Fotochemische metaaletsen
Gebruik maken van Computer Aided Design (CAD)
Het proces van fotochemisch metaaletsen begint met het maken van een ontwerp met behulp van CAD of Adobe Illustrator.Hoewel het ontwerp de eerste stap in het proces is, betekent dit niet het einde van computerberekeningen.Zodra het renderen klaar is, wordt de dikte van het metaal bepaald, evenals het aantal stukken dat op een plaat past, een noodzakelijke factor om de productiekosten te verlagen.Een tweede aspect van de dikte van de plaat is het bepalen van de toleranties van de onderdelen, die afhangen van de afmetingen van de onderdelen.
Het proces van fotochemisch metaaletsen begint met het maken van een ontwerp met behulp van CAD of Adobe Illustrator.Dit is echter niet de enige computerberekening die hierbij betrokken is.Na voltooiing van het ontwerp wordt de dikte van het metaal bepaald, evenals het aantal stukken dat op een plaat past om de productiekosten te verlagen.Bovendien zijn de onderdeeltoleranties afhankelijk van de onderdeelafmetingen, die ook een rol spelen in de dikte van de plaat.
Metaalvoorbereiding
Net als bij zuuretsen moet het metaal vóór verwerking grondig worden gereinigd.Elk stuk metaal wordt geschrobd, gereinigd en gereinigd met behulp van waterdruk en een mild oplosmiddel.Het proces elimineert olie, verontreinigingen en kleine deeltjes.Dit is nodig om een glad, schoon oppervlak te verkrijgen waarop de fotoresistfilm veilig kan worden aangebracht.
Lamineren van metalen platen met fotoresistente films
Lamineren is het aanbrengen van de fotoresistfilm.De metalen platen worden tussen rollen bewogen die het laminaat bedekken en gelijkmatig aanbrengen.Om onnodige blootstelling van de platen te voorkomen, wordt het proces voltooid in een kamer die verlicht is met geel licht om blootstelling aan UV-licht te voorkomen.Een goede uitlijning van de platen wordt verzekerd door gaten in de randen van de platen.Bellen in de gelamineerde coating worden voorkomen door de platen vacuüm te sealen, waardoor de lagen laminaat plat worden.
Om het metaal voor te bereiden op het fotochemisch etsen van metaal, moet het grondig worden gereinigd om olie, verontreinigingen en deeltjes te verwijderen.Elk stuk metaal wordt geschrobd, gereinigd en gewassen met een mild oplosmiddel en waterdruk om een glad, schoon oppervlak te garanderen voor het aanbrengen van de fotoresistfilm.
De volgende stap is lamineren, waarbij de fotoresistfilm op de metalen platen wordt aangebracht.De vellen worden tussen rollen bewogen om de film gelijkmatig te coaten en aan te brengen.Het proces wordt uitgevoerd in een geel verlichte ruimte om blootstelling aan UV-licht te voorkomen.Gaten in de randen van de platen zorgen voor een goede uitlijning, terwijl vacuümafdichting de laminaatlagen vlak maakt en de vorming van luchtbellen voorkomt.
Fotoresistverwerking
Tijdens de fotoresistverwerking worden de afbeeldingen uit de CAD- of Adobe Illustrator-rendering op de laag fotoresist op de metalen plaat geplaatst.De CAD- of Adobe Illustrator-weergave wordt op beide zijden van de metalen plaat afgedrukt door ze over en onder het metaal te plaatsen.Zodra de afbeeldingen op de metalen platen zijn aangebracht, worden ze blootgesteld aan UV-licht waardoor de afbeeldingen permanent worden geplaatst.Waar het UV-licht door de heldere delen van het laminaat schijnt, wordt de fotoresist stevig en hardt uit.Zwarte delen van het laminaat blijven zacht en worden niet beïnvloed door UV-licht.
In de fotolakverwerkingsfase van het fotochemisch metaaletsen worden de afbeeldingen uit het CAD- of Adobe Illustrator-ontwerp overgebracht op de laag fotoresist op de metalen plaat.Dit wordt gedaan door het ontwerp over en onder de metalen plaat te plaatsen.Zodra de afbeeldingen op de metalen plaat zijn aangebracht, wordt deze blootgesteld aan UV-licht, waardoor de afbeeldingen permanent worden.
Tijdens de UV-blootstelling laten de heldere delen van het laminaat het UV-licht door, waardoor de fotoresist uithardt en stevig wordt.De zwarte delen van het laminaat blijven daarentegen zacht en worden niet beïnvloed door het UV-licht.Dit proces creëert een patroon dat het etsproces zal begeleiden, waarbij de verharde gebieden achterblijven en de zachte gebieden worden weggeëtst.
Het ontwikkelen van de bladen
Van de fotolakverwerking gaan de vellen naar de ontwikkelmachine die een alkalische oplossing aanbrengt, meestal natrium- of kaliumcarbonaatoplossingen, die de zachte fotolakfilm wegspoelt, waardoor de te etsen delen bloot komen te liggen.Het proces verwijdert de zachte resist en laat de geharde resist achter, het deel dat moet worden geëtst.In de onderstaande afbeelding zijn de verharde gebieden blauw en de zachte gebieden grijs.De gebieden die niet door het geharde laminaat worden beschermd, zijn blootliggend metaal dat tijdens het etsen wordt verwijderd.
Na de verwerkingsfase van de fotoresist worden de metalen platen vervolgens overgebracht naar de ontwikkelmachine waar een alkalische oplossing, doorgaans natrium- of kaliumcarbonaat, wordt aangebracht.Deze oplossing spoelt de zachte fotoresistfilm weg, waardoor de delen die moeten worden geëtst bloot komen te liggen.
Hierdoor wordt de zachte resist verwijderd, terwijl de geharde resist, die overeenkomt met de gebieden die moeten worden geëtst, achterblijft.In het resulterende patroon worden de verharde gebieden blauw weergegeven en de zachte gebieden grijs.De gebieden die niet worden beschermd door de geharde resist vertegenwoordigen het blootliggende metaal dat tijdens het etsproces zal worden verwijderd.
Etsen
Net als bij het zuuretsproces worden de ontwikkelde platen op een transportband geplaatst die de platen door een machine beweegt die etsmiddel op de platen giet.Waar het etsmiddel verbinding maakt met het blootliggende metaal, lost het het metaal op en laat het beschermde materiaal achter.
Bij de meeste fotochemische processen is het etsmiddel ijzerchloride, dat vanaf de onder- en bovenkant van de transportband wordt gespoten.Als etsmiddel wordt ijzerchloride gekozen omdat het veilig in gebruik en recyclebaar is.Cuprichloride wordt gebruikt om koper en zijn legeringen te etsen.
Het etsproces moet zorgvuldig worden getimed en gecontroleerd in overeenstemming met het metaal dat wordt geëtst, aangezien het bij sommige metalen langer duurt om te etsen dan bij andere.Voor het succes van fotochemisch etsen zijn zorgvuldige monitoring en controle cruciaal.
In de etsfase van het fotochemisch metaaletsen worden de ontwikkelde metalen platen op een transportband geplaatst die ze door een machine beweegt waar etsmiddel op de platen wordt gegoten.Het etsmiddel lost het blootliggende metaal op en laat de beschermde delen van de plaat achter.
IJzerchloride wordt vaak gebruikt als etsmiddel in de meeste fotochemische processen, omdat het veilig te gebruiken is en gerecycled kan worden.Voor koper en zijn legeringen wordt in plaats daarvan koperchloride gebruikt.
Het etsproces moet zorgvuldig worden getimed en gecontroleerd op basis van het type metaal dat wordt geëtst, omdat sommige metalen langere etstijd nodig hebben dan andere.Om het succes van het fotochemische etsproces te garanderen, zijn zorgvuldige monitoring en controle cruciaal.
Het strippen van de resterende resistfilm
Tijdens het stripproces wordt een resiststripper op de stukken aangebracht om eventuele resterende resistfilm te verwijderen.Nadat het strippen is voltooid, blijft het voltooide onderdeel over, zoals te zien is in de onderstaande afbeelding.
Na het etsproces wordt de resterende resistfilm op de metalen plaat verwijderd door toepassing van een resiststripper.Dit proces verwijdert alle resterende resistfilm van het oppervlak van de metalen plaat.
Zodra het stripproces is voltooid, blijft het afgewerkte metalen onderdeel achter, wat te zien is in de resulterende afbeelding.
