[发明专利]一种电沉积装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电沉积装置，特别涉及一种改善阴极电沉积层厚度均匀性的装置。

背景技术

目前，工业生产中，为增加电沉积速度和溶液中离子扩散速度，经常增加电解液搅拌装置。电沉积（包括电镀、电铸）电解液的搅拌大多使用空气搅拌、液体循环搅拌或者阴极移动装置。空气搅拌虽然可以使溶液混合均匀，但是对于电沉积过程中要求避免离子氧化的电沉积过程不宜使用，而且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一般不高，且对整个电沉积槽的全局搅拌作用比较低，导致沉积速度普遍不高，主要原因是：常规的阴极移动搅拌只是借助工件（阴极）与电解液间的剪切作用来带动电解液运动，如果工件阴极是平面薄片状，其搅拌作用是非常弱的。尽管至今有多种阴极搅拌装置被开发出来，但仍然未达到十分理想的效果。

因此，电沉积过程在既能充分实现电镀液的混合、又能保证阴极表面流场均匀性的电沉积槽中进行，才能有效改善电沉积层厚度的均匀性。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种改善电沉积层厚度均匀性的电沉积装置。

本发明采用的技术方案是：一种电沉积装置，包括电沉积槽、阴极移动杆、阴极，其特征在于:其包括齿轮、齿轮安装杆和搅拌桨。所述的阴极安装在阴极移动杆一侧；所述的阴极移动杆上设有齿条；所述的齿条与齿轮啮合；所述的齿轮可旋转固定在齿轮安装杆上；所述齿轮安装杆固定在电沉积槽壁面上；所述搅拌桨同轴线安装在齿轮轴上。

优选地，所述的阴极移动杆平行设置在电沉积槽壁面上方。

优选地，所述阴极移动杆可在外力作用下做往复运动。

优选地，所述的齿轮轴可根据电沉积槽的尺寸和工艺要求对其数量进行增减。

优选地，搅拌桨外缘与阴极面之间设有一定距离，其距离可调。

优选地，所述的搅拌桨采用耐化学腐蚀的电绝缘材料。

本发明所涉及的机构工作原理为：阴极移动杆在外力的作用下做水平往复运动时，阴极移动杆上的齿条带动齿轮做正反转圆周远动，齿轮带动搅拌桨做正反圆周运动，电解液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，从而使电沉积过程中阴极电沉积层厚度的均匀性起到改善作用。

工作时，搅拌桨的数量和尺寸可根据工艺需求进行更换，以获得不同的搅拌强度和流场大小，以使阴极表面或（和）整个电沉积槽获得不同的搅拌效果。搅拌桨自上而下非直线型分布以减小它对电沉积槽中的电力线的屏蔽作用。

本发明相比现有的技术具有以下优点：1、结构简单、成本低廉：仅需在现有的阴极移动搅拌装置上加设齿轮、搅拌桨和齿轮安装杆即可实现搅拌功能，且无需额外的动力源系统。2、获得高强度均匀的搅拌效果：通过搅拌桨的近阴极正反圆周运动实现电解液的快速扩散，能使近阴极面和整个沉积槽中的电解液都能获得高强度均匀的搅拌效果。

附图说明

图1为本发明一种电沉积装置的示意图。

图中：1、阴极移动杆；2、齿轮；3、齿条；4、阴极；5、齿轮安装杆；6、电沉积槽；7、搅拌桨；8、齿轮轴。

具体实施方式

下面结合图1对本发明的实施做进一步的详细说明。

一种电沉积装置，包括电沉积槽6、阴极移动杆1、阴极4，其特征在于:其包括齿轮2、齿轮安装杆5、搅拌桨7。所述的阴极4安装在阴极移动杆1一侧；所述的阴极移动杆1上设有齿条3；所述的齿条3与齿轮2啮合；所述的齿轮2可旋转固定在齿轮安装杆5上；所述齿轮安装杆5固定在电沉积槽6上；所述搅拌桨7同轴线安装在齿轮轴8上。

所述的阴极移动杆1平行设置在电沉积槽6上。

所述的阴极移动杆1可在外力作用下做往复运动。

所述的齿轮轴8可根据电沉积槽6的尺寸和工艺要求对其数量进行增减，本案例采用的齿轮数为2个。

所述的搅拌桨7外缘与阴极4面之间设有一定距离，其距离可调，本案例采用距离在5~15mm。

所述的搅拌桨7为耐化学腐蚀的电绝缘材料，如聚丙烯、聚氯乙烯。