电解反应控制结构及其应用的电解装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于电解蚀刻装置领域，具体涉及一种电解反应控制结构及其应用的电解装置。一种电解反应控制结构，包括液位计，设于电解液中，用于测量电解液液面高度并在所述液面高度低于预设高度时发出补液信号；控制结构，用于接收所述液位计发出的补液信号并控制泵浦补给电解液；遮蔽结构，包括遮蔽单元，设于阴极件的端部和待蚀刻件端部之间,以减缓所述阴极件端部与所述待蚀刻件端部之间的电解液流动速度，所述待蚀刻件与阳极导线连接。液位计令电解液始终在要求范围内，降低因电解液液面太低而停止待蚀刻件顶部的反应的风险；在电解液始终充裕的前提下，再通过减弱待蚀刻件顶部和底部的电力线边缘效应，令整个待蚀刻件上的蚀刻效果趋于均匀。

Control structure of electrolysis reaction and its application in electrolysis device

【技术实现步骤摘要】
电解反应控制结构及其应用的电解装置
本技术涉及电解蚀刻
，具体涉及一种电解反应控制结构及其应用的电解装置。
技术介绍
电解蚀刻是指电解PCB板，具体做法是：将待蚀刻板件作为阳极，将不锈钢板或纯铜板作为阴极，将阳极连接电源的正极，阴极连接电源的负极，阳极和阴极都浸在电解质溶液中。当电流通过电极和电解质溶液时，在电极的表面及电解质溶液中发生电化学反应，利用这种反应将要溶解去除的部分铜层去除，达到蚀刻的目的。电解蚀刻装置的电源接通后，在阳极上发生氧化反应、在阴极上发生还原反应。阳极反应的结果是待蚀刻部位的金属被氧化变成金属离子进入电解质溶液。在电解蚀刻过程中，电解液液面会随着蚀刻反应的时间增长有所损耗，待蚀刻件在电解液中移动，也容易带动电解液液面波动。通常对于电解液液面的要求是：没过夹持有待蚀刻件的导电夹底部向上2-3mm的高度。若液面低于预期高度，在电解液流动过程中，待蚀刻件顶部就有可能露出电解液液面，影响整体的电解均匀程度。为了解决上述技术问题，中国专利文献CN205171008U公开了一种电镀槽液位控制系统，其控制液位通过液位传感器、微处理器和控制器实现，液位传感器发出的指令传输给控制器，控制器控制循环泵抽取电镀液来达到调整液面高度的目的。由于电解蚀刻过程中，待蚀刻件的顶部和底部容易发生电力线的边缘效应，若电解液的液位始终满足没过夹持有待蚀刻件的导电夹底部向上2-3mm的高度的要求时，待蚀刻件的顶部和底部同时发生电力线的边缘效应，电解速度快于待蚀刻件的中间位置；当电解液的液位低于预期要求、甚至低于待蚀刻件的顶部时，待蚀刻件顶部停止电解反应，但此时待蚀刻件的底部仍在发生电解反应，底部的蚀刻速度大于中间位置的蚀刻速度，中间位置的蚀刻速度大于顶部的蚀刻速度，使得蚀刻效果不均匀，因此仅通过液位传感器调整液位并不能保证最终的蚀刻效果。
技术实现思路
因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的待蚀刻件蚀刻效果易受液位和边缘效应影响而不均匀的现象，从而提供一种电解反应控制结构。一种电解反应控制结构，包括：液位计，设于电解液中，用于测量电解液液面高度并在所述液面高度低于预设高度时发出补液信号；控制结构，用于接收所述液位计发出的补液信号并控制泵浦补给电解液；遮蔽结构，包括：遮蔽单元，设于阴极件的端部和待蚀刻件端部之间以减缓所述阴极件端部与所述待蚀刻件端部之间的电解液流动速度，所述待蚀刻件与阳极导线连接。进一步的，所述遮蔽单元包括：第一遮蔽板，位于所述阴极件顶端和所述待蚀刻件顶端之间，第二遮蔽板，位于所述阴极件底端和所述待蚀刻件底端之间。进一步的，所述第一遮蔽板为固定设置，所述第二遮蔽板可沿竖直方向移动。进一步的，所述第一遮蔽板和所述第二遮蔽板之间设有连接杆，所述连接杆、第一遮蔽板和第二遮蔽板之间形成允许电解液流过的开口，所述开口处设有允许阳离子单向流动的阳离子膜或滤布。进一步的，所述第二遮蔽板底部设有用于调节所述第二遮蔽板竖直高度的限位垫块，所述限位垫块上设有用于容纳所述第二遮蔽板的若干限位槽，所述限位槽深度不同。进一步的，所述第一遮蔽板顶部高于所述待蚀刻件与阳极导线相连处设置。进一步的，还包括浮动遮蔽单元，所述浮动遮蔽单元与一升降单元连接，以在所述升降单元的驱动下在所述阴极件和所述待蚀刻件之间升降运动调节阻挡位置。进一步的，所述液位计置于装有电解液的槽体的边缘位置。进一步的，所述待蚀刻件为PCB板，所述阴极件为不锈钢板或纯铜板。还提供了一种电解装置，包括上述任意一项所述的电解反应控制结构。本技术技术方案，具有如下优点：1.本技术提供的电解反应控制结构，由于电解液的液位要求多为超过待蚀刻件的顶部，因此一旦出现液位降低的情况，需要及时补充电解液，否则待蚀刻件顶部的反应速度受到影响，其顶部的蚀刻效果就难以与其他部位的蚀刻效果相近。而设置液位计就能及时得知液位变化，及时补充电解液、保障蚀刻效果。而遮蔽单元遮蔽在待蚀刻件和阴极件之间，阻碍了电解液的流动，也就阻碍了电解液中离子的游离速度和范围，也就是说减缓了遮蔽单元所对应待蚀刻件的部位上的蚀刻速度。由于待蚀刻件的顶部和底部容易发生电力线的边缘效应，也就是电力线在此两处更密集，反应速度更快，因此遮蔽位置也主要位于此两处，来使整个待蚀刻件上的蚀刻速度趋于与待蚀刻件的中间部位相近，令同样的反应时间内，同一块待蚀刻板件上的蚀刻效果均匀。因此液位计和遮蔽单元共同作用，液位计令电解液始终在要求范围内，降低因电解液液面太低而停止待蚀刻件顶部的反应的风险；在电解液始终充裕的前提下，再通过减弱待蚀刻件顶部和底部的电力线边缘效应，令整个待蚀刻件上的蚀刻效果趋于均匀。2.本技术提供的电解反应控制结构，遮蔽单元的第一遮蔽板和第二遮蔽板既能够是相互独立的，也能够是联动的。由于竖直位置更高的遮蔽板始终是遮蔽待蚀刻件顶部的，而待蚀刻件顶部与阳极相连，第一遮蔽板是专用于改善待蚀刻板顶部的蚀刻均匀性的，第二遮蔽板是专用于改善待蚀刻板底部的蚀刻均匀性的。根据阳极待蚀刻板不同的高度，分别设定第一、第二遮蔽板不同的高度，以达到待蚀刻板整体电解均匀的目的。若待电解蚀刻件越高，其底部与电解槽底部之间的距离就越小，也就是竖直高度较低的遮蔽板应当下沉至能够遮住待蚀刻板的底部，从而保证蚀刻效果。3.本技术提供的电解反应控制结构，用于连接第一遮蔽板和第二遮蔽板的连接杆，与第一遮蔽板、第二遮蔽板形成了一个框架，在移动过程中第一遮蔽板和第二遮蔽板是独立的，因此能够有效起到限制待蚀刻件上下两端反应速度的作用。遮蔽单元所形成的框架部分，中间可以设置成阳离子膜或特殊滤布。阳离子膜和滤布均能对细小的铜颗粒进行阻隔，同时阳离子膜还仅能允许阳离子单向流动，从待蚀刻件上的分解出的阳离子流过离子膜后，就难以再回到待蚀刻件处，集中分布在阴极件处，便于吸附在阴极件上。4.本技术提供的电解反应控制结构，液位计置于装有电解液的槽体的边缘位置，因为装有电解液的槽体的角落位置的电解液流动容易受到槽壁的限制，流速相对于槽体中间位置来说会更慢一些，液面也就更稳定。液位计在此处所测得的液位高度结果比设置在槽体的中间位置所测得的结果更精确。5.本技术提供的电解装置，通过采用上述的电解反应控制结构，能够有效控制一个待蚀刻件上各处的蚀刻速度，使之趋于一致。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的电解反应控制结构的示意图；图2为遮蔽单元和浮动遮蔽单元之间的相对位置示意图；图3为遮蔽单元主视图；图4为升降单元结构示意图。附图标记说明：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电解反应控制结构，其特征在于，包括：/n液位计(1)，设于电解液中，用于测量电解液液面高度并在所述液面高度低于预设高度时发出补液信号，/n控制结构，用于接收所述液位计(1)发出的补液信号并控制泵浦补给电解液；/n遮蔽结构(2)，包括：/n遮蔽单元(21)，设于阴极件的端部和待蚀刻件端部之间以减缓所述阴极件端部与所述待蚀刻件端部之间的电解液流动速度，所述待蚀刻件与阳极导线连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种电解反应控制结构，其特征在于，包括：
液位计(1)，设于电解液中，用于测量电解液液面高度并在所述液面高度低于预设高度时发出补液信号，
控制结构，用于接收所述液位计(1)发出的补液信号并控制泵浦补给电解液；
遮蔽结构(2)，包括：
遮蔽单元(21)，设于阴极件的端部和待蚀刻件端部之间以减缓所述阴极件端部与所述待蚀刻件端部之间的电解液流动速度，所述待蚀刻件与阳极导线连接。


2.根据权利要求1所述的电解反应控制结构，其特征在于，所述遮蔽单元(21)包括：
第一遮蔽板(211)，位于所述阴极件顶端和所述待蚀刻件顶端之间，
第二遮蔽板(212)，位于所述阴极件底端和所述待蚀刻件底端之间。


3.根据权利要求2所述的电解反应控制结构，其特征在于，所述第一遮蔽板(211)为固定设置，所述第二遮蔽板(212)可沿竖直方向移动。


4.根据权利要求2或3所述的电解反应控制结构，其特征在于，所述第一遮蔽板(211)和所述第二遮蔽板(212)之间设有连接杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱爱明，刘建波，吴志鹏，
申请(专利权)人：昆山东威科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32