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金属蚀刻的菲林曝光原理

在感光化学领域中,蚀刻技术是用光刻腐蚀加工薄形精密金属制品的一种加工技术。原理是在金属基片上均匀涂抹化学感光材料,然后再把图形复制到覆盖在基片上的感光掩膜,在曝光过程中除去未感光部分的掩膜,裸露出的部分基片在后续的加工过程中会被蚀除。那么,菲林底片在进行蚀刻工序的时候,它又是怎么完成曝光的呢?

首先将需蚀刻的图形通过光绘的方式转移至两张完全一致的胶片菲林上,或是通过光刻的方式转移至两张完全一致的玻璃菲林上。然后通过人工对位方式或机器对位方式将菲林对准。再将已涂布感光油墨或贴好感光干膜的钢片置于菲林中间,即可曝光。曝光时对应菲林黑色处的钢片未被感光,对应菲林白色处的钢片感光,钢片感光处的油墨或干膜发生聚合反应。最后经过显影机,钢片上被感光的油墨或干膜不被显影液溶化,而未感光的油墨或干膜在显影液被溶化去除,这样需蚀刻的图形通过曝光就转移到钢片上去了。

曝光是在紫外光照射下,光引发剂吸收光能分解成游离基,游离基再引发不聚合单体进行聚合交联反应,反应后形成不溶于稀碱溶液的立体形大分子结构。曝光一般在自动曝光机内进行,现在的曝光机根据光源的冷却方式不同,分为风冷和水冷两种。曝光成像质量除干膜光致抗蚀剂的性能外,光源的选择,曝光的时间(曝光量)的控制,照相底版的质量等都是影响曝光成像质量的重要因素。

当曝光不足时,由于单体聚合不彻底,在显影过程中,胶膜溶涨变软,线条不清晰,色泽暗淡,甚至脱胶,在蚀刻过程中胶膜起翘,渗镀,甚至脱落;当曝光过度时,会造成难于显影,胶膜发脆,留下残胶等弊病。曝光将产生图像线宽的偏差,过量的曝光会使图形线条变细,使产品的线条变粗。根据显影后干膜的光亮程度,图像是否清晰,图像线宽是否与原底片相符等来确定适当的曝光时间。

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