模块化的微电铸装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及微加工技术即金属微结构制造领域，具体是一种模块化的微电铸
目.0
【背景技术】
[0002]目前，基于X射线的LIGA和基于紫外光的UV-LIGA的LIGA类微加工技术被广泛认为是加工微机电系统(MEMS)和金属微结构的有效手段，而微电铸是该类微加工技术的核心内容。微电铸工艺是在传统电铸工艺的基础上建立起来的新概念，与传统电铸相比，微电铸的铸层厚度在几个微米~毫米之间，该厚度量级与大深宽比的图案特征相结合，对微电铸的铸层质量如均匀性、晶粒大小等提出了较高要求。因此对电铸装置也提出了相应的要求。
[0003]传统的电铸工艺中，由于电铸槽内的电铸溶液温度、浓度不均匀，进而导致电铸效率较低，而且电铸过程中产生的杂质，会在母模的表面不可避免的增加一些颗粒，经过多次电铸后，这些颗粒会越来越大，影响电铸工件质量。
[0004]目前商业化的电铸装置基本是国外产品，虽然自动化程度较高，但价格高昂，加之体积庞大，操作繁琐，维护不便。此外，该类电铸装置是通用型的，当用于微电铸时，不仅铸件的大小和形状也受到一些限制，而且电铸质量也无法得到较好的保证。
【实用新型内容】
[0005]针对上述的微电铸的工艺要求及使用时存在的问题，本实用新型的目的是提供一种简便但可有效控制电铸效率和质量的模块化的微电铸装置。
[0006]本实用新型的技术方案如下:
[0007]一种模块化的微电铸装置，包括有电铸槽、循环过滤系统、温控系统、酸碱度测量仪和电极系统，其特征在于:所述电铸槽两端侧壁分别设有进、出液口，并分别连接有进、出液管；所述的循环过滤系统的两端分别通过所述进、出液管与所述进、出液口相连接；所述电铸槽的上端设有盖板，所述的盖板上分别设有多个开孔，所述的温控系统通过所述多个开孔中的第一开孔伸入到所述电铸槽中，所述的酸碱度测量仪通过所述多个开孔中第二开孔伸入到所述电铸槽中，所述的电极系统通过所述多个开孔中的第三开孔伸入到所述电铸槽中。
[0008]所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述电铸槽的形状为长方体，其材料采用有机玻璃或聚四氟乙烯。
[0009]所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述的盖板有三块，每块盖板上分别设有开孔，分别用以所述的温控系统、酸碱度测量仪和电极系统通过并伸入到所述电铸槽内部。
[0010]所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述的进、出液口分别安装有控制阀门，分别用以控制所述电铸槽内电铸液的流通和置换。
[0011]所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述的循环过滤系统包括有化学循环泵、过滤装置和继电器。
[0012]所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述的过滤装置包括有过滤圆管和绕线滤芯，所述的绕线滤芯内置于所述过滤圆管中，且与所述过滤圆管同轴，可以过滤几个微米级别的杂质。
[0013]所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述的温控系统包括有智能温度调节仪、热电偶、温度继电器和漏电空气开关。
[0014]所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述的电极系统包括有直流电源、导线和电极夹持装置。
[0015]所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述电极夹持装置的中部设有压缩弹簧和电极夹持块，用以固定不同尺寸的电极。
[0016]本实用新型的有益效果:
[0017]1、本实用新型的各个系统之间相互独立，互不影响，使得整个装置结构简单，易于拆装和维护；
[0018]2、本实用新型独立的循环过滤系统不仅可以过滤电铸液的杂质，还能够保持电铸液中的金属离子浓度的均匀性，从而有效保证了电铸铸层的均匀性。
[0019]3、本实用新型独立的智能温控系统可以通过保持电铸液的温度而保证电铸这一电化学反应的活性，从而提高了微电铸反应的速度和效率。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型中各系统之间的相对位置关系图。
[0021]图2为本实用新型结构示意图。
[0022]图3为本实用新型中过滤玻璃管的示意图。
[0023]图4为本实用新型中电极夹持装置的示意图。
[0024]图5为本实用新型中电铸槽上端的盖板的结构平面图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0026]如图1所示，本实用新型的一种模块化的微电铸装置，包括电铸槽15、循环过滤系统、温控系统、酸碱度测量仪和电极系统。
[0027]下面结合图2-图5对本实施例的一种模块化的微电铸装置进行详细说明:
[0028]电铸槽15通过进、出液口分别与进、出液管16、17相连接，进、出液口分别安装有控制阀门13、14，用以控制电铸槽15内电铸液的流通和置换。过滤装置10、化学循环泵9和继电器11 一起构成本实施例的循环过滤系统，使得电铸槽15内的电铸液循环流动并过滤其中的杂质，保证电铸质量，继电器11与220V交流电源12相连，该循环过滤系统的两端分别通过进、出液管16、17与电铸槽I相连通。过滤装置10由绕线滤芯和过滤圆管18组成，过滤圆管18的结构如图3所示。220V交流电源1、漏电空气开关2、智能温度调节仪3、继电器4和热电偶8 一起构成本实施例的温控系统，通过智能温度调节仪3和热电偶8可以使得电铸槽15内的电铸液保持恒温，保证微电铸反应的速度和效率，热电偶8通过电铸槽15上端的盖板19的第一开孔插入到电铸槽15中。直流电源6和电极夹持装置7构成电极系统，用以夹持电极以在电极表面进行微电铸，电极夹持装置7通过电铸槽15上端的盖板19的第三开孔伸入到电铸槽15中。电极夹持装置如图4所示，其由一根通过电铸槽15上端的盖板19的第二开孔伸出的导线20、中部四个压缩弹簧21和两个电极夹持块22组成。酸碱度测量仪5通过电铸槽15上端的盖板19中的第二开孔伸入到电铸槽15中。盖板如图5所示，分为三块，其上分别设有四个开孔，两侧单独的两个开孔，即分别为第一、二开孔是分别温控系统和供酸碱度测量仪5伸入到电铸槽15中的，中部相邻的两个开孔，即为第三开孔是供电极系统中的阴极电极和阳极电极伸入到电铸槽15中的。
[0029]本实用新型采用了模块化的配置，结构简单又能保证电铸液的温度、流动性和均匀性，从而提高了电铸质量和效率，是一种简单、实用且高效的微电铸装置。
[0030]最后应说明的是:以上所述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所述实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种模块化的微电铸装置，包括有电铸槽、循环过滤系统、温控系统、酸碱度测量仪和电极系统，其特征在于:所述电铸槽两端侧壁分别设有进、出液口，并分别连接有进、出液管；所述的循环过滤系统的两端分别通过所述进、出液管与所述进、出液口相连接；所述电铸槽的上端设有盖板，所述的盖板上分别设有多个开孔，所述的温控系统通过所述多个开孔中的第一开孔伸入到所述电铸槽中，所述的酸碱度测量仪通过所述多个开孔中第二开孔伸入到所述电铸槽中，所述的电极系统通过所述多个开孔中的第三开孔伸入到所述电铸槽中。
2.根据权利要求1所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述电铸槽的形状为长方体，其材料采用有机玻璃或聚四氟乙烯。
3.根据权利要求1所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述的盖板有三块，每块盖板上分别设有开孔。
4.根据权利要求1所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述的进、出液口分别安装有控制阀门。
5.根据权利要求1所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述的循环过滤系统包括有化学循环泵、过滤装置和继电器。
6.根据权利要求5所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述的过滤装置包括有过滤圆管和绕线滤芯，所述的绕线滤芯内置于所述过滤圆管中，且与所述过滤圆管同轴。
7.根据权利要求1所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述的温控系统包括有智能温度调节仪、热电偶、温度继电器和漏电空气开关。
8.根据权利要求1所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述的电极系统包括有直流电源、导线和电极夹持装置。
9.根据权利要求8所述的模块化的微电铸装置，其特征在于:所述电极夹持装置的中部设有压缩弹簧和电极夹持块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种模块化的微电铸装置，包括有电铸槽、循环过滤系统、温控系统、酸碱度测量仪和电极系统，电铸槽两端侧壁分别设有进、出液口，并分别连接有进、出液管；循环过滤系统的两端分别通过进、出液管与进、出液口相连接；电铸槽的上端设有盖板，盖板上分别设有多个开孔，温控系统通过多个开孔中的第一开孔伸入到电铸槽中，酸碱度测量仪通过多个开孔中第二开孔伸入到电铸槽中，电极系统通过多个开孔中的第三开孔伸入到电铸槽中。本实用新型采取模块化的配置，即插即用，通过相互独立的模块实现电铸液的温度控制和循环过滤，不仅有效提高了微电铸的效率和质量，而且结构简单，使用方便，易于维护，减少了设备成本和维护成本。
【IPC分类】C25D1-00
【公开号】CN204491008
【申请号】CN201520098576
【发明人】阮久福, 张称, 卢怡如, 杨军, 邓光晟
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年2月10日