Procédé de production d'un motif métallique et élément pour la mise en oeuvre de ce procédé
La présente invention concerne un procédé de production d'une image en relief à la surface d'une couche métallique par attaque corrosive sélective de ladite couche métallique qui interréagit avec une matière adéquate la recouvrant, sous l'action de radiations électromagnétiques servant à projeter l'image désirée.
L'interréaction entre les deux couches est généralement le résultat de l'exposition, pendant une période de temps prédéterminée, à des radiations de préférence de plus grande énergie que la lumière naturelle ambiante normale ou la lumière artificielle, de sorte que l'interréaction cesse aussitôt que la matière sensible n'est plus exposée, et l'image métallique en relief reste généralement stable pendant une période de temps considérable sans aucun autre traitement, même si elle est exposée à la lumière ambiante.
L'invention crée en outre des opérations simples permettant d'enlever de l'image métallique en relief le produit d'interréaction et/ou ce produit et la couche de recouvrement non métallique pour certaines applications de l'objet fini. Les éléments sensibles aux radiations, conformément à l'invention, peuvent pour certaines applications être utilisés sans support ni substrat, mais on a trouvé préférable, pour certaines autres applications, d'utiliser un support ou un substrat qui peut ou non être transparent à la radiation.
Comme décrit dans le Journal de Physique Soviétique, février 1966, pages 451-452, il est déjà connu que des films de certains halogénures et sulfures de métaux, de séléniure d'arsenic et de tellurure de zinc, entre autres, lorsqu'ils sont déposés sur un substrat métallique, par exemple d'argent, de cuivre, de zinc, de plomb, etc., sont capables de donner une image visible ou, en d'autres termes, de manifester une photosensibilité sous l'action d'une lumière incidente intense. L'image devient visible pendant l'exposition et il n'est généralement pas nécessaire d'appliquer un traitement supplémentaire pour révéler l'image. Une fois formée, l'image peut être conservée pendant une période de temps considérable sans s'affaiblir. Pour certaines matières, I'application de chaleur aux éléments photosensibles est nécessaire en vue de révéler ou de développer l'image latente.
L'invention constitue un perfectionnement considérable par rapport à l'état antérieur de la technique, tel que défini par exemple dans l'article du Journal Soviétique mentionné ci-dessus. En effet, l'invention permet d'obtenir de nombreux articles finis utiles, comparativement aux curiosités de laboratoire obtenues actuellement par les chercheurs dans ce domaine, ces objets finis pouvant être obtenus d'une manière bien plus simple, à un prix bien plus bas et sans les inconvénients et les désavantages des procédés classiques utilisés jusqu'à présent pour obtenir ces articles.
Par exemple, des plaques en demi-teinte lithographiques, des gravures métalliques de tous types, des circuits électriques imprimés, etc., peuvent être obtenus par des moyens qui supportent une comparaison favorable avec les moyens photographiques, sans utiliser d'agents chimiques complexes et coûteux pour le développement et le fixage ou bien sans qu'il soit nécessaire d'appliquer une opération d'attaque corrosive par un acide dans le procédé.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on projette sur un élément constitué d'au moins deux couches une image formée par une radiation électromagnétique, I'une de ces couches étant métallique et comprenant au moins l'un des métaux suivants: I'argent, le cuivre, le nickel, le niobium, le fer, le zinc et le plomb, l'autre photosensible, comprenant au moins l'un des matériaux suivants: les halogènes, le soufre, l'arsenic, le sélénium, le tellure, le thallium, un halogénure métallique, un sulfure métallique, un arséniure métallique, un séléniure métallique et un tellurure métallique, cette radiation provoquant une interaction entre les deux cou ches, puis en ce qu'on enlève le produit résultant de ladite interaction.
L'élément pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisé en ce qu'il comprend une couche métallique comprenant au moins l'un des métaux suivants: l'argent, le cuivre, le nickel, le niobium, le fer, le zinc et le plomb et une couche photosensible comprenant au moins l'un des matériaux suivants:
les halogènes, le soufre, I'arsenic, le séléniure, le tellure, le thallium, un halogène métallique, un sulfure métallique, un arséniure métallique, un séléniure métallique et un tellurure métallique, la couche photosensible étant capable, lorsqu'elle est exposée à la radiation électromagnétique, d'interagir avec la couche métallique, de manière que la formation du produit d'interaction entre les deux couches provoque une attaque corrosive sélective de la couche métallique proportionnelle, en profondeur, à la quantité de radiation électromagnétique qui y tombe. Si on le désire, les parties n'ayant pas réagi de la couche de recouvrement peuvent aussi être retirées de la même façon.
Par conséquent, I'article fini consiste en la couche métallique présentant au moins une surface ayant des parties sélectivement attaquées par corrosion de profondeurs sensiblement proportionnelles à la quantité d'éclairement ou à l'exposition aux radiations des parties découvertes, les parties cachées restant intactes.
L'image en relief est ainsi une reproduction pseudophotographique fidèle de l'image projetée sur l'élément sensible, toutes les demi-teintes ou la gradation de gris étant reproduites avec une profondeur d'attaque corrosive progressive.
Si l'image projetée sur l'élément sensible est une image à fort contraste, c'est-à-dire une image n'ayant pratiquement pas de demi-teintes, comme c'est le cas lorsque l'image projetée est produite par projection par transparence d'un modèle ou d'un cache composé de parties qui sont capables de transmettre la totalité ou la presque totalité de la radiation incidente et d'autres parties qui ne transmettent pas cette radiation, avec une épaisseur appropriée de la couche métallique, on obtient une attaque corrosive complète, produite par la radiation, de la couche métallique chaque fois que la radiation rencontre la surface de l'élément. Ainsi, on obtient des perforations à bord net à travers la couche métallique qui peut, pour certaines applications, être utilisée telle quelle.
Une application typique, par exemple, réside dans la fabrication de caches de repérage des couleurs pour kinétoscopes en couleurs. Dans d'autres applications typiques, la couche métallique attaquée par corrosion peut être cimentée ou fixée par la suite à un support. Si la couche métallique est initialement déposée sur un support tel que du verre, une matière plastique, etc., auquel elle adhère normalement, I'article fini a ainsi un support d'une seule pièce, sans nécessiter de traitement ultérieur.
Selon une forme d'exécution, il est également possible de produire des motifs métalliques sur un support ou un substrat en exposant un élément sensible à la radiation à une image d'un motif devant être obtenu sur le support, I'élément sensible consistant en une couche métallique fixée sur un support et munie d'une couche de revêtement d'une matière capable d'effectuer une photoréaction avec le métal de la couche métallique, et par enlèvement de la couche de recouvrement après l'exposition, de sorte qu'un motif métallique est formé sur le support, ce motif étant la représentation en négatif de l'image et correspondant à des aires de la couche métallique restant fixées au support comme conséquence de la réduction de l'adhésion entre la couche métallique et la couche de revêtement, provoquée par la photoréaction mutuelle pendant l'exposition.
Il apparaît avec évidence pour les spécialistes en ce domaine que les articles obtenus ont des usages illimités dans des applications telles que, pour en énumérer quelques-unes, les reproductions photographiques à deux et trois dimensions, les diapositives, les plaques en demiteintes, les plaques lithographiques, les caches, les grilles, les réseaux, les fentes de diffraction et d'interférence, les plaques d'impression, les circuits imprimés, les écrans pseudo-sérigraphiques, etc.
Diverses autres caractéristiques ressortent de la description détaillée qui suit et des dessins annexés qui représentent des formes de réalisation de l'objet de l'invention.
La fig. 1 illustre schématiquement, en coupe, un exemple de réalisation de la structure d'un élément sensible à la radiation conforme à l'invention.
La fig. 2 illustre schématiquement, en coupe, une variante de l'élément sensible à la radiation de la fig. 1.
Les fig. 3 à 5 illustrent schématiquement des opérations d'obtention d'un article fini conformément à un procédé de l'invention.
La fig. 6 illustre schématiquement une variante d'un article fini obtenu conformément à une variante du procédé des fig. 3 à 5.
Les fig. 7 à 12 illustrent schématiquement des opérations d'autres variantes du procédé illustré aux fig. 3 à 5.
La fig. 13 est une représentation schématique d'un agencement conforme à l'invention servant à exposer une surface métallique à une radiation incidente en présence d'une matière réactive sous une forme liquide ou gazeuse.
La fig. 14 est une représentation schématique d'un exemple d'un article fini obtenu par le procédé illustré à la fig. 13.
La fig. 15 est une vue en coupe d'une partie de l'agencement de la fig. 13 pendant l'exposition à la radiation électromagnétique incidente.
La fig. 16 est une vue analogue à la fig. 15, montrant une plaque, une feuille ou un mince film métallique après l'exposition à la radiation incidente.
La fig. 17 est une vue analogue à la fig. 16, montrant l'article fini.
La fig. 18 est une vue analogue à la fig. 17, montrant une autre variante de l'article fini.
La fig. 19 est une vue schématique d'un autre aspect du procédé de l'invention.
La fig. 20 est une représentation schématique de la plaque, de la feuille ou du mince film métallique après l'exposition à la radiation incidente conformément au procédé de la fig. 19.
La fig. 21 est une représentation schématique d'un exemple d'article fini obtenu par le procédé de la fig. 19.
La fig. 22 est une représentation schématique d'une variante d'article fini obtenu conformément au procédé de l'invention.
La fig. 23 est une représentation schématique, en coupe, d'un exemple d'élément sensible à la radiation destiné à être utilisé dans la mise en oeuvre du procédé de l'invention, suivant un autre aspect de ce procédé.
Les fig. 24 à 27 sont des représentations schématiques d'opérations consécutives du procédé de l'invention, suivant un autre de ses aspects.
Les fig. 28 à 30 sont des représentations schématiques d'autres variantes d'opérations conformes à cet aspect du procédé de l'invention.
La fig. 31 est une illustration schématique, en coupe, d'un exemple de réalisation de la structure d'un élément sensible aux riadiations suivant un autre aspect de l'invention.
La fig. 32 est une illustration schématique de l'élément de la fig. 31, après l'exposition à une radiation électromagnétique incidente tombant sur une partie discrète de la surface de l'élément.
La fig. 33 est une représentation schématique de l'aspect de l'élément photosensible de la fig. 32, après l'élimination du ou des produits de l'interréaction provoquée par la radiation.
La fig. 34 est une illustration d'un article fini obtenu suivant cet autre aspect de l'invention.
La fig. 35 est une illustration schématique d'une autre opération de la préparation d'un article fini en utilisant l'élément sensible à la radiation de la fig. 38.
La fig. 36 est une illustration schématique d'une opération intermédiaire du procédé.
La fig. 37 est une illustration schématique d'une variante de la configuration d'un article fini.
Les fig. 38 à 44 sont des illustrations analogues aux fig. 31 à 37, mais montrant une variante de configuration de l'élément autorévélateur sensible à la radiation ainsi que d'autres variantes du procédé de production en utilisant cet élément autorévélateur photosensible.
Un élément sensible à la radiation auto révélateur, désigné dans son ensemble par 10 à la fig. 1, est produit par revêtement d'une feuille ou d'une couche de métal 12 avec une couche de recouvrement 14 d'une matière capable, lorsqu'elle est exposée à une radiation électromagnétique, dtinterréagir avec la couche métallique 12 à la limite 16 avec cette couche, de manière à provoquer une attaque corrosive sélective d'une couche métallique qui est, en profondeur, sensiblement proportionnelle à la quantité de radiation électromagnétique tombant sur l'élément sensible 10. On entend par quantité de radiation électromagnétique tant l'intensité de l'énergie rayonnante tombant sur l'élément que la durée de l'exposition de cet élément à la radiation.
L'effet d'attaque en profondeur exercé sur la couche métallique 12 résulte d'une interréaction provoquée par la radiation entre la matière de la couche de recouvrement 14 et le métal de la couche métallique 12, avec la formation d'un ou plusieurs produits d'interréaction, qui diffèrent dans leurs caractéristiques tant physiques que chimiques de l'un ou l'autre des constituants.
Par conséquent, lorsqu'une image est projetée sur la surface de l'élément 10 sensible à la radiation à l'aide, par exemple, d'un agencement tel que celui illustré schématiquement à la fig. 3, un écran 18 étant disposé sur le trajet de la radiation incidente 20, la quantité ou l'intensité de la radiation passante 20' tombant sur la surface d'un élément sensible dépend, par conséquent, de la transmittance de l'écran 14 vis-à-vis de la radiation incidente. Si l'écran 18 présente des parties, comme désigné par 22, qui transmettent complètement la radiation incidente, la radiation passante d'intensité totale tombe sur l'élément photosensible 10 sur des parties correspondant aux portions 22 de transmission totale de
I'écran. Des parties de l'écran, comme représenté en 24, qui sont opaques vis-à-vis de la radiation incidente, empêchent toute radiation d'atteindre l'élément sensible.
D'autres parties, comme représenté en 26, qui n'ont qu'une transmission partielle, réduisent sensiblement l'énergie de la radiation incidente passant à travers, tandis que d'autres parties de l'écran 18 peuvent être aptes, comme illustré en 28, à présenter une transmission plus ou moins progressive de façon à produire une gamme totale de gradation de gris , ou bien il s'agit de toute autre partie de cet écran.
Pendant que l'élément sensible 10 est exposé à l'effet de la radiation incidente par l'intermédiaire de l'écran 18, il existe une interréaction provoquée par la radiation, qui se produit entre la couche de revêtement de matière 14 et le métal de la couche métallique 12 à la lisière ou à l'interface 16 entre ces couches, de sorte que, comme représenté à la fig. 4, il se forme à l'interface un ou plusieurs produits d'interréaction provoquée par la radiation, désignés dans leur ensemble par 30, ce ou ces produits contenant les constituants des deux couches 12 et 14 et provoquant l'attaque corrosive sélective en profondeur de la couche métallique 12, la profondeur des parties corrodées étant sensiblement proportionnelle à l'énergie de la radiation incidente tombant sur l'élément sensible.
Par conséquent, conformément aux parties de l'écran 18 qui sont capables de transmettre totalement la radiation incidente, I'attaque corrosive en profondeur de la couche métallique 12 est maxi male pour une durée d'exposition donnée, comme représenté en 32. L'attaque corrosive en profondeur de la couche métallique 12 est sensiblement réduite, conformément aux parties de l'écran 18 ayant une transmission réduite, comme représenté en 34, et l'attaque corrosive en profondeur de la couche métallique 12, comme représenté en 36, varie proportionnellement, bien que non linéairement, à la transmission de l'écran 18 la transmission de ce dernier variant de la transmission totale à l'absorption totale.
On a trouvé que le produit d'interréaction 30 et, si on le désire, tant le produit d'interréaction que les parties n'ayant pas réagi de la couche de revêtement 14, peuvent être retirés par dissolution dans des solutions aqueuses alcalines de force moyenne, telles que, par exemple, une solution 0,5N d'hydroxyde de sodium ou bien, à titre de variante, une solution aqueuse de sulfure de sodium, de préférence une solution saturée à 200 C.
On a également trouvé que les parties n'ayant pas réagi de la couche de recouvrement 14, ainsi que le produit d'interréaction 30 peuvent être éliminés mécaniquement de la couche métallique 12, par exemple par essuyage avec un chiffon, ou bien, de préférence, par élémination au moyen d'une feuille de matière flexible enduite sur une face d'un adhésif sensible à la pression qui est appliqué contre la surface de la couche de recouvrement 14 et qui est ainsi utilisé pour enlever les portions n'ayant pas réagi en même temps que le produit d'interréaction 30, par simple arrachement. A titre de variante, le produit d'interréaction et les parties n'ayant pas réagi de la couche de recouvrement 14 peuvent être éliminés par sublimation à la chaleur.
Quel que soit le procédé utilisé pour éliminer les parties n'ayant pas réagi de la couche de revêtement 14, en même temps que le produit d'interréaction 30, I'ar- ticle fini, comme représenté à la fig. 5, consiste en la couche métallique 12 présentant à sa surface qui, avant le traitement. composait des parties de l'interface de délimitation 16 entre la couche métallique 12 et la couche de recouvrement 14, différentes dépressions en profondeur, comme illustré en 32, 34 et 36, définissant une image en relief dont les dépressions ont une profondeur qui correspond au degré d'exposition de l'élément sensible à la radiation.
Il est évident que lorsque l'écran 18, représenté à la fig. 3, ne présente que des parties de fort contraste sans demi-teintes dans la gradation des gris et que l'élément sensible consiste en une mince couche métallique 12 de l'ordre de quelques microns à un dixième de millimètre d'épaisseur, si la durée d'exposition de l'élément sensible à la radiation incidente est suffisamment longue, l'interréaction entre la couche de recouvrement 14 et la couche métallique 12 devient telle qu'elle enlève complètement le métal de la couche métallique 12 correspondant aux parties où l'interréaction provoquée par la radiation se produit, de sorte que l'objet fini, comme représenté à la fig. 6, consiste en une couche métallique 12 présentant des perforations ou des ouvertures, comme illustré en 38.
Dans certaines applications, I'article fini de la fig. 6 peut être utilisé tel quel ou, si l'on désire produire un support pour cet objet, la couche métallique 12 peut être cimentée ou fixée à toute matière de support appropriée.
Une liste de métaux particulièrement appropriés pour la couche métallique 12 comprend l'argent, le cuivre, le nickel, le niobium, le fer, le zinc, le plomb, etc., et leurs mélanges. Cette couche métallique affecte la forme d'une mince feuille d'une épaisseur qui peut varier, conformément au but désiré et à la destination de l'élément sensible, de quelques microns à un dixième de millimètre. Lorsqu'on utilise une couche métallique très mince qui est sensiblement transparente , c'est-à-dire qu'elle a une transmission essentiellement bonne vis-àwis de la radiation, L'élément sensible peut être exposé en faisant tomber la radiation incidente sur la surface de la couche métallique 12 (fig. 1) de même qu'en faisant tomber la radiation sur la surface de la couche de recouvrement 14.
La couche de recouvrement 14 est aussi essentiellement mince, de l'ordre de quelques microns à un dixième de millimètre. Comme exemple de matière qui s'est montrée particulièrement appropriée, on mentionne une matière vitreuse composée d'arsenic, de soufre et d'iode, par exemple dans les proportions suivantes: arsenic, 40 % en poids; soufre, 50 % en poids et iode, 10 % en poids, bien que la proportion d'iode puisse être comprise dans la gamme de 1 à 30 % en poids. Des exemples appropriés de ces matières ternaires sont donnés dans le brevet américain Na 3034119.
Des exemples de composés binaires qui peuvent être utilisés comme matière pour la couche de revêtement 14 comprennent divers halogénures de métaux, tels que le cuivre. I'antimoine, I'arsenic, le thallium, le plomb, le cadmium et l'argent, sous la forme des sulfures, iodures, arséniures, séléniures et tellurures. Une matière particulièrement appropriée présentant une grande sensibilité lorsqu'elle est fixée sur une couche de cuivre, d'argent, est le trisulfure d'arsenic As S3, matière vitreuse qui présente une transmission des radiations remarquablement bonne de la gamme infrarouge à la gamme ultraviolette du spectre électromagnétique.
Par exemple, en utilisant une couche de revêtement 14 de trisulfure d'arsenic déposée sur une couche d'argent métallique 12, la qualité de l'image en relief obtenue dans l'objet fini est remarquable dans sa résolution qui peut descendre jusqu'à 50 à 100 , ce qui supporte une comparaison très favorable avec le pouvoir de résolution des émulsions photographiques ordinaires. Ceci est une qualité très importante lorsque l'article fini doit présenter une forte résolution ou, comme cela est le cas par exemple si l'article fini est une grille ou un réseau de diffraction ou un objet analogue.
L'invention est illustrée par les exemples suivants:
Exemple I
Un élément sensible fut produit en plongeant tout d'abord une feuille d'argent dans une solution d'acide nitrique diluée pendant environ 4 secondes, en effectuant ensuite un rinçage à l'eau. On constata que la surface de la feuille d'argent prenait une coloration blanchâtre glacée. La feuille fut ensuite plongée dans un mélange liquide d'arsenic, de soufre et d'iode pendant quelques secondes, elle fut retirée du mélange et placée verticalement pour permettre l'écoulement de l'excès de mélange d'arsenic, de soufre et d'iode, en laissant ensuite une mince couche de matière vitreuse formée par l'arsenic, le soufre et l'iode sur la feuille.
L'élément sensible ainsi obtenu fut ensuite exposé à une lumière de forte intensité, l'image étant projetée sur une de ses faces et la source lumineuse de l'image étant constituée par la lampe d'éclairage d'un microscope. Au bout d'une durée d'exposition d'environ 1 minute, une image permanente se révéla d'elle-même. apparaissant sur l'élément sensible.
Celui-ci fut ensuite rincé dans une solution d'hydroxyde de sodium de force moyenne en vue d'enlever ou d'éliminer les résidus du film d'arsenic, de soufre et d'iode et les sous-produits résultant de l'interréaction entre ce film et le métal de la feuille, de façon à obtenir une image en relief sur la surface de la feuille. D'autres échantillons de cet élément sensible préparés de la même manière et exposés sous les mêmes conditions, mais non lavés dans la solution alcaline, avaient conservé leur image sans affaiblissement appréciable, bien qu'étant à chaque instant exposés à la lumière ambiante.
Exemple Il
Une feuille d'argent fut recouverte d'un mince film de trisulfure d'arsenic par dépôt en phase vapeur. L'élément sensible ainsi préparé fut exposé pendant environ 30 minutes à une image projetée obtenue de la même manière qu'à l'exemple I ci-dessus. On obtint une reproduction bien définie de l'image se révélant d'elle-même, et les éléments sensibles portant l'image reproduite furent ensuite lavés dans une solution 0,5N d'hydroxyde de sodium en vue d'éliminer de la feuille d'argent les parties n'ayant pas réagi du revêtement de trisulfure d'arsenic et les produits d'interréaction.
Exemple 111
Une feuille de cuivre fut enduite d'un mince film de trisulfure d'arsenic par dépôt en phase vapeur. Après l'exposition à une image projetée pendant environ 10 minutes, on obtint une image se révélant d'elle-même.
L'élément sensible fut ensuite lavé dans une solution 0,5N d'hydroxyde de sodium.
La fig. 2 montre schématiquement, en coupe transversale, un élément sensible désigné dans son ensemble par 11, constitué par un substrat 40 qui peut être fabriqué à partir de l'une quelconque de nombreuses matières appropriées telles que le verre, une résine époxy, une plaque de fibre, une matière plastique, etc., sur une face duquel est disposée une couche métallique 12 qui adhère, semblable sous tous les autres rapports, à la couche métallique 12 des fig. 1 et 3 à 6. La couche métallique 12 peut être placée sur une face du substrat 40 par tous moyens appropriés, par exemple par dépôt en phase vapeur ou par liaison avec un ciment ou d'une autre façon, comme représenté en 42.
Sur la couche métallique 12, on a disposé une autre couche 14 d'une matière analogue à celle qui forme la couche de recouvrement 14 de l'élément sensible de la fig. 1 et des fig. 3 et 4 et obtenue de la même manière. L'élément sensible 11 de la fig. 2 est, à tous points de vue, analogue par sa structure, par l'opération et par les applications, à l'élément sensible 10 de la fig. 1, la seule différence résidant dans le fait que la couche métallique 12 adhère à un substrat ou un support 40.
Lorsqu'une image est projetée, de préférence sur le côté portant la couche de revêtement 14, et lorsque cette image a une densité variable correspondant à toute la gamme de gradation du gris , on obtient des images en relief à demi-teinte, se révélant d'elles-mêmes, comme expliqué précédemment en détail, en tous points semblables à l'image en relief illustrée à la fig. 5, avec l'addition d'un support qui est prévu pour la couche métallique révélée.
La fig. 7 est une vue en pièces détachées d'un dispositif permettant d'exposer l'élément sensible 11 par l'intermédiaire d'un cache ou d'un écran 18 ayant des parties, comme désigné par 22, transmettant sensiblement la radiation incidente d'exposition 20 et d'autres parties, comme désigné dans leur ensemble par 24, capables d'absorber cette radiation incidente.
En vue d'obtenir une image nette sur la surface de l'élément sensible 11, il est préférable que l'écran 18 soit réellement en contact avec la surface de la couche de recouvrement 14, comme illustré schématiquement en coupe transversale à la fig. 9, ou bien un système de lentilles, non représenté, peut être utilisé pour projeter une image nettement focalisée sur la surface de l'élément sensible, les systèmes de lentilles étant aptes à projeter soit une image agrandie, soit une image réduite ou bien, lorsqu'on le désire, une image de même dimension que celle prévue sur l'écran 18. La radiation incidente 20 traversant les parties de transmission 22 de l'écran 18 tombe, comme désigné par la flèche 20', sur la surface de l'élément sensible 11.
Une ombre des parties 24 de l'écran ne transmettant pas la radiation est projetée sur la surface de l'élément sensible 11, comme représenté en 24' à la fig. 7.
A des fins d'illustration seulement, I'ombre a été représentée aux dessins par les lettres capitales A et B de l'alphabet. Comme on l'a déjà expliqué dans ce qui précède et comme illustré aux fig. 7 et 9, les parties 22 de l'écran 18 transmettant la radiation et permettant à la radiation incidente de provoquer une interréaction entre la matière de la couche de revêtement 14 et le métal de la couche métallique 12 produisent une action analogue à une attaque corrosive provoquée par la radiation sur la couche métallique 12, avec formation d'un produit d'interréaction, comme désigné par 30 à la fig. 10, de sorte que l'attaque corrosive, provoquée par la radiation, de la couche métallique 12, peut être suffisamment profonde pour atteindre la surface 42 du support 40.
Par lavage à l'eau ou dans une solution alcaline de force moyenne, ou par essuyage mécanique ou encore, comme expliqué ci-dessus, en utilisant une feuille flexible de matière, non représentée, portant sur une de ses faces un adhésif sensible à la pression, le produit d'interréaction 30 peut être enlevé, de sorte qu'on obtient un article fini, représenté schématiquement en coupe transversale à la fig. 11, où le support 40 est muni d'une couche métallique adhérente 12 attaquée par corrosion, encore recouverte d'une couche de revêtement 14 également attaquée par corrosion.
Du fait que l'adhérence de la couche de revêtement 14 sur la couche métallique 12 à l'interface 16 entre ces couches est inférieure à l'adhérence de la couche métallique 12 au support 40 à leur interface 42, il est également très facile d'éliminer par lavage à l'eau ou dans une solution alcaline modérée ou par des moyens mécaniques tant le produit d'interréaction que la couche de revêtement superficielle 14 pour obtenir ainsi l'article fini illustré à la fig. 12, en coupe transversale schématique, et à la fig. 8, en perspective. Cet article fini est constitué par le support 40 et les parties de la couche métallique 12 qui n'ont pas été exposées à l'influence de la radiation incidente.
Il est évident que les formes d'exécution décrites plus haut permettent la reproduction en relief d'une image ou la gravure et est particulièrement utile pour de nombreuses applications dont l'une constitue un procédé d'obtention d'un circuit imprimé par des moyens pseudophotographiques, d'une manière simple et peu coûteuse.
Pour ce faire, I'écran 18 des fig. 7 et 9 est simplement un dessin opaque du circuit imprimé devant être reproduit sur un support transparent, le support 40 de l'élément sensible 11 consiste en une matière non conductrice telle que le verre, une plaque fibreuse ou une résine et l'article fini, analogue à l'article illustré à la fig. 8, consiste en un support 40 auquel adhère fortement un circuit imprimé métallique de toute épaisseur désirée, suivant l'épaisseur de la couche métallique 12 de l'élément sensible. Il est évident que l'écran 18 peut consister en un support transparent pour un dessin de circuit imprimé opaque conçu suivant toutes dimensions pratiques et que la plaque portant le circuit, à savoir l'objet fini, peut avoir toutes dimensions appropriées tel qu'obtenu au moyen d'un système de lentilles de projection réduisant les dimensions.
Ce procédé conduit naturellement à tout degré de miniaturisation qui peut être désiré.
La préparation de circuits imprimés décrite plus haut supporte une comparaison favorable avec tous procédés de production de plaques portant des circuits imprimés, que ce soient des procédés chimiques tels que le procédé à la feuille attaquée par corrosion, les procédés avec écran, les procédés photographiques, etc., qui nécessitent tous l'utilisation de compositions résistives pour le revêtement de la feuille et l'utilisation de mordants acides, ou que ce soient des procédés mécaniques de production de circuits imprimés tels que les procédés de câblage par estampage, les procédés de câblage en relief, les procédés de câblage par pulvérisation, les procédés de câblage par moulage, les procédés de câblage universels à la grille qui non seulement nécessitent une quantité considérable d'appareils pour être mis en Qu- vre,
mais qui conduisent également à de nombreux rebuts.
Dans certaines applications des circuits imprimés, on a trouvé désirable de ne pas éliminer le produit d'interréaction, ni les parties n'ayant pas réagi de la couche de revêtement qui forment un bon isolement électrique.
Les circuits imprimés ainsi préparés sont simplement encapsulés dans une matière qui ne transmet pas la radiation lumineuse, ou bien ils sont placés dans une enceinte de protection de la lumière.
Aux fig. 13 à 22 des dessins annexés, on a représenté un article utile sous forme d'une image en relief portée sur une surface métallique ou faisant partie intégrante de cette surface et pouvant être obtenue en disposant un élément métallique sous la forme d'une plaque, d'une feuille ou d'un mince film 110 en contact avec une matière, comme représenté en 112, qui est en phase liquide ou en phase vapeur, de manière à provoquer une mobilité importante de la matière et un contact intime entre la matière et le métal ou les métaux de la plaque. de la feuille ou le mince film.
Une image est projetée sur la surface de l'élément métallique 110 au moyen, par exemple du dispositif des fig. 13 et 15, un écran 114 étant disposé sur le trajet de la radiation incidente 116. L'écran présente des parties, comme illustré en 118, qui sont transparentes vis-à-vis de la radiation incidente ou qui peuvent la transmettre, et des parties, comme désigné par 120, qui ne sont pas capables de transmettre la radiation incidente. il est évident qu'on peut utiliser des moyens pour projeter une image sur la surface de l'élément métallique 110 autres que celui représenté aux dessins, par exemple des moyens capables de produire un agrandissement ou une réduction optique d'une image appropriée qu'on désire reproduire en relief sur l'élément métallique 110.
Sur la surface de l'élément métallique 110 qui est frappée, discrètement ou sélectivement, par la radiation électromagnétique transmise par les parties de transmission 118 du cache 114, une interréaction est provoquée entre la matière 112 et le métal ou les métaux de l'élément métallique 110. Après l'exposition, la surface de l'élément métallique 110 est donc discrètement et sélectivement attaquée par corrosion comme conséquence de la formation, sur elle, aux endroits frappés par la radiation électromagnétique, de poches désignées par 122 à la fig. 16, constituées par le produit d'interréaction qui est formé au niveau de ces aires et provoquant une attaque corrosive sélective de la surface métallique correspondant en profondeur à l'intensité et à la durée d'exposition à la radiation électromagnétique.
Une fois que le produit d'interréaction 22 a été enlevé de la surface métallique, l'article fini, comme représenté aux fig. 14 et 17, consiste en l'élément métallique 110 présentant une surface portant une image en relief 124 composée de parties ou d'aires de la surface de l'élément métallique laissées intactes comme conséquence du fait qu'elles n'ont pas été frappées par la radiation électromagnétique en présence de matière 110 en phase vapeur ou liquide.
Ces parties 124 font saillie, depuis quelques couches atomiques jusqu'à plusieurs milliers d' , sur la surface évidée 126 de l'élément métallique 110, ce qui correspond à présent aux parties de cet élément qui ont été partiellement attaquées par corrosion comme conséquence de l'interréaction entre le métal ou les métaux de l'élément métallique 110 et la matière 112, en provoquant une attaque corrosive superficielle de cette surface une fois que le produit d'interréaction 122 a été enlevé.
Si on laisse cette attaque corrosive superficielle se continuer, avec une exposition suffisante à une radiation électromagnétique assez intense et de durée assez longue pour consommer la totalité des métaux ou du métal de l'élément métallique 110, il en résulte une attaque corrosive complète en profondeur de l'élément avec formation de vides surface à surface, comme résultat de l'enlèvement du produit d'interréaction, comme représenté en 128 à la fig. 18, en laissant un motif métallique, comme désigné par 130, composé des parties de l'élément métallique 110 n'étant pas entrées en réaction avec la matière 112 sous l'influence de la radiation électromagnétique.
Si, au lieu du cache 114 décrit précédemment et composé de parties totalement incapables de transmettre la radiation électromagnétique incidente et de parties transmettant entièrement la radiation électromagnétique, on utilise un cache essentiellement comme représenté en 114' à la fig. 19, lequel cache présente des parties 118 à peu près entièrement capables de transmettre la radiation incidente 116, des parties 120 sensiblement capables de transmettre cette radiation et des parties 132 produisant divers degrés de transmission de la radiation électromagnétique, ainsi que des parties, comme représenté en 134, qui sont partiellement capables de transmettre la radiation électromagnétique, il se forme sur l'élément métallique 110 une attaque corrosive en profondeur discrète et sélective de la surface métallique;
la profondeur des parties attaquées étant sensiblement proportiomlelle à l'énergie de la radiation incidente tombant sur l'élément métallique 110. Il en résulte une attaque corrosive tridimensionnelle de l'élément métallique 110 définissant à sa surface des dépressions attaquées par corrosion résultant de la formation du produit d'interréaction 122. Comme le montre la fig. 21, l'élément métallique 110 présente donc, après l'élimination du produit d'interréaction 122, des parties attaquées par corrosion en profondeur de façon à correspondre à l'énergie de radiation électromagnétique qui est tombée sur la surface de l'élément métallique.
Par conséquent, l'élément métallique 110 présente des parties 136 d'attaque corrosive sensiblement profonde correspondant aux aires qui ont été frappées par le plus grand degré d'énergie de radiation, avec des aires 138 modérément attaquées, correspondant aux parties qui ont reçu une irradiation sensiblement modérée, et des parties, comme représenté en 140, de profondeur variable représentant une reproduction de la gradation de gris tridimen sionnelle du degré d'irradiation de la surface.
Comme représenté à la fig. 22, si l'élément métallique 110 est muni d'un substrat ou d'un support 142, pour l'exposition convenable de parties de l'élément métallique 110 à la radiation incidente en présence de matière 112 qui est suffisante pour l'attaque corrosive totale de ces parties irradiées, l'article fini obtenu présente une structure ayant un motif métallique 144 qui adhère au substrat ou au support 142.
Comme mentionné dans ce qui précède, l'élément métallique 110 peut contenir l'un quelconque des métaux les plus courants, soit seul, soit sous forme d'alliages, soit comme composés intermétalliques ou comme mélange, par exemple l'argent, le nickel, le cuivre, le niobium, le fer, I'aluminium, etc. Par conséquent, on entend par le terme métallique une matière contenant au moins un métal, comme défini ci-dessus.
La matière 112 peut être l'une quelconque de plusieurs matières ternaires contenant de l'arsenic, du soufre et de l'iode, bien que les matières ternaires contenant de l'arsenic, du soufre et du brome se soient également montrées appropriées. La matière 112 peut aussi consister en l'un quelconque de plusieurs composés binaires tels qu'un halogène, un halogénure métallique, un sulfure, un iodure, un arséniure, un séléniure ou un tellurure, le trisulfure d'arsenic, le pentasulfure d'arsenic, I'iodure de plomb et des mélanges de soufre et de sélé nium ou même un élément simple tel que l'arsenic, le soufre, l'iode, le sélénium, le tellure ou le thallium.
Les composés d'arsenic et de soufre et leurs mélanges et les composés d'arsenic, de soufre et d'iode ou leurs mélanges, comme cela est bien connu, peuvent être préparés de façon qu'ils présentent diverses températures de fusion et de vaporisation à la pression atmosphérique mormale, variant conformément aux diverses proportions des ingrédients du composé ou du mélange.
Comme exemple d'application typique, une plaque, une feuille ou un mince film métallique attaqué par corrosion comme décrit ci-dessus peut être obtenu en disposant une plaque, une feuille ou un mince film métallique dans une atmosphère contenant des vapeurs de trisulfure d'arsenic, à une température d'environ 2500 C et à la pression atmosphérique. Après exposition à une image projetée sur cette plaque, en lumière blanche ordinaire pendant une durée allant d'une fraction de seconde à quelques secondes, on obtient une image en relief ou presque plane sur la surface de la plaque métallique sans autre traitement, à mesure que le produit d'interréaction formé à la limite entre la surface de l'élément métallique et la vapeur de trisulfure d'arsenic est vaporisé dès sa formation, tant que la température de la surface de la plaque reste du même ordre.
Un objet fini peut ainsi être obtenu sans autre traitement et l'image en relief ainsi produite peut être conservée pendant une durée indéfinie sans autre précaution, par simple enlèvement de l'atmosphère chargée de vapeur de trisulfure d'arsenic.
En opérant à une température plus basse, on obtient que la surface de l'élément métallique soit mouillée par la matière réactive telle que le trisulfure d'arsenic ou une matière analogue qui est en phase liquide ou bien, à titre de variante, I'élément métallique peut être placé dans un bain fondu de la matière réactive tel que le trisulfure d'arsenic ou une matière analogue. Avec une agitation convenable ou une mise en circulation du bain, le produit d'interréaction formé à la surface de l'élément métallique dans les zones soumises à l'éclairement sous des conditions appropriées d'écoulement convenable est entraîné et reste en suspension ou en solution dans le bain.
L'article fini sortant du bain présente, par conséquent, une image en relief métallique recouverte d'un mince film cristallisé ou vitreux de la matière réactive qui y adhère et qui peut être enlevé par des moyens mécaniques appropriés ou qui peut être dissous dans une solution basique de force modérée telle qu'une solution aqueuse de sulfure de sodium, d'hydroxyde de potassium ou d'hydroxyde d'ammonium. En outre, tout produit d'interréaction qui peut rester, adhérant à la surface de l'élément métallique, est également soluble dans ces solutions basiques. De même, à titre de variante, si la température de l'élément métallique, lorsqu'il est enlevé du bain, est suffisamment élevée pour maintenir la matière réactive adhérant à sa surface en phase liquide, un simple essuyage nettoie l'élément métallique en le séchant et élimine tout produit d'interréaction qui peut y adhérer.
Il est évident qu'en chauffant l'élément métal
lique, le produit d'interréaction et toute matière réactive qui y adhère peuvent ainsi être enlevés.
Dans certaines applications, il peut être avantageux de laisser le produit d'interréaction adhérer à la surface métallique de façon à produire, par exemple, une mouillabilité variable de la surface ou sa résistivité à des fins d'impression par voie humide ou par voie électrostatique, ou à des fins électroniques et, dans ces cas, des précautions doivent être prises pour empêcher son élimination.
En vue de la mise en pratique de la forme d'exécution décrite aux fig. 23 à 30, un élément sensible à la radiation autorévélateur, représenté schématiquement en coupe en 210 à la fig. 23, est préparé par revêtement d'un substrat ou d'un support 212 avec une couche de métal 214 qui est à son tour recouverte d'une couche de revêtement 216. La matière du substrat ou du support 212 peut être un métal ou bien peut être non métallique en étant composée par exemple de verre, de matière plastique, de carton, de papier ou d'une matière analogue.
La couche de recouvrement 212, représentée avec une épaisseur fortement exagérée à la fig. 23, peut consister en particulier en l'une quelconque des matières ou des composés définis ici et peut consister spécialement en une matière vitreuse ternaire composée d'arsenic, de soufre et d'iode ou en une matière vitreuse binaire telle que le trisulfure d'arsenic As2S3. Pour obtenir un article fini tel qu'un circuit imprimé, il convient particulièrement d'utiliser un élément 210 sensible à la variation ou à la lumière, composé d'un support 212 fait d'une matière non conductrice telle qu'une matière plastique ou un verre ayant une épaisseur suffisante pour conférer à l'objet fini une rigidité et une résistance mécanique appropriées.
La couche métallique 214 consiste en un film très mince, allant de quelques microns à un dixième de millimètre, d'argent déposé sur le support 212 de manière à former à l'interface 218, entre le film et la couche, une liaison ayant une force d'adhésion prédéterminée. Par-dessus la couche d'argent 212, on dépose sous vide un revêtement très mince, également de l'ordre de quelques microns à un dixième de millimètre, de trisulfure d'arsenic formant une liaison à l'interface 220 entre la couche d'argent 214 et la couche de revêtement de trisulfure d'arsenic 216, présentant une adhésion plus grande que celle de la liaison à l'interface 218 entre la couche métallique et le support 212.
L'élément 210 sensible à la radiation est ensuite exposé, comme représenté schématiquement à la fig. 24, à la radiation électromagnétique incidente, comme représenté en 222, par l'intermédiaire d'un cache 224. Ce dernier présente des aires, comme désigné par 226, qui transmettent la radiation électromagnétique 222, tandis que d'autres aires, désignées par 228, sont essentiellement incapables de transmettre la radiation électromagnétique. A titre de variante, l'élément 210 sensible à la radiation peut être exposé en y projetant une image présentant des aires de grand éclairement et des aires d'éclairement réduites ou nulles, conformément au dessin qu'on désire reproduire.
Quel que soit le procédé utilisé pour exposer ou irradier l'élément 210 sensible à la radiation, des aires, comme représenté en 230, à la limite 220 entre la couche métallique 214 et la couche de revêtement 216, sont soumises à l'irradiation, tandis que d'autres aires, comme représenté en 232, restent non affectées.
L'exposition de l'élément 210 sensible à la radiation
se produit pendant une période de temps et sous une
intensité d'éclairement suffisantes pour provoquer au niveau des aires 230 soumises à l'irradiation une inter
réaction entre le métal de la couche métallique 214 et
la matière de la couche de revêtement 216, en produi
sant dans des parties de l'interface 220 correspondant
à ces aires la formation d'un ou plusieurs produits
d'interréaction 234.
La force d'adhésion à l'interface, entre la couche métallique 214 et la couche de revêtement 216 au niveau des aires correspondant aux aires irradiées 230 où le ou les produits d'interréaction 234 sont formés, est sensiblement réduite à une valeur qui est bien inférieure à la force d'adhésion à l'interface 218 entre la couche métallique 214 et le support 212, de sorte que, lorsque la couche de revêtement 216 est détachée, des parties de la couche métallique 214 qui adhèrent fortement à la couche de revêtement, correspondant ainsi aux parties non irradiées 232 de la limite 220 entre elles, restent fixées à la couche de revêtement 216,
tandis que d'autres parties de la couche métallique 214 se détachent proprement des parties de la couche métallique enlevée pendant l'arrachement de la couche supérieure et restent fortement fixées au support 212
Tous moyens appropriés pour arracher la couche de recouvrement 216 peuvent être utilisés, bien qu'un procédé préféré consiste à mettre en contiguïté avec la surface extérieure de la couche 216 un élément 236 présentant un revêtement d'adhésif 238 formant avec la couche de revêtement 216 une liaison plus forte, c'està-dire une liaison ayant une plus grande force d'adhésion que celle entre la couche métallique 214 et le support 212.
Par conséquent, lorsque la couche de revêtement 216 est détachée dans la direction de la flèche 240 à la fig 26. des parties de la couche métallique 214, comme représenté en 242 aux fig 26 et 27, qui adhèrent encore fortement à la couche de revêtement et qui correspondent aux aires 232 qui n'ont pas été irradiées, restent fixées à la cocuhe de revêtement 216, tandis que d'autres parties 244 de la couche métallique 214, qui correspondent aux aires de la fig 24 qui ont été irradiées avec pour résultat la formation d'un ou plusieurs produits d'interréaction à l'interface entre la couche métallique et la couche de revêtement, se détachent facilement de la couche de revêtement 216 et restent fixées au support 212. il est ainsi formé un motif métallique composé des parties 244 de la couche métallique sur le support 212, comme représenté en 211 à la fig. 27.
Le motif métallique est une reproduction métallique en négatif du motif du cache 224 de la fig. 24 ou bien si, à titre de variante, une image a été projetée sur l'élément 210 sensible à la radiation, il s'agit de la reproduction métallique en négatif de cette image.
L'article 211 consistant en ce motif en relief métallique sur un support constitue l'article fini obtenu conformément à un aspect de l'invention, I'article étant un circuit imprimé, une plaque d'impression, etc.
L'article peut être réalisé de manière que le support 212 soit essentiellement capable de transmettre la radiation électromagnétique, tandis que le motif métallique formé par les portions 244 qu'il porte est essentiellement incapable de transmettre cette radiation. En conséquence, I'article 211 peut être utilisé comme un cache, comme représenté à la fig. 28, pour exposer un élément 210' sensible à la radiation à une radiation incidente 222 pendant une durée d'exposition suffisante pour produire au niveau des aires irradiées de l'interface 220, entre la couche de revêtement 216 et la couche métallique 214 de l'élément sensible à la radiation, la formation d'un ou plusieurs produits d'interréaction, comme représenté en 234 à la fig. 29.
Par conséquent, la couche de recouvrement 216 peut être détachée, comme déjà indiqué, de façon à retirer du support 212 des parties des couches métalliques 214 qui y adhèrent fortement, comme représenté en 242, et à laisser sur le support 212 un motif composé des parties 244 de la couche métallique qui y adhèrent encore. Le motif métallique ainsi obtenu est une reproduction en négatif du motif ou de l'image métallique.
Aux fig. 31 à 44 des dessins et, plus particulièrement à la fig. 31, un élément sensible à la radiation autorévélateur, comme désigné dans son ensemble par 310, est produit par revêtement d'une feuille ou d'une couche de métal 312 avec une couche de recouvrement 314 d'une matière capable, lorsqu'elle est exposée à la radiation électromagnétique, d'interréagir avec la couche métallique 312 à la limite 316 entre ces couches. En dessous de cette première couche de métal 312 est disposée une seconde couche 318 qui adhère et qui peut être composée d'un métal incapable de réagir avec le métal de la première couche 312 et incapable de réagir avec le produit d'interréaction provoqué par la radiation lorsque l'élément sensible 310 est exposé à la radiation électromagnétique qui tombe, par exemple une lumière intense, etc.
La matière formant la seconde couche 318 peut consister en une matière non métallique telle qu'une matière plastique ou une matière analogue ou bien elle peut consister, à titre de variante, en un métal tel que l'aluminium ou le magnésium. Le métal formant la première couche 312, comme déjà mentionné, est constitué typi quement par de l'argent, du cuivre, du nickel, du plomb, du fer, etc. L'épaisseur de la première couche 312 et de la seconde couche 318 peut varier conformément au but désiré et à la destination de l'élément sensible, depuis quelques microns à environ un dixième de millimètre.
La couche de revêtement 314 est aussi essentiellement mince, de l'ordre de quelques microns à environ un dixième de millimètre, et peut consister en l'une quelconque des matières ou l'un quelconque des composés ternaires, binaires ou unitaires. Comme exemples de composés temaires qui se sont montrés particulièrement appropriés, on mentionne les matières vitreuses composées d'arsenic, de soufre et d'iode, et comme exemples de composés binaires, les sulfures, iodures, arséniures, séléniures et tellurures de cuivre, antimoine, arsenic, thallium, plomb, cadmium et argent. Le trisulfure d'arsenic de formule As2Ss, qui est une matière vitreuse, s'est montré, comme on l'a déjà mentionné, particulièrement approprié comme composé binaire destiné à être utilisé pour former la matière de la couche de revêtement 314.
Un exemple typique d'élément sensible conformément à la configuration de la fig. 31 consiste en une couche métallique 312 faite d'argent fixé sur une feuille d'aluminium consistuant la seconde couche 318, et la couche de recouvrement 314 est constituée par du trisulfure d'arsenic déposé sur la couche d'argent 312.
On a donné dans la description qui précède plusieurs exemples de structures, compositions et procédés de fabrication d'éléments sensibles à la radiation et la structure de l'élément sensible 310 de la fig. 31 est essentiellement semblable à la structure des éléments décrits dans ce qui précède, avec un substrat ou un support, comme représenté en 318 à la fig. 31, consistant en une couche de métal tel que l'aluminium ou le magnésium ou tout autre métal qui est soluble de préférence dans une solution acide ou dans une solution basique telle qu'une solution d'hydroxyde de sodium, etc., tandis que le métal de la couche 312 tel que l'argent, le cuivre, le nickel, etc., n'y est pas soluble.
L'élément 310 sensible à la radiation, de la fig. 31, est exposé à une radiation électromagnétique, par exem ple un éclairement lumineux intense, par l'intermédiaire d'un cache approprié, ou bien il est exposé à un éclairement résultant de la projection d'une image sur lui, de préférence sur le côté formé par la couche de recouvrement 314. Comme conséquence de la projection de cette image sur l'élément, ou d'une exposition discrète à une radiation incidente d'une certaine partie de la surface de l'élément sensible, comme représenté en 320 à la fig. 31, la radiation électromagnétique provoque une interréaction entre le métal de la couche métallique 312 et la matière telle que le trisulfure d'arsenic, de la couche de recouvrement 314 de façon à former un ou plusieurs produits d'interréaction, comme représenté en 322 à la fig. 32.
Comme conséquence d'une exposition appropriée en intensité et en durée à la radiation électromagnétique, la formation de ce ou ces produits d'interréaction provoque une attaque corrosive sélective de la couche métallique 312 correspondant aux portions de l'élément sensible à la radiation exposé à un éclairement intense par la radiation électromagnétique, qui élimine sensiblement de façon discrète au niveau de l'aire ou des aires d'éclairement tout le métal de la couche métallique 312 et de la partie 12 ou toute la matière, par exemple de trisulfure d'arsenic, de la couche de recouvrement 314. Du fait que la matière de la seconde couche 318 est de nature inapte à réagir, sous des conditions d'éclairement, avec la matière de la couche de recouvrement 314, I'interréaction provoquée par la radiation se termine à la limite 324 entre la première couche 312 et la seconde couche 318.
Les parties de l'élément sensible à la radiation qui n'ont pas été frappées lors de la radiation électromagnétique sont laissées intactes de sorte que si le ou les produits d'interréaction 322 sont éliminés par des moyens mécaniques ou autres, comme expliqué en détail dans ce qui précède, l'article produit affecte la forme illustrée à la fig. 33 avec des vides 326 dans la couche de recouvrement 314 et dans la première couche métallique 312 correspondant aux parties de l'élément sensible à la radiation préalablement exposées à l'éclairement.
Pour certaines applications, l'article représenté à la fig.
33 est un produit fini, par exemple un produit dans lequel on désire qu'il y ait un motif métallique sous la forme d'une couche métallique 312 attaquée par corrosion et disposée sur la couche inférieure 318 métallique ou non métallique, cette couche étant munie d'un revêtement de la matière de la couche de recouvrement 314 portant également un motif qui correspond à celui de la première couche métallique 312. Dans certaines applications également, l'article illustré schématiquement à la fig. 32 est lui aussi un article prêt à l'emploi duquel il n'est pas nécessaire d'éliminer le ou les produits d'interaction 322.
Toutefois, dans certaines applications, lorsqu'on désire reproduire le motif de la première couche 312 sur la seconde couche 318, l'article, comme représenté à la fig. 33, est soumis à l'action d'un mordant qui agit sur la face de l'élément comportant la couche de recouvrement 314. Lorsque la couche 312 est une couche d'argent, de cuivre, de nickel et d'un métal analogue, avec une seconde couche 318 en aluminium ou en magnésium, une solution acide ou une solution basique telle qu'une solution d'hydroxyde de sodium est, de préférence, utilisée, pour corroder entièrement la couche 318, comme représenté en 328 à la fig. 34. Il est évident que si le mordant n'est pas à même de corroder complètement les parties exposées de la couche 318, on obtient une image en relief sur la couche 318 au lieu de l'attaque corrosive traversant entièrement la couche.
Lorsque la couche 318 est constituée par une matière telle qu'une matière plastique ou une résine, on utilise comme mordant un solvant approprié pour la matière plastique ou la composition de résine.
Des articles. comme représenté schématiquement à la fig. 34, ont de nombreuses applications pratiques, par exemple pour la formation d'interconnexions entre des circuits intégrés ou pour la formation de circuits imprimés de haute fréquence, etc., avec ou sans support approprié auquel l'article est relié. Si l'on désire éliminer de la surface de la couche 312 les parties de la couche de revêtement 314 qui y adhèrent, cette couche de revêtement peut être enlevée mécaniquement ou chimiquement, comme expliqué ci-dessus, ou bien à titre de variante, comme représenté à la fig. 35, la couche de recouvrement 314 peut être enlevée par exposition pendant une courte période de temps à une radiation électromagnétique incidente, comme représenté en 330, sur toute la surface de l'article.
Comme le montre la fig. 36, à la limite 316 entre la couche métallique 312 et la couche de recouvrement 314, une mince couche du produit d'interaction, comme représenté en 332, est formée de sorte que la couche de revêtement 314 restante peut être facilement enlevée, par exemple par simple essuyage ou en utilisant une feuille de matière enduite d'un adhésif, comme déjà expliqué, afin de produire un article essentiellement comme représenté à la fig. 37. Cet article comprend un motif du métal formant la couche 312 sur un motif du métal ou d'une autre matière formant la couche 318.
I1 est évident que la seconde exposition de l'élément sensible à la radiation électromagnétique, comme illustré à la fig. 35, peut être effectuée à tout moment après que la première exposition produisant le motif a été effectuée. I1 suffit pour la seconde exposition qu'elle soit moins prononcée que la première, c'est-à-dire que la durée d'exposition soit plus faible ou que l'éclairement soit moins intense que pendant la première exposition, de façon à laisser la plus grande partie du métal de la première couche 312 sensiblement intacte, avec formation d'une petite quantité seulement du produit d'interréaction 332, sous l'influence de la radiation électromagnétique, à la limite 316 entre la couche métallique 312 et la couche de recouvrement 314,
de façon à réduire sensiblement la résistance mécanique de la liaison existant entre la couche 312 et la couche de recouvrement 314.
La fig. 38 illustre schématiquement un élément 311 sensible à la radiation, essentiellement analogue à l'élément 310 sensible à la radiation décrit ci-dessus, la seule variante consistant en l'addition d'un support ou d'un substrat 334 sur lequel la seconde couche 318 est déposée ou auquel elle est liée. L'élément photosensible ou sensible à la radiation 311 est exposé de la même manière que ce qui a été expliqué précédemment, les fig.
38 à 44 correspondant aux fig. 31 à 37 respectivement, de sorte que l'article fini (voir fig. 40, 41 et 44) est doté d'un support ou substrat 334 en une matière telle que, par exemple, le verre, une céramique, un métal, etc., appropriée à l'application particulière de chaque article, la seule condition étant que lorsqu'on désire attaquer par corrosion une couche 318, la matière du substrat ou du support 334 oppose une résistance considérable à l'action du mordant ou du solvant.
On constate par conséquent qu'en utilisant des éléments sensibles à la radiation, et en employant les procédés décrits dans ce qui précède, on peut fabriquer de façon rentable et simple beaucoup d'objets usuels, tels que des plaques lithographiques, des caches, des grilles, des réseaux, des fentes de diffraction et d'interférence, des plaques d'impression, des circuits imprimés, etc.
REVENDICATION I
Procédé de production d'un motif métallique, caractérisé en ce qu'on projette sur un élément constitué d'au moins deux couches, une image formée par une radiation électromagnétique, I'une de ces couches étant métallique et comprenant au moins l'un des métaux suivants:
I'argent, le cuivre, le nickel, le niobium, le fer, le zinc et le plomb, I'autre photosensible, comprenant au moins l'un des matériaux suivants: les halogènes, le soufre, l'arsenic, le sélénium, le tellure, le thallium, un halogénure métallique, un sulfure métallique, un arséniure métallique, un séléniure métallique et un tellurure métallique, cette radiation provoquant une interaction entre les deux couches, puis en ce qu'on enlève le produit résultant de ladite interaction.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise un élément comprenant une troisième couche constituant un support et sur laquelle sont disposées successivement ladite couche métallique et ladite couche photosensible et en ce que l'on retire le produit d'interaction en laissant ainsi un motif métallique en relief formé par des parties de la couche métallique adhérant au support.
2. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les parties de la couche photosensible qui n'ont pas interréagi avec le métal de la couche métallique sont enlevées mécaniquement.
3. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les parties de la couche photosensible qui n'ont pas interréagi avec le métal de la couche métallique sont enlevées par voie chimique.
4. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les parties de la matière qui n'ont pas interréagi avec la matière de la couche métallique sont enlevées par sublimation à la chaleur.
5. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise une couche métallique et une couche photosensible qui, lorsqu'elles sont exposées à la radiation, interréagissent en provoquant une attaque corrosive sélective de la surface de la couche métallique à une profondeur proportionnelle à la quantité de radiation reçue.
6. Procédé selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce qu'on enlève mécaniquement les parties de la couche photosensible qui n'ont pas interréagi avec le métal de la couche métallique.
7. Procédé selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise un élément dont la couche photosensible est en phase liquide ou gazeuse.
8. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise un élément comprenant une troisième couche constituant un support et sur laquelle sont disposées successivement la couche métallique et la couche photosensible, l'adhésion de la couche métallique au support étant plus faible que l'adhésion de la couche photosensible à la couche métallique, en ce qu'on provoque la photoréaction discrète et sélective des aires con tiguës de la couche métallique et de la couche photosensible pour réduire l'adhésion entre la couche métallique et la couche photosensible au niveau des aires en question à une valeur inférieure à l'adhésion entre la couche métallique et le support et on arrache la couche photosensible de manière à laisser sur le support des parties de la couche métallique correspondant à ces aires.
9. Procédé selon la sous-revendication 8, caractérisé en ce que l'opération d'arrachement de la couche photosensible est effectuée au moyen d'un élément muni d'un adhésif formant avec la couche photosensible une liaison ayant une adhésion plus forte que celle entre le support et la couche métallique.
10. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise un élément comprenant une première couche métallique, une seconde couche métallique et une couche photosensible en une matière capable, lorsqu'elle est exposée à la radiation électromagnétique, de réagir avec la seconde couche métallique de manière que la formation du produit d'interaction entre la couche photosensible et le métal, à l'interface entre la seconde couche métallique et la couche photosensible provoque une attaque corrosive sélective de la seconde couche métallique proportionnelle, en profondeur, à la quantité de radiation électromagnétique tombant sur elle.
11. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'on utilise un élément comprenant une première couche capable d'entrer en solution dans un mordant, une couche métallique et une couche photosensible capable, lorsqu'elle est exposée à la radiation électromagnétique, d'interagir avec la couche de métal de manière que la formation d'un produit d'interaction entre la couche photosensible et la couche métallique à la limite entre ces deux couches provoque une attaque corrosive complète, dans la profondeur de la couche métallique, et en ce qu'on enlève le produit d'interaction de façon à exposer des parties de la première couche et en ce qu'on procède à l'attaque corrosive au mordant de la première couche, à l'endroit où elle est ainsi exposée.
12. Procédé selon la sous-revendication 11, caractérisé en ce qu'on réexpose en outre l'ensemble à une radiation électromagnétique pour former un produit d'interaction entre les parties n'ayant pas réagi de la seconde couche et de la couche photosensible puis en ce qu'on enlève cette dernière.
REVENDICATION II
Elément pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé en ce qu'il comprend une couche métallique comprenant au moins l'un des métaux suivants: I'argent, le cuivre, le nickel, le niobium, le fer, le zinc et le plomb et une couche photosensible comprenant au moins l'un des matériaux suivants: les halogènes, le soufre, l'arsenic, le sélénium, le tellure, le thallium, un halogénure métallique, un sulfure métallique, un arséniure métallique, un séléniure métallique et un tellurure métallique, la couche photosensible étant capable, lorsqu'elle est exposée à la radiation électromagnétique, d'interagir avec la couche métallique, de manière que la formation du produit d'interaction entre les deux
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