TWI556872B - 噴砂裝置及形成圖案之方法 - Google Patents

Description

噴砂裝置及形成圖案之方法

本發明涉及噴砂裝置，以及涉及利用噴砂裝置形成圖案的方法。

噴砂裝置之噴砂利用物理碰撞切削工件之方法常被用於清整去污，使工件表面具有一定清潔度和粗糙度。先前技術的一種噴砂裝置具有一個噴嘴，砂粒經過該噴嘴即撒向工件表面。該砂粒對工件具有非等向性的物理蝕刻效果。

隨著現在的工件越來越精密，其待加工的區域越來越小。然而，由於砂粒經過噴嘴噴出，其會撒向一個更寬的區域，即噴射區可能比噴嘴尺寸大2~3倍。因此，難以應用噴砂於精密加工領域。

有鑒於此，有必要提供一種可應用於精密加工領域之噴砂裝置和利用該噴砂裝置形成圖案之方法。

一種噴砂裝置，其包括一具有一內部空間之主體，一個與該主體連接且出口對準該內部空間之噴嘴，以及一個收容於該主體內部空間且與該噴嘴間隔一定距離之過濾通道。該過濾通道具有一內部通孔用於承接自該噴嘴噴出之砂粒並用於對準待噴砂之工件預定區域。

一種形成圖案之方法，其包括如下步驟：提供一基板，其具有一待形成圖案之膜層；覆蓋一幹膜光阻層於該膜層；提供一具有待形成之圖案之光罩並利用該光罩對該幹膜光阻層曝光；顯影去除可顯影溶解之光阻而留下不可顯影溶解之光阻成為光阻保護層；利用上述噴砂裝置噴砂蝕刻去除未受該光阻保護層遮蓋之該膜層；去除該光阻保護層，於該基板上形成膜層圖案。

相對於先前技術，本發明提供之噴砂裝置設有與噴嘴相對之過濾通道，從過濾通道落下之噴砂蝕刻工件待加工預定區域而使工件表面形成圖案。

100,200‧‧‧噴砂裝置

110,210‧‧‧主體

112,212‧‧‧支柱

140‧‧‧擋板

142‧‧‧內部空間

120,220‧‧‧噴嘴

122,222‧‧‧出口

130,230‧‧‧過濾通道

238‧‧‧收容槽

132‧‧‧內部通孔

134‧‧‧管狀端部

136‧‧‧板狀端部

138‧‧‧圓弧形連接部

20‧‧‧砂粒

30‧‧‧基板

40‧‧‧膜層

50‧‧‧幹膜光阻層

52‧‧‧滾輪

54‧‧‧光罩

60‧‧‧光阻保護層

70‧‧‧膜層圖案

圖1係本發明第一實施例提供之噴砂裝置之立體示意圖。

圖2係圖1之噴砂裝置沿II-II線之剖示圖，其中砂粒添加於上以顯示砂粒流向。

圖3係本發明第二實施例提供之噴砂裝置剖示圖。

圖4至圖9係利用噴砂裝置形成圖案之方法之步驟之示意圖。

請參閱一並圖1和圖2，本發明第一實施例提供之噴砂裝置100包括一主體110，一個與該主體110連接之噴嘴120，以及一個過濾通道130。

該主體110包括四個支柱112和四個擋板140。該等支柱112和該等擋板140圍成一個內部空間142。該等擋板140與該支柱112一體成型。當該等擋板140高度較高，可以支撐該主體110時，該等支柱112可以省略。該主體110承載砂粒20，並將該砂粒20以一定的速 率從該噴嘴120噴出。該砂粒20的種類和粒徑依照待噴砂之工件材質和待蝕刻之深度而定，以不破壞工件底材為宜。例如當工件底材為一金屬，可選用硬度比該金屬低的砂粒，當工件底材為一玻璃，可選用硬度比玻璃珠低的砂粒，當工件底材為聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)基板，由於PET具有高分子的韌性，砂粒的材質比較不受限制。

該噴嘴120的尺寸依待噴射的面積和需要的噴射速率而定。該噴嘴120的出口122對準該內部空間142。

該過濾通道130收容於該內部空間142，並與該噴嘴120間隔一定距離。該過濾通道130與該噴嘴120同軸設置。該過濾通道130具有靠近噴嘴120的管狀端部134和相對的靠近待噴砂之工件區域的板狀端部136。該過濾通道130具有一內部通孔132貫穿該管狀端部134和該板狀端部136，用於對準待噴砂之工件區域。該內部通孔132之尺寸依待噴砂之工件預定區域尺寸而定。例如，該待噴砂之工件預定區域尺寸較小，則該內部通孔132之尺寸亦較小，以使自該內部通孔132噴出之砂粒20僅對準及蝕刻該待噴砂之工件預定區域。該板狀端部136用於阻擋未落入該過濾通道130之內部通孔132之砂粒20。該過濾通道130進一步一個包括連接管狀端部134和板狀端部136之圓弧形連接部138，該圓弧形連接部138有減慢未落入該過濾通道130之內部通孔132之砂粒20之速率之作用。

該主體110的內部空間142可進一步阻擋和收容未落入該過濾通道130之內部通孔132之砂粒20。該等砂粒20可以回收。

請再次參閱圖2，當砂粒20從該噴嘴120噴出後，部分砂粒20噴進 該過濾通道130，經由該過濾通道130之內部通孔132到達待噴砂之工件預定區域，從而蝕刻該工件預定區域。其餘部分砂粒20噴出至該圓弧形連接部138和該板狀端部136上，最終被擋板140阻擋，不會落至該待噴砂之工件。

請參閱圖3，本發明第二實施例提供之噴砂裝置200包括一主體210，一個與該主體210連接之噴嘴220，以及一個過濾通道230。該噴砂裝置200與上述噴砂裝置100之區別在於：該主體210沒有設靠近過濾通道230的擋板；該主體210的複數支柱212限定一個內部空間，該噴嘴220的出口222對準該內部空間，該過濾通道230收容在該內部空間，且該過濾通道230的周緣與該等支柱212配合；該過濾通道230的板裝端部開設有一朝向該內部空間的環形收容槽238，該環形收容槽238可以收容未落入該過濾通道130之內部通孔之砂粒，使其不會落至待噴砂之工件上。

請參閱圖4至圖9，利用上述噴砂裝置100形成一圖案的方法如圖所示。

首先，如圖4，提供一基板30作為底材。該基板30依需要可選擇金屬，玻璃或PET作為材質。然後，鍍製一膜層40於該基板30的一表面。本實施例中，該膜層40為铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)導電單層膜。

接下來，如圖5，覆蓋一幹膜光阻層50於該膜層40上，並用滾輪52使幹膜光阻層50與具有膜層40之基板30貼合。該幹膜光阻層50可以為正光阻或負光阻，本實施例中，其為正光阻，即該幹膜光阻層50曝光的區域會溶解於一顯影劑中會被去除。該幹膜光阻層50有利於回收個別噴至其上的砂粒。

其次，如圖6，提供一光罩54並利用該光罩54對部分的該幹膜光阻層50曝光。光線以圖中的箭頭形式表示。該光罩54具有所需的圖案。該所需的圖案以通孔形式或實體形式(非通孔形式)存在僅取決於幹膜光阻層50的正負性。本實施例中，因為幹膜光阻層50為正光阻，該所需的圖案以實體形式存在於該光罩54。即受該光罩54遮住的幹膜光阻層50的部分不會溶解於顯影劑中而被去除。

接下來，如圖7，經過顯影劑(圖未示)溶解去除後，僅留下受該光罩54遮住的部分幹膜光阻層50。該部分幹膜光阻層50帶有圖案，並成為一光阻保護層60。

再接下來，如圖8，利用上述噴砂裝置100對未受光阻保護層60遮住的膜層40的部分進行噴砂蝕刻，從而去除該未受光阻保護層60遮住的膜層40的部分。

最後，如圖9，去除該光阻保護層60，獲得膜層圖案70。該光阻保護層60亦可通過曝光顯影方法去除。

利用上述噴砂裝置100可以精確地在工件預定區域形成圖案。

帶有膜層圖案42的基板30可以應用於電路板等電類產品中。

綜上所述，本創作符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本創作之較佳實施例，本創作之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟習本案技藝之人士爰依本創作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‧‧‧噴砂裝置

112‧‧‧支柱

140‧‧‧擋板

142‧‧‧內部空間

120‧‧‧噴嘴

122‧‧‧出口

20‧‧‧砂粒

132‧‧‧內部通孔

134‧‧‧管狀端部

136‧‧‧板狀端部

138‧‧‧圓弧形連接部

Claims (9)

1. 一種噴砂裝置，其包括：一主體，其具有一內部空間；一個與該主體連接之噴嘴，該噴嘴之出口對準該主體內部空間；以及一個收容於該主體內部空間且與該噴嘴間隔一定距離之過濾通道，該過濾通道具有一內部通孔用於承接自該噴嘴噴出之砂粒並用於對準待噴砂之工件預定區域，該過濾通道包括一靠近該噴嘴之管狀端部及一靠近待噴砂之工件預定區域之板狀端部，該內部通孔貫穿該管狀端部和該板狀端部，該板狀端部用於承載自該噴嘴噴出且未落入內部通孔之砂粒。
2. 如申請專利範圍第1項所述之噴砂裝置，其中：該主體包括複數支柱以及複數擋板，該複數支柱以及該複數擋板圍成該內部空間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之噴砂裝置，其中：該過濾通道與該噴嘴同軸設置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之噴砂裝置，其中：該過濾通道進一步包括一連接該管狀端部和該板狀端部之圓弧形連接部。
5. 如申請專利範圍第1項所述之噴砂裝置，其中：該過濾通道進一步包括一開設在該板狀端部朝向該內部空間之表面之砂粒收容槽。
6. 如申請專利範圍第1項所述之噴砂裝置，其中：該主體包括複數支柱，該等支柱限定該內部空間，該過濾通道周緣與該支柱配合。
7. 一種形成圖案之方法，其包括：提供一基板，其具有一待形成圖案之膜層；覆蓋一幹膜光阻層於該膜層；提供一具有待形成之圖案之光罩並利用該光罩對該幹膜光阻層曝光； 顯影去除可顯影溶解之光阻而留下不可顯影溶解之光阻成為光阻保護層；提供一噴砂裝置，該噴砂裝置包括一具有一內部空間之主體，一個與該主體連接且出口對準該內部空間之噴嘴，以及一個收容於該主體內部空間且與該噴嘴間隔一定距離之過濾通道，該過濾通道具有一內部通孔用於承接自該噴嘴噴出之砂粒並用於對準待噴砂之工件預定區域，該過濾通道包括一靠近該噴嘴之管狀端部及一靠近待噴砂之工件預定區域之板狀端部，該內部通孔貫穿該管狀端部和該板狀端部，該板狀端部用於承載自該噴嘴噴出且未落入內部通孔之砂粒；利用該噴砂裝置噴砂蝕刻去除未受該光阻保護層遮蓋之該膜層；以及去除該光阻保護層，於該基板上形成膜層圖案。
8. 如申請專利範圍第7項所述之形成圖案之方法，其中：該幹膜光阻層為正光阻，受曝光和顯影去除之光阻非對應圖案區域。
9. 如申請專利範圍第7項所述之形成圖案之方法，其中：該過濾通道與該噴嘴同軸設置。