银层PVA胶蚀刻分划板的制备方法与流程

文档序号:18603787发布日期:2019-09-03 23:06阅读:802来源:国知局

本发明涉及分划板制造领域,尤其涉及了银层pva胶蚀刻分划板的制备方法。



背景技术:

在分划板的刻线制作中,传统技术中采用机械刻划,在分划板原件上涂保护蜡,机械刻刀把蜡割开形成沟槽,再进行腐蚀。

因此,刻线的制作效果取决于刀具的刻划效果。在用刀具刻划刻线时,刀具固定在丝杠之类的机械上进行刻划,在刻划同一幅图形时,线条具有不同的宽度,而在刻划的过程中无法更换刀具,所以不能刻划出多种线宽的刻线。

制作刻线时,刀刃的宽度决定了刻线的质量,刀刃宽度越窄,刻线越精细。刀刃由于制作工艺水平的限制,最窄也只能达到微米级别。然而分划板的刻线需要更高的精度,现有的机械刻划工艺不能满足要求。

随着技术进步,刻线的图形设计也变得更加复杂,刀具的机械刻划受制于刀具控制设备,难以精准的刻划出复杂刻线和图形,并且由于控制设备的误差而产生偏差,控制设备的精度最高也要达到微米级,无法满足亚微米级的刻线精度。

刀具机械刻划也无法避免线条毛刺、变形的问题;刀具由于磨损、形变,在使用过程中,也会导致线条宽度不可控、精度降低的问题。

而且,由于机械刻划中不确定的因素太多,刻划出的刻线状态取决于刻划中的每一个细节,不具有重复性。



技术实现要素:

本发明提供了银层pva胶蚀刻分划板的制备方法,能够在分划板上精准的制造不同线宽的复杂图形,分划精度等级高,边缘整齐,并且具有重复性。

为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

银层pva胶蚀刻分划板的制备方法,包括:

s1、用氧化铈抛光零件加工表面呈无油状,然后用醇醚混合剂擦净,再将零件用硝酸浸泡15min,取出后在流水下用脱脂棉擦洗,最后浸泡于去离子水中;

s2、将零件在0.5%氯化亚锡水溶液中浸3~4下,然后在流水下用脱脂棉擦洗待镀表面,再浸入镀盘中的镀银液进行镀银;

s3、镀银时晃动镀盘,当镀银液面浮现一层油状物时为止,倒去镀银液,用去离子水清洗零件,循环执行s2~s3十次;

s4、利用离心机排干零件上的积水,将零件置于暗室中,滴上p、v、a感光胶,使感光胶均匀涂布在零件表面,再将零件离心烘干30~60s;

s5、将分划模板蒙在零件表面,在暗室中将蒙着分划模板的零件置于400w镝灯曝光机上曝光5~30s,曝光完成后取下分划模板;

s6、在暗室中将零件放入60℃的热水中显影2min,将显影后的零件置于自来水下冲洗,浸入5%刚果红溶液中浸泡3min,再将零件冲洗烘干;

s7、用铬清洁液溶解零件上的银层,再将零件浸入不断晃动的银腐蚀液中,直至分划线条清晰为止,将零件洗净烘干;

s8、用玻璃腐蚀液沿分划线条涂刷腐蚀玻璃,玻璃腐蚀液呈酸性;

s9、将零件浸入弱碱水中中和,然后将零件冲洗擦干,用硝酸浸泡零件,去除银镀层,再清洗甩干,着色修光后得到制备好的分划板。

进一步的,在s7中,若零件有断线或亮区的银点,用针刮去;若零件有通孔和线边亮斑,用0~1号狼毫笔蘸沥青修补。

进一步的,镀银液由溶液a、溶液b、溶液c各一份混合而成,先将溶液a、溶液b混合,再用溶液c混合。

溶液a包括:2mω去离子水100ml、gr或ar硝酸银1.5g、ar氨水3ml;

溶液b包括:2mω的去离子水100ml、gr或ar氢氧化钾1.5g;

溶液c包括:2mω的去离子水100ml、糖水10ml、0.166%的碘化钾0.3ml;

其中,糖水的制备方法为:

2mω去离子水1000ml、冰糖75g、10%稀硫酸10ml的混合液煮沸15min后,再冷却至室温。

进一步的,p、v、a感光胶的制备方法包括:

制备c液,c液包括:2mω去离子水100ml和聚乙烯醇11g,将聚乙烯醇浸泡于去离子水中12~24h,然后绝对隔水置于水浴中,在电炉上加热20min,待胶液呈透明后自然冷却;

制备d液,d液包括:2mω去离子水50ml、cp重铬酸铵0.75g、cp氨水,氨水加至d液酸碱度为ph=7~8;

在暗室中将d液倒入c液中不断搅拌混合,得到混合液;

用去离子稀释混合液,细线条分划采用去离子水150ml、混合液100ml,粗线条分划采用去离子水100ml、混合液100ml,得到稀释液;

将配置好的稀释液放置1~2天后,用两层中速定性滤纸过滤,得到p、v、a感光胶。

进一步的,银腐蚀液包括:ar无水乙醇100ml、ar硝酸铁20g。

进一步的,玻璃腐蚀液包括:cp磷酸100ml、cp氢氟酸25~30ml。

进一步的,沥青包括:新疆乌尔禾沥青20g、二甲苯20ml、松节油10ml。

本发明的有益效果是:

本发明采用光化学曝光的方法,配合预先制作的高精度分划模板,将刻线图形精准留在分划板表面,彻底摒弃了机械刻划方法,避免了机械刻划所导致的精度低、误差大、刻线不可控、工艺流程繁复的缺点;在显影过程中,仅需要水就可以冲洗掉感光胶,无需化学试剂,工艺简单无污染;高精度分划模板使得刻线达到了亚微米精度,并且具有良好的重复性;综上,本发明制作的分划板刻线精度高、图形准确,并且流程简单、环保。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明实施例提供了银层pva胶蚀刻分划板的制备方法,包括:

一、光学零件准备

用脱脂棉蘸氧化铈抛光零件加工表面呈无油状,然后用醇醚混合剂擦净,再将零件用硝酸浸泡15min,取出后在流水下用脱脂棉擦洗,最后浸泡于去离子水中。

二、化学镀银

将零件在0.5%氯化亚锡水溶液中浸3~4下,然后在流水下用脱脂棉擦洗待镀表面,再浸入盛有去离子水的镀盘中,取适量镀银液导入镀盘,液面高于零件表面。

镀银时晃动镀盘,当镀银液浑浊,即镀银液面浮现一层油状物时为止,时间约5min,反应温度控制在18~22℃。倒去镀银液,将零件放在自来水下冲洗,再用去离子水清洗。倒去镀银液后,换第二次镀银液,如此反复镀制10次。镀第二次后,用脱脂棉轻轻拖洗银面,以便于将沉于银层表面的残余附着物洗净。镀第一次时,也可适当镀薄,时间约3~4min,使得银层细腻。

镀好的零件,经初步检查针孔和粗糙度后,浸泡于去离子水中,加盖待用。

其中,镀银液由溶液a、溶液b、溶液c各一份混合而成,先将溶液a、溶液b混合,再用溶液c混合。

溶液a包括:2mω去离子水100ml、gr或ar硝酸银1.5g、ar氨水3ml;

溶液b包括:2mω的去离子水100ml、gr或ar氢氧化钾1.5g;

溶液c包括:2mω的去离子水100ml、糖水10ml、0.166%的碘化钾0.3ml;

糖水的制备方法为:

2mω去离子水1000ml、冰糖75g、10%稀硫酸10ml的混合液煮沸15min后,再冷却至室温。

三、涂布感光胶

从水中取出零件,放在流水中用脱脂棉轻轻在零件表面上来回拖几下,然后利用离心机排干零件上的积水。将零件置于暗室中,滴上p、v、a感光胶,使感光胶均匀涂布在零件表面,排除胶液气泡赃物后,打开离心机,同事打开反射式电热器加温,离心烘干30~60s。

p、v、a感光胶的制备方法包括:

制备c液,c液包括:2mω去离子水100ml和聚乙烯醇11g,将聚乙烯醇(平均聚合度:2450,水解率98.8%)浸泡于去离子水中12~24h,然后绝对隔水置于水浴中,以免直接接触电炉,使胶液温度升高到100℃以上,聚乙烯醇被分解破坏,胶液在电炉上加热20min,待胶液呈透明后自然冷却;

制备d液,d液包括:2mω去离子水50ml、cp重铬酸铵0.75g、cp氨水,氨水加至d液酸碱度为ph=7~8;

在暗室中将d液倒入c液中不断搅拌混合,得到混合液;

用去离子稀释混合液,细线条分划采用去离子水150ml、混合液100ml,粗线条分划采用去离子水100ml、混合液100ml,得到稀释液;

将配置好的稀释液放置1~2天后,用两层中速定性滤纸过滤,得到所述p、v、a感光胶。

四、曝光

将分划模板蒙在零件表面,在暗室中将蒙着分划模板的零件置于400w镝灯曝光机上曝光5~30s,曝光机必须采用稳压电源,曝光完成后取下分划模板。

五、显影着色

在暗室中将零件放入60℃的热水中显影,此时没有曝光的部分,聚乙烯醇便在水中膨胀,直至溶解,大约2min取出零件,将显影后的零件置于自来水下冲洗,浸入5%刚果红溶液中浸泡3min,再将零件冲洗烘干。

六、腐蚀银层

在显微镜下检查线条质量,合格零件用脱脂棉蘸清洁液溶解零件上的银层,并用棉球擦拭干净,再将零件浸入不断晃动的银腐蚀液中,直至分划线条清晰为止,将零件洗净烘干。

银腐蚀液包括:ar无水乙醇100ml、ar硝酸铁20g。

七、检查和修饰

将零件放到测量显微镜上检测分划定位中心和线宽,以及分划疵病和通孔点。断线或亮区的银点,用针刮去;通孔和线边亮斑,用0~1号狼嚎笔蘸沥青修补。粗补好的零件,再用蜂蜡将分划以外的区域封补,然后放在显微镜下检查。沥青包括:新疆乌尔禾沥青20g、二甲苯20ml、松节油10ml。

八、腐蚀玻璃

用玻璃腐蚀液沿分划线条涂刷腐蚀玻璃,玻璃腐蚀液呈酸性。玻璃腐蚀液包括:cp磷酸100ml、cp氢氟酸25~30ml。

九、去除银层,自检

将零件浸入弱碱水中中和,然后将零件冲洗擦干。将零件置于汽油中洗去沥青和蜡层,再用醇醚混合剂擦净。用硝酸浸泡零件,去除银镀层,再清洗甩干,着色修光后得到制备好的分划板。

本发明的有益效果是:

本发明采用光化学曝光的方法,配合预先制作的高精度分划模板,将刻线图形精准留在分划板表面,彻底摒弃了机械刻划方法,避免了机械刻划所导致的精度低、误差大、刻线不可控、工艺流程繁复的缺点;

在显影过程中,仅需要水就可以冲洗掉感光胶,无需化学试剂,工艺简单无污染;

高精度分划模板使得刻线达到了亚微米精度,并且具有良好的重复性;

本发明能还能适用于制作异形表面,不仅仅适用于平面分划板,只要能在异形表面均匀镀银层、涂抹曝光胶,就能顺利制作刻线,具有广泛的普适性;

综上,本发明制作的分划板刻线精度高、图形准确,并且流程简单、环保。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

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