Électroformage UV-LIGA | Fabrication de pochoirs pour réseaux métalliques

À l'heure actuelle, les principaux procédés de préparation des plaques à mailles métalliques fines sont la photolithographie - méthode de corrosion, la méthode de traitement au laser et la photolithographie - méthode d'électroformage. La dissolution chimique ou électrochimique étant le principal procédé de photolithographie - méthode de corrosion, l'efficacité du traitement est élevée, la surface structurelle est lisse, mais le comportement isotrope de la gravure du métal limite la création d'un rapport profondeur/largeur élevé et de microstructures à haute résolution. Y compris l'Institut d'ingénierie de fabrication aéronautique de Pékin, la société néerlandaise STORK et d'autres grands fabricants nationaux et étrangers de plaques de maille métallique utilisant ce processus pour créer la largeur des nervures de maille est généralement supérieure à 50 μm. Le traitement au laser est une méthode de traitement sans contact de la vitesse de traitement et facile à automatiser le contrôle, mais le traitement de la rugosité de la paroi de la présence de la couche refondue de la précision de traitement n'est pas élevé, ce qui limite son application dans le traitement des structures graphiques fines. La plaque maillée préparée par photolithographie - procédé d'électroformage tend à être une forme de trou de haute précision n'est pas limitée à la paroi lisse et au taux de trou ouvert important. Cette technologie est actuellement la principale méthode de traitement pour la fabrication de tôles à mailles fines de haute performance, ce qui suscite un intérêt considérable dans l'industrie.

Un réseau régulier et dense de fines mailles métalliques avec une petite série de trous dans la fibre chimique, les instruments de précision, l'aérospatiale et d'autres domaines ont un large éventail d'applications. Il s'agit notamment de filets d'essorage et d'impression de l'industrie textile, de filtres fins, de filets de tamisage des particules, de grilles d'affichage fluorescent sous vide, de filets de montage en surface.les buses d'imprimantes à jet d'encre, etc. La porosité se réfère au pourcentage de surface de maille par unité de surface et constitue un indicateur technique important pour les pochoirs. Une porosité élevée pour certaines applications de plaques de maille métallique a une signification pratique importante. Par exemple, plus le taux de pores ouverts d'un filtre métallique (tamis) est élevé, plus l'efficacité de la filtration (criblage) est grande. Cependant, dans les caractéristiques de forme de la maille et les conditions de processus établies pour améliorer la porosité ouverte, l'épaisseur de la maille à fabriquer est souvent limitée. Plus le taux d'ouverture de la largeur des tendons est important, plus les caractéristiques structurelles des tendons du rapport d'aspect (rapport entre l'épaisseur de la plaque et la largeur des tendons) sont faibles. Par exemple, pour fabriquer l'épaisseur de 100μm, la longueur des bords de 200μm, 90 % du taux d'ouverture de la plaque métallique à mailles hexagonales, la largeur des tendons peut être aussi petite que 18μm. D'autre part, dans certaines conditions, plus l'épaisseur de la plaque de mailles est importante, plus les performances et la durée de vie de la plaque de mailles sont garanties. Cependant, dans la réalité, limitée à la production de la technologie de fabrication existante, la capacité du processus, a dû faire un compromis entre la porosité ouverte et l'épaisseur de l'équilibre. C'est pourquoi l'exploration de la grande épaisseur et de la porosité élevée du processus de préparation de la plaque de maille métallique fine à haute performance est toujours pertinente pour l'industrie et le monde universitaire, l'un des sujets de recherche importants, qui est la solution fondamentale au rapport d'aspect élevé des caractéristiques microstructurelles du métal des défis de la fabrication.

 

La technologie UV-LIGA basée sur l'adhésif SU-8 est une technologie de fabrication de microstructures à faible coût avec un rapport profondeur/largeur élevé, développée rapidement ces dernières années, qui consiste principalement en trois processus tels que la photolithographie, le micro-électroformage et le moulage en plastique, et qui constitue une nouvelle expansion de la technologie de processus combinée photolithographie/électroformage mentionnée ci-dessus. Elle dispose d'une forte capacité de traitement pour la fabrication de structures et de dispositifs métalliques fins à rapport profondeur/largeur élevé. Cette technologie a permis de fabriquer des micro-bobines, des micro-sondes, des micro-coulisses, des micro-interrupteurs, des micro-réacteurs et d'autres micro-dispositifs métalliques.

La technologie UV-LIGA utilise la lumière ultraviolette profonde de la machine d'exposition conventionnelle pour la fabrication de circuits intégrés au lieu des rayons X synchrotron pour lithographier l'adhésif épais et obtenir la microstructure du moule adhésif, qui est ensuite utilisé comme moule d'électroformage pour réaliser la métallisation par le processus d'électroformage, et la microstructure métallique souhaitée peut être obtenue en retirant l'adhésif. L'UV-LIGA étend le processus de lithographie au micron dans la production de circuits intégrés à des dizaines, voire des centaines de microns d'épaisseur de lithographie adhésive de nos jours, tout en conservant la haute précision et la haute résolution dans le processus de circuits intégrés. Par rapport à la technologie LIGA, elle permet d'obtenir un rapport profondeur/largeur élevé des microstructures, mais elle réduit aussi considérablement les exigences en matière d'équipement. Sur la base de cette technologie, des micro-bobines, des micro-sondes, des micro-coulisses, des micro-interrupteurs, des microréacteurs et d'autres micro-dispositifs métalliques ont été fabriqués. La compatibilité avec les lignes de production de circuits intégrés est également bien meilleure que celle de la technologie LIGA, ce qui réduit considérablement les coûts de production et attire de plus en plus l'attention.

 

 Technologie LIGATechnologie UV-LIGA
source lumineuserayons X synchrotronLumière UV conventionnelle (longueur d'onde 350~450nm)
modèle de masquageMasque à rayons X avec Au comme absorbeurModèle de masque de cr standard
résine photosensible (gravure au laser utilisée en microélectronique)Polyméthacrylate de méthyle couramment utilisé PMMARésines photosensibles positives et négatives, polyimide, adhésif SU-8
rapport hauteur/largeurGénéralement >100, jusqu'à 500habituel10, jusqu'à 50
Épaisseur du moule en caoutchoucDes dizaines de microns à plusieurs centimètresDe quelques microns à quelques millimètres
les coûts de productionélevéInférieure, environ 11 TP3T de la gauche
Verticalité des flancsPeut être supérieur à 89,9°.Jusqu'à 88
taille minimalesubmicron1 à plusieurs microns
température de traitementAmbiante jusqu'à environ 5°.Ambiante jusqu'à environ 5°.
matières transforméesUne large gamme de métaux, de céramiques, de plastiques et d'autres matériauxUne large gamme de métaux, de céramiques et de plastiques

Nous offrons un service rapideServices de conception de dispositifs MEMS / traitement des micro et nanostructuresN'hésitez pas à laisser un message.

Produits apparentés

Lecture connexe.