TWI536424B - Multi - electrode etching device - Google Patents

Description

多電極蝕刻裝置

本發明係有關一種印刷電路板製程，尤指一種用以印刷電路板的多電極蝕刻裝置。

在電子裝置中必須藉由許多的電子元件相互連接才能夠作動，而過去在電子元件之間僅能以配線方式進行連接，不僅線路複雜、佔用空間大，且製作成本相對較高；因此，現今的電子裝置均利用印刷電路板(Printed circuit board,PCB)進行整合，不僅將電子元件間的配線整合至印刷電路板的基板上，電子元件甚至可直接設置在基板上，以達到節省空間的效果；而印刷電路板上的電路線路及圖面，係利用印刷蝕刻阻劑的方式所做出，藉此做為電子裝置內的各電子元件設置以及互相連接的支撐體。

但隨著各種電子裝置逐漸縮小尺寸以達隨身化的目的，印刷電路板之尺寸也必須相對縮小，導致傳統利用印刷蝕刻阻劑之製作方法已無法滿足小尺寸製作的條件，因此，現今的印刷電路板改以壓膜或塗佈的方式，搭配微影技術(Photolithograghy)與蝕刻製程來進行印刷電路板的圖樣(Pattern)製作。

電漿蝕刻製程不只廣泛被應用在半導體產業，在印刷電路板產業中亦有所使用；和半導體產業不同的是，電漿蝕刻製程在印刷電路板產業中是用以清除基板上的髒污以及化學殘留物，而非用以進行印刷電路板的 圖樣製作，因此對於輸出功率的穩定性或是所產生之電漿的濃度以及穩定度均未加以要求。

但以電漿蝕刻製程進行印刷電路板的圖樣製作，對於電漿的濃度以及穩定度則必須更嚴格的限制，提供電極形成電漿的電力也必須更加穩定一致；如若所提供電力之輸出功率不穩定，會使電極所產生的電漿濃度不足亦或是電漿濃度不穩定，進而讓該些印刷電路板之間產生差異，影響製程良率。

本發明之主要目的，在於提升印刷電路板進行蝕刻製程時的穩定性。

為達上述目的，本發明提供一種多電極蝕刻裝置，其係用以對複數印刷電路板進行蝕刻，該多電極蝕刻裝置包含複數電漿蝕刻電極、複數承載單元以及複數電力輸出模組，該些電漿蝕刻電極各包含一第一蝕刻側以及一相對該第一蝕刻側的第二蝕刻側，以同時對兩個印刷電路板進行蝕刻，該些承載單元用以固定承載對應的該印刷電路板，且各該承載單元平行設置於各該電漿蝕刻電極之兩側並與各該電漿蝕刻電極相距一蝕刻距離，各該電力輸出模組包含一電力提供單元以及一與該電力提供單元電性連接的調整單元，各該電力輸出模組分別與對應的該電漿蝕刻電極電性連接，並依據對應的該電漿蝕刻電極以該調整單元調整該電力提供單元的一輸出電力。

各該印刷電路板固定設置於各該承載單元鄰近對應的該電漿蝕刻電極一側並與各該電漿蝕刻電極相距該蝕刻距離，該些電力輸出模組的電力提供單元分別提供該輸出電力至該些電漿蝕刻電極，使該些電漿蝕刻電 極的該第一蝕刻側與該第二蝕刻側產生電漿，藉此對該些印刷電路板進行電漿蝕刻。

由上述說明可知，本發明具有下列特點：

一、由於該些電力輸出模組各別連接至對應的電漿蝕刻電極，因此能夠各別獨立的提供該輸出電力予各該電漿蝕刻電極，藉此能提升所產生電漿之功率，增加蝕刻電漿的濃度，不僅改善了習知電漿蝕刻製程運用於印刷電路板上僅用以作為清潔用之限制，更能夠增進印刷電路板進行蝕刻製程時的蝕刻率。

二、藉由各該電力輸出模組各別獨立對應各該電漿蝕刻電極的設置，使得各該電力輸出模組可因應各該電漿蝕刻電極之狀況而輸出對應的該輸出電力，使各該電漿蝕刻電極所產生的蝕刻電漿濃度穩定，進而提升蝕刻製程時的穩定度。

三、由於該多電極蝕刻裝置包含複數個電漿蝕刻電極，且各該電漿蝕刻電極更包含第一蝕刻側以及第二蝕刻側，使得該多電極蝕刻裝置可同時對於多個印刷電路板進行電漿蝕刻製程，並藉此提升印刷電路板製程時的產量。

100‧‧‧印刷電路板

10‧‧‧腔體

20‧‧‧電漿蝕刻電極

21‧‧‧第一蝕刻側

22‧‧‧第二蝕刻側

30‧‧‧承載單元

31‧‧‧背板

32‧‧‧夾置部

33‧‧‧通孔

40‧‧‧電力輸出模組

41‧‧‧電力提供單元

42‧‧‧調整單元

50‧‧‧偵測單元

60‧‧‧吸附單元

61‧‧‧基板

62‧‧‧抽氣孔

63‧‧‧吸附部

631‧‧‧氣流溝槽

632‧‧‧冷卻凸體

64‧‧‧送液口

65‧‧‧出液口

66‧‧‧散熱流道

70‧‧‧第一推動件

71‧‧‧第二推動件

80‧‧‧第一連動桿

81‧‧‧第二連動桿

90‧‧‧壓力控制單元

A‧‧‧輸出電力

d‧‧‧蝕刻距離

圖1，為本發明的單元配置示意圖。

圖2，為本發明的俯視結構示意圖。

圖3，為本發明的部分結構分解示意圖。

圖4，為本發明的吸附單元之正視結構示意圖。

圖5，為本發明的吸附部結構示意圖。

有關本發明之詳細說明及技術內容，現就配合圖示說明如下：

請參閱「圖1」及「圖2」所示，本發明係為一種多電極蝕刻裝置，其係用以對複數印刷電路板100進行蝕刻，該多電極蝕刻裝置包含一腔體10、複數電漿蝕刻電極20、複數承載單元30、複數電力輸出模組40、複數偵測單元50以及一壓力控制單元90，該些電漿蝕刻電極20各包含一第一蝕刻側21以及一相對該第一蝕刻側21的第二蝕刻側22，以同時對兩個印刷電路板100進行蝕刻，該些承載單元30用以固定承載對應的該印刷電路板100，且各該承載單元30平行設置於各該電漿蝕刻電極20之兩側並與各該電漿蝕刻電極20相距一蝕刻距離d，各該電力輸出模組40包含一電力提供單元41以及一與該電力提供單元41電性連接的調整單元42，該壓力控制單元90與該腔體10相互連接，以藉由該壓力控制單元90將該腔體10內之氣體抽出，調整該腔體10內的氣體壓力，以符合電漿蝕刻製程時的狀態。

各該偵測單元50分別與對應的該電力輸出模組40以及該電漿蝕刻電極20電性連接，並偵測該電漿蝕刻電極20的電阻值，使該調整單元42依據該電漿蝕刻電極20的電阻值調整該電力提供單元41的一輸出電力A，以使接收該輸出電力A的各該電漿蝕刻電極20能夠以相同功率產生蝕刻電漿，藉此提升蝕刻製程時的穩定度，進而提升製程良率，降低成本。

各該印刷電路板100固定設置於各該承載單元30鄰近該電漿蝕刻電極20一側並與該電漿蝕刻電極20相距該蝕刻距離d，於本實施例中，該些電漿蝕刻電極20與該些承載單元30分別作為電力的正負端，因此各該承載單元30屬於接地端，當該些電力輸出模組40的電力提供單元41分別提供該輸出電力A至該些電漿蝕刻電極20時，即因各該承載單元30與對應的該電漿 蝕刻電極20之間產生電位差，進而使該些電漿蝕刻電極20的該第一蝕刻側21與該第二蝕刻側22產生蝕刻電漿，藉此同時對兩個印刷電路板100進行電漿蝕刻製程。

續參閱「圖3」，於本實施例中，該承載單元30更包含一背板31、一夾置部32以及複數設置於該背板31的通孔33，該印刷電路板100係透過該夾置部32以夾設之方式固定於背板31。

更進一步說明，請搭配參閱「圖2」、「圖4」及「圖5」所示，該多電極蝕刻裝置更包含複數吸附單元60、複數對應設置於各該第一蝕刻側21的第一推動件70以及複數對應設置於各該第二蝕刻側22的第二推動件71，該吸附單元60包含一基板61、一貫通該基板61且用以抽氣的抽氣孔62以及一設置於該基板61鄰近該電漿蝕刻電極20一側的吸附部63，該吸附部63透過該些通孔33穩定吸附該印刷電路板100，藉此使該印刷電路板100得以在穩定的環境下進行電漿蝕刻。該些電漿蝕刻電極20、該些吸附單元60、該些承載單元30、該些第一推動件70以及該些第二推動件71均設置於該腔體10內並與對應的該吸附單元60相互連接，該承載單元30設置於對應的該吸附單元60與該電漿蝕刻電極20之間。

各該第一推動件70係用以控制各該電漿蝕刻電極20與位於各該電漿蝕刻電極20之第一蝕刻側21的各該吸附單元60之間的距離，同樣的，各該第二推動件71係用以控制各該電漿蝕刻電極20與位於各該電漿蝕刻電極20之第二蝕刻側22的各該吸附單元60之間的距離。藉此可在各該印刷電路板100被固定於各該承載單元30並進入該腔體10後，調整各該吸附單元60的位移而對各該承載單元30及各該印刷電路板100進行吸附固定。

此外，為了進一步同步控制各該吸附單元60的位移，該電漿蝕刻裝置更包含至少一第一連動桿80以及至少一第二連動桿81，該至少一第一 連動桿80與該些第一推動件70連接，該至少一第二連動桿81與該些第二推動件71連接，因此經由推動該些第一推動件70之一以及該些第二推動件71之一，其餘的該些第一推動件70與該些第二推動件71即藉由該至少一第一連動桿80與該至少一第二連動桿81的連動而一併被推動，達到同步控制各該吸附單元60位移的效果。

再者，續參閱「圖4」所示，於本實施例中，各該吸附單元60更包含至少一提供一冷卻液(圖未示)送入的送液口64、至少一提供該冷卻液送出的出液口65以及至少一設置於該基板61內且連通該送液口64與該出液口65的散熱流道66，藉此快速降低吸附單元60的溫度。

續配合參閱「圖5」所示，更進一步的，該吸附部63包含複數相互間隔設置的冷卻凸體632以及一形成於該些冷卻凸體632之間並與該抽氣孔62相互連通的氣流溝槽631；藉由該抽氣孔62進行抽氣，進而使連通於該抽氣孔62的該些氣流溝槽631同步進行吸引，讓該印刷電路板100被吸附於該吸附單元60上，更詳細的說明，該承載單元30之背板31係貼覆接觸於該冷卻凸體632上。該至少一送液口64以及該至少一出液口65設置於該基板61遠離於該吸附部63之一側，由於該至少一散熱流道66設置於該基板61之內部，使該冷卻液自該至少一送液口64注入後流經該至少一散熱流道66後自該至少一出液口65流出，透過該冷卻液流經該至少一散熱流道66帶走該吸附單元60的熱，進而使該印刷電路板100能夠達到降溫的目的，避免該印刷電路板100在進行電漿蝕刻製程時因溫度過高而產生曲撓彎折之現象。另外，該至少一散熱流道66可因應實施樣態之需求而有不同的設置方式，以達到最大的冷卻效果。

綜上所述，本發明具有下列特點：

一、由於該些電力輸出模組各別連接至對應的電漿蝕刻電極，因此能夠各別獨立的提供該輸出電力予各該電漿蝕刻電極，藉此能提升所產生電漿之功率，增加蝕刻電漿的濃度，不僅改善了習知電漿蝕刻製程運用於印刷電路板上僅用以作為清潔用之限制，更能夠增進印刷電路板進行蝕刻製程時的蝕刻率。

二、藉由該些偵測單元與該些調整單元的設置，使得各該電力輸出模組可因應各該電漿蝕刻電極之狀況而輸出對應的該輸出電力，使各該電漿蝕刻電極所產生的蝕刻電漿濃度一致，進而提升蝕刻製程時的穩定度。

三、由於該多電極蝕刻裝置包含複數個電漿蝕刻電極，且各該電漿蝕刻電極更包含第一蝕刻側以及第二蝕刻側，使得該多電極蝕刻裝置可同時對於多個印刷電路板進行電漿蝕刻製程，並藉此提升印刷電路板製程時的產量。

四、該吸附單元將該印刷電路板吸附，藉此讓該吸附單元作為該印刷電路板在進行電漿蝕刻製程時的基板，以提升該印刷電路板進行電漿蝕刻製程時的穩定度，避免撓曲問題的發生，進而提升製程良率。

五、藉由該至少一氣流溝槽的設置，加速氣流流動，進一步達到降低該印刷電路板之溫度的目的。

六、藉由該背板以及該夾置部的設置，使該印刷電路板穩固固定於該固定組件，且藉由該些通孔，使夾設於該承載單元上的該印刷電路板進一步被緊密吸附。

七、藉由在各該吸附單元設置該至少一送液口、該至少一出液口以及該至少一散熱流道以提供該冷卻液流入，進一步提升降溫之效果，避免該印刷電路板因溫度過高而產生彎折變形。

八、藉由該第一連動桿以及該第二連動桿之設置，可同步帶動該些第一推動件以及該些第二推動件推動該些吸附單元，達到簡單控制各該吸附單元與相對應之該電漿蝕刻電極之間的距離。

九、透過該些冷卻凸體的貼附接觸，達到快速散熱之效果。

100‧‧‧印刷電路板

10‧‧‧腔體

20‧‧‧電漿蝕刻電極

30‧‧‧承載單元

40‧‧‧電力輸出模組

41‧‧‧電力提供單元

42‧‧‧調整單元

50‧‧‧偵測單元

90‧‧‧壓力控制單元

A‧‧‧輸出電力

d‧‧‧蝕刻距離

Claims (8)

1. 一種多電極蝕刻裝置，其係用以對複數印刷電路板進行蝕刻，該多電極蝕刻裝置包含：複數電漿蝕刻電極，該些電漿蝕刻電極各包含一第一蝕刻側以及一相對該第一蝕刻側的第二蝕刻側，以同時對兩個印刷電路板進行蝕刻；複數承載對應的該印刷電路板的承載單元，各該承載單元平行設置於各該電漿蝕刻電極之兩側，且分別與各該電漿蝕刻電極相距一蝕刻距離；複數電力輸出模組，各該電力輸出模組包含一電力提供單元以及一與該電力提供單元電性連接的調整單元，各該電力輸出模組分別與對應的該電漿蝕刻電極電性連接，並依據對應的該電漿蝕刻電極以該調整單元調整該電力提供單元的一輸出電力；以及複數設置於各該承載單元遠離該電漿蝕刻電極一側且對應吸附該些承載單元的吸附單元，各該吸附單元更包含一基板、一貫通該基板的抽氣孔以及一設置於該基板鄰近該電漿蝕刻電極一側的吸附部；該些電力輸出模組的電力提供單元分別提供該輸出電力至該些電漿蝕刻電極，使該些電漿蝕刻電極之兩側產生蝕刻電漿，藉此對該些印刷電路板進行電漿蝕刻。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多電極蝕刻裝置，其中更包含一用以容置該些電漿蝕刻電極以及該些承載單元的腔體，以及一與該腔體連接的壓力控制單元。
3. 如申請專利範圍第1項所述之多電極蝕刻裝置，其中更包含複數用以偵測各該電漿蝕刻電極的電阻的偵測單元，各該偵測單元分別與對應的該電漿蝕刻電極以及該電力輸出模組電性連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之多電極蝕刻裝置，其中各該承載單元更包含一背板、一夾置部以及複數設置於該背板的通孔，該印刷電路板夾設於該背板與該夾置部之間，且該吸附單元透過該些通孔抽氣吸附該印刷電路板。
5. 如申請專利範圍第1項所述之多電極蝕刻裝置，其中該吸附部更包含複數相互間隔設置的冷卻凸體以及至少一形成於該些冷卻凸體之間並與該抽氣孔相互連通的氣流溝槽。
6. 如申請專利範圍第1項所述之多電極蝕刻裝置，其中各該吸附單元更包含至少一提供一冷卻液送入的送液口、至少一提供該冷卻液送出的出液口以及至少一設置於該基板內且連通該送液口與該出液口的散熱流道，該至少一送液口以及該至少一出液口設置於該基板遠離於該吸附部之一側。
7. 如申請專利範圍第1項所述之多電極蝕刻裝置，其中更包含複數對應設置於各該第一蝕刻側的第一推動件以及複數對應設置於各該第二蝕刻側的第二推動件，該些第一推動件與該些第二推動件分別連接對應的該些吸附單元，以控制各該吸附單元與各該電漿蝕刻電極之間的距離。
8. 如申請專利範圍第7項所述之多電極蝕刻裝置，其中更包含至少一與該些第一推動件連接的第一連動桿以及至少一與該些第二推動件連接的第二連動桿，藉由該第一連動桿帶動該些第一推動件，以及該 第二連動桿帶動該些第二推動件，而同步控制各該吸附單元與各該電漿蝕刻電極之間的距離。