1.本发明涉及电镀领域,特别涉及一电镀装置和电镀方法。
背景技术:
2.电镀工艺被广泛地应用于各种领域,应用电镀工艺的产品涉及人们衣食住行各个方面,小到一个螺丝钉,大到飞机、火箭、核反应堆,都与电镀工艺密切相关。因此,电镀工艺在人们的日常生活和工业生产中具有重要地位。
3.简单来说,电镀是指在直流电的作用下,在金属盐溶液中发生电解反应,使得导电体例如金属的表面沉淀一层金属层或者合金层。电镀增加了产品的外观光泽,比如说生活中常见的水龙头,通常是在水龙头表面经过电镀形成铜镀层、镍镀层等,还有一部分饰品,也是利用了电镀工艺形成金镀层、银镀层,使得产品美观。另外,电镀提高了产品的防腐蚀性,延长了产品的使用寿命,比如说,铁板长时间暴露于空气中,容易被氧化生锈,而利用电镀工艺形成锌镀层、镍镀层后,铁板具有更好的抗腐蚀。并且,电镀还可以修复破损零件、形成有特殊性能的镀层,如反光银镀层、导电银镀层、防反光黑镍镀层等。总之,电镀工艺使得产品的功能性、装饰性和防护性得到极大的改善。
4.在接下来的描述中,以电镀镍镀层为例说明具体的电镀过程,一金属镍板被电连接于一电源的阳极,导电的一工件被电连接于所述电源的阴极,其中所述金属镍板和所述工件被浸入一电镀液(例如,金属镍盐的溶液)中,在直流电的作用下,所述电镀液中的阴、阳离子发生有规则的移动,阴极的所述工件逐渐沉积一层金属镍,而阳极的所述金属镍板不断地溶解,以补充电镀液中消耗的镍离子。如此,被连接于阳极的所述金属镍被逐步地转移至所述工件表面。
5.在现有的电镀过程中,所述电镀液始终处于静止状态,溶液中的离子的运动速度缓慢,在一端时间后,所述电镀液中的离子分散不均,溶液浓度容易出现较大的浓度差,导致电镀效率和电流效率低。而且,在电镀过程中,常常伴有氢气的产生,夹在镀层中的氢会导致镀层的性能降低,而逸出的氢容易在镀层表面引起花斑和条纹,影响镀层的质量。
技术实现要素:
6.本发明的一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中一电镀液在电镀的过程中始终处于一振荡状态,有利于优化形成于一工件的一镀层的性能,提高所述镀层的质量。
7.本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中在所述电镀方法中,通过超声波振荡所述电镀液的方式使得所述电镀液在电镀的过程中被保持于所述振荡状态,有利于加快所述电镀液中的离子的运动,减小了溶液的浓度梯度,降低了溶液极化,进而加快了电极过程,提高了电流效率和电镀效率。
8.本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中在所述电镀方法中,利用一超声波发生器产生超声波的方式振荡所述电镀液,以加快离子的运动速度。
9.本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中在所述电镀方法中,
利用所述超声波的空化作用使得氢进入空化泡或作为空化核,以加速氢的析出,避免产生的氢气影响所述镀层的性能和美观。
10.本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中所述超声波发生器在平行于所述工件的方向振荡所述电镀液,以加速所述电镀液中的离子的运动。
11.本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中在所述电镀方法中,利用所述超声波发生器在垂直于所述工件的方向振荡所述电镀液,以加速所述电镀液中的离子的运动。
12.本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中在所述电镀方法中,所述超声波发生器在平行于所述工件的方向和垂直于所述工件的方向振荡所述电镀液,以使得所述电镀液被振荡地搅动,增大了所述电镀液的振荡幅度,大大提高了溶液中离子的运动速度。
13.本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中在所述电镀方法中,所述超声波发生装置的功率处于700w至1200w之间,并产生20khz至800khz的超声波,以使电镀时的电流效率和电镀效率最大化。
14.本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中在所述电镀方法中,通过一阴极运动的方式使得所述电镀液在电镀的过程中被保持于所述振荡状态,以加速了所述电镀液中的离子的运动,进而提高了电镀时的电流效率和电镀效率。
15.本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中在所述电镀方法中,所述阴极在平行于所述工件的方向振动,以加速所述电镀液中的离子运动。
16.本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中在所述电镀方法中,所述阴极在垂直于所述工件的方向振动,以加速所述电镀液中的离子的运动。
17.本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中在所述电镀方法中,所述阴极在平行于所述工件的方向和垂直于所述工件的方向振动,以使得所述电镀液被振荡地搅动,增大了所述电镀液的振荡幅度,进而大大提高了电镀效率。
18.本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法,其中在所述电镀方法中,所述阴极的振动频率被保持于5hz至20hz,所述阴极的振动幅度被保持于1mm至5mm,以使电镀时的电流效率和电镀效率最大化。
19.依本发明的一个方面,本发明进一步提供一电镀方法,所述电镀方法包括如下步骤:
20.(a)电连接处于一电镀液中的一镀层金属于一电源的阳极,和电连接处于所述电镀液中的一工件于所述电源的阴极;
21.(b)保持所述电镀液处于一振荡状态;以及
22.(c)形成一镀层于所述工件的表面。
23.根据本发明的一个实施例,在所述步骤(b)中,朝向所述电镀液产生一超声波,利用所述超声波振动所述电镀液的方式使得所述电镀液处于所述振荡状态。
24.根据本发明的一个实施例,所述超声波在平行于所述工件的方向上振动所述电镀液。
25.根据本发明的一个实施例,所述超声波在垂直于所述工件的方向上振动所述电镀液。
26.根据本发明的一个实施例,所述超声波在平行于所述工件的方向和垂直于所述工件的方向上同时振动所述电镀液。
27.根据本发明的一个实施例,在所述步骤(b)中,设置产生所述超声波的所述超声波发生器的工作功率被处于700w-1200w,并产生20khz-800khz的所述超声波。
28.根据本发明的一个实施例,在所述步骤(b)中,通过阴极运动的方式保持所述电镀液处于所述振荡状态。
29.根据本发明的一个实施例,在所述步骤(b)中,通过阴极运动的方式保持所述电镀液处于所述振荡状态。
30.根据本发明的一个实施例,在上述步骤中,保持阴极的振动频率被保持于5hz至20hz,和保持阴极的振动幅度处于1mm至5mm。
31.根据本发明的一个实施例,在上述步骤中,保持阴极的振动频率被保持于5hz至20hz,和保持阴极的振动幅度处于1mm至5mm。
32.根据本发明的一个实施例,在上述步骤中,驱动一活动杆绕一支撑座旋转,并带动被连接于所述活动杆一端的所述工件在所述电镀液中运动。
33.根据本发明的一个实施例,在上述步骤中,驱动一活动杆绕一支撑座旋转,并带动被连接于所述活动杆一端的所述工件在所述电镀液中运动。
34.根据本发明的一个实施例,在上述步骤中,间隔地通电于一电感线圈,所述电感线圈间隔地吸引所述活动杆,并驱动所述活动杆绕所述支撑座转动。
35.根据本发明的一个实施例,在上述步骤中,间隔地通电于一电感线圈,所述电感线圈间隔地吸引所述活动杆,并驱动所述活动杆绕所述支撑座转动。
36.根据本发明的一个实施例,在上述步骤中,在所述电感线圈被通电时,所述电感线圈和所述活动杆相互靠近并挤压一弹性元件,在所述电感线圈被断电后,所述电感线圈对所述活动杆的吸引力消失,所述弹性元件释放弹性势能,驱使所述活动杆绕所述支撑座来回转动。
37.根据本发明的一个实施例,在上述步骤中,在所述电感线圈被通电时,所述电感线圈和所述活动杆相互靠近并挤压一弹性元件,在所述电感线圈被断电后,所述电感线圈对所述活动杆的吸引力消失,所述弹性元件释放弹性势能,驱使所述活动杆绕所述支撑座来回转动。
38.根据本发明的一个实施例,在上述步骤中,驱动一活动杆相对所述支撑座滑动,并驱使被连接于所述活动杆一端的所述工件在所述电镀液中运动。
39.根据本发明的一个实施例,在上述步骤中,驱动一活动杆相对所述支撑座滑动,并驱使被连接于所述活动杆一端的所述工件在所述电镀液中运动。
40.依本发明的另一个方面,本发明提供一电镀装置,其适用在被连接于一电源后,电镀一镀层于被置于一电镀液中的一工件,所述电镀装置包括:
41.一容纳装置,其中所述容纳装置具有一容纳槽,供容纳所述电镀液;
42.一阳极连接件,其中所述阳极连接件被可导通地电连接于所述电源的阳极;
43.一阴极连接件,其中所述阴极连接件被可导通地电连接于所述电源的阴极,供电连接所述工件;以及
44.一阴极驱动机构,其中所述阴极驱动装置被连接于所述阴极连接件,其中所述阴
极驱动装置驱动被连接于所述阴极连接件的所述工件在所述电镀液中运动,并使得所述电镀液被保持于一振荡状态。
45.根据本发明的一个实施例,所述工件于所述电镀液中的运动频率被保持于5hz至20hz,振动幅度被保持于1mm至5mm。
46.根据本发明的一个实施例,所述的电镀装置进一步包括一超声波发生器,其中所述超声波发生器朝向所述电镀液产生一超声波,所述超声波振动所述电解液,使得所述电解液被保持于所述振荡状态。
47.根据本发明的一个实施例,所述超声波发生器的工作频率700w至1200w之间,并产生20khz至800khz的超声波。
48.根据本发明的一个实施例,所述阴极驱动机构包括一活动支架、一电感线圈以及一阴极夹具,其中活动支架包括一活动杆和一支撑座,其中所述活动杆被可活动地设置于所述支撑座,所述阴极夹具的一端被固定于所述活动杆,所述阴极夹具的另一端被连接于所述阴极连接件,所述电感线圈能够驱动所述活动杆运动,进而带动所述工件在所述电镀液中运动。
49.根据本发明的一个实施例,所述阴极驱动机构进一步包括一弹性元件,其中所述弹性元件被保持于所述电感线圈和所述活动杆之间。
50.根据本发明的一个实施例,所述活动杆被可转动地安装于所述支撑座,并形成一杠杆结构,所述电感线圈驱动所述活动杆绕所述支撑座旋转。
51.根据本发明的一个实施例,所述活动杆被可滑动地安装于所述支撑座,所述电感线圈驱动所述活动杆沿所述支撑座滑动。
附图说明
52.图1是根据本发明的一较佳实施例的一电镀装置的结构图示意图。
53.图2a和图2b是根据本发明的上述较佳实施例的所述电镀装置的一超声波发生器的应用图示意图。
54.图3a和图3b是根据本发明的上述较佳实施例的所述电镀装置的一阴极驱动机构的应用图示意图。
55.图4a是根据本发明的另一较佳实施例的一电镀方法的一个过程的示意图。
56.图4b是根据本发明的上述较佳实施例的所述电镀方法的另一个过程的示意图。
57.图4c是根据本发明的上述较佳实施例的所述电镀方法的另一个过程的示意图。
58.图4d是根据本发明的上述较佳实施例的所述电镀方法的另一个过程的示意图。
59.图4e是根据本发明的上述较佳实施例的所述电镀方法的另一个过程的示意图。
具体实施方式
60.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
61.本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
62.可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
63.参照说明书附图1,根据本发明的一较佳实施例的一电镀装置100将在接下来的描述中被阐述,其中所述电镀装置100包括一容纳装置10、一阳极连接件20、一阴极连接件30,其中所述容纳装置10具有一容纳槽101,供盛装一电镀液300。所述阳极连接件20的一端被可导通地连接于一电源500的阳极,所述阳极连接件20的另一端被连接于一镀层金属。所述阴极连接件30的一端被可导通地连接于所述电源的阴极,所述阴极连接件30的另一端被连接于一工件200。待所述镀层金属和所述工件200被浸入所述电镀液300后,在直流电的作用下,所述电镀液300中的阴、阳离子发生有规则的移动,被连接于阳极的所述镀层金属被逐步地转移至所述工件200表面,进而形成一镀层400于所述工件200的表面。
64.在本发明所述的电镀装置100的这个具体的实施例中,在电镀过程中,所述电镀液300始终处于一振荡状态,提高了所述电镀液300中的离子运动,减小了所述电镀液300的浓度梯度,降低了所述电镀液300的极化,进而提高了电流效率和电镀效率。
65.值得一提的是,所述镀层金属、所述电镀液以及所述工件的具体实施方式不受限制,所述镀层金属可以被实施为镍、银、铜、金、铬等金属,所述电镀液300被实施为对应的金属盐溶液,所述工件200可以被实施为铁、铜、银等金属制品。藉由所述电镀装置100可以电镀所述镍镀层、银镀层、铜镀层等于所述工件200。
66.在本发明的一个具体的实施例中,所述电镀装置100进一步包括一超声波产生装置40,其中所述超声波产生装置40包括一超声波发生器41和一支撑装置42,其中所述超声波发生装置41被安装于所述支撑装置42。所述超声波发生装置40以朝向所述容纳装置10的所述容纳槽101的方式产生一超声波,所述超声波使得所述电镀液300处于所述振荡状态,进而加速了所述电镀液300中离子的运动,降低所述电镀液300的浓度梯度,加速了沉积速度,也提高了所述镀层400的质量。并且,所述超声波还能够扩大电流密度范围,进而提高电流效率和电镀效率,以及利用所述超声波的空化作用使得氢进入空化泡或作为空化核,以加速氢的析出,避免产生的氢气影响所述镀层400的性能和美观。
67.值得一提的是,所述超声波发生装置40的具体安装位置不受限制,例如但不限于,所述超声波发生装置40被安装于所述容纳装置10的底部、侧壁或是上方。可选地,所述超声波发生装置40被保持于所述容纳装置10的所述容纳槽101内。可选地,所述超声波发生装置40被间隔地保持于所述容纳装置10的一侧。
68.优选地,所述超声波发生装置40的所述超声波发生器41产生的所述超声波在平行于所述工件200的方向上振荡所述电镀液300。优选地,所述超声波发生器41产生的所述超声波在垂直于所述工件200的方向上振动所述电镀液300。更优选地,所述超声波发生器41产生的所述超声波在垂直于所述工件200的方向和平行于所述工件200的方向上同时振动所述电镀液300,使得所述电镀液300被搅动地处于所述振荡状态。
69.在本发明所述的电镀装置100的这个具体的实施例中,所述超声波发生器41的工作功率被设置为700w-1200w,并产生20khz-800khz的超声波,使得电镀效率和电流效率最大化,而且利用处于该波段的超声波电镀后形成的所述镀层400具有更好的性能。
70.在本发明的一个具体的实施例中,所述电阻装置100进一步包括至少一阴极驱动机构50,其中所述阴极驱动机构50被连接于所述阴极连接件30,所述阴极驱动机构50能够驱动所述工件200在所述电镀液中来回运动,进而搅动所述电镀液300,使得所述电镀液300处于所述振荡状态。也就是说,所述电阻装置100通过阴极运动的方式搅动所述电镀液300。
71.具体来说,所述阴极驱动机构50包括一活动支架51、一电感线圈52以及一阴极夹具53,其中所述活动支架51包括一支撑座511和一活动杆512,其中所述活动杆512被可活动地设置于所述支撑座511。所述阴极夹具53的一端被固定于所述活动杆512,所述阴极夹具53的另一端被连接于所述阴极连接件30或所述工件200,所述电感线圈52能够驱动所述活动杆512运动,进而带动所述阴极连接件30和所述工件200在所述电镀液300中运动,以使得所述电镀液300被保持于所述振荡状态。
72.在本发明的一个具体的示例中,所述活动杆512被可转动地安装于所述支撑座511,并形成一杠杆结构。所述电感线圈52被可操作地保持于所述活动杆512的一端,所述阴极夹具53被设置于所述活动杆512的另一端,且所述支撑座511靠近所述电感线圈52,所述活动杆512以端部远离所述电感线圈52的方式被倾斜地设置于所述活动杆512。所述阴极夹具53被连接于所述阴极连接件30。所述电感线圈52和所述支撑座511位于所述活动杆512的同一侧,所述电感线圈52能够驱动所述活动杆512相对所述支撑座511转动,进而带动所述阴极夹具53、所述阴极连接件30以及所述工件200在所述电镀液300中运动,搅动所述电镀液300,使得所述电镀液300处于所述振动状态。
73.进一步地,所述活动杆512的端部设有一导磁面5121,所述导磁面5121对应于所述电感线圈52,所述电感线圈52被通电后产生磁场,所述活动杆512的所述导磁面5121和所述电感线圈52相互吸引,所述活动杆512一端以所述导磁面5121靠近所述电感线圈52的方式绕所述支撑座511转动,所述活动杆512的另一端带动所述阴极夹具53、所述阴极连接件30以及所述工件200在所述电镀液300中运动。当所述电感线圈52断电后,所述电感线圈52和所述活动杆512的吸引力消失,所述活动杆512的一端以所述导磁面512远离所述电感线圈52的方式绕所述支撑座511转动,所述活动杆512的另一端带动所述阴极夹具53、所述阴极连接件30以及所述工件200在所述电镀液300中朝相反方向运动。如此,在电镀过程中,所述电镀液300始终被保持于所述振荡状态。
74.优选地,所述活动杆512的端部覆盖一金属片,所述金属片形成所述导磁面5121。优选地,所述活动杆512的端部设置一磁铁,所述磁铁形成所述导磁面。优选地,所述导磁面5121被朝下设置,所述电感线圈53位于所述活动杆512的下方。优选地,所述导磁面5121被朝上设置,所述电感线圈53位于所述活动杆512的上方。可选地,所述导磁面5121被设置于侧部,所述电感线圈53位于所述活动杆512的一侧。
75.所述阴极驱动机构50进一步包括一弹性元件54,其中所述弹性元件54被保持于所述电感线圈52和所述活动杆512之间。具体地,所述弹性元件53的两端分别被连接于所述电感线圈52和所述活动杆512,所述电感线圈52通电后,所述电感线圈52和所述活动杆512相互吸引并靠近时,所述弹性元件54被挤压,所述弹性元件54积蓄弹性势能。当所述电感线圈
52断电后,所述电感线圈52和所述活动杆512之间的吸引力消失,所述弹性元件54释放弹性势能,并在惯性作用下,所述活动杆512绕所述支撑座511来回地顺时针和逆时针转动,进而使得连接于所述活动杆512的所述阴极夹具52、所述阴极连接件30以及所述工件200在所述电镀液300中振动,进而搅动所述电镀液300。通过间隔地给所述电感线圈52通电,能够实现阴极振动,一方面保持所述电镀液300始终被处于所述振荡状态,另一方面,所述工件200在所述阴极驱动机构50的驱动下处于振动状态,能够将形成于所述工件200的表面的所述镀层400中的气泡振出,并使得所述镀层400更紧实,进而提高了形成所述工件200的表面的所述镀层400的品质。所述弹性元件54可以被实施为但不限于弹簧、引簧等。
76.优选地,所述阴极连接件30和所述工件200被驱动地沿平行于所述工件200的延伸方向运动。比如说,被浸入所述电镀液的所述工件200的延伸方向垂直于水平方向,所述活动杆512被横向地保持于所述阴极连接件30的一侧,所述活动杆512和通电后的所述电感线圈52的吸引力的方向垂直于水平方向,在所述电感线圈52的作用下,所述工件200和所述阴极连接件30被驱动地沿平行于所述工件200的延伸方向运动,所述工件200和所述阴极连接件30上下运动而使得所述电镀液300被保持于所述振荡状态。
77.优选地,所述阴极连接件30和所述工件200被驱动地沿垂直于所述工件200的延伸方向运动。比如说,被浸入所述电镀液300的所述工件200的延伸方向垂直于水平方向,所述活动杆512被纵向地保持于所述阴极连接件30的一侧,所述活动杆512和通电后的所述电感线圈52的吸引力的方向平行于水平方向,在所述电感线圈52的作用下,所述工件200和所述阴极连接件30被驱动地沿垂直于所述工件200的延伸方向运功,所述工件200和所述阴极连接件30左右运动而使得所述电镀液300被保持于所述振荡状态。
78.更优选地,所述阴极连接件30和所述工件200被驱动地沿平行于所述工件200的延伸方向和垂直于所述工件200的延伸方向运动,进一步加速所述电镀液300中的离子的运动,减小所述电镀液300中的浓度梯度,以利于提高电流效率和电镀效率。比如说,所述阴极驱动机构20可以被实施为两个,其中一个所述阴极驱动机构20驱使所述阴极连接件30和所述工件200沿平行于所述工件200的延伸方向运动,另一个所述阴极驱动机构20驱使所述阴极连接件30和所述工件200沿垂直于所述工件200的延伸方向运动。
79.在本发明的一个具体的示例中,所述阴极运动件50的所述活动支架51的所述活动杆512被可滑动地设置于所述支撑座511,所述电感线圈52保持于所述活动杆512的端部的一侧,所述活动杆512的所述导磁面5121被设置于所述活动杆5121的侧部。所述电感线圈52在被通电后对所述活动杆512产生磁性吸引力,使得所述活动杆512沿着所述支撑座511滑动,所述活动杆512靠近所述电感线圈52,所述活动杆512和所述电感线圈挤压所述弹性元件54,所述弹性元件54积蓄弹性势能。当所述电感线圈52断电后,所述电感线圈52和所述活动杆512之间的弹性作用力消失,所述弹性元件54释放弹性势能,并使得所述活动杆512沿所述支撑座511滑动。如此,通过间隔地给所述电感线圈52通电的方式使得所述活动杆512沿着所述支撑座511来回滑动,被设置于所述活动杆512的所述阴极夹具53带动所述阴极连接件30和所述工件200在所述电镀液300中振动,进而所述电镀液300能够始终被保持于所述振荡状态。
80.值得一提的是,驱动阴极运动的方式仅仅作为示例,不能成为对本发明所述电镀装置100的内容和范围的限制。在本发明的另一个具体的示例中,所述阴极驱动机构50被实
施为电感振动器,藉由所述阴极驱动机构50驱动所述阴极连接件30和所述工件200在所述电镀液300中运动。优选地,所述阴极连接件30和所述工件200的振动频率被保持于5hz至20hz,所述阴极连接件30和所述工件200的振动幅度被保持于1mm至5mm,以使电镀时的电流效率和电镀效率最大化。本领域技术人员应该理解的是,附图中示出的振动幅度仅仅作为示意,不能成为对本发明所述电镀装置100和其电镀方法的内容和范围的限制。
81.依本发明的另一个方面,根据本发明的一较佳实施例的一电镀方法将在接下来的描述中被阐述,藉由所述电镀方法,能够优化形成于所述工件200的所述镀层400的质量。具体来说,所述电镀方法包括如下步骤:
82.(a)分别电连接处于所述电镀液300中的所述镀层金属和所述工件200于所述电源500的阳极和阴极;
83.(b)保持所述电镀液300处于所述振荡状态;以及
84.(c)形成所述镀层400于所述工件200的表面。
85.也就是说,在所述步骤(a)中,电连接处于所述电镀液300中的所述镀层金属于所述电源500的阳极,和电连接处于所述电镀液300中的所述工件200于所述电源500的阴极。
86.值得一提的是,所述步骤(b)可以被实施于所述步骤(a)之前,从而首先保持所述电镀液300处于所述振荡状态,其次,分别电连接处于所述电镀液300中的所述镀层金属和所述工件200于所述电源500的阳极和阴极。
87.在所述电镀方法中,所述电镀液300始终被保持于所述振荡状态,加速了所述电镀液中的离子的运动,减小了溶液的浓度梯度,降低了溶液极化,进而加快了电极过程,提高了电流效率和电镀效率。
88.在本发明的一个具体的示例中,在所述步骤(b)中,持续地朝向所述电镀液300产生一超声波,所述超声波振动所述电镀液300,并使得所述电镀液300抖动,进而使得所述电镀液300处于所述振荡状态。一方面,所述超声波的振动能够加速所述电镀液300中的离子的运动速度,另一方面,利用所述超声波的空化作用使得氢进入空化泡或作为空化核,以加速氢的析出,避免产生的氢气影响所述镀层400的性能和美观。
89.优选地,所述超声波在平行于所述工件200的方向上振动所述电镀液300。优选地,所述超声波在垂直于所述工件200的方向上振动所述电镀液300。更优选地,所述超声波在平行于所述工件200的方向和垂直于所述工件200的方向上同时振动所述电镀液300。
90.在本发明的这个具体的实施例中,保持产生所述超声波的所述超声波发生器42的功率处于700w至1200w之间,并产生20khz至800khz的超声波,以使电镀时的电流效率和电镀效率最大化。
91.进一步地,在所述步骤(b)中,通过阴极运动的方式保持所述电镀液300处于所述振荡状态。
92.在本发明的一个具体的实施例中,在上述方法中,驱动所述活动杆512绕所述支撑座511旋转,并带动被连接于所述活动杆512一端的所述工件200在所述电镀液300中运动,以使得所述电镀液300被保持于所述振荡状态。
93.具体地,在上述方法中,所述电感线圈52被间隔地通电,所述电感线圈52间隔地吸引所述活动杆512的端部,以驱动所述活动杆512绕所述支撑座511转动。
94.优选地,在所述电感线圈52被通电时,所述电感线圈52和所述活动杆512相互靠近
并挤压所述弹性元件54,在所述电感线圈52对所述活动杆512的吸引力被撤销后,所述弹性元件54释放弹性势能,驱使所述活动杆512绕所述支撑座511来回转动。
95.在本发明的一个具体的实施例中,在上述方法中,所述活动杆512相对所述支撑座511滑动,并驱使被连接于所述活动杆512一端的所述工件200在所述电镀液300中运动,以使得所述电镀液300被保持于所述振荡状态。
96.具体地,在上述方法中,所述电感线圈52被间隔地通电,所述电感线圈52间隔地吸引所述活动杆512的端部,以驱动所述活动杆512沿所述支撑座511滑动。
97.优选地,在所述电感线圈52被通电时,所述电感线圈52和所述活动杆512相互靠近并挤压一弹性元件54,在所述电感线圈52对所述活动杆512的吸引力被撤销后,所述弹性元件54释放弹性势能,驱使所述活动杆512沿所述支撑座511来回运动。
98.在本发明的另一个具体的实施例中,在上述方法中,藉由一电感振动器驱使所述工件200在电镀过程中振动,并使得所述电镀液300始终被保持于所述振荡状态。
99.优选地,在所述电镀方法中,保持阴极的振动频率被保持于5hz至20hz,且保持阴极的振动幅度处于1mm至5mm,以使电镀时的电流效率和电镀效率最大化。
100.参照图4a至图4e,其示出了根据本发明的一个实施例的电镀工艺的过程。具体来说,参照图4a,对所述工件200进行除油处理。比如说,可以利用有机溶剂除油、化学除油、电化学除油等方法去除所述工件200表面和孔内的杂质油污等。参照图4b,对所述工件200进行水洗处理,将所述工件200表面和孔内残留的药水清洗干净。参照图4c,对所述工件200进行活化处理,比如说将所述工件200浸入硫酸溶液中,去除所述工件200表面微蚀以及表面的氧化膜,以利于在后续电镀过程中,增强所述阴极驱动机构与所述工件200的结合能力。参照图4d,再次对所述工件200进行水洗处理。在所述图4e中,所述工件200被电连接于所述电源500的阴极后,被浸入所述电镀液300中。在直流电的作用下,所述电镀液300中的阴、阳离子发生有规则的移动,阴极的所述工件200逐渐沉积一层金属镍,而阳极的所述镀层金属不断地溶解,以补充所述电镀液300中消耗的离子。如此,被连接于阳极的所述镀层金属被逐步地转移至所述工件200表面。
101.本领域的技术人员可以理解的是,以上实施例仅为举例,其中不同实施例的特征可以相互组合,以得到根据本发明揭露的内容很容易想到但是在附图中没有明确指出的实施方式。
102.本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
技术特征:
1.一电镀方法,其特征在于,所述电镀方法包括如下步骤:(a)电连接处于一电镀液中的一镀层金属于一电源的阳极,和电连接处于所述电镀液中的一工件于所述电源的阴极;(b)保持所述电镀液处于一振荡状态;以及(c)形成一镀层于所述工件的表面。2.根据权利要求1所述的电镀方法,其中在所述步骤(b)中,朝向所述电镀液产生一超声波,利用所述超声波振动所述电镀液的方式使得所述电镀液处于所述振荡状态。3.根据权利要求2所述的电镀方法,其中所述超声波在平行于所述工件的方向上振动所述电镀液。4.根据权利要求2所述的电镀方法,其中所述超声波在垂直于所述工件的方向上振动所述电镀液。5.根据权利要求2所述的电镀方法,其中所述超声波在平行于所述工件的方向和垂直于所述工件的方向上同时振动所述电镀液。6.根据权利要求2至5任一所述的电镀方法,其中在所述步骤(b)中,设置产生所述超声波的所述超声波发生器的工作功率被处于700w-1200w,并产生20khz-800khz的所述超声波。7.根据权利要求1至5任一所述的电镀方法,其中在所述步骤(b)中,通过阴极运动的方式保持所述电镀液处于所述振荡状态。8.根据权利要求6所述的电镀方法,其中在所述步骤(b)中,通过阴极运动的方式保持所述电镀液处于所述振荡状态。9.根据权利要求7所述的电镀方法,其中在上述步骤中,保持阴极的振动频率被保持于5hz至20hz,和保持阴极的振动幅度处于1mm至5mm。10.根据权利要求8所述的电镀方法,其中在上述步骤中,保持阴极的振动频率被保持于5hz至20hz,和保持阴极的振动幅度处于1mm至5mm。11.根据权利要求9所述的电镀方法,其中在上述步骤中,驱动一活动杆绕一支撑座旋转,并带动被连接于所述活动杆一端的所述工件在所述电镀液中运动。12.根据权利要求10所述的电镀方法,其中在上述步骤中,驱动一活动杆绕一支撑座旋转,并带动被连接于所述活动杆一端的所述工件在所述电镀液中运动。13.根据权利要求11所述的电镀方法,其中在上述步骤中,间隔地通电于一电感线圈,所述电感线圈间隔地吸引所述活动杆,并驱动所述活动杆绕所述支撑座转动。14.根据权利要求12所述的电镀方法,其中在上述步骤中,间隔地通电于一电感线圈,所述电感线圈间隔地吸引所述活动杆,并驱动所述活动杆绕所述支撑座转动。15.根据权利要求13所述的电镀方法,其中在上述步骤中,在所述电感线圈被通电时,所述电感线圈和所述活动杆相互靠近并挤压一弹性元件,在所述电感线圈被断电后,所述电感线圈对所述活动杆的吸引力消失,所述弹性元件释放弹性势能,驱使所述活动杆绕所述支撑座来回转动。16.根据权利要求14所述的电镀方法,其中在上述步骤中,在所述电感线圈被通电时,所述电感线圈和所述活动杆相互靠近并挤压一弹性元件,在所述电感线圈被断电后,所述电感线圈对所述活动杆的吸引力消失,所述弹性元件释放弹性势能,驱使所述活动杆绕所
述支撑座来回转动。17.根据权利要求9所述的电镀方法,其中在上述步骤中,驱动一活动杆相对所述支撑座滑动,并驱使被连接于所述活动杆一端的所述工件在所述电镀液中运动。18.根据权利要求10所述的电镀方法,其中在上述步骤中,驱动一活动杆相对所述支撑座滑动,并驱使被连接于所述活动杆一端的所述工件在所述电镀液中运动。19.一电镀装置,适用在被连接于一电源后,电镀一镀层于被置于一电镀液中的一工件,其特征在于,所述电镀装置包括:一容纳装置,其中所述容纳装置具有一容纳槽,供容纳所述电镀液;一阳极连接件,其中所述阳极连接件被可导通地电连接于所述电源的阳极;一阴极连接件,其中所述阴极连接件被可导通地电连接于所述电源的阴极,供电连接所述工件;以及一阴极驱动机构,其中所述阴极驱动装置被连接于所述阴极连接件,其中所述阴极驱动装置驱动被连接于所述阴极连接件的所述工件在所述电镀液中运动,并使得所述电镀液被保持于一振荡状态。20.根据权利要求19所述的电镀装置,其中所述工件于所述电镀液中的运动频率被保持于5hz至20hz,振动幅度被保持于1mm至5mm。21.根据权利要求20所述的电镀装置,进一步包括一超声波发生器,其中所述超声波发生器朝向所述电镀液产生一超声波,所述超声波振动所述电解液,使得所述电解液被保持于所述振荡状态。22.根据权利要求21所述的电镀装置,其中所述超声波发生器的工作频率700w至1200w之间,并产生20khz至800khz的超声波。23.根据权利要求19至22任一所述的电镀装置,其中所述阴极驱动机构包括一活动支架、一电感线圈以及一阴极夹具,其中活动支架包括一活动杆和一支撑座,其中所述活动杆被可活动地设置于所述支撑座,所述阴极夹具的一端被固定于所述活动杆,所述阴极夹具的另一端被连接于所述阴极连接件,所述电感线圈能够驱动所述活动杆运动,进而带动所述工件在所述电镀液中运动。24.根据权利要求23所述的电镀装置,其中所述阴极驱动机构进一步包括一弹性元件,其中所述弹性元件被保持于所述电感线圈和所述活动杆之间。25.根据权利要求24所述的电镀装置,其中所述活动杆被可转动地安装于所述支撑座,并形成一杠杆结构,所述电感线圈驱动所述活动杆绕所述支撑座旋转。26.根据权利要求24所述的电镀装置,其中所述活动杆被可滑动地安装于所述支撑座,所述电感线圈驱动所述活动杆沿所述支撑座滑动。
技术总结
本发明公开了一电镀装置和电镀方法,其中所述电镀方法包括如下步骤:(a)电连接处于一电镀液中的一镀层金属于一电源的阳极,和电连接处于所述电镀液中的一工件于所述电源的阴极;(b)保持所述电镀液处于一振荡状态;以及(c)形成一镀层于所述工件的表面。所述电镀液在电镀的过程中始终处于所述振荡状态,有利于优化形成于所述工件的所述镀层的性能,提高所述镀层的质量。述镀层的质量。述镀层的质量。
技术研发人员:赵景才
受保护的技术使用者:余姚市爱迪升电镀科技有限公司
技术研发日:2020.11.23
技术公布日:2022/5/25
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