[发明专利]一种紫外LED在金属蚀刻中图像转移上的运用方法

说明书

本发明公开了一种紫外LED在金属蚀刻中图像转移上的运用方法，所述紫外LED设置有500颗灯珠，灯珠呈辐射状陈列成圆形，灯珠的发光波长为365‑395纳米；所述紫外LED运用在金属蚀刻中图像转移工序的曝光机上；紫外LED采用灯后冷却的方式，紫外LED的使用寿命为8000‑10000次本发明的紫外LED灯单支使用寿命大于五年，更加节能环保，便于拆装，便于维护，降低了维护更换费用，节约生产成本；光照度稳定，提高了曝光效果，进一步提高金属蚀刻效果；发热量小，产生热量的仅为现有技术水银灯管的5％，节能70％以上，从耗电量及维护维修成本上均远远优于水银灯管，具有极大的市场推广价值。

技术领域

本发明涉及金属蚀刻技术领域，具体是一种紫外LED在金属蚀刻中图像转移上的运用方法。

背景技术

金属蚀刻是指通过曝光显影工序将产品的图形转移到金属钢片上，将需要蚀刻的区域进行保护，不要蚀刻的区域除去保护膜裸露出金属部分，再用化学药剂进行腐蚀，形成凹凸半刻或者镂空成型的成品；航空、机械、化学工业中电子薄片零件大部分为精密蚀刻产品，特别是在半导体制程上，蚀刻更是不可或缺的技术；现有技术中，蚀刻生产的具体流程为：来料检验、清洗、涂装、曝光、显影、补点、蚀刻、去膜、清洗烘干、检验、包装；其中的曝光工序，是指在光照作用下，借助光致抗蚀剂即光刻胶将掩膜版上的图形转移到基片上的技术，其主要过程为：首先用紫外光通过掩膜版照射到附有一层光刻胶薄膜的基片表面，引起曝光区域的光刻胶发生化学反应；再通过显影技术溶解去除曝光区域或未曝光区域的光刻胶，使掩膜版上的图形被复制到光刻胶薄膜上；最后利用刻蚀技术将图形转移到基片上；图形复制的准确性取决于光；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，吸气后即可曝光；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体形大分子结构；曝光一般在自动面曝光机内进行，现在的曝光机根据光源的冷却方式不同分风冷和水冷两种，曝光成像质量除干膜光致抗蚀剂的性能外，光源的选择、曝光的时间即曝光量的控制、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。

现有技术中的曝光灯大多采用毛细水银灯管，曝光机分为上下两面根灯管，每根5000W，这种光源在实际运用中存在以下不足之处：功率大、耗电多，按每支灯5000W计算，一台曝光机的发光总功率为10000KWW，意味着每小时需要10度电；光谱范围广，水银毛细灯管的光波长从红外光到紫外光跨度很大，而我们常用的感光胶实际需要的波长为365—395μm；发热量大，容易使用于图像转移的胶片发生频繁的伸缩而造成几何形变；发光量不稳定，缞减快，随着使用时间的增加，发光量减退很快，通常的使用寿命为10天左右；使用成本高，除了本身的电耗外，频繁地更换灯管使用成本很高，1个月1台机器通常需要更换6支灯管，按市面价格每根1000元计算，一台曝光机每月的灯耗成本约为6000元，这在产品的生产成本中占了很大的比例；灯管的维护非常困难，因为水银灯在点亮时会产和大量的热量，为了降低这种热量和对生产过程的影响，设备制造工厂通常用强风或冰水进行散热，用风散热的有两个缺点一是噪声大，二是工作场所的干净程度难以保障；用水散热往往是将灯管浸入流动的冰水中，灯光是从流动的水中穿透出来，灯光的强弱受水质影响大，灯管在点亮时产生的高热易使水产生沉淀，产生的沉淀包在灯管外围严重影响光线的效果，继而影响曝光效果。