一种FCBGA封装基板电镀氧化铜粉自动添加装置及方法与流程

本发明属于半导体集成电路制造，特别是涉及一种fcbga封装基板电镀氧化铜粉自动添加装置及方法。

背景技术：

1、在对fcbga(倒装芯片球栅格阵列)的封装基板进行电镀工艺时，常常需要使用硫酸铜和硫酸混合溶液，随着电镀的进行，硫酸铜和硫酸将被不断的消耗，需要定期进行添加，由于硫酸铜的成本比较高，因此目前业界主要的添加方式为：将氧化铜添加到硫酸溶液中，氧化铜与硫酸反应生产硫酸铜，经过过滤后，此硫酸铜溶液被定量加入到电镀铜槽中。

2、氧化铜粉作为电镀铜中主要添加药品，以此来控制铜离子的含量。氧化铜略有吸水性，氧化铜粉容易结块，因此不容易自动添加到硫酸槽中。生产线操作员工采用机械的方式手动将已经结块的氧化铜敲碎，然后加入到硫酸槽中。这种方法中，结块的氧化铜变成小块，但是其核心仍然有块体的氧化铜存在，在硫酸槽中，这种小块体的氧化铜不容易被硫酸溶解，将导致结块的氧化铜到达电镀铜缸。电镀时，这些没有完全溶解的氧化铜粉将在电镀过程中被析出，电镀在半导体结构阴极表面，造成电镀铜瘤、电镀毛刺以及电镀麻点等问题，影响后续产品的良率，导致报废增加。

3、在氧化铜粉添加过程中，由于溶解槽中电镀铜离子的浓度决定了电镀的质量，电镀的铜离子浓度不足时会导致电镀能力下降，电镀层均匀性差，电镀铜离子浓度过高时容易产生结晶降低产品良率，因此需要精准控制溶解槽中添加电镀铜离子的浓度。

4、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的，不能仅仅因为这些方案在本技术的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种fcbga封装基板电镀氧化铜粉自动添加装置及方法，用于解决现有技术中添加氧化铜粉过程中堵塞析出及添加量不精准的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种fcbga封装基板电镀氧化铜粉自动添加装置，所述装置包括第一容器、真空泵、第二容器、监控设备、第三容器、称重结构、光感应器、溶解槽；

3、所述第一容器用于存储氧化铜粉，所述第一容器设置有第一震动装置，可使所述第一容器震动；

4、所述真空泵分别与所述第一容器、所述第二容器连接，用于将所述第一容器中的所述氧化铜粉抽取到所述第二容器中；

5、所述第三容器设置有第二震动装置，可使所述第三容器震动；

6、所述称重结构设置在所述第三容器出口处，用于测量所述第三容器中所述氧化铜粉的重量；所述光感应器设置于所述第三容器旁，用于感应所述第三容器中所述氧化铜粉的高度；

7、所述监控设备设置于所述第二容器内，用于监测所述称重结构的测量结果和所述光感应器的感应结果，并根据测量结果和感应结果控制所述氧化铜粉从所述第一容器进入所述第二容器、从所述第二容器进入所述第三容器及从所述第三容器进入所述溶解槽的启动与停止。

8、可选地，所述装置还包括溶解保护罩，所述溶解保护罩设置于所述第三容器的出口处，用于阻挡所述氧化铜粉溅出。

9、可选地，所述装置还包括过滤循环泵，所述过滤循环泵设置于所述第三容器旁，所述过滤循环泵包括冲水喷嘴，用于冲洗所述称重结构，以将所述称重结构上的所述氧化铜粉冲入所述溶解槽中。

10、可选地，所述称重结构下设置位移结构，所述位移结构使所述称重结构可沿所述第三容器出口处到所述冲水喷嘴的方向移动。

11、可选地，所述第二容器设置抽风管，用于保持所述fcbga封装基板电镀氧化铜粉自动添加装置内部干燥。

12、本发明还提供一种fcbga封装基板电镀氧化铜粉自动添加方法，所述方法采用上述任意一种所述的fcbga封装基板电镀氧化铜粉自动添加装置进行，所述方法包括：

13、将所述氧化铜粉放置于所述第一容器中；

14、所述第一震动装置震动所述第一容器以防止所述氧化铜粉结块；

15、所述真空泵抽取所述氧化铜粉到所述第二容器；

16、所述第二震动装置震动所述第三容器以防止所述氧化铜粉结块；

17、所述监控设备监测所述称重结构对所述第三容器内所述氧化铜粉重量的测量结果和所述光感应器对所述第三容器内所述氧化铜粉高度的感应结果，并根据测量结果和感应结果对所述氧化铜粉在所述第一容器、所述第二容器、所述第三容器及所述溶解槽中的传递进行控制。

18、可选地，控制所述氧化铜粉从所述第二容器到所述第三容器的方法包括：所述第二容器到所述第三容器的通道默认设置为关闭；所述监控设备监测所述溶解槽的累计耗电量变化，当所述累计耗电量每增加预设电量时，所述监控设备控制打开所述第二容器到所述第三容器的通道，使所述氧化铜粉从所述第二容器进入所述第三容器；当所述称重结构测量到所述第三容器内的所述氧化铜粉的重量超过预设重量时，所述监控设备控制关闭所述第二容器到所述第三容器的通道，打开所述第三容器到所述溶解槽的通道，使所述氧化铜粉从所述第三容器进入所述溶解槽。

19、可选地，控制所述氧化铜粉从所述第二容器到所述第三容器的方法还包括：当所述光感应器感应到所述第三容器内所述氧化铜粉的高度超过预设高度且持续预设时间时，所述监控设备关闭所述第二容器到所述第三容器的通道，并重置所述称重结构。

20、可选地，控制所述第三容器到所述溶解槽的通道的方法包括：所述称重结构本身用作所述第三容器到所述溶解槽的通道，将所述称重结构设置在所述第三容器出口处，以防止所述第三容器中的所述氧化铜粉落入所述溶解槽中；于所述第三容器旁设置一过滤循环泵，所述过滤循环泵设置冲水喷嘴，于所述称重结构下设置位移结构；当所述监控设备监测到所述称重结构的测量结果达到所述预设重量时，所述监控设备控制关闭所述第二容器到所述第三容器的通道，所述位移结构移动所述称重结构到所述冲水喷嘴，所述冲水喷嘴清洗所述称重结构，使所述氧化铜粉从所述第三容器进入所述溶解槽；当所述监控设备监测到所述称重结构的测量结果为0时，所述监控设备控制所述冲水喷嘴结束清洗，所述位移结构将所述称重结构移动返回所述第三容器出口处。

21、可选地，所述真空泵默认设置为关闭状态，所述监控设备监测所述第二容器中的所述氧化铜粉的储量，当所述储量低于预设值时，所述监控设备启动所述真空泵，所述真空泵抽取所述第一容器内的所述氧化铜粉到所述第二容器；当所述储量达到预设值时，所述监控设备关闭所述真空泵。

22、如上，本发明的fcbga封装基板电镀氧化铜粉自动添加装置及方法，具有以下有益效果：

23、本发明通过在容器设置震动装置，使fcbga封装基板电镀工艺中添加的氧化铜粉在进入溶解槽前不会结块，避免氧化铜粉堵塞使电镀铜离子浓度过低或氧化铜粉析出在产品表面从而提高产品良率；

24、本发明利用光感应器对氧化铜粉高度的监测，避免称重结构测量异常导致过量添加氧化铜粉，以提高溶解槽内电镀铜量的准确性；

25、本发明配合称重结构、位移结构和过滤循环泵，使称重结构添加氧化铜粉后进行移动清洗，进一步提高溶解槽内电镀铜量准确度；

26、本发明通过保护罩的使用避免了氧化铜粉进入溶解槽时溅出。