[发明专利]电镀装置和电镀方法

说明书

本发明公开了一电镀装置和电镀方法，其中所述电镀方法包括如下步骤：(a)电连接处于一电镀液中的一镀层金属于一电源的阳极，和电连接处于所述电镀液中的一工件于所述电源的阴极；(b)保持所述电镀液处于一振荡状态；以及(c)形成一镀层于所述工件的表面。所述电镀液在电镀的过程中始终处于所述振荡状态，有利于优化形成于所述工件的所述镀层的性能，提高所述镀层的质量。

技术领域

本发明涉及电镀领域，特别涉及一电镀装置和电镀方法。

背景技术

电镀工艺被广泛地应用于各种领域，应用电镀工艺的产品涉及人们衣食住行各个方面，小到一个螺丝钉，大到飞机、火箭、核反应堆，都与电镀工艺密切相关。因此，电镀工艺在人们的日常生活和工业生产中具有重要地位。

简单来说，电镀是指在直流电的作用下，在金属盐溶液中发生电解反应，使得导电体例如金属的表面沉淀一层金属层或者合金层。电镀增加了产品的外观光泽，比如说生活中常见的水龙头，通常是在水龙头表面经过电镀形成铜镀层、镍镀层等，还有一部分饰品，也是利用了电镀工艺形成金镀层、银镀层，使得产品美观。另外，电镀提高了产品的防腐蚀性，延长了产品的使用寿命，比如说，铁板长时间暴露于空气中，容易被氧化生锈，而利用电镀工艺形成锌镀层、镍镀层后，铁板具有更好的抗腐蚀。并且，电镀还可以修复破损零件、形成有特殊性能的镀层，如反光银镀层、导电银镀层、防反光黑镍镀层等。总之，电镀工艺使得产品的功能性、装饰性和防护性得到极大的改善。

在接下来的描述中，以电镀镍镀层为例说明具体的电镀过程，一金属镍板被电连接于一电源的阳极，导电的一工件被电连接于所述电源的阴极，其中所述金属镍板和所述工件被浸入一电镀液(例如，金属镍盐的溶液)中，在直流电的作用下，所述电镀液中的阴、阳离子发生有规则的移动，阴极的所述工件逐渐沉积一层金属镍，而阳极的所述金属镍板不断地溶解，以补充电镀液中消耗的镍离子。如此，被连接于阳极的所述金属镍被逐步地转移至所述工件表面。

在现有的电镀过程中，所述电镀液始终处于静止状态，溶液中的离子的运动速度缓慢，在一端时间后，所述电镀液中的离子分散不均，溶液浓度容易出现较大的浓度差，导致电镀效率和电流效率低。而且，在电镀过程中，常常伴有氢气的产生，夹在镀层中的氢会导致镀层的性能降低，而逸出的氢容易在镀层表面引起花斑和条纹，影响镀层的质量。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法，其中一电镀液在电镀的过程中始终处于一振荡状态，有利于优化形成于一工件的一镀层的性能，提高所述镀层的质量。

本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法，其中在所述电镀方法中，通过超声波振荡所述电镀液的方式使得所述电镀液在电镀的过程中被保持于所述振荡状态，有利于加快所述电镀液中的离子的运动，减小了溶液的浓度梯度，降低了溶液极化，进而加快了电极过程，提高了电流效率和电镀效率。

本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法，其中在所述电镀方法中，利用一超声波发生器产生超声波的方式振荡所述电镀液，以加快离子的运动速度。

本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法，其中在所述电镀方法中，利用所述超声波的空化作用使得氢进入空化泡或作为空化核，以加速氢的析出，避免产生的氢气影响所述镀层的性能和美观。

本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法，其中所述超声波发生器在平行于所述工件的方向振荡所述电镀液，以加速所述电镀液中的离子的运动。

本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法，其中在所述电镀方法中，利用所述超声波发生器在垂直于所述工件的方向振荡所述电镀液，以加速所述电镀液中的离子的运动。

本发明的另一个目的在于提供一电镀装置和电镀方法，其中在所述电镀方法中，所述超声波发生器在平行于所述工件的方向和垂直于所述工件的方向振荡所述电镀液，以使得所述电镀液被振荡地搅动，增大了所述电镀液的振荡幅度，大大提高了溶液中离子的运动速度。