CN102560494A - 蚀刻装置及蚀刻方法 - Google Patents

Abstract

一种蚀刻装置，包括蚀刻槽、传送滚轮组、上喷淋装置、下喷淋装置、第一升降机构以及第二升降机构。该传送滚轮组、上喷淋装置及下喷淋装置均设置于蚀刻槽内。该传送滚轮组包括多个上传送滚轮和多个下传送滚轮。该上喷淋装置位于多个上传送滚轮的上方。该下喷淋装置位于多个下传送滚轮的下方。该第一升降机构安装于蚀刻槽，并与上喷淋装置相连接，用于驱动上喷淋装置相对多个上传送滚轮在垂直于电路板传送的方向移动。该第二升降机构也安装于蚀刻槽，并与下喷淋装置相连接，用于驱动下喷淋装置相对于多个下传送滚轮在垂直于电路板传送的方向移动。本发明还提供一种使用上述蚀刻装置对电路板进行蚀刻的蚀刻方法。

Description

蚀刻装置及蚀刻方法

技术领域

本发明涉及蚀刻技术，特别涉及一种蚀刻装置及蚀刻方法。

背景技术

随着电子产业的飞速发展，作为电子产品基本构件的电路板的制作技术显得越来越重要。电路板一般由覆铜基板经裁切、钻孔、镀铜、曝光、显影、蚀刻、压合、印刷、成型等一系列工艺制作而成。具体可参阅C.H.Steer等人在Proceedings of the IEEE，Vol.39，No.2(2002年8月)中发表的“Dielectriccharacterization of printed circuit board substrates”一文。

其中，蚀刻是电路板制作的一个重要制作工艺，其主要使用蚀刻装置对电路板表面的铜箔层进行选择性蚀刻以形成线路图形。现有的蚀刻装置包括一个蚀刻槽，蚀刻槽内设置有传送滚轮组，用于传送待蚀刻的电路板。传送滚轮组的上、下方分别设置有多根上、下喷管。上、下喷管分别设有多个上、下喷嘴，用于喷洒蚀刻液对电路板相对的两个表面的铜箔层同时进行选择性蚀刻。然而，由于该上、下喷嘴与电路板的距离是固定的，当电路板的上、下两面的铜箔层需要蚀刻形成的不同线宽的线路图形时，尤其是在电路板的上、下两面的铜箔层具有不同的厚度时，仅通过调整上、下喷嘴喷洒蚀刻液的喷压以及调整传送滚轮组传送电路板的速度的方法并不能获得要求线宽的线路图形。针对该问题，现有的做法主要有两种：一是以牺牲某一面线路图形的品质调整喷压和传送速度，例如，以保证线宽较细的一面的线路图形为前提进行蚀刻，则可能会导致另一面的线路图形的线宽变粗或者蚀刻不足造成短路；二是先蚀刻形成第一面的线路图形，在蚀刻形成另一面的线路图形，然而分两次进行蚀刻需要形成两次干膜且使得工艺流程变得繁琐，从而使成本增加。

因此，针对上述问题，有必要提供一种可同时对电路板的两面的铜箔层进行蚀刻形成两种不同线宽的线路图形，且该两面的线路图形的线宽均满足要求的蚀刻装置及蚀刻方法。

发明内容

下面将以具体实施例说明一种蚀刻装置及蚀刻方法。

一种蚀刻装置，包括蚀刻槽、传送滚轮组、上喷淋装置、下喷淋装置、第一升降机构以及第二升降机构。该传送滚轮组、上喷淋装置及下喷淋装置均设置于蚀刻槽内。该传送滚轮组包括多个上传送滚轮和多个下传送滚轮，用于传送位于多个上传送滚轮和多个下传送滚轮之间的电路板。该上喷淋装置位于多个上传送滚轮的上方。该下喷淋装置位于多个下传送滚轮的下方。该上喷淋装置和下喷淋装置用于分别向电路板相对的两表面喷洒蚀刻液。该第一升降机构安装于蚀刻槽，并与上喷淋装置相连接，用于驱动上喷淋装置相对多个上传送滚轮在垂直于电路板传送的方向移动。该第二升降机构也安装于蚀刻槽，并与下喷淋装置相连接，用于驱动下喷淋装置相对于多个下传送滚轮在垂直于电路板传送的方向移动。

一种蚀刻方法，包括步骤：提供电路板及如上所述的蚀刻装置，该电路板具有相对的第一表面和第二表面；第一升降机构驱动上喷淋装置移动至与传送滚轮组相距第一工作距离，第二升降机构驱动下喷淋装置移动至与传送滚轮组相距第二工作距离；传送滚轮组将电路板传送进入蚀刻槽，该电路板位于多个上传送滚轮和多个下传送滚轮之间，该电路板的第一表面与上喷淋装置相对，该电路板的第二表面与下喷淋装置相对；上喷淋装置喷洒蚀刻液对该电路板的第一表面进行蚀刻，下喷淋装置喷洒蚀刻液对该电路板的第二表面进行蚀刻；以及传送滚轮组将蚀刻后的电路板传送离开蚀刻槽。

相对于现有技术，本技术方案的蚀刻装置及使用该蚀刻装置的蚀刻方法，其可利用第一升降机构和第二升降机构分别将上喷淋装置和下喷淋装置移动至与传送滚轮组合适的工作距离，从而可获得合适的蚀刻距离对电路板进行蚀刻，以满足电路板相对的两个表面不同的蚀刻要求，从而提升电路板蚀刻的品质。

附图说明

图1是本技术方案实施例提供的蚀刻装置的示意图。

图2是图1的蚀刻装置沿II-II方向的剖视图。

图3是图1的蚀刻装置对电路板进行蚀刻的示意图。

图4是本技术方案实施例提供的蚀刻方法的流程图。

主要元件符号说明

蚀刻装置              10

蚀刻槽                11

传送滚轮组            12

上喷淋装置            13

下喷淋装置            14

第一升降机构          15

第二升降机构          16

顶壁                  111

底壁                  112

第一侧壁              113

第二侧壁              114

第一开口              101

第二开口              102

第一螺纹孔            103

第二螺纹孔            104

上传送滚轮            121

下传送滚轮            122

第一挡水滚轮          123

第二挡水滚轮          124

第三挡水滚轮          125

第四挡水滚轮          126

上框架                131

上喷管                132

上喷嘴                133

下框架                141

下喷管                142

下喷嘴                143

第一边框              1311

第二边框              1312

第三边框              1313

第四边框              1314

上喷口                  1332

下喷口                  1432

第一伺服马达            151

第一滚珠丝杆            152

第二伺服马达            161

第二滚珠丝杆            162

电路板                  20

第一表面                21

第二表面                22

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本技术方案的蚀刻装置及蚀刻方法作进一步详细说明。

请参阅图1至图3，本技术方案提供一种蚀刻装置10，用于对电路板20进行蚀刻。该蚀刻装置10包括蚀刻槽11、传送滚轮组12、上喷淋装置13、下喷淋装置14、第一升降机构15和第二升降机构16。该传送滚轮组12、上喷淋装置13、下喷淋装置14均设置于蚀刻槽11内。该上喷淋装置13和下喷淋装置14用于分别向电路板20相对的两表面喷洒蚀刻液。该第一升降机构15安装于蚀刻槽11并与上喷淋装置13相连接，该第二升降机构16安装于蚀刻槽11并与下喷淋装置14相连接。

具体地，该蚀刻槽11具有相对的第一开口101和第二开口102。该第一开口101用于供电路板20进入蚀刻槽11，该第二开口102用于供电路板20离开蚀刻槽11。该蚀刻槽11具有相对的顶壁111、底壁112，以及连接于该顶壁111与底壁112之间的第一侧壁113和第二侧壁114。该第一侧壁113开设有第一开口101以供电路板进入蚀刻槽11，该第二侧壁114开设有第二开口102以供电路板离开蚀刻槽11。该第一开口101与第二开口102位于同一水平线上。

该传送滚轮组12位于该第一开口101和第二开口102之间。该传送滚轮组12包括多个上传送滚轮121和多个下传送滚轮122，用于传送位于多个上传送滚轮121和多个下传送滚轮122之间的电路板20。

进一步地，该传送滚轮组12还包括第一挡水滚轮123、第二挡水滚轮124、第三挡水滚轮125及第四挡水滚轮126。该第一挡水滚轮123和第三挡水滚轮125均靠近第一开口101，且上下相对，用于相互配合以阻挡蚀刻液从第一开口101溅出。该第二挡水滚轮124和第四挡水滚轮126均靠近第二开口102，且上下相对，用于相互配合以阻挡蚀刻液从第二开口102溅出。该多个上传送滚轮121位于第一挡水滚轮123和第二挡水滚轮124之间。该多个下传送滚轮122位于第三挡水滚轮125和第四挡水滚轮126之间。

该上喷淋装置13位于多个上传送滚轮121的上方。该上喷淋装置13包括上框架131、上喷管132和多个上喷嘴133。该上喷管132设置在上框架131。该多个上喷嘴133安装在该上喷管132且与该上喷管132相连通。该多个上喷嘴133与多个上传送滚轮121相对。

该上框架131开设有第一螺纹孔103。本实施例中，该上框架131为一空心矩形框架。该上框架131具有第一边框1311、第二边框1312、第三边框1313和第四边框1314。该第一边框1311与第三边框1313平行，该第二边框1312与第四边框1314平行。该第一螺纹孔103的数量为两个，该两个第一螺纹孔103分别开设在第一边框1311与第三边框1313上。

该上喷管132设置在上框架131内，且与第二边框1312平行。本实施例中，该上喷淋装置13包括多个相互平行的上喷管132。每个上喷管132连通多个上喷嘴133。每个上喷嘴133具有与上传送滚轮121相对的上喷口1332以向电路板表面喷洒蚀刻液。

该下喷淋装置14位于多个下传送滚轮122的下方。该下喷淋装置14包括下框架141、下喷管142和多个下喷嘴143。该下喷管142设置在下框架141。该多个下喷嘴143安装在该下喷管142且与该下喷管142相连通。该多个下喷嘴143与多个下传送滚轮122相对。

该下框架141开设有第二螺纹孔104。本实施例中，该下框架141也为一空心矩形框架。该下框架141与上框架131的结构相同，在此不再赘述。

该下喷管142设置在下框架141内，且与上喷管132平行。本实施例中，该下喷淋装置14包括多个相互平行的下喷管142。每个下喷管142连通多个下喷嘴143。每个下喷嘴143具有与下传送滚轮122相对的下喷口1432以向电路板表面喷洒蚀刻液。优选地，该多个上喷嘴133与多个下喷嘴143均为直线喷射喷嘴，该直线喷射喷嘴可喷射出直线状的蚀刻液，其可提高蚀刻液的喷射压力和喷射直线度，蚀刻液喷射压力的增加可减少蚀刻时由于电路板20表面的中间区域排液不畅造成的水池效应，蚀刻液喷射直线度的提高可有效减少电路板20的侧蚀问题。

该第一升降机构15用于驱动上喷淋装置13相对多个上传送滚轮121在垂直于电路板20传送的方向移动。该第一升降机构15与该上框架131机械连接。本实施例中，该上框架131的第一边框1311和第三边框1313分别机械连接有一个第一升降机构15。

具体地，该第一升降机构15包括机械连接的第一伺服马达151和第一滚珠丝杆152。该第一伺服马达151用于驱动第一滚珠丝杆152转动。该第一滚珠丝杆152具有与该第一螺纹孔103相配合的外螺纹以与该上框架131旋合。本实施例中，该第一伺服马达151固定在蚀刻槽11的顶壁111，该第一滚珠丝杆152的轴向垂直于电路板传送的方向。当第一滚珠丝杆152在第一伺服马达151的驱动下转动时，该上框架131便可沿第一滚珠丝杆152的轴向移动，从而带动上喷淋装置13在第一滚珠丝杆152的轴向上移动，即上喷淋装置13可在垂直于电路板传送的方向移动，使得上喷淋装置13可靠近或远离传送滚轮组12。

该第二升降机构16用于驱动下喷淋装置14相对多个下传送滚轮122在垂直于电路板20传送的方向移动。该第二升降机构16与该下框架141机械连接。

具体地，该第二升降机构16包括机械连接的第二伺服马达161和第二滚珠丝杆162。该第二伺服马达161用于驱动第二滚珠丝杆162转动。该第二滚珠丝杆162具有与该第二螺纹孔104相配合的外螺纹以与该上框架131旋合。本实施例中，该第一伺服马达151固定在蚀刻槽11的顶壁111，该第二滚珠丝杆162的轴向垂直于电路板传送的方向。当第二滚珠丝杆162在第二伺服马达161的驱动下转动时，该下框架141便可沿第二滚珠丝杆162的轴向移动，从而带动下喷淋装置14在第二滚珠丝杆162的轴向上移动，即下喷淋装置14可在垂直于电路板传送的方向移动，使得下喷淋装置14可靠近或远离传送滚轮组12。

可以理解的是，该第一升降机构15和第二升降机构16还可以为其他具有升降功能的结构。例如，第一升降机构15可包括一个第一固定端和一个可相对该第一固定端做伸缩运动的第一伸缩端。其中，该第一固定端固定在该蚀刻槽11的顶壁111，该第一伸缩端固定在上喷淋装置13的上框架131。第二升降机构16可包括一个第二固定端和一个可相对该第二固定端做伸缩运动的第二伸缩端。其中，该第二固定端固定在该蚀刻槽11的底壁112，该第二伸缩端固定在下喷淋装置14的下框架141。优选地，该第一升降机构15和第二升降机构16均为气压杆。该气压杆包括气缸和活塞，该气缸为第一固定端和第二固定端，该活塞为第一伸缩端和第二伸缩端。

请进一步参阅图4，本技术方案实施例提供一种利用上述的蚀刻装置10对电路板20进行蚀刻的蚀刻方法，该电路板20具有相对的第一表面21和第二表面22，该蚀刻方法包括以下步骤：

步骤101，第一升降机构15驱动上喷淋装置13移动至与传送滚轮组12相距第一工作距离，第二升降机构16驱动下喷淋装置14移动至与传送滚轮组12相距第二工作距离。

具体地，该第一工作距离可根据电路板20与该上喷淋装置13相对的第一表面21的铜箔的厚度及需要蚀刻形成的线路的线宽进行测试确定。该第二工作距离可根据电路板20与该下喷淋装置14相对的第二表面22的铜箔的厚度及需要蚀刻形成的线路的线宽进行测试确定。

步骤102，传送滚轮组12将电路板20传送进入蚀刻槽11，该电路板20位于多个上传送滚轮121和多个下传送滚轮122之间，该电路板20的第一表面21与上喷淋装置13相对，该电路板20的第二表面22与下喷淋装置14相对。

将待蚀刻的电路板20放到蚀刻槽11的第一开口101，传送滚轮组12以一定的传送速度将电路板20夹在上传送滚轮121和下传送滚轮122之间并向第二开口102方向传送移动。该传送滚轮组12的传送速度可根据电路板20具体的蚀刻要求确定。在蚀刻槽11内，电路板20相对的第一表面21和第二表面22分别与上喷淋装置13和下喷淋装置14相对。

步骤103，上喷淋装置13喷洒蚀刻液对该电路板20的第一表面21进行蚀刻，下喷淋装置14喷洒蚀刻液对该电路板20的第二表面22进行蚀刻。

在传送滚轮组12以一定的传送速度将电路板20向第二开口102方向传送过程中，上喷淋装置13以第一喷压向与其相对的电路板20的第一表面21喷洒蚀刻液进行蚀刻，下喷淋装置14以第二喷压向与其相对的电路板20的第二表面22喷洒蚀刻液进行蚀刻。该第一喷压和第二喷压可根据电路板20的具体的蚀刻要求测试确定。

步骤104，传送滚轮组12将蚀刻后的电路板20传送离开蚀刻槽11。

传送滚轮组12将电路板20自第一开口101向第二开口102传送，经过上喷淋装置13和下喷淋装置14蚀刻后，电路板20被传送滚轮组12传送离开蚀刻槽11。蚀刻完成后，电路板20进入下一道制作工序。

相对于现有技术，本技术方案的蚀刻装置及使用该蚀刻装置的蚀刻方法，其可利用第一升降机构和第二升降机构分别将上喷淋装置和下喷淋装置移动至与传送滚轮组合适的工作距离，从而可获得合适的蚀刻距离对电路板进行蚀刻，以满足电路板相对的两个表面不同的蚀刻要求，从而提升电路板蚀刻的品质。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本技术方案的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本技术方案权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种蚀刻装置，包括蚀刻槽、传送滚轮组、上喷淋装置及下喷淋装置，该传送滚轮组、上喷淋装置及下喷淋装置均设置于蚀刻槽内，该传送滚轮组包括多个上传送滚轮和多个下传送滚轮，用于传送位于多个上传送滚轮和多个下传送滚轮之间的电路板，该上喷淋装置位于多个上传送滚轮的上方，该下喷淋装置位于多个下传送滚轮的下方，该上喷淋装置和下喷淋装置用于分别向电路板相对的两表面喷洒蚀刻液，其特征在于，该蚀刻装置还包括第一升降机构和第二升降机构，该第一升降机构安装于蚀刻槽，并与上喷淋装置相连接，用于驱动上喷淋装置相对多个上传送滚轮在垂直于电路板传送的方向移动，该第二升降机构也安装于蚀刻槽，并与下喷淋装置相连接，用于驱动下喷淋装置相对于多个下传送滚轮在垂直于电路板传送的方向移动。

2.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于，该蚀刻槽具有相对的顶壁和底壁，该上喷淋装置包括上框架、设置在该上框架的上喷管和安装在该上喷管的多个上喷嘴，该多个上喷嘴与多个上传送滚轮相对，该下喷淋装置包括下框架、设置在该下框架的下喷管和安装在该下喷管的多个下喷嘴，该多个下喷嘴与多个下传送滚轮相对，该第一升降机构与该上框架机械连接，该第二升降机构与该下框架机械连接。

3.如权利要求2所述的蚀刻装置，其特征在于，该上框架开设有第一螺纹孔，该下框架开设有第二螺纹孔，该第一升降机构包括机械连接的第一伺服马达和第一滚珠丝杠，该第一伺服马达固定在该顶壁，用于驱动该第一滚珠丝杆转动，该第一滚珠丝杆的轴向垂直于电路板传送的方向，该第一滚珠丝杆具有与该第一螺纹孔相配合的外螺纹以与该上框架旋合；该第二升降机构包括机械连接的第二伺服马达和第二滚珠丝杠，该第二伺服马达固定在该底壁，用于驱动该第二滚珠丝杆转动，该第二滚珠丝杆的轴向垂直于电路板传送的方向，该第二滚珠丝杆具有与该第二螺纹孔相配合的外螺纹以与该下框架旋合。

4.如权利要求2所述的蚀刻装置，其特征在于，该第一升降机构包括一个第一固定端和一个可相对该第一固定端做伸缩运动的第一伸缩端，该第一固定端固定在该顶壁，该第一伸缩端固定在该上框架；该第二升降机构包括一个第二固定端和一个可相对该第二固定端做伸缩运动的第二伸缩端，该第二固定端固定在该底壁，该第二伸缩端固定在该下框架。

5.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于，该第一升降机构和第二升降机构均为气压杆。

6.如权利要求2所述的蚀刻装置，其特征在于，该多个上喷嘴与多个下喷嘴均为直线喷射喷嘴。

7.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于，该蚀刻槽具有相对的第一开口和第二开口，该第一开口用于供电路板进入蚀刻槽，该第二开口用于供电路板离开蚀刻槽，该传送滚轮组位于该第一开口和第二开口之间。

8.如权利要求7所述的蚀刻装置，其特征在于，该传送滚轮组还包括第一挡水滚轮、第二挡水滚轮、第三挡水滚轮及第四挡水滚轮，该第一挡水滚轮和第三挡水滚轮均靠近第一开口，且上下相对，用于相互配合以阻挡蚀刻液从第一开口溅出，该第二挡水滚轮与第四挡水滚轮均靠近第二开口，且上下相对，用于相互配合以阻挡蚀刻液从第二开口溅出。

9.如权利要求1所述的蚀刻装置，其特征在于，该上喷洒装置包括上喷管和安装在该上喷管的多个上喷嘴，该多个上喷嘴与多个上传送滚轮相对，该下喷洒装置包括下喷管和安装在该下喷管的多个下喷嘴，该多个下喷嘴与多个下传送滚轮相对，该多个上喷嘴与多个下喷嘴均为直线喷射喷嘴。

10.一种蚀刻方法，包括步骤：

提供电路板及如权利要求1所述的蚀刻装置，该电路板具有相对的第一表面和第二表面；

第一升降机构驱动上喷淋装置移动至与传送滚轮组相距第一工作距离，第二升降机构驱动下喷淋装置移动至与传送滚轮组相距第二工作距离；

传送滚轮组将电路板传送进入蚀刻槽，该电路板位于多个上传送滚轮和多个下传送滚轮之间，该电路板的第一表面与上喷淋装置相对，该电路板的第二表面与下喷淋装置相对；

上喷淋装置喷洒蚀刻液对该电路板的第一表面进行蚀刻，下喷淋装置喷洒蚀刻液对该电路板的第二表面进行蚀刻；以及

传送滚轮组将蚀刻后的电路板传送离开蚀刻槽。

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