CN104781453B - 基板镀敷夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种仅通过一次镀敷处理就可以在半导体晶片的双面同时形成金属镀敷膜并且与保持部相比更薄的具有简单的结构的镀敷夹具。该镀敷夹具具备：形成为能够保持被镀敷基板的基座部和盖部、以及被基座部与盖部夹持而将被镀敷基板定位的中心部，其特征在于，该基座部、该盖部以及该中心部都具有在中央具有开口的环状部，在基座部环状部以及盖部环状部安装有在彼此对置的面上配设有通电环的密封垫，被镀敷基板配置在中心部的开口内，利用安装于盖部以及中心部的上述密封垫从正反两面夹持被镀敷基板。

Description

基板镀敷夹具
技术领域
本发明涉及在基板的镀敷处理中使用的镀敷夹具，尤其涉及用于形成设置在半导体晶片等的被镀敷处理面上的微细的布线用槽、孔、在抗蚀剂开口部形成镀敷膜或者在半导体晶片的被镀敷处理面上形成将半导体芯片与基板电连接的凸块(突起状电极)的镀敷夹具。
背景技术
以往的通常的镀敷夹具具备将半导体晶片等基板的外周端面与背面密封并使表面(被镀敷处理面)露出而进行保持的保持构件，将上述保持构件连同基板一起浸渍于镀敷液中来进行基板的被镀敷处理面的镀敷。
然而，在采用上述以往的镀敷夹具的电解镀敷法中，通过一次镀敷处理仅能对半导体晶片的单面进行镀敷处理，因而在对双面进行镀敷处理的情况下，需要两倍的操作时间，而产生了对半导体晶片的镀敷膜厚的面内均匀性产生影响等问题。
于是，专利文献1公开了一种具备基板保持机构的镀敷夹具，上述基板保持机构将被镀敷基板的周缘部的全部区域密封而相对于镀敷液密闭，并且使被镀敷基板的双面的被密封件包围的规定区域相对于镀敷液露出而进行保持。如果利用上述基板镀敷用夹具，则被镀敷基板的双面的被密封件包围的规定区域与镀敷液接触，因而可以在被镀敷基板的被密封件包围的双面的规定区域同时形成金属镀敷膜，而可以解决上述那样的问题。
但是，关于专利文献1所公开的镀敷夹具，为了能够埋设一部分用于将基板定位的导销等而保持部自身具有厚度，因此，有可能对镀敷的均匀性产生影响。另外，部件数量多，成本也高，且密封件的更换作业也烦杂。
专利文献1：日本特许第4764899号
发明内容
(发明要解决的问题)
于是，本发明的课题在于提供一种可克服以往的镀敷夹具的上述缺点，利用一次镀敷处理即可对半导体晶片的双面同时形成金属镀敷膜，并且保持部也更薄的结构简单的镀敷夹具。
(用于解决问题的措施)
本发明为解决上述问题而提出，是具备形成为可保持被镀敷基板的基座部和盖部、以及被基座部与盖部夹持而将被镀敷基板定位的中心部的镀敷夹具，其特征在于，该基座部、该盖部以及该中心部都具有在中央具有开口的环状部，在基座部环状部以及盖部环状部安装有在彼此对置的面配设有通电环的密封垫，被镀敷基板配置在中心部的开口内，利用安装于盖部以及中心部的上述密封垫从正反两面夹持被镀敷基板。
此外，本发明是具备形成为可嵌合安装于基座部、盖部以及中心部的外缘的夹钳部的镀敷夹具。
(发明的效果)
根据本发明的镀敷夹具，不仅可利用一次的镀敷处理对半导体晶片的双面同时形成金属镀敷膜，还可以利用用来保持基板的基座部与盖部和用来进行基板定位的中心部这一结构，使保持部的厚度更薄，而可以使沿着基板的被镀敷处理面的镀敷液流更均匀。
另外，根据本发明的镀敷夹具，仅通过更换环状的密封垫就可以容易地进行密封件的更换作业。
附图说明
图1是本发明的镀敷夹具的基座部的主视图。
图2是本发明的镀敷夹具的盖部的主视图。
图3是本发明的镀敷夹具的中心部的主视图。
图4是本发明的镀敷夹具的夹钳部的主视图。
图5是在本发明的镀敷夹具的内部配设有通电环的状态的密封垫的主视图。
图6是打开本发明的镀敷夹具的夹钳部，并打开了盖部的状态的主视图。
图7是将基板保持于本发明的镀敷夹具的状态的局部放大剖面图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的镀敷夹具的实施方式进行具体的说明。此外，本发明并不局限于这些实施方式。
图1是本发明的镀敷夹具的基座部的主视图，图2是本发明的镀敷夹具的盖部的主视图，图3是本发明的镀敷夹具的中心部的主视图，图4是本发明的镀敷夹具的夹钳部的主视图，图5是在内部配设有通电环6的状态的密封垫5的主视图，图6是本发明的镀敷夹具组装之后，打开了夹钳部4与盖部2的状态的主视图，图7是将基板W保持于本发明的镀敷夹具的状态的局部放大剖面图。
本发明的镀敷夹具的基本结构包括：用来保持被镀敷基板的基座部1与盖部2、被上述2个构件夹持而用来将被镀敷基板定位的中心部3、以及在保持着被镀敷基板的状态下保持基座部1与盖部2以及中心部3的外缘部的夹钳部4。以下，针对各构件进行详述。
图1是本发明的镀敷夹具的基座部1的主视图。如图所示，本实施方式的基座部1具备：在中央具有开口15且形成为环状的环状部11、从环状部11的上部向上方延伸设置的臂部13、安装成从臂部13的上端沿水平方向延伸的把手部14、以及设置于环状部11的下部的接合部12。
在环状部11的内周缘侧形成有经沉孔(counterbore)加工而成为比外缘部112更低一层的密封垫安装部111。在上述密封垫安装部111形成有安装密封垫5时所使用的螺栓孔113，另外，在外缘部112形成有将中心部3安装于基座部1时所使用的螺纹孔114。
臂部13形成为板状，其上端侧的一部分插入于把手部14的内部，且在固定部141利用固定螺栓等而固定于把手部14。另外，在把手部14的两端附近形成有用来固定金属件的螺纹孔142，上述金属件用于获得来自外部的供电用的接点。此外，在接合部12设置有安装夹钳部4时所使用的螺栓孔122以及安装盖部2时所使用的铰接部121。
图2是本发明的镀敷夹具的盖部的主视图。如图所示，本实施方式的盖部2具有在中央具有开口23且形成为环状的环状部21，在该环状部21的下部设置有接合部22。
在环状部21的内周缘侧形成有经沉孔加工而形成为比外缘部212更低一层的密封垫安装部211。在上述密封垫安装部211形成有在安装密封垫5时使用的螺栓孔213。
图3是本发明的镀敷夹具的中心部3的主视图。如图所示，本实施方式的中心部3具有在中央具有开口35且形成为环状的环状部31、以及从环状部31的上部向上方延伸设置的臂部32。为了将被镀敷基板定位，根据基板的外部尺寸来设定中心部3的开口35的内部尺寸。
环状部31形成为内周缘侧的一部分被施以倒角加工而其它部位为平板状的环状，在其内周缘侧形成有可供用来将密封垫5安装于基座部1以及盖部2的固定螺栓插入的螺栓承孔311与螺栓承孔312。另外，在其外周缘侧形成有将中心部3安装于基座部1时所使用的螺纹孔313。此外，在位于臂部32的下方的环状部31贯通形成有通电用开口部315。
在臂部32凹设有可配设通电棒34的槽部321，从该槽部321延续而连通至下方的通电用开口部315的通电棒配设用孔部设置在环状部31内(未图示)。另外，从槽部321向通电用开口部315贯穿设置的通电棒34的下端在通电用开口部315内露出，在该部分将接点部件33设置成可与通电环6接触。此外，优选地，在配设了通电棒34之后利用聚氯乙烯板、胶带等将槽部321遮蔽，以便使槽部321不露出于镀敷液。
图4是本发明的镀敷夹具的夹钳部4的主视图。夹钳部4形成为剖面形状为大致“コ”字状，包括：可嵌合安装于基座部1、盖部2以及中心部3的环状部11、21、31的外周缘上的半环状外装部41、以及可嵌合安装于基座部1以及中心部3的臂部13、32的侧缘上的臂外装部42。另外，在半环状外装部41的下部设置有接合部43，上述接合部43形成有在安装于基座部1时所使用的螺栓孔431。此外，在本实施方式中，为了固定基座部1与盖部2而将夹钳部4嵌合安装于外缘，但是固定盖部2的方法并不局限于此，也可以采用固定螺栓、螺丝等通常的手段。
图5是在内部配设有通电环6的状态的密封垫5的主视图。密封垫5在中央具有开口52，且形成为可安装在基座部1与盖部2的密封垫安装部111、211上的环状，其剖面形状形成为可在内部配设通电环6的大致“コ”字状。此外，虽然未图示，但在密封垫5内，在与所配设的基座部1的螺栓孔113以及盖部2的螺栓孔213对应的位置处形成有同样的螺栓孔。该密封垫5是由硅橡胶等橡胶材料形成的。
配设于密封垫5内的通电环6由收纳于密封垫5的内部且形成为环状的环状部61形成，在其内周缘上形成有多个朝向开口52方向向斜上方突出的电极接点611。另外，在环状部61形成有将密封垫5以及通电环6安装于基座部1以及盖部2时所使用的螺栓孔612。
图6是将本发明的镀敷夹具的各构件组装之后，将夹钳部4与盖部2打开的状态的主视图。如图所示，左右的夹钳部4利用固定螺栓16以可向左右转动自如的方式枢轴设置于基座部1。另外，盖部2以在铰接部221以及铰接部121可向前后转动自如的方式枢轴设置于基座部1。在图中的状态下，夹钳部4为向左右打开的状态，另外，盖部2为向跟前侧(图面下方)打开的状态。
在基座部1的上表面，中心部3以载置的状态安装着。此时，形成为用于将密封垫5安装于基座部1的固定螺栓36的头部插入于中心部3的螺栓承孔311的状态。如图所示，虽然基座部1形成为几乎所有的部分被中心部3所掩蔽的状态，但是安装于基座部1的密封垫5与通电环6的一部分形成为从中心部3的开口35露出的状态。
如图所示，在盖部2安装有密封垫5与通电环6。密封垫5与通电环6利用固定螺栓62而安装于盖部2的螺栓孔213，上述固定螺栓62的头部在将盖部2关闭时插入于中心部3的螺栓承孔312。
从图6的状态将被镀敷基板固定保持可通过以下的步骤。首先，将被镀敷基板配置于中心部3的开口35内，并将基板的周缘部载置于安装在基座部1上的密封垫5的内周侧竖起部51。接下来，以从中心部3的上方被覆的方式将盖部2关闭。此时，形成为利用安装于盖部2的密封垫5与安装于基座部1的密封垫5而从正反面夹持被镀敷基板的状态。从上述状态下，左右的夹钳部4关闭而使嵌合安装于基座部1、盖部2以及中心部3的外周缘。据此，将基板固定保持的作业完成。
图7是将基板W保持于本发明的镀敷夹具的状态的局部放大剖面图。如图所示，中心部3夹持在基座部1与盖部2之间，在上述状态下，剖面为大致“コ”字形状的夹钳部4的半环状外装部41嵌合安装于外缘。此时，中心部3的内周侧端部314形成为与基座部1以及盖部2的内周侧端部相比更向外周侧退后的状态，因此，所保持的基板W形成为其周缘的一部分进入基座部1与盖部2之间的空隙，并抵接于中心部3的内周侧端部314的形态。
密封垫5安装在设置于基座部1与盖部2的彼此对置的面上的密封垫安装部111、211，它们的内周侧竖起部51a、51b形成为从基座部1与盖部2的内周侧端部竖起的形态。利用该内周侧竖起部51a、51b，基板W形成为在其周缘部从正反面被夹持着的状态而被固定保持。
如上所述，利用密封垫5的内周侧竖起部51将被镀敷基板从正反(表面和背面)两面进行夹持，据此，利用该部分将基板W的外侧密封，防止镀敷液向密封垫5内侵入，而可以保持水密性。另外，未被密封垫5密封的基板W部分露出于镀敷液，因此可以在正反两面同时地形成镀敷膜。另外，在本发明的镀敷夹具中，为了将基板定位，仅使基板的外周缘部与中心部3的内周侧端部314抵接即可。由于该中心部3形成为平板的环状，因此可以使保持部整体的厚度更薄，据此，可以使沿着基板的被镀敷处理面的镀敷液流更均匀地流动。
接下来，对本发明的镀敷夹具中的向被镀敷基板通电的方法进行说明。首先，利用外部的电源，经由设置在基座部1的把手部14的内部或表面部的通电路径向配设在臂部32的两个通电棒34供电。如上所述，通电棒34的下部向通电用开口部315贯通设置，在其端部设置有接点部件33。该接点部件33针对一个通电棒34设置一个，并在保持着基板的状态下配置成其中一个与安装于基座部1的通电环6接触，而另一个与安装于盖部2的通电环6接触。这样，可以从通电棒34经由接点部件33向安装于基座部1以及盖部2的各个通电环6供电。
另外，从通电环6向基板W的通电经由电极接点611来进行。如图7所示，在安装于基座部1以及盖部2的通电环6的环状部61a、61b形成有向开口52方向倾斜地突出的电极接点611a、611b，并形成为在保持着基板W的状态下，这些电极接点611a、611b的顶端部与基板W的表面以及背面接触的状态。据此，执行向基板W的正反两面的供电。根据以上的通电方法，优选地，利用密封垫5使通电环6不露出于镀敷液而能够可靠地向基板W通电，但本发明的镀敷夹具的通电方法并不局限于此。
(附图标记的说明)
1…基座部；2…盖部；3…中心部；4…夹钳部；5…密封垫；6…通电环；11…环状部；12…接合部；13…臂部；14…把手部；15…开口；16…固定螺栓；21…环状部；22…接合部；23…开口；31…环状部；32…臂部；33…接点部件；34…通电棒；35…开口；36…固定螺栓；41…半环状外装部；42…臂外装部；43…接合部；51…内周侧竖起部；52…开口；61…环状部；62…固定螺栓；111…密封垫安装部；112…外缘部；113…螺栓孔；114…螺纹孔；121…铰接部；122…螺栓孔；141…固定部；142…螺纹孔；211…密封垫安装部；212…外缘部；213…螺栓孔；221…铰接部；311…螺栓承孔；312…螺栓承孔；313…螺纹孔；314…内周侧端部；315…通电用开口部；321…槽部；431…螺栓孔；611…电极接点；612…螺栓孔；W…基板。

Claims (9)

1.一种镀敷夹具，具备：形成为能够保持被镀敷基板的基座部和盖部、以及被基座部与盖部夹持而将被镀敷基板定位的中心部，其特征在于，
上述基座部、上述盖部以及上述中心部都具有在中央具有开口的环状部，在基座部环状部以及盖部环状部安装有在彼此对置的面上配设有通电环的密封垫，被镀敷基板配置在中心部的开口内，利用安装于盖部以及中心部的上述密封垫来从正反两面夹持被镀敷基板。
2.根据权利要求1所述的镀敷夹具，其特征在于，上述密封垫形成为剖面大致“コ”字状，利用上述密封垫的内周侧竖起部来夹持被镀敷基板。
3.根据权利要求1或2的任意一项所述的镀敷夹具，其特征在于，上述通电环形成为容纳在上述密封垫的内部的环状，上述通电环的内周缘形成有向斜上方突出而与被镀敷基板的表面或背面接触的多个电极接点。
4.根据权利要求1至2中任意一项所述的镀敷夹具，其特征在于，在被镀敷基板的外周缘部与上述中心部环状部的内周侧端部抵接的状态下保持被镀敷基板。
5.根据权利要求1至2中任意一项所述的镀敷夹具，其特征在于，上述中心部的内周侧端部形成为与基座部以及盖部的内周侧端部相比更向外周侧退后。
6.根据权利要求1至2中任意一项所述的镀敷夹具，其特征在于，上述中心部具备从上述环状部向上方延伸设置的臂部，在上述臂部凹设有能够配设通电棒的槽部，在环状部贯通形成有通电用开口部，上述通电棒从上述槽部向上述通电用开口部贯通设置。
7.根据权利要求6所述的镀敷夹具，其特征在于，上述通电棒的下端在上述通电用开口部内露出，在该部分中接点部件被设置成能够与上述通电环接触。
8.根据权利要求1至2中任意一项所述的镀敷夹具，其特征在于，具备夹钳部，上述夹钳部形成为在保持着被镀敷基板的状态下能够嵌合安装于上述基座部、上述盖部以及上述中心部的外缘。
9.根据权利要求8所述的镀敷夹具，其特征在于，上述夹钳部以能够向左右转动自如的方式枢轴设置于基座部，上述盖部以能够向前后转动自如的方式枢轴设置于基座部。
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