申请/专利权人：广东天承科技股份有限公司

申请日：2019-04-28

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN109898130B

主分类号：C25D21/14

分类号：C25D21/14;C25D21/06;C25D3/38

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2021.01.22#著录事项变更;2019.07.12#实质审查的生效;2019.06.18#公开

摘要：本发明涉及一种电镀用铜离子补充装置及方法，所述装置包括一个壳体，所述壳体内设有过滤层，壳体内位于所述过滤层的一侧设有放置腔，另一侧设有出液管道，壳体内贯穿过滤层设有进液管，所述进液管的出液口位于放置腔内。本发明提供的装置中设有过滤结构，能够避免细小的铜粒随电镀液流出，使得该装置内部可以填充小粒径的铜粒用于向电镀液中补充铜离子，大大提高铜粒的比表面积，从而可以用更少量的铜球实现相同的溶铜速率，可大幅度减小前期开线的成本。所述装置同样适用于其他金属电镀过程中金属离子的补充，具有良好的经济效益和应用前景。

主权项：1.一种电镀用铜离子补充装置，其特征在于，所述装置包括一个壳体，所述壳体内设有过滤层，壳体内位于所述过滤层的一侧设有放置腔，另一侧设有出液管道，所述放置腔内堆填有铜粒，壳体内贯穿过滤层设有进液管，所述进液管的出液口位于放置腔内；所述进液管的出液口靠近壳体的底部；所述过滤层为聚丙烯纤维过滤层；所述放置腔中堆填的铜粒的粒径为3-5mm。

全文数据：一种电镀用铜离子补充装置及方法技术领域本发明涉及电镀领域，具体涉及一种电镀用铜离子补充装置及铜离子补充方法。背景技术电镀是在含有预镀金属的电镀液中，以被镀基体金属为阴极，通过电解作用，使镀液中预镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来，进而形成镀层。其形成的镀层表面美观，还能增强基体金属的抗腐蚀性、增加硬度、防止磨耗以及提高导电性、光滑性和耐热性，近年来得到了广泛应用。其中，电镀液的主要成分为主盐提供电沉积金属的离子、导电盐用于增加溶液的导电能力、阳极活性剂促进阳极溶解、提高阳极电流密度以及缓冲剂调节和控制溶液酸碱度和部分添加剂改善镀层的性能和电镀质量的作用。随着电镀的进行，主盐中提供电沉积金属的离子不断的消耗，电镀液的电流密度和电镀效果随之降低，进而影响了电镀效果。因此，需要对电镀液及时的补充待镀金属离子。在PCB电镀铜过程中，铜离子的补充有多种方式，例如可以将磷铜球装入钛篮中作为可溶性阳极，随着电镀的进行，作为阳极的磷铜球逐渐溶解出铜离子，实现铜的补充。这种方法是最传统的补充铜离子的方法，应用很广，但由于使用含磷铜球，电镀液中磷含量会增加，容易造成电镀液的污染，影响电镀效果。而磷对人体、环境均有害，因而对电镀液排放提出了更高的要求，在生产时应尽量避免。此外，还可以通过加入氧化铜粉的方式补充铜离子，但氧化铜粉很难溶解，溶解不充分时，固体颗粒会影响电镀效果，因此这种方式同样难以得到有效推广。另一种能够有效补充铜离子的方式为：向电镀液中添加纯铜球，利用电镀液中添加的高价态氧化性金属离子。如三价铁或高价钒来溶解纯铜球实现铜离子的补充，这种方式避免了前两者的缺点，同时低价态的金属离子，可在阳极上被氧化，重新成为高价态。然而，采用这种方式对铜离子进行补充，开线初期需要大量的铜球，用量可达数吨，价值几十万元，增大了开线的前期投入，不利于企业对成本的控制。发明内容鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种电镀用铜离子补充装置及方法，所述设置设有过滤结构，能够避免细小的铜粒随电镀液流出，使得该装置内部可以填充小粒径的铜粒用于向电镀液中补充铜离子，大大提高铜粒的比表面积，从而可以用更少量的铜球实现相同的溶铜速率，可大幅度减小前期开线的成本，具有良好的经济效益和应用前景。为达此目的，本发明采用以下技术方案：第一方面，本发明提供了一种电镀用铜离子补充装置，所述装置包括一个壳体，所述壳体内设有过滤层，壳体内位于所述过滤层的一侧设有放置腔，另一侧设有出液管道，壳体内贯穿过滤层设有进液管，所述进液管的出液口位于放置腔内。优选地，所述出液管道与过滤器连接，所述过滤器内设有过滤柱，用于对电镀液进行二次过滤。优选地，所述过滤层为纤维过滤层，进一步优选为聚丙烯纤维PP棉缠绕而成。优选地，所述进液管位于壳体中心轴线上。第二方面，本发明提供了一种电镀用铜离子补充方法，采用第一方面所述的装置进行铜离子的补充，具体为：向放置腔中堆填铜粒，然后将电镀液通过进液管注入放置腔内，电镀液在铜粒间的缝隙流动补充铜离子，经过过滤层过滤后由出液管道流出。优选地，所述电镀液从出液管道流出后进入过滤器中，利用其中的过滤柱进行二次过滤。优选地，所述放置腔中堆填铜粒的粒径≤7mm，优选为3-5mm。作为优选的技术方案，本发明所述电镀用铜离子的补充方法可以为：向放置腔中堆填粒径≤7mm的铜粒，然后将电镀液通过进液管注入放置腔内，电镀液在铜粒间的缝隙流动补充铜离子，经过过滤层过滤后由出液管道流出，进入过滤器中进行二次过滤，然后进入电镀装置用于电镀。与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：1本发明提供的装置内部能够填充小粒径≤7mm的铜粒，大大提高铜粒的比表面积，从而可以用更少量的铜球实现相同的溶铜速率，可大幅度减小前期开线的成本。所述装置内设有过滤结构，能够在补充铜离子的过程中有效避免小粒径铜粒被电镀液带出而造成的资源浪费和对后续电镀过程的不利影响。2除了电镀铜外，本发明所提供的装置和方法同样适用于其他金属电镀过程中金属离子的补充，例如电镀镍等，具有良好的经济效益和广阔的应用前景。附图说明图1是本发明实施例1中提供的电镀用铜离子补充装置的结构示意图；图中：1-壳体，2-进液管，3-过滤层，4-放置腔，5-过滤器，6-过滤柱。下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本发明在具体实施例部分提供了一种电镀用铜离子补充装置，所述装置包括一个壳体，所述壳体内设有过滤层，壳体内位于所述过滤层的一侧设有放置腔，另一侧设有出液管道，壳体内贯穿过滤层设有进液管，所述进液管的出液口位于放置腔内。所述放置腔用于堆填铜粒，以向电镀液中及时补充铜离子。所述过滤层用于对补充铜离子后的电镀液进行过滤，可实现对细小铜粒粒径≤7mm的充分过滤，避免铜粒进入被电镀液带出。所述进液管贯穿过滤层设置，出液口位于放置腔内，用于向放置腔中通入待补充铜离子的电镀液，其中，进液管的出液口优选靠近壳体的底部，有利于电镀液与铜粒的充分接触。优选地，本发明在所述补充装置外可设置二级过滤装置，所述二级过滤装置为过滤器，与上述补充装置的出液管道连接。所述过滤器内设有过滤柱，用于对经过过滤层过滤后的电镀液进行二次过滤，以完全除去电镀液中的铜粒，避免微小的铜粒进入电镀槽。优选地，所述过滤层为纤维过滤层，优选为聚丙烯纤维缠绕而成，其可实现对细小铜粒粒径≤7mm的充分过滤，避免铜粒进入被电镀液带出。优选地，所述进液管位于壳体中心轴线上，能够使电镀液在铜粒中的流动更均匀，有效避免局部铜粒消耗过快，提高了放置腔内铜粒利用率以及电镀液中铜离子的补充速率。本发明对于各个部件的尺寸不做具体限定，应根据实际生产工况进行合理设置。示例性的，所述进液管的直径可以为30-100mm，所述壳体的外径可以为100-300mm,所述壳体的高度可以为800-1200mm，但非仅限于此。本发明在具体实施方式中还提供了一种电镀用铜离子补充方法，采用上述的装置对电镀液进行铜离子的补充，具体操作为为：向放置腔中堆填铜粒，然后将电镀液通过进液管注入放置腔内，电镀液在铜粒间的缝隙流动补充铜离子，经过过滤层过滤后由出液管道流出。优选地，所用铜粒的粒径≤7mm，例如可以是1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm或7mm等。相对于直径较大的铜球而言，上述粒径范围内的铜粒具有更大的比表面积，从而可以用更少量的铜粒实现相同的溶铜速率，降低应用成本。在电镀液补充铜离子的过程中，铜粒过大时会增加开线初期的投入，不利于成本控制；而铜粒过小则增加了过滤的难度，铜粒易随着电镀液穿过过滤层进入电镀装置中，并且增大电镀液流动的阻力。因此，所述铜粒的粒径优选为3-5mm。优选地，所述放置腔中铜粒的填充厚度在400-700mm，优选为500-600mm，但非仅限于此。其实际的填充厚度应根据装置中放置腔的高度和生产过程中对铜离子的补充量进行具体调整。为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：实施例1本实施例提供了一种电镀用铜离子补充装置，如图1所示，所述装置包括一个壳体1，所述壳体1内设有过滤层3，壳体1内位于所述过滤层3的一侧设有放置腔4，另一侧设有出液管道，壳体内贯穿过滤层3设有进液管2，所述进液管2贯穿过滤层3设置于壳体1中心轴线上，出液口位于放置腔4内。所述过滤层3为由聚丙烯纤维缠绕而成的纤维过滤层。本实施例还设有与出液管道连接的过滤器5，所述过滤器5内设有过滤柱6。实施例2本实施例提供了一种电镀用铜离子补充方法，采用实施例1提供的装置进行铜离子的补充，具体操作为：向放置腔4中堆填粒径≤7mm的铜粒，然后将电镀液通过进液管2注入放置腔4内，电镀液在铜粒间的缝隙流动补充铜离子，经过过滤层3过滤后由出液管道流出。所述电镀液从出液管道流出后进入过滤器5中，利用其中的过滤柱6进行二次过滤，然后进入电镀装置中用于电镀。申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

权利要求：1.一种电镀用铜离子补充装置，其特征在于，所述装置包括一个壳体，所述壳体内设有过滤层，壳体内位于所述过滤层的一侧设有放置腔，另一侧设有出液管道，壳体内贯穿过滤层设有进液管，所述进液管的出液口位于放置腔内。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述出液管道与过滤器连接。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述过滤器内设有过滤柱。4.如权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述过滤层为纤维过滤层，优选为聚丙烯纤维过滤层。5.如权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述进液管位于壳体中心轴线上。6.一种电镀用铜离子补充方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的装置进行铜离子的补充，具体为：向放置腔中堆填铜粒，然后将电镀液通过进液管注入放置腔内，电镀液在铜粒间的缝隙流动补充铜离子，经过过滤层过滤后由出液管道流出。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电镀液从出液管道流出后进入过滤器中进行二次过滤。8.如权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述放置腔中堆填的铜粒的粒径≤7mm。9.如权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述放置腔中堆填的铜粒的粒径为3-5mm。10.如权利要求6-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法为：向放置腔中堆填粒径≤7mm的铜粒，然后将电镀液通过进液管注入放置腔内，电镀液在铜粒间的缝隙流动补充铜离子，经过过滤层过滤后由出液管道流出，进入过滤器中进行二次过滤，然后进入电镀装置用于电镀。

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