Fotochemické leptanie kovov
Využitie počítačom podporovaného dizajnu (CAD)
Proces fotochemického leptania kovu začína vytvorením dizajnu pomocou CAD alebo Adobe Illustratoru.Hoci návrh je prvým krokom v procese, nie je to koniec počítačových výpočtov.Po dokončení omietky sa určí hrúbka kovu, ako aj počet kusov, ktoré sa zmestia na plech, čo je nevyhnutný faktor na zníženie výrobných nákladov.Druhým aspektom hrúbky plechu je určenie tolerancií dielu, ktoré závisia od rozmerov dielu.
Proces fotochemického leptania kovu začína vytvorením dizajnu pomocou CAD alebo Adobe Illustrator.Toto však nie je jediný výpočet na počítači.Po dokončení návrhu sa určí hrúbka kovu, ako aj počet kusov, ktoré sa zmestia na plech, aby sa znížili výrobné náklady.Okrem toho tolerancie dielov závisia od rozmerov dielov, ktoré tiež ovplyvňujú hrúbku plechu.
Príprava kovu
Rovnako ako pri leptaní kyselinou musí byť kov pred spracovaním dôkladne očistený.Každý kus kovu sa drhne, čistí a čistí pomocou tlaku vody a mierneho rozpúšťadla.Tento proces eliminuje olej, nečistoty a drobné častice.To je nevyhnutné na zabezpečenie hladkého čistého povrchu na nanášanie filmu fotorezistu, aby bezpečne priľnul.
Laminovanie plechov fotoodolnými filmami
Laminácia je aplikácia fotorezistickej fólie.Kovové plechy sa pohybujú medzi valcami, ktoré nanášajú a rovnomerne nanášajú lamináciu.Aby sa predišlo akémukoľvek nadmernému vystaveniu listov, proces sa dokončí v miestnosti osvetlenej žltými svetlami, aby sa zabránilo vystaveniu UV žiareniu.Správne zarovnanie listov zabezpečujú otvory vyrazené v okrajoch listov.Bublinám v laminovanom povlaku sa zabráni vákuovým utesnením dosiek, ktoré vyrovná vrstvy laminátu.
Aby sa kov pripravil na fotochemické leptanie kovu, musí sa dôkladne vyčistiť, aby sa odstránil olej, nečistoty a častice.Každý kus kovu je vydrhnutý, vyčistený a umytý miernym rozpúšťadlom a tlakom vody, aby sa zabezpečil hladký a čistý povrch na aplikáciu fotorezistickej fólie.
Ďalším krokom je laminácia, ktorá zahŕňa aplikáciu fotorezistickej fólie na plechy.Listy sa pohybujú medzi valcami, aby sa film rovnomerne pokryl a naniesol.Proces sa vykonáva v miestnosti s žltým svetlom, aby sa zabránilo vystaveniu UV žiareniu.Otvory vyrazené na okrajoch listov zabezpečujú správne zarovnanie, zatiaľ čo vákuové tesnenie vyrovnáva vrstvy laminátu a zabraňuje tvorbe bublín.
Spracovanie fotorezistu
Počas spracovania fotorezistu sa obrázky z vykresľovania CAD alebo Adobe Illustrator umiestňujú na vrstvu fotorezistu na kovovom plechu.Vykresľovanie CAD alebo Adobe Illustrator sa vytlačí na obe strany plechu tak, že sa vloží nad a pod kov.Keď sú na plechy aplikované obrázky, sú vystavené UV žiareniu, ktoré obrázky umiestni natrvalo.Tam, kde UV svetlo presvitá cez číre plochy laminátu, fotorezist stvrdne a vytvrdne.Čierne plochy laminátu zostávajú mäkké a neovplyvnené UV svetlom.
Vo fáze spracovania fotorezistu fotochemického leptania kovu sa obrázky z dizajnu CAD alebo Adobe Illustrator prenesú na vrstvu fotorezistu na kovovom plechu.To sa dosiahne vložením dizajnu cez a pod kovový plech.Keď sú obrázky aplikované na kovový plech, je vystavený UV žiareniu, vďaka čomu sú obrázky trvalé.
Počas vystavenia UV žiareniu umožňujú číre oblasti laminátu prechádzať UV žiarením, čo spôsobuje vytvrdnutie a pevnosť fotorezistu.Naproti tomu čierne plochy laminátu zostávajú mäkké a nedotknuté UV svetlom.Tento proces vytvára vzor, ktorý bude viesť proces leptania, kde vytvrdené oblasti zostanú a mäkké oblasti budú odleptané.
Vývoj hárkov
Zo spracovania fotorezistu sa hárky presúvajú do vyvolávacieho stroja, ktorý aplikuje alkalický roztok, väčšinou roztoky uhličitanu sodného alebo draselného, ktorý zmyje mäkký fotorezistový film a časti, ktoré sa majú leptať, sú vystavené.Proces odstráni mäkký rezist a zanechá vytvrdnutý rezist, čo je časť, ktorá sa má leptať.Na obrázku nižšie sú spevnené oblasti modré a mäkké oblasti sivé.Miesta nechránené tvrdeným laminátom sú odkryté kovy, ktoré budú odstránené pri leptaní.
Po fáze spracovania fotorezistu sa plechy potom prenesú do vyvolávacieho stroja, kde sa aplikuje alkalický roztok, typicky uhličitan sodný alebo draselný.Toto riešenie zmyje mäkkú fotorezistickú fóliu, pričom časti, ktoré je potrebné vyleptať, zostávajú odkryté.
V dôsledku toho sa odstráni mäkký rezist, zatiaľ čo vytvrdený rezist, ktorý zodpovedá oblastiam, ktoré je potrebné naleptať, zostane.Vo výslednom vzore sú spevnené oblasti zobrazené modrou farbou a mäkké oblasti sú sivé.Oblasti, ktoré nie sú chránené tvrdeným rezistom, predstavujú odkrytý kov, ktorý bude odstránený počas procesu leptania.
Leptanie
Podobne ako pri procese leptania kyselinou sa vyvinuté listy umiestňujú na dopravník, ktorý posúva listy cez stroj, ktorý na listy nalieva leptadlo.Tam, kde sa leptadlo spojí s exponovaným kovom, rozpustí kov a zanechá chránený materiál.
Vo väčšine fotochemických procesov je leptadlom chlorid železitý, ktorý sa rozprašuje zo spodnej a hornej časti dopravníka.Chlorid železitý je vybraný ako leptadlo, pretože je bezpečný na použitie a je recyklovateľný.Chlorid meďnatý sa používa na leptanie medi a jej zliatin.
Proces leptania musí byť starostlivo načasovaný a je riadený v súlade s kovom, ktorý je leptaný, pretože niektoré kovy sa leptajú dlhšie ako iné.Pre úspech fotochemického leptania je rozhodujúce starostlivé monitorovanie a kontrola.
V štádiu leptania fotochemického leptania kovu sa vyvolané plechy uložia na dopravník, ktorý ich posúva cez stroj, kde sa na plechy naleje leptadlo.Leptadlo rozpúšťa odkrytý kov a zanecháva za sebou chránené oblasti plechu.
Chlorid železitý sa bežne používa ako leptadlo vo väčšine fotochemických procesov, pretože je bezpečné ho používať a možno ho recyklovať.Pre meď a jej zliatiny sa namiesto toho používa chlorid meďnatý.
Proces leptania musí byť starostlivo načasovaný a kontrolovaný podľa typu leptaného kovu, pretože niektoré kovy vyžadujú dlhší čas leptania ako iné.Na zabezpečenie úspechu procesu fotochemického leptania je dôležité starostlivé monitorovanie a kontrola.
Odstránenie zvyšného odolného filmu
Počas procesu odstraňovania sa na kusy aplikuje odstraňovač rezistu, aby sa odstránil akýkoľvek zostávajúci film rezistu.Po dokončení odizolovania zostane hotová časť, čo je vidieť na obrázku nižšie.
Po procese leptania sa zvyšný film rezistu na kovovom plechu odstráni aplikáciou odstraňovača rezistu.Tento proces odstráni z povrchu kovového plechu všetok zostávajúci film rezistu.
Po dokončení procesu odizolovania zostane hotová kovová časť, čo je vidieť na výslednom obrázku.
