二流体蚀刻装置的制作方法

1.本实用新型涉及电路板加工技术领域，特别是涉及一种二流体蚀刻装置。


背景技术：

2.在印制电路板、i c载板的加工过程中，一般从一流体喷嘴和二流体喷嘴向基板上喷射蚀刻液，将基板表面未覆盖抗蚀层的铜箔腐蚀溶解掉，从而形成线路图形。
3.其中，一流体喷嘴用于将一种蚀刻液直接喷射到基板表面，喷嘴流量相对较大，液粒直径较大，蚀刻速率相对较高，产能也较高。但由于一流体液滴直径较大，无法有效蚀刻间隔5 0u m以下的细线路，因而无法提高蚀刻因子(etch factor)。
4.二流体喷嘴则用于将固定流量的压缩空气和蚀刻液混合后喷射形成喷雾，以得到更细微的液粒。这些细微的液粒喷射到基板表面后，可以提高蚀刻因子。与一流体蚀刻相比，二流体蚀刻的药液流量更小，液粒直径也更小，但蚀刻速率相对较低，产能也较低。虽然增加二流体蚀刻工艺线的长度能提升产能，但会导致压缩空气消耗量过高，造成成本的上升。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供一种二流体蚀刻装置，以取得成本和产能的平衡。
6.一种二流体蚀刻装置，包括：
7.输送机构，用于沿输送方向输送待蚀刻基板，所述二流体蚀刻装置包括沿输送方向布置的至少两个蚀刻区；
8.喷嘴模组，包括沿输送方向布置的至少两个喷嘴，每一所述蚀刻区内设有至少一个所述喷嘴；以及
9.调节模组，包括至少两个能够独立控制的调节阀组，同一所述蚀刻区内的所述喷嘴连接于同一所述调节阀组，以通过所述调节阀组调整所述喷嘴的液气比例。
10.在其中一个实施例中，所述二流体蚀刻装置包括沿输送方向间隔布置的至少两个吸嘴，每一所述蚀刻区内设有至少一个所述吸嘴，所述吸嘴用于连通抽真空机构。
11.在其中一个实施例中，所述喷嘴沿输送方向间隔均匀地排布。
12.在其中一个实施例中，任意相邻的两个所述喷嘴之间设有所述吸嘴，所述吸嘴沿所述输送方向间隔均匀地排布。
13.在其中一个实施例中，所述蚀刻区包括沿输送方向顺次排布的第一区、第二区和第三区，所述第三区在所述输送方向的长度大于所述第一区和所述第二区。
14.在其中一个实施例中，所述第一区的长度大于所述第二区。
15.在其中一个实施例中，所述二流体蚀刻装置包括罩壳，所述喷嘴模组收容于所述罩壳内，所述输送机构从所述罩壳的一端进入，并从所述罩壳的相对的另一端穿出。
16.在其中一个实施例中，所述二流体蚀刻装置还包括前置处理室，在输送方向上，所述输送机构顺次穿过所述前置处理室和所述罩壳。
17.在其中一个实施例中，所述前置处理室包括至少两个处理区，所述前置处理室内沿输送方向间隔均匀地排布有多个一流体喷嘴，每一所述处理区内设有至少一个所述一流体喷嘴。
18.在其中一个实施例中，所述调节阀组包括用于调节液体流量的第一电子比例阀以及用于调节气体流量的第二电子比例阀，同一所述蚀刻区内的所述喷嘴的流量相同，相异所述蚀刻区内的所述喷嘴的流量相异。
19.以上二流体蚀刻装置，输送机构用于沿输送方向输送待蚀刻基板，二流体蚀刻装置包括沿输送方向布置的至少两个蚀刻区，喷嘴模组包括沿输送方向布置的至少两个喷嘴，每一蚀刻区内设有至少一个喷嘴，调节模组包括至少两个能够独立控制的调节阀组，同一蚀刻区内的喷嘴连接于同一调节阀组，以通过调节阀组调整喷嘴的液气比例。换言之，每一蚀刻区内的喷嘴可以按需求控制液气比例，当液气比例接近无穷大即关闭气路时，该蚀刻区可以对待蚀刻基板进行一流体蚀刻处理，以获得较高的蚀刻效率和产能；当液气比例大于零时，该蚀刻区可以对待蚀刻基板进行二流体蚀刻处理，以提高蚀刻因子。也即，每一蚀刻区可以在一流体蚀刻状态和二流体蚀刻状态之间切换，且二流体蚀刻状态的液气比例也可便捷调控，从而可在加工过程中，灵活地调整蚀刻区的蚀刻状态，调整一流体蚀刻工艺线的长度或者二流体蚀刻工艺线的长度，在成本和产能之间取得平衡。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
21.图1为一实施例的二流体蚀刻装置的示意图；
22.图2为一实施例的二流体蚀刻装置的调节模组的控制线路示意图。
23.附图标记：
24.二流体蚀刻装置10、机架10 0、输送机构20 0、蚀刻区210、第一区21 1、第二区213、第三区215、喷嘴模组300、喷嘴310、调节模组400、调节阀组410、第一电子比例阀4 11、第二电子比例阀4 13、吸嘴500、罩壳600、前置处理室700、处理区710、一流体喷嘴720。
具体实施方式
25.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
26.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领
域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
28.参考图1、图2，本实用新型公开了一种二流体蚀刻装置10，包括机架100、输送机构200、喷嘴模组300和调节模组400，输送机构200、喷嘴模组300和调节模组400可以分别设于机架100上。输送机构200可以为传送带，用于沿输送方向输送待蚀刻基板，且二流体蚀刻装置10包括沿输送方向布置的至少两个蚀刻区210。喷嘴模组300包括沿输送方向布置的至少两个喷嘴310，每一蚀刻区210内设有至少一个喷嘴310。喷嘴3 10可连通于储存有蚀刻液的储液腔(未图示)，并将储液腔内的蚀刻液经加压喷射至待蚀刻基板。调节模组400包括至少两个能够独立控制的调节阀组410，同一蚀刻区210内的喷嘴310连接于同一调节阀组410，以通过调节阀组410调整喷嘴310的液气比例。
29.可以理解的是，蚀刻区210可以人为设定，例如，可将连接于同一调节阀组410的一个或者两个以上的喷嘴310所在区域视为一个蚀刻区210，该蚀刻区210内的喷嘴310可被该调节阀组410控制，以改变从喷嘴310喷出的蚀刻液与气体的比例。可以理解的是，喷嘴310的液气比例越高，则蚀刻液的比重越高。当调节阀组410使得某一喷嘴310的气路关闭时，从喷嘴310喷出的即是一流体；当液气比例大于零即从喷嘴310喷出的喷射物含有气体时，即为二流体。
30.进一步，可以理解的是，每一蚀刻区210内的喷嘴310数量在一个以上即可。极限情况下，每一喷嘴310作为一个蚀刻区210，对应连接一个调节阀组410，从而可通过调节阀组410精确地控制每一喷嘴310的液气比例，实现更精细的蚀刻控制。
31.当然，在一些实施方式中，用于工作的蚀刻区210的数量可以按需设定，例如，为保证蚀刻的均匀性，二流体蚀刻工艺线不宜过长时，可以关闭其中的一个或两个以上的蚀刻区210。
32.继续参考图2，在一些实施方式中，任一调节阀组410包括用于调节液体流量的第一电子比例阀4 11以及用于调节气体流量的第二电子比例阀4 13。换言之，每一喷嘴3 10可通过管路连接于第一电子比例阀4 11和第二电子比例阀4 13，结合控制电路，即可通过第一电子比例阀4 11和第二电子比例阀4 13控制该喷嘴310的液气比例。电子比例阀易于实现自动化控制，且可获得相对较高的控制精度，以满足蚀刻的精细控制。
33.以上二流体蚀刻装置10，输送机构200用于沿输送方向输送待蚀刻基板，二流体蚀刻装置10包括沿输送方向布置的至少两个蚀刻区210，喷嘴模组300包括沿输送方向布置的至少两个喷嘴310，每一蚀刻区210内设有至少一个喷嘴310，调节模组400包括至少两个能够独立控制的调节阀组410，同一蚀刻区210内的喷嘴310连接于同一调节阀组410，以通过调节阀组410调整喷嘴310的液气比例。换言之，每一蚀刻区210内的喷嘴310可以按需求控制液气比例，当液气比例接近无穷大即关闭气路时，该蚀刻区210可以对待蚀刻基板进行一流体蚀刻处理，以获得较高的蚀刻效率和产能；当液气比例大于零时，该蚀刻区210可以对待蚀刻基板进行二流体蚀刻处理，以提高蚀刻因子。其中，蚀刻因子是蚀刻深度与被蚀刻层的横向的蚀刻宽度的比值，该比值越大通常蚀刻质量越好。也即，在本实用新型方案中，每一蚀刻区210可以在一流体蚀刻状态和二流体蚀刻状态之间切换，且二流体蚀刻状态的液气比例也可便捷调控，从而可在加工过程中，灵活地调整蚀刻区210的蚀刻状态，调整一流
体蚀刻工艺线的长度或者二流体蚀刻工艺线的长度，在成本和产能之间取得平衡。
34.例如，在待蚀刻基板铜箔较厚的情况下，可增加一流体蚀刻工艺线的长度即通过调节模组400将两个以上的蚀刻区210调整为一流体蚀刻状态，从而提升蚀刻效率和产能。在待蚀刻基板铜箔较薄的情况下，则可减小一流体蚀刻工艺线的长度即通过调节模组400将两个以上的蚀刻区210调整为二流体蚀刻状态，从而在蚀刻效率和蚀刻精度之间取得平衡。
35.继续参考图1和图2，二流体蚀刻装置10包括沿输送方向间隔布置的至少两个吸嘴500，每一蚀刻区210内设有至少一个吸嘴500，吸嘴500用于连通抽真空机构。抽真空机构运行时，可与吸嘴500连通，并通过吸嘴500将待蚀刻基板上的蚀刻液吸走。例如将蚀刻液与待蚀刻基板反应后的产物吸走，或者将多余的蚀刻液吸走，以控制蚀刻液的量和蚀刻时间，保证蚀刻的精度。
36.进一步，喷嘴310沿输送方向间隔均匀地排布，也即在输送方向上，待蚀刻基板从一个喷嘴310移动至另一喷嘴310的时间，与从另一喷嘴310移动至下一喷嘴310的时间基本相等，从而可保证蚀刻的均匀性，提升蚀刻质量。
37.继续参考图1，进一步，任意相邻的两个喷嘴310之间设有上述的吸嘴500，吸嘴500沿输送方向间隔均匀地排布。换言之，在输送方向上，吸嘴50 0与喷嘴31 0交替间隔排布。任意相邻两个吸嘴500之间的距离基本相等，在输送机构200匀速运行的情况下，待蚀刻基板从一个吸嘴500移动至另一吸嘴500的时间，与从另一吸嘴500移动至下一吸嘴500的时间基本相等，也可保证蚀刻的均匀性，提升蚀刻质量。
38.本实用新型以三个蚀刻区210为例，即蚀刻区210可包括沿输送方向顺次排布的第一区211、第二区213和第三区215，第三区215在输送方向的长度大于第一区211和第二区213。也即，在输送机构200匀速运行的情况下，第三区215的蚀刻处理时间大于第一区211和第二区213的蚀刻处理时间。进一步，在喷嘴310间隔均匀排布的情况下，第三区215的喷嘴310数量也大于第一区211和第二区213。在这种实施方式中，第一区211和第二区213中的至少一者可用于一流体蚀刻，第三区215一般用于二流体蚀刻，以通过第三区215的相对较长时间的二流体蚀刻，提升蚀刻的精度。
39.在一实施例中，第一区211的长度可以大于第二区213。也即，在输送机构200匀速运行的情况下，第一区211的蚀刻处理时间大于第二区213的蚀刻处理时间。进一步，在喷嘴310间隔均匀排布的情况下，第一区211的喷嘴310数量也大于第二区213。第一区211和第二区213中的任一者可通过调节阀组410实现一流体蚀刻状态或者二流体蚀刻状态的切换，在此不再赘述。
40.当然，第一区211、第二区213、第三区215也可均用于一流体蚀刻或者均用于二流体蚀刻。
41.在一些实施方式中，同一蚀刻区210内的喷嘴310的流量相同，相异蚀刻区210内的喷嘴310的流量相异。也即，不同蚀刻区210内的喷嘴310的喷射流量可以不必相同。
42.示例性地，在第一实施例中，第一区211采用大流量喷嘴310(流量＞1l/min)，调节阀组410控制第一区211内喷嘴310的液气比例接近无穷大，即第一区211的喷嘴310的气路可关闭或气流极小。第二区213、第三区215则采用低流量喷嘴310(流量≤1l/min)，喷嘴310的液气比例按需调整以提升蚀刻量。这种设置可做薄铜(铜箔厚度＜16um)、薄板(基板厚度
≤3 0um)、细线(线宽＜35um)的产品。
43.在第二实施例中，第一区211、第二区213采用大流量喷嘴310(流量＞1l/min)，调节阀组410控制第一区211内喷嘴310的液气比例接近无穷大，即第一区211的喷嘴310的气路可关闭或气流极小。第三区215则采用低流量喷嘴310(流量≤1l/mi n)，液气比例按需调整，则可提升较大的蚀刻量。这种设置可做正常铜厚(16um～25um)、中等厚板、正常线宽(35u m～50um)的产品。
44.在第三实施例中，第一区211、第二区213、第三区215均采用大流量喷嘴310(流量＞1l/mi n)，调节阀组410控制第一区211、第二区21 3、第三区215内喷嘴310的液气比例接近无穷大，即第一区211、第二区21 3、第三区215的喷嘴310的气路可关闭或气流极小，则可最大程度地提升蚀刻量，可做高铜厚(铜箔厚度＞25um)、厚板、粗线宽(线宽＞50um)的产品。
45.在第四实施例中，第一区211、第二区213、第三区215均采用小流量喷嘴310(流量≤1l/min)，液气比例按需调整，可处理线宽更细或者基板厚度更薄的产品。
46.相关技术中，蚀刻量和蚀刻因子一般成反比。但采用本实用新型以上方式时，通过调节模组400控制蚀刻区210内的喷嘴310的工作状态，可灵活切换配方以生产不同类型的产品。例如，客户可按需设定，灵活选择高蚀刻量或者高蚀刻因子，也可以折中调整，以覆盖各种产品生产所需，节省生产线的搭建成本，在成本和产能之间取得较好的平衡。
47.再参考图1，在一些实施方式中，二流体蚀刻装置10可包括罩壳600，喷嘴模组300收容于罩壳600内，输送机构200从罩壳600的一端进入，并从罩壳600的相对的另一端穿出。罩壳600可使得蚀刻处理处于相对封闭的环境中，以减小外界环境对蚀刻的不利影响。
48.进一步，二流体蚀刻装置10还可包括前置处理室700，且在输送方向上，输送机构200顺次穿过前置处理室700和罩壳600。前置处理室700可包括至少两个处理区710，前置处理室700内沿输送方向间隔均匀地排布有多个一流体喷嘴720，每一处理区710内设有至少一个一流体喷嘴720。前置处理室700可对待蚀刻基本进行一流体蚀刻处理，即在相对较短的时间内获得较大的蚀刻量，以提升蚀刻的效率。每一处理区710的一流体喷嘴720也可参考前文所述的方式通过调节阀组410进行控制，以对蚀刻实现更精细的控制，此处不再赘述。每一处理区710内也可设置用于吸取蚀刻液的吸嘴，此处不再赘述。
49.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
50.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种二流体蚀刻装置，其特征在于，包括：输送机构，用于沿输送方向输送待蚀刻基板，所述二流体蚀刻装置包括沿输送方向布置的至少两个蚀刻区；喷嘴模组，包括沿输送方向布置的至少两个喷嘴，每一所述蚀刻区内设有至少一个所述喷嘴；以及调节模组，包括至少两个能够独立控制的调节阀组，同一所述蚀刻区内的所述喷嘴连接于同一所述调节阀组，以通过所述调节阀组调整所述喷嘴的液气比例。2.根据权利要求1所述的二流体蚀刻装置，其特征在于，所述二流体蚀刻装置包括沿输送方向间隔布置的至少两个吸嘴，每一所述蚀刻区内设有至少一个所述吸嘴，所述吸嘴用于连通抽真空机构。3.根据权利要求2所述的二流体蚀刻装置，其特征在于，所述喷嘴沿输送方向间隔均匀地排布。4.根据权利要求3所述的二流体蚀刻装置，其特征在于，任意相邻的两个所述喷嘴之间设有所述吸嘴，所述吸嘴沿所述输送方向间隔均匀地排布。5.根据权利要求3所述的二流体蚀刻装置，其特征在于，所述蚀刻区包括沿输送方向顺次排布的第一区、第二区和第三区，所述第三区在所述输送方向的长度大于所述第一区和所述第二区。6.根据权利要求5所述的二流体蚀刻装置，其特征在于，所述第一区的长度大于所述第二区。7.根据权利要求1-6任一项所述的二流体蚀刻装置，其特征在于，所述二流体蚀刻装置包括罩壳，所述喷嘴模组收容于所述罩壳内，所述输送机构从所述罩壳的一端进入，并从所述罩壳的相对的另一端穿出。8.根据权利要求7所述的二流体蚀刻装置，其特征在于，所述二流体蚀刻装置还包括前置处理室，在输送方向上，所述输送机构顺次穿过所述前置处理室和所述罩壳。9.根据权利要求8所述的二流体蚀刻装置，其特征在于，所述前置处理室包括至少两个处理区，所述前置处理室内沿输送方向间隔均匀地排布有多个一流体喷嘴，每一所述处理区内设有至少一个所述一流体喷嘴。10.根据权利要求1-6任一项所述的二流体蚀刻装置，其特征在于，所述调节阀组包括用于调节液体流量的第一电子比例阀以及用于调节气体流量的第二电子比例阀，同一所述蚀刻区内的所述喷嘴的流量相同，相异所述蚀刻区内的所述喷嘴的流量相异。

技术总结
本实用新型涉及一种二流体蚀刻装置，包括输送机构、喷嘴模组和调节模组。输送机构用于沿输送方向输送待蚀刻基板，至少两个蚀刻区沿输送方向布置，喷嘴模组包括沿输送方向布置的至少两个喷嘴，每一蚀刻区内设有至少一个喷嘴，调节模组包括至少两个能够独立控制的调节阀，同一蚀刻区内的喷嘴连接于同一调节阀，以通过调节阀调整喷嘴的液气比例。以上二流体蚀刻装置，每一蚀刻区内的喷嘴可以按需求控制液气比例，实现每一蚀刻区在一流体蚀刻状态和二流体蚀刻状态之间的切换，从而可在加工过程中，灵活地调整蚀刻区的蚀刻状态，调整一流体蚀刻工艺线的长度或者二流体蚀刻工艺线的长度，在成本和产能之间取得平衡。在成本和产能之间取得平衡。在成本和产能之间取得平衡。


技术研发人员：宗锐 李孝波 曾俊雄
受保护的技术使用者：深圳藤淦科技有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/26