蚀刻是一种利用化学强酸腐蚀、机械抛光或电化学电解对物体表面进行处理的技术。除了增强美感之外,它还增加了对象的附加值。从传统的金属加工到高科技半导体制造,都在蚀刻技术的应用范围之内。下面小编介绍关于
金属蚀刻设备的原理以及影响工艺和质量的因素的内容,欢迎阅读!
金属蚀刻设备的原理:
蚀刻是指曝光制版工艺的发展,去除蚀刻区域的保护,在蚀刻工艺中与化学溶液接触以达到溶解和腐蚀的效果,形成凹凸或中空的成型效果。可用于制作第一版铜版、锌版等印刷凹版。金属蚀刻设备可分为化学蚀刻机和电解蚀刻机。基本原理是,在真空和低电压条件下,电感耦合等离子体电源的射频输出被送入环形耦合线圈,一种腐蚀性气体的混合物加上辉光放电产生高密度等离子体,轰击基板表面的电极,破坏图案区域的半导体材料键。所述挥发性材料由蚀刻气体产生,蚀刻气体以气体的形式从所述衬底分离并从所述真空管中抽出。化学蚀刻设备的原理和应用是利用化学溶液通过化学反应来实现蚀刻。化学蚀刻机是一种通过化学反应或物理冲击去除物质的技术。为了达到腐蚀的目的,利用金属阳极溶解的原理,以自来水或盐水为主要腐蚀体(在电解作用下)对液体中的金属进行腐蚀。
优点: 无污染,但一步蚀刻不污染,其它工艺也必须无污染,适合实验生产,小面积蚀刻凹字。它主要用于科学实验机器,或只是用于金属蚀刻痕迹,也称为电痕迹。缺点: 蚀刻面不均匀,蚀刻面积大,不能用于大规模生产,盲文蚀刻面积大,不能用于大规模生产和工艺标记。金属蚀刻设备主要用于航空、机械和标签行业。蚀刻技术广泛应用于轻型仪表面板、铭牌和薄型工件的加工,传统的加工方法难以实现。蚀刻是半导体和电路板制造中不可缺少的技术。广泛用于金卡标签加工、手机按键加工、不锈钢过滤器加工、不锈钢电梯装饰板加工、金属线框加工、金属眼镜加工、电路板加工、金属装饰板加工等工业应用。
影响金属蚀刻工艺和质量的因素:
(1)金属材料的类型、类型和微观结构对金属蚀刻工艺和质量有很大的影响。铜、铁等纯金属的溶解和反应相对简单,表面溶解相对均匀,蚀刻相对平滑,因为没有其他金属成分的干扰和影响。对于含有不同元素的合金材料,由于合金元素和主要金属成分在腐蚀过程中形成各种微腐蚀电池,影响了金属腐蚀过程的溶解速度和均匀性,材料的成分和微观结构取决于腐蚀程度,因此反应十分复杂。只要根据蚀刻材料选择蚀刻液的配方、组成和工艺条件,采用不同的金属或合金材料可以获得满意的蚀刻质量和效果。例如淬硬铜及其合金、淬火奥氏体不锈钢中完全溶解的碳化物、纯铝、铬、钨和锰钢。
材质易于蚀刻,具有较强的光泽和均匀的表面粗糙度表面,蚀刻质量较好。相反,一些高合金钢和铸铁,特别是石墨化铸铁、高硅铁基合金和灰铸铁,经过蚀刻后可能出现粗糙磨损,提高金属表面的冷加工硬化程度可以改变材料的蚀刻性能和质量,但如果在材料中发现新的金属结构和新的化合物或非金属结构,材料的蚀刻性能可能会恶化,蚀刻质量不能得到保证。
(2)蚀刻金属的表面状态对蚀刻质量有很大的影响。表面越光滑,被蚀刻的表面就越均匀平滑,反之,被蚀刻的表面就越粗糙不平。原表面粗糙、不平整的表面可以通过磨削、车削、磨削、抛光等机械加工方法进行修复,达到整平、除锈、去膜、变形层的目的,然后通过化学抛光、电解抛光等方法进一步精加工。如果不对金属进行处理,即使显微组织非常均匀,纯度非常高,也很难保证蚀刻质量。
(3)蚀刻液的组成和状态以及蚀刻液的组成和配方直接关系到蚀刻工艺和蚀刻质量,起着决定性的作用。目前,还没有明确的理论来指导蚀刻剂的配方和比例,主要是根据以往的经验和生产实践总结出来的配方。每种配方相对于一种金属材料使用,不能用于多种材料。但主要成分应包括蚀刻剂、氧化剂、流平光亮剂等添加剂,使蚀刻剂与金属接触时溶解速度较快,并形成可溶性腐蚀产物,不能附着在蚀刻表面产生屏蔽钝化。蚀刻液应该均匀平整。同时,金属蚀刻工艺要能够控制,不能一次性失去控制。
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