專利名稱：用于鋁及鋁合金的化學蝕刻溶液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學蝕刻溶液，特別是涉及一種適用于鋁及鋁合金的化學蝕刻溶液。
背景技術(shù)：
化學蝕刻是通過化學反應利用化學溶液的腐蝕作用將不需要的金屬快速溶解除掉的過程。化學蝕刻的基本流程是將初始金屬件進行常規(guī)的清洗和除油使表面清潔，進而在其表面涂覆光刻膠，并按照加工圖樣進行光刻膠的曝光，而后進行顯影和堅膜處理，再利用化學蝕刻溶液腐蝕暴露的金屬，待腐蝕過程結(jié)束后，再將表面的膠用強堿性容液去掉，最后用水清洗干凈得到蝕刻加工工件產(chǎn)品。
目前已有的化學蝕刻溶液主要是針對不銹鋼、銅、鎳等金屬微細加工的化學蝕刻溶液，而用于鋁及鋁合金的化學蝕刻溶液很少。2004年化學工業(yè)出版社出版的《微細加工技術(shù)》一書中給出了一種鋁的化學蝕刻溶液，主要是由磷酸和硝酸組成的水溶液，這種蝕刻溶液的缺點是蝕刻速度慢，并且蝕刻過程中會形成“黃煙”等有害氣體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于鋁及鋁合金的化學蝕刻溶液，它能克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點。
一種用于鋁及鋁合金的化學蝕刻溶液，其特征在于由鹽酸、硫酸、磷酸和水所組成，它們的體積百分數(shù)范圍為鹽酸2％-10％、硫酸5％-25％、磷酸50％-80％、水10％-20％。所述的鹽酸的濃度為36％-38％，硫酸的濃度為95％-98％，磷酸的濃度大于或等于85％。
本發(fā)明的蝕刻溶液可在常溫下使用，具有腐蝕速度快，側(cè)蝕小，溶液使用壽命長和加工成本低等優(yōu)點，即使在靜止溶液中也可實現(xiàn)鋁及鋁合金的快速蝕刻。
具體實施例方式
實施例1將50毫升的鹽酸(37％(重量百分數(shù)，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)與200毫升的水混合在一起，將所得的蝕刻溶液按現(xiàn)有的蝕刻工藝對純鋁板(光電元器件)進行化學蝕刻。蝕刻溫度為25℃，操作時將0.2mm厚的純鋁板靜止浸泡在該溶液中，大約10分鐘后腐蝕爛穿，其最小線徑為0.22mm，孔徑為0.3mm。本蝕刻溶液的使用壽命可以達到每升溶解40克鋁。
實施例2將80毫升的鹽酸(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)與100毫升的水混合在一起，將所得的蝕刻溶液按現(xiàn)有的蝕刻工藝對純鋁板(光電元器件)進行化學蝕刻。蝕刻溫度為25℃，操作時將0.6mm厚的純鋁板靜止浸泡在該溶液中，大約30分鐘后腐蝕爛穿，其最小線徑為0.8mm，孔徑為1.1mm。
實施例3將50毫升的鹽酸(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與200毫升的水混合在一起，將所得的蝕刻溶液按現(xiàn)有的蝕刻工藝對純鋁板(光電元器件)進行化學蝕刻。蝕刻溫度為25℃，操作時將0.2mm厚的純鋁板靜止浸泡在該溶液中，大約10分鐘后腐蝕爛穿，其最小線徑為0.22mm，孔徑為0.3mm。該溶液的使用壽命可以達到每升溶解102克鋁。
為了延長溶液的使用壽命可以加入少量絡(luò)合劑乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)，用量在0.01~1g/L范圍內(nèi)；本化學蝕刻溶液的使用溫度范圍為20~40℃，可以采用在靜止的或流動的化學蝕刻溶液中的兩種加工方式，當在使用溫度25℃的靜止溶液中加工時，鋁及鋁合金的化學蝕刻速度為10微米/分鐘。
本發(fā)明中所用的酸均為市售，其中鹽酸的濃度為36％-38％，硫酸的濃度為95％-98％，磷酸的濃度大于或等于85％。
本蝕刻溶液可以廣泛應用于電子工業(yè)、光學儀表工業(yè)、石化下業(yè)、制藥設(shè)備工業(yè)和半導體加工業(yè)等的重要元器件和結(jié)構(gòu)件的化學蝕刻加工過程中。
權(quán)利要求
1.一種用于鋁及鋁合金的化學蝕刻溶液，其特征在于由鹽酸、硫酸、磷酸和水所組成，它們的體積百分數(shù)范圍為鹽酸2％-10％、硫酸5％-25％、磷酸50％-80％、水10％-20％。所述的鹽酸的濃度為36％-38％，硫酸的濃度為95％-98％，磷酸的濃度大于或等于85％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液，其特征在于它含有一種添加劑乙二胺四乙酸二鈉，該添加劑的濃度為0.01-1g/L。
全文摘要
一種用于鋁及鋁合金的化學蝕刻溶液，其特征在于由鹽酸(36％－38％(重量百分數(shù)，下同)的溶液)、硫酸(95％－98％的溶液)、磷酸(不小于85％的溶液)和額外添加的水所組成，它們的體積百分數(shù)范圍為鹽酸2％－10％、硫酸5％－25％、磷酸50％－80％、水10％－20％。它還可以含有一種添加劑乙二胺四乙酸二鈉，該添加劑的濃度為0.01－1g/L。本發(fā)明的蝕刻溶液可在常溫下使用，具有腐蝕速度快，側(cè)蝕小，溶液使用壽命長和加工成本低等優(yōu)點，即使在靜止溶液中也可實現(xiàn)鋁及鋁合金的快速蝕刻。
文檔編號C23F1/20GK1743507SQ20051004485
公開日2006年3月8日 申請日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月21日
發(fā)明者徐海波, 王佳, 姜應律, 王偉, 王燕華 申請人:中國海洋大學