TWM571073U - Conductive ring, power supply device based thereon and electroplating fixture based on power supply device - Google Patents
Conductive ring, power supply device based thereon and electroplating fixture based on power supply deviceInfo
- Publication number
- TWM571073U TWM571073U TWM571073U TW M571073 U TWM571073 U TW M571073U TW M571073 U TWM571073 U TW M571073U
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- conductive ring
- conductive
- ring body
- power supply
- supply device
- Prior art date
Links
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 title claims description 16
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims abstract description 51
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 31
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 10
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 abstract description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 2
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Abstract
本創作公開了一種導電環、基於其的供電裝置及基於供電裝置的電鍍治具，該導電環包括導電環本體，所述導電環本體為分段式結構分布，且由多個導電段組成；每相鄰兩個導電段之間的斷開口填充絕緣膠後通過該絕緣膠層進行隔開；所述導電環本體的表面包裹有絕緣膠層；且所述導電環本體設置有至少一個電極和至少一個支撐腳。本創作之導電環被均分為多段，且每段均可獨立進行電流控制，從而確保晶圓或印刷線路板整體電流分布密度的一致性和均勻性，保證其表面電鍍層質量；在傳統導電環本體上增設了鍍鎳層和鍍銀層，從而降低了導電阻抗，且增強了其傳遞電流的穩定性，進而減少了檢修和更換導電環本體的頻率，降低了檢修成本。
Description
本創作係關於電鍍技術領域，尤其是關於一種導電環、基於其的供電裝置及基於供電裝置的電鍍治具。
在半導體元器件（如晶圓或印刷電路板等）生產過程中，需要對其表面進行電鍍處理，以晶圓為例，需將其放置於電鍍治具上，晶圓電鍍治具上設置有導電環，這些導電環與晶圓電鍍治具上的晶圓相接觸，因此，晶圓電鍍治具上的晶圓在電鍍工藝中可與外部電源相連，進而通過電鍍液的分解可在其表面形成所需鍍層。然而,在實際電鍍工藝過程中極易出現晶圓各不同區域鍍層厚度不一的情況，出現上述問題的主要原因為各區域內電流密度分度偏差，因而，如何保證晶圓各區域電流分布密度的一致性成為技術人員亟待解決的問題。
針對上述技術中存在的不足之處，本創作提供一種導電環、基於其的供電裝置及基於供電裝置的電鍍治具，在電鍍過程中對晶圓或印刷線路板等半導體元器件進行分區域電流控制，確保電流分布密度一致性較好的導電環。
為實現上述目的，本創作提供一種導電環，包括導電環本體，所述導電環本體為分段式結構分布，且由多個導電段組成；每相鄰兩個導電段之間的斷開口填充絕緣膠後通過該絕緣膠層進行隔開；所述導電環本體的表面包裹有絕緣膠層；且所述導電環本體設置有至少一個電極和至少一個支撐腳。
其中，所述導電環本體的外表面從內向外依序設置有鍍鎳層和鍍銀層，且所述鍍銀層置於鍍鎳層與絕緣膠層之間。
其中，所述鍍鎳層的厚度為3～8μm，且所述鍍銀層的厚度為15～30μm；所述斷開口的尺寸為3～5mm。
其中，所述導電環本體由不銹鋼製成，且每個導電段上均設置有多個所述支撐腳，且沿其圓周方向均勻分布。
為實現上述目的，本創作還提供一種基於導電環的供電裝置，包括多個高頻開關整流器和如上述所述的導電環，所述高頻開關整流器的數量與導電環的導電段數量相同；且每個高頻開關整流器的負極與對應的導電段相連通；每個高頻開關整流器的正極均連接至陽極板；該導電環連接半導體元器件，且該陽極板與半導體元器件之間為電鍍液；高頻開關整流器給這整個回路提供電壓電流，在高頻開關整流器的電壓電勢作用下，陽極板溶解出金屬陽離子到電鍍液中，電鍍液中的金屬離子隨著電力線的方嚮往半導體元器件移動，最終金屬陽離子在半導體元器件上得到電子析出形成金屬單質，既完成電鍍過程。
為實現上述的目的，本創作還提供一種基於供電裝置的電鍍治具，包括治具本體、蓋板和如上述權利要求所述的供電裝置；
所述治具本體上設置有與半導體元器件相適配的凹槽，所述供電裝置中的導電環本體設置於所述半導體元器件的下表面；所述蓋板上設置有彈性墊環和外形尺寸與所述凹槽相適配的凸台；
所述蓋板對半導體元器件上表面進行壓緊時，凸台落入凹槽內後兩者形成一腔體，所述半導體元器件和導電環本體置於該腔體內，所述治具本體上還並排固定有多個導電銅鈎，且每個高頻開關整流器通過對應的導電銅鈎在通過對應的電纜連接至對應的導電段的電極上。
其中，所述凹槽內設置有用於放置導電環本體的環形槽。
其中，所述凸臺上設置有外螺紋，所述凹槽內壁上設置有與外螺紋相適配的內螺紋，當蓋板通過內、外螺紋下旋時，蓋板對半導體元器件的壓力與下旋距離呈線性關係。
與現有技術相比，本創作提供的導電環、基於其的供電裝置及基於供電裝置的電鍍治具，具有如下有益效果：
1）導電環被均分為多段，且每段均可獨立進行電流控制，從而確保晶圓或印刷線路板整體電流分布密度的一致性和均勻性，保證其表面電鍍層質量；
2）在傳統導電環本體上增設了鍍鎳層和鍍銀層，從而降低了導電阻抗，且增強了其傳遞電流的穩定性，進而減少了檢修和更換導電環本體的頻率，降低了檢修成本；
3）通過高頻開關整流器對各分段導電環本體進行電流控制，在供電期間其可根據電流反饋進行實時調整，從而更容易保證晶圓或印刷線路板整體電流分布密度的一致性和均勻性；
4）凸台落入凹槽內後兩者形成一腔體，所述半導體元器件和導電環本體置於該腔體內，這種結構方式使得導電環本體的導電方式由傳統的點接觸、線接觸轉變為面接觸，大大提高了電流在晶圓或印刷線路板上分布的均勻性及電流密度，再者，晶圓或印刷線路板與導電環本體之間存在一定壓力，即使電鍍液發生震盪也不會導致接觸不良現象發生，另外，在彈性墊環的作用下，使得電鍍液與晶圓或印刷線路板的下表面隔絕，避免在電鍍工序中發生藥水交叉侵蝕現象，從而提高了晶圓或印刷線路板電鍍質量。
為了更清楚地表述本創作，下面結合附圖對本創作作進一步地描述。
請參閱圖1-2，本創作提供的導電環，包括導電環本體3，所述導電環本體為分段式結構分布，且由多個導電段31組成；每相鄰兩個導電段之間的斷開口32填充絕緣膠後通過該絕緣膠層進行隔開；所述導電環本體的表面包裹有絕緣膠層；且所述導電環本體設置有至少一個電極33和至少一個支撐腳34。
在本實施例子中，所述導電環本體31的外表面從內向外依序設置有鍍鎳層和鍍銀層，且所述鍍銀層置於鍍鎳層與絕緣膠層之間。
在本實施例子中，所述鍍鎳層的厚度為3～8μm，且所述鍍銀層的厚度為15～30μm；所述斷開口的尺寸為3～5mm。所述導電環本體由不銹鋼製成，且每個導電段上均設置有多個所述支撐腳，且沿其圓周方向均勻分布。採用上述技術方案的導電環，其被均分為多段，且每段均可獨立進行電流控制，從而確保晶圓或印刷線路板整體電流分布密度的一致性和均勻性，保證其表面電鍍層質量。
做為上述導電環本體3的進一步優化，為了提高導電環本體3的抗蝕性,其可以由不銹鋼製成，且在其表面電鍍有鍍鎳層和鍍銀層，從內向外依序設置，從而降低了導電阻抗，且增強了其傳遞電流的穩定性，進而減少了檢修和更換導電環本體3的頻率，降低了檢修成本。鍍鎳層的厚度優選為3～8μm；鍍銀層的厚度優選為15～30μm。
請進一步參閱圖3，本創作還提供一種基於導電環的供電裝置，包括多個高頻開關整流器6和上述的導電環，所述高頻開關整流器的數量與導電環的導電段31數量相同；且每個高頻開關整流器與對應的導電段相連通。每個高頻開關整流器的正極均連接至陽極板10；該導電環連接半導體元器件，且該陽極板與半導體元器件之間為電鍍液；高頻開關整流器給這整個回路提供電壓電流，在高頻開關整流器的電壓電勢作用下，陽極板溶解出金屬陽離子到電鍍液中，電鍍液中的金屬離子隨著電力線的方嚮往半導體元器件移動，最終金屬陽離子在半導體元器件上得到電子析出形成金屬單質，既完成電鍍過程。這裡的半導體元器件即為晶圓。
圖3示出了本創作中電鍍供電裝置的原理圖，導電環本體3的四個分段均分別與四個高頻開關整流器進行獨立連接。高頻開關整流器將交流電網經防電磁干擾線路濾波器，直接整流、濾波，經變換器將直流電壓變換成數十或數百kHz的高頻方波，經高頻變壓器隔離、降壓，再經高頻濾波輸出直流電壓。經取樣、比較、放大及控制、驅動電路，控制變換器中功率管的占空比，得到穩定的輸出電流。高頻開關整流器具有恆電流限壓模式。當電鍍工藝參數（如零件面積、溫度、濃度、酸鹼度）發生改變時，其輸出電流自動恒定在設定值不發生改變，確保晶圓整體電流分布密度的一致性和均勻性，保證其表面電鍍層質量。這裡的高頻開關整流器電流是10A，電壓是15V；是目前市面上可以買到的。
請參閱圖4-5，本創作還提供一種基於供電裝置的電鍍治具，包括治具本體1、蓋板4和所述的供電裝置；
所述治具本體上設置有與半導體元器件相適配的凹槽11，所述供電裝置中的導電環本體設置於所述半導體元器件的下表面；所述蓋板4上設置有彈性墊環5和外形尺寸與所述凹槽相適配的凸台7；半導體元器件為晶圓或印刷線路板，圖中示出的半導體元器件為晶圓2；
所述蓋板對半導體元器件上表面進行壓緊時，凸台落入凹槽內後兩者形成一腔體，所述半導體元器件和導電環本體置於該腔體內，多個導電銅鈎並排固定在治具本體上，且每個高頻開關整流器通過對應的導電銅鈎9通過電纜連接至對應的導電段的電極上。在治具本體上進行開線槽，相應地，在線槽內布置與各段導電環本體相接通的電纜8，出於現階段產品布局的合理性考慮，導電環本體被分隔為4段，與之相應地，高頻開關整流器的數量設置為4，當然，也可以根據實際情況將導電環本體分隔為6段、8段等。
如此一來，使得導電環本體3的導電方式由傳統的點接觸、線接觸轉變為面接觸，大大提高了電流在晶圓2上分布的均勻性及電流密度，再者，晶圓2與導電環本體3之間存在一定壓力，即使電鍍液發生震盪也不會導致接觸不良現象發生，另外，在彈性墊環5的作用下，使得電鍍液與晶圓2的下表面隔絕，避免在電鍍工序中發生藥水交叉侵蝕現象，從而提高了晶圓2的電鍍質量。
在本實施例中，所述凹槽內設置有用於放置導電環本體的環形槽。為了避免了電鍍治具在長期使用過程中導電環本體3發生纏結現象，還可以在凹槽內設置有環形槽用來放置導電環本體3，其形狀與導電環本體3相適配，從而避免了其在壓緊晶圓2的過程中導電環本體3發生翻轉，進而導致晶圓2表面電流分布不均勻的問題。
在本實施例中，所述凸臺上設置有外螺紋，所述凹槽內壁上設置有與外螺紋相適配的內螺紋，當蓋板通過內、外螺紋下旋時，蓋板對半導體元器件的壓力與下旋距離呈線性關係。當蓋板4通過螺紋下旋時，蓋板4對晶圓2的壓力與下旋距離呈線性關係，便於對壓力進行調整，除此以外，與晶圓2相接觸的導電環本體3不存在受力不均問題，從而保證了晶圓2各區域的導電性一致性，且晶圓2四周的密封性也一致。在本實施例中僅以晶圓為例進行了說明，所述內容也可適用於印刷電路板。
以上公開的僅為本創作的幾個具體實施例，但是本創作並非局限於此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本創作的保護範圍。
1‧‧‧治具本體
2‧‧‧晶圓
3‧‧‧導電環本體
4‧‧‧蓋板
5‧‧‧彈性墊環
6‧‧‧高頻開關整流器
7‧‧‧凸台
8‧‧‧電纜
9‧‧‧導電銅鈎
10‧‧‧陽極板
11‧‧‧凹槽
31‧‧‧導電段
32‧‧‧斷開口
33‧‧‧電極
34‧‧‧支撐腳
圖1是本創作之導電環的結構示意圖； 圖2是本創作之圖1中I處的局部放大圖； 圖3是本創作之供電裝置的原理圖； 圖4是本創作之電鍍治具的結構示意圖； 圖5是本創作的電鍍治具中之治具本體的立體示意圖。
Claims (8)
- 一種導電環，其特徵在於：包括導電環本體，所述導電環本體為分段式結構分布，且由多個導電段組成；每相鄰兩個導電段之間的斷開口填充絕緣膠後通過該絕緣膠層進行隔開；所述導電環本體的表面包裹有絕緣膠層；且所述導電環本體設置有至少一個電極和至少一個支撐腳。
- 如請求項1所述的導電環，其中所述導電環本體的外表面從內向外依序設置有鍍鎳層和鍍銀層，且所述鍍銀層置於鍍鎳層與絕緣膠層之間。
- 如請求項2所述的導電環，其中所述鍍鎳層的厚度為3～8μm，且所述鍍銀層的厚度為15～30μm；所述斷開口的尺寸為3～5mm。
- 如請求項1所述的導電環，其中所述導電環本體由不銹鋼製成，且每個導電段上均設置有多個所述支撐腳，且沿其圓周方向均勻分布。
- 一種基於導電環的供電裝置，其特徵在於：包括多個高頻開關整流器和如請求項1至4中任一項所述的導電環，所述高頻開關整流器的數量與導電環的導電段數量相同；且每個高頻開關整流器的負極與對應的導電段相連通；每個高頻開關整流器的正極均連接至陽極板；該導電環連接半導體元器件，且該陽極板與半導體元器件之間為電鍍液。
- 一種基於供電裝置的電鍍治具，其特徵在於：包括治具本體、蓋板和如請求項5所述的供電裝置； 所述治具本體上設置有與半導體元器件相適配的凹槽，所述供電裝置中的導電環本體設置於所述半導體元器件的下表面；所述蓋板上設置有彈性墊環和外形尺寸與所述凹槽相適配的凸台； 所述蓋板對半導體元器件上表面進行壓緊時，凸台落入凹槽內後兩者形成一腔體，所述半導體元器件和導電環本體置於該腔體內，所述治具本體上還並排固定有多個導電銅鈎，且每個高頻開關整流器通過對應的導電銅鈎在通過對應的電纜連接至對應的導電段的電極上。
- 如請求項6所述的基於供電裝置的電鍍治具，其中所述凹槽內設置有用於放置導電環本體的環形槽。
- 如請求項6所述的基於供電裝置的電鍍治具，其中所述凸臺上設置有外螺紋，所述凹槽內壁上設置有與外螺紋相適配的內螺紋，當蓋板通過內、外螺紋下旋時，蓋板對半導體元器件的壓力與下旋距離呈線性關係。
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108754590A (zh) | 导电环、基于其的供电装置及基于供电装置的电镀治具 | |
| JP3218713U (ja) | 導電リング、導電リングによる電力供給装置及び電力供給装置による電気メッキ治具 | |
| CN208869693U (zh) | 导电环、基于其的供电装置及基于供电装置的电镀治具 | |
| CN108048887A (zh) | 一种晶圆电镀治具 | |
| JPH11246999A (ja) | ウエハのメッキ方法及び装置 | |
| JP6600724B1 (ja) | 導電リング、導電リングによる電力供給装置及び電力供給装置による電気メッキ治具 | |
| TWI666344B (zh) | 導電環、基於其的供電裝置及基於供電裝置的電鍍治具 | |
| TWM571073U (zh) | Conductive ring, power supply device based thereon and electroplating fixture based on power supply device | |
| CN103617962A (zh) | 一种基片电镀夹具 | |
| KR101639564B1 (ko) | 벨트형 전기 주조 장치 | |
| KR20200114777A (ko) | 전기도금용 피도금체 지그 | |
| CN114351226B (zh) | 电镀挂具和电镀装置 | |
| CN109068489B (zh) | 一种用于压合线路板的自发热镜板 | |
| CN211079388U (zh) | 一种晶圆通孔铜电镀夹具 | |
| JP2015500401A (ja) | 被加工物を被覆するための被覆装置及び方法 | |
| TWI730206B (zh) | 電解鍍覆裝置 | |
| JPH05243183A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR100792338B1 (ko) | 전기화학적 도금 셀 | |
| CN103973133A (zh) | 一种全水冷高频功率变压器及次级整流模块结构 | |
| US20190189875A1 (en) | Led frame and manufacturing method thereof | |
| JPH0536698A (ja) | ウエーハメツキ用治具 | |
| CN212669829U (zh) | 制作热电堆的装置 | |
| JPH0329876B2 (zh) | ||
| CN218951534U (zh) | 一种多点导电晶圆电镀工装 | |
| CN210925573U (zh) | 一种新型节能高散热型合金母排 |