Uprawniony z patentu: Anatoly Filippovich Isakov, Alexandr Ivano- wich Kolomeichuk, Svetlana Petrovna Monak- hova, Maria Alexandrovna Rudakova, Mikhail Yakovlevich Ryaboi, Vasily Vasilievich Tsiopko, Nikolai Pavlovich Amelchakov, Boris Vladimi- rovich Malin, Ilya Vladimirovich Baidalinov, Anatoly Leonidovich Ryabov, Moskwa (Zwiazek Socjalistycznych Republik Radzieckich) Sposób galwanicznego powlekania elementów oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób galwanicz¬ nego powlekania elementów oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Wynalazek dotyczy elektrolitycznego osadzania metali w produkcji aparatów pólprzewodnikowych w szczególnosci obwodów scalonych.W procesie montazu obwodów scalonych istnie¬ je koniecznosc przyspawania krysztaltu do obwodu pozloconej powierzchni ramy wyprowadzenia, w ksztalcie prostokata o siatkowej] powierzchni, któ¬ rej plaszczyzna jest w przyblizeniu okolo 40 razy wieksza niz powierzchnia niezbedna do przyspa¬ wania kirylsztalu.Nie jest znany dotychczas sposób powlekania miejscowego i trzeba powlekac cala powierzchnie co powoduje niepotrzebne zuzycie drogich materia¬ lów, w szczególnosci zlota. Znany jest na przyklad sposób miejscowego pozlacania elementów polega¬ jacy na tym, ze na nachylonej powierzchni tworzy sie skierowany strumien elektrolitu o stalym po¬ ziomie, a w kierunku przeciwnym do strumienia w plaszczyznie jego poziomu przemieszcza sie ele¬ menty, których jedna wystajaca plaszczyzne trze¬ ba powlec, calkowicie przez kontakt z elektroli¬ tem. Sposób ten wyklucza mozliwosc miejscowego powlekania jakiejkolwiek plaszczyzny.Znane sa takze urzadzenia do galwanicznego po¬ wlekania elementów zawierajace podstawowy zbiornik wypelniony elektrolitem przepompowywa¬ nym do zbiornika posredniego, w celu stabilizacji 2 elektrolitu, utworzenia stalego poziomu i filtracji oraz roboczy zestaw galwanicznego powlekania ele¬ mentów. Jednakze powyzsze urzadzenia równiez nie zapewniaja miejscowego galwanicznego powlekania 5 elementów.Celem wynalazku jest usuniecie powyzszych nie¬ dogodnosci.Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu galwanicznego powlekania elementów oraz urza- io dzeniia pozwalajacego na miejscowe nanoszenie po¬ wlok z drogich materialów to jest w potrzebnych miejscach okreslonych konkretnymi wymiarami.Postawione zadanie zoistalo rozwiazane dzieki te¬ mu, ze w sposobie galwanicznego powlekania ele- 15 mentów na drodze utworzenia skierowanego stru¬ mienia elektrolitu J doprowadzenia go na -powleka¬ ny element, zgodnie z wynalazkiem, skierowany strumien elektrolitu rozdziela sie na „n" strumieni w zamknietych szczelnie kanalach majajcych ksztalt 20 i wymiary stref przeznacznych do miejscowego po¬ wlekania w celu osiagniecia miejscowego powle¬ kania elementów. Uksztaltowane strumienie elek¬ trolitu doprowadza sie do powlekanego elementu prostopadle do strefy miejscowego powlekania izo- 25 lowanej od innych niejpoWlekanych czesoi ele¬ mentu.Wynalazek obejmoije irówhlez urzadzenie do sto¬ sowania sposobu wedlulg wynalazku zawierajac podstawowy zbiornik wypelniony elektrolitem, któ- 30 ry jest przepompowywany do posredniego zbior- 830073 83007 4 nika w celu stabilizacji i filtracji elektrolitu i ze¬ staw rolboczy do galwanicznego powlekania ele¬ mentów, przy czyim obrabiany element i elektrolit sa elektrodami. W narzadzeniu tym, zgodnie z wy¬ nalazkiem roboczy zestaw usytuowany jest poza podstawowymi zibiotmiikiem i ma postac kasety z ukladem kanalów do doprowadzania elektrolitu.W kasecie umieszczona jest co najmniej jedna dy¬ sza z uszczelnieniem obejmujacym strefe powleka¬ nia elementu i izolujacym niepowlekane jego cze- s»ci.Uklad kanalów w roboczym zestawie rozmiesz¬ czany jest tak, ze powlekanie elementu przebiega w strumieniu elektrolitu przeplywajacyim przez siatkowa powierzchnie powlekanej strefy elemen¬ tu, w celu miejscowego galwanicznego powlekania elementów o plaskiej siatkowej powierzchni.Uklad kanalów w roboczym zestawie rozimiesz- czony jest tak, ze doprowadzenie i odprowadzenie elektrolitu jest dokonane po stronie strefy powle¬ kania, w celu miejscowego galwanicznego powleka¬ nia plaskich elementów o ciaglej powierzchna.Roboczy zestaw ma kanal odplywowy oraz kon¬ cówki, umieszczone u wylotu dysz zapewniajace stala predkosc przeplywu elektrolitu przez strefe powlekania elementu. Przy calkowiftym powleka¬ niu ramek wyprowadzenia obwodów scalonych zu¬ zywa sie srednio 800 gram zlota na 1(000 sztuk ra¬ mek. Takich ramek wytwarza sie dziesiatki milio¬ nów.Opracowany sposób i urzadzenie pozwala na ob¬ nizenie zuzycia ' zlota do 6 gramów na 1000 ele¬ mentów. W ten sposób oszczednosc zlota tylko na 10 milionach wyprodukowanych elementów wynie¬ sie: 0 (30^6). 107 - = 74 .108 g = 740 kg zlota 10« Jezeli uwzgledni sie caly program produkowa¬ nych elementów to oszczednosci beda dziesiatki ra¬ zy wieksze.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do galwanicznego miejscowego powlekania plaskich siatkowych ele¬ mentów w widoku perspektywicznym, fig. 2 ele¬ ment majacy plaska siatkowa powierzchnie w wi¬ doku z góry, fig. 3 urzadzenie do galwanicznego miejscowego powlekania plaskich elementów o po¬ wierzchni ciaglej w widoku perspektywicznym, fdig. 4 — element majacy plaska ciagla powierzch¬ nie w widoku z góry.Sposób galwanicznego powlekania elementów po¬ lega na tym, ze elektrolit przepompowuje sie z podstawowego zbiornika do zbiornika poslednie¬ go, przeznaczonego do stabilizacji i filtracji stru¬ mienia, nastepnie strumien elektrolitu o stalym poziomie, rozdziela sie w szczelnych kanalach, na przyklad w dylszach odpowiadajacych ksztaltem i wymiarami strefom miejscowego powlekania, na „n" strumieni odpowiednio dio zalozonej ilosci stref miejscowego powlekania. Uksztaltowane strumienie doprowadza sie do powlekanego eliejmentu w stirefy mitejjscowelgo powlekania prostopadle.Opisany sposób moze byc wdrozony za pomoca urzadzen do galwanicznego miejscowego powleka¬ nia elementów, zapewniajacych mozliwosc powle¬ kania plaskich siaIJkowych elementów i plaskich elementów o powierzchni ciaglej.Urzadzenie do galwanicznego miejscowego po¬ wlekania plaskich siatkowych elementów sklada sie z podstawowego zbiornika, w szczególnosci z wanny 1 (fig. 1), pompy 2, posredniego zbiorni¬ ka 3 z filtrem 4 i z roboczego zestawu 5 powle¬ kania .elementów.Roboczy zestaw 5 powlekania elementów zesta¬ wiony jest z podstawowym zbiornikiem rozlacznie i wykonany jest w postaci wielomiejfacowej kasety zawierajacej - korpus 6, w którym znajduje sie ka¬ nal odplywowy 7 i uklad kanalów 8 (na fig. 1 przedstawiony jest jedynie kanal odplywowy). Od dolu wmontowane sa dysze skladajace sie z króc¬ ców 9, podkladek 10, uszczelnienia 11 i nakretek 12. Dolna czesc zbiornika wykonana jest w postaci ruchomej, dociskanej listwa 13, w która wmonto¬ wano dolne uszczelniajace podkladki 14, ruchome tulejki 15 i koncówki 16. Miedzy uszczelniajaca podkladka 14 i uszczelnieniem 11 zaciskany jest element 17 majacy plaska siatkowa powierzchnie (fig. 2).Miejscowe powlekanie siatkowych plaskich ele- *imien*tów dokonywane jest w taki sposób, ze elek¬ trolit z wanny 1 za pomoca pompy 2 podawany jest do posredniego zbiornika 3, w którym umiesz¬ czona jest anoda 18. Po przejsciu przez filtr 4 elektrolit przeplywa przez szczeline 19 do wielo- miejscowej kasety. Nadmiar elektrolitu w posre¬ dnim zbiorniku splywa do wanny 1 kanalem 20.Z przestrzeni wielomiejscowej kasety elektrolit podawany jest kanalem 8 do miejsc powlekania elementu przez króciec 9 i uszczelnienie 11 za- disniejte na króccu nakretka 12. Wymiar i ksztalt ojtwom uszczelnienia 11 okreslaja ksztalt i wymiar strefy miejscowego powlekania. Uiszczekiienie stre¬ fy powlekania, to jest jej odizolowanie osiaga sie dzieki uszczelnieniu lii i uszczelniajacej podkladce 14. Dociskanie elementów 17 do uszczelnien 11 i 14 dokonywane jest za pomoca ruchomej, w kierunku pionowym listwy 13. Za pomoca plaskiej sprezy¬ ny 21 do elementu 17 doprowadza sie ujemny po¬ tencjal. Potencjal dodatni doprowadza sie do ano¬ dy 18. Przez koncówke 16 elektrolit splywa z po¬ wrotem do wanny 1. W ten sposób za pomoca opi- sanelgo urzadzenia dokonuje sie miejscowego po¬ wlekania elementów w wyniku przelotowego prze¬ plywu elektrolitu.Urzadzenie do galwanicznego miejscowego po¬ wlekania plaskich elementów o ciaglej powierzchni jest analogiczne do urzadzenia do galwanicznego miejscowego powlekania plaskich siarkowych ele¬ mentów z ta róznica, ze w tym przypadku dodat¬ kowo w górnej czesci korpusu 6 (fig. 3) we wspól¬ nej listwie 23 wmontowane sa dociskajace trzpie¬ nie 22 a uklad kanalów 8 do doprowadzenia i od¬ prowadzenia elektrolitu usytuowany jiest w wielo¬ miejscowej kasecie 5 po jednej stronie dyszy, w ktcirej uklada sie element 17.Opisane urzadzenie z fig. 3 dziala analogicznie do urzadzenia z fig. 1. Anoda 18 umieszczona jest 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 83007 6 takze we wnece posredniego zbdiornlilka 3, a poten¬ cjal ujemny doprowadza sie do elementu przez dociskajace trzpienie 22. Wylmiar dtworu konców¬ ki 16 i odplywowego kanalu 7 okresfliaja niezmien¬ nosc poziomu elektrolitu w zlbiorniiku i stala pred¬ kosc omywania strefy powlekania. Podczas miej¬ scowego powlekania plaskich elementów o ciaglej powierzchni doprowadzenie i odplyw elektrolitu odbywa sie po stronie strefy powlekania. PL