Was ist Schattenmaskierung? 

Bei der Herstellung von Halbleitern können Metallschablonen oder Schattenmasken verwendet werden, um festzulegen, wo ein Metall auf ein Substrat aufgebracht werden soll. Die Schablone dient als Medium, um individuelle Designs auf einem Substrat zu erzielen, ohne dass Photolithographieverfahren erforderlich sind. Dabei werden bestimmte Bereiche eines Substrats maskiert, während andere für die Metallabscheidung freigelegt werden.  

Schattenmasken werden in der Regel aus dünnem Edelstahl- oder Nickelblech hergestellt. Die Herstellung von Schattenmasken kann recht schwierig sein, da die erforderliche Bearbeitung schwierig zu bewerkstelligen ist und zu gezackten Kanten führen kann. Bei hochpräzisen Entwürfen kann die Herstellung von Schattenmasken einige Schwierigkeiten mit sich bringen. Im Vergleich zu fotolithografischen Herstellungsverfahren ist es bei Schattenmasken oft schwieriger, kleine Merkmale zu erzeugen. Schattenmasken eignen sich besser für Anwendungen mit niedriger Auflösung (>0,7 mm). Bei der Fotolithografie werden die Designs durch eine Fotomaske und UV-Belichtung auf ein Substrat übertragen. Fotolithografische Verfahren sind jedoch häufig mit höheren Herstellungskosten verbunden. Die fotolithografische Herstellung beruht auf der Strukturierung durch Auftragen von Fotolack und einer Form der Entfernung unerwünschter Bereiche (Metall-Lift-off oder Nassätzung). Diese Verfahren erfordern teure Fotolacke und Lösungsmittel, wobei die Substratmaterialien aufgrund einer Reihe variabler Faktoren einer erhöhten Fehlerquote ausgesetzt sein können.  

Die Schattenmaskierung bietet einen mechanischeren Mechanismus für die Übertragung von Designs mit Hilfe einer Metallschablone, die direkt in Vakuumkammern verwendet werden kann. Die Befestigung eines Substrats und einer Schattenmaske in einer Vakuumkammer stellt ebenfalls eine Herausforderung dar. Im Gegensatz zu den üblichen Befestigungsmethoden können Magnete verwendet werden, um sowohl das Substrat als auch die Schattenmaske in Position zu halten. Die Stärke des Magneten kann den Grad des Oberflächenkontakts zwischen der Maske und dem Substrat bestimmen. Je stärker der Magnet ist, desto direkter ist der Oberflächenkontakt zwischen den Materialien. Nach der Metallabscheidung wird die Maske vom Substrat abgehoben, so dass das Muster sichtbar wird. Die Schattenmaskierung kann die Produktionskosten erheblich senken, da sie ein reproduzierbares Verfahren zur Herstellung individuell gemusterter Oberflächen darstellt. Im Gegensatz zur Fotolithografie sind bei der Schattenmaskierung keine teuren Fotolacke und Lösungsmittel erforderlich.  

Die Herstellung von mikroelektronischen Bauteilen kann durch Schattenmaskierung erfolgen. Die Schattenmaskierung ist ein äußerst reproduzierbares Verfahren, das eine metallbeschichtete Oberfläche mit geringer Oberflächenrauheit und hoher Reinheit erzeugt. Zu den Anwendungen gehören die Herstellung von kundenspezifisch strukturierten Elektroden, Sensoren, Klebepads, MEM-Bauteilen und mehr.  

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