如何把我们看到的电路图变成实际的电子设备呢?这就需要通过制板,然后进行钻孔、贴膜、喷浆等一系列的工艺制作。但是这些步骤几乎所有科研工作者都不会亲自去做,他们会选择将工艺外包给专业的生产厂家。其中最核心的一项,就是电路去像(又称为光刻)。
电路去像指的是在电路板上的布线图形先用光学方式将其绘制在光刻胶上,再通过化学蚀刻或者化学镀铜来更好地表现布线形状的高于表面和低于表面的部分。这样就得到了电路板表面带有铜层的电路元件,进行后续的加工、焊接、加多层等一系列作业,最终成为实际的电子设备。
电路去像正常运用的情况下,在电路板上绘制的线路图形照相后得到的底片,利用底片和光刻胶相结合,进行光刻曝光、显影和蚀刻,便制作完成了电路板。电路板制作的关键步骤之一就是光刻技术应用。光刻技术的准确性决定了电路板细节部分的精度和稳定性。
因光刻技术的精度高,所以引用光刻技术制作出的电路板精度也相当高,能够实现微细的曲线和极窄的间距。而这种微细加工需要全自动化的设备来完成,而这些设备所需使用的光刻胶和光学负片则是必不可少的。
电路去像的制作过程中,涉及多道工序,而每一步的操作都要认真细致。将设计好的电路板上所画的铅锡线绘制成半导体板图,然后将图像照射到光阻膜层上,其后的装备就会依照所拍摄下的光阻膜具有图形的部分进行加工了。
在制备半导体晶片等微电子元件之前,电路去像是一个样品学。应用统计方法和精密仪器,将一个复杂电路中的不同部分,逐一分解成多个小电路,每个小电路作为一个元素进行测量分析,进而综合成为完整的电路设计。
在进行电路去像工艺时,最常被关注的是光刻的参数与控制技术,这些控制技术可以被视为优化能够准确制备电子设备所需要的光刻装备和材料。
在电路去像的过程中,根据所需求的加工精度,选择不同材质、形态和大小的光刻胶,并在加工过程中进行适当的解决问题。在进行光刻过程控制时,最主要的就是曝光量,以及光学镜头的聚焦程度,在保证所需精度的情况下,使得光刻效果达到最优。