硫酸銅分解裝置之其中一者及其組合。

較佳地，該軟性電路板為聚醯亞胺(polyimide,PI)及/或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)所構成。

較佳地，本創作之用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置復包括至少一伺服馬達，係設置於該電鍍膜組之該入料口及/或該出料口，以移動該軟性電路板。

較佳地，該U型槽中設置有硫酸銅溶液，該入料潔淨槽及/或該出料潔淨槽設置有去離子水。

較佳地，該U型槽的底部設置有二幫浦。

在使用本創作之用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置時，是藉由該入料潔淨槽的該第一陰極滾輪及該第二陰極滾輪沿水平方向移動該軟性電路板，以潔淨該軟性電路板的上表面及下表面；接著，將該軟性電路板由該入料潔淨槽移動至該U型槽的該入料口內，使該軟性電路板沿垂直方向向下移動，且藉由設置於該U型槽內之該複數非可溶性陽極上的複數噴嘴陣列對該軟性電路板進行鍍銅步驟；該軟性電路板於進入該U型槽之後，係使該軟性電路板沿垂直方向向上移動，藉由設置於該U型槽內之該複數非可溶性陽極上的該複數噴嘴陣列對該軟性電路板進行鍍銅步驟，且將該軟性電路板由該U型槽的該出料口移動至該出料潔淨槽內；最後，藉由該出料潔淨槽的該第三陰極滾輪及該第四陰極滾輪沿水平方向移動該軟性電路板，以潔淨該軟性電路板的上表面及下表面。

由於本創作是採用結合水平式與垂直式的複合式(hybrid)製程設備，該複數噴嘴陣列與該U型槽的設計可在兼顧製程速度的同時，讓鍍膜受地心引力的影響降到最低，而可兼顧鍍膜厚度的均勻性，此外，陰極的電極性是以入、出料潔淨槽的複數陰極滾輪進行接配，可簡化並縮小電鍍裝置的體積；因此，本創作可達到快速生產且鍍膜品質佳的目的。

10‧‧‧電鍍模組

11‧‧‧U型槽

111‧‧‧入料口

112‧‧‧出料口

12‧‧‧滾筒

120‧‧‧軟性電路板

13‧‧‧非可溶性陽極

131‧‧‧陽極網狀過濾器

14‧‧‧噴嘴陣列

15‧‧‧銅離子感測器

150‧‧‧銅離子產生器

16‧‧‧幫浦

20‧‧‧入料潔淨槽

21‧‧‧第一陰極滾輪

22‧‧‧第二陰極滾輪

30‧‧‧出料潔淨槽

31‧‧‧第三陰極滾輪

32‧‧‧第四陰極滾輪

40‧‧‧伺服馬達

50‧‧‧逆滲透純水裝置

圖1係依據本創作用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置之一實施例，顯示該捲對捲雙面電解鍍銅裝置之一電鍍模組的結構示意圖；圖2係依據本創作用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置之該實施例，顯示該捲對捲雙面電解鍍銅裝置之多組串接時的使用示意圖；圖3係依據本創作用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置之該實施例，顯示該捲對捲雙面電解鍍銅裝置之俯視結構示意圖；以及圖4係依據本創作用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置之該實施例，顯示該捲對捲雙面電解鍍銅裝置的外部電路連接示意圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本創作之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本創作之其他優點及功效。本創作亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本創作說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。

須知，本說明書所附圖式繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士瞭解與閱讀，並非用以限定本創作可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本創作所能產生之功效及所能達成之目的下，均應落在本創作所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。

以下依據本創作之一實施例，描述一用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置。

請參閱圖1至圖4所示，本創作之用於軟性電路板的捲對捲雙面電解鍍銅裝置包括：一電鍍膜組10、一入料潔淨槽20及一出料潔淨槽30。

依據本創作之實施例，電鍍模組10包括一U型槽11、複數滾筒12、複數非可溶性陽極13、複數噴嘴陣列14及一銅離子感測器15。其中，U型槽11設置於電鍍模組10內，且具有一入料口111及一出料口112，入料口111用以將欲鍍物料輸送至電鍍模組10中，出料口112用以將已鍍成品輸出於電鍍模組10外；依據本創作之實施例，U型槽11中設置有硫酸銅溶液。

依據本創作之實施例，複數滾筒12設置於U型槽11中，且移動一軟性電路板120，依據本創作之實施例，軟性電路板120為聚醯亞胺(polyimide,PI)及/或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)所構成，軟性電路板120受複數滾筒12之轉動。而於U型槽中移動。

依據本創作之實施例，複數非可溶性陽極13設置於U型槽11的內壁上；依據本創作之實施例，各複數非可溶性陽極13為一混合金屬氧化物(mixed metal oxide,MMO)，其由一鈦金屬芯(titanium)表面塗覆10~12g/m²的銥氧化物(IrO₂)而構成，在本創作之實施例中，各複數非可溶性陽極13復包括一陽極網狀過濾器(anode mask filter)131，其可由至少一鈦金屬籃(titanium baskets)所構成，用以防止電鍍時複數非可溶性陽極13之氧化物等微粒汙染軟性電路板120產生之氧化物等微粒汙染軟性電路板120。

依據本創作之實施例，複數噴嘴陣列14設置於複數非可溶性陽極13上，使其與複數非可溶性陽極13有同樣的電極性；依據本創作之實施例，複數噴嘴陣列14由200個戟狀噴嘴所構成，是在軟性電路板120輸入U型槽11與輸出U型槽時呈垂直方向的期間，複數噴嘴陣列14對軟性電路板120進行雙面含銅物質噴鍍。

依據本創作之實施例，銅離子感測器15設置於U型槽11中，用以感測U型槽11中的銅離子濃度是否落於正常數值的範疇之內，且產生一感測值；依據本創作之實施例，復包括一銅離子產生器150，銅離子產生器150連接至銅離子感測器15，且依據銅離子感測器15的感測值輸入至少一銅離子至U型槽11中，用以補充電鍍時電鍍液耗損的銅離子，使U型槽11中的銅離子濃度穩定，以維護連續鍍膜期間的品質；其中，銅離子產生器150可包括一氧化銅分解裝置、一碳酸銅分解裝置、一硫酸銅分解裝置之其中一者及其組合，在本創作之實施例中，銅離子產生器150為氧化銅(CuO_x)分解裝置。

依據本創作之實施例，U型槽11的底部設置有二幫浦16，二幫浦16分別設置於U型槽11底部的相對角落，用以防止電鍍時複數非可溶性陽極13之氧化物等微粒汙染軟性電路板120。

依據本創作之實施例，入料潔淨槽20設置於U型槽11的入料口111，且具有一第一陰極滾輪21以及與第一陰極滾輪21之滾動方向相反的一第二陰極滾輪22，其中，第一陰極滾輪21與第二陰極滾輪22並列設置於入料潔淨槽20中，且沿水平方向移動軟性電路板120至入料口111內，其中，第一陰極滾輪21接觸軟性電路板120的上表面，第二陰極滾輪22接觸軟性電路板120的下表面，用以潔淨未鍍銅之軟性電路板120的上、下表面，且使軟性電路板120帶有與第一陰極滾輪21、第二陰極滾輪22相同的電極性。

依據本創作之實施例，出料潔淨槽30設置於U型槽11的出料口112，且具有一第三陰極滾輪31以及與第三陰極滾輪31之滾動方向相反的一第四陰極滾輪42，其中，第三陰極滾輪31與第四陰極滾輪32並列設置於出料潔淨槽30中，且由出料口112沿水平方向移出軟性電路板120，其中，第三陰極滾輪31接觸軟性電路板120的上表面，第四陰極滾輪32接觸軟性電路板120的下表面，用以潔淨已鍍銅之軟性電路板120的上、下表面，且使軟性電路板120帶有與第三陰極滾輪31、第四陰極滾輪32相同的電極性。

依據本創作之實施例，復包括至少一伺服馬達40及一逆滲透(reverse osmosis,RO)純水裝置50，至少一伺服馬達40設置於電鍍膜組10之入料口111及/或出料口112，且用以移動軟性電路板120；逆滲透純水裝置50連接至入料潔淨槽20及/或出料潔淨槽30，在本創作之實施例中，入料潔淨槽20及/或出料潔淨槽30設置有去離子水，逆滲透純水裝置50用以持續對入料潔淨槽20及/或出料潔淨槽30供應去離子水，以維護潔淨效能與鍍膜品質。

在實際操作本創作時，係可依需求連續串接多組設備以進行連續鍍膜操作，請參閱圖2所示。

由於本創作是採用結合水平式與垂直式的複合式(hybrid)製程設備，複數噴嘴陣列14與U型槽11的設計可在兼顧製程速度的同時，讓鍍膜受地心引力的影響降到最低，而可兼顧鍍膜厚度的均勻性，此外，陰極的電極性是以入、出料潔淨槽20、30的複數陰極滾輪進行接配，可簡化並縮小電鍍裝置的體積；以及，U型槽11底部設置的二幫浦16及各複數非可溶性陽極13復包括一陽極網狀過濾器131可防止電鍍時複數非可溶性陽極13之氧化物等微粒汙染軟性電路板120產生之氧化物等微粒汙染軟性電路板120；因此，本創作可達到快速生產且鍍膜品質佳的目的。

儘管已參考本申請的許多說明性實施例描述了實施方式，但應瞭解的是，本領域技術人員能夠想到多種其他改變及實施例，這些改變及實施例將落入本公開原理的精神與範圍內。尤其是，在本公開、圖式以及所附申請專利範圍的範圍內，對主題結合設置的組成部分及/或設置可作出各種變化與修飾。除對組成部分及/或設置做出的變化與修飾之外，可替代的用途對本領域技術人員而言將是顯而易見的。