喷淋蚀刻系统的制作方法

技术领域：

本发明属于机械微细加工技术领域，特别涉及一种可用于制备印刷电路板换热器的喷淋蚀刻系统。

背景技术：
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微细加工技术是伴随微机械技术的出现而产生的一类新型的现代化制造技术。它实现了微小尺度范围内的机械加工和装配，其中光化学蚀刻技术以其操作简单、加工精度高、成本低、蚀刻过程无机械应力存在等优点被广泛应用于印刷板路、金属表面花纹及精细加工等领域。

衡量蚀刻工艺是否成功的主要标准之一是对蚀刻质量及表面形貌的控制能力，而影响蚀刻质量及表面形貌的因素众多，如何控制各因素的影响以实现高效可控制蚀刻成为难点。

技术实现要素：
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本发明的目的在于提供一种喷淋蚀刻系统，蚀刻喷淋装置为多边形结构，蚀刻基板呈多边形排布，可以增加蚀刻基体同时蚀刻的板数；通过利用电机、摆动导杆、改进喷射装置等方法来增大喷淋系统的承压能力和改善蚀刻的均匀性等，可以提高基板蚀刻的质量；可以较为精准地控制基板在不同压力、流量、温度、喷淋装置与基体间距等较大范围工况下进行喷淋蚀刻，以分析在喷淋中各因素对蚀刻速度、蚀刻均匀性、侧蚀及粗糙度的影响状况，找到喷淋蚀刻最优蚀刻条件，从而实现基板表面形貌的高效可控加工。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种喷淋蚀刻系统包括电机、蚀刻箱、蚀刻液喷射装置、摆动导杆机构、压力表、流量计、塑料泵、蚀刻液收集箱、orp氧化还原计、由加热棒和冷却管道组成的温控系统等设备，其特征在于：蚀刻液喷射装置设置在蚀刻箱内并且具有由多个平面组成的呈正多边形柱体的外形，蚀刻液喷射装置的两侧分别设置有一个夹板，夹板上具有呈正多边形分布的基板固定孔阵列，蚀刻基板固定在夹板的基板固定孔阵列的基板固定孔上；蚀刻液从蚀刻液喷射装置的多个平面垂直喷淋到由电机和摆动导杆机构带动的呈多边形空间分布的蚀刻基板上。

所述的蚀刻基板在蚀刻箱内呈多边形与喷嘴垂直分布。

所述基板固定孔阵列为多个，并且各基板固定孔阵列到夹板中心的距离不同使得蚀刻基板与蚀刻液喷射装置的间距可调节。

所述的蚀刻液喷射装置的各平面上布置有多个喷嘴，喷嘴为锥形或扇形。

所述喷淋蚀刻系统由电机水平控制，通过电机连接件连接夹板并预设运行轨迹以带动蚀刻基板平动。

所述喷淋蚀刻系统由摆动导杆机构控制转动，摆动导杆机构带动圆周分布的转动导杆控制夹板旋转使蚀刻基板围绕蚀刻液喷射装置作圆周运动。

所述温控系统由加热棒、冷却管道和温控仪组成，加热棒和冷却管道控制蚀刻液的加热和冷却，以控制蚀刻液温度稳定在某一范围内。

所述orp氧化还原计设置在蚀刻液收集箱中，可实时监控蚀刻液的氧化还原能力。

所述蚀刻箱连接蚀刻液收集箱，蚀刻液收集箱连接塑料泵处布置有密网，以过滤蚀刻液杂质及蚀刻后的残渣，可以防止喷淋装置受堵。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

本发明一种喷淋蚀刻系统，该系统利用多边形喷射装置从各方向垂直喷淋到各方向可调节间距的蚀刻基板，增加基体的同时蚀刻量，有利于实现基体的大量生产。通过采用蚀刻液由左右两方向进入多边形喷射机体并从多个喷嘴喷出的喷射装置，提高了喷射装置的承压能力且有利于蚀刻液均匀喷出。蚀刻箱两侧有距离夹板中心不同的固定孔阵列卡住蚀刻基板，可调节蚀刻基板与喷嘴间的距离以提供不同的喷淋面积和冲力。利用电机控制蚀刻基板在平面内的运动速度、摆动导杆控制蚀刻基体绕喷淋装置作圆周运动，以克服重力、同一方向喷淋压力不均的影响，来增加蚀刻的均匀性。利用orp计、温控系统、压力表、流量计等设备，可以较为精准地控制基板在不同压力、流量、温度等较大范围工况下进行喷淋蚀刻，有助于解决如何控制各因素的影响以实现大量高效可控制蚀刻的难点。

附图说明

图1为本发明的喷淋蚀刻系统结构图。

图2为本发明的蚀刻箱喷淋装置示意图。

图3为蚀刻箱内两侧夹板板面分布示意图。

附图中的编号：

1为电机，2为蚀刻箱，3为蚀刻基板，4为蚀刻液喷射装置，5为摆动导杆机构，6为夹板，7为压力表，8为流量计，9为滑杆，10为塑料泵，11为塑料阀，12为蚀刻液收集箱，13为orp计，14为温控仪，15为加热棒，16为冷却管道，17为过滤网，18为圆周分布的若干转动导杆，19电机连接件，20为喷淋装置蚀刻液进入口，21为喷射机体，22为喷嘴，23为蚀刻基体固定孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步的详细说明。

图1为本发明的喷淋蚀刻系统结构图。

如图1所示，一种喷淋蚀刻系统，包括电机1、蚀刻箱2、蚀刻液喷射装置4、摆动导杆机构5、压力表7、流量计8、塑料泵10、蚀刻液收集箱12、orp计13、由加热棒15和冷却管道16组成的温控系统等设备。其特征在于：蚀刻液喷射装置4设置在蚀刻箱2内并且具有由多个平面组成的呈正多边形柱体的外形，蚀刻液喷射装置4的两侧分别设置有一个夹板6，夹板6上具有呈正多边形的分布的基板固定孔阵列，蚀刻基板3固定在夹板6的基板固定孔阵列的基板固定孔23上；蚀刻液从蚀刻液喷射装置4的多个平面垂直喷淋到由电机1和摆动导杆机构5带动的呈多边形空间分布的蚀刻基板3上。

左侧的电机1和右侧的滑杆9可控制蚀刻基板3在前后左右水平方向的运动速度以助于蚀刻的均匀性。

摆动导杆机构5可带动蚀刻箱2中夹板6控制蚀刻基板3绕喷淋蚀刻装置4作圆周运动，以助于各方向蚀刻基板3蚀刻条件相当，来增加蚀刻基板的同时蚀刻量，并提高蚀刻均匀性。

温控系统由蚀刻液收集箱12中的热电偶、加热棒、冷却管道和温控仪组成，加热棒15和冷却管道16控制蚀刻液的加热和冷却，以控制蚀刻液温度稳定在某一范围内。

蚀刻液收集箱12中的orp计13可实时监控蚀刻液的氧化还原能力以及时向蚀刻液中加入试剂。

蚀刻系统中的压力表7、流量计8可调节和控制蚀刻工况以利于研究各因素都会蚀刻质量的影响。

蚀刻箱2连接蚀刻液收集箱12、蚀刻液收集箱12连接塑料泵10处布置有密网，以过滤蚀刻液本身及蚀刻后的残渣以防止喷淋装置受堵。

图2为本发明的蚀刻箱喷淋装置示意图。

如图2所示，蚀刻液喷射装置4采用多边形喷射机体21并布置多个喷嘴22，蚀刻液由多边体左右两边20进入21，以提高喷射装置的承压能力，有利于蚀刻液均匀喷出，喷嘴根据蚀刻形貌选择锥形或扇形喷嘴。

蚀刻液由各方向喷嘴22垂直喷淋到各方向蚀刻基板3，增加了同时蚀刻的基板数。

蚀刻基板3由两侧的夹板6固定，两侧摆动导杆带动夹板6上若干圆周分布的转动导杆18控制蚀刻基板3绕喷淋蚀刻装置4作圆周运动，在考虑重力的作用下，提高同时蚀刻的基体的均匀性。

图3为蚀刻箱内两侧夹板板面分布示意图。

如图3所示，多边形夹板6上分布着若干圆周分布的转动导杆18来使蚀刻基体转动。将蚀刻基体插入到距离所述夹板6中心不同的蚀刻基体固定孔23内，可调节蚀刻基板与喷嘴的间距以改变蚀刻的强度和面积。摆动导杆5带动若干圆周分布的转动导杆18控制蚀刻基板作旋转，电机连接件19连接多边形夹板6带动蚀刻基板作平动，以增大蚀刻面积、增强蚀刻的均匀性。

概括来说，本发明提出的喷淋蚀刻系统增加了蚀刻的面积，提高了基板蚀刻的质量和效率，并增大蚀刻均匀性，有利于大规模蚀刻。系统通过加入由加热棒和冷却管道等组成的控温系统、压力表、流量计等设备，实现了基板在不同压力、流量、温度、与喷淋装置间距等较大范围工况下进行可控性喷淋蚀刻，有利于控制基板的蚀刻形貌以找到喷淋蚀刻最优蚀刻条件，来实现基板表面形貌的高效可控加工。

应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，还应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域的技术人员可以对本发明做出各种改动或修改，然而，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。