TWI746330B - 控制個別夾具電流的電鍍裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種控制個別夾具電流的電鍍裝置，特別涉及一種可以在把持於夾具的基板上形成厚度均勻電鍍層的控制個別夾具電流的電鍍裝置。 根據本發明的控制個別夾具的電鍍裝置，包括：連續電鍍生產線，其具備第一陽極；分步電鍍生產線，其配置於所述連續電鍍生產線的後方，並具備第二陽極；控制部，其調整應用到所述第一陽極和第二陽極的電流值，使形成於所述基板的最終電鍍厚度保持均勻，所述連續電鍍生產線在所述基板被移動的狀態下實施電鍍，所述分步電鍍生產線在所述基板被停止的狀態下實施電鍍，所述控制部在所述連續電鍍生產線的整個區段，使應用到所述第一陽極的電流值保持恒定，而在所述分步電鍍生產線，則使所述連續電鍍生產線所移送夾具被停止的狀態下，分夾具調整對應於夾具的第二陽極應用的電流值，以使形成於所述基板的最終電鍍厚度保持均勻。

Description

控制個別夾具電流的電鍍裝置
本發明涉及一種控制個別夾具電流的電鍍裝置，特別涉及一種可以在把持於夾具的基板上形成厚度均勻電鍍層的控制個別夾具電流的電鍍裝置。
為了在基板上實現金屬膜圖形化，與蒸鍍方法相比，抗電遷移性優異且製備費用更低廉的電鍍方法成了首選。
韓國公開專利公報第2010-0034318號（2010年4月1日公開）已經記載有傳統電鍍的原理，據記載，容置電解液的電鍍槽內浸漬用於形成陽極（anode）的銅板和用於形成陰極（cathode）的基板，以使分離自銅板的銅離子（Cu2+）移動到基板形成金屬膜。
有關該電鍍方法的一例中，採用不強固吊架的電鍍方法採用了以下原理：將待電鍍對象安裝在不強固吊架上，裝配於立軌或臥軌上，開動的同時，沉澱在容置於電鍍槽內的電鍍液中之後，將電鍍對象作為陰極，將待電鍍金屬或不溶解性金屬作為陽極。
然後，通過整流器向電極供應電流時，電鍍液被電解的同時，包含於電鍍液中的金屬離子被分離，並粘附在作為陰極的電鍍對象表面，經過一段時間，形成金屬薄膜並完成電鍍。
今後，隨著印刷電路板日趨薄膜化，為了均勻地形成金屬膜的厚度，該電鍍方法需要控制電流密度、電鍍厚度分佈等。
具體地，以往熱議的均鍍（Throwing Power）方法就是其例子。
該均鍍方法中，一台整流器與多個陰極吊架（cathode hangar）連接，陰極吊架 上，夾具分成若干支，以鉗子形態把持基板，使電流通過。
但是，該均鍍方法的弊端在於，基板上難以均勻地形成銅金屬膜。
即，基板電鍍面積大，吊架上電流起動不同，還由於夾具污染、夾具夾頭強度差等，發生基板上電鍍電流的分散。
由於這種電鍍電流差，基板上電路密度變得不相同，導致電鍍厚度分佈不均勻。
因此，印刷電路板銅金屬膜整體上具有不均勻的電鍍層厚度分佈，這將導致表面品質的下降，印刷電路板可靠性的降低。
在先技術文獻 專利文獻 註冊專利10-1859395 公開專利10-2013-0071861
為了解決傳統技術的上述弊端，本發明提供一種在基板連續移動的電鍍生產線上，使把持於夾具的基板上形成的最終電鍍層具有均勻厚度的控制個別夾具電流的電鍍裝置。
為了達到上述目的，本發明提供一種控制個別夾具電流的電鍍裝置，包括：
連續電鍍生產線，其使把持基板的夾具沿著一方向恒速連續移動，向第一陽極供電，在所述基板形成電鍍層；
分步電鍍生產線，其配置於所述連續電鍍生產線的後方，具備第二陽極，為所述第二陽極供電，在所述連續電鍍生產線進行電鍍之後，在被移送的所述基板上形成附加電鍍層；
控制部，其調整應用到所述第一陽極和第二陽極的電流值，使形成於所述基板的最終電鍍厚度保持均勻，
所述連續電鍍生產線在所述基板被移動的狀態下實施電鍍，所述分步電鍍生產線在所述基板被停止的狀態下實施電鍍，
所述控制部在所述連續電鍍生產線的整個區段，使應用到所述第一陽極的電流值保持恒定，而在所述分步電鍍生產線，則使所述連續電鍍生產線所移送夾具被停止的狀態下，分夾具調整對應於夾具的第二陽極應用的電流值，以使形成於所述基板的最終電鍍厚度保持均勻。
所述控制部在所述連續電鍍生產線和分步電鍍生產線的整個區段控制電流，以使通過所述第一陽極和第二陽極應用到個別夾具的最終合計電流值位於預設恒定值以內，所述控制部在所述連續電鍍生產線，合計通過所述第一陽極應用到個別夾具的電流值而計算出中間合計值，而在所述分步電鍍生產線，則調整應用到所述第二陽極的電流值並進行控制，以使從所述最終合計電流值減去所述中間合計值的剩餘電流值應用到個別夾具中。
還包括：夾具移送器具，其將到達所述連續電鍍生產線終點處的夾具強行移送到配置有所述分步電鍍生產線第二陽極之處，所述夾具移送器具移送夾具的速度比所述連續電鍍生產線移送夾具的速度更快。
所述分步電鍍生產線在配置於所述分步電鍍生產線的基板被停止的狀態下實施電鍍，直到新基板到達所述連續電鍍生產線終點處時為止。
所述分步電鍍生產線沿著一方向形成配置有個別基板的第一個別區域和第二個別區域，所述第一個別區域和第二個別區域分別配置有第二陽極，所述夾具移送器具將新基板從所述連續電鍍生產線移送到所述第一個別區域時，位於所述第一個別區域的基板隨著所述夾具移送器具的移動，被移送到相鄰的所述第二個別區域中。
如上所述，本發明提供的控制個別夾具電流的電鍍裝置具有如下技術效果。
本發明在連續電鍍生產線的下部設置分步電鍍生產線，調整從分步電鍍生產線應用到第二陽極的電流值，即使各個夾具的電阻值存在部分差異，也可以使應用到夾具的最終電流值始終保持恒定，使把持於所述夾具的基板的最終電鍍厚度保持均勻。
另外，所述分步電鍍生產線中，第二陽極的上部、下部、左側及右側均可以設置阻板，可以防止基板的整個邊緣部分聚集電流，防範基板邊緣部分的電鍍層厚度異常變厚，還可以由所述控制部調整應用到所述第二陽極的電流值，以使形成於整個所述基板的電鍍層保持均勻厚度。
如圖1至3所示，根據本發明的控制個別夾具電流的電鍍裝置包括連續電鍍生產線10、分步電鍍生產線20、控制部30和夾具移送器具40等。
所述連續電鍍生產線10設有電鍍槽11和第一陽極12。
所述連續電鍍生產線10使把持基板51的夾具50沿著一方向恒速連續移動，向配置於所述電鍍槽11內部的所述第一陽極12供電，在所述基板51形成電鍍層。
所述連續電鍍生產線10是把持所述基板51的夾具50不停止而繼續沿著一方向移動的同時，使所述基板51完成電鍍的生產線。
所述分步電鍍生產線20配置在所述連續電鍍生產線10的後方，並設置有所述電鍍槽21和第二陽極22。
形成于所述分步電鍍生產線20的電鍍槽21延伸自形成於所述連續電鍍生產線10的電鍍槽11。
所述分步電鍍生產線20向配置於所述電鍍槽21內部的所述第二陽極22供電，待所述連續電鍍生產線10完成電鍍之後，被所述夾具移送器具40移送的所述基板51上形成有附加電鍍層。
所述分步電鍍生產線20是把持所述基板51的夾具50不移動而停止的狀態下，在所述基板51上進一步完成電鍍的生產線。
即，所述連續電鍍生產線10在所述基板51移動的狀態下實施電鍍，而所述分步電鍍生產線20則在由所述夾具移送器具40移送的所述基板51被停止的狀態下實施電鍍，所述連續電鍍生產線10和所述分步電鍍生產線20不分別分開設置，而是所述連續電鍍生產線10的後方續接所述分步電鍍生產線20。
如圖4所示，所述控制部30調整應用到所述第一陽極12和第二陽極22的電流值，使形成於所述基板51的最終電鍍厚度保持均勻。
所述控制部30在所述連續電鍍生產線10，與把持各個基板51的個別夾具50無關，使應用到所述第一陽極12的電流值保持恒定，而在所述分步電鍍生產線20，使個別夾具50逐一獨自與其相符地調整應用到所述第二陽極22的電流值。
更具體地觀察所述連續電鍍生產線10可知，所述控制部30在所述連續電鍍生產線10的整個區段，即，在整個電鍍區段，與多個個別夾具50無關，使應用到所述第一陽極12的電流值保持恒定。
即，即使多個夾具50的自身電阻值存在部分差異，但，所述控制部30與其無關，在所述連續電鍍生產線10的整個區段，向所述第一陽極12應用恒定電流值。
由此，多個夾具50的自身電阻值存在部分差異時，即使向所述第一陽極12應用相同的電流值，所述夾具50把持的基板51也可以依據所述夾具50的不同電阻值，形成厚度不相同的電鍍層。
並且，更具體觀察所述分步電鍍生產線20可知，所述控制部30在所述連續電鍍生產線10移送的夾具50被停止的狀態下，使每一個個別夾具50，即，使把持各個基板51的每一個夾具50調整：應用到與該夾具50相對應的第二陽極22的電流值。
即，所述控制部30在所述分步電鍍生產線20，可以變更並調整應用到所述第二陽極22的電流值，該第二陽極22則與個別夾具50逐一把持的基板51面對著面。
由此，在所述分步電鍍生產線20，投放的個別夾具50可以逐一通過所述控制部30變更應用到所述第二陽極22的電流值，使所述分步電鍍生產線20上形成於基板51的附加電鍍層具有不同厚度。
所述控制部30在所述連續電鍍生產線10，使應用到第一陽極12的電流值保持恒定，在所述分步電鍍生產線20，調整應用到第二陽極22的電流值，從而即使每一個個別夾具50存在電阻值差，也可以在所述分步電鍍生產線20調整形成於基板51的電鍍層的厚度，使形成於所述基板51的最終電鍍厚度保持均勻。
此時，本發明中，所述分步電鍍生產線20區段由所述控制部30調整電流值而調整形成於基板51的電鍍層的厚度，而所述分步電鍍生產線20在基板51不移動而停止的狀態下實施電鍍，因此，可以使基板51更穩定地形成電鍍層，精準地控制電鍍層的厚度。
設置于所述分步電鍍生產線20的所述第二陽極22可以相隔設置多個，所述各個第二陽極22分別被所述控制部30控制。
如上所述，獨自分別控制應用到多個第二陽極22的電流值，從而在所述分步電鍍生產線20的內部，基板51依次移動之後暫時被停止的狀態下，由所述控制部30變更應用到各個第二陽極22的電流值，變更形成於各個基板51的電鍍層的厚度，由此，使形成於所述基板51的最終電鍍厚度保持均勻。
關於應用到所述連續電鍍生產線10第一陽極12和所述分步電鍍生產線20第二陽極22的電流值，所述控制部30在所述連續電鍍生產線10和分步電鍍生產線20的整個區段控制電流，以使通過所述第一陽極12和第二陽極22應用到個別夾具50的最終合計電流值與預設恒定值相同或位於一定範圍之內。
更具體地，所述控制部30在所述連續電鍍生產線10，合計通過所述第一陽極12應用到個別夾具50的電流值，並計算出中間合計值。
並且，所述控制部30計算出從所述最終合計電流值減去所述中間合計值的剩餘電流值之後，所述分步電鍍生產線20調整並控制應用到所述第二陽極22的電流值，以使計算出的剩餘電流值應用到個別夾具50。
如上所述，所述控制部30調整電流值時，應用到所述夾具50的最終合計電流值始終呈恒定。
此時，所述最終合計電流值並不是應用到所述第一陽極12和第二陽極22的電流值，而是意指由傳感器等從所述夾具50檢測到的電流值。
因此，即使各個夾具50的電阻值存在部分差異， 也使應用到夾具50的最終電流值始終恒定，從而使把持於所述夾具50的基板51的最終電鍍厚度保持均勻。
所述夾具移送器具40將到達所述連續電鍍生產線10終點處的夾具50強行移送到配置有所述分步電鍍生產線20第二陽極22之處。
所述夾具移送器具40的具體結構採用傳統的已知多種器具即可，因此，在此省略對其的具體結構說明。
所述夾具移送器具40移送夾具50的速度比所述連續電鍍生產線10移送夾具50的速度更快。
即，與所述連續電鍍生產線10電鍍夾具50並移送的速度相比，所述夾具移送器具40將夾具50移送到所述分步電鍍生產線20的速度更快。
如圖2所示，所述分步電鍍生產線20使配置於所述分步電鍍生產線20的基板51被停止的狀態下完成電鍍，直到新基板51到達所述連續電鍍生產線10終點處時為止。
如上所述，由於所述夾具移送器具40移送夾具50的速度比連續電鍍生產線10移送夾具50的速度快，將位於所述連續電鍍生產線10終點處的夾具50移送到所述分步電鍍生產線20之後，直到新基板51到達所述連續電鍍生產線10終點處時為止，期間，所述分步電鍍生產線20使呈停止狀態的基板51上形成電鍍層。
所述分步電鍍生產線20沿著一方向形成配置有個別基板51的第一個別區域23和第二個別區域24。
所述第一個別區域23和第二個別區域24只是一例，可以存在更多的個別區域。
所述第一個別區域23和第二個別區域24配置有各個第二陽極22。
新基板51通過所述夾具移送器具40，從所述連續電鍍生產線10移送到所述第一個別區域23時，如圖3所示，位於所述第一個別區域23的基板51隨著所述夾具移送器具40的移動，被自動移送到所述第二個別區域24。
即，所述夾具移送器具40將配置於所述連續電鍍生產線10終點處的夾具50移送到所述分步電鍍生產線20的第一個別區域23的同時，將配置於所述第一個別區域23的夾具50移送到相鄰的所述第二個別區域24。
並且，由於所述第一個別區域23和第二個別區域24配置有各個第二陽極22，所述控制部30調整應用到各個第二陽極22的電流值，使過完分步電鍍生產線20的基板51的最終電鍍厚度相互均等。
並且，所述分步電鍍生產線20中，配置有個別基板51的每一個個別區域23、24均設置個別分區25。
所述分步電鍍生產線20的個別區域在電鍍基板51時，通過所述個別分區25，可以使相鄰基板51相互之間對於電鍍產生的影響，即，離子、電場等產生的影響達到最低。
所述個別分區25沿著與所述基板51移送方向直角交叉的方向，設置在所述分步電鍍生產線20上。
所述個別區域形成在沿著所述夾具50移動方向相隔的兩個個別分區25之間，其配置有一個基板51和所述第二陽極22。
並且，所述個別分區25形成有沿著一方向移送所述基板51的貫通孔26。
因此，所述夾具50被移送時，把持於所述夾具50的基板51通過形成於所述個別分區25的貫通孔26，容易移動到相鄰的個別區域。
並且，所述連續電鍍生產線10設置有用於移送所述夾具50的導電材質第一導軌17，所述分步電鍍生產線20設置有用於移送所述夾具50的第二導軌27。
所述第二導軌27由以下構件組成：多個導電軌條配件29，其由導體材質組成並相隔配置；絕緣軌條配件28，其配置在所述導電軌條配件29之間。
所述導電軌條配件29配置在所述個別區域內，與停止在所述個別區域內的夾具50電連接。
所述控制部30分別控制應用到配置於所述個別區域的各個第二陽極22的電流值，在所述連續電鍍生產線10和分步電鍍生產線20的整個區間控制電流，以使通過所述第一陽極12和第二陽極22應用到個別夾具50的最終合計電流值位於預設恒定值以內。
並且，配置於所述連續電鍍生產線10的所述第一陽極12中，如圖5(a)所示，上部和下部設置有阻板52，配置於所述分步電鍍生產線20的所述第二陽極22中，如圖5(a)所示，上部、下部、左側及右側設置有阻板52。
所述連續電鍍生產線10中，由於所述基板51繼續沿著側向移動，所述第一陽極12的左側和右側不能設置阻板52，但，所述分步電鍍生產線20中，由於在所述基板51被停止的狀態下完成電鍍，所述第二陽極22的左側和右側也可以設置阻板52。
如上所述，所述第二陽極22中，不僅是上部和下部，連左側和右側也設置所述阻板52，從而在實施電鍍時，可以防止基板51的邊緣部分聚集電流，致使電鍍層厚度變得不均勻。
即，根據本發明的所述分步電鍍生產線20在第二陽極22的上部、下部、左側和右側均可以設置阻板52，可以防止電流聚集在基板51的整個邊緣部分，致使基板51邊緣部分的電鍍層厚度異常變厚，還可以調整從所述控制部30應用到所述第二陽極22的電流值，使形成於整個所述基板51的電鍍層的厚度變均勻。
根據本發明的控制個別夾具電流的電鍍裝置不受上述實施例的限制，在本發明的技術思想允許的範圍內，可以實施多種變形。
10:連續電鍍生產線 11:電鍍槽 12:第一陽極 17:第一導軌 20:分步電鍍生產線 21:電鍍槽 22:第二陽極 23:第一個別區域 24:第二個別區域 25:個別分區 26:貫通孔 27:第二導軌 28:絕緣軌條配件 29:導電軌條配件 30:控制部 40:夾具移送器具 50:夾具 51:基板 52:阻板
圖1是本發明實施例的電鍍裝置平面結構圖。
圖2是圖1中夾具通過夾具移送器具被移送到第一個別區域時狀態的平面圖。
圖3是圖2中夾具通過夾具移送器具被移送到第一個別區域和第二個別區域時狀態的平面圖。
圖4示出了本發明實施例調整電流值的曲線圖。
圖5是本發明實施例中第一陽極和第二陽極的正面圖。
10:連續電鍍生產線
11:電鍍槽
12:第一陽極
17:第一導軌
20:分步電鍍生產線
21:電鍍槽
22:第二陽極
23:第一個別區域
24:第二個別區域
25:個別分區
26:貫通孔
27:第二導軌
28:絕緣軌條配件
29:導電軌條配件
30:控制部
40:夾具移送器具
50:夾具
51:基板

Claims (4)

  1. 一種控制個別夾具電流的電鍍裝置，包括：一連續電鍍生產線，其使把持一基板的一夾具沿著一方向恒速連續移動，向一第一陽極供電，在所述基板形成電鍍層；一分步電鍍生產線，其配置於所述連續電鍍生產線的後方，具備一第二陽極，為所述第二陽極供電，在所述連續電鍍生產線進行電鍍之後，在被移送的所述基板上形成附加電鍍層；一控制部，其調整應用到所述第一陽極和所述第二陽極的電流值，使形成於所述基板的最終電鍍厚度保持均勻；所述連續電鍍生產線在所述基板被移動的狀態下實施電鍍；所述分步電鍍生產線在所述基板被停止的狀態下實施電鍍；所述控制部在所述連續電鍍生產線的整個區段，使應用到所述第一陽極的電流值保持恒定，而在所述分步電鍍生產線，則使所述連續電鍍生產線所移送夾具被停止的狀態下，分夾具調整對應於夾具的第二陽極應用的電流值，以使形成於所述基板的最終電鍍厚度保持均勻；其中：所述控制部在所述連續電鍍生產線和分步電鍍生產線的整個區段控制電流，以使通過所述第一陽極和所述第二陽極應用到個別夾具的最終合計電流值位於預設恒定值以內；所述控制部在所述連續電鍍生產線，合計通過所述第一陽極應用到個別夾具的電流值而計算出中間合計值，而在所述分步電鍍生產線，則調整應用到所述第二陽極的電流值並進行控制，以使從所述最終合計電流值減去所述中間合計值的剩餘電流值應用到個別夾具中。
  2. 如請求項1所述的控制個別夾具電流的電鍍裝置，其還包括：一夾具移送器具，其將到達所述連續電鍍生產線終點處的夾具強行移送到配置有所述分步電鍍生產線第二陽極之處；所述夾具移送器具移送夾具的速度比所述連續電鍍生產線移送夾具的速度更快。
  3. 如請求項2所述的控制個別夾具電流的電鍍裝置，其中，所述分步電鍍生產線在配置於所述分步電鍍生產線的基板被停止的狀態下實施電鍍，直到新基板到達所述連續電鍍生產線終點處時為止。
  4. 如請求項3所述的控制個別夾具電流的電鍍裝置，其中：所述分步電鍍生產線沿著一方向形成配置有個別基板的一第一個別區域和一第二個別區域；所述第一個別區域和所述第二個別區域分別配置有一第二陽極；所述夾具移送器具將新基板從所述連續電鍍生產線移送到所述第一個別區域時，位於所述第一個別區域的基板隨著所述夾具移送器具的移動，被移送到相鄰的所述第二個別區域中。
TW109146731A 2020-06-30 2020-12-29 控制個別夾具電流的電鍍裝置 TWI746330B (zh)

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