专利名称：用于化学镀的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种用于化学镀的装置和方法。
技术背景化学镀是指一种通过化学反应实现而无需使用电的镀覆类型。 一般而言，镀覆通常使用利用电来实现的电镀，但对于诸如环氧树 脂和其它塑料的材并牛来"i兌，这些材料不允许导电，/人而不能进行电 镀。在这种情况下，使用化学镀来实现镀覆。化学镀可以分成1) 还原镀类型和2)置换镀类型。还原镀类型是通过还原反应析出金属的镀覆类型，而置换镀类 型是利用氧化/还原能力的差异的镀覆类型。置换镀类型的典型实 例是镀镍(Ni) /金(Au)。在制造印刷电路板时，这种化学镀类型可以用作进行表面处理 的方法。例如，可以通过在印刷电路板的铜层上化学镀镍至大约5微米然后通过化学镀而镀金至大约0.03微米，对印刷电路板进行表 面处理。但是，在这种于印刷电路板上进行化学镀镍的过程中，在镍镀 层中产生了可靠性低的问题。当镍镀层的可靠性由于不均匀的镀覆 条件而降低时，就会在镀镍之后利用置换反应形成金镀层的过程期 间发生局部镍过度置换的情况，从而金镀层的厚度变得过厚，导致 材料成本的损失。图1是示出了根据现有技术的化学镀装置的立体图。下面，将 参照图1对根据现有技术的化学镀装置的操作进行描述。当通过两根管30朝向镀槽10的底部喷射镀液时，镀液向设置 于篮(basket) 20内部的基^反(未示出)供应镍离子，并且镀液经 过屏蔽膜50流出到辅助槽70。通过设置于镀槽10侧部且具有110 。C表面温度的热交换器40,向朝向辅助槽70流出的镀液供以能量。净皮供以能量的镀液经辅助冲曹70的出口 72流出，并流经循环结 构，以便再次流到管30。同时，鼓风机60设置在邻近热交换器40 的位置处，用于热扩散。在借助于这种结构而操作的化学镀装置中，由于镀槽内的不合 理的结构/操作条件，因而在镀覆条件中出现偏差，并且，与周围 环境相比，管嘴及设置于侧部上的热交换器附近的温度较高。而且，由于朝向镀槽底部喷射的管嘴的结构而出现漩涡，从而 导致基板附近的镀液的速度和温差出现偏差。此外，由于镀液在流到辅助槽时被供以能量，温度的损失较大， 所以使得热交换器必须被控制到110°C,以保持镀覆工艺所必需的80°C的温度，并且由于热交换器附近的高温而很有可能使镀液分 解。因此，出现了对于使镀覆条件均匀的方法的需求，以提高镀层 的可靠性。发明内容本发明提供一种用于化学镀的装置及方法，其中改进了镀槽的 结构，以使镀覆条件能够均匀。本发明的一个方面可以提供一种化学镀装置，该装置包括镀 槽；热交换器，被设置成邻近于镀槽的底表面；供应部，祐:设置成 邻近于热交换器，并将镀液供应到镀槽的内部；以及篮，设置于镀 冲曹内部，并容纳镀輩巴(plating target )。可以附加地形成循环部，该循环部将供应到镀槽内部的镀液再 次供应到供应部。供应部可以向热交4灸器供应镀液，并且该供应部可以:没置成邻 近热交换器的一端。同时，热交换器可以形成为板的形状，并且从供应部供应的镀 液可以沿热交换器的表面流动。供应部可以由多个管p觜部构成。例:^，可以有第一管p觜部和第 二管嘴部，所述第一管嘴部被设置成邻近于热交换器的上表面，并 且所述第二管嘴部被设置成邻近于热交换器的下表面，其中从第一 管嘴部供应的镀液可以沿热交换器的上表面流动，并且乂人第二管嘴 部供应的镀液可以沿热交换器的下表面流动。热交换器的表面温度可以是90°C至100°C。本发明的另 一方面可以^是供一种通过将镀液提供给镀靶而进 行化学镀的方法，该方法包括将镀耙设置于镀槽中；从镀槽的底 表面供应镀液；向镀液供应热量；以及将被供以热量的镀液提供给 镀靶。可以借助于设置在镀槽底表面处的热交换器而进行热量的供 应，并且镀液可以朝向热交纟奐器供应。可以借助于邻近热交换器上表面而i殳置的第一管嘴部以及成 邻近热交换器下表面而i殳置的第二管嘴部来进行镀液的供应，其 中，从第一管嘴部供应的镀液可以沿热交换器的上表面流动，并且 从第二管嘴部供应的镀液可以沿热交换器的下表面流动。本发明的其它方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，并且 部分地将通过该描述而显而易见，或者可以通过实施本发明而获 知。
图1是示出了根据现有技术的化学镀装置的立体图。图2是示出了根据本发明第一公开实施例的化学镀装置的立体图。图3是示出了根据本发明第二公开实施例的化学镀装置的立体图。图4是示出了才艮据本发明另 一方面的化学镀方法的流程图。
具体实施方式
下面，将参照附图对根据本发明某些实施例的化学镀的装置及 方法进4亍更详细的描述，附图中，不管图号为多少，那些相同或相应的部件用相同的参考标号来表示，并省略重复的i兌明。图2是示出了根据本发明第 一实施例的化学镀装置的立体图。 图2中示出了镀才曹110、支架112、篮120a、 120b、供应部130、 第一管嘴部131、第二管嘴部132、管嘴131a、 132a、热交换器140、 辅助槽170、以及出口 172。镀槽110是容纳镀液的空间，从而可以进行镀覆。上述的各种 部件，i者如篮120a、 120b、供应部130、以及热交4奐器140等，可 以i殳置在镀槽110内部。篮120a、 120b是用于容纳诸如基板(未示出)的镀靶的装置。 虽然图2中示出了两个篮120a、 120b，但是篮120a、 120b的数量和形状可以根据镀靶而变化。供应部130是用于将镀液供应到镀槽110内部的装置。图2中， 第一管嘴部131和第二管嘴部132表示为供应部130。通过4吏用用 于供应部130的多个管嘴部，可以调节所供应的镀液的量和供应方 向等。该供应部130可以设置在镀槽110内部的底表面处，以供应 镀液。同时，为了向从供应部130供应的镀液供应热量，热交换器140 可以设置在镀槽110的底表面处，且邻近供应部130。热交换器140 是用于向镀液供应热量的装置，使得供应到镀槽110内部的镀液达 到适于镀覆工艺的温度。由于该热交换器140设置在镀槽110的底表面处且邻近供应部 130,所以可以向供应到镀槽110内部的镀液直4妄供应热量，以使_ 提高操作效率。而且，用于使镀液达到适于镀覆工艺的温度的热交换器140不 需要被设定为具有过高的表面温度，从而可以防止在热交换器140 附近可能发生的镀液的分解。例如，为了使从热交换器140吸收热量之后的镀液可以在基板 (未示出)(该基板为镀靶)附近保持在适于镀覆工艺的80。C的温 度，可以将热交换器140的表面温度设定为90°C至100°C。这是由于90°C以下的温度设定使得镀液难于在基板附近保持 在80。C,从而难以进行顺利的镀覆工艺。而100°C以上的温度设定 可能导致镀液在热交换器140附近分解。同时，供应部130可以朝向热交换器140供应镀液。直接朝向 热交4奐器140供应镀'液〗吏;彈以更有岁文的方式乂人热交4灸器140向镀-液 供应热量。参照图2，由于供应部130 /人热交换器140的侧部朝向^反状热 交换器140供应镀液，所以镀液可以沿热交换器140的表面流动， 并且镀液有更多的才几会4妄触热交换器140。因此，4吏得从热交换器 140到镀液的热传递更有效。而且，如图3所示，很自然，供应部130可以从热交换器140 的上方沿垂直于热交4灸器140表面的方向供应镀液。图3中的箭头 表示镀液的供应方向。除了上述方式，可以根据需要将直接朝向热交换器供应镀液的 方法以及用以实现该方法的供应部的j殳置等改进成多个替换方式。同时，当多个管-觜部用于供应部130时，第一管鳴b部131可以 设置成邻近热交换器140的上表面，并且第二管嘴部132可以i殳置 成邻近热交换器140的下表面，如图2所示，从而每个管嘴部可以 朝向热交换器140沿平4于于热交换器140表面的方向供应镀液。图 2中的箭头表示镀液的供应方向。因此，由第一管嘴部131供应的镀液可以沿热交换器140的上 表面流动，并且由第二管嘴部132供应的镀液可以沿热交换器140 的下表面流动，以使 使热传递的效率最大化。同时，可以安装循环部，再次使用已参与过镀覆工艺的镀液。 参照图2，当通过镀槽IIO底表面处的供应部130供应新的镀液时， 已参与过镀覆工艺的镀液相对于镀槽110的上部流动。之后，当镀液完全充满镀槽110的内部时，镀槽110上部的镀 液通过形成于镀槽IIO上部的一侧处的支架112而流向辅助槽170。 供应到辅助槽170的镀液通过出口 172排出，并且排出的镀液通过 管等供应至供应部130，从而可以在镀覆工艺中再次使用该镀液。在该循环过程期间还可以进4亍再处理工艺，用于去除包含在镀 液中的杂质等。下面，将参照图4对才艮据本发明另一方面的化学镀方法进4亍描 述。图4是示出了根据本发明另一方面的化学镀方法的流程图。首先，将镀靶设置于镀槽110中(SIO)。虽然可以将镀耙直接 设置于镀槽110中，但是也可以将镀靶设置于镀槽110中并容纳于镀槽110内部的篮120a、 120b中，以^更防止镀革巴与供应部130或 热交换器140等接触。在将镀把设置于镀槽110中之前，可以在镀 槽110中填充一定量的镀液。接下来，在镀槽110的底表面处供应镀液(S20)，并且向所供 应的镀'液供应热量(S30)。镀'液的供应和热量的供应可以借助于上 述化学镀装置的供应部130和热交换器140来进行。换言之，如图 2所示，可以在将热交换器140 i殳置于镀槽110的底表面处并将供 应部130设置于热交换器140的侧部之后，朝向热交换器140供应 镀液。通过在镀覆工艺之前直4妄向净皮如此供应到镀槽110内部的镀'液 供应热量，可以纟是高热效率。而且，用于^f吏镀液达到适于镀覆工艺 的温度的热交换器140不需设定为具有过高的表面温度，从而可以 防止在热交换器140附近可能发生的镀液的分解。例如，如已在上面描述的，为了使从热交换器140吸收热量之 后的镀液可以在基板(未示出)(该基板为镀靶)附近保持在适于 镀覆工艺的80°C的温度，可以将热交换器140的表面温度设定为 90°C至100°C。可以朝向热交4灸器140供应镀液。直4妄朝向热交4奂器140供应 镀液〗吏4f以更有^:的方式/人热交才吳器140向镀液供应热量。如图2所示，如已在上面描述的，由于供应部130乂人热交才奐器 140的侧部朝向^U犬热交4灸器140供应镀'液，所以镀'液可以沿热交 换器140的表面流动，从而使得从热交换器140到镀液的热传递更 有效。当将被如此供以热量的镀液提供给镀耙(S140)时，进行化学镀。根据上述的本发明的某些实施例，通过将热交换器设置于镀槽 的底部处并使镀液的喷出方向面向该热交换器，可以使镀覆条件均 匀，并提高镀层的可靠性。虽然已参照具体实施例对本发明的精神进行了详细描述，但是 这些实施例仅用于示例目的，而不是用来限制本发明。可以明白， 在不背离本发明范围和精神的情况下，本领域技术人员可以对实施例进行变化或改进。
权利要求
1. 一种化学镀装置，包括镀槽；热交换器，被设置成邻近所述镀槽的底表面；供应部，被设置成邻近所述热交换器，并构造成将镀液供应到所述镀槽的内部；以及篮，设置于所述镀槽内部，并构造成容纳镀靶。
2. 根据权利要求1所述的化学镀装置，进一步包括循环部，所述 循环部被构造成将供应到所述镀槽内部的所述镀液再次供应 到所述供应部。
3. 根据权利要求1所述的化学镀装置，其中，所述供应部朝向所 述热交4灸器供应所述镀液。
4. 根据权利要求3所述的化学镀装置，其中，所述供应部被设置 成邻近所述热交换器的一端。
5. 根据权利要求3所述的化学镀装置，其中，所述热交换器形成 为板的形状，并且动.
6. 根据权利要求3所述的化学镀装置，其中，所述供应部包括多 个管嘴部。
7. 根据权利要求6所述的化学镀装置，其中，所述热交换器形成 为^1的形状，并且所述供应部包括第一管嘴部和第二管嘴部，所述第一管 嘴部被设置成邻近于所述热交换器的上表面，并且所述第二管 嘴部被设置成邻近于所述热交换器的下表面，从所述第 一 管嘴部供应的所述镀液沿所述热交换器的上 表面流动，并且从所述第二管嘴部供应的所述镀液沿所述热交换器的下 表面流动。
8. 根据权利要求1所述的化学镀装置，其中，所述热交换器的表 面温度是90。C至100°C。
9. 一种通过将镀液提供给镀靶而进行化学镀的方法，所述方法包 括将所述镀靶设置于镀槽中； 从所述镀槽的底表面供应所述镀液； 向所述镀液供应热量；以及 将被供以热量的所述镀液提供给所述镀靶。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中，借助于设置在所述镀槽的 底表面处的热交换器而进4于热量的供应。
11. 才艮据权利要求10所述的方法，其中，所述镀液朝向所述热交 换器供应。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，借助于邻近所述热交换 器的上表面而设置的第 一 管嘴部以及邻近所述热交换器的下 表面而设置的第二管嘴部而进行所述镀液的供应，从所述第一管嘴部供应的所述镀液沿所述热交换器的上 表面流动，并且从所述第二管嘴部供应的所述镀液沿所述热交换器的下 表面流动。
13. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述热交换器的表面温 度是90°C至100°C。
全文摘要
本发明公开了一种用于化学镀的装置及方法。化学镀装置包括镀槽；热交换器，设置成邻近于镀槽的底表面；供应部，设置成邻近于热交换器，并将镀液供应到镀槽的内部；以及篮，设置于镀槽内部，并容纳镀靶，该化学镀装置通过将热交换器设置于镀槽的底部处并使镀液的喷出方向面向该热交换器，可以使镀覆条件均匀，并且提高镀层的可靠性。
文档编号C23C18/16GK101235494SQ20071010739
公开日2008年8月6日 申请日期2007年6月1日 优先权日2007年1月30日
发明者尹熙洙, 李性宰, 柳达铉, 金熙洙, 金龙石 申请人:三星电机株式会社