基材蝕刻處理設(shè)備的制造方法
【專利摘要】一種基材蝕刻處理設(shè)備包含有一個以上的二流體噴蝕裝置，以及一個以上的真空吸引裝置。二流體噴蝕裝置可接受外部提供的工作藥水及工作氣體，真空吸引裝置配置于二流體噴蝕裝置的一側(cè)。二流體噴蝕裝置與真空吸引裝置設(shè)置于基材的一側(cè)，二流體噴蝕裝置能混合工作藥水及工作氣體，生成氣液混合噴蝕霧，并噴灑到基材的表面，真空吸引裝置用以吸取基材上殘留的工作藥水。本實用新型能解決水池效應(yīng)的問題，并能提高蝕刻因數(shù)。
【專利說明】
基材蝕刻處理設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種基材蝕刻處理設(shè)備，特別是涉及一種能解決水池效應(yīng)，并實現(xiàn)超精細(xì)線路蝕刻的基材蝕刻處理設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)品的輕薄、高密度與細(xì)線化的趨勢潮流，線路的寬度與線路之間的距離，也相對要求更加狹窄細(xì)微;對印刷電路板的蝕刻技術(shù)，提出了更高的精細(xì)化要求。部分先進(jìn)電子產(chǎn)品要求線路細(xì)至1.5mil(密耳)甚至更低，這對線路板蝕刻技術(shù)提出了前所未有的挑戰(zhàn)，甚至因為產(chǎn)品無法達(dá)到理想的精度與良率，導(dǎo)致此類先進(jìn)電子產(chǎn)品的推出受阻。如何確保蝕刻效果達(dá)到線路細(xì)線化，實現(xiàn)超精細(xì)變得越來越重要。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的蝕刻設(shè)備與方法中，因滾輪阻礙了蝕刻液的排出，使其在滾輪之間積存造成水準(zhǔn)線設(shè)備上下板面的蝕刻效果不同。明確的說，板邊的蝕刻速率比板中間部位的蝕刻速率要快。在某些情況下，可能會造成嚴(yán)重的比例失調(diào)，導(dǎo)致上下板面線路蝕刻因數(shù)(Etch Factor，E.F)差異頗大。另一方面，細(xì)線化后線距間縮小關(guān)系，導(dǎo)致蝕刻液等藥水因表面張力阻礙蝕刻噴灑時，藥水不容易順利的進(jìn)入細(xì)微的線路之間。
[0004]當(dāng)前有兩種做法，其一是減層法上下噴灑方式，其二是采用蝕銅方式將銅面逼薄，然而這兩種方式的效果欠佳，也不能有效改善線路蝕刻品質(zhì)。
[0005]整體來說，現(xiàn)有技術(shù)面臨下方幾個問題。
[0006]I.水池效應(yīng)(Puddling Effect):
[0007]請參考圖4A，在現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常有水池效應(yīng)的問題，也就是蝕刻液等藥水容易積存在基材700的中央部位的第一區(qū)710。相對的，基材700邊緣部位的第四區(qū)740，蝕刻較為完整。進(jìn)一步說，基材700的第一區(qū)710由于受藥水等廢液的阻擋不易排走，令新鮮的藥水無法打在銅面上。由于蝕刻的作用是由銅金屬變成銅離子而流走，屬于一種氧化作用，第一區(qū)710受到藥水的阻礙而減少了氧氣協(xié)助進(jìn)行的氧化作用;所以在一塊基材700上，中央部位的厚度較厚，四周邊緣的厚度較薄。也就是說第一區(qū)710的厚度〉第二區(qū)720〉第三區(qū)730〉第四區(qū)740的厚度。
[0008]2.蝕刻因數(shù)(E.F)低落:
[0009]蝕刻因數(shù)(Etch?&(^虹3^)是一種蝕刻品質(zhì)的指標(biāo)，計算公式為:2倍銅厚/(下線寬一上線寬)。請參考圖3A以及圖5A，視窗側(cè)表示基材600靠近蝕刻處理設(shè)備的視窗的一側(cè)，板中間表示基材600的中間部位，內(nèi)側(cè)表示在蝕刻處理設(shè)備中靠近里面的一側(cè)。基材600的上線路610底端具有殘留部611，業(yè)界稱為殘足。銅厚Dl、上線寬W3、下線寬W4之間的關(guān)系決定了蝕刻因數(shù)。如圖5A，現(xiàn)有技術(shù)中的蝕刻因數(shù)從第一列到第三列分別為1.866、2.735，以及2.792。一般而言蝕刻因數(shù)是越大越好，然而現(xiàn)有技術(shù)中的蝕刻因數(shù)最高只有2.792，無法滿足蝕刻因數(shù)大于4的要求。
[0010]3.無法進(jìn)行精細(xì)線路蝕刻:
[0011]業(yè)界以L/S代表蝕刻線路能力，請參考圖3A，其中LO為線寬，SO為間距?，F(xiàn)有技術(shù)中的蝕刻處理設(shè)備，其蝕刻能力LO/SO為30μπι/30μπι，這已是技術(shù)瓶頸。無法滿足超精細(xì)線路，線路細(xì)線化的需求，也就是L/S小于25μπι/25μπι的技術(shù)要求。
[0012]有鑒于此，本實用新型發(fā)明人有感上述缺失可改善，乃潛心研究并配合學(xué)理的應(yīng)用，終于提出一種設(shè)計合理并有效改善上述缺失的本實用新型。
【實用新型內(nèi)容】
[0013]本實用新型的主要目的在于提供一種基材蝕刻處理設(shè)備，其能有效解決水池問題，蝕刻因數(shù)高達(dá)4以上，并能實現(xiàn)L/S小于25μπι/25μπι的超精細(xì)線路蝕刻。
[0014]本實用新型的基材蝕刻處理設(shè)備包含有一個以上的二流體噴蝕裝置，以及一個以上的真空吸引裝置。二流體噴蝕裝置能接受外部提供的工作藥水及工作氣體，真空吸引裝置配置于所述二流體噴蝕裝置的一側(cè)。二流體噴蝕裝置與真空吸引裝置設(shè)置于基材的一側(cè)，二流體噴蝕裝置能混合工作藥水及工作氣體，生成氣液混合噴蝕霧，并噴灑到基材的表面，真空吸引裝置用以吸取基材上殘留的工作藥水。
[0015]優(yōu)選地，本實用新型的一實施例中，氣液混合噴蝕霧中的工作藥水的顆粒粒徑為Q，其中 10ym<Q<50ym。
[0016]優(yōu)選地，本實用新型的一實施例中，更包含有一輸送裝置，用以傳送基材，使基材相對于二流體噴蝕裝置進(jìn)行直線運動。
[0017]優(yōu)選地，本實用新型的一實施例中，二流體噴蝕裝置設(shè)置于基材的上方。
[0018]優(yōu)選地，本實用新型的一實施例中，設(shè)置有兩個二流體噴蝕裝置，其中一個二流體噴蝕裝置設(shè)置于基材的上方，另一個二流體噴蝕裝置設(shè)置于基材的下方。
[0019]優(yōu)選地，本實用新型的一實施例中，二流體噴蝕裝置設(shè)置有多個，真空吸引裝置設(shè)置有多個，且二流體噴蝕裝置的相對兩側(cè)分別設(shè)置有真空吸引裝置。
[0020]優(yōu)選地，本實用新型的一實施例中，真空吸引裝置設(shè)置有多個，二流體噴蝕裝置與真空吸引裝置彼此間隔的排列。
[0021]優(yōu)選地，本實用新型的一實施例中，二流體噴嘴到基材的表面的距離，大于真空吸引裝置到基材的表面的距離。
[0022]本實用新型具有以下技術(shù)功效，使用真空吸引裝置持續(xù)吸走基材上殘留的蝕刻液藥水，促進(jìn)基材新鮮藥水交換性從而提升蝕刻的均勻性。通過二流體噴蝕裝置注入強力細(xì)小水霧及混入高壓空氣的方法，將蝕刻液等藥水噴灑到基材上線路之間做噴蝕，從而實現(xiàn)超精細(xì)線路的蝕刻作業(yè)。是以，本實用新型所提供的基材蝕刻處理設(shè)備，徹底解除了水池效應(yīng)問題，大幅提高蝕刻因數(shù)，并能生產(chǎn)L/S小于25μπι/25μπι的超精密線路蝕刻，并獲得線路高度一致的蝕刻均勻性的技術(shù)效果。
[0023]為使能更進(jìn)一步了解本實用新型的特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本實用新型的詳細(xì)說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。
【附圖說明】
[0024]圖1A為本實用新型的基材蝕刻處理設(shè)備的基材蝕刻設(shè)備的第一示意圖。
[0025]圖1B為本實用新型的基材蝕刻處理設(shè)備的基材蝕刻設(shè)備的第二示意圖。
[0026]圖2為本實用新型的基材蝕刻處理設(shè)備的基材蝕刻設(shè)備的第三示意圖。
[0027]圖3A為現(xiàn)有技術(shù)中的基材剖視圖。
[0028]圖3B為本實用新型的基材蝕刻處理設(shè)備的基材剖視圖。
[0029]圖4A為現(xiàn)有技術(shù)中的基材的水池效應(yīng)不意圖。
[0030]圖4B為本實用新型的基材蝕刻處理設(shè)備的基材示意圖。
[0031 ]圖5A為現(xiàn)有技術(shù)中的蝕刻因數(shù)的實驗數(shù)據(jù)圖。
[0032]圖5B為本實用新型的基材蝕刻處理設(shè)備的蝕刻因數(shù)的實驗數(shù)據(jù)。
【具體實施方式】
[0033]以下是藉由特定的具體實例來說明本實用新型所揭露有關(guān)“基材蝕刻處理設(shè)備”的實施方式，以下的實施方式將進(jìn)一步詳細(xì)說明本實用新型的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，但所揭示的內(nèi)容并非用以限制本實用新型的技術(shù)范疇。
[0034]根據(jù)本實用新型所提供的基材蝕刻處理設(shè)備，請參考圖1A、圖1B，以及圖2。本實用新型的基材蝕刻處理設(shè)備包括有一個以上的二流體噴蝕裝置100以及一個以上的真空吸引裝置200。二流體噴蝕裝置100可接受外部提供的工作藥水及工作氣體。二流體噴蝕裝置(two-phase mixture etching apparatus)是指具有二流體噴嘴的二流體噴蝕裝置，二流體噴嘴或稱為氣體輔助式噴嘴，是利用壓縮空氣高速流動的原理，輔助液體微?；膰娮?，不同于只用栗將液體加壓的單流體噴嘴。真空吸引裝置200配置于二流體噴蝕裝置100的一偵U。二流體噴蝕裝置100與真空吸引裝置200設(shè)置于基材400的一側(cè)。二流體噴蝕裝置100能混合工作藥水及工作氣體，產(chǎn)生氣液混合噴蝕霧，并噴灑到基材400的表面，真空吸引裝置200用以吸取基材400上殘留的工作藥水。
[0035]在本實用新型的一實施例中，氣液混合噴蝕霧中的工作藥水的顆粒粒徑定義為Q，其中 10ym〈Q〈50ym。
[0036]在本實用新型的一實施例中，進(jìn)一步包含輸送裝置300，使基材400相對于二流體噴蝕裝置100進(jìn)行直線運動。輸送裝置300能把軟性電路板等基材400從圖的左方，運送至圖的右方。進(jìn)一步說，基材400以卷對卷的軟性電路板為例，此基材400受到輸送裝置300的卷動，從而使基材400相對于二流體噴蝕裝置100進(jìn)行直線運動?；?00的下方配置有多個滾輪900，用以導(dǎo)引基材400的直線運動。
[0037]在本實用新型一實施例中，二流體噴蝕裝置100與真空吸引裝置200設(shè)置于基材400的上方。
[0038]在本實用新型一實施例中，二流體噴蝕裝置100設(shè)置有兩個以上，其中一個二流體噴蝕裝置100設(shè)置于基材400的上方，另一個二流體噴蝕裝置500設(shè)置于基材400的下方。通過上述的安排，能對基材400的頂側(cè)與底側(cè)同時進(jìn)行線路蝕刻作業(yè)。
[0039]在本實用新型的一實施例中，二流體噴蝕裝置100設(shè)置有多個，真空吸引裝置200設(shè)置有多個，且二流體噴蝕裝置100的相對兩側(cè)，分別設(shè)置有真空吸引裝置200。在本實用新型的一實施例中，二流體噴蝕裝置100與真空吸引裝置200間隔的排列。詳細(xì)的說，當(dāng)二流體噴蝕裝置100噴灑氣液混合噴蝕霧到基材400的表面時，配置在二流體噴蝕裝置100兩旁的真空吸引裝置200，就會連續(xù)吸取殘留在基材400表面上的工作藥水，從而基材400的表面能連續(xù)的接收到新鮮的藥水也就是氣液混合噴蝕霧，進(jìn)而得到良好的蝕刻效果。藉此，現(xiàn)有技術(shù)中的水池效應(yīng)問題，徹底解決。
[0040]如圖1A以及圖1B所示，二流體噴蝕裝置100可接收外部提供的工作藥水以及工作氣體。工作藥水包含但不限于各種蝕刻藥水以及去離子水(De1nized Water)，工作氣體包含但不限于氮氣或其他氣體。二流體噴蝕裝置100包含有多個二流體噴蝕模組110，每一個二流體噴蝕模組110具有二流體噴嘴111，工作藥水從第一進(jìn)入口 112充填進(jìn)入二流體噴蝕模組110，工作氣體從第二進(jìn)入口 113充填進(jìn)入二流體噴蝕模組110。運作過程，藉由高壓的工作氣體為動力，輔助工作藥水微霧化，平均噴霧粒徑較細(xì)，最細(xì)可達(dá)10?20ym(miCronmeter)。
[0041]在本實用新型的一實施例中，二流體噴蝕裝置100會進(jìn)行一左右搖擺運動，使二流體噴蝕模組110的二流體噴嘴111，所噴出的氣液混合噴蝕霧，噴布于基材400上一預(yù)定的區(qū)域。
[0042]在本實用新型的一實施例中，二流體噴嘴111到基材400表面的距離，大于真空吸引裝置200到基材400表面的距離。換句話說，二流體噴嘴111的噴出口，高于真空吸引裝置200的吸入口。這樣做的用意是，二流體噴嘴111需要遠(yuǎn)離基材400的表面有一預(yù)定的距離，才能噴灑較大的區(qū)域。相對的，真空吸引裝置200的吸入口，必須靠近基材400的表面，便于吸取基材400表面上所殘留的工作藥水。
[0043]請參考圖4B，本實用新型所提供的基材蝕刻處理設(shè)備，經(jīng)實驗證明，工作藥水的殘留部分甚少，如基材800上的第一區(qū)810。相比于圖4A的現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型實施例中殘留的工作藥水的第一區(qū)810，相比于圖1A的第一區(qū)710、第二區(qū)720、第三區(qū)730，以及第四區(qū)740，本實用新型所殘留工作藥水所占面積大幅縮小，徹底解決現(xiàn)有技術(shù)中的水池效應(yīng)問題。
[0044]如圖5B中的虛線框所示，本實用新型的基材蝕刻處理設(shè)備，其蝕刻因數(shù)為4.418、6.826、以及5.808。相比于圖5A的現(xiàn)有技術(shù)，其蝕刻因數(shù)都在4以下，本實用新型的蝕刻因數(shù)都在4以上。是以現(xiàn)有技術(shù)中蝕刻因數(shù)低落的問題，也得到了解決。如圖3B所示，在本實用新型的一實施例中，基材400上的線路410，其殘足現(xiàn)象大幅降低。本實用新型的L/S，也就是線寬L1/S1小于等于25μπι/25μπι，相比于圖3A的L0/S0面臨30μπι/30μπι的技術(shù)瓶頸，本實用新型所提供的基材蝕刻處理設(shè)備，充分滿足超精細(xì)線路的要求。
[0045]綜上所述，本實用新型使用真空吸引裝置持續(xù)吸走基材上殘留的蝕刻液藥水，促進(jìn)基材新鮮藥水交換性從而提升蝕刻的均勻性。通過二流體噴蝕裝置注入強力細(xì)小水霧及混入高壓空氣的方法，將蝕刻液等藥水噴灑到基材上線路之間做噴蝕，從而實現(xiàn)超精細(xì)線路的蝕刻作業(yè)。本實用新型明所提供的基材蝕刻處理設(shè)備，徹底解除了水池效應(yīng)問題，大幅提高蝕刻因數(shù)，并能生產(chǎn)L/S小于25μπι/25μπι的超精密線路蝕刻，獲得線路高度一致的蝕刻均勻性的技術(shù)效果。
[0046]以上所述僅為本實用新型的較佳可行實施例，其并非用以局限本實用新型的專利范圍，凡依本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所做的等效技術(shù)變化，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基材蝕刻處理設(shè)備，其特征在于，包括有: 一個以上的二流體噴蝕裝置，能接受外部提供的一工作藥水及一工作氣體；以及 一個以上的真空吸引裝置，配置于所述二流體噴蝕裝置的一側(cè)； 其中，所述二流體噴蝕裝置與所述真空吸引裝置設(shè)置于一基材的一側(cè)，所述二流體噴蝕裝置能混合所述工作藥水及所述工作氣體，生成一氣液混合噴蝕霧，并噴灑到所述基材的表面，所述真空吸引裝置用以吸取所述基材上殘留的所述工作藥水。2.如權(quán)利要求1所述的基材蝕刻處理設(shè)備，其特征在于，所述氣液混合噴蝕霧中的工作藥水的顆粒粒徑為Q，其中10ym<Q<50ym。3.如權(quán)利要求1所述的基材蝕刻處理設(shè)備，其特征在于，更包含有一輸送裝置，用以傳送所述基材，使所述基材相對于所述二流體噴蝕裝置進(jìn)行一直線運動。4.如權(quán)利要求1所述的基材蝕刻處理設(shè)備，其特征在于，所述二流體噴蝕裝置設(shè)置于所述基材的上方。5.如權(quán)利要求1所述的基材蝕刻處理設(shè)備，其特征在于，其中設(shè)置有兩個所述二流體噴蝕裝置，其中一個所述二流體噴蝕裝置設(shè)置于所述基材的上方，另一個所述二流體噴蝕裝置設(shè)置于所述基材的下方。6.如權(quán)利要求1所述的基材蝕刻處理設(shè)備，其特征在于，所述二流體噴蝕裝置設(shè)置有多個，所述真空吸引裝置設(shè)置有多個，且所述二流體噴蝕裝置的相對兩側(cè)分別設(shè)置有所述真空吸引裝置。7.如權(quán)利要求1所述的基材蝕刻處理設(shè)備，其特征在于，所述二流體噴蝕裝置設(shè)置有多個，所述真空吸引裝置設(shè)置有多個，所述二流體噴蝕裝置與所述真空吸引裝置彼此間隔的排列。8.如權(quán)利要求1所述的基材蝕刻處理設(shè)備，其特征在于，所述二流體噴蝕裝置包含有多個二流體噴蝕模組，每一所述二流體噴蝕模組具有一二流體噴嘴。9.如權(quán)利要求1所述的基材蝕刻處理設(shè)備，其特征在于，所述二流體噴蝕裝置會進(jìn)行一搖擺運動，使所述二流體噴嘴所噴出的所述氣液混合噴蝕霧噴布于所述基材一預(yù)定的區(qū)域。10.如權(quán)利要求1所述的基材蝕刻處理設(shè)備，其特征在于，所述二流體噴嘴到所述基材的表面的距離，大于所述真空吸引裝置到所述基材的表面的距離。
【文檔編號】H05K3/06GK205648207SQ201620295018
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月11日
【發(fā)明人】賴鴻昇
【申請人】嘉聯(lián)益電子(昆山)有限公司