電鍍槽裝置的製作方法
2023-05-17 23:01:11 1
本發明涉及一種電鍍槽裝置，尤其涉及一種具擾動能力的電鍍槽裝置，適用於電路板的電鍍製程。
背景技術：
印刷電路板(printed circuit board，或簡稱電路板)的微小化也面臨了許多製程上的困難，因此與相關半導體電路的微小化是近年來許多電子產品與移動科技的技術人員的研究重點。例如，在電路板製程中常用到的鍍銅(copper plating)步驟，在微小化的技術中變成重要的技術門檻。以現行通用的鍍銅技術來說，是將一電路板浸在一種鍍銅電解液(copper plating solution)中，再透過電解(electrolysis)方式，將電解銅(electrolytic copper)填入電路板上的微通孔(micro via)、電鍍通孔(plated through hole，PTH)、高深寬比(aspect ratio，AR)銅柱(Cu-pillar)或均勻且平整地涵蓋特定表面區域。然而，隨著電路板的微小化，通孔變小、寬高比提高、銅柱或細導線(fine line patterning)皆成為必需要克服的門檻才能確保電路板的效能與功用。以現行高密度互連(high density interconnection,HDI)電路板製程來說，其中，如何將電解銅完全填滿微通孔而不留氣洞(void)是關鍵性課題，不只是提高電路板的品質，同時也降低費用與提高製程良率。
現有的電路板電鍍方式採用垂直連續式電鍍，而電鍍槽的流體控制設計為噴流方式，其缺點是電鍍過程中過強的噴流機制會有礙填充孔的平衡均勻，甚至有時會將幹膜噴離被鍍板；再加上被鍍板材通常是以雙夾或四夾的方式夾持，容易導致導電及流場不均勻的狀況，進而產生銅柱跳鍍(missing bump)與均勻度差的結果，因此無法應用於量產。再者，現有的電鍍槽體較大，鍍銅時所需的電鍍液量較多，增加製作成本。因此，現有技術往往受限於銅柱電鍍深寬比約為1:1的實務極限以及細導線電鍍約為15um×15um的實務極限。對於高要求的微小化電路板而言是不敷使用的。
另一方面，由於本領域電路板製程迥異且繁複，因此，許多製程設備往 往僅能適用於一特定製程中的一特定步驟，而同一製程中的不同步驟或甚至不同製程裡的步驟並無法互通共用，因此不僅設備投資昂貴，也須更大的生產製造空間來置放設備以執行製程。
有鑑於此，如何改善電鍍槽設計，以增加使用彈性能適用於不同製程或步驟，並且縮小槽體以降低所需的電鍍液量來降低所耗費的成本，是為本領域重要議題。
技術實現要素：
本發明的實施例提出一電鍍槽；該電鍍槽包含一槽體、一孔板、一電鍍液流管、兩組陽極盒以及兩擾流器；其中，該孔板設置於該槽體接近底部的地方，與該槽體底部形成一空間以容置該電鍍液流管，該孔板上設置多個孔；該電鍍液流管由該槽體的一個壁面穿入，以將電鍍液注入該槽體；該兩組陽極盒分別設置於該槽體內靠近相對的兩壁面，每組陽極盒還包含一不可溶陽極(insoluble anode)與一陽極遮罩(anode shield)，該兩組陽極盒的陽極遮罩面對面設置；該兩擾流器設置於該兩組陽極盒之間，每個擾流器還包含多片擾流板，與兩支連結棒分別將該多片擾流板的上下兩端連結固定，該兩擾流器外接一動力機構，以推動該兩擾流器進行返覆的移動，以對槽體內的電鍍液進行擾動；該兩擾流器之間可容置一電路板治具以夾持待鍍的電路板。
本發明的有益效果在於，本發明的實施例提出的電鍍槽設計，可增加使用彈性能適用於不同製程或步驟，並且縮小槽體以降低所需的電鍍液量來降低所耗費的成本。
附圖說明
圖1所示為本發明的電鍍槽的一實施例的剖視示意圖。
圖2所示為圖1的實施例的上視圖。
圖3所示為圖1的實施例的電鍍液的流動方向示意圖。
其中，附圖標記說明如下：
110 槽體
120 電鍍液流管
121 電鍍液流出孔
130 孔板
131 孔
140 陽極盒
150 擾流器
151 擾流板
160 電路板治具
具體實施方式
以下，參考伴隨的附圖，詳細說明依據本發明的實施例，以使本領域技術人員易於了解。所述的創作可以採用多種變化的實施方式，當不能只限定於這些實施例。本發明省略現有技術部分(well-known part)的描述，並且相同的標號於本發明中代表相同的元件。
圖1所示為本發明的電鍍槽的一實施例的剖視示意圖，將該電鍍槽切開以呈現其內部的組成結構。如圖1所示，本實施例的電鍍槽包含一槽體110、一電鍍液流管120、一孔板130、兩組陽極盒140以及兩擾流器150。其中，該槽體110為一上開式槽體，其壁面的上緣可供置放；該孔板130設置於該槽體110接近底部的地方，與該槽體110底部形成一空間以容置該電鍍液流管120，該孔板130上設置多個孔131；該電鍍液流管120由該槽體110的一個壁面穿入，以將電鍍液注入該槽體110，該電鍍液可透過該孔板130上的多個孔131由下向上流出；該兩組陽極盒140分別設置於該槽體110內的兩邊，靠近相對的兩壁面，每組陽極盒140還包含一不可溶陽極(insoluble anode)與一陽極遮罩(anode shield)(圖中未示)，該兩組陽極盒的陽極遮罩面對面設置；該兩擾流器150設置於該兩組陽極盒140之間，每個擾流器150還包含多片擾流板151，並由兩支連結棒分別將該多片擾流板151的上下兩端連結固定，該兩擾流器150外接一動力機構(圖中未示)，以推動該兩擾流器150進行返覆的移動，以對槽體110內的電鍍液進行擾動；該兩擾流器150之間可容置一電路板治具(圖中未示)以夾持待鍍的電路板。
值得注意的是，該兩組陽極盒140、該兩擾流器150以及夾持待鍍的電路板的電路板治具(圖中未示)皆可由槽體110的上方置入槽體110，並以吊掛方式擱置於槽體壁面的上緣。再者，該電鍍液流管120位於該孔板130下方的部分還設置多個朝上的電鍍液流出孔121，以供該電鍍液從槽體110接近 底部的地方均勻的流入。
圖2所示為圖1的實施例的上視圖。如圖2所示，電鍍槽包含一槽體110、一電鍍液流管120、一孔板130、兩組陽極盒140以及兩擾流器150，圖中並顯示一電路板治具160夾持待鍍的電路板，置放於該兩擾流器150之間。值得注意的是，該兩擾流器150的多片擾流板151為平行設置，並且與該連結棒間可形成一夾角，以達到擾流的最佳效果。值得注意的是，該兩擾流器150所外接的用以推動擾流器150的動力機構(圖中未示)可以低頻率的方式進行規律的返覆移動，例如，在一較佳實施例中，該頻率可為0-10Hz之間。此擾動的目的在於將電鍍過程中所產生的氫氣重電鍍液中排出。並且，該兩擾流器150的返覆移動，可沿著與該待鍍電路板的表面平行的方向上下或左右移動。
圖3所示為圖1的實施例的電鍍液的流動方向示意圖。如圖3所示，當該電鍍液自該電鍍液流管120朝上設置的多個電鍍液流出孔131流出後，可自該孔板130的多個孔131自下而上流動，然後該自下而上的流體方向再經過該兩擾流器150的返覆擾動，可均勻地在待鍍電路板的表面流動，改善電鍍的效果。
綜而言之，本發明的實施例提出的電鍍槽設計，可增加使用彈性能適用於不同製程或步驟，並且縮小槽體以降低所需的電鍍液量來降低所耗費的成本。
因此，本發明的電鍍槽確能借所提出的技術方案，達到所預期的目的與功效，符合發明專利的新穎性，創造性與實用性的必要條件。
然而，以上所提出的附圖及說明，僅為本發明的較佳實施例而已，非為用以限定本發明的實施，凡本領域技術人員其所依本發明的精神，所作的變化或修飾，皆應涵蓋在以下本案的權利要求書的範圍內。