铜片蚀刻实验.doc

6銅片蝕刻實驗摘要手機機殼按鍵材料可使用不銹鋼、鋁材和銅材, 而這次實驗是針對銅材所進行的試驗, 因為銅材和其他材料有比較高的活性, 活性高易氧化也使得蝕刻條件受到一些限制增加一點難度。 銅片蝕刻最令人擔心的是蝕傷和氧化的問題, 從印刷曝光顯影到蝕刻每一個製程都有可能暗藏氧化和蝕傷的危險, 本實驗無法針對每一個參數作實驗, 只能挑出幾個可能是影響較大的參數進行實驗,一、 目的製作符合市場需求之銅蝕刻片。二、目標 1. 良好的蝕刻圖樣。 2. 銅面無蝕傷和氧化。三、蝕刻原理 1. 油墨印刷 使用網印機將適量的油墨印在銅片上, 將印刷後的銅片置入烘箱中將油墨烘乾, 將油墨印在銅片的另一面並烘乾。2. 曝光 將印刷後的銅片以製作好樣式的黑色底片覆蓋後放入曝光機中曝光。3. 顯影 將曝光後的銅片放入顯影機將欲蝕刻部份的油墨去除(目前使用的油墨為負型感光皮膜, 曝光時經過紫外線照射後的油墨不會被顯影機內的碳酸鈉給清洗掉, 而未經過紫外線照射後的油墨會被洗掉) 。4. 蝕刻 將顯影後的銅片放入蝕刻機中, 蝕刻機中的氯化鐵會將沒有油墨層保護的銅面咬蝕, 咬蝕的時間較長時即可將銅面蝕穿形成如底片一樣的花紋。5. 剝膜 5.1 將蝕刻完後仍覆蓋油墨的銅片放入香蕉水中浸泡數分鐘後水洗將表面的油墨剝離。 5.2將蝕刻完後仍覆蓋油墨的銅片放入剝膜機中, 利用機中的NaOH溶液將表面的油墨剝離, 水洗後即完成蝕刻作業。 6. 蝕刻因子 蝕刻因子 = 蝕刻深度 / 側面腐蝕 四、儀器及藥品 1. 儀器: 網印機、 烘箱、 曝光機、 顯影機、 蝕刻機 2. 藥品: 台灣太陽油墨、 香蕉水、 碳酸鈉溶液、 氯化鐵溶液五、實驗方法與結果1. 銅蝕刻製程條件測試數量每個網板印刷數量10片(雙面)結果印刷油墨測試黏度測試90dPa.s網板之網目100 150 225膜厚1924,1621,912第一次烘烤80 20min第二次烘烤80 20min烘烤後測試膜厚, 百格曝光曝光方式雙面曝光強度250mJ真空度-700 -715mmHg顯影速度5050.2溫度3029.8顯影液噴灑方式上下同時噴灑顯影液噴灑壓力1.5 kg/cm2後處理水洗烘烤35 20min80 20min蝕刻蝕刻液氯化鐵蝕刻液測試密度量測比重1.46 波美45速度815溫度353540蝕刻液噴灑方式:上下同時噴灑蝕刻液噴灑壓力2 kg/cm2後處理水洗剝膜溶劑香蕉水浸泡檢測氧化外觀檢視蝕傷蝕傷數量及大小2. 蝕刻因子金屬露出部份寬度蝕刻後寬度(條)側蝕寬度(條)位置一33429位置二52608銅厚度 20條位置一: 蝕刻因子 = (20/2)/(9/2) = 2.2位置二: 蝕刻因子 = (20/2)/(8/2) = 2.5顯影後之孔洞曝光強度銅片編號孔洞大小及數量2501020.1*130.1*1405060300102030405035010203040蝕刻後之孔洞速度次數正面(mm)孔洞數量反面(mm)孔洞數量810.13, 0.1720.17, 0.25 0.15 0.10.175910.08, 0.1, 0.150.1540.1*2, 0.1531010.05, 0.1220.05, 0.1*4, 0.261110.1*420.05*2, 0.1*35121000.051132 500.1, 0.4520.1*2, 0.15*24132 400.0510.1*33142 400.1*220.11152 30000.1*2, 0.153六、結論 1. 網板網目: 網目越大膜厚越薄, 顯影後孔洞越多顯影後孔洞100目網板03150目網板17225目網板5102. 蝕傷原因分析印刷網板網目油墨厚度烘烤時間和溫度曝光曝光能量底片和機台清潔度顯影顯影液濃度傳動速度顯影液溫度蝕刻傳動速度蝕刻液壓力力蝕刻液溫度力蝕傷蝕刻液濃度 2.1 印刷 2.1.1 烘烤時間和溫度: 影響銅片的氧化程度和附著力以及第二面印刷時的摩擦。 2.1.2 網板網目: 會影響印刷油墨厚度。 2.1.2 油墨厚度: 油墨厚度薄的顯影後孔洞較多, 以2025較佳。 2.2 曝光 2.2.1 曝光能量: 以250 300 和350mJ曝光顯影後孔洞極少僅250Mj有兩片各一個小孔其他均無發現有孔洞, 尚未蝕刻 2.2.2 底片和機台清潔度直接影響曝光效果, 底片和機台上有灰塵的地方顯影後就會孔洞出現, 所以曝光前後都要將底片和機台清潔乾淨。 2.3顯影 目前所用的條件固定尚未做不同條件測試。 2.4 蝕刻 2.4.1 蝕刻溫度: 因銅的活性較大溫度高時腐蝕的速度快, 所以銅蝕刻溫度要控制在40以下,以免嚴重腐蝕。 2.4.2 傳動速度: 傳動速度慢時一次蝕刻就可以蝕穿銅片,同時造成較多的蝕傷, 由蝕刻後孔洞表看出速度為811時有較多的孔洞, 1315分為兩次蝕刻孔洞相對較少。 2.4.3 蝕刻壓力: 目前尚未有測試比較之結果。 3. MOTOROLA 之A級面要求 3.1不同顏色的點 3.1.1 單一點: 不同顏色的點不得超過0.4mm。 3.1.2 複合點: 忽略小0.1mm的點, 直徑30mm的圓圈內的