一种电化学测量铜丝镀层厚度的方法及其装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及柱体镀层厚度测量领域，具体涉及一种电化学测量铜丝镀层厚度的方法及其装置。用塑料反应杯代替橡皮圈反应碗，用钛丝作为反应电极丝阴极，将待测的铜丝作为阳极，用库仑法测量薄片镀层厚度的仪器用于改为测量铜丝的装置；用塑料反应杯代替；增加电动搅动笔，代替人工的摆动，提高测量的一致性；根据测量仪器的平面反应面积的要求，计算出不同直径的铜线的不同的反应长度，根据需要反应的长度制作长度定长模及长度定位橡胶模，保证了测量反应长度的准确性，提高操作的效率和精度；方法改进后：效率提高了4倍，测试的精度和一致性原有30%提高到时10%。
【专利说明】—种电化学测量铜丝镀层厚度的方法及其装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及柱体镀层厚度测量领域，具体涉及一种电化学测量铜丝镀层厚度的方法及其装置。
【背景技术】
[0002]目前对于圆柱形金属体的金属镀层厚度的测试方法有如下几种:
I)物理法:用千分卡尺或金相显微镜先测得镀前金属体的直径Dl，再测镀后金属体的直径D2，镀层厚度H= (D2-Dl)/2。此方法精度差受到仪器精度和测量读数的影响，只能达至IJ IUM的精度。是一种比较粗略的方法，适用于镀层厚度比较厚的场合。我司以前采用的金相显微镜测量法。这种测量方法不够精确。
[0003]2)X线荧光法:利用各种金属对X光的透射和吸收的程度不同，从而形成不同X光投影图，计算镀层的厚度，此方法因为人为调整聚焦，精度在20%左右，另外由于仪器的制造成本高，所以一般在几十万投资。这种方法就是成本太高，很难推广使用。
[0004]3)电化学法:根据各种金属的电极电位的不同，利用直流恒流电流对镀层电解，根据库仑定律计算计算出厚度。本法投资成本小，方便快捷，精度高。但是目前都是对片状金属镀层进行测量，如果是很细的圆柱状就无法测量，没有合理的方法和工具。
[0005]库仑法是利用适当的电解液阳极溶解精确限定面积的覆盖层，电解池电压的急剧变化表明覆盖层实质上完全溶解，经过所耗的电量计算出覆盖层的厚度。因阳极溶解的方法不同，被测量覆盖层的厚度所耗的电量也不同。用恒定电流密度溶解时，可由试验开始到试验终止的时间计算；用非恒定电流密度溶解时，由累积所耗电量计算，累积所耗电量由电量计累计显示。
【发明内容】
[0006]为了解决上述发明问题，本发明提出了一种电化学测量铜丝镀层厚度的方法及其装置，方法简单，装置结构合理，操作方便，成本低，测试精确度高，解决了细小圆柱状金属丝无法测量问题，主要针对高压二极管的无氧铜丝引线的镀银和镀锡层厚度测量的需求，提闻测量的精度。
[0007]为了达到上述发明目的，本发明提出了以下技术方案:
一种电化学测量铜丝镀层厚度的方法，具体在于:
1)镀层厚度测试仪(仪器的结构说明资料:镀层厚度测试仪是微电脑多功能电解测厚仪根据电化学中的为库仑定理(Q=nF)功能与现代微电脑技术相结合的产物，由测试仪器和测试架反组成，而仪器由单片机电脑系统、直流恒电流系统、电位取样比较系统、按键数据输入显示打印系统和交直流电源变换统组成,测试架由电解池、有机玻璃测试架、正负电极、橡皮垫圈、气泵等组成)预热10分钟上，并根据测试要求设定仪器参数，在塑料反应杯中倒入特别适量的化学试剂；
2)剪取待测的铜丝不少于20丽的铜丝(要求剪切面处端面垂直平整)，将铜丝剪切面的一端从长度定位橡胶帽的内侧穿出，将穿出的铜丝插入长度定长模的孔中，移动定位橡胶帽使得铜丝露出橡胶帽的长度正好为所需反应长度；长度根据线径的不同而设定:Φ 1.2mm的铜丝为2mm, Φ 0.5,0.6的铜丝反应长度为3 mm ；
3)将铜丝夹在固定在电动搅动笔下端的金属夹子上，这时橡胶帽开口向上，浮在渡面上，所需反应的铜丝浸在化学试剂中；测试镀银铜线使用硫氢酸钾水溶液，测试镀锡铜丝使用盐酸稀溶液；
4)启动测试按钮，这时搅动笔摆动，铜丝和定位橡胶帽在试剂中均匀地摆动，直到反应终了停止，读取数据；
5)用10倍的放大镜对化学反应去除的铜丝长度进行修正，并对厚度数据进行修正。
[0008]所述的长度定长模是一个四方塑料透明模块，上面钻有一个圆孔，圆孔深度是待测铜丝的规定长度，圆孔的内径和待测铜丝的直径相同。
[0009]所述的定位橡胶帽是半圆球形状的橡胶帽，中间有一个细孔。
[0010]一种电化学测量铜丝镀层厚度的装置，它包括镀层厚度测试仪、支架、塑料反应杯、定位橡胶帽、电动搅动笔、金属夹子，支架包括一个四方平台，四方平台上端一角位置装有一个立柱，立柱上端装有一个横撑，横撑中间位置垂直装有电动搅动笔，塑料反应杯放在四方平台上，待测铜丝一端穿过定位橡胶帽，没穿过橡胶帽的铜丝通过金属夹子夹在电动搅动笔下端，穿过定位橡胶帽的铜丝置于塑料反应杯内的溶液内，所述的塑料反应杯一侧上边缘装有钛丝，钛丝穿过塑料反应杯的边缘且杯内的钛丝呈弧形状，弧形状口朝向杯口，塑料反应杯外侧的钛丝通过金属夹子连接导线通往镀层厚度测试仪阴极，夹在待测铜丝上的金属夹子连接导线通往镀层厚度测试仪的阳极。
[0011]本发明的优点是用塑料反应杯代替橡皮圈反应碗，用钛丝作为反应电极丝阴极，将待测的铜丝作为阳极，用库仑法测量薄片镀层厚度的仪器用于改为测量铜丝的装置；用塑料反应杯代替；增加电动搅动笔，代替人工的摆动，提高测量的一致性；根据测量仪器的平面反应面积的要求，计算出不同直径的铜线的不同的反应长度，根据需要反应的长度制作长度定长模及长度定位橡胶模，保证了测量反应长度的准确性，提高操作的效率和精度；方法改进后:效率提高了 4倍，测试的精度和一致性原有30%提高到时10%。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明的示意图。
[0013]图2是本发明的局部支架示意图。
[0014]图3是本发明的长度定长模的示意图。
[0015]图4是本发明的橡胶帽的示意图。
【具体实施方式】
[0016]为了对本发明进一步说明，下面结合说明书附图来介绍:
参照附图1-4，一种电化学测量铜丝镀层厚度的方法，具体在于:
1)镀层厚度测试仪预热10分钟上，并根据测试要求设定仪器参数，在塑料反应杯中倒入特别适量的化学试剂；
2)剪取待测的铜丝不少于20MM的铜丝(要求剪切面处端面垂直平整)，将铜丝剪切面的一端从长度定位橡胶帽的内侧穿出，将穿出的铜丝插入长度定长模的孔中，移动定位橡胶帽使得铜丝露出橡胶帽的长度正好为所需反应长度；
3)将铜丝夹在固定在电动搅动笔下端的金属夹子上，这时橡胶帽开口向上，浮在渡面上，所需反应的铜丝浸在化学试剂中；
4)启动测试按钮，这时搅动笔摆动，铜丝和定位橡胶帽在试剂中均匀地摆动，直到反应终了停止，读取数据；
5)用10倍的放大镜对化学反应去除的铜丝长度进行修正，并对厚度数据进行修正。
[0017]参照图3，所述的长度定长模11是一个四方塑料透明模块，上面钻有一个圆孔12，圆孔深度是待测铜丝的规定长度，圆孔的内径和待测铜丝的直径相同。
[0018]参照图4，所述的定位橡胶帽是半圆球形状的橡胶帽，中间有一个细孔。
[0019]参照图1-4，一种电化学测量铜丝镀层厚度的装置，它包括镀层厚度测试仪、支架
1、塑料反应杯2、定位橡胶帽3、电动搅动笔4、金属夹子5，支架I包括一个四方平台6，四方平台6上端一角位置装有一个立柱7，立柱7上端装有一个横撑8，横撑8中间位置垂直装有电动搅动笔4，塑料反应杯2放在四方平台6上，待测铜丝9 一端穿过定位橡胶帽3，没穿过橡胶帽3的铜丝9通过金属夹子5夹在电动搅动笔4下端，穿过定位橡胶帽3的铜丝9置于塑料反应杯2内的溶液内，所述的塑料反应杯2 —侧上边缘装有钛丝10，钛丝10穿过塑料反应杯2的边缘且杯内的钛丝10呈弧形状，弧形状口朝向杯口，塑料反应杯2外侧的钛丝10通过金属夹子5连接导线通往镀层厚度测试仪阴极，夹在待测铜丝上的金属夹子连接导线通往镀层厚度测试仪的阳极。
[0020]下面用同一根镀银线用电化学法和荧光测试法分别测量镀层的厚度如下:
【权利要求】
1.一种电化学测量铜丝镀层厚度的方法，其特征在于: 1)镀层厚度测试仪预热10分钟上，并根据测试要求设定仪器参数，在塑料反应杯中倒入特别适量的化学试剂； 2)剪取待测的铜丝不少于20mm的铜丝，要求剪切面处端面垂直平整，将铜丝剪切面的一端从长度定位橡胶帽的内侧穿出，将穿出的铜丝插入长度定长模的孔中，移动定位橡胶帽使得铜丝露出橡胶帽的长度正好为所需反应长度，长度根据线径的不同而设定:Φ 1.2mm的铜丝为2mm, Φ 0.5,0.6的铜丝反应长度为3 mm ； 3)将铜丝夹在固定在电动搅动笔下端的金属夹子上，这时橡胶帽开口向上，浮在渡面上，所需反应的铜丝浸在化学试剂中；测试镀银铜线使用硫氢酸钾水溶液，测试镀锡铜丝使用盐酸稀溶液； 4)启动测试按钮，这时搅动笔摆动，铜丝和定位橡胶帽在试剂中均匀地摆动，直到反应终了停止，读取数据； 5)用10倍的放大镜对化学反应去除的铜丝长度进行修正，并对厚度数据进行修正。
2.根据权利要求1所述的一种电化学测量铜丝镀层厚度的方法，其特征是所述的长度定长模是一个四方塑料透明模块，上面钻有一个圆孔，圆孔深度是待测铜丝的规定长度，圆孔的内径和待测铜丝的直径相同。
3.根据权利要求1所述的一种电化学测量铜丝镀层厚度的方法，其特征是所述的定位橡胶帽是半圆球形状的橡胶帽，中间有一个细孔。
4.一种电化学测量铜丝镀层厚度的装置，其特征是它包括镀层厚度测试仪、支架、塑料反应杯、定位橡胶帽、电动搅动笔、金属夹子，支架包括一个四方平台，四方平台上端一角位置装有一个立柱，立柱上端装有一个横撑，横撑中间位置垂直装有电动搅动笔，塑料反应杯放在四方平台上，待测铜丝一端穿过定位橡胶帽，没穿过橡胶帽的铜丝通过金属夹子夹在电动搅动笔下端，穿过定位橡胶帽的铜丝置于塑料反应杯内的溶液内，所述的塑料反应杯一侧上边缘装有钛丝，钛丝穿过塑料反应杯的边缘且杯内的钛丝呈弧形状，弧形状口朝向杯口，塑料反应杯外侧的钛丝通过金属夹子连接导线通往镀层厚度测试仪阴极，夹在待测铜丝上的金属夹子连接导线通往镀层厚度测试仪的阳极。
【文档编号】G01B21/08GK104197880SQ201410467754
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月15日 优先权日:2014年9月15日
【发明者】孙建兵 申请人:南通皋鑫电子股份有限公司