IT201800009071A1

IT201800009071A1 - Realizzazione di strutture multi-componente tramite menischi dinamici

Info

Publication number: IT201800009071A1
Application number: IT102018000009071A
Authority: IT
Inventors: Marco Balucani
Original assignee: Rise Tech Srl
Priority date: 2018-10-01
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2020-04-01
Also published as: EP3861152A1; CN113166963A; US11795562B2; US20220010449A1; WO2020070635A1; EP3861152B1

Description

DESCRIZIONE

Settore tecnico

La presente invenzione riguarda il settore delle lavorazioni industriali. Più specificamente, tale invenzione riguarda la realizzazione di strutture multicomponente.

Contesto tecnologico

Lo sfondo della presente invenzione è nel seguito introdotto con la discussione di tecniche relative al suo contesto. Comunque, anche quando questa discussione riguarda documenti, atti, manufatti e simili, essa non suggerisce o riconosce che le tecniche discusse fanno parte dell’arte nota o sono conoscenze generali nel settore rilevante per la presente invenzione.

Strutture multi-componente sono utilizzate in svariate applicazioni (come in ambito elettronico, chimico e così via).

Ad esempio, con riferimento all’ambito elettronico, elementi di interconnessione di dispositivi elettronici possono essere realizzati con strutture multicomponente. Infatti, gli elementi di interconnessione comprendono in genere una porzione di lega saldante per il loro collegamento meccanico ed elettrico ad altri dispositivi elettronici. Al fine di ridurre l’uso di sostanze pericolose per la salute umana nei dispositivi elettronici, come richiesto anche da vincoli normativi in alcuni paesi quali nell’Unione Europea, la lega saldante stagno-piombo largamente diffusa in passato è sempre più spesso sostituita da leghe saldanti prive di piombo. A tale scopo, il solo stagno non è di fatto utilizzabile, in quanto a basse temperature esso subisce una trasformazione di fase che lo rende estremamente fragile sino a polverizzarsi (con un fenomeno noto come “tin pest”). Altri componenti sono quindi aggiunti allo stagno per evitare la sua transizione di fase. Le leghe saldanti più diffuse sono a base di stagno con l’aggiunta di argento e rame (note come leghe SAC). Tuttavia, le leghe SAC faticano a soddisfare le crescenti esigenze delle applicazioni elettroniche (come il superamento del gravoso “drop test”). Pertanto, un ulteriore componente (come manganese o zinco) è spesso aggiunto alle leghe SAC per migliorare le caratteristiche meccaniche, di saldabilità e di affidabilità dei corrispondenti elementi di interconnessione.

Tali leghe saldanti sono realizzate miscelando i loro (tre o quattro) componenti nelle dovute percentuali. Le leghe saldanti possono quindi essere applicate su un substrato per realizzare gli elementi di interconnessione desiderati tramite tecniche serigrafiche. Tuttavia, le tecniche serigrafiche sono inapplicabili in applicazioni di micro-elettronica a causa delle dimensioni troppo contenute degli elementi di interconnessione; ad esempio, sfere di lega saldante per elementi di interconnessione di tipo BGA o cappelli (cap) di lega saldante su pilatri (pillar) di rame per elementi di interconnessione di tipo “copper pillar” (in dispositivi elettronici di tipo “flip-chip”) hanno dimensioni tipiche inferiori a 100 µm, le quali sono del tutto incompatibili con i processi serigrafici.

In tale caso, le strutture di interconnessione potrebbero essere realizzate depositando la lega saldante sul substrato tramite processi galvanici. Tuttavia, la deposizione di più componenti contemporaneamente da un’unica soluzione galvanica è alquanto difficile (se non impossibile) all’aumentare del numero di componenti. Infatti, i componenti hanno in genere diversi potenziali di riduzione; pertanto, a parità di tensione applicata tra la soluzione galvanica e il substrato i vari componenti della soluzione galvanica si depositerebbero in modo diverso. Additivi (solitamente organici) possono essere aggiunti alla soluzione galvanica per cercare di avvicinare i potenziali di riduzione dei suoi componenti. Tuttavia, già con due componenti si hanno criticità nella stabilità nel tempo della soluzione galvanica e nella uniformità degli elementi di interconnessioni; la deposizione diventa poco praticabile con tre componenti e praticamente irrealizzabile con quattro o più componenti.

Le strutture di interconnessione potrebbero quindi essere realizzate depositando i diversi componenti della lega saldante tramite successivi processi galvanici (in corrispondenti bagni galvanici ciascuno contenente una soluzione galvanica del corrispondente componente). Tuttavia, il passaggio del substrato tra i diversi bagni galvanici è complesso, in quanto ogni volta che il substrato è passato da un primo bagno galvanico a un secondo bagno galvanico è necessario lavarlo accuratamente per evitare contaminazioni della soluzione galvanica del secondo bagno galvanico con residui della soluzione galvanica del primo bagno galvanico. Ciò rallenta significativamente il processo, per cui esso è applicabile a livello industriale solo quando il numero di strati è di pochissime unità (2-3), e quindi relativamente spessi (ad esempio, di alcune decine di µm). Di conseguenza, un successivo processo di rifusione (reflow) termica è richiesto per amalgamare, almeno parzialmente, i componenti degli strati della lega saldante; in ogni caso, la lega saldante presenta criticità nella sua omogeneità.

Sommario

Un sommario semplificato della presente invenzione è qui presentato al fine di fornire una comprensione di base della stessa; tuttavia, il solo scopo di questo sommario è di introdurre alcuni concetti dell’invenzione in forma semplificata come preludio alla sua seguente descrizione più dettagliata, e non è da interpretare come un’identificazione dei suoi elementi chiave né come una delimitazione del suo ambito.

In termini generali, la presente invenzione è basata sull’idea di utilizzare menischi dinamici per realizzare strutture multi-componente.

In particolare, un aspetto fornisce un metodo per realizzare una struttura multicomponente. Il metodo comprende erogare una pluralità di soluzioni galvaniche almeno in parte diverse tra loro tramite corrispondenti bocche di erogazione e rimuovere le soluzioni galvaniche erogate tramite una pluralità di bocche di rimozione con ciò creando corrispondenti gocce dinamiche. Corrispondenti correnti di deposizione sono impostate individualmente per le soluzioni galvaniche in funzione di una quantità dei componenti delle soluzioni galvaniche nella struttura multicomponente. Il substrato e le gocce dinamiche sono portati a contatto tra loro in successione, con ciò trasformando le gocce dinamiche in corrispondenti menischi dinamici che depositano galvanicamente strati dei corrispondenti componenti della struttura multi-componente sul substrato.

Un ulteriore aspetto fornisce una testa di deposizione galvanica per eseguire il metodo.

Un ulteriore aspetto fornisce un sistema di deposizione comprendente una o più di tali teste di deposizione.

Più specificamente, uno o più aspetti della presente invenzione sono indicati nelle rivendicazioni indipendenti e caratteristiche vantaggiose della stessa sono indicate nelle rivendicazioni dipendenti, con il testo di tutte le rivendicazioni che è incorporato nella presente alla lettera per riferimento (con qualsiasi caratteristica vantaggiosa fornita con riferimento a ogni specifico aspetto che si applica mutatis mutandis a ogni altro aspetto).

Breve descrizione delle figure

La soluzione della presente invenzione, come pure ulteriori caratteristiche e i relativi vantaggi, sarà meglio compresa con riferimento alla seguente descrizione dettagliata, fornita puramente a titolo indicativo e non limitativo, da leggersi congiuntamente alle figure allegate (in cui, per semplicità, elementi corrispondenti sono indicati con riferimenti uguali o simili e la loro spiegazione non è ripetuta, e il nome di ogni entità è in generale usato per indicare sia il suo tipo sia suoi attributi, quali valore, contenuto e rappresentazione). A tale riguardo, è espressamente inteso che le figure non sono necessariamente in scala (con alcuni particolari che possono essere esagerati e/o semplificati) e che, a meno di indicazione contraria, esse sono semplicemente utilizzate per illustrare concettualmente le strutture e le procedure descritte. In particolare:

FIG.1A-FIG.1F mostrano i principi generali della soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione,

FIG.2A-FIG.2F, FIG.3A-FIG.3C, FIG.4A-FIG.4C e FIG.5Aa-FIG.5D mostrano diversi esempi di applicazione della soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione,

FIG.6 mostra una rappresentazione schematica in sezione laterale di un sistema di deposizione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, e FIG.7 mostra una rappresentazione schematica in prospettiva di un sistema di deposizione in accordo con un’altra forma di realizzazione della presente invenzione.

Descrizione dettagliata

Con riferimento in particolare alle FIG.1A-FIG.1F, sono mostrati i principi generali della soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione.

Partendo dalla FIG.1A, una testa di deposizione 100 è utilizzato per realizzare strutture multi-componente, ciascuna comprendente una pluralità di componenti (ossia, diverse sostanze chimiche). La testa di deposizione 100 ha una superficie operativa 105 (rivolta verso il basso nella figura). Una pluralità di bocche di erogazione, quattro nell’esempio in questione indicate con i riferimenti 110a, 110b, 110c e 110d, sono aperte sulla superficie operativa 105. Le bocche di erogazione 110a, 110b, 110c e 110d sono usate per erogare soluzioni galvaniche 115a, 115b, 115c e 115d per corrispondenti componenti Ca, Cb, Cc e Cd, rispettivamente, della struttura multi-componente (come rappresentato schematicamente nella figura tramite frecce rivolte verso il basso); le soluzioni galvaniche 115a-115d sono diverse tra loro (almeno in parte).

Una pluralità di bocche di rimozione, quattro nell’esempio in questione indicate con i riferimenti 120a, 120b, 120c e 120d, sono anche esse aperte sulla superfice operativa 105; per ogni bocca di erogazione 110a, 110b, 110c e 110d, una (o più) delle bocche di rimozione 120a, 120b, 120c e 120d, rispettivamente, è disposta attorno ad essa (almeno in parte) sulla superficie operativa 105. Le bocche di rimozione 120a, 120b, 120c e 120d sono usate per rimuovere le soluzioni galvaniche 115a, 115b, 115c e 115d che sono state erogate dalle bocche di erogazione 110a, 110b, 110c e 110d, rispettivamente, sulla superficie operativa 105, senza che esse siano sostanzialmente perse dalla testa di deposizione 100 (come rappresentato schematicamente nella figura tramite frecce rivolte verso l’alto). Di conseguenza, gocce dinamiche 125a, 125b, 125c e 125d sono formate in corrispondenza delle bocche di erogazione 110a, 110b, 110c e 110d, rispettivamente (ad esempio, attorno ad esse). Ogni goccia dinamica 125a-125d è formata dalla soluzione galvanica 115a-115d che rimane attaccata sulla superficie operativa 105 (pendente dalla stessa nell’esempio in questione) senza alcun supporto; la goccia dinamica 125a-125d è in posizione sostanzialmente fissa sulla superficie operativa 105 (ossia, una sua area di contatto con la superfice operativa 105 non varia significativamente nel tempo). Tuttavia, un contenuto della goccia dinamica 125a-125d è rinfrescato continuamente da un flusso della soluzione galvanica 115a-115d che fluisce dalla bocca di erogazione 110a-110d alla bocca di rimozione 120a-120d. Una dimensione della goccia dinamica 125a-125d dipende (staticamente) da dimensioni/forme della bocca di erogazione 110a-110d e della bocca di rimozione 120a-120d e da una loro posizione reciproca sulla superfice operativa 105 (disposizione e/o distanza). Inoltre, la dimensione della goccia dinamica 125a-125d può essere controllata (dinamicamente) variando il flusso della soluzione galvanica 115a-115d che è erogata dalla bocca di erogazione 110a-110d e/o che è rimossa dalla bocca di rimozione 120a-120d. Ciò consente di ottenere gocce dinamiche 125a-125d di qualsiasi dimensioni desiderate, anche molto piccole (ad esempio, dell’ordine di 10-1.000 μm in larghezza e altezza).

Una o più strutture multi-componente (non mostrate nella figura) sono realizzate su un substrato 130. A tale scopo, correnti di deposizione Ia, Ib, Ic e Id sono impostate individualmente per le soluzioni galvaniche 115a, 115b, 115c e 115d, rispettivamente; le correnti di deposizione Ia, Ib, Ic e Id sono impostate in funzione di una quantità desiderata dei componenti Ca, Cb, Cc e Cd delle soluzioni galvaniche 115a, 115b, 115c e 115d, rispettivamente, nella struttura multi-componente (come descritto in dettaglio nel seguito). Il substrato 130 e le gocce dinamiche 125a-125d (individualmente o a gruppi) sono portati a contatto tra loro in successione (ad esempio, facendo scorrere il substrato 130 sotto la testa di deposizione 100, da destra a sinistra nella figura).

Appena il substrato 130 raggiunge la (prima) goccia dinamica 125a, come mostrato nella FIG.1B, essa si trasforma in un corrispondente menisco dinamico, indicato con il riferimento 135a, tra la superficie operativa 105 e il substrato 130. Di conseguenza, la corrispondente corrente di deposizione Ia che è applicata alla soluzione galvanica 115a, fluisce da essa attraverso il menisco dinamico 135a verso il substrato 130 (ad esempio, applicando una tensione di polarizzazione positiva alla soluzione galvanica 115a e una tensione di polarizzazione negativa al substrato 130). Una cella galvanica è così definita dalla testa di deposizione 100 (che agisce come anodo) e il substrato 130 (che agisce come catodo). In questo modo, uno strato 140a del componente Ca (della struttura multi-componente) è depositato galvanicamente su una regione del substrato 130 in contatto con il menisco dinamico 135a (il quale fornisce il componente Ca che è rinfrescato continuamente dal flusso della soluzione galvanica 115a).

Appena il substrato 130 (con lo strato 140a) raggiunge la (seconda) goccia dinamica 125b, come mostrato nella FIG.1C, come sopra essa si trasforma in un corrispondente menisco dinamico, indicato con il riferimento 135b; la corrispondente corrente di deposizione Ib (la quale fluisce dalla soluzione galvanica 115b attraverso il menisco dinamico 135b e lo strato 140a verso il substrato 130, ad esempio, applicando una ulteriore tensione di polarizzazione positiva alla soluzione galvanica 115b) deposita galvanicamente uno strato 140b del componente Cb (della struttura multi-componente) su una regione dello strato 140a in contatto con il menisco dinamico 135b.

Appena il substrato 130 (con gli strati 140a e 140b) raggiunge la (terza) goccia dinamica 125c, come mostrato nella FIG.1D, come sopra essa si trasforma in un corrispondente menisco dinamico, indicato con il riferimento 135c; la corrispondente corrente di deposizione Ic (la quale fluisce dalla soluzione galvanica 115c attraverso il menisco dinamico 135c, lo strato 140b e lo strato 140a verso il substrato 130, ad esempio, applicando una ulteriore tensione di polarizzazione positiva alla soluzione galvanica 115c) deposita galvanicamente uno strato 140c del componente Cc (della struttura multi-componente) su una regione dello strato 140b in contatto con il menisco dinamico 135c.

Appena il substrato 130 (con gli strati 140a, 140b e 140c) raggiunge la (quarta) goccia dinamica 125d, come mostrato nella FIG.1E, come sopra essa si trasforma in un corrispondente menisco dinamico, indicato con il riferimento 135d; la corrispondente corrente di deposizione Id (la quale fluisce dalla soluzione galvanica 115d attraverso il menisco dinamico 135d, lo strato 140c, lo strato 140b e lo strato 140a verso il substrato 130, ad esempio, applicando una ulteriore tensione di polarizzazione positiva alla soluzione galvanica 115d) deposita galvanicamente uno strato 140d del componente Cd (della struttura multi-componente) su una regione dello strato 140c in contatto con il menisco dinamico 135d.

La deposizione galvanica dei componenti Ca, Cb, Cc e Cd continua finché il substrato 130 scorre oltre la posizione dei menischi dinamici 135a, 135b, 135c e 135d, rispettivamente, per cui essi si separano. Come mostrato nella FIG.1F, a questo punto ogni menisco dinamico ritorna la goccia dinamica 125a-125d (attaccata sulla superficie operativa 105 senza alcun supporto). Di conseguenza, è ottenuta la struttura multi-componente (o una sua parte), indicata con il riferimento 145; in particolare, la struttura multi-componente 145 ha una costituzione multi-strato, formata dagli strati 140a, 140b, 140c e 140d impilati tra loro sul substrato 130 (con lo stesso procedimento che può essere reiterato una o più volte per aggiungere un numero qualsiasi di ulteriori strati, non mostrati nella figura).

La quantità di ogni componente Cj (con j=a-d) che è depositato è definita dalla legge di Faraday:

dove Dj [g] è la quantità depositata, Ij [A] è la corrente di deposizione, Tj [s] è un tempo di deposizione, Mj [g/mol] e Vj [g/mol] sono la massa molare e il numero di valenza, rispettivamente, del componente Cj ed F è la costante di Faraday (F=96485,3365 C/mol). Al fine di realizzazione una struttura multi-componente con una dimensione e quindi massa desiderata, la quantità depositata Dj totale di ogni componente Cj è calcolata in base alla sua percentuale (prefissata) nella struttura multicomponente. Scelti gli spessori degli strati 140j (il più sottile possibile) nella struttura multi-componente (e quindi il numero di passaggi del substrato 130 attraverso la testa di deposizione 100 che li deposita), è possibile calcolare la quantità depositata Dj di ogni componente Cj per ogni passaggio in base alla dimensione del menisco dinamico, a sua volta determinato dalla dimensione (prefissata) della goccia dinamica 125j. Il tempo di deposizione Tj per ogni passaggio è definito dal tempo in cui la regione del substrato 130 rimane in contatto con il menisco dinamico durante lo scorrimento del substrato 130 sotto la testa di deposizione 100, per cui esso è uguale a una larghezza (prefissata) del menisco dinamico, lungo una direzione di scorrimento del substrato 130 parallela alla superfice operativa 105, diviso per una velocità di scorrimento S del substrato 130 rispetto alla testa di deposizione 100. Scelta la velocità di scorrimento S (il più elevata possibile), è possibile calcolare le correnti di deposizione Ij di ogni componente Cj (essendo i parametri Mj,Vj determinati in modo fisso dal componente Cj). Come ulteriore miglioramento, è anche possibile tenere in considerazione un’efficienza di deposizione di ogni componente Cj (determinata a priori), aumentando di conseguenza la corrispondente corrente di deposizione Ij. Ad esempio, è stata depositata una lega saldante SAC305 (96,5% stagno, 3,0% argento e 0,5% rame in peso). A tale scopo, considerando un’efficienza di deposizione dello stagno del 91%, sono state utilizzate (con gocce dinamiche 125a-125d di 1 cm<2>) una corrente di deposizione Ia=0,22 9% = 0,24 A per lo stagno, una corrente di deposizione Ib=0,1 A per l’argento e una corrente di deposizione Ic=0,36 A per il rame (mentre la corrente di deposizione Id è stata mantenuta nulla). La struttura multi-componente (omogena) così ottenuta ha mostrato una composizione (in peso) di valore medio 96,48% per lo stagno (con deviazione standard 0,22), 30,01% per l’argento (con deviazione standard 0,19) e 0,51% per il rame (con deviazione standard 0,05), quindi sostanzialmente uguale ai valori attesi (a meno di differenze trascurabili in pratica) in modo altamente ripetitivo.

La soluzione sopra descritta consente di realizzare qualsiasi strutture multicomponente in molto semplice ed efficace.

In particolare, ciò consente di realizzare strutture multi-componente di qualsiasi dimensione (controllando di conseguenza le dimensioni delle gocce dinamiche 125j e quindi dei menischi dinamici), anche a livello micro-metrico.

Tale risultato può essere ottenuto utilizzando soluzioni galvaniche 115j monocomponente, le quali sono stabili ed economiche.

Inoltre, i vari strati di ogni struttura multi-componente sono depositati in rapida successione tra loro (durante il movimento relativo del substrato 130 e della testa di deposizione 100). Pertanto, è possibile realizzare la struttura multi-componente in tempi brevi con un numero molto elevato di strati (ad esempio, alcune centinaia) e quindi molto sottili; ad esempio, ogni strato può avere uno spessore 0,01-5,00 µm, preferibilmente 0,05-1,00 µm e ancora più preferibilmente 0,08-0,80 µm, come 0,1 µm. In questo modo, i componenti dei vari strati auto-diffondono amalgamandosi tra loro; ciò consente di ottenere una elevata omogeneità della struttura multicomponente, anche senza alcun processo di rifusione termica (la cui esecuzione non è comunque esclusa).

Le strutture multi-componente possono essere realizzate con una resa molto elevata, e quindi con ridotti costi di produzione. Infatti, le soluzioni galvaniche 115j possono essere erogate (e rimosse) con una velocità molto elevata, ad esempio, tra 0,1-10,0 m/s, preferibilmente 0,2 e 8,0 m/s e ancora più preferibilmente tra 0,4 e 2,0 m/s (come 1,0 m/s). Ciò fornisce un elevato ricambio delle soluzioni galvaniche 115a-115d e quindi un’elevata disponibilità dei corrispondenti componenti Cj per essere depositati sul substrato 130 (realizzando una sorta di jet-plating localizzato). In questo modo, è possibile aumentare le correnti di deposizione Ij senza inficiare l’efficienza della deposizione dei corrispondenti componenti Cj. Pertanto, fissato lo spessore desiderato degli strati e quindi la quantità Dj da depositare dei componenti, in base alla formula sopra riportata la velocità di scorrimento S del substrato aumenta (ad esempio, con valori dell’ordine di 0,1-1,0 m/s) e quindi diminuisce il tempo di deposizione Tj. Ad esempio, in questo modo è possibile raggiungere tassi di deposizione dell’ordine di vari µm/s.

Inoltre, è possibile alimentare le soluzioni di deposizione 115j continuamente alla superfice operativa 105 mentre diversi substrati 130 sono alimentati in successione alla testa di deposizione 100 (in quanto le gocce dinamiche 125j sono formate indipendentemente dalla loro presenza). Ciò riduce al minimo i tempi morti tra le lavorazioni dei substrati 130 e pertanto consente di ottenere una resa molto elevata in una produzione a lotti.

La soluzione sopra descritta può essere utilizzata in svariate applicazioni. Ad esempio, in ambito elettronico è possibile realizzare elementi di interconnessione di dispositivi elettronici (dove essi sono contattabili meccanicamente ed elettricamente per implementare loro funzioni di ingresso/uscita). Gli elementi di interconnessione possono essere di tipo BGA o “copper pillar” (in applicazioni di micro-elettronica come per dispositivi elettronici di tipo “flip-chip”); in tale caso, la soluzione sopra descritta è utilizzata per realizzare strutture multi-componente che consistono di sfere di lega saldante (depositate su piazzole di rame degli elementi di interconnessione di tipo BGA) o cappelli di lega saldante (depositati su pilatri di rame degli elementi di interconnessione di tipo “copper pillar”). Infatti, in questo modo è possibile realizzare strutture multi-componente (sfere/cappelli) con le dimensioni desiderate (ad esempio, diametro di 20,0-60,0 µm e passo di 20,0-100,0 µm) di qualsiasi leghe saldanti (ad esempio, una lega saldante SAC con aggiunta di manganese, zinco, cobalto, nichel, alluminio, germanio, silicio o antimonio in piccole quantità) in modo semplice ed efficace.

Coma altro esempio, in ambito chimico è possibile realizzare una cromatura di oggetti metallici per proteggerli dalla corrosione. In tale caso, la soluzione sopra descritta è utilizzata per depositare uno strato di nichel sull’oggetto metallico e quindi uno strato di cromo sullo strato di nichel (con la stessa operazione che può essere ripetuta una o più volte). Ciò migliora notevolmente la resistenza alla corrosione della cromatura, in quanto lo strato di nichel impedisce (o per lo meno ostacola notevolmente) che sostanze corrosive possano raggiungere l’oggetto metallico attraverso micro-crepe nello strato di cromo (con la resistenza alla corrosione che aumenta all’aumentare del numero di strati).

Con riferimento ora alle FIG.2A-FIG.2F, FIG.3A-FIG.3C, FIG.4A-FIG.4C e FIG.5Aa-FIG.5D, sono mostrati diversi esempi di applicazione della soluzione in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione.

In particolare, le FIG.2A-FIG.2F riguardano la deposizione di una o più strutture multi-componente su corrispondenti basi.

Partendo dalla FIG.2A, ogni base 205 (una sola mostrata nella figura) sporge da una superficie principale 210 del substrato 130; ad esempio, la base 205 è una piazzola di rame (di un elemento di interconnessione di tipo BGA) o un pilastro di rame (di un elemento di interconnessione di tipo “copper pillar”) in un chip di materiale semiconduttore. Inizialmente, il substrato 130 si trova a lato della testa di deposizione 100, lungo una loro direzione di scorrimento reciproco parallela alla superfice principale 105 (in orizzontale nella figura). Il substrato 130 è distanziato dalla testa di deposizione 100, trasversalmente alla direzione di scorrimento (in verticale nella figura), in modo che un’altezza delle gocce dinamiche 125a-125d sia inferiore a una distanza tra la superfice principale 210 e la superficie operativa 105 ma superiore a una distanza tra la base 205 (cima) e la superficie operativa 105. Il substrato 130 scorre rispetto alla testa di deposizione 100 lungo la direzione di scorrimento in un primo verso (da destra a sinistra nella figura). Pertanto, anche quando il substrato 130 raggiunge la goccia dinamica 125a, la superficie operativa 105 rimane separata dalla goccia dinamica 125a.

Appena la goccia dinamica 125a è raggiunta dalla base 205, come mostrato nella FIG.2B, invece essa si trasforma nel menisco dinamico 135a che deposita lo strato 140a del componente Ca sulla base 205.

Appena la base 205 raggiunge la successiva goccia dinamica 125b, come mostrato nella FIG.2C, essa si trasforma nel menisco dinamico 135b che deposita lo strato 140b del componente Cb sullo strato 140a. Nel frattempo, appena la base 205 supera il precedente menisco dinamico, esso ritorna la corrispondente goccia dinamica 125a che rimane separata dalla superficie operativa 105.

Passando alla FIG.2D, il processo procede in modo analogo con il menisco dinamico corrispondente alla goccia dinamica 125c che deposita lo strato 140c del componente Cc sullo strato 140b (sopra lo strato 140a) e il menisco dinamico corrispondente alla goccia dinamica 125d che deposita lo strato 140d del componente Cd sullo strato 140c.

Passando alla FIG.2E, a questo punto il substrato 130 scorre rispetto alla testa di deposizione 100 lungo la direzione di scorrimento in un secondo verso opposto al precedente (da sinistra a destra nella figura). Pertanto, il menisco dinamico 135d (già presente se la base 205 non lo aveva superato o formato dalla corrispondente goccia dinamica appena raggiunta dalla base 205 altrimenti) deposita ulteriore componente Cd sullo strato 140d (aumentando il suo spessore).

Passando alla FIG.2F, il processo procede in modo analogo con il menisco dinamico corrispondente alla goccia dinamica 125c che deposita una altro strato 140c del componente Cc sullo strato 140d (più spesso), il menisco dinamico corrispondente alla goccia dinamica 125b che deposita una altro strato 140b del componente Cb sullo strato 140c e il menisco dinamico corrispondente alla goccia dinamica 125a che deposita un altro strato 140a del componente Ca sullo strato 140b. Di conseguenza, è ottenuta una struttura multi-componente (o una sua parte) 215 (ad esempio, la sfera di lega saldante dell’elemento di interconnessione di tipo BGA o il cappello di lega saldante dell’elemento di interconnessione di tipo “copper pillar”), la quale comprende gli strati 140a, 140b, 140c e 140d dei componenti Ca, Cb, Cc e Cd, rispettivamente, impilati tra loro sulla base 205 e gli strati 140c, 140b e 140a dei componenti Cc, Cb e Ca, rispettivamente, impilati tra loro (in ordine inverso) sullo strato (doppio) del componente Cd (con lo stesso procedimento che può essere reiterato una o più volte per aggiungere un numero qualsiasi di ulteriori strati, non mostrati nella figura).

Ciò consente di ottenere le strutture multi-componente in modo molto veloce (grazie allo scorrimento continuo del substrato 130 avanti e indietro). Il diverso ordine degli strati di ogni struttura multi-componente non crea alcun problema in pratica, in quanto i corrispondenti componenti si amalgamano comunque grazie allo spessore ridotto degli strati.

Le FIG.3A-FIG.3C riguardano una modalità alternativa di deposizione di analoghe strutture multi-componente sulle stesse basi.

Partendo dalla FIG.3A, gli strati 140a, 140b, 140c e 140d (dei componenti Ca, Cb, Cc e Cd, rispettivamente) impilati tra loro sulla base 205 sono depositati come sopra mentre il substrato 130 scorre rispetto alla testa di deposizione 100 lungo la direzione di scorrimento nel primo verso (da destra a sinistra).

Passando alla FIG.3B, a questo punto l’applicazione delle correnti di deposizione e/o l’erogazione delle soluzioni di deposizione è interrotta per tutti i componenti Ca-Cd. Come sopra, il substrato 130 scorre rispetto alla testa di deposizione 100 lungo la direzione di scorrimento nel secondo verso (da sinistra a destra). Pertanto, quando l’erogazione delle soluzioni di deposizione è interrotta (non mostrato nella figura) le corrispondenti gocce dinamiche non sono create e/o quando l’applicazione delle correnti di deposizione è interrotta (come mostrato nella figura) anche quando la base 205 raggiunge ogni goccia dinamica 125a-125d il corrispondente menisco dinamico non deposita galvanicamente il componente Ca-Cd. Il substrato 130 rimane quindi invariato.

Passando alla FIG.3C, il substrato 130 scorre nuovamente rispetto alla testa di deposizione 100 lungo la direzione di scorrimento nel primo verso (da destra a sinistra). Pertanto, ulteriori strati 140a, 140b, 140c e 140d (degli stessi componenti Ca, Cb, Cc e Cd, rispettivamente) impilati tra loro sono depositati come sopra sul precedente strato 140d. Di conseguenza, è ottenuta una struttura multi-componente (o una sua parte) 305, la quale comprende gli strati 140a, 140b, 140c e 140d dei componenti Ca, Cb, Cc e Cd, rispettivamente, impilati tra loro sulla base 205 e gli strati 140a, 140b, 140c e 140a degli stessi componenti Cc, Cb e Ca, rispettivamente, impilati tra loro (nello stesso ordine) su di essi (con lo stesso procedimento che può essere reiterato una o più volte per aggiungere un numero qualsiasi di ulteriori strati, non mostrati nella figura).

Ciò consente di ottenere strutture multi-componente con i corrispondenti strati disposti in modo uniforme (con una velocità dimezzata rispetto al caso precedente, a causa del tempo non utilizzato durante lo scorrimento nel secondo verso, la quale velocità rimane comunque sufficientemente elevata). Tale risultato può essere ottenuto interrompendo l’erogazione delle soluzioni di deposizione (in modo da evitare qualsiasi tipo di deposizione dei corrispondenti componenti). In aggiunta o in alternativa, lo stesso risultato può essere ottenuto interrompendo l’applicazione delle correnti di deposizione (in modo semplice e veloce senza alcuna necessità di ripristinare l’erogazione delle soluzioni di deposizione); in tale caso, eventuali depositi dei corrispondenti componenti anche in assenza di corrente (come Argento su Stagno) avvengono con un tasso di deposito molto basso (dell’ordine di pochi nm per ora) per cui sono trascurabili in pratica.

Le FIG.4A-FIG.4C riguardano la deposizione di strutture multi-componente con configurazione differenziata sulle stesse basi.

Partendo dalla FIG.4A, l’applicazione delle correnti di deposizione e/o l’erogazione delle soluzioni di deposizione è interrotta per i componenti diversi da uno selezionato (ad esempio, il componente Ca). Pertanto, mentre il substrato 130 scorre rispetto alla testa di deposizione 100 lungo la direzione di scorrimento nel primo verso (da destra a sinistra), solo lo strato 140a del componente Ca è depositato sulla base 205 (dal menisco dinamico corrispondente alla goccia dinamica 125a); al contrario, quando l’erogazione delle soluzioni di deposizione è interrotta (non mostrato nella figura) le altre gocce dinamiche non sono create e/o quando l’applicazione delle correnti di deposizione è interrotta anche quando la base 205 raggiunge ogni altra goccia dinamica il corrispondente menisco dinamico non deposita galvanicamente il componente Cb-Cd (come mostrato nella figura per il menisco 135b).

Passando alla FIG.4B, analogamente mentre il substrato 130 scorre rispetto alla testa di deposizione 100 lungo la direzione di scorrimento nel secondo verso (da sinistra a destra), solamente ulteriore componente Ca è depositato sullo strato 140a (aumentandone lo spessore) dal menisco dinamico corrispondente alla goccia dinamica 125a; lo stesso procedimento può essere reiterato una o più volte (non mostrate nelle figure) per aggiungere ulteriore componente Ca finché il corrispondente strato raggiunge lo spessore desiderato.

Passando alla FIG.4C, a questo punto l’applicazione delle correnti di deposizione e/o l’erogazione delle soluzioni di deposizione è ripresa anche per gli altri componenti Cb, Cc e Cd. Pertanto, ulteriore componente Ca è depositato sullo strato 140a (aumentandone ancora lo spessore) dal menisco dinamico corrispondenti alla goccia dinamica 125a e gli strati 140b, 140c e 140d (dei componenti Cb, Cc e Cd, rispettivamente) impilati tra loro sullo strato 140a sono depositati come sopra dai menischi dinamici corrispondenti alle gocce dinamiche 125b 125c e 125d, rispettivamente, mentre il substrato 130 scorre rispetto alla testa di deposizione 100 lungo la direzione di scorrimento nel primo verso (da destra a sinistra). Di conseguenza, è ottenuta una struttura multi-componente (o una sua parte) 405 (ad esempio, un elemento di interconnessione di tipo “copper pillar”), la quale comprende gli strati 140b, 140c e 140d dei componenti Cb, Cc e Cd, rispettivamente (che realizzano il cappello di lega saldante, con lo stesso procedimento che può essere reiterato una o più volte per aggiungere un numero qualsiasi di ulteriori strati, non mostrati nella figura), impilati tra loro sullo strato 140a del componente Ca (sulla base 205) con uno spessore maggiore a piacere (che realizza il pilastro di rame).

Considerazioni analoghe si applicano interrompendo l’applicazione delle correnti di deposizione e/o l’erogazione delle soluzioni di deposizione per un qualsiasi numero di componenti in un qualsiasi ordine.

Ciò rende la soluzione sopra descritta estremamente flessibile, in quanto consente di ottenere strutture multi-componente con qualsiasi configurazione desiderata.

Le FIG.5A-FIG.5D riguardano la deposizione di strutture multi-componente su aree selezionate dei substrati.

Partendo dalla FIG.5A, ad esempio, il substrato 130 ha una configurazione sostanzialmente planare (definita dalla superfice principale 210); la struttura multicomponente (non mostrata nella figura) è da realizzare in ogni area (selezionata) 505 della superficie principale 210 (una sola mostrata nella figura). Inizialmente, il substrato 130 si trova a lato della testa di deposizione 100 lungo la loro direzione di scorrimento reciproco, distanziato dalla testa di deposizione 100 trasversalmente alla direzione di scorrimento in modo che la distanza tra la superfice principale 210 e la superficie operativa 105 sia superiore all’altezza delle gocce dinamiche 125a-125d. Il substrato 130 scorre rispetto alla testa di deposizione 100 lungo la direzione di scorrimento nel primo verso (da destra a sinistra), sino a quando il substrato 130 è portato con l’inizio dell’area selezionata 505 in corrispondenza della (prima) goccia dinamica 125a, rimanendo comunque distanziato da essa.

A questo punto, il substrato 130 e la testa di deposizione 100 si avvicinano reciprocamente trasversalmente alla direzione di scorrimento (ad esempio, alzando il substrato 130) sino a quanto il substrato 130 raggiunge la goccia dinamica 125. Pertanto, come mostrato nella FIG,5B, tale goccia dinamica si trasforma nel corrispondente menisco dinamico 135a. L’applicazione della corrente di deposizione e l’erogazione della soluzione di deposizione è mantenuta solamente per il componente Ca (menisco dinamico 135a), mentre una di esse o entrambe sono interrotte per gli altri componenti Cb, Cc e Cd (gocce dinamiche 125b, 125c e 125d, rispettivamente). A questo punto, il substrato 130 scorre rispetto alla testa di deposizione 100 lungo la direzione di scorrimento nel primo verso (da destra a sinistra). L’applicazione della corrente di deposizione e l’erogazione della soluzione di deposizione per il componente Ca sono mantenute per un tempo corrispondente a un’estensione dell’area selezionata 505 lungo la direzione di scorrimento (uguale ad essa divisa per la velocità di scorrimento), dopodiché l’applicazione della corrente di deposizione e/o l’erogazione della soluzione di deposizione per il componente Ca è interrotta. Pertanto, il menisco dinamico 135a deposita lo strato 140a del componente Ca solamente sull’area selezionata 505.

Nel frattempo, dopo un tempo corrispondente a una distanza dalla goccia dinamica corrispondente al menisco dinamico 135a alla (successiva) goccia dinamica 125b (uguale ad essa divisa per la velocità di scorrimento), l’applicazione della corrente di deposizione e l’erogazione della soluzione di deposizione per il componente Cb sono riprese. Appena il substrato 130 durante il suo scorrimento rispetto alla testa di deposizione 100 raggiunge la goccia dinamica 125b, come mostrato nella FIG.5C, essa si trasforma nel menisco dinamico 135b. Come sopra, l’applicazione della corrente di deposizione e l’erogazione della soluzione di deposizione per il componente Cb sono mantenute per un tempo corrispondente all’estensione dell’area selezionata 505 lungo la direzione di scorrimento (uguale ad essa divisa per la velocità di scorrimento), dopodiché l’applicazione della corrente di deposizione e/o l’erogazione della soluzione di deposizione per il componente Cb è interrotta. Pertanto, il menisco dinamico 135b deposita lo strato 140b del componente Cb solamente nell’area selezionata 505, sullo strato 140a.

Passando alla FIG.5D, il processo procede in modo analogo con il menisco dinamico corrispondente alla goccia dinamica 125c che deposita lo strato 140c del componente Cc solamente nell’area selezionata 505 sullo strato 140b e con il menisco dinamico corrispondente alla goccia dinamica 125d che deposita lo strato 140d del componente Cd solamente nell’area selezionata 505 sullo strato 140c. Di conseguenza, è ottenuta una struttura multi-componente (o una sua parte) 510, la quale comprende gli strati 140a, 140b, 140c e 140d dei componenti Ca, Cb, Cc e Cd, rispettivamente, impilati tra loro solamente sull’area selezionata 505 (considerazioni analoghe si applicano nel caso in cui le aree selezionate corrispondano a basi leggermente sporgenti dalla superficie principale 210 per cui essa è comunque raggiunta dalle gocce dinamiche 125a-125d durante lo scorrimento del substrato 130 rispetto alla testa di deposizione 100). Considerazioni analoghe si applicano alla deposizione di strutture multi-componente con configurazione differenziata sull’area selezionata 505 (interrompendo come sopra l’applicazione delle correnti di deposizione e/o l’erogazione delle soluzioni di deposizione). Inoltre, il processo può procedere in modo analogo quando il substrato 130 scorre rispetto alla testa di deposizione 100 lungo la direzione di scorrimento nel secondo verso (da sinistra a destra), sia mantenendo o meno l’applicazione delle correnti di deposizione e l’erogazione delle soluzioni di deposizione come sopra (con lo stesso procedimento che può essere reiterato una o più volte per aggiungere un numero qualsiasi di ulteriori strati, non mostrati nella figura).

Ciò consente di realizzare strutture multi-componente in qualsiasi posizione desiderata, senza la necessità di utilizzare dispendiose tecniche di mascheratura (ad esempio, di tipo foto-litografico), anche se tale operazione non è esclusa.

Con riferimento ora alla FIG.6, è mostrata una rappresentazione schematica in sezione laterale di un sistema di deposizione 600 in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione.

Il sistema di deposizione 600 comprende una o più teste di deposizione 100 (una sola mostrata nella figura, con i relativi componenti indicati solo in parte e omettendo i relativi indici).

La testa di deposizione 100 comprende un corpo principale 603 che definisce la superfice operativa 105 con le bocche di erogazione 110 e le bocche di rimozione 120; ad esempio, il corpo principale 603 è un blocco di materiale epossidico, materiale plastico, vetro, ceramica o silicio realizzato utilizzando tecniche di stampa stereolitografica o microstampa in 3D che sfruttano un assorbimento fotonico multiplo, con uno spessore di 50-5.000 μm).

Il corpo principale 603 può avere una forma a parallelepipedo, eventualmente con una flangia sporgente in corrispondenza della superficie operativa 105. Le bocche di erogazione 110 possono avere una forma allungata (ad esempio, con una larghezza di 10-1.000μm ed una lunghezza di 500-4.500.000μm). Le bocche di rimozione 120 possono avere una forma di cornice (ad esempio, con uno spessore di 10-1.000μm, una larghezza di 5-500μm e una lunghezza di 500-450.000μm); ogni bocca di rimozione 120 è disposta intorno alla corrispondente bocca di erogazione 110 in modo da circondarla completamente (per esempio, a una distanza di 1-500 μm). Pertanto, la corrispondente goccia dinamica 125 avrà anche essa una forma allungata (ad esempio, con una larghezza di 20-500 μm ed una lunghezza di 0,5-450,0 mm).

Analoghe una o più (ulteriori) bocche di erogazione 606 e analoghe una o più (ulteriori) bocche di rimozione 609 sono anche esse aperte sulla superfice operativa 105; come sopra, per ogni bocca di erogazione 606, una (o più) delle bocche di rimozione 609 è disposta attorno ad essa (almeno in parte) sulla superficie operativa 105. Ogni bocca di erogazione 606 e la corrispondente bocca di rimozione 609 sono interposte tra una coppia di corrispondenti bocche (di erogazione e di rimozione) 110,120 e un’altra coppia di corrispondenti bocche (di erogazione e di rimozione) 110,120 adiacenti tra loro. Le bocche di erogazione 606 sono usate per erogare soluzioni di risciacquo 612 (ad esempio, acqua deionizzata) e le bocche di rimozione 609 sono usate per rimuovere le soluzioni di risciacquo 612 che sono state erogate sulla superficie operativa 105 (senza che esse siano sostanzialmente perse dalla testa di deposizione 100). Di conseguenza, (ulteriori) gocce dinamiche 615 sono formate in corrispondenza delle bocche di erogazione 606 (ciascuna formata dalla soluzione di risciacquo 612 che rimane attaccata sulla superficie operativa 105, in posizione sostanzialmente fissa ma con un suo contenuto che è rinfrescato continuamente da un flusso della soluzione di risciacquo 612 che fluisce dalla bocca di erogazione 606 alla bocca di rimozione 609).

Le gocce dinamiche 615 eliminano (o per lo meno riducono sostanzialmente) qualsiasi rischio di cross-contaminazione durante la lavorazione del substrato 130. Infatti, durante lo scorrimento relativo del substrato 130 rispetto alla testa di deposizione 100, dopo che il substrato è stato portato in contatto con il menisco dinamico corrispondente a ogni goccia dinamica 125 (il quale ha depositato lo strato del corrispondente componente Ca-Cd), esso è portato in contatto con una goccia dinamica 615. Pertanto, la soluzione di risciacquo 612 della goccia dinamica 615 risciacqua lo strato del componente Ca-Cd prima che il substrato 130 sia portato in contatto con il menisco dinamico corrispondente alla (successiva) goccia dinamica 125 che depositato lo strato di un diverso componente Ca-Cd.

Condotti di erogazione 618 e (ulteriori) condotti di erogazione 621 collegano le bocche di erogazione 110 e le bocche di erogazione 606 a pompe di mandata 624 e a (ulteriori) pompe di mandata 627, rispettivamente. A loro volta, le pompe di mandata 624 e le pompe di mandata 627 sono collegate a serbatoi di erogazione 630 delle soluzioni galvaniche 115 e a (ulteriori) serbatoi di erogazione 633 delle soluzioni di risciacquo 612, rispettivamente. Analogamente, condotti di rimozione 636 e (ulteriori) condotti di rimozione 639 collegano le bocche di rimozione 120 e le bocche di rimozione 609 a pompe di aspirazione 642 e a (ulteriori) pompe di aspirazione 645, rispettivamente. A loro volta, le pompe di aspirazione 642 e le pompe di aspirazione 645 sono collegate a serbatoi di rimozione (raccolta e/o ricircolo) 648 delle soluzioni galvaniche 115 e a (ulteriori) serbatoi di rimozione (raccolta e/o ricircolo) 651 delle soluzioni di risciacquo 612, rispettivamente.

I condotti di erogazione 618,621 si estendono perpendicolarmente dalla superficie di lavoro 115. I condotti di rimozione 624,627, invece, si estendono obliquamente dalla superficie di lavoro 115. In particolare, ogni condotto di erogazione 618,621 e il corrispondente condotto di rimozione 624,627 hanno un andamento (almeno in parte) divergente in allontanamento dalla superficie di lavoro 115 (ad esempio, formando tra loro un angolo di 5-45°, preferibilmente 10-35° e ancora più preferibilmente 15-25°, come 20°). Di conseguenza, è possibile mantenere ogni bocca di rimozione 120,609 molto vicina alla corrispondente bocca di erogazione 110,606 (ad esempio, a una distanza sino a 1-5 μm) per formare gocce dinamiche 125,615 corrispondentemente molto piccole. Ciononostante, i condotti di erogazione 618,621 e i condotti di rimozione 624,627 possono essere sufficientemente distanziati tra loro in posizione distale dalla superficie operativa 105. Ciò consente di avere una buona rigidità del corpo principale 603 e di avere spazio sufficiente per le connessioni ai condotti 618, 621, 624 e 627.

Una o più bocche di forzatura 654 sono aperte sulla superfice operativa 105. Ogni bocca di forzatura 654 è interposte tra una coppia di corrispondenti bocche (di erogazione e di rimozione) 110,120 o 606,609 e un’altra coppia di corrispondenti bocche (di erogazione e di rimozione) 110,120 o 606,609 adiacenti tra loro. Le bocche di forzatura 654 sono usate per forzare un fluido ausiliario (ad esempio, aria) in pressione in corrispondenza della superficie operativa 105. Come sopra, condotti di forzatura 657 (ad esempio, estendentesi perpendicolarmente alla superfice operativa 105) collegano le bocche di forzatura 654 a soffianti 660 (ad esempio, aperte verso l’ambiente esterno).

Il sistema di deposizione 600 comprende inoltre un trasportatore 663 di uno o più substrati 130 da processare (uno solo mostrato nella figura). Il trasportatore 663 comprende una piattaforma 666 per appoggiare e trattenere in posizione (ad esempio, con ventose a vuoto) il substrato 130. La piattaforma 666 è montata su un movimentatore 669 (ad esempio, di tipo idraulico), il quale può far scorrere la piattaforma 666 sia parallelamente sia trasversalmente alla superfice operativa 105. Quando la piattaforma 666 è affacciata alla testa di deposizione 100, un’intercapedine 672 è formata tra esse, ossia, tra la superficie operativa 105 della testa di deposizione 100 e una superfice di contenimento 667 della piattaforma (ad esempio, con uno spessore di 0,02-2,00 mm); in questo modo, l’intercapedine 672 è formata sfruttando (almeno in parte) elementi del trasportare 663 comunque presenti (per trasportare il substrato 130). Una o più soffianti 675 sono disposte a lato dell’intercapedine 673 per forzare un (ulteriore) fluido ausiliario, ad esempio, ancora aria, in pressione verso di essa.

Alimentatori 678 applicano le correnti di deposizione alle soluzioni galvaniche 115; ad esempio, gli alimentatori 678 sono implementati da generatori di corrente che agiscono, tramite corrispondenti terminali di alimentazione non mostrati nella figura, tra i serbatori di erogazione 630 e la piattaforma 666 (in modo da applicare corrispondenti tensioni tra le soluzioni galvaniche 115 e il substrato 130). Un dispositivo di controllo 681 (ad esempio, un PC industriale) controlla il funzionamento del sistema di deposizione 600 (tramite segnali di controllo, indicati cumulativamente con Sc). In particolare, il dispositivo di controllo 681 comanda (individualmente o cumulativamente) le pompe di mandata 624,627, le pompe di aspirazione 642,645, le soffianti 660,675 e il movimentatore 669 e comanda individualmente gli alimentatori 678.

In funzionamento, ogni pompa di mandata 621,624 preleva la soluzione (galvanica o di risciacquo) 115,612 dal serbatoio di erogazione 624,627 e la fornisce, attraverso il condotto di erogazione 624,627, alla bocca di erogazione 110,606c la quale la eroga nell’intercapedine 672. Allo stesso tempo, le soffianti 675 forzano il fluido ausiliario lateralmente nell’intercapedine 672; ciò consente di forzare il fluido ausiliario liberamente, grazie allo spazio relativamente ampio a disposizione tra la superfice operativa 105 e la superfice di contenimento 667. In aggiunta o in alternativa, ogni soffiante 660 forza il fluido ausiliario lungo il condotto di forzatura 657 e quindi, attraverso la bocca di forzatura 654, anche essa nell’intercapedine 672; ciò consente di forzare il fluido ausiliario in modo efficace in ogni punto dell’intercapedine 672, anche quando le gocce dinamiche 125,615 sono relativamente grandi (ad esempio, lunghe) e/o vicine tra loro (le quali gocce dinamiche 125,615 potrebbero ostacolare il flusso del fluido ausiliario proveniente dalle soffianti 675). In aggiunta o in alternativa, ogni pompa di aspirazione 642,645 è azionata, in modo da agire nell’intercapedine 672 attraverso la bocca di rimozione 120,609 e il condotto di rimozione 636,639. Le soffianti 675, le soffianti 660 e/o le pompe di aspirazione 642,645 creano una depressione tra ogni condotto di erogazione 618,621 e il corrispondente condotto di rimozione 636,639; ciò provoca il risucchio molto veloce della soluzione 115,612 erogata (senza che essa sia persa) e del fluido ausiliario (almeno in parte) attraverso il condotto di rimozione 636,639 verso il serbatoio di rimozione 648,651, con la formazione della goccia dinamica 125,615. La differenza di pressione per ottenere tale risultato dipende da varie condizioni contingenti (come il tipo di soluzione 115,612, il suo afflusso, la geometria della testa di deposizione 100 e simili). Ad esempio, la differenza di pressione, misurata tra ogni bocca di erogazione 110,606 e la corrispondente bocca di rimozione 120,609, può essere uguale a 0,5 kPa, preferibilmente 1 kPa e ancora più preferibilmente 3 kPa (come fino a 40 kPa).

Con riferimento ora alla FIG.7, è mostrata una rappresentazione schematica in prospettiva di un sistema di deposizione 700 in accordo con un’altra forma di realizzazione della presente invenzione.

In questo caso, il sistema di deposizione 700 comprende una pluralità teste di deposizione 100 per operare in parallelo sul substrato 130. Ad esempio, il substrato 130 è una fetta (wafer) di materiale semiconduttore; in questo caso, le teste di deposizione 100 sono utilizzate per processare (in parallelo) regioni identiche del wafer 130 destinate a realizzare corrispondenti piastrine (chip) di dispositivi elettronici in forma integrata. Le teste di deposizione 100 sono disposte su un elemento di supporto 705 (in trasparenza nella figura) con una forma circolare corrispondente al wafer 130; le teste di deposizione 100 sono arrangiate in una matrice, con una pluralità di righe e colonne (di diversa lunghezza in accordo con lo spazio disponibile sull’elemento di supporto 705). Il substrato 130 è scorrevole reciprocamente rispetto all’elemento di supporto 705 in modo da far scorrere reciprocamente il substrato 130 rispetto alle teste di deposizione 100 come sopra. Di conseguenza, il substrato 130 e le gocce dinamiche delle teste di deposizione 100 sono portati a contatto tra loro in successione a gruppi (corrispondenti alle righe o colonne della matrice).

Ciò consente di realizzare le strutture multi-componenti dei dispositivi elettronici (ad esempio, loro elementi di interconnessione) con una resa molto elevata. Inoltre, è anche possibile impostare le varie correnti di deposizione in accordo con una distanza delle corrispondenti bocche di erogazione da un terminale di contatto (o più) che alimenta il substrato 130. Ciò consente di segmentare le correnti di deposizione con qualsiasi granularità desiderata per compensare eventuali loro disomogeneità.

Naturalmente, al fine di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, un tecnico del ramo potrà apportare numerose modifiche e varianti logiche e/o fisiche alla presente divulgazione. Più specificamente, sebbene tale invenzione sia stata descritta con un certo livello di dettaglio con riferimento a una o più sue forme di realizzazione, è chiaro che varie omissioni, sostituzioni e cambiamenti nella forma e nei dettagli così come altre forme di realizzazione sono possibili. In particolare, diverse forme di realizzazione della presente invenzione possono essere messe in pratica anche senza gli specifici dettagli (come i valori numerici) esposti nella precedente descrizione per fornire una loro più completa comprensione; al contrario, caratteristiche ben note possono essere state omesse o semplificate al fine di non oscurare la descrizione con particolari non necessari. Inoltre, è espressamente inteso che specifici elementi e/o passi di metodo descritti in relazione a ogni forma di realizzazione della presente invenzione possono essere incorporati in qualsiasi altra forma di realizzazione come una normale scelta di progetto. Inoltre, elementi presentati in uno stesso gruppo e diverse forme di realizzazione, esempi o alternative non vanno interpretati come equivalenti de facto l’uno dell’altro (ma sono entità separate e autonome). In ogni caso, qualsiasi valore numerico dovrebbe essere letto come modificato dal termine circa (se non già fatto) e ogni intervallo di valori numerici dovrebbe essere inteso come espressamente specificare qualsiasi numero possibile lungo il continuum all'interno dell’intervallo (compresi i suoi estremi). Inoltre, qualificatori ordinali o altro sono usati meramente come etichette per distinguere elementi con lo stesso nome ma non connotano per sé stessi alcuna priorità, precedenza od ordine. Inoltre, i termini includere, comprendere, avere, contenere, comportare e simili dovrebbero essere intesi con un significato aperto e non esauriente (ossia, non limitato agli elementi recitati), i termini basato su, dipendente da, in accordo con, secondo, in funzione di e simili dovrebbero essere intesi con un rapporto non esclusivo (ossia, con eventuali ulteriori variabili coinvolte), il termine uno/una dovrebbe essere inteso come uno o più elementi (a meno di espressa indicazione contraria), e il termine mezzi per (o qualsiasi formulazione funzionale) dovrebbe essere inteso come qualsiasi struttura adatta o configurata per eseguire la funzione rilevante.

Ad esempio, una forma di realizzazione fornisce un metodo per realizzare una struttura multi-componente. Comunque, la struttura multi-componente può essere di qualsiasi tipo (ad esempio, un qualsiasi elemento di interconnessione di un qualsiasi dispositivo elettronico, un qualsiasi elemento di protezione, un elemento MEMS, una sonda e così via).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende erogare una pluralità di soluzioni galvaniche (almeno in parte diverse tra loro) per corrispondenti componenti della struttura multi-componente. Comunque, le soluzioni galvaniche possono essere in qualsiasi numero e di qualsiasi tipo, sia tutte diverse tra loro sia con alcune di esse uguali (ad esempio, soluzioni acquose, ioniche e così via) e possono essere erogate in qualsiasi modo (ad esempio, forzandole a pressione tramite pompe o altri mezzi equivalenti, lasciandole cadere semplicemente per forza di gravità e così via).

In una forma di realizzazione, le soluzioni galvaniche sono erogate tramite corrispondenti bocche di erogazione aperte su una superficie operativa di una testa di deposizione. Comunque, la testa di deposizione può essere di qualsiasi tipo (ad esempio, con un corpo principale di qualsiasi forma, dimensione e materiale); le bocche di erogazione possono essere di qualsiasi forma e dimensione, e possono essere aperte con qualsiasi disposizione su qualsiasi superfice operativa (ad esempio, allineate, a matrice e simili sulla superfice operativa rivolta verso il basso, verso l’alto, in verticale e così via).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende rimuovere le soluzioni galvaniche erogate sulla superficie operativa tramite una pluralità di bocche di rimozione. Comunque, le bocche di rimozione possono essere in qualsiasi numero e di qualsiasi forma e dimensione, per rimuovere le soluzioni galvaniche in qualsiasi modo (ad esempio, aspirando le soluzioni galvaniche dalle bocche di rimozione, forzando fluido ausiliario lateralmente in un’intercapedine e/o tramite bocche di forzatura e così via).

In una forma di realizzazione, per ciascuna delle bocche di erogazione una o più delle bocche di rimozione sono aperte sulla superficie operativa almeno in parte attorno alla bocca di erogazione. Comunque, per ogni bocca di erogazione è possibile prevedere un numero qualsiasi di bocche di rimozione disposte in qualsiasi modo (ad esempio, una o più bocche di rimozione che circondano completamente o solo in parte la bocca di erogazione, una o più bocche di rimozione all’interno della bocca di erogazione in aggiunta o in alternativa, e così via).

In una forma di realizzazione, la rimozione delle soluzioni galvaniche crea corrispondenti gocce dinamiche. Comunque, le gocce dinamiche possono essere di qualsiasi forma e dimensione, sia statiche sia dinamiche (ad esempio, semi-sferiche, toroidali e così via).

In una forma di realizzazione, ogni goccia dinamica è formata dalla soluzione galvanica che rimane attaccata in posizione fissa sulla superficie operativa con un contenuto della goccia dinamica che è rinfrescato continuamente da un flusso della soluzione galvanica dalla bocca di erogazione alla bocca di rimozione. Comunque, la goccia dinamica può rimanere attaccata in qualsiasi modo (con o senza supporto) in qualsiasi posizione (più o meno larga attorno alla bocca di erogazione), con il suo contenuto che può essere rinfrescato con qualsiasi velocità.

In una forma di realizzazione, il metodo comprende impostare individualmente corrispondenti correnti di deposizione per le soluzioni galvaniche. Comunque, le correnti di deposizione possono essere impostate a qualsiasi valore e in qualsiasi modo (ad esempio, inserendole manualmente tramite qualsiasi mezzi di ingresso come una tastiera, leggendole da file, e così via).

In una forma di realizzazione, le correnti di deposizione sono impostate in funzione di una quantità dei componenti delle soluzioni galvaniche nella struttura multi-componente. Comunque, tale risultato può essere ottenuto con qualsiasi formula (ad esempio, tenendo o meno in conto l’efficienza di deposizione, fissando la velocità di scorrimento, il tempo di deposizione, lo spessore degli strati e/o il numero di passaggi).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende portare un substrato e una pluralità di gruppi ciascuno di una o più delle gocce dinamiche a contatto tra loro in successione. Comunque, il substrato può essere di qualsiasi tipo (ad esempio, un wafer, un prodotto da proteggere, una scheda sonda, un substrato di incapsulamento, un apparato elettro-medicale e così via) e può essere portato in successione a contatto di un numero qualsiasi di gruppi ciascuno di un numero qualsiasi di gocce dinamiche in qualsiasi modo (ad esempio, muovendo solo il substrato, solo la testa di deposizione o entrambi, solo parallelamente o anche trasversalmente alla superfice operativa).

In una forma di realizzazione, le gocce dinamiche si trasformano in corrispondenti menischi dinamici tra la superficie operativa e il substrato quando entrano in contatto con il substrato e ritornano le gocce dinamiche quando si separano dal substrato. Comunque, i menischi dinamici possono essere di qualsiasi forma e dimensione e possono essere ottenuti portando il substrato a contatto delle gocce dinamiche in qualsiasi modo (ad esempio, parallelamente e/o trasversalmente alla superficie operativa), ritornando le gocce dinamiche in qualsiasi modo (ad esempio, ad ogni passaggio o solo al termine, separando il substrato in qualsiasi modo sia uguale sia diverso da quanto sopra).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende applicare le correnti di deposizione tra le soluzioni galvaniche e il substrato. Comunque, le correnti di deposizione possono essere applicate in qualsiasi modo (ad esempio, tramite generatori di corrente o di tensione che agiscono da una parte sulle soluzioni galvaniche, come direttamente nei serbatoi/condotti di erogazione, tramite corrispondenti porzioni isolate della testa di deposizione, su suoi inserti conduttivi e simili, e dall’altra sul substrato, come in uno o più punti tramite il trasportatore, una o più ulteriori gocce dinamiche di soluzioni conduttive e simili).

In una forma di realizzazione, i menischi dinamici depositano galvanicamente strati dei corrispondenti componenti della struttura multi-componente sul substrato. Comunque, gli strati possono essere in qualsiasi numero e di qualsiasi spessore.

In una forma di realizzazione, il metodo comprende erogare una o più soluzioni di risciacquo. Comunque, le soluzioni di risciacquo possono essere in qualsiasi numero e di qualsiasi tipo, sia uguali sia diverse tra loro (o possono anche essere del tutto assenti) e possono essere erogate in qualsiasi modo (sia uguale sia diverso rispetto alle soluzioni galvaniche).

In una forma di realizzazione, le soluzioni di risciacquo sono erogate tramite corrispondenti ulteriori bocche di alimentazione aperte sulla superficie operativa. Comunque, le ulteriori bocche di erogazione possono avere qualsiasi forma, dimensione e disposizione (sia uguale si diversa rispetto alle bocche di erogazione).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende rimuovere le soluzioni di risciacquo erogate sulla superficie operativa tramite una o più ulteriori bocche di rimozione. Comunque, le ulteriori bocche di rimozione possono essere in qualsiasi numero e di qualsiasi forma e dimensione, per rimuovere le soluzioni di risciacquo in qualsiasi modo (sia uguale sia diverso rispetto alle soluzioni galvaniche).

In una forma di realizzazione, per ciascuna delle ulteriori bocche di erogazione una o più delle ulteriori bocche di rimozione sono aperte sulla superficie operativa almeno in parte attorno all’ulteriore bocca di erogazione. Comunque, per ogni ulteriore bocca di erogazione è possibile prevedere un numero qualsiasi di ulteriori bocche di rimozione disposte in qualsiasi modo (sia uguale sia diverso rispetto a sopra).

In una forma di realizzazione, la rimozione delle soluzioni di risciacquo crea corrispondenti ulteriori gocce dinamiche. Comunque, le ulteriori gocce dinamiche possono essere di qualsiasi forma e dimensione statiche o dinamiche (sia uguale sia diverse rispetto alle gocce dinamiche).

In una forma di realizzazione, ogni ulteriori goccia dinamica è formata dalla soluzione di risciacquo che rimane attaccata in posizione fissa sulla superficie operativa con un contenuto dell’ulteriore goccia dinamica che è rinfrescato continuamente da un flusso della soluzione di risciacquo dall’ulteriore bocca di erogazione all’ulteriore bocca di rimozione. Comunque, l’ulteriore goccia dinamica può rimanere attaccata in qualsiasi modo e in qualsiasi posizione, con il suo contenuto che può essere rinfrescato con qualsiasi velocità (sia uguale sia diverso rispetto alle gocce dinamiche).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende portare il substrato e uno o più ulteriori gruppi ciascuno di una o più delle ulteriori gocce dinamiche a contatto tra loro ciascuno successivamente ad almeno uno precedente dei gruppi di gocce dinamiche. Comunque, il substrato può essere portato a contatto di un numero qualsiasi di ulteriori gruppi ciascuno di un numero qualsiasi di ulteriori gocce dinamiche successivamente a un numero qualsiasi di gruppi di gocce dinamiche (sia per tutte le gocce dinamiche sia solo per parte di esse).

In una forma di realizzazione, le ulteriori gocce dinamiche si trasformano in corrispondenti ulteriori menischi dinamici tra la superficie operativa e il substrato quando entrano in contatto con il substrato e ritornano le ulteriori gocce dinamiche quando si separano dal substrato. Comunque, gli ulteriori menischi dinamici possono essere di qualsiasi forma e dimensione (sia uguale sia diversa rispetto ai menischi dinamici).

In una forma di realizzazione, gli ulteriori menischi dinamici di ciascuno degli ulteriori gruppi di gocce dinamiche risciacquano il substrato dalle soluzioni galvaniche dei menischi dinamici del precedente gruppo di gocce dinamiche. Comunque, il risciacquo può avvenire in qualsiasi modo (ad esempio, solo sui corrispondenti strati o parte di essi, sulla superfice operativa, per tutte le soluzioni galvaniche o solo per quelle più critiche e così via).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende ripetere alternativamente portare il substrato e i gruppi di gocce dinamiche a contatto tra loro in un primo ordine e portare il substrato e i gruppi di gocce dinamiche a contatto tra loro in un secondo ordine opposto al primo ordine. Comunque, i due ordini possono essere ottenuti con movimenti relativi in qualsiasi verso (ad esempio, avanti e indietro, in alto e in basso e così via) e possono essere alternati in qualsiasi modo (ad esempio, uno o più in un verso e uno o più in un altro, sia fisso sia variabile); in ogni caso, la possibilità non è esclusa di agire sul substrato in più versi o al limite sempre in un solo verso (ad esempio, separando il substrato e le gocce dinamiche nell’altro verso).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende interrompere detto erogare le soluzione galvanica e/o detto applicare le correnti di deposizione per tutte le bocche di erogazione durante detto portare il substrato e i gruppi di gocce dinamiche a contatto tra loro nel secondo ordine. Comunque, a tale scopo è possibile interrompere solo l’erogazione delle soluzioni galvaniche, solo l’applicazione delle correnti di deposizione o entrambe in qualsiasi verso (anche nessuno).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende interrompere detto erogare le soluzione galvanica e/o detto applicare le correnti di deposizione per i gruppi di bocche di erogazione diversi da almeno uno selezionato dei gruppi di bocche di erogazione durante parte di detto portare il substrato e i gruppi di gocce dinamiche a contatto tra loro in successione. Comunque, a tale scopo è possibile interrompere solo l’erogazione delle soluzioni galvaniche, solo l’applicazione delle correnti di deposizione o entrambe in qualsiasi momento (anche nessuno) per utilizzare un numero qualsiasi di gruppi di bocche di erogazione selezionate.

In una forma di realizzazione, il metodo comprende impostare le correnti di deposizione ulteriormente in funzione di una distanza delle corrispondenti bocche di erogazione da un terminale di alimentazione del substrato. Comunque, le correnti di deposizione possono essere impostate in funzione della loro distanza in qualsiasi modo (ad esempio, a gruppi o anche individualmente), con tale caratteristica che può anche essere del tutto omessa.

In una forma di realizzazione, il metodo comprende erogare le soluzioni galvaniche a una velocità compresa tra 0,1 e 10,00 m/s. Comunque, le soluzioni galvaniche possono essere erogate a qualsiasi velocità.

In una forma di realizzazione, gli spessori degli strati sono compresi tra 0,01 µm e 0,50 µm. Comunque, gli strati possono avere spessori qualsiasi.

In una forma di realizzazione, il metodo comprende forzare un fluido ausiliario in un’intercapedine definita da una superficie di contenimento affacciata alla superficie operativa per favorire detto rimuovere le soluzioni galvaniche. Comunque, l’intercapedine può avere qualsiasi forma e dimensione, e può essere definita in qualsiasi modo (ad esempio, realizzata in tutto o in parte tramite il trasportatore, tramite una struttura dedicata e così via); inoltre, il fluido ausiliario può essere di qualsiasi tipo (ad esempio, aria, azoto e così via) e può essere forzato nell’intercapedine in qualsiasi modo (ad esempio, trasversalmente e/o parallelamente alla superfice operativa).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende forzare il fluido ausiliario lateralmente nell’intercapedine e/o da corrispondenti bocche di forzatura aperte sulla superficie operativa. Comunque, il fluido ausiliario (sia lo stesso sia diverso) può essere forzato con qualsiasi mezzi solo lateralmente (in qualsiasi numero di posizioni), solo tramite le bocche di forzature (in qualsiasi numero e con qualsiasi forma e dimensione), in entrambi i modi o anche in nessuno di essi.

In una forma di realizzazione, ciascuna bocca di forzatura è disposta tra una o più prime delle bocche di rimozione e/o delle ulteriori bocche di rimozione e una o più seconde delle bocche di rimozione e/o delle ulteriori bocche di rimozione. Comunque, le bocche di forzatura possono essere disposte in qualsiasi modo (ciascuna tra un numero qualsiasi di bocche di rimozione, di ulteriori bocche di rimozione o qualsiasi loro combinazione).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende aspirare le soluzioni galvaniche e/o le soluzioni di risciacquo alimentate sulla superficie operativa dalle corrispondenti bocche di rimozione e ulteriori bocche di rimozione, rispettivamente. Comunque, le soluzioni (galvaniche e/o di risciacquo) possono essere aspirate con mezzi qualsiasi (ad esempio, pompe, ventole e così via) o anche liberamente (quando la differenza di pressione creata dal fluido ausiliario è sufficiente).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende portare il substrato e i gruppi di gocce dinamiche a contatto tra loro in successione facendo scorrere il substrato e la testa di deposizione relativamente tra loro parallelamente alla superfice operativa. Comunque, tale risultato può essere ottenuto in qualsiasi modo (ad esempio, portando il substrato oltre la testa di lavorazione o meno a una o entrambe le estremità del loro scorrimento reciproco).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende portare il substrato e un primo dei gruppi di gocce dinamiche a contatto tra loro muovendo il substrato e la testa di deposizione relativamente tra loro trasversalmente alla superfice operativa prima di detto far scorrere il substrato e la testa di deposizione. Comunque, le gocce dinamiche possono essere portate in questo modo a contatto di qualsiasi porzione del substrato (con tale caratteristica che può comunque essere del tutto omessa), anche una o più volte durante lo scorrimento.

In una forma di realizzazione, il metodo comprende alimentare il substrato alla testa di deposizione tramite un trasportatore che comprende la superficie di contenimento. Comunque, il trasportatore può essere di qualsiasi tipo (ad esempio, a piattaforma, a cinghia, con o senza qualsiasi sollevatore come a pistoni idraulici, meccanico e così via).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende portare una pluralità di ulteriori substrati e i gruppi delle gocce dinamiche a contatto tra loro in successione senza interrompere detto erogare e detto rimuovere le soluzioni galvaniche e/o le soluzioni di risciacquo. Comunque, è possibile mantenere senza interruzione solo le soluzioni galvaniche, solo le soluzioni di risciacquo o entrambe; in ogni caso, la possibilità non è esclusa di interrompere il flusso di tutte le soluzioni tra la lavorazione di diversi substrati (ad esempio, per ridurre il loro consumo).

In una forma di realizzazione, il metodo comprende erogare le soluzioni galvaniche attraverso condotti di erogazione che terminano nelle corrispondenti bocche di erogazione e rimuovere le soluzioni galvaniche erogate sulla superficie operativa attraverso condotti di rimozione che terminano nelle corrispondenti bocche di rimozione e/o erogare le soluzioni di risciacquo attraverso ulteriori condotti di erogazione che terminano nelle corrispondenti ulteriori bocche di erogazione e rimuovere le soluzioni di risciacquo erogate sulla superficie operativa attraverso ulteriori condotti di rimozione che terminano nelle corrispondenti ulteriori bocche di rimozione. Comunque, tali condotti possono avere qualsiasi forma e dimensione (ad esempio, rettilinei in tutto o in parte, curvi, a zig-zag e così via).

In una forma di realizzazione, ciascuno dei condotti di erogazione e il corrispondente condotto di rimozione e/o ciascuno degli ulteriori condotti di erogazione e il corrispondente ulteriore condotto di rimozione si estendono nella testa di deposizione con un andamento almeno in parte divergente in allontanamento dalla superficie operativa. Comunque, i condotti possono divergere con un qualsiasi angolo o al limite anche essere paralleli tra loro.

In una forma di realizzazione, la struttura multi-componente è compresa in un elemento di interconnessione di un dispositivo elettronico. Comunque, l’elemento di interconnessione può essere di qualsiasi materiale (ad esempio, lega saldante a tre o più componenti) e di qualsiasi tipo (ad esempio, BGA, micro-BGA, “copper pillar” e così via).

In generale, considerazioni analoghe si applicano se la stessa soluzione è implementata con un metodo equivalente (usando passi simili con le stesse funzioni di più passi o loro porzioni, rimovendo alcuni passi non essenziali o aggiungendo ulteriori passi opzionali); inoltre, i passi possono essere eseguiti in ordine diverso, in parallelo o sovrapposti (almeno in parte).

Una forma di realizzazione fornisce una testa di deposizione per realizzare una struttura multi-componente comprendente mezzi configurati per eseguire ciascuno dei passi del metodo di cui sopra. In particolare, la testa di deposizione comprende una pluralità di bocche di erogazione (aperte su una superficie operativa della testa di deposizione per erogare corrispondenti soluzioni galvaniche almeno in parte diverse per corrispondenti componenti della struttura multi-componente). La testa di deposizione comprende una pluralità di bocche di rimozione (per rimuovere le soluzioni galvaniche erogate sulla superficie operativa); per ciascuna delle bocche di erogazione, una o più delle bocche di rimozione sono aperte sulla superficie operativa almeno in parte attorno alla bocca di erogazione. Ciò consente di creare corrispondenti gocce dinamiche, ciascuna formata dalla soluzione galvanica che rimane attaccata in posizione fissa sulla superficie operativa (con un contenuto della goccia dinamica che è rinfrescato continuamente da un flusso della soluzione galvanica dalla bocca di erogazione alla bocca di rimozione). La testa di deposizione comprende mezzi per impostare individualmente corrispondenti correnti di deposizione per le soluzioni galvaniche (in funzione di una quantità dei componenti delle soluzioni galvaniche nella struttura multi-componente). La testa di deposizione comprende mezzi per portare un substrato e una pluralità di gruppi ciascuno di una o più delle gocce dinamiche a contatto tra loro in successione; le gocce dinamiche si trasformano in corrispondenti menischi dinamici tra la superficie operativa e il substrato quando entrano in contatto con il substrato e ritornano le gocce dinamiche quando si separano dal substrato. La testa di deposizione comprende mezzi per applicare le correnti di deposizione tra le soluzioni galvaniche e il substrato (con ciò provocando i menischi dinamici a depositare galvanicamente strati dei corrispondenti componenti della struttura multi-componente sul substrato). Comunque, la testa di deposizione può essere di qualsiasi tipo e con mezzi ciascuno implementato con una struttura qualsiasi (vedi sopra).

Una forma di realizzazione fornisce un sistema di deposizione comprendente una o più di tali teste di lavorazione e un trasportatore per muovere uno o più substrati relativamente alle teste di lavorazione. Comunque, le teste di lavorazione possono essere in qualsiasi numero e disposte in qualsiasi modo (ad esempio, a matrice per una qualsiasi forma come rotonda, quadrata e simili, allineate, con le teste di lavorazione separate tra loro, contigue, affacciate e così via) per operare su qualsiasi numero di substrati in qualsiasi modo (ad esempio, su una o più loro superfici opposte allo stesso tempo, in parallelo e/o in sequenza e così via).

In generale, considerazioni analoghe si applicano se la testa di deposizione e il sistema di deposizione ciascuno ha una diversa struttura o comprende componenti equivalenti (ad esempio, in diversi materiali) o ha altre caratteristiche di funzionamento. In ogni caso, qualsiasi suo componente può essere separato in più elementi, o due o più componenti possono essere combinati in un singolo elemento; inoltre, ogni componente può essere replicato per supportare l’esecuzione delle corrispondenti operazioni in parallelo. Inoltre, a meno di indicazione contraria, qualsiasi interazione tra diversi componenti generalmente non necessita di essere continua, e può essere sia diretta sia indiretta tramite uno o più intermediari.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un metodo per realizzare una struttura multi-componente (145), in cui il metodo comprende: erogare una pluralità di soluzioni galvaniche (115) almeno in parte diverse tra loro per corrispondenti componenti della struttura multi-componente (145) tramite corrispondenti bocche di erogazione (110) aperte su una superficie operativa (105) di una testa di deposizione (100), rimuovere le soluzioni galvaniche (115) erogate sulla superficie operativa (105) tramite una pluralità di bocche di rimozione (120), per ciascuna delle bocche di erogazione (110) una o più delle bocche di rimozione (120) essendo aperte sulla superficie operativa (105) almeno in parte attorno alla bocca di erogazione (110), con ciò creando corrispondenti gocce dinamiche (125) ciascuna formata dalla soluzione galvanica (115) che rimane attaccata in posizione fissa sulla superficie operativa (105) con un contenuto della goccia dinamica (125) che è rinfrescato continuamente da un flusso della soluzione galvanica (115) dalla bocca di erogazione (110) alla bocca di rimozione (120), impostare individualmente corrispondenti correnti di deposizione (Ia-Id) per le soluzioni galvaniche (115) in funzione di una quantità dei componenti delle soluzioni galvaniche (115) nella struttura multi-componente (145), portare un substrato (130) e una pluralità di gruppi ciascuno di una o più delle gocce dinamiche (125) a contatto tra loro in successione, le gocce dinamiche (125) trasformandosi in corrispondenti menischi dinamici (135a-135d) tra la superficie operativa (105) e il substrato (130) quando entrano in contatto con il substrato (130) e ritornando le gocce dinamiche (125) quando si separano dal substrato (130), e applicare le correnti di deposizione (Ia-Id) tra le soluzioni galvaniche (115) e il substrato (130) con ciò provocando i menischi dinamici (135a-135d) a depositare galvanicamente strati (140a-140d) dei corrispondenti componenti della struttura multicomponente (145) sul substrato (130).
2. Il metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il metodo comprende: erogare una o più soluzioni di risciacquo (612) tramite corrispondenti ulteriori bocche di alimentazione (606) aperte sulla superficie operativa (105), rimuovere le soluzioni di risciacquo (612) erogate sulla superficie operativa (105) tramite una o più ulteriori bocche di rimozione (609), per ciascuna delle ulteriori bocche di erogazione (606) una o più delle ulteriori bocche di rimozione (609) essendo aperte sulla superficie operativa (105) almeno in parte attorno all’ulteriore bocca di erogazione (606), con ciò creando corrispondenti ulteriori gocce dinamiche (615) ciascuna formata dalla soluzione di risciacquo (612) che rimane attaccata in posizione fissa sulla superficie operativa (105) con un contenuto dell’ulteriore goccia dinamica (615) che è rinfrescato continuamente da un flusso della soluzione di risciacquo (612) dall’ulteriore bocca di erogazione (606) all’ulteriore bocca di rimozione (609), portare il substrato (130) e uno o più ulteriori gruppi ciascuno di una o più delle ulteriori gocce dinamiche (615) a contatto tra loro ciascuno successivamente ad almeno uno precedente dei gruppi di gocce dinamiche (125), le ulteriori gocce dinamiche (615) trasformandosi in corrispondenti ulteriori menischi dinamici tra la superficie operativa (105) e il substrato (130) quando entrano in contatto con il substrato (130) e ritornando le gocce dinamiche (615) quando si separano dal substrato (130), gli ulteriori menischi dinamici di ciascuno degli ulteriori gruppi di gocce dinamiche (615) risciacquando il substrato (130) dalle soluzioni galvaniche (115) dei menischi dinamici (135a-135d) del precedente gruppo di gocce dinamiche (125).
3. Il metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il metodo comprende ripetere alternativamente: portare il substrato (130) e i gruppi di gocce dinamiche (125) a contatto tra loro in un primo ordine, e portare il substrato (130) e i gruppi di gocce dinamiche (125) a contatto tra loro in un secondo ordine opposto al primo ordine.
4. Il metodo secondo la rivendicazione 3, in cui il metodo comprende: interrompere detto erogare le soluzione galvanica (115) e/o detto applicare le correnti di deposizione (Ia-Id) per tutte le bocche di erogazione (110) durante detto portare il substrato (130) e i gruppi di gocce dinamiche (125) a contatto tra loro nel secondo ordine.
5. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui il metodo comprende: interrompere detto erogare le soluzione galvanica (115) e/o detto applicare le correnti di deposizione (Ia-Id) per i gruppi di bocche di erogazione (110) diversi da almeno uno selezionato dei gruppi di bocche di erogazione (110) durante parte di detto portare il substrato (130) e i gruppi di gocce dinamiche (125) a contatto tra loro in successione.
6. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui il metodo comprende: forzare un fluido ausiliario in un’intercapedine (672) definita da una superficie di contenimento (667) affacciata alla superficie operativa (105) per favorire detto rimuovere le soluzioni galvaniche (115).
7. Il metodo secondo la rivendicazione 6, in cui il metodo comprende: forzare il fluido ausiliario lateralmente nell’intercapedine (672) e/o da corrispondenti bocche di forzatura (654) aperte sulla superficie operativa (105) ciascuna tra una o più prime delle bocche di rimozione (120) e/o delle ulteriori bocche di rimozione (609) e una o più seconde delle bocche di rimozione (120) e/o delle ulteriori bocche di rimozione (609).
8. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui il metodo comprende: aspirare le soluzioni galvaniche (115) e/o le soluzioni di risciacquo (612) alimentate sulla superficie operativa (105) dalle corrispondenti bocche di rimozione (120) e ulteriori bocche di rimozione (609), rispettivamente.
9. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui il metodo comprende: alimentare il substrato (130) alla testa di deposizione tramite un trasportatore (663) che comprende la superficie di contenimento (667).
10. Il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui il metodo comprende: erogare le soluzioni galvaniche (115) attraverso condotti di erogazione (618) che terminano nelle corrispondenti bocche di erogazione (110) e rimuovere le soluzioni galvaniche (115) erogate sulla superficie operativa (105) attraverso condotti di rimozione (636) che terminano nelle corrispondenti bocche di rimozione (120) e/o erogare le soluzioni di risciacquo (612) attraverso ulteriori condotti di erogazione (621) che terminano nelle corrispondenti ulteriori bocche di erogazione (606) e rimuovere le soluzioni di risciacquo (612) erogate sulla superficie operativa (105) attraverso ulteriori condotti di rimozione (639) che terminano nelle corrispondenti ulteriori bocche di rimozione (609), ciascuno dei condotti di erogazione (618) e il corrispondente condotto di rimozione (636) e/o ciascuno degli ulteriori condotti di erogazione (621) e il corrispondente ulteriore condotto di rimozione (639) estendendosi nella testa di deposizione (100) con un andamento almeno in parte divergente in allontanamento dalla superficie operativa (105).