技术领域
[0001] 本
发明涉及
电路板制备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种提高电路板布
线密度的装置和方法。
背景技术
[0002] 现今是讯传的时代，快速轻便和多工优质已是相关
电子或光电产品最基本的功能诉，因此相关产品在设计与制造上必朝向轻薄短小、多功能化、快速化，以及低价位的方向发展。
[0003] 基于此，作为承载组配机能功用而具细线微小孔之高密度互连
基板(High Density Interconnect，HDI)随即应运而生，且对线路微细化技术的需求将日益迫切，品质的管制要求也会愈来愈严格，这意味着在线宽与线距愈趋细微时，传统的蚀刻法将面临技术限制而难以持续运用的局面，蚀刻技术的提升有其必要性。不过在高密度细线化的需求下，线宽与线距逐渐缩小时，其制作困难度亦将随之增加。
[0004] 因此，针对高密度细微化需求，
铜蚀刻制程必须从整个蚀刻体系做广面的全方位探讨，包括材料、作用机制、参数控管，以及设备组配等相关因素与层面，思索其间之关联性与影响效应；进而能在产品功能需求与品质允差接受度下，将材料特性、设备机能以及制程技术等明订清楚并做剖析评估，藉以选用适当的材料与设备，组配最佳的制程技术，完成最好的量产结果，以达到高良率、高可靠度与低成本的制作要求，方可在日益激烈的竞争环境里强化实
力与优势，创造崭新的商机。
[0005] 铜层的蚀刻为制作金属导电传输电路之重要制程，其结合材料科学、物化原理、流场理论、界面机制、质能传送、组配工程，以及量测检析与品质验证等多层面互连性之组构技术，因此对于蚀刻品质的要求，除无断线、
短路、突起、凹陷或铜残留等不良现象的线路成形外观与金属层间精准对位外，尚需考量阻抗(Impedance)匹配的电性因素，依据实际功能需求、材料特性机能、界面结构与性质、设备
精度和制程参数，以及组配工程效果等，达到具可接受允差范围(诸如10％、5％、2％，或1σ、3σ、6σ)的特性阻抗(Characteristic Impedance)，此即针对高密度细线化需求下铜化学蚀刻品质，因此电
镀工艺所逐层建构形成外加之金属层厚度，要以蚀刻方式制作高品质的细线电路，困难度相当高。
[0006] 通常在进行蚀铜程序前，会依需要在铜层上涂布或压合一层抗蚀阻剂(Etching Resist)，以保护不拟蚀掉的铜导体部分。然而蚀刻液除做
正面向下进行溶蚀作用之外，亦会攻击两侧不保护的铜层，即所谓的侧蚀(Undercut)，指为铜层组织结晶结构与蚀刻液未作任何有方向性效果之处理的普遍现象结果，蚀刻程度即与抗蚀阻剂的显影宽度和铜层底部的蚀刻线宽有关，侧蚀会产生突沿。通常印制板在蚀刻液中的时间越，侧蚀的情况越严重。侧蚀将严重影响印制
导线的精度﹐严重的侧蚀将不可能制作精细导线。
发明内容
[0007] 本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0008] 本发明还有一个目的是提供一种提高电路板布线密度的装置和方法，采用保护套筒来减小导电线路
侧壁被蚀刻液侵袭程度，解决了由于侧蚀严重而降低电路板布线密度的技术问题。
[0009] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种提高电路板布线密度的装置，包括:
[0010] 掩膜版，其活动设置在电路板上端，所述掩膜版开设有若干通孔；
[0012] 保护套筒，其为横截面与所述通孔横截面一致的筒状结构，所述保护套筒上端贯穿在所述压板底部，所述保护套筒由若干
块侧板拼接而成，所述侧板内设有中空腔，所述中空腔底部中内嵌设置有斜向下出射的
喷嘴，所述喷嘴与所述中空腔连通，所述保护套筒的形状与
位置与所述掩膜版上通孔的形状和位置一一对应；
[0013] 移动板，其上端设置有一储存有蚀刻液的密闭容器，所述移动板上贯穿设置有若干个第一管道和第二管道，所述第一管道上端与所述密闭容器连通，所述第一管道下端对准所述保护套筒的上端口，所述中空腔上端通过一输送
泵与所述第二管道连通。
[0014] 优选的，所述侧板和压板由与所述蚀刻液不发生化学反应的材料制成。
[0015] 优选的，所述保护套筒下端敞开，所述保护套筒下端的敞开口侧壁上设置有向外倾斜的导
角，所述喷嘴设置在所述导角下端。
[0016] 优选的，所述喷嘴下端向四周外侧倾斜，所述喷嘴的孔径小于所述侧板的厚度。
[0017] 优选的，所述压板上端通过弹性件与一向下施压的压合机构连接。
[0018] 优选的，所述压板上设置有一锤击器，所述锤击器垂直震动。
[0019] 优选的，所述导角外侧的所述侧板底部设置有一垂直切削头，所述垂直切削头的外围面积与所述通孔横截面积一致，所述垂直切削头下端与所述喷嘴下端齐平。
[0020] 优选的，所述第一管道的孔径小于所述保护套筒的内径。
[0021] 一种提高电路板布线密度的方法的蚀刻方法，包括以下步骤：
[0022] 步骤一、在待蚀刻的电路板导电层上涂
光刻胶、烘干、掩膜、曝光、显影；
[0023] 步骤二、横向移动所述压板，将各个所述保护套筒与所述光刻胶上的
沟道一一对准，纵向移动所述压板，使得各个所述保护套筒卡设在所述沟道中；
[0024] 步骤三、移动所述移动板，使得所述第一管道对准所述保护套筒上端口，同时向第一管道和第二管道中通入蚀刻液，对保护套筒所在区域的导电层进行蚀刻；
[0025] 步骤四、控制所述输送泵的输送压力，使得从喷嘴喷出蚀刻液的压力大于从所述保护套筒下端敞开口流出蚀刻液的压力；
[0026] 步骤五、在蚀刻过程中，所述锤击器锤击所述压板，带动所述垂直切削头垂直切割导电线路侧壁，直至垂直切削头抵触到基板上表面；
[0027] 步骤六、所述压合机构向所述压板提供一个下压力，直至蚀刻结束。
[0028] 优选的，在蚀刻过程中，所述压合机构施加到所述压板上的压力保持恒定。
[0029] 本发明至少包括以下有益效果：
[0030] 1、保护套筒随着蚀刻深度的增加而向下移动，有效将蚀刻后的导电线路侧壁保护起来，减少导电线路侧壁与蚀刻液的
接触面积，从而减少导电线路侧壁的侧蚀程度；
[0031] 2、提高了电路板的布线精度和密度，使得电路板轻薄短小化，线路集成度更高；
[0032] 3、侧板下端设置有垂直切削头，在蚀刻过程中，垂直切削头切割导电线路侧壁，加快了蚀刻速度，且使得导电线路侧壁切削光滑，提高了导电线路的精细化程度，同时，提高了侧板与导电线路侧壁的贴合程度，进一步减少导电线路侧壁与蚀刻液的接触面积，提搞导电线路的时刻精度。
[0033] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0034] 图1为移动板和压板对接前的结构示意图；
[0035] 图2为图1中局部A的放大示意图；
[0036] 图3为移动板和压板对接后的结构示意图；
[0037] 图4为保护套筒插入到光刻胶沟道中时的结构示意图；
[0038] 图5为蚀刻结束后，保护套筒抵触在导电层上表面时的结构示意图。
具体实施方式
[0039] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照
说明书文字能够据以实施。
[0040] 应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0042] 本发明提供了一种提高电路板布线密度的装置和方法，如图1-5所示，包括掩膜版、压板100、保护套筒200和移动板400，其中，掩膜版活动设置在待蚀刻的电路板300上端，用于为电路板300上的光刻胶进行掩膜，所述掩膜版开设有若干通孔，掩膜、曝光、显影后，将通孔对应区域的光刻胶310去除，将待
刻蚀的导体部分暴露出来，然后对该暴露出来的导体蚀刻，保留的导体即为导电线路。
[0043] 压板100活动设置在所述掩膜版上端，掩膜完成后，可以将掩膜版去除，可以将掩膜版保留在原处。
[0044] 保护套筒200为横截面与所述通孔横截面一致的筒状结构，并由若干块侧板210拼接而成，一般情况下，通孔为矩形结构，因此，保护套筒200是由四块侧板210拼接成于通孔对应的矩形结构，当显影后，每个保护套筒200正好对应于光刻胶的沟道中。所述保护套筒200上端贯穿在所述压板100底部，使得保护套筒200保持在垂直方向，且保护套筒200在压板100上下各保留一部分，同时，保护套筒200上下两端敞开。所述保护套筒200下端的敞开口侧壁上设置有向外倾斜的导角，使得所述敞开口下端横截面与所述侧板210横截面一致。
[0045] 所述侧板210内设有中空腔213，所述侧板210上端开设有与中空腔213连通的开口，所述中空腔213底部中内嵌设置有斜向下出射的喷嘴212，具体的，所述喷嘴212设置在所述导角下端，使得喷嘴212的倾斜角度与导角的倾斜角度一致，所述喷嘴212与所述中空腔213连通，所述保护套筒200的形状与位置与所述掩膜版上通孔的形状和位置一一对应，保证蚀刻液只是将通孔所在位置处对应的导电层蚀刻掉。
[0046] 移动板400上端设置有一储存有蚀刻液的密闭容器500，所述移动板400上贯穿设置有若干个第一管道410和第二管道420，所述第一管道410上端与所述密闭容器500连通，所述第一管道410下端对准所述保护套筒200的上端口，所述中空腔213上端通过一输送泵430与所述第二管道420连通。
[0047] 蚀刻液从密闭容器500顺着第一管道410流入到保护套筒200内，顺着保护套筒200的空腔而下从下端敞开口中流出，受向外倾斜导角的影响，蚀刻液的流出横面积与侧板210横截面一致，也即是与通孔横截面一致，对导电层进行蚀刻。期间，蚀刻液顺着第二管道420流入到中空腔213中，输送泵430起到加压输送的作用，由于中空腔213是密闭结构，蚀刻液被输送泵430输入中空腔213后，由于内压力的作用，通
过喷嘴212高压喷出，喷嘴212的喷出方向朝着导角的方向向下，喷射在导电线路的侧壁上，对导电层进行蚀刻，同时，对导电线路精准蚀刻，每向下蚀刻出一点空间，保护套筒200就会向下移动相应的距离，将蚀刻完毕后的导电线路侧壁遮挡，避免导电线路侧壁进一步被蚀刻而发生侧蚀，从而提到了导电线路的精细化程度，是的布线密度更高，可靠性更强。
[0048] 从保护套筒200下端敞开口214流出的蚀刻液，受向外倾斜导角的影响，蚀刻液的流出横所述侧板210和压板100由与所述蚀刻液不发生化学反应的材料制成，使得侧板210和压板100可以长期处于蚀刻液中而不发生形变。
[0049] 所述喷嘴212布置在每块侧板210的下端，同时，所述喷嘴212下端向四周外侧倾斜，从喷嘴212向外喷出的蚀刻液喷射在导电线路侧壁上，蚀刻出沟道，保护套筒200顺着蚀刻出的沟道向下移动，将蚀刻出的导电线路侧壁遮蔽，避免进一步发生侧蚀，其中，所述喷嘴212的孔径小于所述侧板210的厚度，使得蚀刻液能从喷嘴中加压喷出。
[0050] 所述压板100上端通过弹性件与一向下施压的压合机构连接，在蚀刻过程中，随着蚀刻程度的推进，通过压合机构和弹性件，向压板及保护套筒200提供一个下压力，使得保护套筒200能随着蚀刻深度的加深而不断的向下移动，将蚀刻好的导电线路侧壁遮蔽起来，避免导电线路侧壁长时间与蚀刻液接触而加大侧蚀程度。
[0051] 上述技术方案中，所述导角外侧的所述侧板210底部设置有一垂直切削头211，所述垂直切削头211的外围面积与所述通孔横截面积一致，也就是说，垂直切削头211的外侧壁与侧板210的外侧壁是齐平的，用于切割导电线路侧壁，使得导电线路更加齐平精准，所述垂直切削头211下端与所述喷嘴212下端齐平，从喷嘴212喷出的蚀刻液被喷射到垂直切削头211下端外周，对垂直切削头211外周的导电层进行蚀刻，蚀刻出沟道后，由于垂直切削头211正好位于该沟道的上端，从而在压合机构下压力的作用下，向下切入到该沟道中，同时，垂直切削头211对侧壁进行修正，提高导电线路的精细化程度。
[0052] 上述技术方案中，所述压板100上设置有一锤击器，所述锤击器垂直震动，在蚀刻过程中，蚀刻出的导电线路侧壁不是平整的，在压合机构下压的过程中，垂直切削头211可能无法顺利切掉凸出的导电层，使得垂直切削头211及保护套筒200无法向下移动，为了解决这个问题，在压板上设置了锤击器，在下压过程中，由于锤击器的锤击，垂直切削头211顺利
切除凸出来的导电层，使得保护套筒顺利下移，对导电线路侧壁进行保护，避免发生侧蚀，同时，垂直切削头211可以使得导电线路侧壁更加平整，提高了导电线路的精细化程度，有效提高布线密度。
[0053] 上述技术方案中，所述第一管道410的孔径小于所述保护套筒200的内径，将压板下移，第一管道410下端套人到保护套筒内，蚀刻液顺势流入到保护套筒内，对保护套筒所在区域的导电层进行蚀刻，由于第一管道410的孔径小于所述保护套筒200的内径，从而，保护套筒200内的蚀刻液通过保护套筒上端溢流出来，同时，保护套筒内外的蚀刻液进行流通交换，使得保护套筒200内部的蚀刻液得到补充，并将蚀刻出来的杂质溢流出来，不影响蚀刻液的浓度和蚀刻效果。
[0054] 一种提高电路板布线密度的方法的蚀刻方法，包括以下步骤：
[0055] 步骤一、在待蚀刻的电路板300导电层上涂光刻胶、烘干、掩膜、曝光、显影，显示出光刻胶的沟道，也就是将需要蚀刻的导电层暴露出来；
[0056] 步骤二、事先根据掩膜版的通孔形状和位置，在压板100底部组合各个侧板210，使得各个保护套筒200的形状和位置与掩膜版的通孔形状和位置一致，一个通孔对应一个形状和所在位置相同的保护套筒200；可以将掩膜版移除或将掩膜版保留在原地，横向移动所述压板100，将各个所述保护套筒200与掩膜版上的通孔、所述光刻胶上的沟道一一对准，纵向移动所述压板100，使得各个所述保护套筒200卡设在所述沟道中，直至保护套筒下端的敞开口抵触在导电层上，此时，侧板侧壁与沟道四周的光刻胶侧壁贴合；
[0057] 步骤三、移动所述移动板400，使得所述第一管道410对准所述保护套筒200上端口，并插入到保护套筒内一定距离，第二管道420预留有一定距离，同时向第一管道410和第二管道420中通入蚀刻液，对保护套筒200所在区域的导电层进行蚀刻；
[0058] 步骤四、控制所述输送泵430的输送压力，使得从喷嘴212喷出蚀刻液的压力大于从所述保护套筒200下端敞开口流出蚀刻液的压力，使得喷嘴喷出的蚀刻液对导电线路侧壁进行蚀刻，蚀刻出空间后，通过压合机构的下压力，将保护套筒下移入该空间内，用保护套筒对导电线路侧壁进行遮蔽，有效避免测试发生；
[0059] 步骤五、在蚀刻过程中，所述锤击器锤击所述压板，带动所述垂直切削头211垂直切割导电线路侧壁，对凸出于导电线路侧壁的导电层进行切除，使得保护套筒的下移过程更为顺利，有效对导电线路侧壁进行遮挡保护，同时，通过垂直切削头211的切割，导电线路侧壁更加平整精细，有效提高了导电线路的精细化程度，提高电路板上的布线密度，直至垂直切削头211抵触到基板上表面；
[0060] 步骤六、所述压合机构向所述压板提供一个下压力，直至蚀刻结束，有利于保护套筒下移，对导电线路侧壁提供实时的遮挡保护。
[0061] 具体的，同时向第一管道410和第二管道420中通入蚀刻液，蚀刻液从保护套筒下端敞开口中向下喷出，喷出的蚀刻液正好位于光刻胶沟道底部的导电层上，在导电层上蚀刻出保护套筒200横截面积一致的凹槽，同时，为了对导电线路侧壁进行保护，第二管道420中的蚀刻液加压送入到中空腔中，从下端的喷嘴加压喷出，对导电线路侧壁进行时刻，同时，垂直切削头211垂直切割导电线路侧壁，对凸出于导电线路侧壁的导电层进行切除，使得保护套筒的下移过程更为顺利，有效对导电线路侧壁进行遮挡保护，避免发生侧蚀。同时，保护套筒内的蚀刻液从上端进入到保护套筒200内部，对保护套筒200内部下端对应的导电层进行蚀刻，保护套筒200内的蚀刻液通过上端开口溢出，从而对保护套筒内的蚀刻液进行交换，保证保护套筒200内部蚀刻液的浓度和蚀刻效果，在蚀刻过程中，所述压合机构向所述压板100提供一个下压力，随着蚀刻程度的深入，压合机构将各个保护套筒200逐步压入职凹槽中，侧板将蚀刻出来的导电线路的侧壁遮蔽起来，有效防止了导电线路侧壁直接浸没在蚀刻液中，也就是说减小了导电线路侧壁与蚀刻液的接触面积和接触时间，从而减小了侧蚀程度。随着蚀刻的进行，凹槽越来越深，同步的，保护套筒200嵌入深度也越来越深，同步的，保护套筒200内部的蚀刻液对保护套筒200内部的导电层320进行蚀刻，侧板将导电线路侧壁完全遮蔽，直到将需要蚀刻的导电层完全蚀刻掉，保护套筒200抵触到
基层330上表面，在此过程中，由于导电线路侧壁是被遮蔽的，有效减小了导电线路侧壁发生侧蚀的程度，从而可以提高电路板300的布线精度和密度，使得电路板300轻薄短小化，集成度更高。
[0062] 上述技术方案中，在蚀刻过程中，所述压合机构施加到所述压板100上的压力保持恒定，而且通过弹性件来对压板和保护套筒施压，保证保护套筒可以随着凹槽的深入而同步向下移动，同步将暴露出来的导电线路侧壁遮蔽起来。
[0063] 由上所述，本发明中，保护套筒200随着蚀刻深度的增加而向下移动，有效将蚀刻后的导电线路侧壁保护起来，减少导电线路侧壁与蚀刻液的接触面积，从而减少导电线路侧壁的侧蚀程度；同时，提高了电路板的布线精度和密度，使得电路板轻薄短小化，线路集成度更高；进一步的，侧板210下端设置有垂直切削头211，在蚀刻过程中，垂直切削头211切割导电线路侧壁，加快了蚀刻速度，且使得导电线路侧壁切削光滑，提高了导电线路的精细化程度，同时，提高了侧板210与导电线路侧壁的贴合程度，进一步减少导电线路侧壁与蚀刻液的接触面积，提搞导电线路的时刻精度。
[0064] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的
修改，因此在不背离
权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
