金属光阑片无R角成形：20微米筋宽的垂直壁控制

内窥镜前端那片光阑，筋宽线宽只有 20μm，壁要接近垂直，根部不许带 R 角。金属光阑片无R角成形就是把这种薄壁结构一次做出来：镍沿母模胶壁垂直生长，胶模多直成品壁就多直，表面光洁到不必再上机加。蚀刻靠药液咬掉金属，侧壁必被侧蚀掏出弧度、角落留 R；电铸把金属“长”进母模空隙，复制母模三维形状，20μm 筋宽、薄壁、复杂轮廓都能照搬。基板 0.03–5mm 都能上，LDI 解析 8μm/8μm 决定 20μm 的筋立不立得住，显影与脱模才是真正卡人的地方。

蚀刻为什么拿不到直壁，得从药液说起。湿法蚀刻各向同性，药液往下钻也往侧面掏，筋越细侧蚀占比越重，20μm 线宽经不起两边各咬掉几微米；角落电场与流场叠加，圆角 R 躲不掉，成品壁呈梯形，通光截面跟着失真。电铸反过来：LDI 先做出 20μm 宽的胶模空腔，镍只在露出的导电面还原、沿胶壁往上长，胶壁近垂直金属壁就近垂直，R 角由母模而非药液决定。难点挪到了显影和脱模。20μm 胶筋高宽比一大，显影里一泡就溶胀、倒塌或留残胶，筋一歪壁就不直；脱模时细镍筋刚性极差，起头角度或速度快一点就被带弯甚至折断。8μm/8μm 的解析只是入场券，显影时间、胶模烘烤、脱模支撑与低应力沉积凑成一组，20μm 筋宽的无 R 角直壁才落得到零件上。

参数窗口

• 筋宽线宽 20μm，壁接近垂直、根部无 R 角

• 基板厚度 0.03–5mm，薄壁结构按母模三维形状复制

• LDI 解析 8μm/8μm，决定 20μm 胶筋能否立住

• 表面复制母模光洁度，成形后无需后道机加

• 显影与脱模为 20μm 筋宽的关键控制点，需防倒塌与带弯

• 镍质合金硬度 450–550Hv，薄壁件硬度与内应力一并权衡

制造流程（8步）

1. 编辑绘制 — 按通光孔型出母版数据，20μm 筋宽预留显影补偿。

2. 前处理 — 0.03–5mm 基板清洗导电化，母模面做低结合力钝化。

3. 覆膜 LDI — 进口 LDI 曝光，解析 8μm/8μm，做出 20μm 胶模空腔。

4. 电铸显影 — 控显影时间与胶模烘烤，镍沿胶壁垂直生长填满空腔。

5. 脱模 — 带支撑从低应力边起头，控角度速度整片揭下，细筋不折。

6. 去胶 — 去除胶模，露出接近垂直的 20μm 筋与无 R 角根部。

7. 检验 — 影像仪量筋宽与壁角，确认无侧蚀弧、表面无需机加。

8. 分切包装 — 按光阑外径分切，附筋宽与壁角实测记录。

核心优势

1. 直壁成形 — 母模加垂直生长，20μm 筋壁近垂直、根部无 R 角。

2. 无需机加 — 表面复制母模光洁度，薄壁件省掉后道切削与毛刺。

3. 三维可复制 — 复杂轮廓与薄壁结构一次照搬母模，蚀刻做不到。

4. 通光准确 — 无侧蚀梯形壁，内窥镜光阑有效孔径与设计值一致。

5. 细筋完整 — 显影防塌、脱模带支撑，20μm 筋不弯不折。

6. 批次一致 — 0.03–5mm 基板同槽多片，壁角与筋宽数据可追溯。

典型应用

• 医用内窥镜光阑，20μm 直壁保证通光截面不失真。

• 光学仪器视场光阑，无 R 角根部减少杂散反射。

• 精密检测用遮光片，薄壁结构按下限基板 0.03mm 成形。

• 半导体与传感遮罩，复杂三维轮廓由母模一次复制。

• 激光与成像系统孔径片，表面免机加直接装配。

• 需要局部加厚的复合光阑，脱模方向避开加厚台阶根。

设计与选型要点

1. 先确认是蚀刻还是电铸。要直壁无 R 角，蚀刻路线基本走不通。

2. 20μm 筋宽配 8μm/8μm 解析，母模出图给显影溶胀留补偿。

3. 基板 0.03–5mm 按装配刚度选，过薄时脱模需全程贴支撑。

4. 高宽比大的胶筋要控显影时间与烘烤，别让筋在液里塌掉。

5. 硬度别贪高。450–550Hv 够用，硬度推高会把细筋内应力带起来。

6. 8μm/8μm 的 LDI 解析是曝光侧指标，去胶后壁角复测才是交付指标。

7. 有加厚或异形轮廓的光阑，脱模方向避开台阶根与细筋密集区。

把金属光阑片无R角成形讲透，关键不在“电铸比蚀刻好”这句结论，而在偏差是从哪一步进来的。蚀刻的 R 角与侧蚀来自药液各向同性，改配方也去不掉；电铸把壁形交给母模胶壁，R 角从源头不产生。可 20μm 筋宽把难题换了个位置：显影里胶筋会倒、脱模时镍筋会弯，8μm/8μm 的解析只保证做得出来，不保证揭得下来。这正是金属光阑片无R角成形该写进工艺卡的地方：显影时间、胶模烘烤、脱模支撑、低应力沉积凑成一组数，少一项直壁就变梯形。产线上拉开差距的，是同一槽十几片能不能以同一个壁角收尾，不是能不能在 0.03–5mm 基板上长出光阑。对按微米验通光面的订单，打样就把母模补偿、显影窗口和脱模角度固化下来。光阑片筋宽线宽控制、电铸光阑片垂直壁成形，说法不同，落到车间都是同一句：把金属光阑片无R角成形做成每片壁角都量得出的参数。