Fotokjemisk metalletsing
Bruker datamaskinstøttet design (CAD)
Prosessen med fotokjemisk metalletsing begynner med å lage et design ved hjelp av CAD eller Adobe Illustrator.Selv om designet er det første trinnet i prosessen, er det ikke slutten på databeregninger.Når gjengivelsen er ferdig, bestemmes tykkelsen på metallet samt antall stykker som vil passe på et ark, en nødvendig faktor for å senke produksjonskostnadene.Et andre aspekt ved tykkelsen på arket er en bestemmelse av deltoleranser, som avhenger av deldimensjonene.
Prosessen med fotokjemisk metalletsing starter med å lage et design ved hjelp av CAD eller Adobe Illustrator.Dette er imidlertid ikke den eneste datamaskinberegningen som er involvert.Etter å ha fullført designet bestemmes tykkelsen på metallet, samt antall stykker som kan passe på et ark for å redusere produksjonskostnadene.I tillegg avhenger deltoleransene av deldimensjonene, som også tar hensyn til tykkelsen på arket.
Metallforberedelse
Som med syreetsing, må metallet rengjøres grundig før det behandles.Hvert stykke metall skrubbes, rengjøres og rengjøres med vanntrykk og et mildt løsemiddel.Prosessen eliminerer olje, forurensninger og små partikler.Dette er nødvendig for å gi en jevn, ren overflate slik at påføringen av fotoresistfilmen skal feste seg sikkert.
Laminering av metallplater med fotobestandige filmer
Laminering er påføringen av fotoresistfilmen.Metallplatene flyttes mellom ruller som belegger og påfører lamineringen jevnt.For å unngå unødig eksponering av arkene, fullføres prosessen i et rom opplyst med gule lys for å forhindre eksponering for UV-lys.Riktig justering av arkene er gitt av hull som er stanset i kantene på arkene.Bobler i det laminerte belegget forhindres ved å vakuumforsegle arkene, noe som flater ut laminatlagene.
For å forberede metallet for fotokjemisk metalletsing, må det rengjøres grundig for å fjerne olje, forurensninger og partikler.Hvert metallstykke skrubbes, rengjøres og vaskes med et mildt løsemiddel og vanntrykk for å sikre en jevn, ren overflate for påføring av fotoresistfilmen.
Det neste trinnet er laminering, som innebærer å påføre fotoresistfilmen på metallplatene.Arkene flyttes mellom ruller for å belegge jevnt og påføre filmen.Prosessen utføres i et gult opplyst rom for å forhindre eksponering for UV-lys.Hull stanset i kantene på arkene gir riktig justering, mens vakuumforsegling flater ut lagene av laminat og forhindrer bobler i å dannes.
Fotoresistbehandling
Under fotoresistbehandling plasseres bildene fra CAD- eller Adobe Illustrator-gjengivelsen på laget med fotoresist på metallplaten.CAD- eller Adobe Illustrator-gjengivelsen er trykt på begge sider av metallplaten ved å legge dem over og under metallet.Når metallplatene har påført bildene, blir de utsatt for UV-lys som plasserer bildene permanent.Der UV-lyset skinner gjennom de klare områdene av laminatet, blir fotoresisten fast og stivner.Svarte områder av laminatet forblir myke og upåvirket av UV-lyset.
I fotoresistbehandlingsstadiet av fotokjemisk metalletsing, overføres bildene fra CAD- eller Adobe Illustrator-designet til laget med fotoresist på metallplaten.Dette gjøres ved å legge designet over og under metallplaten.Når bildene er påført metallplaten, eksponeres den for UV-lys, noe som gjør bildene permanente.
Under UV-eksponeringen lar de klare områdene av laminatet UV-lyset passere gjennom, noe som får fotoresisten til å stivne og bli fast.Derimot forblir de svarte områdene på laminatet myke og upåvirket av UV-lyset.Denne prosessen skaper et mønster som vil lede etseprosessen, hvor de herdede områdene vil forbli og de myke områdene vil bli etset bort.
Utvikle arkene
Fra fotoresistbehandling flyttes arkene til fremkallingsmaskinen som påfører en alkaliløsning, for det meste natrium- eller kaliumkarbonatløsninger, som vasker bort den myke fotoresistfilmen og etterlater delene som skal etses eksponert.Prosessen fjerner den myke resisten og etterlater den herdede resisten, som er delen som skal etses.På bildet nedenfor er de herdede områdene i blått, og de myke områdene er grå.Områdene som ikke er beskyttet av det herdede laminatet er eksponert metall som vil bli fjernet under etsingen.
Etter fotoresistbehandlingstrinnet overføres metallplatene til fremkallingsmaskinen hvor en alkaliløsning, typisk natrium- eller kaliumkarbonat, påføres.Denne løsningen vasker bort den myke fotoresistfilmen, og etterlater delene som må etses eksponert.
Som et resultat fjernes den myke resisten, mens den herdede resisten, som tilsvarer områdene som må etses, blir liggende igjen.I det resulterende mønsteret vises de herdede områdene i blått, og de myke områdene er grå.Områdene som ikke er beskyttet av den herdede resisten representerer det eksponerte metallet som vil bli fjernet under etseprosessen.
Etsning
På samme måte som syreetseprosessen, plasseres de utviklede arkene på en transportør som beveger arkene gjennom en maskin som heller etsemiddel på arkene.Der etsemidlet forbindes med det eksponerte metallet, løser det opp metallet og forlater det beskyttede materialet.
I de fleste fotokjemiske prosesser er etsemidlet jernklorid, som sprayes fra bunnen og toppen av transportøren.Jernklorid er valgt som etsemiddel fordi det er trygt å bruke og resirkulerbart.Kobberklorid brukes til å etse kobber og dets legeringer.
Etseprosessen må være nøye tidsbestemt og kontrolleres i henhold til metallet som blir etset siden noen metaller tar lengre tid å etse enn andre.For å lykkes med fotokjemisk etsing er nøye overvåking og kontroll avgjørende.
I etsestadiet av fotokjemisk metalletsing, plasseres de fremkalte metallplatene på en transportør som beveger dem gjennom en maskin hvor etsemiddel helles på platene.Etsemidlet løser opp det eksponerte metallet, og etterlater de beskyttede områdene på arket.
Jernklorid brukes ofte som etsemiddel i de fleste fotokjemiske prosesser fordi det er trygt å bruke og kan resirkuleres.For kobber og dets legeringer brukes kopperklorid i stedet.
Etseprosessen må være nøye timet og kontrollert i henhold til hvilken type metall som etses, da noen metaller krever lengre etsetider enn andre.For å sikre suksessen til den fotokjemiske etseprosessen, er nøye overvåking og kontroll avgjørende.
Fjerning av gjenværende motstandsfilm
Under strippeprosessen påføres en resiststripper på delene for å fjerne gjenværende resistfilm.Når strippingen er fullført, er den ferdige delen igjen, som kan sees på bildet nedenfor.
Etter etseprosessen fjernes den gjenværende resistfilmen på metallplaten ved å bruke en resiststriper.Denne prosessen fjerner gjenværende motstandsfilm fra overflaten av metallplaten.
Når strippeprosessen er fullført, er den ferdige metalldelen igjen, som kan sees på det resulterende bildet.
