一种表面具有凹槽的磷铜球及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种表面具有凹槽的磷铜球及其制备方法，所述磷铜球包括磷铜球本体、间隔设置在所述磷铜球本体表面上的凹槽，所述凹槽的槽底部与所述磷铜球本体的表面的高度差为1~3mm。与现有的实心且表面光滑平整的磷铜球相比，本发明提供的表面具有凹槽的磷铜球具有表面积大，可承受电流更大，电镀时放出铜离子多，使用率高。
【专利说明】一种表面具有凹槽的磷铜球及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于电镀的表面具有凹槽的磷铜球及其制备方法。
【背景技术】
[0002]阳极磷铜球是镀铜工艺中的主要电镀材料，是铜离子产生的根源。现有的电镀用的磷铜球的制备方法制备出的磷铜球都是实心状的磷铜球，而且磷铜球的表面光滑平整。这种表面光滑平整的磷铜球在电镀使用时容易出现以下问题:1、磷铜球表面积固定，只能有固定的铜离子从磷铜球的表面释放出来；2、刚开始使用时由于磷铜球的各部分生成磷膜因各部分的磷含量不同，生成的磷膜有快慢之分；3、表面积固定的磷铜球，由于一开始的使用需先假镀，使磷铜球均匀的产生磷膜，故需浪费先期使用的铜离子；4、对大电流使用时，由于磷铜球表面积固定，只能选择表面积更大的铜球，故磷铜球使用尺寸变大；5、由于是实心且表面平整光滑的磷铜球，其质量较重，成本较高。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种用于电镀的表面具有凹槽的磷铜球。
[0004]本发明同时还提供一种表面具有凹槽的磷铜球的制备方法。
[0005]为解决以上技 术问题，本发明的技术方案如下:
一种表面具有凹槽的磷铜球，包括磷铜球本体，所述磷铜球还包括间隔设置在所述磷铜球本体表面上的凹槽，所述凹槽的槽底部与所述磷铜球本体的表面的高度差为f3mm。
[0006]所述凹槽均匀分布地设置在所述磷铜球本体的整个表面。
[0007]所述凹槽为半球形，且所有所述凹槽的球心均在同一球面上。
[0008]一种上述表面具有凹槽的磷铜球的制备方法，所述制备方法包括以下步骤:
(1)采用中频感应加热装置加热磷铜母合金和铜原料，溶解搅拌，得到磷的质量含量为0.0259Π).065%的磷铜溶液，所述磷铜溶液的温度保持在1030°C~1500°C ；
(2)将步骤(1)制备得到的磷铜溶液经上引法生产出直径为l(T50mm的磷铜杆，将磷铜杆切块得到磷铜块坯；
(3)将步骤(2)制备得到的磷铜块坯放到冲压模具中冲压得到磷铜球坯；
(4)将步骤(3)制备得到的磷铜球坯进行抛光、去毛刺、清洗和烘干处理，得到磷铜球；所述步骤(3)中使用的冲压模具包括第一模具和第二模具，所述第一模具和所述第二
模具分别设有相对应的半球形空腔，当所述第一模具和所述第二模具组合在一起时，两个所述半球形空腔共同构成一个完整的球形空腔，在所述空腔表面上间隔设置有凸起部，所述凸起部的顶部与所述空腔表面的高度差为f 3mm。
[0009]步骤(1)中，所述铜原料为电解铜或纯度为99.99%的光亮铜。
[0010]所述凸起部均匀分布地设置在所述空腔表面。
[0011]所述凸起部为半球形，并且所有所述凸起部的球心均在同一球面上。[0012]由于上述技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点:
本发明的制备方法工艺简单，采用本发明的制备方法制备得到的磷铜球，磷铜球的表面均匀分布有凹槽，凹槽的存在能够大大增加磷铜球的外表面积，在相等球直径下，相比现有的实心且表面光滑平整的磷铜球具有更大的表面积，铜离子能够同时从凹槽表面和磷铜球本体表面同时放出铜离子，所以同一条件下放出的铜离子多，使得可承受流通电流更大，可缩短电镀的时间，而且相依的磷铜球的利用率都比现有的磷铜球高，所以本发明的磷铜球的利用率更高，可减少工件所需电镀时间，并表面具有凹槽的磷铜球相比现有的磷铜球还具有质量更轻、成本更低的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的磷铜球的剖视示意图；
图中:1、磷铜球本体；10、凹槽；
图2为本发明制备方法中使用的冲压模具的示意图；
图中:2、冲压模具；20、第一模具；21、第二模具；22、空腔；23、凸起部。
【具体实施方式】
[0014]下面将结合说明书附图和实施例对本发明的【具体实施方式】进行说明。
[0015]本实施例的表面具有凹槽的磷铜球，如图1所示，其包括磷铜球本体I和间隔设置在磷铜球本体I表面的凹槽10，凹槽10均匀地分布在磷铜球本体I的整个表面，形状为半球形，且所有凹槽10的球心均在同一球面上。
[0016]上述表面具有凹槽的磷铜球的制备方法如下:
铜原料选择电解铜或是铜含量99.99%的光亮铜，磷原料选择含磷质量含量为5~15%的磷铜母合金，具体包括以下步骤:
(1)采用中频感应加热装置加热磷铜母合金和铜原料，溶解搅拌，得到磷的质量含量为
0.0259Π).065%的磷铜溶液，所述磷铜溶液的温度保持在1030°C~1500°C ；
(2)将步骤(1)制备得到的磷铜溶液经上引法生产出直径为l(T50mm的磷铜杆，将磷铜杆切块得到磷铜块坯；
(3)将步骤(2)制备得到的磷铜块坯放到冲压模具中冲压得到磷铜球坯；
(4)将步骤(3)制备得到的磷铜球坯进行抛光、去毛刺、清洗和烘干处理，得到磷铜球； 上述步骤(3)中使用的冲压模具2如附图2所示，其包括第一模具20和第二模具21，
第一模具20和第二模具21分别设有相对应的半球形空腔22，当第一模具20和第二模具21组合在一起时，两个半球形空腔22共同构成一个完整的球形空腔，在空腔22表面上间隔设置有凸起部23，凸起部23的顶部与空腔22表面的高度差为f 3mm。凸起部23均匀分布地设置在空腔22表面，并且凸起部23为半球形，所有凸起部23的球心均在同一球面上。
[0017]本发明的表面具有凹槽的磷铜球的磷铜球本体I的大小可以根据需要生产，如可以选择为10mnT70mm中任意大小。
[0018]例如采用本 发明的方法制备出的直径为25mm的表面具有凹槽的磷铜球，并且将此表面具有凹槽的磷铜球与同一直径的现有的实心表面光滑平整的磷铜球同时用于电镀(其中，表面具有凹槽的磷铜球上的凹槽半径为2mm)，在使用72小时后，其结果如下:1.实心且表面光滑平整直径为25mm的磷铜球:未使用前重量73.5g，使用电流密度3A，阴极板16g，使用72小时后，铜球直径22mm，使用后重量45g，阴极板重量45g。
[0019]2.表面具有凹槽的磷铜球:未使用前重量70g，使用电流密度3A，阴极板16g，使用72小时后，铜球直径20mm，使用后重量40g，阴极板重量48g。
[0020]上述结果可以看出，表面具有凹槽的磷铜球由于比实心表面光滑平整的磷铜球的表面积大的优点，在电镀表现上，释放出铜离子的速度快。
[0021]以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本 发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种表面具有凹槽的磷铜球，包括磷铜球本体，其特征在于，所述磷铜球还包括间隔设置在所述磷铜球本体表面上的凹槽，所述凹槽的槽底部与所述磷铜球本体的表面的高度差为l~3mm。
2.根据权利要求1所述的表面具有凹槽的磷铜球，其特征在于，所述凹槽均匀分布地设置在所述磷铜球本体的整个表面。
3.根据权利要求1所述的表面具有凹槽的磷铜球，其特征在于，所述凹槽为半球形，且所有所述凹槽的球心均在同一球面上。
4.如权利要求f3中任一权利要求所述的表面具有凹槽的磷铜球的制备方法，所述制备方法包括以下步骤: (1)采用中频感应加热装置加热磷铜母合金和铜原料，溶解搅拌，得到磷的质量含量为0.025&~0.065%的磷铜溶液，所述磷铜溶液的温度保持在1030°C~1500°C ； (2)将步骤(1)制备得到的磷铜溶液经上引法生产出直径为l(T50mm的磷铜杆，将磷铜杆切块得到磷铜块坯； (3)将步骤(2)制备得到的磷铜块坯放到冲压模具中冲压得到磷铜球坯； (4)将步骤(3)制备得到的磷铜球坯进行抛光、去毛刺、清洗和烘干处理，得到磷铜球； 其特征在于，所述步骤(3)中使用的冲压模具包括第一模具和第二模具，所述第一模具和所述第二模具分别设有相对应的半球形空腔，当所述第一模具和所述第二模具组合在一起时，两个所述半球形空腔共同构成一个完整的球形空腔，在所述空腔表面上间隔设置有凸起部，所述凸起部的顶部与所述空腔表面的高度差为广3_。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铜原料为电解铜或纯度为99.99%的光亮铜。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述凸起部均匀分布地设置在所述空腔表面。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述凸起部为半球形，并且所有所述凸起部的球心均在同一球面上。
【文档编号】B23P15/00GK103849909SQ201410065553
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】刘东杰, 刘嘉蕙 申请人:东又悦（苏州）电子科技新材料有限公司