[实用新型]一种合金薄膜电沉积设备

说明书

本实用新型涉及一种合金薄膜电沉积设备。设备包括电镀槽和补加槽。基本结构包括槽体(1)，电镀槽盖(2)和补加槽盖(3)。在电镀槽部分，包括喷射装置(4)，测温系统(5)、加热棒(6)，阳极挂具(7)、阴极片(8)、旋转装置(9)、密封系统(10)，进料口(11)。在补加槽部分，包括料液出口(12)，温控系统(13)和加热棒(14)。料液进出口连接外加电机及过滤装置。电镀电源通过接口(15)连接。设备适用于超小型化与超薄型电子元器件的焊接。

技术领域

本实用新型涉及一种电沉积设备，具体为一种合金薄膜电沉积设备。

背景技术

随着便携电子产品和高速收发信息数字产品的骤增，高密度封装技术越来越显示出其重要性。电子元器件的超小型与超薄型化的发展趋势，大大增加了印制电路板元件的封装难度。因此，在大量元器件使用的前提下，如何提高封装产品的稳定性，实现元器件的集成化与模块化，是当前急需解决的重要问题。

共晶焊技术是保证封装质量，提高元器件性能的重要方法。通过先进的底板材料增加传热特性，提高封装取光效率，改善芯片的热特性，从而保证器件的可靠性。目前，将芯片焊接于散热基座上所采用的共晶焊技术的焊料主要是Au80Sn20。它具有熔点适中(280℃)、无需助焊剂、导热和导电性能好、可靠性好、工作寿命长、浸润性优良、抗腐蚀及抗蠕变等优良性能。因此，金锡合金已逐渐成为用于光电器件封装最好的一种钎焊材料。

然而，对于微米级尺寸的Au80Sn20薄片的制备，目前多采用熔化、铸造和压延等冶金工序加工一定厚度和焊接部位形状相同的Au-Sn合金焊片(Au-Sn预成型片)。但是这种方法获得的 Au-sn合金箔存在着脆性，熔融焊接时容易改变焊片原有的尺寸形状，导致焊片偏移焊接部位。此外，当焊接部位的尺寸极为细微时，合金箔的加工非常困难，并且由于厚度过大，根本无法满足生产需求。而采用溅射或蒸发等真空沉积技术，可以提供更好的过程控制并能减少氧化，但是成本高且加工周期长。

相比之下，电镀共沉积Au-sn合金成本低、过程简单、金锡比例可精确控制，适合批量生产，因此电沉积Au80Sn20合金有着很好的发展前景。目前，市场上的电沉积设备结构简单，只能满足一般的电镀工艺要求，通常只有单一的电镀槽和两个接线电极。同时，这些设备往往会缺乏搅拌装置、喷射装置、温控装置、液控装置等装置，无法实现微米级Au80Sn20共晶焊料的制备需求。

因此，本实用新型设计了一种用于微电子领域封装的Au80Sn20合金薄膜电沉积设备，实现我国共晶钎料制备技术的突破。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种微米级尺寸的Au80Sn20合金薄膜电沉积设备。

本实用新型采用的技术方案为：

一种合金薄膜电沉积设备，具体包括电镀槽和补加槽，可以实现自动控温、自动补加，精确控制金锡的比例，获得性能优异的共晶焊料。

优选地，电镀槽包括电镀槽体(1)、电镀槽盖(3)、喷射装置(4)、测温系统(5)、电镀加热棒(6)、阳极挂具(7)、阴极片(8)、旋转装置(9)、密封系统(10)和进料口(11)。

优选地，补加槽包括补加槽体(1)、补加槽盖(2)、料液出口(12)、温控系统(13)和补加加热棒 (14)。

其中旋转装置(9)设置在电镀槽底部；电镀槽和补加槽是两个独立的空间装置，镀液通过外加装置从所述进料口(11)流入，从所述料液出口(12)流出。

进一步，进料口(11)和料液出口(12)连接外加电机及过滤装置，可去除料液中的悬浮物质或是吸附有机添加剂的分解产物以及除油槽液中的漂浮油粒等杂质，保证金锡合金的质量。

进一步，合金反应器还包括电源接口(15)，可连接电镀电源。

进一步，喷射装置(4)包括喷嘴，优选为圆柱形喷嘴。