均温板蚀刻工艺流程

一、材料准备阶段?

1、基材选择?

常用铜材（紫铜、铜铬锆合金）或不锈钢，厚度通常为0.03~0.7mm，需保证高导热性（>320W/(m·K)）和机械强度。

材料需经退火处理（铜材300~500℃）以改善晶格均匀性，减少蚀刻变形。

2、表面预处理?

除油：丙酮超声清洗+酸洗去除氧化层，确保后续掩膜附着力。

钝化：铬酸盐处理铜表面防止氧化。

二、图形转移阶段?

1、掩膜制作?

涂覆光刻胶：旋涂（3000rpm对应1μm胶层）或喷涂，前烘（80~100℃/1~2min）固化。

曝光显影：UV曝光（365nm波长，10~30mJ/cm2剂量）后，正胶用NaOH显影，负胶保留曝光区域。

硬烘（120℃）增强掩膜耐蚀性。

2、图形设计?

毛细通道结构需通过半刻工艺实现，支撑柱区域需完全?；?。

三、蚀刻加工阶段?

1、湿法蚀刻（主流工艺）?

铜材?：FeCl?溶液（40~50℃）或环保型过硫酸盐，蚀刻速率1μm/30~60秒。

不锈钢?：HCl+HNO?混酸（王水）或氯化铁溶液，需控制侧蚀率<10%。

喷淋压力与温度均匀性直接影响蚀刻深度一致性。

2、干法蚀刻（高精度需求）?

等离子体蚀刻（CF?/O?）用于纳米级结构，如微沟槽阵列。

四、后处理与组装?

去膜清洗?

碱液（40~60g/L NaOH，50~80℃）去除光刻胶，氧等离子体灰化残留。

钝化处理防止氧化，必要时电镀镍层增强耐腐蚀性。

均温板组装?

上下盖板点胶贴合，内置铜网支撑结构，真空注水后密封。

高温烧结（一次成型）提升结构强度，良率可达95%以上。

五、质量控制?

AOI检测?：光学扫描对比设计图形，识别蚀刻不均或残铜缺陷。

氦检漏?：确保腔体密封性，漏率需<1×10?? Pa·m3/s3。