Ätzen ist eine Technologie, die chemische Korrosion durch starke Säuren, mechanisches Polieren oder elektrochemische Elektrolyse verwendet, um die Oberfläche von Objekten zu behandeln. Neben der Verbesserung der Ästhetik erhöht es auch den Mehrwert von Objekten. Von der traditionellen Metallverarbeitung bis hin zur Hightech-Halbleiterfertigung liegen sie alle im Anwendungsbereich der Ätztechnik.

Was ist Metallätzen? 2

Metallätzen ist eine Technologie zum Entfernen von Metallmaterialien durch chemische Reaktion oder physikalische Einwirkung. Die Metallätztechnologie kann in Nassätzen und Trockenätzen unterteilt werden. Das Metallätzen besteht aus einer Reihe von chemischen Prozessen. Unterschiedliche Ätzmittel haben unterschiedliche Korrosionseigenschaften und Festigkeiten für unterschiedliche Metallmaterialien.

Metallätzen, auch als photochemisches Ätzen bekannt, bezieht sich auf das Entfernen des Schutzfilms des Metallätzbereichs nach Belichtung, Plattenherstellung, Entwicklung und Kontakt mit der chemischen Lösung beim Metallätzen, um Auflösungskorrosion und Bildung zu erreichen von Unebenheiten oder Aushöhlungen. Es wurde zuerst verwendet, um bedruckte konkave konvexe Platten wie Kupferplatten und Zinkplatten herzustellen. Es wird häufig verwendet, um das Gewicht von Instrumententafeln zu reduzieren oder dünne Werkstücke wie Typenschilder zu bearbeiten. Durch die kontinuierliche Verbesserung der Technologie und der Prozessausrüstung wurde die Ätztechnologie in der Luftfahrt, im Maschinenbau, in der chemischen Industrie und in Halbleiterherstellungsprozessen zur Verarbeitung von Präzisionsmetallätzprodukten von elektronischen Dünnteilen angewendet.

Arten der Ätztechnik

Nassätzen:Was ist Metallätzen? 3

Nassätzen besteht darin, den Wafer in eine geeignete chemische Lösung einzutauchen oder die chemische Lösung zum Abschrecken auf den Wafer zu sprühen und die Atome auf der Oberfläche des Films durch die chemische Reaktion zwischen der Lösung und dem geätzten Objekt zu entfernen, um dies zu erreichen Zweck des Ätzens Beim Nassätzen diffundieren die Reaktanten in der Lösung zuerst durch die stagnierende Grenzschicht und erreichen dann die Waferoberfläche, um durch chemische Reaktionen verschiedene Produkte zu erzeugen. Die Produkte der chemischen Ätzreaktion sind Flüssig- oder Gasphasenprodukte, die dann durch die Grenzschicht diffundieren und in der Hauptlösung gelöst werden. Nassätzen ätzt nicht nur in vertikaler Richtung, sondern hat auch den Effekt eines horizontalen Ätzens.

Trockenätzung:Was ist Metallätzen? 4

Trockenätzen ist normalerweise Plasmaätzen oder chemisches Ätzen. Die physikalischen Atome von Ionen im Plasma, die chemische Reaktion aktiver freier Radikale und die Oberflächenatome von Bauelementen (Wafern) oder die Kombination aus beiden beinhalten aufgrund unterschiedlicher Ätzeffekte folgende Inhalte:

physikalisches Ätzen: Sputterätzen, Ionenstrahlätzen

chemisches Ätzen: Plasmaätzen

physikalisch-chemisches Verbundätzen: reaktives Ionenätzen (RIE)

Trockenätzen ist eine Art anisotropes Ätzen, das eine gute Richtwirkung hat, aber die Selektivität ist schlechter als beim Nassätzen. Beim Plasmaätzen ist Plasma ein teilweise dissoziiertes Gas, und Gasmoleküle werden in Elektronen, Ionen und andere Substanzen mit hoher chemischer Aktivität dissoziiert. Der größte Vorteil des Trockenätzens ist das „anisotrope Ätzen“. Die Selektivität des Trockenätzens ist jedoch geringer als die des Nassätzens. Dies liegt daran, dass der Ätzmechanismus des Trockenätzens eine physikalische Wechselwirkung ist; Daher kann der Aufprall von Ionen nicht nur den Ätzfilm, sondern auch die Fotolackmaske entfernen.

Was ist Metallätzen? 5

Ätzprozess

Je nach Art des Metalls ist der Ätzprozess unterschiedlich, aber der allgemeine Ätzprozess ist wie folgt: Metallätzplatte → Reinigen und Entfetten → Waschen mit Wasser → Trocknen → Filmbeschichtung oder Siebdruckfarbe → Trocknen → Belichtungszeichnung → Entwicklung → Waschen und Trocknen mit Wasser → Ätzen → Filmabziehen → Trocknen → Inspektion → Verpackung des fertigen Produkts.

1. Reinigungsprozess vor dem Metallätzen:

Der Prozess vor dem Ätzen von Edelstahl oder anderen Metallen ist eine Reinigungsbehandlung, die hauptsächlich zum Entfernen von Schmutz, Staub, Ölflecken usw. auf der Materialoberfläche verwendet wird. Der Reinigungsprozess ist ausschlaggebend für eine gute Haftung der nachfolgenden Folie oder Siebdruckfarbe auf der Metalloberfläche. Daher müssen der Ölfleck und der Oxidfilm auf der Metallätzoberfläche vollständig entfernt werden. Die Entfettung richtet sich nach dem Ölfleck des Werkstücks. Am besten entfetten Sie die Siebdruckfarbe vor der Elektroentfettung, um die entfettende Wirkung zu gewährleisten. Neben dem Oxidfilm muss die beste Ätzlösung entsprechend der Art des Metalls und der Filmdicke ausgewählt werden, um die Oberflächenreinheit zu gewährleisten. Es muss vor dem Siebdruck trocken sein. Wenn Feuchtigkeit vorhanden ist.

2. Fügen Sie die lichtempfindliche Klebeschicht des Trockenfilms oder des Siebdrucks ein:

Entsprechend dem tatsächlichen Produktmaterial, der Dicke und der genauen Breite der Figur wird festgelegt, ob Trockenfilm- oder Nassfilm-Siebdruck verwendet wird. Bei Produkten mit unterschiedlichen Dicken sollten Faktoren wie die für Produktgrafiken erforderliche Ätzprozesszeit beim Aufbringen der lichtempfindlichen Schicht berücksichtigt werden. Es kann eine dickere oder dünnere lichtempfindliche Klebeschicht mit guter Deckkraft und hoher Auflösung von Mustern erzeugen, die durch Metallätzen erzeugt werden.

3. Trocknen:

Nach der Fertigstellung der Film- oder Rollensiebdruckfarbe muss die lichtempfindliche Klebeschicht gründlich getrocknet werden, um sie für den Belichtungsprozess vorzubereiten. Achten Sie dabei darauf, dass die Oberfläche sauber und frei von Anhaftungen, Verunreinigungen etc.

4. Exposition:

Dieser Prozess ist ein wichtiger Prozess des Metallätzens, und die Belichtungsenergie wird entsprechend der Dicke und Genauigkeit des Produktmaterials berücksichtigt. Dies ist auch der Inbegriff der technischen Leistungsfähigkeit von Ätzbetrieben. Der Belichtungsprozess bestimmt, ob das Ätzen eine bessere Maßhaltigkeit und andere Anforderungen gewährleisten kann.

5. Entwicklung:

Nachdem die lichtempfindliche Haftschicht auf der Oberfläche der Metallätzplatte belichtet wurde, wird die Musterhaftschicht nach der Belichtung gehärtet. Dann wird der unerwünschte Teil des Musters, das heißt der Teil, der korrodiert werden muss, freigelegt. Der Entwicklungsprozess bestimmt auch, ob die endgültige Größe des Produkts die Anforderungen erfüllen kann. Dieser Vorgang entfernt die unnötige lichtempfindliche Klebeschicht auf dem Produkt vollständig.

Was ist Metallätzen? 6

6. Ätzen oder Ätzverfahren:

Nachdem der Produktvorfertigungsprozess abgeschlossen ist, wird die chemische Lösung geätzt. Dieser Prozess bestimmt, ob das Endprodukt qualifiziert ist. Dieser Prozess beinhaltet Ätzlösungskonzentration, Temperatur, Druck, Geschwindigkeit und andere Parameter. Die Qualität des Produkts muss durch diese Parameter bestimmt werden.

7. Entfernung:

Die Oberfläche des geätzten Produkts ist immer noch mit einer Schicht aus lichtempfindlichem Klebstoff bedeckt, und die lichtempfindliche Klebstoffschicht auf der Oberfläche des geätzten Produkts muss entfernt werden. Da die lichtempfindliche Klebeschicht sauer ist, wird sie meistens durch ein Säure-Base-Neutralisationsverfahren expandiert. Entfernen Sie nach der Überlaufreinigung und Ultraschallreinigung die lichtempfindliche Klebeschicht auf der Oberfläche, um lichtempfindliche Klebstoffrückstände zu vermeiden.

8. Prüfung:

Nachdem der Film aufgenommen wurde, wird getestet, verpackt und das Endprodukt bestätigt, ob es seinen Spezifikationen entspricht.

Vorsichtsmaßnahmen beim Ätzprozess

Reduzieren Sie Seitenkorrosion und hervorstehende Kanten und verbessern Sie den Verarbeitungskoeffizienten für das Metallätzen: Im Allgemeinen ist das Seitenätzen umso schwerwiegender, je länger sich die Leiterplatte in der Metallätzlösung befindet. Eine Unterätzung beeinträchtigt ernsthaft die Genauigkeit von gedrucktem Draht, und eine ernsthafte Unterätzung wird keinen dünnen Draht erzeugen. Wenn die Hinterschneidung und die Kante abnehmen, nimmt der Ätzkoeffizient zu. Der hohe Ätzkoeffizient zeigt an, dass die dünne Linie beibehalten werden kann und die geätzte Linie nahe an der Größe des ursprünglichen Bildes liegt. Unabhängig davon, ob der Plattierungsresist eine Zinn-Blei-Legierung, Zinn, eine Zinn-Nickel-Legierung oder Nickel ist, führt die übermäßig vorstehende Kante zu einem Kurzschluss des Leiters. Da die vorstehende Kante leicht zu brechen ist, wird eine elektrische Brücke zwischen zwei Punkten des Leiters gebildet.

Verbessern Sie die Konsistenz der Ätzverarbeitungsrate zwischen den Platten: Je konsistenter die Metallätzverarbeitungsrate beim kontinuierlichen Plattenätzen ist, desto gleichmäßigere Ätzplatten können erhalten werden. Um den besten Ätzzustand im Vorätzprozess aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, eine Ätzlösung auszuwählen, die leicht zu regenerieren und zu kompensieren ist und die die Ätzrate leicht zu steuern ist. Wählen Sie Technologien und Geräte aus, die konstante Betriebsbedingungen bieten und verschiedene Lösungsparameter automatisch steuern können. Dies kann realisiert werden, indem die Menge an gelöstem Kupfer, der pH-Wert, die Lösungskonzentration, die Temperatur, die Gleichmäßigkeit des Lösungsflusses usw. gesteuert werden.

Verbessern Sie die Gleichmäßigkeit der Metallätzverarbeitungsgeschwindigkeit der gesamten Plattenoberfläche: Die Ätzgleichmäßigkeit der Ober- und Unterseite der Platte und jedes Teils der Plattenoberfläche wird durch die Gleichmäßigkeit der Strömungsgeschwindigkeit der Metallätzlösung auf der bestimmt Plattenoberfläche. Beim Ätzprozess sind die Ätzraten der oberen und unteren Platte oft ungleich. Die Ätzrate der unteren Plattenoberfläche ist höher als die der oberen Plattenoberfläche. Durch die Ansammlung von Lösung auf der Oberfläche der oberen Platte wird die Ätzreaktion abgeschwächt. Das ungleichmäßige Ätzen der oberen und unteren Platten kann durch Einstellen des Einspritzdrucks der oberen und unteren Düsen gelöst werden. Das Sprühsystem und die oszillierenden Düsen können die Gleichmäßigkeit der gesamten Oberfläche weiter verbessern, indem der Sprühdruck in der Mitte und am Rand der Platte unterschiedlich gemacht wird.

Vorteile des Ätzverfahrens

Weil der Metallätzprozess durch eine chemische Lösung geätzt wird.

Aufrechterhaltung einer hohen Konsistenz mit Rohstoffen. Es verändert nicht die Eigenschaften, Spannung, Härte, Zugfestigkeit, Streckgrenze und Duktilität des Materials. Der Basisverarbeitungsprozess wird in einem atomisierten Zustand in das Gerät geätzt, und es gibt keinen offensichtlichen Druck auf die Oberfläche.

keine Grate. Bei der Produktverarbeitung gibt es im gesamten Prozess keine Druckkraft, und es gibt keine Crimp-, Stoß- und Druckpunkte.

Es kann mit dem Stempeln nach dem Prozess zusammenarbeiten, um den personalisierten Formvorgang des Produkts zu vervollständigen. Die Aufhängepunktmethode kann für die Vollplattengalvanisierung, Verklebung, Elektrophorese, Schwärzung usw. verwendet werden, was kostengünstiger ist.

es kann auch Miniaturisierung und Diversifizierung, kurze Zyklen und niedrige Kosten bewältigen.

Anwendungsgebiet der Ätzbearbeitung

Unterhaltungselektronik

Filtrations- und Separationstechnik

Luft- und Raumfahrt

medizinische Ausrüstung

Präzisionsmaschinen

Wagen

High-End-Handwerk

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