PL115557B2 - Method of manufacturing fine structural networks - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania drobnostrukturalnych siatek, o oczkach rzedu kilkudzie¬ sieciu mikrometrów, a zwlaszcza siatek lamp analizujacych.Znany sposób wytwarzania drobnostrukturalnych siatek lamp analizujacych polega na tym, ze na plytce szklanej wycina sie diamentem rowki, których rozklad odpowiada obrazowi zadanej siatki. Plytka szklana z odwzorowanym na niej obrazem siatki tworzy raster, na który naparowuje sie warstwe metalu.Nastepnie usuwa sie metal z plaskich powierzchni rastra, na przyklad scierajac go ircha, a warstwe metalu wypelniajaca rowki rastra pogrubia sie, nanoszac na nia miedz metoda elektrolityczna. Do elektrolitycznego nanoszenia miedzi stosuje sie elektrolit w postaci kwasnego roztworu siarczanu miedzi, a elektrody zasila sie napieciem stalym. Metal wypelniajacy rowki rastra stanowi gotowa siatke, która odrywa sie od powierzchni szklanej, a raster uzywa sie do wytworzenia nastepnych siatek.Zasadnicza niedogodnoscia techniczna znanego sposobu jest koniecznosc stosowania rastrów szklanych, których wykonanie wymaga spegalistycznego oprzyrzadowania, zapewniajacego dokladne odwzorowanie obrazu wytwarzanej siatki. Oprzyrzadowaniem takim dysponuje najczesciej wytwórca rastrów, a nie wytwórca siatek, co utrudnia dokonywanie zmian parametrów siatek przez ich wytwórce. Rastry szklane moga byc uzywane wielo¬ krotnie, lecz jedynie dla okreslonego rodzaju siatki. Zmiana parametrów siatki wymaga wykonania odpowiednie¬ go rastra.Istota wynalazku polega na tym, ze na plytke izolacyjna nanosi sie warstwe metalu, a nastepnie warstwe substancji swiatloczulej odpornej na czynniki trawiace metal, po czym naswietla sie wzór zadanej siatki i wywo¬ luje go. Dzieki temu w warstwie substancji swiatloczulej powstaje raster, w postaci rowków ulozonych w zada¬ ny wzór siatki, których dna stanowi uprzednio nalozony metal.Nastepnie plytke z rastrem umieszcza sie w roztworze elektrolitycznym, korzystnie w roztworze miedzi o wartosci pH = 7-=-8, i w znany sposób prowadzi sie proces elektrolizy, zasilajac elektrody napieciem o przebie¬ gu impulsowym. W wyniku procesu elektrolizy warstwa metalu stanowiaca dna rowków rastra ulega pogrubieniu.Po usunieciu substancji swiatloczulej otrzymuje sie plytke z przytwierdzona do niej gotowa siatka.2 115 557 Nastepnie calosc umieszcza sie w czynniku trawiacym warstwe metalu naniesiona bezposrednio na plytke, a w wyniku wytrawienia tej warstwy siatka zostaje odlaczona od plytki.Korzystne jest stosowanie substancji swiatloczulej w postaci fotolakieru pozytywowego oraz zasilanie elektrod w procesie elektrolizy napieciem o czestotliwosci rzedu kilku kHz i gestosci pradu w impulsie nie wiek¬ szej niz 2A/dm2.Wykonywanie siatek sposobem wedlug wynalazku nie wymaga specjalistycznego oprzyrzadowania, dzieki czemu siatki moga byc wytwarzane przez zaklady dysponujace jedynie pracownia mikrofotolitograficzna. Zasto¬ sowanie metody fotochemigraficznej wytwarzania rastra umozliwia swobodny dobór parametrów siatek, nato¬ miast stosowanie przy pogrubianiu warstwy metalu napiecia o przebiegu impulsowym wplywa korzystnie na gladkosc uzyskiwanej warstwy i dokladnosc wykonania siatki.Przedmiot wynalazku jest objasniony w przykladzie wykonania siatki widikonu.Na dokladnie umyta i odtluszczona plytke szklana naparowuje sie warstwe aluminium o grubosci okolo 50nrru a nastepnie warstwe miedzi o grubosci okolo 150nm. Naparowane warstwy pokrywa sie lakierem pozyty¬ wowym o rozdzielczosci 2000 linii na 1 mm. Plytke umieszcza sie w suszarce i wygrzewa w temperaturze 90°C przez 45 minut.Nastepnie na plytce umieszcza sie maske chromowa odwzorowujaca zadany ksztalt siatki ijej pierscienia usztywniajacego, a po naswietleniu, wywolaniu, wysuszeniu i utwardzeniu fotolakieru otrzymuje sie raster o row¬ kach, których dna stanowia odsloniete warstwy uprzednio naparowanej miedzi. Plytke wraz z wytworzonym na niej rastrem zanurza sie w dziesiecioprocentowym roztworze kwasu siarkowego, w celu oczyszczenia odslonie¬ tych warstw miedzi, po czym miedz pokrywa sie warstwa zlota o grubosci 0,2/im.Nastepnie rowki rastra wypelnia sie miedzia, stosujac metode elektrochemiczna. W tym celu sporzadza sie roztwór fosforanowo-winianowy, który wjednym litrze zawiera 35 g pieciowodnego siarczanu miedzi, 140 g dziesieciowodnego pirofosforanu sodu, 95 g dwunastowodnego ortofosforanu dwusodowego i 25 g winianu sodo- wo-potasowego, pH roztworu wynosi 7.W roztworze umieszcza sie plytke miedziana jako anode i plytke z naniesionym rastrem jako katode i do elektrod doprowadza sie napiecie o przebiegu impulsowym, czestotliwosci 2 kHz i gestosci pradu w impulsie 2A/dm2. Temperature roztworu elektrolitycznego utrzymuje sie w granicach 16 ± 1°C. W ten sposób nanosi sie w rowki rastra warstwe miedzi o grubosci 6 /im, a nastepnie pokrywa sie ja zabezpieczajaca warstwa fotolakieru i stosujac maske chromowa odwzorowujaca jedynie pierscien usztywniajacy siatki, powtarza sie proces naswietla¬ nia, wywolania, wysuszenia i utwardzenia fotolakieru. W wyniku tego odsloniety zostaje pierscien usztywniaja¬ cy, który pogrubia sie dodatkowo przez naniesienie miedzi metoda elektrolityczna, stosujac zasilanie elektrod napieciemstalym. N Fotolakier usuwa sie rozpuszczajac go w acetonie, a wytworzona siatke zdejmuje sie z podloza przez ' trawienie naparowanych na szklo warstw aluminium i miedzi w roztworze chlorku zelazowego o stezeniu 0,5%.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania drobnostrukturalnych siatek, znamienny tym, ze na plytke izolacyjna nanosi sie warstwe metalu, nastepnie warstwe substancji swiatloczulej odpornej na czynniki trawiace metal, po czym naswietla sie wzór zadanej siatki i wywoluje go, a nastepnie calosc zanurza sie w roztworze elektrolitycz¬ nym i w znany sposób prowadzi sie proces elektrolizy, zasilajac elektrody napieciem o przebiegu impulsowym, po czym usuwa sie substancje swiatloczula i plytke wraz z wytworzona na niej siatka umieszcza sie w czynniku trawiacym metal naniesiony bezposrednio na plytke izolacyjna. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako substancje swiatloczula stosuje sie fotola- kier pozytywowy. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie roztwór elektrolitu o wartosci pH od 7 do 8. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie napiecie zasilajace elektrody o czesto¬ tliwosci rzedu kilku kHz, i gestosci pradu w impulsie co najwyzej 2A/dm2.Prac. Poligraf. LP PRL naklad 120+18 Cena45 zl PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania drobnostrukturalnych siatek, znamienny tym, ze na plytke izolacyjna nanosi sie warstwe metalu, nastepnie warstwe substancji swiatloczulej odpornej na czynniki trawiace metal, po czym naswietla sie wzór zadanej siatki i wywoluje go, a nastepnie calosc zanurza sie w roztworze elektrolitycz¬ nym i w znany sposób prowadzi sie proces elektrolizy, zasilajac elektrody napieciem o przebiegu impulsowym, po czym usuwa sie substancje swiatloczula i plytke wraz z wytworzona na niej siatka umieszcza sie w czynniku trawiacym metal naniesiony bezposrednio na plytke izolacyjna.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako substancje swiatloczula stosuje sie fotola- kier pozytywowy.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie roztwór elektrolitu o wartosci pH od 7 do 8.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie napiecie zasilajace elektrody o czesto¬ tliwosci rzedu kilku kHz, i gestosci pradu w impulsie co najwyzej 2A/dm2. Prac. Poligraf. LP PRL naklad 120+18 Cena45 zl PL