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蚀刻工艺的启源与发展遇到的困难

文章来源:未知作者:luohuan发布时间:2020-12-02 23:11阅读次数:52

蚀刻工艺启源:

  蚀刻在现代金属加工中是一门不可缺少的工艺,它拥有500多年制造工艺,最早出现在欧洲,当时主要是一种在金属器皿上雕花的工艺,后来随着工业革命的进步到了现在化学的发展,引进了现代印刷工艺元素,逐渐在工业化领域内进行了大规模应用这一工艺的规模化精细化应用,使我们的发展进入了电子时代。

  金属器皿上的雕花
金属器皿上的蚀刻图案

 

  蚀刻最古老的是盔甲刀具金属器皿上的雕花,进而到如今的版画,金属装饰板,电路板,半导体,精密蚀刻,五金蚀刻,铭牌标识等等方面都是应用非常广泛的一个古老而又现代的技术。

  电子行业蚀刻
线路板蚀线路蚀刻

 

  那么他整个的技术流程其实说起来很简单。就是用能抗腐蚀的物质将不需要腐蚀的地方遮盖起来把需要腐蚀的地方裸露出来。然后用腐蚀性液体或者气体或者电解对裸露的部分进行腐蚀。达到目的后将抗腐蚀层去除。这就是腐蚀的基本原理。

  500年前用的是蜡来遮盖,用手工的方式来在蜡上雕刻出来花纹,然后用酸液腐蚀。随着现代工业的发展,现代的遮盖层是由抗腐蚀树脂合成材料通过印刷的方式或者用感光材料通过曝光显影的方式来完成遮盖层的制作。这两种方式还有更深层次的应用就是我们现在耳熟能详的光刻机的应用,其实就是蚀刻的更精细化应用的场景之一。

发展中的困难:

  说了这么多蚀刻的应用和加工方式那么今天除了揭秘工艺上的流程还要讲讲它和环保之间的关系,先从遮盖层的制作来说,印刷本身就是一个高VOC排放的工艺,现在能够抗腐蚀的油墨更是VOC排放更高。感光的方式在显影阶段会造成大量的污水排放这一点是感光工艺与生俱来的弱点,而且这些污水的治理成本非常高,且还是有不能完全处理干净的污染,不管用多少水来稀释达标排放最终所有的污染都会汇聚然后反馈给我们人类。

  说过了遮盖层的污染我们说说蚀刻环节的污染,蚀刻环节现在用的物质有三氯化铁溶液、盐酸、硫酸、氯化铵、氢氧化钠、氢氟酸等等化学药剂溶液。这些溶液最终是要进行回收再处理最后的去向就是中和后,固态沉淀物深埋,液态兑水排放。还有就是酸雾用气体治理装置进行治理。

  以上就是蚀刻工艺的流程和污染状况。那么有没有解决方案呢?答案一定是 有!那么还是从两个环节来说遮盖层的污染现在有一种利用喷墨打印的方式来实现的工艺叫蚀刻油版,这种工艺简单没有废液排放,生产过程中的VOC排放可以通过空气过滤系统治理。该工艺可以适用于除了半导体,精密蚀刻等精度要求比较高的领域以外的所有蚀刻应用领域。是一个刚刚成形的新工艺。 那么在高精领域来说就是光刻机或者激光雕刻了。这两方案对光源的要求比较高,同时对光刻胶的要求以及工艺流程的精细度要求都是很高的。相应的成本也会很高不过好在这些行业都是附加值比较高的。

  蚀刻优版工艺
蚀刻优版工艺

  那么说完了遮盖层我们说说蚀刻环节的环保解决方案。蚀刻环节最大的污染是蚀刻液和褪膜液的回收和利用的问题。蚀刻液的治理有两条思路,一条是通过技术手段延长蚀刻液使用寿命减少更换也就少了排放,另一条就是就是将蚀刻液改为其它的蚀刻方式例如电解方式来蚀刻或者利用蚀刻膏等工艺这样一来就能完全杜绝蚀刻液的污染问题。当然这后面的工艺还需要完善要走的路还很长,但是环境给我的空间没那么大了。褪膜液的治理其实最简单就是遮盖层的脱膜不能溶解然后在褪膜液的尺子里面过滤这样褪膜液是可以回收利用的。

  蚀刻是一项神奇的工艺。给我们带来了美好的同时也带来了撒旦。如何留住美好禁锢撒旦需要一大批人为之付出。

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