CN210765576U - 横喷结构及电解蚀刻装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电解蚀刻领域，提供一种横喷结构及电解蚀刻装置，包括喷洒单元，所述喷洒单元包括数根喷管和喷嘴，所述喷管水平设置且在水平面上的投影重合，所述喷嘴设于所述喷管上；以及开关组件，包括设于所述喷管上的流量控制单元和通断控制单元。所述流量控制单元控制所述喷管的电解液喷洒流量，所述通断控制单元控制所述喷管内的电解液的通断；所述流量控制单元和所述通断控制单元串联或并联设置于所述喷管上，用于调节蚀刻过程中同一待蚀刻件上水平方向蚀刻的均匀性。

Description

横喷结构及电解蚀刻装置

技术领域

本实用新型涉及电解蚀刻技术领域，具体涉及一种横喷结构及电解蚀刻装置。

背景技术

电解蚀刻是指电解PCB板，具体做法是：将待蚀刻件作为阳极，将不锈钢板或纯铜板作为阴极，将阳极板和阴极板都置于电解溶液中，令阳极板上的金属离子电解至溶液中，然后凝聚在阴极板上，例如铜离子的游离，形成附着在阴极板上的铜壳。

目前，行业中常见的电解结构中，通常在电解槽内设置喷管，喷管抽取电解槽内的电解液后向待蚀刻板件喷出，增大电解液的流速，提高蚀刻速度。

如授权公告号为CN104862767B的中国专利公开的镀铜槽，包括槽体、设于槽体内的喷管，这些喷管竖直设置，在喷管底部设有联通这些喷管的管道，管道中有通过泵浦抽取的电解液，电解液被送入喷管中，从喷管的喷嘴处朝向待镀件喷出。

这种结构中，由于电解液流动产生的压强差，喷管顶部的压强最大，也就是喷管上竖直高度最高的喷嘴处喷出的电解液压力最大、喷射距离最长，其余的喷嘴从上往下喷出电解液的压强逐渐变低。喷射压强最大的位置处，由喷射出的电解液带动的涌流状态也越剧烈。由于喷管与待电解件是平行的，喷管上喷出的电解液压强越大、喷射距离越长的部分对应的待电解件上的蚀刻速度就越快，使得待电解件上的蚀刻效果不均匀。

即便在喷管处安装阀门，若将阀门安装在每一根喷管上，也仅仅能调节通过该阀门流入喷管内的电解液单位时间内流入的量，只要有电解液流入，不同喷嘴之间就有液压差的存在。若在每一个喷嘴处设置阀门，一是过于繁复难以调节，二是喷嘴始终浸没在电解液中，阀门也须浸在电解液中，没法进行有效调节。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术难题在于克服现有技术中的单根喷管上不同喷嘴喷出的电解液压强存在的差异、影响待电解件竖直方向上蚀刻均匀程度的情况，从而提供一种电解液喷洒装置。

一种横喷结构，包括：

喷洒单元，所述喷洒单元包括数个喷管和喷嘴，所述喷管水平设置且在水平面上的投影重合，所述喷嘴设于所述喷管上；

以及开关组件，包括设于所述喷管上的流量控制单元和通断控制单元，所述流量控制单元控制所述喷管的电解液喷洒流量，所述通断控制单元控制所述喷管内的电解液的通断；

所述流量控制单元和所述通断控制单元串联或并联设置于所述喷管上。

所述流量控制单元和所述通断控制单元并联设置于所述喷管上，所述通断控制单元的并联管路上还设有与所述通断控制单元串联的辅助流量控制单元。

所述喷洒单元还包括输入管，所述输入管连通各所述喷管并向其输入电解液。

所述输入管竖直设置，所述输入管连接于各所述喷管的端部，不同高度的所述喷管的喷液流量设置不同。

输入管水平设置，各所述喷管通过弯折管与所述输入管连接。

所述输入管设有一根，各所述喷管均与一根所述输入管连通，或者，所述输入管设有至少两根，所述喷管分别与不同的所述输入管连通。

沿高度降低方向各所述喷管的预设喷液流量逐渐加大。

所述喷嘴包括：

喷嘴主体、引流口和出液口，所述出液口轴向设于所述喷嘴主体内，所述引流口径向设于所述喷嘴主体上，所述引流口分别与所述喷管和所述出液口连通；所述引流口包括至少一对直线边。

喷嘴主体包括安装端和输出端，所述安装端插入所述喷管并与所述喷管过盈配合，所述引流口设于所述安装端的外周面上，所述出液口贯穿所述输出端设置。

本实用新型的另一目的是提供一种电解装置，用于解决喷洒在待蚀刻板件上的电解液各处压力不同的问题。

一种电解装置，包括电解槽，

还包括如上述任意一项所述的喷洒装置，所述喷管位于电解槽内，所述流量控制单元和通断控制单元位于电解槽外。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的喷洒单元，其中的喷管水平设置，若干根喷管的端部均位于同一竖直线上，这样设置后不同高度的喷管上的喷嘴在竖直方向上落在同一竖直线上。相较于常规的竖直设置的喷管，其顶端的喷嘴喷出的电解液压力最大，其底部的喷嘴喷出的压力最小，在同一块待蚀刻板件上的不同高度位置蚀刻程度就有差异。设置为水平摆放结构后，相当于每一组竖直方向上的喷嘴都能够喷出相同或相近压力的电解液；而待蚀刻板是在电解槽内持续前进的，因此在前进过程中经过同一根喷管的不同喷嘴时，待蚀刻板件上任一竖直线位置均发生了同样的蚀刻效果，整体板面上的蚀刻效果就更均匀。

2.本实用新型提供的开关组件，能够通过流量控制单元来微调每一根喷管内通过的电解液流量，以此来调节不同高度的喷管内电解液的流量、压力。

3.本实用新型中输入管的多根设置，能够将喷管分为若干组，每一组喷管的数量越少，这些喷管内的压强大小差异就越小，喷嘴处喷出的压力大小差异也越小。

4.本实用新型中提供的喷嘴，相较于常规圆形引流口，矩形槽的引流口具有直角对边，形成了棱角，在电解液被吸入引流口时，棱角位置就形成了负压，更利于将周围液体带动吸入引流孔内，使得周围电解液波动范围更大，单位时间内喷洒出的电解液量更多，涌动量增大；在(提升)蚀刻均匀性的前提下提升蚀刻效率。

5.本实用新型提供的一种电解蚀刻装置，带有上述的电解液喷洒装置，对待蚀刻件的喷洒蚀刻效果更均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为用于体现电解槽内喷洒单元所在位置的结构示意图；

图2为喷洒单元正视图；

图3为开关组件串联结构正视图；

图4为开关组件并联结构正视图；

图5为开关组件中辅助流量控制单元的位置示意图；

图6为喷嘴结构示意图。

附图标记说明：

1、喷洒单元；11、喷管；12、喷嘴；121、喷嘴主体；122、引流口； 123、出液口；13、开关组件；131、流量控制单元；132、通断控制单元； 133、辅助流量控制单元；2、输入管；3、电解槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

一种电解蚀刻装置，如图1所示，包括盛装有电解液的电解槽3，在电解槽3内设有喷洒装置，喷洒装置用于抽取电解槽3内的电解液并喷洒至位于电解槽3内的待蚀刻件上。待蚀刻件与阳极通过电镀夹夹持相连，在阳极两侧固定有阴极。在电解液的作用下，阳极处待蚀刻件上的阳离子分解至电解液中，流动至阴极处附着在阴极表层。

如图1和图3所示，在电解槽3内还设有若干喷洒单元1，每个喷洒单元1包括数根喷管11，每个喷管11上线性阵列有若干喷嘴12，喷嘴12垂直指向待蚀刻件方向。每个喷嘴12都包括柱状的喷嘴主体121，喷嘴主体 121靠近喷管11一端为安装端，安装端外表面为圆柱状，过盈配合旋紧于喷管11上的内螺纹孔中。喷嘴12主体背离喷管11一端为输出端，在喷嘴12主体侧壁上设有引流口122，输出端处设有出液口123，出液口123贯穿喷嘴12主体且与引流口122、喷管11内腔连通。为了增大涌动量，引流口 122采用挖矩形槽的方式设置于喷嘴主体121上，形成至少一对直线边、至少两处直线棱角。

电解液从喷嘴12处喷出时，经过引流口122，带动周围的电解液向引流口122内流入，此时在引流口122的棱角位置形成负压，便于带动更多电解液进入喷嘴12中，令喷嘴12内单位时间内喷出的电解液量更多，周围所形成的涌动量更大，便于提高蚀刻速度。

每个喷洒单元1的喷管11的端部落在同一竖直线上，因此同一个喷洒单元1内的喷嘴12能够被看作是排列成若干竖直线。由于一根喷管11上不同位置的喷嘴12喷出的电解液压力有所差别，如此设置后能够令每一竖直线上的若干喷嘴12喷出的电解液的压力大小趋于相等。而待蚀刻板件又是在电解槽3内沿着喷管11指向运动，因此待蚀刻板件只要竖直方向上所受到的电解蚀刻反应趋于均匀，在完整经过喷洒单元1后待蚀刻板件整体蚀刻效果也是趋于均匀的。

每一根喷管11的端部均设有开关组件13，开关组件13包括流量控制单元131和通断控制单元132，为了便于调节开关组件13，喷管11伸入电解槽3中，开关组件13位于电解槽3外。本实施例中流量控制单元131采用手动阀，通断控制单元132采用电磁阀。流量控制单元131和通断控制单元132采用串联的方式连接于喷管11上，即在喷管11伸出电解槽3外的部分依次设置流量控制单元131和通断控制单元132。使用时，预先调节好流量控制单元131的开闭程度，再打开通断控制单元132，使得喷管11 内流入预期压力的电解液。

作为可替换的实施方式，流量控制单元131和通断控制单元132也能够是并联的方式相连通。喷管11伸出电解槽3的一端分成两个支路，流量控制单元131和通断控制单元132分别位于两支路上，两支路内的电解液来自同一输入管2。需要使用时，单独打开流量控制单元131和通断控制单元132中的一个，其中单独打开流量控制单元131时能够实现流通和控制流量大小两个目的；单独打开通断控制单元132仅能够控制电解液的通断。

作为优化的实施方式，在通断控制单元132所在的支路上串联有至少两个辅助流量控制单元133，本实施例中的辅助流量控制单元133采用两个球阀，分别位于通断控制单元132的两端。

所有的喷管11端部连接有输入管2，输入管2一端与泵机相连，由泵机抽取电解槽3内的电解液，输至与输入管2连通的各喷管11内。输入管 2竖直设置，与喷管11的端部连通，不同高度的喷管11内所流动的电解液压力不同，此时通过调节流量控制单元131，使得最高位置的喷管11处单位时间内允许通过的流量最小，最低位置的喷管11处单位时间内允许通过的流量最大，来减小不同高度喷管11内的电解液的压力差异。

作为可替换的实施方式，每个喷洒单元1都配有输入管2，减小每根喷管11之间的压力差异。

作为可替换的实施方式，输入管2水平设置，喷管11伸出电解槽3的部分呈弯折状，引至水平排布的输入管2处与输入管2连通。

作为优化的实施方式，在每一根喷管11或一个喷洒单元1中的任意一根喷管11上设置有压力表或流量计，用以及时、直观地体现出每一根喷管 11内的流量大小，来保证每根喷管11内的流量基本一致。

工作过程如下：调整流量控制单元131、通断控制单元132和辅助流量控制单元133至预期程度，令预期压力的电解液流入喷管11，从喷嘴12处喷出；此时待蚀刻件被带动在电解槽3中匀速运动，经过若干组喷洒单元1 后完成电解蚀刻，由于任一竖直位置上所受的蚀刻程度趋于均等，整个待蚀刻件上的整体蚀刻效果也就趋于均等。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种横喷结构，其特征在于，包括：

喷洒单元(1)，所述喷洒单元(1)包括数根喷管(11)和喷嘴(12)，所述喷管(11)水平设置且在水平面上的投影重合，所述喷嘴(12)设于所述喷管(11)上；

以及开关组件(13)，包括设于所述喷管(11)上的流量控制单元(131)和通断控制单元(132)，所述流量控制单元(131)控制所述喷管(11)的电解液喷洒流量，所述通断控制单元(132)控制所述喷管(11)内的电解液的通断；

所述流量控制单元(131)和所述通断控制单元(132)串联或并联设置于所述喷管(11)上。

2.根据权利要求1所述的横喷结构，其特征在于，所述流量控制单元(131)和所述通断控制单元(132)并联设置于所述喷管(11)上，所述通断控制单元(132)的并联管路上还设有与所述通断控制单元(132)串联的辅助流量控制单元(133)。

3.根据权利要求1所述的横喷结构，其特征在于，所述喷洒单元(1)还包括输入管(2)，所述输入管(2)连通各所述喷管(11)并向其输入电解液。

4.根据权利要求3所述的横喷结构，其特征在于，所述输入管(2)竖直设置，所述输入管(2)连接于各所述喷管(11)的端部，不同高度的所述喷管(11)的喷液流量设置不同。

5.根据权利要求3所述的横喷结构，其特征在于，输入管(2)水平设置，各所述喷管(11)通过弯折管与所述输入管(2)连接。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的横喷结构，其特征在于，所述输入管(2)设有一根，各所述喷管(11)均与一根所述输入管(2)连通，或者，所述输入管(2)设有至少两根，所述喷管(11)分别与不同的所述输入管(2)连通。

7.根据权利要求6所述的横喷结构，其特征在于，沿高度降低方向各所述喷管(11)的预设喷液流量逐渐加大。

8.根据权利要求1所述的横喷结构，其特征在于，所述喷嘴(12)包括：

喷嘴主体(121)、引流口(122)和出液口(123)，所述出液口(123)轴向设于所述喷嘴主体(121)内，所述引流口(122)径向设于所述喷嘴主体(121)上，所述引流口(122)分别与所述喷管(11)和所述出液口(123)连通；所述引流口(122)包括至少一对直线边。

9.根据权利要求8所述的横喷结构，其特征在于，喷嘴主体(121)包括安装端和输出端，所述安装端插入所述喷管(11)并与所述喷管(11)过盈配合，所述引流口(122)设于所述安装端的外周面上，所述出液口(123)贯穿所述输出端设置。

10.一种电解蚀刻装置，包括电解槽(3)，其特征在于，

还包括如上述权利要求1-9任意一项所述的横喷结构，所述喷管(11)位于电解槽(3)内，所述流量控制单元(131)和通断控制单元(132)位于电解槽(3)外。

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