电镀设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电镀设备。该电镀设备包含槽体、多个导轮、至少一个电镀阳极、以及分隔槽。其中，分隔槽设置在槽体中，且分隔槽的至少一个侧面具有多个通孔。电镀溶液经由分隔槽或由底部通入槽体之中，且实质上喷射向靠近电镀阳极的待镀件。
【专利说明】电镀设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造可挠性印刷电路板的电镀设备，尤其涉及一种具有分隔槽的电镀设备。
【背景技术】
[0002]传统用于制造可挠性印刷电路板的电镀设备通常具有卷对卷(roll-to-roll)结构，即待镀件在上述电镀设备中，利用多个导轮以水平或垂直方式连续输送。由于盛放在电镀槽体内的电镀溶液会随着电镀时间愈长，降低电镀溶液中金属离子的浓度，因此需要向电镀槽体中持续灌注新鲜的电镀溶液，以形成连续式的电镀设备。
[0003]举例来说，一般传统的镀铜线工艺过程大部分制作在可挠性软板上。其中，无论是水平或垂直的电镀方式，在形成盲孔或加厚铜膜时，通常槽内只有一个或两个电镀阳极，即仅电镀软板的单面或同时电镀软板的双面。然而上述电镀方式往往需要较长的电镀时间，增加时间和设备的成本。
[0004]再者，一般可挠性待镀件包含聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚酰亚胺(polyimide, PI),其经由蒸镀(evaporat1n)、派镀(sputtering)或化学沉积法(chemicaldeposit1n)形成导电层，用以做为电镀的导电前端材料。然而，由于导电层为极薄的金属层(例如铜膜)，因此无法如传统工艺过程使用夹具固定待镀件，而需要使用阴极轮，形成输送带及提供阴极电性。
[0005]在传统的电镀设备中，旧电镀溶液及新鲜电镀溶液之间会产生金属离子浓度的差异。且使用搅拌装置对解决上述问题的成效有限。另一方面，以搅拌装置混合新、旧电镀溶液时，不易控制电镀溶液中金属离子的正确浓度，以及待镀件的两侧属于高电流区，可能造成不同批次的电镀层厚度不均，因此提升金属离子的浓度均匀性更显为重要。
[0006]因此，目前亟需一种新的制造可挠性印刷电路板的电镀设备，以解决传统电镀设备所产生的缺陷。
【发明内容】
[0007]本发明提供一种电镀设备，用以解决传统电镀设备的缺陷，并且达到电镀溶液均匀混合及提升电镀效率的目的。
[0008]本发明的一个方面在于提供一种电镀设备。该电镀设备包含槽体、多个导轮、至少一个阴极轮、至少一个电镀阳极、以及分隔槽。其中，槽体用以盛放电镀溶液，且当电镀溶液盛放在槽体中时具有液面。
[0009]这些导轮设置在槽体中，且以一输送路径连续输送待镀件。其中待镀件在出输送路径的至少一部分中浸在电镀溶液的液面下。
[0010]阴极轮设置在槽体中且位于电镀溶液的液面上，且不接触电镀溶液。阴极轮为该待镀件提供阴极电性，还原电镀溶液中的金属离子，在待镀件上形成金属层。
[0011]电镀阳极设置在输送路径上，且浸于电镀溶液的液面下。其中电镀阳极平行或垂直设置在待镀件的平面上。电镀阳极氧化在电镀溶液中产生金属离子，使金属离子在具有阴极电性的待镀件上还原，形成金属层。
[0012]分隔槽设置在槽体中，且分隔槽的至少一个侧面具有多个通孔。其中电镀溶液经由分隔槽通入槽体之中，且实质上喷射向靠近电镀阳极的待镀件。
[0013]根据本发明的一实施例，上述输送路径包含U字型、V字形或三角形。
[0014]根据本发明的一实施例，上述输送路径为U字型。
[0015]根据本发明的一实施例，上述导轮呈水平、垂直或与液面具有夹角。
[0016]根据本发明的一实施例，上述阴极轮的材料为金属，或金属与非金属所组成的复合材料。
[0017]根据本发明的一实施例，上述阴极轮的材料为不锈钢、铜、钛、或上述金属与非金属所组成的复合材料。
[0018]根据本发明的一实施例，上述阴极轮呈水平、或与液面具有夹角。
[0019]根据本发明的一实施例，上述电镀设备还包含至少一个减压槽，且设置在槽体中，用以减少待镀件被电镀溶液冲击产生扰动，而影响镀膜层厚度的均匀性。
[0020]根据本发明的一实施例，上述减压槽具有多个通孔。
[0021]根据本发明的一实施例，上述减压槽的这些通孔通入电镀溶液至槽体中，用以减少待镀件被电镀溶液冲击产生扰动，而影响镀膜层厚度的均匀性。
[0022]根据本发明的一实施例，上述减压槽的这些通孔用以在电镀溶液中形成多个气泡，用以均匀混合电镀溶液。
[0023]根据本发明的一实施例，上述减压槽的材质包含耐酸碱材质。
[0024]根据本发明的一实施例，上述减压槽的材质包含聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)。
[0025]根据本发明的一实施例，上述电镀阳极为金属。
[0026]根据本发明的一实施例，上述电镀阳极为铜、不锈钢或钛。
[0027]根据本发明的一实施例，上述电镀阳极为钛网或钛板。
[0028]根据本发明的一实施例，上述电镀阳极的表面还包含氧化铱、氧化钽或其组合。
[0029]根据本发明的一实施例，上述电镀阳极为两个电镀阳极，分别设置在输送路径的两端，且浸在电镀溶液的该液面下。
[0030]根据本发明的一实施例，上述电镀阳极对分别设置在U字型输送路径的两端，且浸在电镀溶液的液面下。
[0031]根据本发明的一实施例，上述分隔槽的剖面呈方形、倒三角形、三角形、或多个管状结构。
[0032]根据本发明的一实施例，上述分隔槽的这些通孔为圆孔状或蜂巢状。
[0033]根据本发明的一实施例,上述待镀件包含软性印刷电路基板。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为根据本发明的一实施例的电镀设备剖面示意图；
[0035]图2A和2B为根据本发明的一实施例的电镀设备剖面示意图，其中包含减压槽；
[0036]图3A为图1的电镀设备的俯视图；
[0037]图3B为根据本发明的一实施例的电镀设备的俯视图；
[0038]图4A为根据本发明的一实施例的电镀设备剖面示意图，其中分隔槽的剖面呈倒三角形；
[0039]图4B为根据本发明的一实施例的电镀设备剖面示意图，其中分隔槽的剖面呈三角形；以及
[0040]图5A和5B为根据本发明的一实施例的分隔槽的通孔形状。
【具体实施方式】
[0041]接着以实施例并配合附图以详细说明本发明，在附图或描述中，相似或相同的部分使用相同的符号或编号。在附图中，实施例的形状或厚度可能扩大，以简化或方便标示，而附图中元件的部分将通过文字描述。可了解的是，未示出或未描述的元件可为本领域技术人员所知的各种形式。
[0042]图1为根据本发明的一实施例的电镀设备100的剖面示意图。在图1中，电镀设备100包含槽体110、多个导轮120、至少一个阴极轮121、至少一个电镀阳极130、以及分隔槽 140。
[0043]槽体110用以盛放电镀溶液150。其中电镀溶液150盛放于槽体110时，电镀溶液150具有液面151。在本发明的一实施例中，槽体由底板、两个侧板、及两个溢流板所组成。在本发明的一实施例中，电镀溶液包含金属离子，其中金属离子可为铜离子、钴离子、镍离子、锌离子、锡离子或银离子，但不以此为限制。
[0044]导轮120设置在槽体110中。其中，导轮120在槽体中排列形成输送路径，且以输送路径连续输送待镀件160。在本发明的一实施例中，导轮呈水平、垂直、或与液面具有夹角。
[0045]待镀件160在输送路径的至少一部分中浸在电镀溶液150的液面151下。在本发明的一实施例中，输送路径例如可为U字型、V字形或三角形，但不以此为限制。在本发明的另一实施例中，输送路径为U字型，如图1所示，其中一部分的输送路径沉浸在电镀溶液的液面下。在本发明的一实施例中，待镀件包含可挠性印刷电路板(FPC)或可挠性铜箔基板(FCCL)，但不以此为限制。
[0046]阴极轮121设置在槽体110中，且在电镀溶液150的液面151上，未接触电镀溶液150。其中，阴极轮121为待镀件160提供阴极电性，用以还原电镀溶液150中的金属离子，且在待镀件160上形成金属层。在本发明的一实施例中，阴极轮的材料为金属，例如可为不锈钢、铜、钛或上述金属与非金属所组成的复合材料，但不以此为限制。在本发明的另一实施例中，阴极轮的表面经过研磨抛光处理。
[0047]电镀阳极130设置在输送路径上，且浸在电镀溶液150的液面151下。其中，电镀阳极130平行设置在待镀件160的平面上。并且电镀阳极130提供阳极电性，且在电镀溶液150中氧化产生金属离子。在本发明的一实施例中，电镀阳极为两个电镀阳极，其分别设置在输送路径不同的两端，且浸在电镀溶液的液面下。在本发明的另一实施例中，两个电镀阳极分别设置在U字型输送路径不同的两端，且浸在电镀溶液的液面下，如图1所示。在本发明的又一实施例中，电镀阳极为金属，例如可为铜、不锈钢或钛，但不以此为限制。在本发明的一实施例中，电镀阳极为钛网或钛板，其上还包含氧化铱、氧化钽或其组合。
[0048]分隔槽140设置在槽体110中，且分隔槽140的至少一个侧面具有多个通孔141。其中，电镀溶液150经由分隔槽140通入槽体110之中，且实质上喷射向靠近电镀阳极130的待镀件160。在本发明的一实施例中，分隔槽的剖面呈方形、倒三角形、三角形、或多个管状结构。
[0049]在图1中，电镀溶液150沿箭头A的方向注入分隔槽140中，且沿箭头B的方向由通孔141喷射向靠近电镀阳极130的待镀件160。并且，过多的电镀溶液150的液面151会高出槽体110，而如箭头C所示溢流出槽体110。
[0050]图2A为根据本发明的一实施例的电镀设备200a剖面示意图，其中包含减压槽210a。在图2A中，电镀设备200a的结构组成与图1相似，只是在电镀设备200a中额外设置了减压槽210a、两个阴极轮121以及两个电镀阳极130。
[0051]减压槽210a设置在槽体110的底部。其中，减压槽210a具有开口 211，用以通入新鲜的电镀溶液。并且，减压槽210a还具有朝向槽体110内部的多个通孔212，用以均匀混合槽体110内的电镀溶液。
[0052]在待镀件160的两端，分别具有四个阴极轮121及四个电镀阳极130。如此一来，便可同时电镀待镀件160不同的两个表面，以加速电镀效率，提升产能。
[0053]图2B为根据本发明的一实施例的电镀设备200b剖面示意图，其中包含减压槽210b。在图2B中，电镀设备200b的结构组成与图2A相似，只是减压槽210b延伸至槽体110的两侧。
[0054]由于减压槽210b延伸至槽体110的两侧，因此可通过减压槽210b上的通孔212，将新鲜的电镀溶液喷射向靠近电镀阳极的待镀件，以减少待镀件被电镀溶液冲击产生扰动，避免影响镀膜层厚度的均匀性。在本发明的一实施例中，减压槽的材质包含耐酸碱材料。在本发明的另一实施例中，减压槽的材质包含聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)。
[0055]在本发明的一实施例中，通过设置在待镀件两端阴极轮与电镀阳极的组合，可加速电镀效率，并大幅提升产能。在本发明的一实施例中，待镀件的电镀速率可提升200%。
[0056]一方面，本发明的实施例所提供的电镀设备都具有分隔槽，用以供应新鲜且浓度准确的电镀溶液至槽体中。由于电镀溶液会随着电镀时间愈长，而降低电镀溶液中金属离子的浓度。因此在本发明的实施例中，通过分隔槽上的通孔，可将新鲜且浓度准确的电镀溶液喷射向靠近电镀阳极的待镀件，以有效提升待镀件的镀层品质。
[0057]另一方面，本发明的实施例所提供的电镀设备都具有两个电镀阳极，用以增加电镀效率，提升产出效能。由于在电镀设备中，待镀件需靠近电镀阳极才具有电镀效果。因此在本发明的实施例中，通过设置两个电镀阳极在输送路径不同的两端，一方面可避免电场相互影响，另一方面可缩短相同镀层厚度的电镀时间，以提升产出效能。
[0058]图3A为图1的电镀设备100的俯视图。在图3A中，待镀件160顺着位于槽体110两侧的导轮120浸入电镀溶液150中。分隔槽140位于槽体110的中央处，其中分隔槽140两侧的通孔141沿箭头B的方向，喷射新鲜的电镀溶液150在待镀件160上。
[0059]图3B为根据本发明的一实施例的电镀设备300的俯视图。在图3B中，电镀设备300包含槽体310、多个导轮320、至少一个阴极轮321、至少一个电镀阳极330、以及分隔槽340。其中，槽体310用以盛放电镀溶液350。导轮320在槽体中排列形成输送路径，且以输送路径连续输送待镀件360。电镀阳极330设置在输送路径上，且平行设置在待镀件360的平面上。
[0060]分隔槽340位于槽体310的中央处，其中分隔槽340两侧的通孔沿箭头B的方向，喷射新鲜的电镀溶液350于待镀件360上。
[0061]与图3A相异之处在于，图3B中电镀设备300的导轮320及阴极轮321皆垂直于电镀溶液350的液面。其中，导轮320设置在槽体310中，且位于电镀溶液350的液面下；而阴极轮321则设置在槽体310外，未接触电镀溶液350。当待镀件360设置在输送路径上时，待镀件360位于电镀溶液350下，且垂直于电镀溶液350的液面。
[0062]图4A根据本发明的一实施例的电镀设备400a剖面示意图，其中分隔槽440a的剖面呈倒三角形。在图4A中，电镀设备400a包含槽体410、多个导轮420、至少一个阴极轮421、至少一个电镀阳极430、以及分隔槽440a。
[0063]电镀设备400a的导轮420形成V字型输送路径，并且通过V字型输送路径连续输送待镀件460。其中，由于输送路径呈V字型，因此分隔槽440a的剖面则呈倒三角形。新鲜的电镀溶液450沿箭头A的方向，通过分隔槽440a上的通孔441，将电镀溶液450沿箭头B方向，喷射至靠近电镀阳极430的待镀件460上。并且，由于过多的电镀溶液450的液面451会沿箭头C的方向溢流出槽体410。
[0064]其中，阴极轮421为待镀件提供阴极电性460，用以还原电镀溶液450中的金属离子，且在待镀件上形成金属层460。并且电镀阳极430提供阳极电性，且在电镀溶液450中氧化产生金属离子。
[0065]在本发明的一实施例中，阴极轮的材料为金属，例如可为不锈钢、铜或钛，但不以此为限制。在本发明的另一实施例中，阴极轮的表面经过研磨抛光处理。在本发明的又一实施例中，电镀阳极为金属，例如可为铜、不锈钢或钛，但不以此为限制。在本发明的一实施例中，电镀阳极为钛网或钛板，其上还包含氧化铱、氧化钽或其组合。
[0066]图4B为根据本发明的一实施例的电镀设备400b剖面示意图，其中分隔槽440b的剖面呈三角形。在图4B中，电镀设备400b包含槽体410、多个导轮420、至少一个电镀阳极430、以及分隔槽440b。
[0067]电镀设备400b的导轮420形成三角形输送路径，并且通过三角形输送路径连续输送待镀件460。其中，由于输送路径呈三角形，因此分隔槽440b的剖面则呈三角形。新鲜的电镀溶液450沿箭头A的方向，通过分隔槽440b上的通孔441，将电镀溶液450沿箭头B的方向，喷射至靠近电镀阳极430的待镀件460上。并且，由于过多的电镀溶液450的液面451会沿箭头C的方向，溢流出槽体410。
[0068]其中，阴极轮421在待镀件上提供阴极电性460，用以还原电镀溶液450中的金属离子，且在待镀件上形成金属层460。并且电镀阳极430提供阳极电性，且在电镀溶液450中氧化产生金属离子。
[0069]在本发明的一实施例中，阴极轮的材料为金属，例如可为不锈钢、铜或钛，但不以此为限制。在本发明的另一实施例中，阴极轮的表面经过研磨抛光处理。在本发明的又一实施例中，电镀阳极为金属，例如可为铜、不锈钢或钛，但不以此为限制。在本发明的一实施例中，电镀阳极为钛网或钛板，其上还包含氧化铱、氧化钽或其组合。
[0070]图5A及图5B为根据本发明的一实施例的分隔槽500a及500b的通孔51a及510b形状。一般来说，分隔槽上的通孔形状例如可为圆孔状、蜂巢状、三角形、方形、或其他几何形状，但不以此为限制。在本发明的一实施例中，分隔槽500a上的通孔510a形状为圆孔状，如图5A所示。在本发明的另一实施例中，分隔槽500b上的通孔510b形状为蜂巢状，如图5B所示。
[0071 ] 在本发明的实施例中，由于分隔槽可直接供应新鲜且浓度准确的电镀溶液于靠近电镀阳极的待镀件上，因此可明显提升镀层的品质。另外，通过设置减压槽在电镀设备上，可取代传统搅拌式的混合法，达到快速均匀混合的效果，并且还可向槽体中补充新鲜的电镀溶液。另一方面，通过设置两个电镀阳极在待镀件的输送路径上，可缩短相同镀层厚度的电镀时间，且大幅提升电镀设备的产能。
[0072] 虽然本发明的实施例已经公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许变动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求书界定为准。
【权利要求】
1.一种电镀设备,其特征在于,包含: 槽体，其用以盛放电镀溶液，其中该电镀溶液盛放在该槽体中时具有液面； 多个导轮，其设置在上述槽体中； 至少一个阴极轮，其设置在上述槽体中的上述电镀溶液液面上，且不接触上述电镀溶液，其中该阴极轮与上述这些导轮形成输送路径连续输送待镀件，其中该待镀件在该输送路径的至少一部分中浸在上述电镀溶液的液面下； 至少一个电镀阳极，其设置在上述输送路径上，且浸在上述电镀溶液的液面下，其中该电镀阳极平行设置在上述待镀件的平面上；以及 分隔槽，其设置在上述槽体中，该分隔槽的至少一个侧面具有多个通孔，其中上述电镀溶液经由该分隔槽通入上述槽体之中，且喷射向靠近上述电镀阳极的上述待镀件。
2.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述输送路径包含U字型、V字型或三角形。
3.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述输送路径为U字型。
4.如权利要求3所述的电镀设备，其特征在于，所述这些电镀阳极分别设置在所述U字型输送路径不同的两端，且浸在所述电镀溶液的液面下。
5.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述这些导轮呈水平、垂直、或与所述液面具有夹角。
6.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述阴极轮的材料为金属、或金属与非金属所组成的复合材料。
7.如权利要求6所述的电镀设备，其特征在于，所述阴极轮的材料为不锈钢、铜、钛、或所述这些金属与非金属所组成的复合材料。
8.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述阴极轮呈水平、垂直或与液面具有夹角。
9.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，还包含至少一个减压槽，其设置在所述槽体中，用以减少待镀件被电镀溶液冲击产生扰动。
10.如权利要求9所述的电镀设备，其特征在于，所述减压槽具有多个通孔。
11.如权利要求10所述的电镀设备，其特征在于，所述减压槽的所述这些通孔通入所述电镀溶液至所述槽体中，用以减少待镀件被电镀溶液冲击产生扰动。
12.如权利要求9所述的电镀设备，其特征在于，所述减压槽的材质包含耐酸碱材质。
13.如权利要求12所述的电镀设备，其特征在于，所述耐酸碱材质包含聚氯乙烯、聚丙烯或聚乙烯。
14.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述电镀阳极为金属。
15.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述电镀阳极为铜、不锈钢或钛。
16.如权利要求15所述的电镀设备，其特征在于，所述电镀阳极为钛网或钛板。
17.如权利要求16所述的电镀设备，其特征在于，所述电镀阳极的表面具有氧化铱、氧化钽或其组合。
18.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述电镀阳极为两个电镀阳极，分别设置在所述输送路径的两端，且浸在所述电镀溶液的液面下。
19.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述分隔槽的剖面呈方形、倒三角形、三角形、或多个管状结构。
20.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述分隔槽的所述这些通孔为圆孔状或蜂巢状。
21.如权利要求1所述的电镀设备，其特征在于，所述待镀件包含软性印刷电路基板。
【文档编号】C25D7/00GK104514028SQ201310388863
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2013年8月30日
【发明者】蔡水河 申请人:鼎展电子股份有限公司