談到金(jīn)屬蝕刻加的過程,其蝕刻速率就(jiù)是一個非常受大家關注的問題,同時也會發現多種文(wén)獻都多次講到需要快的蝕刻速度。但金屬蝕刻速率並不是越快越好,這要具體情況具體分析,這個具體情況就是對(duì)深度及蝕刻表麵狀態的要求,這個狀態其實就是平滑(huá)度,在這兩個要求中關鍵的是蝕刻深度的要求。對於一(yī)個需要進行金屬蝕刻(kè)的產品,不管是要求深(shēn)的蝕刻還是要求淺的蝕刻(kè)都有一(yī)個共同的準則,那就是深度的均勻性。
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(shù)和蝕刻時間。
金屬蝕刻加工速率和側蝕量
在蝕(shí)刻加工中兩個最關鍵同時也是(shì)最為重要的參數(shù)。
蝕刻速度決定(dìng)了蝕刻加(jiā)工周期的長短,蝕(shí)刻(kè)速度越快,蝕刻加工周期越短,生產效率越高,反之生產效率較低。但(dàn)是,蝕刻速度也並非越快越好:
當需要較深的蝕刻要求時,材料的因(yīn)素並(bìng)不重要(材質質量大差例外),同時為了生產(chǎn)效率的需要,要通過(guò)對蝕刻溶液濃度、配方(fāng)組成的調整及蝕刻物理(lǐ)參數的調整來提高蝕刻(kè)速度,即便是這(zhè)樣也不需要“越快越好(hǎo)的蝕刻速度”。因為太快的速度會使溶液成分變化太快(kuài),會反過來影響到物理參數(shù)的控製難度,同時也會使(shǐ)被蝕刻的金屬表麵溶解速度不能一致(zhì),使(shǐ)蝕(shí)刻後的表(biǎo)麵平滑度降低。對常用金屬材(cái)料的蝕刻以(yǐ)現(xiàn)有技術水平完全可以做較高的蝕刻速度,可達0.1m/min以上,這麽快的速(sù)度需要腐蝕能力更(gèng)強的配方及更高的溫度,為了維持溶液成分的相對穩(wěn)定可以(yǐ)采用大體積(jī)或自(zì)動分析調整技(jì)術,但在這裏就有一個可用於批量生產的防蝕層怎麽製作的問題,本(běn)書中所講的一定是(shì)批量生產而不是實驗室的工作。
對於整體蝕刻或成型的化(huà)學蝕刻加工及鏤空圖文的(de)蝕刻往往都是兩個麵同時進行。這種雙麵蝕刻加工的速度比(bǐ)隻在一個麵進行(háng)的蝕刻加工的速度(dù)快1倍,在金屬材料一定的情況下,影(yǐng)響(xiǎng)蝕刻加工速度的因素很多,其中(zhōng)最主要的是蝕刻劑的種類、濃(nóng)度(dù)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同樣(yàng)有很大的影響。
當需要較深的蝕刻要求時,材料的因(yīn)素並(bìng)不重要(材質質量大差例外),同時為了生產(chǎn)效率的需要,要通過(guò)對蝕刻溶液濃度、配方(fāng)組成的調整及蝕刻物理(lǐ)參數的調整來提高蝕刻(kè)速度,即便是這(zhè)樣也不需要“越快越好(hǎo)的蝕刻速度”。因為太快的速度會使溶液成分變化太快(kuài),會反過來影響到物理參數(shù)的控製難度,同時也會使(shǐ)被蝕刻的金屬表麵溶解速度不能一致(zhì),使(shǐ)蝕(shí)刻後的表(biǎo)麵平滑度降低。對常用金屬材(cái)料的蝕刻以(yǐ)現(xiàn)有技術水平完全可以做較高的蝕刻速度,可達0.1m/min以上,這麽快的速(sù)度需要腐蝕能力更(gèng)強的配方及更高的溫度,為了維持溶液成分的相對穩(wěn)定可以(yǐ)采用大體積(jī)或自(zì)動分析調整技(jì)術,但在這裏就有一個可用於批量生產的防蝕層怎麽製作的問題,本(běn)書中所講的一定是(shì)批量生產而不是實驗室的工作。
所以,快的蝕(shí)刻(kè)速度隻是一個相對概念,是在容易控製的同時,防蝕層製作成本(běn)可接受、蝕(shí)刻(kè)深度均勻(yún)的前提(tí)下,快的蝕刻速度才是有意義的。
對於深度要求淺的蝕刻材料的表麵狀態及品粒組織就會對深度的均勻性產(chǎn)生影響,同時如果將蝕刻溶液及物理參數調到快的(de)蝕刻速度,其均勻性(xìng)將(jiāng)無法(fǎ)控。付於蝕(shí)刻深度超過(guò)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(màn)。如果對蝕刻深度要求在0.035mm時,其蝕刻(kè)速(sù)度在(zài)0.01mm/mim時會覺得太快。因為金屬蝕刻時並不是所想象的那樣(yàng)同時在整個金屬表麵展(zhǎn)開。於材料(liào)表麵的鈍(dùn)化等(děng)因素有些部位的金屬蝕刻會有遲後效應(yīng),特(tè)別是對不(bú)鏽鋼的(de)蝕刻這種(zhǒng)現象更為(wéi)明顯。
影響蝕刻(kè)速度的另一個(gè)重要因素就(jiù)是公差,速度(dù)越快對公差的(de)精度控(kòng)製(zhì)就越困難。比如(rú)當一個要求公差為士(shì)0.00m的工件(jiàn),在設計蝕(shí)刻工藝時需要確定其蝕刻速度,當然公差一定是和深度相對應的,蝕刻深度越大公(gōng)差也越大,反之則越小。
綜上所(suǒ)述,可以知道影(yǐng)響確定蝕刻速度的因素主要有蝕刻深度要求及(jí)公差要求。對於蝕刻深(shēn)度大的工件可以(yǐ)設計成高蝕刻速度的工藝方案,當對公差要求高時可采用分次蝕刻的方法進行,即先(xiān)采用高速度的蝕刻方(fāng)法,當接近設計(jì)要求深度時采用低(dī)蝕刻速度的(de)方法來(lái)保證(zhèng)公差。對於蝕刻深度淺、公差要求嚴的(de)工件則應采用蝕刻速度較慢的工藝方法。