談到金屬(shǔ)蝕刻加的過程,其蝕刻速率就(jiù)是一(yī)個(gè)非常受大家關注的問題,同時也會發現多種文獻都多次講到需要(yào)快的蝕刻速度。但金(jīn)屬蝕(shí)刻速率並不是越快越好,這要具體情況具體分析,這個(gè)具體(tǐ)情(qíng)況(kuàng)就是(shì)對深度及蝕刻表麵狀態的要(yào)求,這個(gè)狀態其實(shí)就(jiù)是平滑度,在這兩個要求中(zhōng)關鍵的是蝕刻深度的要求。對於一(yī)個需要進(jìn)行金屬蝕刻的產品,不管是要求深的蝕刻還是要(yào)求淺的蝕刻都(dōu)有一個共同的準則,那就是深(shēn)度的均勻性。
蝕刻深度的均勻性主要受4個方麵的影響:材料、蝕刻溶液、蝕刻過程的物理參數和(hé)蝕(shí)刻時間。
金屬蝕刻加工速率和(hé)側蝕量
在蝕刻(kè)加工中兩個(gè)最關鍵同時(shí)也是最(zuì)為重要的參(cān)數。
蝕刻(kè)速度(dù)決定了蝕(shí)刻加工周期的長短,蝕刻速度越(yuè)快,蝕刻加工周期越短(duǎn),生(shēng)產(chǎn)效率越高,反之生產效率較低。但是,蝕刻速度也並非越快越好:
當需(xū)要較深的蝕刻要求時,材料的因素並不(bú)重要(材質(zhì)質量大差例外),同時為了生(shēng)產(chǎn)效率的需要,要通(tōng)過對蝕刻(kè)溶液濃(nóng)度、配方組(zǔ)成的調整(zhěng)及蝕刻物理參(cān)數的調整來提高蝕(shí)刻速度,即便是這樣也不需要“越快越好的蝕刻速度(dù)”。因為太快的速(sù)度會使(shǐ)溶液成分變化太快,會反過來影響到物理參數的控製難度,同(tóng)時也會使被蝕刻的(de)金屬表麵溶解速度(dù)不能一(yī)致,使蝕刻後的表麵平滑度降低。對常用金屬材料(liào)的蝕刻以現有技術水(shuǐ)平完(wán)全可(kě)以做較高的蝕刻(kè)速度,可達(dá)0.1m/min以上,這麽快的速度需(xū)要腐蝕能力更強的(de)配(pèi)方及更高的溫度,為了維持溶液成分的相對穩定可以采用大體積(jī)或自動分析(xī)調整技術,但在這裏就有一個可用於批量生產的防蝕層怎(zěn)麽製作的問題,本書中所講的一定是批量生產而不是實驗室的工作。
對於(yú)整體蝕刻或成(chéng)型的化學蝕刻加工及鏤空圖文的蝕(shí)刻往往都是兩個麵同時進(jìn)行。這種(zhǒng)雙麵蝕刻加工的速度比隻在一個麵進行的蝕刻加工(gōng)的速度快1倍,在金屬材料一定的情況下,影響蝕刻加工速度的因素很(hěn)多,其中最主要的是蝕刻劑的種類、濃度及蝕刻溫度。如果蝕刻劑的濃度及蝕刻條件一定,材料的特性及熱處理狀態對蝕刻加工的速度(dù)同樣有很大的影響。
當需(xū)要較深的蝕刻要求時,材料的因素並不(bú)重要(材質(zhì)質量大差例外),同時為了生(shēng)產(chǎn)效率的需要,要通(tōng)過對蝕刻(kè)溶液濃(nóng)度、配方組(zǔ)成的調整(zhěng)及蝕刻物理參(cān)數的調整來提高蝕(shí)刻速度,即便是這樣也不需要“越快越好的蝕刻速度(dù)”。因為太快的速(sù)度會使(shǐ)溶液成分變化太快,會反過來影響到物理參數的控製難度,同(tóng)時也會使被蝕刻的(de)金屬表麵溶解速度(dù)不能一(yī)致,使蝕刻後的表麵平滑度降低。對常用金屬材料(liào)的蝕刻以現有技術水(shuǐ)平完(wán)全可(kě)以做較高的蝕刻(kè)速度,可達(dá)0.1m/min以上,這麽快的速度需(xū)要腐蝕能力更強的(de)配(pèi)方及更高的溫度,為了維持溶液成分的相對穩定可以采用大體積(jī)或自動分析(xī)調整技術,但在這裏就有一個可用於批量生產的防蝕層怎(zěn)麽製作的問題,本書中所講的一定是批量生產而不是實驗室的工作。
所以,快的(de)蝕(shí)刻速(sù)度隻是一個相對概(gài)念,是在容易控製的同時,防蝕層製作成本可接受、蝕刻深度均勻的前提下,快(kuài)的蝕刻速度才是有意義的。
對於深(shēn)度要求淺的蝕刻(kè)材料的表麵(miàn)狀(zhuàng)態及品粒組織就會對深度的均勻性產生影響,同時如果將蝕刻溶液及物理參數調到快的蝕刻速度,其均勻性將無法控。付於蝕刻深度超過毫米級的要求,其刻速度達到0.05mm/min時,在生產中會覺得太慢。如果對蝕刻深度要求在0.035mm時(shí),其蝕刻速(sù)度在0.01mm/mim時會覺得太(tài)快。因為(wéi)金屬蝕刻時並不是所想象的那(nà)樣同時在(zài)整個金屬表麵展開。於材料表麵的鈍化等因素有些部位的(de)金屬蝕刻會有遲後效應(yīng),特別是對不鏽鋼的蝕刻這種現象更為(wéi)明顯。
影響蝕(shí)刻速度的另一個重要因素就是公差,速度越快對公差的精度控製就(jiù)越困難。比如當一(yī)個要求公差為士(shì)0.00m的工件,在設計蝕刻工藝時需要確定其(qí)蝕刻速度,當然公差一定(dìng)是和深度相(xiàng)對應的,蝕刻深度(dù)越大公(gōng)差也越大,反之(zhī)則越小。
綜上所述(shù),可(kě)以知道影響確定蝕刻速度的因素主要有蝕刻深度要求及公差(chà)要(yào)求。對(duì)於蝕刻深度(dù)大的工件可(kě)以設計成高蝕(shí)刻速度的工藝(yì)方案,當對公差要求高時可(kě)采(cǎi)用分次蝕刻的方法進行,即先采用(yòng)高速度的蝕刻方法,當接近設計要求深(shēn)度時采用低蝕刻速度的方法來保證公差。對於蝕刻深度淺、公差要求嚴的工件則應采用蝕刻速度較慢(màn)的工藝方法。