UV-LIGA 일렉트로포밍 | 금속 어레이 스텐실 제조

현재 미세 금속 스텐실 제조를 위한 주요 공정 기술은 포토리소그래피-에칭, 레이저 가공 및 포토리소그래피-전기 성형입니다. 포토리소그래피의 주요 공정인 화학적 또는 전기화학적 용해 - 부식 방식은 처리 효율이 높고 구조 표면이 매끄럽지만 금속의 등방성 에칭 거동에 의해 제한되어 높은 깊이 대 폭 비율, 고해상도 미세 구조를 생성하기 어렵습니다. 레이저 가공은 가공 속도가 빠르고 자동 제어가 쉬운 비접촉 가공 방법이지만 가공 된 벽면의 거칠기와 재용융 층의 존재로 인해 미세한 그래픽 구조의 가공에 적용이 제한됩니다. 포토리소그래피 - 일렉트로포밍 공정으로 제조된 메쉬 플레이트는 구멍 모양에 제한이 없고 벽면이 매끄러우며 오픈 홀 비율이 커서 정확도가 높은 경향이 있습니다. 이 기술은 현재 고성능 미세 금속 메쉬 시트를 제조하는 주요 가공 방법으로 업계에서 상당한 관심을 받고 있습니다.

작은 클러스터 구멍이 규칙적으로 조밀하게 배열된 미세 금속 메쉬 패널은 화학 섬유, 정밀 기기 및 항공 우주 분야에서 널리 사용됩니다. 예를 들어 섬유 산업용 방적기 및 인쇄 스크린, 미세 필터 스크린, 입자 체질 스크린, 진공 형광 디스플레이 그리드, 표면 실장 스크린 등이 있습니다.패널, 잉크젯 프린터 노즐 등에 사용됩니다. 다공성은 단위 면적당 메시 면적의 비율을 의미하며 메시 패널의 중요한 기술 지표입니다. 높은 천공률은 금속 메쉬 패널의 특정 응용 분야와 큰 관련이 있습니다. 예를 들어, 개방 개구율이 높을수록 금속 필터(스크린)의 여과(체질) 효율이 높아집니다. 그러나 천공의 증가는 종종 주어진 메쉬 모양 특성 및 공정 조건에서 생산할 메쉬의 두께에 의해 제한됩니다. 개방률이 클수록 철근의 폭이 작을수록 철근의 구조적 특성인 높이 대 폭 비율(철근 폭에 대한 판 두께의 비율)이 커집니다. 반면, 특정 조건에서는 메쉬 패널의 두께가 클수록 메쉬 패널의 성능과 수명이 보장됩니다. 그러나 현실적으로 기존 제조 기술은 공정 능력에 한계가 있어 타공과 두께 사이에서 타협점을 찾아야 합니다. 이를 위해 고종횡비 금속 미세구조 피처의 제조 문제를 해결하는 데 기본이 되는 큰 두께와 높은 다공성을 가진 고성능 미세 금속 메쉬 패널 제조는 여전히 업계와 학계에서 가장 중요한 연구 주제 중 하나입니다.

 

SU-8 접착제를 기반으로 한 UV-LIGA 기술은 주로 리소그래피, 마이크로 일렉트로포밍 및 플라스틱 주조 등을 포함하여 최근 몇 년 동안 낮은 공정 비용으로 고 종횡비 미세 구조물을 제조하기 위해 빠르게 발전하는 기술입니다. 3 가지 공정 단계는 위의 결합 된 리소그래피-전기 성형 공정 기술을 새롭게 확장 한 것입니다. 이 기술을 기반으로 마이크로 코일, 마이크로 프로브, 마이크로 플로우 채널, 마이크로 스위치, 마이크로 리액터 및 기타 금속 마이크로 장치를 제조했으며, 고 종횡비 미세 금속 구조 및 장치 제조에 강력한 공정 능력을 갖추고 있습니다.

UV-LIGA 기술은 싱크로트론 X-선 대신 기존의 IC 제조용 노광기에서 나오는 깊은 자외선을 사용하여 두꺼운 접착제를 리소그래피하여 접착된 미세 구조를 얻은 다음, 금속화를 위한 전기 성형 금형으로 사용하여 원하는 금속 미세 구조를 얻고 접착을 해제하는 방식입니다. UV-LIGA는 IC 공정의 높은 정밀도와 해상도를 그대로 유지하면서 리소그래피 공정을 수 미크론에서 현재의 수십 또는 수백 미크론의 두꺼운 접착제 리소그래피로 확장합니다. LIGA 기술과 비교하면 마이크로 코일, 마이크로 프로브, 마이크로 러너, 마이크로 스위치, 마이크로 리액터 및 기타 금속 마이크로 소자를 제조하는 데 필요한 장비 요구 사항을 크게 줄이면서 종횡비가 높은 마이크로 구조물을 만들 수 있습니다. 또한 LIGA 기술보다 집적 회로 생산 라인과의 호환성이 훨씬 뛰어나 생산 비용을 크게 절감할 수 있어 관심이 높아지고 있습니다.

 

 LIGA 기술UV-LIGA 기술
광원싱크로트론 엑스레이기존 자외선(파장 350~450nm)
마스킹 템플릿흡수체로 Au를 사용한 엑스레이 마스크 템플릿표준 Cr 마스크 템플릿
포토레지스트일반적으로 사용되는 폴리메틸 메타크릴레이트 PMMA포지티브 및 네거티브 포토레지스트, 폴리이미드, SU-8 접착제
화면비일반적으로 >100, 최대 500일반10, 최대 50
고무 몰드 두께수십 미크론에서 수 센티미터까지수 미크론 ~ 수 밀리미터
생산 비용매우 높음왼쪽에서 약 1% 아래쪽
측벽 수직성89.9°보다 클 수 있습니다.최대 88°
최소 크기서브미크론1 ~ 수 미크론
처리 온도실내 온도를 5° 내외로 유지실내 온도를 5° 내외로 유지
가공 재료금속, 세라믹 및 플라스틱을 포함한 다양한 재료다양한 금속, 세라믹 및 플라스틱

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