專利名稱：：一種控制平面電鑄金屬沉積層均勻性的裝置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種控制平面電鑄金屬沉積層均勻性的裝置
背景技術：
：電鑄產品的厚度均勻性是衡量電鑄產品質量的關鍵指標之一。電鑄過程中，由于電場的邊緣效應，電鑄產品邊緣的電力線比其中部的電力線密集，因此電鑄產品邊緣的金屬沉積速度比其中部的金屬沉積速度快，從而造成邊緣的沉積層比中部的沉積層厚，產生中間薄四邊厚的厚度差異?，F有技術中，常采用在陰極與陽極之間設置屏蔽板方法來改善電場不均造成的電鑄沉積層厚度分布不均勻的問題。設置屏蔽板的方法要經過大量的實驗才能摸索出效果較好的屏蔽板布置方式，且改善電鑄沉積均勻性的程度有限，一般可將電鑄沉積均勻性控制在10%左右。
發明內容為了解決現有技術中采用設置屏蔽板的方法克服電鑄沉積層厚度不均勻的問題時改善電鑄沉積均勻性的程度有限的技術問題，本實用新型提供一種改善平面電鑄金屬沉積層均勻性的裝置，包括輔助陽極和陰極掛具，所述輔助陽極包括金屬網12，所述陰極掛具包括陰極掛板62，所述金屬網12和所述陰極掛板62分別形成第一柱面和第二柱面，所述第一柱面和第二柱面的曲導線為只有一個對稱軸的軸對稱平面曲線；所述曲導線均只有一個凸部，所述凸部的頂點在其曲導線的對稱軸上，且所述凸部正對對方凸出；所述金屬網12形成的第一柱面在與其軸線垂直的投影面上的投影面積不小于陰極在同一投影面上的投影面積；所述第一柱面和第二柱面的曲導線所在平面的夾角為70°90°。本實用新型的有益效果顯著改善電鑄沉積層的厚度不均勻性，將電鑄沉積層厚度不均勻性控制在2%以內。圖1-1根據本實用新型的第一種實施方式的改善電鑄金屬沉積層均勻性的裝置的側視圖圖1-2根據本實用新型的第一種實施方式的改善電鑄金屬沉積層均勻性的裝置的俯視圖圖l-3根據本實用新型的第一種實施方式的鎳網(金屬網)彎曲形成的柱面的曲導線形狀示意圖圖l-4根據本實用新型的第一種實施方式的陰極掛板彎曲形成的柱面的曲導線形狀示意圖圖2-1根據本實用新型的第二種實施方式的改善電鑄金屬沉積層均勻性的裝置的側視圖圖2-2根據本實用新型的第二種實施方式的改善電鑄金屬沉積層均勻性的裝置的俯視圖圖2-3根據本實用新型的第二種實施方式的鎳網(金屬網)彎曲形成的柱面的曲導線形狀示意圖圖2-4根據本實用新型的第二種實施方式的陰極掛板彎曲形成的柱面的曲導線形狀示意圖圖3-1根據本實用新型的第三種實施方式的改善電鑄金屬沉積層均勻性的裝置的側視圖圖3-2根據本實用新型的第三種實施方式的改善電鑄金屬沉積層均勻性的裝置的俯視圖圖3-3根據本實用新型的第三種實施方式的鎳網(金屬網)彎曲形成的柱面的曲導線形狀示意圖圖3-4根據本實用新型的第三種實施方式的陰極掛板彎曲形成的柱面的曲導線形狀示意圖11輔助陽極調節桿12輔助陽極金屬網2陽極筐4電鑄槽5陽極導電桿61陰極掛桿62陰極掛板7陰極導電掛鉤8陰極導電桿9陰極10鎖緊滑塊(或螺栓)13鎖緊滑塊(或螺栓)具體實施方式以下結合附圖詳細說明本實用新型。根據本實用新型具體實施方式的改善電鑄金屬沉積層均勻性的裝置，包括輔助陽極和陰極掛具，所述輔助陽極包括金屬網12，所述陰極掛具包括陰極掛板62，所述金屬網12和所述陰極掛板62分別形成第一柱面和第二柱面，所述第一柱面和第二柱面的曲導線為只有一個對稱軸的軸對稱平面曲線；所述曲導線均只有一個凸部，所述凸部的頂點在其曲導線的對稱軸上，且所述凸部正對對方凸出；所述金屬網12形成的第一柱面在與其軸線垂直的投影面上的投影面積不小于陰極在同一投影面上的投影面積；所述第一柱面和第二柱面的曲導線所在平面的夾角為70~90°。所述只有一個對稱軸的軸對稱平面曲線的例子包括圓弧、橢圓弧、拋物線、雙曲線等。若所述金屬網12形成第一柱面的曲導線和所述陰極掛板62形成的第二柱面的曲導線均為拋物線，得到的電鑄金屬沉積層厚度均勻性較好，故優選所述金屬網12形成第一柱面的曲導線和所述陰極掛板62形成的第二柱面的曲導線均為拋物線。所述第一柱面和第二柱面的曲導線所在平面的夾角優選90°。金屬網12形成的第一柱面和所述陰極掛板62形成的第二柱面的彎曲程度可以固定不變，也可以調整，優選可以調整。所述第一柱面和第二柱面的彎曲程度可以根據需要進行調整，優選按照下述方法調整彎曲程度所述曲導線的2個端點之間的線段的長度為所述曲導線凸部的頂點到所述線段的距離的1.5~5.5倍。根據本領域公知技術，所述陰極掛具還可以包括陰極導電掛鉤7，陰極掛板62通過陰極導電掛鉤7掛在陰極導電桿8上，陰極導電桿8與電源負極連通，以此實現陰極掛具與電源負極連通。根據本領域公知技術，輔助陽極位于陽極和陰極(陰極掛具)之間，且不與電源正極連通。所述金屬網12形成的第一柱面在與其軸線垂直的投影面上的投影面積不小于陰極在同一投影面上的投影面積，這樣才能保證實現本發明。調整上述第一柱面和第二柱面的彎曲程度的方法沒有限制，優選通過至少1個可沿所述輔助陽極調節桿11滑動的連接裝置將金屬網12連接到輔助陽極調節桿11上，滑動所述可沿輔助陽極調節桿11滑動的連接裝置調節金屬網12形成的第一柱面的彎曲程度；陰極掛板62通過至少1個可沿所述陰極掛桿61滑動的連接裝置與陰極掛桿61連接，滑動所述可沿陰極掛桿61滑動的連接裝置調節陰極掛板62形成的第二柱面的彎曲程度。所述可沿所述輔助陽極調節桿11滑動的連接裝置和可沿所述陰極掛桿61滑動的連接裝置的選擇沒有特別限制，可選擇常見的張緊程度可調的鎖緊滑塊、螺栓等。若采用可沿陰極掛桿61滑動的連接裝置調節陰極掛板62形成的第二柱面的彎曲程度，則可直接將陰極掛桿連通電源負極，且陰極掛桿和可沿所述陰極掛桿滑動的連接裝置，如鎖緊滑塊、螺栓等均采用導電材料，這樣可以不用陰極導電掛鉤和陰極導電桿就可以實現陰極掛具與電源負極連通。對于例如PCB線路板之類的平面電鑄產品，陰極固定在所述陰極掛具的掛板上且與電源負極電連通，所以，陰極也隨著陰極掛板彎曲成與陰極掛板形狀相同的柱面。根據本領域公知常識，陰極的面積要小于等于陰極掛板的面積。根據本領域公知常識，采用根據本實用新型具體實施方式的一種改善電鑄金屬沉積層均勻性的裝置進行電鑄時，還需要有陽極3、陰極9、電鑄槽4、以及外電源，但僅采用根據本實用新型的改善電鑄金屬沉積層均勻性的裝置就可以解決改善電鑄金屬沉積層均勻性的技術問題。陽極導電桿5、陰極導電桿8，分別起向陽極3和陰極9輸送電流的作用，如前所述，陰極導電桿8是非必要元件。陽極3裝在陽極筐2中，陽極常選用球狀的電鑄金屬，如鎳球、銅球、鐵球等。輔助陽極的金屬網優選鈦網或與陽極材料相同的金屬網。實施例1將鎳球作為陽極3，裝在鈦金屬陽極筐2中，陽極筐2通過陽極導電桿5與電源正極電連通。將一張800mmx600mm的模壓全息母版(陰極9)用導電膠貼在如圖1-1和1-2所示的不銹鋼陰極掛板62上。陰極掛板62直接用陰極導電掛鉤7掛在陰極導電桿8上，陰極導電掛桿8接外電源負極。陰極掛板62彎曲形成的第二柱面的彎曲程度固定，且所述第二柱面的曲導線(如圖l-4所示，為圓弧)的2個端點之間的線段的長度為所述曲導線凸部的頂點到所述線段的距離的3倍。將一張800mmx800mm的鎳網12(輔助陽極)放在電鑄槽中陰陽兩極之間距離陽極10cm處，鎳網12彎曲形成的第一柱面的曲導線(如圖l-3所示，為圓弧)的2個端點之間的線段的長度為所述曲導線凸部的頂點到所述線段的距離的2倍。上述2個柱面的曲導線所在的平面交角為85°。開啟電源，按照下列參數制備鎳板l。電鑄鎳的電鑄液成分和工藝參數如下電鑄液成分糖精鈉電鑄工藝參數:溫度500g/L35g/L0.2g/L50oC氯化鎳十二垸基硫酸鈉電流密度4g/LO.lg/L4A/dm2時間2h以電鑄產品表面上100mmxl00mm的正方形為單位正方形，用千分尺測量單位正方形的厚度，數據如下(單位微米)。單位正方形的厚度的測量方法用千分尺測量單位正方形任意3個部位的厚度，取其算術平均值，即為單位正方形的厚度。按照下述方法計算鎳板的厚度誤差5°/?！禡為單位正方形厚度最大值，《n為單位正方形厚度最小值，^為所有單位正方形厚度的算術平均值。按照下式(l)計算鎳板的厚度誤差S%=0.95%。鎳板1的單位正方形后的測量值如下表1所示。5%=《aX二《"1"00%(1)表1鎳板1的單位正方形厚度測量值<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實施例2將鎳球作為陽極3，裝在鈦金屬陽極筐2中。將一張800mmx600mm的模壓全息母版(陰極9)用導電的螺栓10固定在如圖2-1和2-2所示的不銹鋼陰極掛板62上，沿陰極掛桿61上下移動螺栓10調節陰極掛板彎曲形成的第二柱面的彎曲程度，第二柱面的曲導線如圖2-4所示，為拋物線。第二柱面的曲導線的2個端點之間的線段的長度為所述曲導線凸部的頂點到所述線段的距離的3.5倍。然后將固定有陰極9的陰極掛具懸掛在電鑄槽的陰極導電桿8上，陰極導電桿8連通電源負極。將一張800mmx800mm彎曲形成第一柱面的鎳網12(輔助陽極)用不導電的鎖緊滑塊13固定在陽極導電桿5上，固定處與所述陽極導電桿5電絕緣，鎳網彎曲形成的第一柱面的曲導線如圖2-3所示，為拋物線，曲導線的2個端點之間的線段的長度為所述曲導線凸部的頂點到所述線段的距離的2倍。上述2個柱面的曲導線所在的平面交角為90°。按照下列條件和工藝參數制備鎳板2。電鑄鎳的電解液成分和工藝參數如下電解液成分氨基璜酸鎳410g/L硼酸41g/L十二垸基硫酸鈉O.lg/L電鑄工藝參數:時間450C2h電流密度3A/dm2按照實施例1的方法測量并計算鎳板的厚度誤差S%=0。鎳板2的單位正方形厚度的測量值如下表2所示。表2鎳板2的單位正方形厚度測量值<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>實施例3將鎳球作為陽極3，裝在鈦金屬陽極筐2中。將一張800mmx600mm的模壓全息母版(陰極9)用導電的鎖緊滑塊10固定在如圖3-1和3-2所示的不銹鋼陰極掛板62上，沿陰極掛桿61上下移動鎖緊滑塊10調節陰極掛板彎曲形成的第二柱面的彎曲程度，第二柱面的曲導線如圖3-4所示，為橢圓弧。第二柱面的曲導線的2個端點之間的線段的長度為所述曲導線凸部的頂點到所述線段的距離的4.5倍。然后將貼有陰極9的陰極掛具懸掛在電鑄槽的陰極導電桿8上，陰極導電桿8接通電源負極。將一張800mmx600mm彎曲形成第一柱面的鎳網12(輔助陽極)通過鎖緊滑塊13固定在輔助陽極調節桿11上，輔助陽極調節桿11到陽極筐2的距離是10mm，且輔助陽極調節桿與電源絕緣。鎳網彎曲形成的第一柱面的曲導線如圖3-3所示，為拋物線，曲導線的2個端點之間的線段的長度為所述曲導線凸部的頂點到所述線段的距離的4倍。上述2個柱面的曲導線所在的平面交角為80°。開啟電源，按照下列參數制備鎳板3。電鑄鎳的電解液成分和工藝參數如下電解液成分氨基璜酸鎳550g/L氯化鎳6g/L硼酸30g/L十二烷基硫酸鈉0.1g/L電鑄工藝參數溫度52°C電流密度5A/dm2時間2h按照實施例1的方法測量并計算鎳板的厚度誤差5%=0.66%。鎳板3的單位正方形后的測量值如下表3所示。表3鎳板3的單位正方形厚度測量值152152152152152152152152152152152152152152152152152152152151151152152152152152152151151152152152152152152152152152152152<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>本發明的有益效果1.顯著改善電鑄沉積層的厚度不均勻性，將電鑄沉積層厚度不均勻性控制在2%以內。2.對電鑄沉積層厚度不均勻性的改善基本不受電鑄液配方的影響。權利要求1.一種控制平面電鑄金屬沉積層均勻性的裝置，包括輔助陽極和陰極掛具，所述輔助陽極包括金屬網(12)，所述陰極掛具包括陰極掛板(62)，其特征在于所述金屬網(12)和所述陰極掛板(62)分別形成第一柱面和第二柱面，所述第一柱面和第二柱面的曲導線為只有一個對稱軸的軸對稱平面曲線；所述曲導線均只有一個凸部，所述凸部的頂點在其曲導線的對稱軸上，且所述凸部正對對方凸出；所述金屬網(12)形成的第一柱面在與其軸線垂直的投影面上的投影面積不小于陰極在同一投影面上的投影面積；所述第一柱面和第二柱面的曲導線所在平面的夾角為70°～90°。2.根據權利要求1的控制平面電鑄金屬沉積層均勻性的裝置，所述第一柱面和第二柱面的曲導線所在平面的夾角為90°。3.根據權利要求1的控制平面電鑄金屬沉積層均勻性的裝置，所述第一柱面和第二柱面的彎曲程度均可調。4輔助陽極包括輔助陽極調節桿(11)和金屬網(12)，通過至少1個可沿所述輔助陽極調節桿(11)滑動的連接裝置將金屬網(12)連接到輔助陽極調節桿(ll)上，移動所述連接裝置調節金屬網(12)形成的第一柱面的彎曲程度。5.根據權利要求3的控制平面電鑄金屬沉積層均勻性的裝置，所述陰極掛具包括陰極掛板(62)和陰極掛桿(61)，所述陰極掛板(62)通過至少1個可沿所述陰極掛桿(61)滑動的連接裝置與陰極掛桿(61)連接，移動所述連接裝置調節陰極掛板(62)形成的第二柱面的彎曲程度。6.根據權利要求1的控制平面電鑄金屬沉積層均勻性的裝置，所述第一柱面和第二柱面的曲導線均為拋物線。7.根據權利要求1的控制平面電鑄金屬沉積層均勻性的裝置，所述曲導線的2個端點之間的線段的長度為所述曲導線凸部的頂點到所述線段的距離的1.5~5.5倍。專利摘要本實用新型提供一種控制平面電鑄金屬沉積層均勻性的裝置，包括輔助陽極和陰極掛具，所述輔助陽極包括金屬網12，所述陰極掛具包括陰極掛板62，其特征在于所述金屬網12和所述陰極掛板62分別形成第一柱面和第二柱面，所述第一柱面和第二柱面的曲導線為只有一個對稱軸的軸對稱平面曲線；所述曲導線均只有一個凸部，所述凸部的頂點在其曲導線的對稱軸上，且所述凸部正對對方凸出；所述金屬網12形成的第一柱面在與其軸線垂直的投影面上的投影面積不小于陰極在同一投影面上的投影面積；所述第一柱面和第二柱面的曲導線所在平面的交角為70°～90°。本實用新型能夠顯著改善電鑄沉積層的厚度不均勻性，將電鑄沉積層厚度不均勻性控制在2％以內。文檔編號C25D1/00GK201321498SQ20082023546公開日2009年10月7日申請日期2008年12月16日優先權日2008年12月16日發明者波吳,金啟明申請人:比亞迪股份有限公司