一种薄面铜的HDI脉冲填盲孔系统的制作方法

一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统
技术领域
1.本实用新型涉及材料电化学技术领域，具体是一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统。


背景技术：

2.在高密度互连板(hdi)的生产过程中，有一项盲孔填铜工序需要对高密度互连板上的盲孔进行电镀填孔，目前该工序可通过垂直电镀线完成，垂直电镀线包括填盲孔设备和阴极装夹移动设备，填盲孔设备包括电镀箱、药水腔和喷淋装置，药水腔内安装有与电流接通的阳极，药水腔设置在电镀箱上，喷淋装置包括多根喷淋管和泵送系统，多根喷淋管均通过泵送系统与药水腔连通且位于电镀箱内，阴极装夹移动设备包括阴极挂具和移动装置，阴极挂具安装在移动装置上且位于电镀箱内，高密度互连板安装在阴极挂具上且与电流接通。
3.执行盲孔填铜工序时，移动装置驱动阴极挂具带动高密度互连板进行直线运动，同时泵送系统对药水腔内的药水进行抽取，使多根喷淋管将药水喷淋到高密度互连板的正面和背面上，药水即镀液，其包含硫酸铜及硫酸亚铁，药水中的氧化铜粉是cu
2+
补充的主要来源，亚铁离子在阳极上的反应是fe
2+-e
→
fe
3+
，当药水与高密度互连板接触时，药水中的fe
3+
和cu
2+
均从高密度互连板的外表面上和盲孔内得到电子，即fe
3+
+e
→
fe
2+
及cu
2+
+2e
→
cu0，最终cu0吸附在该盲孔内并在药水中的光剂作用下形成金属晶格，盲孔填铜工序完成。
4.以上所述过程中的缺点1、盲孔内的电子被fe
3+
消耗，盲孔内的cu
2+
不能及时得到电子，降低了cu0的生成效率，cu0沉积速度降低，盲孔填铜效率低；2、药水中fe
3+
的浓度较低，不能通过更多的fe
3+
对高密度互连板外表面的电子进行消耗，使得该外表面的cu
2+
生成cu0的量较多，令该外表面的镀铜厚度过厚，增加了铜材的消耗成本，如果简单地将药水中fe
3+
浓度升高，又会进一步增加盲孔内的fe
3+
量，使得盲孔内的电子被fe
3+
加剧消耗。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统，包括电镀箱、药水腔、三价铁离子削减装置、高压喷淋装置、低压喷淋装置和控制装置，所述三价铁离子削减装置连接在高压喷淋装置上，所述高压喷淋装置和低压喷淋装置的输出部均设置在电镀箱内，所述高压喷淋装置和低压喷淋装置的输入部均与药水腔连通，所述高压喷淋装置和低压喷淋装置均与控制装置电连接；
8.所述高压喷淋装置用于对药水腔中的药水进行抽取以使药水经过三价铁离子削减装置反应得到高浓度镀金属离子药水并将高浓度镀金属离子药水喷射到工件的盲孔内，所述低压喷淋装置用于对药水腔中的药水进行抽取并将药水喷淋到工件上。
9.进一步地，所述高压喷淋装置和低压喷淋装置的输出部呈交替设置。
10.进一步地，所述高压喷淋装置包括泵送系统一和多根呈线性排列的喷射管，多根所述喷射管均位于电镀箱内且均通过泵送系统一与药水腔连通。
11.进一步地，所述泵送系统一包括管道一以及均连接在所述管道一上的液泵一、流量控制阀一、数字流量计一和喷流总管一，所述液泵一、流量控制阀一和数字流量计一均与控制装置电连接。
12.进一步地，所述喷射管上设有多个喷嘴一，多个所述喷嘴一沿喷射管的轴向线性排列。
13.进一步地，所述低压喷淋装置包括泵送系统二和多根呈线性排列的喷淋管，多根所述喷淋管均位于电镀箱内且均通过泵送系统二与药水腔连通。
14.进一步地，所述泵送系统二包括管道二以及均连接在所述管道二上的液泵二、流量控制阀二、数字流量计二和喷流总管二，所述液泵二、流量控制阀二和数字流量计二均与控制装置电连接。
15.进一步地，所述喷淋管上设有多个喷嘴二，多个所述喷嘴二沿喷淋管的轴向线性排列。
16.进一步地，相邻所述喷淋管上的喷嘴二呈错位设置。
17.本实用新型的有益效果：
18.药水腔中的药水中含有高浓度的fe
3+
，高压喷淋装置对药水腔中的药水进行抽取，使其经过三价铁离子削减装置时与其内的铜颗粒进行反应即2fe
3+
+cu0→
2fe
2+
+cu
2+
，得到高浓度铜离子药水，其增加了cu
2+
的浓度并有效减少了fe
3+
的浓度，降低了fe
3+
对cu0生成效率的影响，高压喷淋装置将高浓度铜离子药水喷射到高密度互连板上，对于进入其盲孔内的高浓度铜离子药水，其包含的cu
2+
从盲孔内得到电子即cu
2+
+2e
→
cu0，高浓度铜离子药水中的cu
2+
浓度高，使cu0能充分沉积在盲孔内并在光剂作用下形成金属晶格，最终有效提升了盲孔填铜的品质以及效率；
19.同时低压喷淋装置对药水腔中的药水进行抽取并将药水喷淋到高密度互连板上，药水中高浓度fe
3+
从高密度互连板的外表面上得到更多的电子即fe
3+
+e
→
fe
2+
，以减少高密度互连板外表面的电子，通过这种方法，使高浓度铜离子药水中的cu
2+
从高密度互连板的外表面上获得的电子减少，使得cu0在高密度互连板外表面上的沉积厚度减少，即该外表面的镀铜厚度降低，不仅能节省铜材的消耗成本，还能大大提高后续工序的良率，降低残铜和线幼等品质缺陷。
附图说明
20.图1：本实用新型的局部前视示意图。
21.图2：本实用新型的高压喷淋装置的侧视示意图。
22.图3：本实用新型的低压喷淋装置的侧视示意图。
23.图4：本实用新型的低压喷淋装置的局部前视示意图。
具体实施方式
24.以下结合附图对本实用新型进行进一步说明：
25.·
请参照图1至图3，一种薄面铜的hdi脉冲填盲孔系统，包括电镀箱1、药水腔2、三
价铁离子削减装置3、高压喷淋装置4、低压喷淋装置5和控制装置，药水腔2安装在电镀箱1上，药水腔2内设有阳极21，三价铁离子削减装置3采用中国实用新型专利(公开(公告)号：cn216338060u，公开(公告)日：2022-04-19)公开的一种溶铜过滤桶，三价铁离子削减装置3连接在高压喷淋装置4上，高压喷淋装置4和低压喷淋装置5的输出部均设置在电镀箱1内，高压喷淋装置4和低压喷淋装置5的输入部均与药水腔2连通；
26.·
高压喷淋装置4用于对药水腔2中的药水进行抽取以使药水经过三价铁离子削减装置3反应得到高浓度铜离子药水并将高浓度铜离子药水喷射到高密度互连板的盲孔内，低压喷淋装置5用于对药水腔2中的药水进行抽取并将药水喷淋到高密度互连板上，高压喷淋装置4和低压喷淋装置5均与控制装置电连接，控制装置用于控制高压喷淋装置4和低压喷淋装置5，高压喷淋装置4、低压喷淋装置5和控制装置均与电源电连接。
27.请参照图1和图2，高压喷淋装置4包括泵送系统一41和多根呈线性排列的喷射管42，多根喷射管42均位于电镀箱1内且均通过泵送系统一41与药水腔2连通，本实施例中，喷射管42设置两排且沿前后方向呈相对设置。
28.请参照图1和图2，泵送系统一41包括管道一411以及均连接在管道一411上的液泵一412、流量控制阀一413、数字流量计一414和喷流总管一415，喷流总管一415固设在电镀箱1内，液泵一412、流量控制阀一413和数字流量计一414均与控制装置电连接，本实施例中，流量控制阀一413设置三组，数字流量计一414设置两个，喷流总管一415设置两根。
29.请参照图2，喷射管42上设有多个喷嘴一421，多个喷嘴一421沿喷射管42的轴向线性排列，喷嘴一421为锥形喷嘴。
30.请参照图1和图3，低压喷淋装置5包括泵送系统二51和多根呈线性排列的喷淋管52，多根喷淋管52均位于电镀箱1内且均通过泵送系统二51与药水腔2连通，本实施例中，喷淋管52设置两排且沿前后方向呈相对设置。
31.请参照图1和图3，泵送系统二51包括管道二511以及均连接在管道二511上的液泵二512、流量控制阀二513、数字流量计二514和喷流总管二515，喷流总管二515固设在电镀箱1内，液泵二512、流量控制阀二513和数字流量计二514均与控制装置电连接，本实施例中，流量控制阀二513设置三组，数字流量计二514设置两个，喷流总管二515设置两根。
32.通过流量控制阀一413和流量控制阀二513可以对泵送系统一41和泵送系统二51的流量进行有效分配，以应对高密度互连板的外表面和盲孔内对于流量的不同要求，还可以对不同高密度互连板配置不同的流量参数，通过数字流量计一414和数字流量计二514可以很好地向控制装置反馈泵送系统一41和泵送系统二51的流量数据，便于对不同高密度互连板的电镀参数进行优化与调整。
33.请参照图1和图3，喷射管42和喷淋管52呈交替设置。喷淋管52上设有多个喷嘴二521，多个喷嘴二521沿喷淋管52的轴向线性排列，喷嘴二521为扩散式混流喷嘴。
34.请参照图4，相邻喷淋管52上的喷嘴二521呈错位设置，用于保证喷淋区域的均匀度。
35.工作原理：
36.药水腔2中的药水中含有高浓度的fe
3+
，高压喷淋装置4对药水腔2中的药水进行抽取，使其经过三价铁离子削减装置3时与其内的铜颗粒进行反应即2fe
3+
+cu0→
2fe
2+
+cu
2+
，得到高浓度铜离子药水，其增加了cu
2+
的浓度并有效减少了fe
3+
的浓度，降低了fe
3+
对cu0沉
积的影响，高压喷淋装置4将高浓度铜离子药水喷射到高密度互连板的正面和背面上，对于进入其盲孔内的高浓度铜离子药水，其包含的cu
2+
从盲孔内得到电子即cu
2+
+2e
→
cu0，高浓度铜离子药水中的cu
2+
浓度高，使cu0能充分沉积在盲孔内并在光剂作用下形成金属晶格，最终有效提升了盲孔填铜的品质以及效率；
37.同时低压喷淋装置5对药水腔2中的药水进行抽取并将药水喷淋到高密度互连板的正面和背面上，使药水中高浓度fe
3+
从高密度互连板的外表面上得到更多的电子即fe
3+
+e
→
fe
2+
，以减少高密度互连板外表面的电子，通过这种方法，使高浓度铜离子药水中的cu
2+
从高密度互连板外表面上获得的电子减少，使得cu0在高密度互连板外表面上的沉积厚度减少，即该外表面的镀铜厚度降低，不仅能节省铜材的消耗成本，还能大大提高后续工序的良率，降低残铜和线幼等品质缺陷。
38.以上并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。