CN113597125B - 一种垂直连续蚀刻装置及蚀刻方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种垂直连续蚀刻装置及蚀刻方法，该垂直连续蚀刻装置包括：包括：上料段，蚀刻段，清洗段，烘干段，以及下料段，依次水平连接；其中，上料段包括，上料段导轨及夹具，夹具用于从电路板上端垂直夹持待蚀刻的电路板，并通过上料段导轨传送至蚀刻段；蚀刻段包括，第一蚀刻缸体，第一升降机构，第二升降机构及第一蚀刻段轨道，第一蚀刻缸体用于容置蚀刻液，第一升降机构用于将待蚀刻的电路板下沉至第一蚀刻缸体，第二升降机构用于将电路板在完成蚀刻后提升离开第一蚀刻缸体，第一蚀刻段轨道用于带动电路板在第一蚀刻缸体中运输。

Description

一种垂直连续蚀刻装置及蚀刻方法

技术领域

本申请涉及电路板制造领域，具体涉及一种垂直连续蚀刻装置及蚀刻方法。

背景技术

电路板在加工过程中，必须经过蚀刻才能得到所需要的导电线路图形，通过蚀刻液将导电线路以外的铜箔去除掉的过程，是电路板制造过程中极其重要的一个环节。

目前行业内通常采用水平蚀刻线进行蚀刻加工，线体一般包括入板段、蚀刻段、水洗段、烘干段以及收板段，整个蚀刻加工过程中，电路板在蚀刻线内与地面成水平状态运行，蚀刻喷头分别向电路板上、下两面喷淋蚀刻药水，由于重力作用，蚀刻药水较易聚集在线路板的上表面，形成蚀刻过程中的水池效应，时常导致线路板蚀刻过程中上下两个板面蚀刻不均匀的问题，暨上表面容易蚀刻过量而下表面蚀刻不足，对于线路加工精细度较高的电路板，上下板面蚀刻不均匀的问题更加严重。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种垂直连续蚀刻装置及蚀刻方法，以有效改善蚀刻过程中的蚀刻液堆积导致的蚀刻不均匀问题，提高电路板的蚀刻均匀性。

本发明实施例提供一种垂直连续蚀刻装置，包括：上料段，蚀刻段，清洗段，烘干段，以及下料段，所述上料段，蚀刻段，清洗段，烘干段，以及下料段依次水平连接；其中，

所述上料段包括，上料段导轨及夹具，所述夹具用于加持待蚀刻的电路板，并通过所述上料段导轨传送至所述蚀刻段；

所述蚀刻段包括，蚀刻缸体，第一升降机构，第二升降机构及蚀刻段轨道，所述蚀刻缸体用于容置蚀刻液，所述第一升降机构用于将所述待蚀刻的电路板下沉至所述蚀刻缸体，所述第二升降机构用于将所述电路板在完成蚀刻后提升离开所述蚀刻缸体，所述蚀刻段轨道用于带动所述电路板在所述蚀刻缸体中运输；

所述清洗段包括，侧喷机构及清洗段导轨，所述侧喷机构用于喷淋清洗液对所述电路板进行清洗，所述清洗段导轨用于带动所述电路板在所述清洗段中运输；

所述烘干段包括，热风喷口及烘干段导轨，所述热风喷口用于喷出热风对所述电路板表面进行烘干，所述烘干段导轨用于带动所述电路板在所述烘干段中运输；

所述下料段包括下料段导轨，所述下料段导轨用于带动所述电路板在所述下料段中运输并进行下料。

第二方面，本发明提供一种垂直连续蚀刻方法，该方法包括，使用前述第一方面的垂直连续蚀刻装置对电路板进行蚀刻。

本发明提供的垂直连续蚀刻装置及蚀刻方法，通过对电路板进行垂直加持后，在连续性导轨的运输下在蚀刻缸体中进行蚀刻，可有效改善蚀刻过程中的蚀刻液堆积导致的蚀刻不均匀问题，提高电路板的蚀刻均匀性，尤其适合用于线路加工精细度较高的电路板的蚀刻过程。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种蚀刻装置示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种蚀刻装置之意图；

图3是本发明实施例提供的一种蚀刻装置布局示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种蚀刻装置布局示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述实施例仅是一部分实施例，而非全部实施例。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

如背景技术中所述，电路板的蚀刻工序，是电路板生产过程中尤其重要的一个环节，为了提高蚀刻效率，目前行业内通常使用水平蚀刻线进行连续蚀刻作业，暨线路板水平置放，与地平面呈现水平状态，进行连续作业及轨道运输，喷头分别从上下两个方向对电路板喷出蚀刻液进行蚀刻，对于水平蚀刻线体而言，在加工精细度较高的电路板产品时，存在一个较大的问题，即“水池效应”，由于电路板在水平蚀刻线体内部呈水平状态，当上方的蚀刻矩阵喷头向电路板上表面喷淋蚀刻药水时，由于重力作用药水会聚集在电路板的上表面，不能及时排走，若电路板线路图形弯折较多，则药水更容易聚集在上表面，此时，旧的药水不能及时排走，新的药水不断喷淋向上表面，则形成“水池”样的药水流动形态，即为“水池效应”。“水池效应”会严重影响线路板蚀刻的上、下两个板面的蚀刻均匀性，极容易导致上表面蚀刻过多、而下表面蚀刻不足，且容易造成侧蚀过大，影响电路板品质，如果加工精细度较高的电路板，则更容易导致蚀刻过度、侧蚀过大，甚至蚀刻报废等问题。

水平蚀刻线体除容易产生“水池效应”问题之外，还会因为水平运输的方式而产生刮花板面线路、卷板等问题，且线体的下蚀刻矩阵喷头长时间向上喷淋药水，容易影响自身的喷淋效果，导致设备调试较为频繁等问题。

第一方面，本发明实施例提供的一种垂直连续蚀刻装置，如图1所示，该蚀刻装置包括：上料段10，蚀刻段20，清洗段30，烘干段40，以及下料段50，所述上料段，蚀刻段，清洗段，烘干段，以及下料段依次水平连接；其中，

所述上料段包括，上料段导轨11及夹具12，所述夹具用于从电路板上端垂直夹持待蚀刻的电路板13，并通过所述上料段导轨传送至所述蚀刻段；由于电路板被夹具夹持从上料段输入后，可在垂直连续蚀刻装置中持续运输及工作，因此在后续蚀刻段、清洗段、烘干段以及下料段中不再特别示意夹具及电路板。

所述蚀刻段包括，第一蚀刻缸体21，第一升降机构22，第二升降机构23及第一蚀刻段轨道24，所述第一蚀刻缸体用于容置蚀刻液25，所述第一升降机构用于将所述待蚀刻的电路板下沉至所述第一蚀刻缸体，所述第二升降机构用于将所述电路板在完成蚀刻后提升离开所述第一蚀刻缸体，所述第一蚀刻段轨道用于带动所述电路板在所述第一蚀刻缸体中运输；

所述清洗段包括，侧喷机构31及清洗段导轨32，所述侧喷机构用于喷淋清洗液对所述电路板进行清洗，所述清洗段导轨用于带动所述电路板在所述清洗段中运输；

所述烘干段包括，热风喷口41及烘干段导轨42，所述热风喷口用于喷出热风对所述电路板表面进行烘干，所述烘干段导轨用于带动所述电路板在所述烘干段中运输；

所述下料段包括下料段导轨51，所述下料段导轨用于带动所述电路板在所述下料段中运输并进行下料。

本发明通过设计一种垂直连续蚀刻装置，以改善现有水平蚀刻线存在的弊端，尤其适用于高精度要求的线路板蚀刻工序。通过采用夹持电路板顶端，保证电路板在重力作用下垂直于地面，且通过升降机构、轨道机构的应用，实现线体的垂直连续加工；采用上端运输、水洗、烘干，下端浸泡+喷淋蚀刻的上下组合方式，使蚀刻过程通过浸泡完成，能够有效提高蚀刻的均匀性，防止电路板上、下两端蚀刻不均匀，而运输、水洗、烘干通过在轨道上的运输完成，在改善线路板蚀刻均匀性的基础上有效提高加工效率。

可选的，本发明实施例提供的一种垂直连续蚀刻装置，如图1所示，该蚀刻装置的第一蚀刻缸体包括至少一个送液口26，一个排液口27及一个循环口28，所述送液口用于向所述第一蚀刻缸体内输送蚀刻液，所述排液口用于排出所述第一蚀刻缸体内的蚀刻液，所述循环口用于促进所述第一蚀刻缸体内的蚀刻液循环流动。

可选的，本发明实施例提供的一种垂直连续蚀刻装置，如图1所示，该蚀刻装置的清洗段还包括至少一个送液口33和一个排液口34，所述侧喷机构为分布于电路板两侧的喷淋矩阵，所述清洗液为DI水，所述DI水通过送液口输入后，经所述喷淋矩阵喷出以对电路板表面进行清洗，再经所述排液口排出。该蚀刻装置的烘干段还包括至少一个送风口43和一个出风口44，所述热风喷口为分布于电路板两侧的喷口矩阵，热风通过所述送风口输入后，经所述喷口矩阵喷出以对电路板表面进行烘干，再经所述出风口排出。

可选的，本发明实施例提供的一种垂直连续蚀刻装置，如图2所示，蚀刻段还包括第二蚀刻缸体211，第三升降机构212，第四升降机构213以及第二蚀刻段轨道214，所述第二蚀刻缸体位于所述第一蚀刻缸体后端，当电路板在所述第一蚀刻缸体完成蚀刻，并由所述第二升降机构提升离开所述第一蚀刻缸体后，电路板经过所述第三升降机构，下沉至所述第二蚀刻缸体中进行蚀刻，所述第四升降机构用于将电路板在完成蚀刻后提升离开所述第二蚀刻缸体，所述第二蚀刻段轨道用于带动电路板在所述第二蚀刻缸体中运输。

可选的，本发明实施例提供的一种垂直连续蚀刻装置，如图2所示，所述第一蚀刻缸体21用于容置第一浓度蚀刻液25，所述第二蚀刻缸体211用于容置第二溶度蚀刻液215，所述第一浓度高于所述第二浓度。

可选的，本发明实施例提供的一种垂直连续蚀刻装置，如图2所示，所述第二蚀刻缸体包括第一送液口216，第二送液口217以及一个排液口218，所述第一送液口及所述第二送液口用于向所述第二蚀刻缸体内输送蚀刻液，所述排液口用于排出所述第二蚀刻缸体内的蚀刻液；所述第一蚀刻缸21与所述第二蚀刻缸体211之间设置有一蚀刻液循环系统219，所述蚀刻液循环系统与所述第一蚀刻缸体的循环口以及所述第二蚀刻缸体的第二送液口连接。

可选的，本发明实施例提供的一种垂直连续蚀刻装置，如图3所示，该蚀刻装置的蚀刻段包括，第一蚀刻缸体21，浸泡清洗缸体70，第二蚀刻缸体211，第一蚀刻缸体、浸泡清洗缸体、第二蚀刻缸体依次连接，第一蚀刻缸体用于容置第一蚀刻液25，浸泡清洗缸体用于容置浸泡清洗液71，第二蚀刻缸体用于容置第二浓度蚀刻液215，其中，第一蚀刻液的浓度大于第二蚀刻液的浓度，浸泡清洗液位DI循环水，第一蚀刻缸体配有22及23两个升降机构及导轨24，以完成电路板在第一蚀刻缸体中的浸入、提出与运输，浸泡清洗缸体配有72、73两个升降机构以及导轨74，以完成电路板在浸泡清洗缸体中的浸入、提出以及运输，第二蚀刻缸体配有212、213两个升降机构以及导轨214，以完成电路板在第二蚀刻缸体中的浸入、提出以及运输。

通过在第一蚀刻缸体与第二蚀刻缸体之间设置浸泡清洗缸体，可以在电路板完成高浓度蚀刻工序后对其表面进行清洗，再进行第二阶段的低浓度蚀刻，可防止电路板从高浓度蚀刻缸体直接浸入低浓度蚀刻缸体时的板面过蚀问题，更有利于低浓度蚀刻缸体对线路板表面起到精细蚀刻、慢蚀刻、修整蚀刻的作用。

可选的，本发明实施例提供的一种垂直连续蚀刻装置，如图4所示，该蚀刻装置的蚀刻段包括，顺序连接的第一蚀刻缸体21，转板机构80，第二蚀刻缸体211以及第三蚀刻缸体90，其中，所述第一蚀刻缸体21用于容置第一蚀刻液25，第二蚀刻缸体用于容置第二浓度蚀刻液215，第三蚀刻缸体用于容置第三蚀刻液94，其中，所述第一蚀刻液的浓度与所述第二蚀刻液的浓度相同，所述第三蚀刻液的浓度低于所述第一蚀刻液的浓度与所述第二蚀刻液的浓度，所述转板机构包括相适配的导轨82与机械手81，所述导轨用途对电路板进行运输，所述机械手用于将电路板进行垂直180度旋转将电路板上下两端互调；所述第二蚀刻缸体配有212、214两个升降机构以及导轨213，以完成电路板在第二蚀刻缸体中的浸入、提出以及运输；所述第三蚀刻缸体配有91、92两个升降机构以及导轨93，以完成电路板在第三蚀刻缸体中的浸入、提出以及运输。

通过在第一蚀刻缸体与第二蚀刻缸体之间设置转板机构，可以使线路板在两段高浓度蚀刻过程中间完成一次上下对调，更有利于提高电路板高浓度蚀刻段的蚀刻均匀性，之后再将电路板运输至第三蚀刻缸体中进行低浓度的修整蚀刻和精细蚀刻。

可选的，本发明实施例提供的一种垂直连续蚀刻装置，如图1中所示，所述蚀刻装置还包括一个机架外壳60，所述机架外壳用于将所述蚀刻装置除进出接口以外的部位进行包裹覆盖，以使得整个垂直连续蚀刻装置封装性更好，避免一些外部因素对蚀刻过程的干扰。

最后还需要提及的是，本发明实施例提供的垂直连续蚀刻装置，其浸泡缸体内部同样可以设置喷淋机构，例如矩阵式喷淋机构配合送液口对板面进行喷淋，实现对板面的浸泡+喷淋蚀刻，进一步提高板面的蚀刻均匀性；低浓度蚀刻段也可以根据本发明原理，替换成其他加工段，例如特殊工艺电路板需要多段高浓度蚀刻，或者说，也可以替换成退膜加工段、缓蚀加工段、浸泡水洗加工段等等。

第二方面，本发明实施例提供一种垂直连续蚀刻方法，该方法包括，使用前述第一方面实施例中提供的垂直连续蚀刻装置对电路板进行蚀刻，此处蚀刻方法实施例的实现原理及细节，可基于第一方面提供的蚀刻装置实施例，不再赘述。

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。

另外，尽管本文采用术语“第一、第二、第三”等描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

在本申请中，“在一些实施例中”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“在一些实施例中”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种垂直连续蚀刻装置，其特征在于，

包括：上料段，蚀刻段，清洗段，烘干段，以及下料段，所述上料段，蚀刻段，清洗段，烘干段，以及下料段依次水平连接；其中，

所述上料段包括，上料段导轨及夹具，所述夹具用于从电路板上端垂直夹持待蚀刻的电路板，并通过所述上料段导轨传送至所述蚀刻段；

所述蚀刻段包括，第一蚀刻缸体，第一升降机构，第二升降机构及第一蚀刻段轨道，所述第一蚀刻缸体用于容置蚀刻液，所述第一升降机构用于将所述待蚀刻的电路板下沉至所述第一蚀刻缸体，所述第二升降机构用于将所述电路板在完成蚀刻后提升离开所述第一蚀刻缸体，所述第一蚀刻段轨道用于带动所述电路板在所述第一蚀刻缸体中运输；

所述清洗段包括，侧喷机构及清洗段导轨，所述侧喷机构用于喷淋清洗液对所述电路板进行清洗，所述清洗段导轨用于带动所述电路板在所述清洗段中运输；

所述烘干段包括，热风喷口及烘干段导轨，所述热风喷口用于喷出热风对所述电路板表面进行烘干，所述烘干段导轨用于带动所述电路板在所述烘干段中运输；

所述下料段包括下料段导轨，所述下料段导轨用于带动所述电路板在所述下料段中运输并进行下料。

2.根据权利要求1所述的垂直连续蚀刻装置，其特征在于，

所述第一蚀刻缸体包括至少一个送液口，一个排液口及一个循环口，所述送液口用于向所述第一蚀刻缸体内输送蚀刻液，所述排液口用于排出所述第一蚀刻缸体内的蚀刻液，所述循环口用于促进所述第一蚀刻缸体内的蚀刻液循环流动。

3.根据权利要求1所述的垂直连续蚀刻装置，其特征在于，

所述清洗段包括至少一个送液口和一个排液口，所述侧喷机构为分布于电路板两侧的喷淋矩阵，所述清洗液为DI水，所述DI水通过送液口输入后，经所述喷淋矩阵喷出以对电路板表面进行清洗，再经所述排液口排出；所述烘干段包括至少一个送风口和一个出风口，所述热风喷口为分布于电路板两侧的喷口矩阵，热风通过所述送风口输入后，经所述喷口矩阵喷出以对电路板表面进行烘干，再经所述出风口排出。

4.根据权利要求1所述的垂直连续蚀刻装置，其特征在于，

所述蚀刻段还包括第二蚀刻缸体，第三升降机构，第四升降机构以及第二蚀刻段轨道，所述第二蚀刻缸体位于所述第一蚀刻缸体后端，当电路板在所述第一蚀刻缸体完成蚀刻，并由所述第二升降机构提升离开所述第一蚀刻缸体后，电路板经过所述第三升降机构，下沉至所述第二蚀刻缸体中进行蚀刻，所述第四升降机构用于将电路板在完成蚀刻后提升离开所述第二蚀刻缸体，所述第二蚀刻段轨道用于带动电路板在所述第二蚀刻缸体中运输。

5.根据权利要求4所述的垂直连续蚀刻装置，其特征在于，

所述第一蚀刻缸体用于容置第一浓度蚀刻液，所述第二蚀刻缸体用于容置第二浓度蚀刻液，所述第一浓度高于所述第二浓度。

6.根据权利要求5所述的垂直连续蚀刻装置，其特征在于，

所述第二蚀刻缸体包括第一送液口，第二送液口以及一个排液口，所述第一送液口及所述第二送液口用于向所述第二蚀刻缸体内输送蚀刻液，所述排液口用于排出所述第二蚀刻缸体内的蚀刻液；所述第一蚀刻缸与所述第二蚀刻缸体之间设置有一蚀刻液循环系统，所述蚀刻液循环系统与所述第一蚀刻缸体的循环口以及所述第二蚀刻缸体的第二送液口连接。

7.根据权利要求1所述的垂直连续蚀刻装置，其特征在于，

所述蚀刻装置的蚀刻段包括，顺序连接的第一蚀刻缸体，浸泡清洗缸体以及第二蚀刻缸体，所述第一蚀刻缸体用于容置第一蚀刻液，所述浸泡清洗缸体用于容置浸泡清洗液，所述第二蚀刻缸体用于容置第二蚀刻液，其中，

所述第一蚀刻液的浓度大于所述第二蚀刻液的浓度；

所述第一蚀刻缸体配有两个升降机构及导轨，以完成电路板在所述第一蚀刻缸体中的浸入、提出与运输，所述浸泡清洗缸体配有两个升降机构以及导轨，以完成电路板在所述浸泡清洗缸体中的浸入、提出以及运输，所述第二蚀刻缸体配有两个升降机构以及导轨，以完成电路板在所述第二蚀刻缸体中的浸入、提出以及运输。

8.根据权利要求1所述的垂直连续蚀刻装置，其特征在于，

所述蚀刻装置的蚀刻段包括，顺序连接的第一蚀刻缸体，转板机构，第二蚀刻缸体以及第三蚀刻缸体，所述第一蚀刻缸体用于容置第一蚀刻液，所述第二蚀刻缸体用于容置第二蚀刻液，所述第三蚀刻缸体用于容置第三蚀刻液；

其中，所述第一蚀刻液的浓度与所述第二蚀刻液的浓度相同，所述第三蚀刻液的浓度低于所述第一蚀刻液的浓度与所述第二蚀刻液的浓度；

所述转板机构包括相适配的导轨与机械手，所述导轨用于对电路板进行运输，所述机械手用于将电路板进行垂直180度旋转以将电路板上下两端互调；

第一蚀刻缸体配有两个升降机构及导轨，以完成电路板在所述第一蚀刻缸体中的浸入、提出与运输，所述第二蚀刻缸体配有两个升降机构以及导轨，以完成电路板在所述第二蚀刻缸体中的浸入、提出以及运输；所述第三蚀刻缸体配有两个升降机构以及导轨，以完成电路板在第三蚀刻缸体中的浸入、提出以及运输。

9.根据权利要求1所述的垂直连续蚀刻装置，所述蚀刻装置还包括一个机架外壳，所述机架外壳用于将所述蚀刻装置除进出接口以外的部位进行包裹覆盖。

10.一种垂直连续蚀刻方法，其特征在于，通过如权利要求1至9中任一所述的垂直连续蚀刻装置对电路板进行蚀刻。

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