CN111304720B - 电镀装置及电镀方法 - Google Patents

Abstract

提供一种电镀装置，包含上槽体、阴极、第一阳极、第二阳极、下槽体、隔板、液体输送组件及管体。隔板做为区隔上槽体与下槽体，且具有至少一第一排水孔与至少一第二排水孔。另提供一种电镀的方法，包含将待镀物置于前述电镀装置，借由依序启闭第一排水孔与第二排水孔的方式进行电镀，使具有高纵横比的待镀物的通孔孔壁能均匀电镀。

Description

电镀装置及电镀方法

技术领域

本发明是有关于一种电镀装置及电镀方法，且特别是有关于一种具有两相对设置的排水孔的电镀装置及使用电镀装置的电镀方法。

背景技术

传统电路板的镀铜方法，是将电路板置于电镀槽中以电镀液进行电镀。电路板上的通孔则使用电镀槽的喷嘴搭配高压马达，使电镀液喷入电路板的通孔内。这种将电镀液利用适当压力注入通孔中的做法，仅适用于一般纵横比(aspect ratio)不大的电路板上。一旦电路板厚度增加使通孔的纵横比亦大幅增加时，由于电镀液无法顺利进入通孔内部，导致通孔内部的孔壁无法顺利镀上镀铜层而使产品质量低落。

因此，当电路板的通孔纵横比越来越大时，传统以喷嘴搭配高压马达提供电镀液的做法，已无法满足需求。如何改善因通孔纵横比大使得孔壁电镀不佳的问题，现有技术实有待改善的必要。

发明内容

本发明内容的目的在于提供一种电镀装置，使具有高纵横比的待镀物，其通孔孔壁能均匀电镀。

本发明内容提供了一种电镀装置，包含上槽体、阴极、第一阳极、第二阳极、下槽体、隔板、液体输送组件及管体。阴极、第一阳极及第二阳极设于上槽体，且第一阳极及第二阳极分别对应设于阴极的相对两侧。下槽体设于上槽体之下，隔板设于上槽体与下槽体之间。隔板具有至少一第一排水孔及至少一第二排水孔，使上槽体与下槽体相连通，其中第一排水孔及第二排水孔分别设于阴极的相对两侧。液体输送组件设于下槽体。管体包含第一管部与第二管部，其中第一管部与液体输送组件相连接，第二管部设于上槽体的顶部。

在一些实施方式中，隔板包含控制组件，驱使第一排水孔与第二排水孔选择性地启闭。

在一些实施方式中，阴极包含阴极第一部分及阴极第二部分，阴极第一部分与阴极第二部分设置上相对设置。

在一些实施方式中，第一排水孔的数量为多个，且这些第一排水孔排成一列。

在一些实施方式中，第二排水孔的数量为多个，且这些第二排水孔排成一列。

在一些实施方式中，管体包含具有多排液孔的外管，这些排液孔穿设于外管邻近上槽体的顶部的区域。

在一些实施方式中，这些排液孔的孔径大小从外管相对阴极的设置，朝向外管相对第一阳极与第二阳极的设置渐增。

在一些实施方式中，管体更包含具有出孔的内管，内管设于外管的内部，出孔穿设于内管邻近上槽体的顶部的区域，出孔与这些排液孔相连通。

在一些实施方式中，出孔大致对准阴极，这些排液孔的孔径大小从外管相对阴极的设置，朝向外管相对第一阳极与第二阳极的设置渐增。

在一些实施方式中，出孔大致对准第一阳极，这些排液孔的孔径大小从外管相对第一阳极的设置，朝向外管相对第二阳极的设置渐增；或出孔大致对准第二阳极，这些排液孔的孔径大小从外管相对第二阳极的设置，朝向外管相对第一阳极的设置渐增。

在一些实施方式中，下槽体包含一隔挡件，隔挡件将下槽体分隔为第一下槽区与第二下槽区，第一下槽区设于第一排水孔下方，第二下槽区设于第二排水孔下方。

在一些实施方式中，液体输送组件包含第一泵与第二泵，其中第一泵设于第一排水孔的下方，第二泵设于第二排水孔的下方；以及管体更包含第三管部，其中第一管部与第一泵相连接，第三管部与第二泵相连接。

本发明内容另提供了一种电镀的方法，包含(1)提供如前所述的电镀装置；(2)提供待镀物，具有多通孔贯穿待镀物；(3)将电镀液注入上槽体及下槽体；(4)将待镀物电性连接阴极，其中待镀物将上槽体区隔为第一槽及第二槽，其中第一排水孔设于第一槽，第二排水孔设于第二槽；(5)提供电设至阴极、第一阳极及第二阳极以进行电镀制程，并开启第一排水孔，使设于上槽体的一部分的电镀液从第二槽流向第一槽，再从第一槽经第一排水孔流至下槽体；以及(6)在执行电镀制程期间，关闭第一排水孔并开启第二排水孔，使设于上槽体的一部分的电镀液从第一槽流向第二槽，再从第二槽经第二排水孔流至下槽体。

在一些实施方式中，其中步骤(5)更包含将设于下槽体的电镀液持续以液体输送组件抽入至管体后，排出至上槽体中。

在一些实施方式中，其中步骤(6)更包含将设于下槽体的电镀液持续以液体输送组件抽入至管体后，排出至上槽体中。

在一些实施方式中，待镀物为印刷电路板。

借由依序启闭第一排水孔与第二排水孔的方式进行电镀，使具有高纵横比的待镀物的通孔孔壁能均匀电镀。

附图说明

本发明上述和其他结构、特征及其他优点参照说明书内容并配合附加图式得到更清楚的了解，其中：

图1绘示本发明内容的电镀装置的立体图。

图2绘示本发明内容的电镀装置的俯视图。

图3为图2A-A切线处的剖面图。

图4为本发明内容的电镀装置的管体另一实施结构的立体图。

图5为本发明内容的电镀装置的管体另一实施结构的立体图。

图6为本发明内容的电镀装置的管体另一实施结构的立体图。

图7为本发明内容的电镀装置的使用状态立体图。

【主要元件符号说明】

100 电镀装置 10 上槽体

11 第一槽 12 第二槽

20 阴极 21 阴极第一部分

22 阴极第二部分 30 第一阳极

40 第二阳极 50 下槽体

51 隔挡件 52 第一下槽区

53 第二下槽区 60 隔板

61 第一排水孔 62 第二排水孔

63 控制组件 70 液体输送组件

71 第一泵 72 第二泵

80 管体 81 第一管部

82 第二管部 821 排液孔

83 第三管部 84 外管

85 内管 851 出孔

X 待镀物 Y 通孔

具体实施方式

为了使本发明内容的叙述更加详尽与完备，下文将参照附图来描述本发明的实施方式与具体实施例；但这并非实施或运用本发明内容具体实施例的唯一形式。以下所发明的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。

另外，空间相对用语，如「下」、「上」等，是用以方便描述一组件或特征与其他组件或特征在图式中的相对关系。这些空间相对用语旨在包含除了图式中所示的方式以外，装置在使用或操作时的不同方式。装置可被另外定设(例如旋转90度或其他方式)，而本文所使用的空间相对叙述亦可相对应地进行解释。

于本文中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则『一』与『该』可泛指单一个或多个。将进一步理解的是，本文中所使用的『包含』、『包括』、『具有』及相似词汇，指明其所记载的特征、区域、整数、步骤、操作、组件与/或组件，但不排除其它的特征、区域、整数、步骤、操作、组件、组件，与/或其中的群组。

图1绘示本发明内容一实施方式的电镀装置的立体图，图2绘示图1的俯视图。如图1和图2所示，电镀装置100包含上槽体10、阴极20、第一阳极30、第二阳极40、下槽体50、隔板60、液体输送组件70、及管体80。

阴极20设于上槽体10，且阴极20包含阴极第一部分21及阴极第二部分22，阴极第一部分21与阴极第二部分22设置上相对设置。在一些实施例中阴极第一部分21与阴极第二部分22于图2俯视图中呈现凹字形，且朝远离相对彼此方向凹陷，以利待镀物的两侧能分别嵌合于阴极第一部分21与阴极第二部分22。

第一阳极30与第二阳极40设于上槽体10，且分别设于阴极20的相对两侧。在一些实施例中，第一阳极30至阴极20之间的距离为约10公分至30公分，较佳为10、15、20、25或30公分。在一些实施例中，第一阳极30与第二阳极40耦接电镀金属，其中电镀金属包括，但不限于金、铜、铝、钛钨合金、钛、或铬等。在一些实施例中，第一阳极30与第二阳极40呈长板形。

下槽体50设于上槽体10之下。在一些实施例中，上槽体10与下槽体50的长度皆为约1公尺至2公尺、宽度皆为约0.5公尺至1公尺，上槽体10与下槽体50的总高度为约1公尺至2公尺。下槽体50包含隔挡件51，隔挡件51将下槽体50分隔为第一下槽区52与第二下槽区53。

隔板60设于上槽体10与下槽体50之间，隔板60具有至少一第一排水孔61及至少一第二排水孔62，使上槽体10与下槽体50相连通，其中第一排水孔61及第二排水孔62分别设于阴极20的相对两侧，且第一排水孔61设于第一下槽区52上方，第二排水孔62设于第二下槽区53上方。在一些实施例中，第一排水孔61与第二排水孔62的形状包括，但不限于圆形或多边形。在一些实施例中，第一排水孔61的数量为多个，且这些第一排水孔61排成一列，并与呈长板形的第一阳极30平行排列。在一些实施例中，第二排水孔62的数量为多个，且这些第二排水孔62排成一列，并与呈长板形的第二阳极40平行排列。在一些实施例中，这些第一排水孔61与这些第二排水孔62的形状为圆形，直径为0.5英吋至5英吋，较佳为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0或5.0英吋。在一些实施例中，这些第一排水孔61与这些第二排水孔62的数量分别为10个至100个，较佳为1、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或100个。在一些实施例中，相邻的两个第一排水孔61或相邻的两个第二排水孔62之间的距离为5毫米至50毫米，较佳为5、10、15、20、25、30、35、40、45或50毫米。

隔板60包含控制组件63，控制组件63控制并驱使第一排水孔61与第二排水孔62选择性地启闭。在一些实施例中，控制组件63借由控制止水板移动至第一排水孔61或第二排水孔62之下，作为开启或关闭第一排水孔61或第二排水孔62，使设于上槽体10的一部分的电镀液选择性地经第一排水孔61流入第一下槽区52、或经第二排水孔62流入第二下槽区53。

请参阅图1至图3所示，液体输送组件70，设于下槽体50，液体输送组件70包含第一泵71与第二泵72，其中第一泵71设于第一下槽区52，即第一排水孔61的下方；第二泵72设于第二下槽区53，即第二排水孔62的下方。

管体80包含第一管部81、第二管部82、第三管部83。第一管部81与第一泵71相连接，第二管部82邻近上槽体10的顶部，第三管部83与第二泵72相连接。第二管部82具有多排液孔821。在一些实施例中，第一管部81与第三管部83沿着隔板60的下方汇集后，再向上与第二管部82相对阴极20的设置相连通。这些排液孔821的孔径大小从第二管部82相对阴极20的设置，朝向第二管部82相对第一阳极30与第二阳极40的设置渐增。

在一些实施例中，请参阅图1、图2与图4所示，其中图4的管体80取代图1的管体80。管体80更包含外管84与内管85，这些排液孔821穿设于外管84邻近上槽体10的顶部的区域。内管85设于外管84的内部，内管85具有出孔851。出孔851穿设于内管85邻近上槽体10的顶部的区域，且出孔851与这些排液孔821相连通。在一实施例中，出孔851大致对准阴极20，这些排液孔821的孔径大小从外管84相对阴极20的设置，朝向外管84相对第一阳极30与第二阳极40的设置渐增。另一实施例中，请参阅图1、图2与图5所示，其中图5的管体80取代图1的管体80。出孔851大致对准第一阳极30，这些排液孔821的孔径大小从外管84相对第一阳极30的设置，朝向外管84相对第二阳极40的设置渐增。又一实施例中，请参阅图1、图2与图6所示，其中图6的管体80取代图1的管体80。出孔851大致对准第二阳极40，这些排液孔821的孔径大小从外管84相对第二阳极40的设置，朝向外管84相对第一阳极30的设置渐增。这些排液孔821的孔径大小可依需求调整，其目的在于能使电镀液等量从这些排液孔821排出，以减少设于上槽体10内电镀液的扰动。

虽然下文中利用一系列的操作或步骤来说明在此揭露的方法，但是这些操作或步骤所示的顺序不应被解释为本发明的限制。例如，某些操作或步骤可以按不同顺序进行及/或与其它步骤同时进行。此外，并非必须执行所有绘示的操作、步骤及/或特征才能实现本发明的实施方式。此外，在此所述的每一个操作或步骤可以包含数个子步骤或动作。

本发明的另一方法是提供一种电镀的方法，包含以下操作步骤。

(1)提供电镀装置100(如图2与图7所示)。

(2)提供待镀物X，且待镀物X具有多通孔Y贯穿待镀物X。

(3)将电镀液注入上槽体10及下槽体50。

(4)将待镀物X电性连接阴极20，其中待镀物X将上槽体10区隔为第一槽11及第二槽12，其中第一排水孔61设于第一槽11，第二排水孔62设于第二槽12。在一些实施例中，待镀物X与上槽体10的底部之间可以为相抵靠、或是距离为0.1公分至100公分，较佳为2、3、4、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90或100公分。在一些实施例中，待镀物X为印刷电路板，具有多通孔Y。印刷电路板包括，但不限于高速厚大板(high-layer count)。相较于一般电路板，由于高速厚大板具有较大的纵横比，使得这些通孔Y的孔壁较深且长。

(5)提供电设至阴极20、第一阳极30及第二阳极40以进行电镀制程，并开启第一排水孔61，使设于上槽体10的一部分的电镀液从第二槽12流向第一槽11，再从第一槽11经第一排水孔61流至下槽体50。在一些实施例中，于步骤(5)中同时将设于下槽体50的电镀液持续以液体输送组件70抽入至管体80后，排出至上槽体10中。在一些实施例中，于步骤(5)中同时将设于第一下槽区52的电镀液持续以第一泵71抽入至第一管部81的内管85后，经第二管部82的排液孔821排出至上槽体10中。在一些实施例中，排液孔821设于上槽体10的液面下5公分至10公分处。此步骤(5)中依据白努力原理，借由液体输送组件70快速吸取电镀液且仅开启第一排水孔61的情况下，使得设于上槽体10的一部分的电镀液由第二槽12经待镀物X上的这些通孔Y流向第一槽11，改善了电镀液在这些通孔Y的深处孔壁不易交换的问题，以提供更佳的电镀质量。此外，在此步骤(5)中借由液体输送组件70所产生的外加压力，突破电镀液与这些通孔Y的洞口之间的表面张力，并加快这些通孔Y深处的流速，使电镀液能充满这些通孔Y的内部孔壁。

(6)在执行电镀制程期间，关闭第一排水孔61并开启第二排水孔62，使设于上槽体10的一部分的电镀液从第一槽11流向第二槽12，再从第二槽12经第二排水孔62流至下槽体50。在一些实施例中，于步骤(6)中同时将设于下槽体50的电镀液持续以液体输送组件70抽入至管体80后，排出至上槽体10中。在一些实施例中，于步骤(6)中同时将设于第二下槽区53的电镀液持续以第二泵72抽入至第二管部83的内管85后，经第二管部82的排液孔821排出至上槽体10中。此步骤(6)中关闭第一排水孔61并开启第二排水孔62时，同样依据白努力原理让设于上槽体10的一部分的电镀液从第一槽11流向第二槽12，使得这些通孔Y不会因单方向的水流导致电镀的厚度过于累积在同一侧，以提升电镀的均匀性。

(7)在执行电镀制程期间，关闭第二排水孔62。

(8)重复步骤(5)至(7)直到电镀完成。

本发明的电镀方法借由第一排水孔61与第二排水孔62搭配液体输送组件70，使这些通孔Y的内部孔壁能均匀被电镀。此外，借由第一排水孔61与第二排水孔62的轮流启闭，使上槽体10内的电镀液产生不同流向的改变，以提升电镀的均匀性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述发明的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1.一种电镀装置，其特征在于，包含：

上槽体；

阴极，设于该上槽体；

第一阳极及第二阳极，设于该上槽体，且分别对应设该阴极的相对两侧；

下槽体，设于该上槽体之下；以及

隔板，设于该上槽体与该下槽体之间，该隔板具有至少一个第一排水孔及至少一个第二排水孔，使该上槽体与该下槽体相连通，其中该第一排水孔及该第二排水孔分别设于该阴极的相对两侧；

液体输送组件，设于该下槽体；

管体，该管体包含第一管部与第二管部，其中该第一管部与该液体输送组件相连接，该第二管部设于该上槽体的顶部；以及

待镀物，该待镀物具有多个通孔贯穿该待镀物，其中将该待镀物电性连接该阴极，其中该待镀物将该上槽体区隔为第一槽及第二槽，其中该第一排水孔设于该第一槽，该第二排水孔设于该第二槽，

其中该下槽体包含一隔挡件，该隔挡件将该下槽体分隔为第一下槽区与第二下槽区，该第一下槽区设于该第一排水孔下方，该第二下槽区设于该第二排水孔下方。

2.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，其中该隔板包含控制组件，驱使该第一排水孔与该第二排水孔选择性地启闭。

3.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，其中该阴极包含阴极第一部分及阴极第二部分，该阴极第一部分与该阴极第二部分设置上相对设置。

4.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，其中该第一排水孔的数量为多个，且所述第一排水孔排成一列。

5.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，其中该第二排水孔的数量为多个，且所述第二排水孔排成一列。

6.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，其中该管体包含具有多排液孔的外管，所述排液孔穿设于该外管邻近该上槽体的顶部的区域。

7.如权利要求6所述的电镀装置，其特征在于，其中所述排液孔的孔径大小从该外管相对该阴极的设置，朝向该外管相对该第一阳极与该第二阳极的设置渐增。

8.如权利要求6所述的电镀装置，其特征在于，其中该管体更包含具有出孔的内管，设于该外管的内部，该出孔穿设于该内管邻近该上槽体的顶部的区域，该出孔与所述排液孔相连通。

9.如权利要求8所述的电镀装置，其特征在于，其中该出孔大致对准该阴极，所述排液孔的孔径大小从该外管相对该阴极的设置，朝向该外管相对该第一阳极与该第二阳极的设置渐增。

10.如权利要求8所述的电镀装置，其特征在于，其中

该出孔大致对准该第一阳极，所述排液孔的孔径大小从该外管相对该第一阳极的设置，朝向该外管相对该第二阳极的设置渐增；或

该出孔大致对准该第二阳极，所述排液孔的孔径大小从该外管相对该第二阳极的设置，朝向该外管相对该第一阳极的设置渐增。

11.如权利要求1所述的电镀装置，其特征在于，其中

该液体输送组件包含第一泵与第二泵，其中该第一泵设于该第一排水孔的下方，该第二泵设于该第二排水孔的下方；以及

该管体更包含第三管部，其中该第一管部与该第一泵相连接，该第三管部与该第二泵相连接。

12.一种电镀的方法，其特征在于，包含：

(1)提供如权利要求1所述的电镀装置；

(2)提供待镀物，该待镀物具有多个通孔贯穿该待镀物；

(3)将电镀液注入该上槽体及该下槽体；

(4)将该待镀物电性连接该阴极，其中该待镀物将该上槽体区隔为第一槽及第二槽，其中该第一排水孔设于该第一槽，该第二排水孔设于该第二槽；

(5)提供电设至该阴极、该第一阳极及该第二阳极以进行电镀制程，并开启该第一排水孔，使设于该上槽体的一部分的该电镀液从该第二槽流向该第一槽，再从该第一槽经该第一排水孔流至该下槽体；以及

(6)在执行该电镀制程期间，关闭该第一排水孔并开启该第二排水孔，使设于该上槽体的一部分的该电镀液从该第一槽流向该第二槽，再从该第二槽经该第二排水孔流至该下槽体。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中该步骤(5)更包含将设于该下槽体的该电镀液持续以该液体输送组件抽入至该管体后，排出至该上槽体中。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中该步骤(6)更包含将设于该下槽体的该电镀液持续以该液体输送组件抽入至该管体后，排出至该上槽体中。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中该待镀物为印刷电路板。

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