TW200831702A - Apparatus and method for electroless plating - Google Patents

Description

200831702 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明與無電電鍍設備及方法相關。 【先前技術】 ’、、、電電鍍指的是一種不需使用電力而是藉由化學反應 凡年々鍍覆類型。一般來說，鍍覆時常使用利用電力完成 的電鏡’但對諸如環氧樹脂與其他塑膠的材質而言，材質 不各許電傳導，以致於無法執行電鍍。在這類例子中，鍍 覆係利用無電電鍍完成。無電電鍍可分成1)還原鍍覆類型 與2)置換鍍覆類型。 還原鍍覆類型（reduction plating type)是一種藉由還 原反應而沉積金屬的鍍覆類型，而置換鍍覆類型 (substitution piating type)則是一種科用氧化/還原力差異 的鍍覆類型。置換鍍覆類型典型的例子是鎳/金（Ni/Au)鍍 覆。 此類無電電鍍類型會被應用成在製造印刷電路板中執 行表面處理的方法。例如，以無電電鍍大約5微米高的鎳 在印刷電路板的銅層上，來表面處理印刷電路板，接著以 無電電鐘鐘覆大約0.0 3微米兩的金。 然而，以此方式在印刷電路板上執行無電鍍鎳，鎳鍍 覆層的低可靠度引發了問題。當鎳鍍覆層的可靠度由於不 一致的鐘覆環境而降低時，在利用置換反應形成金鍍覆層 的過程中（在鍍覆鎳之後）發生局部鎳被過度置換，使得金 200831702 鍍覆層的厚度變得過度，造成材料 何料成本的損失 第1圖是根據先前技術所描述‘ a備之操作（根據先前技術）如 逆之無電電鍍設備的透視 圖。參照第1圖，無電電鑛 下所述。 當鑛覆液透過兩個管件

時，鍍覆液提供鎳離子給置於籃狀物 示），然後流過遮蔽膜50到達輔助槽 槽7 0係藉由具有11 〇 表面溫度的熱 3 0被噴灑向鍍覆槽 1 0底部 2〇内的電路板（未顯 70。鍍覆液流向辅助 交換器40(位在鍍覆 槽10側邊）提供能量而完成。 供以能量的鍍覆液經由辅助槽70的出水口 72流出， 然後穿過一循環構造再次被移至管件30。同時，一送風機 60配置在鄰近熱交換器40的位置以便散熱。 在以此類構造運轉的無|電鍍設備中，由於鍍覆槽内 莫名的構造/運轉環境引發鑛覆環境的誤差，因此相較於周 圍’高溫出現在喷嘴與熱交換器（位在側邊）附近。

再者’由於噴向鍍覆槽底部的噴嘴構造引發的旋渦， 使得接近電路板的鍍覆液之流速與溫度偏差招致誤差。 此外，由於鍍覆液被供以能量（當其流向辅助槽時）， 出現高的溫度損失，以致熱交換器必須運轉至11 〇 °c好維 持鍍覆過程的必須溫度8〇。(：，又因為接近熱交換器的高溫 而出現鍍覆液分解的高度可能性。 因此，需要一種可使鍍覆環境一致，以便改善鍍覆層 可靠度的方法。 6 200831702 【發明内容】 本發明的一態樣係提供一無電電鍍的設備與方法，其 中鑛覆槽構造被修改，好讓鍍覆環境變一致。 本發明的一態樣會提供一無電電鍍設備包括：一鍍覆 槽；一設置在接近鍍覆槽底面的熱交換器；一設置在接近熱 交換器的供應部件，對鍍覆槽内部提供鍍覆液；以及一設置 在鍍覆槽内的籃狀物，用以支撐鍍覆樣的物。 可額外形成一循環部件，好重新提供上述供應於鍵覆 槽内的鍍覆液給供應部件。 該供應部件會提供鍍覆液給熱交換器，且供應部件會 被設置在接近熱交換器的一端上。 同時’該熱交換器會被塑形成一平板，且供應部件供 應的鑛覆液係沿著熱交換器表面移動。 供應部件會由多數個喷嘴部件而組成。例如，可能會 有設置在接近熱交換器上表面的第一喷嘴部件，與設置在 接近熱交換器下表面的第二喷嘴部件，由第一噴嘴部件所 提供的鐘覆液會沿著熱交換器的上表面移動，而由第二喷 嘴部件所提供的鍍覆液則將沿著熱交換器的下表面移動。 熱交換器表面溫度會是90〇c至l00〇c。 本發明的另一態樣提供一種藉由提供鍍覆液给標的物 而來實施無電電鍍的方法，包含:在鍍覆檜中提供標的物， 從錢覆槽底面供應鍍覆液，供應熱能給鍍覆液，以及提供 此供以熱能的鍍覆液給標的物。 熱能供應係以設置在鍍覆槽底面的熱交換器執行，且 200831702 鍍覆液被供應朝向熱交換器。 鐘覆液供應係以镜—+ v矣而彳盘飞-▲ 一臂嘴部件（設置接近熱交換器的 卜出笛喳趣 （叹置接近熱交換器的下表面）執

灯，由弟一噴嘴部件所提 十 供的鍍覆液會沿著熱交換器的上 表面移動，而由第二喑嘧 ^ I嘴部件所提供的鍍覆液則將沿著熱 父換器的下表面移動。

本發明額外的態樣與優 另一部分則係可由説明中明 踐獲悉。 點’一部分將在下述中提出， 顯推知的，或可以由發明的實 【實施方式】 接下來將參照附圖更清楚地描述依據本發明某些具體 實施例的無電電鑛設備及方法，其中，在每一圖中，相同 元件被賦予相同元件號碼，且不重複說明。 第2圖是根據本發明第一揭示的實施例所描述之無電 電鍍設備的透視圖-第2圖中描述了一鏡覆槽11〇，一擱 板112，數個籃狀物12〇a、120b，一供應部件13〇，一第 一喷嘴部件131，一第二喷嘴部件ι32，數個噴嘴ma、 13 2a，一熱交換器140，一輔助槽17〇以及一出水口 i72。 鍍覆槽1 1 〇是一個容納鍍覆液的空間以便執行鍍覆。 上述不同的組件會設置在鍍覆槽110内，諸如藍狀物 1 2 0 a、1 2 0 b，供應部件1 3 0以及熱交換器1 4 〇等等。 籃狀物120 a、120b係支撐諸如電路板（未顯示）的鍍覆 標的物之構件。雖然只有兩個籃狀物1 2 0 a、1 2 〇 b描述於第 200831702 2圖中，籃狀物12〇a、120b的數量與形狀會隨著鍍覆標的 物而改變。 供應部件130是提供鍍覆液至鍍覆槽110内的構件。 第2圖中，第一喷嘴部件131與第二喷嘴部件132被視作 是供應部件130。藉由運用數個噴嘴部件當作供應部件 . 130，可調整供給鍍覆液的數量與供應方向等等。這個供應 部件130會設置在鍍覆槽11〇内的底層好供應鍍覆液。 鲁同時，為了提供熱能給鍍覆液（從供應部件130供 應）’熱交換器140會被設置在鍍覆槽Π0的底面，靠近供 應部件130。熱交換器140是一提供熱能給鍍覆液的構件， 好讓供應於鍍覆槽110内的鍍覆液達到適合鍍覆步驟的溫 度。 因為這個熱交換器1 40被設置在鍍覆槽丨丨〇的底面， 靠近供應部件130，所以熱能會被直接地提供給供應於鍍 覆槽11 0内的鐘覆液，而能增進運轉效能。 二並且，使鍍覆液達到適合鍍覆步驟溫度的熱交換器 _ 140 ’不需被設定去具有過高的表面溫度，因此可以避免鍍 w 覆液的分解（發生於接近熱交換器140)。 例如’為了使鍍覆液（從熱交換器1 40接收熱能之後） 在鍍覆標的物之電路板（未顯示）附近，保持適合鍍覆步驟 的溫度80°C，熱交換器140的表面溫度會設定至9(rc到 l〇〇°C之間。 這疋因為設定低於90 C的溫度會使得鍍覆液在電路 板附近難以保持801，.因而會在平順地執行鍍覆過程中引 200831702 發錯誤，當溫度設定超過100<t會導致鍍覆液在接近熱交 換器140處分解。 同時，供應部件130會提供鍍覆液給熱交換器14〇。 直接地向熱交換器1 4〇提供鍍覆液，以便以更有效率的方 式從熱父換器1 4 0供應熱能給鍍覆液。 參照第2圖’當供應部件130從熱交換器14〇側邊提 供鍍覆液給平板狀的熱交換器14〇時，鍍覆液將沿著熱交

$蒸140的表面移動，然後鍍覆液有更多機會去與熱交換 盗140接觸。因此，從熱交換器14〇至鍍覆液的熱能傳導 有效率被執行。 抑再者，於第3圖中描述，供應部件13〇照例從熱交換 盗140上以垂直的方向提供鍍覆液給熱交換器表面。 第3圖.中.的箭號表示鑛覆液的供應.方向.。. 除此，為達此目的而直接提供鍍覆液給熱交換器的） 法與供應部件㈣置.等等，在必要時可有不同的修改方式 同時，當應用數個噴嘴部件於供應部件13〇時，一旁 =噴嘴部件m會設置在接近熱交換器14〇的上表面，」 第一喷嘴件1 3 2會設置在接近熱交換器^ 4 〇的下4 面’以致其可各自以平行於熱交換器⑽表面的方向來在 2 β ^ 2fflt 的箭號表示鍍覆液的供應方向。 因此，由第一嘴嘴部伴 換器140的上表面移動，且 覆液將沿著熱交換器14〇的 131供應的鍍覆液將沿著熱交 由第二噴嘴部件1 32供應的鍍 下表面移動，以便使熱能傳導 10 200831702 的效率達到最大化。 同時，設置一循環部件，用以循環已參與過鍍覆步驟 的鐘覆液。參照第2圖，當新的鍍覆液係透過鍍覆槽11〇 底面的供應部件13〇供應時，已參與過鍍覆步驟的鍍覆液 將相對地被移至鍍覆檜11 〇較高的部分。 4 之後，當鍍覆液完全填滿鍍覆槽110内部時，在鍍覆 槽110較高部分的鍍覆液，經由擱板112(形成在鍍覆槽11〇 _ 較高部分的一側）流向輔助槽170。供應給輔助槽17〇的鍍 覆液再透過出水口 172排出，而排出的鍍覆液透過管道等 等被提供給供應部件U0,因此會再次運用於鍍覆步驟中。 再處理步驟也會被執行於循環步驟中，以移除包含於 鍍覆液中的雜質等等。 根據本發明的另一態樣之無電電鍍方法係參照第4圖 而描述。第4圖是根據本發明的另_態樣所描述之無電電 鍍法的流程圖。 - 首先’標的物被提供於鍍覆槽110中（sl0)。雖然標的 • 物可以直接地被提供於鐘覆槽110中，但可提供於鍍覆槽 " 110内而支撐於鍍覆槽110内的籃狀物120a、120b，以避 免標的物與供應部件130或熱交換器14〇等等接觸。在標 的物提供給鍍覆槽n〇之前，將以一定量的鍍覆液填滿鍍 覆槽11 0内部。 然後，鍍覆液係提供於鍍覆槽110底面（s20)，且提供 熱：給所供應的鍍覆液(s30)。鍍覆液的供應與熱能的供應 係藉由上述無電電鍍設備的供應部件130與熱交換器140 200831702 來執行。換言之，如描述於第2圖中，在將熱交換器140 設置於鍍覆槽110底面直將供應部件130設置於熱交換器 1 4 0側邊之後，才會提供鍵覆液會給熱交換器1 4 0。

在錢覆步驟之前’藉由直接提供熱能給鐘覆液（供應於 鍍覆槽11 0内)，而增加了熱效能。並且，使鍍覆液達到適 合鍍覆過程溫度的熱交換益140，不需要被設定成具有過 高的表面溫度，因此 < 避免鍍覆液於接近熱交換器1 4 0處 被分解。 例如，為了使在鍍覆標的物之電路板附近的鍍覆液（從 熱交換器140揍收熱能之後）保持適合鍍覆步驟的溫度80 °C，熱交換器140的表面溫度會設定在9(TC到100°C之間， 如上所述。 將鍍覆液提供給熱交換器。可直接地向熱交換器14 0 提供鍍覆液’以便以更有效率的方式從熱交換器1 4 0供應 熱能給鍍覆液。 如第2圖中描述，當供應部件130從熱交換器140側 邊提供鍍覆液給平板狀的熱交換器時，鍍覆液將沿著 熱交換器140的表面熬說 衣卸移動，使得從熱交換器140至鍍覆液 的熱^導可更有效率，如上所述、 吾已使用上述方式供給熱能的鍍覆液，被提供給標的 物時（S40)，即執行了無電電鍍。 祀 上提出本發明的某些具體例，藉由將熱交換 於鍍覆槽的底部且使鍍覆液排出方向面對熱交換器可 達成鍍覆環境-致且改善鍍覆層的可靠度。 12

200831702 雖然參照特定的具體實施例詳盡地描述本 神，但所揭示具體實施例僅當作描述用途而非用 發明。熟悉技術人士應知，其可在不悖離發明的 神下變形或修改本發明實施例。 【圖式簡單說明】 第1圖是根據先前技術所描述之無電電鍍設 圖。 第2圖是根據本發明第一揭示具體例所描述 鍍設備的透視圖。 第3圖是根據本發明第二揭示具體例所描述 鍍設備的透視圖。 第4圖是根據本發明另一態樣所描述之無電 的流程圖。 發明的精 以限制本 範圍與精 備的透視 之無電電 之無電電 電鍍方法 13 200831702

【主要元件符號說明】 I 0、11 0 鍍覆槽 30 導管 50 遮蔽膜 70、170 輔助槽 II 2 擱板 131、23 1 第一喷嘴部件 131a、132a 喷嘴 S10 、 S20 、 S30 、 S40 步驟 20、120a、 120b 籃狀物 40、140 熱交換器 60 送風機 Ί1 、 172 出水口 130 、 230 供應部件 132 ^ 232 第二噴嘴部件

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Claims (1)

1. 200831702 十、申請專利範圍: 1 · 一種無電電鍍設備，包含： 一鍍覆槽； 一設置在接近該鍍覆槽底面的熱交換器； 一設置在接近該熱交換器且裝配以提供一鍍覆液給該鍍 覆槽内部的供應配件；以及

   一設置在該鍍覆槽内且裝配以支撐一鍍覆標的物之籃 狀物。 2.如申請專利範圍第1項所述之無電電鍍設備，更包 含一循環部件，其係裝配以重新提供被供應至該鍍覆槽内 之該鍍覆液給該供應部件。 3.如申請專利範圍第1項所述之無電電鍍設備，其中 該供應部件提供該鍍覆液給該熱交換器。

   4. 如申請專利範圍第3項所述之無電電鍍設備，其中 該供應部件被設置在該熱交換器的一端。 5. 如申請專利範圍第3項所述之無電電鍍設備，其中 該熱交換器被塑形成一個平板，以及 由該供應部件供應的該鍍覆液係沿著該熱交換器表面 移動。 15 200831702 6.如申請專利範圍.第3項所述之無電電鐘設備，其中 該供應部件包含數個噴嘴部件。 _月專利辄圍第6項戶斤述之無電電鏡設備，其中 該熱交換器被塑形成_個平板·’以及 該供應部件包含_笛—+ : 昂一噴嘴部件（其設置於接近該熱交 換器上表面處）與一坌一 a 弟一喷嘴部件（其設置在接近該熱交楨 器下表面處）； 由該第-切部件提供的㈣覆液係沿著該熱交換器 的上表面移動，以及 由該第_切部件提供的該鍍覆液係沿著該熱交換器 的下表面移動。 、, Λ如申請專利範圍第丨項所述之無電電鍍設備，其中 該熱交換器表面溫度在9(rc至1〇(rc間。 9· 一種籍由提供一鍍覆液給一標的物而執行無電電鍍 的方法，包含： 提供該標的物在一鍍覆槽中； 從該鍍覆槽底面提供該鍍覆液； 提供熱能給該鍍覆液；以及 將已提供予熱能的該鍍覆液提供給該標的物。 16 200831702 10.如申請專利範圍第9項所述之無電電鍍方法，其中 該提供熱能的步驟係以一設置在該鍍覆槽一底面的熱交換 器來執行。 11.如申請專利範圍第1 0項所述之無電電鐘方法，其中 該鍍覆液係朝向該熱交換器來供應。 12.如申請專利範圍第11項所述之無電電鍍方法，其中 該提供鍍覆液的步驟係利用一第一喷嘴部件（其設置在接 近該熱交換器上表面處）與一第二喷嘴部件（其設置在接近 該熱交換器下表面處）來實施， 由該第一喷嘴部件提供的該鍍覆液係沿著該熱交換器 的上表面移動，以及

   由該第二喷嘴部件提供的該鍍覆液係沿著該熱交換器 的下表面移動。 13.如申請專利範圍第10項所述之無電電鍍方法，其中 該熱交換器表面溫度是在90°C至l〇〇°C間。 17