液体扰流装置及电镀系统的制作方法

1.本发明涉及一种液体扰流装置及电镀系统。


背景技术：

2.传统电镀行业均在槽液中配置喷嘴，通过喷嘴扰流的方式强化传质，改善电镀药水交换。为达到扇形喷液目的，喷嘴多采用狭小的孔道，这些狭小的孔道容易被异物堵塞，导致此喷嘴对应位置的产品表面液体传质减弱，进而引起镀铜凹陷、空洞等缺陷。此外，由于喷嘴设置在循环泵的出口管路上，需承受一定的水压，长期震动容易导致喷嘴脱落。而且，这两类异常一旦发生，都不容易被察觉，造成批量产品的电镀不良。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供一种改善液体传质和交换的液体扰流装置及电镀系统。
4.本发明提供一种液体扰流装置，所述液体扰流装置包括支架、连接于所述支架的第一扰流元件及第二扰流元件，所述第一扰流元件具有用于导引液体的第一导流面，所述第二扰流元件具有用于导引液体的第二导流面，所述第一导流面所在的平面与所述第二导流面所在的平面相交。
5.进一步的，所述第一扰流元件及第二扰流元件沿第一方向排列，所述第一导流面所在的平面和第二导流面所在的平面相交且呈对称设置，对称轴垂直于所述第一方向。
6.进一步的，所述第一扰流元件与所述第二扰流元件对称分布且对称轴垂直于所述第一方向。
7.进一步的，所述液体扰流装置包括多个第一扰流元件及多个第二扰流元件，相邻的两个第一扰流元件的距离等于相邻的两个第二扰流元件的距离。
8.进一步的，所述液体扰流装置包括安装于所述支架的扰流过渡元件，所述扰流过渡元件包括第一过渡面及第二过渡面，所述第一过渡面平行于第一导流面，所述第二过渡面平行于第二导流面。
9.进一步的，所述扰流过渡元件包括弧面及桥接面，所述弧面连接所述第一过渡面及第二过渡面，所述桥接面连接第一过渡面和第二过渡面。
10.进一步的，所述液体扰流装置包括安装于所述支架的第三扰流元件及第四扰流元件，所述第一扰流元件、第三扰流元件、第二扰流元件及第四扰流元件沿周向设置；所述第三扰流元件包括第三导流面，所述第四扰流元件包括第四导流面，所述第三导流面所在的平面和所述第四导流面所在的平面相交。
11.进一步的，所述液体扰流装置包括多个扰流单元，每个所述扰流单元包括沿周向设置的所述第一扰流元件、第三扰流元件、第二扰流元件及第四扰流元件；多个所述扰流单元自外向内依次设置，位于外侧的扰流单元包围位于内侧的扰流单元。
12.进一步的，所述液体扰流装置包括动力元件，所述动力元件包括用于输出动力的
输出端，所述支架连接所述输出端，所述支架接收所述动力元件的动力。
13.进一步的，所述液体扰流装置包括与所述动力元件通讯连接的控制模块，所述控制模块配置为控制所述动力元件，调整所述支架、第一扰流元件、第二扰流元件的运动行程和速度。
14.另一方面，本发明还提供一种电镀系统，所述电镀系统包括如前所述的液体扰流装置。
15.本发明中，第一导流面所在的平面与第二导流面所在的平面相交，即第一扰动面和第二扰动面呈夹角设置，使液体向不同方向进行搅动，从而改善液体的传质和交换，提高液体的均匀性。
附图说明
16.图1是本发明液体扰流装置的第一实施方式的正视示意图，为便于观察，第一扰流元件和第二扰流元件以图案进行填充。
17.图2是本发明液体扰流装置的第二实施方式的正视示意图。
18.图3是本发明液体扰流装置的第三实施方式的正视示意图。
19.图4是本发明液体扰流装置的第四实施方式的正视示意图。
20.图5是本发明液体扰流装置的第五实施方式的正视示意图。
21.图6是本发明液体扰流装置的第六实施方式的正视示意图。
22.图7是图6沿a-a线的剖视示意图。
23.图8是本发明电镀系统的一种实施方式的正视示意图。
24.图9是图8所示的电镀系统的侧视示意图。
具体实施方式
25.这里将详细地对示例性实施方式进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施方式中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。
26.在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施方式的目的，而非旨在限制本发明。除非另作定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语
“
和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
27.本发明提供一种液体扰流装置，所述液体扰流装置包括支架、连接于所述支架的第一扰流元件及第二扰流元件，所述第一扰流元件具有用于导引液体的第一导流面，所述第二扰流元件具有用于导引液体的第二导流面，所述第一导流面所在的平面与所述第二导流面所在的平面相交。
28.请结合图1，在第一实施方式中，液体扰流装置包括第一扰流元件1、第二扰流元件2、支架3及动力元件4。所述第一扰流元件1及第二扰流元件2连接所述支架3，可选的，第一扰流元件1及第二扰流元件2与支架3交叉设置，即，第一扰流元件1、第二扰流元件2的长度方向与支架3的长度方向交叉。所述动力元件4包括用于输出动力的输出端41，所述支架3连接于所述输出端41，所述第一扰流元件1和第二扰流元件2通过所述支架3接收动力元件4的动力。所述第一扰流元件1及第二扰流元件2的数量可以是一个，也可以是多个，本实施方式中两者均为多个，以增强扰流效果。
29.本实施方式中，所述动力元件4是直线电机，用以实现第一扰流元件1、第二扰流元件2及支架3的直线往复运动。在其他实施方式中，动力元件4还可以是气缸；或者，动力元件4也可以是旋转马达和传动机构(可以将转动转化为直线运动)的结合。在其他实施方式中，也可以不设置动力元件4，而通过人力进行驱动，即可设置一个连接支架3的操作部，以供操作者进行操作。所述支架3可以是一个沿第一方向y延伸的传动杆。需要注意的是，直线往复运动的行程不宜过大，以免扰流装置占据很大的空间；直线往复运动的行程也不能过小，否则会影响扰动效果，本实施方式中，支架2的直线往复运动的行程与支架长度的比值为1/35～1/45。在一些实施方式中，所述动力元件3也可以驱动第一扰流元件1、第二扰流元件2及支架3做旋转运动，同样可以在一定程度上实现良好的扰流效果。
30.所述第一扰流元件1包括用于导引液体的第一导流面11a、11b，第一导流面11a、11b分别为第一扰流元件1的两个表面，所述第一导流面11a背离第二扰流元件2，所述第一导流面11b面向所述第二扰流元件2。第一扰流元件1的第一导流面11a与相邻的第一扰流元件1的第一导流面11b形成第一导流通道10。当第一扰流元件1沿远离动力元件4的方向运动时，流经第一导流通道10的液体流向如图中的空心箭头所示；运动方向相反时流向亦相反。
31.所述第二扰流元件2具有用于导引液体的第二导流面21a、21b，所述第二导流面21a面向所述第一扰流元件1，所述第二导流面22b背离所述第一扰流元件1。第二扰流元件2的第二导流面21a与相邻的第二扰流元件2的第二导流面21b形成第二导流通道20。当第二扰流元件2沿远离动力元件4的方向运动时，流经第二导流通道20的液体如图中的实心箭头所示；运动方向相反时流向亦相反。
32.可选的，每个第一导流元件1的第一导流面11a与第二导流面11b平行设置，每个第一导流元件1的第一导流面11a与其他第一导流元件1的第一导流面11a平行设置；每个第二导流元件2的第二导流面21a与第二导流面21b平行设置，每个第二导流元件2的第一导流面21a与其他第二导流元件2的第一导流面21a平行设置。两个第二导流元件2的第一导流面11a之间的距离等于两个第二导流面21a的距离，换言之，相邻的两个第一扰流元件1等于相邻的第二扰流元件2的距离。这样可保证第一导流通道10和第二导流通道20的尺寸相当，对应的第一扰流元件1和第二扰流元件2对液体的扰动效果也是相当的。在其他实施方式中，第一导流面和第二导流面也可以其他方式设置，例如每个第一导流元件1的第一导流面11a
与第二导流面11b不平行。
33.所述第一导流面11a所在的平面和第二导流面21a所在的平面相交，两者形成夹角α，“夹角”应理解为两个平面、或某一方向与平面相交形成的最小正角。换言之，第一导流通道10和第二导流通道20呈夹角设置，亦即第一导流通道10和第二导流通道20呈夹角设置。当支架3带动第一扰流元件1和第二扰流元件2做直线往复运动时，液体沿呈夹角设置的第一导流通道10及第二导流通道20流动，从不同方向对液体进行扰流，从而进一步改善扰流效果，提高液体溶液的均匀度。
34.本实施方式中，所述第一扰流元件1及第二扰流元件2沿第一方向y排列，所述第一导流面11a与所述第一方向y呈第一夹角β，所述第二导流面21a与所述第一方向y呈第二夹角γ，所述第一夹角β的角度等于第二夹角γ的角度，本实施方式中，所述第一导流面所在的平面和第二导流面所在的平面相交且对称设置。
35.所述第一导流面11a与第二导流面21a对称设置且对称轴l沿垂直于第一方向y的第二方向x延伸。本实施方式中，多个第一扰流元件1沿第一方向y排列，多个第二扰流元件2沿第一方向y排列，多个第一扰流元件1和多个第二扰流元件2相对于所述对称轴l对称，在第一扰流元件1和第二扰流元件2被驱动时，液体在两个方向上以相同的程度被扰动，有利于进一步改善液体传质和药水交换。当然，在其他实施方式中，第一导流面11a与第二导流面21a也可以不对称的方式设置，例如第一导流面11a与第二方向x斜交的角度不等于第二导流面21a与第二方向x斜交的角度，或者第一导流面11a与第二方向x斜交，第二导流面21a则沿第二方向x延伸。
36.但是，当第一夹角α过小时，第一导流面11a及第二导流面21a接近第一方向y，仅能将较少的能量传递至液体，即液体获得的动能较少，液体被扰动后流速较慢，影响扰流效果；当第一夹角α过大时，第一导流面11a所在的平面和第二导流面21a会对液体的流动造成较大的阻碍，仅有少部分液体可以流过所述第一导流通道10和第二导流通道20，影响扰动效果。可选的，第一导流面11a所在的平面和第二导流面21a所在的平面所成的夹角的范围为20
°
～60
°
。
37.可选的，所述液体扰流装置还包括控制模块9，所述控制模块9与所述动力元件4通讯连接(可理解两者之间可进行数据传输，有线方式和无线方式均可)，所述控制模块9配置为控制所述动力元件4，以调整所述支架3、第一扰流元件1、第二扰流元件2的运动行程和速度，从而快速实现对药水扰动的强度调整，增大了工艺操作的窗口。可选的，控制模块可以是plc工控机，也可以是工业计算机。
38.请结合图2，在第二实施方式中，所述液体扰流装置还包括扰流过渡元件5，液体扰流装置的其他结构与第一实施方式相同或相似。所述扰流过渡元件5包括第一过渡面51及第二过渡面52，所述第一过渡面51平行于第一导流面11a，所述第二过渡面52平行于第二导流面52。所述扰流过渡元件5与相邻的第一扰流元件1之间形成第三扰流通道55，扰流过渡元件5与相邻的第二扰流元件2之间形成第四扰流通道56，第三导流通道55与第一导流通道10类似，第四导流通道56与第二导流通道20类似。所述第一过渡面51和第二过渡面52用于对通过第三导流通道55和第四导流通道56的液体进行过渡，避免不同流向的液体的动能相互抵消而影响扰动效果，进而改善扰流效果，提高液体溶液的均匀度。
39.优选的，所述扰流过渡元件5的对称轴，与第一扰流元件1和第二扰流元件2的对称
轴l重合，也就是说，扰流过渡元件5对其两侧的液体的过渡效果是相当的，从而进一步改善扰流效果。
40.所述第一过渡面51和第二过渡面52的一端相连，第一过渡面51和第二过渡面52的另一端则由弧面53连接，从而使得扰流过渡元件5大致呈扇形。弧面53也有利于对液体的导引。可选的，第一扰流元件1中连接第一导流面11a和第一导流面11b的两个表面也可以设计为弧形，第二扰流元件2中连接第二导流面21a和第二导流面21b的两个表面也可以设计为弧形，以利于对液体进行导引。
41.请结合图3，在第三实施方式中，扰流过渡元件5的结构与第二实施方式不同，其他结构与第一实施方式相同或相似。所述扰流过渡元件5包括第一过渡面51、第二过渡面52、弧面53及桥接面54，所述弧面53连接第一过渡面51和第二过渡面52，所述桥接面54分别连接第一过渡面51和第二过渡面52。由于设置了桥接面54，液体在自第三导流通道55和第四导流通道56流出时不会直接会合，可避免因两股液体直接会合而造成的较大的能量损失。
42.请结合图4，在第四实施方式中，第一扰流元件1和第二扰流元件2逐一交错排列，即任意两个相邻的第一扰流元件1之间均设置一个第二扰流元件2，任意两个相邻的第二扰流元件2之间均设置一个第一扰流元件1，相应的导流通道由第一扰流元件1和第二扰流元件2形成，由于相邻两个导流通道的液体流向相反，因此第一扰流元件1和第二扰流元件2的运动的阻力较大，但当增大动力元件的功率时，可获得更好的扰动效果。第四实施方式中的液体扰流装置的其他结构，与第二实施方式相同或相似。
43.请结合图5，在第五实施方式中，液体扰流装置包括多个扰流单元100，每个扰流单元100包括沿周向设置的所述第一扰流元件1、第三扰流元件6、第二扰流元件2及第四扰流元件7，多个所述扰流单元100自外向内依次设置，位于外侧的扰流单元100包围位于内侧的扰流单元100。第一扰流元件1与第二扰流元件2对称设置，第三扰流元件6与第四扰流元件7对称设置。
44.所述第一扰流元件1包括第一导流面11，所述第二扰流元件2包括第二导流面21，所述第三扰流元件6包括第三导流面61，所述第四扰流元件7包括第四导流面71，所述第一导流面11所在的平面和第二导流面21所在的平面相交，第三导流面61所在的平面和第四导流面71所在的平面相交。本实施方式中，每个扰流单元的第一导流面11、第三导流面61、第二导流面21、第四导流面71依次首尾相连，第四导流面71与第一导流面11相连。也就是说，第一导流面11、第三导流面61、第二导流面21、第四导流面71形成一个环形面，相邻的扰流单元形成的导向通道也呈环形，液体沿环形导流通道流动，有利于进一步改善扰流效果，改善液体的传质和交换，提高液体的均匀度。
45.请结合图6，在第六实施方式中，液体扰流装置包括扰流单元100a及扰流单元100b，当然，液体扰流装置还可以更多的扰流单元，例如扰流单元100c、扰流单元100d等。所述扰流单元100a包括沿周向设置的所述第一扰流元件1a、第三扰流元件6a、第二扰流元件2a及第四扰流元件7a，所述第一扰流元件1a包括第一导流面11a，所述第二扰流元件2a包括第二导流面21a，所述第三扰流元件6a包括第三导流面61a，所述第四扰流元件7a包括第四导流面71a。类似于的，扰流单元100b包括第一导流面11b，第二导流面21b，第三导流面61b及第四导流面71b。
46.请结合图7，以第一导流面11a和第一导流面11b为例进行说明，第一导流面11a与
第一方向y(也是支架2的长度方向)所呈的夹角为θ1，第一导流面11a与支架的第一方向y所呈的夹角为θ2，θ1的角度值等于θ2的角度值。本实施方式中，一个扰流单元的第一导流面所在的平面与相邻扰流单元的第一导流面所在的平面相交且呈对称设置，对称轴o垂直于所述第一方向y。例如，扰流单元100a的第一导流面11a所在的平面与相邻扰流单元100b的第一导流面11b所在的平面相交且呈对称设置。类似的，第二导流面21a和第二导流面21b平面相交且呈对称设置，第三导流面61a和第三导流面61b平面相交且呈对称设置，第四导流面71a和第四导流面71b平面相交且呈对称设置。由于相邻两个导流面将液体向不同方向导引，相邻两个扰流单元的阻力将会增大，但当增大动力元件的功率时，可获得更好的扰动效果。第六实施方式中的液体扰流装置的其他结构，与第五实施方式相同或相似。
47.本发明还提供一种电镀系统，其包括前述任一实施方式所述的液体扰流装置。请结合图8及图9，本实施方式中，电镀系统包括腔体200、整流器300、循环泵400及液体扰流装置(以第二实施方式为例)，阴极500及阳极600设置于腔体200。所述腔体200用于容纳电镀液，所述整流器300用于将交流电转化为直流电，整流器300和线缆301仅为示意，并不表示其实际的位置和结构。所述循环泵400安装于腔体200的下方，用于向腔体200导入电镀液。
48.所述液体扰流装置的第一扰流元件1、第二扰流元件2及扰流过渡元件5设置于腔体200内，且位于阴极500和阳极600之间，使阴极500和阳极600之间的电镀液能够充分融合交换，当金属离子结合电子后形成金属原子并附着至镀件时，通过溶液交换对镀件周围的金属离子进行补充，避免电镀进行一段时间后因镀件周围的电镀液中金属离子浓度过低而造成电镀缺陷。
49.以foplp(fan-out panel level packaging，扇出型面板级封装)产品为例，foplp产品集成了大量芯片集成于单板上，一旦因电镀导致单板报废，将导致成本急剧升高。采用本发明的电镀系统对foplp产品进行电镀，可避免因电镀液不均匀而产生的电镀缺陷，进而避免因电镀导致foplp报废，有利于降低制造成本。
50.当然，扰流装置除了可以对电镀液进行扰流，也可以应用于其他领域的溶液或悬浮液的搅拌，例如应用于食品加工。
51.本发明中，通过呈夹角设置的第一扰动面和第二扰动面，使液体向不同方向进行搅动，从而改善液体的传质和交换，提高液体的均匀性，同时扰流元件的清洗保养相对喷嘴也更为容易。另外，由于不设置喷嘴，可避免因喷嘴堵塞而导致的药水交换不良及喷嘴易脱落的问题。
52.以上所述仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施方式揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。