Electroconformado UV-LIGA | Fabricación de patrones de matriz metálica

En la actualidad, las principales tecnologías de proceso para la preparación de plantillas metálicas finas son: fotolitografía-grabado, procesamiento láser y fotolitografía-electroformado. Disolución química o electroquímica como el principal proceso de fotolitografía - corrosión método de procesamiento de eficiencia, superficie de estructura lisa, pero limitado por el comportamiento de grabado isotrópico del metal es difícil crear una alta relación profundidad-anchura, microestructura de alta resolución. El procesamiento por láser es un método de procesamiento sin contacto con una velocidad de procesamiento rápida y un control automático sencillo, pero la rugosidad de la superficie de la pared procesada y la existencia de una capa de refundición limitan su aplicación en el procesamiento de estructuras gráficas finas. La placa de malla preparada mediante el proceso de fotolitografía-electroconformado tiende a ser muy precisa, con una forma de orificio sin restricciones y paredes lisas, y una gran tasa de orificios abiertos. Esta tecnología es actualmente el principal método de procesamiento para la fabricación de chapas de malla metálica fina de alto rendimiento es de considerable interés en la industria.

Los paneles de malla metálica fina con densas matrices regulares de diminutos agujeros en racimo se utilizan ampliamente en los campos de las fibras químicas, los instrumentos de precisión y la industria aeroespacial. Por ejemplo, hileras y pantallas de estampado para la industria textil, pantallas de filtrado fino, pantallas de tamizado de partículas, rejillas de pantallas fluorescentes al vacío, pantallas de montaje superficial...paneles, boquillas de impresoras de chorro de tinta, etc. La porosidad se refiere al porcentaje de superficie de malla por unidad de superficie y es un importante indicador técnico de los paneles de malla. El alto índice de perforación es de gran relevancia para determinadas aplicaciones de los paneles de malla metálica. Por ejemplo, cuanto mayor sea la tasa de apertura, mayor será la eficacia de filtración (tamizado) del filtro metálico (malla). Sin embargo, el aumento de la perforación suele estar limitado por el grosor de la malla que debe producirse con las características de forma de la malla y las condiciones de proceso dadas. Cuanto mayor sea la tasa de apertura, menor será la anchura de las barras y mayor será la relación entre la altura y la anchura de las características estructurales de las barras (la relación entre el grosor de la placa y la anchura de las barras). Por otra parte, en determinadas condiciones, cuanto mayor sea el espesor de la placa de malla, mayor será el rendimiento y la vida útil de la placa de malla. En realidad, sin embargo, la tecnología de fabricación existente está limitada en términos de capacidad de proceso, y hay que llegar a un compromiso entre perforación y espesor. Por ello, sigue siendo uno de los temas de investigación más importantes para la industria y el mundo académico explorar la preparación de paneles de malla metálica fina de alto rendimiento con gran espesor y alta porosidad, lo cual es fundamental para resolver el problema de fabricación de características de microestructura metálica de alta relación de aspecto.

 

La tecnología UV-LIGA basada en el adhesivo SU-8 es una tecnología de rápido desarrollo para la fabricación de microestructuras de alta relación de aspecto con bajo coste de proceso en los últimos años, que incluye principalmente litografía, microelectroconformado y fundición de plástico, etc. Los 3 pasos del proceso son una nueva expansión de la tecnología de proceso combinado de litografía-electroconformado anteriormente mencionada. Gracias a esta tecnología, se han fabricado microbobinas, microsondas, microcanales de flujo, microinterruptores, microrreactores y otros microdispositivos metálicos.

La tecnología UV-LIGA utiliza la luz ultravioleta profunda de las máquinas de exposición convencionales para la fabricación de circuitos integrados en lugar de rayos X de sincrotrón para litografiar colas gruesas y obtener las microestructuras pegadas, que luego se utilizan como moldes de electroconformado para la metalización y el despegado con el fin de obtener las microestructuras metálicas deseadas. UV-LIGA amplía el proceso de litografía de varias micras en la producción de CI a la litografía actual de colas gruesas de decenas o incluso cientos de micras, conservando la alta precisión y resolución del proceso de CI. En comparación con la tecnología LIGA, permite microestructuras con elevadas relaciones de aspecto, al tiempo que reduce enormemente los requisitos de equipamiento, a partir de los cuales se han fabricado microbobinas, microsondas, microrrecorridos, microinterruptores, microrreactores y otros microdispositivos metálicos. Además, es mucho más compatible con las líneas de producción de circuitos integrados que la tecnología LIGA, lo que reduce enormemente los costes de producción y suscita un interés cada vez mayor.

 

 Tecnología LIGATecnología UV-LIGA
Fuente de luzSincrotrón de rayos XLuz UV convencional (longitud de onda 350~450nm)
Plantillas de enmascaramientoPlantilla de máscara de rayos X con Au como absorbentePlantilla de máscara Cr estándar
FotoresistentePolimetacrilato de metilo de uso común PMMAFotorresistencias positivas y negativas, poliimida, adhesivo SU-8
Relación de aspectoGeneralmente >100, hasta 500General10, hasta 50
Espesor del molde de cauchoDe decenas de micras a varios centímetrosDe unas micras a varios milímetros
Costes de producciónMuy altaInferior, cerca de 1% de la izquierda
Verticalidad de la pared lateralPuede ser superior a 89,9Hasta 88°.
Tamaño mínimoSubmicronDe 1 a varias micras
Temperatura de transformaciónTemperatura ambiente hasta unos 5°.Temperatura ambiente hasta unos 5°.
Materiales de procesadoUna amplia gama de materiales, incluidos metales, cerámica y plásticosUna amplia gama de materiales, incluidos metales, cerámica y plásticos

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