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蝕刻加工的流程圖

蝕刻加工就是將需要蝕刻的金屬制件浸泡在由各種化學(xué)成分組成的蝕刻溶液中,在室溫或加熱的情況下,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的反應后,需要蝕刻部分的金屬慢慢溶解,最終達到所需要的蝕刻深度,使金屬制件表面顯露出具有凹凸立體感的裝飾文字或圖紋。蝕刻加工的過(guò)程實(shí)際上是金屬在化學(xué)溶液中的自溶解,也就是腐蝕過(guò)程。這種溶解的過(guò)程可按化學(xué)機理也可以按電化學(xué)機理進(jìn)行,但由于金屬蝕刻的溶液都是一般的酸、堿、電解質(zhì)溶液。因此,金屬的化學(xué)蝕刻應該按電化學(xué)溶解機理進(jìn)行。
蝕刻加工原理

 

1、蝕刻加工的材料:蝕刻的材料可以分為金屬材料和非金屬材料.在這里我們所指的加工,是專(zhuān)對金屬材料的蝕刻加工,不同的金屬材料需要配專(zhuān)用的藥水.卓力達主要是以不銹鋼、銅、銅合金的蝕刻生產(chǎn),類(lèi)似鉬等特殊稀有金屬材料也可以加工。卓力達是高端精密蝕刻的開(kāi)拓者,,擁有多條進(jìn)口蝕刻生產(chǎn)線(xiàn),和多家世界500強企業(yè)合作.免費提供金屬蝕刻工藝解決方案,24小時(shí)服務(wù)

蝕刻加工過(guò)程中的環(huán)境問(wèn)題

金屬蝕刻加工過(guò)程中影響的因素主要是酸、堿和三氯化鐵,對其廢涂必須妥善處理,不可隨便排放。對于酸、堿廢水一般都是用中和的方法進(jìn)行處理,正好在蝕刻加工過(guò)程中有堿性廢水,也有酸性廢水,它們可以相互中和,當然不可能正好酸堿平衡,這就要檢測PH值,缺啥補啥,使PH值達到排放的要求,同時(shí)還要清除過(guò)量的金屬離子,經(jīng)沉淀后,清水方可排放。三氯化鐵廢液對環(huán)境的污染,主要是其形象,沾到哪里,哪里就是一片黃銹,非常難看,損害環(huán)境。其廢涂應罐裝好由專(zhuān)業(yè)的加工單位回收。對含三氯化鐵廢水的處理,最普遍的處理方法是投入石灰乳,它不僅能驛酸起中和作用,還對廢水中的三價(jià)鐵及其它金屬離子有沉淀作用,并對廢水中的雜質(zhì)有凝聚作用。卓力達是深圳唯一一家自建廢水處理站的蝕刻加工廠(chǎng),投巨資建廢水循環(huán)再生系統,讓廢藥水再生再利用,真正做到環(huán)保節能,創(chuàng )造經(jīng)濟和社會(huì )利益雙豐收。

卓力達的廢水處理站 

 蝕刻加工過(guò)程中應注意的問(wèn)題

減少側蝕和突沿,提高蝕刻加工系數

側蝕產(chǎn)生突沿。通常印制板在蝕刻中的時(shí)間越長(cháng),(或者使用老式的左右搖擺蝕刻機)側蝕越嚴重。側蝕嚴重影響印制導線(xiàn)的精度,嚴重側蝕將使制作精細導線(xiàn)成為不可能。當側蝕和突沿降低時(shí),蝕刻系數就升高,高的蝕刻系數表示有保持細導線(xiàn)的能力,使蝕刻后的導線(xiàn)接近原圖尺寸。電鍍蝕刻抗蝕劑無(wú)論是錫-鉛合金,錫,錫-鎳合金或鎳,突沿過(guò)度都會(huì )造成導線(xiàn)短路。因為突沿容易斷裂下來(lái),在導線(xiàn)的兩點(diǎn)之間形成電的橋接。

提高板子與板子之間蝕刻加工速率的一致性

在連續的板子蝕刻中,蝕刻加工速率越一致,越能獲得均勻蝕刻的板子。要達到這一要求,必須保證蝕刻液在蝕刻的全過(guò)程始終保持在最佳的蝕刻狀態(tài)。這就要求選擇容易再生和補償,蝕刻速率容易控制的蝕刻液。選用能提供恒定的操作條件和對各種溶液參數能自動(dòng)控制的工藝和設備。通過(guò)控制溶銅量,PH值,溶液的濃度,溫度,溶液流量的均勻性(噴淋系統或噴嘴以及噴嘴的擺動(dòng))等來(lái)實(shí)現。

提高整個(gè)板子表面蝕刻加工速率的均勻性

板子上下兩面以及板面上各個(gè)部位的蝕刻均勻性是由板子表面受到蝕刻劑流量的均勻性決定的。蝕刻過(guò)程中,上下板面的蝕刻速率往往不一致。一般來(lái)說(shuō),下板面的蝕刻速率高于上板面。因為上板面有溶液的堆積,減弱了蝕刻反應的進(jìn)行??梢酝ㄟ^(guò)調整上下噴嘴的噴啉壓力來(lái)解決上下板面蝕刻不均的現象。蝕刻印制板的一個(gè)普遍問(wèn)題是在相同時(shí)間里使全部板面都蝕刻干凈是很難做到的,板子邊緣比板子中心部位蝕刻的快。采用噴淋系統并使噴嘴擺動(dòng)是一個(gè)有效的措施。更進(jìn)一步的改善可以通過(guò)使板中心和板邊緣處的噴淋壓力不同,板前沿和板后端間歇蝕刻的辦法,達到整個(gè)板面的蝕刻均勻性。

蝕刻加工的基本原理原則

   蝕刻工藝并不是什么圖紙都能加工,也有一定的局限性,圖紙設計時(shí)注意幾個(gè)基本的原理:1,蝕刻開(kāi)孔的大?。?.5*材料厚度,例如:0.2mm的厚度。開(kāi)孔直徑=0.2*1.5=0.3mm。  如果需要最小的孔,可以開(kāi)喇叭孔,但也要看圖紙結構而定     2,孔與孔之間的線(xiàn)寬與材料厚度1:1  ,例如,材料厚度0.2mm,留下來(lái)的線(xiàn)寬在0.2mm左右,當然也要看產(chǎn)品的整體結構,所以敬請各位工程師在設計產(chǎn)品時(shí)遵循基本原理,特殊情況另議。

蝕刻加工的精度和側蝕問(wèn)題    

    在蝕刻加工的工藝中,除不經(jīng)任何防蝕處理的整體蝕刻方法外,都必須要注意防蝕層下蝕刻的“蔓延”問(wèn)題,也就是我們常說(shuō)的側腐蝕。側腐蝕的大小直接關(guān)系到圖文的精度和蝕刻線(xiàn)條的極限尺寸。通常把防蝕層下的水平方向的蝕刻寬度A稱(chēng)為側蝕量,側蝕量A與蝕刻深度H的比值就是側蝕率F:
 
F=A/H
 
  式中:A為側蝕刻量(mm),H為蝕刻深度(mm);F為側蝕刻率或腐蝕因素,用以表示不同條件下側蝕刻量與蝕刻深度之間的關(guān)系。
蝕刻加工側蝕示意圖
         以上有關(guān)圓弧R的大小受蝕刻深度,被蝕刻窗口的最小寬度與蝕刻深度的比值、蝕刻液的組成、蝕刻方法及材料種類(lèi)等的影響較大。側蝕刻的量決定了化學(xué)蝕刻的精度,側蝕量越小,加工的精度越高,適用的范圍就越寬,反之,加工的精度低,適用范圍小。
        側蝕量的大小主要受金屬材料的影響,在常用的幾種金屬材料中,以銅的側蝕量最小,鋁的側蝕量最大。選擇更為優(yōu)越的蝕刻劑,雖然蝕刻的速度提高并不明顯,但的確可改善金屬蝕刻加工的側蝕量。

蝕刻加工作業(yè)

把藥品以澆注或浸漬的方法,把需加工的露出之模具與藥品相接觸,而只有把露出的部分加以溶解去除之作業(yè),所使用溶液是酸性的水溶液,把濃度稀釋到能控制范圍,濃度愈濃,溫度愈高,蝕刻速度愈快,亦蝕刻液與加工面的接觸時(shí)間愈長(cháng),蝕刻的量愈多,蝕刻后附著(zhù)在模具全體的藥品經(jīng)水洗后,再用堿性水溶液中和,最后予以充分干燥。
蝕刻完了后之模具,尚無(wú)法出貨,遮蔽作業(yè)所用之涂料或膠帶類(lèi)須去除,也要確認蝕刻是否均勻,例如起因于焊接或模具材料之不良的蝕刻不均等,則須加以修整。
若有需要,把蝕刻面之花樣被覆 (Pattern) 去除,僅留非加工面之遮蔽,再施經(jīng)輕度蝕刻的酸洗作業(yè),或實(shí)施噴砂 (Sand blast) ,把蝕刻面作成均勻有光澤的面。
 

化學(xué)蝕刻的幾種形式對比及應用

(1)靜蝕刻
即將被蝕刻的板或零件浸入蝕刻液,待蝕刻一定深度后取出,水洗,然后進(jìn)入下道工序。該方法只適用于少量的試驗品或試驗室使用。
(2)動(dòng)蝕刻
A.鼓泡式(也稱(chēng)吹氣式),即把容器內的蝕刻液用空氣攪拌鼓泡(吹氣)的方法進(jìn)行蝕刻。
B.潑濺式,在一個(gè)容器內用潑濺的方法把蝕刻液潑在被蝕刻物體表面進(jìn)行蝕刻的方法。
C.噴淋式,用一定壓力將蝕刻液噴淋在被蝕刻物體的表面進(jìn)行蝕刻的一種方法。該方法較為普遍,且蝕刻速度和質(zhì)量較為理想.

幾種不銹鋼蝕刻加工材料選擇和用途

材料選擇
很多易變的因素表示侵蝕介質(zhì)的特征,即化學(xué)制品和其濃度、大氣狀態(tài)、溫度、時(shí)間,所以假如不了解介質(zhì)的準確的性質(zhì),要使用材料、選擇材料是難題。但是,以下可作為選擇指南:
304型 廣泛使用的材料。在建筑中能經(jīng)受一般的銹蝕,可抵擋食物加工介質(zhì)浸蝕(但含有濃酸和氯化物成分的高溫狀態(tài)可能泛起侵蝕),能抵擋有機化合物、染料和廣泛的各種各樣的無(wú)機化合物。304L型(低碳),耐硝酸性好,并耐用中等溫度和濃度的硫酸,廣泛地用作液態(tài)氣體貯罐,用作低溫設備(304N)、用具其它消費產(chǎn)品,廚房設備、病院設備、運輸工具、廢水處理裝置。
316型  比304型含有稍多的鎳,并含有2%─3%的鉬,耐蝕性比304型好,特別是在傾向于引出發(fā)點(diǎn)侵蝕的氯化物介質(zhì)中。316型已發(fā)展用作亞硫酸鹽紙漿機,由于它耐用硫酸化合物。而且,它的用途已擴大到在加工產(chǎn)業(yè)中處理良多化學(xué)制品。
317型  含有3%—4%的鉬(在這個(gè)系列中也是所得到的較高的水平),并含有比316型較多的鉻,具有更高的耐點(diǎn)侵蝕和裂痕侵蝕機能。
430型  比304型合金含量低,用作在溫順的大氣中高拋光裝飾用途,也可用作硝酸和食物加工設備。
410型  在三種一般化用途的不銹鋼中具有最低的合金含量,需要強度和耐蝕性配合的高承力部件選用,例如堅固件。410型在溫順的大氣中、水氣中和很多緩和的化學(xué)產(chǎn)品介質(zhì)中耐蝕。
2205型  比304型和316型優(yōu)勝,由于他對氯化物應力侵蝕裂紋具有高的抵擋力,并具有大約兩倍的強度。316不銹鋼板、316不銹鋼管、316不銹鋼帶
 
                                                                                                                                                                                                                             304 316不銹鋼化學(xué)成份對比表
  蝕刻加工,很有必要了解材料的材質(zhì)性能,材質(zhì)性能與化學(xué)成份相關(guān),這里列出了每種常用不銹鋼的化學(xué)成份,供大學(xué)了解學(xué)習不銹鋼類(lèi)的蝕刻加工
 
 

304蝕刻不銹鋼材質(zhì) H-TA 是什么意思

 是指蝕刻不銹鋼的平整度要求。H 代表硬度,日本進(jìn)口的最少在370以上,TA是代表去應力處理,就是在生產(chǎn)過(guò)程中多了一個(gè)退火處理。TA = TENSION ANNEALED FINISH,是日金自家制,平整度有要求之材料。例如:SUS304-CSP-H 無(wú)相關(guān)平整度要求,SUS304CSP-H -TA 有平整度要求,TA材料廣泛用于汽車(chē),手機,光學(xué),機械等精度配件中!

蝕刻技術(shù)


利用對金屬表面的侵蝕作用,從金屬表面去除金屬的處理技術(shù)。
(1) 電解蝕刻 (electrolytic etching)
用母模作導電性陰極,以電解液作媒介,對加工部分,集中實(shí)施蝕刻的侵蝕去除法。
(2) 化學(xué)蝕刻 (chemical etching)
利用耐藥品被膜,把蝕刻侵蝕去除,作用集中于所要部位的方法。
照相蝕刻技術(shù) (photo-etching process)
在金屬表面全面均勻形成層狀的感旋光性耐藥品被膜 (photo resist) ,而透 過(guò)原圖底片,用紫外線(xiàn)等曝光,后施以顯像處理,來(lái)形成所要形狀的耐藥品被膜之被覆層,再以蝕刻浴的酸液或堿液,對露出部產(chǎn)生化學(xué)或電化學(xué)侵蝕作用,來(lái)溶解金屬的加工技術(shù)。
(3) 化學(xué)蝕刻技術(shù)之特性
•  不需要電極、母型 (master) 等工具,故無(wú)需此等工具之維護費。
•  由規劃到生產(chǎn)間所需時(shí)間短,可作短期加工。
•  材料之物理、機械性質(zhì)不受加工影響。
•  加工不受形狀、面積、重量之限制。
•  加工不受硬度、脆性之限制。
•  能對所有金屬 ( 鐵、不銹鋼、鋁合金、銅合金、鎳合金、鈦、史泰勒合金 ) 實(shí)施加工。
•  可高精度加工。
•  可施復雜、不規則、不連續之設計加工。
•  面積大,加工效率良好,但小面積時(shí),其效率比機機械加工差。
•  水平向之切削易得高精度,但深度、垂直方向不易得到同機機械加工之精度。
•  被加工物之組成組織宜均勻,對不均質(zhì)材,不易加工順利。

化學(xué)蝕刻不可用于加工窄而深的凹

這是因為在化學(xué)蝕刻反應所產(chǎn)生的汽泡會(huì )集聚在防蝕層邊緣的下面,而這些被堵在防蝕層下面的氣泡事實(shí)上起了把金屬表面與腐蝕劑隔開(kāi)的作用。以致造成一種非常不規則的腐蝕,形成很不整齊的邊緣,這對于深度較大的加是一件麻煩事。雖然一些性能不錯的防蝕材料較軟,易于使氣泡排出,對于這種加工到一定深度后,即使采用機械攪拌的方法也不足以使用權防蝕層邊緣的氣泡完全排出,但當加工到一定深度后,即使采用機模攪拌的方法也不足以使防蝕層邊緣的氣泡完全排出。對于這種加工最有效的方法就是采用比較費時(shí)的手工方法把圖形邊緣的防蝕層修平。另一種可能的原因就是腐蝕液表面張力的作用,這種情況同樣也會(huì )在窄或小半徑的表面造成腐蝕不能的情況,對于深度羅大的凹槽加工要求寬度不低于4mm,對于深度不大的凹槽或圓孔要求寬度或半徑不小于深度的1.5倍。

蝕刻加工中的酸堿對工作人員的危害及救治

1、鹽酸對工作人員的危害及救治

高濃度的鹽酸對鼻黏膜和結膜有刺激作用,會(huì )出現角膜渾濁、嘶啞、窒息感、胸痛、鼻炎、咳嗽、有時(shí)痰中帶血。鹽酸霧可導致眼瞼部能皮膚劇烈疼痛。如發(fā)生事故,應立即將受傷者移到新鮮空氣處輸氧,清洗眼睛和鼻,并用2%的蘇打水漱口。濃鹽酸濺到皮膚上,應立即用大量的清水沖洗5-10min,在燒傷的表面涂上蘇打漿。嚴重者應立即送醫院治療。鹽酸在空氣中最高的容許濃度為5mg/m3

2、H3PO4對工作人員的危害及救治

H3PO4蒸氣能引起鼻黏膜萎縮,對皮膚有相當強的腐蝕作用,能引起皮膚炎癥疾患及肌肉損傷,甚至造成全身中毒現象。H3PO4在空氣中最高容許量為1mg/m3。在工作中如不慎接觸皮膚,應立即用大量的清水沖洗,把H3PO4洗盡后,一般可以用紅汞或龍膽紫溶液涂抹于患處,嚴重時(shí)應送醫院治療。

3、常用金屬蝕刻的材料不銹鋼SUS304 SUS301 機械性能介紹:針對蝕刻工藝而言,SUS304材質(zhì)性能更適合于蝕刻加工,SUS301的性能偏硬,蝕刻會(huì )有毛邊,孔壁不光滑等缺陷。

金屬蝕刻加工方法


(1) 遮蔽 (Masking) 作業(yè)
模具大多具有復雜的形狀,須實(shí)施蝕花加工的面也很少為只有一平面,而有三維平面、二維曲面、三維曲面,也有伸至深處的平曲面等復雜的面,加工時(shí)須分開(kāi)加工面與不加工面,而對不加工面的范圍,須完全作防蝕工作。
為了分別加工與非加工范圍,使用耐藥品涂料或膠帶類(lèi),把非加工部分加以被覆的作業(yè),叫做遮蔽 (Masking) 。
因為蝕刻所使用的藥品是水溶液,任何小空隙或小孔等有露出的地方,就會(huì )侵入,所以遮蔽必須要完善,故要反復施數次,而所需作業(yè)時(shí)間,占全作業(yè)時(shí)間的 30%~40% 。
(2) 花樣 (Pattern) 形成作業(yè)
在須加工的范圍內,依其加工的花樣實(shí)施被覆作業(yè),而把需蝕刻的部分與無(wú)需蝕刻加以分開(kāi),這作業(yè)有照相法、 China 法、加肉法、梨皮地法等,因加工對象物或加工程序之不同,是要適當選擇作業(yè)方法。
(3) 蝕刻作業(yè)
把藥品以澆注或浸漬的方法,把需加工的露出之模具與藥品相接觸,而只有把露出的部分加以溶解去除之作業(yè),所使用溶液是酸性的水溶液,把濃度稀釋到能控制范圍,濃度愈濃,溫度愈高,蝕刻速度愈快,亦蝕刻液與加工面的接觸時(shí)間愈長(cháng),蝕刻的量愈多,蝕刻后附著(zhù)在模具全體的藥品經(jīng)水洗后,再用堿性水溶液中和,最后予以充分干燥。
(4) 后處理作業(yè)
蝕刻完了后之模具,尚無(wú)法出貨,遮蔽作業(yè)所用之涂料或膠帶類(lèi)須去除,也要確認蝕刻是否均勻,例如起因于焊接或模具材料之不良的蝕刻不均等,則須加以修整。
若有需要,把蝕刻面之花樣被覆 (Pattern) 去除,僅留非加工面之遮蔽,再施經(jīng)輕度蝕刻的酸洗作業(yè),或實(shí)施噴砂 (Sand blast) ,把蝕刻面作成均勻有光澤的面。
•  噴砂 (Sand blast)
噴砂是利用空氣或水和空氣的力量,把砂狀的硬粒噴至金屬面,使其表面形成毛玻璃狀的微細粗糙狀態(tài)的方法。
蝕刻加工是化學(xué)的表面處理法,有時(shí)會(huì )造成影響成品的外觀(guān),而噴砂就是以物理方法來(lái)解決化學(xué)方法難于解決的問(wèn)題。
可分 (1) 全光澤 (100%): 玻璃砂 (glass beads)
(2) 半光澤 (50%): 50% 玻璃 + 50% 金鋼砂
(3) 無(wú)光澤 (0%): 金鋼砂 ( 氧化鋁砂 )
因所使用樹(shù)脂材料不同,及射出成形條件之差異,單以一次之噴砂處理而能完全調整其光澤,是有困難的,所以要重復實(shí)施多次。

模具蝕花作業(yè)應有的認識
•  蝕花
皮革制品有各種各樣之觸摸感,在制造過(guò)程中,所形成之皺紋,會(huì )顯示柔和之外觀(guān),此皺紋就是一般所謂〝蝕花〞之原形,將此種質(zhì)感再現在塑料制品,所發(fā)展出來(lái)之方法,為蝕花加工。尚有:
◎線(xiàn)蝕花 把點(diǎn)或線(xiàn)連續地集聚者
◎布紋蝕花 以布料作原形者
◎木理蝕花 以木材所呈現的導管者
◎花紋蝕花 集聚幾何學(xué)花紋者
◎梨皮蝕花 如毛玻璃,具有消光面者
◎文字數字 用于表示質(zhì)量或容器類(lèi)的刻度
具有平面之形狀,又能用黑白的原稿表示者,就能用蝕花加工。
而塑料模具上使用情況較多的是梨皮蝕花,即梨地花紋 ( 細花紋 ) 和皮花紋 ( 粗花紋 ) 。

大多數金屬和合金在高溫下分子氮是不起反應的,但原子氮能和許多鋼起反應。并滲透到鋼內而形成脆的氮化物表面層。鐵、鋁、鈦、鉻和其他合金元素可能參與這些反應。原子氮的主要來(lái)源是氨的分解。氨轉化器、制氨廠(chǎng)生產(chǎn)加熱器及在371℃~593℃,一個(gè)大氣壓~10.5Kg/mm2下氮化爐操作的都有氨的分解。在這些氣氛中,低鉻鋼中出現碳化鉻。它可能受到原子氮的腐蝕而產(chǎn)生氮化鉻,并釋放出碳與氫作用生成甲烷,正如上面所講,這時(shí)可能生成白點(diǎn)和裂紋,或其中之一。但是鉻含量超過(guò)12%,則這些鋼中的碳化物比氮化鉻更穩定,因此前面的反應不會(huì )出現,所以不銹鋼現在使用于熱氨的高溫環(huán)境。

不銹鋼在氨中的狀態(tài)決定于溫度,壓力,氣體濃度及鉻鎳的含量?,F場(chǎng)實(shí)驗結果表明鐵素體或馬氏體不銹鋼的腐蝕率(蝕變金屬深度或滲碳深度)比奧氏體不銹鋼高,后者含鎳量越高耐蝕性越好。隨著(zhù)含量增加腐蝕速度增加。

奧氏體不銹鋼在高溫鹵蒸氣中,腐蝕很?chē)乐?,氟比氯的腐蝕作用更大。對高Ni-Cr不銹鋼而言,在干燥氣體中使用溫度上限,氟為249℃,氯為316℃。

SUS304,SUS301鋼帶不同狀態(tài)下的標準機械性能

SUS304,SUS301鋼帶不同狀態(tài)下的標準機械性能

4、常用蝕刻加工材料:銅及銅合金應用介紹:不同的產(chǎn)品根據其性能需選用不同牌號的材質(zhì),銅合金應用面廣,具體應用見(jiàn)下表。在生產(chǎn)的過(guò)程中,不同的銅及銅合金,腐蝕的速度是不一樣的,需要及時(shí)掌握各種材料的腐蝕加工的時(shí)間

電子,電機工業(yè)用銅,鎳合金材料表

電子,電機工業(yè)用銅,鎳合金材料表

蝕刻加工和沖壓、切割、電鑄工藝特點(diǎn)比較

蝕刻加工和沖壓、切割、電鑄工藝特點(diǎn)比較

蝕刻加工的材料要求:不銹鋼材料中有很多牌號SUS301   SUS304   SUS316  SUS201等等,其中SUS304材質(zhì)性能最適合蝕刻工藝!

濕式蝕刻加工技術(shù)


最早的蝕刻加工技術(shù)是利用特定的溶液與薄膜間所進(jìn)行的化學(xué)反應來(lái)去除薄膜未被光阻覆蓋的部分,而達到蝕刻加工的目的,這種蝕刻方式也就是所謂的濕式蝕刻。因為濕式蝕刻是利用化學(xué)反應來(lái)進(jìn)行薄膜的去除,而化學(xué)反應本身不具方向性,因此濕式蝕刻過(guò)程為等向性,一般而言此方式不足以定義3微米以下的線(xiàn)寬,但對于3微米以上的線(xiàn)寬定義濕式蝕刻仍然為一可選擇采用的技術(shù)。
濕式蝕刻之所以在微電子制作過(guò)程中被廣泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高產(chǎn)能及優(yōu)越的蝕刻選擇比等優(yōu)點(diǎn)。但相對于干式蝕刻,除了無(wú)法定義較細的線(xiàn)寬外,濕式蝕刻仍有以下的缺點(diǎn):1) 需花費較高成本的反應溶液及去離子水;2) 化學(xué)藥品處理時(shí)人員所遭遇的安全問(wèn)題;3) 光阻附著(zhù)性問(wèn)題;4) 氣泡形成及化學(xué)蝕刻液無(wú)法完全與晶圓表面接觸所造成的不完全及不均勻的蝕刻;5) 廢氣及潛在的爆炸性。
濕式蝕刻過(guò)程可分為三個(gè)步驟:1) 化學(xué)蝕刻液擴散至待蝕刻材料之表面;2) 蝕刻液與待蝕刻材料發(fā)生化學(xué)反應; 3) 反應后之產(chǎn)物從蝕刻材料之表面擴散至溶液中,并隨溶液排出(3)。三個(gè)步驟中進(jìn)行最慢者為速率控制步驟,也就是說(shuō)該步驟的反應速率即為整個(gè)反應之速率。
大部份的蝕刻過(guò)程包含了一個(gè)或多個(gè)化學(xué)反應步驟,各種形態(tài)的反應都有可能發(fā)生,但常遇到的反應是將待蝕刻層表面先予以氧化,再將此氧化層溶解,并隨溶液排出,如此反復進(jìn)行以達到蝕刻的效果。如蝕刻硅、鋁時(shí)即是利用此種化學(xué)反應方式。
濕式蝕刻的速率通??山逵筛淖內芤簼舛燃皽囟扔枰钥刂?。溶液濃度可改變反應物質(zhì)到達及離開(kāi)待蝕刻物表面的速率,一般而言,當溶液濃度增加時(shí),蝕刻速率將會(huì )提高。而提高溶液溫度可加速化學(xué)反應速率,進(jìn)而加速蝕刻速率。
除了溶液的選用外,選擇適用的屏蔽物質(zhì)亦是十分重要的,它必須與待蝕刻材料表面有很好的附著(zhù)性、并能承受蝕刻溶液的侵蝕且穩定而不變質(zhì)。而光阻通常是一個(gè)很好的屏蔽材料,且由于其圖案轉印步驟簡(jiǎn)單,因此常被使用。但使用光阻作為屏蔽材料時(shí)也會(huì )發(fā)生邊緣剝離或龜裂的情形。邊緣剝離乃由于蝕刻溶液的侵蝕,造成光阻與基材間的黏著(zhù)性變差所致。解決的方法則可使用黏著(zhù)促進(jìn)劑來(lái)增加光阻與基材間的黏著(zhù)性,如Hexamethyl-disilazane (HMDS)。龜裂則是因為光阻與基材間的應力差異太大,減緩龜裂的方法可利用較具彈性的屏蔽材質(zhì)來(lái)吸收兩者間的應力差。
蝕刻化學(xué)反應過(guò)程中所產(chǎn)生的氣泡常會(huì )造成蝕刻的不均勻性,氣泡留滯于基材上阻止了蝕刻溶液與待蝕刻物表面的接觸,將使得蝕刻速率變慢或停滯,直到氣泡離開(kāi)基材表面。因此在這種情況下會(huì )在溶液中加入一些催化劑增進(jìn)蝕刻溶液與待蝕刻物表面的接觸,并在蝕刻過(guò)程中予于攪動(dòng)以加速氣泡的脫離。

 不銹鋼蝕刻加工預處理

不銹鋼蝕刻的預處理主要是指不銹鋼的清潔處理,使不銹鋼有一個(gè)潔凈的表面有利于防蝕層的制作。不銹鋼不同于銅或鋁合金,在空氣中不易氧化,所以經(jīng)清潔后不需要進(jìn)行鈍化處理,這就使得不銹鋼的預處理比銅和鋁合金要簡(jiǎn)單得多。同時(shí),不銹鋼在堿性溶液中有很高的穩定性,可以采用較強的堿性溶液進(jìn)行清潔處理。在不銹鋼的清潔處理中,可采用堿性清潔配方,也可采用酸性清潔配方,不銹鋼蝕刻的預處理詳細工藝流程:工件驗收裝掛化學(xué)除油二級流動(dòng)水洗酸洗三級流動(dòng)水洗除油效果在線(xiàn)檢查干燥下掛轉防蝕層制作

 

不銹鋼蝕刻加工過(guò)程中的注意事項

加工區:不銹鋼件的加工區域應相對固定。不銹鋼蝕刻加工區的平臺應采取隔離措施,如鋪上橡膠墊等。不銹鋼蝕刻加工區應避免對不銹鋼件的損傷與污染。

下料:不銹鋼件的下料采用剪切或等離子切割,鋸切等。

機械加工:不銹鋼件在車(chē)、銑等機械加工時(shí)也應注意防護,作業(yè)完成時(shí)應清洗干凈工件表面的油污、鐵屑等雜物。

成型加工:在卷板、折彎過(guò)程中,應采取有效措施避免造成不銹鋼件表面劃傷和折痕。

                                                                                                                                  蝕刻加工的厚度范圍 

               一般來(lái)說(shuō),金屬蝕刻加工的范圍在0.02-1.5mm之間,大于1.5的材料厚度,蝕刻加工的時(shí)間非常長(cháng),成本非常高,不建議用蝕刻加工工藝,可選沖壓,線(xiàn)切割或激光。但如果有半刻要求的,就需要用蝕刻加工工藝了!

                                                                                                     蝕刻加工的優(yōu)勢和特點(diǎn)

          蝕刻加工比沖壓工藝產(chǎn)能大,效率要高,且研發(fā)周期短,調整速度快,最大特點(diǎn)是:可以半刻,可以在同一張材料上做出高低不同的效果,用途最多的是LOGO和各種花紋精美的圖案,這是沖壓工藝達不到的效果!


                                                                                                    蝕刻加工精度原理
           一般來(lái)說(shuō), 蝕刻的最小通孔是厚度的1.5倍, 比如0.2mm的厚度, 孔徑0.3mm,  0.3的厚度, 孔徑0.45mm,  這樣孔內壁才會(huì )相對垂直光滑,  如果小于1.5倍, 可以穿孔,但孔內壁毛邊大, 不垂直! 
          
            蝕刻最小的孔只能做到0.05-0.08, 而且只能少數量的, 如果孔數太多, 有很多盲孔, 具體情況,要看產(chǎn)品的結構, 如果產(chǎn)品設計復雜, 要求項多,管控點(diǎn)多, 那么產(chǎn)難度大,就不能從單一方面說(shuō)能不能做了, 要終合分析,!

 

                                                                                                                                 不銹鋼蝕刻加工技術(shù)的應用

 
1、不銹鋼蝕刻加工裝飾板。不銹鋼裝飾板表面具有化學(xué)腐蝕后成為凹凸立體感的裝飾圖案。該金屬裝飾板可以由一塊整板制成,也可以由兩塊以上多塊金屬板組成,經(jīng)蝕刻裝飾圖案或美術(shù)畫(huà)后,組合成連續或斷續的一整塊裝飾板面。金屬裝飾板可是平面、弧而、高低不平的彎典面、多邊形面組合或有度的折邊。這種金屬蝕刻裝飾板的制造過(guò)程是,首先根椐不同的用戶(hù)要求及使用場(chǎng)合的設計裝飾圖案,然后進(jìn)行制版,再在金屬板的表面上進(jìn)行感光成像,烘干后進(jìn)行化學(xué)蝕刻,街腐蝕到一定深度后,清洗掉腐蝕液、烘干,然后根據需要或使用環(huán)境,選擇不同的顏色進(jìn)行上色,上色后對金屬板表面進(jìn)行打磨,這樣未被腐蝕的表面經(jīng)打磨后露出金屬的本色,腐蝕后凹下去的部分留下了顏色,從而襯托出未被腐蝕部份的金屬圖案或畫(huà)面,以增加美感,最后涂防腐層,完成金屬蝕刻裝飾板的制造。
2、仿不銹鋼蝕刻。在具有金屬鏡面光澤的承印物表面,采用絲網(wǎng)印刷工藝手段,裝仿金屬蝕刻油墨印在其上,經(jīng)干燥后的印刷品,使人感受到的是別具一格的視覺(jué)效果:猶如光滑的金屬經(jīng)腐蝕、雕刻或砂磨等處理過(guò)的那樣,顯得高雅、莊重、華貴,這就是目前印刷界極大關(guān)注的“仿金屬蝕刻印刷工藝”。這種工藝較多的運用在一些高檔、精美的包裝紙盒制作上。例如:精品服飾、工藝品、化妝品、茶葉、卷煙、名酒及禮品盒等。其光學(xué)機理是:承印材料表面金屬質(zhì)感的鏡面光反射,形成強烈的反差,相映成趣。反差愈大,視覺(jué)效果愈佳。工藝上就要解決兩個(gè)問(wèn)題:一是仿金屬蝕刻油墨的印刷質(zhì)量,另一個(gè)就是解決承印材料的平滑度。
 
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