本發(fā)明涉及等離子蝕刻技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種蝕刻電極裝置。

背景技術(shù)：

等離子刻蝕，是干法刻蝕中最常見的一種形式，其原理是暴露在電子區(qū)域的氣體形成等離子體，由此產(chǎn)生的電離氣體和釋放高能電子組成的氣體，從而形成等離子或離子，電離氣體原子通過(guò)電場(chǎng)加速時(shí)，會(huì)釋放足夠的力量與表面驅(qū)逐力緊緊粘合材料或蝕刻表面。采用該原理工作的等離子蝕刻機(jī)是用等離子體中的自由基去轟擊或?yàn)R射被刻蝕材料的表面分子，形成易揮發(fā)物質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)刻蝕的目的。然后目前市面上等離子蝕刻機(jī)中參與蝕刻反應(yīng)的電極通常為平板式結(jié)構(gòu)，當(dāng)參與一段時(shí)間的反應(yīng)之后電極表面會(huì)因蝕刻損耗形成凹凸不平的結(jié)構(gòu)；此外在等離子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，氣體被電離后在電極間運(yùn)動(dòng)電極會(huì)產(chǎn)生熱量，熱量越高，等離子運(yùn)動(dòng)越劇烈，在此基礎(chǔ)上的進(jìn)一步反應(yīng)會(huì)因?yàn)殡姌O溫度過(guò)高，反應(yīng)距離、反應(yīng)液濃度均一性差等原因?qū)е庐a(chǎn)品的蝕刻速度降低，且蝕刻均勻性不佳，影響產(chǎn)品加工質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種蝕刻均勻性好，蝕刻速度高，產(chǎn)品加工質(zhì)量好且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的蝕刻電極裝置及等離子蝕刻機(jī)。

其技術(shù)方案如下：

一種蝕刻電極裝置，包括：

至少一個(gè)電極本體，所述電極本體的內(nèi)部設(shè)有冷卻通道，所述冷卻通道包括入水口和出水口；

支撐框體，所述電極本體設(shè)于所述支撐框體內(nèi)，所述支撐框體設(shè)有至少一個(gè)第一安裝孔和至少一個(gè)第二安裝孔；

輸液機(jī)構(gòu)，所述輸液機(jī)構(gòu)包括第一輸液組件和第二輸液組件，所述第一輸液組件穿設(shè)于所述第一安裝孔、并與所述入水口連通，所述第二輸液組件穿設(shè)于所述第二安裝孔、并與所述出水口連通；及

冷卻液供給裝置，所述冷卻液供給裝置與所述第一輸液組件、所述第二輸液組件管路連接。

上述蝕刻電極裝置通過(guò)在所述支撐框體內(nèi)安設(shè)至少一盒所述電極本體，并在所述電極本體內(nèi)部設(shè)置冷卻通道，之后將所述冷卻液供給裝置通過(guò)所述第一輸液組件與冷卻通道的入水口連通、通過(guò)所述第二輸液組件與冷卻通道的出水口連通。因而通過(guò)冷卻液在電極本體內(nèi)部的冷卻通道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，可以有效降低氣體電離撞擊電極而產(chǎn)生的熱量，進(jìn)而確保產(chǎn)品蝕刻均勻性好，蝕刻速度高，保證產(chǎn)品較佳的加工質(zhì)量。

下面對(duì)技術(shù)方案座進(jìn)一步的說(shuō)明：

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述冷卻通道呈迂回型結(jié)構(gòu)，并沿所述電極本體的延伸方向布置。因而可以使冷卻通道的布設(shè)面積與電極的面積相適配，進(jìn)而確保冷卻液可以流經(jīng)整個(gè)電極，保證電極降溫可靠，避免局部降溫不徹底而引起的加工質(zhì)量問(wèn)題。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一輸液組件和所述第二輸液組件均包括固定座、輸液管和鎖緊件，所述固定座設(shè)有與所述第一安裝孔和所述第二安裝孔相適配的第三安裝孔，所述輸液管穿設(shè)于所述第一安裝孔和所述第三安裝孔、或所述第二安裝孔或所述第三安裝孔，所述輸液管伸出所述固定座的端部與所述鎖緊件連接。如此不僅可以牢固將電極本體安裝固定在支撐框體上，且該連接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，有利于提高工作效率，同時(shí)也可以將冷卻液可靠導(dǎo)引入冷卻通道內(nèi)，避免冷卻液發(fā)生泄漏，造成資源浪費(fèi)和加工環(huán)境污染。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括至少一個(gè)溫度探測(cè)件和溫度控制器，所述溫度控制器與所述冷卻液供給裝置電性連接，所述溫度探測(cè)件設(shè)置于所述電極本體上并與所述溫度控制器通信連接。因而通過(guò)溫度探測(cè)件對(duì)電極本體溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，可以通過(guò)溫度控制器靈活控制冷卻液的通斷供給，確保電極本體工作可靠，保證產(chǎn)品蝕刻量均勻性好；此外，也有利于降低設(shè)備損耗及資源消耗，提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述溫度探測(cè)件的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述溫度探測(cè)件均勻間隔設(shè)置于所述電極本體上。因而可以更為全面及靈敏的檢測(cè)電極本體各個(gè)區(qū)域的溫度，避免局部溫差導(dǎo)致的產(chǎn)品加工質(zhì)量一致性差的問(wèn)題，確保蝕刻均勻性好。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電極本體設(shè)有至少一個(gè)鏤空部，所述冷卻通道包括至少兩個(gè)通道單元，所述鏤空部位于相鄰兩個(gè)所述通道單元間。如此可以有效提高電極本體的表面放大面積，從而使得負(fù)輝區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的所有離子幾乎都能轟擊陰極表面，以提高負(fù)輝區(qū)和陰極暗區(qū)內(nèi)的電力、激發(fā)等碰撞過(guò)程的發(fā)生幾率，使得蝕刻電流密度和等離子密度大大增加，從而提高產(chǎn)品的蝕刻速度和均勻性。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鏤空部的數(shù)量為多個(gè)，所述通道單元的數(shù)量為多個(gè)，所述鏤空部與所述通道單元交替布置。如此在提高電極本體的表面積，提高加工速度和均勻性的同時(shí)，還可以通過(guò)通道單元內(nèi)的冷卻液對(duì)電極進(jìn)行充分降溫，避免產(chǎn)品溫度過(guò)高，確保產(chǎn)品加工質(zhì)量好。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鏤空部的數(shù)量范圍為：2～50。因而可以根據(jù)不同尺寸的加工對(duì)象在電極本體上靈活設(shè)置不同數(shù)量的鏤空部，從而有效改善加工條件，提高產(chǎn)品蝕刻質(zhì)量，提升蝕刻電極裝置的適用范圍。

本發(fā)明還提供一種等離子蝕刻機(jī)，其包括有如上所述的蝕刻電極裝置。

上述等離子蝕刻機(jī)通過(guò)安裝使用上述蝕刻電極裝置，即通過(guò)在所述支撐框體內(nèi)安設(shè)至少一盒所述電極本體，并在所述電極本體內(nèi)部設(shè)置冷卻通道，之后將所述冷卻液供給裝置通過(guò)所述第一輸液組件與冷卻通道的入水口連通、通過(guò)所述第二輸液組件與冷卻通道的出水口連通。因而通過(guò)冷卻液在電極本體內(nèi)部的冷卻通道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，可以有效降低氣體電離撞擊電極而產(chǎn)生的熱量，進(jìn)而確保產(chǎn)品蝕刻均勻性好，蝕刻速度高，保證產(chǎn)品較佳的加工質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的蝕刻電極裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的蝕刻電極裝置的A處局部放大圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的電極本體的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

100、電極本體，120、冷卻通道，122、入水口，124、出水口，126、通道單元，140、鏤空部，200、支撐框體，220、第一安裝孔，240、第二安裝孔，300、第一輸液組件，400、第二輸液組件，500、冷卻液供給裝置，600、固定座，620、第三安裝孔，700、輸液管，800、鎖緊件，900a、溫度探測(cè)件，900b、溫度控制器。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1至圖3所示，為本發(fā)明展示的一種蝕刻電極裝置，包括至少一個(gè)電極本體100，所述電極本體100的內(nèi)部設(shè)有冷卻通道120，所述冷卻通道120包括入水口122和出水口124；支撐框體200，所述電極本體100設(shè)于所述支撐框體200內(nèi)，所述支撐框體200設(shè)有至少一個(gè)第一安裝孔220和至少一個(gè)第二安裝孔240；輸液機(jī)構(gòu)，所述輸液機(jī)構(gòu)包括第一輸液組件300和第二輸液組件400，所述第一輸液組件300穿設(shè)于所述第一安裝孔220、并與所述入水口122連通，所述第二輸液組件400穿設(shè)于所述第二安裝孔240、并與所述出水口124連通；及冷卻液供給裝置500，所述冷卻液供給裝置500與所述第一輸液組件300、所述第二輸液組件400管路連接。

上述蝕刻電極裝置通過(guò)在所述支撐框體200內(nèi)安設(shè)至少一盒所述電極本體100，并在所述電極本體100內(nèi)部設(shè)置冷卻通道120，之后將所述冷卻液供給裝置500通過(guò)所述第一輸液組件300與冷卻通道120的入水口122連通、通過(guò)所述第二輸液組件400與冷卻通道120的出水口124連通。因而通過(guò)冷卻液在電極本體100內(nèi)部的冷卻通道120內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，可以有效降低氣體電離撞擊電極而產(chǎn)生的熱量，進(jìn)而確保產(chǎn)品蝕刻均勻性好，蝕刻速度高，保證產(chǎn)品較佳的加工質(zhì)量。

其中，支撐框體200為半封閉結(jié)構(gòu)，根據(jù)加工需要，支撐框體200的內(nèi)部還可以同時(shí)安裝2個(gè)或以上數(shù)量的電極板(電極本體100)，相鄰兩個(gè)電極板需間隔設(shè)置，確保足夠的反應(yīng)液和氣體進(jìn)入間隙內(nèi)參與反應(yīng)，消除反應(yīng)干擾。當(dāng)電極板的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，相應(yīng)地第一安裝孔220、第二安裝孔240以及第一輸液組件300和第二輸液組件400的數(shù)量也為多個(gè)。

請(qǐng)參照?qǐng)D2，一實(shí)施例中，所述第一輸液組件300和所述第二輸液組件400均包括固定座600、輸液管700和鎖緊件800，所述固定座600設(shè)有與所述第一安裝孔220和所述第二安裝孔240相適配的第三安裝孔620，所述輸液管700穿設(shè)于所述第一安裝孔220和所述第三安裝孔620、或所述第二安裝孔240或所述第三安裝孔620，所述輸液管700伸出所述固定座600的端部與所述鎖緊件800連接。如此不僅可以牢固將電極本體100安裝固定在支撐框體200上，且該連接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便，有利于提高工作效率，同時(shí)也可以將冷卻液可靠導(dǎo)引入冷卻通道120內(nèi)，避免冷卻液發(fā)生泄漏，造成資源浪費(fèi)和加工環(huán)境污染。其中，固定座600為圓柱塊，圓柱塊的數(shù)量為兩個(gè)，分別間隔設(shè)置在支撐框體200的頂部外側(cè)，圓柱塊上開設(shè)有第三安裝孔620，此時(shí)第三安裝孔620分別與第一安裝孔220和第二安裝孔240同軸設(shè)置。輸液管700為一段圓管件，圓管件的一端穿過(guò)兩組安裝孔分別與電極板的入水口122和出水口124插接，且圓管件的另一端伸出圓柱塊。該伸出段的外緣設(shè)有螺紋結(jié)構(gòu)，鎖緊件800為螺母，螺母與該螺紋結(jié)構(gòu)配對(duì)旋接，如此實(shí)現(xiàn)輸液管700的安裝和固定。

此外，冷卻通道120通孔鉆孔工藝在電極本體100的內(nèi)部開設(shè)的圓形通道，即冷卻通道120的材質(zhì)與電極本體100的材質(zhì)相同，例如為鋁合金、不銹鋼等導(dǎo)電材料；當(dāng)然，其他實(shí)施方式中，也可以采用在電極本體100內(nèi)挖設(shè)的空間內(nèi)埋設(shè)管道件，管道件采用非導(dǎo)電材料制作，其本身不會(huì)損壞，如此在電極長(zhǎng)時(shí)間反應(yīng)消耗后，管道件還可以取出與新的電極板裝配使用，節(jié)省制造及使用成本。

一實(shí)施例中，所述冷卻通道120呈迂回型結(jié)構(gòu)，并沿所述電極本體100的延伸方向布置。因而可以使冷卻通道120的布設(shè)面積與電極的延展面積相適配，進(jìn)而確保冷卻液可以流經(jīng)整個(gè)電極，保證電極降溫可靠，避免局部降溫不徹底而引起的加工質(zhì)量問(wèn)題。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，進(jìn)一步的，上述蝕刻電極裝置還包括至少一個(gè)溫度探測(cè)件900a和溫度控制器900b，所述溫度控制器900b與所述冷卻液供給裝置500電性連接，所述溫度探測(cè)件900a設(shè)置于所述電極本體100上并與所述溫度控制器900b通信連接。因而通過(guò)溫度探測(cè)件900a對(duì)電極本體100溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，可以通過(guò)溫度控制器900b靈活控制冷卻液的通斷供給，確保電極本體100工作可靠，保證產(chǎn)品蝕刻均勻性好；此外，也有利于降低設(shè)備損耗及資源消耗，提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。其中，溫度探測(cè)件900a可以是接觸式或非接觸式的溫度傳感器，其可以實(shí)時(shí)獲取電極板的溫度數(shù)值，并將數(shù)據(jù)傳輸至溫度控制器900b，與溫度控制器900b內(nèi)部的預(yù)設(shè)值(根據(jù)各種工況條件認(rèn)為設(shè)定的值，確保蝕刻反應(yīng)在最優(yōu)條件下進(jìn)行)進(jìn)行比對(duì)，之后由溫度控制器900b輸出信號(hào)給冷卻液供給裝置500對(duì)冷卻液進(jìn)行供給控制。冷卻液供給裝置500可以是冷卻液槽、冷卻液箱等。

此外，一實(shí)施例中，所述溫度探測(cè)件900a的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述溫度探測(cè)件900a均勻間隔設(shè)置于所述電極本體100上。因而可以更為全面及靈敏的檢測(cè)電極本體100各個(gè)區(qū)域的溫度，避免局部溫差導(dǎo)致的產(chǎn)品加工質(zhì)量一致性差的問(wèn)題，確保蝕刻均勻性好。

一實(shí)施例中，所述電極本體100設(shè)有至少一個(gè)鏤空部140，所述冷卻通道120包括至少兩個(gè)通道單元126，所述鏤空部140位于相鄰兩個(gè)所述通道單元126間。如此可以有效提高電極本體100的表面放大面積，從而使得負(fù)輝區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的所有離子幾乎都能轟擊陰極表面，以提高負(fù)輝區(qū)和陰極暗區(qū)內(nèi)的電離、激發(fā)等過(guò)程的發(fā)生幾率，使得蝕刻電流密度和等離子密度大大增加，從而提高產(chǎn)品的蝕刻速度。在優(yōu)選的實(shí)施例中，鏤空部140可以是但不限于矩形鏤空，其他實(shí)施方式中也可以是圓形、三角形等鏤空形狀。

一實(shí)施例中，所述鏤空部140的數(shù)量為多個(gè)，所述通道單元126的數(shù)量為多個(gè)，所述鏤空部140與所述通道單元126交替布置。如此在提高電極本體100的表面積，提高加工速度和均勻性的同時(shí)，還可以通過(guò)通道單元126內(nèi)的冷卻液對(duì)電極進(jìn)行充分降溫，避免產(chǎn)品溫度過(guò)高，確保產(chǎn)品加工質(zhì)量好。相鄰兩個(gè)矩形鏤空間為電極連接柱，通道單元126設(shè)于電極連接柱內(nèi)部，當(dāng)冷卻液通過(guò)通道時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)連接柱沿長(zhǎng)度方向上的周向降溫，使得降溫散熱效果好。

一實(shí)施例中，所述鏤空部140的數(shù)量范圍為：2～50。因而可以根據(jù)不同尺寸的加工對(duì)象在電極本體100上靈活設(shè)置不同數(shù)量的鏤空部140，從而有效改善加工條件，提高產(chǎn)品蝕刻質(zhì)量，提升蝕刻電極裝置的適用范圍。多個(gè)鏤空部140可以按照平行結(jié)構(gòu)、交錯(cuò)結(jié)構(gòu)等方式布置。鏤空部140的數(shù)量也還可以是其他數(shù)值范圍。

本發(fā)明還提供一種等離子蝕刻機(jī)，其包括有如上所述的蝕刻電極裝置。

上述等離子蝕刻機(jī)通過(guò)安裝使用上述蝕刻電極裝置，即通過(guò)在所述支撐框體200內(nèi)安設(shè)至少一盒所述電極本體100，并在所述電極本體100內(nèi)部設(shè)置冷卻通道120，之后將所述冷卻液供給裝置500通過(guò)所述第一輸液組件300與冷卻通道120的入水口122連通、通過(guò)所述第二輸液組件400與冷卻通道120的出水口124連通。因而通過(guò)冷卻液在電極本體100內(nèi)部的冷卻通道120內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，可以有效降低氣體電離撞擊電極而產(chǎn)生的熱量，進(jìn)而確保產(chǎn)品蝕刻均勻性好，蝕刻速度高，保證產(chǎn)品較佳的加工質(zhì)量。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。