一种电镀铜的装置

1.本发明属于电镀铜制造技术领域，具体涉及一种电镀铜的装置。


背景技术：

2.印制电路板作为承载芯片和电子元器件并实现电气互连的基础，是电子产品硬件发展中重要的一环。印制电路板中的电气互连结构是以电镀铜的方式实现的，电镀铜技术是印制电路板制造过程中最关键的技术之一，也制约着印制电路板发展的瓶颈。
3.社会发展对电镀铜的供给需求和性能要求不断提高。而制备高抗拉和高延展性的高性能印制电路板用电镀铜，需对添加剂配比、工艺条件进行完善。但是目前，电镀铜装置操作繁琐，耗时长，导致电解液中的添加剂浓度检测不及时，添加剂组分不稳定，大大影响了电镀铜的效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，针对背景技术存在的问题，提出了一种电镀铜的装置。
5.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
6.一种电镀铜的装置，包括电镀槽模块、阴极框、添加剂监测模块和添加剂滴加模块；
7.其中，电镀槽模块包括长方体电镀槽、2个打气管201、4个定滑轮202、阳极钛篮204和排水口205，所述长方体电镀槽的顶部向四周延伸形成平台，2个打气管从外部沿长方体电镀槽的一个槽壁延伸至长方体电镀槽底部，4个定滑轮设置于长方体电镀槽顶部平台的四个角上，阳极钛篮挂载于打气管对侧的槽壁上，阳极钛篮内装有磷铜球，阳极钛篮面对阴极板的一侧设置孔洞以保证磷铜球完全浸入电镀液中，排水口设置于长方体电镀槽槽壁的底部；其中，长方体电镀槽底部的打气管上均匀设置多个出气孔203，保证出气均匀使得阴极板附近的电镀液均匀流动；
8.阴极框包括阴极框架304、阴极栏杆305、4个滑杆301、阴极板302、凸形架306、电机旋钮307、电机转动杆308、电机309、电机垫块303；所述阴极框架304架设于长方体电镀槽之上，阴极框架的四个角上设置滑杆，滑杆与定滑轮配合实现阴极框架的滑动；在阴极框架的一侧焊接两个长方形形成的凸形架306，凸形架下方设置一电机，电机通过电机转动杆、电机旋钮与凸形架相连，电机旋钮嵌入凸形架的一个长方形中；其中，凸形架与阳极钛篮位于同一侧，位于电机一侧的电机垫块固定于长方体电镀槽槽壁上；所述阴极框架的中间设置阴极栏杆，阴极板固定连接在阴极栏杆上，阴极板与阳极钛篮相对设置；
9.添加剂监测模块包括监测装置601、二电极602和固定支架603；监测装置位于电镀槽模块外部，用于实现电镀液的成分和浓度的检测；二电极的一端连接监测装置，另一端浸入电镀液中；固定支架一侧与二电极连接，另一侧放置于长方体电镀槽顶部平台之上；
10.添加剂滴加模块包括滴加装置701和滴入管道702；滴加装置位于电镀槽模块外侧，通过滴入管道以一定的速率向电镀槽内加入添加剂；
11.通过添加剂监测模块实时检测电镀液的成分和浓度，并结合添加剂滴加模块，以保证电镀液的成分和浓度在预设的范围内。
12.其中，电机旋钮包括连接杆311和滑扣310，滑扣为空心圆柱，嵌入凸形架中，连接杆为带凸起的实心圆柱，其中的凸起部分插入空心圆柱中，以实现电机转动到阴极框架滑动的转变。
13.其中，阴极栏杆采用不锈钢等导电材质，阴极栏杆上需通入电流。
14.其中，所述长方体电镀槽的材质为聚丙烯(pp)，尺寸为350mm
×
350mm
×
400mm；长方体电镀槽向四周延伸形成的平台的宽度为100mm；排水口的直径为20mm。
15.本发明提供的一种电镀铜的装置，其电镀过程为：在电镀槽内加入电镀液、滴加装置内加入添加剂，装好磷铜球的阳极钛篮挂载于电镀槽槽壁上，打开打气管、电机、监测装置开关；打气管开始吹气，滑动阴极框架，2-3分钟后，电镀液达到一个稳定的循环流动状态，打开阳极和阴极的电源，开始电镀铜；监测模块实时检测电镀液的成分和浓度，当添加剂的浓度超出预设的范围时，报警提示，此时需人为调整添加剂滴加模块的滴加速率，以保证电镀液的成分和浓度在预设的范围内。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
17.本发明提供的一种电镀铜的装置，引入添加剂监测模块和添加剂滴加模块，提高装置自动化程度，减少试验时间，实时监测添加剂的浓度，并结合添加剂滴加模块，以保证电镀液的成分和浓度在预设的范围内，提升添加剂浓度监测的精度和滴加的准度，进而提升电镀铜的质量和稳定性。
附图说明
18.图1为本发明提供的一种电镀铜的装置的结构示意图；
19.图2为本发明电镀铜装置中，电镀槽模块的示意图；
20.图3为本发明电镀铜装置中，阴极框的示意图；
21.图4为本发明电镀铜装置中，滑杆与定滑轮的连接方式示意图；
22.图5为本发明电镀铜装置中，电机旋钮、电机转动杆、电机和电机垫块的示意图；
23.图6为本发明电镀铜装置中，添加剂监测模块的示意图；
24.图7为本发明电镀铜装置中，添加剂滴加模块的示意图；
25.图8为实施例电镀完成的通孔电镀板的示意图；
26.图9为实施例电镀完成的通孔电镀板的金相显微镜图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
28.实施例
29.一种电镀铜的装置，如图1所示，包括电镀槽模块、阴极框、添加剂监测模块和添加剂滴加模块；
30.如图2所示，电镀槽模块包括长方体电镀槽、2个打气管201、4个定滑轮202、阳极钛篮204和排水口205，所述长方体电镀槽的顶部向四周延伸形成平台，2个打气管从外部沿长方体电镀槽的一个槽壁延伸至长方体电镀槽底部，4个定滑轮设置于长方体电镀槽顶部平台的四个角上，阳极钛篮挂载于打气管对侧的槽壁上，阳极钛篮内装有磷铜球，阳极钛篮面对阴极板的一侧设置孔洞以保证磷铜球完全浸入电镀液中，排水口设置于长方体电镀槽槽壁的底部；其中，长方体电镀槽底部的打气管上均匀设置多个出气孔203，保证出气均匀使得阴极板附近的电镀液均匀流动；
31.如图3所示，阴极框包括阴极框架304、阴极栏杆305、4个滑杆301、阴极板302、凸形架306、电机旋钮307、电机转动杆308、电机309、电机垫块303；所述阴极框架304架设于长方体电镀槽之上，阴极框架的四个角上设置滑杆，滑杆与定滑轮配合实现阴极框架的滑动，滑杆与定滑轮的连接方式如图4所示；在阴极框架的一侧焊接两个长方形形成的凸形架306，凸形架下方设置一电机，电机通过电机转动杆、电机旋钮与凸形架相连，电机旋钮嵌入凸形架的一个长方形中，如图5所示；其中，凸形架与阳极钛篮位于同一侧，位于电机一侧的电机垫块固定于长方体电镀槽槽壁上；所述阴极框架的中间设置阴极栏杆，阴极板固定连接在阴极栏杆上，阴极板与阳极钛篮相对设置；
32.如图6所示，添加剂监测模块包括监测装置601、二电极602和固定支架603；监测装置位于电镀槽模块外部，用于实现电镀液的成分和浓度的检测；二电极的一端连接监测装置，另一端浸入电镀液中；固定支架一侧与二电极连接，另一侧放置于长方体电镀槽顶部平台之上；
33.如图7所示，添加剂滴加模块包括滴加装置701和滴入管道702；滴加装置位于电镀槽模块外侧，通过滴入管道以一定的速率向电镀槽内加入添加剂；
34.通过添加剂监测模块实时检测电镀液的成分和浓度，并结合添加剂滴加模块，以保证电镀液的成分和浓度在预设的范围内。
35.其中，电机旋钮包括连接杆311和滑扣310，如图5所示，滑扣为空心圆柱，嵌入凸形架中，连接杆为带凸起的实心圆柱，其中的凸起部分插入空心圆柱中，以实现电机转动到阴极框架滑动的转变。
36.本发明提供的一种电镀铜的装置，其具体的操作过程为：
37.步骤1：在电镀槽内加入电镀液、滴加装置内加入添加剂，装好磷铜球的阳极钛篮挂载于电镀槽槽壁上；
38.步骤2：打开打气管电源，确认气流由出气孔平缓稳定吹出；打开电机电源，电机转动带动阴极框架来回移动；打开添加剂监测模块和添加剂滴加模块；待添加剂浓度达到预设范围后，打开阳极和阴极的电源，调节电流密度为2asd，开始电镀铜，镀铜时间为1.5h；
39.步骤3：监测模块实时检测电镀液的成分和浓度，当添加剂的浓度超出预设的范围时，报警提示，此时需人为调整添加剂滴加模块的滴加速率，以保证电镀液的成分和浓度在预设的范围内；
40.步骤4：电镀完成后，先关闭阴极和阳极电源，然后依次关闭添加剂滴加模块、电机电源、打气管电源，最后关闭添加剂监测模块；
41.步骤5、取下阴极镀铜板，用去离子水冲洗干净，再用吹风机吹干。
42.图8为实施例电镀完成的通孔电镀板的示意图；由图8可知，实施例得到的通孔电
镀板孔内无铜渣，未造成孔内堵塞。图9为实施例电镀完成的通孔电镀板的金相显微镜图；由图9可知，实施例得到的通孔电镀板表面电镀铜铜厚均匀，镀层平整。

技术特征：
1.一种电镀铜的装置，其特征在于，包括电镀槽模块、阴极框、添加剂监测模块和添加剂滴加模块；其中，电镀槽模块包括长方体电镀槽、2个打气管(201)、4个定滑轮(202)、阳极钛篮(204)和排水口(205)，所述长方体电镀槽的顶部向四周延伸形成平台，2个打气管从外部沿长方体电镀槽的一个槽壁延伸至长方体电镀槽底部，4个定滑轮设置于长方体电镀槽顶部平台的四个角上，阳极钛篮挂载于打气管对侧的槽壁上，阳极钛篮内装有磷铜球，阳极钛篮面对阴极板的一侧设置孔洞，排水口设置于长方体电镀槽槽壁的底部；其中，长方体电镀槽底部的打气管上均匀设置多个出气孔(203)；阴极框包括阴极框架(304)、阴极栏杆(305)、4个滑杆(301)、阴极板(302)、凸形架(306)、电机旋钮(307)、电机转动杆(308)、电机(309)、电机垫块(303)；所述阴极框架架设于长方体电镀槽之上，阴极框架的四个角上设置滑杆，滑杆与定滑轮配合实现阴极框架的滑动；在阴极框架的一侧焊接两个长方形形成的凸形架，凸形架下方设置一电机，电机通过电机转动杆、电机旋钮与凸形架相连，电机旋钮嵌入凸形架的一个长方形中；其中，凸形架与阳极钛篮位于同一侧，位于电机一侧的电机垫块固定于长方体电镀槽槽壁上；所述阴极框架的中间设置阴极栏杆，阴极板固定连接在阴极栏杆上，阴极板与阳极钛篮相对设置；添加剂监测模块包括监测装置(601)、二电极(602)和固定支架(603)；监测装置位于电镀槽模块外部；二电极的一端连接监测装置，另一端浸入电镀液中；固定支架一侧与二电极连接，另一侧放置于长方体电镀槽顶部平台之上；添加剂滴加模块包括滴加装置(701)和滴入管道(702)；滴加装置位于电镀槽模块外部，通过滴入管道向电镀槽内加入添加剂；通过添加剂监测模块实时检测电镀液的成分和浓度，并结合添加剂滴加模块，以保证电镀液的成分和浓度在预设的范围内。2.根据权利要求1所述的电镀铜的装置，其特征在于，电机旋钮包括连接杆(311)和滑扣(310)，滑扣为空心圆柱，嵌入凸形架中，连接杆为带凸起的实心圆柱，其中的凸起部分插入空心圆柱中，以实现电机转动到阴极框架滑动的转变。

技术总结
一种电镀铜的装置，属于电镀铜制造技术领域。包括电镀槽模块、阴极框、添加剂监测模块和添加剂滴加模块；其中，电镀槽模块包括长方体电镀槽、2个打气管、4个定滑轮、阳极钛篮和排水口，阴极框包括阴极框架、阴极栏杆、4个滑杆、阴极板、凸形架、电机旋钮、电机转动杆、电机、电机垫块，添加剂监测模块包括监测装置、二电极和固定支架，添加剂滴加模块包括滴加装置和滴入管道。本发明电镀铜的装置中引入添加剂监测模块和添加剂滴加模块，提高装置自动化程度，减少试验时间，实时监测添加剂的浓度，并结合添加剂滴加模块，以保证电镀液的成分和浓度在预设的范围内，提升添加剂浓度监测的精度和滴加的准度，进而提升电镀铜的质量和稳定性。进而提升电镀铜的质量和稳定性。进而提升电镀铜的质量和稳定性。


技术研发人员：陈苑明 代超熠 唐先忠 魏高怀 庞宇萱 何为 洪延 王翀 周国云 王守绪
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/7/22