一种垂直连续蚀刻线的制作方法

1.本发明涉及电路板蚀刻加工领域，尤其涉及一种垂直连续蚀刻线。


背景技术：

2.电路板在加工过程中，必须经过蚀刻才能得到所需要的线路图形，电路板蚀刻是使用蚀刻液将导电线路以外的铜箔去除掉的过程，是化学过程，是用化学溶液退掉不需要的覆铜层区域，做成电路板。
3.目前，蚀刻过程一般采用水平蚀刻线加工，线体一般包括入板段
→
蚀刻段
→
水洗段
→
烘干段
→
收板段，整个过程电路板在线体内与地面成水平运输状态；电路板在蚀刻段完成蚀刻过程，蚀刻段包括运输滚轮、蚀刻矩阵喷头，蚀刻矩阵喷头分别排列在运输滚轮的上、下两面，通过喷头向电路板上、下两面喷淋蚀刻药水，同时电路板向前运输，完成蚀刻过程。水平蚀刻线技术成熟度高，具备良好的稳定性。
4.但随着电子产品朝向多功能化、小型化、智能化发展，电路板的线路精细度越来越高，线路图形分布、线路图形形态也越来越复杂，对加工设备的要求也越来越高。水平蚀刻线体在加工精细度较高的电路板产品时，存在一个较大的问题，即“水池效应”，由于电路板在水平蚀刻线体内部呈水平状态，当上方的蚀刻矩阵喷头向电路板上表面喷淋蚀刻药水时，由于重力作用药水会聚集在电路板的上表面，不能及时排走，若电路板线路图形弯折较多，则药水更容易聚集在上表面，此时，旧的药水不能及时排走，新的药水不断喷淋向上表面，则形成“水池”样的药水流动形态，即为“水池效应”。“水池效应”会严重影响线路板蚀刻的上、下两个板面的蚀刻均匀性，极容易导致上表面蚀刻过多、而下表面蚀刻不足，且容易造成侧蚀过大，影响电路板品质，如果加工精细度较高的电路板，则更容易导致蚀刻过度、侧蚀过大，甚至蚀刻报废等问题。
5.水平蚀刻线体除容易产生“水池效应”问题之外，还会因为水平运输的方式而产生刮花板面线路、卷板等问题，且线体的下蚀刻矩阵喷头长时间向上喷淋药水，容易影响自身的喷淋效果，导致设备调试较为频繁等问题。
6.针对以上问题，需要设计采用垂直连续蚀刻的方式，改善蚀刻的水池效应，提高蚀刻的效率及蚀刻效果，降低产品不良率，从而实现从根本上改变蚀刻方式的效果。


技术实现要素：

7.本发明提供了一种垂直连续蚀刻线，采用垂直连续的蚀刻方式，解决电路板蚀刻过程中的“水池效应”问题，并改变蚀刻方式，提高蚀刻均匀性，提升蚀刻效率。
8.本发明提供的一种垂直连续蚀刻线，其特征在于，所述垂直连续蚀刻线包括采用垂直连续的运载方式的垂直加载装置和采用蚀刻加工方式的蚀刻加工装置，待蚀刻电路板通过所述垂直加载装置在所述蚀刻加工装置进行蚀刻加工。
9.需要进一步说明的是，采用垂直连续的运载方式的垂直加载装置和采用蚀刻加工方式的蚀刻加工装置，基于发明专利申请“化学沉积金属加工线及单元运载运输结构(专利
申请号：2021100347178)”所述的垂直连续运载机构，形成垂直连续的运载方式，上述专利的垂直运载机构为通用机构，通过将夹具、侧喷机构、跟随架、正板机构等与加工药水有接触的机构的金属部件更换为钛材质，形成耐蚀刻的机构，从而可形成本发明的垂直连续蚀刻线的具体运载方式；所述垂直加载装置在所述蚀刻加工装置进行蚀刻加工，即采用上述的垂直连续的运载机构，并通过在缸体内添加蚀刻药水，或重新调配蚀刻药水，从而实现垂直连续蚀刻的整体效果。
10.需要进一步说明的是，基于上述专利申请“化学沉积金属加工线及单元运载运输结构(专利申请号：2021100347178)”，进一步地，其中，水平、垂直运载装置采用专利申请“一种电镀线水平、垂直运载装置(专利申请号：202023007264x)”所述的技术内容实现；其中，水平转板装置采用专利申请“一种电镀线水平转板装置(2020230013196)所述的技术内容实现”；其中，链轨调节装置采用专利申请“一种垂直连续电镀线链轨调节装置(专利申请号：2020230014061)”；其中，隔档跟随架采用专利申请“一种电镀线隔档跟随架(专利申请号：2020230014108)”所述的技术内容实现；转向装置采用专利申请“一种电镀线转向装置(专利申请号：2020230015261)”所述的技术内容实现；转运跟随架采用专利申请“一种电镀线转运跟随架(专利申请号：2020230015558)”所述的技术内容实现；采用专利申请“一种电路板环形金属化处理线(专利申请号：2020230072442)”所述的技术内容实现；采用专利申请“一种电镀夹具(专利申请号：2020230072669)”所述的技术内容实现。
11.需要进一步说明的是，采用垂直连续的运载方式的垂直加载装置和采用蚀刻加工方式的蚀刻加工装置，待蚀刻电路板通过所述垂直加载装置在所述蚀刻加工装置进行蚀刻加工的技术过程，可采用专利申请“一种垂直连续蚀刻装置及蚀刻方法(专利申请号：2021108820545)”所述的技术内容实现；其中，垂直连续蚀刻需要使用夹具夹持电路板进行加工，当加工方式为单排加工是，夹具可采用专利申请“一种电镀夹具(专利申请号2020230072669)”所述的技术内容实现，当加工方式为多排加工时，夹具可采用专利申请“一种用于电路板加工的多排夹头(专利申请号：2021217828151)”所述的技术内容实现；当加工过程需要实现电路板在垂直方向的旋转时，可采用专利申请“一种用于电路板加工的垂直旋转装置(专利申请号：2021217827958)”所述的技术内容实现；值得说明的是，垂直连续的加工方式，可以采用专利申请“一种垂直连续蚀刻线缸体结构(专利申请号：2021217810764)”所述的垂直连续蚀刻线缸体结构作为一种加工方法的缸体模式。
12.并且，以上各专利申请的所述技术，其中包含的与加工药水有接触的机构的金属部件，均为钛材质，钛材质能够有效防止加工过程中蚀刻药水的腐蚀。
13.需要进一步说明的是，上述采用发明专利申请：化学沉积金属加工线及单元运载运输结构(专利申请号：2021100347178)，仅为本发明所述的一种垂直连续蚀刻线的可选地具体的机械结构实现方式之一。
14.进一步地，所述蚀刻加工装置为喷淋方式的蚀刻加工装置。
15.需要进一步说明的是，所述喷淋方式的蚀刻加工装置，是采用与电路板垂直方向一致的，设置在电路板两面的喷淋机构，向电路板两面喷淋蚀刻药水，形成蚀刻过程的装置，所述喷淋方式，即电路板的第一面，对应分布有喷淋矩阵，电路板的第二面同样对应分布有喷淋矩阵，电路板在垂直连续的运输过程中，喷淋矩阵朝向电路板表面喷淋蚀刻药水，形成电路板蚀刻。
16.需要进一步说明的是，参照发明专利申请：化学沉积金属加工线及单元运载运输结构(专利申请号：2021100347178)，垂直连续蚀刻线分为上层的运输及加工段，和下层的加工及支撑段，则喷淋的方式一般分布于垂直连续蚀刻线的上层。
17.进一步地，所述蚀刻加工装置包括浸泡方式蚀刻加工装置和喷淋方式蚀刻加工装置，所述待蚀刻电路板先通过所述浸泡方式蚀刻加工装置进行蚀刻加工，再通过所述喷淋方式蚀刻加工装置进行蚀刻加工，所述浸泡方式蚀刻加工装置的内部，分布有内部喷淋装置。
18.需要进一步说明的是，所述浸泡方式蚀刻加工装置和喷淋方式蚀刻加工装置，是采用将电路板完全浸没在充满蚀刻药水的缸体内进行浸泡蚀刻，待浸泡蚀刻完成后，采用喷淋对电路板进行进一步的加工，喷淋加工可选地，为蚀刻、修整、清洗、缓蚀、褪膜等方式。
19.需要进一步说明的是，所述浸泡方式蚀刻加工装置的内部，同样分布有内部喷淋装置，用于加强蚀刻时的药水循环速度与力度，使蚀刻药水能够充分作用于电路板板面。
20.需要进一步说明的是，参照发明专利申请：化学沉积金属加工线及单元运载运输结构(专利申请号：2021100347178)，垂直连续蚀刻线分为上层的运输及加工段，和下层的加工及支撑段，则浸泡方式蚀刻加工装置一般分布于垂直连续蚀刻线的下层，喷淋方式蚀刻加工装置一般分布于垂直连续蚀刻线的上层。
21.进一步地，所述蚀刻加工装置包括喷淋方式蚀刻加工装置和浸泡方式蚀刻加工装置，所述待蚀刻电路板先通过所述喷淋方式蚀刻加工装置进行蚀刻加工，再通过所述浸泡方式蚀刻加工装置进行蚀刻加工，所述浸泡方式蚀刻加工装置的内部，分布有内部喷淋装置。
22.需要进一步说明的是，所述喷淋方式蚀刻加工装置和浸泡方式蚀刻加工装置，是采用将电路板先进行喷淋加工，喷淋加工可选地为，蚀刻、修整、清洗、缓蚀、褪膜、前处理等加工，待喷淋加工完成后，采用浸泡的方式对电路板进行进一步的加工。
23.需要进一步说明的是，所述浸泡方式蚀刻加工装置的内部，同样分布有内部喷淋装置，用于加强蚀刻时的药水循环速度与力度，使蚀刻药水能够充分作用于电路板板面。
24.需要进一步说明的是，参照发明专利申请：化学沉积金属加工线及单元运载运输结构(专利申请号：2021100347178)，垂直连续蚀刻线分为上层的运输及加工段，和下层的加工及支撑段，则喷淋方式蚀刻加工装置一般分布于垂直连续蚀刻线的上层，浸泡方式蚀刻加工装置一般分布于垂直连续蚀刻线的下层。
25.需要进一步说明的是，上述不同的蚀刻加工装置可依据待加工电路板的线宽/线隙，图形结构、材质、柔软度、厚度等条件，选择应用于不同的加工装置；一般地，喷淋方式的蚀刻加工装置用于加工线路图形较为简单简单、精度较低、蚀刻效果要求较低的电路板加工，浸泡方式蚀刻加工装置和喷淋方式蚀刻加工装置一般用于加工线路图形较为简单简单、精度较低、蚀刻效果要求较高的电路板加工，喷淋方式蚀刻加工装置和浸泡方式蚀刻加工装置一般用于加工线路图形较为简单简单、精度较低、蚀刻效果有一定要求，但不要求十分严苛的电路板加工。
26.进一步地，所述蚀刻加工的方法步骤包括：
27.对所述待蚀刻电路板进行高浓度蚀刻处理，获得蚀刻后的电路板；
28.对所述蚀刻后的电路板进行水洗；
29.对所述蚀刻后的电路板进行烘干。
30.需要进一步说明的是，对于上述各个不同的蚀刻加工装置，可以对应采用不同的蚀刻加工的方法，可选地，蚀刻加工的方法采用最基本的蚀刻方式，即采用高浓度蚀刻
→
水洗
→
烘干的加工步骤进行蚀刻，高浓度蚀刻将待蚀刻电路板的两面进行图形蚀刻加工，完成后，采用水洗的方式，对电路板进行水洗，再进行烘干，实现电路板蚀刻的整个加工过程。
31.进一步地，所述蚀刻加工的方法步骤包括：
32.对所述待蚀刻电路板进行高浓度蚀刻处理，获得第一蚀刻电路板；
33.对所述第一蚀刻电路板进行快速水洗；
34.对所述第一蚀刻电路板进行二次处理，获得第二加工电路板；
35.对所述第二蚀刻电路板进行水洗；
36.对所述第二加工电路板进行烘干。
37.需要进一步说明的是，可选地，采用高浓度蚀刻
→
快速水洗
→
二次处理
→
水洗
→
烘干的加工步骤进行蚀刻。
38.进一步地，所述蚀刻加工的方法步骤包括：
39.对所述待蚀刻电路板进行高浓度蚀刻处理，获得第一蚀刻电路板；
40.对所述第一蚀刻电路板进行风刀处理；
41.对所述第一蚀刻电路板进行快速水洗；
42.对所述第一蚀刻电路板进行二次处理，获得第二加工电路板；
43.对所述第一蚀刻电路板进行水洗；
44.对所述第二加工电路板进行烘干。
45.需要进一步说明的是，可选地采用高浓度蚀刻
→
风刀
→
快速水洗
→
二次处理
→
水洗
→
烘干。
46.进一步地，所述蚀刻加工的方法步骤包括：
47.对所述待蚀刻电路板进行高浓度蚀刻处理，获得第一蚀刻电路板；
48.对所述第一蚀刻电路板进行风刀处理；
49.对所述第一蚀刻电路板进行快速水洗；
50.对所述第一蚀刻电路板进行上下旋转180
°
处理；
51.对所述第一蚀刻电路板进行二次处理，获得第二加工电路板；
52.对所述第一蚀刻电路板进行水洗；
53.对所述第二加工电路板进行烘干。
54.需要进一步说明的是，可选地采用高浓度蚀刻
→
风刀
→
快速水洗
→
上下旋转180
°→
二次处理
→
水洗
→
烘干。
55.进一步地，所述二次处理为高浓度蚀刻处理、低浓度蚀刻处理、缓蚀药水处理、清洗药水处理、褪膜药水处理中的一种。
56.需要进一步说明的是，以上所述的二次处理，是对第一次蚀刻之后的电路板，进行二次加工，二次处理需要根据不同类型的电路板以及不同的加工需求和加工效果，做出具体的选择。
57.进一步地，所述上下旋转180
°
处理包括旋转位置处理和旋转方式处理；其中，
58.所述旋转位置处理为在所述垂直连续蚀刻线的上层旋转或者所述垂直连续蚀刻
线的下层旋转；
59.所述旋转方式处理包括双面顶柱式旋转、吸盘式旋转、双面夹头式旋转、机械臂夹持式旋转中的一种。
60.需要进一步说明的是，上下旋转180
°
处理，能够更好的提高垂直连续蚀刻时的蚀刻均匀性，由于垂直连续蚀刻，药水会受到重力影响，在板面上向下流淌，用一条与线体运输方向相同的水平线路而言，药水的向下流淌，容易造成线路上侧蚀刻较多，而下侧蚀刻较少的问题，即线路蚀刻不平衡的问题，而采用上下旋转180
°
处理，先使电路板垂直向下，进行蚀刻，蚀刻到一半时，将电路板的上下两端调换位置，再继续蚀刻，如此以来，能够有效的解决蚀刻不平衡的问题。
61.需要进一步说明的是，采用本发明的垂直连续蚀刻线蚀刻柔性电路板(fpc)时，需要先将fpc使用增强夹具进行固定，形成假性硬质电路板结构，再进行蚀刻加工。
62.通过垂直连续的蚀刻方式，采用不同的蚀刻装置，结合不同的蚀刻方法，能够实现垂直连续的蚀刻效果，有效降低蚀刻过程的“水池效应”，并通过不同流程的组合式加工设计，能够针对不同电路板类型、线路布图类型采用不同的线体加工，形成多元化、个性化加工模式。
附图说明
63.为了更清楚地说明本发明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发明实施例的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
64.图1为本发明一种垂直连续蚀刻线运行逻辑过程示意图。
65.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
66.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
67.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
68.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围
之内。
69.为了更好的理解上述技术方案，下面结合附图对上述技术方案进行详细的说明。
70.请参阅图1，图1为一种垂直连续蚀刻线运行逻辑过程示意图，首先，整条线体采用采用垂直连续的运载方式的垂直加载装置和采用蚀刻加工方式的蚀刻加工装置。
71.其中，垂直夹载装置，可选地采用喷淋方式的蚀刻加工装置，浸泡方式蚀刻加工装置和喷淋方式蚀刻加工装置，喷淋方式蚀刻加工装置和浸泡方式蚀刻加工装置的一种。
72.基于垂直夹载装置，采用的蚀刻加工的方法步骤，可选地采用“高浓度蚀刻
→
水洗
→
烘干”，或“高浓度蚀刻
→
快速水洗
→
二次处理
→
水洗
→
烘干”，或“高浓度蚀刻
→
风刀
→
快速水洗
→
二次处理
→
水洗
→
烘干”，或“高浓度蚀刻
→
风刀
→
快速水洗
→
上下旋转180
°→
二次处理
→
水洗
→
烘干”的其中一种。
73.其中，对于“二次处理”，可选地采用高浓度蚀刻，低浓度蚀刻，缓蚀药水处理，清洗药水处理，褪膜药水处理的其中一种。
74.其中，对于上下旋转180
°
的旋转方式，可选地为，双面顶柱式旋转，吸盘式旋转，双面夹头式旋转，机械臂夹持式旋转的其中一种。
75.其中，对于上下旋转180
°
的旋转位置，可选地为，垂直连续蚀刻线的上层旋转，垂直连续蚀刻线的下层旋转。
76.以上过程，构成了整体的，可以灵活组合，并可根据待加工电路板特性、特点做出对应选择的垂直连续蚀刻线。
77.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明实施例的专利范围，凡是在本发明实施例的发明构思下，利用本发明实施例说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明实施例的专利保护范围内。