一种可调式电沉积设备制造技术

本发明专利技术属于电沉积设备技术领域，具体公开一种可调式电沉积设备，包括电沉积槽、可拆卸贴附在电沉积槽的槽壁上的若干阳极板和具有若干通孔的隔层，隔层垂直设置于电沉积槽中并将电沉积槽均匀分为两个槽区；电沉积设备还包括两个旋转阴极件，两个旋转阴极件分别位于两个槽区，两个旋转阴极件通过控制其旋转状态来促进或阻隔两个槽区内流体交换。本发明专利技术具有电沉积效果好、电沉积均匀性高和电沉积速率可控性高的特点。性高的特点。性高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种可调式电沉积设备


[0001]本专利技术涉及电沉积设备
，特别涉及一种可调式电沉积设备。

技术介绍

[0002]电沉积是指金属或合金从其化合物水溶液、非水溶液或熔盐中电化学沉积的过程。是金属电解冶炼、电解精炼、电镀、电铸过程的基础。这些过程在一定的电解质和操作条件下进行，金属电沉积的难易程度以及沉积物的形态与沉积金属的性质有关，也依赖于电解质的组成、pH值、温度、电流密度等因素。电沉积包括直流电沉积、脉冲电沉积、喷射电沉积、复合电沉积、电刷镀复合电沉积和超声波电沉积。
[0003]厚度分布均匀性是所有电沉积工艺(包括电镀、电铸、电刷镀等)关注的核心指标之一。影响沉积厚度分布均匀性的因素很多。其中，阴极面电场与流场的分布特性是核心。为此，在工业生产中，人们主要围绕改善电沉积制程的电场分布和流场分布来提高沉积层厚度分布的均匀性。
[0004]有研究开发了一种用于阴极周向等距平面移动的电铸挂具，包括旋转轴、旋转臂、销轴、挂杆、阴极装夹板，其特征在于：还包括由设有槽型滑道的导轨和方形横梁、固定支架所组成的防偏机构。该专利技术能够很好地实现挂杆在阴极做周向等距平面移动时始终保持竖直状态，且具有结构简单、易于实现等优点。但是，该装置采用阴极周向移动机构使阴极相对于电解液运动，进而带动电解液流动起来。虽然这种装置能一定程度上获得相对均匀的阴极面流场，但是搅拌强度往往比较低，且对于大面积工件，需要占用很大空间，成本高。此外，该装置在对提高阴极面上电流密度分布的均匀性方面没有明显的积极效果。
[0005]有研究还开发了一种用于电沉积的装置，包括电沉积槽、阴极、阴极移动杆，还包括齿轮、齿轮安装杆和搅拌桨。工作时，阴极移动杆在外力的作用下做水平往复运动，阴极移动杆上的齿条带动齿轮做正反圆周远动，齿轮带动搅拌桨做正反转圆周运动，这样电解液就会在搅拌桨的搅拌作用下快速流动起来，加之搅拌桨外缘位置与阴极面较近，因此，电解液在阴极表面的流场相对比较均匀，从而对电沉积过程中阴极电沉积层厚度的均匀性起到改善作用。但是，该装置对电沉积速度的可控性低，其圆周运动的速度与齿轮相关，速度固定。
[0006]因此，如果能提供一种电沉积设备，能够同时改善阴极和阳极的电沉积均匀性、使得电场分布均匀，则更有利于提高电沉积效果。

技术实现思路

[0007]目前，工业生产中，为增加电沉积速度，提高电沉积效率，经常增加电沉积液搅拌装置。电沉积液的搅拌大多使用空气搅拌、液体循环搅拌或阴极移动装置。空气搅拌虽然可以使溶液混合均匀，但是空气搅拌不能保证阴极表面形成稳定的流场，所以对电沉积成分和电沉积层厚度的均匀性都会产生影响。阴极移动搅拌装置中，阴极移动搅拌更容易使阴极面获得均匀的传质分布，但阴极移动搅拌的强度较低，且对整个电沉积槽的全局搅拌作
用比较低，导致沉积速度较慢。
[0008]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种可调式电沉积设备，以解决现有技术中阴极电沉积不均匀，电沉积效果差等问题。
[0009]为实现上述目的及相关目的，本专利技术提供一种可调式电沉积设备，包括电沉积槽、可拆卸贴附在电沉积槽的槽壁上的若干阳极板和具有若干通孔的隔层，隔层垂直设置于电沉积槽中并将电沉积槽均匀分为两个槽区；电沉积设备还包括两个旋转阴极件，两个旋转阴极件分别位于两个槽区，两个旋转阴极件通过控制其旋转状态来促进或阻隔两个槽区内流体交换。
[0010]于本申请的一实施例中，隔层上设有均匀分布的通孔，若干通孔孔径相同。
[0011]于本申请的一实施例中，通孔包括第一通孔和第二通孔，第一通孔的孔径大于第二通孔的孔径，隔层下侧开设第一通孔，隔层上侧开设若干第二通孔。
[0012]于本申请的一实施例中，电沉积设备还包括支撑组件，支撑组件包括固定安装于电沉积槽的外槽壁上的可伸缩主轴、与主轴固定连接的支架和两个安装板，两个安装板分别固定安装在支架两端，旋转阴极件安装在安装板底部。
[0013]于本申请的一实施例中，电沉积设备还包括电机和传动杆，传动杆与电机的输出端同轴设置，电机安装在安装板顶部，传动杆贯穿安装板与电机的输出端固定连接。
[0014]于本申请的一实施例中，支撑组件还包括套设在传动杆上的轮盘状旋转组件，轮盘状旋转组件包括旋转环和若干支撑杆，若干支撑杆沿传动杆周向呈散射状均匀分布，并与旋转环固定连接。
[0015]于本申请的一实施例中，支撑组件还包括支撑管，支撑杆与旋转环的连接位点构成支撑管的安装位点，旋转阴极件包括若干阴极，阴极套设在支撑管上。
[0016]于本申请的一实施例中，电沉积设备还包括两个控制件，两个控制件分别位于安装板顶部，控制件与电机电性连接，用于控制电机正转或反转。
[0017]于本申请的一实施例中，电沉积槽的槽壁上端设置有若干卡扣，通过卡扣将阳极板可拆卸安装在电沉积槽内。
[0018]于本申请的一实施例中，电沉积槽和卡扣采用聚丙烯材料制成。
[0019]本专利技术的有益技术效果在于：
[0020]本专利技术的阴极和阳极可拆卸安装在电沉积槽内，当离子在阴极上沉积完成时，便于取出，电沉积槽可重复利用，且安装方式简单。
[0021]本专利技术采用具有若干通孔的隔层，将电沉积槽分为两个沉积槽区，在减少电沉积液用量的同时，达到控制沉积速度的目的。
[0022]本专利技术的隔层设置两种通孔结构，通孔可以均匀分布，也可以不均匀分布，以适应于多种沉积速率控制的需要。本专利技术通过设置不同结构的具有通孔的隔层，实现对电沉积槽中的电沉积液的多次更新，进一步提高沉积均匀性，获得良好的沉积效果，且减少了电沉积液用量，降低经济成本。
[0023]本专利技术的两个旋转阴极件分别在两个沉积槽区中进行同步定向转动或异步反向转动等旋转运动，使得阴极获得均匀的传质分布，电沉积厚度均匀，且产生的电场分布均匀。当两个旋转阴极件同向转动时，能够促进两个槽区内电沉积液相互流通，进而使得电沉积液混合均匀，以提高电沉积效果；当两个旋转阴极件以相同速率反向转动时，电沉积液充
当封堵物，以封堵隔层的通孔，阻隔两个槽区的电沉积液互通，两个旋转阴极件独立完成沉积，以提高电沉积速率。
[0024]本专利技术通过改变电机的旋转速度，来改变旋转阴极件的运动状态，以获得不同强度的搅拌速度，进而实施不同沉积速度的电沉积工艺，且通过隔层通孔的电沉积液互通作用，使得两个槽区内的电沉积液得到更新，使得阴极和阳极板上的有效沉积区域获得的沉积厚度分布均匀。
[0025]本专利技术可以在通过调节旋转阴极件的旋转速率的基础上，结合隔层的通孔控制作用，进一步提高对沉积速率的控制，可调控性高。
[0026]本专利技术若干阴极套设在支撑管上，避免了平面薄片状阴极搅拌作用弱的问题，本专利技术旋转阴极件上的若干阴极同步转动，能够增大搅拌作用，促进电沉积液运动，因而保证阴极表面流场的均匀性。
[0027]本专利技术的阳极贴附在电沉积槽的槽壁上，便于阴极在电沉积槽中进行旋转，不受阳极板的干扰影响。
[0028]综上所述，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调式电沉积设备，其特征在于，包括电沉积槽(1)、可拆卸贴附在所述电沉积槽(1)的槽壁上的若干阳极板(3)和具有若干通孔(21)的隔层(2)，所述隔层(2)垂直设置于所述电沉积槽(1)中并将所述电沉积槽(1)均匀分为两个槽区；所述电沉积设备还包括两个旋转阴极件，两个所述旋转阴极件分别位于两个所述槽区，两个所述旋转阴极件通过控制其旋转状态来促进或阻隔两个所述槽区内流体交换。2.根据权利要求1所述的可调式电沉积设备，其特征在于，所述隔层(2)上设有均匀分布的所述通孔(21)，若干所述通孔(21)孔径相同。3.根据权利要求1所述的可调式电沉积设备，其特征在于，所述通孔(21)包括第一通孔(211)和第二通孔(212)，所述第一通孔(211)的孔径大于所述第二通孔(212)的孔径，所述隔层(2)下侧开设所述第一通孔(211)，所述隔层(2)上侧开设若干所述第二通孔(212)。4.根据权利要求1所述的可调式电沉积设备，其特征在于，所述电沉积设备还包括支撑组件，所述支撑组件包括固定安装于所述电沉积槽(1)的外槽壁上的可伸缩主轴(9)、与所述主轴(9)固定连接的支架(91)和两个安装板(6)，两个安装板(6)分别固定安装在所述支架(91)两端，所述旋转阴极件安装在所述安装板(6)底部。5.根据权利要求4所述的可调式电沉积设备，其特征在于，所述电沉积设备还包括电机(7)和传动杆(5)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：董全英，韩永刚，周振声，请求不公布姓名，李师彝，
申请(专利权)人：成都莒纳新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：