Valokemiallinen metallietsaus
Tietokoneavusteisen suunnittelun (CAD) käyttäminen
Valokemiallinen metallietsausprosessi alkaa suunnittelun luomisesta CAD- tai Adobe Illustrator -ohjelmistolla.Vaikka suunnittelu on prosessin ensimmäinen vaihe, se ei ole tietokonelaskelmien loppu.Kun rappaus on valmis, määritetään metallin paksuus sekä levylle mahtuvien kappaleiden määrä, mikä on välttämätön tekijä tuotantokustannusten alentamisessa.Toinen levyn paksuuden näkökohta on osien toleranssien määrittäminen, jotka riippuvat osan mitoista.
Valokemiallinen metallietsaus alkaa mallin luomisesta CAD- tai Adobe Illustrator -ohjelmistolla.Tämä ei kuitenkaan ole ainoa tietokonelaskelma.Suunnittelun valmistumisen jälkeen määritetään metallin paksuus sekä levylle mahtuvien kappaleiden määrä tuotantokustannusten alentamiseksi.Lisäksi osien toleranssit riippuvat osan mitoista, jotka vaikuttavat myös levyn paksuuteen.
Metallin valmistelu
Kuten happoetsauksessa, metalli on puhdistettava perusteellisesti ennen käsittelyä.Jokainen metallipala hankataan, puhdistetaan ja puhdistetaan vedenpaineella ja miedolla liuottimella.Prosessi poistaa öljyn, epäpuhtaudet ja pienet hiukkaset.Tämä on tarpeen sileän puhtaan pinnan aikaansaamiseksi, jotta fotoresistikalvo kiinnittyy tukevasti.
Metallilevyjen laminointi valonkestävällä kalvolla
Laminointi on fotoresistikalvon levittämistä.Metallilevyt siirretään telojen välissä, jotka pinnoittavat ja levittävät laminoinnin tasaisesti.Arkkien tarpeettoman altistumisen välttämiseksi prosessi suoritetaan huoneessa, joka on valaistu keltaisilla valoilla UV-valolle altistumisen estämiseksi.Arkkien oikea kohdistus saadaan aikaan arkkien reunoihin rei'itetyillä rei'illä.Laminoidun pinnoitteen kuplia estetään tyhjiötiivistämällä levyt, mikä tasoittaa laminaattikerroksia.
Metallin valmistelemiseksi valokemiallista metallietsausta varten se on puhdistettava perusteellisesti öljyn, epäpuhtauksien ja hiukkasten poistamiseksi.Jokainen metallipala hankataan, puhdistetaan ja pestään miedolla liuottimella ja vesipaineella, jotta varmistetaan sileä, puhdas pinta fotoresistikalvon levittämistä varten.
Seuraava vaihe on laminointi, jossa fotoresistikalvo levitetään metallilevyille.Levyt siirretään telojen välissä tasaiseksi pinnoittamiseksi ja kalvon levittämiseksi.Prosessi suoritetaan keltaisella valaistussa huoneessa UV-säteilyn altistumisen estämiseksi.Arkkien reunoihin rei'itetyt reiät varmistavat oikean kohdistuksen, kun taas tyhjiötiivistys tasoittaa laminaattikerroksia ja estää kuplien muodostumisen.
Photoresist Processing
Fotoresistikäsittelyn aikana CAD- tai Adobe Illustrator -renderöinnistä saadut kuvat asetetaan metallilevyn fotoresistikerrokselle.CAD- tai Adobe Illustrator -mallinnus on painettu metallilevyn molemmille puolille levittämällä ne metallin päälle ja alle.Kun metallilevyille on levitetty kuvat, ne altistetaan UV-valolle, joka asettaa kuvat pysyvästi.Kun UV-valo paistaa laminaatin kirkkaiden alueiden läpi, fotoresististä tulee kiinteä ja kovettuu.Laminaatin mustat alueet pysyvät pehmeinä eivätkä UV-valon vaikutuksesta.
Valokemiallisen metallietsauksen fotoresistikäsittelyvaiheessa CAD- tai Adobe Illustrator -suunnittelun kuvat siirretään metallilevyn fotoresistikerrokselle.Tämä tehdään levittämällä kuvio metallilevyn päälle ja alle.Kun kuvat on levitetty metallilevylle, se altistetaan UV-valolle, mikä tekee kuvista pysyviä.
UV-altistuksen aikana laminaatin kirkkaat alueet päästävät UV-valon läpi, jolloin fotoresisti kovettuu ja muuttuu kiinteäksi.Sitä vastoin laminaatin mustat alueet pysyvät pehmeinä ja UV-valon vaikutuksina.Tämä prosessi luo etsausprosessia ohjaavan kuvion, jossa kovettuneet alueet jäävät ja pehmeät alueet syövytetään pois.
Taulukot kehitetään
Fotoresistikäsittelystä arkit siirtyvät kehityskoneeseen, joka levittää alkaliliuosta, enimmäkseen natrium- tai kaliumkarbonaattiliuosta, joka huuhtelee pois pehmeän fotoresistikalvon jättäen etsattavat osat näkyviin.Prosessi poistaa pehmeän resistin ja jättää kovettun resistin, joka on syövytettävä osa.Alla olevassa kuvassa kovettuneet alueet ovat sinisiä ja pehmeät harmaat.Kohdat, joita kovettunut laminaatti ei suojaa, ovat paljaita metallia, joka poistetaan etsauksen aikana.
Fotoresistin käsittelyvaiheen jälkeen metallilevyt siirretään kehityskoneeseen, jossa levitetään alkaliliuosta, tyypillisesti natrium- tai kaliumkarbonaattia.Tämä liuos pesee pois pehmeän fotoresistikalvon jättäen etsattavat osat näkyviin.
Tämän seurauksena pehmeä estopinnoite poistetaan, kun taas karkaistu resisti, joka vastaa syövyttäviä alueita, jää jäljelle.Tuloksena olevassa kuviossa kovettuneet alueet näkyvät sinisenä ja pehmeät alueet harmaina.Alueet, joita kovettunut estopinnoite ei suojaa, edustavat paljaana metallia, joka poistetaan etsausprosessin aikana.
Etsaus
Kuten happoetsausprosessissa, kehitetyt levyt asetetaan kuljettimelle, joka siirtää levyt koneen läpi, joka kaataa syövytystä arkkien päälle.Kun etsausaine yhdistyy paljastettuun metalliin, se liuottaa metallin jättäen suojatun materiaalin.
Useimmissa fotokemiallisissa prosesseissa etsausaine on rautakloridi, jota ruiskutetaan kuljettimen pohjalta ja ylhäältä.Rautakloridi on valittu etsausaineeksi, koska se on turvallinen käyttää ja kierrätettävä.Kuparikloridia käytetään kuparin ja sen seosten syövytykseen.
Syövytysprosessi on ajoitettava huolellisesti ja sitä ohjataan syövytettävän metallin mukaan, koska joidenkin metallien etsaus kestää kauemmin kuin toisten.Valokemiallisen syövytyksen onnistumisen kannalta huolellinen seuranta ja valvonta ovat ratkaisevan tärkeitä.
Valokemiallisen metallietsauksen etsausvaiheessa kehitetyt metallilevyt asetetaan kuljettimelle, joka siirtää ne koneen läpi, jossa levyille kaadetaan syövytysainetta.Etsausaine liuottaa paljastetun metallin jättäen taakseen levyn suojatut alueet.
Rautakloridia käytetään yleisesti etsausaineena useimmissa valokemiallisissa prosesseissa, koska se on turvallista käyttää ja voidaan kierrättää.Kuparille ja sen seoksille käytetään sen sijaan kuparikloridia.
Syövytysprosessi on ajoitettava huolellisesti ja valvottava etsattavan metallin tyypin mukaan, koska jotkut metallit vaativat pidemmän etsausajan kuin toiset.Valokemiallisen etsausprosessin onnistumisen varmistamiseksi huolellinen seuranta ja valvonta ovat ratkaisevan tärkeitä.
Jäljellä olevan estokalvon poistaminen
Irrotusprosessin aikana paloille levitetään resistinpoistoaine jäljellä olevan estokalvon poistamiseksi.Kun kuorinta on valmis, valmis osa jää jäljelle, mikä näkyy alla olevasta kuvasta.
Syövytysprosessin jälkeen jäljellä oleva estokalvo poistetaan metallilevyllä käyttämällä resistinpoistoainetta.Tämä prosessi poistaa kaikki jäljellä olevat estokalvot metallilevyn pinnalta.
Kun kuorintaprosessi on valmis, valmis metalliosa jää jäljelle, mikä näkyy tuloksena olevasta kuvasta.
