專利名稱：電解銅箔生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型專利涉及印制電路板用電解銅箔生產(chǎn)的裝置。
背景技術(shù)：
印制電路板基板材料—覆銅板(CCL)及印制電路板(PCB)用的電解銅箔，是在硫酸銅液中通過電解而制出它的生箔，而后再經(jīng)過多種的表面處理而得到的。生箔制造是在電解機(jī)(又稱為生箔機(jī))中，通過電解過程而完成生箔的制造。在連續(xù)的電解過程中，Cu2+不斷得到電子而在電解機(jī)中的陰極輥表面上產(chǎn)生結(jié)晶，逐漸電沉積成為生箔所要求的厚度。生箔制造是電解銅箔生產(chǎn)中的一道制作其半成品的關(guān)鍵工序。它決定了電解銅箔的大部分質(zhì)量性能。
在傳統(tǒng)電解機(jī)上所生產(chǎn)出的生箔，其幅寬多需要制出的最后成品的電解銅箔幅寬要寬。如欲得到1327mm幅寬的生箔，實際生產(chǎn)生箔時，需生成幅寬1422mm的生箔。兩側(cè)各要寬出25mm。其目的是要將兩側(cè)邊緣不齊，且箔的厚度均勻性較差的部分切除。這種生產(chǎn)的方式，不但增加了生產(chǎn)工序，而且增加了生箔多余部分的生產(chǎn)能源的消耗。
造成上述的情況的根本原因在于設(shè)備狀況。電解機(jī)上的陰極輥，在大電流通入的情況下，所產(chǎn)生的電場分布是不同的。由于電場的“邊緣效應(yīng)”會造成陰極輥邊緣的“電流泄露”現(xiàn)象的出現(xiàn)。這至使陰極輥邊緣的電流密度要比中心部位偏大。在電解機(jī)進(jìn)行大電流電解生產(chǎn)生箔時，由此而引起的所生產(chǎn)的生箔的厚度偏大；長時間(如2小時)收卷形成的成卷箔，必然形成兩端直徑大、中芯直徑小的現(xiàn)象。在上述的情況下再繼續(xù)收卷，將導(dǎo)致收成的卷會起皺折的問題。再有，還會出現(xiàn)生箔邊粘緊在陰極輥的邊緣(甚至兩端)的問題。這導(dǎo)致因制出的生箔的邊緣不齊、在箔剝離陰極輥時十分困難、剝離箔出現(xiàn)撕箔的問題。圖1所示了在1400mm幅寬的陰極輥表面電流的分布情況，及生產(chǎn)出銅箔的厚度實測值。
實用新型內(nèi)容在生產(chǎn)電解銅箔電解機(jī)上這種裝置的創(chuàng)新，改進(jìn)了傳統(tǒng)電解銅箔生產(chǎn)中生箔生產(chǎn)工藝，這種改進(jìn)工藝叫作無切刀撕邊生箔的生產(chǎn)工藝。
采用無切刀撕邊新工藝的電解銅箔生產(chǎn)裝置，適用于電解機(jī)上連續(xù)生產(chǎn)電解銅箔(生箔)設(shè)備。所適用的生產(chǎn)電解銅箔的電解機(jī)類型，既包括只生產(chǎn)生箔的單體電解機(jī)，也含生箔與后處理連續(xù)生產(chǎn)合為一體的聯(lián)體機(jī)。
本實用新型的目的在于，避免生成的銅箔兩側(cè)邊緣不齊、避免切除箔厚度不均勻部分，減少并節(jié)約生產(chǎn)工序和原材料。
為實現(xiàn)上述目的和解決上述問題，本實用新型提供了一種電解銅箔生產(chǎn)裝置，包括陰極輥1和陽極槽4，由以下部分構(gòu)成兩個塑料環(huán)9；四組導(dǎo)向輪組6；兩個“O”型圈7；所述兩個塑料環(huán)9套裝在陰極輥1的兩個端面的外圓周上，塑料環(huán)9的外表面上開有環(huán)形溝槽2；
所述導(dǎo)向輪組6由三個導(dǎo)向輪15和一個角形支架10組成；所述四個角形支架10分別兩兩水平配置在上述塑料環(huán)9的圓周方向，兩兩對稱固定在陽極槽4一側(cè)的端口處；在角形支架10平行于陰極輥1端面的外側(cè)面固定有二個導(dǎo)向輪15，面向環(huán)形溝槽2的外側(cè)面上固定有一個導(dǎo)向輪15；所述兩個“O”型圈7，一部分嵌入陰極輥1兩端的上述塑料環(huán)9的矩形溝槽2位于電解液面以下；另一部分水平分布在陰極輥1的端面外側(cè)，纏繞導(dǎo)向輪組6位于電解液面以上。
電解銅箔生產(chǎn)裝置，還包括輔助陰極盒8，所述輔助陰極盒8上部水平伸出一掛鉤16；外側(cè)面開有的圓孔；內(nèi)部的輔助陰極支架14上放置貼有輔助陰極板13的輔助陰極；所述輔助陰極盒8通過掛鉤16懸掛于陽極槽4側(cè)板上，位于電解液液面以下陰極輥1端面附近。
本實用新型提供的無切刀撕邊新工藝的電解銅箔生產(chǎn)的裝置，其工作原理是如圖3所示，環(huán)繞在陰極輥1兩端塑料環(huán)9上的矩形溝槽2上放置的兩條“O”型圈7。在生產(chǎn)生箔5時，陰極輥1在轉(zhuǎn)動過程中，“O”型圈7與陰極輥1同步行走。在陽極槽4上端安裝有輔助“O”型圈的輔助導(dǎo)向輪組6。當(dāng)“O”型圈7行走到快接近電解機(jī)內(nèi)的電解液面時，開始嵌入到在陰極輥1兩端裝有的塑料環(huán)9上的矩形溝槽2內(nèi)。它隨陰極輥1的轉(zhuǎn)動進(jìn)入電解液內(nèi)。當(dāng)“O”型圈7行走到已離開陰極輥1高出電解液液面一段距離后，經(jīng)在電解機(jī)上安置的輔助導(dǎo)向輪組6轉(zhuǎn)向，再經(jīng)另有一個導(dǎo)向輪，使“O”型圈再引入到陰極輥另一端邊緣的矩形溝槽2中，“O”型圈7再隨陰極輥1同步進(jìn)入有電解液的陽極槽4內(nèi)。這樣如此往返運行。
本實用新型的優(yōu)點在于，本實用新型設(shè)計、創(chuàng)造了一種電解銅箔電解機(jī)上的新裝置，由于電解銅箔電解機(jī)增添了此套新裝置，從而打破了傳統(tǒng)電解銅箔生產(chǎn)中生箔邊緣處理的方式，應(yīng)用該生產(chǎn)方式的裝置，所生產(chǎn)的銅箔的端邊質(zhì)量，可達(dá)到與刀具切割加工的同樣效果，但免去了傳統(tǒng)的有刀撕邊產(chǎn)生的大量的工藝廢品，在銅箔生產(chǎn)中，一年可減少30％-35％的工藝廢品，從而經(jīng)濟(jì)效益得以提高。此外，由于應(yīng)用無切刀撕邊生箔生產(chǎn)方式的該裝置，是按照成品標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)生箔，因此節(jié)省了生產(chǎn)生箔的材料和能源。


圖1為陰極輥表面電流的分布情況及生產(chǎn)出銅箔的厚度實測值；圖2為“O”型圈環(huán)繞陰極輥行走路線及位置；圖3為“O”型圈配備裝置的具體構(gòu)造；圖4為安放在陽極槽內(nèi)的輔助陰極盒的構(gòu)造。
附圖序號說明1陰極輥2環(huán)形溝槽3電解機(jī)支架4陽極槽5生箔 6導(dǎo)向輪組7“O”型圈 8輔助陰極盒9塑料環(huán)10導(dǎo)向輪支架11“O”型圈嵌入陰極輥塑料環(huán)上的環(huán)形溝槽入口
12電流輸入用銅管端子 13輔助陰極板14輔助陰極支架 15導(dǎo)向輪16掛鉤具體實施方式
以下，參照附圖具體說明本實用新型。
本實用新型提供的電解銅箔生產(chǎn)裝置，包括陰極輥1和陽極槽4，由以下部分構(gòu)成兩個塑料環(huán)9；四組導(dǎo)向輪組6；兩個“O”型圈7；所述兩個塑料環(huán)9套裝在陰極輥1的兩個端面的外圓周上，塑料環(huán)9的外表面上開有環(huán)形溝槽2；所述導(dǎo)向輪組6由三個導(dǎo)向輪15和一個角形支架10組成；所述四個角形支架10分別兩兩水平配置在上述塑料環(huán)9的圓周方向，兩兩對稱固定在陽極槽4一側(cè)的端口處；在角形支架10平行于陰極輥1端面的外側(cè)面固定有二個導(dǎo)向輪15，面向環(huán)形溝槽2的外側(cè)面上固定有一個導(dǎo)向輪15；所述兩個“O”型圈7，一部分嵌入陰極輥1兩端的上述塑料環(huán)9的矩形溝槽2位于電解液面以下；另一部分水平分布在陰極輥1的端面外側(cè)，纏繞導(dǎo)向輪組6位于電解液面以上。
電解銅箔生產(chǎn)裝置，還包括輔助陰極盒8，所述輔助陰極盒8上部水平伸出一掛鉤16；外側(cè)面開有的圓孔；內(nèi)部的輔助陰極支架14上放置貼有輔助陰極板13的輔助陰極；所述輔助陰極盒8通過掛鉤16懸掛于陽極槽4側(cè)板上，位于電解液液面以下陰極輥1端面附近。
本實用新型提供的電解銅箔生產(chǎn)裝置，所用的“O”型圈7具有長期的耐酸性，并且延伸性小，即在長時間的運行中，其伸長變形小。具體講，本實用新型采用的“O”型圈7是以丁晴橡膠為材料，內(nèi)芯有鋼絲繩作以補強(qiáng)。
如圖3所示，上述纏繞在陰極輥1兩側(cè)端的塑料環(huán)9的矩形溝槽2上的“O”型圈7，當(dāng)它運轉(zhuǎn)到陽極槽4上端時，通過設(shè)有的輔助導(dǎo)向輪組6完成轉(zhuǎn)向、脫離陰極輥1兩側(cè)端邊緣部位。然后“O”型圈7成直線路線的直接被引入到設(shè)在陽極槽4上方的另一端輔助導(dǎo)向輪組6處，再嵌入在陰極輥1兩側(cè)端的塑料環(huán)9的矩形溝槽2中。它伴隨著陰極輥1的轉(zhuǎn)動，再一次進(jìn)入陽極槽4內(nèi)的電解液中，如此反復(fù)運轉(zhuǎn)。
環(huán)繞在陰極輥1兩端邊緣，并且同步運行的“O”型圈7，作為一種絕緣體，在電解機(jī)大電流電解中起到了絕緣陰極輥1兩端電流通過的作用。它阻擋了陰極輥1表面邊緣電流向陰極輥1兩端的流動，因此，在由“O”型圈7包裹的陰極輥1表面邊緣，失去了電解的功效，即不可能再在“O”型圈7部位電解出生箔；并減弱了陰極輥1兩端電場的“邊緣效應(yīng)”。同時，根據(jù)其兩側(cè)電流的分布，為了進(jìn)一步的改善“邊緣效應(yīng)”的影響，本實用新型的陽極寬幅的長度比陰極輥寬幅的長度短5％，使得電解生成的生箔邊緣銅箔厚度偏大及銅箔的結(jié)晶組成與中心部位的生箔5基本一致。
采用環(huán)繞在陰極輥1兩端邊緣并與同步陰極輥1轉(zhuǎn)動運行的“O”型圈7機(jī)構(gòu)，還需要配套的輔助陰極盒8，否則該方案不能達(dá)到實際的理想效果。由于深入到電解液中的“O”型圈7，實際上在強(qiáng)大的電場下，陰極輥1邊緣很容易產(chǎn)生銅粒子，因而在生箔5從陰極輥1上剝離時，難免會將銅粒子留在陰極輥1邊緣上的“O”型圈7上。出現(xiàn)的這種現(xiàn)象后，“O”型圈7上的銅粒子在電場作用下會逐漸增大，這樣就破壞了陰極輥1邊緣上添加“O”型圈7的預(yù)想效果。因此，必須需要不斷的將“O”型圈7表面所帶上的銅粒子，在陰極輥1運行中隨時加以清除。
如圖2所示，在陽極槽4內(nèi)配置了輔助陰極盒8。
如圖4所示，輔助陰極盒8內(nèi)裝有由銅材構(gòu)成的輔助陰極板13。輔助陰極板13通有5V電壓的電流。整體的輔助陰極盒8懸掛在陽極槽4上方，整個輔助陰極盒8浸入到陽極槽4的電解液面之下。輔助陰極盒8外側(cè)面開有圓孔，由于“O”型圈7與輔助陰極盒8有電位差(“O”型圈7為0V，輔助陰極為負(fù)幾V)，使得“O”型圈7帶有的銅粒子。在電場的作用下，“O”型圈7橡膠帶上的銅離子通過輔助陰極盒8外側(cè)面開有的圓孔，而轉(zhuǎn)移到輔助陰極板13上?！癘”型圈7橡膠帶上的銅離子不斷的沉積于輔助陰極板13上，逐漸增多后，一段生產(chǎn)時間后，需對輔助陰極板13進(jìn)行更換。
權(quán)利要求1.一種電解銅箔生產(chǎn)裝置，包括陰極輥(1)和陽極槽(4)，其特征在于該裝置由以下部分構(gòu)成兩個塑料環(huán)(9)；四組導(dǎo)向輪組(6)；兩個“O”型圈(7)；所述兩個塑料環(huán)(9)套裝在陰極輥(1)的兩個端面的外圓周上，塑料環(huán)(9)的外表面上開有環(huán)形溝槽(2)；所述導(dǎo)向輪組(6)由三個導(dǎo)向輪(15)和一個角形支架(10)組成；所述四個角形支架(10)分別兩兩水平配置在上述塑料環(huán)(9)的圓周方向，兩兩對稱固定在陽極槽(4)一側(cè)的端口處；在角形支架(10)平行于陰極輥(1)端面的外側(cè)面固定有二個導(dǎo)向輪(15)，面向環(huán)形溝槽(2)的外側(cè)面上固定有一個導(dǎo)向輪(15)；所述兩個“O”型圈(7)，一部分嵌入陰極輥(1)兩端的上述塑料環(huán)(9)的矩形溝槽(2)位于電解液面以下；另一部分水平分布在陰極輥(1)的端面外側(cè)，纏繞導(dǎo)向輪組(6)位于電解液面以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解銅箔生產(chǎn)裝置，其特征在于，還包括輔助陰極盒(8)所述輔助陰極盒(8)上部水平伸出一掛鉤(16)，外側(cè)面開有圓孔；內(nèi)部的輔助陰極支架(14)上放置貼有輔助陰極板(13)；所述輔助陰極盒(8)通過掛鉤(16)懸掛于陽極槽(4)側(cè)板上，位于電解液液面以下陰極輥(1)端面附近。
專利摘要本實用新型涉及電解銅箔生產(chǎn)裝置，包括陰極輥和陽極槽，并由以下部分構(gòu)成兩個塑料環(huán)；四組導(dǎo)向輪組；兩個“O”型圈。所述兩個塑料環(huán)套裝在陰極輥的兩個端面的外圓周上，塑料環(huán)的外表面上開有環(huán)形溝槽；所述導(dǎo)向輪組由三個導(dǎo)向輪和一個角形支架組成；所述四個角形支架分別兩兩水平配置在上述塑料環(huán)的圓周方向，兩兩對稱固定在陽極槽一側(cè)的端口處；所述兩個“O”型圈，一部分嵌入陰極輥兩端的上述塑料環(huán)的矩形溝槽位于電解液面以下；另一部分水平分布在陰極輥的端面外側(cè)，纏繞導(dǎo)向輪組位于電解液面以上。由于采用無切刀撕邊生箔的生產(chǎn)方式，是按照成品標(biāo)準(zhǔn)要求去生產(chǎn)生箔，這樣節(jié)省了生產(chǎn)生箔的能源，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
文檔編號C25D1/04GK2767458SQ200420118689
公開日2006年3月29日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者王葉滔, 錢保國, 周柳貞 申請人:北京遠(yuǎn)創(chuàng)銅箔設(shè)備有限公司