RU2371521C1 - Manufacturing method of precision products from molybdenum and its alloys and solution for photochemical etching - Google Patents
Manufacturing method of precision products from molybdenum and its alloys and solution for photochemical etching Download PDFInfo
- Publication number
- RU2371521C1 RU2371521C1 RU2008108912/02A RU2008108912A RU2371521C1 RU 2371521 C1 RU2371521 C1 RU 2371521C1 RU 2008108912/02 A RU2008108912/02 A RU 2008108912/02A RU 2008108912 A RU2008108912 A RU 2008108912A RU 2371521 C1 RU2371521 C1 RU 2371521C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- etching
- solution
- molybdenum
- minutes
- acid
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к химии, а именно к способам изготовления прецизионных - высокоточных изделий из тугоплавких материалов фотохимическим травлением, и может быть использовано в различных областях техники и, прежде всего, электронной технике СВЧ.The invention relates to chemistry, and in particular to methods of manufacturing precision - high-precision products from refractory materials by photochemical etching, and can be used in various fields of technology and, above all, microwave electronics.
Достижение высокой точности геометрических параметров элементов при миниатюризации изделий электронной техники является одной из актуальных и достаточно сложной задачей.Achieving high accuracy of the geometric parameters of the elements during the miniaturization of electronic products is one of the relevant and rather complex tasks.
В частности, при изготовлении катодного узла клистрона, управляющая сетка которого должна обладать высокой механической прочностью, в том числе при тепловых нагрузках до 1000°С, высокой точностью и воспроизводимостью геометрических параметров, которые задаются выходными параметрами электронного прибора СВЧ.In particular, in the manufacture of a klystron cathode assembly, the control grid of which should have high mechanical strength, including at thermal loads up to 1000 ° C, high accuracy and reproducibility of geometric parameters, which are set by the output parameters of the microwave microwave device.
При этом упомянутая сетка, например, может представлять собой диск из молибдена с достаточно большой толщиной до 0,15 мм, достаточно малым диаметром не более 10 мм с расположенными в нем с высокой точностью и соосностью многочисленных отверстий и других элементов различного назначения, при этом точность их расположения и их соосность должна соответствовать единицам микрон.Moreover, the said mesh, for example, can be a molybdenum disk with a sufficiently large thickness of up to 0.15 mm, a sufficiently small diameter of not more than 10 mm with numerous holes and other elements for various purposes located with high accuracy and alignment, with accuracy their location and their alignment should correspond to units of microns.
Широко известны механические методы изготовления этих изделий, такие как штамповка, сверление, электроискровая обработка, которые при высокой трудоемкости не обеспечивают и требуемой точности изготовления, как отдельного элемента, так и воспроизводимости заданных геометрических параметров с точки зрения как точности изготовления идентичных элементов, так и их расположения по поверхности исходного материала.The mechanical methods of manufacturing these products are widely known, such as stamping, drilling, electric spark processing, which, at high laboriousness, do not provide the required manufacturing accuracy of either a single element or the reproducibility of given geometric parameters in terms of both precision manufacturing of identical elements and their location on the surface of the source material.
Более того, данные методы непригодны при изготовлении изделий с элементами малых и сверхмалых размеров и сложной конфигурации.Moreover, these methods are unsuitable in the manufacture of products with elements of small and ultra-small sizes and complex configurations.
С этой точки зрения наиболее перспективны различные способы, основанные на химическом травлении, в том числе с использованием фоторезистивной маски.From this point of view, the most promising are various methods based on chemical etching, including the use of a photoresist mask.
Известен способ электрохимической обработки изделий из молибдена и его сплавов для последующего изготовления герметичных вакуумплотных их спаев со стеклом [1].A known method of electrochemical processing of products from molybdenum and its alloys for the subsequent manufacture of sealed vacuum-tight junctions with glass [1].
Раствор для электрохимического травления содержит карбонат щелочного металла, который с целью повышения адгезии со стеклом при последующей их пайке содержит фтористый калий при следующем соотношении компонентов, об.%:The solution for electrochemical etching contains alkali metal carbonate, which, in order to increase adhesion to glass during subsequent soldering, contains potassium fluoride in the following ratio of components, vol.%:
Этот способ пригоден в основном для изготовления изделий малой толщины, менее 0,01 мм из-за невысокой скорости травления.This method is mainly suitable for the manufacture of products of small thickness, less than 0.01 mm due to the low etching rate.
Кроме того, этот способ не пригоден, что очень важно при изготовлении изделий, с использованием фоторезистивной маски, длительное нахождение которой в щелочной среде и при малой скорости травления приводит к ее разрушению.In addition, this method is not suitable, which is very important in the manufacture of products using a photoresist mask, the prolonged presence of which in an alkaline medium and at a low etching rate leads to its destruction.
Известен способ изготовления изделий из молибдена с заданными геометрическими параметрами, заключающийся в формировании на поверхности молибдена посредством процессов фотолитографии фоторезистивной маски на основе поливинилового спирта (ПВС) и последующем травлении молибдена через фоторезистивную маску при температуре 40-45°С в растворе следующего состава и при следующем соотношении компонентов в нем, об.%:A known method of manufacturing products from molybdenum with predetermined geometric parameters, which consists in forming on the surface of molybdenum through photolithography processes a photoresist mask based on polyvinyl alcohol (PVA) and subsequent etching of molybdenum through a photoresist mask at a temperature of 40-45 ° C in a solution of the following composition and the next the ratio of components in it, vol.%:
Этот способ может быть использован при изготовлении изделий с элементами более крупных размеров и не требующих высокой точности при их изготовлении вследствие того, что данный раствор для травления имеет малый фактор травления, меньше единицы, что говорит о преобладании бокового стравливания относительно заданной глубины травления и что приводит к перетравливанию элементов изделия, и как результат этого - низкий выход годных.This method can be used in the manufacture of products with elements of larger sizes and not requiring high accuracy in their manufacture due to the fact that this etching solution has a small etching factor, less than unity, which indicates the prevalence of side etching relative to a given etching depth and which leads to overgrazing of product elements, and as a result of this - low yield.
Фактор травления есть отношение глубины травления к величине бокового стравливания.The etching factor is the ratio of the etching depth to the amount of lateral etching.
Известен способ изготовления изделий из тугоплавких металлов с многослойной структурой, в том числе из молибдена типа ниобий-молибден-никель, толщиной не более 0,02 мм, расположенных на керамике, также с использованием фотохимического травления, включающий предварительную обработку поверхности молибдена, далее исходного материала, в обезжиривающем органическом растворителе, формирование на ней фоторезистивной маски с использованием позитивного фоторезиста ФП-25 с кинематической вязкостью 52-75 мм2/с, последующее травление исходного материала через фоторезистивную маску с периодическим контролем [3 - прототип].A known method of manufacturing products from refractory metals with a multilayer structure, including molybdenum type niobium-molybdenum-nickel, with a thickness of not more than 0.02 mm, located on ceramics, also using photochemical etching, including pre-treatment of the surface of molybdenum, then the source material in an organic solvent degreasing, forming thereon photoresist mask using positive photoresist AF-25 having a kinematic viscosity of 52-75 mm 2 / s, the subsequent etching of the initial mat rial through the photo resist mask with periodic controls [3 - prototype].
Используемый раствор для фотохимического травления имеет следующий качественный и количественный состав, об.%:The used solution for photochemical etching has the following qualitative and quantitative composition, vol.%:
Контакт Петрова представляет собой смесь из сульфокислот, масел, серной кислоты, золы, образующуюся при обработке нефтепродуктов серной кислотой.Petrov’s contact is a mixture of sulfonic acids, oils, sulfuric acid, ash, formed during the processing of petroleum products with sulfuric acid.
Данный способ в отличие от предыдущего имеет лучший фактор травления, примерно единица, что позволило уменьшить боковое стравливание и тем самым уменьшить перетравливание элементов изделия, и тем самым несколько повысить выход годных.This method, in contrast to the previous one, has a better etching factor, approximately one, which allowed to reduce lateral etching and thereby reduce the etching of product elements, and thereby slightly increase the yield.
Однако данный способ, как и используемый раствор для фотохимического травления, не обеспечивает:However, this method, like the used solution for photochemical etching, does not provide:
во-первых, равномерное травление по всей поверхности исходного материала из-за различной скорости травления, что приводит к значительному разбросу точности и воспроизводимости заданных геометрических параметров,firstly, uniform etching over the entire surface of the starting material due to different etching rates, which leads to a significant spread in the accuracy and reproducibility of the given geometric parameters,
во-вторых, ограничивает возможность его использования при работе с исходным материалом большей толщиной, более 0,05 мм из-за:secondly, it limits the possibility of its use when working with the source material with a larger thickness, more than 0.05 mm due to:
а) увеличения времени травления, приводящего к ухудшению защитных свойств фоторезистивной маски, могущее привести как частичному, так и полному ее разрушению, и как следствие, снижению воспроизводимости заданных геометрических параметров и выхода годных,a) an increase in the etching time, leading to a deterioration in the protective properties of the photoresist mask, which can lead to both partial and complete destruction of it, and as a result, a decrease in the reproducibility of the given geometric parameters and yield,
б) данный раствор для фотохимического травления с увеличением времени травления теряет стабильность состава вследствие взаимодействия глицерина с азотной кислотой с образованием нитроглицерина. А это приводит к разложению упомянутого раствора.b) this solution for photochemical etching with increasing etching time loses the stability of the composition due to the interaction of glycerol with nitric acid with the formation of nitroglycerin. And this leads to decomposition of the solution.
Более того, данный раствор для фотохимического травления имеет низкую скорость травления из-за:Moreover, this solution for photochemical etching has a low etching rate due to:
во-первых, присутствия в его составе глицерина, который уменьшает скорость травления по определению,firstly, the presence of glycerin in its composition, which reduces the etching rate by definition,
во-вторых, данный раствор для травления не подлежит нагреву вследствие его разложения.secondly, this etching solution is not subject to heating due to its decomposition.
Как известно, температура любого раствора для химического травления является одним из основных факторов повышения скорости травления в нем.As you know, the temperature of any solution for chemical etching is one of the main factors in increasing the etching rate in it.
Техническим результатом предложенных изобретений является повышение точности, воспроизводимости заданных геометрических параметров и выхода годных изделий путем повышения фактора травления, защитных свойств фоторезистивной маски, повышения скорости фотохимического травления без дополнительного нагрева раствора для травления.The technical result of the proposed inventions is to increase the accuracy, reproducibility of the given geometric parameters and the yield of suitable products by increasing the etching factor, the protective properties of the photoresist mask, increasing the speed of photochemical etching without additional heating of the etching solution.
По первому независимому пункту формулы:According to the first independent claim:
Указанный технический результат достигается предложенным способом изготовления прецизионных изделий из молибдена и его сплавов с заданными геометрическими параметрами, включающим предварительную обработку поверхности исходного материала в обезжиривающем органическом растворителе, формирование на ней фоторезистивной маски с использованием позитивного фоторезиста, последующее травление исходного материала через фоторезистивную маску в растворе для фотохимического травления при постоянном контроле.The specified technical result is achieved by the proposed method for the manufacture of precision products from molybdenum and its alloys with specified geometric parameters, including preliminary surface treatment of the starting material in a degreasing organic solvent, the formation of a photoresist mask on it using a positive photoresist, and subsequent etching of the starting material through a photoresist mask in a solution for photochemical etching with constant monitoring.
В котором после предварительной обработки поверхности исходного материала в органическом растворителе ее дополнительно обрабатывают последовательно в обезжиривающем щелочном растворе и водном растворе кислот при температуре 50-60°С и 18-25°С в течение 30-40 и 0,5-1 минут соответственно в каждом растворе с последующей сушкой в бескислородной атмосфере, при формировании фоторезистивной маски используют позитивный фоторезист с кинематической вязкостью, равной 6-6,5 мм2/с, при этом его задубливание ведут при температуре 190-210°С в течение 40-50 минут, а последующее травление исходного материала ведут в соответствующем растворе для фотохимического травления при температуре 50-60°С до получения заданных геометрических параметров.In which, after preliminary treatment of the surface of the starting material in an organic solvent, it is additionally treated sequentially in a degreasing alkaline solution and an aqueous solution of acids at a temperature of 50-60 ° C and 18-25 ° C for 30-40 and 0.5-1 minutes, respectively each solution, followed by drying in an oxygen-free atmosphere, when forming a photoresistive mask, a positive photoresist with a kinematic viscosity of 6-6.5 mm 2 / s is used, while its subduing is carried out at a temperature of 190-210 ° C for 40-50 minutes, and subsequent etching of the starting material is carried out in an appropriate solution for photochemical etching at a temperature of 50-60 ° C until the specified geometric parameters are obtained.
Все упомянутые операции ведут на одной из противоположных поверхностей исходного материала либо на обеих.All these operations are conducted on one of the opposite surfaces of the source material or on both.
При предварительной обработке водный раствор кислот берут из азотной, ортофосфорной и уксусной при соотношении компонентов 2:4:1:1 соответственно.During pre-treatment, an aqueous solution of acids is taken from nitric, phosphoric and acetic with a ratio of components 2: 4: 1: 1, respectively.
По второму независимому пункту формулы:According to the second independent claim:
Указанный технический результат достигается предложенным раствором для фотохимического травления молибдена и его сплавов, состоящим из водного раствора кислот и специальных добавок.The specified technical result is achieved by the proposed solution for photochemical etching of molybdenum and its alloys, consisting of an aqueous solution of acids and special additives.
В котором водный раствор кислот состоит из азотной, ортофосфорной и уксусной, а в качестве специальных добавок содержит соли аммония фтористого и молибденовокислого при следующем соотношении компонентов, об.%:In which the aqueous acid solution consists of nitric, phosphoric and acetic, and as special additives it contains ammonium salts of fluoride and molybdenum acid in the following ratio of components, vol.%:
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the invention
По первому независимому пункту формулы:According to the first independent claim:
Проведение дополнительно обработки поверхности исходного материала при указанных режимах:Conducting additional surface treatment of the source material under the indicated modes:
а) в обезжиривающем щелочном растворе обеспечивает ее более качественную очистку и приводит к повышению адгезии фоторезистивной маски и тем самым повышению ее защитных свойств при последующем фотохимическом травлении и, как следствие, повышению точности и воспроизводимости заданных геометрических параметров элементов изделий и повышению выхода годных,a) in a degreasing alkaline solution provides better cleaning and leads to increased adhesion of the photoresist mask and thereby increase its protective properties during subsequent photochemical etching and, as a result, increase the accuracy and reproducibility of the set geometric parameters of the product elements and increase the yield,
б) а последующая обработка в водном растворе кислот азотной, ортофосфорной и уксусной при указанном соотношении упомянутых кислот:b) and subsequent processing in an aqueous solution of nitric, phosphoric and acetic acids at the specified ratio of the mentioned acids:
во-первых, обеспечивает удаление окислов с поверхности исходного материала и тем самым более качественную очистку,firstly, it ensures the removal of oxides from the surface of the starting material and thereby better cleaning,
во-вторых, способствует образованию более развитой поверхности исходного материала за счет увеличения ее шероховатости.secondly, it contributes to the formation of a more developed surface of the starting material by increasing its roughness.
И первое и второе приводит к повышению адгезии фоторезистивной маски и тем самым, как было сказано выше, повышает защитные свойства фоторезистивной маски при последующем фотохимическом травлении и, как следствие, повышает точность и воспроизводимость заданных геометрических параметров элементов изделий и выход годных.And the first and second leads to increased adhesion of the photoresist mask and, as mentioned above, increases the protective properties of the photoresist mask during subsequent photochemical etching and, as a result, increases the accuracy and reproducibility of the given geometric parameters of the product elements and the yield.
Использование позитивного фоторезиста с кинематической вязкостью, равной 6-6,5 мм2/с, в совокупности с предложенным режимом его задубливания обеспечивает также повышение защитных свойств фоторезистивной маски при последующем травлении и тем самым уменьшают величину бокового стравливания и значительно снижают возможность перетравливания элементов и, как следствие, приводят в дополнение к предыдущему так же к повышению точности и воспроизводимости заданных геометрических параметров и выходу годных.The use of a positive photoresist with a kinematic viscosity of 6-6.5 mm 2 / s, in conjunction with the proposed mode of its subduing, also provides an increase in the protective properties of the photoresist mask during subsequent etching and thereby reduce the amount of lateral etching and significantly reduce the possibility of etching of elements and, as a result, in addition to the previous one, they also increase the accuracy and reproducibility of given geometric parameters and yield.
Дополнительная обработка поверхности исходного материала в обезжиривающем щелочном растворе при температуре менее 50°С и менее 30 минуты не желательна из-за снижения качества очистки, а при температуре более 60°С и более 40 минут не допустима из-за частичного разложения одного из компонентов, а именно поверхностно-активного вещества.Additional surface treatment of the starting material in a degreasing alkaline solution at a temperature of less than 50 ° C and less than 30 minutes is not desirable due to a decrease in the quality of cleaning, and at a temperature of more than 60 ° C and more than 40 minutes is not acceptable due to the partial decomposition of one of the components, namely a surfactant.
Дополнительная обработка поверхности исходного материала в водном растворе упомянутых кислот при температуре менее 18°С и менее 0,5 минуты не эффективна, а при температуре более 25°С и более 1 минуты не допустима из-за нарушения поверхности исходного материала.Additional surface treatment of the starting material in an aqueous solution of the mentioned acids at a temperature of less than 18 ° C and less than 0.5 minutes is not effective, and at a temperature of more than 25 ° C and more than 1 minute is not acceptable due to violation of the surface of the starting material.
Использование позитивного фоторезиста с кинематической вязкостью менее 6 мм2/с равно как и проведение процесса его задубливания при температуре менее 190°С и менее 40 минут, приводит к снижению защитных свойств фоторезистивной маски, а более 6,5 мм2/с и проведение процесса задубливания при температуре более 210°С и более 50 минут приводит к уменьшению разрешающей способности фоторезистивной маски и, как следствие, снижению воспроизводимости заданных геометрических параметров.Using a positive photoresist with a kinematic viscosity of less than 6 mm 2 / s, as well as carrying out the process of its subduing at a temperature of less than 190 ° C and less than 40 minutes, reduces the protective properties of the photoresist mask, and more than 6.5 mm 2 / s and the process downing at a temperature of more than 210 ° C and more than 50 minutes leads to a decrease in the resolution of the photoresist mask and, as a result, a decrease in the reproducibility of the given geometric parameters.
Травление исходного материала при температуре менее 50°С не эффективно из-за малой скорости травления, а более 60°С не допустимо из-за неконтролируемого:Etching of the starting material at a temperature of less than 50 ° C is not effective due to the low etching rate, and more than 60 ° C is not permissible due to uncontrolled:
а) резкого увеличения скорости травления со всеми вытекающими нежелательными последствиями и, прежде всего, увеличения бокового стравливания,a) a sharp increase in the etching rate with all the ensuing undesirable consequences and, above all, an increase in lateral etching,
б) ускорения процессов, происходящих в растворе для фотохимического травления, с интенсивным выделением продуктов реакции, в том числе газов в основном окислов азота, могущих привести к частичному либо полному разрушению фоторезистивной маски.b) acceleration of the processes occurring in the solution for photochemical etching, with intensive release of reaction products, including gases mainly nitrogen oxides, which can lead to partial or complete destruction of the photoresist mask.
По второму независимому пункту формулы:According to the second independent claim:
Предложенный состав раствора для фотохимического травления, далее раствор как качественный, так и количественный:The proposed composition of the solution for photochemical etching, then the solution is both qualitative and quantitative:
во-первых, дает возможность работать с исходным материалом повышенной толщины, до 0,15 мм и это немало важно,firstly, it makes it possible to work with source materials of increased thickness, up to 0.15 mm, and this is a lot of importance,
во-вторых, обеспечивает в отличие от прототипа близкий к идеальному профиль травления и тем самым повышает точность и воспроизводимость заданных геометрических параметров.secondly, in contrast to the prototype, it provides an etching profile close to ideal and thereby increases the accuracy and reproducibility of the given geometric parameters.
Введение в состав раствора соли аммония фтористого позволяет повысить скорость травления до 20-25 мкм/мин, без дополнительного его нагрева и тем самым снижает время воздействия раствора на фоторезистивную маску, и тем самым сохраняет ее защитные свойства и, как следствие, повышает воспроизводимость заданных геометрических параметров и выход годных.The introduction of a solution of ammonium fluoride salt allows you to increase the etching rate to 20-25 μm / min, without additional heating and thereby reduces the exposure time of the solution to the photoresist mask, and thereby preserves its protective properties and, as a result, increases the reproducibility of the specified geometric parameters and yield.
Введение в состав раствора соли аммония молибденовокислого позволит:The introduction of a solution of ammonium salt of molybdenum acid will allow:
во-первых, снизить величину бокового стравливания с 50 до 30 мкм и тем самым увеличить фактор травления до 1,6 и, следовательно, практически исключить перетравливание элементов изделия и, следовательно, повысить воспроизводимость заданных геометрических параметров и выход годных,firstly, to reduce the amount of lateral etching from 50 to 30 microns and thereby increase the etching factor to 1.6 and, therefore, to practically eliminate the etching of the product elements and, therefore, to increase the reproducibility of the set geometric parameters and the yield,
во-вторых, повысить равномерность травления по всей поверхности исходного материала и тем самым дополнительно повысить точность и воспроизводимость заданных геометрических параметров.secondly, to increase the etching uniformity over the entire surface of the source material and thereby further improve the accuracy and reproducibility of the given geometric parameters.
Содержание в водном растворе кислот: азотной, ортофосфорной и уксусной в количестве, об.% менее 25, 30, 10 соответственно не желательно из-за снижения скорости травления, что приводит к увеличению времени травления и соответственно ухудшению защитных свойств фоторезистивной маски, могущему привести как частичному, так и полному ее разрушению, и, как следствие, снижению, воспроизводимости заданных геометрических параметров и выхода годных,The content in the aqueous solution of acids: nitric, phosphoric and acetic in an amount, vol.% Less than 25, 30, 10, respectively, is not desirable due to the decrease in the etching rate, which leads to an increase in the etching time and, accordingly, a deterioration in the protective properties of the photoresist mask, which partial and complete destruction of it, and, as a result, reduction, reproducibility of the set geometric parameters and yield,
А содержание их в количестве, об.% более чем 30, 40, 15 соответственно не допустимо из-за неконтролируемого:And their content in an amount, vol.% Of more than 30, 40, 15, respectively, is not permissible due to uncontrolled:
а) резкого увеличения скорости травления со всеми вытекающими нежелательными последствиями,a) a sharp increase in the etching rate with all the ensuing undesirable consequences,
б) ускорения процессов, происходящих в растворе, с интенсивным выделением продуктов реакции, в том числе в виде газа, приводящих к частичному либо полному разрушению фоторезистивной маски.b) acceleration of the processes occurring in solution, with the intensive release of reaction products, including in the form of gas, leading to partial or complete destruction of the photoresist mask.
Содержание аммония фтористого в растворе для травления менее 2 об.% не эффективно, а более 5 об.% приводит к разрушению фоторезистивной маски.The content of ammonium fluoride in the etching solution of less than 2 vol.% Is not effective, and more than 5 vol.% Leads to the destruction of the photoresist mask.
Содержание аммония молибденовокислого в растворе для травления менее 1 об.% как и более 3 об.% не эффективно с точки зрения уменьшения бокового стравливания. Более того, увеличение содержания его в растворе для травления приводит к снижению скорости травления.The ammonium content of molybdenum acid in the etching solution of less than 1 vol.% As well as more than 3 vol.% Is not effective from the point of view of reducing side etching. Moreover, an increase in its content in the etching solution leads to a decrease in the etching rate.
Таким образом, как видно из выше сказанного, предложенные способ изготовления прецизионных изделий из молибдена, равно как и раствор для фотохимического травления для его осуществления в совокупности заявленных признаков позволят повысить точность и воспроизводимость заданных геометрических параметров и выход годных.Thus, as can be seen from the foregoing, the proposed method for manufacturing precision molybdenum products, as well as a solution for photochemical etching for its implementation in the aggregate of the claimed features will improve the accuracy and reproducibility of the given geometric parameters and yield.
Изобретение поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.
На чертеже схематично представлен фрагмент профиля травления управляющей сетки катодного узла, выполненного из молибдена в предложенном растворе для фотохимического травления, гдеThe drawing schematically shows a fragment of the etching profile of the control grid of the cathode assembly made of molybdenum in the proposed solution for photochemical etching, where
В качестве конкретного выполнения рассмотрен пример изготовления управляющей сетки катодного узла клистрона.As a specific implementation, an example of manufacturing a control grid of the klystron cathode assembly is considered.
Пример 1Example 1
Приготавливают:Prepare:
а) обезжиривающий щелочной раствор, например, следующего состава натрий щавелевокислый - 4, натрий уксуснокислый - 3, АЛМ-10 (поверхностно-активное вещество) - 1,5, вода - остальное,a) a degreasing alkaline solution, for example, of the following composition sodium oxalate - 4, sodium acetic acid - 3, ALM-10 (surfactant) - 1.5, water - the rest,
б) водный раствор кислот азотной, ортофосфорной и уксусной при соотношении компонентов 2:4:1:1,b) an aqueous solution of nitric, phosphoric and acetic acids with a ratio of components 2: 4: 1: 1,
в) ряд растворов для фотохимического травления согласно качественному и количественному составу, указанному в формуле изобретения и за ее пределами, последнее относится только к количественному составу.c) a number of solutions for photochemical etching according to the qualitative and quantitative composition indicated in the claims and beyond, the latter refers only to the quantitative composition.
Для чего берут:Why take:
Азотную кислоту марки «Ч», ГОСТ 4461-77, плотность 1,43 г/см3 Nitric acid of the brand "Ch", GOST 4461-77, density 1.43 g / cm 3
Ортофосфорную кислоту марки «ЧДА», ГОСТ 6552-80, плотность 1,83 г/см3 Orthophosphoric acid brand "ChDA", GOST 6552-80, density 1.83 g / cm 3
Уксусную кислоту марки «ХЧ, ледяная», ГОСТ 61-75, плотность 1,04 г/см3 Acetic acid of the brand “ChCH, glacial”, GOST 61-75, density 1.04 g / cm 3
Аммоний фтористый марки «Ч», ГОСТ 4518-75,Ammonium fluoride grade "Ch", GOST 4518-75,
Аммоний молибденовокислый ГОСТ 3765-78,Ammonium molybdenum acid GOST 3765-78,
Вода деионизованная марки БDeionized water grade B
в количестве, об.%: 27, 35, 12,5, 3,5, 2, 20 соответственно.in quantity, vol.%: 27, 35, 12.5, 3.5, 2, 20, respectively.
Далее приготавливают водный раствор кислот и смешивают последовательно с насыщенным водным раствором солей аммония фтористого и молибденовокислого.An aqueous acid solution is then prepared and mixed sequentially with a saturated aqueous solution of ammonium fluoride and molybdenum acid salts.
Далее осуществляют изготовление самой управляющей сетки катодного узла.Next, the manufacturing of the control grid of the cathode assembly is carried out.
При этом все последующие операции ведут на обеих противоположных поверхностях исходного материала 1, например пластине, выполненной из молибдена, далее пластина из молибдена.In this case, all subsequent operations are carried out on both opposite surfaces of the starting
Проводят предварительную обработку, для чего обе противоположные поверхности пластины из молибдена толщиной, равной 0,15 мм, с размером 50×50 мм обрабатывают:Preliminary processing is carried out, for which both opposite surfaces of the molybdenum plate with a thickness of 0.15 mm, with a size of 50 × 50 mm are processed:
- в обезжиривающем органическом растворителе, например трихлорэтилене, технический сорт 1, ГОСТ 9976-94, при комнатной температуре, в течение 30-35 минут с последующей сушкой на воздухе,- in a degreasing organic solvent, for example trichlorethylene,
- затем в обезжиривающем щелочном растворе, при температуре 55°С в течение 35 минут с последующей промывкой в воде до рН 7,0-7,5,- then in a degreasing alkaline solution, at a temperature of 55 ° C for 35 minutes, followed by washing in water to a pH of 7.0-7.5,
- затем в водном растворе упомянутых кислот при комнатной температуре, не более 21°С, в течение 0,75 минут с последующей промывкой в деионизованной воде до рН 6,5-7,0 и сушкой в атмосфере азота при температуре 55°С в течение 27 минут.- then in an aqueous solution of the mentioned acids at room temperature, not more than 21 ° C, for 0.75 minutes, followed by washing in deionized water to a pH of 6.5-7.0 and drying in a nitrogen atmosphere at a temperature of 55 ° C for 27 minutes
Далее на упомянутых поверхностях формируют посредством известных процессов фотолитографии совмещенную с двух сторон фоторезистивную маску 2 с использованием позитивного фоторезиста ФП-383 с кинематической вязкостью, равной 6,3 мм2/с.Next,
При этом шаблоны (прямой - зеркальный) выполнены в соответствии с заданными геометрическими параметрами элементов управляющей сетки катодного узла с припуском на предполагаемую величину бокового стравливания для заданной толщины.Moreover, the patterns (direct - mirror) are made in accordance with the specified geometric parameters of the elements of the control grid of the cathode assembly with an allowance for the estimated amount of lateral bleeding for a given thickness.
При этом задубливание позитивного фоторезиста ведут при температуре 200°С в течение 45 минут.At the same time, a positive photoresist is smoothed out at a temperature of 200 ° C for 45 minutes.
Далее проводят травление пластины из молибдена 1 через сформированную фоторезистивную маску 2 в приготовленном растворе для фотохимического травления с периодическим контролем, в данном случае до полного сквозного протравливания пластины из молибдена, с последующей промывкой в проточной воде и сушкой сжатым воздухом низкого давления.Next, the
Примеры 2-5Examples 2-5
Были изготовлены управляющие сетки катодного узла аналогично примеру 1, но при других режимах операций и других значениях количественного состава раствора для фотохимического траления, как указанных в формуле изобретения, так и за ее пределами.The control grids of the cathode assembly were made analogously to Example 1, but with different operating modes and other values of the quantitative composition of the solution for photochemical trawling, both indicated in the claims and beyond.
Изготовленные образцы управляющих сеток катодного узла прошли контроль на предмет точности и воспроизводимости заданных геометрических параметров, а также определения выхода годных.The manufactured samples of the control grids of the cathode assembly passed control for the accuracy and reproducibility of the given geometric parameters, as well as determining the yield.
Точность геометрических параметров определяли по их отклонению от заданных посредством измерительного микроскопа УИМ-21.The accuracy of the geometric parameters was determined by their deviation from the set using a measuring microscope UIM-21.
О воспроизводимости заданных геометрических параметров судят по наличию или отсутствию перетравливания элементов изделий.The reproducibility of the given geometric parameters is judged by the presence or absence of etching of product elements.
Данные сведены в таблицу.The data are tabulated.
Как видно из таблицы, образцы управляющих сеток катодного узла, изготовленные согласно предложенным в формуле изобретения как способу, в том числе указанным режимам его операций, так и с использованием предложенного раствора для фотохимического травления, имеют высокую точность заданных геометрических параметров, примерно 25 мкм, хорошую их воспроизводимость, высокий выход годных, примерно 60-65 процентов (примеры 1-3), в отличие от образцов, изготовленных согласно режимам операций и значениям количественного состава раствора для фотохимического травления, выходящих за ее пределы (примеры 4-5).As can be seen from the table, the samples of the control grids of the cathode assembly made according to the method proposed in the claims, including the indicated modes of its operations, and using the proposed solution for photochemical etching, have high accuracy of the set geometric parameters, approximately 25 μm, good their reproducibility, high yield, about 60-65 percent (examples 1-3), in contrast to samples made according to the operation modes and the quantitative composition of the solution for photochemical etching beyond its limits (examples 4-5).
При этом следует отметить, что прототип отличается крайне низкими указанными выше параметрами заявленного технического результата.It should be noted that the prototype is characterized by extremely low parameters specified above of the claimed technical result.
Таким образом, предложенный способ изготовления прецизионных изделий из молибдена и его сплавов, равно как и предложенный раствор для фотохимического травления, обеспечит по сравнению с прототипом:Thus, the proposed method for the manufacture of precision products from molybdenum and its alloys, as well as the proposed solution for photochemical etching, will provide, in comparison with the prototype:
во-первых, высокую точность заданных геометрических параметров, примерно 25 мкм,firstly, the high accuracy of the set geometric parameters, approximately 25 microns,
во-вторых, хорошую их воспроизводимость благодаря практически полному исключению перетравливания элементов изделий,secondly, their good reproducibility due to the almost complete exclusion of etching of product elements,
в третьих, повышение выхода годных, примерно на 50%.thirdly, increased yield by about 50%.
Изготовление изделий элементной базы электронной техники СВЧ прецизионных и к тому же сверхмалых размеров особенно актуально в связи с ее миниатюризацией.The manufacture of electronic components for microwave electronic components of precision and also ultra-small dimensions is especially important in connection with its miniaturization.
Источники информацииInformation sources
1. Московкин Л.Н., Ошарин В.И. Фотохимическое фрезерование. Москва, Машиностроение, 1978, с.72.1. Moskovkin L.N., Osharin V.I. Photochemical milling. Moscow, Mechanical Engineering, 1978, p. 72.
2. Патент РФ №1225282, МПК C25F 3/08, дата подачи заявки 1983.11.21, опубликовано 1995.10.20.2. RF patent No. 1225282,
3. Патент РФ №2016915, МПК C23F 1/02, дата подачи заявки 1989.12.27, опубликовано 1994.07.30 - прототип.3. RF patent №2016915,
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008108912/02A RU2371521C1 (en) | 2008-03-06 | 2008-03-06 | Manufacturing method of precision products from molybdenum and its alloys and solution for photochemical etching |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008108912/02A RU2371521C1 (en) | 2008-03-06 | 2008-03-06 | Manufacturing method of precision products from molybdenum and its alloys and solution for photochemical etching |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008108912A RU2008108912A (en) | 2009-09-20 |
| RU2371521C1 true RU2371521C1 (en) | 2009-10-27 |
Family
ID=41167319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008108912/02A RU2371521C1 (en) | 2008-03-06 | 2008-03-06 | Manufacturing method of precision products from molybdenum and its alloys and solution for photochemical etching |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2371521C1 (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2503729C1 (en) * | 2010-06-25 | 2014-01-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Method of making sheet from electric steel with aligned grain structure |
| RU2509164C1 (en) * | 2010-09-10 | 2014-03-10 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Texture electric steel sheet and method of its production |
| RU2524026C1 (en) * | 2010-08-06 | 2014-07-27 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Texture electric steel sheet and method of its production |
| RU2526642C1 (en) * | 2010-09-30 | 2014-08-27 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Texturised electric steel sheet |
| RU2531213C1 (en) * | 2010-09-28 | 2014-10-20 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Electrotechnical grain-oriented steel sheet |
| RU2540244C2 (en) * | 2010-08-06 | 2015-02-10 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Sheet from textured electric steel |
| RU2601022C2 (en) * | 2012-04-26 | 2016-10-27 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Textured electrical steel sheet and method of its producing |
| RU2795297C1 (en) * | 2022-09-05 | 2023-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Катод" | Method and device for workpiece etching |
-
2008
- 2008-03-06 RU RU2008108912/02A patent/RU2371521C1/en active
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2503729C1 (en) * | 2010-06-25 | 2014-01-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Method of making sheet from electric steel with aligned grain structure |
| RU2524026C1 (en) * | 2010-08-06 | 2014-07-27 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Texture electric steel sheet and method of its production |
| RU2540244C2 (en) * | 2010-08-06 | 2015-02-10 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Sheet from textured electric steel |
| RU2509164C1 (en) * | 2010-09-10 | 2014-03-10 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Texture electric steel sheet and method of its production |
| RU2531213C1 (en) * | 2010-09-28 | 2014-10-20 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Electrotechnical grain-oriented steel sheet |
| RU2526642C1 (en) * | 2010-09-30 | 2014-08-27 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Texturised electric steel sheet |
| RU2601022C2 (en) * | 2012-04-26 | 2016-10-27 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Textured electrical steel sheet and method of its producing |
| RU2795297C1 (en) * | 2022-09-05 | 2023-05-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Катод" | Method and device for workpiece etching |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008108912A (en) | 2009-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2371521C1 (en) | Manufacturing method of precision products from molybdenum and its alloys and solution for photochemical etching | |
| CA1241898A (en) | Soluble surfactant additives for ammonium fluoride/hydrofluoric acid oxide etchant solutions | |
| CN104893728B (en) | A kind of etching solution of the low-tension for ITO/Ag/ITO film | |
| DE3914182C2 (en) | ||
| DE19962136A1 (en) | Etching mixture used in production of structured surfaces on multi-crystalline, tri-crystalline and monocrystalline silicon surfaces of solar cells contains hydrofluoric acid and mineral acids selected from nitric acid | |
| KR20070088517A (en) | Corrosion resistance treatment method for aluminum or aluminum alloy | |
| CN111893540B (en) | Preparation method of aluminum-silicon alloy micro-arc oxidation film layer | |
| KR20120085042A (en) | Method for manufacturing shadow mask for forming a thin layer | |
| KR100944596B1 (en) | Anodic oxidation coating remover composition and method of removing anodic oxidation coatings | |
| CN101457365B (en) | Method for removing chromium nitride film on base material surface | |
| JPWO2019098378A1 (en) | Magnesium or aluminum metal member having a black oxide film and its manufacturing method | |
| US2578898A (en) | Electrolytic removal of metallic coatings from various base metals | |
| CN110552044A (en) | Steel anodic oxidation electrolyte and anodic oxidation method thereof | |
| CN113113321B (en) | Semiconductor high-density lead frame and manufacturing process thereof | |
| CN113755927A (en) | Magnesium neodymium alloy part and composite oxidation treatment method thereof | |
| JP5452034B2 (en) | Surface treatment member for semiconductor manufacturing apparatus and method for manufacturing the same | |
| CN109371405A (en) | A kind of secondary chemical synthesizing method of lossless magnesium and magnesium alloy | |
| JP2006108395A (en) | Manufacturing method for electrode foil for aluminum electrolytic capacitor | |
| TW201607087A (en) | Method of roughening surface of thermoelectric material | |
| JP3980459B2 (en) | Base material for printed circuit boards | |
| CH626569A5 (en) | Process for manufacturing flat-bed printing plate supports made of aluminium | |
| JP5397884B2 (en) | Method for producing surface-treated aluminum material for vacuum equipment | |
| JP6111035B2 (en) | Method for surface modification of ceramics | |
| RU2570715C2 (en) | Method of forming light-absorbing coating | |
| KR20160091921A (en) | Method for producing circuit board, and circuit board |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160225 |