專利名稱：金屬薄膜成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與金屬薄膜成形有關(guān)，特別是關(guān)于一種流體控制裝置?？捎诨灞砻婕盎宓耐變?nèi)壁成形差異性均勻厚度的金屬薄膜的金屬薄膜成形裝置。
背景技術(shù)：
隨著電子裝置的發(fā)展，印刷電路板的制造也逐漸朝向高密度封裝的型態(tài)，使表面成形的金屬線路的線寬更細(xì)、其表面供電子組件針腳穿過的通孔的孔徑也逐漸縮小。因此印刷電路板上成形的金屬薄膜的厚度均勻度的要求也更高，金屬薄膜缺陷也必須降低至最少，以提升金屬薄膜的延展性及抗拉強(qiáng)度，避免因?yàn)榫€路變細(xì)，而導(dǎo)致強(qiáng)度不足斷裂的現(xiàn)象。
為了改善金屬薄膜厚度均勻度的問題，日本專利JP56058999號(hào)專利案提出一種以噴灑方式進(jìn)行金屬薄膜的裝置，以使鍍液均勻的分布在基板表面，以使金屬薄膜的厚度更為均勻。美國(guó)專利US5077099號(hào)專利案則利用周期性振動(dòng)源，使基板振動(dòng)，帶動(dòng)鍍液于基板表面進(jìn)行循環(huán)，以使金屬薄膜厚度更為均勻。然而上述二種方法僅能改善基板表面的金屬薄膜厚度，對(duì)于基板上的通孔內(nèi)壁部分，由于通孔縱橫比(軸向長(zhǎng)度與徑向?qū)挾鹊谋壤?的問題，使得鍍液于通孔內(nèi)幾乎無法出現(xiàn)流動(dòng)，甚至無法有效濕潤(rùn)這些通孔，特別是通孔的孔徑縮小而縱橫比提高時(shí)，這些問題會(huì)變得更明顯，而造成通孔內(nèi)壁的金屬薄膜成形效果極差，而影響印刷的路版的良率。因此如何針對(duì)縱橫比高的小孔徑通孔，設(shè)計(jì)一種良好的金屬薄膜技術(shù)，成為一項(xiàng)重要的技術(shù)課題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種金屬薄膜成形裝置，以解決以往于基板上進(jìn)行金屬金屬薄膜時(shí)，基板表面與通孔內(nèi)壁之間金屬薄膜厚度不均一的問題。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種金屬薄膜成形裝置，用以在一具備至少一通孔的基板上成形金屬薄膜，其包含有一密閉腔室、一壓力產(chǎn)生裝置及一壓力控制裝置。其中基板固定于密閉腔室中，使基板將密閉腔室分隔為二部分。而壓力產(chǎn)生裝置及壓力控制裝置，連接于密閉腔室，分別對(duì)應(yīng)基板的二側(cè)，其中壓力產(chǎn)生裝置用以導(dǎo)入一鍍液，使其平行于基板表面流動(dòng)，而壓力控制裝置用以導(dǎo)出鍍液，并控制該基板二側(cè)的壓力差，借以鍍液可由壓力產(chǎn)生裝置帶動(dòng)進(jìn)入密閉腔室中，造成平行于基板的表面的鍍液流動(dòng)，以及通過通孔的鍍液流動(dòng)。透過壓力控制裝置的調(diào)節(jié)，于基板表面及通孔內(nèi)壁成形的金屬薄膜厚度可分別加以控制。
另一具體特征，本發(fā)明更可具備一鍍液穩(wěn)定裝置，用以攪拌進(jìn)入密閉腔室的鍍液，使鍍液中的溶質(zhì)與溶劑更均勻地混合，使其成分更均勻。
另一具體特征，本發(fā)明更可設(shè)置一溫度控制裝置，用以控制進(jìn)入密閉腔室的鍍液溫度，以控制金屬薄膜成形條件。
另一具體特征，本發(fā)明更可設(shè)置一層流穩(wěn)定裝置，用以消除進(jìn)入密閉腔室的流體的邊界層，使鍍液于基板表面流動(dòng)的速率更均勻。
另一具體特征，本發(fā)明更可設(shè)置一速度控制組件，至于密閉腔室中，藉由調(diào)整速度控制組件與基板表面的間距，以調(diào)整于基板表面流動(dòng)的流體速度。
另一具體特征，本發(fā)明更包含有一電場(chǎng)控制裝置，具有二電極，此二電極浸泡于密閉腔室的鍍液中，并位于基板的二側(cè)，用以產(chǎn)生一電場(chǎng)，使基板位于電場(chǎng)中，借以加強(qiáng)金屬薄膜成形效果。
本發(fā)明解決了金屬薄膜成型中厚度不均一的問題，并且更加均勻，成型效果好。
以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說明書所公開的內(nèi)容、權(quán)利要求及附圖，任何熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。
以上的關(guān)于本發(fā)明內(nèi)容的說明及以下的實(shí)施方式的說明用以示范與解釋本發(fā)明的原理，并且提供本發(fā)明的權(quán)利要求更進(jìn)一步的解釋。


圖1為依據(jù)本發(fā)明所建立的金屬薄膜成形設(shè)備；
圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的分解立體圖；圖3為第一實(shí)施例的剖面示意圖；圖4為第一實(shí)施例的系統(tǒng)方塊圖；圖5為第二實(shí)施例的系統(tǒng)方塊圖；圖6為第二實(shí)施例的系統(tǒng)方塊圖，為另一實(shí)施狀態(tài)；圖7為第二實(shí)施例的系統(tǒng)方塊圖，為又一實(shí)施狀態(tài)；圖8為第三實(shí)施例的系統(tǒng)方塊圖；及圖9為第四實(shí)施例的系統(tǒng)方塊圖。
其中，附圖標(biāo)記1 框架2輸送系統(tǒng)A、B、C、D、E、F、G、H、I鍍液槽10 密閉腔室11 流體導(dǎo)入組件111 流通管路112 開孔12 流體導(dǎo)出組件121 流通管路122 開孔20 基板21 通孔31 壓力產(chǎn)生裝置32 壓力控制單元41 流體速度42 流體速度51 磁石攪拌裝置52 氣體源 53 溫度控制裝置54 層流穩(wěn)定裝置55 速度控制組件56 電場(chǎng)控制裝置561 電極W 間距具體實(shí)施方式
為使對(duì)本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進(jìn)一步的了解，配合實(shí)施例詳細(xì)說明如下。
如圖1所示，為依據(jù)本發(fā)明所建立的金屬薄膜成形設(shè)備，其包含有框架1、輸送系統(tǒng)2及多個(gè)鍍液槽A、B、C、D、E、F、G、H、I，輸送系統(tǒng)2架設(shè)于框架1上方，用以移動(dòng)待加工的基板于各鍍液槽A、B、C、D、E、F、G、H、I中移動(dòng)。各鍍液槽A、B、C、D、E、F、G、H、I分別表面處理程序、金屬薄膜成形制程，其中表面處理程序用于基板表面形成一基底薄膜，當(dāng)基板表面形成基底薄膜之后，再將催化劑亦特定圖案型態(tài)涂布于基板表面，再進(jìn)入金屬薄膜成形制程，使金屬沉積于催化劑所涂布的區(qū)域，而形成預(yù)定圖案型態(tài)的金屬薄膜。本發(fā)明的金屬薄膜成形裝置可應(yīng)用于各鍍液槽中，借以使不同成分的鍍液或是去離子水均勻地流過基板表面，以控制金屬薄膜成長(zhǎng)的厚度。
如圖2、圖3至圖4所示，為本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的金屬薄膜成形裝置，可應(yīng)用于前述的任何一鍍液槽，各鍍液槽可構(gòu)成一密閉腔室10，而待加工的基板20固定于此一密閉腔室10中，并將此一密閉腔室20區(qū)隔為二部分，此外各基板20上設(shè)有多個(gè)通孔21，可供流體通過而流通于基板20的二側(cè)。
密閉腔室10內(nèi)更設(shè)有一流體導(dǎo)入組件11及一流體導(dǎo)出組件12，流體導(dǎo)入組件11呈現(xiàn)框架型態(tài)，其內(nèi)部具有流通管路111，可透過導(dǎo)管連接于一壓力產(chǎn)生裝置31，以將鍍液或去離子水引入流通管路中，而透過位于流體導(dǎo)入組件11內(nèi)側(cè)緣的開孔112流入密閉腔室10內(nèi)。流體導(dǎo)出組件12大致與流體導(dǎo)出組件11相同，呈現(xiàn)框架型態(tài)，其內(nèi)部具有流通管路121，內(nèi)側(cè)緣形成多個(gè)開孔122，用以吸入于密閉腔室10內(nèi)的鍍液，而經(jīng)由一連接于流體導(dǎo)出組件12的壓力控制單元32流出密閉腔室10外。流體導(dǎo)入組件11及流體導(dǎo)出組件12平行地設(shè)于基板20的二側(cè)，借以使壓力產(chǎn)生裝置31與壓力控制裝置32連接于密閉腔室10，同時(shí)對(duì)應(yīng)于基板20的二側(cè)。
流體導(dǎo)入組件11及流體導(dǎo)出組件12平行地設(shè)于基板20的二側(cè)，使其等內(nèi)側(cè)的開孔112、122指向與基板20表面平行，因此不論是由流體導(dǎo)入組件11進(jìn)入密閉腔室10內(nèi)的流體，或是被流體導(dǎo)出組件12吸出的流體(鍍液或去離子水)，都可以平行于基板20表面的方向流動(dòng)，并以垂直基板20的方向通過通孔21流動(dòng)。壓力產(chǎn)生裝置31可為一流體泵浦，而壓力控制裝置32可為一閥門，利用其等之間的調(diào)整配合，可以控制基板20二側(cè)的壓力差，以調(diào)整流體流速，使平行于基板20表面流動(dòng)的流體速度41及通過通孔的流體速度42相同，使得與基板20表面及通孔21內(nèi)壁的金屬薄膜條件相近，以使于基板20表面或通孔21內(nèi)壁成形的金屬薄膜成長(zhǎng)速率相同，使金屬薄膜厚度均勻，使導(dǎo)電或是應(yīng)力特性較為均勻，不會(huì)出現(xiàn)太大的差異。而基板20表面預(yù)先以觸媒(Catalyst)成形預(yù)定的圖案，當(dāng)基板20浸泡于鍍液時(shí)，鍍液成分可與觸媒進(jìn)行離子或質(zhì)子交換，使金屬析出成型于基板，形成圖案。
如圖5所示，為本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的金屬薄膜成形裝置。于本實(shí)施例中，壓力產(chǎn)生裝置31與密閉腔室10之間，更設(shè)有一鍍液穩(wěn)定裝置，鍍液穩(wěn)定裝置主要用以攪拌鍍液，借以使鍍液中的溶質(zhì)與溶劑更為均勻地混合，讓鍍液質(zhì)量更為穩(wěn)定。此一鍍液穩(wěn)定裝置為一磁石攪拌裝置51，于鍍液進(jìn)入密閉腔室10之前就將鍍液加以攪拌，使鍍液特性更為穩(wěn)定。
如圖6及圖7所示，鍍液穩(wěn)定裝置亦可為一氣體源52，將氣體通入鍍液中，利用微小氣泡對(duì)鍍液產(chǎn)生攪拌效果，氣體可于鍍液進(jìn)入密閉腔室10之前通入，預(yù)先將鍍液加以穩(wěn)定，如圖6所示。亦可將氣體源52連接于流體導(dǎo)入組件31而直接將氣體通入密閉腔室10中，以直接于密閉腔室10中對(duì)鍍液進(jìn)行攪拌穩(wěn)定作業(yè)，如圖7所示。
再如圖8所示，為本發(fā)明第三實(shí)施例所提供的一種所提供的金屬薄膜成形裝置。為有效控制鍍液條件，于本實(shí)施例中，于壓力產(chǎn)生裝置31與壓力控制裝置32之間，設(shè)有一溫度控制裝置53及一層流穩(wěn)定裝置54，借以在流體由壓力產(chǎn)生裝置31驅(qū)動(dòng)進(jìn)入密閉腔室10之前，調(diào)整鍍液的狀態(tài)，以使鍍液更能均勻地流過基板20表面。
其中，溫度控制裝置53主要由加熱器所組成，用以控制鍍液的溫度，使鍍液進(jìn)入密閉腔室10之前，達(dá)到最佳化的反應(yīng)溫度，以提升金屬薄膜成形速率。而層流穩(wěn)定裝置54由疏孔性介質(zhì)(Porous Medium)所組成，由于鍍液在管路中流動(dòng)會(huì)使流體邊界層(boundary layer)的厚度逐漸提升，導(dǎo)致鍍液到達(dá)基板20表面時(shí)的流速產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象，若在鍍液進(jìn)入密閉腔室10之前，先讓其流過層流穩(wěn)定裝置，可以破壞層流現(xiàn)象，使邊界層重新成長(zhǎng)，如此一來，鍍液進(jìn)入密閉腔室10時(shí)，流速的分布就為變得較為均勻，以使金屬薄膜成長(zhǎng)速率更為均勻，而使得厚度更為均一。
此外，于本實(shí)施例中，更設(shè)有一速度控制組件55，此一速度控制組件55為一板體，設(shè)置于基板20的一側(cè)，藉由調(diào)整速度控制組件55與基板20之間的間距W，可以改變流經(jīng)基板20表面的鍍液速度，借以對(duì)鍍液的流速進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。
如圖9所示，為本發(fā)明第四實(shí)施例所提供的一種的金屬薄膜成形裝置的示意圖。為了進(jìn)一步對(duì)金屬薄膜成形程序的控制，加強(qiáng)金屬薄膜成形效果，于本實(shí)施例中設(shè)有一電場(chǎng)控制裝置56，用以產(chǎn)生一交流電或是一直流電，電場(chǎng)控制裝置56具有二電極561，設(shè)于密閉腔室10中，使其等被浸泡于鍍液中，且位于基板20的二側(cè)。利用通入一直流電或是一交流電，可以使基板20位于一電場(chǎng)中，借以加強(qiáng)金屬薄膜成形效果。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種金屬薄膜成形裝置，用以在一具備至少一通孔的基板上成形金屬薄膜，其特征在于，包括有一密閉腔室，該基板固定于該密閉腔室中，而將該基板分隔為二部分；一壓力產(chǎn)生裝置，連接于該密閉腔室，對(duì)應(yīng)于該基板的一側(cè)，用以導(dǎo)入一鍍液平行于該基板表面流動(dòng)；及一壓力控制裝置，連接于該密閉腔室，對(duì)應(yīng)于該基板的另一側(cè)，用以導(dǎo)出該鍍液，并控制該基板二側(cè)的壓力差；其中，該鍍液由該壓力產(chǎn)生裝置帶動(dòng)進(jìn)入該密閉腔室，利用該密閉腔室的壓力差造成該鍍液在平行基板表面與垂直基板表面的流動(dòng)速度差異，使得平行基板表面形成的金屬薄膜與平行于上述的通孔的表面形成的金屬薄膜厚度可以有效的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，更包含有一鍍液穩(wěn)定裝置，位于該基板與該壓力產(chǎn)生裝置之間，用以攪拌該鍍液與穩(wěn)定該鍍液質(zhì)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，該鍍液穩(wěn)定裝置為一氣體源，用以通入一氣體以攪拌該鍍液。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，該鍍液穩(wěn)定裝置為磁石攪拌裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，更包含有一層流穩(wěn)定裝置，設(shè)于該壓力產(chǎn)生裝置與該密閉腔室之間，借以改變?cè)撳円旱牧黧w邊界層狀態(tài)，以使該鍍液于平行于基板方向的流動(dòng)速度均勻穩(wěn)定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，該層流穩(wěn)定裝置為一疏孔性介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，更包含有一電場(chǎng)控制裝置，具有二電極，該二電極浸泡于該鍍液內(nèi)，且分別位于該基板的二側(cè)，用以產(chǎn)生一電場(chǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，該二電極之間被通入一直流電。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，該二電極之間被通入一交流電。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，更包含有一溫度控制裝置，用以控制該鍍液的溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，更包含有一速度控制組件，設(shè)于該密閉腔室內(nèi)，可相對(duì)于該基板移動(dòng)而調(diào)整其與基板之間的間距，以控制該鍍液平行于該基板表面的流速。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，該壓力產(chǎn)生裝置為一液體泵浦。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，該密閉腔室內(nèi)更設(shè)有一流體導(dǎo)入組件，連接于該壓力產(chǎn)生裝置，且設(shè)于該基板的一側(cè)，用以導(dǎo)引鍍液平行地流經(jīng)該基板的表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，該流體導(dǎo)入組件呈現(xiàn)框架型態(tài)，其內(nèi)部具有一流通管路，其內(nèi)側(cè)緣具有多個(gè)開孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，該基板具有一觸媒成形的圖案，當(dāng)該基板浸泡于該鍍液，該鍍液可與該觸媒進(jìn)行離子或質(zhì)子交換，使金屬的析出成型于該基板，形成該圖案。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，該密閉腔室內(nèi)更設(shè)有一流體導(dǎo)出組件，連接于該壓力產(chǎn)生裝置，且設(shè)于該基板的一側(cè)，用以導(dǎo)引鍍液平行地流經(jīng)該基板的表面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的金屬薄膜成形裝置，其特征在于，流體出組件呈現(xiàn)框架型態(tài)，其內(nèi)部具有流通管路，其內(nèi)側(cè)緣具有多個(gè)開孔。
全文摘要
一種金屬薄膜成形裝置，用以在一具備至少一通孔的基板上成形金屬薄膜，其將基板固定于一密閉腔室中，使基板將密閉腔室分隔為二部分。而密閉腔室連接有一壓力產(chǎn)生裝置及一壓力控制裝置，分別對(duì)應(yīng)基板的二側(cè)，其中壓力產(chǎn)生裝置用以導(dǎo)入一鍍液，使其平行于基板表面流動(dòng)，而壓力控制裝置用以導(dǎo)出鍍液，并控制基板二側(cè)的壓力差，借以鍍液可由壓力產(chǎn)生裝置帶動(dòng)進(jìn)入密閉腔室中，造成平行于基板的表面流動(dòng)以及通過通孔的鍍液流動(dòng)，因此壓力控制裝置的調(diào)節(jié)，于基板表面及通孔內(nèi)壁成形的金屬薄膜厚度，可以分別加以控制。
文檔編號(hào)H05K3/00GK1995454SQ20051013767
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者張杰凱, 鄭兆凱, 楊明桓, 王仲偉, 陳富港, 曾子章, 李長(zhǎng)明, 張志敏, 余丞博 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院, 欣興電子股份有限公司