一种压延铜箔粗化处理液的浓度控制系统的制作方法

文档序号:15664358发布日期:2018-10-13 01:49阅读:254来源:国知局

本实用新型涉及铜箔的表面处理设备技术领域,尤其涉及一种压延铜箔粗化处理液的浓度控制系统。



背景技术:

在压延铜箔的表面处理中,第一步首先需要对铜箔的表面进行粗化处理,即镀铜,粗化处理的目的在于增加铜箔表面的粗糙度,以保证后面的阻挡层处理和防氧化处理等处理工序能够顺利进行,以提高铜箔的耐侵焊性和抗拉强度等物理性能。在铜箔的实际生产过程中,粗化处理使用的硫酸铜溶液的铜离子浓度需要满足生产要求,因此,目前的生产中常在粗化槽的上液管道上安装在线铜离子浓度检测计,以实时监测铜离子浓度,同时,需要在一定时间内向粗化罐中加入纯水,以降低硫酸铜溶液的酸度,避免铜箔在进行镀铜处理时硫酸铜溶液对铜箔表面造成腐蚀。但是,目前硫酸铜溶液的浓度配置以及纯水的加入多依靠人工经验进行,不能对生产指标进行稳定控制,且容易造成溢槽,不仅效率低,精度低,影响铜箔表面处理质量和铜箔物理性能,而且浪费大量人工和物料成本。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种压延铜箔粗化处理液的浓度控制系统,能够对粗化处理使用的硫酸铜溶液的铜离子浓度和酸度实时监控,并根据监控结果对加铜量、加水量等数据进行自动调节,保证硫酸铜溶液的铜离子浓度和酸性保持在稳定数值上,节省人力,而且调调整效率和调整准确度大大提高,间接保证了铜箔表面粗化处理的质量和合格率。

本实用新型采用的技术方案为:

一种压延铜箔粗化处理液的浓度控制系统,包括储铜罐、溶铜罐、粗化罐和镀铜槽;所述溶铜罐的加铜口通过加铜管道连接储铜罐,加铜管道上设有加铜阀;溶铜罐上连接有铜液循环管道,铜液循环管道的入口连接溶铜罐的出液口,铜液循环管道的第一出口连接溶铜罐的进液口,铜液循环管道的第二出口连接粗化罐的进液口,铜液循环管道的入口处设有循环泵和酸度计,铜液循环管道的第一出口处设有调节阀,铜液循环管道的第二出口处设有粗化罐进液阀和浓度计;粗化罐的进水口通过进水管道接入纯水,粗化罐的出液口通过出液管道连接镀铜槽的进液口,进水管道上设有进水阀,出液管道上设有上液泵;

还包括中央处理器,中央处理器的酸度信号输入端连接酸度计的输出端,中央处理器的浓度信号输入端连接浓度计的输出端,中央处理器的铜液控制端连接加铜阀的受控端,中央处理器的循环控制端连接循环泵的受控端,中央处理器的浓度调节控制端连接调节阀的受控端,中央处理器的粗化罐进液控制端连接粗化罐进液阀的受控端,中央处理器的进水控制端连接进水阀的受控端,中央处理器的上液控制端连接上液泵的受控端。

还包括设置在溶铜罐上的液位计,液位计的输出端连接中央处理器的溶铜罐液位信号输入端。

还包括设置在溶铜罐上的人机界面,人机界面的通讯端连接中央处理器的通讯端。

所述溶铜罐上还有设有用于输入蒸汽的进气口,进气口通过蒸汽管道连接外部蒸汽气源,蒸汽管道上设有进气阀,进气阀的受控端连接中央处理器的蒸汽控制端。

所述的中央处理器采用DCS或PLC。

本实用新型具有以下有益效果:

(1)通过浓度计和酸度计将检测到硫酸铜溶液的浓度信息发送至中央处理器,然后中央处理控制设置在管道上的各个阀门开闭,实现溶铜罐中硫酸铜溶液铜离子浓度的自动调整和以及进入粗化罐的硫酸铜处理液的酸度自动调整,不仅能够精确控制加入铜液和纯水的容量,减少硫酸铜的浪费,而且调整精确度高,是铜箔表面镀铜效果更加均匀,间接保障了铜箔的粗化处理效果;

(2)通过在溶铜罐上设置液位计,能够实时监测溶铜罐内硫酸铜溶液的容量,并通过中央处理器及时停止硫酸铜溶液的加入,避免出现溢槽,不仅避免了溶液浪费和溢出的溶液对操作人员造成伤害,而且连接保障了粗化处理操作场所的整体生产安全;

(3)通过在溶铜罐上设置用于输入蒸汽的进气口,进气口通过蒸汽管道连接外部蒸汽气源,能够实现通过加热的方式加快溶铜罐内铜块的溶解,进而实现铜离子浓度的增加,使溶铜罐中铜离子浓度的调节方式更为灵活和多样。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明:

1、溶铜罐;2、液位计;3、储铜罐;4、加铜阀;5、蒸汽气源;6、进气阀;7、循环泵;8、酸度计;9、调节阀;10、粗化罐进液阀;11、浓度计;12、粗化罐;13、进水阀;14、纯水;15、上液泵;16、镀铜槽。

具体实施方式

如图1所示,本实用新型包括储铜罐3、溶铜罐1、粗化罐12和镀铜槽16;溶铜罐1上设有用于加硫酸铜或铜块的加铜口,还设有用于输入热蒸汽的进气口,加铜口通过加铜管道连接用于存放硫酸铜或铜块的储铜罐3,加铜管道上设有加铜阀4,进气口通过蒸汽管道连接外部蒸汽气源5,蒸汽管道上设有进气阀6;溶铜罐1上还设有用于检测溶铜罐1内溶液液位的液位计2和用于显示罐内溶液参数及设置控制参数的人机界面;

溶铜罐1上连接有铜液循环管道,铜液循环管道的入口连接溶铜罐1的出液口,铜液循环管道的第一出口连接溶铜罐1的进液口,铜液循环管道的第二出口连接粗化罐12的进液口,铜液循环管道的入口处设有循环泵7和酸度计8,铜液循环管道的第一出口处设有调节阀9,铜液循环管道的第二出口处设有粗化罐12进液阀10和浓度计11;粗化罐12的进水口通过进水管道接入纯水14,粗化罐12的出液口通过出液管道连接镀铜槽16的进液口,进水管道上设有进水阀13,出液管道上设有上液泵15;

还包括中央处理器,中央处理器采用DCS或PLC,此处优选为PLC,如图2所示,人机界面的双向通讯端连接PLC的双向通讯端,液位计2的输出端连接PLC的溶铜罐1液位信号输入端,酸度计8的输出端连接PLC的酸度信号输入端,浓度计11的输出端连接PLC的浓度信号输入端,PLC的铜液控制端连接加铜阀4的受控端,PLC的蒸汽控制端连接进气阀6的受控端,PLC的循环控制端连接循环泵7的受控端,PLC的浓度调节控制端连接调节阀9的受控端,PLC的粗化罐12进液控制端连接粗化罐12进液阀10的受控端,PLC的进水控制端连接进水阀13的受控端,PLC的上液控制端连接上液泵15的受控端。

为了更好地理解本实用新型,下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。

首先通过人机界面输入液位高度值、酸度计8预设值和浓度计11预设值,然后进行硫酸铜溶液的调配。此时,PLC控制循环泵7、调节阀9打开,加铜阀4、进气阀6、粗化罐12进液阀10、进水阀13和上液泵15关闭,溶铜罐1中溶液开始循环,酸度计8将检测到的溶液酸度反馈至PLC,PLC将检测结果与预设酸度值100~120g/L比较,根据实际检测结果与预设值之间的差值控制进气阀6打开,输入热蒸汽对溶铜罐1中溶液进行加热,加快溶铜罐1中铜块的溶液;如果通过蒸汽加热后酸度值仍不达标,PLC控制加铜阀4打开,加入硫酸铜或铜块,进一步进行溶铜罐1内溶液酸度的调节;当溶铜罐1中液位高度过高时,人机界面显示参数信息和报警信号,提示工作人员及时进行调整,同时,PLC控制加铜阀4,进气阀6和调节阀9关闭,避免更多液体进入溶铜罐1中造成溢罐,调控灵敏,精确可靠,提高了本实用新型整体的安全性。

待酸度调整至预设范围后,关闭进气阀6和加铜阀4,同时打开粗化罐12进液阀10,通过循环泵7的带动,使溶铜罐1中的溶液流向粗化罐12,同时浓度计11测量流入粗化罐12的溶液铜离子浓度并发送至PLC,PLC判定铜离子浓度是否在70~80g/L的预设范围内:

如果铜离子浓度在此范围内,则流入粗化罐12的溶液为合格溶液,PLC控制上液泵15打开,将粗化罐12中溶液抽送至镀铜槽16中进行镀铜处理;

如果铜离子浓度高于80g/L,PLC控制调节阀9打开,使循环管道流向第二开口的管路对流入粗化罐12的溶液进行分流,减小流入粗化罐12的溶液流量,降低进入粗化罐12的溶液酸度,然后启动上液泵15,将粗化罐12中溶液抽送至镀铜槽16中进行镀铜处理;

如果铜离子浓度低于55 g/L,则代表同时粗化罐12中的溶液酸度过高,PLC根据酸度计8和浓度计11测量结果,打开进气阀6或加铜阀4,以提升溶铜罐1中的铜离子浓度,由于铜离子浓度提升的同时溶液酸度值也会随之上升,因此PLC控制进水阀13打开,对流入粗化罐12的溶液进行稀释,降低酸度,以减轻溶液进入镀铜槽后对铜箔表面产生腐蚀,然后,PLC控制启动上液泵15,将粗化罐12中的处理液抽送至镀铜槽16进行粗化处理。

本实用新型实现了溶铜罐1中硫酸铜处理液酸度的自动调整以及进入粗化罐12的铜离子浓度的自动调整,不仅能够精确控制加入铜液和纯水14的容量,减少硫酸铜的浪费,而且调整精确度高,是铜箔表面镀铜效果更加均匀,间接保障了铜箔的粗化处理效果。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换,而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

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