CN107002274B

CN107002274B - 吸入镀敷装置

Info

Publication number: CN107002274B
Application number: CN201680001020.8A
Authority: CN
Inventors: 川崎美智雄
Original assignee: SYNPOWER CO Ltd; Kk Design
Current assignee: SYNPOWER CO Ltd; Kk Design
Priority date: 2015-07-29
Filing date: 2016-06-21
Publication date: 2019-02-05
Anticipated expiration: 2036-06-21
Also published as: KR20170028870A; JP2017031438A; KR101917848B9; KR101917848B1; CN107002274A; JP6448494B2; WO2017018096A1

Abstract

本发明提供一种吸入镀敷装置，其可执行前处理步骤、镀敷步骤、以及至少包含水洗部及干燥部的后处理步骤，在吸入镀敷装置中，执行所述镀敷步骤的镀敷部至少由容纳用以镀敷工件的镀敷液的镀敷槽、夹持所述工件的上端并对工件进行通电的多个夹具、使该多个夹具沿所述镀敷槽移动的传送装置、以及在所述镀敷槽中循环镀敷液的循环部所构成。所述工件配置在平行于所述夹具的移动方向，并且所述夹具夹持工件的上端。所述夹具的对工件加以夹持的前端部的不与工件接触的部分于规定范围内经绝缘处理，使所述夹具的经绝缘处理的规定范围与工件一同浸渍于所述镀敷槽的镀敷液中。本发明包含加持工件的夹具部分的改善以及有关镀敷液的液循环的改善。

Description

吸入镀敷装置

技术领域

本发明涉及一种吸入(suction)镀敷装置，其对制品工件进行镀敷，在所述吸入镀敷装置中，藉由夹持传送装置使制品工件在垂直地浸渍于镀敷液中的状态下在镀敷液中移动，从而有效率地达成良好的镀敷。

背景技术

专利文献1(日本专利特开2001-196728号公报)揭示有如下吸入镀敷装置，其在多层印刷电路板中，对应于微细配线电路的微细的盲导孔(blind via hole)也可在内壁面上形成均匀的镀敷膜，故为用以高良率地制造对应于微集成电路的印刷电路板的装置，并且如下般构成：将多个叶片吸入镀敷装置排列于非气密室内地面，将印刷电路板勾挂在该吸入镀敷装置列的支撑体上而进行镀敷，所述支撑体是依据印刷电路板的搬入、搬出用开口信息而设置，藉由使所述支撑体振动而使镀敷液中产生流动，进行脱泡处理，并将排气泵连接于所述非气密室，从而在将该非气密室设定为减压环境的状态下进行镀敷。

专利文献2(日本专利特开2002-47599号公报)揭示有如下镀敷用夹具，其在印刷基板镀敷用夹具中，于镀敷处理中，防止因镀敷槽中的液体的流动所造成的印刷基板弯曲(翘曲)，增强夹持构件的强度，并且在使夹具自夹持材料脱离时，卡合部卡合于纵壁部，从而防止因反作用力所造成的夹具飞散。该引用文献2中，揭示有为了解决课题而将支撑构件相对于夹持构件而呈大致直角地配设，所述支撑构件由一对分叉状支撑部构成且位于镀敷液的流动方向下游侧，藉此防止印刷基板受到镀敷浴槽内循环的镀敷液的影响而弯曲。

专利文献3(日本专利特开2003-73895号公报)揭示有如下夹具，其藉由连续电镀，而对用以使被镀敷品在悬挂于导轨的状态下移动的夹具赋予了与被镀敷品的尺寸相关的通用性。该夹具为如下构造：使被镀敷品的左右的纵边于中柱与按压构件之间呈夹持状，并且藉由设置于按压构件的弹簧而使被镀敷品朝中柱按压施力，在该状态下藉由剖面形成为コ字状的夹持具，自厚壁方向两外侧夹持这些被镀敷品，因夹持具的嵌入，而弹簧必然会进行与被镀敷品的板厚相应的压缩，结果，即便对于板厚不同的被镀敷品也可确保通用性。

专利文献4(日本专利特开2014-224300号公报)揭示有：在镀敷处理中，为了提高镀敷的处理效率、或使成品良好，而进行处理槽内的镀敷液的搅拌。该专利文献4中揭示有如下装置，其为了更均匀地对处理槽内的处理液进行搅拌，而设置了将放入至处理槽内的处理液取出的取出机构、以及使用由该取出机构取出的处理液与另行供给的气体来派生出微气泡(micro-bubble)的微气泡产生体，利用由所述微气泡产生体所产生的微气泡来对所述处理液进行搅拌，从而在工件表面制作覆膜。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2001-196728号公报

[专利文献2]日本专利特开2002-47599号公报

[专利文献3]日本专利特开2003-73895号公报

[专利文献4]日本专利特开2014-224300号公报

发明内容

[发明所欲解决的问题]

迄今为止，一边逐渐演变、但一边也在要求更高规格(spec)的半导体业界的镀敷技术中，对于用户的要求而获得百分百满足的技术尚不存在，而一直相互试探可容许的水平。由于不仅要求制作产品的品质，而且在不降低品质的前提下也要求产量，因此一边应对更加困难的问题一边进行生产。其中，在电镀方面而言，逐年要求所生产的工件的薄度，使得应对变得越来越困难。其主要原因之一为可传递至制品工件的电流、电压的极限，其会引起火花(spark)、烧痕、镀敷厚度的不均、镀敷不良。

因此，本发明对装置的结构进行钻研，并藉由协同的系统而提供一种不会伤及工件、且可提升生产速率的吸入镀敷装置。

另外，本发明的吸入镀敷装置包含对夹持工件的夹持部分的改善以及有关于镀敷液的液循环的改善。

夹持搬送方式的课题在于：使工件的通电接触部不产生火花，藉由稳定的定张力而不伤及柔软的工件地进行搬送，不使杂散电流产生而不进行无用的通电，可自由地调整两面的镀敷厚度不均程度，也能够调整工件上下、左右的厚度等。

另外，液循环的课题在于：一边矫正工件的翘曲一边进行稳定的搬送；在使液交换量激增而不会出现液中金属浓度降低的情况下确保电流密度及其稳定性；为了确保效率良好的液循环而可将工件最近的液体集中替换；能够实现工件表面的急速的液体更新以及通电容量的确保；能够进行大容量的新液供给、液体更新；为了实现表面沾污去除效果(desmearing effect)与急速镀敷效果，而使工件表面产生急速流等。

如上所述，本发明提供一种可解决所述课题的吸入镀敷装置。

[解决问题的手段]

在本发明的第1形态中，将制品工件在镀敷液中垂直地实施浸渍处理并进行搬送，并且该搬送是藉由夹持传送装置来进行。此时的夹具作为通电用(接地用)而发挥作用，条件为导电性物质，但必须对应于镀敷液的耐化学品性，因此例如按照电流承受能力的降序排列而使用镀铬的铁>钛>不锈钢等。该夹具的浸渍于液体的部分必须利用橡胶等绝缘物来覆盖，并且仅使其与工件的接触部分自两侧用力地夹住工件。在此情形下，保护夹具的绝缘必须为99％以上，以使电流不会自阳极侧不通过工件而直接流至夹具。已证实其原因在于若为99％以上，则不会影响加工，并且关于微量的浸入，反而有助于防止接触不良。进而，为了防止工件与夹具的接触火花，而包含夹具的前端部分在内一起沉入液中。

另外，垂直搬送的优点，可列举：既可使两面的镀敷状态对称，也可变化为所要求的平衡。另外，由于工件直立，因此并无载有灰尘的担忧，且由于是夹持搬送，因此也有如下优点：即便处理长度长也不会产生不必要的张力。进而，藉由使夹具间隔变化，而增大容许通电量，藉此也可获得稳定。

另外，已知迄今为止的浸渍型镀敷槽中，所贮存的药液并不如想象般受到搅拌的情况下会大大地影响结果。即便利用大流量的泵来送入药液，也会于流动中产生停滞，因液压的影响，而越在液面上部侧越大量产生流动，伴随着自液面向下而对流的量下降，从而产生停滞，成为远不及理想搅拌的状态。因此，本发明的第2形态中，集中地增加必要范围的液流动量，而使对于镀敷而言必要的工件周围的液交换容易地进行。

根据以上情况，本发明于具备至少包含热水洗涤部、水洗部及酸性除油部的前处理步骤、镀敷步骤、以及至少包含水洗部及干燥部的后处理步骤的吸入镀敷装置中，执行所述镀敷步骤的镀敷部至少由容纳用以对工件进行镀敷的镀敷液的镀敷槽、对所述工件的上端加以夹持并对工件进行通电的多个夹具、使该多个夹具沿所述镀敷槽移动的传送装置、以及使镀敷液于所述镀敷槽中循环的循环部所构成，所述工件沿所述夹具的移动方向平行地配置，并且所述夹具对工件的上端加以夹持，所述夹具的对工件加以夹持的前端部的不与工件接触的部分于规定范围内实施了绝缘处理，使所述夹具的经绝缘处理的规定范围与工件一同埋没于所述镀敷槽的镀敷液中。

另外，所述夹具具备：用以夹住所述工件的一对臂、在该一对臂各自的前端彼此相向配置的电极部、将所述一对臂开闭的开闭机构，理想的是以使各电极部的前端面露出的方式使所述电极部的周围绝缘，且使所述臂的前端部分的规定范围绝缘。另外，电极部周围的绝缘体较佳为在所述臂打开的状态下，以自所述电极部的前端面稍微伸出的方式配置。

藉此，使夹具的前端部分与工件一同埋没于镀敷液中，因此可防止工件与夹具的接触火花。另外，夹具的前端部分于规定范围内绝缘，因此也可防止对夹具的镀敷附着。

所述镀敷槽理想的是具备沿所述传送装置的移动方向而形成于镀敷槽的底部中央的镀敷液的吸入口，进而于所述工件的两侧，在工件的行进方向上交替地配置与工件相对的阳极电极板和镀敷液的喷出口。

进而，所述喷出口理想的是配置于所述工件的上方，另外，也可沿所述工件的纵方向配置多个。

进而，所述循环部理想的是至少具备：与所述吸入口连结的吸入用泵、与该吸入用泵连接的镀敷液收纳罐(管理槽)、以及与所述喷出口连接的喷出用泵。另外，理想的是在喷出用泵与喷出口之间设置用以对镀敷液进行过滤的过滤器。

在此情形时，镀敷液的吸引成为自工件的正下方的吸入，因此即便在工件本体存在不必要的缺陷或卷曲状的翘曲，非常快的流速的镀敷液也可在工件的两面朝下方移动，因此也产生朝下侧笔直地拉伸工件的效果，获得稳定的搬送。

另外，对于自所述吸入口的吸入容量，因增添自镀敷槽起的落差，因此即便将喷出用泵设为大容量，也能够以压倒性的速度进行吸引，因此藉由使平衡偏向上侧部地配置喷出管，可形成与工件直交的镀敷液的流动，故而可使结束了对工件表面提供金属离子的低浓度的镀敷液立刻返回至管理槽，从而能够一直对工件表面持续提供刚刚经调整的新的镀敷液，因此可实现高电流密度。

进而，藉由在工件表面使镀敷液以薄幕状高速通过，可对工件表面产生引力，其将附着于工件的异物去除，且对于具有图案的凹凸或贯通孔(through hole)、导通孔(viahole)等之中产生表面沾污去除效果，进而使镀敷本身的附着良好，产生使电流顺畅的流动加速的作用。

进而另外，作为附带收获，迄今为止溢流(overflow)下的回收也受移管的大小而影响、或对工件前后的溢出液的处理中得以解除，进而镀敷槽内的镀敷液的波纹也会消失，因此在装置设计时也可达成多种优点或成本下降。

关于迄今为止的一般的电解镀铜的电流密度，若要求稳定性则视3A/dm²～5A/dm²为极限，即便追求高速镀敷也将6A/dm²～8A/dm²视为极限，但根据本发明，实际验证了12A/dm²下的稳定的镀敷，且能够在完全不对工件造成损伤的情况下实现至15A/dm²为止的高速镀敷。

[发明的效果]

根据本发明，使夹具的前端部分为绝缘，包含夹具的前端部分在内将工件一起埋没于镀敷液中并使其移动，因而可防止工件与夹具间产生的接触火花，因此可执行效率良好的镀敷。另外，在对应于工件的移动范围的镀敷槽的底部中央设置吸入口，并使镀敷液沿工件的表面循环，因而可不伤及工件地提高生产性。

附图说明

图1是表示本发明的吸入镀敷装置的整体构成的一例的说明图。

图2是表示镀敷部的一例的说明图。

图3是表示镀敷部的一例的平面图。

图4是表示镀敷槽的一例的剖面构成图。

图5是表示夹具的闭合状态的说明图。

图6是表示夹具的打开状态的说明图。

附图标号说明

A：前处理步骤

A1：第1热水洗涤部

A2：酸洗除油部

A3：第2热水洗涤部

A4：水洗部

A5：酸活化部

B：镀敷步骤

C：后处理步骤

C1：水洗部

C2：防锈部

C3：水洗部

C4：空气部

C5：干燥部

D：循环部

1：吸入镀敷装置

2：镀敷部

10：夹具

11：臂

12：电极部

12a：前端面

13：支撑部

14：弹簧

15：夹具开闭辊

16：开闭导轨

20：镀敷槽

21：镀敷液

22：吸入口

23、23’：喷出管

24：阳极电极板

24a：阳极电极线

24b：连接螺丝

25：吸入用泵

26：镀敷液收纳罐(管理槽)

27：喷出用泵

28：过滤器

30：传送装置

31：棒

32：转动支点

40：工件

50：臂侧绝缘涂层

51：电极侧绝缘涂层

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施例进行说明。

[实施例]

如图1所示，本发明的实施例的吸入镀敷装置1大致分为前处理步骤A、镀敷步骤B、后处理步骤C这三个阶段。前处理步骤A例如至少由进行工件的热水洗涤的第1热水洗涤部A1、进行经热水洗涤的工件的除油的酸洗除油部A2、自工件表面将用于除油的除油液冲洗掉的第2热水洗涤部A3、进而对工件表面进行水洗的水洗部A4、以及对工件表面进行最终的酸处理而去除极薄的氧化膜以露出活化基体面的酸活化部A5所构成，且以可对工件表面进行良好的镀敷处理的方式对工件表面进行处理。

所述镀敷部2例如是执行镀敷步骤B，其进行硫酸铜镀敷。进而，后处理步骤C至少由用以将镀敷液冲洗掉的水洗部C1、对工件表面进行防锈加工的防锈部C2、进行经防锈加工的工件表面的水洗的水洗部C3、对工件表面吹附空气而将水等吹走的空气部C4、进而进行工件表面的干燥的干燥部C5所构成。

如图2至图4所示，所述镀敷部2具备传送装置30，所述传送装置30使对工件40加以夹持的多个夹具10沿镀敷槽20移动。镀敷槽20内容纳有镀敷液21。设置于镀敷槽20的底部中央的吸入口22沿所述夹具10的移动方向以规定长度形成。尤其，吸入口22位于所述夹具10所夹持的工件40的下方。

另外，沿所述工件40的移动方向而在工件40的两侧交替地沿所述移动方向平行地配置具有镀敷液的喷出口的喷出管23及阳极电极板24。再者，阳极电极板24由阳极电极线24a与连接螺丝24b连结。该连接螺丝24b由导电性材料形成。

进而，所述镀敷部2中具备循环部D，所述循环部D至少由与所述吸入口22连接的吸入用泵25、与该吸入用泵25连接的镀敷液收纳罐(管理槽)26、以及经由过滤器28而与所述具有喷出口的喷出管23连接的喷出用泵27所构成。再者，所述喷出管23中沿长度方向而形成有多个喷出口。另外，也可代替所述喷出管23而设置位于镀敷槽20的镀敷液21的表面附近的喷出管23’。

根据以上构成，藉由驱动吸入用泵25及喷出用泵27，而在自喷出管23的喷出口对工件40喷出镀敷液的同时，自吸入口22吸引镀敷液，因此镀敷液21如图4所示般，沿工件40的表面急速下降，故而将工件40朝下方笔直地拉伸，因此可防止工件40的挠曲或翘曲。

另外，使结束了对工件表面提供金属离子的低浓度镀敷液立刻返回至管理槽26，从而可一直对工件40的表面持续提供刚刚经调整的新的镀敷液，因此可实现高电流密度。

再者，如图5及图6所示，所述夹具10设有一对臂11、臂11以及在一对臂11、臂11的一前端彼此相向地设置的电极部12、电极部12。所述一对臂11、臂11在设置于自传送装置30伸出的棒31的转动支点32上，经由支撑部13、支撑部13而能够旋转地受到支撑。另外，所述臂11、臂11与所述棒31之间配置有对所述臂11、臂11朝闭合方向施力的弹簧14、弹簧14，进而设有设置于所述臂11、臂11的另一前端的夹具开闭辊15、夹具开闭辊15。再者，所述夹具10经由所述传送装置30而构成阴极电极。另外，关于夹具10，如图6所示，藉由所述夹具开闭辊15、夹具开闭辊15被开闭导轨16、开闭导轨16朝内侧施力，而成为打开状态，如图5所示，藉由夹具开闭辊15、夹具开闭辊15自开闭导轨16、开闭导轨16脱离，而因弹簧14、弹簧14成为闭合状态，从而对所述工件加以夹持。

另外，本发明的夹具10的各电极部12、电极部12的周围及所述臂11、臂11的规定范围经绝缘处理，形成有绝缘涂层。绝缘涂层由使臂11、臂11的规定范围绝缘的臂侧绝缘涂层50、以及所述电极部12、电极部12各自的周围所形成的电极侧绝缘涂层51所构成，电极侧绝缘涂层51构成为：在所述夹具10打开的状态下，自电极部12、电极部12伸出规定范围。

所述工件40由所述夹具10夹持，所述夹具10的电极部12、电极部12的前端面12a与工件40接触，藉此，电流自所述阳极电极板24经由镀敷液21而流向工件40，金属阳离子附着于工件40的表面，从而于工件40的表面形成镀敷。

所述工件40与夹具10的电极部12、电极部12的接触部分被浸渍于所述镀敷液21中，因此可防止所述工件与夹具10之间的接触火花。进而，夹具10的浸渍于镀敷液的部分形成有臂侧绝缘涂层50、电极侧绝缘涂层51，因此可防止对夹具10的镀敷附着。

Claims

1.一种吸入镀敷装置，其具备：至少包含热水洗涤部、水洗部及酸性除油部的前处理步骤、镀敷步骤、以及至少包含水洗部及干燥部的后处理步骤，所述吸入镀敷装置，其特征在于：

执行所述镀敷步骤的镀敷部至少由容纳用以对工件进行镀敷的镀敷液的镀敷槽、对所述工件的上端加以夹持并用以对工件进行通电的多个夹具、使所述多个夹具沿所述镀敷槽移动的传送装置、以及使镀敷液于所述镀敷槽中循环的循环部所构成，

所述工件在所述夹具的移动方向上平行地配置，并且所述夹具对工件的上端加以夹持，

所述夹具的对工件加以夹持的前端部的不与工件接触的部分于规定范围内经绝缘处理，

使所述夹具的经绝缘处理的所述规定范围与工件一同浸渍于所述镀敷槽的镀敷液中，

所述镀敷槽具备沿所述传送装置的移动方向而形成于镀敷槽的底部中央的镀敷液的吸入口，进而于所述工件的两侧，在工件的行进方向上交替地配置与工件相对的阳极电极板与镀敷液的喷出口，

所述夹具具备：用以夹住所述工件的一对臂、在所述一对臂的各自的前端彼此相向地配置的电极部、以及将所述一对臂开闭的设置于所述臂的另一前端的夹具开闭辊的开闭机构，并且以使各电极部的前端面露出的方式使所述电极部的周围绝缘，且使所述臂的前端部分的规定范围绝缘，

所述一对臂在设置于自所述传送装置伸出的棒的转动支点上，经由支撑部而能够旋转地受到支撑，

所述夹具藉由所述夹具开闭辊被开闭导轨朝内侧施力而成为打开状态，藉由所述夹具开闭辊自所述开闭导轨脱离而因弹簧成为闭合状态。

2.根据权利要求1所述的吸入镀敷装置，其特征在于，所述喷出口配置于所述工件的上方。

3.根据权利要求1所述的吸入镀敷装置，其特征在于，所述喷出口沿所述工件的纵方向而配置有多个。

4.根据权利要求1所述的吸入镀敷装置，其特征在于，所述循环部至少具备：与所述吸入口连结的吸入用泵、与所述吸入用泵连接的镀敷液收纳罐、以及与所述喷出口连接的喷出用泵。