一种弱碱电镀液及其应用的制作方法

本申请涉及电镀技术领域，尤其涉及一种弱碱电镀液及其应用。

背景技术：

被动元件又称为无源器件，是指不影响信号基本特征，仅令讯号通过而未加以更改的电子元件，最常见的有电阻、电容、电感、陶振、晶振、变压器等。随着全球手机进入4g、5g多媒体及智能型手机时代、消费电子升级和新技术应用，作为最为基础的电子元件，被动元件的总需求量稳步提升。

尤其，随着下游终端产品的微型化、轻型化的需求，片式被动元件成为需求的新趋势。例如，被动元件中的片式电感，一般使用印刷方式形成线圈，但是，现有的印刷方式无法继续满足微型化的需求，原因是：印刷中蚀刻出的线路受蚀刻因子的影响一般的高度都比较小，最多三四十微米，由于电感与线圈截面积成正比，所以片式电感中线圈直径都较大，故而这种片式电感在平面上尺寸较大，厚度上较小，无法继续满足微型化的需求。因此，提出采用电镀的方式来提高单匝线圈的高度，增大单匝线圈的有效截面积，减小线圈的直径。

现有的电镀液包括酸性电镀液和碱性电镀液，其中酸性电镀液会腐蚀被动元件中带有磁性的材料，因此不能使用酸性电镀液；碱性电镀液主要指焦磷酸盐镀铜镀液，采用传统焦磷酸盐镀铜镀液能够获得良好结合力的镀层，但是其工作时的电流密度只能达到1-2a/dm²，因此，只能用于较薄铜层等对电流密度要求不大的电镀工艺中，无法满足获得较厚镀层的需求。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本申请提供一种弱碱电镀液及其应用。

本申请第一方面提供一种弱碱电镀液，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为50-100g/l，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为200-380g/l，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为0.5-8ml/l，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的ph值为7-9；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，其中，所述光亮剂在所述电镀液中的浓度为1-20ml/l，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为1-10ml/l。

进一步的，所述光亮剂选用吡唑或三亚乙基四胺或复合选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑，其中，在光亮剂复合选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑时，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为1-15ml/l，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为5-20ml/l。

进一步的，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为75-95g/l，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为280-350g/l，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为1-5ml/l。

进一步的，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为1-10ml/l，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为10-20ml/l，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为1-5ml/l。

进一步的，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为80g/l，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为300g/l，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为3ml/l；所述添加剂包括如下组分：聚季铵盐-2、2-巯基苯并咪唑辅助络合剂，其中，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为3ml/l，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为15ml/l，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为2ml/l。

进一步的，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的ph值为7.8-8.5。

进一步的，所述辅助络合剂选自乙醇酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸铵、酒石酸钠、甲基磺酸、三乙醇胺、草酸、甘氨酸中的任意两种组合。

进一步的，所述辅助络合剂选用乙醇酸和葡萄糖酸钠的混合物。

进一步的，所述电镀液的电镀电流密度为1-10a/dm²，电镀高度为5-150μm。

本申请第二方面提供了所述的弱碱电镀液在电镀电子元件中的应用。

进一步的，所述电子元件直径为5-500μm。

本申请的弱碱电镀液具有沉积速率快、电流效率、分散能力、覆盖能力、深镀能力和稳定性等方面都表现优秀的特点。镀层表面光亮平滑，电流密度范围宽，本申请实施例中的弱碱电镀液的电流密度可以达到1-10a/dm²，电镀高度可以达到5-150μm，镀层均匀性优秀等特点，并且不含任何有害化合物，绿色环保，特别适用于形状复杂电子元件，可以实现对直径为5-500μm的电子元件进行电镀铜。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为赫尔槽实验中，使用本申请实施例3的电镀液电镀后的电镀铜片的扫描图；

图2为赫尔槽实验中，使用对比例1的电镀液电镀后的电镀铜片的扫描图；

图3为使用本申请实施例3的电镀液、电流密度为5a/dm²电镀后的线圈样品的截面切片的光学显微镜图；

图4为使用本申请实施例3的电镀液、电流密度为1.5a/dm²电镀后的线圈样品的光学显微镜图；

图5为使用本申请实施例3的电镀液、电流密度为3a/dm²电镀后的线圈样品的光学显微镜图；

图6为使用本申请实施例3的电镀液、电流密度为5a/dm²电镀后的线圈样品的光学显微镜图；

图7为使用本申请实施例3的电镀液、电流密度为8a/dm²电镀后的线圈样品的光学显微镜图；

图8为使用对比例1的电镀液、电流密度为1.5a/dm²电镀后的线圈样品的光学显微镜图；

图9为使用对比例1的电镀液、电流密度为3a/dm²电镀后的线圈样品的光学显微镜图。

具体实施方式

为更清楚的对本发明技术方案予以阐述，下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步阐述。

本申请的第一个具体实施方式中，提供了一种弱碱电镀液，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为50-100g/l，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为200-380g/l，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为0.5-8ml/l，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的ph值为7-9；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，其中，所述光亮剂在所述电镀液中的浓度为1-20ml/l，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为1-10ml/l。

本申请的弱碱电镀液，在基础电镀液中加入添加剂：光亮剂和辅助络合剂，其中，光亮剂可以使铜离子的沉积电位负移，减少电流密度高区烧焦，同时使电镀铜的结晶更均匀，从而获得范围更宽的光亮区；辅助络合剂能够增强络合铜的能力，也可以使铜的沉积更均匀。

其中，所述光亮剂优选用吡唑或三亚乙基四胺或复合选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑，其中，在光亮剂复合选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑时，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为1-15ml/l，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为5-20ml/l。

其中，辅助络合剂选自乙醇酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸铵、酒石酸钠、甲基磺酸、三乙醇胺、草酸、甘氨酸中的任意两种组合。优选乙醇酸和葡萄糖酸钠的混合物。

本申请的弱碱电镀液具有沉积速率快，电流效率、分散能力、覆盖能力、深镀能力和稳定性等方面都表现优秀的特点。镀层表面光亮平滑，电流密度范围宽，通过实施例1-7的效果试验也可见，本申请实施例中的弱碱电镀液的电流密度可以达到1-10a/dm²，电镀高度可以达到5-150μm，镀层均匀性优秀等特点，并且不含任何有害化合物，绿色环保，特别适用于形状复杂电子元件，可以实现对直径为5-500μm的电子元件进行电镀铜。

下面通过实施例进一步说明上述具体实施方式，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。其他未做特别说明的试剂、原料和仪器设备均可通过商业途径直接购得，其中，吡唑、三亚乙基四胺、聚季铵盐-2、2-巯基苯并咪唑和辅助络合剂等组分中颗粒或粉末状的组分的原始浓度均按5g/l计。

实施例1

一种弱碱电镀液，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为50g/l，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为200g/l，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为8ml/l，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的ph值为9；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，所述光亮剂选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑，其中，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为5ml/l，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为10ml/l，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为10ml/l，其中，辅助络合剂选用酒石酸钠和甲基磺酸的混合物。

实施例2

一种弱碱电镀液，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为75g/l，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为350g/l，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为1ml/l，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的ph值为7；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，所述光亮剂选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑，其中，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为10ml/l，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为20ml/l，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为1ml/l，其中，辅助络合剂选用柠檬酸钠和柠檬酸铵的混合物。

实施例3

一种弱碱电镀液，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为80g/l，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为310g/l，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为3ml/l，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的ph值为8；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，所述光亮剂选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑，其中，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为3ml/l，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为15ml/l，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为2ml/l，其中，辅助络合剂选用乙醇酸和葡萄糖酸钠的混合物。

实施例4

一种弱碱电镀液，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为100g/l，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为380g/l，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为0.5ml/l，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的ph值为8.5；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，所述光亮剂选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑，其中，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为1ml/l，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为10ml/l，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为5ml/l，其中，辅助络合剂选用三乙醇胺和草酸的混合物。

实施例5

一种弱碱电镀液，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为70g/l，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为300g/l，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为4ml/l，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的ph值为7.8；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，所述光亮剂选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑，其中，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为7ml/l，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为12ml/l，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为6ml/l，其中，辅助络合剂选用草酸和甘氨酸的混合物。

实施例6

一种弱碱电镀液，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为70g/l，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为300g/l，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为4ml/l，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的ph值为7.8；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，所述光亮剂选用吡唑，吡唑在所述电镀液中的浓度为5ml/l，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为6ml/l，其中，辅助络合剂选用草酸和甘氨酸的混合物。

实施例7

一种弱碱电镀液，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为70g/l，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为300g/l，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为4ml/l，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的ph值为7.8；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，所述光亮剂选用三亚乙基四胺，三亚乙基四胺在所述电镀液中的浓度为10ml/l，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为6ml/l，其中，辅助络合剂选用草酸和甘氨酸的混合物。

对比例1

一种弱碱电镀液，由基础电镀液组成，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为80g/l，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为310g/l，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为3ml/l，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的ph值为8。

电镀液的制备方法:

对比例1的弱碱电镀液的制备方法，包括：将计算量焦磷酸钾用55℃的离子水溶解稀释，缓慢加入计算量的焦磷酸铜，溶解后加氨水，搅拌定容，然后用焦磷酸调ph值。

实施例1-5的弱碱电镀液的制备方法，包括：将计算量焦磷酸钾用55℃的离子水溶解稀释，缓慢加入计算量的焦磷酸铜，溶解后加氨水，搅拌定容，然后用焦磷酸调ph值，将计算量的添加剂分别用去离子水溶解稀释后至容量瓶中定容。取用计算量的添加剂的水溶液依次加入基础镀液所在的烧杯中，并在200rpm转速下充分搅拌30min。

效果实施例1

以本申请实施例1-5制备得到的电镀液为试验样品，以对比例1制备得到的电镀液为对照样品，分别进行赫尔槽实验，实验电镀参数为：电流为3a，电镀时间为5min，阳极为电解铜阳极板，阴极为黄铜片，搅拌方式为气动搅拌，其中，电镀采用直流电源。完成电镀后检测产品的光亮范围和光亮粗糙度，检测结果如表1所示。

表1赫尔槽实验数据

从表1中可见，在赫尔槽实验中，利用实施例1-7的电镀液，可以电镀出光亮度高，且光亮范围在1-10a/dm²的铜片。对使用实施例3和对比例1的电镀液电镀后的电镀铜片进行分析，其中，图1为使用实施例3的电镀液电镀后的电镀铜片的扫描图，图2为使用对比例1的电镀液电镀后的电镀铜片的扫描图，从图1中可以看出，在1-10a/dm²之间区域的图像为黑色，这是因为1-10a/dm²之间区域比较亮，粗糙度低，所以成像时反光严重形成如图1所示的光亮区1-10a/dm²；对比图2中光亮区在0.5-2a/dm²之间，在图2中可以明显的看到，在0.5-2a/dm²以外的区域图像与0.5-2a/dm²之间的图像明显不同，这是因为在0.5-2a/dm²以外的区域的有不同程度的烧焦现象，形成雾化区和烧焦区，因此，该区域光亮度低，粗糙度高。

另外，对比利用实施例1-7的电镀液和对比例1的电镀液，电镀产品的光亮区粗糙度，发现利用实施例1-7的电镀液的电镀产品的光亮区粗糙度明显小于利用对比例1的电镀液的电镀产品的光亮区粗糙度。

综上分析，本申请的弱碱电镀液，通过基础电镀液与添加剂之间的相互协同作用，电镀后的样品的性能明显优于常规电镀液电镀的产品的性能，利用本申请弱碱电镀液电镀的样品光亮范围宽且光亮度高、粗糙度低。

效果实施例2

以本申请实施例1-7制备得到的电镀液为试验样品，以对比例1制备得到的电镀液为对照样品，分别进行电镀实验，实验电镀参数为：电流密度设置为1.5a/dm²，电镀时间为60min，阳极为电解铜阳极板，阴极为线圈样品，搅拌方式为气动搅拌，其中，电镀采用直流电源。完成电镀后检测线圈样品的电镀高度、电镀铜粗糙度和电镀铜平整度。

效果实施例3

与效果实施例2大致相同，不同之处在于电流密度设置为3a/dm²，电镀时间为30min。

效果实施例4

与效果实施例2大致相同，不同之处在于电流密度设置为5a/dm²，电镀时间为18min。

效果实施例5

与效果实施例2大致相同，不同之处在于电流密度设置为8a/dm²，电镀时间为11min。

效果实施例6

与效果实施例2大致相同，不同之处在于电流密度设置为10a/dm²，电镀时间为9min。

效果实施例7

以本申请实施例3制备得到的电镀液为试验样品，进行电镀实验，实验电镀参数为：电流密度设置为5a/dm²，电镀时间为4.5min，阳极为电解铜阳极板，阴极为线圈样品，搅拌方式为气动搅拌，其中，电镀采用直流电源。完成电镀后检测线圈样品的电镀高度、电镀铜粗糙度和电镀铜平整度。

效果实施例8

与效果实施例7大致相同，不同之处在于电镀时间为18min。

效果实施例9

与效果实施例7大致相同，不同之处在于电镀时间为45min。

效果实施例10

与效果实施例7大致相同，不同之处在于电镀时间为90min。

效果实施例11

与效果实施例7大致相同，不同之处在于电镀时间为135min。

效果实施例2-6的检测数据如表2所示，效果实施例7-11的检测数据如表3所示。

表2效果实施例2-6线圈样品实验数据

表3效果实施例7-11线圈样品实验数据

需要说明的是，本申请的实施例中所提及的电镀高度，即电镀后镀层的高度，其中镀层即为所需要的线圈本身。

效果实施例2-6中，理论电镀高度为20μm，分析表2可知，实际检测到的电镀高度数据中，利用实施例1-7电镀液电镀的线圈样品的电镀高度在18.2-20.6μm之间，参见图3，图3为使用实施例3的电镀液、电流密度为5a/dm²电镀后的线圈样品的截面切片的光学显微镜图片，从图2中可以看到电镀高度；利用对比例1电镀液电镀的线圈样品的电镀高度分别为19.8μm、17.5μm、14.7μm、10.2μm，对比以上数据，可以明显的看出利用本申请实施例1-7电镀液电镀的线圈样品的实际电镀高度和理论电镀高度基本一致，说明本申请实施例电镀液的电流效率较高。

另外，通过逐个分析每种电镀液在不同电流密度和电流时间的条件下，电镀的线圈样品的电镀铜粗糙度和电镀铜平整度数据可知：利用本申请的实施例1-7电镀液电镀的线圈样品在电流密度在1-10a/dm²范围时，检测的电镀铜粗糙度和电镀铜平整度都比较好；利用对比例1电镀液电镀的线圈样品在电流密度在1-10a/dm²范围时，检测的电镀铜粗糙度数据和电镀铜平整度数据均明显高于利用本申请的实施例1-7电镀液电镀的线圈样品的相关数据，其中，电镀铜粗糙度的数值越小，说明线圈样品表面越光亮；电镀铜平整度的数值越小，说明线圈样品表面越平整。

为了能够更直观的观察到电镀后线圈样品的外观情况，分别对效果实施例2-6中，使用实施例3和对比例1的电镀液电镀后的电镀线圈样品进行光学显微镜实验，获得对应的光学显微镜图。其中，图4为使用实施例3的电镀液、电流密度为1.5a/dm²电镀后的线圈样品的光学显微镜图，图5为使用实施例3的电镀液、电流密度为3a/dm²电镀后的线圈样品的光学显微镜图，图6为使用实施例3的电镀液、电流密度为5a/dm²电镀后的线圈样品的光学显微镜图，图7为使用实施例3的电镀液、电流密度为8a/dm²电镀后的线圈样品的光学显微镜图，图8为使用对比例1的电镀液、电流密度为1.5a/dm²电镀后的线圈样品的光学显微镜图，图9为使用对比例1的电镀液、电流密度为3a/dm²电镀后的线圈样品的光学显微镜图,从图4-图7可以看出，镀层表面光滑、平整、无铜瘤，而从图8中，可以明显的看到电镀铜层表面粗糙度较高，有明显的的铜瘤可以看到。

电流密度范围1-10a/dm²，电镀铜层粗糙度小，平整性好，说明电镀液分散能力，覆盖力以及深镀能力较好。同时，实验进行多次，每次的重复性都较好说明电镀液比较稳定。

为了进一步证实，利用本申请的电镀液电镀后的镀层的电镀高度能够达到5-150μm。本申请进行了效果实施例7-11，并检测了电镀后检测线圈样品的电镀高度、电镀铜粗糙度和电镀铜平整度的相关数据，见表3。

通过分析表3中的数据，证明了利用本申请的电镀液电镀后的镀层，不仅电镀高度能够达到5-150μm，并且电镀高度在5-150μm的粗糙度均比较小，平整度也很好，完全能够满足工业生产的需求。

经过申请人认真分析，本申请的电镀液能达到上述效果主要是由于添加剂中含有的光亮剂和络合剂，添加剂与电镀样品表面导电基的物理吸附以及基础电镀液中铜离子的吸附和络合反应等优化了电沉积时铜的沉积电位，使铜沉积速率变得可控电镀铜更均匀有序，是添加剂和基础电镀液的相互作用产生的结果。

综上，本申请的弱碱电镀液具有沉积速率快，电流效率、分散能力、覆盖能力、深镀能力和稳定性等方面都表现优秀的特点。镀层表面光亮平滑，电流密度范围宽，通过实施例1-7的效果试验也可见，本申请实施例中的弱碱电镀液的电流密度可以达到1-10a/dm²，电镀高度可以达到5-150μm，镀层均匀性优秀等特点，并且不含任何有害化合物，绿色环保，特别适用于形状复杂电子元件，可以实现对直径为5-500μm的电子元件进行电镀铜。

应理解，本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，上述的实施例并不构成对本发明保护范围的限定。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。