在電子工程領(lǐng)域所應(yīng)用的高精細(xì)制模工藝方法,在實際的生產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域大多是采用照相平版制法。
表1乃是整理了已經(jīng)商品化的電子工程部件和光學(xué)部件的最小線寬,從批量生產(chǎn)的加工方法看,光掩膜的模型因為是納米級水平,必須采用照相平版制板工藝,但10μ以上線寬的顯像管障板和印刷電路板的模型,目前也是采用照相平版工藝進(jìn)行批量生產(chǎn)。其理由是這種方法的可靠性高。
盡管這么認(rèn)為,由于電子工程領(lǐng)域,光學(xué)部件領(lǐng)域的應(yīng)用已普及,加上要求加工方法進(jìn)一步降低成本,正在探討采取印刷、噴墨、電子照相等其它的工藝方法來取代。
這是因篇幅所限,只能簡單介紹采取印刷加工方法能達(dá)到的高精細(xì)程度,及其生產(chǎn)應(yīng)用的若干范例。
品種 |
最小線寬 |
工藝方法 |
工料形狀 |
濾色鏡 |
5μm |
照相平版制版 |
片 |
光掩膜 |
200nm |
照相平版制版 |
片 |
彩色顯像管的障板 |
25μm |
照相平版制版 |
卷繞 |
引線框 |
20μm |
照相平版制版 |
片、卷繞 |
印刷電路板 |
70μm |
照相平版制版 網(wǎng)版印刷 |
片 |
半導(dǎo)體基片 |
15μm |
照相平版制版 |
片、卷繞 |
全息圖片 |
1μm |
壓凸 |
卷 繞 |
CD-ROM DVD-ROM |
300nm |
灌入 |
片 |
表1 各種電子工程部件、光學(xué)媒體的批量生產(chǎn)工藝
印刷的各種方式
將文字和圖像印到紙上或薄膜上的印刷方式,根據(jù)版面上的形狀不同分為凸版、平版、凹版、孔版,視用途區(qū)別使用。這些常見的一般印刷技術(shù)一直在進(jìn)化,從仿真轉(zhuǎn)向數(shù)碼,進(jìn)而與網(wǎng)絡(luò)連接而改貌。
這里姑且集中就高精細(xì)印刷技術(shù)的實力及其在電子工程上應(yīng)用的觀點,來分析一下膠版印刷(平版),網(wǎng)版印刷(孔版)的現(xiàn)況(見表2)。大體上可以認(rèn)為油墨粘度比較高,再現(xiàn)膜厚比較薄的情況,其細(xì)線再現(xiàn)性似乎要好些。
名稱 |
油墨粘度范圍 |
再現(xiàn)膜厚 |
優(yōu)點 |
缺點 |
柔性版印刷 |
~10泊 |
<1μm |
|
細(xì)線再現(xiàn)性差 (發(fā)生畫線邊緣擠壓油墨) |
網(wǎng)版印刷 |
10~300泊 |
5 μm < |
油墨材料選擇面寬 油墨流動性能良好 |
薄膜再現(xiàn)不能 精度低 細(xì)線再現(xiàn)性差 |
平版印刷 |
200~1000泊 |
< 1~2μm |
細(xì)線再現(xiàn)佳 |
油墨材料選擇面窄 墨膜不能加厚 |
凹版印刷 |
05~50泊 (~1000)泊 |
1μm < |
細(xì)線再現(xiàn)佳 油墨材料選擇面寬 |
要控制刮墨 |
表2 各種印刷方式和再現(xiàn)膜厚
版印刷、凹版印刷能達(dá)到何種高精細(xì)度
作為最大眾化的膠印例子,海外將周刊雜志的彩色封面曾有過用700線印刷的事例。通常是用175線來印的,突然決定用700線印刷,細(xì)微部位的表現(xiàn)力當(dāng)然會提高。肉眼看不清的圖像,通過放大鏡看,能夠清楚地辨認(rèn)圖像。因為是網(wǎng)點,盡管細(xì)線寬難于表現(xiàn)出來,但還是可以顯現(xiàn)出20μ的程度。不過,這只是說明印刷的圖像。說到電子工程應(yīng)用的模型再現(xiàn),要求嚴(yán)格得多。這主要是因為油墨膜厚不足的關(guān)系。
此外,作為凹版印刷的范例,為了股票、有價證券等的防偽而印上的細(xì)微文字、細(xì)微底紋,若用放大鏡來看一下這部份的圖像,大概可見到10~20μ細(xì)線的再現(xiàn)。一般地說,凹版印刷與膠版印刷相比,因可以加強油墨膜厚,故對電子工程的應(yīng)用是有利的。
利用凹版膠印印制LCD瀘色鏡
這里介紹一下利用凹版膠印印制LCD瀘色鏡的例子。對凹版給墨, 轉(zhuǎn)印到硅橡皮布上后, 將其全量移到玻璃底版上的印制方法(見圖1)。曾經(jīng)在批量生產(chǎn)當(dāng)時,依照設(shè)計尺寸,印制過線寬為4 0 ~ 5 0 μ的瀘色鏡投入市場。但是, 留下的課題是模型表面的平坦性。
作為改進(jìn)平坦性的方法,已經(jīng)開發(fā)出翻轉(zhuǎn)印刷法。這是先把油墨直接涂布到橡皮布上,用陰圖凸版除去不要的部份,最后依次轉(zhuǎn)印到素凈的玻璃版上。模型的的平坦性完全取決于涂布在橡皮布上的油墨層保持均勻和平滑性。因此可以說,這個方法與凹版膠印法相比,其著眼點在于平坦性的控制容易做到。(未完待續(xù))
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