硝槽设备的制作方法

1.本发明涉及印制电路板制造技术领域，尤其涉及一种硝槽设备。


背景技术：

2.印制电路板(printed circuit board,pcb)的表面焊接图形的化学沉镍金处理是pcb加工的关键流程之一。在化学沉镍金的过程中，作为反应容器的处理槽的槽壁上会形成镍沉积物，影响pcb的产品质量，因此需要定期对处理槽进行硝槽保养，以去除槽壁上积累的镍沉积物。硝槽保养是利用硝酸浸泡处理槽，从而钝化处理槽槽壁，清除槽壁上的镍沉积物。
3.相关技术中，硝槽设备包括用于进行化学沉镍金的处理槽以及储存槽，储存槽内盛装有硝酸，储存槽和处理槽之间通过管道连通，并且在管道上设置有输送泵，输送泵能够将储存槽内的硝酸输送至处理槽内，以进行硝槽保养。
4.然而，在完成硝槽保养后，需要排出处理槽内的硝酸，导致硝酸的浪费。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种硝槽设备，用以解决相关技术中在进行硝槽保养时硝酸浪费的问题。
6.本发明实施例提供一种硝槽设备，包括：储存槽、处理槽以及将所述储存槽和所述处理槽连通的液体输送系统。
7.所述液体输送系统包括：液体驱动装置、将所述储存槽和所述液体驱动装置的进口连通的第一管道、设置在所述第一管道的第一阀门组件、将所述处理槽和所述液体驱动装置的出口连通的第二管道、设置在所述第二管道的第二阀门组件、将所述第一阀门组件与所述液体驱动装置之间的所述第一管道与所述处理槽连通的第三管道、设置在所述第三管道的第三阀门组件、将所述液体驱动装置与所述第二阀门组件之间的所述第二管道与所述储存槽连通的第四管道、设置在所述第四管道的第四阀门组件。
8.所述第一阀门组件和所述第二阀门组件开启时，所述第三阀门组件和所述第四阀门组件关闭；所述第三阀门组件和所述第四阀门组件开启时，所述第一阀门组件和所述第二阀门组件关闭。
9.如上所述的硝槽设备，其中，所述第三管道通过所述第二管道的位于所述第二阀门组件与所述处理槽之间的部分与所述处理槽连通。
10.如上所述的硝槽设备，其中，所述第四管道通过所述第一管道的位于所述第一阀门组件与所述储存槽之间的部分与所述储存槽连通。
11.如上所述的硝槽设备，其中，所述第二管道包括与所述处理槽连通的第一部分和与所述液体驱动装置的出口连通的第二部分，所述第一部分和所述第二部分通过第五阀门组件连通，其中，所述第一部分为不锈钢管。
12.如上所述的硝槽设备，其中，所述第一阀门组件包括第一电磁阀，所述第二阀门组
件包括第二电磁阀，所述第三阀门组件包括第三电磁阀，所述第四阀门组件包括第四电磁阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀以及第四电磁阀与控制装置电连接。
13.如上所述的硝槽设备，其中，所述第一阀门组件包括第一手动阀，所述第二阀门组件包括第二手动阀，所述第三阀门组件包括第三手动阀，所述第四阀门组件包括第四手动阀。
14.如上所述的硝槽设备，其中，所述液体驱动装置为气动泵。
15.如上所述的硝槽设备，其中，还包括与所述处理槽连通的第五管道和第六管道，所述第五管道与生产废液处理装置连通，所述第六管道与保养废水处理装置连通。
16.如上所述的硝槽设备，其中，所述第五管道和/或所述第六管道通过位于所述处理槽和所述第三管道之间的所述第二管道与所述处理槽连通。
17.如上所述的硝槽设备，其中，包括多个所述处理槽和多个所述液体输送系统，每一所述处理槽通过一个所述液体输送系统与所述储存槽连通。
18.本发明实施例提供的硝槽设备，当液体输送系统处于硝酸加注工况时，第一阀门组件和第二阀门组件开启，第三阀门组件和第四阀门组件关闭，此时液体输送系统形成由储存槽到处理槽的硝酸加注流路，硝酸从储存槽中流出，依次经过第一管道、液体驱动装置以及第二管道，最终加注到处理槽中，以进行硝槽保养。当液体输送系统处于硝酸回收工况时，第三阀门组件和第四阀门组件开启，第一阀门组件和第二阀门组件关闭，此时液体输送系统形成由处理槽到储存槽的硝酸回收流路，硝酸从处理槽中流出，依次经过第三管道、第一阀门组件到液体驱动装置进口的第一管道、液体驱动装置、第二阀门组件到液体驱动装置出口之间的第二管道以及第四管道，最终回收到储存槽中，实现对处理槽内的硝酸进行回收，以便再次使用，解决了硝酸的浪费问题。
附图说明
19.图1为本发明实施例提供的硝槽设备的原理图；
20.图2为本发明实施例提供的第二管道设置有第五阀门组件的硝槽设备的原理图；
21.图3为本发明实施例提供的阀门组件设置有电磁阀和手动阀的硝槽设备的原理图；
22.图4为本发明实施例提供的设置有第五管道和第六管道的硝槽设备的原理图；
23.图5为本发明实施例提供的设置有多个液体输送系统和多个处理槽的硝槽设备的示意图；
24.图6为本发明实施例提供的一种硝槽方法的流程图。
25.附图标记说明：
26.1-储存槽；
27.2-处理槽；
28.3-液体输送系统；
29.31-第一管道；
30.32-第二管道；
31.33-第三管道；
32.34-第四管道；
33.41-第五管道；
34.42-第六管道；
35.321-第一部分；
36.322-第二部分；
37.35-液体驱动装置；
38.36-第一阀门组件；
39.361-第一电磁阀；
40.362-第一手动阀；
41.37-第二阀门组件；
42.371-第二电磁阀；
43.372-第二手动阀；
44.38-第三阀门组件；
45.381-第三电磁阀；
46.382-第三手动阀；
47.39-第四阀门组件；
48.391-第四电磁阀；
49.392-第四手动阀；
50.40-第五阀门组件。
具体实施方式
51.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
52.在本发明中，除非另有明确的规定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接，或一体成型，可以是机械连接，也可以是电连接或者彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
53.电子通讯设备、电子计算机、家用电器等产品需求的持续增长使印制电路板(printed circuit board,pcb)的需求也得到快速增长，这就为pcb行业的快速增长提供了强劲的动力。
54.pcb是由许多复杂的工艺流程加工而成，其中，pcb表面焊接图形的化学沉镍金处理是pcb加工的关键流程之一。化学沉镍金是在处理槽中通过化学反应在pcb裸露的铜表面置换钯,再在钯核的基础上化学镀上一层镍磷合金层，然后再通过置换反应在镍的表面镀上一层金。与此同时，在化学反应过程中由于受高温影响，不可避免地有微量的镍颗粒在槽壁上和镀液中析出，槽壁上和镀液中析出的镍颗粒会促进镀镍药水的分解，进而影响pcb表面镀层的品质，因此在使用前及使用一段时间后需要用硝酸浸泡镍槽(即硝槽保养)，钝化
不锈钢槽壁，清除槽壁上的镍沉积物。
55.相关技术中处理槽的硝槽保养，一般采用以下方法：
56.硝槽设备包括用于进行化学沉镍金的处理槽以及储存槽，储存槽内储存有硝酸，储存槽和处理槽之间通过管道连通，并且在管道上设置有输送泵，输送泵能够将储存槽内的硝酸输送至处理槽内。需要进行硝槽保养时，打开输送泵，将储存槽中的硝酸输送到处理槽中，以进行硝槽反应，当反应完成后打开设置在处理槽上的阀门，将处理槽中的反应后的溶液排放掉。最后往处理槽中加水清洗至从处理槽中流出的水水质合格(电导率低于10us/cm，ph值变化小于0.2)。
57.由于硝槽反应过程中，加注到处理槽中的硝酸并不能完全反应，在硝槽反应结束后仍然会剩余大量硝酸，因此如果直接将反应后的溶液排放掉会造成物料的浪费。鉴于此，本发明实施例提供一种硝槽设备，不仅能够实现硝酸的加注，在硝槽反应完成后还能够实现对硝酸的回收。具体的讲，在硝槽反应结束后，将处理槽中的溶液重新输送到储存槽中进行储存，以供下一次硝槽反应使用，而不是将其直接排放掉，这样就提高了物料的利用率。
58.下面结合附图对该硝槽设备进行详细说明。
59.图1为本发明实施例提供的一种硝槽设备的原理图；图2为本发明实施例提供的第二管道设置有第五阀门组件的硝槽设备的原理图；图3为本发明实施例提供的阀门组件设置有电磁阀和手动阀的硝槽设备的原理图；图4为本发明实施例提供的设置有第五管道和第六管道的硝槽设备的原理图；图5为本发明实施例提供的设置有多个液体输送系统和多个处理槽的硝槽设备的示意图。
60.如图1至4所示，本发明实施例提供一种硝槽设备，包括储存槽1、处理槽2以及将储存槽1和处理槽2连通的液体输送系统3。
61.储存槽1是指用于储存硝槽保养药水的容器(例如储存硝酸)。本实施例对存储槽1的材质不作限制，示例性的：储存槽1可以为高硅不锈钢槽体、聚四氟乙烯(poly tetra fluoroethylene，ptfe)槽体。进一步地，储存槽1可以为非透明的槽体，以防止储存槽1中的硝酸受光照而分解。当然，其他能够储存硝槽保养药水(例如硝酸)的容器也可以作为储存槽1。为了更加方便的向储存槽1中添加硝酸，降低操作过程中的安全风险，储存槽1可以设置在地面以下的位置，在储存槽1的顶部开设用于加注硝酸的开口。
62.处理槽2指化学镍槽，在生产过程中用于对pcb进行化学沉镍反应，在硝槽保养中作为硝槽保养药水与镍沉积物化学反应的容器。
63.液体输送系统3用于根据需要将硝酸在储存槽1和处理槽2之间输送。为了实现硝酸的自动加注和自动回收，液体输送系统3包括液体驱动装置35，用于为硝酸的输送提供动力，液体驱动装置35包括进口和出口，例如，液体驱动装置35可以为泵。可选地，液体驱动装置35为单向驱动装置，硝酸由进口进入液体驱动装置35，由出口排出，例如，液体驱动装置35为单向泵。可选地，液体驱动装置35为气动泵。气动泵以压缩空气作为动力，降低工厂的电力负荷的同时，提高了安全性。液体输送系统3还包括将液体驱动装置35分别与储存槽1和处理槽2连通的管道。其中，将储存槽1和液体驱动装置35的进口连通的为第一管道31，在第一管道31设置有第一阀门组件36，将处理槽2和液体驱动装置35的出口连通的为第二管道32，在第二管道32设置有第二阀门组件37，将第一阀门组件36与液体驱动装置35之间的第一管道31与处理槽2连通的为第三管道33，在第三管道33上设置有第三阀门组件38，将液
体驱动装置35与第二阀门组件37之间的第二管道32与储存槽1连通的为第四管道34，在第四管道34设置有第四阀门组件39。这样，通过第一管道31、第二管道32、第三管道33以及第四管道34将储存槽1、液体驱动装置35和处理槽2依次连通，使硝酸可以在液体驱动装置35的驱动下沿上述管道在储存槽1和处理槽2之间输送。
64.例如，储存槽1底部设置有通孔，通孔的外围设置有连接法兰，第一管道31的一端通过法兰连接的方式连接在储存槽1底部并与通孔连通，另一端通过法兰连接的方式与液体驱动装置35的进口连通，同样的，第二管道32将处理槽2和液体驱动装置35的出口连通。设置在第一管道31的第一阀门组件36将第一管道31分为两部分，同样的，设置在第二管道32的第二阀门组件37将第二管道32分为两部分。第三管道33的一端通过三通接头与第一阀门组件36到液体驱动装置35进口之间的第一管道31连通，另一端通过法兰连接的方式与处理槽2连通。第四管道34的一端通过法兰连接的方式与储存槽1连通，另一端通过三通接头与第二阀门组件37到液体驱动装置35出口之间的第二管道32连通。
65.当然，管道的连接方式不限于此，还可以通过卡接、焊接或熔接的方式实现连接。
66.另外，第三管道33与处理槽2的连通以及第四管道34与储存槽1的连通，除了采用法兰连接等硬性连接外，还可以采用其他方式。下面以储存槽1为例说明，在储存槽1内部储存空间的上方设置有一个开口，第四管道34的末端开放，管口通过设置在储存槽1上的开口探入储存槽1的内部。这样，在回收硝酸时，硝酸通过上述管口同样可以流入储存槽1内。
67.可选地，第一管道31、第二管道32、第三管道33以及第四管道34可以为高硅不锈钢管或铁氟龙(polypropylene thermoplastic elastomer，ptpe)管。当然，本发明的管道材质不限于此，其他能够满足pcb生产和硝槽保养工况的材质也可以。
68.根据硝槽保养中的作业需求，液体输送系统3分为硝酸加注和硝酸回收两种工况。
69.当液体输送系统3处于硝酸加注工况时，第一阀门组件36和第二阀门组件37开启，第三阀门组件38和第四阀门组件39关闭，此时液体输送系统3形成由储存槽1到处理槽2的硝酸加注流路，具体的说，硝酸从储存槽1中流出，依次经过第一管道31、液体驱动装置35以及第二管道32，最终加注到处理槽2中，以进行硝槽保养。
70.当液体输送系统3处于硝酸回收工况时，第三阀门组件38和第四阀门组件39开启，第一阀门组件36和第二阀门组件37关闭，此时液体输送系统3形成由处理槽2到储存槽1的硝酸回收流路，具体的说，硝酸从处理槽2中流出，依次经过第三管道33、第一阀门组件36到液体驱动装置35进口的第一管道31、液体驱动装置35、第二阀门组件37到液体驱动装置35出口之间的第二管道32以及第四管道34，最终回收到储存槽1中，实现对处理槽内的硝酸进行回收，以便再次使用。
71.通过阀门组件的开启或关闭使连通储存槽1和处理槽2的管道形成由储存槽1到处理槽2的硝酸加注流路或由处理槽2到储存槽1的硝酸回收流路，然后通过液体驱动装置35的驱动可以使硝酸沿上述两个流路中的一个流动，实现硝酸的自动添加或回收。
72.本实施例提供的硝槽设备，储存槽1与处理槽2之间通过液体输送系统3连通，液体输送系统3包括液体驱动装置35，液体驱动装置35的进口通过第一管道31与储存槽1连通，第一管道31上设置有第一阀门组件36，液体驱动装置35的出口与处理槽2之间通过第二管道32连通，且第二管道32上设置有第二阀门组件37；第一阀门组件36与液体驱动装置35之间的第一管道31与处理槽2之间通过第三管道33连通，且在第三管道33上设置第三阀门组
件38，液体驱动装置35与第二阀门组件37之间的第二管道32与储存槽1之间通过第四管道34连通，且第四管道34上设置有第四阀门组件39；在进行硝槽保养时第一阀门组件36和第二阀门组件37开启，第三阀门组件38和第四阀门组件39关闭，以使硝酸经第一管道31、液体驱动装置35以及第二管道32进入到处理槽2内，在处理完毕后，第一阀门组件36和第二阀门组件37关闭，第三阀门组件38和第四阀门组件39开启，以使硝酸经第四管道34、液体驱动装置35以及第三管道33进入到储存槽1内，实现了硝酸的回收利用，避免了硝酸的浪费。
73.另外，如果分别设置一条硝酸加注管路和一条硝酸回收管路时，会带来两个问题：其一，需要两套液体驱动装置35分别与储存槽1和处理槽2连通，成本较高；其二，硝酸加注管路和硝酸回收管路都需要分别与储存槽1和处理槽2连接，造成储存槽1和处理槽2结构复杂，不利于加工和后期维护。因此，只利用一套液体驱动装置35的情况下同时满足硝酸加注和硝酸回收不仅能够降低成本而且方便后期维护。
74.可选地，第三管道33通过第二管道32的位于第二阀门组件37与处理槽2之间的部分与处理槽2连通。例如，第三管道33的一端通过三通接头与第一管道31的第一阀门组件36到液体驱动装置35进口之间的部分连通，另一端通过三通接头与第二管道32的第二阀门组件37到处理槽2之间的部分连通。这样，第三管道33不需要直接与处理槽2连接，而是通过第二管道32与处理槽2连通，使处理槽2的结构更加简单，降低了制造成本，并且后期维修更加方便。
75.可选地，第四管道34通过第一管道31的位于第一阀门组件36与储存槽1之间的部分与储存槽1连通。例如，第四管道34的一端通过三通接头与第一管道31的第一阀门组件36到储存槽1之间的部分连通，另一端通过三通接头与第二管道32的第二阀门组件37到液体驱动装置35出口之间的部分连通。这样，第四管道34不需要直接与储存槽1连接，而是通过第二管道32与储存槽1连通，降低了制造成本，并且使后期维修更加方便。
76.如图2所示，可选地，第二管道32包括与处理槽2连通的第一部分321和与液体驱动装置35的出口连通的第二部分322，第一部分321和第二部分322通过第五阀门组件40连通，其中，第一部分321为不锈钢管。
77.在实际生产过程中处理槽2的温度较高，与其直接连接的管道长期受处理槽2的影响，温度处于一个较高的区间内，如果采用塑料材质的管道，受高温影响老化加速，严重影响管道的寿命。因此与处理槽2直接连接的管道采用对高温的耐受性较好的不锈钢管。通过设置第五阀门组件40一方面能够使第二管道32包括两种材质的管道成为可能，另一方面可以通过第五阀门的特殊设置在一定程度上降低第一部分321到第二部分322的热传导，进一步提高管道的寿命。例如，第五阀门组件40与第一部分321和第二部分322的连接处设置导热脂以降低热传导系数。
78.可选地，如图3所示，第一阀门组件36包括第一电磁阀361，第二阀门组件37包括第二电磁阀371，第三阀门组件38包括第三电磁阀381，第四阀门组件39包括第四电磁阀391，第一电磁阀361、第二电磁阀371、第三电磁阀381以及第四电磁阀391与控制装置电连接。在阀门组件中包括电磁阀，通过控制装置来控制电磁阀的开启或关闭，降低了操作人员的劳动强度，并降低了操作人员误操作的可能性。
79.例如，控制装置为设置在控制室的控制台，与液体驱动装置35和各电磁阀电连接，设置有硝酸加注按钮和硝酸回收按钮。当按下硝酸加注按钮时，控制第一电磁阀361和第二
电磁阀371开启，第三电磁阀381和第四电磁阀391关闭，然后启动液体驱动装置35，开始硝酸加注。当按下硝酸回收按钮时，第三电磁阀381和第四电磁阀391开启，第一电磁阀361和第二电磁阀371关闭，然后启动液体驱动装置35，开始硝酸回收。
80.进一步地，可以通过控制装置的控制程序来实现各电磁阀之间的联动和连锁关系，以防止出现误操作。例如，将第一电磁阀361和第二电磁阀371编为第一组，将第三电磁阀381和第四电磁阀391编为第二组，控制程序以组为单位向各电磁阀发送开启或关闭信号，控制时首先控制第一组电磁阀动作，完成后控制第二组电磁阀动作。联动关系为：当控制程序控制第一组电磁阀开启后，自动向第二组电磁阀发送关闭信号；当控制第一组电磁阀关闭后，自动向第二组电磁阀发送开启信号。连锁关系为：需要改变第一组电磁阀的开闭状态时，首先检测第二组电磁阀的开闭状态，当第二组电磁阀的开闭状态与第一组电磁阀的目标开闭状态相同时允许第一组电磁阀动作，当第二组电磁阀的开闭状态与第一组电磁阀的目标开闭状态不同时，关闭第一组和第二组电磁阀。例如，第一组电磁阀当前为开启状态，需要控制第一组电磁阀切换到关闭状态，此时首先检测第二组电磁阀的开闭状态，当检测到第二组电磁阀为关闭状态时，允许第一电磁阀动作，当检测到第二电磁阀也为开启状态时，证明系统出现故障，关闭第一组电磁阀和第二组电磁阀，同时发送故障指示。
81.进一步地，第一阀门组件36包括第一手动阀362，第二阀门组件37包括第二手动阀372，第三阀门组件38包括第三手动阀382，第四阀门组件39包括第四手动阀392。手动阀用于人工控制阀门的开启或关闭，可靠性更强，在电磁阀失效的情况下，能够实现人工控制，避免出现事故。
82.由于处理槽2作为硝槽反应的容器时，在完成硝槽反应后需要在处理槽2中加水对处理槽2进行清洗，直至处理槽2中的水质合格，在这过程中会产生大量的废水，需要从处理槽2排出到专门的保养废水处理装置。另一方面，处理槽2在生产过程中作为化学沉镍的反应容器时，会产生生产废液，需要从处理槽2中排出到专门的生产废液处理装置中。因此需要设置两条独立的管道分别连接至保养废水处理装置和生产废液处理装置。如图4所示，可选地，硝槽设备还包括与处理槽2连通的第五管道41和第六管道42，第五管道41与生产废液处理装置连通，第六管道42与保养废水处理装置连通。例如，第五管道41和第六管道42的一端通过三通阀连接在第二管道32上，另一端连接保养废水处理装置或生产废液处理装置。
83.由于处理槽2不仅作为硝槽反应的容器，在生产过程中还作为化学沉镍的反应容器，因此对处理槽2的结构强度和密封性要求较高，应该尽可能的降低直接连接在处理槽2上的管道数量，以此提高其可靠性。如图4所示，可选地，第五管道41和/或第六管道42通过位于处理槽2和第三管道33之间的第二管道32与处理槽2连通。这样，不仅提高了处理槽2的可靠性，而且使管路更加方便维护。
84.可选地，第五管道41设置有第六阀门组件，用于控制第五管道41的通断；第六管道42设置有第七阀门组件，用于控制第六管道42的通断。
85.如图5所示，具体实施过程中，基于生产产能和效率的考量，会同时设置多个处理槽2来生产pcb，而每个处理槽2在生产一定时间后都需要进行硝槽保养，因此可选地，硝槽设备包括多个液体输送系统3，液体输送系统3与处理槽2一一对应。这样，可以实现对每个处理槽2硝槽保养的单独控制。
86.当然，硝槽设备中的液体输送系统3的数量也可以少于处理槽2的数量，即一个液
体输送系统3可以连通多个处理槽2。例如，液体输送系统3中第二管道32的与处理槽2连通的一端可以设置多个分支管道，每个分支管道与一个处理槽2连通，且每个分支管道上都设置由阀门组件，通过设置在分支管道上的阀门组件的开启或关闭来对处理槽2进行选择。
87.根据本发明实施例的另一方面，如图6所示，提供利用上述硝槽设备的一种硝槽方法，该硝槽方法包括：
88.s100.控制液体输送系统向处理槽中添加硝酸。
89.s200.硝槽反应完成后，控制液体输送系统从处理槽中回收硝酸。
90.如图1至4所示，本实施例提供的硝槽方法，在进行硝槽保养时第一阀门组件36和第二阀门组件37开启，第三阀门组件38和第四阀门组件39关闭，以使硝酸经第一管道31、液体驱动装置35以及第二管道32加注到处理槽2内，在硝槽反应完成后，第一阀门组件36和第二阀门组件37关闭，第三阀门组件38和第四阀门组件39开启，以使硝酸经第四管道34、液体驱动装置35以及第三管道33回收到储存槽1内，实现了硝酸的回收利用，避免了硝酸的浪费。
91.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。