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喷墨打印微制造技术:铜蚀刻抗蚀剂材料的性能研究

时间:2023-10-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:蚀刻抗蚀剂材料是在蚀刻之后移除的临时涂层,所以对于PCB的最终用户来说不需要对材料限制,只要满足最终电路的物理要求,实现这些的手段没有强制性。显影能力意味着未固化的抗蚀剂必须有足够的溶解度,以便弱碱性去除溶液,同时固化抗蚀剂不会受到影响。这可能会危及整个抗蚀剂的耐化学性,因为喷墨墨水不需要显影,当所有材料固化时,墨水只需要能溶于更具剥离性的溶液中。

喷墨打印微制造技术:铜蚀刻抗蚀剂材料的性能研究

蚀刻抗蚀剂材料是在蚀刻之后移除的临时涂层,所以对于PCB的最终用户来说不需要对材料限制,只要满足最终电路的物理要求,实现这些的手段没有强制性。标准光致成像的光刻胶必须曝光后显影,将附加的规划约束维持在墨水溶解在固化和未固化之间。显影能力意味着未固化的抗蚀剂必须有足够的溶解度,以便弱碱性去除溶液,同时固化抗蚀剂不会受到影响。这可能会危及整个抗蚀剂的耐化学性,因为喷墨墨水不需要显影,当所有材料固化时,墨水只需要能溶于更具剥离性的溶液中。

此外,5~10μm的墨水层是足以抵抗蚀刻剂,然而其周围的铜被蚀刻。低的沉积厚度有助于减少建立起来的线(因此可以使用一个较小的墨滴量),结果是,可能因为少蔓延而增加了分辨率。蚀刻的制定方法抗蚀墨水喷墨可以采取多种途径(见图16.5)。

墨水可以是液体型或热熔固体型。早期的液体墨水使用的是溶剂混合,可紫外线固化材料,以降低黏度到喷射范围内。最近已经在使用低黏度的可紫外线固化的单体或反应性稀释剂来达到喷射黏度[17]。这100%非易失性的方法具有以下优点:消除了在喷嘴板干燥,所以应用的可靠性应该会更好。由于液体抗蚀润湿表面和扩散的倾向,直接紫外线固化需要用“针”来代替墨水。热熔墨水可使用相变特性,以帮助在散布之前“设置”打印图像。由于墨水必须在铜蚀刻时承受高温,所以它必须具有非常高的熔化温度(软化点),或者是可紫外线固化/热熔融混合,否则,墨水可能会被损坏或分解在过程中(见图16.6)。

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图16.5 喷墨蚀刻抗蚀剂的选择规划

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图16.6 混合抗蚀打印后的单面板(a);蚀刻和剥离后的板(b);经过蚀刻和剥离后复杂电路的设计(b)(图片引用自AT&S Austria Technologie&Systemtechnik AG公司)

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