TW505706B - Method of forming minute pattern in metal workpiece - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 505706 A7 B7 五、發明説明,ίί%、、） 本發明係有關於金屬工件上形成圖樣之方法，特別是 利用光蝕刻法及電化學蝕刻法Μ在金屬工件上形成精細圖 樣之方法。 雷射及深孔加工程序是用於形成圓形圖樣^非圓形精 細圖樣則主要Μ離子束銑削成型，但其難Κ應用至金屬工 件上。 雷射及深孔加工有許多的問題：U)處理過程中所產 生的熱會使材料氧化而改變其性質；（b)完美的圓形是很 難製造的，而且工件兩端開口會大小不:r ; (C)製作一個 非圓形精細圖樣是不可能的；（d)而且所需要的儀器複雜 而昂貴 本發明的目的在於提供在金屬工件上形成圖樣之方法 ，以解決Μ上的問題。 為達到這目的，提供於金屬工件上形成精細圖樣之方 法，其包含有Μ下步驟：U)利用光蝕刻法做一光罩Μ符 合金屬工件上所欲成之圖樣；（b)於金屬工件上成型一抗 感光層；（C)光罩圖樣在阽合在抗感光層後/，將此結果物 置於紫外線中；（d)利用顯影劑使曝光後之金屬工件顯影 ，然後乾燥顯影後之金屬工件；（e)在乾燥後的金屬工件 上沈稹絕緣材料且乾燥此沈積絕緣材料之金屬工件；（f) 利用電化學蝕刻乾燥後的金屬工件Μ防止熱氧化。 較佳的電化學蝕刻處理使用6伏特直流電^電化學蝕 刻法是在Μ 1 : 2比例之Κ0Η與Η20之蝕刻劑中進行，而步 驟的（c〉顯影需10分鐘。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -4 -~ (請先閱讀背面·之注意事項再填寫本貢) 訂--- 505706 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 本發明之目的及優點，由Μ下配合圖式說明本案較佳 實施例獲得進一步瞭解。 第1Α至1D圖說明本發明於金屬工件上形成圖樣之方法 9 第2圖爲電化學蝕刻的過程； 第3圖是Μ習知雷射程序所形成金屬工件之照片； 第4圖是Κ習知深孔加工程序所形成金屬工件之照片 ί 第5圖是本發明所形成金屬工件之照片。 依本發明於金屬工件上形成精細圖樣之方法參考第1Α 至1D圖說明在此文中，標號1〇代表以金屬板製成的工件， 標號12代表抗感光層，標號14代表光罩圖樣，其可Μ是任 何形狀或型式，例如圓形、星形或不規則的多角形。 第1Α圖中是一說明將金屬工件10曝_於光線中步驟 的剖面圖，抗感光層是用抗感光溶劑Κ旋轉包覆於金屬工 件上，光罩圖樣14則緊密貼合於抗感光層12上。因此，在 把光罩14貼合於工件10後，將工件10曝曬於紫外線下10分 鐘0 第1Β圖說明顯影過程的剖面圖。在根據光罩圖樣14將 抗感光層顯影後，乾燥顯影後的感光層。乾燥的工件利用 顯徹鏡檢査，若有任何瑕疵，重覆前述顯影及乾燥的程序 。在沈積絕緣材料後（未Μ圖示），此結果物必須再次乾 燥0 第1C圖是工件經電化學蝕刻及清洗後的剖面画。首先 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 一 5 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ ⑽706 ⑽706 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（3) ，為了電化學蝕刻過程的處理，在第2圖中的蝕刻裝置是 必須的。此處工件10 (圖中顯示為圓形）與一測微計18相 連與一電極17都浸於含有電解液16之電解槽15中。電解液 是含1 : 2之1(〇[1及[120之蝕刻液。當一 6伏特電壓經過金 屬工件10及電極17時，金屬工件10上之原子會依圖樣而離 子化，並轉移至電極17。此處的蝕刻時間必須依工件之厚 度及材料特性而控制。例如，蝕刻50微米的鋳需3分鐘。 而且，蝕刻的速度及工件放入蝕刻液之深度皆須由測徼計 18控制。 經由以上電化學蝕刻過程後，工件10要放在丙嗣溶液 中做超音波清洗。 第1D圖是完成工件之平面圖。值得注意的是它形成了 一個完美的圓形圖樣而無損其周邊。 第3圖及第4圖是用習知方法所形成工#的眉片，其 中第3圖顯示Μ習知雷射處理形成之工件，第4圖由習知 深孔加工處理形成之工件。由第3圖及第4圖可看出其周 邊已被熱破壞。 第5圖是本發明所形成工件之照片，在此，並無明顯 之損壞。 根據Μ上所逑，一經由光蝕刻法處理及電化學蝕刻處 理Μ在金屬工件形成精細圖樣之方法，有以下幾項優點： (a)因為電化學蝕刻不產生熱，所Μ可Μ避免氧化；（b) 不同的精細圖樣及圓形可輕易製成；（c)處理過程可利用 現有儀器，可依簡單的原則，生產成本可Μ因簡化的製造 Α本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐） -6 - Ί (請先閲请背面、之注意事項再填寫本頁) t_ 505706

A7 B7 五、發明説明（4 ) 過程而降低；及（d〉可以在工作兩面皆形成大小相同的開 口。此處恃別值得重視的是，經由光蝕刻法處理及電化學 蝕刻處理，即可輕易製成所要的不同精細圖樣。 本發明並未限制於前述說明之特定形式，熟悉此技ϋ 之人士可依照本發明之精義及範圍内進行各種變化與修飾 〇 元件標號對照表 10 金屬工件 12 抗感光層 14 光罩圖樣 15 電解槽 \ 16 電解液 17 電極 18 測微計 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

X 張 紙 本 I準 |標 I家 國 面 |中 一用 I適 祕 釐 公 7 9 2 7

Claims (1)

1. 505706 六

   戸請專利範圍1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第85102906號專利再審查案申請專利範圍修正本 修正日期：89年03月 L 一種在金屬工件上形成精細圖樣之方法，其包含有以 下步驟： 準備一電解質浴； 經由下列步驟來達成在一個雙面金屬工件之一面上 形成一光罩圖樣： 在該金屬工件上形成一光阻層； 在該光阻層上形成一光罩； 以光曝曬該被圖樣化的患里層而偉士甚依據遽悉 罩而被圖樣化；以及 顯影該被圖樣化的光阻層；及 經由下列步驟來實施一電化學蝕刻法： 〆/ 連結該上面具有被圖樣化之光阻層的金屬工件至 一為電壓來源電極之第一電極上，其中一為電壓來 源電極之第二電極被沉浸於該電解液中； 將該金屬工件沉浸於該電解質浴中；以及 通電壓於該被沉浸的金屬工件及該第二電極，持 續一段足以電化學蝕刻該金屬工件的時間，俾依據 該光罩圖樣而將位在金屬工件上之原子予以離子化 ’以使得該光罩圖樣钱穿該工作件之整個厚度，而 形成一個通過該雙面金屬工件的等尺寸雙面開口。 丨·如申請專利範圍第1項之方法’其中該電壓來源係為6 ---I----^0--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一3 -.癰

   505706 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 伏特之直流電（DC)。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該電解質浴被充 填以一由Κ0Η&Η20以1 : 2比例所構成的之蝕刻液。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）