[发明专利]微米级键合丝线材连续涂镀用绿色纳米涂镀装置及其方法

权利要求书

1.一种微米级键合丝线材连续涂镀用绿色纳米涂镀装置，其特征在于，所述涂镀装置包括运动控制系统和依次设置的清洗系统、涂镀系统、加热沉积系统；所述微米级键合丝线材的直径小于0.05mm；

所述运动控制系统用于释放和卷收键合丝线材，所述运动控制系统释放的键合丝线材依次穿过所述清洗系统、涂镀系统和加热沉积系统，实现键合丝线材的连续涂镀；

所述清洗系统用于对所述运动控制系统释放的键合丝线材表面的杂质进行清除；

所述涂镀系统包括储液槽、进样泵和涂镀模具，所述储液槽用于盛装涂镀液，所述进样泵将涂镀液输送至涂镀模具中，所述清洗系统清洗后的键合丝线材穿过所述涂镀模具进行连续涂镀；

所述加热沉积系统包括加热管，键合丝线材穿过所述加热管内部，所述加热管外侧周向设置有加热装置，所述加热装置用于对穿过加热管的键合丝线材加温使涂镀液沉积；

所述运动控制系统包括输送单元、张紧单元和缠绕单元；

所述输送单元包括多个输送轮，多个所述输送轮用于释放并输送键合丝线材；

所述张紧单元设置于两个所述输送轮之间，所述张紧单元包括张紧轮、张紧杆和角位移传感器，所述张紧杆一端连接张紧轮，另一端连接角位移传感器，通过所述张紧轮的位置变化调控键合丝线材的涂镀速度以及紧绷程度；

所述缠绕单元包括缠绕轮，所述缠绕轮用于卷收涂镀后的键合丝线材；

所述涂镀模具包括模具体和模芯，所述模具体和模芯均设置有两个，两个所述模具体相对设置形成入口区和出口区，两个所述模芯分别相对设置于模具体的内侧形成模孔，键合丝线材依次穿过入口区、模孔和出口区；所述模芯材质采用耐磨材料金刚石制备而成；

所述进样泵的一端通过第一导流管与所述储液槽连通，另一端通过第二导流管与所述涂镀模具连接；

所述涂镀系统还包括回收模具，所述回收模具上端开设有腔体，所述腔体位于所述入口区的下方，所述腔体用于回收所述入口区中多余的涂镀液；

位于所述腔体底部的回收模具上开设有排液通道，所述排液通道处设置有排液管道，所述排液管道的另一端连通于所述储液槽；

所述回收模具、涂镀模具、储液槽与进样泵形成密封体系；

采用所述涂镀装置进行连续涂镀，连续涂镀方法包括以下步骤：

S1、清除键合丝线材表面的杂质并干燥；

S2、进样泵以1.5～2mL/h的速率将涂镀液注入涂镀模具中，通过运动控制系统调节涂镀速度，涂镀速度为50～100m/min，键合丝线材经过涂镀模具后，得到覆盖涂镀液的键合丝线材；

S3、将步骤S2中得到的覆盖涂镀液的键合丝线材输送至加热沉积系统中，在N₂与H₂的混合气体保护气体氛围下，调节加热装置的加热温度，去除涂镀液中的溶剂及挥发性成分，使镀层材料沉积在键合丝线材上，得到镀层材料包覆的键合丝线材；

所述涂镀液包括以下质量百分比的组份：镀层材料1～30％、溶剂55～99％、添加剂0～15％；

所述镀层材料为纳米钯、硫酸四铵钯或石墨烯纳米片；

所述溶剂为水、乙醇、乙二醇、聚乙二醇600和聚乙二醇800中的一种或多种的混合物；

所述添加剂包括分散剂、缓蚀剂、成膜剂和调节剂；

所述分散剂为油酸、辛基酚聚氧乙烯醚、聚吡咯烷酮和十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种混合；

所述缓蚀剂为聚天冬氨酸和改性肌醇六磷酸酯的一种或两种混合；

所述成膜剂为聚丙烯酰胺改性松香、羟乙基纤维素和壳聚糖中的一种或多种；

所述调节剂为谷氨酸和精氨酸中的一种或两种混合。

2.如权利要求1所述的微米级键合丝线材连续涂镀用绿色纳米涂镀装置，其特征在于，所述清洗系统包括清洗单元和干燥单元，键合丝线材依次穿过清洗单元和干燥单元，所述清洗单元包括环向设置的高压水枪，所述高压水枪用于清除键合丝线材表面的杂质；所述干燥单元包括高压气枪，所述高压气枪喷射干燥空气对清洗后的键合丝线材进行干燥。

3.如权利要求1所述的微米级键合丝线材连续涂镀用绿色纳米涂镀装置，其特征在于，所述加热管的两端分别设置有进气口和出气口，所述进气口和出气口用于向所述加热管内通入保护气体，以避免键合丝线材及涂镀层发生氧化；

所述加热装置包括多段电阻炉，多段所述电阻炉的加热功率均可独立控制。