TW202012705A - 流體產生器、沉積裝置及材料沉積之方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種流體產生器（2a、2b），該流體產生器包括一電解質供應裝置（12）和一電解質分流裝置（13），該電解質供應裝置（12）用於供應一電解質（7）。此外，本發明係關於一種包括該流體產生器（2a、2b）的一沉積裝置（1、33、35），以及在一物體（4）的一表面（28）沉積材料之方法。

Description

流體產生器、沉積裝置及材料沉積之方法

本發明係關於一種流體產生器、沉積裝置及將材料沉積到物體的表面之方法。

對於物體表面沉積層的厚度分布及品質要求正不斷提高，特別是對於要達到的均勻性。此特別針對部件的電沉積層，例如運用於無線技術或高頻技術上的部件。

由於無線技術及高頻技術中經常運用高電流，因此部件的歐姆電阻或阻抗皆取決於電沉積層的厚度，此為部件的重要物理尺寸。如果部件的電沉積層厚度不均勻，則可能對部件的電子特性產生不良影響。

迄今，係藉助電解質經過分流管、噴射器和文氏管等裝置處理待沉積物體的水流。如此產生的水流導致物體周圍的電解質混亂和無法控制的渦流，因而使產品品質受限。由於混亂的渦流、較少的接觸點、及不定向電磁線，而依據經驗無法確保均勻的電沉積層分布。

本發明之目的係在於提供一種流體產生器、沉積裝置及材料沉積之方法，藉助流體產生器、沉積裝置、及材料沉積之方法以產生較佳的電沉積層，特別是更均勻的電沉積層。

為符合本發明之目的，本發明藉由獨立項所述的內容達成。

本發明較佳實施例分別為附屬項所述的內容。依據本發明之流體產生器或依據本發明之沉積裝置可有利於運用依據本發明之方法。

本發明使待電沉積物體接收較均勻的電解質水流。如此一來使本發明得以滿足對電沉積層厚度分布、沉積層品質日益升高的要求，特別是在待提升的均勻性方面。因此本發明可生產出較嚴謹的規格、較優良、功效較佳的部件，特別是半導體部件或元件。

本發明較佳用於物體（諸如基材）的電化學塗層（電沉積），主要為沉積銅，但也能沉積鎳、金、銀、及／或錫。例如，本發明可較佳用於在陶瓷基材上進行電沉積或電化學沉積，以產生活性部件或惰性部件，特別是用於高頻技術或無線技術方面，除此之外也能用於電沉積半導體，特別是在半導體基材和印刷電路板上。

依據本發明之流體產生器包括一電解質供應裝置和一電解質分流裝置，該電解質供應裝置用於供應一電解質。

本發明所謂的電解質應理解為一種含有離子的液體，此離子可在電磁場的影響下以定向的方式運動。於本發明中，離子較佳為金屬離子。

於本發明較佳實施例中，該電解質分流裝置包括至少一第一分流板。

此外，該電解質分流裝置較佳包括至少一另一分流板，其在一電解質的流動方向上設置於該第一分流板的下游。較佳地，該第一分流板和該另一分流板設置為彼此平行。

藉由使用兩個該分流板可使該電解質得以兩階段均勻化。藉助該第一分流板可使該電解質進行初次均勻化。藉助該另一分流板可使已初次均勻化的該電解質產生細緻均勻化。

至少一個該分流板，特別是每個該分流板例如可為具有一開口的板，該電解質可流過該開口，且該分流板較佳為多孔板。

該電解質分流裝置可包括至少一分流管，其在該電解質的流動方向上設置於該第一分流板的上游，以作為增設該另一分流板之外的替代方式。較佳地，將該分流管連接至該流體產生器的該電解質供應裝置。

於具有該分流管的該電解質分流裝置之實施例中，該分流管可用於使該電解質水流先行均勻化。於此種情況下，該第一分流板和可選的該另一分流板可使已經經過該分流管先行均勻化的該電解質再次均勻化。

此外，在該分流管背向該第一分流板的一側上較佳設置一溢出口。然而，該分流管面向該第一分流板的一側較佳沒有設置溢出口。

依據本發明在物體的表面沉積材料之沉積裝置，包括依據本發明的一流體產生器和一物體固定架。

沉積裝置較佳的用途為將一金屬層電沉積在待沉積物體上。

較佳地，可從該物體固定架取下和固定待沉積物體。例如，該物體固定架可設計成具有用於容納該物體之開口的框架。此開口的大小較佳對應於待沉積物體的尺寸。

此外，該物體固定架較佳平行於該電解質分流裝置的單一分流板或所有分流板。

於本發明之較佳實施例中，該流體產生器包括單面開口的一殼體，其設有面向該物體固定架的一溢出口。較佳地，該殼體形成一「水流箱」，該「水流箱」用於將該電解質水流供應至該物體固定架，或者若待電沉積物體已固定其上，則將該電解質水流供應至該物體。藉助於該殼體，特別可使帶電解質水流垂直流向待沉積物體。

此外，若該殼體連接到該電解質供應裝置，則較佳使該電解質可經由該電解質供應裝置供應至該殼體。較佳在該殼體內設置該電解質分流裝置。較佳地，依據電解質水流方向，在該電解質分流裝置下游的該殼體之區域形成水流通道，使在該殼體內部形成的該電解質水流被供應至該物體固定架或是待沉積物體。

較佳地，該殼體設置成與該物體固定架相距一距離。由此可在該殼體與該物體固定架之間產生一間隙，藉由該間隙，在該殼體內部形成的該電解質水流經偏轉後流向待沉積物體的表面，特別是流向該物體的各平面。

而該距離最多為2 cm，較佳為最多1.5 cm，最佳為最多1 cm。如此可避免在接觸待電沉積物體前，該電解質水流明顯發散。且已證明距離為3-5 mm為特別有利。

較佳地，依據該物體固定架用於容納該物體之開口高度及／或開口寬度設定該殼體的一溢出口之高度及／或寬度。如此可避免該殼體與該物體固定架之間的電解質水流動線發散或聚集。

較佳地，例如該殼體的該溢出口之寬度至少為該物體固定架用於容納該物體之開口寬度的80%，特別是至少90%，及／或該溢出口之高度至少為該物體固定架用於容納該物體之開口高度的80%，特別是至少90%。此外，可規定該殼體的溢出口之寬度最多為該物體固定架用於容納該物體之開口寬度的120%，特別是最多110%，及／或該溢出口之高度最多為該物體固定架用於容納該物體之開口高度的120%，特別是最多110%。較佳地，該殼體的該溢出口之寬度等於該物體固定架用於容納該物體之開口寬度，及／或該溢出口的高度等於該物體固定架用於容納該物體之開口高度。

此外，該沉積裝置較佳包括一陽極，例如可設置在該電解質分流裝置與該物體固定架之間，且可被該電解質流過。

該陽極可例如為格柵形，特別是以延展性金屬製作的陽極。較佳地，該陽極設置於該流體產生器的該殼體內。

較佳地，該陽極平行於該電解質分流裝置的單一分流板或所有分流板。

此外，較佳地，依據該物體固定架用於容納該物體開口之高度及／或寬度設定該陽極的高度及／或寬度。如此可避免該陽極與該物體固定架之間的電磁線發散或聚集。

較佳地，例如該陽極之寬度至少為該物體固定架用於容納該物體之開口寬度的80%，特別是至少90%，及／或其高度至少為該物體固定架用於容納該物體之開口高度的80%，特別是至少90%。此外，可規定該陽極之寬度最多為該物體固定架用於容納該物體之開口寬度的120%，特別是最多達110%，及／或其高度最多為該物體固定架用於容納該物體之開口高度的120%，特別是最多110%。較佳地，該陽極之寬度等於該物體固定架用於容納該物體之開口寬度，及／或該陽極之高度等於該物體固定架用於容納該物體之開口高度。

該陽極較佳為不可溶解性陽極，即不溶於電解質的陽極。例如，該陽極之材料可使用鈦金屬、或鍍鉑的鈦金屬。在該陽極為不可溶解性陽極的情況下，透過事後定量添加諸如氧化銅、或是Fe²⁺ ／Fe³⁺ 的含金屬物質，將金屬添加至電解質中。

可選地，該流體產生器較佳可包括設置在該陽極與該物體固定架之間的一水流擋板，用於阻擋部分該電解質水流及／或阻擋部分由該陽極發出的電磁線。該水流擋板可抵消該物體的表面差異，使該物體上的沉積層均勻分布。

此外，該物體固定架較佳包括複數接觸點，用於與該物體電性連接，特別是與該物體的一邊緣電性連接。該接觸點較佳在該物體固定架用於容納該物體之開口邊緣上等距分布。如此一來，該物體固定架或固定在該物體固定架上的該物體可使電磁線均勻分布，從而使該物體可被包含在含離子的該電解質水流中以產生均勻電沉積層。

基本上可規定該物體固定架之兩側僅有一側設置有該接觸點。較佳地，該物體固定架兩側皆設置有該接觸點。特別是可在該物體固定架兩側設置同等數量的該接觸點，例如每側各8個該接觸點。

該沉積裝置更可包括一溢流槽，設置有一防溢裝置。該流體產生器較佳設置在該溢流槽內。該溢流槽可裝滿該電解質，特別是滿到該防溢裝置的邊緣。

更可為該沉積裝置設置有一排放管，特別是具有多孔的該排放管，用於從該溢流槽將該電解質排出。該排放管較佳設置在該物體固定架下方。較佳地，該排放管的長軸在水平方向上延伸。此外，該排放管和該物體固定架較佳設置成具有共同的對稱平面。

藉助於該溢流槽和該排放管，可使該電解質從該物體上均勻的排出，特別是全面的排出，從而使電解質再次均勻後被供應至該物體上。

於本發明之較佳實施例中，該沉積裝置包括一集水池，其至少部分為該溢流槽。該集水池可用於收集從該溢流槽溢出的該電解質以重新利用。

除了該集水池之外，該沉積裝置還可包括一第一幫浦，其與該集水池連接，用於從該集水池將該電解質抽出，而從該集水池抽出的該電解質被供應至該流體產生器的該電解質供應裝置。

另外，該沉積裝置可包括一第二幫浦，其與該排放管連接，用於從該排放管將該電解質抽出，而將從該排放管抽出的該電解質供應至該集水池。

若不運用上文該第二幫浦從該排放管將該電解質抽出，於沒有幫浦的情況下，替代實施例提供藉助重力將電解質從該排放管中的一流體管線排出且視情況還可供應至該集水池的方法。於上文情況下，為了要調整從該排放管排出該電解質之流量可運用諸如閥，特別是控制閥。

可選地，該沉積裝置可包括兩個該排放管，兩個該排放管設置在該物體固定架兩側，用於將該電解質從該溢流槽排出。較佳地，兩個該排放管的長軸以垂直方向延伸。該沉積裝置可包括一共用幫浦，其與兩個該排放管連接，或是為各個該排放管分別安裝幫浦，其分別與各個該排放管連接。

較佳地，該沉積裝置對於至少一個幫浦設置一流量感應器，最佳為所有幫浦均設置該流量感應器，用於測量流經各幫浦的電解質流量。

於本發明之較佳實施例中，該沉積裝置包括一另一流體產生器，其較佳與上文該流體產生器構造相同。較佳地，該物體固定架設置在兩個該流體產生器之間。最佳為兩個該流體產生器相對於該物體固定架對稱設置。運用兩個該流體產生器可同時由兩側沉積在該物體上。

此外，該沉積裝置可包括至少一個電壓源，特別是至少一個直流電源。較佳地，該沉積裝置包括各自用於每個該流體產生器的單獨電壓源。

依據本發明在物體的表面上沉積材料之方法，該電解質被供應至該物體的該表面。

較佳地，藉助本發明的該沉積裝置來實施依據本發明之方法。

該物體較佳為盤型，特別是方形。特別較佳的是，在實施該方法的過程中，例如藉助上文的該物體固定架使該物體垂直放置。

舉例來說，該物體可以是基材或包含基材，特別是陶瓷基材。較佳地，該物體本身或該物體的基材包括活性或惰性部件，特別是半導體部件。方便地，在電沉積後這些部件各個分離。

在加工過程中被電沉積到該物體的該表面之材料，特別可為金屬材料。此外，該物體可包括導電性底層，特別是金屬性底層，金屬會被電沉積在上面。該底層可例如包括銅、鎳、金、銀及／或錫。

於本發明之較佳實施例中，該電解質水流平行或基本上平行於該物體的該表面之法線。較佳地，藉助依據本發明之該流體產生器而形成該電解質水流。

上文之「平行於或基本上平行於該物體的該表面之法線」，就本發明而言，特別可理解為上文該電解質水流相對於該物體的該表面之法線最大角度為10°，較佳為最大5°。

較佳地，藉助該電解質水流將該電解質供應至該物體的該表面。

較佳地，該電解質水流在該物體的該表面處偏轉，並沿該表面遠離該物體，最好是平行或基本上平行於該物體的該表面。較佳地，偏轉的該電解質水流遠離該物體的各面。

類似於上文定義，上文之「平行於或基本上平行於該物體的該表面曲面之法線」，就本發明而言，特別可理解為上文該電解質水流偏轉後與該物體的該表面最大角度為10°，較佳為最大5°。

此外，較佳地，上文該電解質的該水流一部分向上偏轉，形成朝上的一分流，該電解質的該水流另一部分向下偏轉，形成朝下的一分流。

較佳地，經過調整朝下的該分流之流量，使朝下的該分流和朝上的該分流之流量相同或基本上相同。

就本發明而言，上文之「相同或基本上相同」，特別可理解為相互比較兩個數值的差距最多為10%，較佳最多為5%。

朝下的該分流之流量可例如藉助上文的該第一幫浦來調整，特別是經由調整幫浦的輸送速率。

另外，較佳地，該電解質水流一部份橫向偏轉，並且以在該物體的該表面之正視圖來看，形成朝左的一分流；而該電解質水流另一部份橫向偏轉，並以在該物體的該表面之正視圖來看，形成朝右的一分流。

較佳地，特別是藉助幫浦，將朝左的該分流之流量和朝右的該分流之流量設置成與朝上的該分流之流量相同或基本上相同。

於本發明之較佳實施例中，該物體不管在前側或後側都被朝向該物體的該電解質水流流灌。如此一來可使該物體的雙面都產生沉積層，當該物體不管前側或後側都包括待沉積的部件時，此為特別有利的。

較佳地，經過調整前側該電解質水流之流量和後側該電解質水流之流量，使兩側之流量相同或基本上相同。如此一來，可使該物體兩側承受相同的壓力。因此，即使在高流量的情況下，也能避免由於物體前、後側之間的壓力差而導致的損毀，例如致使該物體破裂。

還可規定該物體前側承受與該物體後側不同的電流強度，例如透過在該流體產生器之該陽極與該物體固定架之間的電壓，不同於該另一流體產生器之該陽極和該物體固定架之間的電壓來進行。如果該物體前側和該物體後側設計為不同，並因而也需被不同地沉積，則此為特別有利的。

較佳地，本方法為一電沉積塗層方法，其中在該物體上沉積金屬層，特別是銅、鎳、金、銀及／或錫層。

此外，將參考附圖更詳細地描述本發明。在適當的情況下，同樣或具有同等作用的元件以相同的元件符號標示。本發明不限於附圖所示的實施例，甚至在技術特徵方面也不受限於此。至此的描述和後續的圖式說明包含許多特徵，這些特徵有部分被包括在附屬項內，但是本領域專業人士將單獨觀察這些特徵，並進一步結合成其他有意義的組合。特別是這些特徵可單獨且以任何適當的組合與依據本發明之流體產生器及／或依據本發明之沉積裝置及／或依據本發明之方法相互組合。

圖1為沉積裝置1之示意圖。沉積裝置1用於在物體的表面上沉積材料，特別是用於電沉積金屬層。

沉積裝置1包括兩個結構相同之流體產生器2a、2b和一個垂直懸掛的物體固定架3，其可活動地固定待沉積物體4。如圖1所示，兩個流體產生器2a、2b相對於物體固定架3呈鏡像對稱設置。於下文中，為了名稱區別有時將兩個流體產生器2a、2b稱為第一流體產生器2a和第二流體產生器2b。

於本實施例中，待沉積物體4為基材，特別是陶瓷基材，其上設置有部件（諸如為活性或惰性半導體部件）和圍繞基材的一層薄金屬底層。待沉積物體為四方形，邊長約為200 mm，厚度介於200 μm至1000 μm之間。上文金屬底層（有時本專業領域亦稱為「種層」）包裹整個基材表面，甚至是基材邊緣。

此處的金屬底層為銅層，特別是種覆膜及結構化的銅層。金屬底層在電沉積過程中會藉助沉積裝置1而被強化。亦即，於本實施例中，藉助沉積裝置1將銅沉積在形成金屬底層的現有銅層上。

可想而知，上文物體4之特徵僅為例示性的，且沉積裝置1基本上則適合另一類物體沉積層。

除了兩個流體產生器2a、2b之外，沉積裝置1還包括溢流槽5，其設置有防溢裝置6。流體產生器2a、2b設置在溢流槽5內。圖1顯示沉積裝置1所處的狀態為電解質7填滿溢流槽5且滿至防溢裝置6的邊緣。

此外，沉積裝置1還包括集水池8，集水池8內設置有溢流槽5。除此之外，沉積裝置1還包括多孔的排放管9，其長軸長度在水平方向上延伸，並設置在物體固定架3下方，使得排放管9和物體固定架3具有共同的對稱平面。

沉積裝置1的兩個流體產生器2a、2b分別包括單面開口的殼體10，其設有面向待沉積物體4的溢出口11。此外，兩個流體產生器2a、2b分別包括電解質供應裝置12和電解質分流裝置13。

各個流體產生器2a、2b的電解質分流裝置13包括第一分流板14和另一分流板15，其中，兩個分流板14、15彼此平行，並同時設置為平行於物體固定架3，且為具有開口的多孔板，使電解質7可流過開口。

如圖1所示，流體產生器2a、2b的兩個分流板14、15分別設置在殼體10內。流體產生器2a、2b的兩個分流板14、15將所在殼體10分成第一槽16、第二槽17、及水流通道18，其中第一槽16為從殼體10中平行於溢出口11的一塊側壁板19延伸至第一分流板14，第二槽17為從第一分流板14延伸至第二分流板15，水流通道18則為從第二分流板15延伸至殼體10的其餘部分。

沉積裝置1分別在兩個殼體10中設置可被電解質7流灌、呈格柵狀的陽極20，且其設置在流體產生器2a、2b的電解質分流裝置13與物體固定架3之間。

各陽極20和各殼體10的溢出口11之寬度和高度相等於待沉積物體4的寬度和高度。此處所謂「寬度」是指垂直於圖1平面的延伸。

此外，沉積裝置1包括第一幫浦，用於從集水池8將電解質7抽出，而從集水池8抽出的電解質7被供應至流體產生器2a、2b相對應的電解質供應裝置12。除此之外，沉積裝置1還包括第二幫浦22，用於從排放管9將電解質7抽出，而將從排放管9抽出的電解質7供應至集水池8。第一幫浦21以流體管線23與集水池8連接，並以另一條流體管線23與流體產生器2a、2b的電解質供應裝置12連接，而第二幫浦22以流體管線23與排放管9連接，並以另一條流體管線23與集水池8連接。

此外，沉積裝置1包括分別設置在幫浦21、22的流量感應器24，用於測量流過相對應的幫浦21、22的電解質流量。

如圖1所示，沉積裝置1包括分別設置在流體產生器2a、2b的直流電源25。各個直流電源25以電線26與所屬流體產生器2a、2b所設置的陽極20和物體固定架3連接。

此外，相對應的流體產生器2a、2b在其殼體10中各設置一水流擋板27，其設置在殼體10中的流體產生器2a、2b之陽極20與物體固定架3之間，用於阻擋部分電解質水流和阻擋部分由陽極20發出的電磁線。

圖2顯示上文物體固定架3和待沉積物體4可活動地固定在物體固定架3上之前視圖。

物體固定架3設計為框架，且具有用於容納物體4的開口，但因該處放置了待沉積物體4，因此未顯示於圖2。

在圖2中，可見物體固定架3的一側（下文稱為物體固定架3前側），而物體固定架3另一側則背向於觀察者，因此在圖2中僅可見待沉積物體4的一側（下文稱為物體4的前側）和其待沉積表面28。

物體固定架3前側包括複數接觸點29，此處為8個接觸點29，用於與物體4電性連接，發生在物體4前側與其邊緣30電性連接。在圖2中未顯示物體固定架3後側具有同樣數目的接觸點29，用於與物體4電性連接，發生在物體4後側與其邊緣30電性連接。前側的接觸點29與兩個直流電源25其中之一電性連接，而後側的接觸點29則與兩個直流電源25其中另一電性連接。

接觸點29在物體固定架3的前側和後側用於容納物體4之開口邊緣上均等距分布，因此也等距分布在物體4的邊緣30上。

參照圖1，下文將描述沉積裝置1的運作方式。如上文，因為兩個流體產生器2a、2b構造相同，因此為了簡化將依據兩個流體產生器2a、2b其中之一來說明沉積裝置1的運作方式，準確來說係依據第一流體產生器2a來說明。下文說明也適用於第二流體產生器2b。亦即，兩個流體產生器2a、2b均用於將電解質7供應至待沉積物體4，從而使物體4在兩側均勻的電沉積。

藉助第一幫浦21，電解質7經由第一流體產生器2a的電解質供應裝置12供應至第一流體產生器2a的殼體10中，準確來說係供應至殼體10的第一槽16。在第一槽16內形成電解質水流31，電解質水流31流過第一分流板14，並經由第一分流板14將電解質初次均勻化。然後，已初次均勻化的電解質水流31接著流過殼體10的第二槽17和另一分流板15，其中，流經另一分流板15的電解質水流31再度被均勻化。經過均勻化的電解質水流31接著從殼體10的水流通道18經過殼體10的溢出口11垂直或基本上垂直於待沉積物體4流動。

電解質水流31被供應至物體4的待電沉積平面28，並且平行或基本上平行於上文物體4的平面28而偏轉。電解質水流31一部分向上偏轉，形成朝上的分流32a。電解質水流31另一部分向下偏轉，形成朝下的分流32b。而上文的分流32a、32b流經物體固定架3與第一流體產生器2a的殼體10之間的間隙。

經過調整朝下的分流32b之流量，使得朝下的分流32b和朝上分流32a之流量相同。例如可藉由調整兩個幫浦21、22的輸送速率，使兩個流量感應器24測得相同的流量。

朝下的分流32b經由排放管9的孔洞流入排放管9，朝上的分流32a則經由防溢裝置6從溢流槽5中溢出。電解質7藉助第二幫浦22由排放管9抽出，然後供應至集水池8。集水池8中的電解質7藉助第一幫浦21從集水池8被抽出，然後供應至第一流體產生器2a的電解質供應裝置12。

在設置於第一流體產生器2a的殼體10中的陽極20與物體固定架3之間施加有電壓。由於物體4經由接觸點29與物體固定架3電性連接，因此在上文陽極20與物體4之間施加有相同電壓。於是在上文陽極20與物體固定架3之間存在電磁場，電解質7所含的離子藉助此電磁場被傳導至待沉積物體4。依據上文陽極20和物體固定架3的實施例，電磁場具有均勻的電磁線，因此使物體4受到均勻的離子電流。

參考同樣的特徵和功能，下文實施例描述主要限於與先前實施例之間的差距。 先前實施例沿用於下文實施例的特徵將不重新描述。

圖3顯示沉積裝置33之示意圖，其用於在物體的表面上沉積材料，特別是用於電沉積金屬層。

此沉積裝置33還包括第一流體產生器2a和第二流體產生器2b，此兩個流體產生器2a、2b的構造相同。

於本實施例中，流體產生器2a、2b的電解質分流裝置13不包括兩個分流板，而僅包括單一分流板14。除了分流板14之外，流體產生器2a、2b的電解質分流裝置13還包括分流管34，其設置在分流板14與平行於溢出口11的殼體10的側壁19之間，且在分流管34背向分流板14（亦即面向側壁19）的一側上設置多個溢出口。流體產生器2a、2b的各別分流管34與電解質供應裝置12連接。

因為沉積裝置33的兩個流體產生器2a、2b構造相同，因此為了簡化將依據兩個流體產生器2a、2b其中之一來說明沉積裝置33的運作方式，準確來說係依據第一流體產生器2a來說明。下文說明也適用於第二流體產生器2b。

藉助沉積裝置33的第一幫浦21，電解質7經由第一流體產生器2a的電解質供應裝置12被供應至第一流體產生器2a的分流管34。電解質7經分流管34的溢出口流出分流管34，形成預先均勻的電解質水流31。預先均勻化的電解質水流31碰到第一流體產生器2a的殼體10之側壁19，然後因側壁19偏轉，並從側壁19繼續流向分流板14。電解質水流31接著流過分流板14，此時流經分流板14的電解質水流31被再度均勻化。經過均勻化的電解質水流31在分流板14後方經過殼體10的溢出口11垂直或基本上垂直於待沉積物體4流動。除此之外，圖3的沉積裝置運作方式和圖1的沉積裝置運作方式相同。

圖4顯示第三沉積裝置35之示意圖，其在物體的表面上沉積材料，特別是用於電沉積金屬層。

沉積裝置35包括溢流槽5和集水池8，於本實施例中，只設置部分的溢流槽5，準確來說僅溢流槽5的上半部設置在集水池8之中。

圖4的沉積裝置35不具有兩個幫浦，只具有單一幫浦21。此外，沉積裝置35額外具有儲存槽36和閥門37。

上文幫浦21的進水側以流體管線23與儲存槽36連接，而出水側以另一條流體管線23與兩個流體產生器2a、2b的電解質供應裝置12連接。儲存槽36的進水側以流體管線23與集水池8連接，並以另一條連接流量感應器38的流體管線23與排放管9連接。

於本實施例中，在集水池8的電解質7和在排放管9中的電解質7藉助重力從集水池8和排放管9中排出。藉助上文閥門37，準確來說經由適當調整閥門37，可使經排放管9排出溢流槽5的電解質7分流流量與經由防溢裝置6排出溢流槽5的電解質7分流流量相等。

可藉助沉積裝置35的兩個流量感應器24、38，以確認經排放管9排出溢流槽5的電解質7分流流量是否等於經由防溢裝置6排出溢流槽5的電解質分流流量。流量感應器38連接至儲存槽36與排放管9之間的流體管線23，若測得的值只有另一個流量感應器24的一半，該流體管線23在幫浦21和電解質供應裝置12之間連接兩個流體產生器2a、2b，那麼經排放管9排出溢流槽5的流量等於經由防溢裝置6排出溢流槽5的流量。

電解質7藉助幫浦21從儲存槽36被抽出，並供應至兩個流體產生器2a、2b的電解質供應裝置12。

本發明已參照圖式的實施例詳細說明。但本發明不限於所公開的實施例，也不局限於實施例。在不偏離本發明精神的情況下，專業人士可由這些實施例發展出其他變化。

1:沉積裝置 2a、2b:流體產生器 3:物體固定架 4:物體 5:溢流槽 6:防溢裝置 7:電解質 8:集水池 9:排放管 10:殼體 11:溢出口 12:電解質供應裝置 13:電解質分流裝置 14、15:分流板 16、17:槽 18:水流通道 19:側壁 20:陽極 21、22:幫浦 23:流體管線 24:流量感應器 25:直流電源 26:電線 27:水流擋板 28:表面 29:接觸點 30:邊緣 31:水流 32a、32b:分流 33:沉積裝置 34:分流管 35:沉積裝置 36:儲存槽 37:閥門 38:流量感應器

以下顯示： 圖1為依據本發明第一實施例的沉積裝置之示意圖。 圖2為沉積裝置的物體固定架前側和待電沉積物體之前視圖，該物體為可活動地固定在該物體固定架上。 圖3為依據本發明第二實施例的沉積裝置之示意圖。 圖4為依據本發明第三實施例的沉積裝置之示意圖。

1:沉積裝置

2a、2b:流體產生器

3:物體固定架

4:物體

5:溢流槽

6:防溢裝置

7:電解質

8:集水池

9:排放管

10:殼體

11:溢出口

12:電解質供應裝置

13:電解質分流裝置

14、15:分流板

16、17:槽

18:水流通道

19:側壁

20:陽極

21、22:幫浦

23:流體管線

24:流量感應器

25:直流電源

26:電線

27:水流擋板

31:水流

32a、32b:分流

Claims (22)

1. 一種流體產生器（2a、2b），包括： 一電解質供應裝置（12），用於供應一電解質（7）；以及 一電解質分流裝置（13）。
2. 如請求項1所述之流體產生器（2a、2b），其中： 該電解質分流裝置（13）包括至少一第一分流板（14）。
3. 如請求項2所述之流體產生器（2a、2b），其中： 該電解質分流裝置（13）包括至少一另一分流板（15），其在一電解質（7）的流動方向上設置於該第一分流板（14）的下游。
4. 如請求項2或3所述之流體產生器（2a、2b），包括： 至少一個該分流板（14、15），特別是每個該分流板（14、15）為具有一開口的板，一電解質（7）可流過該開口，且該分流板（14、15）較佳為多孔板。
5. 如請求項2至4所述之流體產生器（2a、2b），其中： 一電解質分流裝置（13）包括至少一分流管（34），其在一電解質（7）的流動方向上設置於該第一分流板（14）的上游，且在該分流管（34）背向該第一分流板（14）的一側上設置一溢出口。
6. 一種在物體（4）的表面（28）沉積材料之沉積裝置（1、33、35），包括如前述權利要求中任一項所述之一流體產生器（2a、2b）和一物體固定架（3）。
7. 如請求項6所述之沉積裝置（1、33、35），其中： 該流體產生器（2a、2b）包括單面開口的一殼體（10），其設有面向該物體固定架（3）的一溢出口（11），而該殼體（10）連接到一電解質供應裝置（12），使一電解質（7）可經由該電解質供應裝置（12）供應至該殼體（10），且在該殼體（10）內設置一電解質分流裝置（13）。
8. 如請求項7所述之沉積裝置（1、33、35），其中： 該殼體（10）設置成與該物體固定架（3）相距一距離，該距離最多為2 cm，較佳為最多1.5 cm，最佳為最多1 cm。
9. 如請求項7或8所述之沉積裝置（1、33、35），其中： 該殼體（10）的一溢出口（11）之寬度至少為該物體固定架（3）用於容納一物體（4）之開口寬度的80%，特別是至少90%，及／或該溢出口（11）之高度至少為該物體固定架（3）用於容納該物體（4）之開口高度的80%，特別是至少90%。
10. 如請求項6至9所述之沉積裝置（1、33、35），包括： 一陽極（20），設置在一電解質分流裝置（13）與該物體固定架（3）之間，且可被一電解質（7）流過，該陽極（20）之寬度至少為該物體固定架（3）用於容納一物體（4）之開口寬度的80%，特別是至少90%，及／或該陽極（20）之高度至少為該物體固定架（3）用於容納該物體（4）之開口高度的80%，特別是至少90%。
11. 如請求項10所述之沉積裝置（1、33、35），其中： 一流體產生器（2a、2b）包括設置在該陽極（20）與該物體固定架（3）之間的一水流擋板（27），用於阻擋部分的一電解質水流（31）及／或阻擋部分由該陽極（20）發出的電磁線。
12. 如請求項6至11所述之沉積裝置（1、33、35），其中： 該物體固定架（3）包括複數接觸點（29），用於與一物體（4）電性連接，特別是用於與該物體（4）的一邊緣（30）電性連接，該接觸點（29）較佳為在該物體固定架（3）用於容納該物體（4）之開口邊緣上等距分布。
13. 如請求項6至12所述之沉積裝置（1、33、35），包括： 一溢流槽（5），設置有一防溢裝置（6）和一排放管（9），特別是多孔的該排放管（9），用於從該溢流槽（5）將一電解質（7）抽出，而一流體產生器（2a、2b）則是設置在該溢流槽（5）內。
14. 如請求項13所述之沉積裝置（1、33），包括： 一集水池（8），其至少部分為該溢流槽（5）； 一第一幫浦（21），其與該集水池（8）連接，用於從該集水池（8）將該電解質（7）抽出，而從該集水池（8）抽出的該電解質（7）被供應至該流體產生器（2a、2b）的一電解質供應裝置（12）；以及 一第二幫浦（22），其與該排放管（9）連接，用於從該排放管（9）將該電解質（7）抽出，而將從該排放管（9）抽出的該電解質（7）供應至該集水池（8）。
15. 如請求項6至14所述之沉積裝置（1、33、35），包括： 一另一流體產生器（2a、2b），其較佳與上文一流體產生器（2a、2b）構造相同，而一物體固定架（3）設置在兩個該流體產生器（2a、2b）之間。
16. 一種在物體（4）的表面（28）沉積材料之方法，其中： 一電解質（7）被供應至一物體（4）的一表面（28）。
17. 如請求項16所述之方法，其中： 該電解質（7）的一水流（31）平行或基本上平行於該物體（4）的該表面（28）之法線。
18. 如請求項17所述之方法，其中： 該電解質（7）藉助該電解質（7）的該水流（31）被供應至該物體（4）的該表面（28）。
19. 如請求項17或18所述之方法，其中： 該電解質（7）的該水流（31）在該物體（4）的該表面（28）處偏轉，並沿該表面（28）遠離該物體（4），最好是平行或基本上平行於該物體（4）的該表面（28）。
20. 如請求項17至19中任一項所述之方法，其中： 該電解質（7）的該水流（31）一部份向上偏轉，形成朝上的一分流（32a），該電解質（7）的該水流（31）另一部份向下偏轉，形成朝下的一分流（32b），其中，經過調整朝下的該分流（32b）的流量，使朝下的該分流（32b）和朝上的該分流（32a）的流量相同或基本上相同。
21. 如請求項16至20中任一項所述之方法，其中： 一物體（4）不管前側或後側都被朝向該物體（4）的一電解質水流（31）流灌，所以調整前側的該電解質水流（31）和後側的該電解質水流（31）之流量，使此兩側之流量為相同或基本上相同。
22. 如請求項16至21中任一項所述之方法，其中： 本方法為一電沉積塗層方法，在一物體（4）上沉積金屬層，特別是銅、鎳、金、銀及／或錫層。

Images