תחריט מתכת פוטוכימי
שימוש בעיצוב בעזרת מחשב (CAD)
תהליך תחריט מתכת פוטוכימי מתחיל ביצירת עיצוב באמצעות CAD או Adobe Illustrator.למרות שהתכנון הוא השלב הראשון בתהליך, זה לא הסוף של חישובי מחשב.לאחר סיום הטיוח, נקבע עובי המתכת וכן מספר החלקים שיתאימו על יריעה, גורם הכרחי להוזלת עלות הייצור.היבט שני של עובי היריעה הוא קביעת סובלנות חלקים, אשר תלויים במידות החלק.
תהליך תחריט מתכת פוטוכימי מתחיל ביצירת עיצוב באמצעות CAD או Adobe Illustrator.עם זאת, זה לא החישוב הממוחשב היחיד המעורב.לאחר השלמת העיצוב, נקבע עובי המתכת, וכן מספר החלקים שיכולים להתאים על סדין כדי להפחית את עלויות הייצור.בנוסף, סובלנות החלק תלויה בממדי החלק, המשפיעים גם על עובי הסדין.
הכנת מתכת
כמו בתחריט חומצה, יש לנקות את המתכת ביסודיות לפני העיבוד.כל פיסת מתכת נקרצפת, מנוקה ומנקה באמצעות לחץ מים וממס עדין.התהליך מבטל שמן, מזהמים וחלקיקים זעירים.זה הכרחי כדי לספק משטח נקי וחלק ליישום סרט הפוטו-רזיסט כדי להידבק בצורה מאובטחת.
למינציה של יריעות מתכת עם סרטים עמידים בפני פוטו
למינציה היא היישום של סרט הפוטו-רזיסט.יריעות המתכת מועברות בין גלילים המצפים ומייחים את הלמינציה באופן שווה.כדי למנוע חשיפה מופרזת של הסדינים, התהליך מסתיים בחדר מואר באורות צהובים כדי למנוע חשיפה לאור UV.יישור נכון של הסדינים מסופק על ידי חורים מחוררים בקצוות הסדינים.בועות בציפוי הלמינציה מונעים על ידי איטום ואקום של היריעות, אשר משטח את שכבות הלמינציה.
כדי להכין את המתכת לחריטת מתכת פוטוכימית, יש לנקות אותה היטב כדי להסיר שמן, מזהמים וחלקיקים.כל פיסת מתכת נקרצפת, מנוקה ונשטפת עם ממס עדין ולחץ מים כדי להבטיח משטח חלק ונקי ליישום סרט הפוטו-רזיסט.
השלב הבא הוא למינציה, הכוללת מריחת סרט הפוטו-רזיסט על יריעות המתכת.הסדינים מועברים בין גלילים לציפוי אחיד ולהחיל את הסרט.התהליך מתבצע בחדר מואר צהוב למניעת חשיפה לאור UV.חורים מחוררים בקצוות היריעות מספקים יישור נכון, בעוד שאיטום ואקום משטח את שכבות הלמינציה ומונע היווצרות בועות.
עיבוד פוטו רזיסט
במהלך עיבוד photoresist, התמונות מהעיבוד של CAD או Adobe Illustrator מונחות על שכבת הפוטו-רזיסט שעל יריעת המתכת.עיבוד ה-CAD או Adobe Illustrator מוטבעים משני צידי יריעת המתכת על-ידי הצמדתם מעל ומתחת למתכת.לאחר שיריעות המתכת מורחים את התמונות, הן נחשפות לאור UV הממקם את התמונות לצמיתות.היכן שאור ה-UV זורח דרך האזורים הצלולים של הלמינציה, הפוטורסיסט הופך מוצק ומתקשה.אזורים שחורים של הלמינציה נשארים רכים ולא מושפעים מאור ה-UV.
בשלב עיבוד הפוטו-רזיסט של תחריט מתכת פוטוכימי, התמונות מעיצוב CAD או Adobe Illustrator מועברות לשכבת הפוטו-רזיסט שעל יריעת המתכת.זה נעשה על ידי חיבור העיצוב מעל ומתחת ליריעת המתכת.ברגע שהתמונות מוחלות על יריעת המתכת, היא נחשפת לאור UV, מה שהופך את התמונות לצמיתות.
במהלך החשיפה ל-UV, האזורים הצלולים של הלמינציה מאפשרים לאור ה-UV לעבור דרכו, מה שגורם לפוטורסיסט להתקשות ולהיות מוצק.לעומת זאת, האזורים השחורים של הלמינציה נשארים רכים ולא מושפעים מאור ה-UV.תהליך זה יוצר תבנית שתנחה את תהליך התחריט, כאשר האזורים המוקשים יישארו והאזורים הרכים ייחרטו.
פיתוח ה-Sheets
מעיבוד פוטו-רזיסט, היריעות עוברות למכונת הפיתוח שמירחת תמיסה אלקלית, בעיקר תמיסות נתרן או אשלגן קרבונט, ששוטפת את סרט הפוטו-רזיסט הרך ומשאירה את החלקים לחריטה חשופים.התהליך מסיר את הרזיסט הרך ומשאיר את הרזיסט המוקשה, שהוא החלק שיש לחרוט.בתמונה למטה, האזורים המוקשים הם בכחול, והאזורים הרכים הם אפורים.האזורים שאינם מוגנים על ידי הלמינציה המוקשה הם מתכת חשופה שתוסר במהלך התחריט.
לאחר שלב עיבוד הפוטו-רזיסט, יריעות המתכת מועברות למכונת הפיתוח שבה מורחים תמיסה אלקלית, בדרך כלל נתרן או אשלגן קרבונט.פתרון זה שוטף את סרט הפוטו-רזיסט הרך ומשאיר את החלקים שצריך לחרוט חשופים.
כתוצאה מכך, הרזיסט הרך מוסר, ואילו הרזיסט המוקשה, המתאים לאזורים שצריך לחרוט, נשאר מאחור.בתבנית המתקבלת, האזורים המוקשים מוצגים בכחול, והאזורים הרכים אפורים.האזורים שאינם מוגנים על ידי הרזיסט המוקשה מייצגים את המתכת החשופה שתוסר במהלך תהליך התחריט.
תַחרִיט
בדומה לתהליך תחריט החומצה, היריעות המפותחות מונחות על מסוע המעביר את היריעות דרך מכונה ששופכת חומר תחריט על היריעות.היכן שהחומר מתחבר למתכת החשופה, הוא ממיס את המתכת ומשאיר את החומר המוגן.
ברוב התהליכים הפוטוכימיים, חומר הצריבה הוא כלוריד ברזל, אשר מרוסס מלמטה ומעל של המסוע.כלוריד ברזל נבחר כחומר תחריט מכיוון שהוא בטוח לשימוש וניתן למיחזור.קופריק כלוריד משמש לחריטת נחושת וסגסוגותיה.
יש לתזמן בקפידה את תהליך התחריט ונשלט בהתאם למתכת שנחרטה מאחר למתכות מסוימות לוקח יותר זמן לחרוט מאחרות.להצלחת התחריט הפוטוכימי, ניטור ובקרה זהירים הם חיוניים.
בשלב התחריט של תחריט מתכת פוטוכימי מניחים את יריעות המתכת המפותחות על מסוע המעביר אותן דרך מכונה בה יוצקים חומר תחריט על היריעות.התצריף ממיס את המתכת החשופה ומשאיר מאחוריו את האזורים המוגנים של היריעת.
כלוריד ברזל משמש בדרך כלל כחומר תחריט ברוב התהליכים הפוטוכימיים מכיוון שהוא בטוח לשימוש וניתן למיחזור.עבור נחושת וסגסוגות שלה, כלוריד קופרי משמש במקום זאת.
תהליך התחריט חייב להיות מתוזמן בקפידה ובקרה בהתאם לסוג המתכת הנצרבת, שכן מתכות מסוימות דורשות זמני תחריט ארוכים יותר מאחרות.כדי להבטיח את הצלחת תהליך התחריט הפוטוכימי, ניטור ובקרה זהירים הם חיוניים.
הפשטת סרט ההתנגדות שנותר
במהלך תהליך ההפשטה, מחשפת התנגדות מוחל על החלקים כדי להסיר כל סרט התנגדות שנותר.לאחר השלמת ההפשטה, נותר החלק המוגמר, אותו ניתן לראות בתמונה למטה.
לאחר תהליך התחריט, סרט ההתנגדות שנותר על יריעת המתכת מופשט על ידי מריחת סרפר התנגדות.תהליך זה מסיר כל סרט התנגדות שנותר מפני השטח של יריעת המתכת.
לאחר השלמת תהליך ההפשטה, נותר חלק המתכת המוגמר, אותו ניתן לראות בתמונה המתקבלת.
