光化学加工：历史、工艺流程与应用的全面指南

光化学加工(PCM)简介

光化学加工在制造业占主导地位，是化学加工的高分辨率延伸。以光刻胶替代化学加工中的抗蚀剂，即构成光化学加工。 光刻胶经紫外曝光后抗蚀刻，可在薄板金属上制作复杂几何形状。又称光化学铣削或光刻蚀。产品无应力、无裂纹，因尺寸公差极高广泛用于原型制造。

1782年John Senebier发现树脂遇光固化失去松节油溶解性。实验持续至1940年，结合化学蚀刻与光刻胶(金属紫外硬化现象)形成光化学加工。1960年代商业化。

光化学加工是利用光刻胶材料经紫外光曝光，再经蚀刻去除金属，在薄板金属上制造目标形状的工艺。

源自化学加工。洁净工件表面涂覆光刻胶膜(敏紫外光、抗蚀刻剂)。设计图形印制成透明/黑色两调胶片，精准贴合工件。紫外曝光下，透光区光刻胶硬化，遮光区保持软化。显影除去软胶，区分加工/非加工区。裸露金属经双面喷蚀刻蚀去除。蚀刻完成后脱膜剂除去硬胶，得成品。

CAD设计生成图稿(黑/透明取决于光刻胶类型)，印制标准尺寸胶片。通常双面印制两张胶片。

按设计选材(铝、黄铜、铜、镍、银、钢、不锈钢、锌、钛等)，厚度0.013-2.032 mm。板材尺寸与胶片一致。

高压水枪、醇类溶液、稀HCl全自动清洗，除氧化层、油脂污染。清洗不良导致光刻胶附着力差、尺寸不准、蚀刻侧蚀、氧化。热风干燥。

干燥后涂覆抗紫外、抗蚀刻光刻胶。分正性光刻胶(曝光区软化显影除去)和负性光刻胶(曝光区硬化，未曝光区显影除去)，按胶片图形选用。

印制胶片精准贴合双面光刻胶，确保双面对齐精度。

胶片透明区透紫外光照射光刻胶，黑区阻光。光刻胶随光化学反应硬化/软化分层。

喷涂显影液溶解软胶，硬胶保留。工件表面剩余硬胶对应保留金属区，裸露金属对应蚀刻区。

双面喷淋蚀刻剂。有胶区阻隔蚀刻，裸露区金属溶解成形。全自动封闭机滚筒输送连续作业。

蚀刻剂选型因素：表面质量、基材类型、光刻胶类型、蚀刻深度、成本供应。

常用蚀刻剂对照：

喷淋脱膜剂溶解残留光刻胶，浓度高于显影液。

高压冷水冲洗、热风干燥。多件排版单板生产，人工轻推分离成品。

涂胶至显影全程在黄光室(黄色荧光灯管)进行，防短波长光意外曝光光刻胶。

绘图单元、板材切割、绘图布局配件、CAD平台显影系统、照相印刷机配件、清洗系统、数控紫外曝光机、蚀刻机、自动清洗单元、脱膜机、干燥单元。

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