CN107333398B - 大尺寸线路板蚀刻方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种大尺寸线路板蚀刻方法及设备，所述蚀刻方法包括以下步骤：对经由传送装置传送的待蚀刻线路板喷雾蚀刻液进行蚀刻加工；在蚀刻工位以负压吸取方式回收线路板上表面的蚀刻液。所述蚀刻设备包括对经由传送装置传送的待蚀刻线路板喷雾蚀刻液进行蚀刻加工的喷淋装置及设置于蚀刻工位以负压吸取方式促使线路板上表面的蚀刻液加速流动并回收蚀刻液的吸液装置，所述吸液装置通过管路连接至蚀刻液回收槽。本发明实施例通过在蚀刻工位采取负压吸取方式回收线路板上表面的蚀刻液，可有效提高蚀刻液在线路板上表面的流动速度，加快新旧蚀刻液的交换，有效阻止“水池效应”产生，提高大尺寸精密细线PCB的蚀刻速率，使上下板面蚀刻均匀。

Description

大尺寸线路板蚀刻方法及设备
技术领域
本发明涉及印刷线路板的生产加工技术领域，具体涉及的是一种大尺寸线路板蚀刻方法及设备。
背景技术
蚀刻工序是PCB(印刷线路板)生产过程中的一道重要环节。蚀刻过程是将需要留下来的线路铜箔采用抗蚀干膜覆盖，将PCB经过传送辊轮水平传送到蚀刻段与蚀刻液接触，没有被抗蚀干膜层保护的铜与蚀刻液发生反应，从而被咬蚀掉，最终形成设计线路图形和焊盘。
在生产精密微细线路时，由于线宽线距非常微小，具有严格的公差控制要求，不允许蚀刻过程存在丝毫差错，因此蚀刻结果要恰到好处，不能变宽，也不能过蚀。在连续的PCB蚀刻中，蚀刻速率越一致，越能获得均匀蚀刻的PCB，要达到这一要求，必须保证蚀刻液在蚀刻的全过程始终保持在最佳的蚀刻状态，通过控制溶铜量，PH值，溶液的浓度，温度，溶液流量的均匀性来实现。
发明人在实施本发明实施例过程中，发现现有技术的蚀刻工艺存在以下问题：如图1所示，线路板1的上下两面均设有喷淋装置2将蚀刻液3喷雾至待蚀刻线路板1表面，而线路板上下两面以及板面上各个部位的蚀刻均匀性由PCB表面受到蚀刻剂流量的均匀性决定，蚀刻过程中，上下板面的蚀刻速率往往不一致。一般来说，下板面的蚀刻速率高于上板面，因为上板面有溶液堆积形成的蚀刻液池5，形成“水池效应”。“水池效应”会导致蚀刻速率的变化，位于线路板上面，靠近板边的部分，反应之后的旧蚀刻液更容易流出板外，新旧蚀刻液更容易进行交换，因此保持了较好的蚀刻速率；而在板中心的位置，比较容易形成“水池”情况，蚀刻液的流动因此受到限制，经过反应之后的富含铜离子的旧蚀刻液流出板面相对要慢一些，使得新蚀刻液接触板面的速率降低，减弱了蚀刻反应的进行，使得上下板面、上板面的中心位置和边缘位置蚀刻不均匀，蚀刻效果变差。这种现象在生产面积较大的线路板或超微细线路时更加明显。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题在于，提供一种大尺寸线路板蚀刻方法，能有效促进新旧蚀刻液快速交换，保证蚀刻过程中上下板面的蚀刻速率一致。
本发明实施例进一步要解决的技术问题在于，提供一种大尺寸线路板蚀刻设备，能有效促进新旧蚀刻液快速交换，保证蚀刻过程中上下板面的蚀刻速率一致。
为解决上述技术问题，本发明实施例首先提供如下技术方案：一种大尺寸线路板蚀刻方法，包括以下步骤：
在蚀刻工位对经由传送装置传送的待蚀刻线路板喷雾蚀刻液进行蚀刻加工；以及
在蚀刻工位以负压吸取方式回收线路板上表面的蚀刻液。
进一步地，所述负压吸取方式的负压吸力为0.2-0.5Kg/cm2。
进一步地，分别从待蚀刻线路板的上表面靠两端边缘处以负压吸取方式回收蚀刻液。
进一步地，分别从待蚀刻线路板的上下两侧向蚀刻线路板喷雾蚀刻液，且从待蚀刻线路板的上侧向蚀刻线路板喷雾蚀刻液的泵送压力为1.3-1.5Kg/cm2，从待蚀刻线路板的下侧向蚀刻线路板喷雾蚀刻液的泵送压力为2.0-2.3Kg/cm2。
进一步地，所述蚀刻液为碱性蚀刻液。
另一方面，本发明实施例还提供一种大尺寸线路板蚀刻设备，包括设置于蚀刻工位对经由传送装置传送的待蚀刻线路板喷雾蚀刻液进行蚀刻加工的喷淋装置以及设置于蚀刻工位以负压吸取方式促使线路板上表面的蚀刻液加速流动并回收蚀刻液的吸液装置，所述吸液装置通过管路连接至蚀刻液回收槽。
进一步地，所述传送装置包括上传送辊轮和下传送辊轮，所述吸液装置包括以高度可调方式设置于上传送辊轮的固定杆上且通过管路连接至蚀刻液回收槽的吸液嘴以及用于为吸液嘴提供负压吸力的真空泵。
进一步地，所述真空泵的负压吸力设定为0.2-0.5Kg/cm2。
进一步地，所述吸液嘴分别对应设置于各固定杆的靠两端处。
进一步地，所述喷淋装置包括分别从待蚀刻线路板的上下两侧向蚀刻线路板喷雾蚀刻液的上喷淋组件和下喷淋组件，上喷淋组件的泵送压力为1.3-1.5Kg/cm2、下喷淋组件的泵送压力为2.0-2.3Kg/cm2。
采用上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：通过在蚀刻工位采取负压吸取方式回收线路板上表面的蚀刻液，可以有效提高蚀刻液在线路板上表面的流动速度，即可加快线路板上表面新旧蚀刻液的交换，有效的阻止“水池效应”产生，从而，可以提高大尺寸精密细线PCB的蚀刻速率，使上下板面蚀刻均匀，获得高质量的线路蚀刻结果，线路侧壁陡峭，线路宽度、形状与线路布设的要求符合性非常好，尤其适合用于长度≥600mm、宽度≥500mm、线宽线距均≤0.10mm的线路板的蚀刻加工。
附图说明
图1为现有的大尺寸线路板进行蚀刻加工时的工作状态示意图。
图2为本发明大尺寸线路板蚀刻方法一个实施例的流程图。
图3为本发明大尺寸线路板蚀刻装置一个实施例的工作状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本发明，并不作为对本发明的限定，而且，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图2所示，本发明一个实施例提供一种大尺寸线路板蚀刻方法，包括以下步骤：
步骤S1，在蚀刻工位对经由传送装置传送的待蚀刻线路板喷雾蚀刻液进行蚀刻加工；以及
步骤S2，在蚀刻工位以负压吸取方式回收线路板上表面的蚀刻液。
本发明实施例通过在蚀刻工位采取负压吸取方式回收线路板1上表面的蚀刻液3，可以有效提高蚀刻液3在线路板1上表面的流动速度，即可加快线路板1上表面新旧蚀刻液的交换，有效的阻止蚀刻液池5的形成，避免产生“水池效应”，从而，可以提高大尺寸精密细线PCB的蚀刻速率，使上下板面蚀刻均匀，获得高质量的线路蚀刻结果，线路侧壁陡峭，线路宽度、形状与线路布设的要求符合性非常好，尤其适合用于长度≥600mm、宽度≥500mm、线宽线距均≤0.10mm的线路板的蚀刻加工。
具体实施时，所述负压吸取方式的负压吸力可设定为0.2-0.5Kg/cm2。通过适当的负压吸力，可以有效地提高蚀刻液在线路板上表面的流动速度，促进回收线路板上表面富含铜离子的蚀刻液，加快新旧蚀刻液的交换。
而在一个可选实施例，可分别从待蚀刻线路板的上表面靠两端边缘处以负压吸取方式回收蚀刻液。本实施例通过分别从待蚀刻线路板的上表面两端边缘处来吸取回收蚀刻液，可以使线路板中部的蚀刻液快速地向两侧流动，从而可以加速新旧蚀刻液的交换。
在一个可选实施例中，分别从待蚀刻线路板的上下两侧向蚀刻线路板喷雾蚀刻液，且从待蚀刻线路板的上侧向蚀刻线路板喷雾蚀刻液的泵送压力为1.3-1.5Kg/cm2，从待蚀刻线路板的下侧向蚀刻线路板喷雾蚀刻液的泵送压力为2.0-2.3Kg/cm2。由于从待蚀刻线路板的下侧向蚀刻线路板喷雾蚀刻液时，蚀刻液会受自身重力作用更需要更大的泵送压力。而相应地，也因为蚀刻液会受自身重力作用下下落，待蚀刻线路板下侧无需采用负压吸取方式处理。
在一个可选实施例中，所述蚀刻液为碱性蚀刻液。而在具体实施时，碱性蚀刻液的Cu2+浓度可为147.28g/L、Cl-浓度为5.58mol/L、pH为8.42，配合该碱性蚀刻液，可以对应设置蚀刻温度：50.8℃、蚀刻速度：2.6m/min。
另一方面，如图3所示，本发明实施例还提供一种大尺寸线路板蚀刻设备，包括：设置于蚀刻工位对经由传送装置（图未示出）传送的待蚀刻线路板1喷雾蚀刻液进行蚀刻加工的喷淋装置2以及设置于蚀刻工位以负压吸取方式促使线路板1上表面的蚀刻液3加速流动并回收蚀刻液3的吸液装置4，所述吸液装置4通过管路连接至蚀刻液回收槽（图未示出）。
本发明实施例通过在蚀刻工位设置吸液装置4，从而采取负压吸取方式回收线路板1上表面的蚀刻液3，可以有效提高蚀刻液3在线路板1上表面的流动速度，即可加快线路板1上表面新旧蚀刻液的交换，有效的阻止蚀刻液池5的形成，避免产生“水池效应”，从而，可以提高大尺寸精密细线PCB的蚀刻速率，使上下板面蚀刻均匀，获得高质量的线路蚀刻结果，线路侧壁陡峭，线路宽度、形状与线路布设的要求符合性非常好，尤其适合用于长度≥600mm、宽度≥500mm、线宽线距均≤0.10mm的线路板的蚀刻加工。
在一个可选实施例中，所述传送装置包括上传送辊轮和下传送辊轮，所述吸液装置4包括以高度可调方式设置于上传送辊轮的固定杆上且通过管路40连接至蚀刻液回收槽的吸液嘴42以及用于为吸液嘴提供负压吸力的真空泵（图未标号）。吸液嘴42的数量一般为左右各20-30个，由于高度可调，从而可以满足不同板厚的线路板的蚀刻加工需求。
在一个具体实施例中，所述真空泵的负压吸力设定为0.2-0.5Kg/cm2。设置适当的负压吸力，可以有效地提高蚀刻液在线路板上表面的流动速度，促进回收线路板上表面富含铜离子的蚀刻液，加快新旧蚀刻液的交换。
而在另一个具体实施例中，所述吸液嘴42分别对应设置于各固定杆的靠两端处。通过在固定杆靠两端处设置吸液嘴42，从而可以从待蚀刻线路板1的上表面两端边缘处来吸取回收蚀刻液，可以使线路板1中部的蚀刻液3快速地向两侧流动，从而可以加速新旧蚀刻液的交换。
在一个可选实施例中，所述喷淋装置2包括分别从待蚀刻线路板1的上下两侧向蚀刻线路板1喷雾蚀刻液3的上喷淋组件20和下喷淋组件22，上喷淋组件20的泵送压力为1.3-1.5Kg/cm2、下喷淋组件的泵送压力为2.0-2.3Kg/cm2。由于从待蚀刻线路板1的下侧向蚀刻线路板1喷雾蚀刻液3时，蚀刻液3会受自身重力作用更需要更大的泵送压力。
蚀刻设备为水平式设备，传送辊轮与地面保持平行，目的是为了平稳的传送线路板。
采用此种工艺方法生产大尺寸精密细线PCB，可提高蚀刻系数，大大降低大尺寸拼板PCB蚀刻的难度。与现有技术相比，本发明有效防止了上板面蚀刻的“水池效应”发生，提高了蚀刻均匀性，保证了PCB细线的蚀刻宽度，可以获得更垂直的线路侧壁。降低了侧蚀，减少了由于侧蚀而造成的缺口与线幼断线的几率。解决了大尺寸拼版蚀刻不干净、产品报废率高的问题，提高了产品的品质。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (7)

1.一种大尺寸线路板蚀刻方法，其特征在于，包括以下步骤：
在蚀刻工位从经由传送装置传送的待蚀刻线路板的上下两侧向待蚀刻线路板喷雾蚀刻液进行蚀刻加工；以及
在蚀刻工位仅分别从待蚀刻线路板的上表面靠两端边缘处以负压吸取方式回收线路板上表面的蚀刻液。
2.如权利要求1所述的大尺寸线路板蚀刻方法，其特征在于，所述负压吸取方式的负压吸力为0.2-0.5Kg/cm2。
3.如权利要求1所述的大尺寸线路板蚀刻方法，其特征在于，从待蚀刻线路板的上侧向待蚀刻线路板喷雾蚀刻液的泵送压力为1.3-1.5Kg/cm2，从待蚀刻线路板的下侧向待蚀刻线路板喷雾蚀刻液的泵送压力为2.0-2.3Kg/cm2。
4.如权利要求1所述的大尺寸线路板蚀刻方法，其特征在于，所述蚀刻液为碱性蚀刻液。
5.一种大尺寸线路板蚀刻设备，包括设置于蚀刻工位对经由传送装置传送的待蚀刻线路板喷雾蚀刻液进行蚀刻加工的喷淋装置，其特征在于，所述设备还包括设置于蚀刻工位以负压吸取方式促使线路板上表面的蚀刻液加速流动并回收蚀刻液的吸液装置，所述吸液装置通过管路连接至蚀刻液回收槽，所述传送装置包括上传送辊轮和下传送辊轮，所述吸液装置包括以高度可调方式设置于上传送辊轮的固定杆上且通过管路连接至蚀刻液回收槽的吸液嘴以及用于为吸液嘴提供负压吸力的真空泵，所述吸液嘴仅分别对应设置于各固定杆的靠两端处以分别从待蚀刻线路板的上表面靠两端边缘处以负压吸取方式回收线路板上表面的蚀刻液。
6.根据权利要求5所述的大尺寸线路板蚀刻设备，其特征在于，所述真空泵的负压吸力设定为0.2-0.5Kg/cm2。
7.根据权利要求5所述的大尺寸线路板蚀刻设备，其特征在于，所述喷淋装置包括分别从待蚀刻线路板的上下两侧向待蚀刻线路板喷雾蚀刻液的上喷淋组件和下喷淋组件，上喷淋组件的泵送压力为1.3-1.5Kg/cm2、下喷淋组件的泵送压力为2.0-2.3Kg/cm2。
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