来源:新材料在线|
发表时间:2017-04-18
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随着电子时代的来临,所有的器件都在追求着微小化和轻量化,如芯片上的电路,其精妙和复杂程度程度令人惊叹不已。
电子显微镜下的世界
在手表、手机等设备的内部,每个厂商都为了能提供更多更强的功能而不断着压榨着空间。这其中,LIGA技术使得传统工艺所无法做到的超小型部件成为可能。
LIGA技术是德文Lithographie,Galvanoformung和Abformung的缩写,其代表的中文分别为X光深层光刻、微电铸和微复制工艺,它是由德国卡尔斯鲁厄(Karlsrule)原子能研究所于1982年开发成功的。
它是应用软X射线进行曝光并辅以电铸成型的一种崭新的微机械加工方法,其特点是可以制造三维微结构器件,获得的微结构的厚度可达几百至上千微米。
UV-LIGA技术是一种采用紫外光刻取代同步辐射光刻工艺的准LIGA技术,用紫外光刻工艺替代同步辐射X光光刻工艺可大大降低LIGA技术的成本和加工周期,被认为是目前最具前景的金属MEMS加工工艺。
1.紫外厚胶光刻工艺
1)对基片如硅片或玻璃片进行清洗,在一定温度下进行烘干以去除表面水分子;
2)基片一面溅射导电金属薄膜并进行湿法氧化发黑处理;
3)再次对其进行清洗并进行烘干;
4)利用厚胶甩胶机在基片表面旋涂所需要厚度的SU-8胶;
5)利用程控烘箱或者热板对SU-8胶进行前烘处理;
6)去除由于边际效应造成的边缘较厚的部分,获得相对平整的SU-8胶平面和所需的厚度;
7)利用光学掩模,在紫外光刻机上进行接触式曝光;
8)对曝光后的SU-8胶进行后烘热处理,得到交联的SU-8胶结构;
9)显影获得光刻胶图形。
2.模具电铸工艺
1) 微电铸金属,通过专门电铸装置进行金属模具/器件的成型工艺,如Ni、Cu、Zn、W、Au、Ag、Fe-Ni、W-Ni等金属,一般镀液工作条件:温度:50-60℃, PH值:4.5-5.0, 镀速:0.15-0.4μ m/min,厚度范围:60 -2000 μ m。
2) 样品后处理 将电铸好的金属微结构从衬底剥离下来;用专门的SU-8去胶液去除SU8光刻胶,将金属模具的背面和边缘用抛光整平,分割后获得金属微结构模具。
3.微复制工艺
1)将模具固定在真空热压机上,底部放上待模压的塑料片;
2)关闭模腔并抽真空;
3)加接触力,上下热板加热至所需温度并等待一段时间;
4)在适合的速度下加压力并保持一定时间;
5)降温至脱模温度,在一定的速度下脱模;
6)模腔充气,打开模腔,取出塑料样品。
除此之外,还可以通过UV-LIGA技术进行特殊表面处理,呈现与众不同的效果。
荣耀8“美得与众不同”的背壳正是采用了UV-LIGA的技术。
苏州甫一电子科技有限公司团队经过数年的研发,目前采用UV-LIGA技术可以制备不同尺寸大小,不同材质,具有高深宽比的微模具结构和器件,在国内掌握了独特的集成化金属模具/器件的制备工艺,能保证器件的高良率,低成本批量生产微纳模具/器件的能力。
苏州甫一UV-LIGA工艺主要参数
深宽比:1:1-1:20 ;
尺寸大小:1-2000μ m;
除胶工艺:<180℃;
材料:Ni、Cu、Zn,W, Au,Ag,Fe-Ni,W-Ni等合金;
微模具良率:>95%
手机用金属光栅结构
微器件金属叠层结构
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