一种卷对卷垂直连续电镀设备[实用新型专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201620697246.3
(22)申请日 2016.07.01
(73)专利权人 广州明毅电子机械有限公司
地址 511325 广东省广州市增城区增江街
荔三大道2号
(72)发明人 邓高荣　
(74)专利代理机构 广州知友专利商标代理有限
公司 44104
代理人 周克佑　尤健雄
(51)Int.Cl.
C25D 7/00(2006.01)
C25D 17/00(2006.01)
C25D 21/10(2006.01)
C25D 17/06(2006.01)
(54)实用新型名称
一种卷对卷垂直连续电镀设备
(57)摘要
本实用新型公开了一种卷对卷垂直连续电
镀设备，设有放卷机、电镀段和收卷机，电镀段设
有电镀缸、多个负极夹具、夹具驱动控制装置、正
极板和电源系统；夹具驱动控制装置能够驱动负
极夹具在进入入端位置之前张开、由入端位置运
动至出端位置期间闭合、离开出端位置之后张
开；电源系统设有直流电源、负极导电机构和正
极导线，负极夹具由入端位置运动至出端位置期
间通过负极导电机构与直流电源的负极电连接。

本实用新型具电镀均匀性高、受电镀柔性电路板
适用范围广、受电镀板不会产生电镀分层现象、
占地空间小、能够对厚度更小的受电镀柔性电路
板进行电镀、工作安全性高、结构可靠性高的优
点。

权利要求书3页 说明书10页 附图18页CN 205839167 U 2016.12.28
C N 205839167
U
1.一种卷对卷垂直连续电镀设备，设有放卷机(1)、电镀段(3)和收卷机(5)，所述电镀段(3)安装在所述放卷机(1)与收卷机(5)之间，成卷的受电镀柔性电路板(FPC)被所述放卷机(1)放出并被所述收卷机(5)再次收成一卷，并且，所述由放卷机(1)向收卷机(5)运动的受电镀柔性电路板(FPC)被所述放卷机(1)和收卷机(5)拉紧在一个平面中；其特征在于：所述的电镀段(3)设有电镀缸(31)、多个负极夹具(32)、夹具驱动控制装置(33)、正极板(34)和电源系统(35)；所述受电镀柔性电路板(FPC)穿过所述电镀缸(31)的内腔，所述电镀缸(31)内腔的两端中靠近所述放卷机(1)一端的正上方位置记为入端位置(rd)、靠近所述收卷机(5)一端的正上方位置记为出端位置(cd)；所述夹具驱动控制装置(33)能够驱动每一个所述负极夹具(32)在所述入端位置(rd)与出端位置(cd)之间循环运动且所述各个负极夹具(32)在所述循环运动过程中均匀间隔分布，并且，在所述负极夹具(32)由所述入端位置(rd)至出端位置(cd)的运动过程中，所述夹具驱动控制装置(33)能够驱动所述负极夹具(32)在进入所述入端位置(rd)之前张开、由所述入端位置(rd)运动至出端位置(cd)期间闭合、离开所述出端位置(cd)之后张开，使得所述负极夹具(32)在进入所述入端位置(rd)之前与所述受电镀柔性电路板(FPC)相分离、由所述入端位置(rd)运动至出端位置(cd)期间夹持在所述受电镀柔性电路板(FPC)的上边缘处、离开所述出端位置(cd)之后与所述受电镀柔性电路板(FPC)相分离，而且每一个所述负极夹具(32)对所述受电镀柔性电路板(FPC)的夹持位置均位于所述受电镀柔性电路板(FPC)所在平面中，每一个所述负极夹具(32)的运动速度均与所述受电镀柔性电路板(FPC)的运动速度相同；所述电源系统(35)设有直流电源(351)、负极导电机构和正极导线，所述负极夹具(32)由所述入端位置(rd)运动至出端位置(cd)期间通过所述负极导电机构与所述直流电源(351)的负极电连接；所述各块正极板(34)安装在所述电镀缸(31)的内腔中，所述正极板(34)通过所述正极导线与所述直流电源(351)的正极电连接。

2.根据权利要求1所述的卷对卷垂直连续电镀设备，其特征在于：所述的负极夹具(32)设有安装支架(321)、左夹体(322)、右夹体(323)、两个夹具弹簧(324)和两个引导滚轮(325)；所述左夹体(322)的中部和右夹体(323)的中部分别转动连接在所述安装支架(321)的下端，其中一个所述夹具弹簧(324)安装在所述左夹体(322)的上端部内侧壁与所述安装支架(321)之间，另一个所述夹具弹簧(324)安装在所述右夹体(323)的上端部内侧壁与所述安装支架(321)之间，并且，在所述两个夹具弹簧(324)的弹簧力作用下，所述左夹体(322)的下端部和右夹体(323)的下端部夹紧在一起即所述负极夹具(32)闭合；其中一个所述引导滚轮(325)安装在所述左夹体(322)的上端部并位于外侧位置，另一个所述引导滚轮(325)安装在所述右夹体(323)的上端部并位于外侧位置；
所述的夹具驱动控制装置(33)安装在所述电镀缸(31)的上方位置，其设有夹具驱动机构、入端引导滑轨组(335)和出端引导滑轨组(336)；所述夹具驱动机构能够驱动每一个所述负极夹具(32)在一个由下方直线轨迹、上方直线轨迹、入端半圆轨迹和出端半圆轨迹组成的闭合轨迹上逆时针循环运动，所述下方直线轨迹和上方直线轨迹均平行于所述受电镀柔性电路板(FPC)的运动方向(V)，且所述下方直线轨迹经过所述入端位置(rd)和出端位置(cd)；
所述入端引导滑轨组(335)和出端引导滑轨组(336)均固定在所述夹具驱动机构的下方位置，且所述入端引导滑轨组(335)靠近于所述入端半圆轨迹设置、所述出端引导滑轨组
(336)靠近于所述出端半圆轨迹设置，所述入端引导滑轨组(335)和出端引导滑轨组(336)均包括两根内侧面相对且内侧面由两端部逐渐向中部凸起的引导滑轨，所述入端引导滑轨组(335)的两根引导滑轨的后端部向上弯曲、中部和后端部沿所述下方直线轨迹延伸，所述出端引导滑轨组(336)的两根引导滑轨的前端部和前端部沿所述下方直线轨迹延伸、前端部向上弯曲，所述入端引导滑轨组(335)的两根引导滑轨最前端位置即为所述入端位置(rd)，所述出端引导滑轨组(336)的两根引导滑轨最后端位置即为所述出端位置(cd)；
使得：每一个所述负极夹具(32)运动到所述入端半圆轨迹和下方直线轨迹的交界位置时，该负极夹具(32)的两个引导滚轮(325)滚动滑入所述入端引导滑轨组(335)的两根引导滑轨内侧面之间，所述入端引导滑轨组(335)的两根引导滑轨通过所述两个引导滚轮(325)对所述左夹体(322)和右夹体(323)的上端部产生克服所述两个夹具弹簧(324)弹簧力的挤压作用力，令所述左夹体(322)和右夹体(323)的下端部在所述入端引导滑轨组(335)的两根引导滑轨后端部逐渐张开、在所述入端引导滑轨组(335)的两根引导滑轨中部张开至最大程度、在所述入端引导滑轨组(335)的两根引导滑轨前端部逐渐闭合；
并使得：每一个所述负极夹具(32)运动到所述下方直线轨迹和出端半圆轨迹的交界位置时，该负极夹具(32)的两个引导滚轮(325)滚动滑入所述出端引导滑轨组(336)的两根引导滑轨内侧面之间，所述出端引导滑轨组(336)的两根引导滑轨通过所述两个引导滚轮(325)对所述左夹体(322)和右夹体(323)的上端部产生克服所述两个夹具弹簧(324)弹簧力的挤压作用力，令所述左夹体(322)和右夹体(323)的下端部在所述出端引导滑轨组(336)的两根引导滑轨后端部逐渐张开、在所述出端引导滑轨组(336)的两根引导滑轨中部张开至最大程度、在所述出端引导滑轨组(336)的两根引导滑轨前端部逐渐闭合。

3.根据权利要求2所述的卷对卷垂直连续电镀设备，其特征在于：所述的夹具驱动机构由主传动电机(331)、传动机构和两组相同的链轮链条机构组成；所述两组链轮链条机构均由主动链轮(332)、从动链轮(333)和套于该两者之上的链条(334)组成，所述两条链条(334)分别位于两个平行于所述受电镀柔性电路板(FPC)所在平面的平面中，且所述受电镀柔性电路板(FPC)所在平面位于所述两条链条(334)所在平面之间；所述主传动电机(331)能够通过所述传动机构驱动所述两个主动链轮(332)同步转动并带动所述两条链条(334)同步运动；
所述负极夹具(32)的安装支架(321)的上端部为T形部，所述T形部的纵向杆部连接所述安装支架(321)的下端部，所述T形部的横向杆部的两端部分别固定在所述两条链条(334)上并与所述两条链条(334)的延伸方向相垂直。

4.根据权利要求3所述的卷对卷垂直连续电镀设备，其特征在于：所述电源系统(35)的负极导电机构设有负极导线和导电滑轨(352)并对应每一个所述负极夹具(32)设有一个导电滑块(353)及其滑块连接机构；所述导电滑轨(352)固定在位于所述夹具驱动机构与电镀缸(31)之间的位置，且所述导电滑轨(352)具有沿所述受电镀柔性电路板(FPC)的运动方向(V)设置的凹槽轨道，所述导电滑轨(352)通过所述负极导线与所述直流电源(351)的负极电连接；每一个所述导电滑块(353)通过其滑块连接机构安装在对应负极夹具(32)的横向杆部上，并且，在每一个所述负极夹具(32)运动到所述入端位置(rd)时，该负极夹具(32)对应的导电滑块(353)滑入所述导电滑轨(352)的凹槽轨道中并被其滑块连接机构按压在所述导电滑轨(352)上，使得该负极夹具(32)依次通过其对应的滑块连接机构、导电滑块
(353)、所述导电滑轨(352)和所述负极导线与所述直流电源(351)的负极电连接；在每一个所述负极夹具(32)运动到所述出端位置(cd)时，该负极夹具(32)对应的导电滑块(353)从所述导电滑轨(352)的凹槽轨道中滑出。

5.根据权利要求4所述的卷对卷垂直连续电镀设备，其特征在于：所述的滑块连接机构设有滑块弹簧(354)、固定螺栓(355)、连接螺丝(356)和连接导线；所述负极夹具(32)的横向杆部设有通孔，所述固定螺栓(355)的杆部由上往下穿过对应负极夹具(32)的通孔并固定连接在所述导电滑块(353)的顶部，所述固定螺栓(355)的螺栓头能够坐落在所述对应负极夹具(32)的横向杆部顶面上，所述滑块弹簧(354)套在所述固定螺栓(355)的杆部上并抵接在所述对应负极夹具(32)的横向杆部底面与所述导电滑块(353)的顶部之间，所述连接导线的一端通过所述连接螺丝(356)与所述固定螺栓(355)的螺栓头相固定并电连接、另一端固定在所述对应负极夹具(32)上并电连接。

6.根据权利要求1所述的卷对卷垂直连续电镀设备，其特征在于：所述的电镀段(3)还设有辅助引导机构(36)；所述辅助引导机构(36)由左支架(361)、右支架(362)、左引导轮(363)和右引导轮(364)组成，所述左支架(361)和右支架(362)分别固定在所述电镀缸(31)的内腔底面上，所述左引导轮(363)和右引导轮(364)均为半圆桶形件，所述左引导轮(363)固定在所述左支架(361)上，所述右引导轮(364)固定在所述右支架(362)上，并且，所述左引导轮(363)和右引导轮(364)的半圆弧面相对设置并留有空隙；所述受电镀柔性电路板(FPC)从所述左引导轮(363)与右引导轮(364)之间的空隙穿过。

7.根据权利要求1所述的卷对卷垂直连续电镀设备，其特征在于：所述的电镀段(3)设有多块所述正极板(34)；所述各块正极板(34)均安装在所述电镀缸(31)的内腔中并分成两排，所述两排正极板(34)分别位于所述受电镀柔性电路板(FPC)的两侧，每一排中的各块正极板(34)均沿所述受电镀柔性电路板(FPC)的运动方向(V)均匀分布。

一种卷对卷垂直连续电镀设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种卷对卷垂直连续电镀设备。

背景技术
[0002]随着时代变迁，科技的进步，凡事皆讲求效率及精度，电镀技术亦是如此。

业界PCB 的厚度越来越薄，从硬板到薄板再到软板即FPC。

电镀行业提出更高的要求，占地面积更小、产能更高、基板更薄、电镀过程中导电性能好，电镀均匀性高，电镀品种多的电镀设备更加受到客户的青睐。

PCB电镀制程主要可分为三个部分：对基板进行前制程处理的前处理段、对基板电镀的镀铜段以及对基板进行后制程处理的后处理段。

前处理段中几个关键的制程如脱脂、微蚀及酸洗等，主要是对镀铜前PCB表面除污处理；而后处理段则是洗清PCB从镀铜段带出的残余药液。

业界以前的垂直电镀设备的电镀槽导电方式都是用滚轮式，电镀的板厚，导电性能差，电镀品种少，如下示意說明。

[0003]图1至图4示出的是现有技术中的滚轮导电式垂直电镀设备，电镀工艺是需要有正极和负极电荷导通后产生金属离子便会析出在被镀物体的表面。

故此线负极电源是用滚轮导电式与板接触。

(所谓滚轮导电式：是指电镀负极导电线连接在滚轮上，如图1中的镀铜第一段导电滚轮A8和镀铜第二段导电滚轮A9，电流是通过滚轮接触板面通电的)。

而镀铜槽是分段式(所谓分段式：是指图1中镀铜一段铜槽A3和镀铜二段铜槽A4内的药水互不连通，中间有断隔开，如在图1中的镀铜一段铜槽A3电镀完后通过隔离段，再进入图1中的镀铜二段铜槽A4电镀)。

这样会使镀完后的板面有分层现象(通过专业的切片后能见，在此种工艺是不许有此现象出现)。

此线以卷为单位上料、电镀及自动收料的电镀设备。

箭头所示方向是PCB的移动方向，图中以镀铜板为中心线，图中自动卷出机A 1是上料，图中前处理段A2是整段制程起始的地方，由多个小槽组成。

前处理过后，PCB进入镀铜一段铜槽A3，再进入隔离段A10，后PCB进入镀铜二段铜槽A4，镀完后进入后处理段A5，后处理由多个小槽组成，目的是清洗板面上由镀铜段带出的残余药液及板面干燥处理，最后由自动收板机A6收集成卷。

[0004]如图2和图3所示，箭头所示方向是PCB的移动方向，图中以镀铜板为中心线，图中的自动卷出机A1用于上料(PCB)，进入前处理，前处理段A2是整段制程起始的地方，进入前处理槽后由前处理段引导轮A11固定(PCB)能正常的在槽体中间规定的位置上运动。

由多个小槽组成。

前处理过后，PCB进入电镀段。

图中的镀铜一段铜槽A3，由镀铜第一段导电滚轮A12固定位置及导电功能。

电镀处理后，再进入图中的隔离段A10。

再进入镀铜二段铜槽A4，由镀铜第二段导电滚轮A13固定位置及导电功能，电镀处理。

镀完后进入后处理段A5，进入后处理槽后由后处理段引导滚轮A14固定(PCB)能正常的在槽体中间规定的位置上运动。

后处理由多个小槽组成，目的是清洗板面上由电镀段带出的残余药液以及板面干燥处理，最后由自动收板机A6收集成卷。

[0005]如图3所示，图中的前处理段引导轮A11主要用于引导和固定PCB的运行方向及位置。

后处理段引导滚轮A14与前处理段引导轮A11的功能一样。

镀铜第一段导电滚轮A12和镀铜第二段导电滚轮A13主要用于电镀负极导电及引导和固定PCB的运行方向及位置。

隔离段
A10是槽与槽之间的隔离段，隔离段槽內未装药液。

[0006]如图4所示，导电滚轮A12用于电镀负极传输导电给PCB及引导和固定PCB的运行方向及位置。

导电线A7用于电池的负极与导电滚轮A12连通的导体，能正常通电。

铜槽A16为装药液的容体。

[0007]上述现有的滚轮导电式垂直电镀设备存在以下不足：
[0008]第一，上述滚轮导电式垂直电镀设备不能生产选镀板(即图形电镀)，只能生产全镀板。

(所謂选镀板是有线路分布在板面上)，(所謂全镀板是板面没线路全部需要电镀。

)因滚轮是导电式，用作导电又可作为PCB的过渡和引导，在电镀时PCB整个板面都要接触到滚轮，通电后滚轮整体都带电。

而选镀板是有线路分布在板面上，需电镀的部分才裸露，而不需电镀的部分是用干膜贴覆在表面的。

这样导电效果就不好。

影响电镀均匀性，均匀性差，只达到<80～90％。

[0009]第二，镀铜槽是分段式(所谓分段式：是指镀铜一段铜槽A3和镀铜二段铜槽A4铜槽内的药水互不连通，中间由隔离段A10分开，)。

这样会使镀完后的板面有分层现象(通过专业的切片后能见，在此种工艺是不许有此现象出现)。

[0010]第三，上述滚轮导电式垂直电镀设备因中间没有运动输送机构，只有放卷、收卷两头有输送转动机构，PCB跨距过长板要拉直这样拉力会增大，易断离。

只能电镀厚度在36um 以上的PCB。

实用新型内容
[0011]本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种卷对卷垂直连续电镀设备。

[0012]解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
[0013]一种卷对卷垂直连续电镀设备，设有放卷机、电镀段和收卷机，所述电镀段安装在所述放卷机与收卷机之间，成卷的受电镀柔性电路板被所述放卷机放出并被所述收卷机再次收成一卷，并且，所述由放卷机向收卷机运动的受电镀柔性电路板被所述放卷机和收卷机拉紧在一个平面中；其特征在于：所述的电镀段设有电镀缸、多个负极夹具、夹具驱动控制装置、正极板和电源系统；所述受电镀柔性电路板穿过所述电镀缸的内腔，所述电镀缸内腔的两端中靠近所述放卷机一端的正上方位置记为入端位置、靠近所述收卷机一端的正上方位置记为出端位置；所述夹具驱动控制装置能够驱动每一个所述负极夹具在所述入端位置与出端位置之间循环运动且所述各个负极夹具在所述循环运动过程中均匀间隔分布，并且，在所述负极夹具由所述入端位置至出端位置的运动过程中，所述夹具驱动控制装置能够驱动所述负极夹具在进入所述入端位置之前张开、由所述入端位置运动至出端位置期间闭合、离开所述出端位置之后张开，使得所述负极夹具在进入所述入端位置之前与所述受电镀柔性电路板相分离、由所述入端位置运动至出端位置期间夹持在所述受电镀柔性电路板的上边缘处、离开所述出端位置之后与所述受电镀柔性电路板相分离，而且每一个所述负极夹具对所述受电镀柔性电路板的夹持位置均位于所述受电镀柔性电路板所在平面中，每一个所述负极夹具的运动速度均与所述受电镀柔性电路板的运动速度相同；所述电源系统设有直流电源、负极导电机构和正极导线，所述负极夹具由所述入端位置运动至出端位置期间通过所述负极导电机构与所述直流电源的负极电连接；所述各块正极板安装在所述电镀缸的内腔中，所述正极板通过所述正极导线与所述直流电源的正极电连接。

[0014]作为本实用新型实现负极夹具动作的结构改进：所述的负极夹具设有安装支架、左夹体、右夹体、两个夹具弹簧和两个引导滚轮；所述左夹体的中部和右夹体的中部分别转动连接在所述安装支架的下端，其中一个所述夹具弹簧安装在所述左夹体的上端部内侧壁与所述安装支架之间，另一个所述夹具弹簧安装在所述右夹体的上端部内侧壁与所述安装支架之间，并且，在所述两个夹具弹簧的弹簧力作用下，所述左夹体的下端部和右夹体的下端部夹紧在一起即所述负极夹具闭合；其中一个所述引导滚轮安装在所述左夹体的上端部并位于外侧位置，另一个所述引导滚轮安装在所述右夹体的上端部并位于外侧位置；[0015]所述的夹具驱动控制装置安装在所述电镀缸的上方位置，其设有夹具驱动机构、入端引导滑轨组和出端引导滑轨组；所述夹具驱动机构能够驱动每一个所述负极夹具在一个由下方直线轨迹、上方直线轨迹、入端半圆轨迹和出端半圆轨迹组成的闭合轨迹上逆时针循环运动，所述下方直线轨迹和上方直线轨迹均平行于所述受电镀柔性电路板的运动方向，且所述下方直线轨迹经过所述入端位置和出端位置；
[0016]所述入端引导滑轨组和出端引导滑轨组均固定在所述夹具驱动机构的下方位置，且所述入端引导滑轨组靠近于所述入端半圆轨迹设置、所述出端引导滑轨组靠近于所述出端半圆轨迹设置，所述入端引导滑轨组和出端引导滑轨组均包括两根内侧面相对且内侧面由两端部逐渐向中部凸起的引导滑轨，所述入端引导滑轨组的两根引导滑轨的后端部向上弯曲、中部和后端部沿所述下方直线轨迹延伸，所述出端引导滑轨组的两根引导滑轨的前端部和前端部沿所述下方直线轨迹延伸、前端部向上弯曲，所述入端引导滑轨组的两根引导滑轨最前端位置即为所述入端位置，所述出端引导滑轨组的两根引导滑轨最后端位置即为所述出端位置；
[0017]使得：每一个所述负极夹具运动到所述入端半圆轨迹和下方直线轨迹的交界位置时，该负极夹具的两个引导滚轮滚动滑入所述入端引导滑轨组的两根引导滑轨内侧面之间，所述入端引导滑轨组的两根引导滑轨通过所述两个引导滚轮对所述左夹体和右夹体的上端部产生克服所述两个夹具弹簧弹簧力的挤压作用力，令所述左夹体和右夹体的下端部在所述入端引导滑轨组的两根引导滑轨后端部逐渐张开、在所述入端引导滑轨组的两根引导滑轨中部张开至最大程度、在所述入端引导滑轨组的两根引导滑轨前端部逐渐闭合；[0018]并使得：每一个所述负极夹具运动到所述下方直线轨迹和出端半圆轨迹的交界位置时，该负极夹具的两个引导滚轮滚动滑入所述出端引导滑轨组的两根引导滑轨内侧面之间，所述出端引导滑轨组的两根引导滑轨通过所述两个引导滚轮对所述左夹体和右夹体的上端部产生克服所述两个夹具弹簧弹簧力的挤压作用力，令所述左夹体和右夹体的下端部在所述出端引导滑轨组的两根引导滑轨后端部逐渐张开、在所述出端引导滑轨组的两根引导滑轨中部张开至最大程度、在所述出端引导滑轨组的两根引导滑轨前端部逐渐闭合。

[0019]作为本实用新型的优选实施方式，所述的夹具驱动机构由主传动电机、传动机构和两组相同的链轮链条机构组成；所述两组链轮链条机构均由主动链轮、从动链轮和套于该两者之上的链条组成，所述两条链条分别位于两个平行于所述受电镀柔性电路板所在平面的平面中，且所述受电镀柔性电路板所在平面位于所述两条链条所在平面之间；所述主传动电机能够通过所述传动机构驱动所述两个主动链轮同步转动并带动所述两条链条同步运动；
[0020]所述负极夹具的安装支架的上端部为T形部，所述T形部的纵向杆部连接所述安装。