CN107604423B - 一种适于多基片高精度电镀的夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于多基片高精度电镀的夹持装置，涉及一种用于夹持多个不同基片进行高精度电镀的装置，旨在用以改善现有装置存在的结构复杂、成本较高、普适性小、工作效率低、产品电镀均匀性较差等问题。本发明技术要点包括：基片盖板（1‑3‑1）、基片底板（1‑3‑2）、阳极定位板（1‑6）和辅助阳极探针（1‑5）；所述基片底板（1‑3‑2）上设置有多个矩形腔槽（1‑2）；所述基片盖板（1‑3‑1）上与矩形腔槽（1‑2）对应的位置开有矩形通孔；所述阳极定位板（1‑6）、基片盖板（1‑3‑1）和基片底板（1‑3‑2）通过固定螺栓（1‑1）连接固定；所述阳极定位板（1‑6）上阵列分布有螺孔（1‑4）；所述辅助阳极探针（1‑5）设置在所述阳极定位板（1‑6）上的螺孔位置。

Description

一种适于多基片高精度电镀的夹持装置

技术领域

本发明涉及一种夹持装置，尤其涉及一种用于夹持多个相同尺寸的基片进行高精度电镀的装置。

背景技术

目前，在电子封装技术领域中，电镀技术已经发展为非常重要的现代加工技术。电镀是一种利用电沉积原理获得镀层的表面处理技术，在电镀过程中，被电镀的工件作为阴极，待沉积金属的溶解部件作为阳极。电镀即是将阴极和阳极浸入到包含待沉积金属离子的电解液中，施加电流，使得金属离子电解沉积在工件表面的技术。而由于工件的表面形状不规则，在工件表面上就会出现电流密度高的区域和低的区域，电流密度高的区域得到的电镀镀层会较厚，而电流密度低的区域得到的电镀镀层会较薄或完全没有镀层。一般地，我们通过设置辅助阳极来解决这一镀层沉积的问题，即设置辅助阳极，将辅助阳极深入到低电流密度区域，人为增加该区域的电流密度，使其获得镀层。

现有的电镀夹具大多分为两种情况：一种为了实现镀膜均匀化，大多设计工艺复杂，适用于大规模产品的生产制造，但成本较高，使用起来也不够灵活；另一种则结构相对简单，但对于各种表面形状不规则的工件普适性小，无法做到批量生产，工作效率低，且产品电镀精度低，电镀均匀性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种用于夹持多个相同尺寸的基片进行高精度电镀的装置，用以改善现有装置存在的结构复杂、成本较高、普适性小、工作效率低、产品电镀均匀性较差等问题。

本发明采用的技术方案如下：

包括基片盖板、基片底板、阳极定位板和辅助阳极探针；所述基片底板上设置有多个矩形腔槽；所述基片盖板上与矩形腔槽对应的位置开有矩形通孔；所述阳极定位板、基片盖板和基片底板通过固定螺栓连接固定；所述阳极定位板上阵列分布有螺孔；所述辅助阳极探针设置在所述阳极定位板上的螺孔位置。

进一步，被夹持基片在所述阳极定位板上存在对应区域，当各被夹持基片的表面形状不规则时，通过调整对应区域内辅助阳极探针的数量和/或距离被夹持基片的远近，进行对各被夹持基片的选择性电镀。

进一步，所述固定螺栓为有机材料；所述辅助阳极探针整体或仅针尖部分为不溶性金属材料，当仅针尖部分为不溶性金属材料时，针体部分采用导体金属并用防腐耐电介质材料对其外表面进行绝缘密封。

进一步，所述辅助阳极探针呈螺栓结构，通过旋转可以调节辅助阳极探针距离被夹持基片的远近。

进一步，被夹持基片安放在所述矩形腔槽中，所述矩形腔槽用于限定被夹持基片的位置。

进一步，所述基片盖板用于将被夹持基片紧压在所述矩形腔槽中。

进一步，所述矩形通孔的尺寸小于所述矩形腔槽。

进一步，所述矩形腔槽表面及所述基片底板表面附有导线，所述导线与所述矩形腔槽内的被夹持基片接触相通。

进一步，所述基片盖板、所述基片底板和所述阳极定位板上对应设有用于固定的螺孔，所述固定螺栓通过该用于固定的螺孔来进行连接固定。

进一步，所述用于固定的螺孔和所述阳极定位板上分布的螺孔尺寸相同。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的夹持装置结构简单，成本低，使用起来更加灵活，且装置可以夹持多个工件同时进行电镀，可以制备100um以下高精度焊盘，支撑规模化自动装配和高精度焊接，生产效率更高，为产品的小批量生产提供了极大的便利；

2、本发明提供的夹持装置可针对工件表面的不规则形状灵活调节辅助阳极探针的数量及位置，设计普适性更高，产品电镀均匀性也更好，对于多品种产品的生产线，其优化尤为明显。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1所示为夹持装置示意图；

图2所示为夹持装置使用状态的侧视图。

图中标记：

1-1为固定螺栓；1-2为矩形腔槽；1-3-1为基片盖板；1-3-2为基片底板；1-4为螺孔；1-5为辅助阳极探针；1-6为阳极定位板；2-1为导线；2-2为基片；A-A’为基片在阳极定位板上的对应区域；B-B’为矩形腔槽区域。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明提供了一种适于多基片高精度电镀的夹持装置如图1所示，包括包括基片盖板1-3-1、基片底板1-3-2、阳极定位板1-6和辅助阳极探针1-5；所述基片底板1-3-2上设置有多个矩形腔槽1-2；所述基片盖板1-3-1上与矩形腔槽1-2对应的位置开有矩形通孔；所述阳极定位板1-6、基片盖板1-3-1和基片底板1-3-2通过固定螺栓1-1连接固定；所述阳极定位板1-6上阵列分布有螺孔1-4；所述辅助阳极探针1-5设置在所述阳极定位板1-6上的螺孔位置。

在图1所示实施例中，被夹持基片在所述阳极定位板1-6上存在对应区域如A-A’所示，当各被夹持基片的表面形状不规则时，通过调整对应区域A-A’内辅助阳极探针1-5的数量和/或距离被夹持基片的远近，进行对各被夹持基片的选择性电镀。通常，一个基片对应一个辅助阳极探针，我们将辅助阳极探针深入到基片表面低电流密度区域，人为增加该区域的电流密度，使其获得镀层；而在图形分布不均或两个图形间隔距离较近等特殊情况下，一个基片则可对应多个辅助阳极探针。在一个较为具体的实施例中，所述螺孔1-4阵列分布在阳极定位板1-6上，阳极定位板1-6上不同基片的对应区域A-A’内存在多个可供辅助阳极探针1-5安置的螺孔1-4，所述辅助阳极探针1-5在各对应区域A-A’内可以进行灵活地设置和调整，比如，当基片表面有多处低电流密度区域时，可以在A-A’内与低电流密度对应区域相近的螺孔1-4处分别安置辅助阳极探针1-5；当基片表面低电流密度区域的电流密度各有不同时，可以调节辅助阳极探针1-5距离被夹持基片的远近，电流密度越低的区域辅助阳极探针1-5距离被夹持基片的设置距离就越近等。通过所述辅助阳极探针1-5的设置和调整使每个基片在电镀时都能很好地获得电流和镀层，从而提高电镀的均匀性。

在图1所示实施例中，所述固定螺栓1-1为有机材料；所述辅助阳极探针1-5整体或仅针尖部分为不溶性金属材料，当仅针尖部分为不溶性金属材料时，针体部分采用导体金属并用防腐耐电介质材料对其外表面进行绝缘密封。作为本发明的较优实施例，所述固定螺栓1-1为有机材料，其作用在于电镀中不会被镀上金属；所述不溶性金属材料优选为钛、铂等金属，既满足辅助阳极探针1-5需要具备的导电性，又具有很好的耐腐蚀性，可以长时间在电解质中使用。

在图1所示实施例中，所述辅助阳极探针1-5呈螺栓结构，通过旋转可以调节辅助阳极探针1-5距离被夹持基片的远近。

如图2示出了使用状态下，夹持装置的侧视图。

被夹持基片2-2安放在所述矩形腔槽1-2中，所述矩形腔槽1-2用于限定被夹持基片2-2的位置。作为本发明的较优实施例，通过分散设置在基片底板1-3-2上的各矩形腔槽1-2，对多个基片2-2进行分散限位，实现多基片同时电镀的目的，而且分散限位各基片2-2，还使得阳极定位板1-6上与之对应的区域A-A’也相互分散，更方便了辅助阳极探针1-5的灵活调整，从而提高了产品生产效率，为产品的小批量生产提供了极大的便利。

所述基片盖板1-3-1用于将被夹持基片2-2紧压在所述矩形腔槽1-2中。

B-B’所示为矩形腔槽区域，所述矩形通孔的尺寸小于所述矩形腔槽1-2；

所述矩形腔槽1-2表面及所述基片底板1-3-2表面附有导线2-1，所述导线2-1与所述矩形腔槽1-2内的被夹持基片2-2接触相通。作为本发明的较优实施例，基片盖板1-3-1上矩形通孔的尺寸小于所述矩形腔槽1-2，且不会遮挡住被夹持基片2-2的待电镀区域，所述基片盖板1-3-1能同时起到压紧基片2-2和突出基片2-2待电镀区域的目的。在本发明的一种较优实施例中，导线2-1优选为铜箔，电镀时，被夹持基片2-2被基片盖板1-3-1紧压在矩形腔槽1-2中，使被夹持基片2-2和矩形腔槽1-2表面的铜箔导线2-1充分接触进行通电；优选地，在基片底板1-3-2的矩形腔槽1-2上与基片盖板1-3-1对应开设相同尺寸的矩形通孔。

所述基片盖板1-3-1、所述基片底板1-3-2和所述阳极定位板1-6上对应设有用于固定的螺孔，所述固定螺栓1-1通过该用于固定的螺孔来进行连接固定；所述用于固定的螺孔和所述阳极定位板1-6上分布的螺孔1-4尺寸相同。作为本发明的较优实施例，所述基片盖板1-3-1、所述基片底板1-3-2和所述阳极定位板1-6上用于固定的螺孔是对应设置在板的四角位置上。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种适于多基片高精度电镀的夹持装置，其特征在于：包括基片盖板（1-3-1）、基片底板（1-3-2）、阳极定位板（1-6）和辅助阳极探针（1-5）；所述基片底板（1-3-2）上设置有多个矩形腔槽（1-2）；所述基片盖板（1-3-1）上与矩形腔槽（1-2）对应的位置开有矩形通孔；所述阳极定位板（1-6）、基片盖板（1-3-1）和基片底板（1-3-2）通过固定螺栓（1-1）连接固定；所述阳极定位板（1-6）上阵列分布有螺孔（1-4）；所述辅助阳极探针（1-5）设置在所述阳极定位板（1-6）上的螺孔位置。

2.根据权利要求1所述的一种适于多基片高精度电镀的夹持装置，其特征在于：被夹持基片在所述阳极定位板（1-6）上存在对应区域，当各被夹持基片的表面形状不规则时，通过调整对应区域内辅助阳极探针（1-5）的数量和/或距离被夹持基片的远近，进行对各被夹持基片的选择性电镀。

3.根据权利要求2所述的一种适于多基片高精度电镀的夹持装置，其特征在于：所述固定螺栓（1-1）为有机材料；所述辅助阳极探针（1-5）整体或仅针尖部分为不溶性金属材料，当仅针尖部分为不溶性金属材料时，针体部分采用导体金属并用防腐耐电介质材料对其外表面进行绝缘密封。

4.根据权利要求3所述的一种适于多基片高精度电镀的夹持装置，其特征在于：所述辅助阳极探针（1-5）呈螺栓结构，通过旋转可以调节辅助阳极探针（1-5）距离被夹持基片的远近。

5.根据权利要求4所述的一种适于多基片高精度电镀的夹持装置，其特征在于：被夹持基片安放在所述矩形腔槽（1-2）中，所述矩形腔槽（1-2）用于限定被夹持基片的位置。

6.根据权利要求5所述的一种适于多基片高精度电镀的夹持装置，其特征在于：所述基片盖板（1-3-1）用于将被夹持基片紧压在所述矩形腔槽（1-2）中。

7.根据权利要求6所述的一种适于多基片高精度电镀的夹持装置，其特征在于：所述矩形通孔的尺寸小于所述矩形腔槽（1-2）。

8.根据权利要求7所述的一种适于多基片高精度电镀的夹持装置，其特征在于：所述矩形腔槽（1-2）表面及所述基片底板（1-3-2）表面附有导线，所述导线与所述矩形腔槽（1-2）内的被夹持基片接触相通。

9.根据权利要求8所述的一种适于多基片高精度电镀的夹持装置，其特征在于：所述基片盖板（1-3-1）、所述基片底板（1-3-2）和所述阳极定位板（1-6）上对应设有用于固定的螺孔，所述固定螺栓（1-1）通过该用于固定的螺孔来进行连接固定。

10.根据权利要求9所述的一种适于多基片高精度电镀的夹持装置，其特征在于：所述用于固定的螺孔和所述阳极定位板（1-6）上分布的螺孔（1-4）尺寸相同。