Fotochemické leptání kovů
Využití počítačem podporovaného navrhování (CAD)
Proces fotochemického leptání kovů začíná vytvořením návrhu pomocí CAD nebo Adobe Illustratoru.Přestože je návrh prvním krokem v procesu, není to konec počítačových výpočtů.Po dokončení omítky se určí tloušťka kovu a také počet kusů, které se vejdou na plech, což je nezbytný faktor pro snížení výrobních nákladů.Druhým aspektem tloušťky plechu je stanovení tolerancí dílu, které závisí na rozměrech dílu.
Proces fotochemického leptání kovů začíná vytvořením návrhu pomocí CAD nebo Adobe Illustratoru.Nejedná se však o jediný počítačový výpočet.Po dokončení návrhu se určí tloušťka kovu a také počet kusů, které se vejdou na plech, aby se snížily výrobní náklady.Tolerance dílu navíc závisí na rozměrech dílu, které také zohledňují tloušťku plechu.
Příprava kovů
Stejně jako u leptání kyselinou musí být kov před zpracováním důkladně očištěn.Každý kus kovu se drhne, čistí a čistí pomocí tlaku vody a slabého rozpouštědla.Tento proces eliminuje olej, nečistoty a drobné částice.To je nezbytné pro zajištění hladkého čistého povrchu pro aplikaci fotorezistového filmu, aby bezpečně přilnul.
Laminování plechů fotoodolnými fóliemi
Laminace je aplikace fotorezistní fólie.Kovové plechy se pohybují mezi válci, které potahují a rovnoměrně nanášejí laminaci.Aby se zabránilo jakémukoli nežádoucímu vystavení listů, proces se dokončí v místnosti osvětlené žlutými světly, aby se zabránilo vystavení UV záření.Správné vyrovnání listů zajišťují otvory vyražené v okrajích listů.Bublinám v laminovaném povlaku se zabrání vakuovým uzavřením listů, které zploští vrstvy laminátu.
K přípravě kovu pro fotochemické leptání kovu je nutné jej důkladně vyčistit, aby se odstranil olej, nečistoty a částice.Každý kus kovu je vydrhnut, vyčištěn a omyt mírným rozpouštědlem a tlakem vody, aby byl zajištěn hladký a čistý povrch pro aplikaci fotorezistní fólie.
Dalším krokem je laminace, která zahrnuje aplikaci fotorezistového filmu na plechy.Listy se pohybují mezi válci, aby se film rovnoměrně pokryl a nanesl.Proces se provádí ve žlutě osvětlené místnosti, aby se zabránilo vystavení UV záření.Otvory vyražené v okrajích listů zajišťují správné zarovnání, zatímco vakuové těsnění zplošťuje vrstvy laminátu a zabraňuje tvorbě bublin.
Zpracování fotorezistu
Během zpracování fotorezistu jsou obrázky z vykreslování CAD nebo Adobe Illustrator umístěny na vrstvu fotorezistu na plechu.Vykreslování CAD nebo Adobe Illustrator se otiskne na obě strany plechu tak, že se vloží přes a pod kov.Jakmile jsou na plechy aplikovány obrazy, jsou vystaveny UV světlu, které obrazy trvale umístí.Tam, kde UV světlo prosvítá průhlednými oblastmi laminátu, fotorezist zpevní a ztvrdne.Černé plochy laminátu zůstávají měkké a neovlivněné UV zářením.
Ve fázi zpracování fotorezistu fotochemického leptání kovu jsou obrázky z návrhu CAD nebo Adobe Illustrator přeneseny na vrstvu fotorezistu na plechu.To se provádí vložením designu přes a pod kovový plech.Jakmile jsou obrazy aplikovány na kovový plech, je vystaven UV světlu, díky kterému jsou obrazy trvalé.
Během vystavení UV záření umožňují průhledné oblasti laminátu průchod UV záření, což způsobuje vytvrzení a zpevnění fotorezistu.Naproti tomu černé plochy laminátu zůstávají měkké a neovlivňují UV záření.Tento proces vytváří vzor, který bude řídit proces leptání, kde ztvrdlá místa zůstanou a měkká místa budou odleptána.
Vývoj listů
Ze zpracování fotorezistem se archy přesunou do vyvolávacího stroje, který aplikuje alkalický roztok, většinou roztoky uhličitanu sodného nebo draselného, který smyje měkký fotorezistový film a nechá části, které mají být leptány, vystaveny.Tento proces odstraňuje měkký rezist a zanechává vytvrzený rezist, což je část, která má být vyleptána.Na obrázku níže jsou zpevněné oblasti modré a měkké oblasti šedé.Oblasti nechráněné tvrzeným laminátem jsou odkryté kovy, které budou odstraněny při leptání.
Po fázi zpracování fotorezistu se kovové plechy přenesou do vyvolávacího stroje, kde se aplikuje alkalický roztok, typicky uhličitan sodný nebo draselný.Toto řešení smývá měkkou vrstvu fotorezistu a zanechává části, které je třeba leptat, exponované.
V důsledku toho je měkký rezist odstraněn, zatímco tvrzený rezist, který odpovídá oblastem, které je třeba naleptat, je ponechán.Ve výsledném vzoru jsou zpevněné oblasti zobrazeny modře a měkké oblasti jsou šedé.Oblasti, které nejsou chráněny tvrzeným rezistem, představují obnažený kov, který bude odstraněn během procesu leptání.
Leptání
Podobně jako u procesu leptání kyselinou se rozvinuté archy umístí na dopravník, který archy posouvá skrz stroj, který na plechy nalévá leptadlo.Tam, kde se leptadlo spojí s exponovaným kovem, rozpustí kov a zanechá chráněný materiál.
Ve většině fotochemických procesů je leptadlem chlorid železitý, který se stříká ze spodní a horní části dopravníku.Chlorid železitý je vybrán jako leptadlo, protože je bezpečný a recyklovatelný.Chlorid měďnatý se používá k leptání mědi a jejích slitin.
Proces leptání musí být pečlivě načasován a je řízen v souladu s kovem, který je leptán, protože některé kovy se leptají déle než jiné.Pro úspěch fotochemického leptání je zásadní pečlivé sledování a kontrola.
Ve fázi leptání fotochemického leptání kovu jsou vyvolané plechy umístěny na dopravník, který je pohybuje strojem, kde se na plechy nalévá leptadlo.Leptadlo rozpouští obnažený kov a zanechává chráněné oblasti plechu.
Chlorid železitý se běžně používá jako leptadlo ve většině fotochemických procesů, protože jeho použití je bezpečné a lze jej recyklovat.Pro měď a její slitiny se místo toho používá chlorid měďnatý.
Proces leptání musí být pečlivě načasován a řízen podle typu leptaného kovu, protože některé kovy vyžadují delší dobu leptání než jiné.Pro zajištění úspěchu procesu fotochemického leptání je zásadní pečlivé sledování a kontrola.
Odstranění zbývající rezistní fólie
Během procesu stahování se na kusy aplikuje odstraňovač rezistu, aby se odstranil veškerý zbývající film rezistu.Po dokončení odizolování se ponechá hotový díl, což je vidět na obrázku níže.
Po procesu leptání se zbývající rezistový film na kovovém plechu stáhne použitím odstraňovače rezistu.Tento proces odstraní z povrchu plechu veškerý zbývající rezistový film.
Po dokončení procesu odizolování se ponechá hotový kovový díl, což je vidět na výsledném obrázku.
