一种刻蚀设备及刻蚀方法与流程

本发明涉及一种刻蚀设备及刻蚀方法，特别是一种适于制备高密度线路板的刻蚀设备。

背景技术：

1、线路板是重要的电子部件，其可作为电子元器件的支撑体，也是电子元器件电气连接的载体。在高密度、高集成度先进电子系统时代，高密度线路板至关重要。其中，基于玻璃通孔(tgv)技术的高密度线路板具有成本低及损耗低的优点。在制备时，每片玻璃基板上通常需要应用数万个tgv通孔并对其进行金属化，以获得所需要的导电性。然后，对金属层进行选择性地刻蚀，形成所需的线路。目前，主流的刻蚀方法：通过传送带承载基板，并运输基板，使基板逐个连续地经过喷嘴，通过喷嘴向各基板上喷射刻蚀药水。这种方式存在如下问题：刻蚀药水喷射均匀性较差，刻蚀效果难以保证；虽然可以增大刻蚀药水的喷洒量来保证刻蚀效果，但药水用量增大，必然造成材料成本增大，而且增加了药水回收处理成本；刻蚀设备长度较长，占地面积较大。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种刻蚀设备及刻蚀方法，使刻蚀药水喷洒均匀，保证良好刻蚀效果的同时减小刻蚀药水用量。

2、本发明采用如下技术方案：

3、一种刻蚀设备，包括：

4、刻蚀槽；

5、摇摆机构，其用于驱动装载有基板的挂具在所述刻蚀槽内沿第一方向水平往复移动，所述第一方向平行于所述基板；

6、喷盘组件，其用于受控地向所述基板喷射刻蚀药水；

7、药水控制机构，其用于向所述喷盘组件提供刻蚀药水；

8、排液机构，其用于将所述刻蚀槽内的废液排出；

9、其中，所述喷盘组件包括设置在所述刻蚀槽内的喷盘及设置于所述喷盘上的喷嘴，所述喷盘具有多个分区，每个所述分区分别布设有多个所述喷嘴，至少两个所述分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长配置为不同。

10、在一优选的实施例中，所述分区的总数为3～20。

11、在一优选的实施例中，所述多个分区包括上下设置的上部分区和底部分区，所述上部分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长配置为大于所述底部分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长。

12、在一优选的实施例中，所述多个分区包括沿所述第一方向依次布设的第一分区、第二分区和第三分区，位于中间的所述第二分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长配置为小于所述第一分区及所述第二分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长。

13、在一优选的实施例中，所述多个分区包括上下设置的上部分区和底部分区，所述上部分区包括沿所述第一方向依次布设的第一分区、第二分区和第三分区，位于中间的所述第二分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长配置为小于所述第一分区及所述第二分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长，所述第一分区、所述第二分区及所述第三分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长配置为小于所述第一分区及所述第二分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长。

14、在一优选的实施例中，每个所述分区分别具有形成于所述喷盘内的中空压力室，所述中空压力室配置为向所述分区内的各所述喷嘴提供刻蚀药水。

15、在一更优选的实施例中，所述药水控制机构包括药水进入控制模组，所述药水进入控制模组具有多个药水进入控制单元，每个所述分区的压力室至少对应一个所述药水进入控制单元；每个所述药水进入控制单元包括进入接头及和所述进入接头连通的管路，所述进入接口设置于所述喷盘上并和所述压力室的顶部连通。

16、在一进一步优选的实施例中，所述药水进入控制模组的数量为多个，多个所述药水进入控制模组配置为向各所述分区的压力室提供不同的液体。例如，可通过两个药水进入控制模组向各压力室中提供两种不同的液体；也可以通过三个药水进入控制模组向各压力室中提供三种不同的液体；或通过更多个药水进入控制模组向各压力室中提供更多种不同的液体。

17、在一进一步优选的实施例中，所述药水控制就包括药水排出控制模组，所述药水排出控制模组具有多个药水排出控制单元，每个所述分区的压力室对应一个所述药水排出控制单元，所述药水排出控制单元具有排出接头及和所述排出接头连通的管路，所述排出接头设置于所述喷盘上并和所述压力室的底部连通。

18、在一优选的实施例中，所述摇摆机构包括框架，所述挂具安装在所述框架中，所述框架可沿所述第一方向水平移动地设置在所述刻蚀槽中；所述刻蚀槽中设置有沿所述第一方向延伸的导轨，所述框具上安装有滚轮，所述框架通过所述滚轮设置在所述导轨上；所述框架的在第一方向上的两侧和所述挂架之间设置有缓冲组件。

19、在一更优选的实施例中，所述摇摆机构还包括用于驱动所述框架移动的动力源及传动组件，所述动力源包括电机，所述传动组件包括由所述电机驱动旋转的偏心轮，所述偏心轮上设置有连接销；所述传动组件还包括滑块，所述滑块上设置有长槽，所述长槽沿与所述第一方向相垂直的方向延伸；所述连接销插设在所述长槽内并配置为能够沿所述长槽滑动，所述滑块通过连杆和所述框架连接，所述连杆沿所述第一方向延伸，所述刻蚀槽中设置有限位穿孔，所述连杆穿入所述刻蚀槽中并配置为能够沿所述第一方向移动，从而在所述偏心轮转动时，所述滑块带动所述连杆沿所述第一方向往复滑动。

20、本发明还采用如下技术方案：

21、一种刻蚀方法，采用所述的刻蚀设备，所述刻蚀方法包括如下步骤：

22、(a)将基板竖直悬挂于刻蚀槽中；

23、(b)驱动所述基板沿第一方向水平往复移动；

24、(c)控制喷盘上的喷嘴向基板喷射刻蚀药水并使基板各处的受液量趋于一致；

25、(d)将所述刻蚀槽中的废液排出；

26、步骤(c)中，通过下述过程(a)和(b)中的一项或两项的组合使基板各处的受液量区域一致：

27、(a)控制位于中间的分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长小于两侧的分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长；

28、(b)控制位于上方的喷嘴的液流量和/或喷液时长小于底部的分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长；

29、过程(a)或(b)中，通过控制向各个分区的压力室内通入液体的流速的大小控制所述喷嘴的液流量。

30、本发明采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

31、本发明的刻蚀设备，基板可悬挂于刻蚀槽中，通过摇摆机构使基板水平往复移动，通过喷嘴向基板上喷射刻蚀药水；且对喷盘及其上的多个喷嘴进行分区设置，控制不同分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长不同，从而保证基板不同区域处的表面受液量趋于一致；减小了刻蚀药液的用量，同时使刻蚀药水喷洒均匀，保证良好刻蚀效果；槽式刻蚀设备的长度显著缩短，减小了设备占地面积，可以根据实际产能需求灵活布置刻蚀设备的数量和位置。

技术特征：

1.一种刻蚀设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的刻蚀设备，其特征在于，所述多个分区包括上下设置的上部分区和底部分区，所述上部分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长配置为大于所述底部分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长；所述上部分区和所述底部分区的总数为3～20。

3.根据权利要求1所述的刻蚀设备，其特征在于，所述多个分区包括沿所述第一方向依次布设的第一分区、第二分区和第三分区，位于中间的所述第二分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长配置为小于所述第一分区及所述第二分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长。

4.根据权利要求1所述的刻蚀设备，其特征在于，所述多个分区包括上下设置的上部分区和底部分区，所述上部分区包括沿所述第一方向依次布设的第一分区、第二分区和第三分区，位于中间的所述第二分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长配置为小于所述第一分区及所述第二分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长，所述第一分区、所述第二分区及所述第三分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长配置为小于所述第一分区及所述第二分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长。

5.根据权利要求1至4任一项所述的刻蚀设备，其特征在于，每个所述分区分别具有形成于所述喷盘内的中空压力室，所述中空压力室配置为向所述分区内的各所述喷嘴提供刻蚀药水。

6.根据权利要求5所述的刻蚀设备，其特征在于，所述药水控制机构包括药水进入控制模组，所述药水进入控制模组具有多个药水进入控制单元，每个所述分区的压力室至少对应一个所述药水进入控制单元；每个所述药水进入控制单元包括进入接头及和所述进入接头连通的管路，所述进入接口设置于所述喷盘上并和所述压力室的顶部连通。

7.根据权利要求6所述的刻蚀设备，其特征在于，所述药水进入控制模组的数量为多个，多个所述药水进入控制模组配置为向各所述分区的压力室提供不同的液体。

8.根据权利要求5所述的刻蚀设备，其特征在于，所述药水控制就包括药水排出控制模组，所述药水排出控制模组具有多个药水排出控制单元，每个所述分区的压力室对应一个所述药水排出控制单元，所述药水排出控制单元具有排出接头及和所述排出接头连通的管路，所述排出接头设置于所述喷盘上并和所述压力室的底部连通。

9.根据权利要求1所述的刻蚀设备，其特征在于，所述摇摆机构包括框架，所述挂具安装在所述框架中，所述框架可沿所述第一方向水平移动地设置在所述刻蚀槽中；所述刻蚀槽中设置有沿所述第一方向延伸的导轨，所述框具上安装有滚轮，所述框架通过所述滚轮设置在所述导轨上；所述框架的在第一方向上的两侧和所述挂架之间设置有缓冲组件。

10.根据权利要求9所述的刻蚀设备，其特征在于，所述摇摆机构还包括用于驱动所述框架移动的动力源及传动组件，所述动力源包括电机，所述传动组件包括由所述电机驱动旋转的偏心轮，所述偏心轮上设置有连接销；所述传动组件还包括滑块，所述滑块上设置有长槽，所述长槽沿与所述第一方向相垂直的方向延伸；所述连接销插设在所述长槽内并配置为能够沿所述长槽滑动，所述滑块通过连杆和所述框架连接，所述连杆沿所述第一方向延伸，所述刻蚀槽中设置有限位穿孔，所述连杆穿入所述刻蚀槽中并配置为能够沿所述第一方向移动，从而在所述偏心轮转动时，所述滑块带动所述连杆沿所述第一方向往复滑动。

11.一种刻蚀方法，其特征在于，采用如权利要求1至10任一项所述的刻蚀设备，所述刻蚀方法包括如下步骤：

技术总结本发明公开了一种刻蚀设备及刻蚀方法。该刻蚀设备包括：刻蚀槽；摇摆机构，其用于驱动装载有基板的挂具在所述刻蚀槽内沿第一方向水平往复移动，所述第一方向平行于所述基板；喷盘组件，其用于受控地向所述基板喷射刻蚀药水；药水控制机构，其用于向所述喷盘组件提供刻蚀药水；排液机构，其用于将所述刻蚀槽内的废液排出；所述喷盘组件包括设置在所述刻蚀槽内的喷盘及设置于所述喷盘上的喷嘴，所述喷盘具有多个分区，每个所述分区分别布设有多个所述喷嘴，至少两个所述分区的喷嘴的液流量和/或喷液时长配置为不同。本发明使刻蚀药水喷洒均匀，保证良好刻蚀效果的同时减小刻蚀药水用量。技术研发人员：王彦智,许书鸣,杜彪受保护的技术使用者：盛青永致半导体设备（苏州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1