什么是金属蚀刻和蚀刻工艺?

什么是金属蚀刻?

金属蚀刻是一种通过化学反应或物理冲击去除金属材料的技术。金属蚀刻技术可分为湿式蚀刻和干式蚀刻。金属蚀刻是由一系列化学过程组成的。不同的腐蚀剂对不同的金属材料有不同的腐蚀性能和强度。

金属蚀刻，又称光化学蚀刻，是指曝光后去除金属蚀刻区域的保护膜。通过与化学溶液的接触，金属板的表面会被溶解并形成镂空区域。最早用于制造铜版、锌版等凹凸印版。它被广泛用于减轻仪表板的重量，并用于加工薄工件，如铭牌。通过工艺设备技术的不断改进，蚀刻技术现在已经发展到用于航空、机械和化学工业，以及用于半导体制造工艺，以及精密金属蚀刻产品和薄电子部件的加工。

蚀刻技术类型

1. 湿式蚀刻:
   金属蚀刻，又称光化学蚀刻，是指曝光后去除金属蚀刻区域的保护膜。通过与化学溶液的接触，金属板的表面会被溶解并形成镂空区域。最早用于制造铜版、锌版等凹凸印版。它被广泛用于减轻仪表板的重量，并用于加工薄工件，如铭牌。通过工艺设备技术的不断改进，蚀刻技术现在已经发展到用于航空、机械和化学工业，以及用于半导体制造工艺，以及精密金属蚀刻产品和薄电子部件的加工。
2. 干蚀刻:
   干式蚀刻通常不是等离子蚀刻，就是化学蚀刻。不同的蚀刻效果取决于等离子体中离子的物理束，或化学物质与被蚀刻材料表面原子的反应，或两者的结合。干式蚀刻可包括以下内容:
   • 物理蚀刻:溅射蚀刻，离子束蚀刻
   • 化学蚀刻:等离子体蚀刻
   • 物理化学复合蚀刻:活性离子蚀刻(RIE)
   干式刻蚀是一种各向异性刻蚀工艺，具有良好的方向性，但选择性较湿式刻蚀差。在等离子体蚀刻中，等离子体(部分解离的气体)和气体分子解离成电子、离子和其他具有高化学活性的物质。干式蚀刻的最大优点是它是“各向异性蚀刻”，这意味着蚀刻可以在单一方向上进行。但是，干法刻蚀的选择性比湿法刻蚀要低。这是因为干蚀刻是一种物理相互作用;因此，离子的冲击不仅可以去除蚀刻膜，还可以去除光刻胶掩模。

腐蚀过程

根据金属类型不同，蚀刻工艺会有所不同，但一般蚀刻工艺为:金属蚀刻版→清洗脱脂→水洗→干燥→胶片或丝网印刷油墨→干燥→曝光图形→显影→水洗干燥→蚀刻→脱膜→干燥→检验→成品包装。

1. 金属蚀刻前的清洗流程:
   在蚀刻不锈钢或其他金属之前，要进行清洁处理，以去除材料表面的污垢、灰尘、油渍等。清洗过程是确保后续薄膜或丝网印刷油墨与金属表面具有良好附着力的关键。因此，必须完全去除待蚀刻金属表面的油污和氧化膜。应根据工件的油污情况进行脱脂。最好在丝网印刷前进行电脱脂，以保证完全脱脂。为了确保表面没有任何氧化膜，应使用良好的蚀刻溶液，同时考虑到要蚀刻的金属类型和膜厚度。丝网印刷前，表面必须干燥。如果有水分，也会影响油墨的附着力，影响蚀刻图案。
2. 粘贴干膜或丝印油墨感光胶层:
   根据产品的实际材质、厚度，以及图形的精确宽度，确认采用干膜或湿膜网印。对于不同厚度的产品，在应用光敏层时，应考虑产品图形所需的蚀刻加工时间等因素。可制作较厚或较薄的光敏胶层，使覆盖性能好，金属蚀刻产生的图案具有高清晰度。
3. 干:
   薄膜或滚印网印油墨完成后，需要将感光胶层彻底干燥，为曝光工艺做准备。同时要保证表面清洁，无粘连、杂质等。
4. 曝光:
   该工艺是金属蚀刻的一个重要工艺，曝光能量会根据产品材料的厚度和精度来考虑。这也是蚀刻加工公司技术能力的一种体现。曝光工艺决定了蚀刻是否能保证较好的尺寸控制精度等要求。
5. 发展:
   该工艺是金属蚀刻的一个重要工艺，曝光能量会根据产品材料的厚度和精度来考虑。这也是蚀刻加工公司技术能力的一种体现。曝光工艺决定了蚀刻是否能保证较好的尺寸控制精度等要求。
6. 蚀刻或蚀刻工艺:
   在产品预制造过程完成后，化学溶液将被蚀刻。这个过程决定了最终产品是否合格。这个过程涉及到蚀刻液的浓度、温度、压力、速度等参数。产品的质量是需要这些参数共同决定的。
7. 删除:
   被蚀刻的产品表面仍然覆盖着一层光敏胶，蚀刻过程后产品表面的光敏胶层需要去除。由于光敏胶层是酸性物质，大多采用酸碱中和法进行膨松。经过溢流水冲洗和超声波清洗后，去除表面光敏胶层，防止光敏胶残留。
8. 检测方法:
   薄膜去除完成后，进行后续测试，以确认最终成品符合规格并进行包装。

• 减少侧面腐蚀和突出边缘，提高金属蚀刻加工系数:
  一般印制板在金属蚀刻液中的时间越长，侧面蚀刻越严重。欠切严重影响印刷线材的精度，严重的欠切将无法制作出精细的线材。当凹边和边缘减小时，蚀刻系数增大。高蚀刻系数表明能够保持细线，并使蚀刻线接近原始图像的大小。无论电镀蚀刻的是锡铅合金、锡、锡镍合金、还是镍等，过多的突出边缘都会造成导线短路。由于突出的边缘很容易断裂，所以在导线的两点之间形成了电桥。
• 提高板与板刻蚀处理速率的一致性:
  在连续板蚀刻中，金属蚀刻加工速度越一致，就能得到越均匀的蚀刻板。为了在预蚀刻过程中始终保持最佳蚀刻状态，有必要选择易于再生和补偿的蚀刻溶液，并具有易于控制的蚀刻速率。选择能够提供恒定运行条件并能自动控制各种溶液参数的技术和设备。通过控制溶铜量、PH值、溶液浓度、温度、溶液流动均匀性等来实现。
• 提高整个板表面金属蚀刻加工速率的均匀性:
  板的上下两侧和板表面各部分的蚀刻均匀性是由金属蚀刻剂在板表面的流速均匀性决定的。在蚀刻过程中，上下板的蚀刻速度往往不一致。下板表面的蚀刻速率高于上板表面的蚀刻速率。由于溶液积聚在上印版表面，腐蚀反应减弱。上下板蚀刻不均匀的问题可以通过调节上下喷嘴的喷涂压力来解决。采用喷涂系统，摆动喷嘴，使板材中心和边缘的喷涂压力不同，并间歇性地蚀刻板材前后的金属，可以进一步提高板材整个表面的均匀性。

蚀刻工艺的优点
因为金属蚀刻过程是通过化学溶液蚀刻的。

• 与原料保持高度的一致性。它不改变材料的性能，不改变材料的应力，不改变材料的硬度、抗拉强度、屈服强度和延展性。底座加工工艺在设备内以雾化状态蚀刻，表面无明显压力。
• 没有毛刺。在产品加工过程中，整个过程没有压紧力，所以不会有卷边、磕碰、压点。
• 可配合后加工冲压完成产品的个性化成型，可进行全页电镀、粘接、电泳、发黑等，性价比更高。
• 小型化和多样化也可以处理;周期短，成本低。