專利名稱：硅片電鍍用的科研實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
硅片電鍍用的科研實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)屬于硅片微細(xì)加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種供科研實(shí)驗(yàn)用的 硅片電鍍系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)是利用硅片微細(xì)加工技術(shù)在硅片(或其它基板)上制作微小的"部 件"，如微傳感器、微加速度計(jì)、微開關(guān)、微電感，等等，在制作這些微"部件"的過程中， 需要在硅片(或其它基板)上電鍍某些金屬材料，如銅、金等。
傳統(tǒng)的集成電路封裝是硅片的前工序完成后送到封裝廠進(jìn)行劃片、引線鍵合和封裝。隨 著整機(jī)要求器件體積不斷縮小的情況下，上述傳統(tǒng)的集成電路制造工藝順序發(fā)生了某些變化， 出現(xiàn)了 "圓片級封裝"的新工藝，它是在硅片的前工序完成后，并不直接送到封裝廠進(jìn)行劃 片、引線鍵合和封裝，而是(1)在硅片的管芯引出端上制作金屬凸點(diǎn)，如金凸點(diǎn)、鉛錫焊球 和其它焊料球，或(2)把硅片上管芯的引出端進(jìn)行重布線，然后在新的引出端上制作上述金 屬凸點(diǎn)，硅圓片上有了這些金屬凸點(diǎn)后再送到封裝廠進(jìn)行劃片、封裝。
為了實(shí)現(xiàn)芯片與芯片之間的疊裝，以實(shí)現(xiàn)一個(gè)封裝體內(nèi)封裝幾個(gè)芯片，需要在硅片上腐 蝕通孔，然后在孔內(nèi)填充銅，實(shí)現(xiàn)硅片上下互連。
針對MEMS工藝和圓片級封裝工藝在硅片上電鍍金屬的需要，所述的"硅片電鍍用科研實(shí) 驗(yàn)系統(tǒng)"能滿足科研實(shí)驗(yàn)的需要。如圖1所示，電鍍采用傳統(tǒng)的掛鍍方式，硅片13放在陰極 12上，陰極12和陽極10相對而立在電鍍液中，接上電鍍電源ll后可以電鍍。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型發(fā)明的目的是提供一種供科研實(shí)驗(yàn)用的可獲得均勻鍍層厚度的硅片電鍍系統(tǒng)。
本實(shí)用新型發(fā)明含有電鍍槽、陽極和陰極、電鍍電源、恒溫控制器以及受控于該恒溫 控制器的加熱器和測溫元件，其特征在于，還含有支撐板、勻流板、電機(jī)及受控于該電機(jī)且同軸連接的螺旋槳，其中
支撐板，沿著電鍍槽的寬度方向固定在該電鍍槽沿長度方向的內(nèi)壁上，從而在所述支撐 板和所述電鍍槽底板之間形成一個(gè)供電鍍工作區(qū)內(nèi)電鍍液流動的通道，所述的陽極和陰極沿 著電鍍槽的寬度方向固定在所述支撐板上；
勻流板，共兩塊，兩側(cè)沿著所述電鍍槽的長度方向位置相對地與電鍍槽內(nèi)壁固定在一起， 下側(cè)與支撐板固定在一起，在所述勻流板上間隔地分布著多個(gè)通孔；
電機(jī)，沿著所述電鍍槽的長度方向固定在所述電鍍槽頂板的一側(cè)，有螺旋槳的電機(jī)軸穿 過所述電鍍槽一側(cè)的頂板插入所述電鍍槽內(nèi)的電鍍液中，所述電機(jī)帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn)，使得所 述電鍍液經(jīng)過由所述支撐板和電鍍槽底板之間的通道流向所述電鍍槽長度方向的另一側(cè)，再 通過所述勻流板上的通孔上下流速一致地流過所述電鍍工作區(qū)內(nèi)用夾子掛在陰極上的硅片的 表面，所述夾子的一端是與電鍍電源的陰極連接；所述分流板上各個(gè)通孔之間的間隔都是相等的。
電鍍是工業(yè)上很普通的改變物體表面材料的工藝，但是一般工業(yè)電鍍系統(tǒng)都比較龐大， 不適合研究部門在硅片上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性電鍍，硅片電鍍用科研實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能滿足這個(gè)需要。


圖1:本實(shí)用新型發(fā)明所述的硅片電鍍用的科研實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)沿電鍍槽的寬度方向的剖面圖。
圖2:所述圖1的A-A向的剖面圖。
標(biāo)志說明
l電鍍槽2勻流板3電機(jī)4恒溫控制器5熱偶6加熱器
7螺旋槳8電鍍液9支撐板10陽極ll電鍍電源12硅片13陰極
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的特點(diǎn)是整個(gè)電鍍系統(tǒng)緊湊，主要原理利用電機(jī)3帶動螺旋槳7攪拌電鍍液8， 讓電鍍液8在電鍍槽1里循環(huán)，如圖2所示。改變了傳統(tǒng)的利用泵、管道和闊門的電鍍液循 環(huán)系統(tǒng)，減小了體積、降低了成本，也避免了電鍍液8滲漏等缺點(diǎn)。支撐板9同電鍍槽1底 部之間形成一個(gè)電鍍液8的"流動管道"，相對而立的勻流板2上布滿通孔。由于電鍍工作區(qū) 電鍍液8的流速同"流動管道"內(nèi)的電鍍液流速v、選擇合適的分流板2上通孔的孔徑大?、?、孔的數(shù)量和分布形式，可以得到電鍍工作區(qū)內(nèi)的電鍍液8上下流速一致，以保證電鍍時(shí) 硅片12表面的電鍍液8交換量相同。恒溫控制器4、熱偶5和加熱器6組成了電鍍液8的溫 控系統(tǒng)，可以使電鍍液8恒定在所需的溫度范圍內(nèi)。由于電鍍液8流速均勻，所以電鍍液8 溫度場恒溫的精度取決于恒溫控制器4的精度。
權(quán)利要求1、硅片電鍍用的科研實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，含有電鍍槽、陽極和陰極、電鍍電源、恒溫控制器以及受控于該恒溫控制器的加熱器和測溫元件，其特征在于，還含有支撐板、勻流板、電機(jī)及受控于該電機(jī)且同軸連接的螺旋槳，其中支撐板，沿著電鍍槽的寬度方向固定在該電鍍槽沿長度方向的內(nèi)壁上，從而在所述支撐板和所述電鍍槽底板之間形成一個(gè)供電鍍工作區(qū)內(nèi)電鍍液流動的通道，所述的陽極和陰極沿著電鍍槽的寬度方向固定在所述支撐板上；勻流板，共兩塊，兩側(cè)沿著所述電鍍槽的長度方向位置相對地與電鍍槽內(nèi)壁固定在一起，下側(cè)與支撐板固定在一起，在所述勻流板上間隔地分布著多個(gè)通孔；電機(jī)，沿著所述電鍍槽的長度方向固定在所述電鍍槽頂板的一側(cè)，有螺旋槳的電機(jī)軸穿過所述電鍍槽一側(cè)的頂板插入所述電鍍槽內(nèi)的電鍍液中，所述電機(jī)帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn)，使得所述電鍍液經(jīng)過由所述支撐板和電鍍槽底板之間的通道流向所述電鍍槽長度方向的另一側(cè)，再通過所述勻流板上的通孔上下流速一致地流過所述電鍍工作區(qū)內(nèi)用夾子掛在陰極上的硅片的表面，所述夾子的一端與電鍍電源的陰極連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的硅片電鍍用的科研實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述勻流板上各個(gè)通孔之間的間隔都是相等的。
專利摘要硅片電鍍用的科研實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)屬于硅片微細(xì)加工裝置技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，用一個(gè)沿著電鍍槽寬度方向固定于電鍍槽內(nèi)壁的支撐板相對地固定陽極和陰極，從而在該支撐板和電鍍槽底板之間形成一個(gè)供電鍍工作區(qū)電鍍液流動的通道，螺旋槳在沿著電鍍槽長度方向一側(cè)設(shè)立的電機(jī)帶動下，使得電鍍液通過所述通道流向電鍍槽長度方向的另一側(cè)，再通過沿著電鍍槽長度方向從電極外側(cè)固定在所述勻流板上的多個(gè)圓孔，使電鍍液在電鍍工作區(qū)內(nèi)流速上下一致地流過掛在陰極上的硅片的表面，再通過另一塊勻流板上的通孔流出，使得硅片上得到均勻的鍍層。所述科研實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)填充了硅片電鍍的空白，滿足了科學(xué)研究的需要。
文檔編號C25D7/12GK201144295SQ20072019101
公開日2008年11月5日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者霄 彭, 王水弟, 堅(jiān) 蔡, 賈松良 申請人:清華大學(xué)