JP3218165U - 電気メッキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気メッキ液とウェハ表面との接触頻度を増加し、メッキ層の成形質量を向上し、そしてある程度電気メッキ液の使用量を減少する電気メッキ装置を提供する。【解決手段】フレームと電気メッキ溝を含み、該電気メッキ溝のそれぞれの溝内に陽極ケースと治具が備えられ、陽極ケースと治具が対向して且つ平行に設置されており、ウェハを治具に置いて固定して、両方の表面がほぼ面一状であり、陽極ケースと治具の間に攪拌部品５が設置されており、該攪拌部品５は往復直線移動し、攪拌部品５の移動方向が陽極ケース及び治具の設置方向に一致し、攪拌部品５は、平板状を呈しており、且つ互いに平行する長尺状の開口が複数本開設されており、攪拌部品５と陽極ケース、ウェハ又はプリント配線板との間の距離が２ｍｍより小さい又はそれと等しい。攪拌部品５が陽極ケースと治具の間で往復移動すると、電気メッキ液が攪流される。また、攪拌部品５に接続され、頻繁往復型の直線駆動装置７により駆動される駆動アーム６を備える。【選択図】図３

Description

本創作は、電気メッキ技術領域に関し、特に前記ウェハ又は前記プリント配線板の電気メッキ装置に関する。

ウェハの電気メッキ工程において、一般的に垂直連続型の電気メッキ方式が使用されている。ウェハを複数枚の導電シートが設けられた電気メッキの治具に置いて、これら導電シートをウェハに接触させる。このため、電気メッキ治具に置かれるウェハが電気メッキ工程において外部の電源に接続して、そして陽極ケースによって、さらに電気メッキ液の分解でその表面に所定のメッキ層が形成される。

ところで、メッキ層の成形質量の向上及びメッキ液の使用量の減少のために、従来のウェハ電気メッキ装置は、攪流装置によって電気メッキ液を攪流するものがある。しかし、攪流効果が悪いため、メッキ層の成形の平坦性不足、メッキ層の成形の連続性不良などの問題が存在している。特にウェハにおける微小孔及び電気メッキ貫通孔の寸法が小さい場合、この不都合がさらにひどくなる。

本願発明者は上述の問題を鑑みて、本願発明に至る。

本願発明の目的は、構成が簡単で、電気メッキ液の攪流效果がよく、メッキ層の成形質量がよい電気メッキ装置を提供することにある。

電気メッキ装置は、フレームと電気メッキ溝を含み、前記電気メッキ溝は前記フレーム上に固定され、前記電気メッキ溝のそれぞれの溝内に陽極ケースと治具が備えられ、前記陽極ケースと前記治具が対向して且つ平行に設置されており、ウェハ又はプリント配線板を前記治具に置いて固定して、前記陽極ケースと前記治具の間に攪拌部品が設置されており、前記攪拌部品は往復直線移動し、前記攪拌部品の移動方向が前記陽極ケース及び前記治具の設置方向に一致し、前記攪拌部品は、平板状を呈しており、且つ互いに平行する長尺状の開口が複数本開設されており、前記開口は相互に平行であり、前記攪拌部品と前記陽極ケース、前記ウェハ又は前記プリント配線板との間の距離が2mmより小さい又はそれと等しい。

好ましくは、前記攪拌部品に固定され接続され、また前記フレームに固定された頻繁往復型の直線駆動装置により駆動される駆動アームを備える。

好ましくは、フレームに固定され、駆動アームの頻繁往復式型の直線駆動装置から離れる側の一端に位置し、それに応じて、駆動アームに案内部が設けられている案内ブロックを備え、該案内ブロックに前記案内部に合わせる溝口が開設されている。

好ましくは、溝口の各側壁に石墨層がはめ込まれている。

好ましくは、メッキ溝の数量は3個であり、それぞれが銅メッキ溝、ニッケルメッキ溝、錫メッキ溝であり、順序に配置されている。

好ましくは、電気メッキ装置は前処理溝を備え、各電気メッキ溝の前工程において設置されており、該前処理溝はウェハを清潔や洗浄するために用いられる。

好ましくは、前記前処理溝内に高圧噴射系統装置が設けられている。

好ましくは、高圧噴射系統装置は複数個のノズルを有し、ノズルがそれぞれウェハの予洗浄面に傾斜するように形成され、かつそれぞれの傾斜角度が異なる。

本創作が提供するメッキ装置によれば、攪拌部品が陽極ケースと治具の間で往復移動すると、電気メッキ液が攪流される。特に、攪拌部品と陽極ケース、ウェハとの距離が小さい場合、極めて狭いスリットを構成しやすいため、電気メッキ液の流動速度と攪流振幅を大幅に増大させることにより、電気メッキ液とウェハ表面との接触頻度を増加し、メッキ層の成形質量を向上し、そしてある程度電気メッキ液の使用量を減少する。

図1は、本創作の比較的好ましい実施例の正面図である。 図2は、本創作の比較的好ましい実施例の平面図である。 図3は、本創作の比較的好ましい実施例のＡ−Ａ部分の断面図である。 図4は、本創作の比較的好ましい実施例の表示I箇所の部分拡大図である。

図1、図2、並びに図3、図4に示すように、本創作の比較的好ましい実施例の正面図、平面図、Ａ−Ａ部分の断面図、部分拡大図を用いて、電気メッキ装置100に関して説明する。該電気メッキ装置100がフレーム1と電気メッキ溝2を備える。該電気メッキ溝1が実際の工程によって複数個設けられても良いが、本実施例において3個設けられている。それぞれが銅メッキ溝21、ニッケルメッキ溝22、錫メッキ溝23であり、順序に前記フレーム1に配列固定されている。

また、電気メッキ液の即時的な更新や交換のために、前記電気メッキ溝21、22、23がそれぞれフレーム1の底部に固定した循環ポンプ15に連通する。

本実施例において、電気メッキ溝21、22、23のそれぞれの溝内に陽極ケース3と治具4が備えられている。前記陽極ケース3と治具4が対向して且つ平行に設置されている。ウェハを治具4に置いて固定して、両方の表面がほぼ面一状である。陽極ケース3と治具4の間に攪拌部品5が設置されている。該攪拌部品5は往復直線移動をする。攪拌部品5の移動方向が陽極ケース3及び治具4の設置方向に一致する。

重要なことは、攪拌部品5は、平板状を呈しており、且つ互いに平行する長尺状の開口が複数本開設されている。また、攪拌部品5と陽極ケース3、前記ウェハ又は前記プリント配線板との間の距離が2mmより小さい又はそれと等しい（本発明において主にウェハを例として説明をする）。このようになると、攪拌部品5が陽極ケース3と治具4の間で往復移動すると、電気メッキ液が攪流される。特に、攪拌部品5と陽極ケース3、ウェハとの距離が小さい場合、極めて狭いスリットを構成しやすいため、電気メッキ液の流動速度と攪流振幅を大幅に増大させることにより、電気メッキ液とウェハ表面との接触頻度を増加し、メッキ層の成形質量を向上し、そしてある程度電気メッキ液の使用量を減少する。

さらにまた、一つの電気メッキ装置100により同時に銅メッキ、ニッケルメッキ、錫メッキを完成するため、電気メッキのステップ間の連続性を向上し、電気メッキの效率及び質量を向上する。また電気メッキ装置100の集積化のデザインが機器体積の小型化と製造コストに寄与し、生産ラインのレイアウトを容易にさせる。

また、前記電気メッキ装置100がさらに駆動アーム6を備え、該駆動アーム6が攪拌部品5に固定され接続され、該駆動アーム6がフレーム1に固定される頻繁往復型の直線駆動装置7に駆動される。このように構成されるのは、頻繁往復型の直線駆動装置7の体積が小さくて、動作制御システムが簡単で、レイアウトが容易である一方、頻繁往復型の直線駆動装置7によりウェハの規格や類型によって即時的に、快速的に攪拌部品5の運転の流れ及び動作頻度を調整することができるからである。

さらに説明が必要なこととして、電気メッキ装置の運転中における攪拌部品5の振動量を減少するために、案内ブロック8が設けられている。案内ブロック8がフレーム1に固定され、駆動アーム6の頻繁往復式型の直線駆動装置7から離れる側の一端に位置する。それに応じて、駆動アーム6に案内部61が設けられている。案内ブロック8に前記案内部61に合わせる溝口が開設されている。

さらに、案内ブロック8は、効果的に駆動アーム6を案内することができ、攪拌部品5の振動量を減少し、攪流の一致性と均一性を向上することができる。これによって、ウェハのメッキ層の表面の平坦性を保証し、電気メッキ層の質量を向上する。なお、駆動アーム6及び攪拌部品5がともに剛性が良好な高強度プラスチックにより作成される。

本実施例において、案内部61と案内ブロック8の組み付けと遊嵌合を容易にさせるために、案内部61の断面が好ましくは円形である。

本実施例において、さらに溝口の各側壁に石墨層がはめ込まれている。該石墨層が各側壁の中央位置に設置され、且つその幅が溝口の深さの1/3より小又はそれと等しい。このようにすると、駆動アーム6の案内部61と溝口との間の摩擦係数を効果的に低減することができ、案内部61と案内ブロック8の長寿命化を実現するだけでなく、最も重要なのが頻繁往復式型の直線駆動装置7の実際の工作出力を減少することであり、これによりその長寿命化を実現して、エネルギー量を減少する。上述の摩擦係数を低減する手段以外、案内ブロック8の溝口内に前記案内部61に係合する滑り歯車を設けても良い。

その上、電気メッキ溝21、22、23の内にさらに電気加熱装置9と温度センサー10が設けられてもよい。これらによって電気メッキ液の温度を制御する。これによって、温度センサー10によって即時的に各電気メッキ溝2内の電気メッキ液の温度を検出する。温度が工学温度パラメータより低い場合、やがて電気加熱装置9により温度上昇取扱いを行い、電気メッキ液の温度が使用要求を満たすよう確保され、ウェハの電気メッキの効率及び質量を向上する。

電気メッキ装置100のさらなる改良として、電気メッキ装置100は前処理溝11を備えても良くて、各電気メッキ溝2の前工程において設置されている。該前処理溝11はウェハを清潔や洗浄するためである。これにより、ウェハに正式的な電気メッキを行う前に前処理溝11により前もってウェハの表面を整理することによりその清潔度を確保し、表面におけるものが電気メッキ液を汚れることを防ぐ。前記前処理溝11内に高圧噴射系統装置12が設けられ、それがフレーム1の底部に設けられた高圧噴射ポンプ14により洗浄液を供給する。

本実施例において、高圧噴射系統装置12は複数個のノズル121を有する。ノズル121がそれぞれウェハの予洗浄面に傾斜するように形成され、かつそれぞれの傾斜角度が異なる。このようにすると、洗浄清潔度がさらに向上される。

最後に、フレーム1の底部にフラットニング手段13が設けられている。該フラットニング手段13はフレーム1に半田付けられたナット及びそれに締結されるボルトを含む。このようにすると、フラットニング手段13が便宜的に、快速的に電気メッキ装置100そのものの平坦度を調整することができ、電気メッキ装置100内の各部品を正常に動作させることを確保し、これによりウェハ電気メッキ層の質量の安定性を保証することができる。

本創作の構造の特徴をさらに理解し、応用技術手段及びそれによって達成される効果を理解するために、以下、本創作の使用方法を述べ、これによって本創作に対してもっと深く理解することができると信ずる。

第一に、フレーム1に固定連結される案内ブロック8は、効果的に駆動アーム6を案内することができ、攪拌部品5の振動量を減少し、攪流の一致性と均一性を向上することができる。これによって、ウェハのメッキ層の表面の平坦性を保証し、電気メッキ層の質量を向上する。

第二に、駆動アーム6の案内部61と溝口との間の摩擦係数を効果的に低減することができ、案内部61と案内ブロック8の長寿命化を実現するだけでなく、最も重要なのが頻繁往復式型の直線駆動装置7の実際の工作出力を減少することであり、これによりその長寿命化を実現して、エネルギー量を減少する。

第三に、一つの電気メッキ装置100により同時に銅メッキ、ニッケルメッキ、錫メッキを完成するため、電気メッキのステップ間の連続性を向上し、電気メッキの效率及び質量を向上する。また電気メッキ装置100の集積化のデザインが機器体積の小型化と製造コストに寄与し、生産ラインのレイアウトを容易にさせる。

第四に、温度センサー10によって即時的に各電気メッキ溝2内の電気メッキ液の温度を検出する。温度が工学温度パラメータより低い場合、やがて電気加熱装置9により温度上昇取扱いを行い、電気メッキ液の温度が使用要求を満たすよう確保され、ウェハの電気メッキの効率及び質量を向上する。

第五に、電気メッキ装置100は前処理溝11を備えても良くて、各電気メッキ溝2の前工程において設置されている。該前処理溝11はウェハを清潔や洗浄するためである。これにより、ウェハに正式的な電気メッキを行う前に前処理溝11により前もってウェハの表面を整理することによりその清潔度を確保し、表面におけるものが電気メッキ液を汚れることを防ぐ。

このように、本創作は、同類の製品の中で、極めて優れた進歩的な実用性を持っており、同時に、このような構造は国内外の技術資料で調べても、文献には同様な構造が存在しておらず、本創作は特許要件が備わっているため、法に基づき出願する。

ただし、以上の記述は、本創作の比較的優れた実施例であって、本創作説明書及び請求に範囲に基づく同様な効果がある構造の変化は、本創作の請求の範囲内に含まれるべきである。

100 電気メッキ装置
1 フレーム
2 電気メッキ溝
21 銅メッキ溝
22 ニッケルメッキ溝
23 錫メッキ溝
3 陽極ケース
4 治具
5 攪拌部品
6 駆動アーム
61 案内部
7 頻繁往復式型の直線駆動装置
8 案内ブロック
9 電気加熱装置
10 温度センサー
11 前処理溝
12 高圧噴射系統装置
121 ノズル
13 フラットニング手段
14 高圧噴射ポンプ
15 循環ポンプ

Claims (9)

1. 電気メッキ装置であって、フレームと電気メッキ溝を含み、前記電気メッキ溝は前記フレーム上に固定され、前記電気メッキ溝のそれぞれの溝内に陽極ケースと治具が備えられ、前記陽極ケースと前記治具が対向して且つ平行に設置されており、ウェハ又はプリント配線板を前記治具に置いて固定して、前記陽極ケースと前記治具の間に攪拌部品が設置されており、前記攪拌部品は往復直線移動し、前記攪拌部品の移動方向が前記陽極ケース及び前記治具の設置方向に一致し、前記攪拌部品は、平板状を呈しており、且つ互いに平行する長尺状の開口が複数本開設されており、前記開口は相互に平行であり、前記攪拌部品と前記陽極ケース、前記ウェハ又は前記プリント配線板との間の距離が2mmより小さい又はそれと等しいことを特徴とする電気メッキ装置。
2. 前記攪拌部品に固定され接続され、また前記フレームに固定された頻繁往復型の直線駆動装置により駆動される駆動アームを備えることを特徴とする請求項1に記載の電気メッキ装置。
3. 前記フレームに固定され、前記駆動アームの頻繁往復式型の直線駆動装置から離れる側の一端に位置し、それに応じて、前記駆動アームに案内部が設けられている案内ブロックを備え、かつ前記案内ブロックに前記案内部に合わせる溝口が開設されていることを特徴とする請求項2に記載の電気メッキ装置。
4. 前記溝口の各側壁に石墨層がはめ込まれていることを特徴とする請求項3に記載の電気メッキ装置。
5. 前記電気メッキ溝の数量は3個であり、それぞれが銅メッキ溝、ニッケルメッキ溝、錫メッキ溝であり、順序に並列に配置されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電気メッキ装置。
6. 前記電気メッキ溝の内にさらに電気加熱装置と温度センサーが設けられ、電気メッキ液の温度を制御するために用いられることを特徴とする請求項5に記載の電気メッキ装置。
7. 前記電気メッキ装置は前処理溝を備え、各電気メッキ溝の前工程において設置されており、該前処理溝はウェハを清潔や洗浄するために用いられることを特徴とする請求項6に記載の電気メッキ装置。
8. 前記前処理溝内に高圧噴射系統装置が設けられていることを特徴とする請求項7に記載の電気メッキ装置。
9. 前記高圧噴射系統装置は複数個のノズルを有し、ノズルがそれぞれウェハの予洗浄面に傾斜するように形成され、かつそれぞれの傾斜角度が異なることを特徴とする請求項8に記載の電気メッキ装置。