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蚀刻液类别

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蚀刻液分类

目前已经使用的蚀刻液类型有六种类型:

酸性氯化铜

碱性氯化铜

氯化铁

过硫酸铵

硫酸/铬酸

硫酸/双氧水蚀刻液。

各种蚀刻液特点

酸性氯化铜蚀刻液

1) 蚀刻机理:Cu+CuCl2→Cu2Cl2

Cu2Cl2+4Cl-→2(CuCl3)2-

2) 影响蚀刻速率的因素:影响蚀刻速率的主要因素是溶液中Cl-、Cu+、Cu2+的含量及蚀刻液的温度等。

a、Cl-含量的影响:溶液中氯离子浓度与蚀刻速率有着密切的关系,当盐酸浓度升高时,蚀刻时间减少。在含有6N的HCl溶液中蚀刻时间至少是在水溶液里的1/3,并且能够提高溶铜量。但是,盐酸浓度不可超过6N,高于6N盐酸的挥发量大且对设备腐蚀,并且随着酸浓度的增加,氯化铜的溶解度迅速降低。

添加Cl-可以提高蚀刻速率的原因是:在氯化铜溶液中发生铜的蚀刻反应时,生成的Cu2Cl2不易溶于水,则在铜的表面形成一层氯化亚铜膜,这种膜能够阻止反应的进一步进行。过量的Cl-能与Cu2Cl2络合形成可溶性的络离子(CuCl3)2-,从铜表面上溶解下来,从而提高了蚀刻速率。

b、Cu+含量的影响:根据蚀刻反应机理,随着铜的蚀刻就会形成一价铜离子。较微量的Cu+就会显著的降低蚀刻速率。所以在蚀刻操作中要保持Cu+的含量在一个低的范围内。

c、Cu2+含量的影响:溶液中的Cu2+含量对蚀刻速率有一定的影响。一般情况下,溶液中Cu2+浓度低于2mol/L时,蚀刻速率较低;在2mol/L时速率较高。随着蚀刻反应的不断进行,蚀刻液中铜的含量会逐渐增加。当铜含量增加到一定浓度时,蚀刻速率就会下降。为了保持蚀刻液具有恒定的蚀刻速率,必须把溶液中的含铜量控制在一定的范围内。

d、温度对蚀刻速率的影响:随着温度的升高,蚀刻速率加快,但是温度也不宜过高,一般控制在45~55℃范围内。温度太高会引起HCl过多地挥发,造成溶液组分比例失调。另外,如果蚀刻液温度过高,某些抗蚀层会被损坏。

碱性氯化铜蚀刻液

1) 蚀刻机理:CuCl2+4NH3→Cu(NH3)4Cl2

Cu(NH3)4Cl2+Cu→2Cu(NH3)2Cl

2) 影响蚀刻速率的因素:蚀刻液中的Cu2+浓度、pH值、氯化铵浓度以及蚀刻液的温度对蚀刻速率均有影响。

a、Cu2+离子浓度的影响:Cu2+是氧化剂,所以Cu2+的浓度是影响蚀刻速率的主要因素。研究铜浓度与蚀刻速率的关系表明:在0~82g/L时,蚀刻时间长;在82~120g/L时,蚀刻速率较低,且溶液控制困难;在135~165g/L时,蚀刻速率高且溶液稳定;在165~225g/L 时,溶液不稳定,趋向于产生沉淀。

b、溶液pH值的影响:蚀刻液的pH值应保持在8.0~8.8之间,当pH值降到8.0以下时,一方面对金属抗蚀层不利;另一方面,蚀刻液中的铜不能被完全络合成铜氨络离子,溶液要出现沉淀,并在槽底形成泥状沉淀,这些泥状沉淀能在加热器上结成硬皮,可能损坏加热器,还会堵塞泵和喷嘴,给蚀刻造成困难。如果溶液pH值过高,蚀刻液中氨过饱和,游离氨释放到大气中,导致环境污染;同时,溶液的pH值增大也会增大侧蚀的程度,从而影响蚀刻的精度。

c、氯化铵含量的影响:通过蚀刻再生的化学反应可以看出:[Cu(NH3)2]+的再生需要有过量的NH3和NH4Cl存在,如果溶液中缺乏NH4Cl,大量的[Cu(NH3)2]+得不到再生,蚀刻速率就会降低,以致失去蚀刻能力。所以,氯化铵的含量对蚀刻速率影响很大。随着蚀刻的进行,要不断补加氯化铵。

d、温度的影响:蚀刻速率与温度有很大关系,蚀刻速率随着温度的升高而加快。蚀刻液温度低于40℃,蚀刻速率很慢,而蚀刻速率过慢会增大侧蚀量,影响蚀刻质量;温度高于60℃,蚀刻速率明显增大,但NH3的挥发量也大大增加,导致污染环境并使蚀刻液中化学组分比例失调。故温度一般控制在45~55℃为宜。

氯化铁蚀刻液

1) 蚀刻机理:FeCl3+Cu→FeCl2+CuCl

FeCl3+CuCl→FeCl2+CuCl2

CuCl2+Cu→2 CuCl

2) 影响蚀刻速率的因素:

a、Fe3+浓度的影响:Fe3+的浓度对蚀刻速率有很大的影响。蚀刻液中Fe3+浓度逐渐增加,对铜的蚀刻速率相应加快。当所含超过某一浓度时,由于溶液粘度增加,蚀刻速率反而有所降低。

b、蚀刻液温度的影响:蚀刻液温度越高,蚀刻速率越快,温度的选择应以不损坏抗蚀层为原则,一般在40~50℃为宜。

c、盐酸添加量的影响:在蚀刻液中加入盐酸,可以抑制FeCl3水解,并可提高蚀刻速率,尤其是当溶铜量达到37.4g/L后,盐酸的作用更明显。但是盐酸的添加量要适当,酸度太高,会导致液态光致抗蚀剂涂层的破坏。

d、蚀刻液的搅拌:静止蚀刻的效率和质量都是很差的,原因是在蚀刻过程中在板面和溶液里会有沉淀生成,而使溶液呈暗绿色,这些沉淀会影响进一步的蚀刻。

过硫酸铵蚀刻液

蚀刻机理:Cu+(NH4)2S2O8→CuSO4+(NH4)2SO4

(NH4)2S2O8+H2O→H2SO4+(NH4)2SO4+(O)

Cu+(O) + H2SO4→CuSO4+H2O

若添加银作为催化剂,Ag++ S2O82-→2SO42-+ Ag3+

Ag3++Cu→Cu2++ Ag+

硫酸/铬酸蚀刻液

蚀刻机理:Cr O3+H2O→H2CrO4

2H2CrO4+3Cu→Cr2O3+3CuO+2H2O

Cr2O3+3CuO+6H2SO4→Cr2(SO4)3+3CuSO4+6H2O

总反应式为:2CrO3+3Cu+6H2SO4→Cr2(SO4)3+3CuSO4+6H2O

硫酸/双氧水蚀刻液

蚀刻机理:H2O2→H2O+(O)

Cu+(O) →CuO

CuO+H2SO4→H2O+CuSO4

总反应式为:Cu+H2O2+H2SO4→2H2O+CuSO4

2、蚀刻工艺流程

应用酸性蚀刻液进行蚀刻的典型工艺流程如下:

印制正图像的印制板→检查修版→碱性清洗(可选择)→水洗→表面微蚀刻(可选择)→水洗→检查→酸性蚀刻→水洗→酸性清洗例如5%~10%HCl→水洗→吹干→检查→去膜↑

再生

应用碱性蚀刻液进行蚀刻的典型工艺流程如下:

镀覆金属抗蚀层的印制板→去膜→水洗→吹干→检查修版→碱性蚀刻→用不含Cu2+的补加液二次蚀刻→水洗→吹干→检查

蚀刻用腐蚀液与配方比例

蚀刻用腐蚀液与配方比 例 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

刻蚀基础(转载) 湿式蚀刻技术 最早的蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分,而达到蚀刻的目的,这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。因为湿式蚀刻是利用化学反应来进行薄膜的去除,而化学反应本身不具方向性,因此湿式蚀刻过程为等向性,一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽,但对于3微米以上的线宽定义湿式蚀刻仍然为一可选择采用的技术。 湿式蚀刻之所以在微电子制作过程中被广泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择比等优点。但相对于干式蚀刻,除了无法定义较细的线宽外,湿式蚀刻仍有以下的缺点:1)需花费较高成本的反应溶液及去离子水;2)化学药品处理时人员所遭遇的安全问题;3)光阻附着性问题;4)气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻;5)废气及潜在的爆炸性。 湿式蚀刻过程可分为三个步骤:1)化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面;2)蚀刻液与待蚀刻材料发生化学反应;3)反应后之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中,并随溶液排出(3)。三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤,也就是说该步骤的反应速率即为整个反应之速率。

大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学反应步骤,各种形态的反应都有可能发生,但常遇到的反应是将待蚀刻层表面先予以氧化,再将此氧化层溶解,并随溶液排出,如此反复进行以达到蚀刻的效果。如蚀刻硅、铝时即是利用此种化学反应方式。 湿式蚀刻的速率通常可藉由改变溶液浓度及温度予以控制。溶液浓度可改变反应物质到达及离开待蚀刻物表面的速率,一般而言,当溶液浓度增加时,蚀刻速率将会提高。而提高溶液温度可加速化学反应速率,进而加速蚀刻速率。 除了溶液的选用外,选择适用的屏蔽物质亦是十分重要的,它必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而不变质。而光阻通常是一个很好的屏蔽材料,且由于其图案转印步骤简单,因此常被使用。但使用光阻作为屏蔽材料时也会发生边缘剥离或龟裂的情形。边缘剥离乃由于蚀刻溶液的侵蚀,造成光阻与基材间的黏着性变差所致。解决的方法则可使用黏着促进剂来增加光阻与基材间的黏着性,如Hexamethyl-disilazane(HMDS)。龟裂则是因为光阻与基材间的应力差异太大,减缓龟裂的方法可利用较具弹性的屏蔽材质来吸收两者间的应力差。 蚀刻化学反应过程中所产生的气泡常会造成蚀刻的不均匀性,气泡留滞于基材上阻止了蚀刻溶液与待蚀刻物表面的接触,将使得蚀刻速率变慢或停滞,直到气泡离开基材表面。因此在这种情况下会在溶液中加入一些催化剂增进蚀刻溶液与待蚀刻物表面的接触,并在蚀刻过程中予于搅动以加速气泡的脱离。

碱性氯化铜蚀刻液原理及基础配方

碱性氯化铜蚀刻液 1.特性 1)适用于图形电镀金属抗蚀层,如镀覆金、镍、锡铅合金,锡镍合金及锡的印制板的蚀刻。 2)蚀刻速率快,侧蚀小,溶铜能力高,蚀刻速率容易控制。 3)蚀刻液可以连续再生循环使用,成本低。 2.蚀刻过程中的主要化学反应 在氯化铜溶液中加入氨水,发生络合反应: CuCl 2+4NH 3 →Cu(NH 3 ) 4 Cl 2 在蚀刻过程中,板面上的铜被[Cu(NH 3) 4 ]2+络离子氧化,其蚀刻反应如下: Cu(NH 3) 4 Cl 2 +Cu →2Cu(NH 3 ) 2 Cl 所生成的[Cu(NH 3) 2 ]1+为Cu1+的络离子,不具有蚀刻能力。在有过量NH 3 和Cl-的情 况下,能很快地被空气中的O 2所氧化,生成具有蚀刻能力的[Cu(NH 3 ) 4 ]2+络离子, 其再生反应如下: 2Cu(NH 3) 2 Cl+2NH 4 Cl+2NH 3 +1/2 O 2 →2Cu(NH 3 ) 4 Cl 2 +H 2 O 从上述反应可看出,每蚀刻1克分子铜需要消耗2克分子氨和2克分子氯化铵。因此,在蚀刻过程中,随着铜的溶解,应不断补加氨水和氯化铵。 应用碱性蚀刻液进行蚀刻的典型工艺流程如下: 镀覆金属抗蚀层的印制板(金、镍、锡铅、锡、锡镍等镀层) →去膜→水洗→吹干→检查修板→碱性蚀刻→用不含Cu2+的补加液二次蚀刻→水洗→检查→浸亮(可选择) →水洗→吹干 3. 蚀刻液配方 蚀刻液配方有多种,1979年版的印制电路手册(Printed Circuits Handbook)中介绍的配方见表10-4。 表10-4 国外介绍的碱性蚀刻液配方

国内目前大多采用下列配方: CuCl 2·2H 2 O 100~150g/l 、NH 4 Cl 100g/l 、NH 3 ·H 2 O 670~700ml/1 2 配制后溶液PH值在9.6左右。溶液中各组份的作用如下: NH 3·H 2 O的作用是作为络合剂,使铜保持在溶液里。 NH 4 Cl的作用是能提高蚀刻速率、溶铜能力和溶液的稳定性。 (NH4) 3PO 4 的作用是能保持抗蚀镀层及孔内清洁。 4.影响蚀刻速率的因素 蚀刻液中的Cu2+的浓度、PH值、氯化铵浓度以及蚀刻液的温度对蚀刻速率均有影响。掌握这些因素的影响才能控制溶液,使之始终保持恒定的最佳蚀刻状态,从而得到好的蚀刻质量。 Cu2+浓度的影响 因为Cu2+是氧化剂,所以Cu2+的浓度是影响蚀刻速率的主要因素。研究铜浓度与蚀刻速率的关系表明:在0-11盎司/加仑时,蚀刻时间长;在11-16盎司/加仑时,蚀刻速率较低,且溶液控制困难;在18-22盎司/加仑时,蚀刻速率高且溶液稳定;在22-30盎司/加仑时,溶液不稳定,趋向于产生沉淀。 注:1加仑(美制)=3.785升 1盎司= 28.35克1盎司/加仑=28.35/3.785=7.5G/1

蚀刻液稳定性的研究

0 前 言 化学蚀刻以其操作简单,成本低,加工周期短等优点,在加工领域得到了广泛的应用。近几年,化学蚀刻为航天航空、船舶等行业的精密零件加工解决了很多难题,如加工码盘等[1]。因此,对其工艺研究越来越多。蚀刻液的性能是影响蚀刻加工效果的决定因素之一,其主要考核指标为腐蚀速率和稳定性。其中 稳定性是指蚀刻液在蚀刻过程中能保持腐蚀速率在一定范围内的性能,它最终将影响产品蚀刻效果的一致性[2],所以对蚀刻液稳定性的分析是非常重要的。但是,目前对蚀刻液稳定性的研究很少。本文采用王水型蚀刻体系,以高Ni 不锈钢为蚀刻材料,确定了一种研究蚀刻液的稳定性的方法。 1 实验部分 蚀刻液稳定性的研究 傅玉婷,巴俊州,蒋亚雄,颜飞雪 (中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北 邯郸,056027) 摘 要:为了得到更好的蚀刻效果,研究蚀刻液的稳定性具有必要性,其实验研究方法显得尤为重要。采用原子发射光谱法得出蚀刻液中Ni2+浓度,间接计算出腐蚀量的数据采集方法,研究了3组不同成分浓度蚀刻液的稳定性,将考察蚀刻速率—腐蚀量的关系与蚀刻速率—时间的关系这2种方法进行了对比实验。实验结果证明:通过蚀刻速率—腐蚀量的关系来考察蚀刻液的稳定性具有可行性和优越性;同时得到,3种蚀刻液中,1B42稳定性最好,且该蚀刻液的最大金属腐蚀量为3g/L 。 关键词:化学蚀刻;蚀刻液;稳定性 中图分类号:TG 176;TN305.7 文献标识码:A A Method of Studying the Stability of Etching Solution Fu Yu-ting, Ba Jun-zhou, Jiang Ya-xiong, Yan Fei-xue (The 718th Research Institute of CSIC, Handan 056027, China) Abstract: In order to improve the effect of etching, it needed to study the stability of etching solution, and its method of studying was more important. Obtained the concentration of Ni 2+ by ICP-AES ,then obtained the weight of etched metal , studied the stability of three types of solution with different concentration, found the relations between etching rate and etched weight, as well as etching rate and etching time, then compared the both of them. it showed that the relations between etching rate and etched weight had superiority and was viable for evaluating the stability of etching solution. Meanwhile, the stability of 1B42 is the best, and the solution’s maximum of etched metal was more than 3g/L 。 Keywords: Chemic etching ;etching solution ;stability 舰 船 防 化 2010年第3期,27~29 CHEMICAL DEFENCE ON SHIPS №3, 27~29

蚀刻用腐蚀液与配方比例

蚀刻用腐蚀液与配方比例

刻蚀基础(转载) 湿式蚀刻技术 最早的蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分,而达到蚀刻的目的,这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。因为湿式蚀刻是利用化学反应来进行薄膜的去除,而化学反应本身不具方向性,因此湿式蚀刻过程为等向性,一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽,但对于3微米以上的线宽定义湿式蚀刻仍然为一可选择采用的技术。 湿式蚀刻之所以在微电子制作过程中被广泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择比等优点。但相对于干式蚀刻,除了无法定义较细的线宽外,湿式蚀刻仍有以下的缺点:1) 需花费较高成本的反应溶液及去离子水;2) 化学药品处理时人员所遭遇的安全问题;3) 光阻附着性问题;4) 气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻;5) 废气及潜在的爆炸

性。 湿式蚀刻过程可分为三个步骤:1) 化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面;2) 蚀刻液与待蚀刻材料发生化学反应;3) 反应后之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中,并随溶液排出(3)。三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤,也就是说该步骤的反应速率即为整个反应之速率。 大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学反应步骤,各种形态的反应都有可能发生,但常遇到的反应是将待蚀刻层表面先予以氧化,再将此氧化层溶解,并随溶液排出,如此反复进行以达到蚀刻的效果。如蚀刻硅、铝时即是利用此种化学反应方式。 湿式蚀刻的速率通常可藉由改变溶液浓度及温度予以控制。溶液浓度可改变反应物质到达及离开待蚀刻物表面的速率,一般而言,当溶液浓度增加时,蚀刻速率将会提高。而提高溶液温度可加速化学反应速率,进而加速蚀刻速率。 除了溶液的选用外,选择适用的屏蔽物质亦是十分重要的,它必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而

蚀刻用腐蚀液与配方比例

刻蚀基础(转载) 湿式蚀刻技术 最早的蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分,而达到蚀刻的目的,这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。因为湿式蚀刻是利用化学反应来进行薄膜的去除,而化学反应本身不具方向性,因此湿式蚀刻过程为等向性,一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽,但对于3微米以上的线宽定义湿式蚀刻仍然为一可选择采用的技术。 湿式蚀刻之所以在微电子制作过程中被广泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择比等优点。但相对于干式蚀刻,除了无法定义较细的线宽外,湿式蚀刻仍有以下的缺点:1) 需花费较高成本的反应溶液及去离子水;2) 化学药品处理时人员所遭遇的安全问题;3) 光阻附着性问题;4) 气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻;5) 废气及潜在的爆炸性。 湿式蚀刻过程可分为三个步骤:1) 化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面;2) 蚀刻液与待蚀刻材料发生化学反应;3) 反应后之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中,并随溶液排出(3)。三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤,也就是说该步骤的反应速率即为整个反应之速率。 大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学反应步骤,各种形态的反应都有可能发生,但常遇到的反应是将待蚀刻层表面先予以氧化,再将此氧化层溶解,并随溶液排出,如此反复进行以达到蚀刻的效果。如蚀刻硅、铝时即是利用此种化学反应方式。 湿式蚀刻的速率通常可藉由改变溶液浓度及温度予以控制。溶液浓度可改变反应物质到达及离开待蚀刻物表面的速率,一般而言,当溶液浓度增加时,蚀刻速率将会提高。而提高溶液温度可加速化学反应速率,进而加速蚀刻速率。 除了溶液的选用外,选择适用的屏蔽物质亦是十分重要的,它必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而不变质。而光阻通常是一个很好的屏蔽材料,且由于其图案转印步骤简单,因此常被使用。但使用光阻作为屏蔽材料时也会发生边缘剥离或龟裂的情形。边缘剥离乃由于蚀刻溶液的侵蚀,造成光阻与基材间的黏着性变差所致。解决的方法则可使用黏着促进剂来增加光阻与基材间的黏着性,如Hexamethyl-disilazane (HMDS)。龟裂则是因为光阻与基材间的应力差异太大,减缓龟裂的方法可利用较具弹性的屏蔽材质来吸收两者间的应力差。 蚀刻化学反应过程中所产生的气泡常会造成蚀刻的不均匀性,气泡留滞于基材上阻止了蚀刻溶液与待蚀刻物表面的接触,将使得蚀刻速率变慢或停滞,直到气泡离开基材表面。因此在这种情况下会在溶液中加入一些催化剂增进蚀刻溶液与待蚀刻物表面的接触,并在蚀刻过程中予于搅动以加速气泡的脱离。 以下将介绍半导体制程中常见几种物质的湿式蚀刻:硅、二氧化硅、氮化硅及铝。 5-2-1 硅的湿式蚀刻 在半导体制程中,单晶硅与复晶硅的蚀刻通常利用硝酸与氢氟酸的混合液来进行。此反应是利用硝酸将硅表面氧化成二氧化硅,再利用氢氟酸将形成的二氧化硅溶解去除,反应式如下: Si + HNO3 + 6HF à H2SiF6 + HNO2 + H2 + H2O 上述的反应中可添加醋酸作为缓冲剂(Buffer Agent),以抑制硝酸的解离。而蚀刻速率的调整可藉由改变硝酸与氢氟酸的比例,并配合醋酸添加与水的稀释加以控制。

除锈剂配方

除锈剂配方 本文档由深圳机械展SIMM整理,详细介绍除锈剂配方。 除锈剂一般成分 生活中简单的除锈方法:用盐酸除锈,然后用蒸馏水清洗。然而盐酸有一定的腐蚀性,可用西红柿【就是平时我们吃的翻茄】代替盐酸去除菜刀上的锈迹。只要是酸性液体都有除锈的功能;比如说:我们平时吃的醋。 金属除锈剂是由硫酸、磷酸、盐酸、乌洛托品、膨润土等为原料,经混合调制而成,本剂可广泛应用于制造业、建筑业、修理业、交通、能源、电力、石油及矿山开采等多种行业,适用于机械设备、车辆、船舶、军械、五金工具、建筑模板、金属零配件等钢材的除锈。尤其适合于钢、铁、合金钢等的除锈。本剂具有原料易得、制备简单、使用方便等特点。 碱性除油一般是KOH/NAOH+表面活性剂+缓蚀剂酸性除油一般是盐酸+表面活性剂+缓蚀剂也有中性的除油剂,主要就是活性剂的皂化反应 除锈剂配方成分配制原料 (1)硫酸:玻璃蚀刻液Ⅱ。本剂中用作去油剂和去锈剂。选用工业品。 (2)磷酸:磷酸—氧化铜粘合剂。本剂中用作生成磷化膜防锈涂层的原料。选用工业品。(3)盐酸:手指烟渍清洁剂。本剂中用作去油剂及除锈剂。选用37%的工业品。 (4)乌洛托品:脚气粉。本剂中用作防锈助剂。选用工业品。 (5)膨润土:又名斑脱岩。一种土状矿物。乳白色至橄绿色。比一般粘土更能吸附水分。在本剂中用人填充剂。 (6)水:自来水。 金属除锈液配方集合 配方1(%) :铬酐15,磷酸8.5,水76.5。 处理温度:85~95℃,处理时间:2分钟以上。此配方只能除轻锈,对基体金属不腐蚀,适用于精密铜钢组合件,轴承除锈。 配方2 :磷酸(比重1.71)60~70毫升,铬酐200~250克,水1升. 处理温度:90~100℃,处理时间:轻锈需十几分钟,重锈需数小时。此配方对基体金属腐蚀微小。适用于精密钢组合件,轴承除锈,需经常加水,保持一定浓度。 配方3 :铬酐150克,硫酸10克,水1升。 处理温度:80~90℃,处理时间:轻锈数分钟即可除去,重锈需数小时以上。此配方适用于精密零件,仪表零件除锈。 配方4 :磷酸(比重1.71)480毫升,丁酮或丙酮500毫升,对苯二酚20克,水2~2.5升. 处理温度:室温,处理时间:数十秒至数分钟。此配方除锈快,处理超过5分钟时,基体金

玻璃蚀刻液的配方及使用方法

玻璃蚀刻液的配方及使用方法 218.15.161.* 1楼 在当前的装饰装璜热潮中,雕刻有各种花纹图案、书法字体的 玻璃、镜、器皿等深受消费者欢迎。玻璃工艺品的雕刻其关键 在于蚀刻液的配制。现将一种原料易购、成本低、制作简单的 蚀刻液配方及使用方法介绍如下: 50-60℃热水18.4%、氢氟酸铵23.5%、草酸12.4%、硫 酸铵15.7%、甘油6.5%、硫酸钡23.5%,此外还添加少许有机 染料适当配色。上述成份混和搅拌均匀即可。配方中的原料在 各地化工商店均有售。加工前预先把玻璃制品洗涤干净,再进 行温热,温热的方式可视玻璃制品大小而定。小件的放入热水 中浸泡一下,大件的放在火炉旁烘一下就行了。最后用毛笔蘸 透蘸匀蚀刻液在玻璃表面书写文字或描出花纹图案,约经2分 钟,一件精美的玻璃雕刻工艺品即展现于眼前。 ?2005-9-18 23:17 ?回复 218.15.182.* 2楼 玻璃蚀刻液的配制 配方: 单位:克 醋氟化氨15 草酸7 硫酸铵8 硫酸纳14 甘油35 水10 配方2: (醋)醋氟化氨180 硫酸30 水90 按配方将各原料溶于60℃左右的热水中,搅拌均匀即可,此配 方可用毛笔蘸少许本剂在玻璃上描绘图案,还可用排笔均匀地 涂上一层蚀刻液,即可成毛玻璃。 ?2005-9-18 23:22

回复 218.15.182.* 3楼 酸在艺术玻璃上的运用 酸在艺术玻璃上的运用 玻璃可以抵抗许多种酸,而磷酸和氢氟酸能够轻易地腐蚀和抛光 玻璃表面。用氢氟酸等物质对玻璃表面进行腐蚀具有很大的危险 性,它可以伤及人的皮肤甚至骨头,且挥发的气体具有毒性和腐 蚀性。 因此,对玻璃进行酸洗必须格外小心,需要有专业的萃取、冲洗 设备,包括排除腐蚀性气体的防护罩、广口的塑料容器、合适的 储藏空间和工作设备。塑料的长柄勺是很有用的工具,但在金属 勺外包裹蜡后也可以使用。工作人员在处理酸时要穿上防护服、 防护靴并戴上面罩。建议配备碱性中和设备以解决突发事件。 腐蚀的深度和效果取决于酸的强度和温度、玻璃的品质和浸泡时 间。酸洗玻璃需要根据不同的情况调整酸洗的方法。大致上,4 份水核60%浓度的氢氟酸是普遍适用的,如果要进行深度酸洗, 则需要2份水和1份氢氟酸,切记必须将酸加入水中,而不是将 水加入酸中。4份水与1份酸在2小时的情况下可以腐蚀大约 1.5mm厚度的玻璃。来自斯堪的那维亚的一个配方是:3份60%浓 度的氢氟酸+5份水+1份90%浓度的硫酸。 有一种酸的配方可以使碱石灰玻璃表面达到绸缎般无光的效果: 氢氟酸(60%)1.0kg=2磅 氟化氢铵 0.2kg=6盎司 硫酸 0.2kg=6盎司 许多艺术家用酸腐蚀玻璃器皿的表层或里层,达到理想的效果。 产生灯泡效果的酸洗操作程序大致为:用热水清洗玻璃,将腐蚀 溶液喷洒在玻璃表面或将玻璃浸入腐蚀溶液中20秒后用热水清 洗。 想在玻璃表面获得装饰性的图案可以使用蜡纸模板抵抗酸的侵 蚀。通常将加热的玻璃进入熔融的蜡中,在蜡全部覆盖在玻璃表 面后,除去装饰纹样部分的蜡,将玻璃浸入腐蚀溶液中以获得期 待的效果。蜡、液体(石油)沥青和铅箔是覆盖在玻璃表面抵抗 腐蚀的常用材料。被称为乳白色蚀剂或法蓝西浮雕的腐蚀溶液, 是一种具有粘性的、腐蚀速度慢但仍然具有毒性的酸洗溶液。为 安全,但操作时需谨慎。它的配方是:

玻璃蚀刻配方设计方案

玻璃蚀刻液的配方及使用方法 在当前的装饰装璜热潮中,雕刻有各种花纹图案、书法字体的玻璃、镜、器皿等深受消费者欢迎。玻璃工艺品的雕刻其关键在于蚀刻液的配制。现将一种原料易购、成本低、制作简单的蚀刻液配方及使用方法介绍如下: 50-60℃热水18.4%、氢氟酸铵23.5%、草酸12.4%、硫酸铵15.7%、甘油6.5%、硫酸钡23.5%,此外还添加少许有机染料适当配色。上述成份混和搅拌均匀即可。配方中的原料在各地化工商店均有售。加工前预先把玻璃制品洗涤干净,再进行温热,温热的方式可视玻璃制品大小而定。小件的放入热水中浸泡一下,大件的放在火炉旁烘一下就行了。最后用毛笔蘸透蘸匀蚀刻液在玻璃表面书写文字或描出花纹图案,约经2分钟,一件精美的玻璃雕刻工艺品即展现于眼前。 玻璃蚀刻液的配制 配方: 单位:克 醋氟化氨15 草酸7 硫酸铵8 硫酸纳14 甘油35 水10 配方2: (醋)醋氟化氨180 硫酸30 水90 按配方将各原料溶于60℃左右的热水中,搅拌均匀即可,此配方可用毛笔蘸少许本剂在玻璃上描绘图案,还可用排笔均匀地涂上一层蚀刻液,即可成毛玻璃。 酸在艺术玻璃上的运用 酸在艺术玻璃上的运用 玻璃可以抵抗许多种酸,而磷酸和氢氟酸能够轻易地腐蚀和抛光玻璃表面。用氢氟酸等物质对玻璃表面进行腐蚀具有很大的危险性,它可以伤及人的皮肤甚至骨头,且挥发的气体具有毒性和腐蚀性。 因此,对玻璃进行酸洗必须格外小心,需要有专业的萃取、冲洗设备,包括排除腐蚀性气体的防护罩、广口的塑料容器、合适的储藏空间和工作设备。塑料的长柄勺是很有用的工具,但在金属勺外包裹蜡后也可以使用。工作人员在处理酸时要穿上防护服、防护靴并戴上面罩。建议配备碱性中和设备以解决突发事件。 腐蚀的深度和效果取决于酸的强度和温度、玻璃的品质和浸泡时间。酸洗玻璃需要根据不

玻璃蚀刻液的配制

玻璃蚀刻液的配制 玻璃蚀刻液(一) 1、用途 本剂是由氟化铵、草酸、硫酸铵等原料制成,主要用于普通玻璃的蚀刻,在玻璃及其制品上刻出人们所喜爱的图案。本剂也可用来制造其它毛玻璃制品。 2、原料 (1)氢化铵:分子式NH4F 白色六水晶体。易潮解,易溶于水和甲醇,较难溶于乙醇。能升华,在本剂中起腐蚀玻璃的作用。选用工业品。 (2)草酸:本剂中用作还原剂。选用工业品。 (3)硫权铵:选用工业品。 (4)甘油:选用工业品。 (5)硫酸钠:本剂中用作填充剂。选用工业品。 3、配方(重量份) 氟化铵15,草酸7,硫酸铵8,硫酸钠14,甘油35,水10 4、制备及使用方法 按配方量将各原料溶于60℃左右的热水中,搅拌混合均匀即可。 使用时,首先把要刻的玻璃制品洗净、晾干,最好用电炉或红外线灯将玻璃稍加温热,这样便于蚀刻。蚀刻时用硬毛毛笔蘸少许本剂,在玻璃上描绘图案,几分 钟后,此图案即可在玻璃上出现。 在制毛玻璃时,可将玻璃清洗干净,晾干,用刷子均匀地涂上一层蚀刻液,即可 制成毛玻璃。 玻璃蚀刻液(二) 1、用途 本剂是以氢氟酸、硫酸等强酸性物质为原料组成的快速玻璃蚀刻液。本剂的特点是蚀刻速度快、方便,原料易得。缺点是,本剂腐蚀性和毒性较大,使用时必须 注意安全。 2、原料 (1)氢氟酸:即氟化氢的水溶液,无色易流动液体。在空气中发烟。有强烈的腐蚀性和毒性,能侵蚀玻璃,需贮于铅制、蜡制或塑料容器中。在本剂中用作蚀 刻玻璃主要原料。选用工业品。 (2)硫酸:纯品为无色油状液体。工业品含有杂质则呈黄、棕等色。用水稀释时,应将浓硫酸慢慢地注入水中,并随时搅和,千万不能将水注入浓硫酸中,以防浓硫酸猛烈飞溅,引起事故。本剂中用作蚀刻助剂。选用工业品。 (3)水:自来水。 3、配方(体积份) 氢氟酸180,硫酸30,水90 4、制备方法 按配方量将氢氟酸和硫酸混合,然后把混合酸慢慢加入到水中。千万不能水往酸 中加。 5、使用方法 本剂用于蚀刻玻璃时,首先要把玻璃洗净干燥。然后把洁净的玻璃制品表面涂上一层预先熔化的石蜡,石蜡涂层要薄而均匀。根据设计要求,在石蜡上切画图案,

金属蚀刻加工工艺流程

金属蚀刻加工工艺流程 (一)金属蚀刻工艺流程 金属的种类不同,其蚀刻的工艺流程也不同,但大致的工序如下:金属蚀 刻板→除油→水洗→浸蚀→水洗→干燥→丝网印刷→千燥→水浸2~3min→蚀刻 图案文字→水洗→除墨→水洗→酸洗→水洗→电解抛光→水洗→染色或电镀→ 水洗→热水洗→干燥→软布抛(擦光)光→喷涂透明漆→干燥→检验→成品包装。 1.蚀刻前处理 在金属蚀刻之前的工序都是前处理,它是保证丝印油墨与金属面具有良好 附着力的关键工序,因此必须要彻底清除金属蚀刻表面的油污及氧化膜。除油 应根据工件的油污情况定出方案,最好在丝印前进行电解除油,保证除油的效果。除氧化膜也要根据金属的种类及膜厚的情况选用最好的浸蚀液,保证表面 清洗干净。在丝网印刷前要干燥,如果有水分,也会影响油墨的附着力,而且 影响后续图纹蚀刻的效果甚至走样,影响装饰效果。 2.丝网印刷 丝网印刷要根据印刷的需要制作标准图纹丝印网版。图纹装饰工序中,丝 印主要起保护作用,涂感光胶时次数要多些,以便制得较厚的丝网模版,这样 才使得遮盖性能好,蚀刻出的图纹清晰度高。丝网版的胶膜在光的作用下,产 生光化学反应,使得光照部分交联成不溶于水的胶膜,而未被光照部分被水溶 解而露出丝网空格,从而在涂有胶膜丝网版上光刻出符合黑白正阳片图案的漏 网图纹。 把带有图纹的丝印网版固定在丝网印刷机上,采用碱溶性耐酸油墨,在金 属板上印制出所需要的图纹,经干燥后即可进行蚀刻。 3.蚀刻后处理 蚀刻后必须除去丝印油墨。一般的耐酸油墨易溶于碱中。将蚀刻板浸入 40~60g/L的氢氧化钠溶液中,温度50~80℃,浸渍数分钟即可退去油墨。退除

后,如果要求光亮度高,可进行抛光,然后进行染色,染色后为了防止变色及增加耐磨、耐蚀性,可以喷涂透明光漆。对于一些金属本身是耐蚀性能好而且不染色的,也可以不涂透明漆,要根据实际需要而定。 (二)化学蚀刻溶液配方及工艺条件 蚀刻不同的金属要采用不同的溶液配方及工艺条件,常用金属材料的蚀刻溶液配方及工艺条件见表6-4~表6-6。 表6-4金属化学蚀刻溶液的配方及工艺条件 表6-5金属铜化学蚀刻溶液配方及工艺条件 表6-6锌铸件化学蚀刻溶液配方及工艺条件 (三)工艺操作条件的影响 蚀刻是金属板模图纹装饰过程中的关键,要想得到条纹清晰、装饰性很强的图纹制品,必须注意控制好蚀刻工艺的条件。主要是蚀刻溶液的温度和蚀刻时间。溶液温度稍高,可以提高金属溶解的速度,也就是蚀刻的速度,缩短蚀刻所需要的时间,但是蚀刻溶液一般都是强酸液,强酸液在温度高的情况下腐蚀性强,容易使防护的涂层或耐蚀油墨软化甚至溶解,使金属非蚀刻部位的耐蚀层附着力下降,导致在蚀刻和非蚀刻交界处的耐蚀涂层脱落或溶化,使蚀刻图纹模糊走样,影响图纹的美观真实和装饰效果,因此温度不宜超过45℃。 同样,如果蚀刻的时间太长,特别是蚀刻液温度较高的情况下,耐蚀油墨或防护涂层浸渍时间过长,也同样起到上述的副作用和不良后果,因此时间控制上也要适当,不能浸得太久,一般不宜超过20~25min。 (四)化学蚀刻图纹装饰实例 1.装饰用的材料 装饰用的金属板材:普通钢材、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金等,以不锈钢板为例说明,板厚l~3mm。

附部分蚀刻液配方1

附部分蚀刻液配方: (一)化学腐蚀主要用强酸、混合酸、酸+盐或碱+盐的混合物。 黄铜蚀刻液配方: 1 三氯化铁(25-45)°Be 80-85 % 浓盐酸15-20% 蚀刻温度:30-40度缺点:腐蚀液无法再生,有污染。用于铝箔 蚀刻时,铝箔上常有少量黄色残留物,难以清洗。 2 氯化铜 5 % 浓盐酸10% 双氧水25% 水60% 蚀刻温度30-40度优点:用双氧水使氯化亚铜氧化再生并可回 收 3 氯化铜15 % 氨水10-20% 蚀刻温度:40-60度 PH 9.5-9.8 铝蚀刻液配方: 4 浓盐酸20-50% 水20-80% 蚀刻温度:40-50度 5 磷酸80-85% 蚀刻温度:40-60度 6 氢氧化钠10-20% 水80-90 % 不锈钢蚀刻液配方: 7 浓盐酸210克/升 浓硝酸200克/升 冰醋酸20克/升 氢氟酸200克/升 磷酸氢二钠12个结晶水12克/升 水358克/升 蚀刻温度:30-50度 8 浓盐酸586毫升/升 浓硝酸80.5毫升/升 氯化镍9.6克/升 三氯化铁344.5克/升 水加水到一升。 蚀刻温度:24-60度 9 三氯化铁(45-48)°Be 65% 蚀刻温度:30-50度 10 三氯化铁(30-42)°Be 67% 双氧水16%

氢氟酸17% 蚀刻温度:30-50度 11 三氯化铁(40-45)°Be 65% 双氧水10% 氢氟酸25% 蚀刻温度:30-50度 注意:不锈钢材料的成份不同所采用的蚀刻液配方也应不同。 钛金板蚀刻液配方:在腐蚀之前,先用氢氟酸或用氟化钠水溶液少量盐酸擦洗把表面钛金膜去掉,再用7至11不锈钢腐蚀液蚀刻。 铁蚀刻液配方: 12 硝酸25% 三氯化铁45°Be 25% 水50% 蚀刻温度:30-50度 (二)电化学蚀刻 13 20%氯化钠或氯化钾水溶解 用盐酸-硫酸铜-水溶液腐蚀效果很不错的,大家可以试试。 盐酸20ml/水20ml/硫酸铜5g,腐蚀时间3—10秒,腐蚀时对着光线 A101 大多数钢种 1:1(容积比工业盐酸水溶液 60-80℃热蚀 时间: 易切削钢5-10min 碳素钢等5-20min 合金钢等15-20min 酸蚀后防锈方法: a. 中和法:用10%氨水溶液浸泡后再以热水冲洗。 b. 钝化法:浸入浓硝酸5秒再用热水冲洗。 c. 涂层保护法:涂清漆和塑料膜。 A102 奥氏体不锈钢.耐热钢 盐酸10份 硝酸1份 水10份 (容积比) 60-70℃热蚀 时间: 5-25min A103 碳素钢 合金钢

刻蚀简介

刻蚀 刻蚀,英文为Etch,它是半导体制造工艺,微电子IC制造工艺以及微纳制造工艺中的一种相当重要的步骤。是与光刻相联系的图形化(pattern)处理的一种主要工艺。所谓刻蚀,实际上狭义理解就是光刻腐蚀,先通过光刻将光刻胶进行光刻曝光处理,然后通过其它方式实现腐蚀处理掉所需除去的部分。随着微制造工艺的发展;广义上来讲,刻蚀成了通过溶液、反应离子或其它机械方式来剥离、去除材料的一种统称,成为微加工制造的一种普适叫法。 刻蚀方法 刻蚀最简单最常用分类是:干法刻蚀和湿法刻蚀。显而易见,它们的区别就在于湿法使用溶剂或溶液来进行刻蚀。 湿法刻蚀是一个纯粹的化学反应过程,是指利用溶液与预刻蚀材料之间的化学反应来去除为被掩蔽膜材料掩蔽的部分而达到刻蚀目的。其特点是: 湿法虎穴刻蚀在半导体工艺中有着广泛应用:磨片、抛光、清洗、腐蚀 优点是选择性好、重复性好、生产效率高、设备简单、成本低 缺点是:钻刻严重、对图形的控制性较差,不能用于小的特征尺寸;会产生大量的化学废液 干法刻蚀种类很多,光挥发、气相腐蚀、等离子体腐蚀等。其优点是:各向异性好,选择比高,可控性、灵活性、重复性好,细线条操作安全,易实现自动化,无化学废液,处理过程未引入污染,洁净度高。缺点是:成本高,设备复杂。干法刻蚀主要形式有纯化学过程(如屏蔽式,下游式,桶式),纯物理过程(如离子铣),物理化学过程,常用的有反应离子刻蚀RIE,离子束辅助自由基刻蚀ICP。 刻蚀方式很多,一般有:溅射与离子束铣蚀,等离子刻蚀(Plasma Etching),高压等离子刻蚀,高密度等离子体(HDP)刻蚀,反应离子刻蚀(RIE)。另外,化学机械抛光CMP,剥离技术等等也可看成是广义刻蚀的一些技术。 蚀刻(Etching) 蚀刻的机制,按发生顺序可概分为「反应物接近表面」、「表面氧化」、「表面反应」、「生成物离开表面」等过程。所以整个蚀刻,包含反应物接近、生成物离开的扩散效应,以及化学反应两部份。整个蚀刻的时间,等于是扩散与化学反应两部份所费时间的总和。二者之中孰者费时较长,整个蚀刻之快慢也卡在该者,故有所谓「reaction limited」与「diffusion limited」两类蚀刻之分。 1、湿蚀刻 最普遍、也是设备成本最低的蚀刻方法,其设备如图2-10所示。其影响被蚀刻物之蚀刻速率(etching rate) 的因素有三:蚀刻液浓度、蚀刻液温度、及搅拌(stirring) 之有无。定性而言,增加蚀刻温度与加入搅拌,均能有效提高蚀刻速率;但浓度之影响则较不明确。举

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