화학 가공이란?- 작업 및 공정

화학 가공이란?

화학 가공은 광화학 공정을 통해 금속의 무결성이나 특성을 변경하지 않고 사전에 설명된 영역에서 금속을 깨끗하게 제거하는 것입니다. 이 프로세스는 주로 부품에 화상이나 응력이 없는 복잡한 디자인의 작고 얇은 금속 부품을 만드는 데 사용됩니다.

화학 가공은 광화학 공정을 통해 금속의 무결성이나 특성을 변경하지 않고 사전에 설명된 영역에서 금속을 깨끗하게 제거하는 것입니다. 이 프로세스는 주로 부품에 화상이나 응력이 없는 복잡한 디자인의 작고 얇은 금속 부품을 만드는 데 사용됩니다.

이 과정은 금속에서 먼지와 기름을 청소하는 것으로 시작됩니다. 균일한 도포를 위해 포토레지스트가 도포되고 구워집니다. 그런 다음 작품을 준비된 금속판 위에 놓고 자외선에 노출시켜 원하는 해상도와 에칭 사양을 얻습니다.

아트웍이 제거되고 레지스트가 현상되거나 제거될 준비가 되었습니다. 이 시점에서 부품에 통합되지 않은 모든 재료를 용해시키는 화학 용액에 시트를 담그면 금속을 에칭할 준비가 됩니다. 에칭이 완료된 후 레지스트를 제거하고 금속 부품을 세척, 검사 및 포장합니다.

 

화학 가공 공정

 

1. 청소
청소 과정에서 공작물은 추가 처리가 적절하게 완료될 수 있도록 공작물에서 오일, 그리스, 먼지 또는 기타 물질을 제거하기 위해 청소됩니다.
마스킹 재료가 공작물에 적절하게 접착되도록 하려면 청소가 필요합니다. 마스킹 디버깅의 경우 stray Etching이 발생합니다.
피삭재와 요구되는 가공깊이에 따라 Maskant와 같은 Vapor Degradation, Alkaline Etching 등 다양한 형태의 세정공정이 이루어집니다. 다공성 공작물 재료를 청소하는 것은 어렵습니다.
세척 방법에는 크게 기계적 방법과 화학적 방법이 있습니다. 화학적 방법은 기계적 방법보다 손상이 훨씬 적기 때문에 널리 사용됩니다.
마스크가 더 두껍고 얇아서 화학적으로 세척되면 마스크의 더 얇거나 세척된 부분이 정제됩니다. 청소 과정을 가열하는 것이 도움이 됩니다.

2. 마스킹
마스킹은 마스킹을 사용하여 수행됩니다. 이 마스크는 본질적으로 불활성이며 가공 공정에 사용되는 화학 물질과 반응하지 않습니다. 사용할 마스크는 이지 스트라이프 마스크여야 합니다.
이 마스킹 공정에서는 가공되지 않은 공작물 부분을 마스크로 마스킹하여 가공된 부품이 가공 공정에서 사용되는 화학 물질에 노출되도록 합니다. 그러나 마스킹 공정을 수행하면 전체 공작물이 마스킹됩니다.
마스크는 아래 세 가지 방법 중 하나에 적용됩니다.

▷ 잘라서 껍질을 벗기는 방법.
▷ 스크린 방식.
▷ 포토레지스트 방식.

3. 스크라이빙
마스킹 공정 후 마스킹 작업을 수행하여 공작물의 해당 부분에서 화학 반응이 발생할 수 있도록 기계화할 공작물 영역을 제거합니다. 스크라이브 공정 후에는 기계화할 부분만 화학 기계 가공에 노출됩니다.

4. 에칭
작업물을 여과한 후 작업물과 화학 반응을 일으키는 화학 물질이 들어 있는 용기에 담근다.
작업물이 케미컬 내부에 침지될 때 마스크된 영역은 화학 반응을 일으키지 않고 마스크되지 않은 영역은 작업물의 마스크되지 않은 영역과 화학 물질과 화학 반응을 겪습니다. 나는 그것에서 멀어지기 시작할 것이다.
에칭 공정은 일반적으로 고온에서 수행됩니다. 불균일한 가공을 피하기 위해 공정 중에 기포가 갇히지 않도록 해야 합니다.

5. 탈마스킹
식각 공정 후, 기계화되지 않은 공작물 영역에서 마스크가 제거되고, 기계화되어 있는 공작물 영역에서도 산화막이 제거됩니다.

6. 세탁
마스킹 작업 후 작업물을 깨끗한 물로 완전히 헹구어 작업물 표면의 모든 물질 등을 완전히 제거합니다.
이 모든 단계와는 별도로 가열 및 냉각의 Etchant인 한 단계가 선택적으로 사용됩니다. – 온도에 따라 웨이터의 온도는 가열 또는 냉각 막대를 사용하여 컨테이너에서 유지됩니다.

 

화학 가공 공정 유형

1. 케미컬 밀링
화학적 밀링 또는 산업용 에칭은 원하는 모양의 물체를 만들기 위해 재료를 제거하기 위해 온도 조절된 에칭 화학 용액을 사용하는 빼기 제조 공정입니다.
화학적 에칭의 다른 이름에는 포토 에칭, 화학적 에칭, 광화학 에칭 및 광화학 가공이 있습니다. 다른 재료가 점점 더 중요해지고 있지만 주로 금속에 사용됩니다. 금속 조각의 대안으로 르네상스 시대에 개발된 갑옷 장식 및 인쇄 에칭 공정에서 개발되었습니다.
이 공정은 본질적으로 절단 영역의 재료와 반응하여 고체 재료가 용해되도록 하는 에칭제로 알려진 부식성 화학 물질에 절단 영역을 담그는 것을 포함합니다. 마스크제로 알려진 불활성 물질은 재료의 특정 영역을 레지스트로 보호하는 데 사용됩니다.

애플리케이션
▷ 에칭은 인쇄 회로 기판 및 반도체 제조 산업에 응용됩니다. 또한 항공 우주 산업에서 대형 항공기 구성 요소, 미사일 스킨 패널 및 기체용 압출 부품에서 재료의 얕은 층을 제거하는 데 사용됩니다.

▷ 에칭은 집적 회로 및 미세 전자 기계 시스템을 제조하는 데 널리 사용됩니다. 표준 액체 기반 기술 외에도 반도체 산업은 일반적으로 플라즈마 에칭을 사용합니다.

2. 화학적 블랭킹
화학적 블랭킷, 화학적 블랭킹, 사진 제작, 사진 진동 또는 사진 에칭은 화학적 밀링의 변형입니다. 이 과정에서 화학 작용에 의해 많은 부분에서 물질이 완전히 제거됩니다.
이 공정은 주로 시트와 호일에 사용됩니다. 거의 모든 금속이 이 공정으로 처리될 수 있습니다. 그러나 2mm 이상의 얇은 재료에는 권장하지 않습니다.
공작물을 세척, 환원 및 산 또는 알칼리로 선택합니다. 세척된 금속은 건조되고 포토레지스트 재료는 침지, 소용돌이 코팅 또는 스프레이에 의해 공작물에 도포됩니다. 그런 다음 건조 및 경화됩니다. 포토레지스트 재료에서 열화 방지 이미지를 생성하기 위해 사진 재료가 사용되었습니다.
이 유형의 마스크는 특정 주파수의 빛, 일반적으로 자외선에 민감하고 실내 빛에는 민감하지 않습니다. 이 표면은 이제 도면을 현상할 때와 같이 필요한 디자인의 인화판, 즉 네거티브를 통해 빛에 노출됩니다. 노출 후 이미지가 현상됩니다. 베어 메탈을 보여주는 현상 과정에서 예상치 못한 부품이 분해됩니다.
사용된 금속은 기계에 보관되어 화학 물질이 분무되거나 슬러리에 첨가됩니다. 에칭 용액은 플루오르화수소산(티타늄의 경우) 또는 기타 여러 화학 물질 중 하나일 수 있습니다. 1~15분 후 원하지 않는 금속이 섭취되고 완성된 부분은 즉시 재를 제거할 준비가 됩니다.

3. 화학 조각
인쇄 회로 카드, 기타 조각 작업 및 복잡한 디자인의 절단은 포토레지스트 마스킹제를 사용하여 화학적으로 블랭킹할 수 있습니다.

▷ 매우 얇은 금속(0.005mm)도 잘 파낼 수 있습니다.
▷ +0.015mm 정도의 높은 정확도를 유지할 수 있습니다.
▷ 자동화된 사진 기술을 사용하여 높은 생산율을 달성할 수 있습니다.

 

화학 가공의 응용

▷ CHM은 금속 제거 깊이가 몇 미크론에 중요하고 허용 오차가 가까운 여러 용도에 적용되었습니다.
▷ 이 공정에서 얻은 표면 마감은 0.5~2 마이크론 범위입니다.
▷ 또한, 단조, 주물, 압출 성형품 또는 성형된 단조품과 같이 성형되거나 불규칙한 형태의 부품의 전체 표면의 일부에서 금속을 제거합니다.
▷ 화학 가공의 주요 응용 분야 중 하나는 버가 없고 복잡한 스탬핑을 제조하는 것입니다.

 

화학 가공의 장점과 단점

▷ 장점은 이 공정이 공작물을 왜곡하지 않고 버를 생성하지 않으며 가장 가공하기 어려운 재료에 쉽게 사용할 수 있다는 것입니다.
▷ 그러나 공정이 느리기 때문에 일반적으로 대량 생산이나 2mm보다 두꺼운 재료를 가공하는 데 사용되지 않습니다.
▷ 일부 작은 부품은 단일 플레이트에서 한 번에 10~100개 만들어지므로 생산 속도가 빨라집니다.