專利名稱：基板架以及電鍍裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如在基板的被電鍍面(表面)上實施電鍍的電鍍裝置，尤其涉及一種使用于如下電鍍裝置等的基板架，該電鍍裝置在設(shè)在半導(dǎo)體晶片等的表面的微小的配線用溝槽或孔、抗蝕層開口部上形成電鍍膜，或在半導(dǎo)體晶片的表面上形成與封裝電極等電連接的凸點(凸起狀電極)，以及包括該基板架的電鍍裝置。
背景技術(shù)：
例如,在TAB (Tape Automated Bonding:膠帶自動接合)或倒裝片上，正廣泛地進行在形成有配線的半導(dǎo)體芯片的表面的規(guī)定地方(電極)上形成金、銅、焊錫、或者鎳、更或者是將它們多層地層疊起來的凸起狀連接電極(凸點)，通過該凸點來與封裝電極或TAB電極電連接。作為這種凸點的形成方法，有電鍍法、蒸鍍法、印刷法、滾動凸點法等各種的方法，但隨著半導(dǎo)體芯片的I/O數(shù)量的增加、細間距化，可微型化并且性能比較穩(wěn)定的電鍍法被越來越多地米用了。在這里，電鍍法大致分為:將半導(dǎo)體晶片等的基板的被電鍍面朝下(面朝下)地水平放置并使電鍍液從下方向上噴來實施電鍍的噴流式或杯式，和在電鍍槽的中垂直豎立基板，一邊從電鍍槽的下方注入電鍍液并使其溢出一邊實施電鍍的浸潰式。一般認為，采用浸潰式的電鍍法，具有對電鍍的品質(zhì)產(chǎn)生不良影響的氣泡能很好地逸出、痕跡小等優(yōu)點，因此，適用于電鍍孔的尺寸較大，電鍍需要相當(dāng)長時間的凸點電鍍。作為采用了以往的浸潰方式的電鍍裝置，具有氣泡能容易地逸出的優(yōu)點，配備有基板架，該基板架密封半導(dǎo)體晶片等的基板的端面和背面，使表面(被電鍍面)暴露出來并裝卸自如地保持該基板，該基板架連同基板一起浸泡到電鍍液中并在基板的表面上實施電鍍。近來，通過適用電鍍的器件或安裝過程的發(fā)展，不僅標準厚度(775 μ m)的半導(dǎo)體晶片，還需要處理具有各種各樣的厚度的基板。因此，人們開始探求適用于處理具有各種各樣的厚度的基板的多品種少量生產(chǎn)的基板架的開發(fā)。由于基板架是被浸泡在電鍍液中來使用的，因而在用基板架來保持基板時，為了不讓電鍍液從四周流入到基板的背面?zhèn)?，需要可靠地密封基板的外周部及背面。因此，申請人提出了一種基板架，該基板架使基板介于第I保持構(gòu)件(固定保持構(gòu)件)與第2保持構(gòu)件(可動保持構(gòu)件)之間，分別將安裝在第2保持構(gòu)件上的基板密封構(gòu)件(內(nèi)側(cè)密封構(gòu)件)壓接到基板的外周部、將安裝在第2保持構(gòu)件上的基板架密封構(gòu)件(外側(cè)密封構(gòu)件)壓接到固定保持構(gòu)件并密封，以裝卸自如地保持基板(參照專利文獻1、2等)。對于這種基板架，在保持厚度不同的基板的情況下，通過壓接到基板的外周部來密封該外周部的基板密封構(gòu)件的壓縮尺寸(壓縮余量)發(fā)生變化。其結(jié)果，在基板密封構(gòu)件的壓縮余量小的情況下可能導(dǎo)致電鍍液的泄漏，在基板密封構(gòu)件的壓縮余量大的情況下會發(fā)生基板的破損或基板粘著到基板密封構(gòu)件上等。又，當(dāng)基板的厚度發(fā)生變化，在由基板架保持基板時，接觸到基板的表面地進行供電的接點對基板的接觸力也發(fā)生變化。其結(jié)果，在接點對基板的接觸力小的情況下，給基板供電時的接觸電阻變大，而在接觸力大的情況下會對基板產(chǎn)生損傷。作為一邊吸收基板的厚度的波動(變化)一邊裝卸自如地保持基板的基板架，有人提出了在基板架所設(shè)的凹部內(nèi)，配置在從凹部分離的方向上對基板施力的板簧(專利文獻3參照)，或進一步地在板簧和基板之間配置平板(專利文獻4參照)。還有人提出了通過由彈簧的作用力將基板按壓到夾具上，來得到安裝在夾具的密封構(gòu)件對基板外周部的密封力(專利文獻5參照)。進一步地，還有人提出了通過由壓縮彈簧的作用力將由支持平板所支持的基板向著密封構(gòu)件按壓，來使壓接到基板的外周部的密封構(gòu)件的壓縮余量(壓縮尺寸)與基板的厚度無關(guān)，幾乎達到恒定(專利文獻6參照)，或者通過被壓縮彈簧的作用力按壓的壓緊構(gòu)件，對基板能夠從基板的背面不加調(diào)整地施加恒定的按壓負載(專利文獻7參照)。先行技術(shù)文獻專利文獻
·
專利文獻I特開2004-52059號公報專利文獻2特開2004-76022號公報專利文獻3特開昭58-91516號公報專利文獻4特開昭59-31882號公報專利文獻5實開平7-6268號公報專利文獻6特表2003-518333號公報專利文獻7特開2008-133526號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題如上所述，人們提出了各種通過利用板簧或壓縮彈簧等的彈簧的作用力(彈簧力)，來吸收被保持的基板的厚度的波動，或應(yīng)對基板的厚度的變化的基板架。然而，對于這種基板架，沒有考慮到通過在由基板架保持基板時產(chǎn)生的彈簧的作用力，以密封構(gòu)件為支點的力矩作用到基板上，基板因該力矩而發(fā)生撓曲，因此，在由基板架保持特大型的基板時，會使基板產(chǎn)生相當(dāng)大的撓曲。本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種即使基板的厚度發(fā)生變化，也能夠防止基板發(fā)生撓曲同時吸收基板的厚度的變化，以將基板密封構(gòu)件的壓縮尺寸保持在更為恒定的范圍內(nèi)的狀態(tài)來保持基板的基板架以及配備有該基板架的電鍍裝置。解決問題的技術(shù)手段本發(fā)明的基板架具有:第I保持構(gòu)件以及第2保持構(gòu)件，其夾持基板的外周部并裝卸自如地保持基板；基板密封構(gòu)件，其被安裝在上述第2保持構(gòu)件上，當(dāng)由上述第2保持構(gòu)件與上述第I保持構(gòu)件保持基板時，沿著基板密封線對上述第2保持構(gòu)件與基板的外周部之間進行密封，上述第I保持構(gòu)件具有厚度吸收機構(gòu)，其當(dāng)在上述第I保持構(gòu)件與上述第2保持構(gòu)件之間夾持基板的外周部地保持基板時，在沿著上述基板密封線的位置通過使基板向著上述第2保持構(gòu)件施力來吸收基板的厚度的變化。由此，即使基板的厚度發(fā)生變化，通過由厚度吸收機構(gòu)吸收基板的厚度的變化同時保持基板，以將基板密封構(gòu)件的壓縮尺寸保持在更為恒定的范圍內(nèi)的狀態(tài)來保持厚度不同的基板，而且，在由基板架保持基板時，在沿著由基板密封構(gòu)件在第2保持構(gòu)件與基板的外周部之間進行密封的基板密封線的位置上，通過向著第2保持構(gòu)件對基板施力吸收基板的厚度的變化，由此以密封構(gòu)件為支點的力矩作用到基板上，能夠防止基板發(fā)生撓曲。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式中，上述厚度吸收機構(gòu)包括:可動基座，其具有當(dāng)在上述第I保持構(gòu)件與上述第2保持構(gòu)件之間保持基板時支持基板的支持面、且與支持基座相分離；多個壓縮彈簧，其沿著基板密封線被配置，相對上述支持基座移動自如地支持上述可動基座。由此，可動基座的移動量根據(jù)基板的厚度的變化而不同(基板的厚度越厚，可動基座的移動量越大，與支持基座的間隔越窄)，以將基板密封構(gòu)件的壓縮尺寸保持在更為恒定的范圍內(nèi)的狀態(tài)來由基板架保持厚度不同的基板，而且在由基板架保持基板時，多個壓縮彈簧的彈簧力在沿著基板密封線的位置上，通過可動基座作用到基板上，由此能夠防止基板發(fā)生撓曲。上述第I保持構(gòu)件優(yōu)選包括:基座導(dǎo)向機構(gòu)，其具有其防止上述可動基座從上述支持基座脫離的止擋部，并限制上述可動基 座相對上述支持基座的移動。由此,能夠由止擋部防止上述可動基座從上述支持基座脫離，同時使可動基座相對支持基座平滑地移動。在上述第2保持構(gòu)件上優(yōu)選配備有:第I接點構(gòu)件，其當(dāng)在上述第2保持構(gòu)件與上述第I保持構(gòu)件之間保持基板時接觸基板的外周部進行供電，在上述第I保持構(gòu)件的上述支持基座上配備有:第2接點構(gòu)件，其連接到外部電源并給上述第I接點構(gòu)件供電。由此，即使保持具有不同的厚度的基板，第I接點部所接觸的基板的外周部、第I接點構(gòu)件以及第2接點構(gòu)件的位置關(guān)系也通常為恒定，能夠可靠地給基板供電。上述第I保持構(gòu)件的上述可動基座上優(yōu)選配備有:基板導(dǎo)向裝置，其引導(dǎo)基板的外周端部并進行基板相對于上述可動基座的定位。由此，通過固定在可動基座的基板導(dǎo)向裝置來進行基板相對于可動基座的定位，基板與可動基座一體地移動，由此能夠防止基板與第2保持構(gòu)件干涉。在本發(fā)明的一個優(yōu)選的實施方式中，上述厚度吸收機構(gòu)具有:多個伸縮自如的伸縮銷，其在上述厚度吸收機構(gòu)與上述第2保持構(gòu)件之間夾持基板的外周部并保持基板時，在沿著上述基板密封線的位置抵接到基板并使該基板向著上述第2保持構(gòu)件施力。由此，通過根據(jù)基板的厚度的變化使多個伸縮銷伸縮，以將基板密封構(gòu)件的壓縮尺寸保持在更為恒定的范圍內(nèi)的狀態(tài)來由基板架保持基板，而且在由基板架保持基板時，多個伸縮銷的作用力在沿著基板密封線的位置上作用到基板上，由此能夠防止基板發(fā)生撓曲。本發(fā)明的電鍍裝置具有上述的基板架和在內(nèi)部保持電鍍液的電鍍槽。發(fā)明效果通過本發(fā)明的基板架，即使基板的厚度發(fā)生變化，也能夠通過以將基板密封構(gòu)件的壓縮尺寸保持在更為恒定的范圍內(nèi)的狀態(tài)來保持基板，來防止電鍍液的泄漏或基板的破損等。而且，在由基板架保持厚度不同的基板時，能夠防止因以密封構(gòu)件為支點的力矩作用到基板上而基板發(fā)生撓曲。


圖1是配備有本發(fā)明的實施形態(tài)的基板架的電鍍裝置的整體配置圖。圖2是配備在如圖1所示的電鍍裝置的基板架的俯視圖。圖3是由虛線來表示打開如圖2所示的基板架的第2保持構(gòu)件的狀態(tài)的右視圖。圖4是圖2的A-A線放大截面圖。圖5是圖2的B-B線放大截面圖。圖6是圖2的C-C線放大截面圖。圖7是圖2的D-D線放大截面圖。圖8是示出在由沒有配備厚度吸收機構(gòu)的傳統(tǒng)型的基板架(比較例I)來保持厚度為775 μ m和1075 μ m·的基板時，與在由配備有厚度吸收機構(gòu)的本實施形態(tài)的基板架(實施例I)來保持厚度為775 μ m和1550 μ m的基板時的基板密封構(gòu)件的壓縮尺寸的圖表。圖9是示出本實施形態(tài)的基板架中的壓縮彈簧的彈簧力(設(shè)計彈簧力)與基板密封構(gòu)件的壓縮尺寸的關(guān)系的圖表。圖10是本發(fā)明的另一實施形態(tài)的基板架的俯視圖。圖11是圖10的E-E線截面圖。符號的說明18基板架24儲料器26預(yù)濕槽28預(yù)浸槽30a、3Ob 水洗槽32吹風(fēng)槽34電鍍槽36溢流槽54第I保持構(gòu)件58第2保持構(gòu)件62密封夾具64基板密封線66基板密封構(gòu)件68夾具密封構(gòu)件70固定環(huán)72壓緊環(huán)80支持基座82可動基座84夾持器86、114壓縮彈簧88、116厚度吸收機構(gòu)90基座導(dǎo)向機構(gòu)92 導(dǎo)軸
92a止擋部94 軸套100第I接點構(gòu)件106第2接點構(gòu)件108基板導(dǎo)向裝置110固定基座112伸縮銷112a 止擋部
具體實施例方式以下，參照附圖對本·發(fā)明的實施形態(tài)進行說明。另外，在以下的各實施形態(tài)中，給相同或相當(dāng)?shù)臉?gòu)件附上相同符號并省略重復(fù)的說明。圖1是示出本發(fā)明的實施形態(tài)中的配備有基板架的電鍍裝置的整體配置圖。如圖1所示，該電鍍裝置包括:兩個裝載了存放有半導(dǎo)體晶片等的基板W的盒體10的盒體臺12 ；將基板W的定向平面或槽口等的位置對準到規(guī)定的方向上的對準器14 ;通過高速轉(zhuǎn)動電鍍處理后的基板W來使其干燥的旋轉(zhuǎn)干燥機16。進一步地，在該附近還設(shè)有放置基板架18并進行基板W與該基板架18之間的裝卸的基板裝卸部20，在這些單元的中央配置有由在它們之間運送基板W的運送用機械構(gòu)成的基板運送裝置22。然后，從基板裝卸部20側(cè)按順序配置有:進行基板架18的保管以及暫時放置的儲料器24、將基板W浸泡到純水里的預(yù)濕槽26、蝕刻除去形成于基板W表面上的種晶層等的表面氧化膜的預(yù)浸槽28、用純水水洗基板W的表面的第I水洗槽30a、進行清洗后的基板W的水分去除的吹風(fēng)槽32、第2水洗槽30b以及電鍍槽34。該電鍍槽34被構(gòu)成為在溢流槽36的內(nèi)部存放多個電鍍單元38，各電鍍單元38在內(nèi)部存放一個基板W，實施鍍銅等的電鍍。另外，雖然在本例中對鍍銅進行了說明，當(dāng)然在鎳或焊錫、銀、或鍍金中也一樣。進一步地還配備有位于這些各機器的側(cè)面并在這些各機器之間與基板W —起運送基板架18的、例如采用直線電動機方式的基板架運送裝置40。該基板架運送裝置40具有:在基板裝卸部20與儲料器24之間運送基板W的第I運輸機42 ;在儲料器24、預(yù)濕槽26、預(yù)浸槽28、水洗槽30a、30b、吹風(fēng)槽32以及電鍍槽34之間運送基板W的第2運輸機44。另外，也可以不配備第2運輸機44，僅配備第I運輸機42。又，在該基板架運送裝置40的夾著溢流槽36的對側(cè)配置有對位于各電鍍單元38內(nèi)部并作為攪拌電鍍液的攪拌棒的攪棒(未圖示)進行驅(qū)動的攪棒驅(qū)動裝置46?；逖b卸部20配備有沿著軌道50在橫向滑動自如的平板狀的放置平板52，在該放置平板52上以水平狀態(tài)并排地放置兩臺基板架18，在其中一個基板架18與基板運送裝置22之間進行基板W的傳遞后，使放置平板52橫向滑動，在另一個基板架18與基板運送裝置22之間進行基板W的傳遞?；寮?8如圖2至圖7所示，具有:例如氯乙烯制的矩形平板狀的第I保持構(gòu)件(固定保持構(gòu)件)54 ;通過鉸鏈56開關(guān)自如地安裝在該第I保持構(gòu)件54上的第2保持構(gòu)件(可動保持構(gòu)件)58。另外，在本例中雖然示出了通過鉸鏈56使第2保持構(gòu)件58開關(guān)自如地構(gòu)成的實例，但也可以例如將第2保持構(gòu)件58配置在面對第I保持構(gòu)件54的位置，使該第2保持構(gòu)件58向著第I保持構(gòu)件54前進以進行開關(guān)。該第2保持構(gòu)件58具有基部60與環(huán)狀的密封夾具62，例如是氯乙烯制的，與下述的壓緊環(huán)72間的滑行良好。在密封夾具62與第I保持構(gòu)件54相對的面上，在由基板架18保持基板W時，通過沿著基板W的外周部的基板密封線64壓接到基板W的外周部來密封此處的基板密封構(gòu)件66向內(nèi)側(cè)突出地被安裝。進一步地，在密封夾具62與第I保持構(gòu)件54相對的面上，安裝通過在基板密封構(gòu)件66的外側(cè)位置上壓接到第I保持構(gòu)件54的下述的支持基座80來密封此處的夾具密封構(gòu)件68。基板密封構(gòu)件66以及·夾具密封構(gòu)件68被夾持在密封夾具62與通過螺栓等連接構(gòu)件來被安裝在該密封夾具62上的固定環(huán)70之間，并被安裝密封夾具62上。在基板密封構(gòu)件66與密封夾具62的抵接面(上表面)上，設(shè)有在基板密封構(gòu)件66與密封夾具62之間進行密封的突出部66a。在第2保持構(gòu)件58的·密封夾具62的外周部設(shè)有階部，隔著墊片74壓緊環(huán)72轉(zhuǎn)動自如地被安裝在該階部上。壓緊環(huán)72通過向外側(cè)突出地被安裝在密封夾具62的側(cè)面上的壓緊板(未圖示)，來不能脫離地被安裝。該壓緊環(huán)72的對酸的抗腐蝕性優(yōu)良，具有足夠的剛度，由例如鈦構(gòu)成，墊片74由摩擦系數(shù)低的材料、例如PTEF構(gòu)成，以使壓緊環(huán)72可平滑地轉(zhuǎn)動。第I保持構(gòu)件54包括:大致為平板狀的、在由基板架18保持基板W時，通過與夾具密封構(gòu)件68壓接使得與第2保持構(gòu)件58之間密封的支持基座80 ;和與該支持基座80相互分離的大致圓板狀的可動基座82。具有向內(nèi)側(cè)突出的突出部的倒L字型的夾持器84位于壓緊環(huán)72的外側(cè)，沿著圓周方向等間隔地被立設(shè)于第I保持構(gòu)件54的支持基座80上。另一方面，在與沿著壓緊環(huán)72的圓周方向的夾持器84相對的位置設(shè)有向外側(cè)突出的凸起部72a。然后，夾持器84的內(nèi)側(cè)突出部的下表面以及壓緊環(huán)72的凸起部72a的上表面形成沿著轉(zhuǎn)動方向相互地往相反方向傾斜的錐面。在沿著壓緊環(huán)72的圓周方向的多個地方(例如四個地方)設(shè)有向上方突出的凸塊72b。由此，通過使旋轉(zhuǎn)銷(未圖示)轉(zhuǎn)動來從旁邊旋轉(zhuǎn)凸塊72b，由此能夠使壓緊環(huán)72轉(zhuǎn)動。由此，如圖3中虛線所示，在打開第2保持構(gòu)件58的狀態(tài)下，將基板W插入到第I保持構(gòu)件54的中央部，通過鉸鏈56來關(guān)閉第2保持構(gòu)件58。然后，順時針轉(zhuǎn)動壓緊環(huán)72，通過使壓緊環(huán)72的凸起部72a滑入到夾持器84的內(nèi)側(cè)突出部的內(nèi)部，通過分別設(shè)在壓緊環(huán)72的凸起部72a和夾持器84的錐面，將第I保持構(gòu)件54與第2保持構(gòu)件58相互夾緊并鎖定，通過逆時針轉(zhuǎn)動壓緊環(huán)72來從倒L字型的夾持器84的內(nèi)側(cè)突出部拔出壓緊環(huán)72的凸起部72a，由此能夠解除該鎖定?？蓜踊?2具有在由基板架18保持基板W時與基板W的外周部抵接地支持基板W的環(huán)狀的支持面82a，通過壓縮彈簧86在從支持基座80分離的方向上施力，克服壓縮彈簧86的作用力(彈簧力)，在接近支持基座80的方向上移動自如地安裝到支持基座80上。由此，在由基板架18保持厚度不同的基板W時，根據(jù)基板W的厚度，通過可動基座82克服壓縮彈簧86的作用力(彈簧力)在接近支持基座80的方向上移動，來構(gòu)成吸收基板W的厚度的厚度吸收機構(gòu)88。S卩，如上所述，在將第2保持構(gòu)件58鎖定到第I保持構(gòu)件54并由基板架18保持基板W時，分別將基板密封構(gòu)件66的內(nèi)周面?zhèn)鹊南路酵怀霾肯露藟航拥窖刂苫寮?8保持的基板W的外周部的基板密封線64的位置上，將夾具密封構(gòu)件68的外周側(cè)的下方突出部下端壓接到第I保持構(gòu)件54的支持基座80的表面上，均勻地按壓密封構(gòu)件66、68，并密封此處。此時，使可動基座82的相對支持基座80的移動量根據(jù)基板W的厚度的變化而不同，即基板W的厚度越厚可動基座82的相對支持基座80的移動量越大，可動基座82更加靠近支持基座82地進行移動，由此，基板W的厚度的變化被厚度吸收機構(gòu)88吸收。即，與基板W的厚度無關(guān)，由基板架18保持基板W時的支持基座80與基板密封構(gòu)件66的距離幾乎恒定，但基板W的厚度越厚，壓縮彈簧86的形變(壓縮)量增加剛好與該基板W的厚度的增量幾乎相當(dāng)?shù)牧浚鄳?yīng)地，可動基座82的相對支持基座80的移動量越大。結(jié)果，基板密封構(gòu)件66的壓縮尺寸(撓曲余量)減少，能夠以將基板密封構(gòu)件66的壓縮尺寸保持在更為恒定的范圍內(nèi)的狀態(tài)來保持基板W。例如，如圖8所示，對于沒有配備厚度吸收機構(gòu)88的傳統(tǒng)型的基板架(比較例1)，當(dāng)通過使基板的厚度在775 μ m 1075 μ m內(nèi)變化來保持基板時，基板密封構(gòu)件的壓縮尺寸(壓縮余量)大幅增加0.1lmm 0.3_。與此相對，對于配備有厚度吸收機構(gòu)88的本例的基板架18 (實施例1)，即使通過使基板的厚度在775 μ m 1550 μ m內(nèi)變化來保持基板，也能夠使基板密封構(gòu)件66的壓縮尺寸(壓縮余量)的增加大幅減少0.12mm 0.17mm。這樣，可動基座82的 移動量根據(jù)基板W的厚度的變化而不同(基板的厚度越厚，可動基座的移動量越大，與支持基座的間隔越窄)，由此能夠以將基板密封構(gòu)件66的壓縮尺寸保持在更為恒定的范圍內(nèi)的狀態(tài)來由基板架18保持厚度不同的基板W。壓縮彈簧86在本例中共計配備有24個，在沿著基板密封線64的位置等間隔地被配置。在此，基板密封線64到基板W的邊緣部的距離為例如I 3mm左右，呈該基板密封線64的同心圓狀地連接在沿著基板密封線64的位置上被配置的壓縮彈簧86的各中心的線到基板W的邊緣部的距離為，例如I 5_左右。然后，為了使壓縮彈簧86的姿態(tài)穩(wěn)定，分別將凸起80a設(shè)在支持基座80的各壓縮彈簧86的安裝位置上，將凹部82b設(shè)在可動基座82的各壓縮彈簧86的安裝位置上，其中該凸起80a的周圍有壓縮彈簧86的下部圍繞著，該凹部82b的內(nèi)部插入有壓縮彈簧86的上部。這樣，當(dāng)在沿著基板密封線64的位置，即基板密封線64的線上或其附近配置多個壓縮彈簧86，在由基板架18保持基板W時，多個壓縮彈簧86的彈簧力在沿著基板密封線64的位置處通過可動基座82作用到基板W。由此，以基板密封構(gòu)件66為支點的力矩作用到由基板架18保持的基板W上，能夠防止基板W發(fā)生撓曲。圖9示出了本例的基板架18中的壓縮彈簧86的彈簧力(設(shè)計彈簧力)與基板密封構(gòu)件66的壓縮尺寸的關(guān)系。根據(jù)圖9，當(dāng)增大壓縮彈簧86的彈簧力(作用力)時，基板密封構(gòu)件66的壓縮尺寸也幾乎與壓縮彈簧86的彈簧力成比例地變大。由此，對于本例的基板架18，可判定通過壓縮彈簧86的彈簧力可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整基板密封構(gòu)件66的壓縮尺寸。實際上，根據(jù)將基板浸泡到電鍍液的漏泄試驗等，600N為壓縮彈簧86的適當(dāng)彈簧力。在支持基座80與可動基座82之間，為了使可動基座82相對支持基座80平滑地運動，如圖5所示，配備有基座導(dǎo)向機構(gòu)90。該基座導(dǎo)向機構(gòu)90具有:固定在支持基座80上的、在本例中由螺栓構(gòu)成的導(dǎo)軸92;固定在可動基座82上的、具有法蘭94a的大致圓筒狀的軸套94，該基座導(dǎo)向機構(gòu)90如下構(gòu)成:導(dǎo)軸92插入到軸套94的內(nèi)部，使軸套94作為導(dǎo)向裝置進行移動。導(dǎo)軸92為例如不銹鋼制，軸套94為例如潤滑性優(yōu)良的樹脂制。在此，為了使可動基座82無法相對支持基座80在橫向運動，導(dǎo)軸92的外徑與軸套94的內(nèi)徑之差設(shè)定為0.05mm 0.16mm。另外，雖然希望基座導(dǎo)向機構(gòu)90按一對一的關(guān)系設(shè)置在各壓縮彈簧86的附近，但考慮到成本和可裝配性，在本例中，在三個地方設(shè)置基座導(dǎo)向機構(gòu)90。對于本例的基板架18，在保持厚度薄的基板時與保持厚度厚的基板時，壓縮彈簧86的彈簧力會稍微發(fā)生變化。因此，在本例中，為了使壓縮彈簧86的彈簧力的變化盡可能地小，作為壓縮彈簧86而使用彈簧常數(shù)小的，以對壓縮彈簧86施加初始壓縮形變(壓縮)的狀態(tài)，將可動基座82到安裝支持基座80。
即，在本例中，將構(gòu)成導(dǎo)軸92的螺栓的頭部作為止擋部92a使用，通過壓縮彈簧86的彈簧力，通過使止擋部92a抵接到軸套94的法蘭94a，來一邊防止可動基座82從支持基座80的脫離，一邊對壓縮彈簧86施加初始壓縮形變，在可動基座82被按下例如0.5mm的位置設(shè)置止擋部92a，以能夠?qū)崿F(xiàn)基板密封構(gòu)件66的適當(dāng)?shù)膲嚎s尺寸(壓縮余量)。在本例中，在可動基座82的表面設(shè)有凹部82c，以使在該凹部82c內(nèi)構(gòu)成導(dǎo)軸92的螺栓的構(gòu)成止擋部92a的頭部暴露出來。由此，通過構(gòu)成導(dǎo)軸92的螺栓，能夠很容易地將可動基座82安裝到支持基座80或卸下。如圖6所示，在第2保持構(gòu)件58的固定環(huán)70的內(nèi)周面上，安裝有在由基板架18保持基板W時，壓接到基板W的外周部并給基板W供電的多個第I接點構(gòu)件100。該第I接點構(gòu)件100位于基板密封構(gòu)件66的外側(cè)，具有板簧狀地向內(nèi)側(cè)突出的接點100a，在該接點IOOa處由于其彈性力而具有彈性并容易地屈曲，在由基板架18保持基板W時，被構(gòu)成為第I接點構(gòu)件100的接點IOOa有彈性地接觸到基板W的外周面。另一方面，在可動基座82的邊緣部的與第I接點構(gòu)件100相對應(yīng)的位置上設(shè)有向內(nèi)側(cè)切成矩形凹口的凹口部82d，在支持基座80的與這些各凹口部82d相對應(yīng)的位置上配置有連接到設(shè)在下述柄102的從外部接點延伸來的配線104的第2接點構(gòu)件106。該第2接點構(gòu)件106具有板簧狀地向外側(cè)突出的接點106a，在該接點106a處由于其彈性力而具有彈性并容易地屈曲，在由基板架18保持基板W時，被構(gòu)成為第2接點構(gòu)件106的接點106a彈性接觸第I接點構(gòu)件100。由此，在由基板架18保持基板W時，通過第I接點構(gòu)件100以及第2接點構(gòu)件106給基板W供電。在由基板架18保持基板W時，即使基板W的厚度不同，基板W的露出面形成的平面、第I保持構(gòu)件54的支持基座80、以及第2保持構(gòu)件58的位置關(guān)系也通常維持不變。根據(jù)本例，分別將第I接點構(gòu)件100固定到第2保持構(gòu)件58，將第2接點構(gòu)件106固定到第I保持構(gòu)件54的支持基座80，由此第I接點構(gòu)件100的接點IOOa所接觸的基板W的外周部、第I接點構(gòu)件100以及第2接點構(gòu)件106的位置關(guān)系不受基板W的厚度的變化的影響為恒定。由此，第I接點構(gòu)件100的接點IOOa對基板W的外周部的接觸力、以及第2接點構(gòu)件106的接點106a對第I接點構(gòu)件100的接觸力為恒定，能夠可靠地給基板W供電。在可動基座82的邊緣部上表面上，設(shè)有矩形的向上方開口的多個凹溝槽82e，在各凹溝槽82e內(nèi)，如圖7所示，配備有引導(dǎo)基板W的外周端部并進行基板W相對于可動基座82的定位的基板導(dǎo)向裝置108。即，在由基板架18保持基板W之前，在可動基座82的支持面82a上支持基板W時，基板W的外周端部由基板導(dǎo)向裝置108引導(dǎo)，進行基板W相對于可動基座82的定位。這樣，通過固定在可動基座82上的基板導(dǎo)向裝置108來進行基板W相對于可動基座82的定位，通過基板W與可動基座82 —體地移動，能夠防止基板W與第2保持構(gòu)件58的密封夾具62干涉。另外，雖然沒有圖示，但基板架18具有防止粘附功能，該功能防止在將負責(zé)基板W的定位(定心)功能的定心彈簧與電鍍后的基板W從基板架18取出的時候，基板W粘到基板密封構(gòu)件66上，而與基板W —起被拿起。第I接點構(gòu)件100也可以具有基板W的定位功能和上述防粘功能。第2保持構(gòu)件58的開關(guān)通過沒有圖示的汽缸與第2保持構(gòu)件58的自重來進行。即，在第I保持構(gòu)件54上設(shè)有通孔(未圖示)，當(dāng)在放置平板52上放置基板架18時，在與該通孔相對的位置設(shè)有汽缸。由此，通過使汽缸桿伸展，由按壓棒穿過通孔將第2保持構(gòu)件58的密封夾具62往上頂，如圖3的虛線所示，打開第2保持構(gòu)件58，通過使汽缸桿收縮，來由其自重關(guān)閉第2保持構(gòu)件58。在第I保持構(gòu)件54的支持基座80的端部連接有作為運送或懸掛支持基板架18時的支持部一對的大致T字·狀的柄102。然后，在儲料器24內(nèi)，通過將柄120的突出端部掛到該周壁上表面，垂直地懸掛保持它，由基板架運送裝置40的運輸機42來把持該懸掛保持的基板架18的柄120并運送基板架18。另外，在預(yù)濕槽26、預(yù)浸槽28、水洗槽30a、30b、吹風(fēng)槽32以及電鍍槽34內(nèi)，基板架18也通過柄120被懸掛保持在它們的周壁上。對由這樣構(gòu)成的電鍍裝置進行的一系列的電鍍處理進行說明。首先，由基板運送裝置22從裝載在盒體臺12的盒體10中取出I塊基板，放到對準器14并將定向平面或槽口等的位置對準到規(guī)定的方向。由基板運送裝置22將由該對準器14對準方向后的基板運送到基板裝卸部20。在基板裝卸部20中，由基板架運送裝置40的運輸機42同時把持兩臺收容在儲料器24內(nèi)的基板架18，運送到基板裝卸部20。然后，使基板架18以水平的狀態(tài)下降，由此，將兩臺基板架18同時放置到基板裝卸部20的放置平板52上，使汽缸動作，如圖3所示，保持在打開基板架18的第2保持構(gòu)件58的狀態(tài)。該狀態(tài)下，由基板運送裝置22運送基板W到位于中央側(cè)的基板架18，由可動基座82的支持面82a支持已運送的基板。此時，基板W由基板導(dǎo)向裝置108引導(dǎo)，并進行對可動基座82的定位。然后，使汽缸反向動作并關(guān)閉第2保持構(gòu)件58，而后，由鎖定/解鎖機構(gòu)鎖定第2保持構(gòu)件58。當(dāng)這樣鎖定第2保持構(gòu)件58時，第I保持構(gòu)件54的可動基座82對應(yīng)于基板W的厚度相對于支持基座80相對地移動，由此，吸收基板W的厚度的變化。而且，由于以基板密封構(gòu)件66為支點的力矩沒有作用到基板W上，基板W不會發(fā)生撓曲。然后，在結(jié)束將基板安裝到其中一個基板架18后，使放置平板52橫向滑動，同樣地，安裝基板到另一個基板架18，而后，將放置平板52返回原來的位置。由此，基板W在使其進行電鍍處理的面從基板架18的開口部暴露出來的狀態(tài)下，由密封構(gòu)件66、68密封其周圍以使電鍍液不能浸入，在因密封構(gòu)件66、68而不接觸到電鍍液的部分固定該基板W，以使它與多個第I接點構(gòu)件100的接點IOOa電導(dǎo)通。在這里，從第I接點構(gòu)件100到基板架18的柄102連接有配線，通過將電源連接到柄102的部分，能夠給基板的種晶層等供電。另外，基板裝卸部20具有對安裝在基板架18上的基板W與第I接點構(gòu)件100的接點IOOa的接觸狀態(tài)進行確認傳感器。該傳感器在判斷基板W與第I接點構(gòu)件100的接點IOOa的接觸狀態(tài)為不良時，將其信號輸入到控制器(未圖示)。然后，由基板架運送裝置40的運輸機42同時把持兩臺安裝有基板W的基板架18，運送到儲料器24。然后，使基板架18達到垂直的狀態(tài)后下降，由此，將兩臺基板架18懸掛保持(暫時放置)到儲料器24上。在這些基板運送裝置22、基板裝卸部20以及基板架運送裝置40的運輸機42中，依次重復(fù)上述操作，依次將基板安裝到收容在儲料器24內(nèi)的基板架18上，并依次懸掛保持(暫時放置)到儲料器24的規(guī)定的位置。另外，雖然沒有圖示，但也可以配備有將由運輸機42運送的兩臺基板架垂直地進行支持的固定站，來代替水平放置兩臺基板架18的基板裝卸部20，使垂直地保持基板架的固定站90°轉(zhuǎn)動并使基板架達到水平的狀態(tài)。又，在本例中，雖然示出了配備有一個鎖定/解鎖機構(gòu)的實例，但也可以配備兩個鎖定/解鎖機構(gòu)，通過被配置在相互鄰接的位置的兩臺基板架的鎖定/解鎖機構(gòu)來同時進行鎖定/解鎖。另一方面，對于基板架·運送裝置40的另一個運輸機44，同時把持兩臺安裝基板并暫時放置在儲料器24的基板架18，運送到預(yù)濕槽26并使其下降，由此，將兩臺基板架18放入到預(yù)濕槽26內(nèi)。另外，此時，繼續(xù)將如下基板架18暫時放置于儲料器24，該基板架18存放有由基板裝卸部20所配備的、對基板與第I接點構(gòu)件100的接點IOOa的接觸狀態(tài)進行確認的傳感器判斷其接觸狀態(tài)為不良的基板。由此，當(dāng)將基板安裝到基板架18時，即使產(chǎn)生該基板與第I接點構(gòu)件100的接點IOOa之間接觸不良，也能夠不使裝置停止而繼續(xù)電鍍操作。雖然在該產(chǎn)生接觸不良的基板上不實施電鍍處理，但在該情況下，可以通過將返回到盒體后未電鍍處理的基板從盒體排除，來處理該情況。然后，將裝有該基板的基板架18，同上述一樣，運送到預(yù)浸槽28，在預(yù)浸槽28中蝕刻氧化膜，使?jié)崈舻慕饘俦砻姹┞冻鰜?。進一步地，將裝有該基板的基板架18，同上述一樣，運送到水洗槽30a，由放入到該水洗槽30a的純水來水洗基板的表面。將裝有水洗結(jié)束的基板的基板架18，同上述一樣，運送到裝滿電鍍液的電鍍槽34，并懸掛保持到電鍍單元38?；寮苓\送裝置40的運輸機44，依次重復(fù)進行上述操作，將裝有基板的基板架18依次運送到電鍍槽34的電鍍單元38并懸掛保持到規(guī)定的位置。所有的基板架18的懸掛保持結(jié)束后，通過使溢流槽36的電鍍液循環(huán)且使其溢出，并且在電鍍槽34內(nèi)的正極(未圖示)與基板W之間施加電鍍電壓，同時通過攪棒驅(qū)動裝置46使攪棒與基板的表面平行地來回移動，來在基板的表面實施電鍍。此時，基板架18在電鍍單元38的上部由柄102懸掛并固定，從電鍍電源通過第I接點構(gòu)件100以及第2接點構(gòu)件106給種晶層等供電。電鍍結(jié)束后，停止電鍍電源的施加、電鍍液的供給以及攪棒的來回運動，由基板架運送裝置40的運輸機44同時把持兩臺裝有電鍍后的基板W的基板架18，同上述一樣，運送到水洗槽30b，將其浸泡到已放入該水洗槽30b的純水中并用純水清洗基板的表面。然后，將安裝有該基板W的基板架18，同上述一樣，運送到吹風(fēng)槽32，在這里，通過空氣的吹拂來將附著在基板架18的水滴除去。而后，使安裝有該基板W的基板架18，同上述一樣，返回儲料器24的規(guī)定的位置并懸掛保持。
基板架運送裝置40的運輸機44依次重復(fù)上述操作，使裝有電鍍結(jié)束的基板的基板架18依次返回儲料器24的規(guī)定的位置并懸掛保持。另一方面，對于基板架運送裝置40的另一個運輸機42，同時把持兩臺裝有電鍍處理后的基板W并返回到儲料器24后的基板架18，同上述一樣，放置到基板裝卸部20的放置平板52上。此時，也同時運送如下基板架18并放置到放置平板52上，該基板架18裝有由基板裝卸部20所配備的對基板與第I接點構(gòu)件100的接點IOOa的接觸狀態(tài)進行確認的傳感器判斷其接觸狀態(tài)為不良的基板并一直暫時放置在儲料器24中。然后，通過鎖定/解鎖機構(gòu)來解除位于中央側(cè)的基板架18的第2保持構(gòu)件58的鎖定，使汽缸動作并打開第2保持構(gòu)件58。此時，如上所述，能防止基板W緊貼在第2保持構(gòu)件58上地打開。該狀態(tài)下，由基板運送裝置22取出基板架18內(nèi)的電鍍處理后的基板W，運到旋轉(zhuǎn)干燥機16處，由基板運送裝置22使通過該旋轉(zhuǎn)干燥機16的高速轉(zhuǎn)動進行旋轉(zhuǎn)干燥(水分去除)后的基板返回到盒體10。然后，使安裝在另一個基板架18的基板返回到盒體10后，或者與同時進行地，使放置平板52橫向滑動，同樣地，將安裝在·另一個基板架18的基板進行旋轉(zhuǎn)干燥并使其返回到盒體10。使放置平板52返回到原來的狀態(tài)后，由基板架運送裝置40的運輸機42同時把持兩臺取出了基板的基板架18，同上述一樣，使其返回到儲料器24的規(guī)定的地方。而后，由基板架運送裝置40同時把持兩臺裝有電鍍處理后的基板并返回到儲料器24后的基板架18，同上述一樣，放置到基板裝卸部20的放置平板52上，重復(fù)同上述一樣的操作。然后，從裝有電鍍處理后的基板并返回到儲料器24后的基板架18取出所有的基板，旋轉(zhuǎn)干燥并使其返回到盒體10后結(jié)束操作。圖10是本發(fā)明的其它實施形態(tài)的基板架的俯視圖，圖11是圖10的E-E線放大截面圖。如圖10及圖11所示，本例的基板架18的第I保持構(gòu)件54具有支持基座80和固定到該支持基座的固定基座110。然后，在固定基座110的沿著基板密封線64的位置上，在本例中設(shè)有共計24個上下貫通的貫通孔110a，在這些各貫通孔I IOa的內(nèi)部，伸縮銷112配置為通過被插入在它與支持基座80之間的壓縮彈簧114向從支持基座80分離的方向(上方)施力。該伸縮銷112相對于固定基座110的表面形成的平面更突出向支持基座80相對側(cè)(上方)，將該突出端面抵接到基板W并支持基板W。由此，在由基板架18保持厚度不同的基板W時，通過伸縮銷112根據(jù)基板W的厚度，克服壓縮彈簧114的作用力(彈簧力)并伸縮，來構(gòu)成吸收基板W的厚度的厚度吸收機構(gòu)116。S卩，與基板W的厚度無關(guān)，由基板架18保持基板W時的支持基座80與基板密封構(gòu)件66的距離大致固定，但基板W的厚度越厚，壓縮彈簧114的形變(壓縮)量剛好增加幾乎與該基板W的厚度的增量相當(dāng)?shù)牧浚鄳?yīng)地，伸縮銷112的對支持基座80的伸縮量越大。結(jié)果，基板密封構(gòu)件66的壓縮尺寸(撓曲余量)減少，能夠以將基板密封構(gòu)件66的壓縮尺寸保持在更為恒定的范圍內(nèi)的狀態(tài)來保持基板W。貫通孔IlOa為支持基座80側(cè)為大直徑的階梯狀孔，伸縮銷112上設(shè)有抵接到貫通孔IlOa的階部并限制伸縮銷112的移動的大直徑的止擋部112a。由此，壓縮彈簧114以施加初始壓縮形變(壓縮)的狀態(tài)被插入到支持基座80與伸縮銷112之間。即使對于本例，根據(jù)基板W的厚度的變化，通過使多個伸縮銷112伸縮，以將基板密封構(gòu)件66的壓縮尺寸保持在更為恒定的范圍內(nèi)的狀態(tài)來由基板架18保持基板W，而且，在由基板架18保持基板W時，通過多個伸縮銷112的作用力(彈簧力)在沿著基板密封線64的位置作用到基板W，能夠防止基板W發(fā)生撓曲。至此，對本發(fā)明的一實施形態(tài)進行了說明，但本發(fā)明不限定于上述的實施形態(tài)，毫無疑問，也可以以在其技術(shù)的思想的·范圍內(nèi)各種不同的形態(tài)來實施。
權(quán)利要求
1.一種基板架，其特征在于，具有: 第I保持構(gòu)件以及第2保持構(gòu)件，其夾持基板的外周部并裝卸自如地保持基板； 基板密封構(gòu)件，其被安裝在所述第2保持構(gòu)件上，當(dāng)由所述第2保持構(gòu)件與所述第I保持構(gòu)件保持基板時，沿著基板密封線對所述第2保持構(gòu)件與基板的外周部之間進行密封， 所述第I保持構(gòu)件具有厚度吸收機構(gòu)，其當(dāng)在所述第I保持構(gòu)件與所述第2保持構(gòu)件之間夾持基板的外周部地保持基板時，在沿著所述基板密封線的位置通過使基板向著所述第2保持構(gòu)件施力來吸收基板的厚度的變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板架，其特征在于， 所述厚度吸收機構(gòu)包括:可動基座，其具有當(dāng)在所述第I保持構(gòu)件與所述第2保持構(gòu)件之間保持基板時支持基板的支持面、且與支持基座相分離；多個壓縮彈簧，其沿著基板密封線被配置，相對所述支持基座移動自如地支持所述可動基座。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基板架，其特征在于， 所述第I保持構(gòu)件包括:基座導(dǎo)向機構(gòu)，其具有其防止所述可動基座從所述支持基座脫離的止擋部，并限制所述可動基座相對所述支持基座的移動。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基板架，其特征在于， 在所述第2保持構(gòu)件上配備有:第I接點構(gòu)件，其當(dāng)在所述第2保持構(gòu)件與所述第I保持構(gòu)件之間保持基板時接觸基板的外周部進行供電，在所述第I保持構(gòu)件的所述支持基座上配備有:第2接點構(gòu)件，其連接到外部電源并給所述第I接點構(gòu)件供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基板架，其特征在于， 所述第I保持構(gòu)件的所述可動基座上配備有:基板導(dǎo)向裝置，其引導(dǎo)基板的外周端部并進行基板相對于所述可動基座的定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板架，其特征在于， 所述厚度吸收機構(gòu)具有:多個伸縮自如的伸縮銷，其在所述厚度吸收機構(gòu)與所述第2保持構(gòu)件之間夾持基板的外周部并保持基板時，在沿著所述基板密封線的位置抵接到基板并使該基板向著所述第2保持構(gòu)件施力。
7.一種電鍍裝置，其特征在于，具有: 根據(jù)權(quán)利要求1至6中至少一項所述的基板架； 在內(nèi)部保持電鍍液的電鍍槽。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即使基板的厚度發(fā)生變化，也能夠防止基板發(fā)生撓曲并吸收基板的厚度的變化，以將基板密封構(gòu)件的壓縮尺寸保持在更為恒定的范圍內(nèi)的狀態(tài)來保持基板的基板架以及配備有該基板架的電鍍裝置。該基板架包括第1保持構(gòu)件(54)和第2保持構(gòu)件(58)，其夾持基板W的外周部并裝卸自如地保持基板W；以及基板密封構(gòu)件(66)，其被安裝在第2保持構(gòu)件(58)，當(dāng)由第2保持構(gòu)件(58)與第1保持構(gòu)件(54)保持基板W時，沿著基板密封線(64)對第2保持構(gòu)件(54)與基板W的外周部之間進行密封，第1保持構(gòu)件(54)具有厚度吸收機構(gòu)(88)，其當(dāng)在第1保持構(gòu)件(54)與第2保持構(gòu)件(58)之間夾持基板W的外周部并保持基板時，在沿著基板密封線(64)的位置處，通過向著第2保持構(gòu)件(58)對基板W施力來吸收基板W的厚度的變化，例如具有可動基座(82)和壓縮彈簧(86)。
文檔編號C25D7/12GK103225099SQ20131003418
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月30日
發(fā)明者藤方淳平 申請人:株式會社荏原制作所