CN103635026B - 厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法 - Google Patents

厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103635026B
CN103635026B CN201310674407.8A CN201310674407A CN103635026B CN 103635026 B CN103635026 B CN 103635026B CN 201310674407 A CN201310674407 A CN 201310674407A CN 103635026 B CN103635026 B CN 103635026B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lamina membranacea
manufacture method
double
side copper
copper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310674407.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103635026A (zh
Inventor
郑阳恒
刘宏邦
刘倩
谢冈
谢一冈
陈石
周晓康
董洋
张强
李雪冰
张炜
汪晶
常洁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Chinese Academy of Sciences
Beijing Xinli Machinery Co Ltd
Original Assignee
University of Chinese Academy of Sciences
Beijing Xinli Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Chinese Academy of Sciences, Beijing Xinli Machinery Co Ltd filed Critical University of Chinese Academy of Sciences
Priority to CN201310674407.8A priority Critical patent/CN103635026B/zh
Publication of CN103635026A publication Critical patent/CN103635026A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103635026B publication Critical patent/CN103635026B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

本发明公开了一种厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：剪裁、清洗双面敷铜板；钻定位孔；两面同时压光致抗蚀干膜；将外图形菲林与压好光致抗蚀干膜的电路板对好位后放在曝光机上进行曝光；显影、蚀刻去铜、退掉光致抗蚀干膜；数控机床将双面敷铜板打出孔阵列；喷淋双面敷铜板。本发明的有益之处在于：采用整板微蚀工艺进行制作，便于大面积制作THGEM膜板，已成功制作出300mm×300mm的THGEM膜板，而且rim均匀性一致；利用全自动电路板制作设备，可以批量生产，成品率在95%以上；THGEM膜板与读出阳极板相互独立，可以根据需要设计加工成不同大小和形状。

Description

厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法
技术领域
本发明涉及一种膜板的制作方法，具体涉及一种厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，属于蚀刻加工领域。
背景技术
厚型气体电子倍增探测器（THGEM）是一种新型微结构气体探测器，其结构如图1所示，在密闭腔室11（密闭腔室11中充有工作气体，该工作气体可以采用氩、氙等惰性气体与二氧化碳、异丁烷、甲烷等淬灭性气体混合）内，漂移电极1、读出阳极9、前置放大器10互相平行设置，在漂移电极1与读出阳极9之间还平行设置有THGEM膜板，该THGEM膜板由上敷铜层3、绝缘基板4和下敷铜层5构成，THGEM膜板上布有通孔6阵列，上敷铜层3和下敷铜层5上的孔径比绝缘基板4上的孔径稍大，上敷铜层3和下敷铜层5上形成10-100μm的绝缘环7。漂移电极1与THGEM膜板之间形成漂移区2，漂移区2高度可调，一般取2mm-10mm；THGEM膜板与读出阳极9之间形成感应区8，感应区8一般取2mm-6mm。
THGEM工作时，漂移电极1，上敷铜层3和下敷铜层5接入高压。当射线入射到THGEM时，在漂移区2电离出电子离子对，电子在电场的作用下向下漂移进入通孔6。由于通孔6内的电场较高，电子在孔内产生倍增。然后，经过倍增后的电子进入感应区8并向读出阳极9漂移，同时在读出阳极9上感应出电子信号，信号经过前置放大器10放大后由后端电子学获取。
由于THGEM将原初电子的雪崩放大限制在每个小孔单元中，因此其具有较高的计数率上限（可以在106mm-2s-1以内稳定工作），同时还有良好的位置分辨率，信号上升时间快等优点。由此可见，THGEM膜板是THGEM中极其重要的结构。
现有的制作THGEM膜板的工艺，一般按四个主要步骤进行：钻孔、压膜、蚀刻、去膜。其中,最难控制的是压膜工艺，由于压膜需要对齐每个孔圆心，否则会由于单个孔的质量不好而影响到探测器的工作性能，因此，采用现有的工艺进行THGEM膜板的制作对钻孔精度、压膜定位精度、压膜的工作环境等有较高的要求，增加了大面积THGEM膜板的制作难度。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可以降低THGEM膜板制作难度、提高成品率且便于大面积制作的THGEM膜板制作方法。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将双面敷铜板剪裁成生产板加工尺寸，清洗干净待用；
（2）在双面敷铜板上钻定位孔；
（3）在双面敷铜板的两面同时压光致抗蚀干膜；
（4）将外图形菲林与压好光致抗蚀干膜的电路板对好位后放在曝光机上进行曝光，并在100℃烘烤3min；
（5）用NaCO3溶液进行显影；
（6）用蚀刻液蚀刻去铜；
（7）用退膜液将光致抗蚀干膜退掉；
（8）用数控机床将双面敷铜板打出孔阵列；
（9）用双面喷淋蚀刻机喷淋双面敷铜板。
前述的厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，在步骤（5）中，NaCO3溶液的浓度为1%（w/v），喷淋速度为0.8m/min。
前述的厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，在步骤（6）中，蚀刻液的组成为：
前述的厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，在步骤（8）中，数控机床的钻孔速度为110,000rpm，进给速度为3.0m/min。
前述的厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，在步骤（9）中，喷淋液的组成为：
前述的厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，在步骤（9）中，喷淋的压力为255-357KPa，温度为48-55℃，时间为0.5-2s。
本发明的有益之处在于：采用整板微蚀工艺进行制作，便于大面积制作THGEM膜板，已成功制作出300mm×300mm的THGEM膜板，而且rim均匀性一致；利用全自动电路板制作设备，可以批量生产，成品率在95%以上；THGEM膜板与读出阳极板相互独立，可以根据需要设计加工成不同大小和形状。
附图说明
图1是THGEM的结构示意图；
图2是本发明的制作方法流程图。
图中附图标记的含义：1-漂移电极，2-漂移区，3-上敷铜层，4-绝缘基板，5-下敷铜层，6-通孔，7-绝缘环，8-感应区，9-读出阳极，10-前置放大器，11-密闭腔室。
具体实施方式
以下结合图2和具体实施例对本发明作具体的介绍。
基材：双面敷铜的PCB板，PCB板厚度为200μm，上敷铜层与下敷铜层厚度均为18μm。
实施例1
1、将双面敷铜的PCB板剪裁成生产板加工尺寸300mm×300mm，经刷板机刷洗清洁，并用清洗剂去除油脂等，待用。
2、在双面敷铜板上钻定位孔，用于THGEM膜板的安装固定。
3、在双面敷铜板的两面同时压光致抗蚀干膜。
4、将外图形菲林与压好光致抗蚀干膜的电路板对好位后放在曝光机上进行曝光，并在100℃烘烤3min。
5、用浓度为1%（w/v）的NaCO3溶液、以0.8m/min的喷淋速度进行显影。
6、用蚀刻液蚀刻去铜，蚀刻液的组成为：
7、用退膜液将光致抗蚀干膜退掉。此时，THGEM膜板的上层铜箔、下层铜箔和引出电极都已经制作成型，但在铜箔中间尚无孔结构。
8、用数控机床将双面敷铜板打出孔阵列，一般采用等边三角形结构。打孔时，数控机床的钻孔速度为110,000rpm，进给速度为3.0m/min，以保证打出的孔壁光滑。钻孔后的膜板，这时孔的边缘仍有一些铜的毛刺残留，需要进一步处理。
9、用双面喷淋蚀刻机喷淋双面敷铜板。喷淋液的组成为：
喷淋的压力为255KPa，温度为48℃，时间为2s。
经此步的喷淋蚀刻后，THGEM膜板的孔边缘光滑，且有5μm的rim。
实施例2
1、将双面敷铜的PCB板剪裁成生产板加工尺寸300mm×300mm，经刷板机刷洗清洁，并用清洗剂去除油脂等，待用。
2、在双面敷铜板上钻定位孔，用于THGEM膜板的安装固定。
3、在双面敷铜板的两面同时压光致抗蚀干膜。
4、将外图形菲林与压好光致抗蚀干膜的电路板对好位后放在曝光机上进行曝光，并在100℃烘烤3min。
5、用浓度为1%（w/v）的NaCO3溶液、以0.8m/min的喷淋速度进行显影。
6、用蚀刻液蚀刻去铜，蚀刻液的组成为：
7、用退膜液将光致抗蚀干膜退掉。此时，THGEM膜板的上层铜箔、下层铜箔和引出电极都已经制作成型，但在铜箔中间尚无孔结构。
8、用数控机床将双面敷铜板打出孔阵列，一般采用等边三角形结构。打孔时，数控机床的钻孔速度为110,000rpm，进给速度为3.0m/min，以保证打出的孔壁光滑。钻孔后的膜板，这时孔的边缘仍有一些铜的毛刺残留，需要进一步处理。
9、用双面喷淋蚀刻机喷淋双面敷铜板。喷淋液的组成为：
喷淋的压力为357KPa，温度为55℃，时间为0.5s。
经此步的喷淋蚀刻后，THGEM膜板的孔边缘光滑，且有10μm的rim。
本发明的膜板制作采用整板微蚀工艺，与现有的印刷电路板制作工艺相比，有较大的区别：
采用现有的印刷电路板制作工艺，需要在步骤2中将所有的过孔，包括定位孔以及THGEM膜板上的小孔均制作出来，然后在步骤4中将所需要腐蚀的THGEM孔的图形印制曝光，此时必须保证曝光的THGEM图形与步骤2的小孔完全对齐，否则就会产生rim边缘不均匀等问题，最后导致探测器无法工作。
由此可见，采用整版微蚀工艺不仅避免了印刷电路板工艺中压膜的难题，而且实现了大面积均匀膜板的制作，提高了成品率。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将双面敷铜板剪裁成生产板加工尺寸，清洗干净待用；
（2）在双面敷铜板上钻定位孔；
（3）在双面敷铜板的两面同时压光致抗蚀干膜；
（4）将外图形菲林与压好光致抗蚀干膜的电路板对好位后放在曝光机上进行曝光，并在100℃烘烤3min；
（5）用NaCO3溶液进行显影；
（6）用蚀刻液蚀刻去铜；
（7）用退膜液将光致抗蚀干膜退掉；
（8）用数控机床将双面敷铜板打出孔阵列；
（9）用双面喷淋蚀刻机喷淋双面敷铜板。
2.根据权利要求1所述的厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，在步骤（5）中，NaCO3溶液的浓度为1%（w/v），喷淋速度为0.8m/min。
3.根据权利要求1所述的厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，在步骤（6）中，蚀刻液的组成为：
4.根据权利要求1所述的厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，在步骤（8）中，数控机床的钻孔速度为110,000rpm，进给速度为3.0m/min。
5.根据权利要求1所述的厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，在步骤（9）中，喷淋液的组成为：
6.根据权利要求5所述的厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法，其特征在于，在步骤（9）中，喷淋的压力为255-357KPa，温度为48-55℃，时间为0.5-2s。
CN201310674407.8A 2013-12-11 2013-12-11 厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法 Active CN103635026B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310674407.8A CN103635026B (zh) 2013-12-11 2013-12-11 厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310674407.8A CN103635026B (zh) 2013-12-11 2013-12-11 厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103635026A CN103635026A (zh) 2014-03-12
CN103635026B true CN103635026B (zh) 2016-07-20

Family

ID=50215502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310674407.8A Active CN103635026B (zh) 2013-12-11 2013-12-11 厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103635026B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104465266B (zh) * 2014-11-29 2017-01-11 惠州市金百泽电路科技有限公司 一种大面积厚gem的制作工艺
CN105555044A (zh) * 2015-12-09 2016-05-04 中国科学院大学 一种井型气体电子倍增膜板及其制作方法和应用
CN105338753B (zh) * 2015-12-09 2017-11-03 中国科学院大学 一种阻性厚型气体电子倍增膜板及其制作方法
CN105555045B (zh) * 2015-12-09 2018-06-19 中国科学院大学 基于镀锡覆膜工艺的厚型气体电子倍增膜板的制作方法
CN106547015B (zh) * 2016-10-28 2018-10-19 中国计量科学研究院 探测器
CN108551723B (zh) * 2018-04-20 2021-05-07 惠州市金百泽电路科技有限公司 厚型气体电子倍增器用电路板的分区块无缝激光加工方法
CN109273343B (zh) * 2018-08-31 2019-10-25 中国科学技术大学 阻性厚型气体电子倍增器、探测器及制备方法
CN109187663A (zh) * 2018-09-04 2019-01-11 中国科学院大学 一种栅型气体电子倍增探测器
CN109600940B (zh) * 2018-11-29 2021-02-05 广东骏亚电子科技股份有限公司 多层板压合方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101959373A (zh) * 2009-07-17 2011-01-26 北大方正集团有限公司 一种提高印制电路板盲孔对准度的方法
CN103188879A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 深圳玛斯兰电路科技实业发展有限公司 一种印刷电路板厚铜细线路板内层制备方法
CN103280387A (zh) * 2013-05-16 2013-09-04 中国科学院高能物理研究所 一种工业化厚gem制作方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002206181A (ja) * 2000-12-29 2002-07-26 Shigetaka Ooto 両面銅箔が張られたテープ、フレキシブル材料から２メタルレイヤーｔｂｇａまたはｆｐｃｂ（ｆｐｗｂ）のリールツーリールによる製造方法
CN102061458B (zh) * 2010-11-29 2012-05-30 保定天威集团有限公司 基板镀膜设备的气体分布系统及方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101959373A (zh) * 2009-07-17 2011-01-26 北大方正集团有限公司 一种提高印制电路板盲孔对准度的方法
CN103188879A (zh) * 2011-12-29 2013-07-03 深圳玛斯兰电路科技实业发展有限公司 一种印刷电路板厚铜细线路板内层制备方法
CN103280387A (zh) * 2013-05-16 2013-09-04 中国科学院高能物理研究所 一种工业化厚gem制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103635026A (zh) 2014-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103635026B (zh) 厚型气体电子倍增探测器膜板的制作方法
TW200617098A (en) Method for manufacturing multilayer printed wiring board and multilayer printed wiring board obtained by the manufacturing method
CN102291940B (zh) 具阶梯槽的pcb板的制作方法
CN102890428A (zh) 一种实现pcb板两面曝光图形对准的方法
CN103280387B (zh) 一种工业化厚gem制作方法
CN104465266B (zh) 一种大面积厚gem的制作工艺
CN105555044A (zh) 一种井型气体电子倍增膜板及其制作方法和应用
CN108944005B (zh) 一种片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具及对位方法
GB2568428A8 (en) Process of production of interdigitated array of electrodes and derivatives by screen printing technique
CN109548292B (zh) 超长尺寸高多层pcb钻孔生产工艺
CN106124596A (zh) 一种生化测试片的制备工艺
CN203801151U (zh) 一种激光制造透明电路板装置
CN104302111A (zh) 基板对位靶标的制作方法
CN103140033A (zh) 用于印刷电路板的盲孔制作方法
CN203265915U (zh) 一种电子产品铁氧体材料模切件用激光模切治具
CN102608811A (zh) 液晶显示装置及其制造方法
CN103496247A (zh) 一种电容式触摸屏制作设备及制作方法
CN108376042A (zh) 金属网格传感器和触摸屏及其制备方法与设备
CN103874332A (zh) 一种铁氟龙高频电路板的制作方法
CN103233255B (zh) 柔性电路板直接电镀工艺
CN108064118B (zh) 一种防错位的pcb板钻孔方法
CN108551723A (zh) 厚型气体电子倍增器用电路板的分区块无缝激光加工方法
CN203292373U (zh) 多角度折线工装
CN207460615U (zh) 一种聚四氟乙烯阶梯印制电路板层压设计装置
CN206456069U (zh) 一种膜片贴合设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant