CN118050959B - 一种二流体显影蚀刻喷淋装置及方法 - Google Patents
一种二流体显影蚀刻喷淋装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118050959B CN118050959B CN202410432187.6A CN202410432187A CN118050959B CN 118050959 B CN118050959 B CN 118050959B CN 202410432187 A CN202410432187 A CN 202410432187A CN 118050959 B CN118050959 B CN 118050959B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- etching
- fluid
- liquid
- development
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 363
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 263
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000005507 spraying Methods 0.000 title description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 170
- 238000011161 development Methods 0.000 claims abstract description 104
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 103
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 46
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 25
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 21
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 19
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims description 7
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 5
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000005571 horizontal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
- H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
- H05K3/061—Etching masks
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/07—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
- H05K2203/0736—Methods for applying liquids, e.g. spraying
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
本发明属于线路板显影蚀刻处理技术领域，公开了一种二流体显影蚀刻喷淋装置及方法，所述装置包括输送机构、一流体显影蚀刻处理段和二流体显影蚀刻处理段，一流体显影蚀刻处理段和二流体显影蚀刻处理段分别设置有一流体喷嘴和二流体喷嘴，还包括：加热机构，设置在二流体喷嘴进气的一侧，用于对输送给二流体喷嘴的压缩气体进行加热，使得进入二流体喷嘴的压缩气体与蚀刻液混合后所得到的气液混合蚀刻流体的温度达到所需工艺温度；冷凝回收机构，包括抽风冷凝器，抽风冷凝器抽取显影蚀刻处理段中的气体，使显影蚀刻处理段保持气压平衡；本发明有效避免压缩气体与蚀刻液混合后降低蚀刻液的温度，影响蚀刻质量。
Description
技术领域
本发明属于线路板显影蚀刻处理技术领域，具体涉及一种二流体显影蚀刻喷淋装置及方法。
背景技术
随着现在电子行业的高速发展，电子集成元器件越来越细小、轻薄、精密，所以线路板的排布线路越来越细，传统显影/蚀刻装置只能满足45um/45um以上线宽/线距，45um以下线宽/线距需要使用到二流体精密显影/蚀刻装置。
在现有技术中，公告号为CN213876316U的实用新型公开了一种显影蚀刻喷淋装置，其主分类号为G03F7/30，该装置包括：二流体喷管组件和摇摆组件，所述二流体喷管组件固定在所述摇摆组件上，由所述摇摆组件带动摇摆，所述二流体喷管组件在待加工PCB板工件的上下或前后两侧排布。本申请技术方案，整个显影或蚀刻工序采用二流体喷淋的配置，通过压缩空气与药水液体快速混合产生高流速、高打击力、液滴微小的精细喷雾，进入到线路之间的狭槽及根部，能对线路根部进行蚀刻或显影，有效提升线路的蚀刻因子或精细线路的显影，并在水平传输方式时，可以在上板面配置吸刀装置，降低上板面水池效应的影响，提升线路均匀性及精细度，而且喷淋系统带有摇摆功能，可提升线路显影及蚀刻的均匀性。另一项公告号为CN205067963U的实用新型公开了高密度积层板制程中一种酸性蚀刻机显影段喷淋装置，其主分类号为G03F7/30，该装置包括槽体、连接装置、上喷淋装置、传送带、下喷淋装置、喷盘，所述传送带与槽体连接，所述喷盘以传送带为轴通过连接装置与槽体对称连接，所述上喷淋装置和下喷淋装置与喷盘连接，所述上喷淋装置和下喷淋装置均采用扇形喷嘴，所述上喷淋装置与下喷淋装置之间的距离在25-27cm之间。本实用新型能够提高上下喷淋面形成线路后线宽和间距一致性，采用扇形喷嘴更容易保养和维护，方便员工操作。
然而上述专利提供的蚀刻装置便是一种二流体精密蚀刻装置，但是其存在以下问题：一是没有对供给二流体喷嘴的压缩空气进行加热的加热机构，显影/蚀刻工序需要在适配的工艺温度下进行，压缩空气与蚀刻液混合后会降低蚀刻液的温度，影响显影/蚀刻质量；二是二流体喷嘴喷出的蚀刻液和压缩空气的混合流体将导致蚀刻处理室内部的气压升高，而上述专利提供的蚀刻装置没有降低蚀刻处理室内部气压且回收蚀刻处理室内部空气中蚀刻液的机构，导致显影/蚀刻无法正常进行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二流体显影蚀刻喷淋装置及方法，旨在改善现有的二流体精密蚀刻装置存在的压缩空气与蚀刻液混合后降低蚀刻液的温度，影响显影/蚀刻质量，以及二流体喷嘴喷出的蚀刻液和压缩空气的混合流体将导致蚀刻处理室内部的气压升高，导致显影/蚀刻无法正常进行的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种二流体显影蚀刻喷淋装置，包括输送机构、一流体显影蚀刻处理段和二流体显影蚀刻处理段，所述一流体显影蚀刻处理段和二流体显影蚀刻处理段分别设置有一流体喷嘴和二流体喷嘴，还包括：
加热机构，设置在二流体喷嘴进气的一侧，用于对输送给二流体喷嘴的压缩气体进行加热，使得进入二流体喷嘴的压缩气体与蚀刻液混合后所得到的气液混合蚀刻流体的温度达到所需工艺温度；
冷凝回收机构，包括抽风冷凝器，所述抽风冷凝器抽取显影蚀刻处理段中的气体，使显影蚀刻处理段保持气压平衡。
进一步的，所述冷凝回收机构还包括抽风管和冷凝回流管，所述抽风冷凝器具有抽气口和冷凝液流出口，所述抽风管和冷凝回流管分别与抽气口和冷凝液流出口相连，所述抽风冷凝器通过抽风管抽气，同时冷凝回收所抽气体中蚀刻液，并通过冷凝回流管输送至蚀刻液存放区。
进一步的，所述加热机构包括加热模块、压缩气体通过模块、温度检测模块、蚀刻液温度反馈模块、气体流量监测模块、液体流量监测模块、温度设置模块、加热功率计算模块和加热功率调节模块，所述温度检测模块、蚀刻液温度反馈模块、气体流量监测模块、液体流量监测模块、温度设置模块和加热功率调节模块均与加热功率计算模块电性相连；所述蚀刻液温度反馈模块用于向加热功率计算模块反馈输送给二流体喷嘴的蚀刻液的温度，所述气体流量监测模块和液体流量监测模块分别用于向加热功率计算模块传递输送给二流体喷嘴的压缩气体的流量和蚀刻液的流量；所述压缩气体通过模块按照气体通过路径顺序分隔成多个压缩气体通过单元，所述加热模块包括多个与所述压缩气体通过单元一一对应且相互接触的加热单元，各加热单元均通过加热功率调节模块与加热功率计算模块电性相连；所述温度检测模块包括多个与所述压缩气体通过单元一一对应且设置在压缩气体通过单元末端的温度传感器，所述温度传感器用于检测相应压缩气体通过单元末端的压缩空气温度，并将其传递给加热功率计算模块，所述加热功率计算模块根据接收到的数据计算出各加热单元所需的加工功率，并通过加热功率调节模块调节各加热单元至所需加工功率。
进一步的，所述一流体显影蚀刻处理段和二流体显影蚀刻处理段分别包括一流体显影蚀刻处理室和二流体显影蚀刻处理室，所述一流体显影蚀刻处理室和二流体显影蚀刻处理室通过密封的输送通道连通，所述输送机构由一流体显影蚀刻处理室、二流体显影蚀刻处理室和输送通道中通过；所述一流体显影蚀刻处理室中设置有上下两组一流体喷嘴，上下两组一流体喷嘴分别位于输送机构的上方和下方，每组所述的一流体喷嘴均包括沿着输送机构输送蚀刻对象的方向设置在同一高度位置的多个一流体喷嘴，所述一流体喷嘴向蚀刻对象喷洒蚀刻液；所述二流体显影蚀刻处理室中设置有上下两组二流体喷嘴，上下两组二流体喷嘴分别位于输送机构的上方和下方，每组所述的二流体喷嘴均包括沿着输送机构输送蚀刻对象的方向设置在同一高度位置的多个二流体喷嘴，所述二流体喷嘴向蚀刻对象喷洒气液混合蚀刻流体，所述二流体喷嘴喷洒的气液混合蚀刻流体中，颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比不低于80%。
进一步的，另外还包括第一射流吸引机构和第二射流吸引机构，所述第一射流吸引机构包括第一射流泵和多个射流吸引组件，所述第一射流泵与一流体显影蚀刻处理室的蚀刻液存放区相连，且第一射流泵的吸入端设置有过滤器，所述第一射流吸引机构的各射流吸引组件与蚀刻对象上方的一流体喷嘴交错设置；所述第二射流吸引机构包括第二射流泵和多个射流吸引组件，所述第二射流泵与二流体显影蚀刻处理室的蚀刻液存放区相连，且第二射流泵的吸入端设置有过滤器，所述第二射流吸引机构的各射流吸引组件与蚀刻对象上方的二流体喷嘴交错设置；所述射流吸引组件包括射流器和吸水刀，所述射流器的进液端与相应射流泵相连，所述吸水刀的吸水口靠近蚀刻对象的上表面，所述吸水刀与射流器的负压吸入口相连。
进一步的，另外还包括喷淋泵和连通管，所述喷淋泵的吸液端与一流体显影蚀刻处理室的蚀刻液存放区或二流体显影蚀刻处理室的蚀刻液存放区相连，所述喷淋泵的排液端与各一流体喷嘴和各二流体喷嘴相连；所述一流体显影蚀刻处理室的蚀刻液存放区和二流体显影蚀刻处理室的蚀刻液存放区通过连通管相连，使得一流体显影蚀刻处理室和二流体显影蚀刻处理室具有相同的蚀刻液液位。
进一步的，所述压缩气体的输送管上设置有油雾分离器和空气过滤器，所述油雾分离器和空气过滤器均设置在加热机构进气端的一侧，所述空气过滤器的滤芯的孔径小于um；所述加热机构的出气端连接有两个分别向两组二流体喷嘴输送气体的送气管道，这两个所述的送气管道各设置有一个止逆阀。
根据本发明的第二方面，提供一种二流体显影蚀刻方法，包括第一蚀刻工序和第二蚀刻工序，在第一蚀刻工序中，将蚀刻液从一流体喷嘴喷射向蚀刻对象，在第二蚀刻工序中，将蚀刻液和压缩气体混合后从二流体喷嘴喷射向蚀刻对象进行进一步蚀刻；
还包括以下工序：
压缩气体加热工序，对输送给二流体喷嘴的压缩气体进行加热，使得进入二流体喷嘴的压缩气体与蚀刻液混合后所得到的气液混合蚀刻流体的温度达到所需工艺温度；
冷凝回收工序，抽取蚀刻工序中进入的气体，保持蚀刻工序的气压平衡，并回收所抽取气体中的蚀刻液。
进一步的，输送给二流体喷嘴的压缩气体的压强为0.25-0.35MPa，输送给二流体喷嘴的蚀刻液的压强为0.04-0.05MPa，所述二流体喷嘴的喷孔流道直径为0.5-1.8mm，通过上述条件使得所述二流体喷嘴喷洒的气液混合蚀刻流体中，颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比不低于80%。
进一步的，另外包括：
除油过滤工序，输送给二流体喷嘴的压缩气体在进行加热前，先进行除油和过滤，用于过滤的滤芯的孔径小于10um；
所述冷凝回收工序中，抽气流量与进气流量的比值为1.05-1.15。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过加热机构对输送给二流体喷嘴的压缩气体进行加热，使得进入二流体喷嘴的压缩气体与蚀刻液混合后所得到的气液混合蚀刻流体的温度达到所需工艺温度，可有效避免压缩气体与蚀刻液混合后降低蚀刻液的温度，影响蚀刻质量。
2、本发明通过冷凝回收机构抽取显影蚀刻处理段中的气体，使显影蚀刻处理段能够保持气压平衡，可有效防止发生因显影蚀刻处理段中的气压过大而无法正常进行蚀刻工序的问题。
3、本发明设置有射流吸引机构，通过射流吸引机构可吸除蚀刻对象上表面上的蚀刻液，可以有效降低水池效应，提高了所蚀刻线路的均匀性及精细度。
4、本发明的加热机构的出气端连接有两个分别向两组二流体喷嘴输送气体的送气管道，这两个送气管道各设置有一个止逆阀，通过设置止逆阀的设置，可有效防止反向渗气，防止含有蚀刻液的气体进入气管结晶堵塞，以及防止含有蚀刻液的气体进入加热机构，对加热机构造成损坏。
5、本发明可使得二流体喷嘴喷洒的气液混合蚀刻流体中，颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比不低于80%，使得气液混合蚀刻流体能够有效地进入到线路之间的狭槽及根部，能对线路根部进行有效蚀刻或显影，实现30um以下超细线路的蚀刻。
6、本发明的一流体显影蚀刻处理段和二流体显影蚀刻处理段共用一个喷淋泵，更加节能。
7、输送给二流体喷嘴的压缩气体的压强为0.25-0.35MPa，输送给二流体喷嘴的蚀刻液的压强为0.04-0.06MPa，即可使得二流体喷嘴喷洒的气液混合蚀刻流体中，颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比不低于80%，进一步提高了本发明的节能性。
附图说明
图1是本发明所述的二流体显影蚀刻喷淋装置的结构示意图；
图2是本发明所述的二流体显影蚀刻喷淋装置的一流体显影蚀刻处理段的结构示意图；
图3是本发明所述的二流体显影蚀刻喷淋装置的二流体显影蚀刻处理段的结构示意图；
图4是图1和图3中A区域的放大图；
图5是本发明所述的二流体显影蚀刻喷淋装置的加热机构的电控结构框图；
图6是二流体喷嘴喷洒的气液混合蚀刻流体的粒度测试实验的粒度分布图；
图7是二流体喷嘴喷洒的气液混合蚀刻流体的粒度测试实验的粒度分布表。
图中：1、一流体喷嘴；2、二流体喷嘴；3、输送机构；4、射流器；5、吸水刀；6、抽风冷凝器；7、抽风管；8、冷凝回流管；9、一流体显影蚀刻处理室；10、二流体显影蚀刻处理室；11、输送通道；12、第一射流泵；13、第二射流泵；14、喷淋泵；15、连通管；16、油雾分离器；17、空气过滤器；18、止逆阀；19、加热机构；20、蚀刻对象。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，做进一步的说明。
实施例1
本实施例提供一种二流体显影蚀刻喷淋装置，如图1、图2和图3所示，包括输送机构3、喷淋泵14、连通管15、加热机构19、冷凝回收机构、一流体显影蚀刻处理段、二流体显影蚀刻处理段、第一射流吸引机构和第二射流吸引机构。一流体显影蚀刻处理段和二流体显影蚀刻处理段分别包括一流体显影蚀刻处理室9和二流体显影蚀刻处理室10，一流体显影蚀刻处理室9和二流体显影蚀刻处理室10通过密封的输送通道11连通，输送机构3由一流体显影蚀刻处理室9、二流体显影蚀刻处理室10和输送通道11中通过。一流体显影蚀刻处理室9中设置有上下两组一流体喷嘴1，上下两组一流体喷嘴1分别位于输送机构3的上方和下方，每组一流体喷嘴1均包括沿着输送机构3输送蚀刻对象20的方向设置在同一高度位置的多个一流体喷嘴1。二流体显影蚀刻处理室10中设置有上下两组二流体喷嘴2，上下两组二流体喷嘴2分别位于输送机构3的上方和下方，每组二流体喷嘴2均包括沿着输送机构3输送蚀刻对象20的方向设置在同一高度位置的多个二流体喷嘴2。
如图1、图2和图3所示，喷淋泵14的吸液端与一流体显影蚀刻处理室9的蚀刻液存放区相连，喷淋泵14的排液端与各一流体喷嘴1和各二流体喷嘴2相连。一流体显影蚀刻处理室9的蚀刻液存放区和二流体显影蚀刻处理室10的蚀刻液存放区通过连通管15相连，使得一流体显影蚀刻处理室9和二流体显影蚀刻处理室10具有相同的蚀刻液液位。一流体显影蚀刻处理室9和二流体显影蚀刻处理室10均具有加热结构和温度检测结构，加热结构用于对一流体显影蚀刻处理室9和二流体显影蚀刻处理室10的蚀刻液存放区中的蚀刻液进行加热，加热至所需的工艺温度，如进行蚀刻时，所需的工艺温度为50摄氏度。温度检测结构用于实时监测并反馈一流体显影蚀刻处理室9和二流体显影蚀刻处理室10中蚀刻液的温度，以便于加热结构的启停和加热功率的调节。
如图1、图3和图4所示，二流体喷嘴2除了具有进液端，还具有进气端，压缩气体依次经油雾分离器16过除油、空气过滤器17过滤和加热机构19加热后通过管路进入二流体喷嘴2，空气过滤器17的滤芯的孔径小于10um，优选小于5um。加热机构19的出气端连接有两个分别向两组二流体喷嘴2输送气体的送气管道，这两个送气管道各设置有一个止逆阀18，通过设置止逆阀18的设置，可有效防止反向渗气，防止含有蚀刻液的气体进入气管结晶堵塞，以及防止含有蚀刻液的气体进入加热机构19，对加热机构19造成损坏。
所以，由上述可知，一流体喷嘴1向蚀刻对象20喷洒蚀刻液，二流体喷嘴2向蚀刻对象20喷洒气液混合蚀刻流体。二流体喷嘴2喷洒的气液混合蚀刻流体中，颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比不低于80%，如此才能有效地进入到线路之间的狭槽及根部，能对线路根部进行有效蚀刻或显影。
如图1、图4和图5所示，加热机构19设置在二流体喷嘴2进气的一侧，用于对输送给二流体喷嘴2的压缩气体进行加热，使得进入二流体喷嘴2的压缩气体与蚀刻液混合后所得到的气液混合蚀刻流体的温度达到所需工艺温度。加热机构19包括加热模块、压缩气体通过模块、温度检测模块、蚀刻液温度反馈模块、气体流量监测模块、液体流量监测模块、温度设置模块、加热功率计算模块和加热功率调节模块，温度检测模块、蚀刻液温度反馈模块、气体流量监测模块、液体流量监测模块、温度设置模块和加热功率调节模块均与加热功率计算模块电性相连；蚀刻液温度反馈模块用于向加热功率计算模块反馈输送给二流体喷嘴2的蚀刻液的温度，气体流量监测模块和液体流量监测模块分别用于向加热功率计算模块传递输送给二流体喷嘴2的压缩气体的流量和蚀刻液的流量；压缩气体通过模块按照气体通过路径顺序分隔成多个压缩气体通过单元，加热模块包括多个与压缩气体通过单元一一对应且相互接触的加热单元，各加热单元均通过加热功率调节模块与加热功率计算模块电性相连；温度检测模块包括多个与压缩气体通过单元一一对应且设置在压缩气体通过单元末端的温度传感器，温度传感器用于检测相应压缩气体通过单元末端的压缩空气温度，并将其传递给加热功率计算模块。温度设置模块用于向加热功率计算模块输入所需的气液混合蚀刻流体的温度，如50℃，加热功率计算模块根据温度设置模块输入设置的温度，根据接收到的各个数据计算出各加热单元所需的加工功率，并通过加热功率调节模块调节各加热单元至所需加工功率。
如图1、图3所示，冷凝回收机构包括抽风冷凝器6、抽风管7和冷凝回流管8，抽风冷凝器6具有抽气口和冷凝液流出口，抽风管7和冷凝回流管8分别与抽气口和冷凝液流出口相连，抽风冷凝器6通过抽风管7抽取显影蚀刻处理段中的气体，使显影蚀刻处理段保持气压平衡。抽风冷凝器6同时冷凝回收所抽气体中蚀刻液，并通过冷凝回流管8输送至二流体显影蚀刻处理室10的蚀刻液存放区。
如图1、图2和图3所示，第一射流吸引机构包括第一射流泵12和多个射流吸引组件，第一射流泵12与一流体显影蚀刻处理室9的蚀刻液存放区相连，且第一射流泵12的吸入端设置有过滤器，第一射流吸引机构的各射流吸引组件与蚀刻对象上方的一流体喷嘴1交错设置。第二射流吸引机构包括第二射流泵13和多个射流吸引组件，第二射流泵13与二流体显影蚀刻处理室10的蚀刻液存放区相连，且第二射流泵13的吸入端设置有过滤器，第二射流吸引机构的各射流吸引组件与蚀刻对象上方的二流体喷嘴2交错设置。射流吸引组件包括射流器4和吸水刀5，射流器4的进液端与相应射流泵相连，吸水刀5的吸水口靠近蚀刻对象的上表面，吸水刀5与射流器4的负压吸入口相连。射流泵向射流器4的进液端输送蚀刻液时，由于射流器4的特殊结构以及其中有液体流过，会在射流器4的负压吸入口处产生负压，则会通过吸水刀5吸除蚀刻对象20，也就是PCB板上表面上的蚀刻液，以降低水池效应，提高了所蚀刻线路的均匀性及精细度。
实施例2
本实施例提供一种二流体显影蚀刻方法，使用实施例1提供的二流体显影蚀刻装置，具体包括第一蚀刻工序、第二蚀刻工序、压缩气体加热工序、冷凝回收工序和除油过滤工序。在第一蚀刻工序中，将蚀刻液从一流体喷嘴1喷射向蚀刻对象20，在第二蚀刻工序中，将蚀刻液和压缩气体混合后从二流体喷嘴2喷射向蚀刻对象20进行进一步蚀刻。输送给二流体喷嘴2的压缩气体的压强为0.25-0.35MPa，输送给二流体喷嘴2的蚀刻液的压强为0.04-0.05MPa，二流体喷嘴2的喷孔流道直径为0.5-1.8mm，通过上述条件使得二流体喷嘴2喷洒的气液混合蚀刻流体中，颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比不低于80%，粒度测试报告的实验数据如图6和图7所示，该粒度测试实验是在0.045MPa（即0.45巴）水压和0.3MPa（即3巴）气压的条件下进行的，实验仪器为珠海欧美克仪器有限公司提供的激光粒度分析仪，从图6所示的粒度分布图和图7所示的粒度分布表中可知，颗粒粒径为25um以下的蚀刻液占比为69.39%，颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比为91.55%。在颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比不低于80%的条件下，能够有效地进入到线路之间的狭槽及根部，能对线路根部进行有效蚀刻或显影，实现30um以下超细线路的蚀刻。
压缩气体加热工序中，通过加热机构19对输送给二流体喷嘴2的压缩气体进行加热，使得进入二流体喷嘴2的压缩气体与蚀刻液混合后所得到的气液混合蚀刻流体的温度达到所需工艺温度，以避免因为气液混合蚀刻流体的温度不合适而影响蚀刻质量。
冷凝回收工序中，通过冷凝回收机构抽取蚀刻工序中进入的气体，保持蚀刻工序的气压平衡，使得第一蚀刻工序和第二蚀刻工序能够正常进行。冷凝回收工序中，抽气流量要大于进气流量，抽气流量与进气流量的比值为1.05-1.15。同时，冷凝回收机构回收所抽取气体中的蚀刻液，并返回给一流体显影蚀刻处理室9和二流体显影蚀刻处理室10，以确保刻蚀液的循环使用，确保流水线生产的长时间稳定运行。
除油过滤工序在压缩气体加热工序之前，用于保证压缩气体的洁净度，具体的，通过油雾分离器16对加热前的压缩气体进行除油，通过空气过滤器17过滤加热前的压缩气体，空气过滤器17的滤芯的孔径小于10um，优选不小于5um。
综上所述，本发明通过加热机构19对输送给二流体喷嘴2的压缩气体进行加热，使得进入二流体喷嘴2的压缩气体与蚀刻液混合后所得到的气液混合蚀刻流体的温度达到所需工艺温度，可有效避免压缩气体与蚀刻液混合后降低蚀刻液的温度，影响蚀刻质量。本发明通过冷凝回收机构抽取显影蚀刻处理段中的气体，使显影蚀刻处理段能够保持气压平衡，可有效防止发生因显影蚀刻处理段中的气压过大而无法正常进行蚀刻工序的问题。本发明设置有射流吸引机构，通过射流吸引机构可吸除蚀刻对象上表面上的蚀刻液，可以有效降低水池效应，提高了所蚀刻线路的均匀性及精细度。本发明的加热机构19的出气端连接有两个分别向两组二流体喷嘴2输送气体的送气管道，这两个送气管道各设置有一个止逆阀18，通过设置止逆阀18的设置，可有效防止反向渗气，防止含有蚀刻液的气体进入气管结晶堵塞，以及防止含有蚀刻液的气体进入加热机构19，对加热机构19造成损坏。本发明可使得二流体喷嘴2喷洒的气液混合蚀刻流体中，颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比不低于80%，使得气液混合蚀刻流体能够有效地进入到线路之间的狭槽及根部，能对线路根部进行有效蚀刻或显影，实现30um以下超细线路的蚀刻。本发明的一流体显影蚀刻处理段和二流体显影蚀刻处理段共用一个喷淋泵14，更加节能。输送给二流体喷嘴2的压缩气体的压强为0.25-0.35MPa，输送给二流体喷嘴2的蚀刻液的压强为0.04-0.05MPa，即可使得二流体喷嘴2喷洒的气液混合蚀刻流体中，颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比不低于80%，进一步提高了本发明的节能性。
此外，当二流体喷嘴2喷洒的气液混合蚀刻流体中，颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比不低于80%时，进行打击力测试，得到的结果是打击力小于第一蚀刻工序中的打击力。而背景技术中所述的专利方案中：“在上述第一蚀刻工序中，将与上述第二蚀刻工序相比液滴微小的蚀刻液以比上述第一蚀刻工序强的冲击力喷附于上述蚀刻对象面”。
因此，本发明在第一蚀刻工序和第二蚀刻工序对蚀刻对象20的打击力上，与现有技术是完全不同的。实际上，在第二蚀刻工序中的蚀刻液被雾化的情况下，打击力很难大于第一蚀刻工序中的打击力。
所以，二流体喷嘴2喷洒的气液混合蚀刻流体不是依靠打击力进行30um以下超细线路的蚀刻，而是依靠细小颗粒进入到线路之间的狭槽及根部，对线路根部进行有效蚀刻或显影，实现30um以下超细线路的蚀刻。
以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种二流体显影蚀刻喷淋装置，包括输送机构(3)、一流体显影蚀刻处理段和二流体显影蚀刻处理段，所述一流体显影蚀刻处理段和二流体显影蚀刻处理段分别设置有一流体喷嘴(1)和二流体喷嘴(2)，其特征在于：还包括：加热机构(19)，设置在二流体喷嘴(2)进气的一侧，用于对输送给二流体喷嘴(2)的压缩气体进行加热，使得进入二流体喷嘴(2)的压缩气体与蚀刻液混合后所得到的气液混合蚀刻流体的温度达到所需工艺温度；冷凝回收机构，包括抽风冷凝器(6)，所述抽风冷凝器(6)抽取显影蚀刻处理段中的气体，使显影蚀刻处理段保持气压平衡；所述冷凝回收机构还包括抽风管(7)和冷凝回流管(8)，所述抽风冷凝器(6)具有抽气口和冷凝液流出口，所述抽风管(7)和冷凝回流管(8)分别与抽气口和冷凝液流出口相连，所述抽风冷凝器(6)通过抽风管(7)抽气，同时冷凝回收所抽气体中蚀刻液，并通过冷凝回流管(8)输送至蚀刻液存放区；所述加热机构(19)包括加热模块、压缩气体通过模块、温度检测模块、蚀刻液温度反馈模块、气体流量监测模块、液体流量监测模块、温度设置模块、加热功率计算模块和加热功率调节模块，所述温度检测模块、蚀刻液温度反馈模块、气体流量监测模块、液体流量监测模块、温度设置模块和加热功率调节模块均与加热功率计算模块电性相连；其中，所述蚀刻液温度反馈模块用于向加热功率计算模块反馈输送给二流体喷嘴(2)的蚀刻液的温度，所述气体流量监测模块和液体流量监测模块分别用于向加热功率计算模块传递输送给二流体喷嘴(2)的压缩气体的流量和蚀刻液的流量；所述压缩气体按照气体通过路径顺序分隔成多个压缩气体通过单元，所述加热模块包括多个与所述压缩气体通过单元一一对应且相互接触的加热单元，各加热单元均通过加热功率调节模块与加热功率计算模块电性相连；其中，所述温度检测模块包括多个与所述压缩气体通过单元一一对应且设置在压缩气体通过单元末端的温度传感器，所述温度传感器用于检测相应压缩气体通过单元末端的压缩空气温度，并将其传递给加热功率计算模块；其中，所述温度设置模块用于向加热功率计算模块输入所需的气液混合蚀刻流体的温度，所述加热功率计算模块根据温度设置模块输入设置的温度，根据接收到的数据计算出各加热单元所需的加热功率，并通过加热功率调节模块调节各加热单元至所需加热功率；所述一流体显影蚀刻处理段和二流体显影蚀刻处理段分别包括一流体显影蚀刻处理室(9)和二流体显影蚀刻处理室(10)，所述一流体显影蚀刻处理室(9)和二流体显影蚀刻处理室(10)通过密封的输送通道(11)连通，所述输送机构(3)由一流体显影蚀刻处理室(9)、二流体显影蚀刻处理室(10)和输送通道(11)中通过；其中，所述一流体显影蚀刻处理室(9)中设置有上下两组一流体喷嘴(1)，上下两组一流体喷嘴(1)分别位于输送机构(3)的上方和下方，每组所述的一流体喷嘴(1)均包括沿着输送机构(3)输送蚀刻对象的方向设置在同一高度位置的多个一流体喷嘴(1)，所述一流体喷嘴(1)向蚀刻对象喷洒蚀刻液；其中，所述二流体显影蚀刻处理室(10)中设置有上下两组二流体喷嘴(2)，上下两组二流体喷嘴(2)分别位于输送机构(3)的上方和下方，每组所述的二流体喷嘴(2)均包括沿着输送机构(3)输送蚀刻对象的方向设置在同一高度位置的多个二流体喷嘴(2)，所述二流体喷嘴(2)向蚀刻对象喷洒气液混合蚀刻流体，所述二流体喷嘴(2)喷洒的气液混合蚀刻流体中，颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比不低于80％；另外还包括第一射流吸引机构和第二射流吸引机构，所述第一射流吸引机构包括第一射流泵(12)和多个射流吸引组件，所述第一射流泵(12)与一流体显影蚀刻处理室(9)的蚀刻液存放区相连，且第一射流泵(12)的吸入端设置有过滤器，所述第一射流吸引机构的各射流吸引组件与蚀刻对象上方的一流体喷嘴(1)交错设置；其中，所述第二射流吸引机构包括第二射流泵(13)和多个射流吸引组件，所述第二射流泵(13)与二流体显影蚀刻处理室(10)的蚀刻液存放区相连，且第二射流泵(13)的吸入端设置有过滤器，所述第二射流吸引机构的各射流吸引组件与蚀刻对象上方的二流体喷嘴(2)交错设置；所述射流吸引组件包括射流器(4)和吸水刀(5)，所述射流器(4)的进液端与相应射流泵相连，所述吸水刀(5)的吸水口靠近蚀刻对象的上表面，吸水刀(5)与射流器(4)的负压吸入口相连；射流泵向射流器(4)的进液端输送蚀刻液时，会在射流器(4)的负压吸入口处产生负压，则会通过吸水刀(5)吸除PCB板上表面上的蚀刻液，以降低水池效应；所述吸水刀(5)与射流器(4)的负压吸入口相连；另外还包括喷淋泵(14)和连通管(15)，所述喷淋泵(14)的吸液端与一流体显影蚀刻处理室(9)的蚀刻液存放区或二流体显影蚀刻处理室(10)的蚀刻液存放区相连，所述喷淋泵(14)的排液端与各一流体喷嘴(1)和各二流体喷嘴(2)相连；其中，所述一流体显影蚀刻处理室(9)的蚀刻液存放区和二流体显影蚀刻处理室(10)的蚀刻液存放区通过连通管(15)相连，使得一流体显影蚀刻处理室(9)和二流体显影蚀刻处理室(10)具有相同的蚀刻液液位。
2.根据权利要求1所述的一种二流体显影蚀刻喷淋装置，其特征在于：所述压缩气体的输送管上设置有油雾分离器(16)和空气过滤器(17)，所述油雾分离器(16)和空气过滤器(17)均设置在加热机构(19)进气端的一侧，所述空气过滤器(17)的滤芯的孔径小于10um；其中，所述加热机构(19)的出气端连接有两个分别向两组二流体喷嘴(2)输送气体的送气管道，这两个所述的送气管道各设置有一个止逆阀(18)。
3.一种根据权利要求1-2任一项所述的二流体显影蚀刻喷淋装置的二流体显影蚀刻方法，包括第一蚀刻工序和第二蚀刻工序，在第一蚀刻工序中，将蚀刻液从一流体喷嘴(1)喷射向蚀刻对象，在第二蚀刻工序中，将蚀刻液和压缩气体混合后从二流体喷嘴(2)喷射向蚀刻对象进行进一步蚀刻，其特征在于：还包括以下工序：压缩气体加热工序，对输送给二流体喷嘴(2)的压缩气体进行加热，使得进入二流体喷嘴(2)的压缩气体与蚀刻液混合后所得到的气液混合蚀刻流体的温度达到所需工艺温度；冷凝回收工序，抽取蚀刻工序中进入的气体，保持蚀刻工序的气压平衡，并回收所抽取气体中的蚀刻液。
4.根据权利要求3所述的二流体显影蚀刻方法，其特征在于：输送给二流体喷嘴(2)的压缩气体的压强为0.25-0.35MPa，输送给二流体喷嘴(2)的蚀刻液的压强为0.04-0.05MPa，所述二流体喷嘴(2)的喷孔流道直径为0.5-1.8mm，这样使得所述二流体喷嘴(2)喷洒的气液混合蚀刻流体中，颗粒粒径为30um以下的蚀刻液占比不低于80％。
5.根据权利要求4所述的二流体显影蚀刻方法，其特征在于：另外包括：除油过滤工序，输送给二流体喷嘴(2)的压缩气体在进行加热前，先进行除油和过滤，用于过滤的滤芯的孔径小于10um；所述冷凝回收工序中，抽气流量与进气流量的比值为1.05-1.15。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410432187.6A CN118050959B (zh) | 2024-04-11 | 2024-04-11 | 一种二流体显影蚀刻喷淋装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410432187.6A CN118050959B (zh) | 2024-04-11 | 2024-04-11 | 一种二流体显影蚀刻喷淋装置及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118050959A CN118050959A (zh) | 2024-05-17 |
| CN118050959B true CN118050959B (zh) | 2024-07-19 |
Family
ID=91046807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410432187.6A Active CN118050959B (zh) | 2024-04-11 | 2024-04-11 | 一种二流体显影蚀刻喷淋装置及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118050959B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014167682A1 (ja) * | 2013-04-11 | 2014-10-16 | 株式会社ケミトロン | エッチング方法及びエッチング装置 |
| KR101841024B1 (ko) * | 2017-07-07 | 2018-03-22 | 주식회사 태성 | 인쇄회로기판 습식 에칭 시스템 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4626068B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2011-02-02 | ソニー株式会社 | エッチング方法およびエッチング装置 |
| CN203355935U (zh) * | 2013-07-17 | 2013-12-25 | 宇宙电路板设备(深圳)有限公司 | 一种二流体喷管组件以及运用此组件的二流体蚀刻装置 |
| CN209497699U (zh) * | 2018-09-20 | 2019-10-15 | 东莞宇宙电路板设备有限公司 | 用于精密pcb制作的蚀刻机 |
-
2024
- 2024-04-11 CN CN202410432187.6A patent/CN118050959B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014167682A1 (ja) * | 2013-04-11 | 2014-10-16 | 株式会社ケミトロン | エッチング方法及びエッチング装置 |
| KR101841024B1 (ko) * | 2017-07-07 | 2018-03-22 | 주식회사 태성 | 인쇄회로기판 습식 에칭 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN118050959A (zh) | 2024-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102492946A (zh) | 一种蚀刻机 | |
| CN112339431B (zh) | 一种喷墨印刷多喷头墨路气压控制系统及应用 | |
| TWI539876B (zh) | Etching method and etching device | |
| CN206212446U (zh) | 一种蚀刻装置 | |
| KR20100123638A (ko) | 기판재의 표면 처리 장치 | |
| CN118050959B (zh) | 一种二流体显影蚀刻喷淋装置及方法 | |
| CN214507513U (zh) | 一种用于pcb的粗化刻蚀装置 | |
| CN208701212U (zh) | 蚀刻系统 | |
| CN206521524U (zh) | Pcb蚀刻喷淋装置 | |
| CN111491457A (zh) | 一种pcb板用蚀刻装置 | |
| KR101386677B1 (ko) | 미세회로 제조방법 | |
| CN217563867U (zh) | 提高蚀刻因子的电路板线路蚀刻装置 | |
| CN205999484U (zh) | 一种pcb生产线节能吸引风刀 | |
| CN109985463B (zh) | 一种雾化除尘装置及其除尘方法 | |
| CN210579519U (zh) | 一种减少pcb板蚀刻过程中水池效应的装置 | |
| KR101322771B1 (ko) | 인쇄회로기판 에칭장치 | |
| CN209985111U (zh) | 一种雾化除尘装置 | |
| WO2014167682A1 (ja) | エッチング方法及びエッチング装置 | |
| CN207891428U (zh) | 一种线路板二流体蚀刻机构 | |
| KR101150022B1 (ko) | 에칭장치 | |
| CN209439864U (zh) | 一种钢管打孔加工过程中的冷却装置 | |
| CN114161218A (zh) | 一种全自动脉冲微量油气润滑系统 | |
| JPH02211691A (ja) | 微細パターン形成用エッチング方法とエッチング装置 | |
| CN109056402B (zh) | 连续多段驱酸置换洗涤工艺方法 | |
| CN107295752A (zh) | 基材蚀刻处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |