光化学金属エッチング
コンピュータ支援設計（CAD）の活用
光化学金属エッチングのプロセスは、CAD または Adobe Illustrator を使用してデザインを作成することから始まります。設計はプロセスの最初のステップですが、コンピューター計算はそれで終わりではありません。レンダリングが完了すると、金属の厚さとシートに収まる部品の数が決まります。これは、生産コストを下げるために必要な要素です。シートの厚さの 2 番目の側面は、部品の寸法に依存する部品公差の決定です。
光化学金属エッチングのプロセスは、CAD または Adobe Illustrator を使用してデザインを作成することから始まります。ただし、コンピュータによる計算はこれだけではありません。設計が完了したら、金属の厚さと、生産コストを削減するためにシートに収まるピースの数が決まります。さらに、部品の公差は部品の寸法によって異なり、シートの厚さも考慮されます。
金属の準備
酸エッチングと同様に、金属は処理前に徹底的に洗浄する必要があります。金属の各部分は、水圧と低刺激溶剤を使用してこすられ、洗浄され、洗浄されます。このプロセスにより、油、汚染物質、小さな粒子が除去されます。これは、フォトレジストフィルムをしっかりと接着させるために滑らかできれいな表面を提供するために必要です。
金属シートと耐光性フィルムのラミネート
ラミネートとはフォトレジスト膜を塗布することです。金属シートはローラーの間を移動し、ラミネートをコーティングして均一に塗布します。シートが過度に露出するのを避けるため、このプロセスは紫外線への曝露を防ぐために黄色の照明で照らされた部屋で完了します。シートの端に開けられた穴によって、シートを適切に位置合わせできます。ラミネートコーティング内の気泡は、シートを真空シールすることで防止され、ラミネートの層が平らになります。
光化学金属エッチング用に金属を準備するには、油、汚染物質、粒子を除去するために金属を徹底的に洗浄する必要があります。金属の各部分は、フォトレジスト フィルムを塗布するための滑らかできれいな表面を確保するために、穏やかな溶剤と水圧でこすられ、洗浄され、洗浄されます。
次のステップはラミネートです。これには、金属シートにフォトレジスト フィルムを適用することが含まれます。シートをローラーの間で移動させて、フィルムを均一にコーティングして貼り付けます。このプロセスは、紫外線への曝露を防ぐために黄色に照らされた部屋で行われます。シートの端に開けられた穴によって適切な位置が調整され、真空シールによってラミネートの層が平らになり、気泡の発生が防止されます。
フォトレジスト処理
フォトレジスト処理中に、CAD または Adobe Illustrator レンダリングからのイメージが金属シート上のフォトレジスト層に配置されます。CAD または Adobe Illustrator のレンダリングは、金属の上下に挟むことにより、金属シートの両面に刻印されます。金属シートに画像が適用されると、画像が永久に残る UV 光にさらされます。ラミネートの透明な領域に UV 光が当たると、フォトレジストが硬くなり、硬化します。ラミネートの黒い部分は柔らかいままで、紫外線の影響を受けません。
光化学金属エッチングのフォトレジスト処理段階では、CAD または Adobe Illustrator のデザインからの画像が金属シート上のフォトレジスト層に転写されます。これは、金属シートの上下にデザインを挟むことによって行われます。画像を金属シートに貼り付けると、UV 光にさらされ、画像が永続化されます。
UV 露光中、ラミネートの透明な領域は UV 光を通過させ、フォトレジストが硬化して硬くなります。対照的に、ラミネートの黒い部分は柔らかいままで、紫外線の影響を受けません。このプロセスでは、エッチング プロセスのガイドとなるパターンが作成され、硬化した領域が残り、柔らかい領域がエッチングで除去されます。
シートの開発
フォトレジスト処理から、シートは現像機に移動し、アルカリ溶液、主に炭酸ナトリウムまたはカリウム溶液が適用され、柔らかいフォトレジスト膜が洗い流され、エッチングされる部分が露出した状態になります。このプロセスでは、柔らかいレジストが除去され、エッチングされる部分である硬化したレジストが残ります。下の画像では、硬化した領域は青色で、柔らかい領域は灰色で表示されます。硬化したラミネートで保護されていない領域は金属が露出しており、エッチング中に除去されます。
フォトレジスト処理段階の後、金属シートは現像機に移送され、そこでアルカリ溶液、通常は炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウムが適用されます。この溶液は柔らかいフォトレジスト膜を洗い流し、エッチングする必要がある部分を露出させます。
その結果、柔らかいレジストは除去され、エッチングが必要な領域に対応する硬化したレジストが残ります。結果のパターンでは、硬化した領域は青色で表示され、柔らかい領域は灰色で表示されます。硬化したレジストで保護されていない領域は、エッチング プロセス中に除去される露出した金属を表します。
エッチング
酸エッチングプロセスと同様に、現像されたシートはコンベア上に置かれ、シートがシート上にエッチング液を注ぐ機械の中を移動します。エッチング液が露出した金属と結合すると、金属が溶解して保護された材料が残ります。
ほとんどの光化学プロセスでは、エッチング液は塩化第二鉄であり、コンベアの底部と上部からスプレーされます。塩化第二鉄がエッチング剤として選択されるのは、安全に使用でき、リサイクル可能であるためです。塩化第二銅は、銅とその合金のエッチングに使用されます。
一部の金属は他の金属よりもエッチングに時間がかかるため、エッチング プロセスは慎重にタイミングを計り、エッチングされる金属に応じて制御する必要があります。光化学エッチングを成功させるには、慎重な監視と制御が重要です。
光化学金属エッチングのエッチング段階では、現像された金属シートがコンベア上に置かれ、機械内を移動してエッチング液がシート上に注がれます。エッチング液は露出した金属を溶解し、シートの保護された領域が残ります。
塩化第二鉄は安全に使用でき、リサイクルできるため、ほとんどの光化学プロセスでエッチング剤として一般的に使用されます。銅およびその合金の場合は、代わりに塩化第二銅が使用されます。
一部の金属は他の金属よりも長いエッチング時間を必要とするため、エッチングプロセスは、エッチングされる金属の種類に応じて慎重にタイミングを計り、制御する必要があります。光化学エッチングプロセスを確実に成功させるには、慎重な監視と制御が重要です。
残ったレジスト膜の剥離
剥離プロセスでは、レジスト剥離剤がピースに塗布され、残っているレジスト膜がすべて除去されます。剥離が完了すると、完成した部分が残ります。これは下の画像に見られます。
エッチング処理後、金属板上に残ったレジスト膜をレジスト剥離液を塗布して剥離します。このプロセスにより、金属シートの表面に残ったレジスト膜が除去されます。
剥離プロセスが完了すると、完成した金属部品が残り、結果の画像で確認できます。
