MXPA01000994A - Proceso de modificaciones de superficie hibrida y articulo. - Google Patents

Proceso de modificaciones de superficie hibrida y articulo.

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Abstract

La combinacion de hibridacion del maquinado quimico (especialmente maquinado fotoquimico, maquinado de endurecimiento quimico o maquinado de endurecimiento termal) con maquinado de descarga electrica, proporciona un proceso de maquinado de eficiencia incrementada con caracteristicas de grabado unicas y mejoras en lo economico. La capacidad del maquinado quimico para exactamente y rapidamente maquinar un substrato a profundidades significantes es combinada con la lisura incrementada de la pared o inclinacion de la superficie del maquinado de descara electrica mas precisa, lenta, para proporcionar un grabado tridimensional de superficies con caracteristicas de superficies que son unicas, rapidamente obtenidas y de alta calidad. El proceso se forma ya sea por a) primer maquinado quimico para obtener el modelo fundamental y profundidad aproximada de la texturizacion deseada en el producto final y refinacion de las ranuras, paredes y acanalado de la superficie labrada o modelada por el maquinado de descarga electrica subsecuente o b) usando maquinado quimico electrico para definir un modelo de acanalado, ranuras, y paredes, y despues extendiendo la profundidad de aquellas ranuras con maquinado quimico (en combinacion con una capa protectora o endurecimiento sobre la superficie del plato del modelo inicial). El producto inicial de la alternativa b) puede seguirse por un maquinado de descarga electrica adicional para refinar las caracteristicas de la ranura.

Description

PROCESO DE MODIFICACIÓN DE SUPERFICIE HÍBRIDA Y ARTICULO 5 1. Campo de la Invención La presente invención se refiere a métodos y aparatos para producir superficies con textura diseñadas sobre estos y artículos que tienen esas 10 superficies. La tecnología de procesamiento se refiere a una combinación de moliendas químicas (tal como molienda fotoquímica) y Maquinado de Descarga Eléctrica (EDM) . 15 Antecedentes de la Técnica La tecnología moderna requiere un vasto arreglo de técnicas de fabricación para sugerir las 20 necesidades especializadas de diferentes sistemas de operación. Uno de los aspectos más comunes de las máquinas eficientes es el control de las propiedades de superficie, particularmente a la interfase de partes diferentes. La consideración de diseño más 25 usual de propiedades de superficie es procurar REF..126844 -.««-a..^*-.. ... reducir la fricción entre las partes movibles que están en contacto cada una con la otra. Sin embargo, la ::ricción controlada es también una consideración de diseño mayor como la fricción entre las partes es 5 a menudo esencial a su realización, como con una placa de agarre, rodillos de presión, rodillos de revestimiento, llantas, rueda motriz y similares. Las formas antiguas de controlar o modificar las propiedades de fricción contribuidas por las 10 superficies comprenden varias formas de superficies de trituración, recubrimiento, puli iento o abrasión para hacerlas tan suaves o tan rugosas como el trabajo lo requiera. Los requerimientos de muchos campos técnicos 15 han requerido avances significantes en la capacidad de los fabricantes para proporcionar características de superficie consistentes, repetibles y precisamente diseñadas a un costo razonable. La simple abrasión de superficies por pulimiento manual del papel lija 20 sobre superficies han sido fácilmente excedida por la aplicación de alta velocidad de movimiento de la hoja abrasiva de diamante a cientos o decenas de cientos de pies lineales por minuto en aparatos de recuorimiento sofisticados, como se muestra en la 25 Solicitud EPO Publicada EP 98/301690.8, presentada el - .y T-fB'i - —~— - • 6 de Marzo de 1998, a nombre de Wayne 0. Duescher y Keltech Engineering. Este tipo de tratamiento de superficie es capaz de proporcionar entre una y dos bandas de luz, lisura en las superficies de metal en minutos . La provisión de textura diseñada en las superficies, tiende a ser altamente dependiente de la naturaleza del material que está siendo alisado. Por ejemplo, los polimeros y resinas son capaz de ser moldeados para formar superficies microreplicadas, con texturas complejas y modelos en estos (por ejemplo, superficies 3M Trizact™) . Esta tecnología es completamente inapropiada para usarse con metales, sin embargo, principalmente debido a que el material que forma la replicación tiene que ser termalmente o químicamente ablandado a un estado anterior de sus temperaturas de flujo. Estas temperaturas de flujo tienden a ser muy altas para muchos metales empleados, particularmente metales maquinables o trabajables, y los moldes de replicación que podrían soportar altas temperaturas y condiciones de enfriamiento extremas, tienden a sufrir extremo desgaste con metales que son moldeados. Los metales pueden tener sus superficies texturizadas por molienda mecánica (por ejemplo, molienda de diamante, recubrimiento, abrasión, rugosidad) , molienda química (per ejemplo, grabado químico, grabado fotoquimico) , molienda de alta energía (por ejemplo, merma o grabado con haces de energía alta tales como plasma 5 láser excimer, diodos láser y similares), y otros tratamientos aptos para remoción controlada del material en áreas diseñadas o modelos. Otros materiales se forman o moldean con las características de superficie y formas determinadas 10 por las paredes del molde. Otra tecnología que se encontró entrante en el campo de la modificación de superficie es el maquinado de descarga eléctrica (EDM) . Esta tecnología está representada en su forma más simple 15 como un alambre que es mantenido bajo tensión y eléctricamente calentado (calentado resistivamente) a temperaturas muy altas, y después el alambre se lleva en contacto con una superficie que se desea cortar, formar o grabar. El aparato simple de este tipo, 20 puede ser vendido en comercio al menudeo o en tiendas de entretenimiento para el corte de espumas, hojas de plástico delgado u otros materiales que fundirán sin la chispa o encendido de rápido engranaje a la temperatura del alambre. Existen equipos EDM mucho 25 más complejos que tienen un dispositivo de corte del ^£s^-&&¿sfafe_. electrodo que es actualmente movido sobre una superficie de pieza de trabajo, con la fusión de grabado del electrodo calentado selectivamente o material de fusión de merma. El dispositivo de corte del electrodo puede ser un alambre o una cabeza formada (por ejemplo con una extensión de corte de punto o trapecial) que literalmente se funde a través de la superficie para ser texturizado como podria pasar un cuchillo caliente a través de la mantequilla. El mecanismo para texturización de la superficie no es precisamente de fusión. En la actualidad, el electrodo se mueve hacia la pieza de trabajo hasta que el espacio entre el electrodo y la pieza de trabajo es tal que el voltaje en la abertura puede ionizar un fluido dieléctrico (refrigerante) que es colocado en la superficie de la pieza de trabajo. La ionización permite a una chispa pasar del electrodo a la pieza de trabajo. El EDM opera para proporcionar estas descargas disruptivas a una frecuencia muy alta de al menos 50,000 descargas por segundo, usualmente al menos, 100,000 descargas por segundo y pre eriblemente al menos 250,000 descargas por segundo. La chispa mueve la distancia más corta entre la ranura, al lugar más cercano o más alto en la pieza de trabajo. La cantidad de material removido de la superficie con cada chispa es proporcional a la cantidad de energía en cada pulso. Cada chispa fusiona, merma o vaporiza un área pequeña de la superficie de la pieza de trabajo. Este material vaporizado será entonces enfriado en el fluido dieléctrico (explicando su descripción alternativa como el refrigerante) . El material removido (viruta) se lleva lejos de la superficie por el movimiento dieléctrico. Para dirección y colocación apropiadamente del electrodo y la cantidad de energía descargada, la superficie de la pieza de trabajo puede ser precisamente texturizada de conformidad con el modelo de movimiento del electrodo. La text rización puede ser esencialmente doble dimensional o tridimensional, dependiendo de la pieza de trabajo y el diseño sugerido en el texturizado. Debido a que el EDM remueve el metal con descargas eléctricas en lugar de una acción mecánica actual o de abrasión, la dureza de la pieza de trabajo no determina, si un material o no, puede ser maquinado por EDM. Un electrodo relativamente suave elaborado de grafito o metal, puede fácilmente maquinar herramientas de acero endurecidas o carburo de tungsteno.
Los principios básicos del corte de alambre EDM, son esencialmente los mismos como el EDM de estampado de matrices o de inclinación descrito anteriormente. La mayor diferencia es que en lugar de usar un electrodo con una forma especifica, en el alambre EDM el electrodo es un alambre simple, típicamente con un diámetro de 5 a 15 ml. El alambre forirará una trayectoria horizontal a través de la pieza de trabajo. El agua filtrada (por ejemplo, agua desionizada) es típicamente usada como el refrigerante en los procesos de alambres EDM. Aunque el EDM es un método deseable y efectivo de proporcionar texturas especificas y modelos para las superficies, es relativamente costoso cuando un modelo grande y/o profundo podrían ser maquinados. El proceso es también relativamente lento con el electrodo de estampado de matrices maquinando solamente una trayectoria estrecha con duraciones largas necesarias para los modelos más profundos, y el alambre EDM es también relativamente lento y está limitado a la fabricación de herramientas de máquinas lineales cuando el alambre podria mantener tensión significante para prevenir la desviación de la planeidad por gravedad o deflexión mecánica. Otras tecnologias de texturización de superficie bien conocidas, incluyen molienda química, molienda fotoquímica o molienda mecánica. La molienda química es el término genérico aplicado a cualquier modificación de superficie de un material por la aplicación de materiales químicos a la superficie y la remoción de la actividad química resultante o texturización de la superficie. Aunque la molienda química usualmente aplica a la remoción del material para generar un labrado o modelado o topografía uniforme a una superficie, también se han usado en la técnica para abarcar anodización, oxidación controlada, reducción y similares. El término molienda, sin embargo, está referido en la presente invención como aplicable a solamente la remoción del material de la superficie. La molienda fotoquímica por ejemplo, es una tecnología en donde una respuesta fotosensible usualmente en la forma de un láser de fotoendurecible) se proporciona a una superficie. Después de la molienda química, las composiciones son aplicadas a la superficie después de la exposición para la activación (actinica) de la radiación, la molienda tiende a resultar en un labrado o modelado removidos del material de la superficie. El material fotoresponsivo en un proceso de molienda fotoquimico puede ser por ejemplo, materiales fotoendurecibles, si son de acción positiva o de acción negativa. Los materiales resistentes térmicos (que son responsables a modelos diferenciales de calor) y resistencias electrográficas (que son responsables a los modelos diferenciales de cargas como por ejemplo, aplicadas por una aguja) son formatos esenciales equivalentes para proporcionar modelos resistentes de imágenes, con fotoendurecibles más generalmente aceptados por la técnica. Los materiales fotoendurecibles son capas que alteran su solubilidad en una clase especifica o general de solventes después de la irradiación suficiente por radiación electromagnética a la cual la capa es sensible. Por ejemplo, en capa fotoendurecible de acción positiva desarrollable en agua sensible a la irradiación ultravioleta (UV) dentro del rango de longitud de onda de 230 a 380 nanótietros, la capa inicial (no expuesta a la radiación UV) no será altamente soluble en agua. Despaés de la exposición a la radiación UV en el rango actinico para la composición fotoendurecible de acción positiva, las áreas de la capa que han sido suficientemente irradiadas (una fluencia de radiación que excede una cantidad umbral) presentarán solubilidad incrementada en agua. La capa expuesta en forma de imagen es entonces lavada (atomizada, sumergida, lavada, agitada medianamente, etc.) . Con agua son removidas las áreas más solubles, dejando un modelo de revestimiento en la superficie que 5 corresponde a las áreas sin imagen del revestimiento original. Después de la aplicación de agentes de molienda químicos al substrato con el revestimiento labrado o modelado en esto, los agentes de molienda química contactan solamente áreas expuestas del 10 substrato y con eso, solamente aquellas áreas expuestas del substrato que contactan la superficie de tiolienda química son molidas (o grabadas) por la actividad de la solución. Se usa el fotoendurecimiento de acción 15 negativa en una manera similar, excepto que el revestimiento llega a ser menos soluble cuando se exponen a radiación actinica. Por ejemplo cuando una composición de revestimiento que comprende atador soluble en solvente orgánico, los componentes 20 polimerizables (por ejemplo, monómeros, comonómeros, oli?fómeros polimerizables o polimeros polimerizables) y un compuesto fotosensible asisten en o inician la pol- merización (por ejemplo, un fotocatalizador, fotoiniciador, materiales de halógeno fotoestables, 25 generadores de ácido fotoestables y similares, con o ,...__-_> sin los sensibilizadores espectrales) . Después de la irradiación por radiación electromagnética a la cual la composición es sensible, la composición revestida se polimeriza (a menudo referida en ciertas técnicas como endurecimiento), llega a ser menos soluble en el solvente orgánico. La capa expuesta en forma de imagen es entonces lavada (atomizada, sumergida, lavada, agitada medianamente, etc.) con el solvente orgánico apropiado y las áreas más solubles son removidas, dejando un modelo de revestimiento en la superficie que corresponde a las áreas con imagen del revestimiento original. Después de la aplicación de los agentes de molienda química al substrato con el revestimiento grabado en eso, los agentes de molienda química contactan solamente las áreas expuestas del substrato y por lo tanto, solamente aquellas áreas expuestas del substrato que contactan la superficie de molienda química son molidas (o grabadas) por la actividad de la solución.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION La combinación de hibridación del maquinado químico (especialmente maquinado fotoquimico, maquinado de endurecimiento químico o maquinado de . _-_<- endurecimiento termal) con maquinado de descarga eléctrica, proporciona un proceso de maquinado de eficiencia incrementada con características de grabado únicas y mejoras en lo económico. La capacidad del maquinado químico para exactamente y rápidamente maquinar un substrato a profundidades significantes es combinada con la lisura incrementada de la pared o inclinación de la superficie del maquinado de descara eléctrica más precisa, lenta, para proporcionar un grabado tridimensional de superficies con características de superficies que son únicas, rápidamente obtenidas y de alta calidad. El proceso se forma ya sea por a) primer maquinado químico para obtener el modelo fundamental y profundidad aproximada de la texturización deseada en el producto final y refinación de las ranuras, paredes y acanalado de la superficie labrada o modelada por el maquinado de descarga eléctrica subsecuente o b) usando maquinado químico eléctrico para definir un modelo de acanalado, ranuras, y paredes, y después extendiendo la profundidad de aquellas ranuras con maquinado químico (en combinación con una capa protectora o endurecimiento sobre la superficie del plato del modelo inicial) . El producto inicial de la alternativa b) puede seguirse por un maquinado de descarga eléctrica adicional para refinar las características de la ranura.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las Figuras la), Ib) y lc) muestran ilustraciones perspectivas del perfil del plato creado por la Molienda Fotoquímica, Maquinado de Descarga Eléctrica, y el proceso híbrido de la presente invención combinando PCM y EDM, respectivamente .
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCION En muchos campos diferentes de tecnología, la habilidad para diseñar y manufacturar superficies con estructuras de superficies detalladas con tres dimensiones de características, ha llegado a ser extremadamente importante. Además de la necesidad de una buena resolución y reproductibilidad en la manufactura de artículos con características de superficie específicas, es esencial ser capaz de proporcionar características únicas y variaciones muy finas en la estructura del detalle, como con la conformación, alisamiento, inclinado y sub-microestructuración al modelo total o detalles de la superficie. Por ejemplo, en la manufactura de chips, es necesario a menudo, determinar características específicas de resolución eléctrica de los microcircuitos basados en la correlación en sus dimensiones físicas. Para hacerlo asi eficazmente, el equipo de medición de pruebas eléctricas y físicas podrían ser extremadamente exactos y precisos para resolver las ubicaciones de coordenadas abcisicas y ordinales absolutas de las características en un plano para unidades Angstrom únicas. Hasta ahora, la combinación de algoritmos de impulsos eléctricos y físicos a la posición de motores de velocidad gradual (o eléctricos) lineal, ha permitido a estos tipos de instrumentos de prueba realizarlos satisfactoriamente dando las geometrías de características semiconductoras presentes. Sin embargo, con la llegada de la multiplicidad de poblaciones de circuitos integrados, un área de superficie incrementada en microplaquetas y la tendencia reciproca de miniaturización de los semiconductores, la realización de estos instrumentos se ha retrasado actualmente detrás de las facilidades de tecnología y producto en la manufactura de circuitos integrados (IC), proporcionando la validación de instrumentaciones de pruebas de la integridad de circuitos para llegar a un factor de tiempo de control y un detrimento de la eficiencia en el proceso de fabricación. 5 Un mejoramiento en la velocidad y posición exacta de los motores lineales utilizados en estos instrumentos, podria ser realizado por el cambio de las características dimensionales criticas de los sub-ensambles clave del equipo. El artículo descrito 10 aqui y la descripción de la característica aclarada a la geometría en el diagrama permite un incremento en las características de realización deseadas en la industria . Se reconocerá en muchos campos técnicos que 15 estos procesos son capaces de dejar huellas dactilares que son únicas a tales procesos. Un experto en una técnica particular es a menudo capaz de examinar microscópicamente o analizar químicamente un producto y determinar la naturaleza de la 20 composición y/o el proceso usado para manufacturar tal producto. Estas características permitidas razonablemente bien para superficies maquinadas, particularmente maquinadas con características que tienen dimensiones topográficas máximas de 25 aproximadamente 15 milipulgadas (0.38 mm, i&a^&feii& s ij ^i pre eriblemente menos de 0.38 mm, por ejemplo, en el rango de aproximadamente 0.000038 hasta 0.38 mm o 0.000038 hasta 10 milipulgadas) que son maquinadas por PCM o Inclinamiento EDM. Esto puede notarse parcialmente por la referencia a las Figuras la) y Ib) , en donde se muestra el plato que tiene alturas máxi.mas (h) como las medidas a partir del nivel más bajo de un acanalado adyacente. El plato ilustrado en la Figura la) representa un plato producido por el maquinado fotoquimico. El plato ilustrado en la Figura Ib) representa el plato producido por el maquinado de la descarga eléctrica. Las diferencias significantes pueden observarse en las características del plato elaborado por los varios procesos. Para propósitos de comparación de las ilustraciones, una presunción válida es que la altura (h) de cada plato es la misma. La linea de raya t representa una linea dentro del plano en la parte superior del plato y una extensión de un borde 2. La linea de raya b representa una línea paralela a t que se ubica dentro de un plano definido por el punto más bajo en un acanalado adyacente al plato. Una esquina 10 está formada por la intersección del borde 2 con el oorde 8. La linea v representa una linea vertical que pasa a través de la esquina 10. Como se puede observar, el borde 12, de la cara que se extiende del borde 8, rápidamente se desvía lejos de la linea vertical v. Ordinariamente, el ángulo teta formado por una linea que define la inclinación del borde 12 o la cara o superficie 14 se desvía de la línea vertical v por al menos, 30 grados, cuando aproximadamente el 30% de h ha sido alcanzado moviéndolo hacia abajo de t en el caso del maquinado fotoquímico. La inclinación del borde 12 o la cara o superficie 14 se desvia de la linea vertical v por al menos, 30 grados cuando aproximadamente 25%, aproximadamente 20% o aún 15% de h se ha excedido moviéndolo hacia abajo de t en el caso de maquinado fotoquimico. Las características de inclinación del maquinado químico son importantes a partir de un número de perspectivas. Los fabricantes y personal técnico que usa estas superficies labradas o modeladas y con texturas en el proceso subsecuente, particularmente cuando aquellas superficies son usadas en procesamientos sofisticados y altamente detallados, dependen de lo muy fino de las características de realización (por ejemplo, características de flujo de los fluidos tal como líquidos y gases a través de las ranuras) de la tex :urización que están en gran parte controladas por los detalles de la topografía. El flujo magnético o Gauss aplicado a través o sobre la superficie, puede también ser afectado, como se describe después, por usarse con sistemas de motores lineales. Estos 5 procesos han sido ellos mismos refinados para depender de la configuración y propiedades de texturización. Este personal también siente un traoajo más confortable con una estructura de superficie que parece consistente con las estructuras 10 que han sido usadas por muchos años. También, la estructura inclinada que es característica del maquinado químico, proporciona un nivel alto de soporte estructural para el plato, reduce su habilidad para flexionarse o cambiar bajo estrés 15 lateral, y reduce la deslizamiento del plato a partir del substrato subyacente. Considerando la Figura Ib), representa una ilustración de un plato formado por el maquinado de descarga eléctrica, las características relativas de 20 los bordes, caras o superficies y ángulos son completamente diferentes de aquellas del plato for.paadas por el maquinado fotoquimico. El plato más cercanamente representa una estructura cúbica, con muy poca curva a las superficies o caras o bordes 25 alineados hacia abajo. En términos usados para M*M&CJ¿.1***e** caracterizar las superficies o caras y bordes en la Figura la), las mismas líneas podrían ser mejor describir como ordinariamente, el ángulo formado por una linea que define la inclinación del borde 12 o la superficie o cara 14 que se desvia de la linea vertical v por menos de 20 grados cuando aproximadamente 60% de h se ha excedido moviéndolo hacia abajo de t en el caso de maquinado fotoquímico. La inclinación del borde 12 o la superficie o cara 14 se desvia de la linea vertical v por menos de 25 grados cuando aproximadamente 70%, aproximadamente 75% o aún 85% de h se han excedido moviéndolos hacia abajo de t en el caso de maquinado fotoquimico. Como se notó anteriormente, pueden ser propiedades únicas atribuidas al material de textura debido al modelo inclinado. Aunque el plato y canales, acanalados, ranuras maquinados por descarga eléctrica, ofrecen un diseño muy formado (con paredes lisas, conformado, características sin redondeado, ángulos uniformes, etc.), estas características no son necesariamente benéficas en todos los ambientes técnicos. Las características de forma y los ángulos rectos reducen el soporte estructural del plato, proporcionando áreas en donde el estrés puede atacar la base del plato. Los ángulos de forma recta crean vórtices generando puntos para el flujo de fluidos, los cuales pueden asistir en el origen de burbujas o formación de espuma con líquidos. Los ángulos formados en la base del plato, también permiten a las áreas elevadas, cambiar más fácilmente bajo estrés lateral. La configuración del plato del producto de la presente invención es también única, y no es identificable como el producto de PCM o EDM solo. En términos usados para caracterizar las caras o superficies y bordos en la Figura la) , las mismas lineas podrían ser mejor descritas como ordinariamente, el ángulo teta formado por una linea que define la inclinación del borde 12 o la cara o superficie 14 que se desvia de la linea vertical v por menos de 20 grados, cuando aproximadamente 30% de h ha sido excedido moviéndolo de t en el caso del proceso hibridizado del maquinado de descarga eléctrica y maquinado fotoquimico. La inclinación del borde 12 o la cara o superficie 14 se desvía de la línea vertical v por más de 25 grados cuando aproximadamente 60%, 70% aproximadamente 75% o aún, 85% de h se han excedido moviéndolos hacia abajo de t en el caso del proceso hibridizado del maquinado de descarga eléctrica y maquinado fotoquimico. Como se puede observar de esta ilustración, muchas de las características benéficas tanto del maquinado de descarga eléctrica como del maquinado químico, se proporcionan en la superficie terminada de la presente invención. Se proporciona una superficie 5 ligeramente curva, más típica de maquinado químico (activación del soporte del plato, reducción de la distorsión, y características del flujo inter-ranura controlado), mientras la agudeza de las superficies, la rectitud inicial de los bordes se mueven hacia 10 abajo del plato, y la lisura de las superficies son más características del maquinado de descarga eléctrica. Esta características se proporciona por un proceso que alcanza lo económico y velocidad de maquinado químico, que todavía proporciona el detalle 15 formador disponible del maquinado de descarga eléctrica. El proceso de conformidad con la presente invención, puede ser practicado primero por el grabado fotoquímico (o cualquier otro proceso de 20 grabado químico, tal como grabado químico térmico) y después la realización del maquinado de descarga química, o viceversa. Se prefiere practicar primero el maquinado químico, de manera que sea un método más rápido y económico de maquinado de profundidad, y el 25 maquinado de descarga eléctrica tiende a proporcionar ^^^e^^i una superficie de cara más suave que el maquinado químico. Tales otras características que pueden ser mic oscópicamente observadas, se distinguen entre las superficies y el plato que han sido químicamente maquinados contra el EDM. La superficie que fue quiír icamente maquinada mostrará ondulaciones, o estrias onduladas en la superficie, como un resultado de ios movimientos líquidos (por ejemplo, remolinos, vórtices, canalización, etc.) de la solución de maquinado químico o solución de grabado en la superficie. Si el maquinado de descarga eléctrica se usa antes del maquinado químico, pude ser deseable refinar las superficies de maquinado químicamente por el maquinado de descarga eléctrica adicional. El maquinado químico podría realizarse, por ejemplo, por la aplicación de una capa protectora o endurecimiento a la superficie del plato o configuración del plato después del maquinado de descarga eléctrica (a significantemente menos que la profundidad final finalmente deseada, por ejemplo, de aproximadamente 1-25% de la profundidad final) para proporcionar el modelo con capa protectora o endurecimiento. El modelo con capa protectora o endurecimiento podria ser aplicado para la impresión de la capa protectora o endurecimiento en el plato (por ejemplo, por aplicación con rodillo), evitando la penetración significante en los mini-acanalados obtenidos por la aplicación general de una capa protectora o endurecimiento y exposición en forma de imagen en un registrador con el modelo del maquinado de descarga eléctrica, seguido por el lavado desarrollado de la capa protectora o endurecimiento. Una variedad amplia de composiciones curables y materiales foto-reactivos se conocen en la técnica anterior. Existen dos alcances principales en la "écnica para producir composiciones fotocurables: (1) composiciones fotocurables (radical fotoinducido) a base de grupos etilénicamente insaturados polimerizables, y (2) composiciones fotocurables a base de compuestos que generan fotoácido, los cuales funcionan como fotoiniciadores para la polimerización catiónica. Ambas de estas aproximaciones se revisan en UV Curing: Science and Technology, S.P. Pappas, Editor, Technology Marketing Corporation, Norwalk, Conp . (1980). Las composiciones etilénicamente insaturadas, ilustrativas, se describen en U.S. Pat. Nos. 4,544,621; 4,564,580, 4,668,601 y 4,798,877. En una modalidad, estas composiciones fotocurables pueden comprender un fotoiniciador, tal como los compuestos de onio descritos en la Patente Estadounidense No. 4,632,891 y un material pol merizable el cual es activado por el fotoiniciador. La Patente Estadounidense No. 4,229,519, describe que los polímeros que contienen grupos de nitrógeno cuaternario que portan: grupos etilénicamente insaturados pueden ser curados con radiación bajo nitrógeno en la presencia de un fotoiniciador adecuado. Ilustrativo de composiciones fotocurables las cuales comprenden un iniciador que genera fotoácido, son aquellas descritas en las Patentes Estadounidenses Nos. 4,081,276; 4,551,418 y 4,610,952. Los sistemas que generan fotoácido, más comunes son las sales de diarilidonio y triarilsul fonio . El trabajo reciente en los compuestos que general fotoácidos se describe en los procedimientos de la ACS División of Polimeryc Materials, Science and Engineering, Vol. 61, Fall Meeting 1989, en Miami Beach, Fia. J. V. Crivello, "Chemistry of Photoacid Generating Compound", p.62. Generalmente, aquellas composiciones curables son incompatibles con agua y requieren solventes orgánicos para la preparación de revestimientos. La Patente Estadounidense No. 4,118,297 describe Zwitteriones de sulfonio cíclico aromáticos, .-_,..._..____ los cuales se polimerizan después de la exposición a luz ultravioleta. El Documento Japonés Kokai No. 34,445, publicado el 28 de Febrero de 1983, describe Z it.teriones fotosensitivos de arilsulfonio cíclico. En procesos convencionales una composición fotccurable es selectivamente expuesta a radiación actinica u otra radiación en un modelo deseado. Las porciones de la composición las cuales no son sometidas a radiación, pueden ser removidas o desarrolladas por la inmersión en un solvente adecuado. Esto es comúnmente referido como un fotoendurecimiento negativo. En algunas aplicaciones, una composición fotocurable es considerada más soluble por la exposición a la radiación y esta área de fotoreacción se remueve durante el desarrollo. Tales composiciones son referidas como un fotoendurecimiento positivo. Las composiciones fotocurables son comú mente usadas para formar placas de impresión litográfica, tintas curadas con radiación ultravioleta (UV) o circuitos impresos. Después del desarrollo de la imagen en el substrato deseado, la superficie expuesta puede ser grabada por técnicas convencionales. Se pueden usar técnicas similares para fabricar circuitos integrados y otros componentes microelectrónicos. Sin embargo, el fotoendurecimiento usado en tales aplicaciones podria proporcionar un muy alto grado de resolución, debido al detalle final requerido en estas imágenes miniaturizadas. 5 Para la formación de imágenes exactas en aplicaciones microlitográficas, es deseable tener un revestimiento relativamente delgado (típicamente de aproximadamente 0.1 hasta 2.5 micrones, o más preferiblemente desde aproximadamente 0.4 hasta 1.2 10 micrómetros) de la composición del material fotosensible. Además, es deseable que la composición fotocurada (ya sea se polimerize o reticule) rel tivamente rápidamente. La necesidad de revestimientos delgados de una composición foto- 15 sensible se relaciona a la profundidad limitada del foco del equipo de conformación de exposición típica y a la minimización de la dispersión de luz de la película depositada. El efecto de esparción y difusión del modelo de difracción de la exposición a 20 la radiación actínica puede limitar la resolución del detalle fino del modelo fotoendurecible . La longitud de onda muy corta de la exposición de longitud de onda de este, resistirá (proporcionalmente) la disminución de la amplitud del modelo de difracción e 25 incrementará la resolución del detalle final del - -"•--nwnw-•""*--' modelo protegido. Además, el revestimiento en la superficie deberá estar substancialmente libre de porosidad y otros defectos, los cuales podrían resultar en defectos en la imagen producida. Los sistemas de fotoiniciación adecuados para usarse en la invención, son aquellos los cuales son térmicamente inactivos, pero los cuales general radicales libres después de la exposición a luz actínica a o por debajo de 185 grados °C. Típicamente, los sistemas de fotoiniciación se elaboran aproximadamente de 3 a 9% en peso del medio orgánico, con preferiblemente 5 a 7% en peso. Estos incluyen las quinonas polinucleares substituidas o no substituidas, los cuales son compuestos que tienen dos átomos de carbono intraciclicos en un sistema de anillo carbocíclico conjugado, por ejemplo 9,10-antraquinona, 2-metilantraquinona, 2-etilantraquinona, 2-terc-butílantraquinona, octametilantraquinona, 1 , 4-naftoquinona, 9,10-fenantrenquinona, benz (a ) antraceno-7 , 12-diona, 2,3-naftaceno-5, 12-diona, 2-metil-l , 4-naftoquinona, 1,4-dimetil-antraqinona, 2 , 3-dimetilantraquinona, 2-feni 1-antraquinona, 2, 3-difenilantraquinona, retenoquinona, 7,8,8, 1 O-tetrahidronaftraceno-5, 12-diona, y 1 , 2, 3 , 4-tetrahidrobenz ( a) antracen-7 , 12- diona. Otros fotoiniciadores los cuales son también empleados, todavía aunque algunos puedan ser térmicamente activos a temperaturas tan bajas como de 85°C, se describen en la Patente Estadounidense No. 2,760,863 e incluyen alcoholes cetaldonilicos vicinales tales como éteres benzoíno, pivaloíno, aciloíno, por ejemplo, éteres metil y etil benzoíno; aciloinos aromáticos alfa-substituidos por hidrocarburos, incluyendo, alfa-metilbenzoino, alfa-allilbenzoino y alfa-fenilbenzoino . Los tintes fotoreducibles y los agentes de reducción descritos en las Patentes Estadounidenses Nos. 2,850,445, 2,875,047, 3,097,096 3,074,974 3,097,097, y 3,145,104, asi como tintes de las clases fenazina, oxazina, y quinona, quetona Michler, benzofenona, dimeros 2 , 4 , 5-trifenilimidazolilo con donadores de hidrógeno que incluyen tintes leuco y mezclas del mismo como se describen en las Patentes Estadounidenses Nos. 3,427,161, 3,479,185, y 3,549,367 pueden ser usados como iniciadores. También empleados con fotoiniciadores y fotoinhibidores son sensibilizadores descritos en la Patente Estadounidense. No. 4,162,162.
^^«^¡S^^^ Como se usa en esta solicitud: "Cantidad catalíticamente efectiva" significa una cantidad suficiente para efectuar la polimerización de la composición curable a un producto polimerizado al menos a un grado para causar un incremento en la viscosidad de la composición bajo las condiciones especificadas; "monómero" y "ligando" significan unas especies químicas que permiten substituciones o las cuales pueden ser substituidas por substituyentes convencionales, además para que pueden ser descritas y que no interfieran con el producto deseado, por ejemplo, los substituyentes pueden ser alquilo, alcoxi, arilo, fenilo, arilalcoxi, hidroxilo, ciano, carboxilo, amino, nitro, acetilo, halo (F, Cl, Br, I), etc. "sal organometálica" significa una sal iónica de un complejo de catión organometálico, en donde el catión contiene al menos un átomo de carbono de un grupo orgánico que es enlazado a un átomo de metal de una serie de metal de transición (F. A. Cotton, G. Wilkinson Basic Inorganic Chemistry, Wiley, 1976, p. 497) ; "composición polimerizable" significa una mezcla de un iniciador o catalizador y monómero (s) polimerizable (s) ; y "polimeriza" y "cura" son intercambiables y significan suministrar energía suficiente a una composición para alterar el estado físico de la composición, para transformarla a partir de un fluido a un estado de menos fluido, para ir de un estado viscoso o no viscoso, a ir de un estado soluble a insoluble, o para disminuir la cantidad del monómero pol merizable por su consumo en una reacción.
'Fotosoluble" o *fotosolubilizar" significa ocasionar que una composición llegue a ser más soluble en un solvente especifico a una temperatura fija por la aplicación de energía (usualmente por irradiación) para alterar la composición química de al menos una especie dentro de La composición.
Catalizadores En general, el sistema iniciador de sales iniciadoras o catalizadoras contiene un ácido generado seleccionado a partir del grupo que consiste de sales de diazonio, fosfonio, sulfonio, yodonio, compuestos de halógeno, combinaciones organometal/organohalógeno, esteres de benzoino y esteres de o-nitrobencilo de ácidos fuertes, y N-hidroxiamida y sulfonatos de N-hidroxiimida, y naftoquinondiazida-4-sulfonatos de arilo, de la invención actual pueden ser preparadas por intercambio aniónico o reacciones de metátesis por combinación de iniciadores o sales catalizadoras que contienen contador de aniones convencional, tal como cloruro, PF6, SbF6, o BF4, con sales simples, tal como sales de metal alcalinoterreo o álcalis o sales de alquilamonio, de los aniones no nucleofí lieos de la invención en un solvente adecuado. Generalmente, las reacciones iniciadoras pueden ser llevadas a cabo a temperaturas variantes a partir de aproximadamente -80 grados, a aproximadamente 150 grados C., pre eriblemente a temperatura ambiente, o temperatura elevada ligeramente. Los ejemplos no limitantes de solventes adecuados incluyen, agua, soluciones alcalinas, soluciones orgánico acuosas (por ejemplo, agua y alcoholes); clorocarbonos, tales como cloruro de metileno, y cloroformo; éteres; hidrocarburos aromáticos, tal como tolueno, y clorobencenos; nitrilos, tal como, acetonitrilo; alcoholes tales como metanol y etanol; nitrobenceno; nitrometano; cetonas, tales como acetona y metiletilcetona; y otras clases similares de solventes orgánicos. Las mezclas de solventes son deseables con frecuencia para el control de solubilidad de sales de reactivos y productos.
Composiciones Polimerizables y Polímeros En el sistema de fotoendurecimiento de acción negativa, el fotoendurecimiento típico comprende al menos un componente reticulable o polimerizable. Para proporcionar substantividad al revestimiento antes de la aplicación o energía radiante para la cura de la capa en una manera en forma de imagen, el componente polimerizable puede ser un material de peso molecular relativamente alto (por ejemplo un oligomero o polimero con grupos polimerizables o pueden contener un ingrediente atador inerte para solidificar el revestimiento y prevenirlo del goteo o evaporación antes de la fotoinización de la cura o polimerización. Los pigmentos o tintes se pueden presentar para asistir en la visualización de la capa, y aún, el tinte sensible a la base/ácido se puede presentar, cambiando el color durante la polimerización de cura de la capa para permitir la visualización de la capa protectora o de endurecimiento. La capa puede contener solventes o estar libre de solventes en la composición de revestimiento. Típicamente, la mayoría 5 de las composiciones protegidas o cubiertas de acción negativa tienden a comprender materiales que tienen grupos polimerizables, tales como grupos polimerizables seleccionados a partir de grupos no saturados etilénicamente (por ejemplo, vinilo, 10 acriloilo, [met ] acriloil, alilo, estirilo, y similares), grupos epoxi, grupos silano y similares. Los monómeros típicos podrían incluir anhídrido acético, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido butilacrilico, gama-glicidoxitrimetoxisilano, gama- 15 acriloilpropiltrimetoxisilano, estructuras de polimeros que tienen grupos polimerizables terminal o pendientes (por ejemplo, acriloilo o metacriloilo). Los componentes monómeros convencionales adicionales (tienen grupos inestables de ácidos no pendientes) 20 los cuales pueden ser usados para modificar el material polimerico que incluye, pero no se limita a, alquilesteres de acrilico tales como metacrilato de metilo; metacrilato de etilo; metacrilato de 2- etilhexilo; metacrialto de propilo; metacrilato de 25 ciclohexilo; metacrilato de butilo; metacrilato de --., _t«a----«<IH->'._ bencilo; acrilato de bencilo; acrilato de metilo; acrilato de etilo; acrilato de propilo; acrilato de butilo; estireno; alquilamidas acrílicas tales como N-butilacrilamida; N-octilacrilamida; acrilonitrilo, 5 estireno, estireno de p-metilo; butadieno, isopreno, Los monómeros preferidos de resistencia a soluciones de procesamiento alcalino incluyen monómeros aromáticos tales como estireno o metacrilato de bencilo o monómeros alífaticos hidrofobicos tales 10 como 2-etilhexilo, butilo o metacrilato de ciclohexilo. Las cantidades pequeñas (típicamente menor que 5 mol %) de metacrilato de glicidilo se puede agregar como un promotor de la adhesión. 15 Generador de Acido Fotosensible Algunas composiciones fotosolubili zables o polimerizables se inician por la liberación de grupos de ácidos dentro de la composición. Los ejemplos de compuestos y mezclas los cuales pueden ser usados 20 como generadores de fotoácidos incluyen sales de diazonio, fosfonio, sulfonio y yodonio; compuestos de halógeno; combinaciones organometal/organohalogeno; esteres de benzoino y esteres de o-nitrobenzilo de ácidos fuertes, por 25 ejemplo, ácido toluensulfonico; y N-hidroxiamida y N- »-* hic:roxiamidasulfonatos como se describe en la Patente Estadounidense No. 4,371,605. También se incluye naf toquinona-4-sulfonatos de arilo. Los agentes fotosolubilizantes preferidos son las sales de 5 diarilyodonio o triarilsulfonio . Esta se presentan generalmente en la forma de sales con iones de haluro de metal complejo tales como tetrafluoroborato, hexafluorantimonato, hexafluorarsenato, y hexafluorfosfato. 10 Otro grupo usado de generadores de ácido fotosensitivo incluye grupos aniónicos anezados que comprenden oligomeros y polimeros que tienen un fotoácido generado onio aromático como el contador de ion positivo. Los ejemplos de tales polimeros 15 incluyen aquellos descritos en la Patente Estadounidense. No. 4,661,429, columna 9, línea 1 a 68, y la columna 10, líneas 1 a 4, incorporada aquí por referencia. Puede ser deseable agregar un sensibilizador 20 espectral al sistema para ajustar el sensibilidad espectral a la longitud de onda disponible de radiación actinica. La necesidad dependerá de los requerimientos del sistema y el compuesto fotosensible especifico usado. Por ejemplo, las sales 25 de yodonio y sulfonio que únicamente responden a "'"" -•"aa*-*" lon?ritudes de onda por debajo de 300 nm pueden ser sintetizadas a longitudes de ondas largas usando benzofenona y derivados del mismo, hidrocarburos aromáticos policíclicos tales como perileno, pireno, y artraceno, y derivados del mismo. La descomposición de sales de diarilyodonio y triarilsulfonio han sido sintetizadas por bis- (p-N, N-dimetilaminobenziliden) -acetona. Las sales de sulfonio enlazadas al antraceno, con longitud de cadena de tres a cuatro atorros, son agentes fotosolubilizantes eficientes. Estes compuestos, los cuales se describen en M. G. Tilley, Ph. D. Thesis, North Dakota State University, Fargo, ND (1988) [Diis. Abstr. Int. B, 49, 3791 (1989); Chem. Abstr., 111, 39942u] son una clase preferida de agentes fotosolubilizantes . Otro ácido generado preferido es ATASSm por ejemplo, 3- (9-antracenil) propilde fenilsulfonio-, hexafluorantimonato . En este compuesto el antraceno y las sales de sulfonio son enlazados por una cadena de tres carbonos. Ejemplos adicionales de generadores de ácido que pueden ser usados aquí son tosilato de difenilyodiono, tosilato de benzoino, y hexafluorantimonato de triarilsulfonio . La cantidad de ácido generador en la composición fotoendurecida deberá ser tan baja como — _«..,.-._. sea posible sin sacrificar indebidamente la sensibilidad, generalmente a partir de aproximadamente 0.1% hasta aproximadamente 10% en peso de la composición fotoendurecida . Menos de aproximadamente 0.1% generalmente conducen a composiciones insensibles mientras se porcentajes en peso mayores del 10%, producen compatibilidad y problemas de control. Para la mayoría de polímeros de ácido lábil o estable, se prefieren 0.5 a 6% por peso del ácido generado en la composición fotoendurecida . Una cantidad suficiente de éster de ácido lábil o estable en el polimero es necesaria para permitir a las áreas expuestas de la capa protectora o endurecida desarrollarse en toda la base acuosa ya sea por disolución o por dispersión. Todas las soluciones de desarrollo acuoso preferidas incluyen, pero no se limitan a hidróxido de sodio al 0.5% o carbonato de sodio al 1.0%. La adición de cantidades pequeñas de tensioactivos o desespumantes pueden ser usadas para ayudar al desarrollo o para el control de la formación de espuma en la solución. La cantidad exacta de éster del ácido lábil o estable depende de la formulación de la capa protectora o de endurecimiento, la composición del polimero y el peso molecular y la transición a vidrio de ambas. Los experimentos han demostrado que tan poco como 25 % de moles de metacrilato de tetrahidropiranilo en un copolímero de metacrilato de butilo/metacrilato de tetrahidropiranilo es suficiente para todo el desarrollo acuoso en una solución de hidróxido de sodio al 0.5%. Si es posible agregar otros monómeros o aditivos tales como policetales y acétales, plastificadores y/o reticuladores en la composición de la capa protectora para modificar ciertas propiedades .
Colorantes Los colorantes tales como tintes y pigmentos son adyuvantes útiles en el fotoendurecimiento de una película seca, debido a que la imagen de la capa protectora o endurecida desarrollada puede ser inspeccionada por defectos y una determinación de cuando la capa protectora ha sido limpiada es posible del substrato en desarrollo. Un ejemplo preferido de un colorante es el tinte Green Victoria. Este material imparte un color verde fuerte a una capa protectora y después de la exposición de la capa, se ilumina en color en las áreas irradiadas. Esto crea una imagen del diseño el cual es empleado para la inspección de la muestra expuesta para defectos que podrían haberse presentado en el diseño o suciedad que accidentalmente se presentó durante la exposición. Los aditivos que crean una imagen visible por la formación de un color o por un cambio de color, por ejemplo, leucolactonas, también podrían ser empleados . La presente invención también proporciona composiciones polimerizales que comprende (a) al menos un monómero polimerizable de adición catiónica, monómeros de radicales libres etilenicamente no saturados, mezclas de monomeros polimerizables mult ifucionales por etapa catalizada de polimerización de crecimiento o mezclas del mismo y (b) una sal catalizadora o iniciadora de la presente invención y un método para la polimerización que comprende las etapas de: (a) proporcionar una mezcla de monomeros que comprende al menos un monómero polimerizable cationicamente, en monómero de radical libre etilenicamente no saturado, o mezclas de monomeros polimerizables multifuncionales por etapa calatizada de polimerización de crecimiento y mezclas del mismo. (b) adicionar una cantidad catalíticamente efectiva de un agente de curación a la mezcla de monómero, por lo cual se forma una composición polimerizable; y 5 (c) ocasionar que la composición polz.merizable se polimerize de una manera en forma de imagen por la adición de energía en una distribución en forma de imagen de acuerdo al modelo 10 deseado, con una cantidad suficiente de energía a la mezcla para efectuar la polimerización en forma de imagen sobre el substrato para ser grabado o molido químicamente . 15 Puede ser deseable agregar solventes para solibilizar componentes y apoyar en el procedimiento. El solvente, preferiblemente el solvente orgánico, se puece presentar en una cantidad de hasta 99 por ciento en peso, preferiblemente se puede usar en el 20 rango de 0 a 90 por ciento en peso, y más preferiblemente en el rango de 0 a 75 por ciento en peso de la composición polimerizable. En las composiciones polimerizables de esta invención, la sal catalizadora o iniciadora se puede 25 presentar en una cantidad catalíticamente efectiva ^^^^^^^^glgg^-^^^^ para iniciar la polimerización, y está generalmente en el rango de 0.01 a 20 por ciento en peso (% en peso), preferiblemente 0.1 a 10% en peso de la corrposición total. 5 Monómeros Catiónicamente Polimerizables Otra subclase particular de monómeros polimerizables que pueden ser usados en la práctica 10 de la presente invención incluye metacrilato de 1- etoxietilo, acrilato de 1-etoxietilo, metacrilato de 1-butoxietilo, acrilato de 1-butoxietilo, metacrilato de 1-etoxi-l-propilo, acrilato de l-etoxi-2-propilo, metacrialto de terahidropiranilo, acrilato de 15 tetrahidropiranilo, p-vinilbenzoato de tetrahidropiranilo, p-vinilbenzoato de 1-etoxi-l- propilo, metacrilato de 4- (2- terahidropiraniloxi ) bencilo, acrilato de 4-(2- tet rahidropiraniloxi ) bencilo, metacrilato de 4-(l- 20 butoxietoxi ) bencilo, y acrilato de 4-(l- butoxietoxi) bencilo. Una amplia variedad de monómeros pueden ser polimerizados energéticamente usando los catalizadores e iniciadores de la invención. 25 Típicamente los oligomeros y/o monómeros - rr-? •?iittr?i?*i^ar-a£--to-- > — •* * » ^ - ' ^ _- ^^^ cat iónicamente polimerizables adecuados contienen al menos un grupo catiónicamente polimerizable tal como, epcxidos, éteres cíclicos, éteres de vinilo, vinilaminas, hidrocarburos insaturados, lactonas y 5 otros esteres cíclicos, lactamas, carbonatos cíclicos, acétales cíclicos, aldehidos, aminas cíclicas, sulfuros cíclicos, ciclosiloxanos, ciclotrifosfazanos y otros grupos catiónicamente polimerizables o monómeros descritos en G. Odian, 10 "Princicles of Polymerization" Tercera edición, John Wiley & Sons Inc., 1991, N.Y. y "Encyclopedia of Polymer Science and Engineering", Segunda Edición, H. F. Mark, N. M. Bikales, C. G. Overberg, G. Menges, J. I. Kroschwitz, Eds., 2, John Wiley & Sons, 1985, N. 15 Y., pp . 729-814. Los ejemplos particularmente útiles incluyen monómeros de éter cíclicos, que incluyen monómeros de epoxido y son descritos en la Patente Estadounidense. No. 4,985,340 y tal descripción es incorporada aqui por referencia, los monómeros 20 orgánicos de vinilo se describen en la Patente Estadounidense No. 4,264,703, y tal descripción se incorpora aqui por referencia.
Monómeros Polimerizables Radicalmente Libres 25 Otra subclase de especies polimerizables que j-JJÉÜf r irnfí i pueden ser usadas en las composiciones fotoendurecidas polimerizables de la presente invención incluyen compuestos polimerizables radicalmente libres que contienen al menos un enlace 5 doble etilénicamente insaturado, pueden ser monómeros y/o olígomeros, tales como acrilatos y metacrilatos, acrilamidas, metacrilamidas, y otros compuestos de vinilo capaces de someterse a la polimerización de radical libre. Tales como monómeros 10 y ejemplos específicos son más completamente descritos en la Patente Estadounidense No. 4,985,340, y tal como descripciones se incorporan aquí por referencia . 15 Etapa Catalizada de Monomeros Polimerizables en Crecimiento Una subclase adicional de especies pol-.merizables es referida en la técnica como etapa 20 catalizada de polimerizaciones en crecimiento, incluye pero no está limitada a, la reacción de isocianatos multifuncionales (poliisocianatos) con alcoholes muí tifuncionales (polioles) para formar poliuretanoes, la reacción de epoxis multifuncionales 25 con alcoholes multifuncionales , y la i_ _ii-ifiu-b-*, ciclotrimerización de éteres de cianato multifuncionales a resinas de politriazina reticuladas . Los componentes alcohol multifuncional, isocianato y epoxis particularmente empleados que pueden ser curados por la etapa catalizada de la polimerización en crecimiento, usando catalizadores de la presente invención, se describen en las Patentes Estadounidenses Nos. 4,985,340, 4,503,211 y 4,340,715 y tal descripción está incorporada aqui para referencia. Los esteres de cianato multifuncionales adecuados que pueden ser curados por ciclotrimerización catalizada, usando catalizadores de esta invención, se describen en las Patentes Estadounidenses Nos. 5,143,785 y 5,215,860 y tal descripción está incorporada aqui para referencia. Cuando las mezclas de dos o más monómeros polimerizables se usan en combinación, los componentes polimerizables pueden estar presente en cualquier porción, preferiblemente dentro del componente menor que comprende de al menos, 1.0% en peso . Las mezclas de las clases mencionadas anteriormente de los monómeros con aditivos tales como de viscosidad, endurecedores, co-curativos, agertes de curación, estabilizadores, sensibilizadores, etc, pueden también ser usadas en las composiciones polimerizables de esta invención. Aderrás, adyuvantes, tales como pigmentos, granulos abrasivos, estabilizadores, estabilizadores de luz, antioxidantes, agentes de flujo, agentes de incorporación, agentes opacificantes, colorantes, rellenadores inertes, atadores, agentes sopladores, fungicidas, bactericidas, tensioactivos, plastificadores, y otros aditivos como los conocidos por aquellos expertos en la técnica pueden ser agregados a las composiciones de esta invención. Estos pueden ser agregados en una cantidad efectiva para sus propósitos propuestos. Opcionalmente, está dentro del ámbito de esta invención, incluir fotosensibilizadores o fotoaceleradores en las composiciones sensibles a la radiación. El uso de fotosensibilizadores o fotoaceleradores altera la sensibilidad de la longitud de onda de las composiciones sensibles a la radiación, empleando el catalizador latentes e iniciadores de esta invención. Esto es part cularmente ventajoso cuando el catalizador latente o iniciador no es fuertemente absorbido a la radiación incidente. El uso de fotosensibilizadores o fotoaceleradores incrementa la sensibilidad a la radiación, permitiendo los tiempos de exposición más cortos y/o el uso de fuentes menos poderosas de radiación., Cualquier fotosensibilizador o fotoacelerador puede ser empleado si su energía triplete es de al menos 45 kilocalorias por mole. Los ejemplos de tales fotosensibilizadores se dan en la Tabla 2-1 de la referencia Steven L. Murov, Handbook of photochemistry, Marcel Dekker Inc., N.Y., 27-35 (1973), e incluyen aquellos descritos en la Patente Estadounidense No. 4,985,340 y tal descripción está incorporada aquí para referencia. Cuando se presenta, la cantidad de fotosensibilizador o fotoacelerador usado en la práctica de la presente invención es generalmente en el rango de 0.01 hasta 10 y preferiblemente de 0.1 hasta 1.0% en peso del fotosensibilizador o fotoacelerador a base del peso de la composición curable. Los solventes, preferiblemente orgánicos, pueden ser usados para asistir en la disolución del agente de curación en los monómeros polimerizables descritos supra y como un auxiliar del procesamiento. Los solventes representativos incluyen acetona, cetona metiletilica, ciclopentanona, acetato de met lcelosolve, cloruro de metileno, nitrometano, metilformiato, acetonitrilo, gama-butirolactona, y 1 , 2-dimetoxietano (glimo). En algunas aplicaciones, puede ser ventajoso absorber los agentes de curación 5 en un soporte inerte tal como sílice, alúmina, arcillas, etc,. como se describe en la Patente Estadounidense No. 4,677,137. En general, la polimerización inducida por energía de las composiciones polimerizables de esta 0 invención, las cuales incorporan un catalizador sensible a la radiación o luz, latente, o iniciador, puece llevarse a cabo a temperatura ambiente para la maycria de las composiciones curables por energía, aunque a temperatura baja (por ejemplo, -10°C) o a 5 temperatura elevada (por ejemplo, 30 grados hasta 400 grados C, preferiblemente, 50 grados hasta 300 grados C) , pueden ser usados por lo difuso de la exotérmia de la polimerización o para acelerar la polimerización, respectivamente. La temperatura de la 0 polimerización y la cantidad de catalizador variará y dependerá de la composición curable particular usada y la aplicación deseada del producto crudo o polimerizado. La cantidad de agente de curación (catalizador o iniciador) para ser usado en esta 5 invención, deberá ser suficiente para efectuar la ^^^^^^^^^^ polimerización de los monómeros (es decir, una cantidad catalíticamente efectiva) bajo las condiciones deseadas usadas. Tal cantidad generalmente estará en el rango de aproximadamente 5 0.01 hasta 20% en peso, y preferiblemente de 0.1 hasta 10% en peso, basados en el peso de la composición curable. Para estas composiciones curables de la invención que son sensibles a la radiación, cualquier 10 fuente de radiación incluyendo las partículas aceleradas (por ejemplo radiación de haces del electrón) , y las fuentes de radiación que emiten radiación activa en la región ultravioleta y visible del espectro (por ejemplo, aproximadamente 200 nm 15 hasta 800 nm) , pueden ser usadas. La radiación infrarroja puede también ser usada, ya sea como una fuente de calor que es enfocada en una manera en forma de imagen (iniciación de la cura térmica o iniciación termalmente de un catalizador) o por la 20 sensibilización espectralmente de la composición al infrarrojo (por ejemplo, con tintes de merocianina, tintes de escuarina o las otras clases de tintes conocidos para sensibilizar espectralmente en el infrarrojo). Las fuentes adecuadas de radiación 25 incluyen lámparas fluorescentes, lámparas de descarga -,.- _Mf_feg.aiiii.ir-"-1* - -* ' *- --' -- - . -- - - . _,>~-4t» ,», de vapor de mercurio, arcos de carbono, lámparas de tungsteno, lámparas de xenón, láseres, diodos que emiten luz, semiconductores luminiscentes, luz solar, etc. La cantidad requerida de exposición para realizar la polimerización depende de tales factores como la identidad y concentraciones del agente de curación, los monómeros particulares, la temperatura y el grosor del material expuesto, tipo de substrato, intensidad de la fuente de radiación, y la cantidad de calor asociada con la radiación. La polimerización térmica que usa calentamiento directo o inducción del calor, radiación electromagnética, microondas o infrarrojas, como se conocen en la técnica, pueden ser usadas para curar las composiciones de conformidad con las enseñanzas de esta invención. Las condiciones de curación, para ambas curaciones fotocuración y térmica, incluyendo duración, longitud de onda, y temperaturas son fácilmente identificables por aquellos expertos en la técnica. Está dentro del ámbito de la invención, incluir dos etapas de polimerización (curación), priirero, por activación del agente de curación mediante irradiación de las composiciones curables y subsecuentemente la curación térmicamente de los precursores activados así obtenidos, la temperatura __á_^_al-aa-l- de irradiación está por debajo de la temperatura empleada para la curación por calor subsecuente. Los precursores activados pueden ser normalmente curados a temperaturas que son substancialmente más bajas que aquellas requeridas para la curación termal directa, con una ventaja en algunos casos en el rango de 50 grados hasta 110 grados C. Estas dos etapas de curación también hacen posible controlar la polimerización en una manera particularmente simple y ventajosa. Las composiciones de esta invención pueden ser aplicadas, preferiblemente como un líquido a un substrato tal como metales (por ejemplo, acero, aluminio, cobre, bronce, estaño, aleaciones, cadmio, zinc, cerámica, vidrio, papel, compuestos, madera o varias películas plásticas tales como poli (etileno tereftalato), poli ( vinilcloruro) pías tificado, polipropileno, polietileno, y similares e irradiados. Para la polimerización de parte del revestimiento, como para la irradiación a través de una máscara, aquellas secciones las cuales no han sido expuestas pueden ser lavadas con un solvente para remover las porciones no polimerizadas mientras se dejan las porciones insolubles fotopolimerizadas en su lugar. Además, las composiciones de esta invención pueden ser usadas en la producción de artículos empleados en las artes gráficas e industria de la electrónica, tal como placas de impresión y circuitos impresos. Los métodos de producción de placas de impresión y circuitos impresos de las composiciones de fotopolimerización son bien conocidos en la técnica (cotéjese Especificación de Patente Británica No. 1, 495, 746) . El sistema puede ser arreglado para usarse con una unidad de formación de imágenes tal como una microplaqueta gradual, para la iluminación adec jadamente de una superficie fotocubierta con una imagen de resolución muy alta extremadamente detaLlada. Los detalles del control, colocación, autoenfoque y mecanismos asociados de la microplaqueta gradual se conocen y no están incluidas por abreviaciones. La luz energizante de un carácter especifico es generada iniciando con un iluminador 10 incluyendo un láser excimer 12 del tipo KrF, gene.rando un haz rectangular de aproximadamente la distribución Gaussinana a 248 nm en la región ultravioleta. El láser excimer 12 genera una serie de pulsos, hasta aproximadamente 150 pulsos por segundo, cada pulso es de 1.2 x 108 segundos en duración y aproximadamente 375 mJ/pulso. Como se conoce aquí . . «,_., »_»_» posteriormente, este sistema puede dirigir la radiación de suficiente intensidad en una capa fotoprotectora para registrar una imagen, y no puede hacerlo dentro de un tiempo utilizablemente corto pues ;o que el sistema de imágenes ópticas es de suficientemente alta eficiencia. Una láser adecuado de este tipo se proporciona por el láser excimer HE-SM Lumonics Hyperex- Modelo 460, aunque un número de otros sistemas son disponibles, pueden ser utilizados con el reconocimiento apropiado de varios factores enumerados aqui posteriormente. El haz del láser es espacialmente coherente a un grado substancial, y temporalmente coherente a aproximadamente 1 parte en 620, los factores los cuales no son consistentes con las distribuciones espaciales y temporales deseadas. En consecuencia, el láser opera en conjunto con una cavidad de afinación resonante, generalmente referida como un etalon, el cual puede alcanzar el factor Q y lo pronosticable de la onda de luz que sigue estando en la etapa tanto como 124,000 longitudes de onda. Alternativamente, el láser con la afinación etalon de intracavidad, puede ser usado para producir el mismo grado de coherencia temporal. Sin embargo, la afinación excesiva no es deseable, debido a la posibilidad de introducción de -t-*a los efectos de franjas de interferencia, de manera tal que el etalon es ligeramente desintonizado para reducir la coherencia temporal en el rango de 1 en 10,000 longitudes de onda. Después de la emergencia del láser, el haz puede ser alargado en un expansor de haz de doble prisma, el cual cambia el haz rectangular del láser excimer en un haz cuadrado aproximadamente 1" en un lado. Este haz pasa en un aleatorizador de coherencia espacial que incluye una primer superficie de fase casi aleatoria definida por los modelos casi aleatorios de Si02, depositados en un substrato de Si02. La estructura aleatorizadora proporciona un elemento transmitivo de luz que imparte un grado de fase de aleatorización a través de su área transversal. De manera tal que una superficie de fase casi aleatoria puede ser alcanzada por los modelos evaporados que tienen grados de grosor de aproximadamente 1 micrón y amplitudes promedio de aproximadamente 10 micrones. Un primer lente del campo puede transferir el haz a un retículo ensamblado enmascarado el cual puede, si se desea, ser accionado por motor. El ensamble enmascarado limita periféricamente al haz para un campo de objeto controlable adyacente de un tamaño seleccionable, el haz entonces pasa a través de un espejo de ángulo movible que es dinámicamente cambiado a través de un arco pequeño como se describe abajo. De este espejo de ángulo el haz se dirige a través de unos lentes de retraso de formación de imagen en las imágenes de la primer superficie casi aleatoria 19 en una segunda superficie casi aleatoria de similar carácter. El haz entonces pasa en un espejo de ángulo de combinación de haz hacia los ópticos asociados incluyendo un segundo campo de lentes al plano de la microplaqueta a la cual la imagen es dirigida. Esta trayectoria de haces angulados permite al láser, el cual requiere energía y volumen substancial, ser colocado bien lejos de la parte formadora de imágenes del sistema.
Composiciones de la Capa protectora o endurecimiento de Acción Positiva Las capas protectoras de acción positiva, normalmente comprenden de dos tipos de sistemas. En un sistema, un polímero o resina tiene una resistencia natural a la solubilidad en el solvente, pero la acción de la luz o las especies que generan luz (por ejemplo, un ácido, una base, un catalizador), ocasionan que el polímero o resina se i .._.. . . . . . ..- , , „ ., , „ , t , ri 'ttmtfHM sometan a una reacción química que altera su solubilidad relativa en el solvente. Tales reacciones químicas incluyen, por ejemplo, un arreglo interno, un desdoblamiento, una neutralización, una eliminación de un grupo, acidificación o similares. En un segundo tipo de sistemas, el polímero o resinas (por ejemplo, usualmente una resina de fenol-formaldehido) contiene especies que resisten la solubilización o previenen al solvente de penetrar el polimero que podría normalmente ser soluble en el solvente. Las especies que fallan cuando se bombardean por la radiación, reinstalan la solubilidad nativa del polímero. Las diazidas orto-quinonas son un ejemplo del tipo de especies de fotosolubilización que son convencionales usadas en las resinas de fenolformaldehido, aunque ciertas sales de onio son también reconocidas por ser aptas para la realización de tal función, particularmente sales de diarilidoinio . Las resinas de fenolformaldehido empleadas en las composiciones se conocen por incluir productos derivados de fenoles substituidos por hidrocarburos que tienen dos posiciones disponibles, oro o para a un grupo hidroxi fenólico para la condensación del aldehido para proporcionar polímeros adecuados para _. _.___. -U-i-aÉ¡íi-t la preparación de epoxi novolacos incluye, o- y p-cresoles, o- y p-etilfenoles, o- y o- isopropilfenoles, o- y p-terc-butil-fenoles, y p-secbutilfenoles, o- y p-amilfenoles, o- y p-oct:.lfenoles, o y p-nonilfenoles, 2,5-xilenol, 3,4-xilenol, 2 , 5-dietilfenol, 3, 4-dietilxilenol, 2,5-diisopropilfenol, 4-metilresorcinol, 4-etilresorcinol, 4-isopropilresorcinol , 4-terc-butilresorcinol, o- y p-bencilfenol, o- y p-fenetilfenoles, o- y p-fenilfeniles, o- y p-toli lfenoles, o y p-xililfenoles, o- y p-cicl ohexilfenoles, o- y p-ciclopentilfenoles , 4-fenetilresorcinol, 4-tolilresorcinol, y 4-cicl ohexilresorcinol . Varios fenoles cloro substituidos, los cuales pueden ser usados en la preparación de las resinas fenil-aldehido adecuadas para la preparación de los epoxi novolacos incluyen o- y o-cloro-fenoles, 2, 5-dicloro-fenol, 2,3-dicloro-fenol, 3, 4-diclor-fenol, 2-cloro-3-metil-fenil, 2-clor o-5-metil-fenol , 3-cloro-2-met il-fenol, 5-cloro-2-me til-fenol , 3-cloro-4-met il-fenol , 4-cloro-3-metil-fenol, 4-cloro-3-etil-fenil, 4-cloro-3-isop'ropil-fenol, 3-cloro-4-fenil-fenol, 3-cloro-4-fenil-fenol, 3, 5-dicloro-4-metil-fenol, 3,5-dicloro-5-me til-fenol, 3 , 5-dicloro-2-metil-fenol , 2,3- i-Mtt-WI-i-li dicloro-5-metilfenol, 2, 5-dicloro-3-metil-fenol, 3- cloro-4 , 5-dimeti 1-fenol, 4-cloro-3, 4-dimeti 1-fenol, 2-cloro-3, 5-dimetil-fenol, 5-cloro-2, 3-dimetilfenol, 5-cloro-3, 5-dimetil-fenol, 2, 3, 5-triclorofenol, 5 3, 4 , 5-tricloro-fenol, 4-cloro-resorcinol , 4,5- dicloro-resorcinol, 4-cloro-5-metil-resorcinol, 5- clor -4-metil-resorcinol . Los fenoles típicos los cuales tienen más de dos posiciones orto o para a una grupo hidroxi 10 fenólico disponibles para la condensación de aldehidos, y los cuales, para la condensación de alde ido controlada, pueden también ser usados son: fenoi, m-cresol, 3,5-xilenol, m-etil y m- isopropilfenoles , m,m'dietil y diisopropilfenoles, m- 15 buti L-fenoles, m-amil fenoles, m-octilfenoles, m- noni 1 fenoles, resorcinol, 5-metil-resorcinol, 5-etil reso rcinol . Los ejemplos de fenoles polinucleares dihidroxi específicos incluyen, entre otros, los bis- 20 (hidroxifenil ) alcanos tal como 2, 2' -bis- (4-hidroxifenil) propano, 2,4'- dihidroxidifenilmetano, bis- (2-hidroxifenil ) metano, bis- (4-hidroxifenil) metano, bis (4-hidroxi-2,6- dime';il-3-metoxi fenil ) metano, 1, 1 ' -bis- (4- 25 hidroxi fenil ) etano, 1 , 2 ' -bis ( 4-hidroxifenil ) etano, <»«_».-*« _,..,.,.. 1, 1 ' -bis- (4-hidroxi-2-clorofenil) etano, 1, 1 ' -bis (3-meti 1-4-hidroxifenil) etano, 1,3' -bis- ( 3-meti1-4 -hidroxifenil) propano, 2,2'-bis-(3-fenil-4-hidroxifenil) propano, 2, 2' -bis- (3-isopropil-4-hidroxifenil) propano, 2 , 2 ' -bis (2-isopropil-4-hidroxifenil)pe tano, 2,2'-bis-(4-hidroxifenil) heptano, bis- (4-hidroxifenil) fenilmetano, bis- (4-hidroxi fenil) ciclohexilmetano, l,2'-bis-(4-hidroxifenil) -1, 2' -bis- (fenil) propano y 2,2'-bis-(4-hidroxifenil ) -1-fenilpropano; di (hi droxifenil ) sulfonas tal como bis- (4-hidr xi fenil) sulfona, 2, 4' -dihidroxidifenilsulfona, 5' -cloro-2 , 4' -dihidroxidifenil sulfona, y 5'-cloro-4, 4 ' -dihidroxidifenilsulfona; di (hidroxifenil ) éteres tal como bis- ( 4-hidroxifenil ) éter, los esteres de 4,4'-, 4,2'-, 2,2'-, 2, 3' -dihidroxidi fenilo, 4,4'-dihidroxi-2, 6-dimetildifeniléter, bis- ( 4-hidroxi-3-isobutilfenil)éter, bis-(4-hidroxi-3-isopropilfenil ) éter , bis- ( 4-hidroxi-3-clorofenil) éter, bis- ( 4-hidroxi-3-fluorofenil ) éter, bis- , 4-hidroxi-3-bromofenil ) éter, bis-(4-hidroxinaftil)éter, bis-(4-hidroxi-3-cloronaftil ) éter, bis- (2-hidroxidifenil ) éter, 4,4'-dihidroxi-2 , 6-dimetoxidifeniléter, y 4 , 4 ' -dihidroxi- 2, 5-dietoxidifeniléter .
Como agentes de condensación, cualquier derivado de aldehido puede ser usado el cual se 5 condensará con el fenol particular usado, incluyendo folmaldehido, acetaldehido, propionaldehido, buti raldehido, heptaldehido, ciclohexanona, meti Lciclohexanona, ciclopentanona, benzaldehido y benzaldehidos alquilo substituidos nucleares, tales 10 como aldehido toluico, naftaldehido, furfuraldehido, glioxal, acroleina, o compuestos capaces de engendrar alde'iidos tal como pra-formaldehido, hexametilentetramina . El aldehido puede también ser usado en la forma de una solución, tal como la 15 formalina comercialmente disponible. El aldehido preferido es formaldehido . Los productos de la presente invención encuentran uso en una amplia variedad de aplicaciones. Por ejemplo, se proporcionan rodillos 20 para la manufactura y prueba de tableros de circuitos, chips, microplaquetas, lentes, pantallas, y similares, que comprenden superficies lisas que tienen modelos de ranuras en esas para permitir al fluido fluir bajo el articulo a ser manufacturado o 25 inspeccionado. La asignación del flujo del fluido previene algunos sellos de aires de restringir el movimiento del artículo a ser manufacturado, y actualmente reduce la resistencia al movimiento de un articulo soportado en la superficie ranurada. Adicionalmente, las hojas abrasivas se fabrican con columnas y filas de elementos abrasivos en estos, para permitir el paso de los fluidos refrigerantes y césped por debajo del peso de abrasión de la hoja. El presente proceso podría ser altamente adaptable para la manufactura de superficies abrasivas precisamente estructuradas. Un campo particular no limitante dentro del cual la práctica de la tecnología de la presente invención es aplicable, incluye etapas de colocación de motor de pasos lineal. Un motor de pasos lineal recortado proporciona un estado de colocación de accionamiento de motor lineal económico para la manufactura de un circuito integrado y la manufactura de otros elementos de precisión. Los motores de etapa lineal incorporan un motor, sistema de colocación y cojinetes (por ejemplo cojinetes de lubricación por aire) en dos componentes, un forzador de movimiento y un rodillo estacionario. La invención proporciona un método único para la fabricación del rodillo y rodillo resultante único. El rodillo es ordinariamente una placa de acero grabada fotoquímicamente llena (en las ranuras o acanalados) con resina epoxi. La superficie es usualmente además laminada en tierra y cromada duro para proporcionar una responsiva magnéticamente apropiada diferencial en la superficie. La fuerza magnética entre el forzador y el rodillo, proporciona una precarga para el sistema de cojinetes. El sistema de cojinete integral (por ejemplo, cojinetes de lubricación por aire), mantiene la abertura de aire requerida. La uniformidad y el detalle de inclinación del rodillo, llega a ser importante en la habilitación del motor lineal para proporcionar movimiento lineal directo sin transmisión mecánica, sin dispositivos de transmisión mecánica. La lisura y uniformidad de la superficie es importante en la proporción de movimiento uniforme y controlado del motor lineal y piezas de trabajo asociadas sobre la superficie. t - * Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el que resulta claro a partir de la presente descripción de La invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes.

Claims (19)

REIVINDICACIONES
1. Un proceso para la provisión de un modelo en una superficie de un substrato, caracterizado porque comprende, en cualquier orden: a) proporcionar un modelo de material protegido o cubierto en la superficie de un substrato, y maquinado químicamente del substrato a través del modelo protegido o cubierto; y b) maquinado de descarga eléctrica de dicho substrato en un modelo que al menos, traslapa el modelo del material cubierto o protegido.
2. El proceso de la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa a) se realiza antes de la etapa b) .
3. El proceso de la reivindicación 2, caracterizado porque la proporción de un modelo de material cubierto o protegido se realiza por la aplicación de un revestimiento de material protegido o cubierto fotosensible a la superficie de dicho substrato, exposición del revestimiento a una distribución de radiación que altera la solubilidad del revestimiento, y revestimiento desarrollado para remover porciones del revestimiento, dejando el modelo protegido o cubierto en dicha superficie.
4. El proceso de la reivindicación 2, caracterizado porque dicho endurecimiento fotosensible es un endurecimiento de acción positiva.
5. El proceso de la reivindicación 3, caracterizado porque dicho endurecimiento fotosensible es un endurecimiento de acción negativa.
6. El proceso de la reivindicación 2, caracterizado porque dicho modelo comprende columnas y filas de plato liso separadas por acanaladuras.
7. El proceso de la reivindicación 2, caracterizado porque el modelo comprende al menos, un área lisa adyacente a una acanaladura, la diferencia en la altura entre el punto más alto en el borde de un plato y el punto más bajo en un acanalado que define un valor de altura h, y una línea v, que pasa verticalmente a través de dicho borde y una cara o superficie del plato que define una parte de dicha acanaladura formando un ángulo teta, el ángulo teta se desvía de la línea vertical v por menos de 20 grados cuando el 30% de h se ha excedido moviéndolo hacia abajo de dicho borde, y el ángulo teta se desvia de la línea vertical v por más de 25 grados cuando el 60% de h se ha excedido moviéndolo por debajo de dicho borde.
8. El proceso de la reivindicación 1, caracterizado porque la profundidad máxima de las características maquinadas en dicho substrato es de 0.5 mm.
9. El proceso de la reivindicación 2, caracterizado porque la profundidad máxima de las características maquinadas en dicho substrato es de 0.4 mm.
10. El proceso de la reivindicación 2, caracterizado porque la profundidad máxima de las características maquinadas en dicho substrato es de 0.3 mm .
11. un proceso para la provisión de un modelo en una superficie de un substrato, caracterizado porque comprende en cualquier orden: a) proporcionar un modelo de material endurecible en la superficie de un substrato y maquinado químicamente del substrato a través del modelo de endurecimiento para proporcionar un modelo tridimensional en dicha superficie, dicho modelo tridimensional comprende plato y acanaladuras, el plato tiene partes superiores y laterales lisas que se inclinan más lejos del plato en tanto los lados alcanzan los acanalados; y b) maquinado por descarga eléctrica de dicho - . . ... .. .,_ substrato en un modelo que al menos traslapa el modelo de material de labrado, el maquinado por descarga eléctrica altera la inclinación de los 5 lados, de manera que al menos alguna de la inclinación lateral lejos del plato como el lado alcanzan las acanaladuras por una cantidad más bajas inmediatamente después que se ha 10 completado el maquinado químico en a) .
12. El proceso de la reivindicación 1, caracterizado porque el modelo consiste de un modelo 15 de repetición uniforme del plato sobre un área de al menos 200 mm2.
13. Un artículo de manufactura caracterizado 20 porque comprende una superficie que tiene un modelo tridimensional en este, el modelo comprende áreas lisas múltiples definidas por platos que tienen bordes, dichos paltos tienen una diferencia en altura a partir de las acanaladuras adyacentes, la 25 diferencia en la altura entre el punto más alto en el ff_.rUll-_._t_lh_.Hfo ^-*— - - ^^. borde de un plato y el punto más bajo en una acanaladura que define un valor de altura h, y una línea v, que pasa verticalmente a través de dicho borde y una cara del plato que define una parte de dicha acanaladura que forma un ángulo teta, el ángulo teta se desvía de la línea vertical v por lo menos de 20 grados cuando el 30% de se ha excedido moviéndolo a partir de dicho borde, y el ángulo teta se desvía de la línea vertical v por más de 25 grados cuando el 60% de h se ha excedido moviéndolos de dicho borde.
14. El articulo de la reivindicación 13, caracterizado -porque dicho modelo consiste de un modelo de repetición uniforme sobre un área de al menos, 200 mm2.
15. El articulo de la reivindicación 13, caracterizado porque h es entre 0.000038 y 0.38 mm.
16. El artículo de la reivindicación 14, caracterizado porque h es entre 0.000038 y 0.38 mm.
17. El artículo de la reivindicación 13, caracterizado porque dicho modelo comprende filas y columnas del plato, el plato tiene diámetros de menos de 1 mm .
18. El artículo de la reivindicación 13, caracterizado porque dicho modelo comprende filas y columnas del plato, el plato tiene diámetros de menos de 0.5 mm. 10
19. El articulo de la reivindicación 16, caracterizado porque dicho modelo comprende filas y columnas del plato, el plato tiene diámetros de menos 15 de 0.5 mm . 20 25 RESUMEN DE LA INVENCION La combinación de hibridación del maquinado químico (especialmente maquinado fotoquímico, maqainado de endurecimiento químico o maquinado de endarecimiento termal) con maquinado de descarga eléctrica, proporciona un proceso de maquinado de eficiencia incrementada con características de graoado únicas y mejoras en lo económico. La capacidad del maquinado químico para exactamente y rápidamente maquinar un substrato a profundidades significantes es combinada con la lisura incrementada de la pared o inclinación de la superficie del maquinado de descara eléctrica más precisa, lenta, para proporcionar un grabado tridimensional de superficies con características de superficies que son únicas, rápidamente obtenidas y de alta calidad. El proceso se forma ya sea por a) primer maquinado químico para obtener el modelo fundamental y profundidad aproximada de la texturización deseada en el producto final y refinación de las ranuras, paredes y acanalado de la superficie labrada o modelada por el maquinado de descarga eléctrica subsecuente o b) usando maquinado químico eléctrico para definir un modelo de acanalado, ranuras, y paredes, y después extendiendo la profundidad de aquellas ranuras con maquinado químico (en combinación con una capa protectora o endurecimiento sobre la superficie del plato del modelo inicial) . El producto inicial de la alternativa b) puede seguirse por un maquinado de descarga eléctrica adicional para refinar las características de la ranura. II
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