CN114807911B - 一种电路板交换载具的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路板交换载具的方法及系统，系统包括第一循环系统、交换输送机及第二循环系统，其方法步骤为：使用第一载具承载电路板于第一化学沉积槽以逐片移动方式于电路板表面沉积第一金属层；将第一载具移出第一化学沉积槽进入第一水洗槽，去除所附着的化学药剂；将第一载具移至交换输送机，电路板自第一载具内取出，经输送后再送入第二载具内；第二载具承载电路板于第二化学沉积槽内以逐片移动方式于电路板表面沉积第二金属层；将第二载具移出第二化学沉积槽进入第二水洗槽，去除所附着的化学药剂；以及将电路板自第二载具内取出，避免让第一载具浸镀二层金属沉积层，节省后续去除作业及避免贵金属的浪费。

Description

一种电路板交换载具的方法及系统

技术领域

本发明涉及化学沉积制程的技术领域，尤其指一种使用不同载具进行不同化学沉积作业的方法及系统。。

背景技术

在习用化学镍金制程中，是利用单一吊篮将复数片电路板为一组，将所述电路板依序上升、下降及移动至各化学溶液槽或各类槽室内进行相关作业，以在电路板表面沉积镍及金两种金属层。由此制程生产效率不佳，还存在化学药剂用量大、易污染等诸多缺点，为此本发明人开发了运用载具采逐片连续生产的化学沉积方法及设备，以多组载具个别承载电板路，采用逐片连续移动方式于多个化学沉积槽进行浸镀作业，虽然此种方式具有许多优点，但化学沉积镍与化学沉积金是共享同一个载具，经过多次不断运作后，共享载具会产生一些问题，例如载具经过化学沉积镍槽后，因镍离子容易析出成颗粒状的镍金属并附着在载具表面，再进化学沉积金槽，会使得金容易沉积附着在载具表面，产生金的损耗，并且每隔一段时间就必须将载具取出清理，也产生了人力、时间及费用上的成本。另外采用吊篮承载数电路板的浸镀方式，也存在此种问题，为此本发明思考改良之方法。

发明内容

本发明之主要目的是提供一种电路板交换载具的方法及系统，是于电路板化学沉积制程中，使用至少二套循环系统的载具，以化学镍金制程为例，化学沉积镍与化学沉积金分为不同循环架构，各自使用专用的载具，不再共享或混用，避免制程中载具同时附着不同金属(镍、金)的问题；因为金不会主动析出(沉积)，只会沉积在镍的表面，只要载具表面没有附着镍，金就不会沉积，也避免单价较高的金被浪费，及日后还要费时费力清除回收的问题，如此能节省生产成本且也能提升生产质量。

为实现前述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明为一种电路板交换载具的方法，其步骤包括：使用第一载具承载电路板于第一化学沉积槽以逐片移动方式于电路板表面沉积第一金属层；将第一载具移出第一化学沉积槽进入第一水洗槽，去除所附着的化学药剂；将第一载具移至交换输送机，电路板自第一载具内取出，经交换输送机输送后再送第二载具内；将第二载具承载电路板于第二化学沉积槽内以逐片移动方式于电路板表面沉积第二金属层；将第二载具移出第二化学沉积槽进入第二水洗槽，去除所附着的化学药剂；以及将电路板自第二载具内取出。

一种电路板交换载具的系统，包括：第一循环系统、第二循环系统及交换输送机，其中：第一循环系统是将第一载具承载一电路板移入第一化学沉积槽内，并于第一化学沉积槽内对电路板表面沉积第一金属层；第二循环系统是将第二载具承载电路板移入第二化学沉积槽内，并于第二化学沉积槽内对电路板表面沉积第二金属层；交换输送机设置于第一循环系统及第二循环系统之间，交换输送机负责将由第一循环系统送来的第一载具取出电路板，并将电路板送入第二循环系统的第二载具内。

作为较佳优选实施方案之一，第一载具是于第一纯水槽内承载电路板，并在此等待移入第一化学沉积槽内；藉此能避免电路板在等待过程中，电路板表面的氧化（或钝化）。

作为较佳优选实施方案之一，交换输送机两侧各设有第二纯水槽及第三纯水槽，电路板是在第二纯水槽内自第一载具移出，并在第三纯水槽进入第二载具中。

作为较佳优选实施方案之一，第二载具是于第四纯水槽将电路板取出。

作为较佳优选实施方案之一，第一载具另承载一拖缸板，拖缸板也经第一化学沉积槽及第一水洗槽，拖缸板于交换输送机处被移出，不会进入第二化学沉积槽。

作为较佳优选实施方案之一，还包括第三循环系统及第二交换输送机，第二交换输送机设置于第二循环系统及第三循环系统之间，第二交换输送机负责将由第二循环系统送来的第二载具中取出电路板，之后再将电路板送入第三循环系统的第三载具内，第三循环系统是由第三载具承载电路板移入第三化学沉积槽内，并于第三化学沉积槽内对电路板表面沉积第三金属层。

与现有技术相比，本发明具有下列有益效果：

采用第一载具及第二载具于不同的化学沉积槽内运作，可避免单一载具出现附着两个金属层的问题，可节省后续再去除或表面整理费用，也能减少贵金属的损耗。利用多个纯水槽的设置，能减少电路板曝露在空气中的时间，造成电路板表面的氧化（或钝化）的机会增加，提升后续制程的质量。在化学镍金的制程中，为了维持化学镍槽药水的沉积活性，会在生产的电路板中参杂拖缸板，拖缸板目的是让镍快速且大面积的沉积，而达到引发并维持化学镍槽药水的沉积活性，本发明于交换输送机中采自动侦测方式将拖缸板取出，能避免拖缸板进入化学沉积金槽中，导致金槽的金离子被大量消耗，所造成的重大损失。若电路板欲沉积三种金属，例如应用于镍、钯、金制程，则是使用三组载具分别于不同化学沉积槽内进行，也能达到本发明节省生产成本且提升生产质量的目的。

附图说明

图1为本发明电路板交换载具的系统的架构图；

图2为本发明电路板交换载具的系统的侧视图；

图3为本发明交换输送机的俯视示意图；

图4为本发明电路板交换载具的方法的流程图;

图5为本发明电路板交换载具的系统的另一种实施例的架构图。

其中:

1、第一循环系统；11、第一化学沉积槽；12、第一取放机构；13、第一水洗槽；14、第一吊架单元；141、第一移位吊架组；142、第一循环吊架组；

2、交换输送机；20、输送轮；21、第二纯水槽；22、第三纯水槽；23、传感器；24、翻片机；25、收集区；

3、第二循环系统；31、第二化学沉积槽；32、第二取放机构；33、第二水洗槽；34、第二吊架单元；341、第二移位吊架组；342、第二循环吊架组；

4、第一载具；

5、第二载具；

6、电路板；

71、第一翻转机；72、第一纯水槽；

81、第二翻转机；82、第四纯水槽；

9、拖缸板;

401~406、步骤；

A、第二交换输送机；B1、第三循环系统；B11、第三化学沉积槽；C1、第三载具。

具体实施方式

下面将结合具体实施例和附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，当元件被称为安装于或固定于另一个元件，意指它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是「连接」另一个元件，意指它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。在所示出的实施例中，方向表示上、下、左、右、前和后等是相对的，用于解释本案中不同部件的结构和运动是相对的。当部件处于图中所示的位置时，这些表示是恰当的。但是，如果元件位置的说明发生变化，那么认为这些表示也将相应地发生变化。

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1及图2所示，为本发明电路板交换载具的系统架构图及结构侧视图。本发明电路板交换载具的系统，其包括：第一循环系统1、交换输送机2及第二循环系统3，第一循环系统1是由第一载具4承载电路板6移入第一化学沉积槽11内，并于第一化学沉积槽11内对电路板6表面沉积第一金属层。交换输送机2设置于第一循环系统1及第二循环系统3之间，交换输送机2负责将由第一循环系统1送来的第一载具4中移出电路板6，并将电路板6送入第二循环系统3的第二载具5内。第二循环系统3是由第二载具5承载电路板6移入第二化学沉积槽31内，并于第二化学沉积槽31内对电路板6表面沉积第二金属层。

在本实施例中是应用于化学沉积镍金制程，因此第一化学沉积槽11为化学沉积镍槽，所沉积的第一金属层为镍层。第二化学沉积槽31为化学沉积金槽，所沉积的第二金属层为金层。但并不以此为限，可依制程需要选用不同的金属及相对应的化学沉积槽。另外由于本发明部份架构所先前运用的机构与类似，如发明人申请案号106139548之运用载具采逐片连续生产的化学沉积设备，申请案号110112878之逐片连续生产的化沉积设备，因此于图1中类似架构仅以虚线方块示意相对位置，图2中则提供系统的侧视图，相同结构的运作原理就不再详加赘述。

接着就各构件运作方式作一详细的说明：

第一循环系统1除第一化学沉积槽11外，还包括第一取放机构12、至少为一个的第一水洗槽13、第一吊架单元14。第一取放机构12是将承载电路板6的第一载具4由第一准备区(图中左侧位置)上升、旋转、再移入第一化学沉积槽11内。第一化学沉积槽11能承载数个第一载具4以逐片移动方式让电路板6表面沉积第一金属层。第一水洗槽13负责将移入此区的第一载具4水洗，以去除所附着的化学药剂。第一吊架单元14，包括第一移位吊架组141及第一循环吊架组142，第一移位吊架组141负责将第一载具4于第一化学沉积槽11、第一水洗槽13及一第一送出区(图面右侧位置)之间上升、下降依序移动，第一循环吊架组142负责将作业完成后的第一载具4由第一送出区吊起移动送回第一准备区。其中第一循环吊架组142在移动过程中还须会旋转，改变第一载具4的方向。

另外第一循环系统1一侧还设有第一翻转机71，第一翻转机71并联着第一纯水槽72，第一翻转机71负责将电路板6由水平状翻转为垂直状进入第一纯水槽72内，第一纯水槽72为前述第一准备区，第一准备区是让电路板6于此处等待第一取放机构12将其移入第一化学沉积槽11内。在本发明中，利用第一纯水槽72暂时收纳电路板6，避免电路板6在等待过程中曝露在空气中，造成电路板表面的氧化（或钝化）的机会增加，确保后续制程的质量。后续所述的纯水槽皆有相同的目的。

交换输送机2中间设有输送轮20，两侧各设有第二纯水槽21及第三纯水槽22，电路板6是在第二纯水槽21内自第一载具4移出，并经输送轮20在第三纯水槽22将电路板6送入第二载具5内。前述第一移出区在本实施例指第二纯水槽21，第三纯水槽22则为后续内容所描述的第二准备区，第二准备区供电路板6于此处等待其他机构将其移入第二化学沉积槽31内。

另外在化学沉积镍金制程中，会使用拖缸板。拖缸板是由于化学沉积镍槽的药液中维持反应活性（维持负载），方式是在数个电路板中参杂1个拖缸板。在本实施例中拖缸板是由第一载具4承载并进入第一化学沉积槽11内，及后续的第一水洗槽13。但此拖缸板不能进入第二化学沉积槽31内，因此本发明会于交换输送机2处将拖缸板取出。如图3所示，为交换输送机2的俯视示意图，交换输送机2于中间位置设有传感器23、翻片机24及收集区25。传感器23负责侦测通过此处的是否为拖缸板9，若是拖缸板9，则驱动翻片机24将拖缸板9推至收集区25内收集。若是电路板6，则此机构并不会作动。

第二循环系统3除了第二化学沉积槽31外，还包括第二取放机构32、至少为一个之第二水洗槽33、以及第二吊架单元34。第二取放机构32负责将第二载具5由第二准备区(如第三纯水槽22)上升、旋转、再移入第二化学沉积槽31内。第二化学沉积槽31负责承载第二载具5以逐片移动方式对电路板6表面沉积第二金属层。第二水洗槽33负责对第二载具5水洗，以去除所附着的化学药剂。第二吊架单元34包括第二移位吊架组341及第二循环吊架组342，第二移位吊架组341负责将第二载具5于第二化学沉积槽31、第二水洗槽33及一第二送出区之间依序上升、移动、下降，第二循环吊架组342负责将第二载具5由第二送出区移回第二准备区。其中第二循环吊架组342在移动过程中还须会旋转，改变第二载具5的方向。

另外第二循环系统3一侧还设有第二翻转机81，第二翻转机81并联着第四纯水槽82，第四纯水槽82为前述第二送出区。第二翻转机81负责将电路板6于第四纯水槽82内由垂直状取出并翻转为水平状态送出，后续再进行烘干、收集作业。

如图4所示，运用上述系统架构，本发明提供一种电路板交换载具的方法，其步骤包括：

步骤401:使用第一载具4承载电路板6于第一化学沉积槽11以逐片移动方式于电路板6表面沉积第一金属层；

步骤402:将第一载具4移出第一化学沉积槽11进入第一水洗槽13，去除所附着的化学药剂；

步骤403:将第一载具4移至交换输送机2，将电路板6自第一载具4内取出，经交换输送机2送入第二载具5内；

步骤404:第二载具5承载电路板6于第二化学沉积槽31内以逐片移动方式于电路板6表面沉积第二金属层；

步骤405:将第二载具5移出第二化学沉积槽31进入第二水洗槽33，去除所附着的化学药剂；

步骤406:将电路板6自第二载具5内取出。

在上述架构可知，本发明还设有数个纯水槽，避免在等待过程中电路板6因曝露在空气中，造成电路板表面的氧化（或钝化）。因此在上述步骤301之前，第一载具4是于第一纯水槽72中承载电路板6，并在此等待着移入第一化学沉积槽11内。在步骤303中，交换输送机2两侧各设有第二纯水槽21及第三纯水槽22，电路板6是在第二纯水槽21移出第一载具4，并在第三纯水槽22进入第二载具5。另外在步骤406中，第二载具5是于第四纯水槽82将电路板6取出。

藉由上述的方法，以化学镍金制程为例，本发明于第一化学沉积槽11(如化学沉积镍)与第二化学沉积槽31(如化学沉积金)分为使用不同的载具，例如第一载具4及第二载具5，再适时取出电路板6进行交换，如此就能避免制程中载具同时附着不同金属(镍、金)的问题。

在上述实施例中，主要是于电路板表面上沉积二种金属，例如镍、金。但实际上并不限两种，例如也能在电路板上沉积三种金属，例如镍、钯、金等，而本发明电路板交换载具的系统也能应用于此种实施例中，如图5所示，为本发明电路板交换载具的系统之另一种实施例图。在本实施例中，电路板交换载具的系统除了包括原本的：第一循环系统1、交换输送机2及第二循环系统3外，还增加了第二交换输送机2A及第三循环系统B1，在第三循环系统B1中是使用第三载具C1承载电路板6，其中第二交换输送机2A的运作方式与交换输送机2相同，不同之处在于：第二交换输送机2A设置于第二循环系统3及第三循环系统B1之间。第二交换输送机2A负责将由第二循环系统3送来的第二载具5中移出电路板6，之后经输送轮20输送后，再将电路板6送入第三循环系统B1的第三载具C1中，第三循环系统B1是由第三载具C1承载电路板6移入第三化学沉积槽B11内，并于第三化学沉积槽B11内对电路板6表面沉积第三金属层，第三循环系统B1的运作原理及结构皆与第一循环系统1与第二循环系统3相类似，故不再详加赘述。本实施例不同之处是在电路板6上沉积三种金属，例如第一金属层为镍、第二金属层为钯及第三金属层为金，当然使用者也可依不同的制程需求使用不同的金属。

另外上述实施例的电路板交换载具的方法，其步骤包括：

使用第一载具承载电路板于第一化学沉积槽以逐片移动方式于电路板6表面沉积第一金属层；

将第一载具移出第一化学沉积槽进入第一水洗槽，去除所附着的化学药剂；

将第一载具移至交换输送机，将电路板自第一载具内取出，经交换输送机送入第二载具内；

第二载具承载电路板于第二化学沉积槽内以逐片移动方式于电路板表面沉积第二金属层；

将第二载具移出第二化学沉积槽进入第二水洗槽，去除所附着的化药剂；

将第二载具移至第二交换输送机，将电路板自第二载具内取出，经第二交换输送机送入第三载具内；

第三载具承载电路板于第三化学沉积槽内以逐片移动方式于电路板表面沉积第三金属层；

将第三载具移出第三化学沉积槽进入第三水洗槽，去除所附着的化学药剂；

将电路板自第三载具内取出。

运用上述的方法，可适用于电路板的以化学镍钯金制程。

以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施例之范围。即凡依本发明申请专利范围所作的均等变化及修饰，皆为本发明之专利范围所涵盖。

Claims (15)

1.一种电路板交换载具的方法，其步骤包括：

使用第一载具承载电路板于第一化学沉积槽以逐片移动方式于所述电路板表面沉积第一金属层，所述第一金属层为镍层；

将所述第一载具移出所述第一化学沉积槽进入第一水洗槽，去除所附着的化学药剂；

将所述第一载具移至交换输送机，所述电路板自所述第一载具内取出，经所述交换输送机送入第二载具内；

将所述第二载具承载所述电路板于第二化学沉积槽内以逐片移动方式于所述电路板表面沉积第二金属层，所述第二金属层为金层；

将所述第二载具移出所述第二化学沉积槽进入第二水洗槽，去除所附着的化学药剂；

将所述电路板自所述第二载具内取出。

2.根据权利要求1所述的一种电路板交换载具的方法，其特征在于：所述第一载具是于一第一纯水槽内承载所述电路板，并在此等待移入所述第一化学沉积槽内。

3.根据权利要求1所述的一种电路板交换载具的方法，其特征在于：所述交换输送机两侧各设有第二纯水槽及第三纯水槽，所述电路板是在所述第二纯水槽内将所述第一载具移出，并在所述第三纯水槽进入所述第二载具。

4.根据权利要求1所述的一种电路板交换载具的方法，其特征在于：第二循环系统还包括一第四纯水槽，所述第四纯水槽紧邻所述所述第二水洗槽，所述第二载具由所述第二水洗槽移出后接着移入所述第四纯水槽，于所述第四纯水槽内将所述电路板由所述第二载具中取出。

5.根据权利要求1所述的一种电路板交换载具的方法，其特征在于：所述第一载具另承载一拖缸板，所述拖缸板也经所述第一化学沉积槽及所述第一水洗槽，所述拖缸板于所述交换输送机被移出，不会进入所述第二化学沉积槽。

6.一种电路板交换载具的系统，包括：第一循环系统、第二循环系统及交换输送机，其中：

所述第一循环系统是将第一载具承载一电路板移入第一化学沉积槽内，并于所述第一化学沉积槽内对所述电路板表面沉积第一金属层，所述第一金属层为镍层；

所述第二循环系统是将第二载具承载所述电路板移入第二化学沉积槽内，并于所述第二化学沉积槽内对所述电路板表面沉积第二金属层，所述第二金属层为金层；

所述交换输送机设置于所述第一循环系统及所述第二循环系统之间，所述交换输送机负责将由所述第一循环系统送来的所述第一载具取出所述电路板，并将所述电路板送入所述第二循环系统的所述第二载具内。

7.根据权利要求6所述的一种电路板交换载具的系统，其特征在于；所述第一循环系统包括:

一第一取放机构，将承载所述电路板的所述第一载具由一第一准备区移入所述第一化学沉积槽内；

所述第一化学沉积槽承载数个所述第一载具以逐片移动方式于所述电路板表面沉积第一金属层；

至少一个第一水洗槽，负责对所述第一载具水洗，去除所附着的化学药剂；

一第一吊架单元，包括第一移位吊架组及第一循环吊架组，所述第一移位吊架组负责将所述第一载具于所述第一化学沉积槽、所述第一水洗槽及一第一送出区依序移动，所述第一循环吊架组负责将作业完成后的所述第一载具由所述第一送出区移动送回所述第一准备区。

8.根据权利要求7所述的一种电路板交换载具的系统，其特征在于；所述第一循环系统一侧还设有一第一翻转机，所述第一翻转机并联着第一纯水槽，所述第一翻转机负责将电路板由水平状翻转为垂直状进入所述第一纯水槽内，所述第一纯水槽为所述第一载具的所述第一准备区。

9.根据权利要求7所述的一种电路板交换载具的系统，其特征在于；所述交换输送机中间设有输送轮，两侧各设有第二纯水槽及第三纯水槽，所述电路板是在所述第二纯水槽内自所述第一载具移出，所述第二纯水槽为所述第一送出区。

10.根据权利要求6所述的一种电路板交换载具的系统，其特征在于；所述第二循环系统，包括:

一第二取放机构，负责将所述第二载具由第二准备区移入所述第二化学沉积槽内；

所述第二化学沉积槽负责承载所述第二载具以逐片移动方式对所述电路板表面沉积第二金属层；

至少一个第二水洗槽，负责对所述第二载具进行水洗；

一第二吊架单元，包括第二移位吊架组及第二循环吊架组，所述第二移位吊架组负责将所述第二载具于所述第二化学沉积槽、所述第二水洗槽及一第二送出区依序移动，所述第二循环吊架组负责将所述第二载具由所述第二送出区移动送至所述第二准备区。

11.根据权利要求10所述的一种电路板交换载具的系统，其特征在于；所述交换输送机中间设有输送轮，两侧各设有第二纯水槽及第三纯水槽，所述电路板经所述输送轮在所述第三纯水槽将所述电路板送入所述第二载具内，所述第三纯水槽为所述第二准备区。

12.根据权利要求10所述的一种电路板交换载具的系统，其特征在于；所述第二循环系统一侧还设有一第二翻转机，所述第二翻转机并联着第四纯水槽，所述第四纯水槽为所述第二送出区，所述第二翻转机负责将所述电路板于所述第四纯水槽内由垂直状取出并翻转为水平状态送出。

13.根据权利要求6所述的一种电路板交换载具的系统，其特征在于；所述交换输送机中间位置还设有传感器、翻片机及收集区，所述传感器负责侦测通过此处是否为拖缸板，若是所述拖缸板，则驱动所述翻片机以将所述拖缸板推至所述收集区内收集，若不是所述拖缸板，则此机构并不会作动。

14.根据权利要求6所述的一种电路板交换载具的系统，其特征在于；还包括第三循环系统及第二交换输送机，所述第二交换输送机设置于所述第二循环系统及所述第三循环系统之间，所述第二交换输送机负责将由所述第二循环系统送来的所述第二载具中取出所述电路板，之后再将所述电路板送入所述第三循环系统的第三载具内，所述第三循环系统是由所述第三载具承载所述电路板移入第三化学沉积槽内，并于所述第三化学沉积槽内对所述电路板表面沉积第三金属层。

15.一种电路板交换载具的方法，其步骤包括：

使用第一载具承载电路板于第一化学沉积槽以逐片移动方式于所述电路板表面沉积第一金属层，所述第一金属层为镍层；

将所述第一载具移出所述第一化学沉积槽进入第一水洗槽，去除所附着的化学药剂；

将所述第一载具移至交换输送机，所述电路板自所述第一载具内取出，经所述交换输送机送入第二载具内；

将所述第二载具承载所述电路板于第二化学沉积槽内以逐片移动方式于所述电路板表面沉积第二金属层，所述第二金属层为钯层；

将所述第二载具移出所述第二化学沉积槽进入第二水洗槽，去除所附着的化学药剂；

将所述第二载具移至第二交换输送机，所述电路板自所述第二载具内取出，经所述第二交换输送机送入第三载具内；

将所述第三载具承载所述电路板于第三化学沉积槽内以逐片移动方式于所述电路板表面沉积第三金属层，所述第三金属层为金层；

将所述第三载具移出所述第三化学沉积槽进入第三水洗槽，去除所附着的化学药剂；

将所述电路板自所述第三载具内取出。