CN117802557A - 用于对部件承载件结构进行电镀覆的电镀覆设备和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于对部件承载件结构(102)进行电镀覆的电镀覆设备(100)和方法。该电镀覆设备(100)包括被分成多个单独的阳极部分(106)的阳极(104)，每个阳极部分(106)被配置用于向部件承载件结构(102)的指定部段(120)提供单独的电流密度，以在待被电镀覆的部件承载件结构(102)的延伸部之上提供空间上相关的电流密度分布。

Description

用于对部件承载件结构进行电镀覆的电镀覆设备和方法

技术领域

本发明涉及对部件承载件结构进行电镀覆的电镀覆设备以及电镀覆方法。

背景技术

在配备有一个或更多个电子部件的部件承载件的产品功能不断增多且这种电子部件的日益小型化以及要安装在部件承载件诸如印刷电路板上的电子部件的数目不断上升的背景下，越来越强大的阵列式部件或具有多个电子部件的封装体正在被采用，上述阵列式部件或封装体具有多个接触部或连接部，其中这些接触部之间的间距越来越小。去除在操作期间由这些电子部件和部件承载件本身生成的热量成为日益严重的问题。同时，部件承载件应该机械上稳定且电气上可靠，以便即使在恶劣条件下也是可操作的。

当对部件承载件的电传导结构进行电镀覆时，可能期望但难以获得明确限定的厚度或厚度分布。

发明内容

本发明的目的是允许制造具有关于电传导结构的明确限定的厚度或厚度分布的部件承载件。

为了实现上述目的，提供了根据本发明示例性实施方式的对部件承载件结构进行电镀覆的电镀覆设备以及电镀覆方法。

根据本发明的示例性实施方式，提供一种用于对部件承载件结构进行电镀覆的电镀覆设备，其中该电镀覆设备包括：阳极，该阳极被分成多个单独的阳极部分，每个阳极部分被配置用于向部件承载件结构的指定部段提供单独的电流密度(特别是单独可控的电流密度，单独于且独立于其他一个或更多个阳极部分的电流密度)，以用于在待被电镀覆的部件承载件结构的延伸部之上提供空间上相关的电流密度分布。

根据本发明的示例性实施方式，提供一种用于对部件承载件结构进行电镀覆的方法，其中该方法包括：将阳极分成多个单独的阳极部分，并通过每个阳极部分向部件承载件结构的指定部段提供单独的电流密度，以用于在待被电镀覆的部件承载件结构的延伸部之上提供空间上相关的电流密度分布。

在本申请的上下文中，术语“部件承载件”可以具体表示能够在其上和/或其中直接或间接地容纳一个或更多个部件以提供机械支撑和/或电连接性的任何支撑结构。换言之，部件承载件可以被配置为用于部件的机械和/或电子承载件。具体地，部件承载件可以是印刷电路板、有机中介层和IC(集成电路)基板中的一种。部件承载件也可以是对上述类型的部件承载件中的不同部件承载件进行组合的混合板。

在本申请的上下文中，术语“部件承载件结构”可以具体表示包括一个或多个部件承载件或其预制件的物理结构。例如，部件承载件结构可以是部件承载件本身。还可能的是，部件承载件结构包括多个部件承载件，例如部件承载件的阵列或包括部件承载件的面板。此外，还可能的是，部件承载件结构是在制造部件承载件期间获得的结构，例如包括仍可以被整体连接的多个部件承载件的预制件的面板或阵列。

在本申请的上下文中，术语“电镀覆”可以具体表示使用包含待被沉积为离子(例如以溶解的金属盐的形式)的金属特别是铜的水基溶液(也可以被表示为电解质)对该金属进行电镀。在电镀覆期间，可以在阳极与至少部分电传导的工件之间施加电场，该工件为部件承载件结构的形式，该部件承载件结构可以用作阴极或者可以与阴极电连接。因此，带正电的金属离子可能被迫移动至阴极型部件承载件结构，在阴极型部件承载件结构处金属离子放弃它们的电荷并将它们自身作为金属沉积在部件承载件结构的表面上。因此，将由电场和所施加的电势强迫离子拾取由阴极提供的带负电的电子。在电镀覆期间，可以在阳极与阴极之间施加直流电(DC)。这可以允许以快速且有效的方式完成电镀覆。然而，也可以通过施加脉冲电流(特别是具有正符号和负符号的交替脉冲的电流分布)来执行电镀覆，其中具有负符号的脉冲的短相位可以引起临时的金属去除而不是金属沉积，例如补偿过度镀覆。当使用脉冲式电流分布时，可以改善在部件承载件结构的表面上沉积的金属(特别是铜)的厚度的均匀性。本发明的示例性实施方式可以使用部件承载件结构的直流电镀覆和脉冲式电镀覆中的任何一种。因此，部件承载件结构上的电沉积金属结构可以通过电镀或电镀覆形成。可以执行一个或更多个镀覆阶段以调整电沉积金属层的厚度，并且特别是可选择地形成电沉积金属层的多个子层。

在本申请的上下文中，术语“阳极”可以具体表示在电镀覆期间浸入镀覆浴中的电极。阳极可以是(至少在镀覆过程的主要部分中)施加有第一(例如正)电压或电流的电极。与此相反，阴极可以表示在电镀覆期间使用的并且在电镀覆过程期间电连接到待被镀覆的部件承载件结构的另一电极。阴极可以是(至少在镀覆过程的主要部分中)施加有第二(例如负)电压或电流的电极。阳极可以被定义为发生氧化反应的电极。相应地，阴极可以被定义为发生还原反应的电极。

在本申请的上下文中，术语“被配置用于提供单独的电流密度的阳极部分”可以具体表示共同的电镀覆阳极的电分离的部分，这些部分可以被配置成使得可以将具有不同电流密度的单独的电流施加至阳极部分中的不同阳极部分。电流密度可以表示每次流过选定横截面面积的电荷量。电流密度可以以每平方米安培数的方式来衡量。具体地，不同的阳极部分可以具有到电流源或整流器的电分离的供应线，使得不同的电流密度值和不同的绝对电流值可以被选择并且被施加至各个阳极部分。例如，可以提供控制单元，用于对应地控制电流源和阳极部分。

在本申请的上下文中，术语“在部件承载件结构的延伸部之上提供空间上相关的电流密度分布”可以具体表示部件承载件结构在空间上相对于阳极部分布置且与阳极部分有距离，使得与对应的阳极部分在空间上对齐的部件承载件结构的不同部分经历不同的镀覆电流值，以便用不同的镀覆效率进行镀覆。在阳极部分与部件承载件结构之间可能不存在直接的物理接触以避免电短路。例如，在部件承载件结构的部分与阳极部分之间的上述空间关系可以在部件承载件结构沿电镀覆线运动期间被调整或在部件承载件结构于电镀覆线的某个位置处(暂时或永久)静止时被调整。例如，在基于部件承载件结构制造的部件承载件的规范要求部件承载件的不同部分中的金属密度不同的情况下，对整个部件承载件结构施加相同的电流密度可能会导致铜厚度分布的不均匀性。因此，可以通过为不同的阳极部分选择不同的电流密度来实现部件承载件结构之上更均匀的铜厚度分布。

根据本发明的示例性实施方式，可以使用被分成多个单独的阳极部分的阳极来对部件承载件结构进行电镀覆。所述阳极部分中的每个阳极部分可以电连接至电流源以便是可控的，从而提供单独的电流密度，该电流密度可以针对不同的阳极部分被不同地选择并且独立于其他阳极部分的电流密度。每个阳极部分可以在空间上被指定给待被镀覆的部件承载件结构的对应部分或部段，使得在电镀覆期间可以将单独的电流密度施加至部件承载件结构的每个部分。由于在电镀过程期间部件承载件结构可以用作阴极或可以电连接到阴极，因此由于各阳极部分的不同电流密度，可以不同地调整部件承载件结构的不同部段上的电金属沉积的效率。因此，部件承载件结构的不同部段中的铜沉积效率的固有的、设计相关的和/或人为造成的不均匀性可以通过由单独供电的阳极部分提供的对应电流密度分布来至少部分地平衡或均衡。描述性地讲，部件承载件结构的不同部段的金属沉积效率的不均匀性可以至少部分地通过由提供对应调整的空间上相关的电流密度分布的阳极部分设置的金属沉积效率的反向不均匀性来补偿。通过在待被电镀覆的部件承载件结构的延伸部之上提供空间上相关的电流密度分布，可以使部件承载件结构的延伸部之上的铜厚度分布更均匀或至少可更精确地限定。有利地，这可以允许避免部件承载件结构的各个部段的过度镀覆和镀覆不足。结果，可以通过减少电镀覆相关的缺陷来提高制造的部件承载件的产量，并且可以改善所获得的部件承载件的可靠性。示例性实施方式的另一有利技术效果是专用区段或部段与其他区段或部段相比可以具有不同的粗糙度。例如，某些区域可能是光滑发亮的，而其他区域可能是暗淡的。有利地，这可以用于进一步的制造阶段(特别是涉及粘合的阶段)。

在下文中，将说明电镀覆设备和方法的另外的示例性实施方式。

在一实施方式中，电镀覆设备包括控制单元，该控制单元被配置用于单独地控制施加至阳极部分中的每个阳极部分的电流密度。例如，这种控制单元可以被配置用于执行算法以限定在镀覆过程期间施加至各阳极部分的电流的时间相关性和/或空间相关性。对应的控制单元可以由此平衡在整个阳极提供相同电流密度的情形中由不期望的现象引起的金属厚度不均匀性。

在一实施方式中，控制单元被配置用于控制阳极，以调整空间上相关的电流密度分布，使得部件承载件结构的不同部段分别以不同的镀覆参数被电镀覆。具体地，与部件承载件结构的显示出固有的较高镀覆效率并因此经受具有较低镀覆电流的阳极部分的一部段相比，在该部件承载件结构的显示出固有的较低镀覆效率的另一部段中，镀覆电流和由此的镀覆效率可以被控制为较高。

在一实施方式中，控制单元被配置用于控制阳极，以基于镀覆浴中的温度和/或pH值来调整空间上相关的电流密度分布。例如，镀覆浴中的温度和/或pH值可以由对应的传感器检测。由于电化学反应可能强烈依赖于电解浴内的温度和pH，因此可以预见一个或更多个pH和/或温度传感器。具体地，可以根据所感测的pH值和/或所感测的温度参数来调整电势和/或电流。

在一实施方式中，控制单元被配置用于动态地控制施加至每个阳极部分的电流密度，特别是以与时间相关的方式控制施加至每个阳极部分的电流密度。有利地，可以动态地调整空间上相关的电流密度分布。因此，控制单元可以控制阳极部分，使得它们单独调整的电流密度随时间变化。例如，在部件承载件结构沿镀覆线移动并由此通过静止阳极的情形中，每个单独的阳极部分的电流密度可以随时间调整，使得在每个时间点，部件承载件结构的当前指定的部段经受当前指定的阳极部分的对应调整的电流密度。还可能的是，在电镀覆过程的第一部分之后，确定例如检测和/或建模在部件承载件结构的延伸部之上的镀覆金属的不均匀厚度分布。在这种情形中，可以选择性地修改由阳极部分及其单独的电流密度产生的空间上相关的电流密度分布，以至少部分地补偿所确定的不均匀性。

在一实施方式中，控制单元被配置用于控制阳极部分，并附加地控制至少一个减材过程以用于从部件承载件结构去除金属(那时，部件承载件的一部分也可以是阳极的一部分)。这种减材过程可以是从部件承载件结构中去除部分金属的过程。例如，这种减材过程可以是蚀刻或机械研磨。这种减材过程也有可能形成具有反向电流的电镀覆过程的一部分，例如在脉冲镀覆方面。在不均匀金属分布的情形中，可能存在具有较高沉积速率的部件承载件结构的部段(例如，根据规范具有较小目标金属面积的部段)。为了至少部分地平衡这种现象，可以通过阳极部分中的在空间上指定给部件承载件结构的这些部段的各阳极部分来临时施加负电流，这可能导致这些部段中的临时金属去除。通过采取这种措施，可以抑制局部过度镀覆。

在一实施方式中，控制单元被配置用于控制阳极部分和附加地控制至少一个将金属施加至部件承载件结构上的增材过程，从而在部件承载件结构上提供预定义的、特别是均匀的金属分布。在金属分布不均匀的情形中，可能存在具有较低沉积速率的部件承载件结构的部段(例如，根据规范而具有更多目标金属面积的部段)。为了至少部分地平衡这些现象，可以执行附加的增材过程，以对部件承载件结构的这种部段中的金属进行局部地增厚。例如，这种附加的增材过程可以是仅在部件承载件结构的这种部段上选择性地进行的另外的电镀覆阶段。还可以通过金属的无电沉积、溅射、化学沉积等以空间上相关的方式在部件承载件结构的某些部段上添加金属。通过采取这种措施，可以避免局部镀覆不足。

在一实施方式中，控制单元被配置用于控制施加至每个阳极部分的电流密度，从而根据预定义的目标规范在部件承载件结构上形成金属图案。例如，待制造的部件承载件(例如印刷电路板)的设计可以被存储在设计文件中，该设计文件包括定义关于制造过程的多个参数的所述目标规范的数据。所述设计文件还可以包括关于部件承载件的金属图案的形状和位置以及目标厚度的信息。控制单元可以访问指示所述预定义设计的信息(例如可以访问上述的设计文件)，并且可以执行电镀覆过程，并且特别是控制分离式阳极部分以及它们各自的电流密度。

在具有恒电流镀覆模式的实施方式中，电流密度可以是固定的，而所施加的电势可以是变化的。然而，也可能在实施方式中电势是固定的，而电流密度是变化的(这可以被表示为恒电势镀覆模式)。

在一实施方式中，控制单元被配置用于控制施加至每个阳极部分的电流密度，以从而在部件承载件结构上形成具有均匀厚度的金属图案。这也可以包括填充空腔和/或通孔的过程。因此，控制单元的控制目标可以是在整个部件承载件结构之上实现相同厚度的金属图案。为了实现该控制目标，可以考虑部件承载件结构的不同部段中固有的空间上相关的金属镀覆效率。具体地，这可以包括考虑实际获得的金属厚度可能取决于部件承载件结构的特定部段根据预定义规范的金属化表面积与整个表面积的比率的现象。通常，在具有较低比率的区域中获得较高的金属厚度，反之亦然。控制单元可以计算和应用阳极部分的空间上相关的电流密度分布以补偿这种现象，即在部件承载件结构的比率较高的部段中提供较高的电流密度分布。

在一实施方式中，控制单元被配置用于将不同的电势施加至不同的阳极部分。因此，相对于由部件承载件结构构成的阴极，不同的阳极部分可能存在不同的电压。

在一实施方式中，不同的阳极部分具有不同的局部区段。通过提供具有不同局部区段的不同阳极部分，提供了用于产生空间上相关的金属沉积效率分布的另外的设计参数。

在一实施方式中，电镀覆设备包括多个电镀覆槽，在电镀覆期间部件承载件结构将被顺序地传送通过多个电镀覆槽，其中电镀覆槽中的至少一个包括阳极，特别是电镀覆槽中的每个电镀覆槽包括阳极，该阳极被分成多个单独的阳极部分。例如，待被电镀覆的部件承载件结构可以顺序地移动通过多个电镀覆槽。例如，可以在用与通过电沉积形成的金属图案相对应的干膜对部件承载件结构进行成像之后，开始电镀。此后，可以在一个电镀覆槽中或多个连续布置的电镀覆槽中执行一个电镀覆阶段或多个电镀覆阶段，例如执行铜镀覆。之后，有可能形成表面处理部，例如通过在电镀覆的铜之上镀覆锡的薄层来形成表面处理部。一个、一些或所有所述电镀覆槽可以配备有提供空间上相关的电流密度分布的分离式阳极。这可以促进每个单独的电镀覆槽中的均匀金属沉积。此外，这还可以有利地允许后面的电镀覆槽来调整其分离式阳极的电流密度分布，以补偿先前电镀覆槽的不均匀金属沉积。

在一个或更多个电镀覆槽中对部件承载件结构进行处理之前，部件承载件结构可以经受预处理，诸如清洁和/或微蚀刻。在一个或更多个电镀覆槽中对部件承载件结构进行处理之后，部件承载件结构可以经受后处理，例如冲洗和/或干燥。

在一实施方式中，至少一些阳极部分是V或∧(chevron)形形状的。因此，可以由阳极部分产生V或∧形图案。在图4中示出这种设计的示例。分离式阳极或多个连续(serially)布置的分离式阳极的阳极部分的这种V或∧形形状的设计已经证明非常适合触发均匀金属沉积。通过这种V或∧形形状，已经证明可以适当地影响面板型部件承载件结构的不同部段之间的边界部分。

在一实施方式中，至少一些阳极部分具有至少一个锯齿形边缘。再次，参考图4，该图4示出了这种锯齿形边缘。锯齿形边缘可以由一系列连接的直边缘部分形成，该一系列连接的直边缘部分具有向内渐缩的边缘部分和向外渐缩的边缘部分的交替排序。例如，相对于线性边缘(例如沿着部件承载件结构的传送方向延伸)测量的这种边缘部分的向内渐缩角或向外渐缩角可以小于30°，特别是小于20°。

在一实施方式中，分成阳极部分的阳极具有整体矩形形状。即使当各个阳极部分设置有V或∧形形状的边缘和/或锯齿形边缘时，阳极作为整体(即，由作为组成部分的阳极部分形成)也可以具有矩形形状。所述矩形形状可以对应于经受使用所述阳极进行电镀覆的部件承载件结构(特别是面板)的矩形形状。这可能有助于在部件承载件结构的延伸部之上形成均匀的镀覆金属厚度。

在一实施方式中，阳极在传送方向上和/或横向于传送方向被分成多个单独的阳极部分，在电镀覆期间部件承载件结构要沿该传送方向被传送。例如，一个或更多个部件承载件结构(例如四个面板型部件承载件结构)可以被安装在一个或更多个支撑结构上并且可以被传送通过一个或更多个电镀覆槽。支撑结构可以创建至少一个部件承载件结构与电源或整流器的电连接。当被安装在支撑结构上时，至少一个部件承载件结构然后可以在镀覆过程中充当阴极。当被传送通过一个或更多个电镀覆槽时，部件承载件结构可以穿过沿部件承载件结构的传送方向布置的阳极部分和/或垂直于传送方向布置的阳极部分。因此，可以沿着和/或横向于传送方向完成空间上相关的电流密度分布的产生。这可以允许进一步精细化电镀覆过程，并且特别是其在部件承载件结构的整个延伸部之上产生均匀厚度的金属结构的能力。

在一实施方式中，电镀覆设备包括：阴极，该阴极与待被电镀覆的部件承载件结构电耦合；以及至少一个电流源，该至少一个电流源被配置用于在阳极与阴极之间以可选择的电流密度分布施加电流。阴极可以与部件承载件结构的电传导结构电耦合，使得部件承载件结构在电镀过程期间也可以用作阴极。

如果通过反向电流从部件承载件结构中去除金属(参见上述减材过程)，则部件承载件结构可以暂时充当阳极。可选地，部件承载件可以包括在部件承载件结构内的电去耦部分、阳极部分和阴极部分，以防止在施加电流时产生短路。

在一实施方式中，阳极的数目和阴极的数目可以是不同的。因此，可能存在不同数目的阴极和阳极。替代性地，可能存在相同数目的阴极和阳极。

在一实施方式中，电镀覆设备包括传送机构，用于沿着阳极传送部件承载件结构，特别是沿着连续布置的阳极部分中的至少一部分传送部件承载件结构。这种传送机构还可以驱动支撑结构(诸如一个或更多个飞杆)，在电镀覆过程期间可以在该支撑结构上安装一个部件承载件结构或多个部件承载件结构。例如，传送机构可以被配置用于向支撑结构或部件承载件结构提供运动力。

在一实施方式中，传送机构被配置用于沿着阳极部分中的至少一些阳极部分在水平取向上传送部件承载件结构，特别是沿着与阳极部分的取向平行的方向传送部件承载件结构。优选地，板状部件承载件结构(诸如面板)可以在电镀覆设备中于电镀覆过程期间被水平地定向。然后分离式阳极部分可以被布置在水平定向的部件承载件结构之上或之下且平行于水平定向的部件承载件结构。替代性地，也可以在电镀覆设备中于电镀覆处理期间使用分离式阳极部分与竖向定向的部件承载件结构来执行电镀覆。

在一实施方式中，控制单元被配置用于控制阳极或该方法包括控制阳极，以相比于部件承载件结构的延伸部之上的空间上无关的电流密度而言，在部件承载件结构上提供更均匀的镀覆金属的厚度分布。因此，可以根据减少部件承载件结构之上的电镀覆的金属厚度分布的不均匀性的控制方案来将阳极的延伸部之上的电流分布选择成空间上相关的分布。

替代性地，控制单元可以被配置用于控制阳极或该方法包括控制阳极，以提供在竖向方向上具有不同高度的金属结构(例如在部件承载件结构中的专用位置上)。例如，可能期望面板上的一个区段与一不同区段相比应该具有两倍的待被镀覆的铜的厚度。这也可以通过分离式阳极配置进行调整。尽管示例性实施方式的主旨可以是产生具有低铜厚度分布或没有铜厚度分布的铜结构，但也可能存在期望有意产生不同铜厚度分布的应用，即在部件承载件结构的不同区域中产生不同金属厚度。

在一实施方式中，控制单元被配置用于或该方法包括确定指示待被电镀覆的部件承载件结构之上的金属分布的信息，以及调整或重新调整部件承载件结构的延伸部之上的空间上相关的电流密度分布，以减小在部件承载件结构上的金属分布的厚度变化。

在前述实施方式的一个替代方案中，在执行电镀覆过程时预期的部件承载件结构之上的金属分布可以在使用具有分离式阳极部分的电镀覆设备实际执行电镀覆过程之前进行理论建模或计算。这种理论建模或计算还可以考虑基于经处理的部件承载件结构制造的部件承载件的规范。所述规范可以特别地包括关于待通过电镀覆过程形成的部件承载件结构的表面上的金属图案的信息。在预期的金属分布的这种理论确定的背景下，也可以考虑专家规则和/或经验数据。例如，可以认为：与部件承载件结构的待被电镀覆以形成较低密度的金属结构的区域可能会显示出较高的电镀覆金属厚度相比，部件承载件结构的的待被电镀覆以形成较高密度的金属结构的其他区域可能显示出较低的电镀覆金属厚度。当这种理论确定表明预期会出现不均匀的电镀覆金属厚度分布时，可以对分离式阳极部分的空间上相关的电流密度分布进行调整，以使厚度分布更加平衡。例如，面对部件承载件结构的具有较高密度的金属结构的部分的阳极部分可能比面对部件承载件结构的具有较低密度的金属结构的部分的其它阳极部分经受更高的电流密度。

在前述实施方式的另一替代方案中，可以在电镀覆过程的部分之后执行电沉积金属的厚度分布的物理测量。例如，这种测量可以作为光学测量和/或作为电测量和/或以操作者的目视检查的形式进行。此后，可以重新调整分离式阳极部分的空间上相关电流密度分布，以平衡在电镀覆过程的后续部分中测量的厚度分布。

在一实施方式中，部件承载件结构包括面板、阵列或部件承载件，特别是印刷电路板。部件承载件可以包括叠置件，该叠置件包括至少一个电绝缘层结构和/或至少一个电传导层结构。至少一个电传导层结构可以连接到电极(特别是阴极或阳极)。

在一实施方式中，部件承载件结构或部件承载件的叠置件包括至少一个电绝缘层结构和至少一个电传导层结构。例如，部件承载件可以是所提到的(多个)电绝缘层结构和(多个)电传导层结构的层压件，特别是通过施加机械压力和/或热能形成的层压件。所提到的叠置件可以提供板状部件承载件，该板状部件承载件能够为另外的部件提供大的安装表面并且仍然非常薄和紧凑。

在一实施方式中，部件承载件结构或部件承载件被成形为板。这有助于紧凑的设计，其中部件承载件仍然为在其上的安装部件提供了大的基底。此外，特别是作为嵌置式电子部件示例的裸晶片，由于其厚度小，可以被方便地嵌置到诸如印刷电路板的薄板中。

在一实施方式中，从部件承载件结构获得的部件承载件被配置为包括印刷电路板、基板(特别是IC基板)和中介层中的一种。

在本申请的上下文中，术语“印刷电路板”(PCB)可以具体表示板状部件承载件，该板状部件承载件通过将若干电传导层结构与若干电绝缘层结构层压在一起形成，例如，通过施加压力和/或通过供应热能来形成。作为PCB技术的优选材料，电传导层结构由铜制成，而电绝缘层结构可以包括树脂和/或玻璃纤维、所谓的预浸料或FR4材料。通过例如通过激光钻孔或机械钻孔形成穿过层压件的孔并且通过用电传导材料(特别是铜)对这些孔进行部分地或完全地填充从而形成过孔或任何其他通孔连接部，各个电传导层结构可以以期望的方式彼此连接。经填充的孔将整个叠置件连接(即，延伸穿过多个层或整个叠置件的通孔连接部)，或者经填充的孔将至少两个电传导层连接，即所谓的过孔。类似地，光学互连部可以穿过叠置件的各个层而形成以接纳电光电路板(EOCB)。除了可以嵌置在印刷电路板中的一个或更多个部件以外，印刷电路板通常构造成用于将一个或更多个部件容置在板状印刷电路板的一个表面或相反的两个表面上。所述一个或更多个部件可以通过焊接而连接至相应的主表面。PCB的介电部分可以包括具有增强纤维(比如，玻璃纤维)的树脂。

在本申请的上下文中，术语“基板”可以具体表示小的部件承载件。基板可以是相对于PCB而言相当小的部件承载件，一个或更多个部件可以被安装在基板上并且可以充当一个芯片或更多个芯片与另一PCB之间的连接介质。例如，基板可以具有与待安装在其上的部件(特别是电子部件)基本上相同的尺寸(例如在芯片级封装(CSP)的情况下)。在另一实施方式中，基板可以显着显著地大于指定部件(例如在倒装芯片球栅阵列FCBGA构型中)。更具体地，基板可以被理解为这样的承载件：用于电连接或电网的承载件；以及与印刷电路板(PCB)相当但具有相当高密度的横向和/或竖向布置的连接件的部件承载件。横向连接件例如是电传导通路，而竖向连接件例如可以是钻孔。这些横向和/或竖向连接件被布置在基板内，并且可以被用于提供已容置部件或未容置部件(诸如裸晶片)，特别是IC芯片与印刷电路板或中间印刷电路板的电连接、热连接和/或机械连接。因此，术语“基板”也包括“IC基板”。基板的介电部分可以包括具有增强粒子(诸如增强球状件，特别是玻璃球容置)的树脂。

基板或中介层可以包括以下各者中的至少一者的层或由以下各者中的至少一者的层构成：玻璃；硅(Si)以及/或者如环氧基堆叠材料(诸如环氧基堆叠膜)的感光的或可干蚀刻的有机材料；或者，如聚酰亚胺或聚苯并恶唑的聚合物化合物(可能包括或不包括光敏和/或热敏分子)。

在一实施方式中，所述至少一个电绝缘层结构包括以下各者中的至少一者：树脂或聚合物，比如环氧树脂、氰酸酯树脂、苯并环丁烯树脂或双马来酰亚胺-三嗪树脂；聚亚苯基衍生物(例如，基于聚苯醚，PPE)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、液晶聚合物(LCP)、聚四氟乙烯(PTFE)和/或其组合。也可以使用例如由玻璃(多层玻璃)制成的增强结构——比如网状物、纤维、球状件或其他种类的填充物颗粒——以形成复合物。与增强剂结合的半固化树脂、例如用上述树脂浸渍的纤维被称为预浸料。这些预浸料通常是以它们的性能命名的，例如FR4或FR5，这些预浸料的性能描述了其阻燃性能。尽管预浸料特别是FR4对于刚性PCB而言通常是优选的，但是也可以使用其他材料特别是环氧基堆叠材料(比如，堆叠膜)或感光介电材料。对于高频应用，高频材料比如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂可以是优选的。除了这些聚合物以外，低温共烧陶瓷(LTCC)或其他低的、非常低的或超低的DK材料可以作为电绝缘结构而应用在部件承载件中。

在一实施方式中，所述至少一个电传导层结构包括以下各者中的至少一者：铜、铝、镍、银、金、钯、钨、镁、碳、(特别是掺杂的)硅、钛和铂。尽管铜通常是优选的，但是其他材料或其涂覆变型、特别是涂覆有超导材料或传导性聚合物的变型也是可以的，超导材料或传导性聚合物分别比如为石墨烯或聚(3,4-乙撑二氧噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene))(PEDOT)。

至少一个部件可以嵌置在叠置件中和/或表面安装在叠置件上。部件和/或所述至少一个另外的部件可以选自以下各者中的至少一者：非导电嵌体、导电嵌体(比如，金属嵌体，优选地包括铜或铝)、热传递单元(例如，热管)、导光元件(例如，光波导或光导体连接件)、电子部件或其组合。嵌体可以是例如带有或不带有绝缘材料涂层的金属块(IMS-嵌体)，该金属块可以嵌置或表面安装成用于促进散热的目的。合适的材料是根据材料的热导率限定的，热导率应当为至少2W/mK。这种材料通常是基于但不限于金属、金属氧化物和/或陶瓷，例如为铜、氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)。为了提高热交换能力，也经常使用具有增加的表面面积的其他几何形状。此外，部件可以是有源电子部件(具有至少一个实现的p-n结)、无源电子部件比如电阻器、电感或电容器、电子芯片、存储装置(例如，DRAM或其他数据存储器)、滤波器、集成电路(比如，现场可编程门阵列(FPGA)、可编程阵列逻辑(PAL)、通用阵列逻辑(GAL)和复杂可编程逻辑器件(CPLD))、信号处理部件、功率管理部件(比如，场效应晶体管(FET)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、互补金属氧化物半导体(CMOS)、结型场效应晶体管(JFET)、或绝缘栅场效应晶体管(IGFET)，这些都是基于半导体材料的，该半导体材料比如是碳化硅(SiC)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、氧化镓(Ga2O3)、砷化铟镓(InGaAs)、磷化铟(InP)、和/或任何其他合适的无机化合物)、光电接口元件、发光二极管、光耦合器、电压转换器(例如，DC/DC转换器或AC/DC转换器)、密码部件、发射器和/或接收器、机电换能器、传感器、致动器、微机电***(MEMS)、微处理器、电容器、电阻器、电感、电池、开关、摄像机、天线、逻辑芯片和能量收集单元。然而，其他部件也可以嵌置在部件承载件中。例如，磁性元件可以用作部件。这种磁性元件可以是永磁性元件(比如，铁磁性元件、反铁磁性元件、多铁性元件或亚铁磁性元件，例如铁氧体芯)或者可以是顺磁性元件。然而，该部件还可以是IC基板、中介层或例如呈板中板构型的其他部件承载件。该部件可以表面安装在部件承载件上和/或可以嵌置在部件承载件的内部中。此外，还可以使用其他部件、特别是产生和发射电磁辐射和/或对从环境传播的电磁辐射敏感的部件来作为部件。

在一实施方式中，从部件承载件结构获得的部件承载件是层压型部件承载件。在这种实施方式中，部件承载件是通过施加压力和/或热而被叠置并连接在一起的多层结构的复合物。

在对部件承载件的内部层结构进行处理之后，可以用一个或更多个另外的电绝缘层结构和/或电传导层结构(特别地，通过层压)将经处理的层结构的一个主表面或相反的两个主表面对称地或不对称地覆盖。换句话说，可以持续堆叠，直到获得期望的层数为止。

在具有电绝缘层结构和电传导层结构的叠置件的形成完成之后，可以对所获得的层结构或部件承载件进行表面处理。

特别地，在表面处理方面，可以将电绝缘的阻焊部施加至层叠置件或部件承载件的一个主表面或相反的两个主表面。例如，可以在整个主表面上形成这样的阻焊部并且随后对阻焊部的层进行图案化以使一个或更多个电传导表面部分暴露，所述一个或更多个电传导表面部分将用于使部件承载件电耦合至电子***件。部件承载件的用阻焊部保持覆盖的表面部分、特别是包含铜的表面部分可以被有效地保护以防氧化或腐蚀。

在表面处理方面，还可以选择性地将表面处理部施加至部件承载件的暴露的电传导表面部分。这种表面处理部可以是部件承载件的表面上的暴露的电传导层结构(比如，焊盘、传导迹线等，特别是包括铜或由铜组成)上的电传导覆盖材料。如果不对这种暴露的电传导层结构进行保护，则暴露的电传导部件承载件材料(特别是铜)会被氧化，从而使部件承载件的可靠性较低。此外，表面处理部可以形成为例如表面安装部件与部件承载件之间的接合部。表面处理部具有保护暴露的电传导层结构(特别是铜电路)的功能，并且表面处理部能够例如通过焊接而实现与一个或更多个部件的接合处理。用于表面处理部的合适材料的示例是有机可焊性防腐剂(OSP)、非电镍浸金(ENIG)、非电镍浸钯浸金(ENIPIG)、非电镍非电钯浸金(ENEPIG)、金(特别是硬金)、化学锡(化学和电镀)、镍金、镍钯等。也可以使用用于表面处理部的无镍材料，特别是对于高速应用而言。示例是ISIG(浸银浸金)和EPAG(非电钯自催化金)。

上述定义的方面和本发明的其他方面从下文中描述的实施方式的示例中变得明显，并且参考实施方式的这些示例进行了说明。

附图说明

图1图示了根据本发明的示例性实施方式的用于对部件承载件结构进行电镀覆的电镀覆设备。

图2图示了根据本发明的另一示例性实施方式的用于对部件承载件结构进行电镀覆的电镀覆设备。

图3图示了根据本发明的示例性实施方式的电镀覆设备的分离式阳极的不同视图。

图4图示了根据本发明的示例性实施方式的电镀覆设备的分离式阳极的设计。

图5A-图5C和图6A-图6C图示了根据本发明的示例性实施方式的关于由电镀覆设备形成的部件承载件结构的镀覆层的厚度分布的信息。

图7和图8图示了根据本发明的其他示例性实施方式的电镀覆设备的分离式阳极。

具体实施方式

附图中的图示是示意性的。在不同的附图中，相似或相同的元件具有相同的附图标记。

在参考附图更详细地描述示例性实施方式之前，将总结一些基本构想，本发明的示例性实施方式是基于这些基本构想发展而来的。

传统上，经镀覆的部件承载件结构(诸如PCB面板)的铜厚度均一性可能是不足的。这可能导致缺陷并因此导致低产量。特别是对于高密度应用(例如，具有35μm/35μm线迹宽度以及所需的例如26μm铜厚度的应用)，产量非常受限。在传统的镀覆过程期间，只能在镀覆控制方面影响整个面板。

根据本发明的示例性实施方式，使用阳极(即，至少暂时性地向其施加带正号的电压或电流的镀覆电极)执行在部件承载件结构(如同用于形成印刷电路板的面板)的选定电传导表面部分上沉积金属(优选为铜)的电镀覆过程，上述阳极在空间上和电学上被分成多个单独的(特别是电去耦的)阳极部分。不同的阳极部分可以被单独地控制，以便为待被电镀覆的部件承载件结构的不同指定部段提供不同的电流密度值。通过采取这种措施，可以使部件承载件结构经受空间上相关的电流密度分布。使镀覆浴中的部件承载件结构的不同部分经受不同电流的区域可以引起电镀金属沉积的空间上变化的效率分布。因此，在(例如镀覆过程的)人工制品可能导致部件承载件结构上的镀覆金属的厚度分布出现无意的空间变化的情况下，对应的反向电流密度分布可以至少部分地补偿部件承载件结构的不同区域上的厚度差异。因此，在阳极的不同空间区域中具有单独可选择的电流密度值的分离式阳极配置可以引起部件承载件结构上的金属的明确限定或更均匀的厚度分布。

具体地，可以使部件承载件结构的芯层上的铜厚度分布更加均匀。更具体地，可以提供一种镀覆结构，该镀覆结构执行分离式阳极部分的电流密度调整以改善铜厚度均一性。有利地，这种镀覆结构可以特别地应用于水平镀覆线以改善铜厚度均一性。有利地，在镀覆期间，可以对阳极电流分布进行划分以获得均一的铜沉积。特别是，可以重新调整电流分布以改善先前不足的铜厚度均一性。根据本发明的示例性实施方式，可以将镀覆阳极划分为不同的阳极部分来控制二次场，以通过使电流密度重新分布来改善铜厚度均匀性。通过适当控制水平镀覆线中的这种划分的阳极，可以获得铜厚度输出的精细化。具体地，对于在水平镀覆线中制造具有高密度集成(HDI)金属结构的部件承载件，使用在电流供应方面可单独控制的阳极部分形成空间上相关的电流密度分布已证明是高效的。有利地，本发明的示例性实施方式可以实现单独的分离式阳极部分的部分电流输出以调整铜厚度。具体地，这可以允许应对部件承载件结构的其中铜厚度可能需要重新调整的特定区段或关键区段。

根据本发明的示例性实施方式，部件承载件结构(诸如面板)的部分区段可以通过各个分离式阳极部分的电流密度调整来控制。这可以允许单独地调整特定区段的铜厚度。这可以允许匹配甚至苛刻的细线迹宽度要求。描述性地讲，本发明的示例性实施方式可以将部件承载件结构分成不同的部段，其中具有空间上相关的电流密度分布的分离式阳极方法可以允许单独地影响部件承载件结构的部分区段的铜厚度输出。从铜侵蚀过程或铜添加过程来看，铜的厚度可以被减小或增大，并且铜的厚度可以由于装备的结构而具有其均一性的特点。例如，减材过程可以具有三个铜厚度减小过程和三个铜厚度增大过程。此外，可以通过最终的侵蚀铜厚度来产生图案。铜厚度减小过程可能导致铜厚度偏差。其他偏差可能来自铜厚度增大过程。

根据本发明的示例性实施方式，可以执行用于铜沉积的水平镀覆线的不同阳极部分的电流密度调整，以改善经处理的部件承载件结构(诸如面板)之上的整体厚度均一性。

在镀覆过程期间，面板之上的铜厚度分布通常可能缺乏足够的均一性，例如由于先前过程的影响(例如，为了清洁和粗糙化目的，可能蚀刻掉表面铜，但由此使铜厚度的分布恶化)。通过将阳极分成可以被施以不同电流值以产生空间电流密度分布的多个单独可控的阳极部分，所划分的电流可以允许构建具有空间平衡的铜厚度的铜层。通过使用分离式阳极方法在浸入镀覆浴中的部件承载件结构的延伸部上产生空间上相关的电流密度分布，可以减少容易制造的部件承载件的缺陷并且可以改善产量。简而言之，可以在空间上划分阳极电流分布以平衡沉积铜的变化。通过采取这种措施，可以增强镀覆过程以改善铜厚度分布，特别是对于HDI过程。

图1图示了根据本发明的示例性实施方式的用于对部件承载件结构102进行电镀覆的电镀覆设备100。图示的电镀覆设备100可以被配置用于在部件承载件结构102的电传导表面上电镀铜。例如，后者可以是用于制造印刷电路板(PCB)型部件承载件的板状面板(例如，具有21.25x 24.3平方英寸的尺寸)。所示的电镀覆设备100被具体化为水平镀覆线，特别适用于下面描述的分离式阳极方法。然而，也可以在竖向镀覆线中实现示例性实施方式。

所示的电镀覆设备100包括镀覆槽110，镀覆槽110填充有包括铜源诸如溶解的铜盐的含水镀覆溶液152。含水镀覆溶液152是电解质。待被镀覆铜的部件承载件结构102可以被(例如，单独或与一个或更多个其他部件承载件结构一起，未示出)安装在支撑结构(未示出)诸如电夹持件上。当被安装在这种支撑结构上时，部件承载件结构102可以在水平方向上沿着电镀覆设备100被传送。

此外，电镀覆设备100可以包括用于在铜镀覆过程期间提供电流的电流源116。在所示实施方式中，电流源116提供的电流可以是直流(DC)。在另一实施方式中，也可以提供脉冲电流。电流源116的负极可以直接地或通过电传导支撑结构与部件承载件结构102的电传导结构(例如种子层)电连接。通过采取这种措施，部件承载件结构102可以在镀覆过程期间充当阴极114。电流源116的正极可以与同样浸入镀覆溶液152的阳极104电连接。

如图所示，阳极104被分成多个单独的阳极部分106。不同的阳极部分106可以具有不同的局部区段或者可以具有相同的局部区段。每个单独的阳极部分106被配置用于向部件承载件结构102的空间上指定的(例如直接面对的)部段120提供单独的电流密度。更具体地，可以将不同的电流密度施加至不同的阳极部分106。这可以通过控制单元108为每个单独的阳极部分106提供来自电流源116的单独可选择的电流密度来实现。通过分别地将单独可调整的电流密度值施加至阳极部分106中的每个相应的阳极部分106，可以在电镀覆过程期间在部件承载件结构102的延伸部之上产生空间上相关的电流密度分布。仅作为示例，施加至阳极部分106′(例如位于图1的左侧)的电流密度可以不同于施加至阳极部分106〞(例如位于图1的右侧)的另一电流密度。与此相反，提供给阴极114的电流对于部件承载件结构102的所有部段120可以是相同的。

例如，可以在阳极104与阴极114之间施加电势差。所获得的电流可以是以不同的方式施加的电势的均衡反应的结果。当在阴极114处施加公共电势或电压时，可以由施加在阳极部分106′和106〞处的不同电压产生不同的电流密度。阴极114与阳极部分106′之间的电势差引起第一电流密度，而阴极114与阳极部分106〞之间的电势差导致另一第二电流密度。

结果，在位于阳极部分106′与部件承载件结构102的指定部段120′之间的区域154中的电解质152中的电流流动可以不同于在位于阳极部分106〞与部件承载件结构102的指定部段120〞之间的区域156中的电解质152中的电流流动。因此，部段120′上的铜电沉积的效率可以被调整为不同于部段120〞上的铜电沉积的效率。在如下的情形中，可以通过适当地调整阳极部分106′和106〞中的电流密度以部分或完全地补偿伪影来改善区域120′和120〞中铜厚度的均匀性：所述的情形为由于该不期望的伪影，部段120′和120〞中铜的电沉积的本征效率是不同的(例如，由于所述部段120′、120〞中不同的集成密度)，这可能导致部段120′、120〞中出现不需要的不同铜厚度。

为此目的，控制单元108可以被配置用于单独地控制施加至每个阳极部分106的电流密度，以增强在部件承载件结构102的整个延伸部之上的所沉积的金属厚度均匀性。因此，控制单元108可以被配置用于控制施加至每个阳极部分106的电流密度，从而在部件承载件结构102上形成具有基本上均匀厚度的金属图案。具体地，与在部件承载件结构102的延伸部之上的空间上无关的电流密度相比，可以控制阳极104的分离式阳极部分106，以在部件承载件结构102上提供镀覆金属的更均匀的厚度分布。更具体地，控制单元108可以被配置用于控制阳极104以调整空间上相关的电流密度分布，使得部件承载件结构102的不同部段120可以分别以不同的镀覆参数，特别是不同的镀覆效率或金属沉积速率，被电镀覆。

有利地，控制单元108也可以被配置用于动态地控制施加至每个阳极部分106的电流密度随时间的变化。因此，阳极104之上的空间电流密度分布可以随时间而被改变。例如，当确定在部件承载件结构102的延伸部之上明显的铜厚度不均匀性时，可以修改电流分布以至少部分地平衡所述不均匀性。例如，可以通过操作者的目视检查和/或通过基于机器的测量(例如通过光学照相机和/或通过测量不同区域120中所沉积的金属的电导率)来执行所述确定。通过不仅在空间上而且随时间调整或改变电流密度分布，可以进一步精细化对镀覆过程的控制。

当动态地控制各个阳极部分106的电流密度值时，控制单元108可以被配置用于确定指示待被电镀覆的部件承载件结构102之上的金属分布的信息。然后控制单元108可以被配置用于调整或重新调整部件承载件结构102的延伸部之上的空间上相关的电流密度分布，以减小整个部件承载件结构102之上的金属分布的厚度变化。可以通过如上所述的操作员和/或通过如上所述的基于机器的测量来完成确定所述信息。如果所述确定的结果出现缺陷，则控制单元108可以采取对策以减少甚至消除所述缺陷。所述对策可以包括对阳极104与部件承载件结构102之间的电流密度分布进行对应调整。所述调整可以通过对应调整或重新调整对各个阳极部分106的电流供应来进行。

在实施方式中，控制单元108可以被配置用于控制阳极部分106以及附加地控制至少一个用于从部件承载件结构102去除金属的减材过程(诸如蚀刻或研磨过程)以控制部件承载件结构102上的金属分布(特别是金属厚度)。另外地或替代性地，控制单元108可以被配置用于控制阳极部分106和至少一个将金属施加至部件承载件结构102的增材过程(例如溅射)。可以在图示的电镀覆过程之前和/或之后进行所提到的减材过程和/或增材过程。通过还考虑增材式金属供应过程和/或减材式金属去除过程结合电镀覆过程的调整，有可能进一步增强金属在部件承载件结构102上的分布均匀性。

在优选的实施方式中，控制单元108被配置用于控制施加至每个阳极部分106的电流密度，从而根据预定义的目标规范，特别是符合这种预定义的目标规范允许的公差，在部件承载件结构102上形成金属图案。这种预定义的目标规范可以定义基于已处理的部件承载件结构102制造的部件承载件(例如印刷电路板)的属性。例如，这种目标规范可以限定待由电镀覆设备100形成的部件承载件结构102的水平和/或竖向的金属布线结构以及/或者水平和/或竖向的金属互连结构。例如，目标规范还可以指示所提到的金属结构的期望金属厚度或金属厚度范围。控制单元108可以从数据库160访问这样的目标规范，例如以数据集或设计文件的形式的目标规范。数据库160可以例如被体现为诸如硬盘等的大容量存储器件。镀覆过程的调整可以由控制单元108完成，特别是在控制分离式阳极部分106方面，以实现符合预定义的目标规范。例如，当确定(通过目视检查和/或通过执行基于机器的测量，如上所提到的)部件承载件结构102上的当前镀覆的金属结构在整个部件承载件结构102上或在一个或更多个单独的部段120处不符合规范，分离式阳极部分106的空间上相关的电流密度分布可以被重新调整以符合规范。这可以包括以空间定义的方式进行空间上相关的金属增厚(例如通过增大电流密度)或金属减薄(例如通过临时施加反向电流以触发电金属去除)。

作为对由数据库160提供控制数据的补充或替代，控制单元108(其可以是例如处理器、多个处理器或处理器的一部分)可以从输入/输出单元162接收数据和/或指令。通过输入/输出单元162，用户可以将数据和/或指令输入至电镀覆设备100。输入/输出单元162还可以将操作参数的结果呈现给用户，例如在显示器上呈现。

图2图示了根据本发明的另一示例性实施方式的用于对两个部件承载件结构102进行电镀覆的电镀覆设备100。

根据图2的电镀覆设备100包括多个电镀覆槽110，在电镀覆期间部件承载件结构102被顺序地传送通过这些电镀覆槽。如图所示，每个电镀覆槽110包括阳极104，该阳极104分成多个单独的阳极部分106。每个阳极104的分离可以沿着传送方向112和/或垂直于传送方向112完成，即，可以沿水平方向和/或竖向方向被分离。沿着电镀覆槽110一个接一个地传送部件承载件结构102。为了传送部件承载件结构102，提供传送机构118，该传送机构118用于沿着阳极104的连续布置的阳极部分106支撑和传送部件承载件结构102。如图所示，传送机构118沿着阳极104的阳极部分106，更具体地，沿着与阳极部分106的取向平行的方向，在水平取向上传送部件承载件结构102。部件承载件结构102可以在装载器部分166处被供应至电镀覆槽110。在连续的电镀覆槽110中电镀覆之后，可以在卸载器部分167处从电镀覆设备100去除部件承载件结构102。

当被供应至两个连续布置的电镀覆槽110时，部件承载件结构102可能具有缺陷区域164，在该缺陷区域164中局部铜厚度太大或太小(例如由于先前对部件承载件结构102的增材和/或减材处理有缺陷)。相应部件承载件结构102的缺陷区域164中的这种不适当的铜厚度可以通过选择阳极部分106的电流密度分布以使得缺陷区域164可以被选择性地过度镀覆或镀覆不足来进行补偿。可以这样做，使得在经过电镀覆槽110之后，可以获得无缺陷的经镀覆的部件承载件结构102。在所示的实施方式中，特别是最上面的阳极部分106可以经受修改的电流密度，因为这些最上面的阳极部分106将对缺陷区域164的镀覆特性产生明显影响。

每个铜镀覆槽110可以具有其各自的V或∧形结构的阳极104。各个阳极部分106的电流密度调整允许对部件承载件结构102上的铜厚度分布进行微调。

图3图示了根据本发明的示例性实施方式的电镀覆设备100的分离式阳极104的不同视图。

利用图示的配置，可以显著地改善或均匀化电镀覆的部件承载件结构102的铜厚度分布。在所示的实施方式中，示出了包括网状物的阳极结构。

非常有利地，由于水平镀覆线的图示结构，分配至各个阳极部分106的电流密度可以被动态连续调整。在所示的实施方式中，相应阳极104被分成四个阳极部分106。V或∧形结构可以允许有效的动态调整。

图4图示了根据本发明的示例性实施方式的电镀覆设备100的分离式阳极104的设计。

根据图4，阳极部分106是V或∧形的并且具有锯齿形边缘168。然而，图示的被分成阳极部分106的阳极104具有整体矩形形状或轮廓，如外部边缘170所示。

当由各自的电流密度适当地供电时，所示的连续布置的分离式阳极104的阳极部分106的图示V或∧形设计有效地促进均匀的金属沉积。因此所示的V或∧形形状可以可靠地防止面板型部件承载件结构102的表面之上的明显的铜厚度变化。

锯齿形边缘168由向内渐缩的边缘部分174和向外渐缩的边缘部分176的交替排序形成。例如，向内渐缩的边缘部分174或向外渐缩的边缘部分176相对于在传送方向112上延伸的线性边缘179的向内或向外渐缩角β可以小于20°。

通过图形模拟，可以回到铜槽的真实结构，示出阳极有效面积的模拟。电流密度调整因数可以通过电流值除以阳极部分106的面积来计算。

图5A、图5B和图5C以及图6A、图6B和图6C图示了根据本发明的示例性实施方式的关于由电镀覆设备100形成的部件承载件结构102的镀覆层的厚度分布的信息。

图示的部件承载件结构102的各个部段120可以显示不同的铜厚度值，特别是具有太大铜厚度的区域182和具有太小铜厚度的区域184。图5A-图5C和图6A-图6C图示了部件承载件结构102的顶侧188和底侧186上的特性。关于成列的部段120的数据用附图标记190绘制，并且关于成行的部段120的数据用附图标记192绘制(对于顶侧188，参见附图标记194，而对于底侧186，参见附图标记196)。摘要信息被绘制在部分198中。

相比于图5A-图5C，图6A-图6C示出了在减少特别是顶侧上的铜厚度的***偏差方面的改善。这种改善可以通过适当地重新调整分离式阳极104的阳极部分106上的电流密度来实现。

在优化镀覆过程之后，部件承载件结构102的前侧示出了与铜厚度分布有关的积极结果。优化可以包括基于装备特性对施加到分离式阳极104的电流密度进行动态连续调整。具体地，可以将阳极104划分成多个(例如四个)阳极部分106，优选地这些阳极部分106具有V或∧形结构。这可以有效地影响与铜厚度均一性有关的子面板区段。可以有效地抑制镀覆之后的部件承载件结构102的缺陷。

图7和图8图示了根据本发明的其他示例性实施方式的电镀覆设备100的分离式阳极104。

如在图2中一样，图7和图8中图示的阳极104被分成多个单独的阳极部分106，但是分的方式与图2中的不同。在图7和图8中，相邻的阳极部分106之间的所有接合部从左至右向下倾斜。如各个图中所示，单独的阳极部分106的许多不同几何形状是可能的。

应该注意的是，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。还可以将结合不同实施方式描述的元件进行组合。

还应该注意的是，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。

本发明的实现方式不限于图中所示和上面描述的优选实施方式。相反，即使在根本不同的实施方式的情况下，使用所示解决方案和根据本发明的原理的多种变型也是可行的。

Claims (22)

1.一种用于对部件承载件结构(102)进行电镀覆的电镀覆设备(100)，其中，所述电镀覆设备(100)包括：

阳极(104)，所述阳极(104)被分成多个单独的阳极部分(106)，每个阳极部分(106)被配置用于：向所述部件承载件结构(102)的指定部段(120)提供单独的电流密度，以用于在待被电镀覆的所述部件承载件结构(102)的延伸部之上提供空间上相关的电流密度分布。

2.根据权利要求1所述的电镀覆设备(100)，其中，所述电镀覆设备(100)包括控制单元(108)，所述控制单元(108)被配置用于对施加至所述阳极部分(106)中的每个阳极部分(106)的所述电流密度进行单独地控制。

3.根据权利要求2所述的电镀覆设备(100)，其中，所述电镀覆设备(100)包括以下特征中的至少一者：

其中，所述控制单元(108)被配置用于：控制所述阳极(104)，以调整所述空间上相关的电流密度分布，使得所述部件承载件结构(102)的不同部段(120)分别能够以不同的镀覆参数被电镀覆；

其中，所述控制单元(108)被配置用于：控制所述阳极(104)，以基于镀覆浴中的温度和/或pH值来调整所述空间上相关的电流密度分布，特别地，基于由至少一个温度传感器和/或pH值传感器感测的温度和/或pH值来调整所述空间上相关的电流密度分布。

4.根据权利要求2或3所述的电镀覆设备(100)，其中，所述控制单元(108)被配置用于对施加至所述阳极部分(106)中的每个阳极部分(106)的所述电流密度进行动态地控制。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的电镀覆设备(100)，其中，所述控制单元(108)被配置用于：控制所述阳极部分(106)；并附加地控制至少一个减材过程以用于从所述部件承载件结构(102)去除金属和/或附加地控制至少一个增材过程以用于将金属施加至所述部件承载件结构(102)，从而在所述部件承载件结构(102)上提供预定义的金属分布，特别是提供均匀的金属分布。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的电镀覆设备(100)，其中，所述控制单元(108)被配置用于：对施加至所述阳极部分(106)中的每个阳极部分(106)的所述电流密度进行控制，从而根据预定义的目标规范在所述部件承载件结构(102)上形成金属图案。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的电镀覆设备(100)，其中，所述电镀覆设备(100)包括以下特征中的至少一者：

其中，所述控制单元(108)被配置用于：对施加至所述阳极部分(106)中的每个阳极部分(106)的所述电流密度进行控制，从而在所述部件承载件结构(102)上形成具有均匀厚度的金属图案；

其中，所述控制单元(108)被配置用于：对施加至所述阳极部分(106)中的每个阳极部分(106)的所述电流密度进行控制，从而形成在竖向方向上具有不同高度的金属结构，特别是根据预定义的高度分布来形成在竖向方向上具有不同高度的金属结构。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的电镀覆设备(100)，其中，所述控制单元(108)被配置用于将不同的电势施加至不同的阳极部分(106)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电镀覆设备(100)，其中，不同的阳极部分(106)具有不同的局部区段。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电镀覆设备(100)，其中，所述电镀覆设备(100)包括多个电镀覆槽(110)，在电镀覆期间所述部件承载件结构(102)将被顺序地传送通过所述多个电镀覆槽(110)，其中所述电镀覆槽(110)中的至少一个电镀覆槽(110)包括阳极(104)，特别是所述电镀覆槽(110)中的每个电镀覆槽(110)均包括阳极(104)，所述阳极(104)被分成多个单独的阳极部分(106)。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的电镀覆设备(100)，其中，所述阳极部分(106)中的至少一些阳极部分(106)是V或∧形形状的。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的电镀覆设备(100)，其中，所述阳极部分(106)中的至少一些阳极部分(106)具有至少一个锯齿形边缘(168)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的电镀覆设备(100)，其中，被分成所述阳极部分(106)的所述阳极(104)具有整体矩形形状。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的电镀覆设备(100)，其中，所述阳极(104)在传送方向(112)上和/或横向于传送方向(112)被分成所述多个单独的阳极部分(106)，在电镀覆期间所述部件承载件结构(102)将沿所述传送方向(112)被传送。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的电镀覆设备(100)，其中，所述电镀覆设备(100)包括：

阴极(114)，所述阴极(114)将与待被电镀覆的所述部件承载件结构(102)电耦合；以及

至少一个电流源(116)，所述至少一个电流源(116)被配置用于在所述阳极(104)与所述阴极(114)之间以可选择的电流密度分布施加电流。

16.根据权利要求15所述的电镀覆设备(100)，其中，阳极(104)的数量和阴极(114)的数量是不同的。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的电镀覆设备(100)，其中，所述电镀覆设备(100)包括传送机构(118)，所述传送机构(118)用于沿着所述阳极(104)传送所述部件承载件结构(102)，特别是沿着连续布置的阳极部分(106)中的至少部分传送所述部件承载件结构(102)。

18.根据权利要求17所述的电镀覆设备(100)，其中，所述传送机构(118)被配置用于：沿着所述阳极部分(106)中的至少一些阳极部分(106)在水平取向上传送所述部件承载件结构(102)，特别是沿着与所述阳极部分(106)的取向平行的方向传送所述部件承载件结构(102)。

19.一种对部件承载件结构(102)进行电镀覆的方法，其中，所述方法包括：

将阳极(104)分成多个单独的阳极部分(106)；

通过每个阳极部分(106)向所述部件承载件结构(102)的指定部段(120)提供单独的电流密度，以用于在待被电镀覆的所述部件承载件结构(102)的延伸部之上提供空间上相关的电流密度分布。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述方法包括：控制所述阳极(104)，以相比于所述部件承载件结构(102)的延伸部之上的空间上无关的电流密度而言，在所述部件承载件结构(102)上提供更均匀的厚度分布的镀覆金属。

21.根据权利要求19或20所述的方法，其中，所述方法包括：

确定指示待被电镀覆的所述部件承载件结构(102)之上的金属分布的信息；以及

调整或重新调整所述部件承载件结构(102)的延伸部之上的所述空间上相关的电流密度分布，以使所述部件承载件结构(102)之上的所述金属分布的厚度变化减小。

22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其中，所述部件承载件结构(102)包括面板、阵列或部件承载件，特别是印刷电路板。