导电表面的电改性制造技术

本发明专利技术涉及导电表面的电改性。用于电改性部件的导电表面的设备可以包括具有掩模图案的模板、连接至模板并且配置为捕获电解质的保持器、和连接至模板和保持器以便形成集成组件的牺牲金属。模板可以被放置在组件中以接触部件的导电表面，并且当具有预定极性的电力被施加在牺牲金属和导电表面之间时通过掩模图案在电解质和导电表面之间建立电接触。

Electrical modification of conductive surfaces

The present invention relates to electrical modification of conductive surfaces. For electrical conductive surface modification of components of the device may include a mask with a pattern template, connected to the template and configured to capture electrolyte holder, and is connected to the template and keep the sacrificial metal to form integrated component device. The template can be placed in contact with the conductive surface component parts, and having a predetermined polarity when power is applied through the mask pattern to establish electrical contact between the electrolyte and the conductive surface between the sacrificial metal and conductive surface.

【技术实现步骤摘要】
导电表面的电改性
本公开内容一般地涉及用于导电表面的电改性(electromodification)的系统，并且更具体地涉及用于导电表面的无浴电改性(bathlesselectromodification)的系统。
技术介绍
在部件的导电表面上电蚀刻或电沉积标志可以包含将掩模部件和牺牲金属浸入电解质浴中，和在部件和牺牲金属之间施加电力极性。然而，当在大的或已安装的部件上施加标志时，可能具有挑战性的是提供足够大的电解质浴和/或将部件浸没到浴中。
技术实现思路
根据本公开内容的一个方面，公开了用于部件的导电表面的电改性的设备。该设备可以包括具有掩模图案的模板(stencil)、连接至模板并且配置为捕获电解质的保持器、和连接至模板和保持器以便形成集成组件的牺牲金属。模板可以被放置在组件中以接触部件的导电表面，并且当具有预定极性的电力被施加在牺牲金属和导电表面之间时通过掩模图案在电解质和导电表面之间建立电接触。根据本公开内容的另一个方面，公开了用于部件的导电表面的电改性的方法。方法可以包括提供电改性设备，该电改性设备包括具有掩模图案的模板、支持电解质的保持器、牺牲金属和将模板、保持器和牺牲金属保持在一起作为集成组件的框架。该方法可以进一步包括放置设备的模板以与导电表面接触和在牺牲金属和导电表面之间施加具有预定极性的电力。模板可以通过掩模图案在电解质和导电表面之间建立电接触。该方法可以进一步包括通过电蚀刻导电表面和在导电表面上电沉积金属的一个使得电改性导电表面。根据本公开内容的另一个方面，公开了用于电改性导电表面的无浴电改性系统。无浴电改性系统可以包括具有导电表面的部件和电改性设备。电改性设备可以包括与部件的导电表面接触并且具有掩模图案的模板、捕获电解质的保持器、牺牲金属和将模板、保持器和牺牲金属保持在一起作为集成组件的非导电框架。无浴电改性系统可以进一步包括电源以在牺牲金属和导电表面之间施加具有预定极性的电力以使得电改性导电表面。模板可以通过掩模图案在电解质和导电表面之间建立电接触。已经讨论的特征、功能和优势可以在各个实施方式中单独实现或者可以在又其他的实施方式中组合，参考以下描述和附图可以看出其进一步的细节。附图说明图1是根据本公开内容构造的用于导电表面的电改性的无浴系统的示意图，该系统具有以横截面显示的电改性设备。图2是根据本公开内容构造的图1的无浴电改性系统的示意图，该系统具有预定极性的反向电力。图3是根据本公开内容构造的单独的电改性设备的顶视图。图4是根据本公开内容构造的电改性设备的底视图。图5是根据本公开内容构造的类似于图1但是在电改性设备的框架上具有背衬的无浴电改性系统的示意图。图6是根据本公开内容构造的类似于图5但是在电改性设备中的不同位置中具有牺牲金属的无浴电改性系统的示意图。图7是图解根据本公开内容的方法的样本步骤顺序的流程图，该步骤可以包含在使用电改性设备电改性导电表面中。具体实施方式现在参考附图，并且具体地参考图1，显示了用于电改性部件14的导电表面12的无浴电改性系统10。如本文所使用，“电改性”是指通过从导电表面位点选择性去除金属来电蚀刻导电表面以在表面上产生标志，或者在导电表面上位点选择性电沉积金属以在表面上产生标志。此外，如本文所使用，“无浴”意思是能够操作而不需要将待电改性的部件浸入容纳电解质溶液浴的容器中。一般地，电改性系统10可以包括部件14、被放置以与待电改性的部件14的导电表面12接触的电改性设备16、和电源18——诸如电池，其具有负端子20和正端子22。电源18可以在导电表面12和设备16中的牺牲金属24之间施加具有预定极性的电力。当被施加至导电表面时电源18的预定极性可以是负的以使得在导电表面12处金属电沉积，或者当被施加至牺牲金属24时它可以是负的以使得从导电表面12去除金属(电蚀刻)(见以下进一步的细节)。因为系统10是无浴的，它可以促进大的和/或已安装的部件的电改性。具体地，设备16可以被放置以与导电表面12接触同时部件14被安装或装配在适当的位置以在表面上施加标志而不需要将部件14浸没在电解质浴中。此外，当期望尺寸的标志不受阻时，设备16可以是便携式的以促进通过电改性重复施加标志至多种不同的部件表面。部件14的导电表面12可以是响应于电改性的任何类型的导电表面。作为非限制性的可能性，导电表面12可以是金属表面、金属包层复合表面、复合部件的部分金属表面、复合部件的导电表面、或在部件上的金属涂层或金属镀层。虽然不是必需的，但是导电表面12中金属的同一性匹配牺牲金属24中金属的同一性，或者它可以以另外的方式含有与牺牲金属24中的金属形成相容性氧化/还原对的金属。作为非限制性的可能性，导电表面12中的金属可以包括钢、铁、铝、铜、钴、镍、钛、锌或上述元素的合金。电改性设备16可以包括具有掩模图案28的模板26或期望标志形状的花样(cut-out)样板(也见图4)、配置为捕获或保持电解质溶液的保持器30和牺牲金属24。模板26、保持器30和牺牲金属24可以机械地连接在一起作为单个集成组件，其可以促进便携性和/或设备16在不同部件上的重复使用。作为一种可能性，框架32可用于将模板26、保持器30和牺牲金属24机械地结合在一起作为集成组件(也见图3-4)。设备16的模板26和牺牲金属24可以被放置以与待电改性的导电表面12接触，如图1中所示。使用接线34或其他合适的连接，携带电解质溶液的保持器30可以被连接至电源18的正端子22，并且牺牲金属24可以被连接至电源18的负端子20。因为导电表面12可以通过模板26中掩模图案28的孔与保持器30中的电解质溶液电接触，电解质溶液可以完成牺牲金属24和导电表面12之间的电路。因而，在图1的布置中，当被施加至牺牲金属24时预定的电力极性是负的，并且当被施加至导电表面12时是正的，使得金属被从由掩模图案28暴露的导电表面12去除以在导电表面12上产生标志。图2显示了当关于图1使预定极性反向以使得在导电表面12上电沉积金属时的电改性系统10。在这种情况下，牺牲金属24被连接至电源18的正端子22，并且携带电解质溶液的保持器30被连接至电源18的负端子20。因为导电表面12通过掩模图案28与保持器30中的电解质溶液电接触，当被施加至导电表面12时极性是负的并且当被施加至牺牲金属24时是正的。因此，金属可以从牺牲金属去除并且在由掩模图案28暴露的导电表面12处沉积以产生标志。现在将描述电改性设备16的零件的另外的细节。模板26可以由不能渗透电解质溶液并且对于导电表面12和保持器30稳定的一种或多种材料形成。例如，模板26可以由塑料材料诸如乙烯基聚合物形成，但是当然可以使用其他材料。任选地，接触导电表面12的模板26的表面36可以具有施加至其的临时粘合剂使得设备16在电改性期间可以不需要手动保持就位。通过防止设备16在电改性期间移动粘合剂也可以改善标志的分辨率。可选地，或者与模板26上的粘合剂组合，粘合剂可以存在于接触导电表面12的框架32的底表面38上。保持器30可以是通过吸收或其他化学现象——诸如非共价结合——化学地或机械地保持电解质溶液的一种或多种物质。例如，保持器30可以包括吸收电解质溶液的吸收性织物或材料。用于此目的的合适的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电改性部件(14)的导电表面(12)的设备(16)，其包括：具有掩模图案(28)的模板(26)；配置为捕获电解质的保持器(30)，所述保持器被连接至所述模板；和连接至所述模板和所述保持器以形成集成组件的牺牲金属(24)，所述模板被放置在所述组件中以(a)接触所述部件的所述导电表面，和(b)当具有预定极性的电力被施加在所述牺牲金属和所述导电表面之间时通过所述掩模图案在所述电解质和所述导电表面之间建立电接触。

【技术特征摘要】
2016.03.01 US 15/057,8111.一种用于电改性部件(14)的导电表面(12)的设备(16)，其包括：具有掩模图案(28)的模板(26)；配置为捕获电解质的保持器(30)，所述保持器被连接至所述模板；和连接至所述模板和所述保持器以形成集成组件的牺牲金属(24)，所述模板被放置在所述组件中以(a)接触所述部件的所述导电表面，和(b)当具有预定极性的电力被施加在所述牺牲金属和所述导电表面之间时通过所述掩模图案在所述电解质和所述导电表面之间建立电接触。2.根据权利要求1所述的设备(16)，其中当被施加至所述牺牲金属(24)时所述预定极性是负的。3.根据权利要求1所述的设备(16)，其中当被施加至所述导电表面(12)时所述预定极性是负的。4.根据权利要求1所述的设备(16)，其中所述保持器(30)是一种或多种吸收剂和吸收性材料。5.根据权利要求1所述的设备(16)，其中所述模板(26)、所述保持器(30)和所述牺牲金属(24)被非导电框架(32)机械地连接，所述牺牲金属被部分地嵌入所述非导电框架中，一部分所述牺...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·K·安德森，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US