Auteur: E. Bigler
Date: 13-10-2003 12:50
Je confirme que la sensibilité photographique ISO est inapplicable pour des résines photosensibles utilisées en microtechnique. Elles sont insensibles au jaune, ce qui permet de travailler confortablemenet avec des tubes fluo peints en jaune. Pas besoin de lanterne sodium, couper le bleu suffit.
On donne la sensibilité d'une résine en dose efficace énergétique exprimée en joules par cm^2. Si la résine est épaisse on voit qu'il faut une correction pour que toutes les couches en volume soient exposées, la résine absorbe l'UV, c'est le but, si elle était transparente totalement les photons passeraient à travers sans rien faire ou presque (c'est ce qui se passe en rayons X). La dose courante pour les résines d'épaisseur micronique varie entre 10 et 100 millijoules par cm^2 autour de 400nm. Avec une lampe à arc à mercure HBO de 350 watts, une optique de collimation not picked of the beetles on a couramment des éclairements de 10 milliwats par cm^2. On travaille ici par contact à travers un photomaque à très grand contraste, il s'agit d'un masque au chrome de densité optique 4-5, presque un filtre solaire pour télescope. 10 mw/cm^2 cela nous donne des temps de pose de 6 secondes pour une classique résine positive à sensibilité nominale de 60 mW/cm^2.
Il existe des résines inversibles, c'est assez amusant mais difficile à maîtriser.
La sensibilité équivalente du polymère dépend de l'épaisseur de la couche. Ici en travaux pratiques de microtechnique à l'ENSMM de Besançon, nous utilisons des résines dont l'épaisseur finale après centrifugation et cuisson est de l'orde de quelques microns maximum. À la plaque chauffante : 2 minutes à 120 degrés, on peut cuire à l'étuve à 80° pendant 1/2 heure c'est plus doux et plus précis.
Pour des arts graphiques, ce que vous citez qui se développe en alcalin doux me fait penser que le mécanisme de la photo-sensibilité est le même que celui des résines de la microtechnique. L'idée est qu'il y a une base polymère faiblement photosensible, pour nous du PMMA (qui donne les altuglas et plexiglas après polymérisation) et qu'on y ajoute un composé photosensible (CPS). Sous l'action des UV, en général les raies du mercure entre 300 et 400 nm, le CPS se transforme en acide organique, et devient hyper-chatouilleux à la moindre solution alcaline. Si on met une base forte, c'est le coup du décapeur de peinture à la soude caustique, tout est bouffé. Si l'alcalin est suffisamment doux, en microtechiqne cela doit être très doux, on utilise un base organique appelée "TMAH" très diluée, alors seules les parties insolées réagissent, le CPS transformé en acide entraîne dans la base toute la matrice polymère, mais uniquement là où la lumière a frappé. dans les zones nont insolées, la résine n'est pas, ou peu, attaquée par le "révélateur".
Pour usage d'art graphique on voudra des épaisseurs de la dizaine à la centaine demicrons, et on voudra d'une façon ou d'une autre passer des demi-teintes. En microtechnique classique on ne veut qu'une image binaire, et une résolution latérale extrême. En revanche il est possible d'obtenir dans certaines conditions une réponse proportionnelle de la résine, autrement dit moins de lumière donnera un creux moins profond, beaucoup de lumière enlèvera la résine jusqu'au substrat. On se sert de ces techniques pour faire des micro-lentilles diffractantes dont on fait ensuite des répliques par des procédés de moulage et contretypage.
Au point de vue hygiène et sécurité, l'intérêt de ces procédés est qu'il sont basés sur des solutions aqueuses faiblement toxiques rinçables à l'eau. En revanche les résines dont nous nous servons doivent être absolument manipulées sous hotte aspirante à cause des olvants organiques qu'eles contiennent. Les hottes de microtechnique doivent être à la fois soufflantes-propres (en en ordre, bien sûr ;-);-) pour la poussière et aspirantes, au fond, pour les vapeurs de résines. Pas facile à régler. Méfiance donc a prirori avec les résines elles-mêmes, en revanche une fois cuites leur manipulation et développement me semble faiblement toxique. Le carbonate de sodium est un truc peu dangeraux s'il est dilué : on appelle cela les cristaux de soude (ne pas confondre avec la soude caustique ou lessive de soude).
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