在基材表面刻蝕加工cd紋并激光切割形成logo的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種在基材表面刻蝕加工⑶紋并激光切割形成LOGO的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，人們對美的要求也越來越高，在很多領(lǐng)域會使用到的LOGO不再是單一的顏色，經(jīng)過拋光處理的基材表面經(jīng)過刻蝕工藝制造出CD紋猶如許多個小棱鏡，可見光照射到表面時會發(fā)生色散呈現(xiàn)出五顏六色的炫彩效果，并且隨著科技進步，目前的光纖切割機具有聚焦光斑小，切割線條精細，加工精度高，耗能低等特點，可實現(xiàn)高精度LOGO切割，并且邊緣損傷區(qū)域小，不會影響LOGO外觀。
[0003]現(xiàn)有的⑶紋加工方法分為三類:1)在金屬材質(zhì)上采用機加工(CNC機床進行精雕加工)的方法來加工CD紋;2)在硬性材質(zhì)(如藍寶石、玻璃)上，采用印刷油墨烘烤的方法來加工CD紋;3)在塑性材質(zhì)(如聚碳酸酯、聚酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯)上采用制作CD紋模具模壓UV透明樹脂進行固化來加工CD紋。
[0004]其中，對于第一種加工方法，機加工效率低，加工精度不高，無法做出納米級別的⑶紋，且只適用于對金屬材料進行加工。
[0005]對于第二種加工方法，目前國內(nèi)存在如下專利文獻:
專利公開號:CN104626780A，該專利公開了一種具有⑶紋的藍寶石面板的加工方法，屬于玻璃表面處理技術(shù)領(lǐng)域，為了解決現(xiàn)有的CD紋效果不佳和工藝復(fù)雜的問題，提供一種具有CD紋的藍寶石面板的加工方法，該方法包括在藍寶石面板的表面設(shè)計CD紋的線寬和線距，然后根據(jù)設(shè)計好的CD紋線寬和線距印刷相應(yīng)的油墨，印刷完成后，進行烘烤，使初步形成具有CD紋的藍寶石面板;再在表面鍍上具有增強反射功能的金屬氧化物膜層，然后，再在表面印刷油墨使形成主顏色層，烘烤后，得到具有CD紋的藍寶石面板。該方法具有能夠保證不會出現(xiàn)CD紋線條斷裂等情況，且具有CD紋立體感強和完整性好的效果。然而，該專利中采用的油墨印刷在硬性材質(zhì)表面，附著牢固度不夠高，容易脫落，不能防止刮花，加工精度不高，無法做出納米級別的CD紋，此外由于激光切割利用高功率密度激光束照射被切割材料，使材料很快被加熱至熔融溫度，絲印層無法承受如此高溫，激光切割時邊緣燒蝕層較大，會影響LOGO美觀度。
[0006]對于第三種加工方法，CD紋模具的費用較高，模具壽命短，模壓效率低，只適用于塑性材料的基材。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種在基材表面刻蝕加工CD紋并激光切割形成LOGO的方法，提供一種效率高、精度高且適用范圍廣的采用干法或濕法刻蝕在基材表面加工出CD紋的方法，這種方法屬于在材料表面蝕刻出CD紋，激光切割不會破壞CD紋結(jié)構(gòu)與美觀度，由于基材表面經(jīng)過拋光處理，且CD紋微觀上有許多凸起塊狀，光線照射到基材表面上相當于許多小棱鏡會發(fā)生色散，呈現(xiàn)五顏六色，并且由于是在基材本身刻蝕出CD紋不會有脫落的風(fēng)險，其炫彩效果更加持久。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種采用在基材表面刻蝕加工CD紋并激光切割形成LOGO的方法，包括如下步驟:
1)制作掩膜版
根據(jù)所加工⑶紋規(guī)格不同，按照⑶紋面積:掩膜版面積=1: I或4:1或5:1的比例設(shè)計、制作掩膜版，在掩膜版表面中部形成與所述CD紋相對應(yīng)的CD紋圖形區(qū)域，該CD紋圖形區(qū)域包括透光區(qū)域和不透光區(qū)域；
2)涂布光阻薄膜、烘烤
取基材，在基材一表面均勻涂布一層光阻薄膜，該光阻薄膜厚度為1nm?50um;涂布完成后的基材在70?130°C溫度下進行烘烤；
3)曝光、烘烤
取光刻機，將步驟I)所得掩膜版的圖形區(qū)域放置于光刻機光源與步驟2)處理后所得基材光阻薄膜之間，光刻機打開遮光板對基材進行光照處理，光照時長1 O m s?6 O s，光刻機光源發(fā)射的光線通過所述掩膜版圖形區(qū)域中的透光區(qū)域照射在基材的光阻薄膜上，接受光線照射的光阻薄膜發(fā)生反應(yīng)，進行曝光，曝光后的基材在70?130°C溫度下進行烘烤；
4)顯影、烘烤
將步驟3)處理后的基材通過顯影液進行顯影處理，顯影處理時長為30S?24h，使步驟3)中發(fā)生反應(yīng)的光阻薄膜溶解于顯影液中，未反應(yīng)的光阻薄膜保留在基材表面，在光阻薄膜表面形成CD紋圖形，去除顯影液及溶解于其內(nèi)的光阻薄膜，完成顯影處理，將處理完成后的基材在70?130°C溫度下進行烘烤；
5)刻蝕
在基材表面進行刻蝕處理，對未保留光阻薄膜的基材表面進行刻蝕，保留光阻薄膜的基材表面不被刻蝕，將步驟4)中在光阻薄膜表面形成的CD紋圖形轉(zhuǎn)移至基材表面，在基材表面形成所述CD紋，去除保留的光阻薄膜，完成所述采用刻蝕工藝在基材表面加工CD紋；
6)激光切割
將加工了⑶紋的基材置于真空吸附載臺上利用真空吸附力吸附，利用激光切割設(shè)備產(chǎn)生的高功率密度激光切割光束照射所述基材，加熱使基材材料熔化，產(chǎn)生液態(tài)金屬，然后向基材熔化處噴吹非氧化性氣體，排出所述液態(tài)金屬，形成切口，移動激光切割光束，在基材表面連續(xù)形成寬度為0.05-0.15_的切縫，按照客戶提供圖樣在基材表面切割形成L0G0，切割邊緣崩邊和燒蝕區(qū)域在20um以內(nèi)，完成對基材的切割。
[0009]進一步，所述基材相對光阻薄膜的另一面涂覆有一層反光鍍層，所述反光鍍層材料選自油墨、樹酯、紫外線固化膠、鉻或鎘;所述基材的材質(zhì)為玻璃、石英、聚氯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或金屬片材。
[00?0] 另，所述⑶紋由若干同心圓環(huán)組成，每個圓環(huán)線寬相同，線寬范圍為300nm?500um，每兩個相鄰圓環(huán)之間線距相等，線距為300nm?500um。
[0011]另有，所述掩膜版形狀為一方形板體，材質(zhì)為石英或玻璃，包括設(shè)置于中部的CD紋圖形區(qū)域和位于所述CD紋圖形區(qū)域外周的不透光區(qū)域，所述不透光區(qū)域表面間隔設(shè)置有若干對位標記。
[0012]再，步驟2)所述涂布方式為旋轉(zhuǎn)涂布或噴霧涂布;所述光阻為正向光阻或負向光阻，光阻粘稠度為2?95;步驟2)中，如果所述基材的可見光穿透率大于80%:在光阻薄膜涂布前，先在基材表面涂布一層0.1?10nm的底部抗反射涂層，再進行光阻涂布;或者在光阻薄膜涂布后，在光阻薄膜表面涂布一層0.1?10nm的頂部抗反射涂層；或者在光阻薄膜涂布前，先在基材下表面鍍一層不透明薄膜，然后按照所述步驟2)、步驟3)、步驟4)的順序進行在基材表面進行CD紋加工，加工完成后去除所述不透明薄膜;或者選擇單面拋光基材，在拋光面按照所述步驟2)、步驟3)、步驟4)的順序進行在基材表面進行CD紋加工，加工完成后拋光所述基材另一表面。
[0013]再有，所述步驟2)、步驟3)、步驟4)中所述烘烤采用熱板或烘箱進行烘烤，采用熱板進行烘烤的溫度范圍70?130°C，時間為30秒?300秒;采用烘箱進行烘烤的溫度范圍為70?130°C，時間為I分鐘?45分鐘。
[0014]另，步驟3)所述光刻機采用接觸式光刻機、接近式光刻機、步進式光刻機或掃描式光刻機，光刻機光源選用G線、I線、KrF準分子激光或ArF準分子激光。
[0015]另有，步驟4)所述顯影液采用濃度為I?10%的四甲基氫氧化氨、濃度為I?25%的氫氧化鈉溶液或濃度為I?25%的氫氧化鉀溶液，顯影處理方式為:將顯影液均勻的噴涂在基材表面進行顯影或?qū)⒒闹苯踊蜓b入特定夾具后浸泡在顯影液中進行顯影。
[0016]再，步驟5)所述刻蝕采用干法刻蝕或濕法刻蝕，所述干法刻蝕采用反應(yīng)離子刻蝕或電感耦合等離子體刻蝕;所述濕法刻蝕采用濕式清洗臺刻蝕。
[0017]再有，步驟6)所述激光切割設(shè)備包括:一激光器，發(fā)射激光光束;一反射鏡，對應(yīng)設(shè)置于所述激光器發(fā)射端一側(cè)，形成對激光器發(fā)生激光光束的反射;一聚焦單元，設(shè)置于所述反射鏡下方，其底部設(shè)有切割頭，聚焦單元匯聚所述反射鏡反射的激光光束至切割頭，形成激光切割光束;一非氧化性氣體噴吹單元，設(shè)置于所述聚焦單元一側(cè)