用于深孔电镀的电镀制具及电镀方法技术

本发明专利技术涉及电镀工具技术领域，具体讲的是一种用于深孔电镀的电镀制具，用于深孔电镀的电镀制具，包括第一支架(1)和第二支架(2)，第一转轮(4)、第二转第一转轮(4)上设有第一销轴(7)，第二转轮(5)上设有第二销轴(8)，第一销轴(7)与第二销轴(8)之间设有连接杆(6)，连接杆(6)上固定连接有挂具(9)。采用这种结构后，提供一种使电镀溶液容易进入硅片样品上的深孔底部，从而可以获得深宽比较大的金属立柱的用于深孔电镀的电镀制具。

Electroplating tool for deep hole electroplating and electroplating method

The present invention relates to the technical field of electroplating tools, specifically is used for deep hole electroplating plating, plating system for deep hole electroplating, which comprises a first bracket (1) and second (2), the first runner bracket (4), second first runner (4) is provided with a first pin (7) second, the runner (5) is provided with second pin (8), a first pin (7) and second pin (8) is arranged between the connecting rod (6), (6) the connecting rod is fixedly connected with a hanger (9). After adopting the structure, the utility model provides an electroplating tool which is used for making the electroplating solution easy to enter the bottom of the deep hole on the silicon chip sample, so as to obtain the deep and wide metal column for the deep hole electroplating.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电镀工具
，具体讲的是一种用于深孔电镀的电镀制具及电镀方法。
技术介绍
在半导体封装行业中或者其它行业中，如图1，常常需要在硅片样品01上获得深宽比(深度与宽度的比值)较大的金属立柱02作为焊脚，一般的生产方法是：1.在硅片样品01上溅射镀制一层金属导电膜03(例如TiW/Au膜)；2.如图2，在金属导电膜03上涂覆光胶层04；3.在光胶04上光刻出深宽比较大的深孔05；4.放入电镀槽中电镀，使其从深孔05的底表面逐渐析出金属而形成的金属立柱02；5.除去其余光胶，得到深宽比较大的金属立柱02。而现有技术中，电镀制具中的挂具一般是挂在阴极的挂杆上，在电镀时，挂具是静止在电镀溶液槽内的，这样，在上述的步骤4中，由于深孔05的深孔05较大，电镀溶液不易进入到深孔05的底部，因此，难以在深孔05的底部析出金属，从而难以形成深宽比较大的金属立柱。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种使电镀溶液容易进入硅片样品上的深孔底部，从而可以获得深宽比较大的金属立柱的用于深孔电镀的电镀制具。为解决上述技术问题，本专利技术的用于深孔电镀的电镀制具，其特征在于，包括分别固定在电镀溶液槽的两侧第一支架和第二支架，第一支架上转动连接有第一转轮以及用以驱动第一转轮转动的第一驱动装置，第二支架上转动连接有第二转轮以及用以驱动第二转轮转动的第二驱动装置，第一转轮上设有第一销轴，第一销轴偏离第一转轮的中心设置，第二转轮上设有第二销轴，第二销轴偏离第二转轮的中心设置，第一销轴与第二销轴之间设有连接杆，连接杆的两端分别与第一销轴和第二销轴连接，连接杆上固定连接有挂具，挂具的底端设有用以固定样品的样品固定板，样品固定板位于电镀溶液槽内并被电镀溶液漫过，所述第一转轮与第二转轮的转动轴线为同一轴线，并且第一转轮与第二转轮的转动轴线为水平方向并平行于样品表面；所述用于深孔电镀的电镀制具还包括液泵、水用电磁阀和喷液组件，所述液泵的进口通过管道与电镀溶液槽的内侧连通，液泵的出口通过管道与喷液组件连通，水用电磁阀设在液泵与喷液组件之间，喷液组件固定在电镀溶液槽内并被电镀溶液漫过且位于样品前方，喷液组件上设有多个喷液孔，多个所述喷液孔朝向样品表面，电镀溶液被吸入液泵并从喷液孔喷出喷向样品表面。采用上述结构后，具有以下优点：第一转轮和第二转轮的转动，使连接杆绕第二转轮的转动轴作环绕运动，挂具挂在连接杆上从而使挂具跟着连接杆作环绕运动，因此挂具上的样品也作环绕运动，并且喷液孔朝向样品表面。这样，在电镀时，由于样品上的深孔垂直于样品表面，样品的环绕运动可以分为两个过程，其一是样品将样品表面的电镀溶液向前推动的过程即相对靠近的过程，其二是样品与样品表面的电镀溶液相对远离的过程。在相对靠近的过程中，喷液孔朝向样品表面喷液，电镀溶液在推力的作用下，从而具有进入深孔的趋势，也就是说，在此过程中，电镀溶液更容易进入硅片样品上的深孔底部，从而在深孔底部析出金属；在相对远离的过程中，样品与样品表面的电镀溶液相对远离，从而使深孔内的电镀溶液离开深孔与电镀溶液槽内的电镀溶液混匀，避免深孔内的电镀溶液内的阳离子浓度由于析出金属后处于阳离子浓度降低的状态。因此，在相对靠近的过程中与在相对远离的过程的交替状态循环进行电镀的条件下，更易获得深宽比较大的金属立柱。另外，试样的环绕运动一方面可以带动试样周边的电镀溶液运动，相当于给电镀溶液一定的搅拌作用，使电镀溶液的浓度均匀。在公开上述技术方案的基础上，本专利技术还具有如下技术特征：多个所述喷液孔的直径大小满足：沿着喷液组件中液体流动方向，多个所述喷液孔的直径依次变大。这样，可以保证多个喷液孔的喷出电镀溶液的流速相对均匀，保证电镀在样品表面的均匀性。因为若是多个所述喷液孔的直径相等，上流位置处的喷液孔就把喷液组件的内压卸了，因此造成下流位置处的喷液孔压力减小。在公开上述技术方案的基础上，本专利技术还具有如下技术特征：所述喷液组件包括多根喷管，多根所述喷管平行设置，多根所述喷管的在样品表面上的投影面积大于样品的表面积，所述喷液孔均匀分布在多根所述喷管的侧壁上。这样，进一步保证电镀在样品表面的均匀性，得到均匀性好的样品。在公开上述技术方案的基础上，本专利技术还具有如下技术特征：所述第一转轮上设有第一穿槽，所述第一穿槽沿第一转轮的径向延伸，第一销轴插接在第一穿槽上，第一销轴的另一端通过第一螺母将第一销轴拧紧在第一转轮上；所述第二转轮上设有第二穿槽，所述第二穿槽沿第二转轮的径向延伸，第二销轴插接在第二穿槽上，第二销轴的另一端通过第二螺母将第二销轴拧紧在第二转轮上，所述连接杆为可伸缩结构，所述连接杆两端通过万向节分别与第一销轴和第二销轴连接。这样，当需要调节第一销轴、第二销轴到转动圆心之间的距离时，连接杆的长度可以适当的调节。在公开上述技术方案的基础上，本专利技术还具有如下技术特征：所述连接杆为可伸缩结构是指，所述连接杆包括第一杆体和第二杆体，第一杆体的端部设有容纳第二杆体的轴向孔，第二杆体插接在轴向孔内，轴向孔的底端固定有拉簧，拉簧与第二杆体的端部连接。在公开上述技术方案的基础上，本专利技术还具有如下技术特征：所述用于深孔电镀的电镀制具还包括罩体，罩体两侧分别固定在第一支架和第二支架上，罩体内设有驱使第一转轮和第二转轮同步转动的同步机构，所述同步机构包括转轴，固定在转轴上的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮的结构相同，第一转轮和第二转轮的外周面均设有轮齿，转轴的两端分别转动连接在罩体两侧，第一齿轮与第一转轮上的轮齿啮合，第二齿轮与第二转轮上的轮齿啮合。在公开上述技术方案的基础上，本专利技术还具有如下技术特征：所述第一驱动装置包括第一伺服电机，第一伺服电机的输出端连接有第一传动齿轮，第一转轮的转轴上设有第一从动齿轮，第一传动齿轮与第一从动齿轮啮合；第二驱动装置包括第二伺服电机，第二伺服电机的输出端连接有第二传动齿轮，第二转轮的转轴上设有第二从动齿轮，第二传动齿轮与第二从动齿轮啮合。另外本专利技术还公开了一种用于深孔电镀的电镀制具的电镀方法，它包括以下步骤：a.将样品固定在样品固定板上；b.启动电镀制具的电源，并设定第一伺服电机，第二伺服电机和水用电磁阀的参数，使其满足：第一伺服电机与第二伺服电机的转速相同以使第一转轮和第二转轮的转速相同；当第一转轮和第二转轮带动样品朝向喷液组件方向运动时，水用电磁阀的状态为开启，当第一转轮和第二转轮带动样品朝远离喷液组件方向运动时，水用电磁阀的状态为关闭；并设置镀膜时间。c.第一伺服电机，第二伺服电机和水用电磁阀开始工作，镀膜开始；d.当达到镀膜设置时间时，镀膜完成。优选的，所述第一转轮和第二转轮的转动频率P与样品的深孔的深宽比A满足：A＝10P。采用上述电镀方法后具有如下优点：由于当第一转轮和第二转轮带动样品朝向喷液组件方向运动时，水用电磁阀的状态为开启，当第一转轮和第二转轮带动样品朝远离喷液组件方向运动时，水用电磁阀的状态为关闭。也就是说，在相对靠近的过程中，喷液孔朝向样品表面喷液，电镀溶液在推力的作用下，从而具有进入深孔的趋势，即在此过程中，电镀溶液更容易进入硅片样品上的深孔底部，从而在深孔底部析出金属；在相对远离的过程中，喷液孔停止向样品表面喷液，样品与样品表面的电镀溶液相对远离，从而使深孔内的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于深孔电镀的电镀制具，其特征在于，包括分别固定在电镀溶液槽(3)的两侧第一支架(1)和第二支架(2)，第一支架(1)上转动连接有第一转轮(4)以及用以驱动第一转轮(4)转动的第一驱动装置，第二支架(2)上转动连接有第二转轮(5)以及用以驱动第二转轮(5)转动的第二驱动装置，第一转轮(4)上设有第一销轴(7)，第一销轴(7)偏离第一转轮(4)的中心设置，第二转轮(5)上设有第二销轴(8)，第二销轴(8)偏离第二转轮(8)的中心设置，第一销轴(7)与第二销轴(8)之间设有连接杆(6)，连接杆(6)的两端分别与第一销轴(7)和第二销轴(8)连接，连接杆(6)上固定连接有挂具(9)，挂具(9)的底端设有用以固定样品(10)的样品固定板(11)，样品固定板(11)位于电镀溶液槽(3)内并被电镀溶液漫过，所述第一转轮(4)与第二转轮(5)的转动轴线为同一轴线，并且第一转轮(4)与第二转轮(5)的转动轴线为水平方向并平行于样品(10)表面；所述用于深孔电镀的电镀制具还包括液泵(12)、水用电磁阀(13)和喷液组件(14)，所述液泵(12)的进口通过管道与电镀溶液槽(3)的内侧连通，液泵(12)的出口通过管道与喷液组件(14)连通，水用电磁阀(13)设在液泵(12)与喷液组件(14)之间，喷液组件(14)固定在电镀溶液槽(3)内并被电镀溶液漫过且位于样品(10)前方，喷液组件(14)上设有多个喷液孔(15)，多个所述喷液孔(15)朝向样品(10)表面，电镀溶液被吸入液泵(12)并从喷液孔(15)喷出喷向样品(10)表面。...

【技术特征摘要】
1.用于深孔电镀的电镀制具，其特征在于，包括分别固定在电镀溶液槽(3)的两侧第一支架(1)和第二支架(2)，第一支架(1)上转动连接有第一转轮(4)以及用以驱动第一转轮(4)转动的第一驱动装置，第二支架(2)上转动连接有第二转轮(5)以及用以驱动第二转轮(5)转动的第二驱动装置，第一转轮(4)上设有第一销轴(7)，第一销轴(7)偏离第一转轮(4)的中心设置，第二转轮(5)上设有第二销轴(8)，第二销轴(8)偏离第二转轮(8)的中心设置，第一销轴(7)与第二销轴(8)之间设有连接杆(6)，连接杆(6)的两端分别与第一销轴(7)和第二销轴(8)连接，连接杆(6)上固定连接有挂具(9)，挂具(9)的底端设有用以固定样品(10)的样品固定板(11)，样品固定板(11)位于电镀溶液槽(3)内并被电镀溶液漫过，所述第一转轮(4)与第二转轮(5)的转动轴线为同一轴线，并且第一转轮(4)与第二转轮(5)的转动轴线为水平方向并平行于样品(10)表面；所述用于深孔电镀的电镀制具还包括液泵(12)、水用电磁阀(13)和喷液组件(14)，所述液泵(12)的进口通过管道与电镀溶液槽(3)的内侧连通，液泵(12)的出口通过管道与喷液组件(14)连通，水用电磁阀(13)设在液泵(12)与喷液组件(14)之间，喷液组件(14)固定在电镀溶液槽(3)内并被电镀溶液漫过且位于样品(10)前方，喷液组件(14)上设有多个喷液孔(15)，多个所述喷液孔(15)朝向样品(10)表面，电镀溶液被吸入液泵(12)并从喷液孔(15)喷出喷向样品(10)表面。2.按照权利要求1所述的用于深孔电镀的电镀制具，其特征在于，多个所述喷液孔(15)的直径大小满足：沿着喷液组件(14)中液体流动方向，多个所述喷液孔(15)的直径依次变大。3.按照权利要求2所述的用于深孔电镀的电镀制具，其特征在于，所述喷液组件(14)包括多根喷管(16)，多根所述喷管(16)平行设置，多根所述喷管(16)的在样品(10)表面上的投影面积大于样品(10)的表面积，所述喷液孔(15)均匀分布在多根所述喷管(16)的侧壁上。4.按照权利要求1所述的用于深孔电镀的电镀制具，其特征在于，所述第一转轮(4)上设有第一穿槽(17)，所述第一穿槽(17)沿第一转轮(4)的径向延伸，第一销轴(7)插接在第一穿槽(17)上，第一销轴(7)的另一端通过第一螺母(21)将第一销轴(7)拧紧在第一转轮(4)上；所述第二转轮(5)上设有第二穿槽(18)，所述第二穿槽(18)沿第二转轮(5)的径向延伸，第二销轴(8)插接在第二穿槽(18)上，第二销轴(8)的另一端通过第二螺母(22)将第二销轴(8)拧紧在第二转轮(5)上，所述连接杆(6)为可伸缩结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴泓均，王怿宁，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33