CN100360714C - 用于铝及铝合金的化学蚀刻溶液 - Google Patents
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Abstract
一种用于铝及铝合金的化学蚀刻溶液，其特征在于由盐酸(36%-38%(重量百分数，下同)的溶液)、硫酸(95%-98%的溶液)、磷酸(不小于85%的溶液)和额外添加的水所组成，它们的体积百分数范围为盐酸2%-10%、硫酸5%-25%、磷酸50%-80%、水10%-20%。它还可以含有一种添加剂乙二胺四乙酸二钠，该添加剂的浓度为0.01-1g/L。本发明的蚀刻溶液可在常温下使用，具有腐蚀速度快，侧蚀小，溶液使用寿命长和加工成本低等优点，即使在静止溶液中也可实现铝及铝合金的快速蚀刻。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学蚀刻溶液，特别是涉及一种适用于铝及铝合金的化学蚀刻溶液。
背景技术
化学蚀刻是通过化学反应利用化学溶液的腐蚀作用将不需要的金属快速溶解除掉的过程。化学蚀刻的基本流程是：将初始金属件进行常规的清洗和除油使表面清洁，进而在其表面涂覆光刻胶，并按照加工图样进行光刻胶的曝光，而后进行显影和坚膜处理，再利用化学蚀刻溶液腐蚀暴露的金属，待腐蚀过和结束后，再将表面的胶用强碱性溶液去掉，最后用水清洗干净得到蚀刻加工工件产品。
目前已有的化学蚀刻溶液主要是针对不锈钢、铜、镍等金属微细加工的化学蚀刻溶液，而用于铝及铝合金的化学蚀刻溶液很少。2004年化学工业出版社出版的《微细加工技术》一书中给出了一种铝的化学蚀刻溶液，主要是由磷酸和硝酸组成的水溶液，这种蚀刻溶液的缺点是蚀刻速度慢，并且蚀刻过程中会形成“黄烟”等有害气体。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于铝及铝合金的化学蚀刻溶液，它能克服现有技术的上述缺点。
一种用于铝及铝合金的化学蚀刻溶液，其特征在于由盐酸、硫酸、磷酸和水所组成，它们的体积百分数范围为盐酸2％-10％、硫酸5％-25％、磷酸50％-80％、水10％-20％。所述的盐酸的浓度为36％-38％，硫酸的浓度为95％-98％，磷酸的浓度大于或等于85％。
本发明的蚀刻溶液可在常温下使用，具有腐蚀速度快，侧蚀小，溶液使用寿命长和加工成本低等优点，即使在静止溶液中也可实现铝及铝合金的快速蚀刻。
具体实施方式
实施例1：
将50毫升的盐酸(37％(重量百分数，下同)的溶液，密度1.18)，100毫升的硫酸(98％的溶液，密度1.84)，650毫升的磷酸(85％的溶液，密度1.69)与200毫升的水混合在一起，将所得的蚀刻溶液按现有的蚀刻工艺对纯铝板(光电元器件)进行化学蚀刻。蚀刻温度为25℃，操作时将0.2mm厚的纯铝板静止浸泡在该溶液中，大约10分钟后腐蚀烂穿，其最小线径为0.22mm，孔径为0.3mm。本蚀刻溶液的使用寿命可以达到每升溶解40克铝。
实施例2：
将80毫升的盐酸(37％的溶液，密度1.18)，220毫升的硫酸(98％的溶液，密度1.84)，600毫升的磷酸(85％的溶液，密度1.69)与100毫升的水混合在一起，将所得的蚀刻溶液按现有的蚀刻工艺对纯铝板(光电元器件)进行化学蚀刻。蚀刻温度为25℃，操作时将0.6mm厚的纯铝板静止浸泡在该溶液中，大约30分钟后腐蚀烂穿，其最小线径为0.8mm，孔径为1.1mm。
实施例3：
将50毫升的盐酸(37％的溶液，密度1.18)，100毫升的硫酸(98％的溶液，密度1.84)，650毫升的磷酸(85％的溶液，密度1.69)，0.1g EDTA与200毫升的水混合在一起，将所得的蚀刻溶液按现有的蚀刻工艺对纯铝板(光电元器件)进行化学蚀刻。蚀刻温度为25℃，操作时将0.2mm厚的纯铝板静止浸泡在该溶液中，大约10分钟后腐蚀烂穿，其最小线径为0.22mm，孔径为0.3mm。该溶液的使用寿命可以达到每升溶解102克铝。
为了延长溶液的使用寿命可以加入少量络合剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA)，用量在0.01~1g/L范围内；本化学蚀刻溶液的使用温度范围为20~40℃，可以采用在静止的或流动的化学蚀刻溶液中的两种加工方式，当在使用温度25℃的静止溶液中加工时，铝及铝合金的化学蚀刻速度为10微米/分钟。
本发明中所用的酸均为市售，其中盐酸的浓度为36％-38％，硫酸的浓度为95％-98％，磷酸的浓度大于或等于85％。
本蚀刻溶液可以广泛应用于电子工业、光学仪表工业、石化工业、制药设备工业和半导体加工业等的重要元器件和结构件的化学蚀刻加工过程中。
Claims (2)
1.一种用于铝及铝合金的化学蚀刻溶液，其特征在于由盐酸、硫酸、磷酸和水所组成，它们的体积百分数范围为盐酸2％-10％、硫酸5％-25％、磷酸50％-80％、水10％-20％；所用的盐酸的浓度为36％-38％，硫酸的浓度为95％-98％，磷酸的浓度大于或等于85％。
2.一种用于铝及铝合金的化学蚀刻溶液，其特征在于由盐酸、硫酸、磷酸、水和乙二胺四乙酸二钠所组成，其中盐酸的体积百分含量为2％-10％，硫酸的体积百分含量为5％-25％，磷酸的体积百分含量为50％-80％，水的体积百分含量为10％-20％，乙二胺四乙酸二钠的浓度为0.01-1g/L，所用的盐酸的浓度为36％-38％，硫酸的浓度为95％-98％，磷酸的浓度大于或等于85％。
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