Quy trình cán màng khô là gì?

Quá trình cán màng khô bao gồm việc tạo áp suất, cùng với quá trình gia nhiệt, để bám chắc màng polyme khô vào chất nền hoặc bề mặt của cấu trúc vi mô, dẫn đến sự hình thành nhiều lớp hoặc sự đóng gói cuối cùng của thiết bị. Phần tiếp theo là-tổng quan chuyên sâu về nguyên tắc quy trình, các kịch bản ứng dụng khác nhau, lợi ích và các khía cạnh hoạt động chính:
Nguyên tắc xử lý: Thông thường, màng khô được tạo thành từ ba lớp riêng biệt: lớp phủ polyester (PET, đóng vai trò là lớp bảo vệ bên ngoài), lớp phủ quang học (lớp trung tâm, chất cốt lõi, phản ứng với các bước sóng ánh sáng cực tím nhất định; các vùng không tiếp xúc sẽ hòa tan trong chất hiện màu, trong khi những vùng tiếp xúc sẽ trải qua phản ứng liên kết chéo dẫn đến không hòa tan) và lớp bảo vệ bằng polyetylen (PE, lớp trong cùng, chạm vào chất nền trong quá trình cán và bị loại bỏ trước hoặc trong khi cán). Trong quy trình cán màng, máy ép màng khô, giống như Máy ép màng lăn, được sử dụng. Ban đầu, lớp polyetylen bảo vệ của màng khô khi cuộn lại sẽ bị loại bỏ. Sau đó, trong môi trường chân không, con lăn nóng áp màng khô lên nền đồng nguyên sơ, được khắc tinh xảo và có kết cấu, sử dụng nhiệt độ chính xác (thường từ 100-130 độ để làm mềm chất kết dính), áp suất (trong khoảng 0,4-0,8 MPa để ngăn bọt khí) và vận tốc (1,5-3 m/phút, với các điều chỉnh dựa trên thiết bị). Làm mát nhanh sau đó cho phép lớp khô đông cứng và bám dính.
Kịch bản ứng dụng: Sản xuất PCB (Bảng mạch in): Cán màng khô được sử dụng phổ biến nhất trong lĩnh vực này. Trong lĩnh vực sản xuất PCB, quy trình này đóng một vai trò then chốt trong việc chuyển giao các mẫu. Việc phủ một lớp khô cảm quang lên nền lá đồng nguyên sơ sẽ tạo tiền đề cho quá trình tiếp xúc, phát triển và tạo mẫu khác nhau. Đóng vai trò tạm thời như một "lớp bảo vệ", màng khô đảm bảo rằng việc ăn mòn hoặc mạ điện chỉ tác động đến những vùng cần thiết cho thiết kế. Như một minh họa, phương pháp này tìm thấy ứng dụng trong việc tạo các bo mạch kết nối mật độ -cao (HDI) cho bo mạch chủ điện thoại thông minh và mô-đun 5G, cũng như trong việc xây dựng các bo mạch nhiều lớp và vật liệu đóng gói (cụ thể là các mạch siêu mịn cần thiết cho việc đóng gói chip, trong đó băng thông đường truyền Nhỏ hơn hoặc bằng 10μm đòi hỏi các kỹ thuật phức tạp).
Sản xuất chip vi lỏng: Abgrall và các đồng nghiệp vào năm 2005 đã tạo ra một phương pháp sản xuất mạng vi lỏng 3D, hoàn toàn bao gồm SU-8 và kết hợp các điện cực. Phương pháp được phác thảo tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo ra các màng khô SU-8 không liên kết trên các tấm polyester (PET), sau đó là cán màng để tạo ra các cấu trúc vi mô khép kín, thể hiện sự giải phóng khô hoàn toàn các cấu trúc vi mô polymer và tạo ra các chip vi lỏng dẻo. Phương pháp này sử dụng các công cụ cơ bản và tránh sử dụng các thiết bị liên kết tấm bán dẫn, thay vào đó chọn phương pháp cán màng tập trung hơn.
Lợi ích và đặc điểm: Độ chính xác vượt trội: Độ dày ổn định của màng khô ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác của quá trình khắc; độ dày thông thường dao động từ 15{2}}40μm, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ chính xác của sản xuất PCB và nhiều mục đích sử dụng khác. Ngoài ra, thông qua việc tinh chỉnh các thông số quy trình, có thể tạo ra màng khô siêu mỏng (dưới 10μm) cho các đường nét HDI. Đồng thời, việc tích hợp công nghệ tạo ảnh trực tiếp bằng laser (LDI) với quá trình cán màng khô giúp giảm sai sót trong màng, nhờ đó nâng cao độ chính xác của việc truyền mẫu.
Chất lượng ổn định: Màng khô thể hiện sự bám dính chắc chắn vào bề mặt trong các điều kiện xử lý thích hợp, vượt qua thành công các thử nghiệm băng và ngăn ngừa bong tróc trong giai đoạn phát triển của nó. Ngoài ra, quy trình cán màng diễn ra trong môi trường chân không, nhờ đó ngăn chặn việc tạo ra bong bóng, duy trì tính toàn vẹn của lớp màng nhất quán và giảm thiểu các vấn đề như độ tiếp xúc không đủ do bong bóng.
Có lợi cho môi trường: Cán màng khô, trái ngược với phương pháp màng ướt, loại bỏ sự cần thiết của dung môi hữu cơ rộng rãi trong lớp phủ và sấy khô, do đó làm giảm lượng khí thải hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và tăng cường tính thân thiện với môi trường.
Các điểm hoạt động thiết yếu:
Chuẩn bị bề mặt: Cần có các quy trình làm sạch kỹ lưỡng như làm sạch bằng hóa chất, đánh răng, phun cát, v.v. và quy trình khắc vi-được sử dụng để loại bỏ các lớp oxit, dầu và bụi khỏi bề mặt lá đồng, sau đó là làm nhám thích hợp để tăng cường rõ rệt liên kết giữa màng khô và lá đồng.
Kiểm soát thông số: Điều quan trọng là phải tinh chỉnh chính xác các biến số của quy trình (như nhiệt độ, áp suất, tốc độ) cho phù hợp với kích thước của chất nền và loại màng khô. Ví dụ: nhiệt độ cao có thể dẫn đến nếp nhăn, hình thành bong bóng, mỏng đi ở một số vùng nhất định và giảm độ bám dính do màng khô quá{2}}; ngược lại, nhiệt độ rất thấp có thể làm giảm độ bám dính và khả năng lấp đầy thấp hơn. Liên kết giữa màng khô và chất nền bị ảnh hưởng bởi áp suất dao động, đồng thời sự xuất hiện các khe hở hoặc vết xước trên con lăn áp lực cũng ảnh hưởng đến độ bám dính giữa bề mặt ván và chất kết dính màng khô.
Thông số kỹ thuật về Môi trường: Để ngăn bụi và tạp chất ảnh hưởng đến chất lượng cán, khu vực vận hành phải tuân thủ các tiêu chuẩn phòng sạch (Loại 100K trở xuống). Đồng thời, điều cần thiết là giữ màng khô ở môi trường trong nhà mát mẻ và không bị ô nhiễm, tránh nơi lưu trữ hóa chất và phóng xạ. Các điều kiện bảo quản bao gồm khu vực có ánh sáng vàng, nhiệt độ dưới 27 độ (với 5-21 độ là phạm vi lý tưởng) và độ ẩm gần 50%. khả năng sử dụng của sản phẩm phải được giới hạn tối đa sáu tháng sau-sản xuất; tuy nhiên, những bộ phim được kiểm tra hậu kỳ rõ ràng vẫn có thể thực hiện được.