[发明专利]一种多线阳极并行布置的扫描式电沉积加工方法及装置

说明书

本发明专利公开了一种用于多线阳极并行布置的扫描式电沉积加工方法及装置。该装置包括固定板、搅拌桨、直线状阳极、阴极基底和电沉积电源，其特征在于：它还包括设有横梁和侧梁的搅拌桨安装架和触碰装置。两根侧梁分别位于横梁的两端且都与横梁垂直，侧梁设有前导向槽和后导向槽。3~5个片状的搅拌桨等间隔地且相互平行地安设在搅拌桨安装架上。基于该装置，先调整极间距和所有直线状阳极的极限运动位置，然后通入电解液后接通电沉积电源，进行匀速直线往复扫描式电沉积加工，直到沉积层达到所要求的厚度时，停止电沉积。本发明在保持极好厚度分布均匀性的基础上能大幅度地提高沉积速度和生产效率，边缘效应更小，边缘处偏厚现象基本消除，且易于实施。

技术领域

本发明属于电化学加工领域，特别是涉及一种用于扫描式电沉积加工方法及装置。

背景技术

现有的电沉积技术一般采用挂镀模式，但基于该模式的电沉积件/层的厚度均匀性常常难以满足高端应用要求。为此，申请号为CN201810453008.1的专利公开了一种基于线阳极贴近阴极往复扫描来实施电沉积的装置。基于该装置所获得的电沉积件/层的厚度均匀性显著优于常规的挂镀。但是，因为该装置的阳极是直线细丝状，且一直处于往复运动中，使得金属层的增厚是周期性的层层微量叠加过程，而不是连续性的不间断地生长过程，导致沉积速度极慢、生产效率偏低。因此，有必要设计开发一种多阳极同步扫描式电沉积加工方法及装置，以在保证高厚度均匀性的同时大幅度提高沉积速度。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于多线阳极并行布置的扫描式电沉积加工方法及装置，以能以更高的沉积速度制取极高厚度分布均匀性的金属层/件。

一种多线阳极并行布置的扫描式电沉积加工装置，包括固定板、搅拌桨、直线状阳极、阴极基底和电沉积电源，它还包括搅拌桨安装架和触碰装置；所述的搅拌桨安装架设有横梁和侧梁；所述的侧梁为两根，分别位于横梁的两端且都与横梁垂直；所述的侧梁设有前导向槽和后导向槽；所述的搅拌桨为片状，其中部设有通孔、上部左右两侧设有安装轴；所述的安装轴可滑动地配合联接于前导向槽或后导向槽；所述的搅拌桨上设有触碰装置；所述的搅拌桨为3~5个，等间隔地且相互平行地安设在搅拌桨安装架上。

所述的直线状阳极固定于搅拌桨的底部，且其最下沿与搅拌桨的底部平齐，既可避免线阳极陷入搅拌桨内，导致阳极产物排出不畅；又可避免线阳极凸出搅拌桨表面，造成严重的杂散电流。

所述的搅拌桨的底部和所述的直线状阳极均与阴极基底的表面平行，以使极间距处处相等，进而尽可能地产生均匀电场。

一种多线阳极并行布置的扫描式电沉积加工方法，它包括如下步骤：

S1：将3~5个含有直线状阳极的搅拌桨等间距地安设在搅拌桨安装架上；

S2：调整直线状阳极的位置状态，使之与水平放置的阴极基底的间距为0.1~0.5mm，且与阴极基底平行，并使直线状阳极和阴极基底均浸没于电解液中；

S3：所有的直线状阳极与电沉积电源的正极连接，阴极基底与电沉积电源的负极连接并接通；

S4：所有的直线状阳极以距离阴极基底的右侧边的一定距离的某处为起点位置，同步向左做匀速直线运动，各直线状阳极依次经过阴极基底的右侧边进入阴极基底的上方，在此过程中，每个直线状阳极一到达阴极基底的右侧边就自动与电沉积电源接通并带电；

S5：直线状阳极继续同步向左运动，并依次驶离阴极基底，当所有的直线状阳极都越过阴极基底的左侧边后，直线状阳极停留在距离阴极基底的左侧边一定距离的终点位置，在此过程中，每一个直线状阳极一到达阴极基底的左侧边就自动与电沉积电源断开失电；

S6：所有的直线状阳极自终点位置同步向右做匀速直线运动，各直线状阳极依次经过阴极基底的左侧边进入阴极基底的上方，在此过程中，每个直线状阳极一到达阴极基底的左侧边就自动与电沉积电源接通并带电；