经蚀刻腐蚀
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蚀刻的原理蚀刻是一种常见的加工方法,它通过化学腐蚀或电化学腐蚀的方式,在材料表面形成微小的凹槽或图案。
蚀刻技术被广泛应用于半导体制造、微电子器件制造、光刻制程等领域。
蚀刻的原理是通过控制腐蚀剂的浓度、温度、时间和腐蚀速率等参数,使得材料表面的特定部分被腐蚀,从而实现对材料的加工和改性。
蚀刻的原理可以分为化学蚀刻和电化学蚀刻两种方式。
化学蚀刻是指利用化学腐蚀剂对材料表面进行腐蚀,常用的蚀刻剂有酸、碱、氧化剂等。
在化学蚀刻中,腐蚀剂与材料表面发生化学反应,使得材料表面被腐蚀,形成所需的结构或图案。
而电化学蚀刻则是利用电化学腐蚀的原理,通过在腐蚀过程中加入电场或电流,控制腐蚀速率和腐蚀位置,实现对材料的加工和改性。
蚀刻的原理基于材料的化学性质和电化学性质。
不同的材料对不同的腐蚀剂表现出不同的腐蚀性能,这取决于材料的晶体结构、晶界、晶格缺陷等因素。
在蚀刻过程中,腐蚀剂与材料表面发生化学反应,使得材料表面被腐蚀,形成所需的结构或图案。
同时,电化学蚀刻还涉及到电化学反应和电极过程,通过控制电场或电流的作用,可以实现对材料表面的精确加工和改性。
蚀刻的原理还与腐蚀剂的选择、浓度、温度、腐蚀时间等参数密切相关。
不同的腐蚀剂对材料的腐蚀速率和腐蚀位置有不同的影响,因此在蚀刻过程中需要精确控制腐蚀剂的浓度和温度,以及腐蚀时间,从而实现对材料的精确加工和改性。
总的来说,蚀刻的原理是通过化学腐蚀或电化学腐蚀的方式,在材料表面形成微小的凹槽或图案,实现对材料的加工和改性。
蚀刻技术在微纳加工、半导体制造、光刻制程等领域有着重要的应用,对于制备微小结构和器件具有重要意义。
深入理解蚀刻的原理,对于提高蚀刻技术的精度和效率,具有重要的理论和实际意义。
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。
PCB外层电路的蚀刻工艺在印制电路加工中﹐氨性蚀刻是一个较为精细和覆杂的化学反应过程, 却又是一项易于进行的工作。
只要工艺上达至调通﹐就可以进行连续性的生产, 但关键是开机以后就必需保持连续的工作状态﹐不适宜断断续续地生产。
蚀刻工艺对设备状态的依赖性极大, 故必需时刻使设备保持在良好的状态。
目前﹐无论使用何种蚀刻液﹐都必须使用高压喷淋﹐而为了获得较整齐的侧边线条和高质量的蚀刻效果﹐对喷嘴的结构和喷淋方式的选择都必须更为严格。
对于优良侧面效果的制造方式﹐外界均有不同的理论、设计方式和设备结构的研究, 而这些理论却往往是人相径庭的。
但是, 有一条最基本的原则已被公认并经化学机理分析证实﹐就是尽速让金属表面不断地接触新鲜的蚀刻液。
在氨性蚀刻中﹐假定所有参数不变﹐那么蚀刻的速率将主要由蚀刻液中的氨(NH3)来决定。
因此, 使用新鲜溶液与蚀刻表面相互作用﹐其主要目的有两个﹕冲掉刚产生的铜离子及不断为进行反应供应所需要的氨(NH3)。
在印制电路工业的传统知识里﹐特别是印制电路原料的供货商们皆认同﹐并得经验证实﹐氨性蚀刻液中的一价铜离子含量越低﹐反应速度就越快。
事实上﹐许多的氨性蚀刻液产品都含有价铜离子的特殊配位基(一些复杂的溶剂)﹐其作用是降低一价铜离子(产品具有高反应能力的技术秘诀)﹐可见一价铜离子的影响是不小的。
将一价铜由5000ppm降至50ppm, 蚀刻速率即提高一倍以上。
由于在蚀刻反应的过程中会生成大量的一价铜离子, 而一价铜离子又总是与氨的络合基紧紧的结合在一起﹐所以要保持其含量近于零是十分困难的。
而采用喷淋的方式却可以达到通过大气中氧的作用将一价铜转换成二价铜, 并去除一价铜, 这就是需要将空气通入蚀刻箱的一个功能性的原因。
但是如果空气太多﹐又会加速溶液中的氨的损失而使PH值下降﹐使蚀刻速率降低。
氨在溶液中的变化量也是需要加以控制的, 有一些用户采用将纯氨通入蚀刻储液槽的做法, 但这样做必须加一套PH计控制系统, 当自动监测的PH结果低于默认值时﹐便会自动进行溶液添加。
金属蚀刻工艺流程
金属蚀刻是一种通过化学物质作用于金属材料表面实现图案刻写的工艺,它主要应用于电子元器件、工艺品、装饰品等领域。
下面将详细介绍金属蚀刻的工艺流程。
首先,准备好所需的工具和材料。
这包括腐蚀液、金属材料、蚀刻底板等。
腐蚀液是金属蚀刻的重要物质,常用的有硫酸、盐酸等。
金属材料可以选择铜、铝、钢等。
接下来,将金属材料固定在蚀刻底板上。
这可以使用夹具或胶水等方法,确保金属材料牢固地固定在底板上,以免在蚀刻过程中出现移动或变形。
然后,将腐蚀液倒入浅盘中。
根据不同的材料和蚀刻要求选择合适的腐蚀液,并注意腐蚀液的浓度和温度。
接着,将蚀刻底板放入浅盘中的腐蚀液中,使金属材料完全浸没其中。
蚀刻的时间根据蚀刻要求的深度和速度来决定,一般需要几分钟至几小时不等。
在蚀刻过程中,需要定期检查金属材料的蚀刻情况。
可以使用显微镜等工具观察并判断是否达到了要求的蚀刻深度或图案效果。
当达到预期的蚀刻效果后,将蚀刻底板从腐蚀液中取出,并立即用水冲洗干净,以停止蚀刻过程。
这也有助于防止腐蚀液对金属材料的进一步腐蚀。
最后,用溶剂或清洁剂将蚀刻底板上的残留物清洗干净。
这样可以确保金属表面整洁,同时也有助于后续的涂装、上光或其他处理工艺。
总结起来,金属蚀刻工艺流程包括准备材料、固定金属材料、倒入腐蚀液、浸泡蚀刻、检查蚀刻效果、冲洗蚀刻底板和清洗残留物等步骤。
这个流程需要严格控制每个环节的条件和操作,以确保蚀刻效果符合要求。
金属蚀刻1. 引言金属蚀刻是一种常见的金属加工技术,通过在金属表面制造出一系列图案、文字或设计来达到装饰、标识或防腐的目的。
金属蚀刻技术具有精确性高、持久耐用、易于维护等特点,在许多领域得到广泛应用。
本文将介绍金属蚀刻的原理、过程和应用,并对常见的蚀刻材料、设备和注意事项进行探讨。
2. 原理金属蚀刻的基本原理是利用化学反应将金属表面一定部分区域上的金属材料溶解或氧化,从而形成所需的图案或文字。
一般来说,金属蚀刻主要通过以下两种方法来实现:2.1. 酸蚀刻酸蚀刻是最常见的金属蚀刻方法之一,常用的酸液有盐酸、硝酸等。
酸蚀刻的原理是将金属放入蚀刻液中,酸液将与金属表面发生化学反应,使得金属表面上的部分金属被蚀刻掉。
通过控制蚀刻液中的酸液浓度、腐蚀时间等参数,可以实现对金属表面的精细刻画。
2.2. 电化学蚀刻电化学蚀刻利用电解液和电源的作用,通过在金属表面施加一定电压,在阳极和阴极之间引起电流流动,从而腐蚀金属表面。
与酸蚀刻相比,电化学蚀刻可以更精确地控制金属的蚀刻深度和速度。
电化学蚀刻常用于对微细线路、电路板等进行蚀刻,具有较高的精度和可重复性。
3. 蚀刻过程金属蚀刻的过程一般包括以下几个步骤:3.1. 表面处理在蚀刻之前,需要对金属表面进行一些必要的处理,以保证蚀刻效果的良好和稳定。
常见的表面处理方法包括清洗、去油、打磨和抛光等。
清洗可使用碱性溶液或有机溶剂,去除金属表面的尘土和杂质。
去油可以使用酸洗或有机溶剂去除金属表面的油脂。
打磨和抛光可以提高金属表面的光洁度和平整度。
3.2. 蚀刻材料准备金属蚀刻需要用到适当的蚀刻液或电解液。
根据所需的蚀刻效果和金属材料的不同,选择合适的蚀刻液很重要。
常见的金属蚀刻液有硝酸、盐酸、硫酸、氟化液等。
蚀刻液的配比和浓度应根据具体情况进行调整。
3.3. 蚀刻操作蚀刻操作的具体步骤包括将金属样品放入蚀刻液中,控制蚀刻时间和温度,定时搅拌蚀刻液等。
对于大型或复杂的金属蚀刻任务,可能需要使用自动蚀刻设备或特殊的操作技术。
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。
金属蚀刻工艺流程金属蚀刻是一种利用化学反应将金属表面部分或全部腐蚀掉,制造出一定形状或花纹的工艺。
它广泛应用于美术工艺品、标牌、金属雕刻等领域。
下面是金属蚀刻工艺的一个典型流程:1.设计:首先,根据客户需求,设计师会进行图纸的设计。
图纸包括所需雕刻的形状、大小、样式等。
2.材料准备:选择合适的金属材料进行蚀刻。
常见的金属材料有铜、不锈钢、铝等。
根据材料的不同,蚀刻的效果也会有所差异。
3.清洗:将金属材料进行清洗,去除表面的油污、灰尘等杂质。
这一步很重要,因为杂质会影响后续的蚀刻效果。
4.涂覆保护剂:使用保护剂(如防蚀剂、胶水等)在金属表面形成一层保护层,以防止整个金属材料被腐蚀。
5.印刷:如果需要在金属表面打印图案或文字,可以使用丝网印刷技术进行印刷。
印刷时,根据图纸要求,将图案或文字印在金属材料上。
6.曝光:将设计的图案印在感光胶上,然后再将感光胶放在金属材料上,使用UV曝光机进行曝光。
通过曝光,感光胶上的图案会固化。
7.蚀刻:将金属材料置于蚀刻液中。
蚀刻液通常是一种有刻蚀性的溶液,能够与金属表面发生化学反应,将金属表面腐蚀掉。
蚀刻液的选择取决于金属材料和所需的蚀刻效果。
8.清洗:蚀刻完成后,需要将蚀刻液从金属表面洗去,以停止蚀刻的过程。
一般会使用清水或者中性化学品进行清洗。
9.去除保护剂:蚀刻完成后,需要将之前涂覆的保护剂从金属表面清除。
可以使用化学清洗剂或者机械方法进行清洗。
10.抛光:为了使金属表面更光滑细腻,常常需要进行抛光处理。
抛光可以使用机械方法进行,也可以使用化学方法。
11.烘干:抛光完成后,需要将金属材料进行烘干,以便后续加工和保护。
12.确认质量:最后,需要对蚀刻效果进行检查,确保符合客户的要求。
如有需要,可以进行进一步的修复和加工。
金属蚀刻工艺,其实很多工程师都不了解“蚀刻”二字,从字面上看表示通过侵蚀、腐蚀等方法去除物体上部分材料的意思。
其原理可能不是专业人士理解起来有点困难,但是下面这个词相信很多人都能听过:水滴石穿。
水滴石穿这个成语最早出自东汉班固的《汉书·枚乘传》,原文为“水非石之钻,索非木之锯,渐靡使之然也',指不断滴落的水滴可以滴穿石头,比喻只要坚持不懈,即使力量微弱也能达成艰巨的任务。
这是文学上的解释,但从科学的角度上看,被水“滴穿”的那部分石头,到底是怎样消失掉了呢?由于“水滴石穿”现象发生的时间跨度大,其形成的环境因素很多(物理因素、化学因素等),由于物理因素跟本文主题关系不大就不细说了,但是有一化学因素是存在的:那就是被水腐蚀了,那水是怎么样腐蚀石头的呢?我们知道,石头常见的成分有碳酸钙(CaCO₃)、硅酸盐(如CaSiO₃)和二氧化硅(SiO₂)等。
当水滴落的过程中,遇到空气中的二氧化碳(CO₂),就会生成碳酸(H₂CO₃),当然,这里可能还跟其他气体生成其他的酸性物质,碳酸和碳酸钙反应生成可溶的碳酸氢钙,化学式如下:CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca(HCO₃)₂,由于碳酸是一种弱酸,且生成的量少,所以石头被水“滴穿”的过程是很缓慢的,所以在自然环境下,只有不断滴落的水滴才能慢慢腐蚀掉部分石头,这种现象其实就是简单的蚀刻。
完美的分割线金属蚀刻,业内通常称蚀刻,也称光化学蚀刻(photochemical etching),指通过曝光制版、显影后,将要蚀刻区域的保护膜去除,在蚀刻时接触化学溶液,达到溶解腐蚀的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果。
蚀刻加工技术分为湿式蚀刻与干式蚀刻,湿式蚀刻最为常用,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,所以本文重点介绍的也是湿式蚀刻。
蚀刻加工可快速、低成本地生产具有凹凸图案或纹理的金属零件,以及某些其它加工技术可能不适合加工的薄金属网孔零件。
金属蚀刻技术摘要:金属蚀刻技术历史悠久,是一项既古老又新颖、既普通又尖端的技术。
随着新技术的发展,新产品的开发,金属蚀刻技术发挥着越来越重要的作用。
本文从金属蚀刻的原理入手,简单介绍了这种技术的分类,并详细叙述了其加工过程、应用实例、目前主要存在的问题及前景展望。
关键词:蚀刻、光致油墨坚膜前言金属蚀刻是采用化学处理(化学腐蚀、化学砂面)或机械处理(机械喷砂、压花等)技术手段,将光泽的金属表面加工成凹凸粗糙晶面,经光照散射,产生一种特殊的视觉效果,赋予产品别具情趣的艺术格调。
近几十年来,随着经济发展、社会进步,金属蚀刻技术的应用越来越被人们重视。
例如:制作旅游今年品、高档铭牌、奖牌、编码盘和显示屏的点击、印花辊筒和模板、精细零件等,都离不开金属蚀刻技术。
作为一种精密而科学的化学加工技术,化学蚀刻在多种金属材料上被广泛运用,对金属材料进行蚀刻,关键是两方面的问题,即保护需要的部分不被蚀刻;而不需要的部分则完全时刻掉,从而获得需要的图文。
1、原理金属在蚀刻液中蚀刻的过程,首先是金属零件表面发生晶粒溶解的作用;其次在晶界上也发生溶解作用;一般来讲晶界与晶粒是以不同溶解速度发生溶解作用的。
在多数金属和合金机构中,各个晶体几乎都能采取原子晶格的任何取向。
而晶粒的不同取向、晶粒密度的大小都会和周围的母体金属形成微观原电池。
对金属的蚀刻液来讲,一方面这些原电池的存在,使金属表面存在着电位差,电位正的地方得到暂时的保护,电位负的地方被优先蚀刻。
另一方面在零件表面具有变化着的原子间距,而且原子间距较宽的地方溶解迅速,一直到显示出不平整的表面为止。
然后溶解作用以几乎恒定的速度切削紧密堆积的原子层,表面的几何形状也随着晶粒的溶解而不断变化。
晶界上的蚀刻也将进一步影响零件表面。
蚀刻技术的分类:1、1 根据蚀刻时的化学反应类型分类:(1)、化学蚀刻。
工艺流程:预蚀刻→蚀刻→水洗→浸酸→水洗→去抗蚀膜→水洗→干燥。
(2)、电解蚀刻。