一種電鍍槽及電鍍裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及電鍍【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種電鍍槽及應(yīng)用該電鍍槽的電鍍裝置。電鍍槽包括一槽體，槽體內(nèi)相向的兩槽壁上分別設(shè)有一壁面陽極，兩壁面陽極之間設(shè)有至少一間隔陽極，壁面陽極和間隔陽極在槽體內(nèi)等距分布；間隔陽極將槽體分成至少兩個槽位，各槽位在間隔陽極的下方相互連通；間隔陽極由一絕緣板及分別設(shè)于絕緣板兩面的單陽極組成。本發(fā)明在電鍍槽中設(shè)間隔陽極，使各槽位內(nèi)形成相對獨立的電場，避免了兩個缸體電流的交叉影響。間隔陽極與槽體底部之間預(yù)留間隙，使各槽體中的電鍍液可相互流通。通過間隔陽極和循環(huán)過濾機構(gòu)的配合，即可使電鍍液充分混合，長時間保持均一性，又不會影響電鍍環(huán)境的穩(wěn)定性，從而提高鍍層的均勻性。
【專利說明】-種電鍍槽及電鍍裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電鍍【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電鍍槽及電鍍裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 印制電路板是電子元器件的支撐體，為電子元器件提供電氣連接。印制電路板的 生產(chǎn)工藝流程一般為：開料一內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移一內(nèi)層蝕刻一層壓一鉆孔一沉銅一板電一外層 圖形轉(zhuǎn)移一蝕刻一阻焊一表面處理一成型加工。在表面處理中通常對印制電路板進行電鍍 鎳金或化學(xué)鎳金處理。
[0003] 化學(xué)鎳金最大的優(yōu)點之一是工藝相對簡單，只需使用兩種關(guān)鍵的化學(xué)藥水，即含 有次磷酸鹽與鎳鹽的化學(xué)鍍液與酸性金水。工藝一般經(jīng)過酸洗一微蝕一活化一化學(xué)鍍鎳一 清洗一浸金等過程，關(guān)鍵步驟是在銅焊盤上自催化化學(xué)鍍鎳，通過控制時間和溫度以及pH 等參數(shù)來控制鎳鍍層的厚度；再利用鍍好的鎳的活性，將鍍好鎳的焊盤浸入酸性的金水中， 通過化學(xué)置換反應(yīng)將金從溶液中置換到焊盤表面，而部分表面的鎳則溶入金水中，當(dāng)置換 上來的金將鎳層完全覆蓋時，置換反應(yīng)自動停止，然后清洗焊盤表面的污物即完成化學(xué)鎳 金工藝。
[0004] 電鍍鎳金是通過施電的方式，在焊盤的銅基材上鍍上一層低應(yīng)力的鎳，然后再在 鎳上鍍一層薄金，在電鍍液一定的情況下，通過控制電鍍時間來實現(xiàn)對鍍層厚度的控制。其 它工藝環(huán)節(jié)如清洗、微蝕等與化學(xué)鎳金的基本相同。
[0005] 無論是化學(xué)鎳金還是電鍍鎳金，需要關(guān)注的是鍍層均勻性、硬度、結(jié)構(gòu)和可焊性 等。對于現(xiàn)有的電鍍鎳金工藝而言，普遍存在的問題是鍍層的均勻性不能達到90%以上， 難以滿足產(chǎn)品品質(zhì)的要求（均勻性的檢測方法是：在PCB板上開若干個等大的PAD并按 正常工序進行電鍍鎳金處理，然后測各PAD的鎳金鍍層的厚度，用公式（MAX-MIN)/平均 值X 2X100%進行計算）；并且因電鍍槽中槽位之間的電流差較大，使得不同槽位中的電 鍍液濃度相差較大，以及槽位中存在電鍍液循環(huán)死角，使得電鍍中消耗的金鹽量增大。電鍍 過程中，電鍍環(huán)境的穩(wěn)定性差，需要經(jīng)常調(diào)試，而調(diào)試次數(shù)的增加會增大產(chǎn)品的品質(zhì)隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對電鍍槽中電場存在交叉影響，電鍍液循環(huán)效果不佳而需經(jīng)常調(diào)試電鍍 液，導(dǎo)致鍍層均勻性差的問題，提供一種可減少電場交叉影響，增強電鍍液循環(huán)效果，從而 提高鍍層均勻性的電鍍槽，以及應(yīng)用該電鍍槽的電鍍裝置。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案，
[0008] -種電鍍槽，包括一槽體，所述槽體內(nèi)相向的兩槽壁上分別設(shè)有一壁面陽極，所述 兩壁面陽極之間設(shè)有至少一間隔陽極，所述壁面陽極和間隔陽極在槽體內(nèi)等距分布；所述 間隔陽極將槽體分成至少兩個槽位，所述各槽位在間隔陽極的下方相互連通；所述間隔陽 極由一絕緣板及分別設(shè)于絕緣板兩面的單陽極組成。
[0009] 所述絕緣板的底部伸出單陽極底部10-20CH1。
[0010] 所述絕緣板的底端與槽體底部相距5-15cm。
[0011] 所述壁面陽極和單陽極均為鉬金鈦網(wǎng)。
[0012] 所述各槽位均設(shè)有一循環(huán)過濾機構(gòu)。
[0013] 所述循環(huán)過濾機構(gòu)包括依次連接的抽液管、循環(huán)過濾泵、出液管和噴管；所述噴管 設(shè)于槽位的底部，所述抽液管的進水口伸至槽位的上部。
[0014] 所述噴管為長管，該長管上設(shè)有兩排噴孔。
[0015] 所述噴孔的孔心與長管的最高點之間的弧度為31 /6_ 31 /3。
[0016] 一種電鍍裝置，包括電鍍線天車、飛巴、鍍品固定件和電鍍槽，所述電鍍槽的槽體 內(nèi)相向的兩槽壁上分別設(shè)有一壁面陽極，所述兩壁面陽極之間設(shè)有至少一間隔陽極，所述 壁面陽極和間隔陽極在槽體內(nèi)等距分布；所述間隔陽極將槽體分成至少兩個槽位，所述各 槽位在間隔陽極的下方相互連通；所述間隔陽極由一絕緣板及分別設(shè)于絕緣板兩面的單陽 極組成；所述鍍品固定件與飛巴連接，所述飛巴分別卡設(shè)于槽位上，所述電鍍線天車設(shè)于飛 巴的上方并可于電鍍槽上方往復(fù)移動。所述壁面陽極和間隔陽極分別與電源的正極電連 接；所述飛巴與電源的負(fù)極電連接。
[0017] 優(yōu)選的，所述壁面陽極和間隔陽極的兩端均與電源的正極電連接；所述飛巴的兩 端均與電源的負(fù)極電連接。
[0018] 所述鍍品固定件為固定夾，所述的固定夾與飛巴固定連接。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過在電鍍槽中設(shè)置由單陽極、絕 緣板和單陽極依次夾合組成的間隔陽極，使得一個間隔陽極中的兩單陽極分別位于兩個不 同的槽位內(nèi)，從而形成相對獨立的電場，互不影響，避免了兩個缸體電流的交叉影響。間隔 陽極與槽體底部之間預(yù)留間隙，使各槽位中的電鍍液可相互流通；并且將間隔陽極與槽體 底部之間的間隙設(shè)為5-15cm，可使電鍍液的流通交換程度最適合。間隔陽極的下端，絕緣 板凸出單陽極10-20cm，可使單陽極更易準(zhǔn)確固定于絕緣板上。在每個槽位內(nèi)均設(shè)置一循 環(huán)過濾機構(gòu)，循環(huán)過濾機構(gòu)的噴管上設(shè)置兩排噴孔，可提高電鍍液的循環(huán)效果，使各槽位中 電鍍液的均勻性更好；綜合電鍍液的噴射壓力和噴射方向而將噴孔設(shè)于離噴管最高點為 n /6_ /3弧度處，可獲得最佳的循環(huán)效果。本發(fā)明的電鍍槽及應(yīng)用該電鍍槽的電鍍裝置， 通過間隔陽極和循環(huán)過濾機構(gòu)的配合，即可使電鍍液充分混合，長時間保持均一性，又不會 影響電鍍環(huán)境的穩(wěn)定性，從而提高鍍層的均勻性，使所有鍍品的鍍層均勻性均達到90%以 上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明實施例1的電鍍槽結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明實施例1的電鍍槽的俯視圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明實施例1的電鍍槽的剖視圖；
[0023] 圖4為本發(fā)明實施例1中的電鍍槽（電鍍過程）的剖面示意圖；
[0024] 圖5為本發(fā)明實施例1的電鍍裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖6為比較例2中的電鍍槽的剖視圖。

【具體實施方式】
[0026] 為了更充分理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作 進一步介紹和說明。
[0027] 實施例1
[0028] 參照圖1-3,本實施例提供的一種電鍍槽10,包括槽體、壁面陽極12、單陽極15、絕 緣板14、循環(huán)過濾泵16、抽液管11、出液管17和噴管19。其中，絕緣板14為PP絕緣板，在 PP絕緣板的兩平面上分別固定一單陽極15,并使PP絕緣板的底部凸出單陽極15底端邊緣 15cm，單陽極15、PP絕緣板、單陽極15依次疊合從而構(gòu)成間隔陽極。另外，噴管19為一長 管，并且抽液管11、循環(huán)過濾泵16、出液管17和噴管19依次連接，構(gòu)成循環(huán)過濾機構(gòu)。所 述的壁面陽極12和單陽極15均為鉬金鈦網(wǎng)。
[0029] 槽體為一方形槽，在槽體內(nèi)相向的兩槽壁上分別安設(shè)有一壁面陽極12,在兩壁面 陽極12的中間固定一個間隔陽極，并且使間隔陽極與兩壁面陽極12之間的距離相等，且兩 壁面陽極12的一端和間隔陽極的一端分別與電源的正極電連接，間隔陽極的底端與槽體 底部相距10cm，使間隔陽極與槽體底部之間形成一空隙。壁面陽極12與間隔陽極之間的 槽體作為一槽位18,兩槽位18通過間隔陽極底部的空隙相互連通。每一槽位18的兩端分 別設(shè)置一用于固定飛巴的掛位13。此外，每一槽位18均設(shè)有一循環(huán)過濾機構(gòu)，即抽液管11 的進水口伸至槽位18的上部，抽液管11的另一端則與循環(huán)過濾泵16連接，循環(huán)過濾泵16 再與出液管17的一端連接，出液管17的另一端與噴管19連接。噴管19則設(shè)在槽位18的 底部中間，噴管19上并距噴管19最高點/4(弧度）處設(shè)置兩排噴孔191，使噴孔191的 噴液方向與堅直方向之間的角度為45°。
[0030] 參照圖4, 一種電鍍裝置由上述的電鍍槽10,飛巴20以及電鍍線天車30組成。飛 巴20上固定連接有多個鍍品固定件21，所述鍍品固定件21為固定夾。飛巴20通過電鍍槽 10上的掛位13掛設(shè)于電鍍槽10的上方，且飛巴的一端與電源的負(fù)極電連接。電鍍線天車 30則設(shè)于飛巴20的上方，并可在電鍍槽10上方往復(fù)移動。
[0031] 使用該種電鍍裝置對PCB進行電鍍鎳金處理。
[0032] 電鍍鎳：首先將鎳電鍍液通入電鍍槽10中，然后通過飛巴20中的固定夾將PCB40 夾緊（已對PCB40進行脫脂、水洗、微蝕、水洗、活化等前處理），并通過電鍍線天車30將飛 巴20移至電鍍槽10中，使飛巴20掛設(shè)于電鍍槽10的掛位13上，被固定夾固定的PCB40 則浸泡在鎳電鍍液中，如圖5所示。開啟循環(huán)過濾機構(gòu)，抽液管11吸取槽位18上部的鎳電 鍍液，經(jīng)過循環(huán)過濾泵16過濾后流經(jīng)出液管17并進入噴管19,最后由噴管19中的噴孔噴 回槽位18中，與槽位18中的鎳電鍍液充分混合。鎳電鍍液的噴出方向與堅直方向呈45°。 接著將電源的正極分別與壁面陽極12和間隔陽極連通，電源的負(fù)極則分別與PCB40連通， 使PCB40成為陰極，開始鍍鎳。鍍鎳工序完成后，通過電鍍線天車30將飛巴20抬起，從而 將PCB40從電鍍槽10中移出。
[0033] 鎳電鍍液：Ni2+65-75g/L，NiCl210-30g/L，H3B0 339-45g/L，pH = 3. 8-4. 4。
[0034] 電鍍金：對已進行鍍鎳處理的PCB依次進行水洗、活化和水洗，然后以與電鍍鎳時 相同的方式將PCB移入裝有金電鍍液的電鍍槽中，使PCB完全浸泡于金電鍍液中。開啟循 環(huán)過濾機構(gòu)，抽液管吸取槽位上部的金電鍍液，經(jīng)過循環(huán)過濾泵過濾后流經(jīng)出液管并進入 噴管，最后由噴管中的噴孔噴回槽位中，與槽位中的金電鍍液充分混合。金電鍍液的噴出方 向與堅直方向呈45°。接著將電源的正極分別與壁面陽極和間隔陽極連通，電源的負(fù)極則 分別與PCB連通，使PCB成為陰極，開始鍍金。鍍金工序完成后，通過電鍍線天車將飛巴抬 起，從而將PCB從電鍍槽中移出。接著對PCB進行水洗及泡DI水等后續(xù)工序并吹干，完成 PCB的電鍍鎳金處理。經(jīng)電鍍鎳金處理的PCB記為B1。
[0035] 金電鍍液：金含量 2-6g/L，Ni2+200ppm，Cu2+20ppm，pH4. 6-4. 8,比重 1. 09-1. 14,溫 度 33-37 °C。
[0036] 實施例2
[0037] 本實施例的電鍍槽與實施例1的電鍍槽基本相同，不同之處在于：間隔陽極的底 端與槽體底部相距15cm。
[0038] 本實施例的電鍍裝置與實施例1的電鍍裝置基本相同，不同之處在于：實施例1的 電鍍裝置中的電鍍槽用本實施例的電鍍槽替換。
[0039] 并如實施例1中所述的電鍍鎳金方法對PCB進行電鍍鎳金處理。經(jīng)電鍍鎳金處理 的PCB記為B2。
[0040] 實施例3
[0041] 本實施例的電鍍槽與實施例1的電鍍槽基本相同，不同之處在于：間隔陽極的底 端與槽體底部相距5cm。
[0042] 本實施例的電鍍裝置與實施例1的電鍍裝置基本相同，不同之處在于：實施例1的 電鍍裝置中的電鍍槽用本實施例的電鍍槽替換。
[0043] 并如實施例1中所述的電鍍鎳金方法對PCB進行電鍍鎳金處理。經(jīng)電鍍鎳金處理 的PCB記為B3。
[0044] 實施例4
[0045] 本實施例的電鍍槽與實施例1的電鍍槽基本相同，不同之處在于：在噴管上，噴孔 設(shè)于與噴管最高點相距n /3 (弧度）處。
[0046] 本實施例的電鍍裝置與實施例1的電鍍裝置基本相同，不同之處在于：實施例1的 電鍍裝置中的電鍍槽用本實施例的電鍍槽替換。
[0047] 并如實施例1中所述的電鍍鎳金方法對PCB進行電鍍鎳金處理。經(jīng)電鍍鎳金處理 的PCB記為B4。
[0048] 實施例5
[0049] 本實施例的電鍍槽與實施例1的電鍍槽基本相同，不同之處在于：在噴管上，噴孔 設(shè)于與噴管最高點相距n /6 (弧度）處。
[0050] 本實施例的電鍍裝置與實施例1的電鍍裝置基本相同，不同之處在于：實施例1的 電鍍裝置中的電鍍槽用本實施例的電鍍槽替換。
[0051] 并如實施例1中所述的電鍍鎳金方法對PCB進行電鍍鎳金處理。經(jīng)電鍍鎳金處理 的PCB記為B5。
[0052] 實施例6
[0053] 本實施例的電鍍槽與實施例1的電鍍槽基本相同，不同之處在于：兩壁面陽極的 兩端和間隔陽極的兩端分別與電源的正極電連接。
[0054] 本實施例的電鍍裝置與實施例1的電鍍裝置基本相同，不同之處在于：實施例1的 電鍍裝置中的電鍍槽用本實施例的電鍍槽替換，且天巴的兩端分別與電源的負(fù)極電連接。
[0055] 并如實施例1中所述的電鍍鎳金方法對PCB進行電鍍鎳金處理。經(jīng)電鍍鎳金處理 的PCB記為B6。
[0056] 在其它實施方案中，構(gòu)成間隔陽極的絕緣板除PP絕緣板外還可使用其它具有絕 緣性的板材。并且，還可根據(jù)設(shè)計需要在槽體內(nèi)設(shè)置3個或更多的間隔陽極，間隔陽極在兩 壁面陽極之間等距排列，即壁面陽極與相鄰隔間隔陽極之間的距離等于兩相鄰間隔陽極之 間的距離?？筛鶕?jù)槽位的大小在每一槽位的底部設(shè)置兩根噴管或更多的噴管。此外，間隔 陽極中，還可以設(shè)置PP絕緣板的底部突出單陽極底端邊緣10-20cm。
[0057] 比較例1
[0058] 本比較例的電鍍槽與實施例1的電鍍槽基本相同，不同之處在于：間隔陽極的底 端與槽體底部相距20cm。
[0059] 本實施例的電鍍裝置與實施例1的電鍍裝置基本相同，不同之處在于：實施例1的 電鍍裝置中的電鍍槽用本實施例的電鍍槽替換。
[0060] 并如實施例1中所述的電鍍鎳金方法對PCB進行電鍍鎳金處理。經(jīng)電鍍鎳金處理 的PCB記為B7。
[0061] 比較例2
[0062] -種電鍍槽，如圖6所不，包括一方形槽體，在槽體內(nèi)相向的兩槽壁上分別固設(shè)一 鉬金鈦網(wǎng)作為陽極，在槽體的中間再設(shè)一鉬金鈦網(wǎng)作陽極，三個鉬金鈦網(wǎng)將槽體分隔成兩 個槽位，并且兩槽位通過中間的鉬金鈦網(wǎng)底部的空隙連通。在槽體中設(shè)置一循環(huán)過濾機構(gòu)， 該循環(huán)過濾機構(gòu)由依次連接的一抽液管、一循環(huán)過濾泵、一出液管及兩噴管組成。兩噴管分 別設(shè)于兩槽位的底部，抽液管的進水口則伸至其中一槽位的上部。所述的噴管上并位于噴 管的最高點設(shè)有一排噴孔。
[0063] 該比較例的電鍍裝置與實施例1的電鍍裝置基本相同，不同之處在于：實施例1的 電鍍裝置中的電鍍槽用本實施例的電鍍槽替換。
[0064] 并如實施例1中所述的電鍍鎳金方法對PCB進行電鍍鎳金處理。經(jīng)電鍍鎳金處理 的PCB記為B8。
[0065] 分別根據(jù)實施例1-5和比較1-2所述進行生產(chǎn)，每天生產(chǎn)面積為60m2/d。實施例 1-5和比較1-2處理的PCB(B1-B7)的電鍍效果如下表所示。
[0066]

【權(quán)利要求】
1. 一種電鍍槽，包括一槽體，其特征在于：所述槽體內(nèi)相向的兩槽壁上分別設(shè)有一壁 面陽極，所述兩壁面陽極之間設(shè)有至少一間隔陽極，所述壁面陽極和間隔陽極在槽體內(nèi)等 距分布；所述間隔陽極將槽體分成至少兩個槽位，所述各槽位在間隔陽極的下方相互連通； 所述間隔陽極由一絕緣板及分別設(shè)于絕緣板兩面的單陽極組成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電鍍槽，其特征在于：所述絕緣板的底部伸出單陽極底部 10_20cm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種電鍍槽，其特征在于：所述絕緣板的底端與槽體底部相距 5_15cm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述一種電鍍槽，其特征在于：所述壁面陽極和單陽極均為鉬金鈦 網(wǎng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種電鍍槽，其特征在于：所述各槽位均設(shè)有一循環(huán)過濾機構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述一種電鍍槽，其特征在于：所述循環(huán)過濾機構(gòu)包括依次連接的 抽液管、循環(huán)過濾泵、出液管和噴管；所述噴管設(shè)于槽位的底部，所述抽液管的進水口伸至 槽位的上部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述一種電鍍槽，其特征在于：所述噴管為一長管，該長管上設(shè)有兩 排噴孔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述一種電鍍槽，其特征在于：所述噴孔的孔心與長管的最高點之 間的弧度為Π /6-31/3。
9. 一種電鍍裝置，包括電鍍線天車、飛巴、鍍品固定件和電鍍槽，其特征在于： 所述電鍍槽的槽體內(nèi)相向的兩槽壁上分別設(shè)有一壁面陽極，所述兩壁面陽極之間設(shè)有 至少一間隔陽極，所述壁面陽極和間隔陽極在槽體內(nèi)等距分布；所述間隔陽極將槽體分成 至少兩個槽位，所述各槽位在間隔陽極的下方相互連通；所述間隔陽極由一絕緣板及分別 設(shè)于絕緣板兩面的單陽極組成； 所述鍍品固定件與飛巴連接，所述飛巴分別卡設(shè)于槽位上，所述電鍍線天車設(shè)于飛巴 的上方并可于電鍍槽上方往復(fù)移動；所述壁面陽極和間隔陽極分別與電源的正極電連接； 所述飛巴與電源的負(fù)極電連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述一種電鍍裝置，其特征在于：所述壁面陽極和間隔陽極的兩端 均與電源的正極電連接；所述飛巴的兩端均與電源的負(fù)極電連接。
【文檔編號】C25D17/02GK104302815SQ201480001106
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月11日
【發(fā)明者】朱拓, 姜雪飛, 韓焱林, 田小剛 申請人:深圳崇達多層線路板有限公司