遮蔽板、遮蔽板的制造方法和电铸金属掩模设备技术

本申请涉及电铸工艺设备技术领域，特别涉及一种遮蔽板和遮蔽板的制造方法，以及一种电铸金属掩模设备。其中，电铸金属掩模设备包括：电铸容器，电铸容器内设置有阴极和阳极；阴极上设置有电铸模板，阳极上设置有用于形成电铸层的金属材料；阴极和阳极之间设置有遮蔽板；遮蔽板上设置有至少两组不同孔径的过电孔，两组过电孔分别为第一组过电孔和第二组过电孔；第一组过电孔的孔径小于第二组过电孔的孔径，各组过电孔的位置随电铸模板上的电铸膜所需的厚度分布。本申请的电铸金属掩模设备能够调节电铸模板的电铸层的厚度。

【技术实现步骤摘要】
遮蔽板、遮蔽板的制造方法和电铸金属掩模设备
本申请涉及电铸工艺设备
，特别涉及一种遮蔽板和遮蔽板的制造方法，以及一种电铸金属掩模设备。
技术介绍
电铸工艺是利用电化学沉积原理在导电体表面上精确复制出一层金属薄膜的过程，金属膜的成膜速度快而且可以控制其厚度。可具体描述为：用导电模板作阴极，金属材料作阳极，均浸泡在电铸液中，阳极金属材料与电铸液中的金属离子的种类相同，在直流电源的作用下，电铸液中的金属离子在阴极还原成金属，沉积于模板表面，而阳极金属则源源不断地变成离子溶解到电铸液中进行补充，使溶液中金属离子的浓度保持不变。当阴极模板表面的电铸层逐渐达到要求的厚度时，与模板分离，即获得与原模型面相反的金属薄膜。电铸时电铸层厚度在阴极的电铸模板表面分布越均匀，往往表明电铸的质量效果越好。电流密度、电铸时间、温度、阳极面积、电铸液浓度、电铸液搅拌等等，都会对电铸层的厚度产生影响。其中，电流强度较大的区域，电力线分布越密集，电流密度越高，金属沉积的速率越快，电铸层厚度就越厚；阴极附近金属离子浓度越大，电铸的效率越高，电铸层也越厚。所以，垂直电铸过程中，电铸液中电力线分布不均以及阴极模板表面金属离子浓度的不同容易导致金属掩模板不同区域电铸层厚度不同，对后续过程的激光焊接，蚀刻等工艺制作过程造成很大的影响，大大增加产品的不良率。为了改善因电力线分布不均和阴极附近电铸液金属离子浓度分布不均造成的电铸层厚度均匀性差的问题，现有的技术大多采用调整阳级尺寸的方法来进行调节。以申请号为CN201210092069.2的中国专利技术专利为例，在现有技术中，常常令阳极尺寸大于阴极铸件的尺寸，阳极底部超出阴极铸件的部分，使用阳极屏蔽布遮挡住，使其遮挡高度正好达到铸件的底部，以减缓阳极边缘电力线过密的现象。然而，借助阳极遮蔽布遮挡阳极钛篮多出工件的部分，尽管能够改善工件上下边的边缘效应，却不能够改善工件其他边缘的边缘效应。依然不足以很好地解决铸件边缘过厚，导致整体厚度不均或不符合预定期望的技术问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，在本申请的一个实施方式中，提供了一种电铸金属掩模设备，包括：电铸容器，电铸容器内设置有阴极和阳极；阴极上设置有电铸模板，阳极上设置有用于形成电铸层的金属材料；阴极和阳极之间设置有遮蔽板；遮蔽板上设置有至少两组不同孔径的过电孔，两组过电孔分别为第一组过电孔和第二组过电孔；第一组过电孔的孔径小于第二组过电孔的孔径，各组过电孔的位置随电铸模板上的电铸膜所需的厚度分布。本申请的另一实施方式提供了一种遮蔽板，用于电铸金属掩模设备，并设置在电铸金属掩模设备的阴极和阳极之间，遮蔽板上设置有至少两组不同孔径的过电孔，两组过电孔分别为第一组过电孔和第二组过电孔；第一组过电孔的孔径小于第二组过电孔的孔径，各组过电孔的位置随电铸金属掩模设备的电铸模板上的电铸膜所需的厚度分布。本申请的又一实施方式提供了一种遮蔽板的制造方法，包括如下步骤：在电铸好的电铸模板上选取特征点进行厚度测试，获得电铸模板上的电铸膜所需厚度的分布数据；在原板上开设至少两组不同孔径的过电孔，两组过电孔分别为第一组过电孔和第二组过电孔，第一组过电孔的孔径小于第二组过电孔的孔径，各组过电孔的位置随电铸模板上的电铸膜所需的厚度分布，开孔后的原板即为所需的遮蔽板。相比于现有技术中借助阳极遮蔽布遮挡阳极钛篮多出工件的部分而言，本申请的电铸金属掩模设备通过遮蔽板来调节电力线的分布。借助于调整第一组过电孔和第二组过电孔的分布位置，本申请在简单的结构中实现了对电铸模板的电铸层的厚度调节，不但成本低廉，而且调节效果更好。附图说明为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图推导出其他的附图中未出现的关联结构。图1是本申请第一实施方式提供的电铸金属掩模设备的侧视示意图；图2是本申请第一实施方式提供的遮蔽板的正视示意图；图3是本申请第一实施方式提供的遮蔽板和阳极的正视示意图；图4是本申请第二实施方式提供的电铸金属掩模设备的侧视示意图；图5是本申请第三实施方式提供的电铸金属掩模设备的立体示意图；图6是本申请第四实施方式提供的遮蔽板的制造方法的流程图；图7是本申请第四实施方式提供的遮蔽板的正视示意图。附图标记说明：1-电铸容器；2-阴极；21-电铸挂具；22-导电夹；23-水平导电杆；24-竖直导电杆；3-阳极；31-钛篮；4-电铸模板；5-遮蔽板；51-第一组过电孔；52-第二组过电孔；53-第三组过电孔。具体实施方式实施方式一在电铸过程中，电铸层厚度的均匀性与电流密度、电铸时间、温度、阳极面积、电铸液浓度、电铸液搅拌等因素有关，为了提高电铸质量，需要严格控制电铸溶液的温度、离子浓度及电流密度等。有鉴于此，在本申请的第一实施方式，提供了一种电铸金属掩模设备，参见图1和图2所示，包括：电铸容器1，电铸容器1内设置有阴极2和阳极3；阴极2上设置有电铸模板4，阳极3上设置有用于形成电铸层的金属材料；阴极2和阳极3之间设置有遮蔽板5；遮蔽板5上设置有至少两组不同孔径的过电孔，两组过电孔分别为第一组过电孔51和第二组过电孔52；第一组过电孔51的孔径小于第二组过电孔52的孔径，各组过电孔的位置随电铸模板4上的电铸膜所需的厚度分布。在电铸过程中，由于第一组过电孔51的孔径小于第二组过电孔52，因此电力线(表示电场分布的虚设的有向曲线族)将会更多地通过第二组过电孔52。在宏观尺度上表现为第二组过电孔52所对应的电铸模板4的位置，其电铸层的厚度将显著地厚于第一组过电孔51所对应的位置。通过上述规律，借助于调整第一组过电孔51和第二组过电孔52的分布位置，就可以实现对电铸模板4的电铸层的厚度调节。因此可选地来说，第一组过电孔51可以与电铸模板4需电铸较薄电铸层的部位相对应，第二组过电孔52与电铸模板4需电铸较厚电铸层的部位相对应。一般的，电铸模板4的边缘和尖端的电力线分布较为密集，中间区域电力线分布较少，阳极3钛篮31水平方向对应的阴极2表面金属离子浓度偏高，距离钛篮31较远的区域离子浓度较低。这容易导致电铸模板4的边缘电铸层厚度远高于所需的平均厚度。因此可选地，参见图2所示，第一组过电孔51分布于遮蔽板5的边缘，第二组过电孔52分布于遮蔽板5的中心。当第一组过电孔51分布于边缘时，其对电力线所形成的阻挡程度相对大于第二组过电孔52，因此可以使电铸模板4的电铸层的中心厚度和边缘厚度趋向平均。进一步来说，可选地，还可以包括第三组过电孔53，第三组过电孔53的孔径介于第一组过电孔51和第二组过电孔52之间；第三组过电孔53位于第一组过电孔51和第二组过电孔52之间。设置超过两组的过电孔，可以使得遮蔽板5能够更加平缓地改变电力线的分布，提升均匀性。此外，参见图3所示，阳极3包括若干个钛篮31，金属材料盛放在钛篮31上；各钛篮31在遮蔽板5的所在平面上的投影位于遮蔽板5的投影的内部。进一步可选地，各钛篮31在遮蔽板5的所在平面上的投影的侧边与遮蔽板5的投影的侧边的距离为5cm至8cm。阳极3在遮蔽板5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电铸金属掩模设备，包括：电铸容器，所述电铸容器内设置有阴极和阳极；所述阴极上设置有电铸模板，所述阳极上设置有用于形成电铸层的金属材料；其特征在于，所述阴极和所述阳极之间设置有遮蔽板；所述遮蔽板上设置有至少两组不同孔径的过电孔，所述两组过电孔分别为第一组过电孔和第二组过电孔；所述第一组过电孔的孔径小于所述第二组过电孔的孔径，所述各组过电孔的位置随所述电铸模板上的电铸膜所需的厚度分布。

【技术特征摘要】
1.一种电铸金属掩模设备，包括：电铸容器，所述电铸容器内设置有阴极和阳极；所述阴极上设置有电铸模板，所述阳极上设置有用于形成电铸层的金属材料；其特征在于，所述阴极和所述阳极之间设置有遮蔽板；所述遮蔽板上设置有至少两组不同孔径的过电孔，所述两组过电孔分别为第一组过电孔和第二组过电孔；所述第一组过电孔的孔径小于所述第二组过电孔的孔径，所述各组过电孔的位置随所述电铸模板上的电铸膜所需的厚度分布。2.根据权利要求1所述的电铸金属掩模设备，其特征在于，所述第一组过电孔与所述电铸模板需电铸较薄电铸层的部位相对应，所述第二组过电孔与所述电铸模板需电铸较厚电铸层的部位相对应。3.根据权利要求1所述的电铸金属掩模设备，其特征在于，所述第一组过电孔分布于所述遮蔽板的边缘，所述第二组过电孔分布于所述遮蔽板的中心。4.根据权利要求3所述的电铸金属掩模设备，其特征在于，还包括第三组过电孔，所述第三组过电孔的孔径介于所述第一组过电孔和所述第二组过电孔之间；所述第三组过电孔位于所述第一组过电孔和所述第二组过电孔之间。5.根据权利要求1所述的电铸金属掩模设备，其特征在于，所述遮蔽板固定设置在所述电铸容器内。6.根据权利要求1所述的电铸金属掩模设备，其特征在于，所述阳极包括若干个钛篮，所述金属材料盛放在所述钛篮上；所述各钛篮在所述遮蔽板的所在平面上的投影位于所述遮蔽板的投影的内部。7.根据权利要求6所述的电铸金属掩模设备，其特征在于，所述各钛篮在所述遮蔽板的所在平面上的投影的侧边与所述遮蔽板的投影的侧边的距离为5cm至8cm。8.根据权利要求1所述的电铸金属掩模设备，其特征在于，所述遮蔽板的厚度为1cm至3cm，所述遮蔽板的材质为聚丙烯，所述遮蔽板与所述钛篮的距离为1.5cm至2cm。9.根据权利要求1所述的电铸金属掩模设备，其特征在于，所述阴极还包括用于安装所述电铸模板的电铸挂具；所述电铸挂具上设置有导电夹，所述电铸模板通过所述导电夹连接在所述电铸挂具上。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘仲光，童圣智，陈霞玲，
申请(专利权)人：阿德文泰克全球有限公司，
类型：发明
国别省市：维尔京群岛,VG