一种电镀金刚石刀具实验装置的制作方法

1.本发明专利涉及金刚石刀具技术领域，具体地说，涉及一种金刚石刀具实验电镀装置。


背景技术：

2.在半导体制造的工艺流程中，对硅晶圆的划片是其中重要的工序之一，目前采用最多的划片刀具是金刚石超薄切割片。为了满足精密加工的要求，所采用的刀具必须具有良好的稳定性，高的切割精度以及使用寿命。电镀金刚石刀具是利用电镀的共沉积原理将金刚石颗粒与金属离子共沉积形成的一层微米级别的薄膜，而镀液和金刚石颗粒是两大至关重要的条件。这两个条件与刀具品质以及切割精度密切相关。传统的实验在制作刀具时，采用的装置和实验方式，无法保证刀具的厚度均一性，以及金刚石的均匀分布。生产的刀具无论是品质还是刀具性能上都无法达到实际需求。
3.本

技术实现要素：

4.本发明专利的目的在于提供一种电镀金刚石刀具实验电镀台，其特有的阴极自旋转和氮气搅拌使得所制得的金刚石刀具品质更加优良，本发明专利解决了现有一些金刚石刀具生产装置所制刀具厚度不均匀，生产成本高，效率低下的问题。
5.为实现上述目的，本发明专利设计了一种电镀金刚石刀具装置。所述装置包括：
6.一电镀槽，所述电镀槽内设有一旋转阴极台、一阴极台斜撑、一赛钢轴承、一连接管轴以及一导气管。所述轴承赛钢镶嵌于阴极台斜撑中，并与旋转阴极台通过连接管轴连接。
7.优选地，所述电镀槽底部排布一导气管，并设有转子流量计、电磁控制器、时间继电器以及双开阀门。所述双开阀固定于电镀槽上。
8.优选地，所述电镀槽侧壁设有两阳极板支架以及托架。所述支架支撑阳极板第一端，所述托架支撑阳极板第二端及连接管轴。
9.优选地，所述支架及托架设置成孔板结构。
10.优选地，所述装置还包括导电滑环，电机，直流调速器，插拔式对接端子。
11.优选地，所述阴极台斜撑通过连接轴管连接旋转阴极台。
12.优选地，所述导电滑环通过连接管轴及联轴器与电机输出轴连接在一起。
13.优选地，所述插拔式对接端子分别连接所述导电滑环和阴极导电触点。
14.优选地，所述电机为直流减速电机并连接所述直流调速器来控制。
15.优选地，所述装置还包括恒温水浴箱。
16.本发明专利的有益效果是；
17.1、本发明专利在电镀槽底部布置了一四排导气管，并沿导气管长度方向上设置通气孔，导气管采用双口进气，并连接电磁控制器、时间继电器、转子流量计以及气瓶。本发明专利采用气体搅拌的方式代替了现有的机械搅拌，解决了机械搅拌效果差的问题。同时通过所述的电磁控制器、时间继电器实现了全自动控制间歇搅拌。
18.2、本发明专利通过巧妙的设计阴极台放置方式，解决了现有实验设备技术中均采用阴极固定的方式，本发明专利中实现了阴极自旋转，同时通过所述的直流调速器，可以全自动控制阴极台正向和反向旋转及旋转速度。从而使得镀层更加均匀。
附图说明
19.图1为本发明专利的正视图。
20.图2为本发明专利的俯视图。
21.图3为本发明专利的阴极旋转台。
22.图4为阴极接线方式正视图。
23.图5为阴极接线方式俯视图。
24.图中：1、旋转阴极台；2、阴极导电触点；3、连接管轴；4、阴极台斜撑；5、导气管；6、赛钢轴承；7、托架；8、阳极板支撑；9、联轴器；10、导电滑环；11、插拔式对接端子；12、拔端子导线；13、插端子导线；14、电机；15、阴极导电线；16、电机导线；17、直流调速器；18、电源；19、转子流量计；20、双开阀门；21、时间继电器；22,、电磁控制器；23、电镀槽槽体；24、氮气气瓶；25、恒温水浴箱；26、阳极导电线。
具体实施方式
25.下面将结合本发明专利实施例中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在没有付出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利的保护范围。
26.请参阅图1
‑
5所示，本发明专利提供以下技术方案：一种电镀金刚石刀具实验装置，该装置包括一电镀槽槽体23、一气瓶24以及一恒温水浴箱25。所述电镀槽槽体23内设有一旋转阴极台1与一阴极台斜撑4相连、电镀槽槽体23内侧长度方向设有两阳极板支架8。电镀槽槽体23内侧中上部设置有一托架7、电镀槽槽体23底部设置四排导气管5。
27.如图1
‑
5所示，为了使旋转阴极台1固定并旋转，本实施例中，优选地，阴极台斜撑4镶嵌一赛钢轴承6、并通过连接管轴3、联轴器9与电机14上的输出轴连接在一起。
28.为了使阴极导电与旋转阴极台1同步，本实施例中，优选地，采用插拔式对接端子11以及导电滑环10。导电滑环10连接插端子导线构成阴极导电线15、所述阴极导电线15连接电源18构成阴极回路。电机导线16连接直流调速器17并连接电源构成回路。
29.为了使阴极导电电流均匀分布，本实施例中，优选地，所述旋转阴极台1其上设有四阴极导电触点2。导电触电2连接拔端子导线12。
30.为了使搅拌效果更好、更均匀，本实施例中，优选地，在导气管5上沿长度方向设置有出气孔。
31.为了不影响镀液中金刚石传递，本实施例中，优选地，将阳极板支架8和托架7设置开孔网状结构。
32.如图1
‑
2所示，为了实现量化、间歇控制搅拌，本实施例中，优选地，采用转子流量计19、双开阀20、时间继电器21以及电磁控制器22。
33.为了不影响镀液成分，本实施例中，优选地，采用氮气气瓶24提供搅拌气体。
34.上述电镀槽槽体23置于恒温水浴箱25中。
35.本发明专利的工作原理及使用流程：电镀过程中，将阴极基体放置于旋转阴极台1上。接通时间继电器21，并接通电磁控制器22，用来控制搅拌气体，通过转子流量计19微调气体流量达到合适的流量。打开双开阀20，让气体进入导气管5对镀液进行搅拌。打开恒温水浴箱25将镀液加热到所需温度。打开电源18，打开直流调速器17，电机14通过连接管轴3带动旋转阴极台1旋转，用直流调速器17调整至所需转速并设置正反旋转时间。连接拔端子导线12和插端子导线13，接通阳极板导线26开始电镀。
36.综上，本发明专利具有以下优势：1、操作简单、自动化程度高。2、装置小型化，用少量的镀液即可制作出品质较好的刀具，节约成本。
37.尽管已经示出和描述了本发明专利的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明专利的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明专利的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种电镀金刚石刀具实验装置，其特征在于，所述装置包括：一恒温水浴箱(25)；一电镀槽(23)，所述电镀槽(23)内设有一旋转阴极台(1)、连接管轴(3)、阴极台斜撑(4)、导气管(5)、赛钢轴承(6)、托架(7)、阳极板支撑(8)、联轴器(9)、导电滑环(10)、插拔式对接端子(11)、电机(14)、直流调速器(17)、转子流量计(19)、双开阀(20)、时间继电器(21)、电磁控制器(22)。2.如权利要求1所述的电镀金刚石刀具实验装置，其特征在于，所述阴极台斜撑(4)固定于电镀槽(23)内侧，所述赛钢轴承(6)镶嵌于所述阴极台斜撑(4)、并通过连接管轴(3)与旋转阴极台(1)连接固定。3.如权利要求1所述的电镀金刚石刀具实验装置，其特征在于，所述旋转阴极台(1)上设置有四个阴极导电触点(2)，并通过连接管轴与插拔式对接端子(11)连接。4.如权利要求1所述的电镀金刚石刀具实验装置，其特征在于，所述导电滑环(10)通过联轴器(9)以及连接管轴(3)与旋转阴极台(1)相连，所述导电滑环(10)输出端连接插拔式对接端子(11)、并通过联轴器(9)与电机(14)输出轴连接固定。5.如权利要求4所述的电镀金刚石刀具实验装置，其特征在于，所述电机(14)为直流减速电机，与直流调速器(17)连接。6.如权利要求1所述的电镀金刚石刀具实验装置，其特征在于，所述托架(7)和所述阳极支撑板(8)均为孔板结构。7.如权利要求1所述的电镀金刚石刀具实验装置，其特征在于，所述导气管(5)沿长度方向设置通气孔。并连接双开阀(20)，所述双开阀(20)连接转子流量计(20)和电磁控制器(22)固定于氮气气瓶(24)上。8.如权利要求1所述的电镀金刚石刀具实验装置，其特征在于，所述时间继电器(21)连接电磁控制器(22)并固定。

技术总结
本发明专利提供了一种电镀金刚石刀具实验装置，所述装置包括；一电镀槽、一恒温水浴箱，所述电镀槽内设置有一旋转阴极台、两阳极板支架、托架，所述电镀槽槽底设置四排导气管，所述旋转阴极台通过连接管轴和联轴器与电机输出轴相连达到旋转目的，所述导气管通过双开阀、电磁控制器、转子流量计与所述氮气气瓶相连。所述电机连接一导电滑环，导电滑环输出端通过一对接式插拔端子与阴极导电触点相连，从而达到同步旋转的目的。本发明专利操作简单、自动化程度高，装置小型化，极大地降低了实验成本，提高了实验效率。提高了实验效率。提高了实验效率。


技术研发人员：马凯强 马会中 张兰 宋文韬 成德森
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：2020.12.08
技术公布日：2021/10/18