CN113355721B

CN113355721B - 一种电镀喷流系统

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Publication number: CN113355721B
Application number: CN202110729496.6A
Authority: CN
Inventors: 林章清; 王科; 章晓冬; 刘江波; 童茂军
Original assignee: Shanghai Tiancheng Chemical Co ltd
Current assignee: Shanghai Tiancheng Chemical Co ltd
Priority date: 2021-06-29
Filing date: 2021-06-29
Publication date: 2022-06-17
Anticipated expiration: 2041-06-29
Also published as: CN113355721A

Abstract

本发明涉及集成电路和芯片加工技术领域，具体公开了一种电镀喷流系统，该电镀喷流系统包括电镀槽、阴极、两组阳极、两组组合喷管和流体泵，其中，阴极与电源的负极连接，且阴极与板材镀件电连接，两组阳极分别与电源的正极连接，并置于阴极的两侧，两组组合喷管置于板材镀件的两侧，两组组合喷管的喷流方向面对板材镀件相向设置，每组组合喷管上设置有水刀喷嘴和混流喷嘴，水刀喷嘴靠近板材镀件设置，混流喷嘴远离板材镀件设置。本发明的电镀喷流系统，通过采用水刀喷嘴与混流喷嘴组合的方式，改善了高厚径比的板材镀件通孔电镀时深镀能力差的问题，提高了电镀的灌孔性和电镀效果。

Description

一种电镀喷流系统

技术领域

本发明涉及集成电路和芯片加工技术领域，尤其涉及一种电镀喷流系统。

背景技术

随着芯片技术的不断发展，芯片的体积越来越小，引脚的数量越来越多，这就使得芯片加工工艺中印制电路板(PCB)、传统的集成电路(IC载板)或类载板电路布局的布线密度增大，因而在电镀时就会存在一定难度，很容易造成阴极板面色泽不均，深镀能力(TP值)差等问题。

为了改善通孔电镀TP值低的问题，通常是经过改良电镀溶液配方或电镀设备结构。其中在设备方面，可以通过调节电镀装置的喷嘴结构、流速等方式来进行改进。一般来说，针对普通的PCB板，使用现有的电镀溶液配方，电镀装置就可以满足产品TP值的要求。但对于高厚径比的IC载板或类载板，其板材较厚、孔径较小，当厚径比达到30:1以上时，仅依赖于现有的电镀喷流系统通过调整固定喷流系统的喷嘴流速来改善通孔的深镀能力无法达到工业要求。因此，高厚径比的通孔在电镀时存在很大难度。

因此，亟需要一种新的电镀喷流系统，以解决高厚径比的IC载板或类载板镀件孔内电镀溶液交换效果不好、灌孔性能差、电镀TP值低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电镀喷流系统，适用于不同类型的高厚径比的板材镀件的电镀过程，电镀过程中板材镀件通孔内电镀溶液交换效果良好、灌孔性能好、电镀TP值高。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种电镀喷流系统，该电镀喷流系统包括：

电镀槽，所述电镀槽内装有电镀溶液；

阴极，所述阴极置于所述电镀槽中，用于与电源的负极相连，且所述阴极能够与板材镀件电连接；

两组阳极，两个所述阳极置于所述电镀槽中，用于与所述电源的正极相连，两个所述阳极置于所述阴极的两侧；

两组组合喷管，两组所述组合喷管置于所述阴极的两侧，每组所述组合喷管上设置有水刀喷嘴和混流喷嘴，所述水刀喷嘴比所述混流喷嘴更靠近所述阴极设置；

流体泵，与所述组合喷管连接，并与所述电镀槽连通，能够经由所述组合喷管向所述板材镀件喷射所述电镀槽内存放的所述电镀溶液。

可选的，所述水刀喷嘴距离所述板材镀件的距离为10mm～50mm，所述混流喷嘴距离所述板材镀件的距离为50mm～200mm。

可选的，所述水刀喷嘴设置有多个，多个水刀喷嘴沿所述电镀槽深度方向等间距设置。

可选的，所述混流喷嘴设置有多个，多个混流喷嘴沿所述电镀槽深度方向等间距设置。

可选的，每组所述组合喷管包括第一喷管和第二喷管，所述水刀喷嘴设置于所述第一喷管上，所述混流喷嘴设置于所述第二喷管上。

可选的，所述第一喷管和所述第二喷管均设有多个，多个所述第一喷管和多个所述第二喷管与所述板材镀件平行设置。

可选的，多个所述水刀喷嘴和多个所述混流喷嘴错位设置，且所述阴极两侧的多个所述水刀喷嘴错位设置，所述阴极两侧的多个所述混流喷嘴错位设置。

可选的，所述组合喷管通过调整所述流体泵的频率，以控制所述组合喷管上的所述混流喷嘴的喷射流量及所述水刀喷嘴的喷射压力。

可选的，所述混流喷嘴的喷射流量为1～3L/min。

可选的，所述水刀喷嘴的喷射压力为1～3kg/cm²。

本发明的有益效果为：

本发明提供一种电镀喷流系统，该电镀喷流系统包括：电镀槽、阳极、阴极、组合喷管和流体泵，电镀槽内装有配置好的电镀溶液，阳极和阴极分别与电源的正极和负极连接，组合喷管浸于电镀溶液中，通过流体泵可向连接在阴极上的板材镀件喷射电镀溶液，组合喷管上设置有不同类型的喷嘴，通过设置不同类型的喷嘴，使得组合喷管喷出的电镀溶液能够满足高厚径比的通孔电镀所需的流量和压力，灌孔性能良好，孔内电镀溶液交换效果好、电镀TP值高。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的电镀喷流系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的组合喷管与板材镀件设置的位置示意图；

图3为本发明实施例中提供的组合喷管的结构示意图。

图中：

1、电镀槽；2、电源；3、阴极；4、阳极；5、组合喷管；51、水刀喷嘴；52、混流喷嘴；53、第一喷管；54、第二喷管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本实施例提供一种电镀喷流系统，该电镀喷流系统包括电镀槽1、阴极3、两组阳极4、两组组合喷管5和流体泵，电镀槽1内装有电镀溶液，阴极3与电源2的负极相连，且阴极3与板材镀件电连接，两组阳极4与电源2的正极相连，并置于阴极3的两侧，两组组合喷管5置于板材镀件的两侧，两组组合喷管5的喷流方向面对板材镀件相向设置，每组组合喷管5上设置有水刀喷嘴51和混流喷嘴52，由于水刀喷嘴51喷射的电镀溶液具有更高的喷射压力，因而将水刀喷嘴51靠近板材镀件设置时，可以提供足够大的灌孔所需的压力，有利于高厚径比板材镀件通孔内电镀溶液的交换，灌孔性能好，但是由于水刀喷嘴51的流量较小，因而它只能为电镀溶液灌孔提供足够大的压力，但电镀过程中板材镀件表面同样需要足够的溶液交换，达到离子平衡，降低极化电位，而混流喷嘴52喷射电镀溶液的喷射压力虽然较小，但其能够喷射的流量较大，能够为板材镀件电镀提供足够的电镀溶液交换，因此将水刀喷嘴51靠近板材镀件设置，而混流喷嘴52贴近水刀喷嘴51设置，设置在稍远离板材镀件的位置，此时，组合喷管5既可以提供足够大的喷射压力，也可以提供足够大的喷射流量，以满足通孔内电镀溶液交换的需要。

流体泵与组合喷管5连接，并与所述电镀槽1连通，通过流体泵能够将电镀槽1内存放的电镀溶液经由组合喷管5上的水刀喷嘴51和混流喷嘴52向板材镀件喷射电镀溶液，完成喷流循环。最终，通过在组合喷管5上设置不同类型的喷嘴，使得组合喷管5喷出的电镀溶液能够满足高厚径比板材镀件的通孔电镀所需的溶液交换，灌孔性能良好，电镀TP值高。

示例性的，本发明提供的电镀喷流系统，能够满足板厚为3mm～8mm，通孔直径为0.25mm～0.5mm的高厚径比板材镀件的电镀工作，但是本发明提供的电镀喷流系统并不仅限于高厚径比板材镀件的电镀使用，当应对不同的板材镀件时，也可以选择单独开启一种喷嘴，实现多种类型板材镀件电镀的通用性。

优选的，如图2所示，每组组合喷管5包括第一喷管53和第二喷管54，并且第一喷管53和第二喷管54设有多个，多个第一喷管53和多个第二喷管54均与板材镀件平行设置，水刀喷嘴51设置于第一喷管53上，混流喷嘴52设置于第二喷管54上，水刀喷嘴51和混流喷嘴52的喷射电镀溶液的方向均与板材镀件垂直。优选的，第一喷管53与阴极3的距离(也就是水刀喷嘴51与板材镀件的距离)为10mm～50mm，第二喷管54与阴极3的距离(也就是混流喷嘴52与板材镀件的距离)为50mm～200mm。示例性的，当第一喷管53与阴极3的距离为10mm、20mm、30mm、40mm、50mm时，与之对应的第二喷管54与阴极3的距离为50mm、90mm、130mm、170mm、200mm。

进一步的，如图3所示，水刀喷嘴51和混流喷嘴52均设置有多个，多个水刀喷嘴51和多个混流喷嘴52均沿电镀槽1深度方向等间距设置，且多个水刀喷嘴51之间布置的间距较多个混流喷嘴52之间布置的间距更为密集。优选的，每个水刀喷嘴51之间布置的距离为5mm～20mm，每个混流喷嘴52之间布置的距离为30mm～80mm。示例性的，当每个水刀喷嘴51之间布置的距离为5mm、10mm、15mm、20mm时，与之对应的每个混流喷嘴52之间布置的距离为30mm、45mm、60mm、80mm。

优选的，多个水刀喷嘴51和多个混流喷嘴52错位设置，且阴极3两侧的多个水刀喷嘴51错位设置，阴极3两侧的多个混流喷嘴52错位设置，阴极3两侧的多个水刀喷嘴51之间错开的距离为5mm～10mm，示例性的，阴极3两侧的多个水刀喷嘴51之间错开的距离可设置为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm，阴极3两侧的多个混流喷嘴52之间错开的距离为5mm～10mm，示例性的，阴极3两侧的多个混流喷嘴52之间错开的距离可设置为5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm。

通过上述设置，使得多个水刀喷嘴51和多个混流喷嘴52能够更好的配合，两种类型的喷嘴之间喷射电镀溶液不会互相影响，由水刀喷嘴51为高厚径比板材镀件的通孔电镀提供足够的灌孔压力，由混流喷嘴52为高厚径比板材镀件的通孔电镀提供足够的电镀溶液交换，以满足孔内电镀所需，最终达到良好的电镀效果，孔内电镀溶液交换性好，灌孔性好，深镀能力高。

进一步的，组合喷管5通过调整流体泵的频率来控制组合喷管5上的混流喷嘴52的喷射流量及水刀喷嘴51的喷射压力，优选的，流体泵的频率控制在10～50赫兹。此时，混流喷嘴52的喷射流量为1～3L/min，水刀喷嘴51的喷射压力为1～3kg/cm²。

进一步的，电镀喷流系统还包括动力装置，动力装置用于移动板材镀件，使得一个板材镀件在完成电镀工作后，动力装置即将电镀完成的板材镀件移动至下一个加工单元或完成板材镀件的收集工作，然后将下一个未加工的板材镀件移动到组合喷管5所对应的电镀位置，完成电镀过程，通过动力装置的设置，能够实现板材镀件电镀的连续作业，提高了电镀的作业效率。

优选的，上述动力装置包括滑道和夹持装置，夹持装置安装于滑道上，夹持装置用于夹持板材镀件。进一步的，夹持装置采用导电材料制成，并与阴极3相连，此时板材镀件可以不通过导线或其他传输介质来与阴极3连接，直接使用夹持装置夹住板材镀件即可使板材镀件与阴极3连通，以完成后续的电镀过程，简化了板材镀件在电镀前的安装过程，减少了人工操作的难度，方便、快捷，有利于提高批量板材镀件电镀的效率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种电镀喷流系统，其特征在于，包括：

电镀槽（1），所述电镀槽（1）内装有电镀溶液；

阴极（3），所述阴极（3）置于所述电镀槽（1）中，用于与电源（2）的负极相连，且所述阴极（3）能够与板材镀件电连接；

两组阳极（4），两组所述阳极（4）置于所述电镀槽（1）中，用于与所述电源（2）的正极相连，两组所述阳极（4）置于所述阴极（3）的两侧；

两组组合喷管（5），两组所述组合喷管（5）置于所述阴极（3）的两侧，每组所述组合喷管（5）上设置有水刀喷嘴（51）和混流喷嘴（52），所述水刀喷嘴（51）比所述混流喷嘴（52）更靠近所述阴极（3）设置；

每组所述组合喷管（5）包括第一喷管（53）和第二喷管（54），并且所述第一喷管（53）和所述第二喷管（54）设有多个，多个所述第一喷管（53）和多个所述第二喷管（54）均与所述板材镀件平行设置，所述水刀喷嘴（51）设置于所述第一喷管（53）上，所述混流喷嘴（52）设置于所述第二喷管（54）上，所述水刀喷嘴（51）和所述混流喷嘴（52）喷射所述电镀溶液的方向均与所述板材镀件垂直；

流体泵，与所述组合喷管（5）连接，并与所述电镀槽（1）连通，能够经由所述组合喷管（5）向所述板材镀件喷射所述电镀槽（1）内存放的所述电镀溶液。

2.根据权利要求1所述的电镀喷流系统，其特征在于，所述水刀喷嘴（51）距离所述阴极（3）的距离为10 mm～50 mm，所述混流喷嘴（52）距离所述阴极（3）的距离为50 mm～200 mm。

3.根据权利要求2所述的电镀喷流系统，其特征在于，所述水刀喷嘴（51）设置有多个，多个水刀喷嘴（51）沿所述电镀槽（1）深度方向等间距设置。

4.根据权利要求2所述的电镀喷流系统，其特征在于，所述混流喷嘴（52）设置有多个，多个混流喷嘴（52）沿所述电镀槽（1）深度方向等间距设置。

5.根据权利要求1所述的电镀喷流系统，其特征在于，多个所述水刀喷嘴（51）和多个所述混流喷嘴（52）错位设置，且所述阴极（3）两侧的多个所述水刀喷嘴（51）错位设置，所述阴极（3）两侧的多个所述混流喷嘴（52）错位设置。

6.根据权利要求1所述的电镀喷流系统，其特征在于，所述组合喷管（5）通过调整所述流体泵的频率，以控制所述组合喷管（5）上的所述混流喷嘴（52）的喷射流量及所述水刀喷嘴（51）的喷射压力。

7.根据权利要求6所述的电镀喷流系统，其特征在于，所述混流喷嘴（52）的喷射流量为1~3 L/min。

8.根据权利要求6所述的电镀喷流系统，其特征在于，所述水刀喷嘴（51）的喷射压力为1~3 kg/cm²。