一种金属散热片的双面蚀刻装置及蚀刻工艺的制作方法

1.本发明涉及蚀刻技术领域，尤其是指一种金属散热片的双面蚀刻装置及蚀刻工艺。


背景技术：

2.金属散热片广泛应用于高功率密度和集成度电子器件以减少发热元器件热量积累，能够延长器件的工作寿命。目前金属散热片可作为相变传热器件壳体，内部封装高润湿性能吸液芯，密封抽真空灌注工质后，成为高效相变传热器件，具有良好的导热性。金属散热片也可作为普通散热翅片，在其上下表面分别蚀刻微阵列柱，以增大金属散热片的比表面积，从而提高金属散热片散热效率。
3.但目前在金属正、反两面蚀刻微阵列图案工艺尚不成熟。市面上常见金属散热片蚀刻工艺为一次蚀刻工序蚀刻一面，即当需要对金属片的两面分别进行蚀刻时，则需进行两次蚀刻：第一次先蚀刻一面，然后对金属散热片的另一面进行曝光、显影、蚀刻。这样才能完成金属散热片正、反两面的蚀刻。这种方式显然具有以下不足：当前金属散热片双面蚀刻工艺存在效率较低、部分中间工艺重复繁杂以及增加生产成本等；同时，金属散热片两面蚀刻过程中存在对于金属散热片的移送，此间容易造成重复定位误差，导致蚀刻的图案发生错位。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术的问题提供一种金属散热片的双面蚀刻装置及蚀刻工艺，能够实现金属散热片不移送且发生翻转的效果。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明提供的一种金属散热片的双面蚀刻装置，包括喷洒机构和翻面机构，喷洒机构用于对金属散热片喷洒蚀刻液，翻面机构包括机体、均设置于机体的第一夹持机构、第一翻转机构、第二夹持机构和第二翻转机构，所述第一夹持机构和第二夹持机构分别用于夹住金属散热片的两侧，第一翻转机构用于驱动第一夹持机构翻转，第二翻转机构用于驱动第二夹持机构翻转。
7.进一步的，所述第一夹持机构包括第一夹持驱动件、第一夹持底座以及第一夹持组件，第一夹持底座转动设置于机体，第一夹持底座设有第一竖板，第一夹持组件可升降设置于第一竖板，第一夹持驱动件用于驱动第一夹持组件升降以使得第一夹持组件靠近或远离第一夹持底座；第一夹持组件与第一夹持底座配合用于夹住金属散热片的一侧。
8.更进一步的，所述第一夹持组件包括第一加载板以及多个安装于第一加载板底部的第一导向柱，第一竖板设置有第一导向件，第一导向件具有多个第一导向孔，多个第一导向柱与多个第一导向柱一一对应滑动安装；第一导向柱靠近第一夹持底座的一端设置有由软质材料支撑的第一抵触件，第一抵触件用于与金属散热片抵触。
9.进一步的，所述第一翻转机构包括第一电机、第一传动组件、第一主动齿轮以及第
一传动齿轮，第一电机安装于机体，第一电机经第一传动组件驱动第一主动齿轮转动，第一主动齿轮与第一传动齿轮啮合，第一传动齿轮与第一夹持机构同步转动。
10.更进一步的，所述第一传动组件包括第一联轴器和第一支撑轴，第一电机的转轴经第一联轴器与第一支撑轴连接，第一主动齿轮安装于第一支撑轴；第一传动齿轮具有第一导向轴，第一传动齿轮经第一导向轴固定于第一夹持机构。
11.进一步的，所述机体设置有分隔板，第一翻转机构和第一夹持机构分别设置于分隔板的两侧；分隔板设置有联动孔，第一翻转机构经联动孔驱动连接第一夹持机构。
12.进一步的，所述机体还设置有滑动座以及滑动模组，第二夹持机构和第二翻转机构均装设于滑动座，滑动模组装设于机体，滑动座沿着滑动模组滑动以使得第二夹持机构靠近或远离第一夹持机构。
13.更进一步的，所述滑动模组的数量为至少两个，滑动模组包括导轨、滑块以及两个限位销，导轨安装于机体，滑块滑动设置于导轨，滑动座装设于滑块；沿着导轨的长度方向，导轨间隔设置有多个限位孔，两个限位销可拆卸安装于其中两个限位孔内，滑动座位于两个限位销之间，两个限位销配合用于对滑动座进行限位。
14.本发明提供了一种蚀刻工艺，包括以下步骤：
15.a.在金属散热片的两个端面分别进行感光材料的涂布；
16.b.对金属散热片的两个端面的感光材料进行曝光显影；
17.c.通过第一夹持机构和第二夹持机构分别夹住金属散热片的两侧；
18.d.对金属散热片的朝上的端面喷洒蚀刻液以进行蚀刻处理；
19.e.第一翻转机构和第二翻转机构分别控制第一夹持机构和第二夹持机构翻转，使得金属散热片的另一端面朝上；
20.f.对金属散热片上述的另一端面喷洒蚀刻液以进行蚀刻处理；
21.g.对金属散热片的两端面分别进行清洗。
22.进一步的，在步骤c中，具体包括：
23.c1.拔出限位销，然后控制滑动座往远离第一夹持机构的方向移动；
24.c2.通过第一夹持机构夹住金属散热片的一侧；
25.c3.控制滑动座往靠近第一夹持机构的方向滑动，直至金属散热片的另一侧被第二夹持机构夹住；
26.c4.通过第二夹持机构夹住金属散热片的另一侧；
27.c5.往导轨插入限位销，使得滑动座的两侧分别与两个限位销抵触。
28.本发明的有益效果：本发明通过第一夹持机构和第二夹持机构分别夹住金属散热片的两端，当金属散热片的一面完成蚀刻后，通过第一翻转机构、第二翻转机构分别驱动第一夹持机构、第二夹持机构同时翻转，即可让金属散热片不发生移位地进行翻转，以实现对于金属散热片另一面进行蚀刻。
附图说明
29.图1为本发明的翻面机构的示意图。
30.图2为本发明的第一夹持机构的示意图。
31.图3为本发明的第一翻转机构的示意图。
32.图4为本发明的滑动座一侧的示意图。
33.图5为本发明的滑动座的另一侧的示意图。
34.图6为本发明的滑动模组的示意图。
35.图7为应用有本发明的蚀刻工艺的流程图。
36.附图标记：1—机体，2—第一夹持机构，3—第一翻转机构，4—第二夹持机构，5—第二翻转机构，6—滑动座，7—滑动模组，11—分隔板，12—联动孔，22—第一夹持底座，23—第一夹持组件，24—第一竖板，25—第一加载板，26—第一导向柱，27—第一导向件，28—第一抵触件，31—第一电机，32—第一传动组件，33—第一主动齿轮，34—第一传动齿轮，35—第一联轴器，36—第一支撑轴，37—第一导向轴，38—第一轴承，42—第二夹持底座，43—第二夹持组件，44—第二竖板，45—第二加载板，46—第二导向柱，47—第二导向件，48—第二抵触件，51—第二电机，52—第二传动组件，53—第二主动齿轮，54—第二传动齿轮，55—第二联轴器，56—第二支撑轴，57—第二导向轴，58—第二轴承，71—导轨，72—滑块，73—限位销，74—限位孔。
具体实施方式
37.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
38.如图1至图7所示，本发明提供的一种金属散热片的双面蚀刻装置，包括喷洒机构(图中未视出)和翻面机构，喷洒机构用于对金属散热片喷洒蚀刻液，翻面机构包括机体1、均设置于机体1的第一夹持机构2、第一翻转机构3、第二夹持机构4和第二翻转机构5，所述第一夹持机构2和第二夹持机构4分别用于夹住金属散热片的两侧，第一翻转机构3用于驱动第一夹持机构2翻转，第二翻转机构5用于驱动第二夹持机构4翻转。
39.本双面蚀刻应用于金属蚀刻工艺，至少还包括收集蚀刻液的收集机构，收集机构可位于第一夹持机构2和第二夹持机构4之间，该两个机构均属于现有的结构，因此在此不再赘述。
40.应用有双面蚀刻装置的工艺具体步骤如下：
41.a.在金属散热片的两个端面分别进行感光材料的涂布；
42.b.对金属散热片的两个端面的感光材料进行曝光显影；
43.c.通过第一夹持机构2和第二夹持机构4分别夹住金属散热片的两侧；
44.d.对金属散热片的朝上的端面喷洒蚀刻液以进行蚀刻处理；
45.e.第一翻转机构3和第二翻转机构5分别控制第一夹持机构2和第二夹持机构4翻转，使得金属散热片的另一端面朝上；
46.f.对金属散热片上述的另一端面喷洒蚀刻液以进行蚀刻处理；
47.g.对金属散热片的两端面分别进行清洗。
48.即本发明能够在金属散热片朝上的端面进行蚀刻完毕以后，通过第一翻转机构3和第二翻转机构5配合，驱动第一夹持机构2和第二夹持机构4同时进行180
°
的翻转，以使得金属散热片随之也发生翻转，以便于喷洒机构能够对着金属散热片的另一端面继续喷洒蚀刻液，达到了在不移动金属散热片的前提下对其进行双面蚀刻，提升了效率且避免因移动金属散热片而导致蚀刻位置发生误差的现象发生。
49.在本实施例中，所述第一夹持机构2包括第一夹持驱动件(图中未视出)、第一夹持底座22以及第一夹持组件23，第一夹持底座22转动设置于机体1，第一夹持底座22设有第一竖板24，第一夹持组件23可升降设置于第一竖板24，第一夹持驱动件用于驱动第一夹持组件23升降以使得第一夹持组件23靠近或远离第一夹持底座22；第一夹持组件23与第一夹持底座22配合用于夹住金属散热片的一侧。
50.具体的，该第一夹持驱动件为常规的直线驱动机构、例如气缸、油缸或者电机丝杆结构均可，在此不再赘述和视出，也不会影响到本领域技术人员的理解；在安装金属散热片时，需要把金属散热片伸入第一夹持底座22与第一夹持组件23之间，随后由第一夹持驱动件动作，驱动第一夹持组件23下降，从而通过第一夹持底座22与第一夹持组件23配合实现夹住金属散热片一侧的效果，保证金属散热片在蚀刻以及翻转时不会发生偏移。
51.具体的，所述第一夹持组件23包括第一加载板25以及多个安装于第一加载板25底部的第一导向柱26，第一竖板24设置有第一导向件27，第一导向件27具有多个第一导向孔，多个第一导向柱26与多个第一导向柱26一一对应滑动安装；第一导向柱26靠近第一夹持底座22的一端设置有由软质材料支撑的第一抵触件28，第一抵触件28用于与金属散热片抵触。
52.该第一导向柱26的数量可根据金属散热片的宽度进行对应设置，即所有第一导向柱26均安装在第一加载板25上，由第一夹持驱动件进行驱动，该第一导向孔起到限位导向的效果，保证第一导向柱26沿着竖直方向升降；而第一抵触件28则由硅胶或者其他现有的摩擦力较大的软质材料制成，保证能够可靠夹住金属散热片，避免金属散热片在翻转过程中因发生打滑而导致偏移。
53.此外，第二夹持机构4的结构与功能，均与第一夹持机构2类似，具体为：所述第二夹持机构4包括第二夹持驱动件、第二夹持底座42以及第二夹持组件43，第二夹持底座42转动设置于滑动座6，第二夹持底座42设有第二竖板44，第二夹持组件43可升降设置于第二竖板44，第二夹持驱动件用于驱动第二夹持组件43升降以使得第二夹持组件43靠近或远离第二夹持底座42；第二夹持组件43与第二夹持底座42配合用于夹住金属散热片的另一侧。
54.所述第二夹持组件43包括第二加载板45以及多个安装于第二加载板45底部的第二导向柱46，第二竖板44设置有第二导向件47，第二导向件47具有多个第二导向孔，多个第二导向柱46与多个第二导向柱46二二对应滑动安装；第二导向柱46靠近第二夹持底座42的二端设置有由软质材料支撑的第二抵触件48，第二抵触件48用于与金属散热片抵触。
55.由于第二夹持机构4与第一夹持机构2的结构基本相同，因此在此不再赘述。
56.在本实施例中，所述第一翻转机构3包括第一电机31、第一传动组件32、第一主动齿轮33以及第一传动齿轮34，第一电机31安装于机体1，第一电机31经第一传动组件32驱动第一主动齿轮33转动，第一主动齿轮33与第一传动齿轮34啮合，第一传动齿轮34与第一夹持机构2同步转动。
57.工作时，第一电机31经第一传动组件32带动第一主动齿轮33进行转动，由于第一传动齿轮34与第一主动齿轮33啮合，因此随着第一主动齿轮33转动，第一传动齿轮34一并发生转动，达到了带动第一夹持机构2转动的效果。优选的，该第一电机31为步进电机。
58.具体的，所述第一传动组件32包括第一联轴器35和第一支撑轴36，第一电机31的转轴经第一联轴器35与第一支撑轴36连接，第一主动齿轮33安装于第一支撑轴36；第一传
动齿轮34具有第一导向轴37，第一传动齿轮34经第一导向轴37固定于第一夹持机构2。通过联轴器实现第一电机31与第一支撑轴36实现连接，经第一支撑轴36带动第一主动齿轮33转动；为了使得安装更为方便，因此第一传动齿轮34具有第一导向轴37，通过第一导向轴37固定在第一夹持机构2上。
59.在本实施例中，所述机体1设置有分隔板11，第一翻转机构3和第一夹持机构2分别设置于分隔板11的两侧；分隔板11设置有联动孔12，第一翻转机构3经联动孔12驱动连接第一夹持机构2。
60.该联动孔12设置有第一轴承38，通过第一轴承38减少第一导向轴37转动时受到的摩擦力，从而让第一夹持机构2的转动更为流畅，避免因卡壳而影响到金属散热片的翻面效果。
61.此外，本发明的第二夹持机构4的结构与第一夹持机构2大致相同，具体为：所述第二翻转机构5包括第二电机51、第二传动组件52、第二主动齿轮53以及第二传动齿轮54，第二电机51安装于滑动座6，第二电机51经第二传动组件52驱动第二主动齿轮53转动，第二主动齿轮53与第二传动齿轮54啮合，第二传动齿轮54与第二夹持机构4同步转动。
62.所述第二传动组件52包括第二联轴器55和第二支撑轴56，第二电机51的转轴经第二联轴器55与第二支撑轴56连接，第二主动齿轮53安装于第二支撑轴56；第二传动齿轮54具有第二导向轴57，第二传动齿轮54经第二导向轴57固定于第二夹持机构4。
63.在本实施例中，所述机体1还设置有滑动座6以及滑动模组7，第二夹持机构4和第二翻转机构5均装设于滑动座6，滑动模组7装设于机体1，滑动座6沿着滑动模组7滑动以使得第二夹持机构4靠近或远离第一夹持机构2。
64.该滑动座6也设置有类似分隔板11的结构，其具有对应联动孔12的孔位，且孔位内设置有第二轴承58；第二夹持机构4与第二翻转机构5分别位于该结构的两侧。通过分隔板11以及滑动座6类似结构的设置，使得第一翻转机构3和第二翻转机构5不会与溅射的蚀刻液接触，保证了两者的安全。
65.具体的，所述滑动模组7的数量为至少两个，滑动模组7包括导轨71、滑块72以及两个限位销73，导轨71安装于机体1，滑块72滑动设置于导轨71，滑动座6装设于滑块72；沿着导轨71的长度方向，导轨71间隔设置有多个限位孔74，两个限位销73可拆卸安装于其中两个限位孔74内，滑动座6位于两个限位销73之间，两个限位销73配合用于对滑动座6进行限位。
66.本实施例中，滑动模组7的数量为两个，用于保证滑动座6在滑动过程中的稳定；具体的，该限位销73可固定在导轨71上，作为限位结构使用，从而达到对于滑动座6的移动行程进行限位，避免滑动座6滑出导轨71外而导致以外的发生。
67.此外，该限位销73可作为定位用，具体为上述步骤c包括：
68.c1.拔出限位销73，然后控制滑动座6往远离第一夹持机构2的方向移动；
69.c2.通过第一夹持机构2夹住金属散热片的一侧；
70.c3.控制滑动座6往靠近第一夹持机构2的方向滑动，直至金属散热片的另一侧被第二夹持机构4夹住；
71.c4.通过第二夹持机构4夹住金属散热片的另一侧；
72.c5.往导轨71插入限位销73，使得滑动座6的两侧分别与两个限位销73抵触。
73.即当滑动座6滑动而调整位置后，通过限位销73插入位于滑动座6两侧的限位孔74后，限位销73即可实现对于滑动的限位，保证滑动座6不会再进行滑动，从而避免滑动座6拉扯金属散热片。
74.以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。