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動(dòng)圖展示微加工技術(shù)之美——UV-LIGA技術(shù)

 bxud 2017-07-21

隨著電子時(shí)代的來(lái)臨,所有的器件都在追求著微小化和輕量化,如芯片上的電路,其精妙和復(fù)雜程度程度令人驚嘆不已。


電子顯微鏡下的世界


在手表、手機(jī)等設(shè)備的內(nèi)部,每個(gè)廠商都為了能提供更多更強(qiáng)的功能而不斷著壓榨著空間。這其中,LIGA技術(shù)使得傳統(tǒng)工藝所無(wú)法做到的超小型部件成為可能。


LIGA技術(shù)是德文Lithographie,Galvanoformung和Abformung的縮寫(xiě),其代表的中文分別為X光深層光刻、微電鑄和微復(fù)制工藝,它是由德國(guó)卡爾斯魯厄(Karlsrule)原子能研究所于1982年開(kāi)發(fā)成功的。


它是應(yīng)用軟X射線進(jìn)行曝光并輔以電鑄成型的一種嶄新的微機(jī)械加工方法,其特點(diǎn)是可以制造三維微結(jié)構(gòu)器件,獲得的微結(jié)構(gòu)的厚度可達(dá)幾百至上千微米。


UV-LIGA技術(shù)是一種采用紫外光刻取代同步輻射光刻工藝的準(zhǔn)LIGA技術(shù),用紫外光刻工藝替代同步輻射X光光刻工藝可大大降低LIGA技術(shù)的成本和加工周期,被認(rèn)為是目前最具前景的金屬M(fèi)EMS加工工藝。



工藝流程

1.紫外厚膠光刻工藝


1)對(duì)基片如硅片或玻璃片進(jìn)行清洗,在一定溫度下進(jìn)行烘干以去除表面水分子;

2)基片一面濺射導(dǎo)電金屬薄膜并進(jìn)行濕法氧化發(fā)黑處理;

3)再次對(duì)其進(jìn)行清洗并進(jìn)行烘干;

4)利用厚膠甩膠機(jī)在基片表面旋涂所需要厚度的SU-8膠;



5)利用程控烘箱或者熱板對(duì)SU-8膠進(jìn)行前烘處理;

6)去除由于邊際效應(yīng)造成的邊緣較厚的部分,獲得相對(duì)平整的SU-8膠平面和所需的厚度;

7)利用光學(xué)掩模,在紫外光刻機(jī)上進(jìn)行接觸式曝光;



8)對(duì)曝光后的SU-8膠進(jìn)行后烘熱處理,得到交聯(lián)的SU-8膠結(jié)構(gòu);

9)顯影獲得光刻膠圖形。



2.模具電鑄工藝

1) 微電鑄金屬,通過(guò)專門電鑄裝置進(jìn)行金屬模具/器件的成型工藝,如Ni、Cu、Zn、W、Au、Ag、Fe-Ni、W-Ni等金屬,一般鍍液工作條件:溫度:50-60℃, PH值:4.5-5.0, 鍍速:0.15-0.4μ m/min,厚度范圍:60 -2000 μ m。



2) 樣品后處理 將電鑄好的金屬微結(jié)構(gòu)從襯底剝離下來(lái);用專門的SU-8去膠液去除SU8光刻膠,將金屬模具的背面和邊緣用拋光整平,分割后獲得金屬微結(jié)構(gòu)模具。





3.微復(fù)制工藝


1)將模具固定在真空熱壓機(jī)上,底部放上待模壓的塑料片;

2)關(guān)閉模腔并抽真空;

3)加接觸力,上下熱板加熱至所需溫度并等待一段時(shí)間;

4)在適合的速度下加壓力并保持一定時(shí)間;

5)降溫至脫模溫度,在一定的速度下脫模;

6)模腔充氣,打開(kāi)模腔,取出塑料樣品。




除此之外,還可以通過(guò)UV-LIGA技術(shù)進(jìn)行特殊表面處理,呈現(xiàn)與眾不同的效果。


榮耀8“美得與眾不同”的背殼正是采用了UV-LIGA的技術(shù)




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