CN218352832U - 等离子蚀刻装置及其双腔结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的等离子蚀刻装置及其双腔结构，包括外腔壳、两组气动门体机构、上冷却组件及上电极、下冷却组件及下电极和纵横导向机构，在外腔壳的相对两侧分别设有进料口和出料口，两组气动门体机构分别安装于外腔壳的进料口和出料口处；上冷却组件及上电极安装于外腔壳顶侧，下冷却组件及下电极安装于外腔壳底侧；纵横导向机构位于上电极与下电极之间、并对沿移送方向水平进给的板框夹具及其上的PCB板滑动导向的同时、并进行纵向和横向限位；以及采用上下层叠加的双工外腔壳布局，将装载于板框夹具上的PCB板自动等离子蚀刻，实现双工位的PCB板批量化上料的装配和定位，有效提高生产效率和加工精度。

Description

等离子蚀刻装置及其双腔结构

【技术领域】

本实用新型涉及PCB板的蚀刻技术，尤其涉及一种等离子蚀刻装置及其双腔结构。

【背景技术】

等离子蚀刻或等离子清洗是一种采用环保蚀刻工艺，等离子蚀刻的目的即是将前工序所做出有图形的线路板上的未受保护的非导体部分铜蚀刻去、形成线路，或者在严格条件下产生等离子体来清洁PCB板上钻孔中留下的材料，即去除PCB中钻孔中的胶渣，通过等离子PCB 清除胶渣技术还可以提供更好的蚀刻质量和通孔污染物去除效果。

等离子蚀刻设备通常由四个主要部件组成：真空室、两个用于产生射频的电极、真空泵和RF电源。当气体进入系统时，施加射频以电离气体颗粒，并产生高速等离子体脉冲从而进行蚀刻。其中，等离子蚀刻也应用于清洁芯片封装内的引线框架方面，这是由于引线框将电信号传送到封装的外部，并且在结合到封装中之前必须清除所有的有机物。

但是，现有等离子蚀刻设备大多采用一体式结构，内部结构不可调节，缺少针对PCB板装载夹具或托盘定位机构，不便于装载夹具或托盘的调节放置；而且，使用时，装载夹具或托盘直接放置在工位的上方时，易受到外力的作用而产生横移和晃动，稳定性较差、不能够有效保证加工产品的质量。

【实用新型内容】

本实用新型实施例提供的等离子蚀刻装置及其双腔结构，采用纵横三组配合的导向滚轮，对PCB板和板框夹具配合的蚀刻装配体有效进行定位和进出料控制，便于循环批量的进行PCB板蚀刻，有效提高加工质量和加工效率。

本实用新型至少一个实施例所采用的技术方案是：

第一方面，该实施例提供的等离子蚀刻装置，用于装载于板框夹具上的PCB板自动等离子蚀刻，包括：

外腔壳，呈方形的框架壳体、且内部形成蚀刻加工的密封腔体，在方形框架壳体的相对两侧分别设有进料口和出料口，在进料口和出料口相异的方形框架壳体另外两侧分别设有真空抽气接口和进排气接口；

两组气动门体机构，分别安装于外腔壳的进料口和出料口处、用于蚀刻加工时密封进出料口；

上冷却组件及上电极，上电极安装于所述外腔壳顶侧、用于产生高速等离子体脉冲对PCB板上表面进行蚀刻，上冷却组件对上电极冷却制冷；

下冷却组件及下电极，下电极安装于所述外腔壳底侧、用于产生高速等离子体脉冲对PCB板下表面进行蚀刻，下冷却组件对下电极冷却制冷；

纵横导向机构，位于所述上电极与所述下电极之间、且安装固定于所述外腔壳两侧的内壁上，对沿移送方向水平进给的板框夹具及其上的 PCB板滑动导向的同时、并进行纵向和横向限位。

优选地，每组所述气动门体机构均包括料口封板、竖向设置于所述外腔壳上进料口或出料口两侧对料口封板两端进行滑动导向的长圆腰孔、两组沿所述长圆腰孔滑动的滑轨架和两组气动驱动组件；

所述长圆腰孔的下端朝向靠近所述外腔壳上进料口或出料口的方向倾斜延伸；

所述料口封板的两端分别固定于滑轨架上，所述气动驱动组件的活塞杆铰接于所述滑轨架上；

所述气动驱动组件驱动所述滑轨架及连接的料口封板沿长圆腰孔下移密封封盖进料口或出料口。

优选地，所述纵横导向机构包括两组U形导向条板、多组顶侧限位压轮、多组底侧限位承托轮和多组旁侧限位轮，两组U形导向条板分别安装固定于所述上电极与所述下电极之间的所述外腔壳两侧内壁处；

所述顶侧限位压轮与所述底侧限位承托轮分别位于所述板框夹具的边框上下侧，所述旁侧限位轮抵触于所述板框夹具的外棱；

多组顶侧限位压轮、多组底侧限位承托轮和多组旁侧限位轮分为相对应的两部分分别均匀间隔的安装于所述外腔壳两侧内壁处的每组U 形导向条板上，并对板框夹具及其上的PCB板滑动导向的同时、进行纵向及横向限位固定。

第二方面，另一实施例提供的等离子蚀刻装置的双腔结构，采用如上述的等离子蚀刻装置上下层状叠加的双工位布局，上下层等离子蚀刻装置的外腔壳之间四角设有用于相互支撑连接的支撑柱。

优选地，所述上下层等离子蚀刻装置的外腔壳之间还设置有用于上层或下层等离子蚀刻装置出料后的空置板框夹具备用放置的备用放置机构，该备用放置机构包括两组U形导向条板、多组顶侧限位压轮、多组底侧限位承托轮和多组旁侧限位轮，两组U形导向条板分别安装固定于上层等离子蚀刻装置与下层等离子蚀刻装置之间的支撑柱上；

所述顶侧限位压轮与所述底侧限位承托轮分别位于所述板框夹具的边框上下侧，所述旁侧限位轮转动安装于U形导向条板的U形槽体之间、且抵触于所述板框夹具的外棱；

多组顶侧限位压轮、多组底侧限位承托轮和多组旁侧限位轮分为相对应的两部分分别均匀间隔的安装于每组U形导向条板上，并对板框夹具滑动导向的同时、进行纵向及横向限位固定。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中，在单层结构的等离子蚀刻装置中，上电极与下电极之间采用纵横三组配合的导向滚轮，对PCB板和板框夹具配合的蚀刻装配体有效进行定位和进出料控制，便于循环批量的进行PCB板蚀刻，有效提高加工质量和加工效率。

当采用双层结构的等离子蚀刻装置时，由于采用上下层的双工位的双腔布局，并通过板框夹具与PCB板的有效配合，通过两个蚀刻腔实现上下料过程中有序替换循环的进行PCB板蚀刻，在上下层等离子蚀刻装置的外腔壳之间还设置有备用放置机构，通过备用放置机构便于上层或下层等离子蚀刻装置出料后的空置板框夹具备用放置，进一步改善上下料时PCB板的进出料效率，通过双工位合理的规划PCB板的加工效率。

【附图说明】

图1是本实用新型实施例一单层等离子蚀刻装置的左视结构示意图；

图2是本实用新型实施例一单层等离子蚀刻装置的右视结构示意图；

图3是本实用新型实施例一单层等离子蚀刻装置去除部分外壳的左视结构示意图；

图4是本实用新型实施例一单层等离子蚀刻装置去除部分外壳的侧视结构示意图；

图5是本实用新型实施例二中双层等离子蚀刻装置的左视结构示意图；

图6是本实用新型实施例二中双层等离子蚀刻装置的右视结构示意图；

图7是本实用新型实施例二中双层等离子蚀刻装置的侧视结构示意图；

图8是本实用新型实施例二中双层等离子蚀刻装置去除部分框架的立体结构示意图；

图9是本实用新型实施例二中上层等离子蚀刻装置及备用放置机构去除部分框架的立体结构示意图。

【具体实施方式】

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实施例提供的等离子蚀刻装置，用于装载于板框夹具1上的PCB 板(图中未示)自动等离子蚀刻，如图1至图4所示，包括外腔壳2、两组气动门体机构3、上冷却组件4及上电极5、下冷却组件6及下电极7和纵横导向机构8，该外腔壳2呈方形的框架壳体、且内部形成刻蚀加工的密封腔体，在方形框架壳体的相对两侧分别设有条形的进料口 9和条形的出料口10，在进料口9和出料口10相异的方形框架壳体另外两侧分别设有真空抽气接口11和进排气接口12，两组气动门体机构 3分别安装于外腔壳2的进料口9和出料口10处、用于蚀刻加工时密封进出料口。

如图3、图4所示，上电极5安装于外腔壳2顶侧、用于产生高速等离子体脉冲对PCB板上表面进行蚀刻，上冷却组件4对上电极5冷却制冷；下电极7安装于外腔壳2底侧、用于产生高速等离子体脉冲对PCB板下表面进行蚀刻，下冷却组件6对下电极7冷却制冷；纵横导向机构8位于上电极5与下电极7之间且安装固定于外腔壳2两侧的内壁上，对沿移送方向水平进给的板框夹具1及其上的PCB板滑动导向的同时、并进行纵向和横向限位。

如图1和图2所示，每组气动门体机构3均包括料口封板30、竖向设置于外腔壳2上进料口9或出料口10两侧对料口封板30两端进行滑动导向的长圆腰孔31、两组沿长圆腰孔31滑动的滑轨架32和两组气动驱动组件33，长圆腰孔31的下端朝向靠近外腔壳2上进料口9或出料口10的方向倾斜延伸；料口封板30的两端分别固定于滑轨架32上，气动驱动组件33的活塞杆铰接于滑轨架32上；气动驱动组件33驱动滑轨架32及连接的料口封板30沿长圆腰孔31下移，通过长圆腰孔31 的导向实现自动密封封盖进料口9或出料口10。

如图3、图4所示，该纵横导向机构8包括两组U形导向条板80、多组顶侧限位压轮81、多组底侧限位承托轮82和多组旁侧限位轮83，两组U形导向条板80分别安装固定于上电极5与下电极7之间的外腔壳2两侧内壁处；顶侧限位压轮81与底侧限位承托轮82分别位于板框夹具1的边框上下侧，旁侧限位轮83转动安装于U形导向条板80的U 形槽体800之间、且抵触于板框夹具1的外棱。装配时，多组顶侧限位压轮81、多组底侧限位承托轮82和多组旁侧限位轮83分为相对应的两部分分别均匀间隔的安装于外腔壳2两侧内壁处的每组U形导向条板 80上，并对板框夹具1及其上的PCB板滑动导向的同时、进行纵向及横向限位固定。

该实施例中，上下料过程中，PCB板通过板框夹具1定位承托，而纵横导向机构8位于上电极5与下电极7之间，可以对沿移送方向水平进给的板框夹具1及其上的PCB板滑动导向的同时、并进行纵向和横向限位，实现PCB板自动化定位及固定，有效便于蚀刻加工中自动进给和自动定位，实现批量化加工作业，有效避免生产过程中PCB板的碰撞，有效提高生产效率和加工精度。

实施例二

如图5至图9所示，等离子蚀刻装置的双腔结构，该实施例与实施例一的不同之处在于，采用等离子蚀刻装置上下层状叠加的双工位布局，上下层等离子蚀刻装置的外腔壳2之间四角设有用于相互支撑连接的支撑柱13，并在上下层等离子蚀刻装置的外腔壳2之间设置有用于上层或下层等离子蚀刻装置出料后的空置板框夹具1备用放置的备用放置机构14，该备用放置机构14与上电极5与下电极7之间的纵横导向机构8相同，在此不做过多赘述；只是备用放置机构14安装固定于上层等离子蚀刻装置与下层等离子蚀刻装置之间的支撑柱13上，并在备用放置机构进出料口10处延伸设置用于空置板框夹具1导引的引导轮140。

该实施例中，通过两个蚀刻腔实现上下料过程中有序替换循环的进行PCB板蚀刻，以及通过备用放置机构便于上层或下层等离子蚀刻装置出料后的空置板框夹具1备用放置，进一步改善上下料时PCB板的进出料效率。

双层双工位的等离子蚀刻装置工作时，在进料区，PCB板的自动上料控制装置将已夹持PCB板的板框夹具1升降运动后，然后水平移送至上层等离子蚀刻装置的蚀刻腔体中，接着自动上料控制装置退出上层的蚀腔体，上层等离子蚀刻装置通过气动门体机构3封闭进出料口10，再依次抽真空、加入清洗气体、电离，完成蚀刻。

然后，在出料区，PCB板的自动下料控制装置将已经过蚀刻的PCB 板及板框夹具1从上层等离子蚀刻装置的蚀刻腔体取出，并将PCB板从板框夹具1中移除和将板框夹具1移送到下一工位，此时形成了空置的板框夹具1，自动下料控制装置将空置的板框夹具1移送至上层等离子蚀刻装置与下层等离子蚀刻装置之间的板框闲置区。

进一步地，自动上料控制装置在板框闲置区获得空置的板框夹具1，并升降运动后将生产线上转移过来PCB板，再次平移至上料工位处空置的板框夹具1上，循环完成单个PCB板的加工和板框夹具1回收。

单个PCB板的加工和板框夹具1回收流程结束，下一步自动上料控制装置二次装载会把有带有PCB板的板框夹具1升降及平移后，移送至下层等离子蚀刻装置的蚀刻腔体中，再重复上层等离子蚀刻装置的步骤，即可完成下层等离子蚀刻装置中单个PCB板的加工和板框夹具1 回收。

上层等离子蚀刻装置与下层等离子蚀刻装置依次交替往复工作，就可以连续不断的PCB板的蚀刻加工。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述实施例只是为本实用新型的较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，凡依本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1.等离子蚀刻装置，用于装载于板框夹具上的PCB板自动等离子蚀刻，其特征在于，包括：

外腔壳，呈方形的框架壳体、且内部形成蚀刻加工的密封腔体，在方形框架壳体的相对两侧分别设有进料口和出料口，在进料口和出料口相异的方形框架壳体另外两侧分别设有真空抽气接口和进排气接口；

两组气动门体机构，分别安装于外腔壳的进料口和出料口处、用于蚀刻加工时密封进出料口；

上冷却组件及上电极，上电极安装于所述外腔壳顶侧、用于产生高速等离子体脉冲对PCB板上表面进行蚀刻，上冷却组件对上电极冷却制冷；

下冷却组件及下电极，下电极安装于所述外腔壳底侧、用于产生高速等离子体脉冲对PCB板下表面进行蚀刻，下冷却组件对下电极冷却制冷；

纵横导向机构，位于所述上电极与所述下电极之间、且安装固定于所述外腔壳两侧的内壁上，对沿移送方向水平进给的板框夹具及其上的PCB板滑动导向的同时、并进行纵向和横向限位。

2.根据权利要求l所述的等离子蚀刻装置，其特征在于，每组所述气动门体机构均包括料口封板、竖向设置于所述外腔壳上进料口或出料口两侧对料口封板两端进行滑动导向的长圆腰孔、两组沿所述长圆腰孔滑动的滑轨架和两组气动驱动组件；

所述长圆腰孔的下端朝向靠近所述外腔壳上进料口或出料口的方向倾斜延伸；

所述料口封板的两端分别固定于滑轨架上，所述气动驱动组件的活塞杆铰接于所述滑轨架上；

所述气动驱动组件驱动所述滑轨架及连接的料口封板沿长圆腰孔下移密封封盖进料口或出料口。

3.根据权利要求1所述的等离子蚀刻装置，其特征在于，所述纵横导向机构包括两组U形导向条板、多组顶侧限位压轮、多组底侧限位承托轮和多组旁侧限位轮，两组U形导向条板分别安装固定于所述上电极与所述下电极之间的所述外腔壳两侧内壁处；

所述顶侧限位压轮与所述底侧限位承托轮分别位于所述板框夹具的边框上下侧，所述旁侧限位轮抵触于所述板框夹具的外棱；

多组顶侧限位压轮、多组底侧限位承托轮和多组旁侧限位轮分为相对应的两部分分别均匀间隔的安装于所述外腔壳两侧内壁处的每组U形导向条板上，并对板框夹具及其上的PCB板滑动导向的同时、进行纵向及横向限位固定。

4.等离子蚀刻装置的双腔结构，其特征在于，采用如权利要求l至3任意一项权利要求所述的等离子蚀刻装置上下层状叠加的双工位布局，上下层等离子蚀刻装置的外腔壳之间四角设有用于相互支撑连接的支撑柱。

5.根据权利要求4所述的等离子蚀刻装置的双腔结构，其特征在于，所述上下层等离子蚀刻装置的外腔壳之间还设置有用于上层或下层等离子蚀刻装置出料后的空置板框夹具备用放置的备用放置机构，该备用放置机构包括两组U形导向条板、多组顶侧限位压轮、多组底侧限位承托轮和多组旁侧限位轮，两组U形导向条板分别安装固定于上层等离子蚀刻装置与下层等离子蚀刻装置之间的支撑柱上；

所述顶侧限位压轮与所述底侧限位承托轮分别位于所述板框夹具的边框上下侧，所述旁侧限位轮转动安装于U形导向条板的U形槽体之间、且抵触于所述板框夹具的外棱；

多组顶侧限位压轮、多组底侧限位承托轮和多组旁侧限位轮分为相对应的两部分分别均匀间隔的安装于每组U形导向条板上，并对板框夹具滑动导向的同时、进行纵向及横向限位固定。

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