[0001] 本发明涉及半导体电镀技术领域，特别是涉及了一种直喷式电镀压板模具装置。

[0002] 电镀是指利用电解原理在加工件的表面镀上一薄层其它金属或合金，从而起到防止金属氧化(如锈蚀)，提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用的工艺。由于其具有镀层效率高、适用于大面积金属铺线以及厚度较厚的工艺等优点，被广泛应用于半导体中部分金属层的制造。例如在半导体后段封装制造工艺中，电镀工艺常被用于制作基底表面金属铺层以及金属凸块等，半导体在电镀前一般为多个半导体有序的排列之后集成排布在一整片半导体带上，对其电镀是为了在每个半导体的外周环镀一圈。

[0003] 对于半导体带的电镀方法一般为片式电镀和卷式电镀，片式电镀中的电镀模具的原理是采用掩膜的方式将产品上不镀区域遮挡，只露出电镀区域然后通过电解原理在其表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。

[0004] 如图1所示，传统的电镀模具通常包括铝膜、底板、阳极板、掩膜和面板，使用时分两种情况：

[0005] 一是电镀工作时，面板和底板相互嵌合安装，阳极板安装在面板与底板之间，掩膜贴装在面板顶部，电镀时半导体带压合在掩膜上，阳极板接电，底板安装在电镀机床上，电镀机床喷出镀银水，镀银水进入到底板的储水槽中，先经过储水槽再经过大孔71后会使水流变湍急，经过阳极板后并从大孔71流入与半导体接触，电镀后从小孔72流出并进入到面板和底板之间，再从底板流出，形成循环；这种电镀方式存在以下弊端：

[0006] 1、由于加工精度问题，面板与底板之间会有缝隙，可能会出现溢水情况，导致其内部水压降低，致使镀银水在电镀时出现供应不及时的情况，从而影响电镀效果；

[0007] 2、由于半导体的体积较小，因此镀区面积较小，在镀区内又要预留进水孔和出水孔，因此对于非镀区的支撑部位与面板之间的连接通常仅剩下两根细小的筋来连接，如果增加筋的数量则会影响上水，在使用一段时间后，连接筋可能会出现断裂的情况，导致无法对非镀区进行支撑，此时面板整体就需要进行更换，导致其使用寿命不高，同时增加了生产成本。

[0008] 二是灌胶形成掩膜时，传统的灌胶步骤为：在铝膜上倒上脱胶剂，将熔胶倒满铝膜面型，抽真空，将面板正面朝下压上，可以从面板型腔处挤出多余熔胶，此时在面板背面倒上熔胶，与挤出面板的多余熔胶黏连，待硅胶冷却后一次性撕除即可得到掩膜，由于撕除多余熔胶需要在面板背面倒满熔胶，这种灌胶拔胶方法较为浪费硅胶。

[0009] 基于此，提出了一种直喷式电镀压板模具装置，为解决上述技术问题提出了一种新的解决方案。

[0052] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

[0053] 请参考图2‑23，本发明提供的一种直喷式电镀压板模具装置包括电镀模块和掩膜成型模块，电镀模块包括面板10，面板10的顶部贴合有掩膜单元20，面板10底部设有阳极板30，阳极板30内侧插接有若干阳极管40，具体的，电镀工作时，将阳极管40插接在阳极板30内侧，并且与面板10组合安装，安装在面板10底部内侧，掩膜单元20贴装在面板顶部，电镀产品90压合在掩膜单元20顶部，阳极板30接电，面板10和阳极板30均安装在电镀机床上，电镀机床喷出镀银水，镀银水进入阳极管40后直接喷射到电镀产品90上与其接触，电镀后从流入到面板10和阳极板30之间，需要说明的是，面板10与阳极板30安装完成后两者之间存在回流缝隙，电镀完成的镀银水从回流缝隙流出，形成循环，这种电镀方案，省去了传统电镀时需要的底板，节省了成本的同时，避免了传统电镀时面板与底板之间存在的缝隙，从而避免溢水情况，且通过本电镀模块的设计使得镀银水直接经过阳极管40喷射到电镀产品90表面进行电镀，镀银水在电镀时的供应均匀且及时，从而使得电镀更加均匀、清晰，大大提高了电镀效果；

[0054] 成型模块包括铝膜单元50，用于与面板10配合对掩膜单元20进行成型；还包括灌胶板60，用于与铝膜单元50和面板10配合对掩膜单元20成型后多余的熔胶进行撕除；通过采用灌胶板60进行灌胶的方式，无需在面板背面倒满熔胶，通过面板10挤压铝膜单元50上的熔胶后即可直接撕除多余熔胶，这种灌胶拔胶方法大大节省了硅胶的用量，降低了生产成本。

[0055] 请参考图2‑14，面板10底部开设有回流腔13，回流腔13底部开设有若干过流槽14，相邻的四个过流槽14相互靠近的端角处形成交叉支撑区域18，面板10顶部且位于交叉支撑区域18的上方固定有隔离支撑台15，面板10顶部且位于隔离支撑台15的外周开设有环形电镀腔16，环形电镀腔16与其底部相邻的四个过流槽14相互连通，若干环形电镀腔16之间形成交叉隔离支撑线路17，具体的，阳极管40与过流槽14的数量相对应，当面板10、阳极板30与阳极管40组合安装时，阳极管40插接在对应的过流槽14内侧并与其底面抵住，每个环形电镀腔16都与其相邻的四个过流槽14相连通，每个交叉隔离支撑线路17的交叉处都恰好位于一个过流槽14的上方且位于对应的过流槽14的顶部中心处，当阳极管40插入到过流槽14内侧时，阳极管40恰好位于对应的交叉隔离支撑线路17的交叉处的下方，并且阳极管40的开口面积大于交叉隔离支撑线路17交叉处的面积，以此使得，当镀银水通过阳极管40喷出后，会均布喷射到其对应的四个环形电镀腔16内侧，即每个环形电镀腔16的四个端角处都分别对着一个阳极管40的开口处，这使得电镀时每个环形电镀腔16的四个端角处同时进镀银水，均匀且充足，大大提高了电镀效果，有效避免了出现电镀不均匀以及电镀效果不明显的情况，镀银水进入环形电镀腔16后直接与电镀产品90的电镀区域接触进行电镀，电镀后的镀银水经过环形电镀腔16回流到面板10与阳极板30之间，并通过面板10与阳极板30之间的回流间隙回流，从而完成镀银水的循环流动；

[0056] 同时，在本实施例中，每一个隔离支撑台15均由交叉支撑区域18进行支撑，且交叉支撑区域18延伸出的四条筋均匀的对隔离支撑台15进行支撑，以此可大大提高对隔离支撑台15的支撑效果，提高其支撑强度，从而大大提高面板10的整体寿命，降低生产成本。

[0057] 请参考图2‑14，面板10顶部且位于交叉隔离支撑线路17两侧固定有定位凸起11，面板10顶部且位于交叉隔离支撑线路17两侧开设有若干避让槽12，具体的，定位凸起11的设置便于对面板10与铝膜单元50安装时的定位，提高掩膜单元20的成型精度，避让槽12的设置可便于机械手对面板10进行抓取移动，作为机械手的避让位使用。

[0058] 请参考图18，掩膜单元20包括掩膜本体21，掩膜本体21的顶部设有防护涂层22，用于提高掩膜单元20强度和镀区稳定性，具体的，在本实施例中，掩膜本体21可采用碳涂层，以此提高掩膜单元20的强度，使其不易变形，提高镀区的稳定性；具体使用时，掩膜本体21贴合在交叉隔离支撑线路17和隔离支撑台15的顶部。

[0059] 请参考图12‑16，阳极管40包括挂台41、过盈配合段42和管段43，过盈配合段42插接在阳极板30内侧且与其过盈配合，其直径大于管段43的直径，挂台41直径大于过盈配合段42直径，用于阳极管40与阳极板30安装时对阳极管40轴向定位，阳极管40内侧开设有过流通道45，通过阳极管40的设置可使得镀银水直接通过阳极管40喷出以此提高电镀效果，使用时，过盈配合段42插接在阳极板30内侧且与其过盈配合，安装完成后挂台41抵住阳极板30的底面。

[0060] 请参考图12‑16，过流通道45的顶端且位于管段43内侧顶部位置设为发散式锥形孔，发散角度为3°至20°，通过发散式锥形孔的设置，使得镀银水在穿过管段43的顶部时呈发散状喷出，以此增加镀银水喷出时的面积，以及增加镀银水与电镀产品90电镀区的接触面积，从而提高电镀效果，同时，由于发散式锥形孔的设置，具体使用时相比于直孔而言要达到同样的效果可减小阳极管40的整体直径，从而降低过流通道45的内径，以此使得穿过过流通道45的水压增大，从而提高电镀效果，同时可减小阳极管40的材料损耗，从而降低成本，需要说明的是，镀银水在过流通道45内侧的流动方式为沿着水流轨迹44流动。

[0061] 需要说明的是，阳极管40采用液氮冷缩的方式安装到阳极板30内侧。

[0062] 请参考图19‑23，铝膜单元50包括铝膜本体51，铝膜本体51顶部开设有成型腔52，铝膜本体51顶部且位于成型腔52内侧开设有若干与隔离支撑台15相匹配的成型槽53，成型槽53的外周设有与对应的环形电镀腔16相匹配的成型边框54，当铝膜单元50与面板10组合使用时，成型边框54套接在对应的隔离支撑台15的外侧并且插接在交叉隔离支撑线路17的内侧，此时隔离支撑台15插接在成型槽53内侧，铝膜本体51顶部且位于成型腔52两侧开设有与定位凸起11相适配的定位孔55，灌胶板60的内侧开设有若干灌胶孔61，具体的，在对掩膜本体21进行成型时首先在成型腔52、成型槽53、成型边框54上喷上脱胶剂，然后将熔胶倒满成型腔52和成型槽53内侧，同时对整体成型环境进行抽真空，随后将灌胶板60安装在面板10内侧后将面板10正面朝下压到铝膜本体51上，可以从成型腔52与成型槽53处挤出多余熔胶，此时多余的熔胶会进入到灌胶孔61内侧，待硅胶冷却后取下灌胶板60即可将多余熔胶一次性撕除，从而可得到掩膜本体21，大大降低了熔胶的消耗，节省了生产成本。

[0063] 本发明提供的一种直喷式电镀压板模具装置的具体工作原理为：

[0064] 在进行电镀工作时，将阳极管40插接在阳极板30内侧，并且与面板10组合安装，安装在面板10底部内侧，掩膜单元20贴装在面板顶部，电镀产品90压合在掩膜单元20顶部，阳极板30接电，面板10和阳极板30均安装在电镀机床上，电镀机床喷出镀银水，镀银水进入阳极管40后直接喷射到电镀产品90上与其接触，电镀后从流入到面板10和阳极板30之间，需要说明的是，面板10与阳极板30安装完成后两者之间存在回流缝隙，电镀完成的镀银水从回流缝隙流出，形成循环，以此完成对电镀产品90的电镀；

[0065] 在对掩膜本体21进行成型时，首先在成型腔52、成型槽53、成型边框54上喷上脱胶剂，然后将熔胶倒满成型腔52和成型槽53内侧，同时对整体成型环境进行抽真空，随后将灌胶板60安装在面板10内侧后将面板10正面朝下压到铝膜本体51上，可以从成型腔52与成型槽53处挤出多余熔胶，此时多余的熔胶会进入到灌胶孔61内侧，待硅胶冷却后取下灌胶板60即可将多余熔胶一次性撕除，从而可得到掩膜本体21。

[0066] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0067] 显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。