本發(fā)明屬于半導(dǎo)體探針領(lǐng)域，特別涉及一種mems探針濕法電鍍裝置。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體發(fā)展歷程中，使用探針在芯片尚未封裝前的晶圓上檢測出有缺陷的芯片并剔除，從而避免封裝后才發(fā)現(xiàn)問題導(dǎo)致的成本浪費(fèi)及良品率低下，確保每個芯片都達(dá)到設(shè)計規(guī)格要求及性能一致性等優(yōu)點(diǎn)。因此探針的引進(jìn)被譽(yù)為半導(dǎo)體芯片晶圓級測試的里程碑事件。

2、目前高端探針行業(yè)主要分為懸臂式探針、垂直式探針和mems探針。懸臂探針主要應(yīng)用于顯示驅(qū)動器、邏輯和存儲器件的晶圓測試。垂直式探針主要用于手機(jī)處理器芯片、gpu?芯片或者射頻芯片等測試。隨著半導(dǎo)體工藝的不斷發(fā)展，芯片上?bump?尺寸減小、數(shù)量增加，pad?金屬層和?low-k?層間介質(zhì)層變薄，垂直探針變得很難滿足，因此具有更高精度，更高靈敏度，更高穩(wěn)定性，更細(xì)直徑（小于25.4μm?）的微型mems探針應(yīng)運(yùn)而生。

3、mems探針相當(dāng)微細(xì)，品質(zhì)要求更是精益求精，如何控制探針良率顯得尤為重要。

4、濕法化學(xué)電鍍作為mems探針的關(guān)鍵制程，其問題在于：一、由于mems探針在電鍍藥劑中進(jìn)行電鍍時會發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致電鍍藥劑的濃度會發(fā)生變化，藥劑濃度的穩(wěn)定也是產(chǎn)品良率的關(guān)鍵，不穩(wěn)定的化學(xué)藥劑濃度會嚴(yán)重增加產(chǎn)品表面不良；目前整個行業(yè)均未找到合理的解決措施，產(chǎn)品良率也極不穩(wěn)定；二、mems探針電鍍時需要人員逐個移動探針至相應(yīng)藥劑槽，導(dǎo)致效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種mems探針濕法電鍍裝置，針對目前mems探針濕法化學(xué)電鍍存在的化學(xué)藥劑濃度波動，導(dǎo)致的產(chǎn)品良率不穩(wěn)定且探針電鍍效率較低的問題；將光譜分析技術(shù)運(yùn)用至mems探針濕法電鍍領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了藥劑濃度的控制，大大提升了產(chǎn)品的良率及制程穩(wěn)定性，提高了電鍍效率。

2、本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種mems探針濕法電鍍裝置，包括電鍍池，所述電鍍池上開設(shè)有若干個沿橫向依次排列的液體槽，與所述電鍍池的左右兩側(cè)均相對應(yīng)設(shè)置有一側(cè)立座，側(cè)立座與電鍍池的長度方向平行，兩個側(cè)立座對稱分布在電鍍池的左右兩側(cè)，兩個側(cè)立座頂部均設(shè)置有支撐座，支撐座上設(shè)有橫向?qū)к壱?，兩個導(dǎo)軌一上活動連接有可橫向移動的橫移座，所述橫移座的下側(cè)設(shè)有兩條平行的縱向?qū)к壎瑑蓷l導(dǎo)軌二上活動連接有縱移座，所述縱移座的下側(cè)設(shè)有絲桿升降機(jī)，絲桿升降機(jī)的工作端朝下并聯(lián)接有用于放置探針的移動槽體，移動槽體對應(yīng)電鍍池設(shè)置，電鍍池的相應(yīng)液體槽上連接有自動配液管路組件。

3、本發(fā)明的安裝片定位放置在移動槽體內(nèi)，然后絲桿升降機(jī)帶動抓住移動槽體的機(jī)械臂上下升降，縱移座帶動探針縱向移動，橫移座帶動探針橫向移動，實(shí)現(xiàn)將探針依次放入各液體槽進(jìn)行電鍍或清洗，提高了自動電鍍的效率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：?mems探針濕法電鍍設(shè)備，第三個液體槽內(nèi)的電鍍液的組成為：質(zhì)量濃度比為7-8%的氫氧化鈉，質(zhì)量濃度比為39-40%的碳酸鈉，質(zhì)量濃度比為49-50%的矽酸鈉，余量為水；第五個液體槽內(nèi)的電鍍液的組成為：質(zhì)量濃度比為4-6%的氨基磺酸，質(zhì)量濃度比為2-3%的硫酸，余量為水；烘干槽為空槽；第十一個液體槽內(nèi)的電鍍液的組成為：質(zhì)量濃度比為7-9%的亞硫酸金鈉，質(zhì)量濃度比為3.5-4.5%的乙二胺，質(zhì)量濃度比為7-10%的亞硫酸鈉，質(zhì)量濃度比為16-18%的硫酸銅，余量為水。在第3槽、5槽、11槽藥劑循環(huán)管路上導(dǎo)入吸收光譜法濃度分析儀，同時將該儀器網(wǎng)絡(luò)連線至mems探針濕法電鍍設(shè)備plc控制系統(tǒng)，生產(chǎn)過程中，設(shè)置每10s-30s采集一次濃度數(shù)據(jù)，并上傳至設(shè)備控制系統(tǒng)上。通過系統(tǒng)分析，當(dāng)濃度偏低時，控制系統(tǒng)根據(jù)濃度值補(bǔ)入對應(yīng)劑量的藥劑原液，當(dāng)濃度偏大時，通過純水調(diào)節(jié)，來維持濃度穩(wěn)定，確保產(chǎn)品良率穩(wěn)定。

4、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電鍍池上的液體槽設(shè)置有十三個，各液體槽的上部開口。

5、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述側(cè)立座的高度高于電鍍池的高度，橫移座下表面的左右兩側(cè)均設(shè)有至少兩個沿橫向間隔的滑塊一，各滑塊一與對應(yīng)導(dǎo)軌一相活動連接，任一導(dǎo)軌一的外側(cè)沿橫向設(shè)有齒條，橫移座上對應(yīng)齒條設(shè)有l(wèi)形安裝座，安裝座上設(shè)有驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)的輸出軸朝下并設(shè)有齒輪，齒輪與齒條相嚙合。驅(qū)動電機(jī)帶動齒輪沿著齒條滾動，驅(qū)動橫移座橫向移動，導(dǎo)軌一、滑塊一進(jìn)行導(dǎo)向。

6、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述縱移座上表面的左右兩側(cè)均設(shè)有至少兩個沿縱向間隔的滑塊二，滑塊二呈t形，各滑塊二與對應(yīng)導(dǎo)軌二相活動連接，所述縱移座的下側(cè)設(shè)有兩個左右對稱分布的安裝支座，兩個安裝支座上可轉(zhuǎn)動地設(shè)置有縱向絲杠，絲杠的任一端穿過一個安裝支座并與減速電機(jī)相傳動連接，絲杠位于左右兩側(cè)的兩排滑塊二之間，絲杠上套設(shè)有絲杠螺母，絲杠螺母與縱移座相傳動連接。絲杠轉(zhuǎn)動，絲杠螺母驅(qū)動縱移座縱向移動，導(dǎo)軌二、滑塊二進(jìn)行導(dǎo)向。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述絲桿升降機(jī)的工作端設(shè)有縱向機(jī)械臂，機(jī)械臂下側(cè)的左右兩端均設(shè)有機(jī)械夾爪，所述移動槽體在豎直方向的截面由上方的矩形和下方的倒梯形組成，移動槽體在水平方向的截面呈矩形，移動槽體的左右兩側(cè)內(nèi)壁上均開設(shè)有豎直的插入槽，安裝片的左右兩側(cè)邊緣豎直配合插入兩側(cè)的插入槽內(nèi)，多根mems探針垂直設(shè)置在安裝片上，安裝片的頂部在豎直方向位于移動槽體頂部的下方，機(jī)械臂的兩個機(jī)械夾爪分別夾緊移動槽體頂部的左右兩邊的把手，移動槽體上部開口，移動槽體的四周和底部均布滿貫穿開設(shè)有多個通孔，通孔的孔徑為1-2mm。探針通過安裝片定位放置在移動槽體內(nèi)，液體經(jīng)通孔進(jìn)入移動槽體內(nèi)，對安裝片上探針進(jìn)行電鍍或清洗。

8、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，第一個所述液體槽為空槽，第二個液體槽為溢流清洗槽，第三個液體槽為電鍍液槽，第四個液體槽為溢流清洗槽，第五個液體槽為電鍍液槽，第六個液體槽為溢流清洗槽，第七個液體槽為溢流清洗槽，第八個液體槽為溢流清洗槽，第九個液體槽為烘干槽，第十個液體槽為溢流清洗槽，第十一個液體槽為電鍍液槽，第十二個液體槽為溢流清洗槽，第十三個液體槽為慢拉清洗槽。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，每個所述溢流清洗槽內(nèi)均盛有清水，慢拉清洗槽內(nèi)也盛有清水，每個溢流清洗槽的左右兩側(cè)均設(shè)有側(cè)槽體，所述側(cè)槽體的頂部高度高于溢流清洗槽的頂部高度，溢流清洗槽內(nèi)的液體溢流至側(cè)槽體內(nèi)；第三個液體槽內(nèi)的電鍍液的組成為：質(zhì)量濃度比為7-8%的氫氧化鈉，質(zhì)量濃度比為39-40%的碳酸鈉，質(zhì)量濃度比為49-50%的矽酸鈉，余量為水；第五個液體槽內(nèi)的電鍍液的組成為：質(zhì)量濃度比為4-6%的氨基磺酸，質(zhì)量濃度比為2-3%的硫酸，余量為水；烘干槽為空槽；第十一個液體槽內(nèi)的電鍍液的組成為：質(zhì)量濃度比為7-9%的亞硫酸金鈉，質(zhì)量濃度比為3.5-4.5%的乙二胺，質(zhì)量濃度比為7-10%的亞硫酸鈉，質(zhì)量濃度比為16-18%的硫酸銅，余量為水；第四個、第六個、第八個液體槽的側(cè)面均連接有快排管，與第四個、第六個、第八個液體槽內(nèi)的探針均相對應(yīng)設(shè)有若干噴淋頭。機(jī)械臂的兩個機(jī)械夾爪抓住移動槽體將安裝片上的探針?biāo)偷降谝粋€液體槽上方進(jìn)行等待；然后將探針?biāo)偷降诙€液體槽進(jìn)行清洗；再將探針?biāo)腿氲谌齻€液體槽進(jìn)行電鍍，控制電鍍液溫度為45-55攝氏度；接著將探針?biāo)腿氲谒膫€液體槽，先在上方用清水進(jìn)行噴淋，再進(jìn)入槽內(nèi)清洗；再將探針?biāo)腿氲谖鍌€液體槽進(jìn)行電鍍，電鍍液溫度為45-55攝氏度；再將探針?biāo)腿氲诹鶄€液體槽，先在上方用清水進(jìn)行噴淋，再進(jìn)入槽內(nèi)清洗；接著將探針?biāo)腿氲谄邆€液體槽進(jìn)行清洗；然后將探針?biāo)腿氲诎藗€液體槽，先在上方用清水進(jìn)行噴淋，再進(jìn)入槽內(nèi)清洗；接著將探針?biāo)腿氲诰艂€液體槽進(jìn)行烘干；然后將探針?biāo)腿氲谑畟€液體槽進(jìn)行清洗；接著將探針?biāo)腿氲谑粋€液體槽進(jìn)行電鍍，電鍍液溫度為55-65攝氏度；然后將探針?biāo)腿氲谑€液體槽進(jìn)行清洗；最后將探針?biāo)腿氲谑齻€液體槽，緩慢向上提拉探針進(jìn)行最后一次清洗。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，每個所述電鍍液槽上均設(shè)有自動配液管路組件，所述自動配液管路組件包括兩個設(shè)置在對應(yīng)電鍍液槽左右兩側(cè)的側(cè)槽體，側(cè)槽體的頂部高度高于電鍍液槽的頂部高度，電鍍液槽內(nèi)的液體溢流至側(cè)槽體內(nèi)，任一側(cè)槽體的底部經(jīng)循環(huán)管道與對應(yīng)電鍍液槽的底部相連，循環(huán)管道上依次設(shè)有控制閥、吸收光譜法濃度計、循環(huán)泵、加熱器、過濾器和流量顯示計，所述電鍍液槽的側(cè)面均連接有排空管，排空管上設(shè)有排空啟閉閥。吸收光譜法濃度計測量電鍍液各溶劑的濃度，電鍍液槽上連接有若干添加電鍍液各組成溶劑的相應(yīng)管路和純水管路，通過管路實(shí)現(xiàn)添加溶劑或增減濃度。