光刻胶的粘度

在光刻胶的各种物性参数中,粘度值也是一个非常重要的参数,它对指导光刻胶的涂胶至为重要,但是我们在阅读光刻胶的说明文档中往往会发现不同厂家使用不同的粘度单位, 比如cP,mPa·S,cst, 这对我们用户来说对比不同厂家的光刻胶的粘度性质造成了困扰,本文我们就来简单说明下动力粘度和运动粘度间如何换算。

粘度的物理意义

流体之间的粘度,小编的理解也就是流体分子的结合力,因此流体流动时就展现出内摩擦力。

图1 流体层流流动时的速度梯度
牛顿粘性定律

符合上述定律,也就是流体速度线性分布的流体称为为牛顿流体。根据上图第2式,粘度有可以看作单位速度梯度的剪应力。

按照国际单位制,式中F为内摩擦力,单位N; τ为剪应力,单位Pa;du/dy为速度梯度,单位1/s。μ称为动力粘度。

根据量纲分析法,可推导出粘度μ的国际单位为Pa·s。

运动粘度ν=μ/p,动力粘度除以流体密度。根据量纲分析法,推导出运动粘度ν的国际单位为㎡/s。

粘度换算

需要注意的是cP和cSt并非国际单位,换算时,先换算为国际单位制,再将运动粘度乘以介质所在温度下的密度kg/m³即可得到对应的动力粘度。

动力粘度单位:1cP(厘泊)=0.01P(泊)=1mPa·s=0.001Pa·s=1kg/(m*s)。

运动粘度单位:1cSt(厘斯)=0.01St(斯)=1m㎡/s=0.000001㎡/s=0.0036㎡/h。

以甘油为例,20℃时粘度1500cp左右,密度为1261kg/m³,换算为St(斯)。

1500×0.001Pa·s/1261=1.1895*10(-3次方)㎡/s。因为1St(斯)=0.0001㎡/s,计算得11.895St=1189.5cSt。

粘度影响因素

对于气液相,温度升高,粘度会下降;对于气体,压力升高,分子间力增大,粘度也会升高。溶液浓度越高,粘度越大!

所以部分高粘度液体输送时需要加热,降低粘度和管道阻力,便于输送。

粘度测量方法

测量粘度的方法有多种。毛细管法就是在恒定温度的情况下,将定体积试样装入毛细管中,记录在重力作用下试样流过毛细管的时间t。然后时间t与粘度计的常数相乘,最终得到运动年年度值。粘度计常数主要与毛细管的尺寸有关。

图3 粘度计实物图
图2 坎农-芬斯克粘度计
1、3 – 管身,2 – 毛细管,a、b、c、d – 标线,D、A、C、J – 球

对于光刻胶的使用过程中,我们不必测量某一款光刻胶的粘度值,但是在使用新的一款光刻胶时,了解这个胶的粘度对我们使用光刻胶有着重要的意义。特别是当我们需要使用喷涂工艺时,光刻胶的粘度将会决定我们涂胶的质量。 如果,您对上述一般光刻工艺过程有任何心得,欢迎您在文章下方留言给我们!了解更多光刻及光刻胶知识库,欢迎关注Litho+wiki,获取更多信息……

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