勻膠機(jī)旋塗儀工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)

勻膠過程介紹：

一(yī)個(gè)典型的(de)勻膠過程包括滴膠，高(gāo)速旋轉以及幹燥(溶劑揮發)幾個(gè)步驟。

滴膠這(zhè)一(yī)步把光(guāng)刻膠滴注到(dào)基片表面上(shàng)，高(gāo)速旋轉把光(guāng)刻膠鋪展到(dào)基片上(shàng)形成簿層， 幹燥這(zhè)一(yī)步除去(qù)膠層中多(duō)餘的(de)溶劑。兩種常用(yòng)的(de)滴膠方式是(shì)靜(jìng)态滴≠膠和(hé)動态滴膠。

靜(jìng)态滴膠就(jiù)是(shì)簡單地(dì)把光(guāng)刻膠滴注到(dào)靜(jìn™g)止的(de)基片表面的(de)中心，滴膠量為(wèi)1-10ml不(bù)等。滴膠的(de)多(duō)少(shǎo)應根據光(guāng)刻膠的(de)粘度和(hé)基片的(de)大(dà)小(xiǎo)來(l×ái)确定。粘度比較高(gāo)或基片比較大(dà)，往往需要(yào)滴較多(duō)的(de)膠，以保證在高(g₹āo)速旋轉階段整個(gè)基片上(shàng)都(dōu)塗到(dào)膠。

動态滴膠方式是(shì)在基片低(dī)速（通(tōng)常在500轉/分(fēn)左右）旋轉的(de)同時(shí)進行(xíng)滴膠，“動态"的(de)作(zuò)用(yòng)是(shì)讓光(guāng)刻膠容易在基片上(shàng)鋪展開(kāi)，減少( shǎo)光(guāng)刻膠的(de)浪費(fèi)，采用(yòng)動态滴膠不(bù)需要(yào)很(hěn)多(duō)光(guāng)刻膠就(jiù)能(néng​)潤濕（鋪展覆蓋）整個(gè)基片表面。尤其是(shì)當光(guāng)刻膠或基片本身(shēn)潤濕性不§(bù)好(hǎo)的(de)情況下(xià)，動态滴膠尤其适用(yòng)，不(bù)會(huì)産生(shēng)針孔。滴膠之後，下(xià)一(yī)步是(shì)高(gāo)速旋轉。使光(guāng)刻膠層變薄達到(dào)最終要(yào)求的(de)膜厚，這(♣zhè)個(gè)階段的(de)轉速一(yī)般在1500-6000轉/分(fēn)，轉速的(de)選定同樣要(yào)看(kàn)光(guāng)刻膠的(de)性能(néng)（包括粘度，溶劑揮發速度，固體(tǐ)含量以及表面張力等）以及基片的(de)大(dà)小↑(xiǎo)。快(kuài)速旋轉的(de)時(shí)間(jiān)可(kě)以從(cóng)10秒(miǎo)到(dào)幾分(fēn)鐘(zhōng)。勻膠的(de)轉速以及勻膠時(shí)間(jiā★n)往往能(néng)決定最終膠膜的(de)厚度。

               ÷           §             &n bsp;            &nb£sp;          &nb'sp;         &nbs×p;         安賽斯可(kě)編程勻膠機( jī)HC150PE

  一(yī)般來(lái)說(shuō)，勻膠轉速快(kuài)，時(shí)間(jiān)長(cháng)，膜厚就(jiù)薄。影(yǐng)響勻膠過程的(de)可(kě)變因≥素很(hěn)多(duō)，這(zhè)些(xiē)因素在勻膠時(shí)往往相(xiàng)互抵銷并趨于平衡。所以最好(hǎo)給予勻膠過程以足夠的(de)時(shí)間(jiān)，讓諸多(d♦uō)影(yǐng)響因素達到(dào)平衡。安賽斯可(kě)編程勻膠機(jī)提供了(le)靈活的(de)勻膠速度、勻®膠時(shí)間(jiān)、加速度設置，滿足各種勻膠工(gōng)序需求。勻膠工(gōng)藝中最重要(yào)的(de)一(yī)個(gè)因素就♥(jiù)是(shì)可(kě)重複性。微(wēi)細的(de)工(gōng)藝參數(shù)變化(huà)會(huì)帶來(lái)薄膜特 性巨大(dà)的(de)差異，下(xià)面對(duì)一(yī)些(xiē)可(kě)變的(de)因素進行(xíng)分(fēn)析：

          安賽斯可(kě)編程勻膠機(jī)HC160PE

旋轉速度:

   勻膠轉速是(shì)勻膠過程中最重要(yào)的(de)因素。基片的(de)轉速（rpm）不(bù)僅影(yǐng)響到(dào)作(zuò)用(yòng)于光(guāng)刻膠的(de)離(lí)心力，而且還(hái)關系到(dào)緊挨著(zhe)基片表面★空(kōng)氣的(de)湍動和(hé)基片與空(kōng)氣的(de)相(xiàng)對(duì)運動速度。光(guāng)刻膠的(de)最終膜厚通(tō↓ng)常都(dōu)由勻膠轉速所決定。尤其在高(gāo)速旋轉這(zhè)個(gè)階段，轉速±50rpm這(zhè)樣微(wēi)小(xiǎo)變化(huà)就(jiù)能(néng)造成最終膜厚産生(shēng)10%的(de)偏差。

         膜厚在很(hěn)大(dà)程度上(shàng)是(shì)作(zuò)用(yòng)于液體(tǐ)光(guāng)刻膠上(shàng)﹑方向朝基片邊緣的(de)剪刀(dāo)力與影( yǐng)響光(guāng)刻膠粘度的(de)幹燥（溶劑揮發）速率之間(jiān)平衡的(de)結果。随著(zhe)光(guāng)刻膠中溶劑不(bù)斷揮發，粘度越來(lái)越大(dà)，直₽到(dào)基片旋轉作(zuò)用(yòng)于光(guāng)刻膠的(de)離(lí)心力不(bù)再能(néng)使光(guāng)刻膠在基片表面移動。到(dào)這(zhè)個( gè)點上(shàng)，膠膜厚度不(bù)會(huì)随勻膠時(shí)間(jiān)延長(cháng)而變☆薄。所有(yǒu)ANALYSIS（安賽斯（中國(guó)）有(yǒu)限公司）的(de)勻膠機(jī)規格要(yào)求在量程範圍內(nèi)無論選擇哪個(gè)速度勻膠轉速偏差不(bù)大(dà)于±1rpm。而通(tōng)常實際偏差是(shì)±0.2rpm。而且，所有(yǒu)的(de)控制(zhì)程序和(hé)轉速顯示的(de)分(fēn)辨能(néng)力都(dōu)是(shì)1rpm。

加速度

        勻膠過程中基片的(de)加速度也(yě)會(huì)對(duì)膠膜的(de)性能(néng)産生(shēng)影(yǐng)響。因為(w₽èi)在基片旋轉的(de)第一(yī)階段，光(guāng)刻膠就(jiù)開(kāi)始幹燥（溶劑揮發）了(le)。所以精确$控制(zhì)加速度很(hěn)重要(yào)。在一(yī)些(xiē)勻膠過程中，光(guāng)刻膠中50%的(de)溶劑就(jiù)在勻膠過程開(kāi)始的(de)幾秒(miǎo)鐘(zhōng)內(nèi)揮發掉了(le)。在已經光(guāng)"刻有(yǒu)圖形的(de)基片上(shàng)勻膠，加速度對(duì)膠膜質量同樣起重要(yào)作(zuò)用(yòng)。在許多(duō)情況下(xià)，基片上(shàng)已經由前面工(→gōng)序留下(xià)來(lái)的(de)精細圖形。因此，在這(zhè)樣的(de)基片上(shàng)穿越這(zhè)些(xiē)圖形均勻塗膠是(shì)重要(y™ào)的(de)。勻膠過程總是(shì)對(duì)光(guāng)刻膠産生(shēng)離(lí)心力，而恰恰是(shì)加速度對(÷duì)光(guāng)刻膠産生(shēng)扭力（twisting force）,這(zhè)個(gè)扭力使光(guāng)刻膠在已有(yǒu)圖形的(de)周圍散開(kāi)，這(zhè)樣就(¶jiù)可(kě)能(néng)以另一(yī)種方式用(yòng)光(guāng)刻膠覆蓋基片上(shàng)有(yǒu)圖形的(de)©部分(fēn)。ANALYSIS（安賽斯（中國(guó)）有(yǒu)限公司）勻膠機(jī)的(de)加速度可(kě)以設定，精度1rpm/秒(miǎo)。在操作(zuò)時(shí)，電(diàn)機(jī)以線性躍升加速（或減速）到(dào)最終的(de)勻膠速度。

排風(fēng)
          所有(yǒu)勻膠過程中光(guāng)刻膠的(de)幹燥速度不(bù)僅取決于光(guāng)刻膠的(de)自(zì)身(shēn)性質（如(rλú)所用(yòng)溶劑體(tǐ)系的(de)揮發性），而且還(hái)取決于勻膠過程中基片周圍的(de)空(kōng)氣狀況。一(yī)塊濕布在幹燥有(yǒu)風(©fēng)的(de)日(rì)子(zǐ)幹得(de)快(kuài)，而在潮濕氣候條件(jiàn)下(xià)幹得(de)慢(màn)。光(guāng)刻膠的(de)幹¥燥速度與此相(xiàng)似，也(yě)受周圍環境條件(jiàn)的(de)影(yǐng)響。大(dà)÷家(jiā)都(dōu)知(zhī)道(dào)，像空(kōng)氣溫度、濕度這(zhè)樣的(de)因素對(duì)決定膠膜性質有(yǒu)重要(βyào)的(de)作(zuò)用(yòng)。勻膠的(de)時(shí)候，減小(xiǎo)基片上(shàng)面的(de)空(kō↓ng)氣的(de)流動，以及因空(kōng)氣流動引起的(de)湍流（turbulence），或者至少(shǎo)保持穩定也(yě)是(shì)十分(fēn)重要(yào)的(de)。所有(yǒuε)ANALYSIS（安賽斯（中國(guó)）有(yǒu)限公司）勻膠機(jī)都(dōu)采用(yòng)“密閉碗"設計(jì)。盡管密閉碗實際上(shàng)并非是(shì)一(yī)個(gè)密不(bù)透氣的(de)環境，在勻膠過程中排風(f≠ēng)罩能(néng)讓很(hěn)小(xiǎo)的(de)氣流通(tōng)過，與位于勻膠台旋轉頭（吸盤）下(xià)面的(de)底部排氣口想配合，排風(fēng)罩成為(¥wèi)一(yī)個(gè)排風(fēng)系統的(de)通(tōng)道(dào)，以達到(dào)減小(xiǎo)希望有(yǒu)的(de)随機(jī)湍流的(de)目的(de)。這(zhè)個(gè)系統有(yǒu)兩大(dà)明(míng)顯的(de)優點：勻膠時(shí)光(→guāng)刻膠的(de)幹燥速度慢(màn)，對(duì)環境濕度的(de)敏感性小(xiǎo)。幹燥（溶劑揮發）速率較慢(màn)帶來(lái)的(de)好(hǎo&)處是(shì)膠面膜厚均勻性好(hǎo)。勻膠時(shí)，在光(guāng)刻膠被甩向基片邊緣的(de)同時(shí₽)，由于溶劑揮發，光(guāng)刻膠也(yě)同時(shí)得(de)以幹燥。這(zhè)樣會(huì)造成光(guā✘ng)刻膠膜厚沿徑向不(bù)均勻。因為(wèi)光(guāng)刻膠的(de)粘度随基片中心到(dào)邊緣的(de)距離(lí)發生(shēng)了(le)變化(​huà)。通(tōng)過降低(dī)溶劑揮發速度就(jiù)有(yǒu)可(kě)能(néng)使整個(↓gè)基片表面上(shàng)光(guāng)刻膠的(de)粘度保持比較恒定。

         幹燥速度以及與其相(xiàng)關的(de)最終膜厚也(yě)受到(dào)環境濕度的(de)影(yǐng)響,相(xiàng)對(duì)濕度僅僅幾個(gè)百分(fēn)點的(de)變化(huà)卻可(kě)造成膜厚很(hěn)大(dà)的(d÷e)變化(huà)。在一(yī)個(gè)“密閉碗"中勻膠，光(guāng)刻膠中溶劑揮發，其蒸氣被留在碗內(nèi)，這(zhè)樣掩蓋了(le)較小(xiδǎo)的(de)濕度變化(huà)所造成的(de)影(yǐng)響。當勻膠過程結束的(de)時(shí)候，打開‍(kāi)排風(fēng)罩取出基片，保持充分(fēn)排風(fēng)，排盡溶劑蒸氣。

         “密閉碗"設計(jì)的(de)另一(yī)個(gè)優點是(shì)膠膜質量對(duì)基片周圍空(kōng)氣流的(de)變$化(huà)的(de)敏感性降低(dī)。比如(rú)說(shuō)，在一(yī)個(gè)有(yǒu)代表性的(de)淨化(huβà)室內(nèi)，總有(yǒu)一(yī)個(gè)自(zì)上(shàng)而下(xià)的(de)穩定的(de)空(kōng)氣垂Ω直層流，其流速大(dà)約每分(fēn)鐘(zhōng)100英尺（相(xiàng)當于30米/分(fēn)）。有(yǒu)多(duō)方面的(de)因素影(yǐng)響這(zhè)股空(kōng)氣流的(de)局部質量。常見(jiàn≈)的(de)問(wèn)題是(shì)擾動（湍流）和(hé)渦流（eddy  current）。而環境的(de)微(wēi)小(xiǎo)變化(huà)能(néng)造成向下(xià)氣流的(de)劇(j↕ù)烈改變。用(yòng)一(yī)個(gè)表面光(guāng)滑的(de)蓋子(zǐ)把“碗"蓋起來(lái)就(jiù)消除了(le)由于操作(zuò)人(rén)員(yuán)和(hé)其他(tā)設備的(de)存在而造成的(de)環境變化(huà)和(hé)氣流的(de)擾動™.

勻膠工(gōng)藝數(shù)據圖表

  下(xià)面四張圖代表了(le)各種過程參數(shù)對(duì)勻膠結果影(yǐng)響的(de)一(yī)般趨勢。就(jiù)大(dà)多(duō)數(shù)光(guāng)刻膠♠而言，最終膜厚與勻膠速度和(hé)勻膠時(shí)間(jiān)成反比。如(rú)果排風(fēng)量太大(dà)，由于空(kōng)氣擾動（湍流）造成膠膜的(de)不(bù)均勻幹燥，但(≈dàn)膜厚還(hái)是(shì)與排風(fēng)量在一(yī)定程度上(shàng)成正比。

勻膠工(gōng)藝常見(jiàn)問(wèn)題：