一种手持式腐蚀笔装置的制作方法

1.本实用新型涉及电解腐蚀设备技术领域，特别是一种手持式腐蚀笔装置。


背景技术：

2.电解化学腐蚀在金相制样及半导体制造中具有广泛的应用，其是显示金相组织最常用的方法，而腐蚀设备是腐蚀金属试样板的载体，其主要结构包括容器和位于容器内的腐蚀液、直流电源设备等。其操作方法是：将已抛光好的金属试样板等用水冲洗干净或用酒精擦掉表面残留的脏物，然后将试样的样品通过阳极电源夹和直流电源设备的正极相连，接着将试样磨面浸入腐蚀剂中，把样品需要腐蚀的一端或整体置于腐蚀液(例如，4％的硝酸酒精等，直流电源设备的负极连接的导电板位于腐蚀液内)容器中，这样，抛光的磨面即逐渐失去光泽；待试样腐蚀合适后马上用水冲洗干净，用滤纸吸干或用吹风机吹干试样磨面，即可放在显微镜下观察金相组织。
3.现有的腐蚀方法由于使用的设备限制，还存在较大的技术缺点，其一：采用浸没式腐蚀操作方法，会造成检验的样品腐蚀区域大，对不需要腐蚀的区域那么就需要采用涂抹防腐蚀材料等来进行保护，这样会给腐蚀及后续的检测工作带来不便，不利于提高腐蚀及后续的检测效率，相应的增加了腐蚀及检测成本。其二：现有的方式还有一种是将需要腐蚀的区域预先钻孔或开槽等，后续将腐蚀液注入孔内或槽内，该种方法虽然能防止大面积腐蚀样品，但是由于需要前期的钻孔同样存在腐蚀及检测效率不高等缺点，且腐蚀检测面需要较多时上述缺点更为明显。综上所述，提供一种操作方便，且能方便选择腐蚀样品区域的腐蚀笔装置显得尤为必要。


技术实现要素：

4.为了克服现有金属试样板使用的腐蚀设备因结构所限存在如背景所述的弊端，本实用新型提供了在相关机构共同作用下，工作人员手握笔身能方便控制笔芯的下端依次经过金属试样板需要腐蚀的区域，而金属试样板其他不需要腐蚀的区域不会受到影响，由此提高了腐蚀效率，相对节省了腐蚀成本，并给工作人员带来了便利的一种手持式腐蚀笔装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种手持式腐蚀笔装置，包括循环泵、腐蚀液、容器、阀门、直流电源设备、阳极夹、阴极夹、笔芯、笔壳、吸液垫片、密封圈；其特征在于所述直流电源设备的两个电源输出端和阳极夹、阴极夹分别电性连接；所述笔壳的内部有固定管，笔芯套在固定管内且上端位于笔壳上部外、下端位于笔壳内下部，笔壳内上部分为左右两个独立空间；所述密封圈的内侧套在固定管的下端外，密封圈外侧具有多个溢流孔，吸液垫片安装在密封圈下端；所述阳极夹夹在笔芯的外上端，阴极夹夹在试样板不需要腐蚀的部位，腐蚀液位于容器内；所述笔壳的两侧各有进液管及出液管，进液管和阀门一端连接，阀门另一端和循环泵的出液端连接，循环泵的进液端和容器的出液管a连接，容器的进液管a和出液管连接。
7.进一步地，所述笔壳及固定管、进液管、出液管、阀门是耐腐蚀材质制作；循环泵是耐腐蚀电动水泵；密封圈是橡胶材质；吸液垫片是海绵。
8.进一步地，所述笔芯是耐腐蚀不锈钢材质，阳极夹、阴极夹是铜质材料，还能采用任何具有良导电性能的笔芯及金属夹。
9.进一步地，所述腐蚀液是硝酸酒精溶液；容器是耐腐蚀不锈钢材质、还能采用任何一种耐腐蚀材料的材质制作。
10.进一步地，所述笔壳位于进液管和出液管下端部位安装有隔离板、且笔壳的外侧端表面具有若干防滑齿。
11.本实用新型有益效果是：本新型应用中，循环泵循环为笔壳内泵入腐蚀液，腐蚀液经密封圈溢流孔降低流量进入吸液垫片，这样，腐蚀液能以合适的流速经笔芯下端流出，工作人员手握笔身(笔壳)能方便控制笔芯的下端逐一接触金属试样板需要腐蚀的区域，而金属试样板其他不需要腐蚀的区域不会受到影响，由此提高了腐蚀效率，相对节省了腐蚀成本，并给工作人员带来了便利。综上所述，所以本实用新型具有好的应用前景。
附图说明
12.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
13.图1是本实用新型整体平面结构示意图；
14.图2是本实用新型整体平面剖面结构示意图；
15.图3是本实用新型俯视平面结构示意图；
具体实施方式
16.图1、2、3中所示，一种手持式腐蚀笔装置，包括循环泵(图中未画出)、腐蚀液(图中未画出)、容器 (图中未画出)、阀门(图中未画出)、直流电源设备(图中未画出)、阳极夹(图中未画出)、阴极夹(图中未画出)、笔芯1、笔壳2、吸液垫片4、密封圈3；循环泵、直流电源设备的电源输入端各经一只电源开关串联和220v供电电源经导线连接，直流电源设备的两个电源输出端和阳极夹、阴极夹分别经导线连接；中空笔壳2的内中部有一个一体成型的中空固定管21且固定管21下端和笔壳1下端中部开孔间隔一定距离 (5毫米)，固定管21上端和笔壳2上端之间是密封式结构，笔芯1由上至下套在笔壳的固定管21内且下端和笔壳2下端中部开孔间隔一定距离(5毫米间隙)，固定管21的前端及后端分别有一只一体成型的隔板22，固定管的隔板22将笔壳2的固定管高度分为左右两个独立隔绝的空间；环形中空密封圈3的内侧紧套在固定管21的下端、且外侧端和笔壳2内下端处于紧密接触结构，密封圈3环形分布由上至下具有多个开孔作为溢流孔(图中未画出，保证笔壳内左端的腐蚀液向下流出到吸液垫片4上，多余的腐蚀液经由吸液垫片4上端、密封圈右端溢流孔进入笔壳右端内)，锥形吸液垫片4套在密封圈3下端的笔壳2内下端且笔芯1下端位于吸液垫片4中部开孔内(两者之间贴合在一起)；阳极夹夹在笔芯1的外上端，阴极夹夹在试样板(图中未画出)不需要腐蚀的部位，腐蚀液位于容器内；笔壳2的左右端上部各有一只和笔壳内部左右端互通的进液管6及出液管7，进液管6外侧和阀门一端经具有一定强度的柔性硅胶软管(图中未画出)连接，阀门另一端和循环泵的出液端经另一只硅胶软管连接，循环泵的进液端和容器下端外的出液管a经第三只硅胶软管连接，容器上端外的进液管和出液管7经第四只硅胶软管
连接。
17.图1、2、3所示，笔壳2及固定管21、隔板22、进液管6、出液管7是耐腐蚀尼龙材质制作；阀门的外壳及阀芯是塑料材质，循环泵是型号gh-clb-100r的耐腐蚀小型电动自吸式水泵，功率是20w(高度低于玻璃容器高度)；密封圈3是橡胶材质；吸液垫片4是具有较大密度的海绵；笔壳2的固定管21、进液管6、出液管7、阀门、密封圈3等还能采用任何耐腐蚀的材料。笔芯1是s304耐腐蚀不锈钢材质，阳极夹、阴极夹是铜质材料，还能采用任何具有良好导电性能的金属夹；直流电源设备的输入电源是交流220v，输出是直流0-60v、输出电流0-20a。腐蚀液是4％浓度的硝酸酒精溶液，容器是s304不锈钢材质、还能采用任何一种耐腐蚀材料的材质制作(比如玻璃)。笔壳2位于进液管6和出液管7下端部位有一只圆形隔离板 8(对操作人员手部起到限位作用)、且笔壳2的外侧端表面具有若干防滑凸起作为防滑齿(方便工作人员手握)。
18.图1、2、3所示，本新型应用中，工作人员将抛光好的金属试样板等用水冲洗干净或用酒精擦掉表面残留的脏物，分别将阳极夹及阴极夹固定到位后，然后打开循环泵及直流电源设备的电源，接着把笔壳2下端接触试样板需要腐蚀的部位(笔芯带正电、试样板带负电)，循环泵得电工作后将容器内的腐蚀液抽出 (调节阀门的阀芯开闭程度大小能调节腐蚀液输出的流量)经笔壳的进液管6进入笔壳6内左端，腐蚀液经密封圈3的溢流孔进入吸液垫片4，吸液垫片4吸收腐蚀液体饱和后会经笔芯1及吸液垫片4下端的笔壳2开孔流出、作用在需要腐蚀的试样板上腐蚀位置(笔芯为腐蚀液体提供直流正极电源和试样板的负极电源相互作用、腐蚀试样板)，多余的腐蚀液经由吸液垫片右上端、密封圈右端上通过笔壳的出液管7进入容器内，达到循环使用腐蚀液目的。腐蚀后，试样板的腐蚀部位抛光的磨面即逐渐失去光泽，待试样腐蚀合适后马上用水冲洗干净，用滤纸吸干或用吹风机吹干试样磨面，即可放在显微镜下观察金相组织。本新型金属试样板其他不需要腐蚀的区域不会受到影响，由此提高了腐蚀效率，相对节省了腐蚀成本，并给工作人员带来了便利。本新型的电解腐蚀背景技术介绍如下，腐蚀液加上直流电源设备的电解作用对于纯金属腐蚀很小，但在纯金属中有第二金属相时，由于电位差，便会在第二金属相与金属的接触面发生电化学腐蚀，腐蚀出一个坑进而达到腐蚀目的，后续检测中，在显微镜的光镜下，没腐蚀坑的光被完全反射回来、成白色，有腐蚀坑的地方光就被散射开了、亮度就很小，在视野里就形成衬度，也就是有了黑白，进而就得到试样板的金相组织数据。
19.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
20.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。