一种电镀槽的制作方法

1.本实用新型涉及电镀技术领域，尤其涉及一种电镀槽。


背景技术：

2.在电接触导体的制作过程中，通常将石墨烯与金属盐混合至同一电镀液中进行电镀，在电接触导体表面形成石墨烯和电镀金属的混合镀层，以丰富镀层的性能。
3.在传统的电镀技术中，通常采用机械搅拌或者超声波振动的方式促进电镀液的混合均匀；但是在电镀过程中，需要保持电镀液的平稳，而单纯采用机械搅拌或超声波振动的方式会导致电镀液流动性太大，以致阴极上的电镀质量不佳；并且机械搅拌后的电镀液均匀性较差。
4.因此，如何在提高电镀液的分散均匀性的情况下保证电镀液的平稳性成为了现有技术亟需改进的问题。


技术实现要素：

5.本技术旨在提供一种电镀槽，以解决如何在提高电镀液的分散均匀性的情况下保证电镀液的平稳性的问题。
6.而本技术为解决上述技术问题所采用了以下方案。
7.第一方面，本技术提供一种电镀槽，包括：
8.槽体，所述槽体用于盛装电镀液；
9.分散装置，包括气泡发生装置和超声波发生装置；所述气泡发生装置和所述超声波发生装置设置在所述槽体内，且所述气泡发生装置和所述超声波发生装置的至少部分用于没入所述电镀液中；
10.其中，所述气泡发生装置邻近所述超声波发生装置设置。
11.在本技术的部分实施例中，且所述气泡发生装置的气泡输出方向与所述超声波发生装置的超声波发射方向相交。
12.在本技术的部分实施例中，所述分散装置还包括控制装置，所述控制装置与所述气泡发生装置及所述超声波发生装置通讯连接，用于控制所述气泡发生装置及所述超声波发生装置的启/闭。
13.在本技术的部分实施例中，所述气泡发生装置和所述超声波发生装置均靠近所述槽体的槽底设置。
14.在本技术的部分实施例中，所述气泡发生装置包括第一气泡发生器及第二气泡发生器，所述第一气泡发生器与所述第二气泡发生器分别位于距所述槽体的槽底不同高度的位置，所述超声波发生装置的超声波发射方向分别与所述第一气泡发生器及所述第二气泡发生器各自的气泡输出方向相交。
15.在本技术的部分实施例中，所述超声波发生装置距所述槽体的槽底的距离在所述第一气泡发生器距所述槽体的槽底的距离和所述第二气泡发生器距所述体的槽底的距离
之间，所述第一气泡发生器的气泡输出方向与所述第二气泡发生器的气泡输出方向相背，且均朝向所述超声波发生装置。
16.在本技术的部分实施例中，所述第一气泡发生器的气泡输出方向朝向所述槽体的槽底，所述第二气泡发生器的气泡输出方向朝向所述槽体的敞口。
17.在本技术的部分实施例中，所述第一气泡发生器与所述第二气泡发生器各自在所述槽体的槽底的正投影存在重叠，而与所述超声波发生装置在所述槽体的槽底的正投影相互间隔。
18.在本技术的部分实施例中，所述槽体还用于放置电镀用的阳极及阴极，所述气泡发生装置及所述超声波发生装置用于设置在所述阳极及所述阴极之间，并使得所述超声波发生装置位于所述气泡发生装置与所述阴极之间。
19.在本技术的部分实施例中，所述槽体内设有电镀用的阳极及阴极，所述气泡发生装置及所述超声波发生装置设置在所述阳极与所述槽体靠近所述阳极的内侧壁之间，所述超声波发生装置位于所述气泡发生装置与所述阳极之间。
20.本技术所提供的一种电镀槽，该电镀槽包括槽体和分散装置；其中，分散装置包括气泡发生装置和超声波发生装置；一方面通过气泡发生装置产生气泡推动电镀液流动；另一方面通过超声波发生装置使气泡破裂，对电镀液进行局部微振荡搅拌；既能对电镀液进行搅拌也能保证电镀液整体的平稳性；并且还设置气泡发生装置的气泡输出方向与超声波发生装置的超声波发射方向相交，有利于超声波发生装置及时振破气泡，避免气泡搅拌到其他区域。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
22.图1为本实用新型的电镀槽的主要结构示意图；
23.图2为本实用新型的一实施例中的电镀槽的结构示意图；
24.图3为本实用新型的一实施例中的气泡发生装置和超声波发生装置结构示意图；
25.图4为本实用新型的另一实施例中的电镀槽的结构示意图；
26.图5为本实用新型的又一实施例中的电镀槽的结构示意图。
27.主要元件符号说明：
28.100-槽体，110-阳极，120-阴极，130-电镀液，140-槽底，200-气泡发生装置，210-气泡，220-第一气泡发生器，221-第一出泡口，230-第二气泡发生器，231-第二出泡口，300-超声波发生装置，a-第一方向，b-第一夹角，c-第二夹角。
具体实施方式
29.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下获得的所有其
他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有独特的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义包含两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本技术中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为使本领域任何技术人员能够实现和使用本实用新型，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认为，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本实用新型。在其它实施例中，不会对已知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本实用新型的描述变得晦涩。因此，本实用新型并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理的最广范围相一致。
32.需要说明的是，在目前的石墨烯电镀液中，由于石墨烯在电镀液中易团聚，因此需要采用一些手段使石墨烯充分均匀的扩散到电镀液中。在一相关技术中，通过在电镀液中增加分散剂的办法，以减少石墨烯在电镀液中团聚，但是分散剂只能让电镀液在静态状态时进行充分扩散；当电镀时，随离子迁移和石墨烯迁移，将导致电镀液中石墨烯局部团聚，特别是阴极附近，容易出现团聚。
33.在另一相关技术中，有采用机械搅拌的方式，必须要实时对电镀液进行搅拌，才能让石墨烯在电镀液中进行充分扩散，但是实时搅拌难以控制搅拌区域，很容易就会因为阴极区域附近的电镀液流动而影响到电镀层质量。因此，此方案仅适用于在电镀前对电镀液进行搅拌，使其充分混匀，并不适用于使石墨烯在电镀工艺进行时进行使用。
34.在又一相关技术，采用超声波振荡的方式对电镀液进行实时振荡，单一采用超声波振荡对电镀液影响较小，且采用超声波对电镀液整体进行振荡，超声会镀液中石墨烯进行分散，但是也会加剧石墨烯扩散，导致石墨烯团聚。
35.因此，本技术基于此对传统的电镀槽的结构进行了改进。
36.请结合图1，本实施例的主体是一种电镀槽，该电镀槽包括槽体100和分散装置。槽体100用于盛装电镀液130，分散装置用于使电镀液130分散均匀。
37.其中，分散装置包括气泡发生装置200和超声波发生装置300。所述气泡发生装置200和所述超声波发生装置300设置在所述槽体100内，且所述气泡发生装置200和所述超声波发生装置300的至少部分用于没入所述电镀液130中。
38.需要解释的是，所述气泡发生装置200和所述超声波发生装置300的至少部分用于没入所述电镀液130中，可以理解为，所述气泡发生装置200的气泡出口以及超声波发声装置300的声波出射端没入到电镀液中。
39.更为具体地，所述气泡发生装置200邻近所述超声波发生装置300设置，且所述气泡发生装置200的气泡210输出方向与所述超声波发生装置300的超声波发射方向相交。
40.需要解释的是，一方面可通过气泡发生装置200产生气泡210推动电镀液130流动；另一方面通过超声波发生装置300使气泡210破裂，对电镀液130进行局部微振荡搅拌；既能对电镀液130进行搅拌也能保证电镀液130整体的平稳性；并且还设置气泡发生装置200的
气泡210输出方向与超声波发生装置300的超声波发射方向相交，有利于超声波发生装置300及时振破气泡210，避免气泡210搅拌到其他区域。
41.在一些实施例中，电镀液130为石墨烯电镀液或其他类石墨烯材料掺杂的电镀液130。
42.需要解释的是，石墨烯电镀液可以理解为，将石墨烯、金属盐或其他微量元素、稀土元素等混合至同一电镀液中形成的电镀液130。
43.由于石墨烯具有高导电、高导热、高强度、高柔韧性、化学惰性强以及优良的气体阻隔性能等诸多优点，因此通过配置石墨烯电镀液应用到电镀工艺，能够在电接触导体表面形成石墨烯、电镀金属的混合镀层，使得混合镀层兼具石墨烯和电镀金属两种材料的优良性能。
44.需要解释的是，电镀过程中，石墨烯会由阳极110的位置沿着靠近阴极120的方向迁移；通过将气泡发生装置200设置在阳极110和阴极120之间，有利于促进阳极110和阴极120之间的石墨烯充分迁移扩散到电镀液上。由于阴极120在消耗石墨烯，通过活化阳极110和阴极120之间的电镀液，有利于石墨烯充分均匀的供应给阴极120。
45.在本技术的部分实施例中，所述分散装置还包括控制装置，所述控制装置与所述气泡发生装置200及所述超声波发生装置300通讯连接，用于控制所述气泡发生装置200及所述超声波发生装置300的启/闭。
46.在一些实施例中，控制装置可以设置在电镀槽的槽100体外部。
47.在本技术的部分实施例中，所述气泡发生装置200和所述超声波发生装置300均靠近所述槽体100的槽底140设置。
48.在本技术的部分实施例中，所述气泡发生装置200包括第一气泡发生器220及第二气泡发生器230，所述第一气泡发生器220与所述第二气泡发生器230分别位于距所述槽体100的槽底140不同高度的位置，所述超声波发生装置300的超声波发射方向分别与所述第一气泡发生器220及所述第二气泡发生器230各自的气泡210输出方向相交。
49.在一些实施例中，控制装置能够分别循环间歇控制第一气泡发生器220、第二气泡发生器230和超声波发生装置开启。
50.在本技术的部分实施例中，所述超声波发生装置距所述槽体的槽底的距离在所述第一气泡发生器220距所述槽体的槽底的距离和所述第二气泡发生器230距所述体的槽底的距离之间，所述第一气泡发生器220的气泡输出方向与所述第二气泡发生器230的气泡输出方向相背，且均朝向所述超声波发生装置。
51.采用一个超声波产生装置300能够同时兼顾到第一气泡发生器220和第二气泡发生器230，对两者产生的气泡210进行振荡。
52.在本技术的部分实施例中，所述第一气泡发生器220的气泡210输出方向朝向所述槽体100的槽底140，所述第二气泡发生器230的气泡210输出方向朝向所述槽体100的敞口。
53.需要解释的是，电镀槽具有相对设置的槽底140和敞口。通过敞口将电镀液130注入电镀槽内。
54.在一些实施例中，电镀槽的纵截面呈矩形结构，敞口设置在电镀槽的顶部。
55.在一些实施例中，超声波产生装置300设置在第一气泡发生器220和第二气泡发生器230之间的中轴线上。中轴线可以理解为第一气泡发生器220的重心和第二气泡发生器
230的重心连线的中垂线。
56.在本技术的部分实施例中，所述第一气泡发生器220与所述第二气泡发生器230各自在所述槽体100的槽底140的正投影存在重叠，而与所述超声波发生装置300在所述槽体100的槽底140的正投影相互间隔。
57.在本技术的部分实施例中，所述槽体100还用于放置电镀用的阳极110及阴极120，所述气泡发生装置200及所述超声波发生装置300用于设置在所述阳极110及所述阴极120之间，并使得所述超声波发生装置300位于所述气泡发生装置200与所述阴极120之间。
58.在本技术的部分实施例中，所述槽体100还用于放置电镀用的阳极110及阴极120，所述气泡发生装置200及所述超声波发生装置300用于设置在所述阳极110与所述槽体100靠近所述阳极110的内侧壁之间，并使得所述超声波发生装置300位于所述气泡发生装置200与所述阳极110之间。
59.更为具体地，该气泡发生装置200设置在阳极110和阴极120之间，且该气泡发生装置200与阳极110之间的距离小于该气泡发生装置200与阴极120之间的距离。
60.通过在阳极110和阴极120之间设置气泡发生装置200，不仅实现了电镀槽内电镀液中石墨烯的循环，同时也对阴极与阳极间电镀液进行针对性微搅拌，增加了阳极与阴极间石墨烯的扩散迁移，增加石墨烯迁移至阴极表面，确保阴极表面石墨烯浓度维持一定浓度。
61.需要解释的是，气泡发生装置200与阳极110之间的距离小于气泡发生装置200与阴极120之间的距离；可以理解为气泡发生装置200更靠近阳极110设置，由于气泡发生装置200会产生能够搅动电镀液的气泡210，这样设置能够降低气泡210对阴极120附近电镀液的搅动力度，以保证阴极120电镀液的平稳，进而提高了电镀层质量。
62.需要解释的是，气泡发生装置能够产生较多的细小气泡210，细小气泡210由于电镀液的浮力作用产生上浮运动，在上浮运动过程中，能够对电镀液进行轻微搅动作用，有利于石墨烯均匀扩散到阴极120。
63.更为具体地，该超声波产生装置300设置在气泡发生装置200和阴极120之间。
64.需要解释的是，超声波产生装置300发出的振动波会随着距离越远逐渐变弱，为防止气泡210由气泡发生装置200位置运动至阴极120，将超声波产生装置300直接设置在气泡发生装置200和阴极120之间，超声波产生装置300能够对气泡210起到阻断作用。
65.若将超声波产生装置300设置在其他区域，气泡210在由气泡发生装置200位置运动至阴极120的同时，也在远离超声波产生装置300，可能会有部分气泡210运动至阴极120才破裂，导致降低阴极120电镀层质量的情况。
66.在一些实施例中，第一气泡发生器220和第二气泡发生器230可以为一体式结构，即同一气泡发生装置200上设置有两个出泡口。更为具体地，还可以根据实际情况布置更多的出泡口。
67.在一些实施例中，第一气泡发生器220和第二气泡发生器230也可以为分离的独立结构，第一气泡发生器220和第二气泡发生器230可以单独运行工作。更为具体地，还可以根据实际情况布置更多的气泡发生器。
68.需要解释的是，根据实际情况是指可以根据电镀液的深度、浓度、均匀化程度等实际参数选择布置气泡发生装置200。
69.请参阅图2和图3，在本技术的部分实施例中，所述第一气泡发生器220具有第一出泡口，所述第二气泡发生器230具有第二出泡口，所述第一出泡口和所述第二出泡口均朝向第一侧部设置；其中，所述第一侧部为气泡发生装置200靠近所述超声波产生装置300的一侧。
70.需要解释的是，第一出泡口和第二出泡口均朝向第一侧部设置，气泡发生时能够往第一侧部的方向运动，即靠近超声波产生装置300运动，能够促进电镀液往超声波产生装置300的方向运动。一方面，气泡210在靠近超声波产生装置300的途中，就会被振动破裂，促进局部电镀液均匀扩散；另一方面，在超声波产生装置300设置在气泡发生装置200和阴极120之间的基础上，气泡210能够促进电镀液往阴极120方向运动，进而供给石墨烯给阴极120。
71.请参阅图2，在本技术的部分实施例中，所述第一出泡口朝向所述槽底设置，且所述第一出泡口的出泡方向与第一方向a成倾斜角度设置；其中，所述第一方向a为气泡210在槽体100的溶液中所受浮力的方向。能够对下部的电镀液起到分散效果。
72.请参阅图3，在一些实施例中，第一出泡口和第一方向a之间形成第一夹角b，第一夹角b在20
°‑
70
°
内。更为具体地，第一夹角b在30
°‑
60
°
内。
73.请参阅图2，在本技术的部分实施例中，所述第二出泡口背向所述槽底设置，且所述第二出泡口的出泡方向与第一方向a呈倾斜角度设置；其中，所述第一方向a为槽体100中气泡210所受浮力的方向。能够对中下部的电镀液进行微搅拌。
74.请参阅图3，在一些实施例中，第一出泡口和第一方向a之间形成第二夹角c，第二夹角c在5
°‑
70
°
内。更为具体的，第二夹角c在10
°‑
60
°
内。
75.请参阅图4，在本技术的部分实施例中，所述气泡发生装置200的数量为多个，且至少部分气泡发生装置200设置在所述阳极110背离所述阴极120的一侧。
76.需要解释的是，阳极110背离阴极120的一侧通常会聚集高密度的石墨烯，通过设置气泡发生装置200促进石墨烯流动至阴极120。
77.在一些实施例中，气泡发生装置200旁边均设置有超声波产生装置300。
78.请参阅图5，在一些实施例中，阳极110的数量可以为多个，且阳极110附近均设置有气泡发生装置200和超声波产生装置300。
79.请参阅图2，在本技术的部分实施例中，所述超声波产生装置300与所述气泡发生装置200之间的距离小于所述超声波产生装置300与所述阴极120之间的距离。
80.需要解释的是，超声波产生装置300更靠近气泡发生装置200设置，能够降低气泡210对阴极120的影响。
81.在一些实施例中，超声波产生装置300为超声波发生器，且超声波发生器的超声频率为40-50khz。
82.更为具体地，采用气泡发生装置200和超声波产生装置300对电镀液进行搅动，能够将超声波产生装置300的功率设置为足够小，只要其足以使相应区域内的气泡210破裂即可。进而能够减少超声波产生装置300对其他区域的振动影响。
83.第二方面，本技术还提供一种电镀设备，包括上述的电镀槽。
84.在一些实施例中，电镀设备包括阳极110和阴极120。且阳极110和阴极120至少部分插入到电镀液130中。
85.在一些实施例中，超声波产生装置远离阴极120设置，以免影响到阴极120的电镀层质量。
86.在一些实施例中，并不限定阳极110和阴极120的数量，可以设置两个阳极110和一个阴极120，且阴极120设置在两个阳极110之间；进而形成阳极110、阴极120、阳极110交叉间隔设置的结构。
87.在一些实施例中，阳极为银材料制成，电镀层也由普通的银镀层改为了银石墨烯镀层，能够进一步提高银镀层的导电性和耐磨性。
88.在一些实施例中，阳极为镍材料制成，电镀层有普通的镍镀层改为了镍石墨烯镀层，能够进一步提高镍镀层的耐磨性和耐腐蚀性。
89.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。
90.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本技术示范实施例的精神和范围。
91.同时，本技术使用了特定词语来描述本技术的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
92.同理，应当注意的是，为了简化本技术披露的表述，从而帮助对一个或多个实用新型实施例的理解，前文对本技术实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本技术对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
93.相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本技术一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
94.针对本技术引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本技术作为参考，但与本技术内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本技术权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本技术中的)也除外。需要说明的是，如果本技术附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本技术内容有不一致或冲突的地方，以本技术的描述、定义和/或术语的使用为准。
95.以上对本技术实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。