專利名稱：能夠減小重量的橫向偏差的用于制造金屬箔的電解機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過電鍍的方式制造金屬箔的機器，尤其涉及一種能夠減小重量的橫向偏差的用于制造金屬箔的電解機。
背景技術：
一般來說，在電氣和電子工業中電解銅箔廣泛用作PCB(印刷電路板)的基材，且由于諸如超薄筆記本電腦、PDA、電子書、MP3播放器、下一代蜂窩式電話以及超平板顯示器之類的小尺寸產品的發展，電解銅箔的需求快速增加。
最近，電氣和電子產品在尺寸和重量方面變得更小了，因此包括在這種產品中的電路也小型化了。從而，PCB上形成的電路也變得越來越薄。由于這些原因，電解銅箔變得非常薄，因此電解銅箔的厚度和密度方面的質量，也即，重量方面的質量變得更加重要了。
這種電解銅箔使用電解機來制造，該電解機包括陰極輥和陽極，該陽極安裝在電解槽中且與陰極輥間隔預定距離。在這種制造工藝中，如果將電流施加于旋轉的陰極輥和陽極，則在該陰極輥和該陽極之間就會發生電化學反應，因此銅箔會電沉積在陰極輥的表面上且之后從該陰極輥的表面分離。另外，該分離的銅箔繞卷筒取出，由此其可制成具有取出的輥形狀的產品。
然而，在陰極輥和陽極之間的電流密度沿橫向不規律的情況下，所制成的電解銅箔沿橫向形成不均勻的重量偏差，且電解銅箔的這種重量偏差在PCB生產中成為劣勢，由此極大地降低了PCB的產率。
圖1是示意性地示出了用于制造電解銅箔的傳統電解機的截面圖，且圖2是示出了設置于該傳統電解機中的電鍍液注入裝置的平面圖。
參見圖1和圖2，傳統電解機包括容納電鍍液的電鍍池10；部分地浸在該電鍍池10中且可轉動的陰極輥20；安裝在該陰極輥20下方的第一陽極30和第二陽極40；電鍍液注入裝置50，其設置在該第一陽極30和第二陽極40之間的間隙中以在該陰極輥20與該第一陽極30和第二陽極40之間連續注入電鍍液；以及卷筒90，其用于取出從該陰極輥20分離的電解銅箔80，并使之纏繞該卷筒90。
如圖2所示，電鍍液注入裝置50具有沿長度方向延伸的第一注入嘴120和第二注入嘴130。第一注入嘴120將電鍍液連續注入陰極輥20和第一陽極30之間的間隙A(見圖1)，且第二注入嘴130將電鍍液連續注入陰極輥20和第二陽極40之間的間隙B(見圖1)。
然而，在第一注入嘴120和第二注入嘴130附近(從-θ到+θ)電鍍液的流動分布沿橫向不恒定，因此電流密度沿橫向也不一致。從而，在第一注入嘴120和第二注入嘴130的上部附近，沿陰極輥20的橫向(即沿Z軸方向)將導致電解銅箔電沉積量的重量偏差。另外，第一注入嘴120和第二注入嘴130的外周具有比其他區域相對較高的電鍍液濃度，從而允許更大的電鍍電流流動通過該外周，由此縮短了陽極的壽命周期。結果，沿陰極輥20的橫向更加加速了電解銅箔的重量偏差。因此，不斷地研究用于解決這種重量偏差的措施。
發明內容
本發明旨在解決現有技術的問題，且因此本發明的目的是提供一種用于制造金屬箔的電解機，該電解機能夠最小化在使用電鍍方法制造金屬箔的過程中沿橫向產生的重量偏差，且增加了電鍍液注入裝置附件的陽極的壽命周期。
為實現上述目的，本發明提供了一種用于制造金屬箔的電解機，該電解機能夠減小重量的橫向偏差，該電解機包括電鍍池，其中容納有包含電沉積金屬的正離子的電鍍液；陰極輥，其部分地浸在該電鍍池中且能夠轉動；第一陽極和第二陽極，其與該陰極輥相間隔，且在右左方向對稱地安裝在該陰極輥的下方；電鍍液注入裝置，其安裝在該第一陽極和第二陽極之間的間隙中，以將電鍍液注入該陰極輥與該第一陽極和該第二陽極之間；以及電鍍防護板，其由絕緣材料制成，且安裝于該電鍍液注入裝置的兩側以截斷該電鍍液注入裝置附近的電鍍電流的流動。
優選地，以連接該陰極輥的中心軸線和該電鍍液注入裝置的中心軸線的平面為基準，該電鍍防護板截斷了電鍍電流的在橫向從-θ點到+θ點的區域中不均勻的流動。
優選地，根據本發明的電鍍機還包括用于以該陰極輥的中心軸線為基準轉動該第一陽極和該第二陽極的機械機構。在這種情況下，該機械機構轉動該第一陽極和該第二陽極以使該第一陽極的右端位于+θ點的位置，而該第二陽極的左端位于-θ點的位置。
例如，該機械機構包括齒軌，其安裝到該第一陽極和該第二陽極的外周上；齒輪，其與該齒軌相接合而轉動；以及馬達，用于向該齒輪提供轉動力。
優選地，朝向該第一陽極和第二陽極的該電鍍防護板的端部與該第一陽極和第二陽極重疊，且在該電鍍防護板的端部與該第一陽極和第二陽極之間設有間隙。
根據參考附圖對實施例的下述說明，本發明的其它目的和方案將會變得顯而易見，但是本發明不應當被解釋為局限于所述附圖，在所述附圖中圖1是示出了用于制造電解銅箔的電解機的截面圖；以及圖2是示出了圖1所示的電鍍液注入裝置的平面圖；以及圖3是示出了根據本發明優選實施例的用于制造金屬箔的電解機的截面圖。
具體實施例方式
以下，將參考附圖詳細描述本發明的優選實施例。在說明之前，應當理解的是，說明書及所附的權利要求書中使用的術語不應當被解釋為局限于一般的和字典中的含義，而是應當在允許發明人適當定義術語以進行最佳說明的基礎上，基于與本發明的技術方案相對應的意義和概念進行解釋。因此，在此所給出的說明僅是出于示意目的的優選實施例，并不是用于限制本發明的保護范圍，所以應當理解的是，在不脫離本發明的構思和范圍的情況下可以對本發明作出各種等效變換和改型。
圖3為示出了根據本發明優選實施例的用于制造金屬箔的電解機的截面圖。
參見圖3，根據本發明的用于制造金屬箔的電解機包括用于容納電鍍液的電鍍池10；部分地浸在該電鍍池10中并能夠轉動的陰極輥20；安裝在該陰極輥20下方的第一陽極30和第二陽極40；電鍍液注入裝置50，其設置在第一陽極30和第二陽極40之間的間隙中以在該陰極輥20與該第一陽極30和第二陽極40之間連續注入電鍍液；以及卷筒90，其用于圍繞該卷筒90卷取從該陰極輥20分離的金屬箔80。
向陰極輥20施加負電勢。另外，該陰極輥20優選由鈦制成。向第一陽極30和第二陽極40施加正電勢。另外，第一陽極30和第二陽極40優選由涂布有氧化銥的鈦制成。
如果向陰極輥20以及第一陽極30和第二陽極40施加電勢，則電鍍電流就在陰極輥20與第一陽極30和第二陽極40之間流動，從而包含在電鍍液中的金屬離子就會電沉積在陰極輥20的表面上。
同時，在根據本發明的電解機中，第一陽極30和第二陽極40沒有位于以陰極輥20的中心軸線為基準從-θ點到+θ點的位置處。取而代之的是，沿Z方向在電鍍液注入嘴50的兩側設置有電鍍防護板140。該電鍍防護板140優選地由例如PVC等的絕緣材料制成。
該電鍍防護板140截斷了電鍍電流在從-θ點到+θ點的區域中的流動，而在該從-θ點到+θ點的區域中，電鍍液的流動分布在橫向上是不規律的。因此，在產生重量的橫向偏差的區域中截斷了金屬的電沉積。而且，電鍍防護板140允許從電鍍液注入嘴50注入的電鍍液主要提供到電鍍電流流動的第一陽極30和第二陽極40與陰極輥20之間的區域，并且還避免了電鍍液泄漏至沒有電鍍電流流動的區域(即，陽極之外的區域)。
而且，第一陽極30和第二陽極40與機械機構相聯接，從而能夠以陰極輥20的中心軸線為基準進行圓周方向的移動。該機械機構包括分別與第一陽極30和第二陽極40聯接的齒輪150；用于驅動齒輪150的馬達160；以及控制器170。
在第一陽極30和第二陽極40的外周上設置能夠與齒輪150接合的齒軌，且第一陽極30和第二陽極40安裝到與陰極輥20的中心軸線近似重合的旋轉軸(未示出)上，從而能夠通過從該機械機構傳遞的力進行圓周方向的移動。
這種機械機構用于分別將第一陽極30的右端與+θ點對齊，且將第二陽極40的左端與-θ點對齊。為了這個目的，在電鍍防護板140與第一陽極30和第二陽極40之間優選地設置約1mm的間隙。然后，當第一陽極30和第二陽極40通過機械機構轉動時，可以防止電鍍防護板140與第一陽極30和第二陽極40之間產生任何機械磨損。
這里，+θ點和-θ點為陽極的最優化的位置，該位置在使用電鍍制造金屬箔的過程中可以最小化重量的橫向偏差。通過電解機操作者的經驗可以容易地確定這些位置。根據發明人的試驗，θ角優選具有10度到15度的值。
根據本發明，在電鍍液注入裝置50附近的區域(其中該區域中由于電鍍液的注入偏差而導致電鍍電流的密度不一致)，安裝絕緣材料制成的電鍍防護板140來替代陽極。另外，在進行電鍍工藝時，通過機械機構可將陽極的位置優化到產生最小重量的橫向偏差的點上。從而，當使用電解機制造金屬箔時，可以最小化在電鍍液注入裝置50附近產生的重量的橫向偏差。
如上所述，已經參考附圖詳細闡述了本發明。然而，應當理解的是，本發明的詳細說明和特定實施例僅是示意性地給出，而并非用于限制本發明的保護范圍，因為對于本領域的技術人員來說，根據上述詳細說明、且在本發明的精神和保護范圍內進行的各種變化和改變都是顯而易見的，所以應當理解的是，對于本領域的技術人員來說，根據上述詳細說明、且在本發明的精神和保護范圍內進行的其它等同變化和改變都是顯而易見的。
工業上的實用性根據本發明，僅在電鍍電流穩定的區域中進行電沉積，由此可使重量的橫向偏差最小化。另外，可以減小在電鍍液注入裝置上設計噴嘴以穩定電鍍電流所需的工作量。而且，可以延長陽極的壽命周期，由此可降低設備的維護成本。此外，可以減少用于減小重量的橫向偏差所需安裝配重板等構件而導致的麻煩。
權利要求
1.一種用于制造金屬箔的電解機，其能夠減小重量的橫向偏差，該電解機包括電鍍池，其中容納有包含電沉積金屬的正離子的電鍍液；陰極輥，其部分地浸在該電鍍池中且能夠轉動；第一陽極和第二陽極，其與該陰極輥相間隔，且在右左方向對稱地安裝在該陰極輥的下方；電鍍液注入裝置，其安裝在該第一陽極和該第二陽極之間的間隙中，以將電鍍液注入到該陰極輥與該第一陽極和該第二陽極之間；以及電鍍防護板，其由絕緣材料制成，且安裝于該電鍍液注入裝置的兩側以截斷該電鍍液注入裝置附近的電鍍電流的流動。
2.根據權利要求1所述的用于制造金屬箔的電解機，其中，以連接該陰極輥的中心軸線和該電鍍液注入裝置的中心軸線的平面為基準，該電鍍防護板截斷從-θ點到+θ點的區域中電鍍電流的流動。
3.根據權利要求1所述的用于制造金屬箔的電解機，其中，還包括機械機構，該機械機構用于以該陰極輥的中心軸線為基準轉動該第一陽極和該第二陽極。
4.根據權利要求3所述的用于制造金屬箔的電解機，其中該機械機構包括齒軌，其安裝到該第一陽極和該第二陽極的外周上；齒輪，其與該齒軌相接合而轉動；以及馬達，其用于向該齒輪提供轉動力。
5.根據權利要求4所述的用于制造金屬箔的電解機，其中該機械機構轉動該第一陽極和該第二陽極以使該第一陽極的右端位于+θ點處，而該第二陽極的左端位于-θ點處。
6.根據權利要求3至5中任一項所述的用于制造金屬箔的電解機，其中，朝向該第一陽極和該第二陽極的該電鍍防護板的端部與該第一陽極和該第二陽極重疊，且在該電鍍防護板與該第一陽極和該第二陽極的端部之間設有間隙。
全文摘要
一種用于制造金屬箔的電解機，其能夠減小重量的橫向偏差。該電解機包括電鍍池，其中容納有包含電沉積金屬的正離子的電鍍液；陰極輥，其部分地浸在該電鍍池中且能夠轉動；第一陽極和第二陽極，其與該陰極輥相間隔，且在右左方向對稱地安裝在該陰極輥的下方；電鍍液注入裝置，其安裝在該第一陽極和該第二陽極之間的間隙中，以將電鍍液注入該陰極輥與該第一陽極和該第二陽極之間；以及電鍍防護板，其由絕緣材料制成，且安裝于該電鍍液注入裝置的兩側以截斷該電鍍液注入裝置附近的電鍍電流的流動。
文檔編號C25D1/04GK101054696SQ20071008413
公開日2007年10月17日 申請日期2007年2月16日 優先權日2006年3月14日
發明者張圭鎬, 宋致允 申請人:Ls電線有限公司