CN212713792U

CN212713792U - 基板载具和电镀设备

Info

Publication number: CN212713792U
Application number: CN202021385314.5U
Authority: CN
Inventors: 刘英伟; 张国才; 袁广才; 曹占锋; 王珂; 董士豪; 姚舜禹
Original assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Current assignee: BOE Technology Group Co Ltd
Priority date: 2020-07-15
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2030-07-15

Abstract

本实用新型提供一种基板载具，包括：承载结构和盖板结构，所述承载结构用于承载待电镀的基板，所述盖板结构设置在所述承载结构的一侧，用于压覆所述基板的边缘，其中，所述盖板结构包括：具有电镀开口的边框；盖板电极，所述盖板电极设置在所述边框靠近所述承载结构的一侧；辅助电极，所述辅助电极设置在所述边框远离所述承载结构的一侧，所述辅助电极环绕所述电镀开口设置，所述辅助电极与所述盖板电极电连接。本实用新型还提供一种电镀设备。本实用新型能够提高电镀膜层的厚度均匀性。

Description

基板载具和电镀设备

技术领域

本实用新型涉及显示产品的生产领域，具体涉及一种基板载具和电镀设备。

背景技术

电镀工艺是一种低成本的化学性成膜方式，可以沉积得到2～20μm厚的具备较低阻值的金属层。目前的电镀设备在对玻璃基板进行电镀时，很容易出现成膜不均匀的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种基板载具和电镀设备。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种基板载具，包括：承载结构和盖板结构，所述承载结构用于承载待电镀的基板，所述盖板结构设置在所述承载结构的一侧，用于压覆所述基板的边缘，其中，所述盖板结构包括：

具有电镀开口的边框；

盖板电极，所述盖板电极设置在所述边框靠近所述承载结构的一侧；

辅助电极，所述辅助电极设置在所述边框远离所述承载结构的一侧，所述辅助电极环绕所述电镀开口设置，所述辅助电极与所述盖板电极电连接。

在一些实施例中，所述辅助电极具有第一边缘和环绕所述第一边缘的第二边缘，所述第一边缘与所述电镀开口的边缘平齐。

在一些实施例中，所述边框上设置有连接过孔，所述辅助电极通过所述连接过孔与所述盖板电极电连接。

在一些实施例中，所述盖板电极包括：压附部和支撑部，所述压附部设置在所述边框上，用于压附所述基板；所述支撑部的一端与所述压附部连接，所述支撑部的另一端沿远离所述边框的方向延伸。

在一些实施例中，所述压附部和所述支撑部均为环绕所述电镀开口的环状结构。

在一些实施例中，所述盖板电极在所述边框上的正投影位于所述辅助电极在所述边框上的正投影范围内。

在一些实施例中，所述承载结构包括：承载板和设置在所述承载板上的承载电极，所述承载电极设置在所述承载板靠近所述盖板结构的一侧，所述承载电极用于与所述盖板电极电连接。

在一些实施例中，所述承载电极包括交叉连接的第一电极部和第二电极部，所述第一电极部和所述第二电极部限定出多个吸附区，所述承载板上对应于所述吸附区的位置设置有第一吸附孔。

在一些实施例中，所述盖板结构还包括：第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈环绕所述电镀开口设置，所述第二密封圈环绕所述第一密封圈设置，所述第一密封圈和所述第二密封圈均设置在所述边框朝向所述承载结构的一侧，所述盖板电极设置在所述第一密封圈和所述第二密封圈之间，所述边框对应于所述第一密封圈与所述第二密封圈之间的位置设置有第二吸附孔。

本实用新型还提供一种电镀设备，包括上述的基板载具。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型的一些实施例中提供的承载结构的第一表面示意图。

图2为本实用新型的一些实施例中提供的盖板结构的第一表面示意图。

图3为本实用新型的一些实施例中提供的盖板结构的第二表面示意图。

图4为本实用新型的一些实施例中提供的装载有基板的基板载具的平面图。

图5为沿图4中A-A线的剖视图。

图6为本实用新型实施例提供的承载结构用于电镀工艺时的原理示意图。

图7为一对比例中的承载结构用于电镀工艺时的原理示意图。

图8为电镀过程中的尖端放电效应的原理图。

图9为设置有辅助电极的电镀设备所形成的膜层的膜厚分布图。

图10为未设置辅助电极的电镀设备所形成的膜层的膜厚分布图。

图11为本实用新型的一些实施例中提供的电镀设备的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

这里用于描述本实用新型的实施例的术语并非旨在限制和/或限定本实用新型的范围。例如，除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。应该理解的是，本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。

本实用新型提供一种用于电镀设备中的基板载具，该基板载具用于装载待电镀的基板。其中，基板载具100包括承载结构和盖板结构。图1为本实用新型的一些实施例中提供的承载结构的第一表面示意图，图2为本实用新型的一些实施例中提供的盖板结构的第一表面示意图，图3为本实用新型的一些实施例中提供的盖板结构的第二表面示意图，其中，盖板结构的第一表面和第二表面为盖板结构相对的两面。图4为本实用新型的一些实施例中提供的装载有基板的基板载具的平面图，图5为沿图4中A-A线的剖视图。

结合图1至图5所示，承载结构110用于承载待电镀的基板SUB，该基板 SUB可以为玻璃基板。盖板结构120设置在承载结构110的一侧，用于压覆基板SUB的边缘。其中，盖板结构120包括：具有电镀开口121v的边框121、盖板电极123和辅助电极122。盖板电极123和辅助电极122均设置在边框121上，盖板电极123设置在边框121靠近承载结构110的一侧；辅助电极122设置在边框121远离承载结构110的一侧，辅助电极122环绕电镀开口121v设置，辅助电极122与盖板电极123电连接。其中，边框121可以采用绝缘材料制成，盖板电极123和辅助电极122均可以采用导电性较好、且不易与电镀液发生反应的金属材料制成。例如，铜。

在本实用新型实施例中，电镀开口121v的形状可以根据基板SUB上待镀膜区域的形状进行设置，例如，待镀膜区域为矩形，相应地，电镀开口121v为矩形。在进行电镀工艺时，电镀开口121v将基板SUB上待镀膜区域露出，从而在待镀膜区域形成电镀膜层。

图6为本实用新型实施例提供的承载结构用于电镀工艺时的原理示意图，图7为一对比例中的承载结构用于电镀工艺时的原理示意图，图8为电镀过程中的尖端放电效应的原理图。其中，基板SUB的表面上形成有电镀种子层。如图6至图8所示，在进行电镀工艺时，将待电镀的基板SUB装载在基板载具上，基板载具连接电源的负向输出端，并将电源的负向输出端与基板SUB上的电镀种子层电连接。阳极结构200连接电源的正向输出端，从而在阳极结构200与待电镀的基板SUB之间形成电场(图6至图8中的箭头均表示电场线)，进而使电镀液中的金属离子(例如，Cu离子或Ni离子或Ag离子等)附着在基板 SUB上，形成电镀膜EPL。但是，由于尖端放电现象，会导致电场区域中，边缘位置的电场线密度大于中部位置的电场线密度(即，边缘位置的电场强度大于中部位置的电场强度)，因此，当边框121上未设置辅助电极122时(如图7 所示)，电场强度较大的位置为待镀膜区域的边缘位置，从而导致待镀膜区域所形成的电镀膜EPL的边缘厚度较大，中部厚度较小。而在本实用新型的实施例中，边框121远离盖板电极123的一侧设置有辅助电极122，这种情况下，阳极结构200与辅助电极122之间、阳极结构200与待镀膜区域之间均会产生电场，因此，整个电场区域的边缘位于辅助电极122的边缘处，即，电场强度较大的位置位于辅助电极122的边缘处，从而使待镀膜区域所处的电场分布更均匀，进而提高待镀膜区域中的成膜均匀性。

下面结合附图对本实用新型提供的基板载具进行具体介绍。

如图5所示，承载结构110包括承载板111、设置在承载板111上的承载电极112，承载电极112设置在承载板111靠近盖板结构120的一侧，承载电极112 用于与盖板电极123电连接。

为了便于将电源的负向输出端输出的电压均匀传输至基板SUB的各个位置，如图1所示，承载电极112包括交叉的第一电极部112a和第二电极部112b，如图3所示，盖板电极123为环绕电镀开口121v的环状电极。

示例性地，如图1所示，承载电极112包括多个沿第一方向延伸的第一电极部112a、多个沿第二方向延伸的第二电极部112b，第一电极部112a和第二电极部112b交叉形成网状结构，例如，第一方向为图1中的上下方向，第二方向为图1中的左右方向，第一方向与第二方向垂直。另外，承载电极112还包括与网状结构连接的传输部112c，传输部112c用于接收电源输出的电压。

如图5所示，盖板电极123包括：压附部123a和支撑部123b，压附部123a 设置在边框121上，用于压附基板SUB；支撑部123b的一端与压附部123a远离电镀开口121v的一端连接，支撑部123b的另一端沿远离边框121的方向延伸。

在进行电镀时，基板SUB固定在盖板结构120和承载结构110之间，盖板电极123的支撑部123b环绕基板SUB设置，并与承载电极112接触；盖板电极 123的压附部123a压附在基板SUB的边缘，并与电镀种子层接触，从而使电镀种子层与电源的负向输出端导通。为了使电镀种子层上各位置的电压分布更均匀，在本实用新型的实施例中，盖板电极123的支撑部123b和压附部123a均为环绕电镀开口121v的矩形环状结构。

在一些实施例中，辅助电极122为环状电极，其具有第一边缘和环绕第一边缘的第二边缘，可以理解的是，第一边缘和第二边缘分别为辅助电极122的内边缘和外边缘。在一些实施例中，辅助电极122的第一边缘与电镀开口121v 的边缘平齐，从而使阳极结构200与基板SUB之间的电场以及阳极结构200与辅助电极122之间的电场能够连续，以使得电场强度较大的位置尽量位于电镀开口121v之外，进一步提高基板SUB上的成膜均匀性。

本实用新型实施例对辅助电极122与盖板电极123的连接方式不作具体限定，在一些示例中，结合图2、图4和图5所示，边框121上设置有连接过孔 V1，辅助电极122通过连接过孔V1与盖板电极123的压附部123a电连接。例如，边框121上设置有多个连接过孔V1，多个连接过孔V1环绕电镀开口121v 设置，并均匀分布。

在一些实施例中，盖板电极123在所述边框121上的正投影位于辅助电极 122在边框121上的正投影范围内，从而减小盖板电极123的体积，进而减轻盖板电极123的重量，以减轻基板载具的整体重量。

本实用新型实施例对承载结构110、基板SUB和盖板结构120三者之间的固定方式不作特殊限定，作为本实用新型的一种具体实施方式，可以通过真空吸附的方式将基板SUB固定在承载结构110上，并通过真空吸附的方式将盖板结构120压附在基板SUB的边缘。

如图1所示，多个第一电极部112a和多个第二电极部112b限定出多个吸附区AS，承载板111上对应于吸附区AS的位置设置有第一吸附孔AB1，第一吸附孔AB1贯穿承载板111，用于将基板SUB吸附在承载结构110上。如图3和图5所示，盖板结构120还包括：第一密封圈124和第二密封圈125，第一密封圈124环绕电镀开口121v设置，第二密封圈125环绕第一密封圈124设置，第一密封圈124和第二密封圈125均设置在边框121朝向承载结构110的一侧，盖板电极123设置在第一密封圈124和第二密封圈125之间。边框121对应于第一密封圈124与第二密封圈125之间的位置设置有第二吸附孔AB2，第二吸附孔AB2贯穿边框121，用于将盖板结构120与承载结构110吸附固定。承载板111上的第一吸附孔AB1和边框121上的第二吸附孔AB2可以均与外部的抽气装置(未示出)连通。在进行电镀工艺时，将承载结构110、基板SUB和盖板结构120依次放置，以使基板SUB与承载电极112接触，第一密封圈124和盖板电极123的压附部123a均与基板SUB接触，第二密封圈125与承载板111 接触，此时，将抽气装置与第一吸附孔AB1远离盖板结构120的一端连通，并将抽气装置与第二吸附孔AB2远离承载结构120的一端连通，从而利用抽气装置对承载板111上的第一吸附孔AB1和边框121上的第二吸附孔AB2进行抽气，进而可以将基板SUB吸附在承载结构110上，且将盖板结构120与基板SUB、承载结构110固定在一起。

本实用新型实施例对设置有辅助电极122和未设置辅助电极122的电镀设备的成膜效果进行了仿真，图9为设置有辅助电极的电镀设备所形成的膜层的膜厚分布图，图10为未设置辅助电极的电镀设备所形成的膜层的膜厚分布图，其中，基板上形成的膜层包括多行多列检测区域(例如，基板上形成的膜层区域在行方向上的尺寸为1850mm，在列方向上的尺寸为1500mm；每个检测区域在行方向上的尺寸在10mm～50mm之间，在列方向上的尺寸在10mm～50mm之间，相邻两个检测区域可以具有间隔)，图9和图10中的X轴表示检测区域所在的列数，Y轴表示检测区域所在的行数，Z轴表示检测区域的膜厚(单位为μ m)。如图9和图10所示，当未设置辅助电极122时，基板SUB上所形成的膜层的边缘位置的厚度明显大于中部位置的厚度；而当设置有辅助电极122时，基板SUB上所形成的膜层的各位置厚度更加均匀。

图11为本实用新型的一些实施例中提供的电镀设备的示意图，如图11所示，电镀设备包括上述的基板载具100。另外，电镀设备还包括阳极结构200、具有容纳槽的槽体300。在进行电镀工艺时，槽体300中容纳有电镀液，阳极结构200和装载有基板的基板载具100均设置在容纳槽中，阳极结构200和装载有基板的基板载具100相对设置。在一些实施例中，阳极结构200包括：支撑架和设置在支撑架上的金属网和多个导电条。其中，导电条与金属网电连接，导电条包括：导电主体和包覆导电主体的保护层，导电主体的导电率大于保护层的导电率。保护层用于防止导电主体与电镀液中的金属离子发生反应，保护层的活泼性小于导电主体的活泼性。例如，导电条为钛包铜结构，其中导电主体的主要成分为铜，保护层的主要成分为钛金属。

由于上述基板载具100能够使基板的待镀膜区域位于均匀的电场中，因此，利用电镀设备所电镀的膜层的均匀性更高。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种基板载具，其特征在于，包括：承载结构和盖板结构，所述承载结构用于承载待电镀的基板，所述盖板结构设置在所述承载结构的一侧，用于压覆所述基板的边缘，其中，所述盖板结构包括：

具有电镀开口的边框；

2.根据权利要求1所述的基板载具，其特征在于，所述辅助电极具有第一边缘和环绕所述第一边缘的第二边缘，所述第一边缘与所述电镀开口的边缘平齐。

3.根据权利要求1所述的基板载具，其特征在于，所述边框上设置有连接过孔，所述辅助电极通过所述连接过孔与所述盖板电极电连接。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的基板载具，其特征在于，所述盖板电极包括：压附部和支撑部，所述压附部设置在所述边框上，用于压附所述基板；所述支撑部的一端与所述压附部连接，所述支撑部的另一端沿远离所述边框的方向延伸。

5.根据权利要求4所述的基板载具，其特征在于，所述压附部和所述支撑部均为环绕所述电镀开口的环状结构。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的基板载具，其特征在于，所述盖板电极在所述边框上的正投影位于所述辅助电极在所述边框上的正投影范围内。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的基板载具，其特征在于，所述承载结构包括：承载板和设置在所述承载板上的承载电极，所述承载电极设置在所述承载板靠近所述盖板结构的一侧，所述承载电极用于与所述盖板电极电连接。

8.根据权利要求7所述的基板载具，其特征在于，所述承载电极包括交叉连接的第一电极部和第二电极部，所述第一电极部和所述第二电极部限定出多个吸附区，所述承载板上对应于所述吸附区的位置设置有第一吸附孔。

9.根据权利要求1至3中任意一项所述的基板载具，其特征在于，所述盖板结构还包括：第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈环绕所述电镀开口设置，所述第二密封圈环绕所述第一密封圈设置，所述第一密封圈和所述第二密封圈均设置在所述边框朝向所述承载结构的一侧，所述盖板电极设置在所述第一密封圈和所述第二密封圈之间，所述边框对应于所述第一密封圈与所述第二密封圈之间的位置设置有第二吸附孔。

10.一种电镀设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的基板载具。