CN114760765B - 一种干式电路板化学蚀刻设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干式电路板化学蚀刻设备，属于电路板蚀刻制作领域，解决了现有利用化学腐蚀法制作电路板样品中，耗时较长，资源较为浪费的问题；本方案包括机架，机架上安装有用于放置待蚀刻加工的电路板的平台、储存有供电路板蚀刻用的化学药剂的储液机构、牵引装置以及蚀刻装置，电路板上，需要保留的部分为电路区，不需要保留的部分为加工区，牵引装置用于牵引蚀刻装置在电路板的加工区内移动，蚀刻装置用于利用储液机构中的化学药剂对电路板上的铜箔进行置换反应腐蚀，且腐蚀过程中，化学药剂呈流动状态并保持恒定浓度。

Description

一种干式电路板化学蚀刻设备

技术领域

本发明涉及电路板领域，具体涉及电路板的蚀刻制作领域，特别涉及一种干式电路板化学蚀刻设备。

背景技术

电路板从设计研究到投入生产这段过程中，是需要根据设计图纸制作至少一组电路板样品，对电路板样品进行各项性能测试，测试结果无误，符合要求后，方能够投入生产。

现有技术中，电路板的制作以化学药剂腐蚀法为主，其是在电路板的外层需要保留的铜箔部分上，也就是电路的图形部分预镀一层抗蚀层，然后将电路板浸泡在化学药剂中，利用化学药剂与铜之间的置换反应原理，将没有镀抗蚀层的铜箔腐蚀掉，若利用这种方式制作电路板样品，则需要提前配置化学药液，再进行电路板样品制作，耗时较长，电路板样品制作完成后，化学药液就需要倾倒销毁，资源较为浪费，故而这种方式适用于批量制作电路板，而不适合用来制作电路板的样品。

因此，本发明提出了适用于实验室电路板样品制作的一种干式电路板化学蚀刻设备。

发明内容

为解决上述背景中提到的问题，本发明提供了一种干式电路板化学蚀刻设备。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

一种干式电路板化学蚀刻设备，包括机架，机架上安装有用于放置待蚀刻加工的电路板的平台、储存有供电路板蚀刻用的化学药剂的储液机构、牵引装置以及蚀刻装置，电路板上，需要保留的部分为电路区，不需要保留的部分为加工区，牵引装置用于牵引蚀刻装置在电路板的加工区内移动，蚀刻装置用于利用储液机构中的化学药剂对电路板上的铜箔进行置换反应腐蚀，且腐蚀过程中，化学药剂呈流动状态并保持恒定浓度。

进一步的，牵引装置包括牵引构件与十字滑台，牵引构件用于牵引十字滑台沿竖直方向发生移动，蚀刻装置与十字滑台连接，十字滑台沿竖直方向发生移动的同时牵引蚀刻装置同步移动，十字滑台还用于牵引蚀刻装置沿水平方向a或水平方向b发生移动，水平方向a与水平方向b相互垂直。

进一步的，蚀刻装置包括蚀刻机构，蚀刻机构包括与十字滑台连接的连接架；

连接架上安装有蚀刻构件，蚀刻构件设置有蚀刻区，蚀刻构件用于对位于蚀刻区内的电路板进行铜箔腐蚀处理，连接架上还安装有调节构件，调节构件用于对蚀刻构件的蚀刻区大小进行调节，蚀刻构件上设置有供液构件，供液构件用于与储液机构配合向蚀刻区内提供处于流动状态的化学药剂。

进一步的，连接架上竖直安装有转盘，转盘的上端面同轴延伸有驱动轴，转盘的底部固定设置有上支架，上支架的两端均竖直朝下设置有侧支架；

驱动轴的上端面同轴开设有贯穿至上支架底部的套孔，套孔内套设有套管，套管与上支架固定；

套管与驱动轴之间套设有调节轴，套管内部套设有进液管；

驱动轴的输入端动力连接有驱动源a，调节轴的输入端动力连接有驱动源b。

进一步的，进液管的顶部伸出套管，进液管内设置有分隔体，分隔体将进液管分为互不接通的下进液段与上排液段；

下进液段的外部开设有进液孔，上排液段的外部开设有排液孔；

蚀刻构件还包括固定设置在两组侧支架底部之间的外蚀刻体以及设置在外蚀刻体内的内蚀刻芯。

进一步的，外蚀刻体的上端封闭、下端开口，外蚀刻体的上封闭端开设有导向区，导向区的引导方向平行于两组侧支架之间的距离方向，导向区沿自身引导方向设置有两组，外蚀刻体封闭端位于两组导向区之间的部分为凸块；

凸块的上端面开设有贯穿其高度的连接孔，进液管的底部与连接孔连通。

进一步的，内蚀刻芯包括两组关于进液管呈对称布置的内蚀刻体；

内蚀刻体的底部与外蚀刻体的底部位于同一水平面内；

两组内蚀刻体相向的面为弧面且当两组内蚀刻体贴合时，两组弧面共同组成一个完整的圆柱外圆面，内蚀刻体沿方向a的两侧面分别与外蚀刻体沿方向a的两内壁贴合并构成密封配合，方向a平行于地面并垂直于两组侧支架之间的距离方向；

外蚀刻体沿方向a的两内壁与两组内蚀刻体的弧面之间的区域为蚀刻区，蚀刻区与连接孔连通；

内蚀刻体的顶部与凸块的下端面贴合并构成密封配合；

内蚀刻体的顶部还竖直朝上延伸有凸杆，凸杆与导向区构成滑动导向配合；

内蚀刻体的内部还设置有抽液区，抽液区与蚀刻区连通且连通点靠近内蚀刻体的底部；

内蚀刻体的侧面还设置有与抽液区连通的抽液管，外蚀刻体的侧面开设有用于避让抽液管的避让区。

进一步的，调节构件还包括牵引轴与连接体，牵引轴同轴位于调节轴的下方，牵引轴活动套设在进液管的外部，连接体上开设有贯穿其高度的装配孔，连接体通过装配孔活动套设在进液管的外部且连接体位于牵引轴与上支架之间；

外蚀刻体与上支架之间竖直安装有传递轴，传递轴的顶端与调节轴之间设置有用于实现两者之间动力连接的动力连接件a，传递轴的底端与牵引轴之间设置有用于实现两者之间动力连接的动力连接件b；

动力连接件b包括设置在传递轴底端的主动齿轮与设置在牵引轴上的从动齿轮，传递轴的外部还设置有限位板，限位板的下端面与从动齿轮的上端面接触，从动齿轮的下端面与外蚀刻体接触；

凸杆的顶端竖直朝上设置有连接杆，连接杆与连接体之间设置有连动杆，连动杆呈倾斜布置，连动杆与连接体之间的距离沿竖直方向由下至上递减，连动杆的一端与连接体铰接、另一端与连接杆铰接；

连动杆沿竖直方向设置有两组且两组连动杆相互平行。

进一步的，供液构件包括供液管、出液管以及排液管，供液管的一端与储液机构连通、另一端设置有接头a，接头a套设在进液管的外部并与进液孔连通；

出液管包括主管与分管，分管的一端与抽液管连通、另一端与主管连通，主管的另一端设置有接头b，接头b套设在进液管的外部并与排液孔连通；

排液管的一端与储液机构连通、另一端设置有接头c，接头c套设在进液管的上管口处。

进一步的，储液机构包括储液箱，储液箱的内腔分隔为三组互不接通的腔室：水腔、药剂腔以及废液腔；

储液机构还包括水泵a、水泵b、水泵c以及连接管网，连接管网包括六组连接管：连接管a、连接管b、连接管c、连接管d、连接管e以及连接管f；

连接管a用于水腔与水泵a进液端之间的连通，连接管b用于药剂腔与水泵b进液端之间的连通，连接管c用于废液腔与水泵c进液端之间的连通；

连接管d用于水泵a出液端与水泵b出液端之间的连通，连接管e用于连接管d与供液管之间的连通，连接管f用于水泵c出液端与排液管之间的连通。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

1、本方案通过牵引化学药剂与电路板的加工区接触，将加工区内的铜箔腐蚀，得到电路板样品，加工过程所用的化学药剂与电路板的加工区面积相匹配，资源利用较高，不造成资源浪费，成本较低；

本方案无需在电路板的电路区预镀一层抗蚀层，进一步降低了成本；

本蚀刻设备只需调整控制台的预留程序，即可加工出不同的电路板，打样适用范围更广。

2、化学药剂与铜箔接触完成置换反应后，其内化学成分浓度下降并混杂有铜离子，俗称废液；

本方案的电路板蚀刻加工过程中，化学药剂处于流动状态，可以及时将废液及时排走，牵引新的化学药剂与铜箔接触，也就是说，化学药剂与铜箔接触置换的过程中，化学药剂保持恒定的浓度，大大加快了置换效率，缩短了打样时间，加快了电路板样品的生产效率。

3、本方案中，通过将电路板的加工区划分成不同的区，逐一对这些区内的铜箔进行腐蚀，完成电路板样品的制作；

本方案中，蚀刻区面积最小时，蚀刻区呈圆形；

另外，可通过调节构件调节蚀刻区的大小，可通过驱动源a驱使驱动轴转动，进而驱使蚀刻机构整体绕驱动轴的轴向转动，前者调节蚀刻区的大小，后者配合前者，调整蚀刻区的形状；

综合可知，本蚀刻设备可在电路板上加工出任意图像，精度更高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为平台、牵引装置以及蚀刻装置的结构示意图；

图3为平台的结构示意图；

图4为牵引装置与蚀刻装置的结构示意图；

图5为牵引构件的结构示意图；

图6为十字滑台的结构示意图；

图7为蚀刻机构的整体结构示意图；

图8为蚀刻机构的内部结构示意图；

图9为上支架、侧支架、驱动轴、调节轴、进液管的结构示意图；

图10为上支架、驱动轴、调节轴、进液管的分解图；

图11为供液构件与进液管的分解图；

图12为蚀刻构件与调节构件的结构示意图一；

图13为蚀刻构件与调节构件的结构示意图二；

图14为蚀刻区面积最小时，蚀刻构件的剖视图；

图15为蚀刻区面积最大时，蚀刻构件的剖视图；

图16为调节构件与内蚀刻芯的结构示意图；

图17为调节构件的部分结构示意图一；

图18为调节构件的部分结构示意图二；

图19为储液机构的结构示意图。

附图中的标号为：

100、机架；

200、平台；201、安装台；202、真空吸台；203、排水管；

300、储液机构；301、储液箱；302、水泵；303、连接管网；

400、牵引装置；401、电机a；402、丝杆；403、导杆；404、导轨a；405、滑座；406、导轨b；407、电机b；408、电机c；409、皮带传动调节部件；

500、蚀刻装置；

510、连接架；511、上支架；512、套管；513、驱动轴；514、侧支架；

520、蚀刻构件；521、进液管；522、外蚀刻体；523、内蚀刻芯；524、进液孔；525、排液孔；526、凸块；527、导向区；528、连接孔；529、抽液管；

530、调节构件；531、调节轴；532、凸杆；533、牵引轴；534、传递轴；535、动力连接件a；536、动力连接件b；537、限位板；538、连接体；539、连接杆；5391、连动杆；

540、供液构件；541、供液管；542、接头a；543、主管；544、分管；545、接头b；546、排液管；547、接头c。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

电路板从设计研究到投入生产这段过程中，是需要根据设计图纸制作至少一组电路板样品，对电路板样品进行各项性能测试，测试结果无误，符合要求后，方能够投入生产。

现有技术中，电路板的制作以化学药剂腐蚀法为主，其是在电路板的外层需要保留的铜箔部分上，也就是电路的图形部分预镀一层抗蚀层，然后将电路板浸泡在化学药剂中，利用化学药剂与铜之间的置换反应原理，将没有镀抗蚀层的铜箔腐蚀掉，这种方式适用于批量制作电路板，但不适合用来制作电路板的样品。

因此，本发明提出了适用于实验室电路板样品制作的一种干式电路板化学蚀刻设备。

如图1-19所示，本发明包括机架100，机架100上安装有平台200、储液机构300、牵引装置400以及蚀刻装置500。

其中，平台200用于放置待蚀刻加工的电路板。

储液机构300内储存有供电路板蚀刻用的化学药剂。

蚀刻装置500用于利用储液机构300中的化学药剂对电路板上的覆铜板进行腐蚀。

电路板上，需要保留的部分为电路区，不需要保留的部分为加工区，牵引装置400用于牵引蚀刻装置500在电路板的加工区内移动，将加工区全部腐蚀掉，进而得到电路板样品。

本方案中，一方面，牵引化学药剂与电路板的加工区接触，将加工区内的铜箔腐蚀，得到电路板样品，加工过程所用的化学药剂与电路板的加工区面积相匹配，成本较低；一方面，无需在电路板的电路区预镀一层抗蚀层，进一步降低了成本；一方面，本蚀刻设备只需调整控制台的预留程序，即可加工出不同的电路板，打样适用范围更广。

如图3所示，平台200包括安装在机架100上的安装台201，安装台201的上端开口、下端封闭，安装台201的上开口端设置有真空吸台202，安装台201的下封闭端设置有排水管203。

真空吸台202为现有技术可实现，不作赘述。

如图1-2所示，本方案中，蚀刻装置500可同时蚀刻加工两组电路板，故而平台200也对应设置有两组。

如图4-6所示，牵引装置400包括牵引构件与十字滑台，其中，牵引构件用于牵引十字滑台沿竖直方向发生移动，蚀刻装置500与十字滑台连接，十字滑台沿竖直方向发生移动的同时牵引蚀刻装置500同步移动，十字滑台还用于牵引蚀刻装置500沿水平方向a或水平方向b发生移动，水平方向a与水平方向b相互垂直。

如图5所示，牵引构件包括牵引部件，牵引部件包括竖直安装在机架100上的丝杆402与导杆403，其中，丝杆402的输入端动力连接有电机a401，通过电机a401驱使丝杆402转动。

牵引部件设置有两组。

如图5-6所示，十字滑台包括设置在两组牵引部件之间的导轨a404，导轨a404与丝杆402螺纹连接，与导杆403滑动连接，丝杆402转动时，牵引导轨a404沿竖直方向发生移动。

导轨a404的延伸方向为水平方向a。

如图6所示，导轨a404上滑动设置有滑座405，滑座405上滑动设置有导轨b406，导轨b406的延伸方向为水平方向b。

导轨a404、滑座405以及导轨b406之间设置有皮带传动调节部件409，皮带传动调节部件409用于驱使滑座405沿水平方向a发生移动或者驱使导轨b406沿水平方向b发生移动。

具体的，如图6所示，皮带传动调节部件409包括呈竖直布置的电机b407与电机c408，电机b407与电机c408分别安装在导轨a404的两端。

皮带传动调节部件409还包括主动带轮、活动带轮以及固定带轮，其中，主动带轮设置有两组并分别设置在电机b407与电机c408的输出端。

活动带轮设置有五组：四组竖直活动设置在滑座405的四个直角处，剩余一组竖直活动设置在导轨b406的一端。

固定带轮竖直固定设置在导轨b406的另一端。

两组主动带轮、五组活动带轮以及一组固定带轮之间设置有皮带。

牵引装置400的工作过程，具体表现为：

电机a401运行驱使丝杆402转动，进而驱使十字滑台与蚀刻装置500沿竖直方向发生移动；

电机b407与电机c408同时运行且转向相反，驱使导轨b406沿水平方向b发生移动，进而驱使蚀刻装置500沿水平方向b发生移动；

电机b407与电机c408同时运行且转向相同，驱使滑座405沿水平方向a发生移动，进而驱使蚀刻装置500沿水平方向a发生移动。

另外，其它能够实现牵引蚀刻装置500沿水平方向a或b发生移动的十字滑台结构亦可。

如图4与图7-18所示，蚀刻装置500包括蚀刻机构，蚀刻机构设置有两组并分别位于导轨b406的两端。

如图7与图9-10所示，蚀刻机构包括与导轨b406连接的连接架510，连接架510上安装有蚀刻构件520，蚀刻构件520设置有蚀刻区，蚀刻构件520用于对位于蚀刻区内的电路板进行铜箔腐蚀处理，连接架510上还安装有调节构件530，调节构件530用于对蚀刻构件520的蚀刻区大小进行调节，蚀刻构件520上设置有供液构件540，供液构件540用于与储液机构300配合向蚀刻区内提供化学药剂且化学药剂处于流动状态。

如图9-10所示，连接架510上竖直安装有转盘，转盘的上端面同轴延伸有驱动轴513，转盘的底部固定设置有上支架511，上支架511的两端均竖直朝下设置有侧支架514。

驱动轴513的上端面同轴开设有贯穿至上支架511底部的套孔，套孔内套设有套管512，套管512与上支架511固定。

套管512与驱动轴513之间套设有调节轴531，套管512内部套设有进液管521。

驱动轴513的输入端动力连接有驱动源a，驱动源a用于驱使驱动轴513转动，具体的，如图8所示，驱动源a由电机与带传动结构组成。

调节轴531的输入端动力连接有驱动源b，驱动源b用于驱使调节轴531转动，具体的，如图8所示，驱动源b由电机与带传动结构组成。

如图10所示，进液管521的顶部伸出套管512，进液管521内设置有分隔体，分隔体将进液管521分为上下不互通的两段：下进液段与上排液段。

下进液段的外部开设有进液孔524，上排液段的外部开设有排液孔525。

如图9与图12-16所示，蚀刻构件520还包括固定设置在两组侧支架514底部之间的外蚀刻体522。

具体的，如图13所示，外蚀刻体522的上端封闭、下端开口，外蚀刻体522的上封闭端开设有导向区527，导向区527的引导方向平行于两组侧支架514之间的距离方向，导向区527沿自身引导方向设置有两组，外蚀刻体522封闭端位于两组导向区527之间的部分为凸块526。

凸块526的上端面开设有贯穿其高度的连接孔528，进液管521的底部与连接孔528连通。

如图13-15所示，蚀刻构件520还包括设置在外蚀刻体522内的内蚀刻芯523。

具体的，如图13-14所示，内蚀刻芯523包括两组关于进液管521呈对称布置的内蚀刻体。

内蚀刻体的底部与外蚀刻体522的底部位于同一水平面内。

两组内蚀刻体相向的面为弧面且当两组内蚀刻体贴合时，两组弧面共同组成一个完整的圆柱外圆面，内蚀刻体沿方向a的两侧面分别与外蚀刻体522沿方向a的两内壁贴合并构成密封配合，方向a平行于地面并垂直于两组侧支架514之间的距离方向。

外蚀刻体522沿方向a的两内壁与两组内蚀刻体的弧面之间的区域为蚀刻区，蚀刻区与连接孔528连通。

内蚀刻体的顶部与凸块526的下端面贴合并构成密封配合。

内蚀刻体的顶部还竖直朝上延伸有凸杆532，凸杆532与导向区527构成滑动导向配合。

内蚀刻体的内部还设置有抽液区，抽液区与蚀刻区连通且连通点靠近内蚀刻体的底部。

内蚀刻体的侧面还设置有与抽液区连通的抽液管529，外蚀刻体522的侧面开设有用于避让抽液管529的避让区。

蚀刻构件520的工作过程，具体表现为：

首先，牵引装置400牵引蚀刻机构移动至电路板的加工区，使外蚀刻体522的底部以及内蚀刻体的底部与电路板的加工区紧密贴合，此时，电路板位于蚀刻区内的部分命名为A区；

接着，储液机构300与供液构件540配合，使化学药剂依次通过进液孔524、进液管521的下进液段、连接孔528流入至蚀刻区内，对电路板A区的铜箔进行置换反应腐蚀，同时，完成置换反应后的化学药剂为废液，废液依次通过抽液区、抽液管529、排液孔525、进液管521的上排液段流回储液机构300内储存，如此形成一股流动的、恒定浓度的化学药剂对电路板A区的铜箔进行腐蚀，由于铜箔较薄，腐蚀较快，通过在几秒中内即可完成腐蚀；

预设时间后，位于A区的铜箔被腐蚀殆尽，与此同时，储液机构300与供液构件540配合，使化学药剂进液停止，废液排出继续，将蚀刻区内的化学药剂排空；

接着，牵引装置400牵引蚀刻机构由A区移动至电路板的其它加工区，并使外蚀刻体522的底部以及内蚀刻体的底部与电路板的加工区紧密贴合，此时，电路板位于蚀刻区内的部分命名为B区，重复上述操作，对B区的铜箔进行腐蚀；

同理，继续对电路板加工区的剩余部分进行腐蚀，直至电路板的加工区全部被腐蚀完毕。

上述腐蚀过程中，由于外蚀刻体522的底部、内蚀刻体的底部以及电路板上的铜箔表面较为光滑，故而三者接触的部分密封性良好，又由于化学药剂在蚀刻区内处于流动状态，故而腐蚀过程中，化学药剂不会由蚀刻区内溢出。

上述腐蚀过程中，可通过调节构件530调节蚀刻区的大小，可通过驱动源a驱使驱动轴513转动，进而驱使蚀刻机构整体绕驱动轴513的轴向转动，前者调节蚀刻区的大小，后者配合前者，调整蚀刻区的形状，以配合上述腐蚀过程，完成对电路板的蚀刻加工。

上述驱使蚀刻机构整体绕驱动轴513轴向转动的过程中，由于外蚀刻体522、内蚀刻体与电路板良好的密封性能，以及化学药剂在蚀刻区内呈流动状态，故而蚀刻机构转动时，不影响密封性，化学药剂不会从蚀刻区内溢出。

如图16-18所示，调节构件530还包括牵引轴533与连接体538，其中，牵引轴533同轴位于调节轴531的下方，牵引轴533活动套设在进液管521的外部，连接体538上开设有贯穿其高度的装配孔，连接体538通过装配孔活动套设在进液管521的外部，且连接体538位于牵引轴533与上支架511之间。

外蚀刻体522与上支架511之间竖直安装有传递轴534，传递轴534的顶端与调节轴531之间设置有用于实现两者之间动力连接的动力连接件a535，传递轴534的底端与牵引轴533之间设置有用于实现两者之间动力连接的动力连接件b536，具体的，如图17所示，动力连接件a535与动力连接件b536均为齿轮组结构，其中，动力连接件b536包括设置在传递轴534底端的主动齿轮与设置在牵引轴533上的从动齿轮，传递轴534的外部还设置有限位板537，限位板537的下端面与从动齿轮的上端面接触并限制从动齿轮沿竖直方向做上移运动，进而限制牵引轴533上移，另外，从动齿轮的下端面与外蚀刻体522接触，进而限制了从动齿轮与牵引轴533沿竖直方向做下移运动，综合而言，牵引轴533只能转动，不能移动。

如图18所示，凸杆532的顶端竖直朝上设置有连接杆539，连接杆539与连接体538之间设置有连动部件，连动部件用于在连接体538沿竖直方向上移或下移时，牵引连接杆539与凸杆532沿导向区527的引导方向发生使蚀刻区面积减小或增大的移动。

具体的，连动部件包括设置在连接杆539与连接体538之间的连动杆5391，连动杆5391呈倾斜布置，连动杆5391与连接体538之间的距离沿竖直方向由下至上递减。

连动杆5391的一端与连接体538铰接、另一端与连接杆539铰接，两处铰接点形成的铰接轴均平行于地面并垂直于导向区527的引导方向。

连动杆5391沿竖直方向设置有两组且两组连动杆5391相互平行。

调节构件530的工作过程，具体表现为：

驱动源b驱使调节轴531转动，调节轴531转动依次通过动力连接件a535、传递轴534、动力连接件b536驱使牵引轴533只绕自身轴向转动，牵引轴533转动驱使连接体538沿竖直方向发生移动，其中，连接体538竖直下移时，通过连动杆5391驱使连接杆539与凸杆532沿导向区527的引导方向做远离连接体538的移动，凸杆532移动牵引内蚀刻芯523中的内蚀刻体同步移动，进而使内蚀刻芯523中的两组内蚀刻体相互远离，蚀刻区面积增大，连接体538竖直上移时，最终会使内蚀刻芯523中的两组内蚀刻体相互靠近，蚀刻区面积减小。

如图10-12所示，供液构件540包括供液管541、出液管以及排液管546，其中，供液管541的一端与储液机构300连通、另一端设置有接头a542，接头a542套设在进液管521的外部并与进液孔524连通。

出液管包括主管543与分管544，分管544的一端与抽液管529连通、另一端与主管543连通，分管544对应抽液管529设置有两组，主管543的另一端设置有接头b545，接头b545套设在进液管521的外部并与排液孔525连通。

排液管546的一端与储液机构300连通、另一端设置有接头c547，接头c547套设在进液管521的上管口处。

如图19所示，储液机构300包括储液箱301，储液箱301的内腔分隔为三组互不接通的腔室：水腔、药剂腔以及废液腔。

储液机构300还包括水泵302，水泵302设置有三组：水泵a、水泵b以及水泵c，储液箱301的三组腔室、三组水泵302以及蚀刻机构中的供液构件540之间设置有用于实现三者连通的连接管网303。

具体的，连接管网303包括六组连接管：连接管a、b、c、d、e以及f，其中，连接管a用于水腔与水泵a进液端之间的连通，连接管b用于药剂腔与水泵b进液端之间的连通，连接管c用于废液腔与水泵c进液端之间的连通。

连接管d用于水泵a出液端与水泵b出液端之间的连通，连接管e用于连接管d与供液管541之间的连通，连接管f用于水泵c出液端与排液管546之间的连通。

本发明的工作原理：

如图1-2所示，本方案可同时打样加工两组电路板，两组电路板的蚀刻加工是同步进行的，过程一致，下述原理描述时，只描述一组电路板的蚀刻加工过程：

步骤一：将待蚀刻加工的电路板放置在真空吸台202上，真空吸台202运行将电路板吸附住，完成电路板的定位放置；

步骤二：牵引装置400牵引蚀刻机构移动至电路板的加工区，使外蚀刻体522的底部以及内蚀刻体的底部与电路板的加工区紧密贴合，此时，电路板位于蚀刻区内的部分命名为A区；

步骤三：水泵b与水泵c运行，其中：

水泵b运行使药剂腔内的化学药剂依次通过连接管b、连接管d、连接管e、供液管541、接头a542、进液孔524、进液管521的下进液段、连接孔528流入至蚀刻区内，对电路板A区的铜箔进行置换反应腐蚀；

完成置换反应后的化学药剂为废液，水泵c运行使废液依次通过抽液区、抽液管529、分管544、主管543、接头b545、排液孔525、进液管521的上排液段、接头c547、排液管546、连接管f、连接管c流回至废液腔内；

如此形成一股流动的、恒定浓度的化学药剂对电路板A区的铜箔进行腐蚀，由于铜箔较薄，腐蚀较快，通过在几秒中内即可完成腐蚀；

步骤四：预设时间后，位于A区的铜箔被腐蚀殆尽，与此同时，水泵b停止运行，水泵c继续运行，使化学药剂进液停止，废液排出继续，将蚀刻区内的化学药剂排空；

步骤五：牵引装置400牵引蚀刻机构由A区移动至电路板的其它加工区，并使外蚀刻体522的底部以及内蚀刻体的底部与电路板的加工区紧密贴合，此时，电路板位于蚀刻区内的部分命名为B区，重复步骤三与步骤四，对B区的铜箔进行腐蚀；

步骤六，重复步骤五，对电路板加工区的剩余部分进行腐蚀，直至电路板的加工区全部被腐蚀完毕；

步骤七：电路板蚀刻加工完成后，牵引装置400牵引蚀刻机构位于电路板的上方；

水泵a运行使水腔内清洁用的水依次通过连接管a、连接管d、连接管e、供液管541、接头a542、进液孔524、进液管521的下进液段、连接孔528、蚀刻区向下喷出，喷洒至电路板上，同时，牵引装置400牵引蚀刻机构在电路板的上方往复移动，进而实现对电路板的清洗，水带着电路板上的残留药剂从排水管203处排出。

上述通过化学药剂对电路板位于蚀刻区内的部分进行腐蚀的过程中，可通过调节构件530调节蚀刻区的面积大小，可通过驱动源a驱使驱动轴513转动，进而驱使蚀刻机构整体绕驱动轴513的轴向转动，前者调节蚀刻区的大小，后者配合前者，调整蚀刻区的形状，以配合上述电路板的腐蚀过程，完成对电路板的蚀刻加工。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种干式电路板化学蚀刻设备，包括机架（100），机架（100）上安装有用于放置待蚀刻加工的电路板的平台（200）与储存有供电路板蚀刻用的化学药剂的储液机构（300），其特征在于，机架（100）上还安装有牵引装置（400）与蚀刻装置（500），电路板上，需要保留的部分为电路区，不需要保留的部分为加工区，牵引装置（400）用于牵引蚀刻装置（500）在电路板的加工区内移动，蚀刻装置（500）用于利用储液机构（300）中的化学药剂对电路板上的铜箔进行置换反应腐蚀，且腐蚀过程中，化学药剂呈流动状态并保持恒定浓度；

牵引装置（400）包括牵引构件与十字滑台，牵引构件用于牵引十字滑台沿竖直方向发生移动，蚀刻装置（500）与十字滑台连接，十字滑台沿竖直方向发生移动的同时牵引蚀刻装置（500）同步移动，十字滑台还用于牵引蚀刻装置（500）沿水平方向a或水平方向b发生移动，水平方向a与水平方向b相互垂直；

蚀刻装置（500）包括蚀刻机构，蚀刻机构包括与十字滑台连接的连接架（510）；

连接架（510）上安装有蚀刻构件（520），蚀刻构件（520）设置有蚀刻区，蚀刻构件（520）用于对位于蚀刻区内的电路板进行铜箔腐蚀处理，连接架（510）上还安装有调节构件（530），调节构件（530）用于对蚀刻构件（520）的蚀刻区大小进行调节，蚀刻构件（520）上设置有供液构件（540），供液构件（540）用于与储液机构（300）配合向蚀刻区内提供处于流动状态的化学药剂；

连接架（510）上竖直安装有转盘，转盘的上端面同轴延伸有驱动轴（513），转盘的底部固定设置有上支架（511），上支架（511）的两端均竖直朝下设置有侧支架（514）；

驱动轴（513）的上端面同轴开设有贯穿至上支架（511）底部的套孔，套孔内套设有套管（512），套管（512）与上支架（511）固定；

套管（512）与驱动轴（513）之间套设有调节轴（531），套管（512）内部套设有进液管（521）；

驱动轴（513）的输入端动力连接有驱动源a，调节轴（531）的输入端动力连接有驱动源b。

2.根据权利要求1所述的一种干式电路板化学蚀刻设备，其特征在于，进液管（521）的顶部伸出套管（512），进液管（521）内设置有分隔体，分隔体将进液管（521）分为互不接通的下进液段与上排液段；

下进液段的外部开设有进液孔（524），上排液段的外部开设有排液孔（525）；

蚀刻构件（520）还包括固定设置在两组侧支架（514）底部之间的外蚀刻体（522）以及设置在外蚀刻体（522）内的内蚀刻芯（523）。

3.根据权利要求2所述的一种干式电路板化学蚀刻设备，其特征在于，外蚀刻体（522）的上端封闭、下端开口，外蚀刻体（522）的上封闭端开设有导向区（527），导向区（527）的引导方向平行于两组侧支架（514）之间的距离方向，导向区（527）沿自身引导方向设置有两组，外蚀刻体（522）封闭端位于两组导向区（527）之间的部分为凸块（526）；

凸块（526）的上端面开设有贯穿其高度的连接孔（528），进液管（521）的底部与连接孔（528）连通。

4.根据权利要求3所述的一种干式电路板化学蚀刻设备，其特征在于，内蚀刻芯（523）包括两组关于进液管（521）呈对称布置的内蚀刻体；

内蚀刻体的底部与外蚀刻体（522）的底部位于同一水平面内；

两组内蚀刻体相向的面为弧面且当两组内蚀刻体贴合时，两组弧面共同组成一个完整的圆柱外圆面，内蚀刻体沿方向a的两侧面分别与外蚀刻体（522）沿方向a的两内壁贴合并构成密封配合，方向a平行于地面并垂直于两组侧支架（514）之间的距离方向；

外蚀刻体（522）沿方向a的两内壁与两组内蚀刻体的弧面之间的区域为蚀刻区，蚀刻区与连接孔（528）连通；

内蚀刻体的顶部与凸块（526）的下端面贴合并构成密封配合；

内蚀刻体的顶部还竖直朝上延伸有凸杆（532），凸杆（532）与导向区（527）构成滑动导向配合；

内蚀刻体的内部还设置有抽液区，抽液区与蚀刻区连通且连通点靠近内蚀刻体的底部；

内蚀刻体的侧面还设置有与抽液区连通的抽液管（529），外蚀刻体（522）的侧面开设有用于避让抽液管（529）的避让区。

5.根据权利要求4所述的一种干式电路板化学蚀刻设备，其特征在于，调节构件（530）还包括牵引轴（533）与连接体（538），牵引轴（533）同轴位于调节轴（531）的下方，牵引轴（533）活动套设在进液管（521）的外部，连接体（538）上开设有贯穿其高度的装配孔，连接体（538）通过装配孔活动套设在进液管（521）的外部且连接体（538）位于牵引轴（533）与上支架（511）之间；

外蚀刻体（522）与上支架（511）之间竖直安装有传递轴（534），传递轴（534）的顶端与调节轴（531）之间设置有用于实现两者之间动力连接的动力连接件a（535），传递轴（534）的底端与牵引轴（533）之间设置有用于实现两者之间动力连接的动力连接件b（536）；

动力连接件b（536）包括设置在传递轴（534）底端的主动齿轮与设置在牵引轴（533）上的从动齿轮，传递轴（534）的外部还设置有限位板（537），限位板（537）的下端面与从动齿轮的上端面接触，从动齿轮的下端面与外蚀刻体（522）接触；

凸杆（532）的顶端竖直朝上设置有连接杆（539），连接杆（539）与连接体（538）之间设置有连动杆（5391），连动杆（5391）呈倾斜布置，连动杆（5391）与连接体（538）之间的距离沿竖直方向由下至上递减，连动杆（5391）的一端与连接体（538）铰接、另一端与连接杆（539）铰接；

连动杆（5391）沿竖直方向设置有两组且两组连动杆（5391）相互平行。

6.根据权利要求4所述的一种干式电路板化学蚀刻设备，其特征在于，供液构件（540）包括供液管（541）、出液管以及排液管（546），供液管（541）的一端与储液机构（300）连通、另一端设置有接头a（542），接头a（542）套设在进液管（521）的外部并与进液孔（524）连通；

出液管包括主管（543）与分管（544），分管（544）的一端与抽液管（529）连通、另一端与主管（543）连通，主管（543）的另一端设置有接头b（545），接头b（545）套设在进液管（521）的外部并与排液孔（525）连通；

排液管（546）的一端与储液机构（300）连通、另一端设置有接头c（547），接头c（547）套设在进液管（521）的上管口处。

7.根据权利要求6所述的一种干式电路板化学蚀刻设备，其特征在于，储液机构（300）包括储液箱（301），储液箱（301）的内腔分隔为三组互不接通的腔室：水腔、药剂腔以及废液腔；

储液机构（300）还包括水泵a、水泵b、水泵c以及连接管网（303），连接管网（303）包括六组连接管：连接管a、连接管b、连接管c、连接管d、连接管e以及连接管f；

连接管a用于水腔与水泵a进液端之间的连通，连接管b用于药剂腔与水泵b进液端之间的连通，连接管c用于废液腔与水泵c进液端之间的连通；

连接管d用于水泵a出液端与水泵b出液端之间的连通，连接管e用于连接管d与供液管（541）之间的连通，连接管f用于水泵c出液端与排液管（546）之间的连通。

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