本發(fā)明涉及一種用于電流金屬(特定來說是銅)沉積的水平電流電鍍處理線的電流電鍍裝置;其中所述電流電鍍裝置包括布置于待處理襯底的輸送水平面下方的至少一第一電流電鍍模塊,及布置于所述電流電鍍裝置的第一側(cè)上的至少一電鍍夾具;其中所述第一電流電鍍模塊包括位于所述電流電鍍模塊內(nèi)部的至少一電解質(zhì)噴嘴及至少一陽極元件,其中所述電流電鍍模塊進(jìn)一步包括布置于所述陽極元件及所述電解質(zhì)噴嘴上方的具有多個開口的至少一蓋板。
本發(fā)明進(jìn)一步針對于關(guān)于此電流電鍍裝置用于在印刷電路箔、柔性印刷電路板及嵌入式芯片襯底上進(jìn)行電流金屬(優(yōu)選地是銅)沉積的用途。
背景技術(shù):
數(shù)十年以來,工業(yè)已利用用于待處理襯底上的金屬(通常是銅、錫或鎳)沉積的水平電流(意指利用電流的施加)處理線。
在過去,待處理襯底與現(xiàn)今相比是相對厚、堅硬且重的?,F(xiàn)在,市場由于持續(xù)全球技術(shù)小型化而在印刷電路板區(qū)域裝置及處理線方面要求越來越多,所述印刷電路板區(qū)域裝置及處理線還可安全地處理比迄今為止所處理的任何事物薄得多的待處理襯底。同時作為經(jīng)減小厚度的結(jié)果,每一個別待處理襯底的重量大大減小,同時待處理襯底的柔性大大增加。
此導(dǎo)致輸送及處理待處理襯底的全新技術(shù)挑戰(zhàn)。對具有低至25微米的厚度的襯底的市場需求產(chǎn)生如下嚴(yán)重問題:在所述薄柔性襯底不會因在輸送線或處理線的輸送水平面下方或上方的個別輸送輥或輪軸之間的起皺或不期望運行而受損壞的情況下安全地輸送所述薄柔性襯底。
在過去,已試圖進(jìn)行避免對柔性材料的此誤導(dǎo)的嘗試,其中主要方法是通過夾子、鉤子或夾具在兩側(cè)處固定每一待處理襯底。
然而,通常難以使此襯底安全地運行穿過整個處理線,即使當(dāng)在開始完全拉伸所述襯底時。隨此方法出現(xiàn)的一個問題表現(xiàn)為在特定時間段之后在仍處理穿過處理線的襯底期間所述襯底的彎曲。此導(dǎo)致不期望定性金屬沉積結(jié)果及分布。在最差情形中,彎曲效應(yīng)是強的使得襯底在個別輸送元件之間變得起皺。
本發(fā)明的目標(biāo)
依據(jù)現(xiàn)有技術(shù),因此本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種能夠避免在處理期間對待處理薄襯底的任何損壞且能夠確保安全輸送的裝置。
特定來說,本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種可避免薄柔性襯底可在個別輸送元件之間運行的裝置,所述個別輸送元件通常布置于處理線的輸送水平面上方及下方。
另外,本發(fā)明的目標(biāo)尤其是提供一種即使在將不使用傳統(tǒng)常見輸送元件(例如輪軸或輥)時也可避免此類待處理柔性薄襯底在通過水平電流處理線期間將向上或向下流動的裝置。
另外,目標(biāo)是提供一種可在無需任何大的努力或成本的情況下在已存在處理線中被修改的裝置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
這些目標(biāo)以及未明確陳述但可根據(jù)通過介紹方式在本文中所論述的上下文聯(lián)系即刻導(dǎo)出或辨別的其它目標(biāo)通過具有技術(shù)方案1的所有特征的電流電鍍裝置而實現(xiàn)。在附屬技術(shù)方案2到14中保護(hù)對發(fā)明性裝置的適當(dāng)修改。此外,技術(shù)方案15涉及關(guān)于此發(fā)明性裝置用于在印刷電路箔、柔性印刷電路板及嵌入式芯片襯底上進(jìn)行電流金屬(優(yōu)選地是銅)沉積的用途。
本發(fā)明因此提供一種用于電流金屬(特定來說是銅)沉積的水平電流電鍍處理線的電流電鍍裝置;其中所述電流電鍍裝置包括布置于待處理襯底的輸送水平面下方的至少一第一電流電鍍模塊,及布置于所述電流電鍍裝置的第一側(cè)上的至少一電鍍夾具;其中所述第一電流電鍍模塊包括位于所述電流電鍍模塊內(nèi)部的至少一電解質(zhì)噴嘴及至少一陽極元件,其中所述電流電鍍模塊進(jìn)一步包括布置于所述陽極元件及所述電解質(zhì)噴嘴上方的具有多個開口的至少一蓋板;其中所述電流電鍍裝置進(jìn)一步包括布置于所述電流電鍍模塊的所述蓋板的表面上的至少一襯底導(dǎo)引元件,其中所述襯底導(dǎo)引元件是與所述電流電鍍模塊的所述蓋板的所述表面結(jié)合。
因此,可能以不可預(yù)見的方式來提供一種能夠避免在處理期間對待處理薄襯底的任何損壞且確保安全輸送的電流電鍍裝置。
除此之外,發(fā)明性電流電鍍裝置還避免薄柔性襯底在個別輸送元件之間運行,所述個別輸送元件通常布置于處理線的輸送水平面上方及下方且在此裝置中由于至少一夾具作為輸送元件的單獨應(yīng)用而是不存在的。
此外,即使在不使用傳統(tǒng)常見輸送元件(例如輪軸或輥)時,發(fā)明性電流電鍍裝置也避免此待處理柔性薄襯底在通過水平電流處理線期間將向上或向下流動。
另外,發(fā)明性裝置可在無需任何大的努力或成本的情況下容易地安裝于已存在處理線中。
附圖說明
為了對本發(fā)明的較完整理解,參考結(jié)合附圖所考慮的本發(fā)明的以下實施方式,在所述附圖中:
圖1展示根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)明性電流電鍍裝置的第一電流電鍍模塊的示意性透視側(cè)視圖。
圖2展示根據(jù)圖1中所展示的本發(fā)明的實施例的發(fā)明性電流電鍍裝置的第一電流電鍍模塊的入口側(cè)上的經(jīng)放大示意性透視側(cè)視圖。
圖3展示根據(jù)圖1中所展示的本發(fā)明的實施例的發(fā)明性電流電鍍裝置的第一電流電鍍模塊的出口側(cè)上的經(jīng)放大示意性透視側(cè)視圖。
圖4展示根據(jù)圖1中所展示的本發(fā)明的實施例的用于發(fā)明性電流電鍍裝置的第一電流電鍍模塊中的具有鳩尾形(dovetail)輪廓的個別襯底導(dǎo)引元件的示意性前視圖。
圖5展示根據(jù)圖1中所展示的本發(fā)明的實施例的發(fā)明性電流電鍍裝置的第一電流電鍍模塊及鄰近第三電流電鍍模塊的示意性透視側(cè)視圖。
圖6展示根據(jù)圖1中所展示的本發(fā)明的實施例的發(fā)明性電流電鍍裝置的第一電流電鍍模塊及鄰近第三電流電鍍模塊的示意性透視前視圖。
圖7a展示用于本發(fā)明的優(yōu)選實施例中的襯底導(dǎo)引元件的示意性透視側(cè)視圖。
圖7b展示用于圖7a中所展示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例中的襯底導(dǎo)引元件的示意性俯視圖。
圖8a展示用于圖7a中所展示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例中的襯底導(dǎo)引元件的示意性透視截面?zhèn)纫晥D。
圖8b展示用于圖7a中所展示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例中的襯底導(dǎo)引元件的另一示意性透視截面?zhèn)纫晥D。
具體實施方式
如本文中所使用,術(shù)語“電流電鍍裝置”是指進(jìn)行電流處理所需的裝置,所述電流處理用于將所要電流金屬(例如銅、錫、金、銀等等)沉積于待處理襯底的表面上。這意指此電流電鍍裝置表示用于電流金屬(特定來說是銅)沉積的水平電流電鍍處理線的“核心”單元。存在布置于所述電流電鍍裝置之前及之后的特定數(shù)目個預(yù)處理及后處理步驟,例如沖洗、干燥、蝕刻等等。然而,主要或核心步驟仍是必須在本發(fā)明的所述經(jīng)改進(jìn)發(fā)明性電流電鍍裝置中執(zhí)行的電流電鍍處理步驟本身。
如本文中所使用,術(shù)語“電流電鍍模塊”是指電流電鍍裝置的布置于待處理襯底的輸送水平面下方及/或上方的裝置元件或子單元。已在常規(guī)水平處理線中展示,建立此整個線作為模塊化系統(tǒng)是有利的。此由于對水平處理線的個別裝置元件或子單元的較容易接達(dá)而方便維護(hù)及維修問題。
因此,發(fā)明性電流電鍍裝置可包括呈所述電流電鍍模塊形式的多個此類子單元,所述多個此類子單元在僅期望單側(cè)電流電鍍處理的情況下僅僅布置于輸送水平面下方或在期望雙側(cè)電流電鍍處理的情況下布置于輸送水平面的兩側(cè)上。
呈電流電鍍模塊形式的這些子單元中的每一者包括至少一個電解質(zhì)噴嘴,所述至少一個電解質(zhì)噴嘴用于提供朝向待處理襯底的表面的電解質(zhì)流動以便進(jìn)行電流電鍍。通常不僅有一個電解質(zhì)噴嘴,而是有多個個別電解質(zhì)噴嘴以便通過增加待處理襯底的表面上的電解質(zhì)的材料交換而改進(jìn)所述表面上的電流金屬沉積的均勻性。
呈電流電鍍模塊形式的這些子單元中的每一者進(jìn)一步包括至少一陽極元件,所述至少一陽極元件用于提供電流電鍍處理步驟所需的電場。
呈電流電鍍模塊形式的這些子單元中的每一者進(jìn)一步包括布置于陽極元件及電解質(zhì)噴嘴上方的具有多個開口的至少一蓋板。理論上,如果將所述覆蓋完全移除,那么將是理想的。此蓋板阻礙電場及電解質(zhì)流動。因此,試圖使蓋板具備最大量的開口以便盡可能減小對電場及電解質(zhì)流動的負(fù)面效應(yīng)。然而,客戶堅持應(yīng)用這些蓋板,這是因為無人將愿意冒著由待處理襯底導(dǎo)致的電短路的風(fēng)險,所述待處理襯底在電流電鍍裝置中的處理期間無意地向下流動直到所述待處理襯底到達(dá)陽極元件本身。因此,在過去通常利用具有最大量的開口的這些蓋板。
根據(jù)本發(fā)明,總是存在布置于電流電鍍裝置的第一側(cè)上的至少一電鍍夾具,所述至少一電鍍夾具具有將每一待處理襯底輸送穿過整個電流電鍍裝置的目的。出于此目的而具有多個電鍍夾具通常是優(yōu)選的。此(些)電鍍夾具還提供與每一待處理襯底的所需電接觸。
理論上,可考慮也在電流電鍍裝置的相對側(cè)上安裝至少一電鍍夾具或一系列電鍍夾具以便拉伸待處理薄襯底以避免由起皺造成的損壞。然而,迄今為止通過兩側(cè)上的電鍍夾具而使個別待處理襯底的此輸送同步是不可能的。在此情形中,還存在以下問題:朝向待處理襯底的表面的電解質(zhì)流動產(chǎn)生使得兩側(cè)上的電鍍夾具可工作的高的力。待處理薄襯底在兩側(cè)上的夾持足夠強的情況下將變得破裂,或者待處理襯底將放松與至少一側(cè)上的兩個電鍍夾具中的至少一者的接觸。除這些技術(shù)阻礙之外,第二系列電鍍夾具也將產(chǎn)生巨大額外成本且將進(jìn)一步需要通常是不可用的多得多的構(gòu)造空間。
如本文中所使用,術(shù)語“襯底導(dǎo)引元件”是指需要、打算或應(yīng)該用以在不使待處理襯底將因無意不期望移動而被損壞的情況下支撐所述待處理襯底輸送穿過電流電鍍裝置的元件。
此類發(fā)明性襯底導(dǎo)引元件布置于相應(yīng)電流電鍍模塊的蓋板的表面上,其中所述襯底導(dǎo)引元件與電流電鍍模塊的蓋板的所述表面結(jié)合。
如果電流電鍍模塊僅布置于待處理襯底的輸送水平面下方,那么發(fā)生單側(cè)電流處理,其中所述襯底應(yīng)該是通過至少一電鍍夾具而輸送,所述電鍍夾具在一側(cè)上將待處理襯底夾持于從下方插入的電解質(zhì)的表面上。在此電鍍處理中,襯底將在底側(cè)上接納電流金屬電鍍層。
然而,通常襯底并非如此表現(xiàn),此可通過在電解質(zhì)中的無意不期望向下移動而被注意。接著,發(fā)明性襯底導(dǎo)引元件實現(xiàn)在襯底輸送穿過電流電鍍裝置期間再次向上引導(dǎo)所述襯底的目的。本文中,所述襯底導(dǎo)引元件(例如輥或輪軸)不主動輸送待處理襯底。所述襯底導(dǎo)引元件僅實現(xiàn)其將支撐襯底的輸送的目的,其中柔性襯底被導(dǎo)引返回到其理想輸送路徑,此意指在單側(cè)電流處理的情形中返回到電解質(zhì)浴水平面的表面。
在針對此單側(cè)處理的優(yōu)選實施例中,使此襯底導(dǎo)引元件的上部表面與待處理襯底的下部表面之間的距離最小化,這是因為待處理襯底是重的及/或柔性的使得在不具有來自下方的永久性支撐的情況下所述待處理襯底將不保持于電解質(zhì)的表面上。接著,發(fā)明性襯底導(dǎo)引元件從下方為待處理襯底的輸送提供連續(xù)支撐而所述發(fā)明性襯底導(dǎo)引元件不主動輸送所述襯底。襯底導(dǎo)引元件僅以使得在通過夾具輸送穿過電流電鍍裝置期間襯底的底側(cè)在襯底導(dǎo)引元件的上部表面上方滑動的方式導(dǎo)引襯底。最后,在本發(fā)明的此優(yōu)選實施例中,必須謹(jǐn)慎選擇襯底導(dǎo)引元件的材料以便避免對待處理襯底的表面的損壞及由磨損導(dǎo)致的粒子污染。
在本發(fā)明的一些實施例中,可插入額外輸送元件作為對電鍍夾具的輔助,所述額外輸送元件(例如小輪)布置且安裝于相應(yīng)電流電鍍模塊的蓋板中。但另一方面,此類額外輸送元件將布置于一側(cè)上的陽極元件及電解質(zhì)噴嘴與另一側(cè)上的待處理襯底之間。因此,其將再次阻礙電場及朝向待處理襯底的表面的電解質(zhì)流動。因此,優(yōu)選地,電流電鍍裝置不含用于沿輸送方向輸送待處理襯底穿過電流電鍍裝置的任何額外輸送元件,例如輪軸或輥,利用至少一電鍍夾具除外。
在一個實施例中,電流電鍍裝置進(jìn)一步包括布置于待處理襯底的輸送水平面上方的至少一第二電流電鍍模塊;其中所述第二電流電鍍模塊包括位于所述電流電鍍模塊內(nèi)部的至少一電解質(zhì)噴嘴及至少一陽極元件,其中所述第二電流電鍍模塊進(jìn)一步包括具有多個開口的布置于陽極元件及電解質(zhì)噴嘴下方的至少一蓋板;其中電流電鍍裝置進(jìn)一步包括布置于所述第二電流電鍍模塊的蓋板的表面上的至少一襯底導(dǎo)引元件,其中所述襯底導(dǎo)引元件與第二電流電鍍模塊的蓋板的所述表面結(jié)合。
本文中,電流電鍍模塊布置于待處理襯底的輸送水平面下方及上方,從而導(dǎo)致雙側(cè)電流處理,其中所述襯底仍通過至少一電鍍夾具而被輸送,所述電鍍夾具在一側(cè)上將待處理襯底夾持穿過同時從下方及上方插入的電解質(zhì)。在此電鍍處理中,襯底將同時在底側(cè)上及在上部側(cè)上接納電流金屬電鍍層。
然而,通常襯底并非如此表現(xiàn),此可通過在電解質(zhì)內(nèi)部的無意不期望移動而被注意。如果待處理襯底在對應(yīng)于陽極的所謂的“零線”的輸送水平面處被輸送,那么其是最高效方式。本文中,“零線”意指待處理襯底的輸送水平面上方的陽極元件的下部陽極表面與所述輸送水平面下方的陽極元件的上部表面之間的距離的中間。
因此,在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,待處理襯底的輸送水平面下方的相應(yīng)電流電鍍模塊的襯底導(dǎo)引元件及待處理襯底的輸送水平面上方的相應(yīng)電流電鍍模塊的襯底導(dǎo)引元件支撐待處理襯底沿著所述前述“零線”在所述襯底導(dǎo)引元件之間輸送穿過電流電鍍裝置。
并且,本文中,所述襯底導(dǎo)引元件不主動輸送待處理襯底。所述襯底導(dǎo)引元件僅實現(xiàn)其將支撐襯底的輸送的目的,其中柔性襯底被導(dǎo)引返回到其理想輸送路徑。
在針對此雙側(cè)處理的更優(yōu)選實施例中,使輸送水平面下方的此襯底導(dǎo)引元件的上部表面與待處理襯底的下部表面之間的距離最小化,這是因為待處理襯底是重的及/或柔性的使得在不具有來自下方的永久性支撐的情況下所述待處理襯底將不保持于電解質(zhì)內(nèi)部的所謂的“零線”上。接著,布置于待處理襯底的輸送水平面下方的相應(yīng)電流電鍍模塊的發(fā)明性襯底導(dǎo)引元件從下方為待處理襯底的輸送提供連續(xù)支撐而所述發(fā)明性襯底導(dǎo)引元件不主動輸送所述襯底。所述襯底導(dǎo)引元件僅以使得在通過夾具輸送穿過電流電鍍裝置期間襯底的底側(cè)在所述襯底導(dǎo)引元件的上部表面上方滑動的方式導(dǎo)引襯底。最后,在本發(fā)明的此更優(yōu)選實施例中,必須謹(jǐn)慎選擇所述襯底導(dǎo)引元件的材料以便避免對待處理襯底的表面的損壞及由磨損導(dǎo)致的粒子污染。在此更優(yōu)選實施例中,在待處理襯底的上部表面與布置于輸送水平面上方的相應(yīng)電流電鍍模塊的襯底導(dǎo)引元件的表面之間仍存在特定距離,以便允許從待處理襯底的“零線”的某一受控制偏差。已發(fā)現(xiàn)此是能夠?qū)⒁r底完全輸送穿過電流電鍍裝置所必需的。理想地,也將選擇輸送水平面上方的最小距離以便避免從“零線”的任何偏差。但此在實踐中是不可能的。待處理襯底可不幸地不以此高準(zhǔn)確方式被處理。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員也不可僅通過擴(kuò)大相應(yīng)電流電鍍模塊的蓋板而避免利用發(fā)明性襯底導(dǎo)引元件。即使當(dāng)達(dá)到待處理襯底的表面與蓋板的表面之間的最小距離使得襯底可理論上沿著“零線”被輸送時,電流電鍍結(jié)果也絕對不適合于電流處理及客戶需求,這歸因于電流電鍍模塊的相應(yīng)陽極元件的電場的極高不均勻性。
在一個實施例中,第一電流電鍍模塊及/或第二電流電鍍模塊的襯底導(dǎo)引元件至少部分地永久性固定于對應(yīng)電流電鍍模塊的相應(yīng)蓋板的表面上。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,第一電流電鍍模塊及/或第二電流電鍍模塊的襯底導(dǎo)引元件與對應(yīng)電流電鍍模塊的相應(yīng)蓋板的表面以可拆分方式連接。
此提供以下優(yōu)點:出于維修原因或出于修改所安裝電流電鍍裝置以用于處理不同厚度的待處理襯底而可容易地替換襯底導(dǎo)引元件。其對于針對雙側(cè)處理沿著“零線”處理不同厚度的襯底尤其有用。如果待處理襯底的厚度改變,那么距襯底導(dǎo)引元件的距離也必須改變。
在一個實施例中,第一電流電鍍模塊及/或第二電流電鍍模塊的蓋板及其相應(yīng)襯底導(dǎo)引元件由非金屬材料制成、優(yōu)選地由聚合材料制成、更優(yōu)選地由ptfe、pe及pp制成。
ptfe由于其相對柔軟度而是尤其優(yōu)選的,所述相對柔軟度幫助避免對待處理襯底的可能損壞。
襯底導(dǎo)引元件必須由非金屬材料組成以避免對待沉積在襯底導(dǎo)引元件的表面上的電流金屬的不期望額外電鍍。用于加強襯底導(dǎo)引元件本身的金屬芯是可能的,但僅在確保將不對電流電鍍模塊的相應(yīng)陽極元件的電場線產(chǎn)生影響的情況下。同時襯底導(dǎo)引元件不應(yīng)覆蓋電解質(zhì)噴嘴或陽極元件。
在一個實施例中,第一電流電鍍模塊及/或第二電流電鍍模塊的每一襯底導(dǎo)引元件進(jìn)一步包括位于其底部側(cè)處的至少兩個插塞,所述至少兩個插塞裝配于對應(yīng)電流電鍍模塊的相應(yīng)蓋板中的相應(yīng)凹部或孔中。
可使所述襯底導(dǎo)引元件為可交換的或永久性固定的(例如通過膠合)。
在一個實施例中,第一電流電鍍模塊及/或第二電流電鍍模塊的蓋板針對每一襯底導(dǎo)引元件進(jìn)一步包括相應(yīng)凹部,襯底導(dǎo)引元件可以形狀鎖定方式定制配合地插入于所述相應(yīng)凹部中。
在其優(yōu)選實施例中,第一電流電鍍模塊及/或第二電流電鍍模塊的凹部允許插入具有鳩尾形輪廓的襯底導(dǎo)引元件。
此提供以下優(yōu)點:兩種不同非金屬材料(優(yōu)選地是聚合材料)可能適用于蓋板及襯底導(dǎo)引元件以便利用兩種材料的不同熱膨脹系數(shù)而將不釋放以可拆分方式連接的部分。
在一個實施例中,電流電鍍裝置的第一電流電鍍模塊及/或第二電流電鍍模塊包括多個線性襯底導(dǎo)引元件,所述多個線性襯底導(dǎo)引元件在相應(yīng)電流電鍍模塊內(nèi)部沿待處理襯底的輸送方向彼此平行地伸展。
在優(yōu)選替代實施例中,電流電鍍裝置的第一電流電鍍模塊及/或第二電流電鍍模塊包括多個線性襯底導(dǎo)引元件,所述多個線性襯底導(dǎo)引元件相對于待處理襯底的輸送方向以正角彼此平行地伸展,其中優(yōu)選地所述正角針對兩個電流電鍍模塊是相同的。
此提供以下額外優(yōu)點:如果在電流電鍍模塊的第一側(cè)的相對側(cè)上存在電解質(zhì)的至少一出口,那么待處理襯底通過電解質(zhì)的流動而自拉緊。
在一個實施例中,電流電鍍裝置進(jìn)一步包括鄰近于第一電流電鍍模塊而布置于待處理襯底的輸送水平面下方的至少一第三電流電鍍模塊,其中第一電流電鍍模塊及第三電流電鍍模塊兩者均包括多個線性襯底導(dǎo)引元件,所述多個線性襯底導(dǎo)引元件在相應(yīng)電流電鍍模塊內(nèi)部相對于待處理襯底的輸送方向以正角彼此平行地伸展,其中第一電流電鍍模塊中的正角不同于第三電流電鍍模塊中的正角。
在一個實施例中,電流電鍍裝置進(jìn)一步包括鄰近于第一電流電鍍模塊而布置于待處理襯底的輸送水平面下方的至少一第三電流電鍍模塊;且進(jìn)一步包括彼此鄰近而布置于待處理襯底的輸送水平面上方的至少一第二電流電鍍模塊及第四電流電鍍模塊;其中第一、第二、第三及第四電流電鍍模塊各自包括多個線性襯底導(dǎo)引元件,所述多個線性襯底導(dǎo)引元件在相應(yīng)電流電鍍模塊內(nèi)部相對于待處理襯底的輸送方向以正角彼此平行地伸展,其中優(yōu)選地第一電流電鍍模塊及第二電流電鍍模塊中的正角不同于第三電流電鍍模塊及第四電流電鍍模塊中的正角。
在優(yōu)選實施例中,布置于輸送水平面上方的電流電鍍模塊的襯底導(dǎo)引元件擁有筆直平坦邊緣。此允許電流處理線的用戶對所述線的輸送水平面上方的相應(yīng)上部電流電鍍模塊的方便接達(dá),從而方便進(jìn)行維修、替換及/或修理。
在一個實施例中,待處理襯底的輸送水平面下方及/或上方的電流電鍍模塊的每一襯底導(dǎo)引元件沿電流電鍍裝置的輸送方向擁有倒角。
此進(jìn)一步最小化損壞待處理襯底的風(fēng)險。
在優(yōu)選實施例中,待處理襯底的輸送水平面下方及/或上方的電流電鍍模塊的至少一個襯底導(dǎo)引元件包括至少一個開口,所述至少一個開口從相應(yīng)襯底導(dǎo)引元件的上部側(cè)向下通到底部側(cè)。
此對于需要蓋板對電場及電解質(zhì)流動的負(fù)面效應(yīng)的進(jìn)一步減小的應(yīng)用是有利的。除提供具有最大量的開口的蓋板之外,在針對特殊應(yīng)用的此優(yōu)選實施例中,襯底導(dǎo)引元件本身也在襯底導(dǎo)引元件內(nèi)部提供至少一個開口以便進(jìn)一步最小化對陽極元件及電解質(zhì)噴嘴的覆蓋。所述優(yōu)點隨著越來越多不具有開口的襯底導(dǎo)引元件被具有此至少一個開口的襯底導(dǎo)引元件替代而連續(xù)增加。
已出乎意料地發(fā)現(xiàn),包括具有此類開口的襯底導(dǎo)引元件的此發(fā)明性電流電鍍模塊的填充性能進(jìn)一步顯著改進(jìn),特定來說針對盲孔填充及穿硅通孔(tsv)的x電鍍。
在其更優(yōu)選實施例中,待處理襯底的輸送水平面下方及/或上方的所有電流電鍍模塊的所有襯底導(dǎo)引元件包括至少一個開口,所述至少一個開口從相應(yīng)襯底導(dǎo)引元件的上部側(cè)向下通到底部側(cè)。
可自由選擇本發(fā)明的這些優(yōu)選實施例的襯底導(dǎo)引元件內(nèi)部的此開口的大小及尺寸,只要襯底導(dǎo)引元件仍可實現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)(即,確保待處理襯底穿過電流電鍍裝置的安全輸送)即可。相應(yīng)開口可示范性地提供為經(jīng)隨后布置多個圓形開口,借此提供多個貫穿導(dǎo)管。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及關(guān)于此發(fā)明性電流電鍍裝置用于在印刷電路箔、柔性印刷電路板及嵌入式芯片襯底上進(jìn)行電流金屬(優(yōu)選地是銅)沉積的用途。
如本文中所使用,術(shù)語“入口側(cè)”是指水平處理線的電流電鍍裝置的所述側(cè),其中待處理襯底將在進(jìn)入其中所述待處理襯底隨后將運行的電流電鍍模塊之前沿所述電流電鍍模塊處的輸送區(qū)域中的輸送方向到達(dá)。
如本文中所使用,術(shù)語“出口側(cè)”是指水平處理線的電流電鍍裝置的所述側(cè),其中待處理襯底將在離開其中所述待處理襯底之前已運行的電流電鍍模塊之后沿所述電流電鍍模塊處的輸送區(qū)域中的輸送方向到達(dá)。
因此,本發(fā)明解決在不損壞待處理薄(低至25微米)且柔性襯底的情況下輸送所述襯底穿過水平處理線的問題。待處理柔性薄襯底可不再在布置于輸送水平面下方或上方的個別輸送元件之間向上或向下流動。
以下非限制性實例經(jīng)提供以圖解說明本發(fā)明的實施例且促進(jìn)對本發(fā)明的理解,但并不打算限制本發(fā)明的范圍,本發(fā)明的范圍由其所附權(quán)利要求書界定。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到各圖,圖1展示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的用于電流金屬(特定來說是銅)沉積的水平電流電鍍處理線的電流電鍍裝置1的示意性透視側(cè)視圖。
本文中,所述電流電鍍裝置1包括布置于待處理襯底(未展示)的輸送水平面下方的第一電流電鍍模塊2,及布置于電流電鍍裝置1的第一側(cè)4上的至少一電鍍夾具(未展示)。
第一電流電鍍模塊2包括位于所述電流電鍍模塊2內(nèi)部的多個電解質(zhì)噴嘴及多個陽極元件,其中所述電流電鍍模塊2進(jìn)一步包括布置于陽極元件及電解質(zhì)噴嘴上方的具有多個開口6的蓋板5。
電流電鍍裝置1進(jìn)一步包括具有多個線性襯底導(dǎo)引元件7的第一電流電鍍模塊2,所述多個線性襯底導(dǎo)引元件相對于待處理襯底(未展示)的輸送方向以正角彼此平行地伸展。
多個襯底導(dǎo)引元件7布置于電流電鍍模塊2的蓋板5的表面上,其中所述襯底導(dǎo)引元件7與電流電鍍模塊2的蓋板5的所述表面結(jié)合,其中襯底導(dǎo)引元件7與相應(yīng)蓋板5的表面以可拆分方式連接。
第一電流電鍍模塊2的蓋板5針對每一襯底導(dǎo)引元件7包括相應(yīng)凹部,襯底導(dǎo)引元件7可以形狀鎖定方式定制配合地插入于相應(yīng)凹部中。第一電流電鍍模塊2的凹部在本文中允許插入具有鳩尾形輪廓的襯底導(dǎo)引元件7。所述襯底導(dǎo)引元件7在本文中沿電流電鍍裝置1的輸送方向擁有倒角12。第一電流電鍍模塊2的所述襯底導(dǎo)引元件7及相應(yīng)蓋板5由聚合材料制成,其中襯底導(dǎo)引元件7由ptfe制成。
所展示的電流電鍍裝置1不含用于沿輸送方向輸送待處理襯底(未展示)穿過電流電鍍裝置1的任何額外輸送元件,例如輪軸或輥,利用至少一電鍍夾具(未展示)除外。
圖解說明第一電流電鍍模塊的入口側(cè)10及第一電流電鍍模塊的出口側(cè)11。
在電流電鍍裝置1的第一側(cè)上,未圖解說明用于接觸及輸送相應(yīng)待處理襯底的至少一個電鍍夾具以促進(jìn)對本發(fā)明的理解。在本發(fā)明的此特定實施例中,陽極元件筆直地伸展。
圖2展示根據(jù)圖1中所展示的本發(fā)明的實施例的發(fā)明性電流電鍍裝置1的第一電流電鍍模塊2的入口側(cè)10上的經(jīng)放大示意性透視側(cè)視圖。
圖3展示根據(jù)圖1中所展示的本發(fā)明的實施例的發(fā)明性電流電鍍裝置1的第一電流電鍍模塊2的出口側(cè)11上的經(jīng)放大示意性透視側(cè)視圖。
圖4展示根據(jù)圖1中所展示的本發(fā)明的實施例的用于發(fā)明性電流電鍍裝置1的第一電流電鍍模塊2中的具有鳩尾形輪廓的個別襯底導(dǎo)引元件7的示意性前視圖。
圖5展示根據(jù)圖1中所展示的本發(fā)明的實施例的發(fā)明性電流電鍍裝置1的第一電流電鍍模塊2及鄰近第三電流電鍍模塊9的示意性透視側(cè)視圖。
本文中,另外展示電流電鍍裝置1進(jìn)一步包括鄰近于第一電流電鍍模塊2而布置于待處理襯底(未展示)的輸送水平面下方的第三電流電鍍模塊9,其中第一電流電鍍模塊2及第三電流電鍍模塊9兩者均包括多個線性襯底導(dǎo)引元件7,所述多個線性襯底導(dǎo)引元件在相應(yīng)電流電鍍模塊2、9內(nèi)部相對于待處理襯底(未展示)的輸送方向以正角彼此平行地伸展,其中第一電流電鍍模塊2中的正角不同于第三電流電鍍模塊9中的正角。
圖6展示根據(jù)圖1中所展示的本發(fā)明的實施例的發(fā)明性電流電鍍裝置1的第一電流電鍍模塊2及鄰近第三電流電鍍模塊9的示意性透視前視圖。
本文中,另外圖解說明位于第一電流電鍍模塊2的第一側(cè)4上的三個電鍍夾具3,所述三個電鍍夾具夾持待處理襯底8。
圖7a展示用于本發(fā)明的優(yōu)選實施例中的襯底導(dǎo)引元件7′的示意性透視側(cè)視圖。本文中,展示電流電鍍裝置的示范性襯底導(dǎo)引元件7′,在襯底導(dǎo)引元件7′中包括多個圓形開口13′,所述多個圓形開口從襯底導(dǎo)引元件7′的上部側(cè)向下通到底部側(cè)。如圖7a中容易地可見,襯底導(dǎo)引元件7′在一端處具有倒角12′。襯底導(dǎo)引元件中的多個開口13′呈具有恒定直徑的貫穿導(dǎo)管的形式提供。
此優(yōu)選實施例展現(xiàn)提供具有至少一個開口13′的經(jīng)修改襯底導(dǎo)引元件7′的一個可能性而不使襯底導(dǎo)引元件7′變得不適合于仍解決本發(fā)明的目標(biāo)(即,確保待處理襯底穿過電流電鍍裝置的安全輸送)。
在襯底導(dǎo)引元件7′本身的大小及尺寸打算保持不改變的情況下,與伸展穿過整個襯底導(dǎo)引元件7′的單個開口13′相比,此多個開口13′由于穩(wěn)定性原因而是優(yōu)選的。
圖7b展示用于圖7a中所展示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例中的襯底導(dǎo)引元件的示意性俯視圖。
圖8a展示用于圖7a中所展示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例中的襯底導(dǎo)引元件的示意性透視截面?zhèn)纫晥D。
圖8b展示用于圖7a中所展示的本發(fā)明的優(yōu)選實施例中的襯底導(dǎo)引元件的另一示意性透視截面?zhèn)纫晥D。
圖8a及8b兩者均以清晰方式展示襯底導(dǎo)引元件7′中的多個開口13′呈具有恒定直徑的貫穿導(dǎo)管的形式提供。
盡管已關(guān)于某些特定實施例而解釋且出于圖解說明的目的而提供本發(fā)明的原則,但應(yīng)理解,所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將在閱讀本說明書之后即刻明了對本發(fā)明的各種修改。因此,應(yīng)理解,本文中所揭示的本發(fā)明打算涵蓋如歸屬于所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的此類修改。本發(fā)明的范圍僅受所附權(quán)利要求書的范圍限制。
參考符號
1電流電鍍裝置
2第一電流電鍍模塊
3電鍍夾具
4第一電流電鍍模塊的第一側(cè)
5第一電流電鍍模塊的蓋板
6第一電流電鍍模塊的蓋板中的開口
7,7′襯底導(dǎo)引元件
8待處理襯底
9第三電流電鍍模塊
10第一電流電鍍模塊的入口側(cè)
11第一電流電鍍模塊的出口側(cè)
12,12′襯底導(dǎo)引元件的倒角
13′襯底導(dǎo)引元件7′中的開口