技术特征：
1.一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，包括电铸模块、电铸液温度控制模块、阴极旋转控制模块；所述电铸模块包括电铸槽和阴极夹具，所述阴极夹具用于固定阴极，所述电铸槽内装有电铸液、以及与所述阴极对应的阳极，所述阴极夹具设置侧边封液槽及屏蔽挡板，所述侧边封液槽用于抑制铸层阴极的边缘效应，所述电铸槽内设置冲液口，所述冲液口对准所述屏蔽挡板的通孔以及阴极，并使电铸液冲击所述阴极；所述阴极旋转控制模块用于控制所述阴极夹具旋转；所述电铸液温度控制模块用于控制所述电铸槽内电铸液的温度。2.根据权利要求1所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，所述冲液口相对于所述阴极倾斜设置，以倾斜冲液。3.根据权利要求1所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，所述阴极夹具包括上阴极板与下阴极板，所述阴极位于所述上阴极板与所述下阴极板之间，同时还布设有导电圈、支撑垫片、微型弹簧、o型密封圈，所述导电圈与所述阴极接触用于对阴极供电，所述微型弹簧设置在所述下阴极板的第一环形槽内，并与所述导电圈接触，用于将所述导电圈与阴极压紧，所述支撑垫片位于所述阴极与所述上阴极板之间，用于防止所述阴极在挤压过程中断裂，所述下阴极板的中心开设通孔，所述o型密封圈设置在所述下阴极板的第二环形槽内，并与所述阴极的下表面接触形成密封，所述o型密封圈与所述阴极、所述下阴极板形成侧边封液槽。4.根据权利要求3所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，所述上阴极板还开设有导线孔，所述导电圈连接的导线从所述导线孔引出。5.根据权利要求1所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，所述屏蔽挡板包括屏蔽挡板固定件与屏蔽挡板拆装件，所述屏蔽挡板固定件通过螺栓安装在所述电铸槽内，所述屏蔽挡板拆装件与屏蔽挡板固定件嵌套配合，所述屏蔽挡板固定件、所述屏蔽挡板拆装件均设置有通孔；所述屏蔽挡板固定件的安装距离能够调节，所述屏蔽挡板拆装件具有多种规格。6.根据权利要求1所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，所述阴极旋转控制模块包括旋转轴，所述旋转轴转动设置在支撑板上，且所述旋转轴的两端分别连接所述阴极夹具的上阴极板以及联轴器，所述联轴器与步进电机连接；所述旋转轴上设置导电滑环，所述导电滑环用于与所述阴极夹具的线路连接；所述支撑板与支撑板驱动机构连接，所述支撑板驱动机构用于驱动所述支撑板运动，以使所述阴极夹具与所述电铸槽对接或离开。7.根据权利要求1所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，还设置电铸液循环过滤模块，所述电铸液循环过滤模块包括法兰转接件、循环管、磁力泵、过滤器，所述法兰转接件用于所述循环管与所述冲液口的连接，所述磁力泵、所述过滤器等均设置在循环管上。8.根据权利要求1所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，还设置电铸液温度控制模块，所述电铸液温度控制模块包括水浴槽、u型加热管、继电器、温度传感器以及温度控制器，所述u型加热管、所述温度传感器均布设在所述水域槽内，所述温度控制器与所述温度传感器电性连接，用于接收所述温度传感器的信号，所述继电
器用于控制所述u型加热管加热，所述电铸槽固定在所述水浴槽中。9.根据权利要求1所述的一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置，其特征在于，还包括ph监测模块、散热模块、清洗模块以及给电模块；所述ph监测模块包括ph检测器、复合电极连接件以及复合电极，所述复合电极安装在所述复合电极连接件中，所述复合电极连接件的两端与所述循环管相连，所述复合电极与所述ph检测器电性连接；所述散热模块包括数个散热风扇，所述散热风扇用于散热降温；所述清洗模块包括超声清洗机，所述超声清洗机用于超声清洗所述阴极以及产物；所述给电模块包括电源开关面板，所述电源开关面板用于电源开关控制。10.一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸方法，采用如权利要求1-9任意一项所述的装置，其特征在于，包括光刻步骤和电铸步骤；光刻步骤包括制作掩膜版、硅基底上旋涂光刻胶、曝光、显影、深等离子刻蚀、清洗，形成带有微结构的硅片，对带有微结构的硅片进行导电化处理，具体为在磁控溅射仪或蒸发镀膜仪中先镀一层5-10nm的cr或者ti作为粘结层，然后再镀一层30-50nm的au、pt作为导电层，形成阴极；电铸步骤包括将处理后的阴极安装在阴极夹具中，打开水浴槽加热开关，在温度控制器设置水浴温度为45摄氏度，打开电源开关设置电源参数，根据需要更换冲液口，调整屏蔽挡板固定件距离下阴极板的距离以及屏蔽挡板拆装件的大小，在阴极夹具中安装的阴极表面滴入润湿剂、连接阴极电源线，随后添加电铸液使得电铸液完全淹没阴极夹具，开启循环过滤模块，并打开阴极旋转控制器控制阴极旋转；运行一段时间后开启电源开关给阴极、阳极通电，最后盖合电铸槽和水浴槽的上盖等待电铸结束，拆卸阴极夹具并取出铸层与阴极的整体，在超声清洗机清洗，随后将铸层和阴极放在naoh溶液中溶解分离，分离之后将铸层再次放入超声清洗机清洗，最后用氮气吹干表面。
技术总结
本发明提供了一种用于提高微注塑模具厚度均匀性的电铸装置及方法，装置包括电铸模块、电铸液温度控制模块、阴极旋转控制模块；电铸模块包括电铸槽和阴极夹具，电铸槽内装有电铸液、以及与阴极对应的阳极，阴极夹具设置侧边封液槽，侧边封液槽用于抑制铸层阴极的边缘效应，电铸槽内设置冲液口，冲液口对准阴极并使电铸液冲击阴极。本发明中在近阴极绝缘屏蔽挡板及具有侧边封液的夹具的共同作用下，可以实现铸层高厚度均匀性沉积，在斜冲液与阴极旋转的作用下提高铸层表面液体扰动。采用本发明提供的装置及方法可以获得复制精度高、微结构无孔隙缺陷、铸层表面光洁无气泡的高厚度均匀性微注塑镍模具。性微注塑镍模具。性微注塑镍模具。
技术研发人员：张露 杨忠豪 蒋炳炎 强军
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2022.11.28
技术公布日：2023/3/21