TWI414000B - 電漿除膠渣裝置及電漿除膠渣方法 - Google Patents

Description

電漿除膠渣裝置及電漿除膠渣方法

本發明涉及電漿除膠渣技術，特別涉及一種電漿除膠渣裝置及電漿除膠渣方法。

電漿除膠渣裝置主要利用電漿對工件表面或孔壁之膠渣進行清潔。一般工作原理為，電漿除膠渣裝置生成高速運動之電漿，電漿對工件表面或孔壁之膠渣進行轟擊，並發生複雜之物理反應與化學反應，使膠渣中之化學鍵斷裂或藉由還原反應以分解帶走膠渣。

目前，電漿除膠渣裝置一般採用柵格式電極來產生電漿。具體地，反應氣體從反應室之入口進入，然後依次通過柵格式電極，並在柵格式電極之複數正極與複數負極間形成之電場中生成電漿，電漿對放置在該複數正極與複數負極之間之工件表面或孔壁之膠渣進行轟擊，反應後之電漿形成之廢氣從反應室之出口被抽取排出。然而，由於該電漿除膠渣裝置之反應室只有一個入口與一個出口，反應氣體自入口擴散到出口需要一定時間，造成入口處之反應氣體之濃度大於出口處之濃度。從而，使得靠近入口處之正極與負極間產生之電漿之濃度大於靠近出口處之正極與負極間產生之電漿之濃度，造成電漿之濃度分佈不均，對位於入口附近與出口附近之工件表面或孔壁之清潔能力不同，靠近出口處附近之工件表面或孔壁之膠渣不能被有效去除。並且，由於靠近入口處之電漿與膠渣先進行反應，其產生之廢氣流竄到出口附 近之工件表面或孔壁，使得出口附近之電漿混雜有廢氣，進一步降低出口附近之電漿對工件表面或孔壁之清潔能力，使得出口附近之工件表面或孔壁之膠渣更加不能被有效清除。

有鑑於此，針對上述問題，提供一種可提高反應室內電漿濃度分佈之均勻性，並可有效清除放置在反應室內各個位置之工件表面或孔壁之膠渣之電漿除膠渣裝置及電漿除膠渣方法實屬必要。

下面將以具體實施例說明一種電漿除膠渣裝置及電漿除膠渣方法。

一種電漿除膠渣裝置，包括殼體、複數正極板、複數負極板、正極電源、負極電源、複數固定件、進氣管道以及排氣管道。該殼體圍合形成一個反應室。該複數正極板與複數負極板間隔排列在該反應室內並將該反應室分隔成複數反應空間。每個反應空間均由相鄰之一個正極板與一個負極板構成。該正極電源設置在該反應室外且與該複數正極板電連接，該負極電源設置在該反應室外且與該複數負極板電連接。該複數固定件用於固定複數工件，每個固定件均固定於外殼且位於一個反應空間中。該進氣管道包括進氣總管及與該進氣總管相連通之複數進氣分管。該進氣總管自殼體外延伸入殼體內，用於向複數進氣分管輸入氣體。每個反應空間內均設置有至少一個進氣分管。該至少一個進氣分管靠近正極板，每個進氣分管均安裝有複數進氣噴嘴。該排氣管道包括排 氣總管及與該排氣總管相連通之複數排氣分管。該排氣總管自殼體外延伸入殼體內。每個反應空間內均設置有至少一個排氣分管。該至少一個排氣分管靠近負極板，每個排氣分管均開設有複數排氣孔。

一種電漿除膠渣方法，包括步驟：提供待清潔之複數工件、用於產生電漿之反應氣體以及如上所述之電漿除膠渣裝置；利用複數固定件分別將待清潔之複數工件夾緊固定於該複數反應空間內；對該複數反應空間進行抽真空處理；使反應氣體通過進氣管道噴入到該複數反應空間內，開啟正極電源與負極電源給該複數正極板與複數負極板供電，以在每個反應空間內分別形成一個高壓電場；每個反應空間之高壓電場將反應氣體電離生成電漿，電漿轟擊工件表面以清潔該複數工件；以及藉由排氣管道排出電漿對該複數工件清潔後生成之廢氣。

相較於先前技術，本技術方案之電漿除膠渣裝置及電漿除膠渣方法，其利用間隔排列之複數正極板與複數負極板將反應室分隔成複數反應空間，並在該複數反應空間內設置靠近正極板之進氣分管、靠近負極板之排氣分管，從而可在該複數正極板與複數負極板通電後在每一個反應空間內分別形成一個高壓電場，使得進入到每一個反應空間之反應氣體生成之電漿之濃度分佈較為均勻，且電漿之生成速度較快，進而可對每一個反應空間內之工件表面或孔壁之膠渣進行有效之轟擊去除，並提高工件除膠渣效率。

下面將結合附圖與實施例對本技術方案之電漿除膠渣裝置及電漿除膠渣方法作進一步詳細說明。

請參閱圖1，本技術方案實施例提供一種電漿除膠渣裝置100，用於清除工件(例如電路板)表面或孔壁之膠渣。該電漿除膠渣裝置100包括殼體10、複數正極板21、複數負極板22、正極電源31、負極電源32、複數固定件40、進氣管道50以及排氣管道60。

該殼體10圍合形成一個反應室101。該殼體10具有頂壁11、底壁12、以及連接在該頂壁11與底壁12之間之第一側壁13與第二側壁14。該頂壁11與底壁12平行相對。該第一側壁13與第二側壁14平行相對。

本實施例中，該頂壁11開設有第一通道111與第二通道112。該第一通道111具有一個第一主通道1111以及與該第一主通道1111相連通之複數第一分通道1112。該第一主通道1111之一端貫穿第二側壁14。該複數第一分通道1112貫穿連通至反應室101。該第二通道112具有一個第二主通道1121以及與該第二主通道1121相連通之複數第二分通道1122。該第二主通道1121之一端貫穿第一側壁13。該複數第二分通道1122貫穿連通至反應室101。

該底壁12開設有第三通道121與第四通道122。該第三通道121具有一個第三主通道1211以及與該第三主通道1211相連通之複數第三分通道1212。該第三主通道1211之一端貫穿第二側壁14。該複數第三分通道1212貫穿連通至反應室101。該第四通道122具有一個第四主通道 1221與與該第四主通道1221相連通之複數第四分通道1222。該第四主通道1221之一端貫穿第一側壁13。該複數第四分通道1222貫穿連通至反應室101。

該複數正極板21與複數負極板22間隔排列在該反應室101內，並將該反應室101分隔成複數反應空間102。每一個反應空間102均由相鄰之一個正極板21與一個負極板22構成。具體地，該複數正極板21與複數負極板22相互平行設置。該複數正極板21、複數負極板22均與該第一側壁13平行。該複數正極板21與複數負極板22固定至頂壁11與底壁12。優選地，該複數正極板21與複數負極板22之材質均為鋁或鋁合金。

請一併參閱圖2，本實施例中，該複數正極板21、複數負極板22與第一側壁13平行之表面均為矩形。該複數正極板21與複數負極板22之四周邊緣均設置有一個絕緣固定框23。該絕緣固定框23將該正極板21或負極板22固定至該頂壁11與底壁12。優選地，該絕緣固定框23之材質為聚四氟乙烯。

此外，該複數正極板21與複數負極板22之內部還設置有複數冷卻水管(圖未示)。該複數冷卻水管用於對該複數正極板21與複數負極板22進行冷卻。

該正極電源31設置在該反應室101外且與該複數正極板21電連接。具體地，該正極電源31具有電連接線311。該正極電源31利用電連接線311依次穿過該第一主通道1111與該複數第一分通道1112，以分別與該複數正極板21電 連接。若該複數正極板21之四周邊緣設置有絕緣固定框23，該正極電源31之電連接線311還穿過該絕緣固定框23以可與該複數正極板21電連接。本實施例中，該正極電源31為RF電源，即射頻電源。

該負極電源32設置在該反應室101外且與該複數負極板22電連接。具體地，該負極電源32具有電連接線321。該負極電源32利用電連接線321依次穿過該第三主通道1211與該複數第三分通道1212，以分別與該複數負極板22電連接。若該複數負極板22之四周邊緣設置有絕緣固定框23，該負極電源32之電連接線321還穿過該絕緣固定框23以可與該複數負極板22電連接。本實施例中，該負極電源32為RF電源，即射頻電源。

該複數固定件40用於固定複數工件。每個固定件40均固定於殼體10且位於一個反應空間102中。具體地，每一個固定件40均包括第一固定塊41與第二固定塊42。該第一固定塊41固定在該殼體10之頂壁11，該第二固定塊42固定在該殼體10之底壁12。該第一固定塊41與第二固定塊42用於相互配合以夾緊固定等待進行電漿去膠渣處理之工件。本實施例中，該第一固定塊41具有第一凹槽412，該第二固定塊42且具有與第一凹槽412相對之第二凹槽422，該第一凹槽412與第二凹槽422用於配合固定工件。

該進氣管道50包括進氣總管51以及與該進氣總管51相連通之複數進氣分管52。該進氣總管51自殼體10外延伸入殼體10內，用於向複數進氣分管52輸入氣體。每個反應 空間102內均設置有至少一個進氣分管52。該至少一個進氣分管52靠近正極板21。每個進氣分管52均安裝有複數進氣噴嘴522。具體地，該進氣總管51設置在該第二主通道1121內。該複數進氣分管52分別穿過該第二分通道1122並分別延伸至該複數反應空間102內，且位於靠近正極板21之一側。本實施例中，每一個反應空間102內均設置有複數進氣分管52。每一反應空間102內之複數進氣分管52相互平行且等間距設置。每一個進氣分管52上之複數進氣噴嘴522等間距設置。優選地，該進氣總管51與複數進氣分管52之材質均為聚四氟乙烯。

該排氣管道60包括排氣總管61與與該排氣總管61相連通之複數排氣分管62。該排氣總管61自殼體10外延伸入殼體10內。每個反應空間102內均設置有至少一個排氣分管62。該至少一個排氣分管62靠近負極板。每個排氣分管62均開設有複數排氣孔602。具體地，該排氣總管61設置在該第四主通道1221內。該複數排氣分管62分別穿過該第四分通道1222並分別延伸至該複數反應空間102內，且位於靠近負極板22之一側。本實施例中，每一個反應空間102內均設置有複數排氣分管62。每一反應空間102內之複數排氣分管62相互平行且等間距設置。每一個排氣分管62開設之複數排氣孔602等間距設置。優選地，該排氣總管61與排氣分管62之材質均為聚四氟乙烯。

其中，在每一個反應空間102中，該複數進氣分管52與複數排氣分管62之數量可相等，亦可不相等。該複數進氣分管52可與複數排氣分管62相對，亦可不相對。本實施 例中，該複數進氣分管52與複數排氣分管62之數量相等，且該複數進氣分管52與複數排氣分管62相對。當然，在其他實施例中，該排氣分管62之數量也可多於該進氣分管61之數量，此時，該複數進氣分管52與該複數排氣分管62可錯開設置。

在每一個反應空間102中，每一個進氣分管52之複數進氣噴嘴522與每一個排氣分管62之排氣孔602之數量可以相等，亦可不相等。每一個進氣分管52之複數進氣噴嘴522可與每一個排氣分管62之排氣孔602相對，亦可不相對。本實施例中，每一個進氣分管52之複數進氣噴嘴522與每一個排氣分管62之排氣孔602之數量相等，且每一個進氣分管52之複數進氣噴嘴522與每一個排氣分管62之排氣孔602錯開設置。當然，在其他實施例中，每一個進氣分管52之複數進氣噴嘴522可多於每一個排氣分管62之排氣孔602之數量。每一個進氣分管52之複數進氣噴嘴522與每一個排氣分管62之排氣孔602亦可相對設置。

請參閱圖3，本技術方案還提供一種利用上述電漿除膠渣裝置100去除工件表面或孔壁之膠渣之電漿除膠渣方法。該電漿除膠渣方法包括以下步驟：

步驟一，提供待清潔之複數工件、用於產生電漿之反應氣體以及如上所述之電漿除膠渣裝置100。該工件可為鑽孔後之電路板200，每個電路板200均具有複數通孔201，每個通孔201之孔壁可能具有膠渣、粉塵等需要去除之污染物。

步驟二，利用該複數固定件40分別將待清潔之複數工件夾緊固定於該複數反應空間102內。

步驟三，對該複數反應空間102進行抽真空處理。

具體地，可將進氣總管51封閉，並利用諸如真空泵之抽氣裝置(圖未示)與排氣總管61相連，以對該複數反應空間102進行抽真空處理。

步驟四，使反應氣體通過進氣管道50噴入到該複數反應空間102內，開啟正極電源31與負極電源32給該複數正極板21與複數負極板22供電，以在每個反應空間102內分別形成一個高壓電場。

具體地，首先，在通入反應氣體前，應先將排氣總管61封閉，以免外界大氣進入破壞該複數反應空間102內之真空環境。接著，使反應氣體先通過該進氣總管51進入到該複數進氣分管52，再經該複數進氣噴嘴522噴入到該複數反應空間102內。然後，當正極電源31與負極電源32分別給該複數正極板21與複數負極板22供電後，在每一個反應空間102對應之一個正極板21與一個負極板22之間分別形成一個高壓電場。

步驟五，該複數反應空間102之高壓電場將反應氣體電離生成電漿，電漿轟擊工件表面以清潔該複數工件。

由於反應氣體分別在每一個反應空間102之高壓電場作用下電離生成電漿，因此，每一個反應空間102內生成之電漿之濃度分佈較為均勻，從而可對每一反應空間102內之電路板200表面或孔壁之膠渣進行較好之清潔。在對電路 板進行清潔過程中，可不斷補充反應氣體以持續生成電漿對電路板200表面或孔壁之膠渣進行轟擊清潔。

步驟六，藉由排氣管道60排出電漿對該複數工件清潔後生產之廢氣。

具體地，電漿對電路板200進行除膠渣後生成之廢氣可經由該複數排氣分管62、排氣總管61進行抽取排出。並且，在反應氣體持續生成電漿對電路板200表面或孔壁之膠渣進行轟擊清潔之過程中，該排氣管道60可間歇性地對每一個反應空間102內產生之廢氣進行抽除，以使得每一個反應空間102內可保持足夠之電漿對電路板200進行清潔。

待電路板200表面或孔壁之膠渣被完全清潔去除後，便可停止供給反應氣體，並將該複數反應空間102內之廢氣徹底抽除。最後，便可在該複數反應空間102中充入大氣，並將清潔後之複數電路板200取出，從而完成了電路板200之除膠渣處理。

相較於先前技術，本技術方案之電漿除膠渣裝置及電漿除膠渣方法，其利用間隔排列之複數正極板與複數負極板將反應室分隔成複數反應空間，並在該複數反應空間內設置靠近正極板之進氣分管、靠近負極板之排氣分管，從而可在該複數正極板與複數負極板通電後在每一個反應空間內分別形成一個高壓電場，使得進入到每一個反應空間之反應氣體生成之電漿之濃度分佈較為均勻，且電漿之生成速度較快，進而可對每一個反應空間內之 工件表面或孔壁之膠渣進行有效之轟擊去除，並提高工件除膠渣效率。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。先前技術，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧電漿除膠渣裝置

10‧‧‧殼體

21‧‧‧正極板

22‧‧‧負極板

23‧‧‧絕緣固定框

31‧‧‧正極電源

32‧‧‧負極電源

40‧‧‧固定件

50‧‧‧進氣管道

60‧‧‧排氣管道

51‧‧‧進氣總管

52‧‧‧進氣分管

522‧‧‧進氣噴嘴

61‧‧‧排氣總管

62‧‧‧排氣分管

101‧‧‧反應室

102‧‧‧反應空間

11‧‧‧頂壁

12‧‧‧底壁

13‧‧‧第一側壁

14‧‧‧第二側壁

111‧‧‧第一通道

112‧‧‧第二通道

121‧‧‧第三通道

122‧‧‧第四通道

1111‧‧‧第一主通道

1112‧‧‧第一分通道

1121‧‧‧第二主通道

1122‧‧‧第二分通道

1211‧‧‧第三主通道

1212‧‧‧第三分通道

1221‧‧‧第四主通道

1222‧‧‧第四分通道

311、321‧‧‧電連接線

41‧‧‧第一固定塊

42‧‧‧第二固定塊

412‧‧‧第一凹槽

422‧‧‧第二凹槽

602‧‧‧排氣孔

200‧‧‧電路板

201‧‧‧通孔

圖1係本技術方案實施例提供之電漿除膠渣裝置之示意圖。

圖2係圖1之電漿除膠渣裝置之正極板、負極板、進氣分管與排氣分管之示意圖。

圖3係利用圖1之電漿除膠渣裝置對工件進行電漿清潔之示意圖。

100‧‧‧電漿除膠渣裝置

10‧‧‧殼體

21‧‧‧正極板

22‧‧‧負極板

23‧‧‧絕緣固定框

31‧‧‧正極電源

32‧‧‧負極電源

40‧‧‧固定件

50‧‧‧進氣管道

60‧‧‧排氣管道

51‧‧‧進氣總管

52‧‧‧進氣分管

522‧‧‧進氣噴嘴

61‧‧‧排氣總管

62‧‧‧排氣分管

101‧‧‧反應室

102‧‧‧反應空間

11‧‧‧頂壁

12‧‧‧底壁

13‧‧‧第一側壁

14‧‧‧第二側壁

111‧‧‧第一通道

112‧‧‧第二通道

121‧‧‧第三通道

122‧‧‧第四通道

1111‧‧‧第一主通道

1112‧‧‧第一分通道

1121‧‧‧第二主通道

1122‧‧‧第二分通道

1211‧‧‧第三主通道

1212‧‧‧第三分通道

1221‧‧‧第四主通道

1222‧‧‧第四分通道

311、321‧‧‧電連接線

41‧‧‧第一固定塊

42‧‧‧第二固定塊

412‧‧‧第一凹槽

422‧‧‧第二凹槽

602‧‧‧排氣孔

Claims (10)

1. 一種電漿除膠渣裝置，包括殼體、複數正極板、複數負極板、正極電源、負極電源、複數固定件、進氣管道以及排氣管道，該殼體圍合形成一個反應室，該複數正極板與複數負極板間隔排列在該反應室內並將該反應室分隔成複數反應空間，每個反應空間均由相鄰之一個正極板與一個負極板構成，該正極電源設置在該反應室外且與該複數正極板電連接，該負極電源設置在該反應室外且與該複數負極板電連接，該複數固定件用於固定複數工件，每個固定件均固定於外殼且位於一個反應空間中，該進氣管道包括進氣總管及與該進氣總管相連通之複數進氣分管，該進氣總管自殼體外延伸入殼體內，用於向複數進氣分管輸入氣體，每個反應空間內均設置有至少一個進氣分管，該至少一個進氣分管靠近正極板，每個進氣分管均安裝有複數進氣噴嘴，該排氣管道包括排氣總管及與該排氣總管相連通之複數排氣分管，該排氣總管自殼體外延伸入殼體內，每個反應空間內均設置有至少一個排氣分管，該至少一個排氣分管靠近負極板，每個排氣分管均開設有複數排氣孔。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電漿除膠渣裝置，其中，該複數正極板與複數負極板相互平行設置。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電漿除膠渣裝置，其中，該殼體具有頂壁、底壁及連接在該頂壁與底壁之間之第一側壁與第二側壁，該頂壁與底壁平行相對，該第一側壁與第二側壁平行相對，該複數正極板、複數負極板均與該第一側壁平行，且該複數正極板與複數負極板固定至頂壁與底 壁。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電漿除膠渣裝置，其中，該複數正極板、複數負極板與第一側壁平行之表面均為矩形，該複數正極板與複數負極板之四周邊緣均設置有一個絕緣固定框，該絕緣固定框將該正極板或負極板固定至該頂壁與底壁。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電漿除膠渣裝置，其中，該絕緣固定框之材質為聚四氟乙烯。
6. 如申請專利範圍第3項所述之電漿除膠渣裝置，其中，每個固定件均包括第一固定塊與第二固定塊，該第一固定塊固定在該殼體之頂壁，且具有第一凹槽，該第二固定塊固定在該殼體之底壁，且具有與第一凹槽相對之第二凹槽，該第一凹槽與第二凹槽用於配合固定工件。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電漿除膠渣裝置，其中，該至少一個進氣分管為複數進氣分管，該複數進氣分管相互平行且等間距設置。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電漿除膠渣裝置，其中，該複數進氣噴嘴等間距設置。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電漿除膠渣裝置，其中，該正極電源與負極電源均為射頻電源。
10. 一種電漿除膠渣方法，包括步驟：提供待清潔之複數工件、用於產生電漿之反應氣體以及如申請專利範圍第1項所述之電漿除膠渣裝置；利用複數固定件分別將待清潔之複數工件夾緊固定於該複數反應空間內；對該複數反應空間進行抽真空處理； 使反應氣體通過進氣管道噴入到該複數反應空間內，開啟正極電源與負極電源給該複數正極板與複數負極板供電，以在每個反應空間內分別形成一個高壓電場；每個反應空間之高壓電場將反應氣體電離生成電漿，電漿轟擊工件表面以清潔該複數工件；以及藉由排氣管道排出電漿對該複數工件清潔後生成之廢氣。