СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОКАНАЛЬНЫХ ПЛАСТИН Советский патент 1996 года по МПК H01J43/24 

Изобретение относится к технологии изготовления микроканальных пластин (МКП) и может быть использовано в производстве изделий электронной техники.

Цель изобретения обеспечение одностороннего травления и увеличение производительности.

По данному способу полностью исчезает эффект подтравливания, т.е. защитное покрытие не находится в прямом контакте с травящим раствором. Покрытие несет не только функцию защитного слоя, препятствующего попаданию травящего раствора с одной стороны пластины, но и склеивающую, позволяющую удерживать обе пластины вместе.

Более того, позволяет на одном защитном покрытии производить одностороннее травление сразу двух пластин, что в 2 раза увеличивает производительность.

Момент полного удаления жил фиксируется по расцеплению пластин, возникающему вследствие того, что площадь сцепления уменьшается за счет удаления растворимых жил. Более длительное пребывание одной стороны пластины в травителе позволяет не только удалять растворимую жилу, но и обрабатывать (выщелачивать) поверхность канала с одной стороны более длительно, чем поверхность канала с противоположной стороны (где находится защитное покрытие), у которой лишь удалена растворимая жила.

Таким образом, в процессе удаления растворимых жил складываются разные условия травления по длине канала, создавая распределенное сопротивление, что, в свою очередь, положительно сказывается на параметрах пластин в целом.

Сущность изобретения в следующем.

Микроканальные пластины, подготовленные к химическому удалению растворимых жил из матрицы, покрывают защитным покрытием, причем свойства покрытия должны быть таковы, чтобы оно, во-первых, легко удалялось, во-вторых, сохранило некоторое время пластическое состояние и легко размягчалось, обладало достаточно высокой адгезией к стеклу и было стойким к травящим растворам. Затем, не давая застыть, пластины склеивают попарно и укладывают вертикально в кассету для травления.

Жилы из матриц удаляют в соляной кислоте при комнатной температуре. Далее промывают, обезжиривают и очищают пластины известными способами.

В результате такой обработки получается разное сопротивление по длине канала: у входа, где находилось покрытие, оно выше, чем у выхода. Более того, защитное покрытие не находится в непосредственном контакте с травящим раствором, является как бы прослойкой между двумя пластинами. Именно это и приводит к гарантированному одностороннему травлению без подтеков и подтрав. Когда силы сцепления защитного слоя с МКП ослабевают за счет уменьшения площади в процессе удаления жилы, тогда пленка всплывает на поверхность травящего раствора. В этом случае пластины считывают протравленными, и их передают на следующие операции. Данная технология обеспечивает самопроизвольное отслаивание защитного покрытия, очистки от него в данном способе не требуется.

Пример осуществления предлагаемого способа.

Блок пластин покрывают предварительно размягченным парафином, причем не давая застыть, пластины из блока склеивают попарно (первая со второй, третья с четвертой и т.д.). Такие спаренные пластины укладывают вертикально в кассету для травления. Затем кассету помещают в травильный раствор 2 N раствор соляной кислоты. Температура раствора 24^o±2^oC. Процесс удаления жилы из матрицы МКП (толщина 2-х пластин по 0,9 мм примерно 1,8 мм, диаметр канала 10 мкм) фиксируют по расцеплению пластин и отслаиванию парафина с обеих пластин. Время этой части процесса составляет около 4,5 час. Далее пластины подвергают очистке и обезжириванию, производят удаление остатков парафина известными способами: промывают ацетоном, ополаскивают холодной дистиллированной водой, затем горячей (около 80^oC).

Для удаления остатков растворимого стекла пластины (без защитного покрытия) обрабатывают слабым раствором соляной кислоты 0,2 N раствором, в течение 60 мин, при 80^oC. Затем ополаскивают горячей 80^oС, дистиллированной водой.

Для нейтрализации остатков кислоты пластины в течение 30 мин обрабатывают в 0,2 N растворе КОН при 80^oC.

Далее ополаскивают горячей дистиллированной водой (80^oC).

Заканчивают обработку промывкой в течение 30 мин в 0,2 N раствора уксусной кислоты при температуре 80^oС для нейтрализации остатков щелочи.

Затем окончательно промывают водой, сушат и продувают.

Полученные таким способом МКП позволили снизить довольно высокий уровень помех, вызывающих большие колебания амплитуды на выходе, при достаточно низких уровнях на входе. Эти МКП имеют более высокое пространственное разрешение.

Использование таких пластин в приборах ночного видения приводит к более длительному сохранению фотокатода, который быстро разрушается за счет бомбардировки положительными ионами, возникающими в зоне образования больших зарядов на выходе МКП, изготовленной по известным технологиям.

В предлагаемом способе накопления пространственного заряда на выходе МКП не наблюдается в результате распределенного по длине канала сопротивления.

Таким образом, это технология получения МКП третьего поколения с улучшенными характеристиками и параметрами.

По сравнению с известными способами предложенный способ прост и производителен. Он не только позволяет получать лучшие параметры, тем самым, улучшая качество, но и увеличить выход годных МКП на 10% что составляет за год 10000 штук.

Использование: технология изготовления микроканальных пластин (МКП) для изделий электронной техники. Сущность изобретения: перед обработкой МКП склеивают попарно посредством защитного покрытия, например, из парафина, и далее травят в соляной кислоте до полного удаления жил в МКП, которое определяют по ослаблению сцепления склеенных пластин. 1 з.п.ф-лы.

1. Способ изготовления микроканальных пластин путем нанесения защитного покрытия на одну из сторон пластины, удаления жил травлением, очистки пластин от покрытия, отличающийся тем, что, с целью обеспечения одностороннего травления по всей поверхности микроканальной пластины и увеличения выхода годных, при нанесении защитного покрытия пластины склеивают посредством защитного покрытия попарно, а травление ведут до полного удаления жил, которое определяют по ослаблению сцепления склеенных пластин. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что защитное покрытие выполняют из парафина.