本發(fā)明涉及tgv電鍍工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種面板和半導(dǎo)體線路的水平雙面電鍍?cè)O(shè)備及其電鍍工藝。

背景技術(shù)：

1、在面板和半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及玻璃通孔(tgv)技術(shù)的應(yīng)用中，水平雙面電鍍工藝對(duì)高均勻性、高精度鍍層的要求極為嚴(yán)格，然而，現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍存在諸多不足，這些缺陷直接影響tgv結(jié)構(gòu)的電鍍質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

2、首先，傳統(tǒng)水平電鍍?cè)O(shè)備通常采用固定式陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，無(wú)法針對(duì)tgv電鍍過(guò)程中不同區(qū)域的電流密度變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，由于tgv結(jié)構(gòu)的深寬比高，中心區(qū)域與邊緣區(qū)域的電場(chǎng)分布不均，導(dǎo)致鍍層厚度差異顯著，嚴(yán)重影響后續(xù)微互連的可靠性，此外，現(xiàn)有的電鍍液供給系統(tǒng)大多采用單一流量模式，無(wú)法根據(jù)tgv結(jié)構(gòu)的特殊需求調(diào)整上下噴流盤的流量配比，導(dǎo)致電鍍液在孔內(nèi)的填充均勻性不足，容易形成空洞或鍍層不均勻的問(wèn)題；

3、其次，現(xiàn)有設(shè)備的陰極結(jié)構(gòu)通常為靜態(tài)設(shè)計(jì)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)工件的旋轉(zhuǎn)，在tgv電鍍過(guò)程中，由于電場(chǎng)分布和溶液流動(dòng)的不均勻性，固定式陰極會(huì)導(dǎo)致鍍層在孔壁上的沉積不一致，尤其在深孔區(qū)域容易出現(xiàn)鍍層偏薄甚至未鍍覆的情況，同時(shí)，傳統(tǒng)設(shè)備的電鍍液混合效率較低，添加劑分布不均，進(jìn)一步加劇了鍍層結(jié)晶質(zhì)量的波動(dòng)，影響tgv結(jié)構(gòu)的電氣性能和機(jī)械強(qiáng)度；

4、此外，現(xiàn)有水平電鍍?cè)O(shè)備的液位控制精度不足，裝卸片時(shí)殘留電鍍液容易污染夾具和工件接觸區(qū)域，導(dǎo)致后續(xù)電鍍過(guò)程中接觸電阻不穩(wěn)定，影響工藝一致性，而傳統(tǒng)的電鍍與蝕刻分步處理方式不僅增加工藝時(shí)間，還因多次裝夾引入污染風(fēng)險(xiǎn)，降低tgv結(jié)構(gòu)的良品率。

5、因此，發(fā)明人亟需設(shè)計(jì)一種面板和半導(dǎo)體線路的水平雙面電鍍?cè)O(shè)備及其電鍍工藝以解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種面板和半導(dǎo)體線路的水平雙面電鍍?cè)O(shè)備及其電鍍工藝，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中水平雙面電鍍技術(shù)在tgv(玻璃通孔)應(yīng)用中存在的鍍層均勻性差、深孔填充不完整、電鍍液分布不均以及工藝控制精度不足的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種面板和半導(dǎo)體線路的水平雙面電鍍?cè)O(shè)備，包括帶圓環(huán)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的機(jī)臺(tái)，所述圓環(huán)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的中部設(shè)置有電鍍機(jī)構(gòu)，所述電鍍機(jī)構(gòu)由固定于所述機(jī)臺(tái)上的下腔體結(jié)構(gòu)、環(huán)繞于所述下腔體結(jié)構(gòu)外圍的中腔體結(jié)構(gòu)以及升降配合于所述中腔體結(jié)構(gòu)上方的上腔體結(jié)構(gòu)共同組成密閉的電鍍空間，其中，所述中腔體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)配合于所述圓環(huán)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上，所述上腔體結(jié)構(gòu)的下端和下腔體結(jié)構(gòu)的上端均被劃分為多個(gè)同心環(huán)狀獨(dú)立陽(yáng)極區(qū)域，所述中腔體結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述圓環(huán)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上的若干陰極連接片、設(shè)置于若干所述陰極連接片上端的陰極環(huán)以及安裝于所述陰極環(huán)上的陰極傳導(dǎo)夾具模組，所述陰極傳導(dǎo)夾具模組位于所述上腔體結(jié)構(gòu)的下端和下腔體結(jié)構(gòu)之間。

3、基于上述，一種面板和半導(dǎo)體線路的水平雙面電鍍?cè)O(shè)備的有益效果為解決了現(xiàn)有技術(shù)中水平雙面電鍍技術(shù)在tgv(玻璃通孔)應(yīng)用中存在的鍍層均勻性差、深孔填充不完整、電鍍液分布不均以及工藝控制精度不足的問(wèn)題；主要體現(xiàn)在：

4、1、本發(fā)明通過(guò)上腔體結(jié)構(gòu)和下腔體結(jié)構(gòu)設(shè)置的多個(gè)同心環(huán)狀獨(dú)立陽(yáng)極區(qū)域，配合中腔體結(jié)構(gòu)的陰極傳導(dǎo)夾具模組及圓環(huán)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電鍍區(qū)域的分區(qū)獨(dú)立電流控制，有效解決了tgv應(yīng)用中因電流密度分布不均導(dǎo)致的鍍層均勻性差的問(wèn)題。各陽(yáng)極區(qū)域可根據(jù)工件不同部位的鍍層需求獨(dú)立調(diào)節(jié)電流，同時(shí)旋轉(zhuǎn)的陰極結(jié)構(gòu)進(jìn)一步均勻化了電場(chǎng)分布；

5、2、本發(fā)明采用上噴流盤和下噴流盤組成的電鍍液供給系統(tǒng)，通過(guò)獨(dú)立的供液管路實(shí)現(xiàn)上下流量的精確控制，配合流量控制模塊中的流量調(diào)節(jié)閥組和壓力傳感器，能夠根據(jù)tgv結(jié)構(gòu)的深孔特征調(diào)節(jié)上下噴流比例，解決了深孔填充不完整的問(wèn)題；

6、3、本發(fā)明采用電鍍液供給系統(tǒng)的文丘里混合器的設(shè)置有效提高了電鍍液的混合均勻性，其通過(guò)循環(huán)回流管形成的低壓區(qū)將電鍍槽回流管和藥水添加管的液體充分混合后輸入電鍍液儲(chǔ)罐，解決了傳統(tǒng)技術(shù)中電鍍液分布不均的問(wèn)題；

7、4、本發(fā)明采用低液位排液槽和階梯式高液位排液槽的排液控制，確保了裝卸片和電鍍過(guò)程中的液位精度，解決了工藝控制精度不足的問(wèn)題。

8、進(jìn)一步的，所述電鍍機(jī)構(gòu)還包括電鍍液供給系統(tǒng)，所述電鍍液供給系統(tǒng)包括設(shè)置于所述上腔體結(jié)構(gòu)的上噴流盤和設(shè)置于所述下腔體結(jié)構(gòu)的下噴流盤，所述上噴流盤和下噴流盤分別通過(guò)獨(dú)立的供液管路與電鍍液儲(chǔ)罐連接。

9、基于上述，電鍍液供給系統(tǒng)的有益效果為使得上下噴流盤的流量可以分別精確控制，從而能夠根據(jù)tgv結(jié)構(gòu)的特殊要求調(diào)節(jié)上下噴流的比例和強(qiáng)度，當(dāng)處理具有高深寬比的tgv結(jié)構(gòu)時(shí)，可通過(guò)增大下噴流盤的流量來(lái)增強(qiáng)對(duì)深孔底部的電鍍液供給，同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)上噴流盤的流量以確?？卓趨^(qū)域的鍍層質(zhì)量，有效解決了傳統(tǒng)單噴流系統(tǒng)難以兼顧深孔底部和孔口鍍層均勻性的問(wèn)題，此外，獨(dú)立的供液管路設(shè)計(jì)避免了上下噴流之間的相互干擾，確保了流量控制的穩(wěn)定性和精確性。

10、進(jìn)一步的，所述電鍍液供給系統(tǒng)還包括流量控制模塊，所述流量控制模塊包括設(shè)置于各供液管路上的流量調(diào)節(jié)閥組和壓力傳感器，所述流量調(diào)節(jié)閥組由多個(gè)并聯(lián)的小管徑電磁閥組成。

11、基于上述，流量控制模塊的有益效果為通過(guò)不同數(shù)量電磁閥的組合開關(guān)，提供多檔位流量調(diào)節(jié)，相比傳統(tǒng)單一調(diào)節(jié)閥具有更精細(xì)的流量控制能力，壓力傳感器的設(shè)置可實(shí)時(shí)反饋管路壓力變化，確保流量控制的穩(wěn)定性，這種模塊化設(shè)計(jì)特別適用于tgv電鍍工藝中對(duì)不同區(qū)域流量差異化的需求，例如在深孔電鍍時(shí)，可通過(guò)精確調(diào)節(jié)上下噴流盤的流量配比，優(yōu)化電鍍液在孔內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)，從而改善深孔底部的鍍層覆蓋均勻性。

12、進(jìn)一步的，所述電鍍液供給系統(tǒng)還包括文丘里混合器，所述文丘里混合器的輸入端連接電鍍液回流管和添加劑補(bǔ)液管，所述文丘里混合器的輸出端連接所述電鍍液儲(chǔ)罐。

13、基于上述，文丘里混合器的有益效果為克服了傳統(tǒng)直接混合方式存在的混合不均問(wèn)題，文丘里混合器的高速射流作用使電鍍液與添加劑在輸出端進(jìn)入電鍍液儲(chǔ)罐前就已充分均勻混合，確保溶液成分的一致性，同時(shí)，該結(jié)構(gòu)避免了傳統(tǒng)三通混合可能產(chǎn)生的倒流風(fēng)險(xiǎn)，既提高了混合效率又保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，為tgv電鍍提供了成分穩(wěn)定的電鍍液環(huán)境。

14、進(jìn)一步的，所述陰極傳導(dǎo)夾具模組包括固定于所述陰極環(huán)上的夾具安裝環(huán)、周向均勻分布于所述夾具安裝環(huán)內(nèi)側(cè)的多個(gè)導(dǎo)電接觸件以及可拆卸安裝于所述夾具安裝環(huán)上并與所述導(dǎo)電接觸件電連接的工件夾具。

15、基于上述，陰極傳導(dǎo)夾具模組的有益效果為確保了電流在工件表面的均勻分布，有效避免了傳統(tǒng)單點(diǎn)接觸導(dǎo)致的電流密度不均問(wèn)題，可拆卸的工件夾具設(shè)計(jì)不僅便于不同規(guī)格工件的快速更換，還能通過(guò)導(dǎo)電接觸件與夾具的可靠連接，保證電接觸的穩(wěn)定性，特別對(duì)于tgv電鍍工藝，該模組的多點(diǎn)接觸特性能夠顯著改善深孔結(jié)構(gòu)的底部鍍層覆蓋均勻性，同時(shí)旋轉(zhuǎn)功能進(jìn)一步優(yōu)化了電場(chǎng)分布的對(duì)稱性。

16、進(jìn)一步的，所述圓環(huán)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括固定于所述機(jī)臺(tái)上的固定座、安裝于所述固定座上的回轉(zhuǎn)支承以及通過(guò)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述回轉(zhuǎn)支承的外圈連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

17、基于上述，圓環(huán)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的有益效果為使陰極傳導(dǎo)夾具模組能夠帶動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)勻速旋轉(zhuǎn)，有效消除了傳統(tǒng)固定式電鍍中因電場(chǎng)分布不均導(dǎo)致的鍍層厚度差異，特別是對(duì)于tgv電鍍工藝，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠促進(jìn)電鍍液在深孔結(jié)構(gòu)內(nèi)的均勻流動(dòng)，改善孔內(nèi)鍍層的覆蓋均勻性，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)還便于精確控制旋轉(zhuǎn)速度，可根據(jù)不同工藝需求靈活調(diào)節(jié)，進(jìn)一步優(yōu)化電鍍效果。

18、進(jìn)一步的，所述上腔體結(jié)構(gòu)通過(guò)安裝于所述機(jī)臺(tái)上的升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)，所述升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固定于所述機(jī)臺(tái)上的導(dǎo)向柱、滑動(dòng)配合于所述導(dǎo)向柱上的升降平臺(tái)以及驅(qū)動(dòng)所述升降平臺(tái)沿所述導(dǎo)向柱上下運(yùn)動(dòng)的電機(jī)組件。

19、基于上述，升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的有益效果為通過(guò)電機(jī)組件驅(qū)動(dòng)升降平臺(tái)沿導(dǎo)向柱上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了上腔體結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)升降，便于打開腔體進(jìn)行產(chǎn)品的裝卸操作，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得上腔體能夠在裝卸片時(shí)升起提供充足的操作空間，電鍍時(shí)又能精確降下與中腔體形成密閉電鍍空間，有效簡(jiǎn)化了tgv電鍍工藝流程。

20、進(jìn)一步的，所述下腔體結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述同心環(huán)狀獨(dú)立陽(yáng)極區(qū)域外環(huán)的低液位排液槽以及下腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)壁上端四周的階梯式高液位排液槽，所述低液位排液槽和階梯式高液位排液槽的下端均與排液管路相連接，所述排液管路上均設(shè)置有電磁閥，所述下腔體結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上設(shè)置有液位監(jiān)測(cè)傳感器。

21、基于上述，低液位排液槽和階梯式高液位排液槽的雙重排液結(jié)構(gòu)的有益效果為配合電磁閥和液位監(jiān)測(cè)傳感器實(shí)現(xiàn)電鍍過(guò)程中液位的精確控制，低液位排液槽用于裝卸片時(shí)的快速排液，確保液位降至安全位置；階梯式高液位排液槽則在電鍍過(guò)程中維持穩(wěn)定的工作液位。電磁閥的配置使液位切換更加迅速可靠，而液位監(jiān)測(cè)傳感器的設(shè)置則實(shí)現(xiàn)了對(duì)液位的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

22、進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供了一種面板和半導(dǎo)體線路的水平雙面電鍍工藝，包括以下步驟：

23、s1：將待電鍍工件水平安裝于陰極傳導(dǎo)夾具模組上，建立雙面電鍍環(huán)境；

24、s2：向密閉電鍍腔體內(nèi)注入含銅離子和硫酸的電鍍液至設(shè)定液位；

25、s3：?jiǎn)?dòng)圓環(huán)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)中腔體結(jié)構(gòu)及工件旋轉(zhuǎn)，并控制轉(zhuǎn)速；

26、s4：向環(huán)繞工件的同心環(huán)狀獨(dú)立陽(yáng)極區(qū)域施加電流，各分區(qū)電流獨(dú)立控制；

27、s5：采用雙脈沖電源交替執(zhí)行電鍍脈沖和蝕刻脈沖；

28、s6：電鍍完成后排出電鍍液取出工件。

29、進(jìn)一步的，步驟s5具體包括以下步驟：

30、(a)酸洗階段：保持同心環(huán)狀獨(dú)立陽(yáng)極區(qū)域的電流輸出關(guān)閉，并通過(guò)所述流量調(diào)節(jié)閥組調(diào)節(jié)為動(dòng)態(tài)差動(dòng)流量模式；

31、(b)微蝕階段：激活雙脈沖電源向所述同心環(huán)狀獨(dú)立陽(yáng)極區(qū)域輸出等時(shí)長(zhǎng)的正向脈沖與反向脈沖，使蝕刻速度大于沉積速度，維持動(dòng)態(tài)差動(dòng)流量模式；

32、(c)搭橋階段：維持動(dòng)態(tài)差動(dòng)流量模式，并配置雙脈沖電源使正向脈沖占空比大于反向脈沖，使沉積速度略大于蝕刻速度；

33、(d)填孔階段：通過(guò)所述流量調(diào)節(jié)閥組切換為大流量模式，增大雙脈沖電源的正向脈沖占空比，繼續(xù)提高沉積速度；

34、(e)增厚階段：再增大正向脈沖占空比，或?qū)㈦p脈沖電源切換為純正向脈沖輸出，繼續(xù)提高沉積速度；

35、(f)削峰階段：調(diào)整雙脈沖電源占空比配置，降低沉積速度，增大蝕刻速度；

36、其中，各階段執(zhí)行時(shí)：

37、所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)持續(xù)通過(guò)傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支承旋轉(zhuǎn)；

38、通過(guò)獨(dú)立控制所述同心環(huán)狀獨(dú)立陽(yáng)極區(qū)域的電流，維持邊緣區(qū)域和中心區(qū)域電流密度處于最佳值。

39、為使本發(fā)明的上述特征及其所要想達(dá)到的目的更清晰的闡述出來(lái)，下文結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。