CN212864969U - 一种用于ic载板化学镀的喷流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于IC载板化学镀的喷流装置，该喷流装置包括化学镀槽、镀液循环装置和镀液喷流盒组件，镀液喷流盒组件放置在化学镀槽的内部，镀液循环装置的一端与化学镀槽的底部连接，另一端连接镀液喷流盒组件，该镀液喷流盒组件包括两个对称的喷流盒，每个喷流盒设置有用于容纳镀液的内腔和用于喷射镀液的多个喷流孔，在工作时，两个喷流盒通过多个喷流孔同时向悬挂在它们之间的待镀IC载板的表面喷射镀液。该装置可用于IC载板的SAP或mSAP工艺的实验室研究，为后续量产提供可靠的工艺参数及数据。

Description

一种用于IC载板化学镀的喷流装置

技术领域

本实用新型涉及一种喷流装置，更具体地说涉及一种用于IC载板化学镀的喷流装置，主要是在实验室进行IC载板化学镀。

背景技术

目前电子行业的发展十分迅速，行业对电子产品复杂程度的要求越来越高。电子产品的发展方向是集成度更高，功能更强和能耗更低，同时消费类电子产品还要兼顾小、轻和薄的趋势。以智能手机为例，由于增加了越来越多的功能和配备了越来越大的屏幕，因此降低功耗就成为了关键点，而减小尺寸及增加集成度是实现多功能、低功耗的有效方式。减小PCB的特征尺寸就是其中关键的技术，需在固定的面积里实现更多的集成。过去，PCB用来实现芯片和最终产品的互连，但现在成为了集成方案。SLP(Substrate Like PCB)，类载板的生产技术是当今满足大规模需求的解决方案之一。现在的“电路板”已经模糊了PCB与IC载板之间的定义，SLP因此而得名。

一般PCB与IC载板之间的主要区别是线宽和线距(L/S)，类载板可将线宽/线距从HDI(高密度互联电路板)的40/50微米缩短到20/35微米，即最小线宽/线距从HDI的40微米缩短到SLP的30微米以内。智能手机用SLP板，同样面积电子元器件承载数量可以达到HDI的两倍以上。类载板是下一代的PCB硬板的趋势。

由于线宽/线距的减小，使用的材料越来越薄、导通孔尺寸也越来越小。采用IC载板的加工工艺就势在必行。SAP(半加成法)和mSAP(改良半加成法)是IC载板生产过程中常用的工艺，该技术能够填补IC制造能力和PCB制造能力之间的差距。在PCB生产过程中，SAP和mSAP工艺都是从内芯介质和薄铜层开始的。这两种工艺流程的一个基本差异是种子铜层的厚度。一般情况下，SAP工艺从一层薄化学铜层(小于1.5mm)开始，而mSAP从一层薄的层压铜箔(大于1.5mm)开始。无论选择那一种工艺，均匀的化学铜层是实现后续更细线路加工的基本保证。

目前市场上用于IC载板的SAP或mSAP工艺的化学镀铜装置大多是规模化生产，适合大量产使用。一般的化学镀铜装置包括多个喷流管、化学镀槽和化学镀液循环装置。多个独立的喷流管用于镀液的循环搅拌，同时其高速喷流模式也增强了镀液在载板表面及孔内的溶液交换，使得镀层的均匀性更好。每个喷流管分别与化学镀液循环装置的管道连接。化学镀槽底部设置一个或多个均匀布置的圆形的孔作为镀液进入循环装置管道的入口。实际应用中，在新产品用于SAP工艺或mSAP工艺之前，需要先在实验室中验证该工艺的效果，以确定该工艺能否在后续量产中稳定使用并达到预期的效果。目前并没有适合实验室使用的用于验证IC载板的SAP工艺或mSAP工艺效果的化学镀装置，因此无法完成实验室规模的工艺验证。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于IC载板化学镀的喷流装置，可在实验室实现IC载板的均匀镀层，例如，IC载板的精密化学镀铜。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于IC载板化学镀的喷流装置，该喷流装置包括化学镀槽、镀液循环装置和镀液喷流盒组件，镀液喷流盒组件放置在化学镀槽的内部，镀液循环装置的一端与化学镀槽的底部连接，另一端连接镀液喷流盒组件，该镀液喷流盒组件包括两个对称的喷流盒，每个喷流盒设置有用于容纳镀液的内腔和用于喷射镀液的多个喷流孔，在化学镀时，两个喷流盒通过多个喷流孔同时向悬挂在它们之间的待镀IC载板的表面喷射镀液。

优选地，上述每个喷流盒还设置有由透明材料制成的窗口，用于观察喷流盒的内腔中的镀液的情况。

优选地，上述每个喷流盒是长方体形状，包括正面、背面、顶面、底面、左侧面和右侧面。

优选地，上述多个喷流孔交错均匀分布于每个喷流盒的正面，上述窗口设置在每个喷流盒的背面。

优选地，上述喷流孔的直径为0.5～1.5mm，间距为2～4mm。

优选地，上述每个喷流盒的整个背面由透明材料制成，用于观察喷流盒的内腔中的镀液的情况。

优选地，上述每个喷流盒还设置有镀液接收盒，该镀液接收盒与镀液循环装置的管道连接。

优选地，上述镀液接收盒设置在喷流盒的顶部。

优选地，上述镀液接收盒的内部设置有过滤网，用于过滤镀液中的杂质以避免杂质进入喷流盒堵塞喷流孔。

优选地，上述两个对称的喷流盒通过刚性连接部件固定连接，以防止它们在喷流过程中移动或晃动。

优选地，上述两个对称的喷流盒通过两个刚性杆在对角固定连接。

本实用新型首次提供了一种用于IC载板化学镀的喷流装置，其具有包括两个喷流盒的喷流盒组件，该喷流装置可在实验室实现IC载板化学镀的均匀化学镀，用于IC载板的SAP或mSAP工艺的实验室研究，为后续量产提供可靠的工艺参数及数据。本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的用于IC载板化学镀的喷流装置具有两个对称的喷流盒，待镀的IC载板悬浮在这两个喷流盒之间，每个喷流盒上的多个交错均匀分布的喷流孔向悬挂在它们之间的待镀IC载板的表面喷射镀液，使得镀液在待镀IC载板的表面形成均匀的沉积，从而形成均匀的化学镀层，例如精密的化学镀铜层；

(2)本实用新型的用于IC载板化学镀的喷流装置的喷流盒的背面设置有可视窗或者整个背面由透明材料制成，使得喷流盒的镀液的扰动交换为可视化的，便于及时调整进入喷流盒的镀液的压力和流量，避免IC载板表面的局部压力过大大，冲击表面导致其变形。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例的附图做简单地介绍，很显然下面描述的附图仅仅是对本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前体下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1示意性地示出了本实用新型的一个实施例的用于IC载板化学镀的喷流装置的结构。

图2示意性地示出了图1的喷流装置的喷流盒组件的结构。

图3示意性地示出了一个喷流盒的正面的结构。

图4示意性地示出了两个喷流盒固定连接在一起。

具体实施方式

本实用新型的描述中，“镀液的情况”是指镀液的在喷流装置的内腔中的镀液的液面高低和镀液流动状况。根据观察到的镀液的液面高低和流动状况及时调整进入喷流盒内的镀液的流量大小、压力和喷流方式等。

本实用新型的描述中，化学镀槽用于盛放镀液并且有足够的空间使得镀液喷流盒组件放置在其中对IC载板喷射镀液从而进行化学镀。化学镀槽可以是适合放置镀液喷流盒组件的任何形状。例如，长方体形，正方体形，圆柱体形等。

本实用新型的描述中，镀液喷流盒组件的喷流盒可由任何适合容纳镀液的材料制成，例如PVC材料。当喷流盒的背面设置有透明窗时，透明窗可由透明亚克力板制成，当喷流盒的整个背面是透明材料时，该整个背面可由透明亚克力板制成。

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白理解，下面结合附图，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，本实用新型的用于IC载板化学镀的喷流装置1包括化学镀槽10，镀液循环装置11和镀液喷流盒组件12。在该图所示的实例中，化学镀槽10是上端开口的圆柱形，镀液喷流盒组件12放置在其内部，但不接触圆柱形化学镀槽10的底面。化学镀槽10的底面设置有开口101，开口101连接镀液循环装置11的管道的一端。镀液循环装置11包括用于使镀液循环(即，使镀液从化学镀槽10底部抽取到镀液喷流盒组件12的每个喷流盒中)的管道，循环泵111和控制阀112。管道可以是PVC管，尺寸可以是φ20mm。镀液循环装置11也可以包括其他进一步精确控制循环的镀液流量的其他部件，例如压力计等。镀液喷流盒组件12包括喷流盒12A和喷流盒12B，待镀IC载板100悬挂于喷流盒12A和喷流盒12B之间。喷流盒12A和喷流盒12B分别连接镀液循环装置11的管道的另一端，使得化学镀槽10底部的镀液通过镀液循环装置11抽取到喷流盒12A和喷流盒12B中进而喷流到待镀IC载板表面。

如图2所示，镀液喷流盒组件12的喷流盒12A和喷流盒12B的形状和结构是完全对称的。在该图所示的实例中，喷流盒12A和喷流盒12B是长方体形状，其设置有喷流孔的面与待镀IC载板100的形状匹配。例如，该长方体的尺寸为30mm X 80mm X160mm。当然，喷流盒12A和喷流盒12B也可以是其他形状，只要设置有喷流孔的面与IC载板100形状匹配便于对其均匀喷射镀液就都是可行的。喷流盒12A和喷流盒12B分别设置有用于容纳镀液的内腔，内腔分别与镀液循环装置11的管道流体连通。喷流盒12A包括正面120A(图中未示出)、背面121A、顶面122A、底面123A(图中未示出)、左侧面124A和右侧面125A(图中未示出)。喷流盒12B包括正面120B、背面121B(图中未示出)、顶面122B、底面123B(图中未示出)、左侧面124B(图中未示出)和右侧面125B。顶面122A和顶面122B上分别设置有镀液接收盒1221A和镀液接收盒1221B，用于接收来自镀液循环装置11的管道的镀液并将镀液释放到喷流盒12A和喷流盒12B的内腔中。镀液接收盒1221A和镀液接收盒1221B中设有过滤网(图中未示出)，用于过滤镀液中的杂质以避免杂质进入喷流盒堵塞喷流孔。在图1所示的实施例中，镀液接收盒1221A和镀液接收盒1221B的形状是圆柱形。喷流盒12A和喷流盒12B的正面120A和正面120B分别设置有多个喷流孔1201A和1201B用于向待镀IC载板100喷射镀液。喷流孔的尺寸可以是φ1.0mm，间距3mm，交错均匀分布于正面120A和正面120B上(参见图3)。背面121A和背面121B分别设置有透明的窗1211A和1211B，用于观察喷流盒内腔中的镀液的液面高低和流动状况以便及时了解镀液的情况，然后根据需要调整镀液的流量及喷流方式。

喷流盒12A和喷流盒12B之间可通过刚性连接件连接，以固定它们之间的距离，并且根据需要调整它们之间的距离，这样可避免在喷射镀液过程中，由于压力导致喷流盒相对待镀IC载板移动或晃动，导致镀液喷射不均匀。在图4所示的结构中，喷流盒12A和喷流盒12B之间在对角上设置两个刚性杆126，使得喷流盒12A和喷流盒12B固定连接，并且可通过调整两者之间的杆126的长度调整它们之间的距离。

本实用新型的系统的工作方式如下：

使用时，打开电源，镀液循环装置11开始工作，循环泵111将化学镀槽10中的镀液依次通过管道和镀液接收盒1221A以及镀液接收盒1221B抽吸到喷流盒12A和喷流盒12B的内腔中，然后喷流盒12A和喷流盒12B将镀液通过位于其正面的喷流孔1201A和喷流孔1201B喷向悬挂在它们之间的待镀IC载板的表面。喷射过程中，可通过喷流盒12A和喷流盒12B背面的可视窗或者可视背面观察内腔中的镀液情况，镀液循环装置11的控制阀112可根据观察到的镀液情况调整循环镀液的压力、流量和喷流方式等。

通过上面的描述，可以看出与现有的用于实验室的IC载板的化学镀的装置相比，本实用新型的用于IC载板化学镀的喷流装置通过设置两个对称的喷流盒，在喷流盒的正面设置多个喷射孔，实现在待镀IC载板的表面形成均匀的金属镀层沉积，并且在喷流盒的背面设置可视窗，使得在镀液的喷射过程，喷流盒的镀液的扰动交换为可视化的，从而根据镀液情况及时调整镀液的流量大小以及喷流方式，减少待镀的IC载板局部压力过大导致其变形。

因此，本实用新型达到了下列显著的技术效果：

在实验室实现了待镀IC载板的表面形成均匀的金属镀层沉积，并且可及时调整镀液的流量大小以及喷流方式，减少待镀IC载板的局部压力过大导致其变形，为后续量产提供可靠的工艺参数及数据；

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于IC载板化学镀的喷流装置，所述喷流装置包括化学镀槽、镀液循环装置和镀液喷流盒组件，所述镀液喷流盒组件放置在所述化学镀槽的内部，所述镀液循环装置的一端与所述化学镀槽的底部连接，另一端连接所述镀液喷流盒组件，其特征在于，所述镀液喷流盒组件包括两个对称的喷流盒，每个喷流盒设置有用于容纳镀液的内腔和用于喷射镀液的多个喷流孔，在工作时，所述两个喷流盒通过所述多个喷流孔同时向悬挂在它们之间的待镀IC载板的表面喷射镀液。

2.根据权利要求1所述的用于IC载板化学镀的喷流装置，其特征在于，所述每个喷流盒还设置有由透明材料制成的窗口，用于观察所述喷流盒的内腔中的镀液的情况。

3.根据权利要求2所述的用于IC载板化学镀的喷流装置，其特征在于，所述每个喷流盒是长方体形状，包括正面、背面、顶面、底面、左侧面和右侧面。

4.根据权利要求3所述的用于IC载板化学镀的喷流装置，其特征在于，所述多个喷流孔交错均匀分布于所述每个喷流盒的正面，所述窗口设置在所述每个喷流盒的背面。

5.根据权利要求1所述的用于IC载板化学镀的喷流装置，其特征在于，所述喷流孔的直径为0.5～1.5mm，间距为2～4mm。

6.根据权利要求3所述的用于IC载板化学镀的喷流装置，其特征在于，所述每个喷流盒的整个背面由透明材料制成，用于观察所述喷流盒的内腔中的镀液的情况。

7.根据权利要求1所述的用于IC载板化学镀的喷流装置，其特征在于，所述每个喷流盒还设置有镀液接收盒，所述镀液接收盒与所述镀液循环装置的管道连接。

8.根据权利要求7所述的用于IC载板化学镀的喷流装置，其特征在于，所述镀液接收盒的内部设置有过滤网，用于过滤镀液中的杂质以避免所述杂质进入所述喷流盒堵塞所述喷流孔。

9.根据权利要求1所述的用于IC载板化学镀的喷流装置，其特征在于，所述两个对称的喷流盒通过刚性连接部件固定连接，以防止它们在喷流过程中移动或晃动。

10.根据权利要求1所述的用于IC载板化学镀的喷流装置，其特征在于，所述两个对称的喷流盒通过两个刚性杆在对角固定连接。

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