[实用新型]一种垂直工件电化学沉积设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电化学沉积技术领域，特别涉及一种垂直工件电化学沉积设备。

背景技术

电化学沉积是在导电的产品表面上镀上金属、合金、半导体或其他导电体的方法，这方法使电化学沉积药液中的离子沉积到产品表面。电化学沉积的目的在于改变材料的表面特性，或制取特定成分和性能的材料层。例如耐磨损性镀层、耐腐蚀保护性镀层、润滑性镀层、抗高温氧化性镀层、电性能镀层、光学性能镀层、半导体镀层、印制板电镀层、装饰性镀层等不同属性的镀层。也可应用於使镀层弥补工件表面厚度不足的需求。另也可以以电铸方式生产工件，镀层形成後与底材分开，镀层成为独立工件。电化学沉积在工业上广泛地被应用，包括电子、汽车、手表、照明、光伏等。

电化学沉积工艺中最主要的四项参数是电流、温度、药液各种成分的浓度及液体在产品表面的流动。前三项都有各种方法控制，但药液在产品表面的流动要靠垂直工件电化学沉积设备的设计，如以空气在药液内的上升带动药液的流动、以机械搅拌药液、以喷嘴喷出药液来带动药液的流动、以移动产品来产生相对的流动等，在控制上并不容易，往往要靠使用低电流及使用特别添加剂来解决因药液流动不均而造成的问题。

在印刷线路板镀铜工艺中，传统的挂镀使用空气搅拌及产品摆动引发药液在线路板表面及孔内的流动，但因为相对流动速度比较慢，不能用较高的电流密度。近期发展为垂直连续镀铜，喷嘴在线路板的左右两面喷上镀液，使用高电流密度，更能增加镀层的均匀性。在此工艺过程中，由喷嘴喷出的液体需要喷出一段距离后方可形成一个圆面。为了保证喷液比较均匀形成一个合适的面，需要将工件与喷液孔调整到一个合适的距离。这也就增大了药液缸的体积，需要增大药液的使用量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术中所存在的上述不足，提供一种可增加电化学沉积镀层的均匀性、减小药液用量的垂直工件电化学沉积设备。

为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种垂直工件电化学沉积设备，包括电化学沉积槽以及设置于沉积槽内用于药液流动的至少一组管道所述每组管道包括中心线相互平行的吸管和喷管，所述吸管和喷管上开有孔洞。使用吸管吸取电化学沉积槽内的药液, 配合喷管喷出补进电化学沉积槽内的药液来带动药液在工件表面的流动，使电化学沉积槽内的药液在工件表面具有均匀的药液流动速度，从而增加电化学沉积镀层的均匀性；每组管道可为一根吸管、两根喷管，或两根吸管、一根喷管，或多根吸管、多根喷管的任意组合，根据工件的大小、形状进行选择。

作为本实用新型的优选方案，上述垂直工件电化学沉积设备中，所述吸管与喷管垂直于水平面。垂直于水平面的吸管与喷管更利于竖直工件的电化学沉积。

作为本实用新型的优选方案，上述垂直工件电化学沉积设备中，所述每组管道包括一根吸管和一根喷管。吸管与喷管数量相应，可使得电化学沉积槽内药液的流动速度均匀，增加电化学沉积镀层的均匀性。

作为本实用新型的优选方案，上述垂直工件电化学沉积设备中，所述吸管与喷管上的孔洞为一条或多条狭窄的长条孔。管道上的孔洞设置为长条形，使得生产更加容易；且在电化学沉积槽内温度可达60-70摄氏度，孔洞的长度不超过5cm，可避免孔洞在高温中变形，保证孔洞的稳定性。

作为本实用新型的优选方案，上述垂直工件电化学沉积设备中，所述吸管的中心线与喷管的中心线之间的距离小于两管直径总和的四倍。吸管与喷管之间的距离过大会影响喷管与吸管之间的药液流动速度，影响电化学沉积镀层的均匀性。

作为本实用新型的优选方案，上述垂直工件电化学沉积设备中，所述吸管直径为5mm～80mm；所述喷管直径为5mm～80mm。吸管与喷管的直径可根据工件的大小来选择，工件越大，管道的直径越大。

作为本实用新型的优选方案，上述垂直工件电化学沉积设备中，所述吸管横切面中心点到孔洞的方向与吸管横切面中心点到工件表面并垂直于工件表面的方向有0～75度的角度；所述喷管横切面中心点到孔洞的方向与喷管横切面中心点到吸管横切面中心点的方向有15～180度的角度。吸管与喷管上孔洞的方向与工件表面成形一定的角度可使得药液流动的方向相对于工件表面保持大致平行，从而增加电化学沉积镀层的均匀性。