EP0209651B1 - Verfahren zum Herstellen von Spinndüsenplatten - Google Patents

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EP0209651B1
EP0209651B1 EP86105992A EP86105992A EP0209651B1 EP 0209651 B1 EP0209651 B1 EP 0209651B1 EP 86105992 A EP86105992 A EP 86105992A EP 86105992 A EP86105992 A EP 86105992A EP 0209651 B1 EP0209651 B1 EP 0209651B1
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EP
European Patent Office
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layer
resist material
nozzle
case
funnel
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EP86105992A
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French (fr)
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EP0209651A2 (de
EP0209651A3 (en
Inventor
Wolfgang Dr. Ehrfeld
Peter Dr. Hagmann
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Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
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Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00—Electroforming
    • C25D1/08—Perforated or foraminous objects, e.g. sieves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49428—Gas and water specific plumbing component making
    • Y10T29/49432—Nozzle making

Definitions

  • the invention relates to a method for producing spinneret plates with funnel-shaped pre-channels and to the nozzle capillaries connected thereafter using deep lithographic and galvanic methods according to the preamble of claim 1.
  • spinneret plates are required for the production of fibers, the raw material of organic or inorganic material in a flowable state being pressed through a large number of spinneret channels in the plates.
  • the spinneret channels consist of nozzle capillaries through which the material emerges as a fiber, and much more pre-channels to which the material to be spun is fed.
  • the pre-channels are often in the form of funnels which taper towards the nozzle capillaries in order to finally merge into the latter.
  • a generic method for producing an ink jet nozzle arrangement is known from US-A-4246076.
  • a layer of a photopolimerizable material is applied to a substrate with an electrically conductive, passivated surface and is irradiated with a perforated pattern via a mask.
  • a further layer of the same material is then applied to this layer and irradiated through a second mask with a smaller hole pattern, so that after removal of the non-irradiated areas on the substrate, a columnar, step-shaped negative form of the ink jet nozzle remains.
  • An electroplating layer enclosing the negative mold is then produced on the substrate, whereupon the substrate is separated from the electroplating layer and the negative mold is removed by a solvent.
  • the object of the invention is to provide a method of the generic type by which a continuous transition from the pre-channels to the nozzle capillaries is ensured.
  • nozzle capillaries can also be produced in the form of tubular approaches using the same solution principle.
  • Spinneret plates with tubular nozzle capillaries are particularly advantageously used as components for the production of spinneret devices for the production of hollow or multicomponent fibers.
  • Such spinneret devices generally consist of a plurality of spinneret plates arranged one above the other.
  • the nozzle capillaries can be manufactured with extreme precision and uniformity both in their individual cross-section and in their mutual position according to the method according to the invention and the mutual adjustment of several relatively large spinneret plates for assembling the spinneret devices is not a major problem, the production of hollow or Multi-component fibers with any cross-section and structure possible. This makes it possible to produce fibers with new and unusual uses.
  • the continuous transition from the pre-channels to the nozzle capillaries that can be achieved with the invention is not only with circular cross sections, but also with profiled, e.g. Star-shaped cross sections of the nozzle capillaries possible.
  • FIG. 1 shows a metallic plate with funnel-shaped pre-channels 144.
  • the side of the plate 141 at which the tapered ends of the pre-channels 144 open is connected to a layer 142 made of a radiation-sensitive negative resist material.
  • This layer 142 is partially irradiated through the pre-channels 144 with X-rays 143 of an electron synchrotron, so that regions 145 which are difficult to dissolve are formed, the shape of which corresponds to that of the nozzle capillaries.
  • the pre-channels 144 are then filled with a removable filling material 152 which connects to the regions 145 (FIG. 2).
  • columnar negative shapes 151 of the nozzle capillaries are formed on the plate 141.
  • an electroplating layer 162 including the negative molds 151 is produced on the metallic plate 141 serving as the electroplating electrode (FIG. 3).
  • the filling material 152 and the negative molds 151 of the nozzle capillaries are removed after the electroplating layer 162 has been leveled, so that a spinneret plate 163 consisting of the parts 141 and 162 is formed, in which the nozzle capillaries 161 connect seamlessly to the funnel-shaped pre-channels 144 (FIG. 4).
  • the irradiated areas 142b are first coated with a liquid developer removed ( Figure 2a) and then the removed areas and the pre-channels 144 filled with a removable filler 152a, which is less soluble than the positive resist material of the layer 142a ( Figure 2b). Then the non-irradiated areas of the layer 142a are removed, so that columnar negative shapes 151a of the nozzle capillaries are also formed in this case on the metallic plate 141 according to FIG. 2c.
  • the further steps incrementating and leveling the electroplating layer 162, FIG. 3a, removing the filling material 152a) correspond to those described above, so that in this case too a spinneret plate 163 is produced, as is shown schematically in FIG.
  • the method according to the invention can also be used for the production of spinneret plates with tubular nozzle capillaries.
  • the metallic plate 141 with the pre-channels 144 is used as an irradiation mask (FIG. 5), whereupon the layer 142 is again partially irradiated from the opposite side.
  • a mask is used for the irradiation with the high-energy radiation 181 (FIG. 6), the absorber structures 182 of which correspond to the outer diameters of the tubular attachments of the nozzle capillaries, so that the irradiated areas 174 and 175 are non-irradiated tubular areas 183 Wrap layer 142.
  • the non-irradiated tubular areas 183 are removed with a liquid developer, so that tubular cavities 192 are formed (FIG. 7). In these cavities 192 is under Using the plate 141 as an electrode produces an electroplating structure in the form of tubular, metallic lugs 202 (FIG. 8). Then, after leveling the electroplating structure, the remaining resist material of layer 142 and filler 191 are removed, so that a spinneret plate 211 consisting of plate 141 with funnel-shaped pre-channels 144 and tubular nozzle capillaries 202 is formed (FIG. 9).
  • the irradiated areas corresponding to the interior of the nozzle capillaries are first removed with a liquid developer and replaced by a radiation-insensitive filling material 191a, which also fills the pre-channels 144 (FIG. 6a). Then there is repeated partial irradiation of the layer 142a with high-energy radiation 181 via a mask, the absorber structures 182a of which have openings 182b which correspond to the outer diameters of the tubular attachments for the nozzle capillaries.
  • tubular, irradiated areas 183a are formed between the filling material 191a and the non-irradiated resist material of the layer 142a, which are removed with a liquid developer, so that tubular cavities 192a are formed (FIG. 7a).
  • the further treatment is carried out analogously to the description of FIGS. 8 and 9.
  • the metallic plate with the funnel-shaped pre-channels is also produced by deep lithographic-galvanic means can be.
  • a layer 121 made of a negative resist material is applied to a plate 12 serving as a galvanic electrode.
  • This layer 121 is partially irradiated with parallel X-ray radiation 123 from an electron synchrotron via a mask 122 arranged at a short distance.
  • the unit consisting of mask 122, resist layer 121 and plate 12 executes a wobble movement (arrows) relative to the beam direction.
  • the openings 125 in the absorber structure of the mask 122 have a cross section that corresponds to that of the nozzle capillaries.
  • the radiation 123 creates areas 124 in the resist layer 121 with a funnel-shaped cross section which widens to form the plate 12 and, owing to the radiation, are less soluble than the non-irradiated areas of the layer 121.
  • negative forms 131 of the funnel-shaped pre-channels are formed on the plate 12.
  • the plate 12 and the negative molds 131 are removed, so that a metallic plate 141 provided with funnel-shaped pre-channels 144 according to FIG. 12 is produced.
  • the metallic plate with funnel-shaped pre-channels can also be produced by deep lithographic-galvanic means when using a positive resist material.
  • the areas which have been created during the irradiation with a wobble movement according to FIG. 10 are removed and replaced by a filler material. After removing the remaining resist material with a This gives developers negative forms of the funnel-shaped pre-channels from the filling material, which are processed further in accordance with FIGS. 11 and 12.
  • a wobble movement can take the place of a wobble movement.
  • PMMA is used as the positive resist material, which after the irradiation is dissolved in a liquid developer of butyl diglycol, morpholine, ethanolamine and water.
  • the negative resist material is based on polystyrene, the developer required for this consists of a mixture of ketones and higher alcohols.
  • the galvanic deposition of metal takes place in a chloride-free nickel sulfamate bath at a temperature of 52 ° C.
  • the removable radiation-insensitive filling material consists of a mixture of an epoxy resin and an internal release agent.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Spinndüsenplatten mit trichterförmigen Vorkanälen und sich hieran anschließeden Düsenkapillaren unter Anwendung tiefenlithographischer und galvanischer Methoden nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Derartige Spinndüsenplatten werden für die Herstellung von Fasern benötigt, wobei der Ausgangsstoff aus organischem oder anorganischem Material in fließfähigem Zustand durch eine Vielzahl von Spinndüsenkanälen in den Platten hindurchgepreßt wird. Die Spinndüsenkanäle bestehen in den meisten Fällen aus Düsenkapillaren, durch die das Material als Faser austritt, und wesentlich weiteren Vorkanälen, denen das zu verspinnende Material zugeführt wird. Die Vorkanäle haben häufig die Form von Trichtern, die sich zu den Düsenkapillaren hin verjüngen, um schließlich in letztere überzugehen. Bei der getrennten Herstellung von Vorkanälen und Düsenkapillaren besteht die Gefahr, daß am Übergang in der Trennfuge ein unerwünschter Versatz auftritt.
  • Ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Tintenstrahldüsenanordnung ist aus der US-A-4246076 bekannt. Dabei wird auf einem Substrat mit elektrisch leitfähiger, passivierter Oberfläche eine Schicht eines photopolimerisierbaren Materials aufgebracht, die über eine Maske mit einem Lochmuster bestrahlt wird. Sodann wird auf diese Schicht eine weitere Schicht aus dem gleichen Material aufgebracht und über eine zweite Maske mit kleinerem Lochmuster bestrahlt, so daß nach dem Entfernen der nicht bestrahlten Bereiche auf dem Substrat eine säulenförmige, eine Stufe aufweisende Negativform der Tintenstrahldüse verbleibt. Hierauf wird auf dem Substrat eine die Negativform einschließende Galvanikschicht erzeugt, worauf das Substrat von der Galvanikschicht getrennt und die Negativform durch ein Lösungsmittel entfernt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der gattungsgemäßen Art einen Weg aufzuzeigen, durch den ein kontinuierlicher Übergang von den Vorkanälen zu den Düsenkapillaren sichergestellt wird.
  • Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen von Anspruch 1 enthaltenen Maßnahmen gelöst. Durch die Verwendung der mit den trichterförmigen Vorkanälen versehenen metallischen Platte als Bestrahlungsmaske wird ein versatzfreier, fluchtender Übergang erzielt, wobei als strahlungsempfindliches Material sowohl ein Negativ-Resist als auch ein Positiv-Resist eingesetzt werden kann. In Anspruch 2 wird gezeigt, daß nach demselben Lösungsprinzip auch Düsenkapillaren in Form von rohrförmigen Ansätzen hergestellt werden können. Spinndüsenplatten mit rohrförmigen Düsenkapillaren werden besonders vorteilhaft als Bauteile für die Herstellung von Spinndüsenvorrichtungen für die Erzeugung von Hohl- oder Mehrkomponentenfasern eingesetzt. Solche Spinndüsenvorrichtungen bestehen im allgemeinen aus mehreren übereinander angeordneten Spinndüsenplatten. Da nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Düsenkapillaren sowohl in ihrem Einzelquerschnitt als auch in ihrer gegenseitigen Lage mit äußerster Präzision und Gleichmäßigkeit gefertigt werden können und die gegenseitige Justierung von mehreren relativ großen Spinndüsenplatten zum Zusammensetzen der Spinndüsenvorrichtungen kein größeres Problem darstellt, ist die Herstellung von Hohl- oder Mehrkomponentenfasern mit beliebigem Querschnitt und Aufbau möglich. Hierdurch lassen sich Fasern mit neuen und ungewöhnlichen Verwendungszwecken herstellen.
  • Der mit der Erfindung erzielbare, kontinuierliche Übergang von den Vorkanälen zu den Düsenkapillaren ist nicht nur bei kreisförmigen Querschnitten, sondern auch bei profilierten, z.B. sternförmigen Querschnitten der Düsenkapillaren möglich.
  • Die einzelnen Verfahrensschritte werden im folgenden anhand der Figuren erläutert:
    Die Figur 1 zeigt eine metallische Platte mit trichterförmigen Vorkanälen 144. Die Seite der Platte 141, an der die verjüngten Enden der Vorkanäle 144 münden, ist mit einer Schicht 142 aus einem strahlungsempfindlichen Negativ-Resistmaterial verbunden. Diese Schicht 142 wird partiell durch die Vorkanäle 144 hindurch mit Röntgenstrahlung 143 eines Elektronensynchrotrons bestrahlt, so daß schwer lösliche Bereiche 145 entstehen, deren Form derjenigen der Düsenkapillaren entspricht.
  • Danach werden die Vorkanäle 144 mit einem wieder entfernbaren Füllmaterial 152 gefüllt, das sich mit den Bereichen 145 verbindet (Fig. 2). Nach dem Entfernen der nicht bestrahlten Bereiche der Schicht 142 mit einem flüssigen Entwickler entstehen auf der Platte 141 säulenförmige Negativformen 151 der Düsenkapillaren. Nun wird auf der als Galvanikelektrode dienenden metallischen Platte 141 eine die Negativformen 151 einschließende Galvanikschicht 162 erzeugt (Fig. 3). Das Füllmaterial 152 und die Negativformen 151 der Düsenkapillaren werden nach dem Einebnen der Galvanikschicht 162 herausgelöst, so daß eine aus den Teilen 141 und 162 bestehende Spinndüsenplatte 163 entsteht, bei der sich die Düsenkapillaren 161 nahtlos an die trichterförmigen Vorkanäle 144 anschließen (Figur 4).
  • Im Falle der Verwendung eines Positiv-Resistmaterials als strahlungsempfindliche Schicht 142a werden zunächst die bestrahlten Bereiche 142b mit einem flüssigen Entwickler entfernt (Figur 2a) und sodann die entfernten Bereiche und die Vorkanäle 144 mit einem wieder entfernbaren Füllmaterial 152a ausgefüllt, das schwerer löslich ist als das Positiv-Resistmaterial der Schicht 142a (Figur 2b). Darauf werden die nicht bestrahlten Bereiche der Schicht 142a entfernt, so daß auch in diesem Falle säulenförmige Negativformen 151a der Düsenkapillaren auf der metallischen Platte 141 entsprechend Figur 2c entstehen. Die weiteren Schritte (Erzeugen und Einebnen der Galvanikschicht 162, Fig. 3a, Entfernen des Füllmaterials 152a) entsprechen den vorbeschriebenen, so daß auch in diesem Falle eine Spinndüsenplatte 163 erzeugt wird, wie sie schematisch in Figur 4 gezeigt ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch anwenden für die Herstellung von Spinndüsenplatten mit rohrförmigen Düsenkapillaren. Auch in diesem Falle wird die metallische Platte 141 mit den Vorkanälen 144 als Bestrahlungsmaske benutzt (Figur 5), worauf die Schicht 142 nochmals partiell von der gegenüberliegenden Seite aus bestrahlt wird. Bei Verwendung eines Negativ-Resistmaterials wird für die Bestrahlung mit der energiereichen Strahlung 181 (Fig. 6) eine Maske benutzt, deren Absorberstrukturen 182 den Außendurchmessern der rohrförmigen Ansätze der Düsenkapillaren entsprechen, so daß die bestrahlten Bereiche 174 und 175 nicht bestrahlte rohrförmige Bereiche 183 der Schicht 142 umschließen. Nach dem Auffüllen der Vorkanäle 144 mit einem wieder entfernbaren Füllmaterial 191 werden die nichtbestrahlten rohrförmigen Bereiche 183 mit einem flüssigen Entwickler herausgelöst, so daß rohrförmige Hohlräume 192 entstehen (Figur 7). In diesen Hohlräumen 192 wird unter Verwendung der Platte 141 als Elektrode eine Galvanikstruktur in der Form von rohrförmigen, metallischen Ansatzen 202 erzeugt (Figur 8). Sodann werden nach dem Einebnen der Galvanikstruktur das restliche Resistmaterial der Schicht 142 und das Füllmaterial 191 entfernt, so daß eine aus der Platte 141 mit den trichterförmigen Vorkanälen 144 und den rohrförmigen Düsenkapillaren 202 bestehende Spinndüsenplatte 211 entsteht (Figur 9).
  • Im Falle der Verwendung eines Positiv-Resistmaterials werden zunächst die bestrahlten, dem Innenraum der Düsenkapillaren entsprechenden Bereiche mit einem flüssigen Entwickler entfernt und durch ein strahlungsunempfindliches Füllmaterial 191a ersetzt, das auch die Vorkanäle 144 ausfüllt (Figur 6a). Sodann erfolgt eine nochmalige partielle Bestrahlung der Schicht 142a mit energiereicher Strahlung 181 über eine Maske, deren Absorberstrukturen 182a Durchbrüche 182b aufweisen, die den Außendurchmessern der rohrförmigen Ansätze für die Düsenkapillaren entsprechen.
  • Auf diese Weise entstehen zwischen dem Füllmaterial 191a und dem nicht bestrahlten Resistmaterial der Schicht 142a rohrförmige, bestrahlte Bereiche 183a, die mit einem flüssigen Entwickler entfernt werden, so daß rohrförmige Hohlräume 192a entstehen (Figur 7a). Die weitere Behandlung (Galvanisieren 202, Einebnen der Galvanikstruktur, Entfernen des Füllmaterials 191a und des restlichen Resistmaterials 142a) erfolgt analog der Beschreibung zu Figur 8 und 9.
  • Anhand der Figuren 10, 11 und 12 wird im folgenden gezeigt, daß auch die metallische Platte mit den trichterförmigen Vorkanälen auf tiefenlithographisch-galvanischem Wege hergestellt werden kann. Hierzu wird auf einer als Galvanikelektrode dienenden Platte 12 eine Schicht 121 aus einem Negativ-Resistmaterial aufgebracht. Diese Schicht 121 wird über eine in geringem Abstand angeordnete Maske 122 partiell mit paralleler Röntgenstrahlung 123 eines Elektronensynchrotrons bestrahlt. Während der Bestrahlung führt die aus Maske 122, Resistschicht 121 und Platte 12 bestehende Einheit eine Taumelbewegung (Pfeile) relativ zur Strahlrichtung aus. Die Durchbrüche 125 in der Absorber struktur der Maske 122 haben einen Querschnitt, der dem der Düsenkapillaren entspricht. Durch die Strahlung 123 entstehen in der Resistschicht 121 Bereiche 124 mit trichterförmigen zur Platte 12 sich erweiterndem Querschnitt, die aufgrund der Bestrahlung im Vergleich zu den nicht bestrahlten Bereichen der Schicht 121 schwerer löslich sind. Nach dem Entfernen der nicht bestrahlten Bereiche der Resistschicht 121 mit einem flüssigen Entwickler entstehen auf der Platte 12 Negativformen 131 der trichterförmigen Vorkanäle. Nach dem galvanischen Abscheiden von Metall auf der Platte 12 und dem Einebnen dieser Galvanikschicht 141 (Figur 11) werden die Platte 12 und die Negativformen 131 entfernt, so daß eine mit trichterförmigen Vorkanälen 144 versehene metallische Platte 141 gemäß Figur 12 entsteht.
  • Die Herstellung der metallischen Platte mit trichterförmigen Vorkanälen kann auch bei Verwendung eines Positiv-Resistmaterials auf tiefenlithographisch-galvanischem Wege erfolgen. Die gemäß Fig. 10 während der Bestrahlung mit einer Taumelbewegung entstandenen Bereiche werden in diesem Falle entfernt und durch ein Füllmaterial ersetzt. Nach dem Entfernen des restlichen Resistmaterials mit einem Entwickler erhält man so Negativformen der trichterförmigen Vorkanäle aus dem Füllmaterial, die entsprechend den Figuren 11 und 12 weiterbearbeitet werden. Bei trapezförmigen Vorkanälen kann an die Stelle einer Taumelbewegung eine Kippbewegung treten.
  • Werden geringere Ansprüche an die Qualität der Vorkanäle gestellt, so kann anstelle der Bestrahlung mit einer Taumelbewegung eine Bestrahlung mit stark divergenter Strahlung einer flächenhaften Strahlungsquelle treten.
  • Als Positiv-Resistmaterial wird PMMA verwendet, das nach der Bestrahlung in einem flüssigen Entwickler aus Butyldiglycol, Morpholin, Ethanolamin und Wasser gelöst wird. Das Negativ-Resistmaterial ist auf Polystyrol-Basis aufgebaut, der hierfür erforderliche Entwickler besteht aus einem Gemisch aus Ketonen und höheren Alkoholen. Die galvanische Abscheidung von Metall erfolgt in einem chloridfreien Nickelsulfamatbad bei einer Temperatur von 52° C. Weitere Badbestandteile sind Borsäure, die zur Pufferung des Elektrolyten bei pH = 4 dient, und ein Netzmittel zur Porenverhütung. Die Röntgenmaske besteht aus einem für Röntgenstrahlung weitgehend durchlässigen Maskenträger aus ca. 20 µm starkem Beryllium und einem für Röntgenstrahlung weitgehend undurchlässigen Absorber aus ca. 15 µm Gold. Als energiereiche Strahlung wird Synchrotronstrahlung mit einer charakteristischen Wellenlänge von λc= 0,2 nm verwendet. Das wieder entfernbare strahlungsunempfindliche Füllmaterial besteht aus einem Gemisch aus einem Epoxidharz und einem internen Trennmittel.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Herstellen von Spinndüsenplatten mit trichterförmigen Vorkanälen und sich hieran anschließenden Düsenkapillaren unter Anwendung tiefenlithographischer und galvanischer Methoden, umfassend folgende Schritte:
    a) Partielles Bestrahlen einer auf eine metallische Platte aufgebrachten Resistmaterialschicht mit energiereicher Strahlung unter Verwendung einer Maske;
    b1)Entfernen der nicht bestrahlten Bereiche der Resistmaterialschicht im Falle der Verwendung eines Negativ-Resistmaterials, so daß Negativformen der Düsenkapillaren auf der metallischen Platte entstehen, oder
    b2)Entfernen der bestrahlten Bereiche der Resistmaterialschicht, Auffüllen dieser Bereiche mit einem wieder entfernbaren Füllmaterial und anschließendes Entfernen der nicht bestrahlten Bereiche der Resistmaterialschicht im Falle der Verwendung eines Positiv-Resistmaterials, so daß ebenfalls Negativformen der Düsenkapillaren auf der metallischen Platte entstehen;
    c) Erzeugen einer die Negativformen der Düsenkapillaren einschließenden Galvanikschicht auf der als Galvanikelektrode dienenden metallischen Platte und Entfernen der Negativformen;
    gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    d) die metallische Platte (141) wird mit den trichterförmigen Vorkanälen (144) versehen;
    e) die Resistmaterialschicht (142) wird mit der Seite der metallischen Platte (141) verbunden, an der die verjüngten Enden der Vorkanäle (144) münden;
    f) für das partielle Bestrahlen der Resistmaterialschicht (142) wird die mit den trichterförmigen Vorkanälen (144) versehene metallische Platte (141) als Maske verwendet;
    g1)im Falle der Verwendung eines Negativ-Resistmaterials (Fall b1) werden die Vorkanäle (144) nach dem Bestrahlen mit einem wieder entfernbaren Füllmaterial (152) aufgefüllt, das nach dem Erzeugen und Einebnen der Galvanikschicht (162) ebenso wie die Negativformen (152) entfernt wird;
    g2)im Falle der Verwendung eines Positiv-Resistmaterials (Fall b2) werden die Vorkanäle (144) zusammen mit den nach dem Bestrahlen und Entwickeln entstehenden Bereichen (142b) mit dem wieder entfernbaren Füllmaterial (152a) aufgefüllt, das nach dem Erzeugen und Einebnen der Galvanikschicht (162) entfernt wird, so daß
    in beiden Fällen eine aus der Platte (141) mit den trichterförmigen Vorkanälen (144) und der Galvanikschicht (162) mit den Düsenkapillaren (161) bestehende Spinndüsenplatte (163) entsteht.
  2. Verfahren zum Herstellen von Spinndüsenplatten mit rohrförmigen Düsenkapillaren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    h1)nach dem partiellen Bestrahlen gemäß a) und f) nochmaliges partielles Bestrahlen der Schicht (142) mit energiereicher Strahlung (181) über eine Maske, deren Absorberstrukturen (182) den Außendurchmessern der rohrförmigen Ansätze für die Düsenkapillaren entsprechen, und Auffüllen der Vorkanäle (144) mit einem wieder entfernbaren Füllmaterial (191) im Falle der Verwendung eines Negativ-Resitmaterials, oder
    h2)nach dem partiellen Bestrahlen gemäß a) und f) Entfernen der bestrahlten Bereiche und Auffüllen der entfernten Bereiche und der Vorkanäle (144) mit einem wieder entfernbaren, strahlungsunempfindlichen Füllmaterial (191a), nochmaliges partielles Bestrahlen der Schicht (142a) über eine Maske, deren Absorberstrukturen (182a) Durchbrüche (182b) aufweisen, die den Außendurchmessern der rohrförmigen Ansätze für die Düsenkapillaren entsprechen, im Falle der Verwendung eines Positiv-Resistmaterials.
    i1)Entfernen der nicht bestrahlten Bereiche (183) der Schicht (142) aus Negativ-Resistmaterial, so daß rohrförmige Hohlräume (192, Fig. 7) entstehen im Falle von f₁, oder
    i2)Entfernen der über die Maske bestrahlten Bereiche (183a, Fig. 6a) der Schicht (142a) aus Positiv-Resistmaterial, so daß ebenfalls rohrförmige Hohlräume (192a, Fig. 7a) entstehen im Falle von f₂;
    j) Erzeugen einer Galvanikstruktur (202) in den rohrförmigen Hohlräumen (192 bzw. 192a) Einebnen derselben und Entfernen des Füllmaterials (191 bzw. 191a ) und des restlichen Resistmaterials (142 bzw. 142a) entsprechend Schritt e), so daß eine aus der Platte (141) mit den trichterförmigen Vorkanälen (144) und den rohrförmigen Düsenkapillaren (202) bestehende Spinndüsenplatte (211, Fig. 9) entsteht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Platte (141) mit den trichterförmigen Vorkanälen (144) ebenfalls auf tiefenlithographisch-galvanischem Wege hergestellt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als energiereiche Strahlung die von einem Elektronensynchrotron erzeugte Röntgenstrahlung verwendet wird.
EP86105992A 1985-07-09 1986-04-30 Verfahren zum Herstellen von Spinndüsenplatten Expired - Lifetime EP0209651B1 (de)

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AT86105992T ATE66254T1 (de) 1985-07-09 1986-04-30 Verfahren zum herstellen von spinnduesenplatten.

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853524411 DE3524411A1 (de) 1985-07-09 1985-07-09 Verfahren zum herstellen von spinnduesenplatten
DE3524411 1985-07-09

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EP0209651A2 EP0209651A2 (de) 1987-01-28
EP0209651A3 EP0209651A3 (en) 1988-09-14
EP0209651B1 true EP0209651B1 (de) 1991-08-14

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP86105992A Expired - Lifetime EP0209651B1 (de) 1985-07-09 1986-04-30 Verfahren zum Herstellen von Spinndüsenplatten

Country Status (8)

Country Link
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