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光碟碟片制造与电镀:光碟模具高速电铸装置与工艺

放大字体  缩小字体发布日期:2012-01-12  浏览次数:862
光碟碟片制造与电镀:光碟模具高速电铸装置与工艺

   实现光碟高速电铸的装置如图1所示。

   这种装置的特点之一是电铸过程是在套槽内进行的。电铸槽的内槽中安放有带隔板的阳极室。阳极采用块状阳极镍,可用钛篮装入,这时的钛篮实际上是盘式钛篮。块状镍可以是珠状、球状或角式镍块,这样可以增加阳极的表面积,同时方便补充。

   镀液从外槽通过循环泵从阳极室泵入,从内槽口溢出,这样可以消除在两电极区间出现的浓差极化。阴极是可以调速旋转的可转电极,这样可以保证电沉积的高度均匀,并且速度可以调节,通常控制在80~100r/min。

   阳极与阴极的距离要根据电流密度、槽电压以及阴极转速等进行调整。通常是在50mm左右。通过距离的调整可以观察到槽电压的变化。当距离拉开时,要保持阴极电流密度在原来的设定值,电压就会升高,而电压升高的结果是镀层质量下降,结晶变粗。同样,要想增加电流密度而又不升高电压,就得调小两极间的距离。而这时只有增加电极的转速,才能保证电铸仍然在工艺规范内工作。当电流密度为30A/dm2时,槽电压要在15V以下。

   经过调整后的高速电铸工艺不仅是主盐浓度和电流密度上做出了调整,而且将镀液的量也进行了削减。

   用于光碟电铸的镀槽的容量一般在50~70L,加上循环用的镀液,总量在250~350L。对于高速电铸装置,可以将每一个电镀槽的容量定在251。.这样电解液的总量可以在90L。即使是使用双槽,也只要180L的液量就行了。

图1光碟高速电铸装置

   高浓度的镀液如果镀液的用量较大,其配槽成本会明显增加,同时带出损耗也会增加。另一个问题是环境保护的问题,这始终都是电铸加工工艺要加以面对的问题。镀液的用量首先就与环境保护有关。过去在复制录音盘的时候,氨基磺酸盐镀液的总量要求至少是电解槽容量的3倍。实际操作中往往在5倍以上。电铸液总量大对电铸当然是有利的。这时即使镀液组成有些变化,在液量大时,可以起到缓冲作用,但是镀液量大带来的问题比镀液对工艺变化的宽容性更为重要,节省镀液用量就势在必行了。在主盐浓度增加的前提下减少镀液总量,平衡了镀液的投入成本。

   以下是光碟模具高速电铸的工艺:

电铸液总量   180L 

温度   55℃

氨基磺酸镍   600g/L

pH值   3.8~4.1

硼酸 40g/L   

阴极电流密度   l5~30A/dm2

表面活性剂0.15g/L 

电铸时间   60min

这个高速电镀工艺所提供的液量是针对制成电铸成型机的设备尺寸规格确定的。如果生产场地空间允许,可以在机外设置较大一些容量的循环槽,这样可以保持镀液在较长时间的工作稳定性,延长镀液调整和补充周期。

 

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