專利名稱：電火花加工用的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電火花加工用的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造方法，屬于特種加工和微細(xì)加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電火花加工作為特種加工技術(shù)之一在工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。隨著工業(yè)中微細(xì)化、精密化的發(fā)展，深小孔尤其是異形深小孔的加工成為具有高附加值的發(fā)展方向。要進(jìn)行電火花成形加工，必須有相應(yīng)的工具電極?，F(xiàn)在工業(yè)界普遍采用拔絲的方法生產(chǎn)微細(xì)電極，這一方法非常適合于圓形電極，但難于制作異形電極，一方面是異形拔絲模具的制作非常困難，另一方面是拔絲過(guò)程中尺寸和形狀難以精確控制。申請(qǐng)人在專利ZL00121477.2中提出了一種電火花成形加工用的微細(xì)電極的制造方法，通過(guò)在深度光刻形成的孔洞中電鑄得到異型微細(xì)電極，由于該方法中光刻深度通常不大于2毫米，因此電極長(zhǎng)度也就不大于2毫米，這就限制了加工小孔的深度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供電火花加工用的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造方法，以克服專利ZL00121477.2中電極長(zhǎng)度不夠的缺點(diǎn)。與專利ZL00121477.2中電極直接在底座上垂直向上生長(zhǎng)不同，本專利中電極與底座一起橫躺在導(dǎo)電基板上向上生長(zhǎng)，最后去掉基板后豎起來(lái)使用。此外另外一個(gè)不同之處是，本專利中異型電極的形狀不是直接通過(guò)光刻形成的，而是通過(guò)分層制造來(lái)合成的。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是本發(fā)明一種電火花加工用的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1在導(dǎo)電基板上涂光刻膠；步驟2掩模板與導(dǎo)電基板對(duì)準(zhǔn)后曝光，顯影后得到光刻膠微結(jié)構(gòu)；步驟3在光刻膠微結(jié)構(gòu)的縫隙中電鑄金屬；步驟4重復(fù)1-3步驟；步驟5去除光刻膠和導(dǎo)電基板后得到所需金屬電極。
其中所述導(dǎo)電基板是鈦板、表面蒸鍍金屬鉻和銅的硅片或者玻璃片。
其中所述光刻膠是AZ系列的正膠或SU8系列的負(fù)膠。
其中所述掩模板是表面涂敷微細(xì)圖形鉻膜的玻璃板。
其中所述金屬是銅、銀、金、鐵、鈷或鎳。


為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)特征及其所能達(dá)到的功效，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作一詳細(xì)描述，其中圖1為本發(fā)明電火花加工用的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造過(guò)程示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例在實(shí)施后得到的電火花加工用的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的掃描電鏡照片。
具體實(shí)施例方式
首先請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明電火花加工用的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造方法，其制造過(guò)程由不斷重復(fù)的涂膠、對(duì)準(zhǔn)光刻、電鑄構(gòu)成，得到所需的結(jié)構(gòu)后最后去除光刻膠和導(dǎo)電基板就得到了電極。以雙層結(jié)構(gòu)的T形電極為例。
本發(fā)明一種電火花加工用的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1在導(dǎo)電基板1上涂上一層光刻膠2，所述的導(dǎo)電基板可以是鈦板、表面蒸鍍金屬鉻和銅的硅片或者玻璃片，所述光刻膠是AZ系列的正膠或SU8系列的負(fù)膠；步驟2掩模板3與導(dǎo)電基板1對(duì)準(zhǔn)后曝光，顯影得到膠結(jié)構(gòu)，所述掩模板是表面涂敷微細(xì)圖形鉻膜的玻璃板；步驟3在膠結(jié)構(gòu)的孔洞中電鑄金屬4，所述金屬是銅、銀、金、鐵、鈷或鎳；
步驟4在含光刻膠2和金屬4的導(dǎo)電基板1上再涂上一層光刻膠5；步驟5掩模板6與含光刻膠2和金屬4的導(dǎo)電基板1對(duì)準(zhǔn)后曝光，顯影得到新的膠結(jié)構(gòu)；步驟6在新的膠結(jié)構(gòu)孔洞中電鑄金屬7；步驟7去除光刻膠2、5和導(dǎo)電基板1后得到金屬4和金屬7構(gòu)成的電極。
采用帶有對(duì)準(zhǔn)裝置的普通紫外光刻機(jī)。對(duì)于不同的光刻膠，采用相應(yīng)的專用顯影液和去膠液。電鑄在電鑄槽中進(jìn)行，工藝參數(shù)與普通的電鑄相同。
再請(qǐng)參閱圖2所示，是本發(fā)明實(shí)施例在實(shí)施后得到的電火花加工用的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的掃描電鏡照片。
圖中T形電極的長(zhǎng)度為2毫米，橫線的寬度為380微米，厚度為120微米，豎線的寬度為320微米，厚度為80微米。在金屬鈦板的表面用旋涂法涂SU8-10膠，70℃下烘烤3小時(shí)，厚度為150微米。光刻機(jī)紫外線波長(zhǎng)是316納米，強(qiáng)度為1000瓦，曝光10分鐘，顯影40分鐘。在硫酸銅電鍍液中鍍銅(電鍍液配方為200克/升的五水硫酸銅中加入25毫升硫酸)，電流密度為10毫安/平方厘米，溫度為35℃，當(dāng)銅生長(zhǎng)到接近光刻膠的厚度時(shí)，停止電鍍。在含光刻膠和金屬銅的鈦板表面再用旋涂法涂SU8-10膠，70℃下烘烤7小時(shí)，厚度為350微米。光刻機(jī)紫外線波長(zhǎng)是316納米，強(qiáng)度為1000瓦，曝光40分鐘，顯影180分鐘。在硫酸銅電鍍液中鍍銅(電鍍液配方為200克/升的五水硫酸銅中加入25毫升硫酸)，電流密度為10毫安/平方厘米，溫度為35℃，當(dāng)銅生長(zhǎng)到接近光刻膠的厚度時(shí)，停止電鍍。在專用去膠液中去除SU8光刻膠，在20％的氫氟酸中去除鈦板，就得到銅電極。掃描電鏡觀察時(shí)，電子加速電壓為20千伏，放大倍數(shù)為56倍。
權(quán)利要求
1.一種電火花加工用的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1在導(dǎo)電基板上涂光刻膠；步驟2掩模板與導(dǎo)電基板對(duì)準(zhǔn)后曝光，顯影后得到光刻膠微結(jié)構(gòu)；步驟3在光刻膠微結(jié)構(gòu)的縫隙中電鑄金屬；步驟4重復(fù)1-3步驟；步驟5去除光刻膠和導(dǎo)電基板后得到所需金屬電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造方法，其特征在于，其中所述導(dǎo)電基板是鈦板、表面蒸鍍金屬鉻和銅的硅片或者玻璃片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造方法，其特征在于，其中所述光刻膠是AZ系列的正膠或SU8系列的負(fù)膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造方法，其特征在于，其中所述掩模板是表面涂敷微細(xì)圖形鉻膜的玻璃板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造方法，其特征在于，其中所述金屬是銅、銀、金、鐵、鈷或鎳。
全文摘要
一種電火花加工用的極長(zhǎng)異形微細(xì)電極的制造方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1在導(dǎo)電基板上涂光刻膠；步驟2掩模板與導(dǎo)電基板對(duì)準(zhǔn)后曝光，顯影后得到光刻膠微結(jié)構(gòu)；步驟3在光刻膠微結(jié)構(gòu)的縫隙中電鑄金屬；步驟4重復(fù)1－3步驟；步驟5去除光刻膠和導(dǎo)電基板后得到所需金屬電極。
文檔編號(hào)G03F7/42GK1778505SQ20041009529
公開(kāi)日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者彭良強(qiáng), 伊福廷, 張菊芳, 韓勇 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所