一种微导线的电镀连接装置制造方法及图纸

一种微导线的电镀连接装置，包括芯片定位装置、微导线定位装置、沉积装置和溶液循环装置。其中，芯片固定在芯片定位装置上，微导线通过微导线定位装置的定位元件固定在芯片的导电薄膜上方；芯片定位装置和微导线定位装置设置在定位平台上，定位平台设置在电镀槽上，电镀槽设置在水平移动装置上；沉积装置设置在垂直升降装置上，垂直升降装置通过工作台支撑架设置在水平工作台上。水平移动装置在X和Y向的移动可确定定位在芯片上的微导线和沉积装置上连接压头的相对位置，垂直升降装置的上下移动可带动沉积装置上的连接压头实现对定位在芯片上微导线的松开和压紧。本装置操作简单，定位准确，适用于极微小芯片上导电薄膜和任意材料微导线的连接。

A kind of electroplating connection device for micro conductor

【技术实现步骤摘要】
一种微导线的电镀连接装置
本技术涉及一种微导线的电镀连接装置，特别涉及一种用于连接芯片上导电薄膜与外接微导线的电镀连接装置。
技术介绍
在MEMS加工技术中，芯片上导电薄膜和外接导线常采用超声压焊（Bonding）的方法进行连接，但对于某些尺寸过小、导电薄膜或微导线材料熔点过高、硬度过大的导线连接，采用超声压焊并不能获得合适的连接质量。其他常用的导线连接方式也常因其不能获得可靠、有效的连接质量，而不适合在导线连接中使用，如激光焊因光束能量过于集中、而易使芯片上的金属薄膜受热发生起皮、变皱或薄膜破裂的缺陷，钎焊焊接强度低、质量不可靠，电阻压焊焊接成功率低等。显然，对于更为微小的工件和导线，现有的连接工艺很难有效、可靠的实现连接要求。因此，亟需一种新型工艺和装置来实现芯片上导电薄膜和微导线的连接。电沉积技术是在一定条件下原子在导电基底表面逐渐生长的过程，在两个导电体之间通过电镀沉积金属、使金属填充满导电体之间的缝隙来实现两导体的连接，其是金属原子之间的连接，连接强度可达到金属本体的强度，可靠性高。本技术的申请人在专利ZL200710199235.8中提出的“结合电镀技术形成电极电路引出端的后膜结构并实现和外接导线的可靠性连接”表明，电沉积技术可实现导电薄膜和微导线的可靠连接。而对芯片上导电薄膜和微导线的连接而言，如何快捷、可靠地实现微导线在尺寸微小的导电薄膜上紧密贴紧和正确定位是工艺中亟待解决的问题。因此，需要一种操作简单、定位准确、适用于极微小芯片和微导线进行连接的电镀连接装置。
技术实现思路
本技术提供了一种电镀连接装置，其利用可升降的连接压头将微导线轻压在芯片的导电薄膜上，在电场作用下，在微导线与导电薄膜之间沉积金属层，从而实现微导线与芯片的电镀连接。为实现上述工艺，本技术提供的电镀连接装置中，采用的技术方案是：一种微导线的电镀连接装置，包括芯片定位装置、微导线定位装置、沉积装置和溶液循环装置。其中，芯片固定在芯片定位装置上，芯片定位装置和微导线定位装置设置在定位平台上，定位平台设置在电镀槽上，电镀槽设置在水平移动装置上；沉积装置设置在垂直升降装置上，垂直升降装置设置在工作台支撑架上，工作台支撑架设置在水平工作台上。所述的芯片定位装置包括夹紧螺栓、活动块、工件台和固定块，可实现芯片在其上的固定和夹紧。所述的微导线定位装置包括调节螺栓、滑动定位块、固定螺栓、上顶板、下顶板、弹簧和导轨，其装配在定位平台的导轨上；所述的上顶板2-4和下定板2-5的表面设置一层弹性材料，定位时，微导线装配在上顶板和下顶板之间，通过旋转固定螺栓实现微导线的张紧和固定。所述的沉积装置包括环状阳极和连接压头；所述的环状阳极设置在连接压头的压头上端部空腔内，和电源正极相连；沉积装置的连接压头为中空的上大下小的漏斗状结构，连接压头的下端设有缺口，X方向的缺口为压头下端部定位口，用来定位和压紧微导线，其缺口形状为V形、半圆形；Y方向的缺口用于电解液流出，其缺口形状为矩形、正方形；所述的沉积装置在垂直升降装置的上下移动时，实现对定位在芯片上的微导线的松开和压紧。所述的溶液循环装置包括循环管道、泵、过滤网和储液槽，所述的溶液循环装置连接在电镀槽的出液口和沉积装置中连接压头上端的进液口。所述的水平移动装置设置在水平工作台上，包括动力部件、Y向螺母丝杠、Y向导轨、Y向螺母负载平台、X向螺母丝杠、X向导轨和X向螺母负载，可实现装置在Y向和X向的移动。所述的垂直升降装置包括锁紧螺母、手动旋钮、Z向螺母丝杠、Z向导轨、Z向螺母滑块平台和L形定位台，可实现装配在L形定位台的沉积装置在Z向的上下移动。本技术所涉及的工作过程是：①芯片定位。将芯片放在芯片定位装置中的固定块和活动块之间的工作台上；通过旋转芯片定位装置的夹紧螺栓使固定块和活动块合拢，将芯片夹紧；②微导线在芯片上的定位。将微导线穿过微导线定位装置的上顶板和下顶板之间的空隙，调整微导线，使其呈张紧的状态，旋转固定螺栓使得上顶板和下顶板将微导线固定，再通过调整微导线定位装置上的调节螺栓使得微导线定位装置水平移动，将微导线的位置调整在芯片上导电薄膜的中间处，再次旋转微导线定位装置上的固定螺栓使微导线下移接触到芯片的导电薄膜表面；③微导线的固定。垂直升降装置带动沉积装置向下移动，移动到芯片上方，通过调整水平移动装置上的Y向螺母负载平台和X向螺母负载平台在Y和X方向的往复移动来调整芯片的导电薄膜和微导线的位置，使其位于沉积装置的连接压头下端部定位口的正下方，再次调整垂直定位装置、使沉积装置下移，使压头下端部定位口将微导线压紧在芯片的导电薄膜上，实现微导线在薄膜上的固定；④电镀连接。以环状阳极为阳极、微导线为阴极，电解液从沉积装置的连接压头上端口流入、经过环状阳极，流经连接压头下端部、微导线和芯片上的导电薄膜，在微导线和芯片上导电薄膜处形成连续电解液池，之后电解液从连接压头下端部缺口中流出，流到电镀槽中，经过溶液循环装置循环过滤后又回到沉积装置中。通过环状阳极的电解液在微导线上发生沉积反应、生长出金属镀层，镀层逐渐增加，直至将微导线和芯片连接在一起。附图说明图1~图4是本技术的电镀连接装置整体结构示意图和各部件结构示意图。图1为电镀连接装置。图2为芯片定位装置。图3为连接压头结构。图4为微导线定位装置。图中的标号分别表示：1.芯片定位装置，其中：1-1夹紧螺栓，1-2活动块，1-3工件台和1-4固定块；2.微导线定位装置，其中：2-1调节螺栓，2-2滑动定位块，2-3固定螺栓，2-4上顶板，2-5下顶板，2-6弹簧和2-7导轨；3.沉积装置，其中：3-1环状阳极和3-2连接压头；3-2-1压头上端部空腔，3-2-2压头下端部定位口；4.溶液循环装置，其中：4-1循环管道，4-2泵，4-3过滤网和4-4储液槽；5.微导线；6.芯片，其中：6-1导电薄膜和6-2基底；7.水平移动装置，其中：7-1动力部件，7-2Y向螺母丝杠，7-3Y向导轨，7-4Y向螺母负载平台，7-5X向螺母丝杠，7-6X向导轨和7-7X向螺母负载平台；8.垂直升降装置，其中：8-1锁紧螺母，8-2手动旋钮、8-3Z向螺母丝杠，8-4Z向导轨，8-5Z向螺母滑块平台和8-6L形定位台；9.电解液；10.定位平台；11.电镀槽；12.工作台支撑架；13.水平工作台。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施做进一步的详细说明。为实现上述工艺，本技术提供的电镀连接装置中，采用的技术方案是：一种微导线的电镀连接装置，包括芯片定位装置1、微导线定位装置2、沉积装置3和溶液循环装置4。其中，芯片6固定在芯片定位装置1上，芯片定位装置1和微导线定位装置2设置在定位平台10上，定位平台10设置在电镀槽11上，电镀槽11设置在水平移动装置7上，沉积装置3设置在垂直升降装置8上，垂直升降装置8设置在工作台支撑架12上，工作台支撑架12设置在水平工作台13上。所述的芯片定位装置1包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微导线的电镀连接装置，包括芯片定位装置（1）、微导线定位装置（2）、沉积装置（3）和溶液循环装置（4），其中，芯片（6）固定在芯片定位装置（1）上；芯片定位装置（1）和微导线定位装置（2）设置在定位平台（10）上，定位平台（10）设置在电镀槽（11）上，电镀槽（11）设置在水平移动装置（7）上，水平移动装置（7）设置在水平工作台（13）上；沉积装置（3）设置在垂直升降装置（8）上，垂直升降装置（8）设置在工作台支撑架（12）上，工作台支撑架（12）设置在水平工作台（13）上。/n

【技术特征摘要】
1.一种微导线的电镀连接装置，包括芯片定位装置（1）、微导线定位装置（2）、沉积装置（3）和溶液循环装置（4），其中，芯片（6）固定在芯片定位装置（1）上；芯片定位装置（1）和微导线定位装置（2）设置在定位平台（10）上，定位平台（10）设置在电镀槽（11）上，电镀槽（11）设置在水平移动装置（7）上，水平移动装置（7）设置在水平工作台（13）上；沉积装置（3）设置在垂直升降装置（8）上，垂直升降装置（8）设置在工作台支撑架（12）上，工作台支撑架（12）设置在水平工作台（13）上。


2.根据权利要求1所述的一种微导线的电镀连接装置，其特征在于：所述的芯片定位装置（1）包括夹紧螺栓（1-1）、活动块（1-2）、工件台（1-3）和固定块（1-4），可实现芯片（6）在其上的固定和夹紧。


3.根据权利要求1所述的一种微导线的电镀连接装置，其特征在于：所述的微导线定位装置（2）包括调节螺栓（2-1）、滑动定位块（2-2）、固定螺栓（2-3）、上顶板（2-4）、下顶板（2-5）、弹簧（2-6）和导轨（2-7）；定位时，微导线（5）装配在上顶板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永亮，秦歌，李朋倡，周红梅，陈旭，闫亮，明平美，张新民，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南;41