专利名称：输送机式电镀装置的制作方法
技术领域：
本发明主要与传送和电镀基板的设备与方法有关。更具体地说，本发明主要针对的是一种输送机式电镀装置，该装置包含一个接在一组吸收性施液构件的阳极和一个基板传送装置，施液构件将电镀液洒向基板，而传送装置则夹住基板使基板与电镀液的电接触分开。
背景技术：
很多传统的电镀装置一般采用一些机构将基板通过一系列盛有电镀液的大电镀槽或大电镀池。这类电镀装置的缺点之一是，电镀过程需要很长时间才能完成。比如，基板上的孔要镀一(1)米耳的铜可能需要一(1)小时以上的时间。这类电镀装置的另外一个缺点是，由于电镀液循环流通很有限，加上阴极和阳极的分离特性，因此在基板表面金属离子的交换水平相对较低。
一些传统的将电能输送到基板的卧式电镀输送机系统包括两种类型即从动辊式输送机系统与非从动辊式输送机系统。从动辊式输送机系统包括实心的或圆盘状的辊轴，它们运送基板通过电镀区；非从动辊式输送机系统则通过弹簧夹紧装置夹住基板的边沿，拉引基板通过电镀区。这两种类型的系统都存在这样的问题辊轴带电的金属表面与电镀液接触，会在辊轴构件上产生需要除去的多余电镀物，因而，它们会造成电接触尺度不稳定和不可靠，使电流不能有效地到达基板。
因此，需要这样一种输送机式电镀装置，它可以在相对较短的时间内完成基板的电镀，同时在基板表面能够造成高水平的金属离子交换，从而使基板表面的镀层均匀。
同时，还需要有这样一种输送机式电镀装置，它可以将暴露在电镀液中的电接触件需要重新调节的必要性降至最低，从而使电接触点更加可靠和可重复，使电镀过程更为稳定。
而且，还需要有这样一种输送机式电镀装置，它可以处理各种尺寸和厚度的基板，而不需要做机械调整。
发明内容
本发明的一种形式是一种输送机式电镀装置，这种装置可以在相对较短的时间内完成基板的电镀，同时在基板表面能够造成相对高水平的金属离子交换，从而使基板表面的镀层均匀。
本发明还可以包括这样一种输送机式电镀装置它由一个流化床构件，该构件包括一个集流器和一个阳极、一个与流化床构件相连的输送机以及一组吸收性施液构件组成；其中，多个吸收性施液构件互相邻接，距阳极很近，与流化床构件可以进行液流交流。
本发明还可以包括这样一种流化床构件它在集流器中包括一组挡板，可以使电镀液从流化床构件中均匀流出。
本发明还可以是这样一种输送机式电镀装置它包括一组吸收性施液构件、一个输送机装置和一个阳极，其中每一个吸收性施液构件具有特定的形状，可以形成一种电镀液输送通道，而阳极的形状则与吸收性施液构件的形状相对应。
本发明的另一个实施例包括这样一种输送机装置它能够将基板与电镀液的电接触分开，并且可以处理各种大小和厚度的基板。本发明的输送机装置可能包括一个驱动构件和一个与它相连的夹持构件，其中夹持构件有非金属外壳，在此非金属外壳内部装有可以滑动的金属部件，在此外壳上装有可以转动的机械臂并形成一个通道，在与该机械臂相连处有密封。
本发明还提供了一种标准组件式输送机式电镀装置，根据实际需要可能将这些标准组件式输送机式电镀装置组合起来。而且，用户可以很容易地对一个或多个这些标准组件式输送机式电镀装置进行维护和更换。
本发明还可能包括基板传送和电镀的方法，包括夹持基板的边沿、给基板加电、在一组吸收性施液构件上或之间移动基板、将电镀液泵送给吸收性施液构件并洒在基板之上以及将基板与电镀液的电接触分开。
有关本发明的其他细节、实物和优势，在以下的说明中会有更明确的介绍。
为了使本发明易于理解和应用，将结合以下图纸对各实施例进行说明。其中图1是本发明输送机式电镀装置的透视图，其中多个标准组件首尾相连，形成电镀工艺所需的长度；图2是本发明输送机式电镀装置标准组件之一的透视图，其中外壳的一部分被移去；图3是本发明输送机式电镀装置标准组件之一的透视图，其中外壳已被全部移去；图4是图3中本发明输送机式电镀装置的流化床构件的分解透视图；图5是图4中本发明流化床构件沿5-5线的剖视图；图6是图3中本发明输送机式电镀装置驱动构件的透视图；图7是图3中本发明输送机式电镀装置夹持构件的透视图；图8是图7中夹持构件的正视图；图9是图7中夹持构件的俯视图；图10A是图8中夹持构件沿10-10线的剖视图，其中延伸部分是在未接触的位置，夹持构件没有夹持基板；图10B是夹持构件的另一幅剖视图，其中延伸部分是在中间位置，夹持构件夹持有基板；图10C是夹持构件的另一幅剖视图，其中延伸部分是在完全接触位置，夹持构件夹持有基板；图10D是夹持构件的另一幅剖视图，其中延伸部分是在中间位置，夹持构件没有夹持基板；图11是图3中本发明输送机式电镀装置上方辊轴的透视图；图12是图11中上方辊轴的右视图；图13是图12中上方辊轴沿13-13线的纵向剖视图；图14是图3中本发明输送机式电镀装置的下方辊轴的透视图；图15是图14中下方辊轴的右视图；
图16是图15中下方辊轴沿16-16线的纵向剖视图；图17是图3中本发明输送机式电镀装置的驱动构件和夹持构件的概略俯视图；图18是图3中本发明输送机式电镀装置的概略多层剖视图；图19A是图17中本发明输送机式电镀装置驱动构件和夹持构件沿19-19线的概略剖视图；图19B是本发明具有清洗装置的驱动构件和夹持构件的另一种实施例的概略剖视图；图20是夹持构件的剖视图，显示基板电镀过程中夹持构件的移动情况，以及第一个接触件的另外一种实施例；图21是本发明输送机式电镀装置的另一种实施例的分解透视图；图22是图21中本发明输送机式电镀装置的另外一幅分解透视图，其中吸收性施液构件已被移去；图23是图21中本发明输送机式电镀装置流化床构件的分解透视图；图24是本发明输送机式电镀装置的另一种实施例的剖视图，其中包括吸收性施液构件；图25是本发明输送机式电镀装置又另一种实施例的透视图；图26是图25中输送机式电镀装置的剖视图；图27是图25中输送机式电镀装置的俯视图；图28是本发明输送机式电镀装置的另一种实施例的透视图；图29是图28中本发明输送机式电镀装置的剖视图；图30是图28中本发明输送机式电镀装置的俯视图；图31是本发明输送机式电镀装置又另一种实施例的透视图；图32是图31中本发明输送机式电镀装置的剖视图；图33是图31中本发明输送机式电镀装置的俯视图；图34是本发明输送机式电镀装置又另一种实施例的透视图；图35是图34中本发明输送机式电镀装置的剖视图；图36是图34中本发明输送机式电镀装置的俯视图；图37是图34中本发明输送机式电镀装置的放大图，显示阳极和吸收性施液构件；图38是图34中本发明输送机式电镀装置的吸收性施液构件之一的侧视图；图39是图38中吸收性施液构件的剖视图；图40是本发明输送机式电镀装置吸收性施液构件的另一种实施例的侧视图；图41是图40中吸收性施液构件传动轴的剖视图；图42是本发明输送机式电镀装置吸收性施液构件的一又另一种实施例的侧视图；图43是图42中吸收性施液构件的放大剖视图。
具体实施例方式
下面将用电镀和传送电路板的设备和方法来对本发明进行说明。请注意，以电路板的电镀和传送为例只是为了方便本发明的介绍，在其他需要对基板进行电镀或/和传送的场合，可以采用其他的结构和技术来实现本发明的优点。
应当进一步指出的是，为了能清晰地介绍本发明，对本发明的图纸和说明作了简化，只显示了相关部件而省去了一般输送机式电镀装置所包含的其他部件和/或说明。在这方面具备基本技能的人会认识到，要实施本发明还需要其他部件。但是，由于这些部件在业内人所共知，而且加上它们也不会有助于本发明的理解，因此在此没有对它们进行讨论。
图1是本发明标准组件式输送机式电镀装置100的透视图，其中多个标准组件102可以首尾相连，来形成电镀工艺所需的长度。虽然图1中标准组件式输送机式电镀装置系统100只包括3个标准组件，但是可以将任意多个标准组件102首尾相连。标准组件式输送机式电镀装置系统100包括一个输入站104和一个输出站106，如此电路板基板(未示出)可以从输入站104处被装入标准组件式输送机式电镀装置系统100，然后在电镀完成后，从输出站106退出。标准组件式输送机式电镀装置系统100的外壳108可以有几个可以卸下的壁板，这样，可以方便对标准组件式输送机式电镀装置100的内部机构进行维护。
图2是本发明标准组件式输送机式电镀装置系统100标准组件102的透视图，其中为了清晰起见而将外壳108移去一部分。如果独立使用，此标准组件还包括一个输入站103和输出站105。输送机式电镀装置系统100采用标准组件式结构，使得从标准组件102上将流化床构件112、输送机装置114和吸收性施液构件116卸下更为方便，便于维护和更换。每个输送机式电镀装置系统100的标准组件102由一个或多个流化床构件112、输送机装置114和吸收性施液构件116组成，下面将对它们分别作更详细的讨论。
图3是本发明单个输送机式电镀装置110的透视图，其中为了清晰起见已将外壳108完全移去。流化床构件112横在一些吸收性施液构件116之上。流化床构件112的一个纵向边沿与输送机装置114的纵向轴平行和相邻。吸收性施液构件116包括上方辊轴构件118和对应的下方辊轴构件120。下方辊轴构件120形成一个轨道119，让电路板基板在其上面移动。上方与下方辊轴构件118与120由轴承座121通过它们的端部支承，可以转动。输送机装置114的纵向边沿与吸收性施液构件116的纵向边沿相邻接并平行。输送机装置114还包括一个驱动构件150和夹持构件124。
图4和图5显示的是图3中输送机式电镀装置110的流化床构件112。流化床构件112由一个集流器130、一组挡板132和一个阳极134组成。在这种实施例中，集流器130呈矩形，形成几个收液槽135，这些收液槽每个都有一个入口136和一组支架，这些支架是杆状元件138。如图3所示，入口136与电镀液进行液体交流，电镀液通过泵109泵送给入口136。每一个杆状元件138形成一个凹槽(无编号)来支撑多个挡板132。框架144沿集流器130的垂直壁从内部延伸，围在每一个收液槽135的周围。框架144的作用是对电镀液进行导流，使电镀液能均匀地离开阳极孔148。其他的机构，如扩散锥管，也可以用来对电镀液进行导流。集流器130还包括一组装配爪140，它们上面的孔(无编号)可以经由任何一般的紧固件如螺丝钉，将集流器130稳定地固定到外壳108上。在141处集流器130的周围有密封142，在这里集流器与多个孔359相连，经由合适的紧固件如不锈钢、钛或塑料螺丝钉或者夹紧系统，将其固定在阳极134的周围。集流器130可以由聚氯乙烯制成，也可以使用业内人士所知的其他各种材料。密封142可以采用硬橡胶密封圈、硅树脂密封圈，或其他与流化床构件112相容的材料。
挡板132呈矩形，有多个管脚145，这些管脚从挡板132的上表面伸出，上面有第二个凹槽(无编号)，用来接纳从分布在阳极134周围36的孔361中伸出的紧固件143，将阳极134与挡板132连接起来。因此，挡板132容纳在集流器容器135内，由杆状元件138支撑，用紧固件如不锈钢螺丝钉与杆状元件138相连。挡板132可以由聚氯乙烯制成，也可以使用业内人士所知的其他各种材料。虽然未示出说明，但挡板132的形状可能采用业内人士所知的各种各样的结构。而且，本发明输送机式电镀装置可以不包含挡板132，关于这一点下面将作说明。
阳极134是一种平板部件，呈矩形，有一组从阳极134伸出的孔359和361。正如上面所说，紧固件143如不锈钢螺丝钉从孔361中伸出，接在管脚145上。见图5。阳极134又由集流器130支撑着，安放在集流器的周边141处，由旋进孔359的不锈钢螺丝钉连接。阳极134还包括开槽148，电镀液经此流过。流化床构件112通过装配爪盘140与外壳108相连。流化床构件112的放置应当使得阳极134与吸收性施液构件116(图3)足够接近，以便使阳极134与基板217间有比较高的金属离子交换。阳极134的材料可以根据实际需要选择钛、铜、锡、贵金属或惰性金属。
图6是图3中输送机式电镀装置110的驱动构件150的透视图，显示了本发明输送机装置114的一部分。驱动构件150由一个传动装置构成，包括链条152及其安装附件154、传动机架156、驱动机构158、从动机构160、链条张紧板162、链条导板164以及传动装置驱动126。链条152沿着驱动机架156的长度、围绕驱动机构158和从动机构160移动。与链条152相连的安装附件154是刚性平板部件，呈方形，边沿圆滑。驱动机架156与外壳108经由任何一般的紧固方法稳固相连。驱动机构158和从动机构160属于转动机件。从动机构160由传动装置驱动126带动而转动，其结果造成链条152的运动。链条松紧板162可以使链条152拉紧或放松(也就是说可以减低或增加链条的松驰)。链条导板164确保链条152沿着驱动机架156的长度以直的路线移动。传动装置驱动126包括一个驱动马达和齿轮箱。驱动构件还可以包括气动、电动和液压驱动的部件。
图7-10显示的是图3中本发明输送机式电镀装置110的夹持构件124。夹持构件124由非金属外壳166、金属部件168、成手臂形状的可转动支臂172以及密封176组成。非金属外壳166由一个T型部件178和第二个部件180组成(图7和图8)。T型部件178包括主体182和两个分支184，这两个分支与主体182垂直相交。主体182是一个长矩形部件，内部有空腔186(图10)。空腔186内部容纳有可以滑动的金属部件168。外壳180的第二个部件180还形成通道170，该通道容纳T型部件178的主体182。第二个部件180还进一步形成装配部分190，包含有一组孔192，见图10A-10D中的虚线。装配部分190经由不锈钢螺丝钉或其他合适的紧固件与装配附件154相连。外壳偏压部件194在T型部件178的每个分支184与外壳166的第二个部件180间延伸(图8)，然后进入外壳166的第二个部件180的空腔185(用虚线表示)内。制造外壳166的材料可以采用各种非金属材料如聚丙烯或聚乙烯，也可以采用业内人士所熟知的其他任何与本发明电镀装置的电镀液和运行温度相容的非金属材料。外壳偏压部件194可以采用螺旋弹簧；但是，也可以采用业内人士所了解的其他偏压部件。
参见图10A至图10D的图，金属部件168由第一个接触件197、第二个接触件199、第一个偏压部件200、第二个偏压部件202、柔软接触导线204以及辊轴206构成。接触导线204还可以采用双股或多股导线。第一个接触件197是一个伸长的矩形部件，包括可以转动的辊轴206，由固定螺丝钉208连接其上，使得固定螺丝钉208与第一个接触件197横切正交。第一个接触件197还形成开口198。第二个接触件199是一个伸长的矩形部件，内部形成开口210，包括一个从这里延伸通过T型部件的开口214的延伸部分212。第一个偏压部件200处在第一个接触件197和第二个接触件199之间。接触导线204与第一个接触件197和第二个接触件199相连，并且在它们之间伸展。接触导线204经由固定螺丝钉218与第一个接触件197和第二个接触件199相连。第二个偏压部件202被安装在空腔186的底部。第一个和第二个偏压部件200和202可以是螺旋弹簧；但是，也可以采用业内人士所了解的其他偏压部件。第一个和第二个偏压部件200和202比外壳偏压部件194的刚性大。第一个和第二个接触件197和199、第一个和第二个偏压部件200和202以及接触导线204和辊轴206，可以用各种容易导电的金属材料制成。
可转动支臂172是一个L型支臂，有一个支脚通过管脚213与外壳166枢接相连，另外一个支脚可以沿一个弧自由摆动，因而与外壳166形成通道174。
可以经由任何一般紧固方法，如胶合剂、插销或夹片，将密封176连在主体178的外表面、接近可转动支臂172的地方。密封176是一个圆锥形加压密封，它是由如EDPM这类的材料制成，因而当对密封176加压后(图10B、10C和10D)，它可以依靠弹性恢复原来的形状(图10A)。可转动壁板支臂172的自由支脚的长度大小应当保证，当可转动支臂172在管脚213附近面向密封176转动时，密封176可以形成一个不透水的密封(图10D)。
吸收性施液构件116由上方辊轴构件233和下方辊轴构件253构成。图11-13显示的是上方辊轴构件233。每一个上方辊轴构件233由实心轴235或空心轴(未示出)构成，在其端部240处都有一个轴衬237。在轴235的中部242安装有另外一个轴衬246。如图13所示，轴衬237和246都安装在压入细长辊轴247上的衬套245里。轴衬237和246在衬套245中支撑可转动的实心轴235。上方辊轴构件233还包括在轴235的一端240压入的轴衬250。在实心轴235的另一端压入一个凸缘部件239并垂直伸出。凸缘部件239进一步包括由轴承座121支撑的突出部分251，可以阻止实心轴235的转动。轴235和轴衬237、246和250包含在辊轴247和衬套245中且可以转动，使得辊轴247可以相对于轴235转动。细长辊轴247可以采用聚丙烯、聚乙烯或聚乙烯醇的织物制成；但是，也可以采用业内人士所了解的各种材料来制作辊轴247。轴235可以用聚氯乙烯制成；但是，正如业内人士所知道的，也可以采用其他材料。轴衬237、246和250可以用聚丙烯制造，但也可以采用任何具有合适的机械和化学性能的材料。轴235通过其端部240由轴承座121支撑，其中实心轴235和凸缘部件239容纳在轴承座121的凹槽内，如图3所示。
图14-16显示的是图3中输送机式电镀装置110的下方辊轴构件253。下方辊轴构件253包括一个实心轴255、两个轴衬261、轴衬263、链轮265、衬套267以及辊轴269。实心轴255包括两个端部257和一个中部259。轴衬261压入轴255的两端257。同样，轴衬263压入中部259。链轮265被压入端部257的一端。衬套267被压入辊轴269上的一个同轴通道，由轴衬263和261支撑且可以转动。辊轴269可以采用聚丙烯、聚乙烯或聚乙烯醇的织物制成，或者采用业内人士知晓的其他各种材料。轴255、衬套267以及轴衬263和261也可以采用上面提到的相似部件所采用的材料。轴255的端部257嵌入轴承座121的凹槽内(图3)，链轮265由一个链条(未示出)啮合和带动，来驱动下方辊轴构件253。不过，也可以采用其他一般的驱动机构来驱动下方辊轴构件253。链条由下方辊轴驱动构件128驱动。下方辊轴驱动构件128可以是直流马达、交流马达、步进马达或伺服马达。
图17是驱动构件150和夹持构件124的俯视图。图18是图17中驱动构件150和夹持构件124的多层纵向剖视图。图19A是图17中本发明驱动构件150和夹持构件124沿图17中19-19的水平剖视图。图20是夹持构件124的剖视图，显示的是当基板217通过输送机式电镀装置110送入时夹持构件124的运动情况。在图18、19A和20中，为清晰起见对夹持构件124作了简化。在实际运行中，电路板基板217经输入站104插入输送机式电镀装置110(见图1)，送上标准组件102之一的轨道119(见图3)，由夹持构件124夹持着其边沿之一的长度(图17、18、19A、20)。如图17所示，夹持构件124a处在驱动构件150的角上，基板217由夹持构件124a夹持着，随着链条152的运动而沿A方向前行。当夹持构件124a沿着链条152的路线行走至驱动机架156的另一端时，夹持构件124a将释放基板217，并已经将基板217带过驱动机架156的全长。
参见图18和20，为了使夹持构件的可转动支臂172抓牢电路板基板217，辊轴206与斜面滑道223接合，该滑道向B方向倾斜(图20)。斜面滑道223是一个母线。当夹持构件124沿A方向移动时，斜面滑道223强制辊轴206沿B方向移动，结果T型部件178向外壳偏压部件194施力，使其向B方向压缩(见图8、10B、10C和10D)。图10A显示的是与斜面滑道223接合之前的夹持构件124。当夹持构件与斜面滑道223接合时，即使基板217还没有进入通道174，密封176就已经与支臂172接合了(图10D)。由于外壳偏压部件194强度较弱，它会在第一个和第二个偏压部件200和202之前而先压缩。随着斜面滑道223(图20)沿B方向进一步倾斜，加在辊轴206(图8、10B、10C和10D)上的力会开始压缩第一个和第二个偏压部件200和202，结果使延伸部212从与基板217未接合的位置(图10D)，移动到中间位置(图10B)，再到完全接合的位置(10C)，延伸部212从开口214伸出与基板217接触，基板进入通道174(10C)。由于外壳弹簧194比第一个和第二个偏压部件200和202的刚性小，T型部件178将首先沿B方向收缩。采用两种不同弹力的弹簧可以使T型部件178沿B方向移动，使密封176与支臂172相接触、延伸部212保持在空腔186内，这样，可以防止延伸部212与电镀液的接触，直到当基板217进入通道174后，基板317二个偏压部件200和202时，延伸部212处于非接触位置(图10A)。当辊轴与斜面滑道223接合但是通道174中没有基板217时，延伸部处于无基板的非接合位置(图10D)。当外壳偏压部件194被压下时，延伸部212处在中间位置(图10B)。当延伸部从开口214伸出时，它处于接合位置(图10C)。
在夹持构件124的辊轴206与斜面滑道223接合的同时，可转动支臂172正走过横档225，横档225沿C方向支撑着可转动支臂172。见图20。而且，当辊轴接触到身为母线的斜面滑道223时，电力会传给辊轴206。电力流过金属辊轴206，通过第一个接触件197、接触导线204、第二个接触件199以及延伸部212。当延伸部212接触到基板217时，基板就会带电。在夹持构件夹持着基板沿A方向移动并给基板加上电的同时，通过流化床构件112电镀液也被从电解液池111中抽出来(图3-5)。电镀液从入口136处进入，接着用挡板132打散，然后通过带电阳极开槽148，在这里撒向与基板217接触的上方辊轴构件233，然后输送给与上方辊轴构件233接触的基板217。基板电镀既可以采用直流电镀方法，也可以采用脉动镀方法。脉动镀系统的其中一种是由可耐广场开明电镀系统所制造(Chemring PlatingSystems of Kennett Square，Pennsylvania 19348)。挡板132可以使电镀液沿阳极134均匀分布，并且沿着阳极表面均匀流出。没有挡板132，电镀液就会流入入口136，并直接进入最近的孔148，如此在流出阳极134时会很集中。
图19B是驱动构件和夹持构件另一种实施例的概略剖视图，包括身为电接触件的延伸部212的清洗装置350。清洗装置350由研磨盘356、马达352和弹簧加载垂直驱动器354组成。研磨盘356一般由金刚砂制成，但也可以采用其他研磨材料。马达352可以是电动马达、气动马达或者业内人士所知道的其他马达。弹簧加载垂直驱动器354可以采用螺旋弹簧，或者可以吸收装置350的下压力的其他部件。清洗装置安装在驱动构件150的返回路径上。当夹持构件124沿着斜面滑道358移动时，延伸部212在力的作用下通过密封176，而与此同时，在弹簧加载垂直驱动器354的推动下研磨盘356沿F方向与延伸部212接触。这样，延伸部212上的多余电镀物质或者氧化物就被清除了。
本发明的实施例将相当多的吸收性施液构件116与基板217接触，构件116和基板217距离阳极134都很近，因而会造成高水平的金属离子交换。而且，将相当多的构件116与基板接触，对基板217内的孔和开槽的电镀非常有益。
如图20所示，可以用雪橇型装置227代替辊轴206。雪橇型装置227可以用各种金属材料如铜制成。
图21-23显示的是本发明输送机式电镀装置110的另一种实施例。输送机式电镀装置100由两个流化床构件112、下方阳极构件密闭框277、上方和下方轴承座121、吸收性施液构件116以及外壳108的部件组成。前面讨论的输送机装置114在此实施例中也被使用；但是为清晰起见，在图21-23中对它们作了省略。图23中的流化床构件112包括集流器130和阳极134。集流器130是一个矩形部件，包括有入口271、容纳部131以及集流器130背面的安装凸缘273。阳极134是一个矩形平板部件，所采用的材料应当与包含孔148的基板相容。比如，如果要给基板镀铜，阳极134可以采用铜材料，而电镀液则采用铜酸溶液。阳极还可以采用如钛或镀钛材料。另外，阳极134可以是非消耗的和惰性的材料，如钛或者镀钛，而电镀液则采用锡溶液。不过，正如业内人士所知，可以采用各种各样的阳极和电镀液。阳极134经由不锈钢螺丝钉375与集流器130相连，流化床构件112则与外壳(未示出)相连。
如图21所示，下方阳极构件密闭框277由四面垂直的框壁构成，形成一个矩形框，两个相对的框壁上有凹槽279。上方与下方辊轴构件233和253的轴235和257就容纳在凹槽279内。在下方阳极构件密闭框277的一端还有一个切掉部分281，用来容纳集流器130的管状入口部件271。下方阳极构件密闭框277由流化床构件112支撑，用紧固件与阳极134相连(未示出)。垂直框壁上有凹槽，是为了方便与上方和下方轴承座121相接合。见图22。
上方与下方辊轴构件233和253由上方和下方轴承座121容纳且可以转动，更详细的细节见图11-16和上面的介绍。上方轴承座121有凹槽283，用来容纳对应的可以转动的轴235和上方辊轴构件233的凸缘部件239。同样，下方轴承座121有凹槽183，用来容纳对应的轴235和对应的下方辊轴构件253的凸缘部件239。采用任何一般的紧固件，如螺丝钉、螺栓、铆钉等，将下方和上方轴承座121与外壳108牢牢地连接在一起。在实际运行过程中，电镀液通过集流器130的入口271进入流化床构件112，经过阳极孔148流出流化床构件112，然后到达吸收性施液构件116的辊轴构件233和253，其中随着电镀液流经吸收性施液构件116，电镀液将会被输送到基板的两面。下方阳极构件密闭框277可以阻止电镀液在流出阳极孔148时溢到流化床构件112的边上，将电镀液导入吸收性施液构件116。下方阳极构件密闭框277形成一个电镀液池，因而可以保持辊轴构件116被电镀液浸泡着。这样能够保证基板217也保持湿润，而不致被“烧焦”。“烧焦”是指基板217电镀后变黑，由于电流过强产生不均匀的沉淀物，或者电镀不足，或者两者皆有。保持基板为电镀液所浸泡可以阻止烧焦现象。
图24显示的是本发明输送机式电镀装置110的另一种实施例的剖视图，它的吸收性施液构件116是阻挡部件285。这种实施例包括上面所介绍的下方辊轴构件253，该构件安装在基板217和阻挡部件285之下，由吸收性材料制成，安装在阳极134的孔148之上，这样，泵送进入流化床构件112的电镀液会从阳极134的孔148流出，到达基板。阻挡部件285可以用聚乙烯、聚丙烯或聚乙烯醇或者其他任何柔软、有吸收性和化学性质相容的材料制成。在这种实施例中，阻挡部件285与基板是直接接触的；但是，阻挡部件285与基板间也可以留有空间。
图25-27显示的是本发明输送机式电镀装置110的另一种实施例，其中从动吸收性施液构件116与基板217的底部相接合(图26)，电镀液通过阳极134施向基板217的底部。在这实施例中，只有一个流化床构件112和一排吸收性施液构件116。基板217沿着吸收性施液构件116形成的轨道119移动。吸收性施液构件116被安装在流化床构件112之上。如前所述，流化床构件112由集流器130、几个挡板132和阳极134构成。电镀液经过流化床构件112，从阳极134的阳极孔148流出，施向吸收性施液构件116。如图26所示，吸收性施液构件116与阳极134间有空隙；不过，吸收性施液构件116也可以与阳极134直接接触。
图28-30显示的是本发明输送机式电镀装置110的另一种实施例，其中基板217被安放在两排吸收性施液构件116之间，电镀液可以施向基板217的上面和下面。这种输送机式电镀装置110的实施例包括两个流化床构件112、两排吸收性施液构件116以及上方辊轴构件233和下方辊轴构件253，其中下方辊轴构件253为从动部件，而上方辊轴构件233可自由转动。每个流化床构件112由集流器130、一组挡板132和阳极134组成，对此前面都作了介绍。基板217由下方辊轴构件253和输送机装置114驱动(为清晰起见未示出)。流化床构件112将电镀液施向基板217的两面。电镀液从阳极134的孔148中被泵出，到达与基板217接触的吸收性施液构件116之上。另外，也可以只从一个流化床构件112上将电镀液泵出，只对基板217的一个面施电镀液。这种设备还包括两个喷管248，它们各自都有喷嘴249，在基板217与吸收性施液构件116接合前，可以将其淋湿。电镀前将基板淋上电镀液，可以避免电镀过程中基板上电镀液不足而造成基板表面“过烧”。喷管248上有喷嘴249，向基板217喷洒电镀液。喷管与电镀液池111是液体连通的。
图31-33显示的是本发明输送机式电镀装置110的又另一种实施例，其中基板217在从动吸收性施液构件116之上，电镀液则通过基板217上的阳极134供给。在这实施例中，输送机式电镀装置110包括与辊轴构件116相邻的流化床构件112。泵送的电镀液穿过流化床构件112，从阳极孔148流出，到达与基板217相接触的辊轴构件116上。
图34-37显示的是本发明输送机式电镀装置的又另一种实施例，其中基板217在上方和下方辊轴构件233和253之间，而电镀液则通过上方与下方辊轴构件233和253形成的液流通道供给。在这输送机式电镀装置110的实施例中，电镀液通过一个供给管道系统300输送至吸收性施液构件116，然后进入吸收性施液构件116的液流通道301(图37)，径向分布在吸收性施液构件116上。阳极302具有与吸收性施液构件116相对应的形状，使得阳极302与吸收性施液构件116直接接触或者留有相对较小的空隙。比如，在本发明其中之一的实施例中，阳极302与吸收性施液构件之间的距离可以从大约3.175毫米(0.125英寸)至6.35毫米(0.25英寸)。这种实施例没有集流器和挡板。吸收性施液构件116形成两层上方与下方辊轴构件233和253，而基板217从它们中间送入，下方辊轴构件233是从动的。管道系统300由多管道303构成，从主管道304来的电镀液通过它们将电镀液输送到每一个上方辊轴构件233。尽管现在电镀液是通过上方辊轴构件233输送给基板217的，但是，也可以用上方与下方辊轴构件233和253给基板217输送电镀液。
图38和39显示的是图34-37中的输送机式电镀装置的上方辊轴构件233。上方辊轴构件233是一个管状部件，有液流通道306。多管道303之一与液流通道306相连，这样，电镀液可以从电镀液源输送(未示出)，经过主管道304，穿过多管道303，进入液流通道306。管状部件由多孔塑料如聚氯乙烯或者陶瓷制成，使得进入液流通道306的电镀液通过管状部件径向地洒向基板217。
图40和41显示的是本发明输送机式电镀装置110的吸收性施液构件116的另一种实施例，有刚毛310从圆周伸出，形成将电镀液施向基板217的液流通道308。这种吸收性施液构件116的实施例包括空心轴部件309和一组径向伸展的毛刷刚毛310。毛刷刚毛310围绕轴308整个圆周分布。毛刷刚毛310包括有U型沟槽部件(未示出)，刚毛从里面向外伸展。沟槽部件有皱褶，使得刚毛能固定在其上，加长部件围绕着轴308弯曲，这样可以用胶合剂、卡箍或其他紧固件将沟槽部件固定在上面。输送电镀液的管道303与液流通道308进行液体交换。电镀液被输送到液流通道，然后向外洒向接触的基板217。轴308由多孔塑料制成，使电镀液可以向外以及通过塑料径向分散。刚毛310接着将电镀液提供给基板。刚毛310可以采用聚丙烯或其他合适的材料制成。
图42和43显示的是本发明输送机式电镀装置110的吸收性施液构件116的又另一种实施例，有一个扁刷，形成输送电镀液的液流通道316。在这实施例中，每一个吸收性施液构件116都由形成液流通道316的管状部件314和与管状部件314同样长的纵向槽318构成。吸收性施液构件116还包括一组毛刷刚毛320，这些刚毛从管状部件314处径向伸出，覆盖了管状部件314圆周的一部分，因而形成一个扁刷。电镀液从多管道303供给，到达管状部件314的液流通道316，再经过管状部件314的沟槽318直达毛刷刚毛320。刚毛320连接基板217并施放电镀液。请注意，图38-43中所显示的所有吸收性施液构件116都可以不包含液流通道，通过调整用在图1-33中所展示的本发明的实施例中。
尽管在介绍本发明中采用了优选的实施例，但是可以对此作很多调整和改变。我们试图用这里所作的披露说明以及所提出的权利要求涵盖所有这些调整和变化。
权利要求
1.输送机装置，包含具有机架、驱动装置和马达的驱动构件，其中所述驱动装置与所述机架相连，所述马达与所述驱动装置相连；以及与所述驱动装置相连的夹持构件，所述夹持构件包括一个外壳、在所述外壳形成的空腔内安装的可滑动部件、与所述外壳相连并形成通道的可转动支臂以及与所述支臂相邻的密封。
2.如权利要求1中所述的输送机装置，其中所述外壳是一种非金属材料，所述部件是金属材料。
3.如权利要求2中所述的输送机装置，其中所述金属部件包括第一个接触件、第二个接触件、所述第一个接触件与第二个接触件之间的第一个偏压部件、所述第二个接触件与所述外壳之间的第二个偏压部件以及连接所述第一个接触件与第二个接触件之间的接触导线。
4.如权利要求3中所述的输送机装置，还包括横档、斜面滑道和母线，其中的所述横档与所述支臂相邻，所述斜面滑道与所述母线与所述第一个接触件相邻。
5.如权利要求4中所述的输送机装置，其中所述第一个接触件包括辊轴。
6.如权利要求4中所述的输送机装置，其中所述第一个接触件包括一个滑道。
7.如权利要求2中所述的输送机装置，其中所述非金属外壳包括第一个T型部件和第二个部件，所述T型部件包括一个主体和两个分支，这两个分支沿与所述主体正交的方向延伸，其中所述主体形成所述非金属外壳上面的空腔，而所述第二个部件也形成容纳所述T型部件主体的空腔。
8.如权利要求7中所述的输送机装置，还包括至少一个接在非金属外壳外部的外壳偏压部件。
9.如权利要求8中所述的输送机装置，其中所述上方接触偏压部件、所述下方接触偏压部件以及所述的至少一个的外壳偏压部件都是弹簧。
10.如权利要求9中所述的输送机装置，其中所述上方接触偏压部件和所述下方接触偏压部件的刚性都高于所述的至少一个的外壳偏压部件。
11.如权利要求7中所述的输送机装置，还包括一组外壳偏压部件。
12.如权利要求1中所述的输送机装置，还包括一组所述夹持构件。
13.输送机式电镀装置，包括有一个集流器和一个阳极的流化床构件，所述集流器至少有一个入口，并形成至少一个容纳部，所述阳极是一个平板部件，上面有一组孔穿过，所述阳极与所述集流器相连，使得所述阳极穿过所述的至少一个容纳部；与所述流化床构件相邻的输送机；以及构成一个轨道的一组吸收性施液构件，所述组吸收性施液构件与所述阳极相邻，与所述流化床构件进行液体交流。
14.如权利要求13中所述的输送机式电镀装置，其中所述流化床构件还包括一组挡板，所述组挡板与所述集流器相连，容纳在所述的至少一个的容纳部内，这样，所述阳极和集流器容纳所述组挡板。
15.如权利要求14中所述的输送机式电镀装置，其中所述阳极与所述一组吸收性施液构件平行并相接触。
16.如权利要求13中所述的输送机式电镀装置，其中所述一组吸收性施液构件形成平行的两排。
17.如权利要求13中所述的输送机式电镀装置，其中所述一组吸收性施液构件每一个都包括辊轴构件。
18.如权利要求13中所述的输送机式电镀装置，其中所述一组吸收性施液构件每一个都包括长条部分。
19.如权利要求13中所述的输送机式电镀装置，其中所述一组吸收性施液构件每一个都包括阻挡部分。
20.如权利要求17中所述的输送机式电镀装置，还包括连接到所述集流器的一组轴承座，所述组辊轴构件与所述的至少一个的轴承座相连。
21.如权利要求13中所述的输送机式电镀装置，还包括与所述阳极相连的阳极构件密闭框。
22.如权利要求14中所述的输送机式电镀装置，还包括第二个流化床构件，所述第二个流化床构件也包含一个集流器、一组挡板和一个阳极，所述集流器有至少一个入口，且至少形成一个容纳部，所述组挡板与所述至少一个容纳部相连并容纳在其中，所述阳极是一个平板部件，上面有一组孔穿过，所述阳极与所述集流器相连，而其中的所述第二个流化床构件和第一个流化床构件被安装在所述一组吸收性施液构件的任何一面。
23.如权利要求22中所述的输送机式电镀装置，其中所述第一个和第二个流化床构件的所述阳极与所述第一个和第二个流化床构件的所述组吸收性施液构件相接触。
24.如权利要求13中所述的输送机式电镀装置，其中所述输送机装置包括具有机架、驱动装置和马达的驱动构件，其中所述驱动装置与所述机架相连，所述马达与所述驱动装置相连；以及与所述驱动装置相连的夹持构件，所述夹持构件包括一个外壳、在所述外壳形成的空腔内安装的可滑动部件、与所述外壳相连并形成通道的可转动支臂以及与所述支臂相邻的密封。
25.输送机式电镀装置，包括一组吸收性施液构件，它们形成一个轨道，所述吸收性施液构件每一个都形成液流通道，与电镀液源进行液流交流，所述吸收性施液构件每一个都有外形；与所述轨道相邻的输送机；以及与所述轨道相邻的阳极，所述阳极的外形与所述一组吸收性施液构件的外形相对应。
26.如权利要求25中所述的输送机式电镀装置，其中所述阳极与所述一组吸收性施液构件相接触。
27.如权利要求25中所述的输送机式电镀装置，其中所述一组吸收性施液构件每一个都由多孔塑料辊轴组成。
28.如权利要求27中所述的输送机式电镀装置，其中所述多孔塑料辊轴每一个都用聚丙烯和聚乙烯织物制成。
29.如权利要求25中所述的输送机式电镀装置，其中所述一组吸收性施液构件每一个都包含一个管状部件，上有刚毛从所述管状部件呈径向伸出，所述管状部件形成所述液流通道。
30.如权利要求25中所述的输送机式电镀装置，其中所述一组吸收性施液构件每一个都包含一个管状部件，沿所述管状部件的长度形成一个槽沟，所述槽沟形成液流通道，在所述槽沟里有刚毛向外伸展。
31.如权利要求25中所述的输送机式电镀装置，其中所述输送机装置包括具有机架、驱动装置和马达的驱动构件，其中所述驱动装置与所述机架相连，所述马达与所述驱动装置相连；以及与所述驱动装置相连的夹持构件，所述夹持构件包括一个外壳、在所述外壳形成的空腔内安装的可滑动部件、与所述外壳相连并形成通道的可转动支臂以及与所述支臂相邻的密封。
32.运送和电镀基板的方法，包括夹持基板的边沿；给基板加电；将基板在一组吸收性施液构件上移动；将电镀液泵送到一组吸收性施液构件及基板上；以及将电镀液与基板的电接触分离。
33.依据有关权利要求，还包括以下方法通过阳极上的一组孔，围绕着一组挡板，将电镀液泵送到集液器。
全文摘要
输送机式电镀装置(110)有一个阳极(134),该阳极安装在靠近向基板(217)施加电镀液的一组吸收性施液构件(116)的位置上;该输送机式电镀装置还包括输送机(114),该输送机夹持基板(217)使其断开与电镀液的电接触。输送机式电镀装置(110)由包括集流器(130)和阳极(134)的流化床构件、与流化床构件(112)相邻的输送机(114)以及一组吸收性施液构件(116)构成,其中该组吸收性施液构件(116)相互邻接并靠近阳极(134),与流化床构件(112)进行液体交流。输送机装置(114)断开基板与电镀液的电接触,可以处理各种尺寸和厚度的基板。输送机装置(114)包括连在其上面的驱动构件(150)和夹持构件(124),其中:夹持构件(124)有非金属外壳(166),由非金属外壳(166)形成的空腔(186)内有一可以滑动的金属部件(168),支臂(172)与外壳(166)相连可以转动并形成通道(174),而密封(176)被安装在支臂(172)相邻的位置。
文档编号H05K3/24GK1382233SQ00814676
公开日2002年11月27日 申请日期2000年10月16日 优先权日1999年10月21日
发明者杰罗姆·R·福歇尔, 约瑟夫·M·韦伯 申请人:泰里迪尼工业公司