神马文学网电铸工艺
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/26 22:06:27
电铸工艺是母盘制作工艺后的下一个环节。电铸是把玻璃母盘变成可以模压的坚硬的压模的技术。
母盘工艺的成品是一个覆盖了显影光刻胶并已金属化的玻璃母盘。因为它可以反射,具有坑点，所以可播放。但母盘的表面非常精细易损，并且母盘制作耗费大量的时间和费用，所以母盘不能作为一种消费产品。为了复制大量的盘片，需要对玻璃母盘上的坑点结构做金属拷贝。这个拷贝放在模压机上，可生产大量的盘片。
制作玻璃母盘的金属拷贝的工艺叫做电铸。电铸和电镀非常相似，事实上这两种技术的唯一区别是：电镀在工件上涂覆一薄层金属，而电铸则生成一个新的部件。
电铸工艺涉及到很复杂的化学反应。事实上, 将镍的氨基磺酸盐溶液和硼酸放在一个容器中，这个电镀池的正极接到需要沉积的金属上（例如镍），负极接到工件上（例如玻璃母盘），随着时间的推移，镍逐渐在玻璃母盘的金属层上沉积。实质上，镍溶解在镍的氨基磺酸盐溶液中，镍的阳离子吸附在负极玻璃母盘上。
电铸沉积的金属层一般都不很均匀，常伴有小的颗粒和许多麻点，这样得到的压模不能复制出合格的盘片。电铸还要合适的电流, 电流太小沉积时间拉长；电流太大，特别是在工艺的起始，可能会烧去金属化薄层，导致工艺中断。一旦形成镍的初始层，就可以增加电流，电流越大则工艺越快。但也不能增加的太快，否则镍层会产生应力，导致变形。
为确保盘片一致、可靠的性能，现代电铸设备考虑了各种因素：循环和过滤溶液, 旋转玻璃母盘，维持理想的pH值和温度等。利用各种化学添加剂控制粗糙度和麻点，但同时也会带来副产品，需要过滤掉。除了化学药品外，电铸部门还需要高质量镍球的常规供应。事实上, 镍球并非纯镍，而是含有微量的硫磺，有助于得到更稳定的工艺。
当沉积的镍层足够厚时，一般为300μm左右，将玻璃母盘从电镀池中取出。镍拷贝和原始的玻璃母盘互相分离。此刻，移去了所有附着光刻胶的镍拷贝, 称为父版。由于母盘上的原始坑点复制到父版就成了凸点结构, 父版的凸点结构表面很容易被损伤，要用保护胶涂层或绝缘带加以保护。此后父版被送入成品盘车间。
在此车间将父版的背面抛光，消除电铸工艺中产生的粗糙度。抛光后，最后一个步骤是冲压内径和外径。为防止偏心产生，必须非常小心的调整位置。父版经检测合格后，就可作为压模用于模压工艺。用一张父版不可能产生无限多的成品盘片。为了避免每次重复母盘复制工艺，或者订单任务要用两个或多个注塑机运行，则需要建立金属压模家族。
如果要钝化父版表面，只要将父版重新放入电镀池生成新的镍拷贝。利用重铬酸钾（钝化作用）清洗父版防止两个镍层粘结在一起。分离两个镍层，则新生成的部分称为母版。母版不能用于模压，因为母版上具有坑点（而不是凸点）。母版被重新放入电铸池，再生成的部分称为子版，更一般地说, 称为压模。通常一个母版可复制多个压模，如果订单很大，可利用原始父版复制出多个母版，从而可生成一个金属压模的大家族。
在得到压模之后，可以开始模压盘片。
母盘工艺的成品是一个覆盖了显影光刻胶并已金属化的玻璃母盘。因为它可以反射,具有坑点，所以可播放。但母盘的表面非常精细易损，并且母盘制作耗费大量的时间和费用，所以母盘不能作为一种消费产品。为了复制大量的盘片，需要对玻璃母盘上的坑点结构做金属拷贝。这个拷贝放在模压机上，可生产大量的盘片。
制作玻璃母盘的金属拷贝的工艺叫做电铸。电铸和电镀非常相似，事实上这两种技术的唯一区别是：电镀在工件上涂覆一薄层金属，而电铸则生成一个新的部件。
电铸工艺涉及到很复杂的化学反应。事实上, 将镍的氨基磺酸盐溶液和硼酸放在一个容器中，这个电镀池的正极接到需要沉积的金属上（例如镍），负极接到工件上（例如玻璃母盘），随着时间的推移，镍逐渐在玻璃母盘的金属层上沉积。实质上，镍溶解在镍的氨基磺酸盐溶液中，镍的阳离子吸附在负极玻璃母盘上。
电铸沉积的金属层一般都不很均匀，常伴有小的颗粒和许多麻点，这样得到的压模不能复制出合格的盘片。电铸还要合适的电流, 电流太小沉积时间拉长；电流太大，特别是在工艺的起始，可能会烧去金属化薄层，导致工艺中断。一旦形成镍的初始层，就可以增加电流，电流越大则工艺越快。但也不能增加的太快，否则镍层会产生应力，导致变形。
为确保盘片一致、可靠的性能，现代电铸设备考虑了各种因素：循环和过滤溶液, 旋转玻璃母盘，维持理想的pH值和温度等。利用各种化学添加剂控制粗糙度和麻点，但同时也会带来副产品，需要过滤掉。除了化学药品外，电铸部门还需要高质量镍球的常规供应。事实上, 镍球并非纯镍，而是含有微量的硫磺，有助于得到更稳定的工艺。
当沉积的镍层足够厚时，一般为300μm左右，将玻璃母盘从电镀池中取出。镍拷贝和原始的玻璃母盘互相分离。此刻，移去了所有附着光刻胶的镍拷贝, 称为父版。由于母盘上的原始坑点复制到父版就成了凸点结构, 父版的凸点结构表面很容易被损伤，要用保护胶涂层或绝缘带加以保护。此后父版被送入成品盘车间。
在此车间将父版的背面抛光，消除电铸工艺中产生的粗糙度。抛光后，最后一个步骤是冲压内径和外径。为防止偏心产生，必须非常小心的调整位置。父版经检测合格后，就可作为压模用于模压工艺。用一张父版不可能产生无限多的成品盘片。为了避免每次重复母盘复制工艺，或者订单任务要用两个或多个注塑机运行，则需要建立金属压模家族。
如果要钝化父版表面，只要将父版重新放入电镀池生成新的镍拷贝。利用重铬酸钾（钝化作用）清洗父版防止两个镍层粘结在一起。分离两个镍层，则新生成的部分称为母版。母版不能用于模压，因为母版上具有坑点（而不是凸点）。母版被重新放入电铸池，再生成的部分称为子版，更一般地说, 称为压模。通常一个母版可复制多个压模，如果订单很大，可利用原始父版复制出多个母版，从而可生成一个金属压模的大家族。
在得到压模之后，可以开始模压盘片。