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金属蚀刻详细介绍

金属蚀刻(etching)是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。金属蚀刻技术可以分为湿蚀刻(wet etching)和干蚀刻(dry etching)两类。金属蚀刻是由一系列复杂的化学过程组成,不同的腐蚀剂对不同金属材料具有不同的腐蚀性能和强度

金属的种类不同,其蚀刻的工艺流程也不同,但大致的工序如下但大致的工序如下:金属蚀刻板→清洁除油→水洗→干燥→贴膜或丝网印刷油墨→干燥→曝光图形→显影→水洗干燥→蚀刻→退膜→干燥→检验→成品包装。

金属蚀刻

通常所指金属蚀刻也称光化学金属蚀刻(photochemical etching),指通过曝光制版、显影后,将要金属蚀刻区域的保护膜去除,在金属蚀刻时接触化学溶液,达到溶解腐蚀的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果。最早可用来制造铜版、锌版等印刷凹凸版,也广泛地被使用于减轻重量(Weight Reduction)仪器镶板,铭牌及传统加工法难以加工之薄形工件等的加工;经过不断改良和工艺设备发展,亦可以用于航空、机械、化学工业中电子薄片零件精密金属蚀刻产品的加工,特别在半导体制程上,金属蚀刻更是不可或缺的技术

金属蚀刻工艺流程

金属的种类不同,其蚀刻的工艺流程也不同,但大致的工序如下:金属蚀刻板→清洁除油→水洗→干燥→贴膜或丝网印刷油墨→干燥→曝光图形→显影→水洗干燥→蚀刻→退膜→干燥→检验→成品包装。

1.金属蚀刻前的清洁工序

在不锈钢或其它金属蚀刻之前的工序都是清洁处理,主要的作用就是清除材料表面的脏污,灰尘,油渍等。这首工序是否很好的完成,是保证贴膜或丝印油墨与金属表面是否具有良好附着力的关键工序,因此必须要彻底清除金属蚀刻表面的油污及氧化膜。除油应根据工件的油污情况定出方案,最好在丝印油墨前进行电解除油,保证除油的效果。除氧化膜也要根据金属的种类及膜厚的情况选用最好的浸蚀液,保证表面清洗干净。在丝网印刷前要干燥,如果有水分,也会影响油墨的附着力,而且影响后续图纹蚀刻的效果甚至走样,影响蚀刻效果。

金属蚀刻

 

2.贴干膜或丝印油墨感光胶层

根据实际的产品材质,厚薄以及图形的精密宽度确认采用干膜或湿膜丝印,针对不同的厚薄产品,在涂感光胶层时,要考虑到产品的图形需要的蚀刻加工的时间等因素,以便制得较厚或适用较薄的的感光胶层,这样才使得遮盖性能好,金属蚀刻加工出的图纹清晰度高。

3.干燥

贴膜或滚涂丝印油墨完成后,需要彻底的将感光胶层进行干燥,为曝光工序进行准备工序,同时需要保证表面清洁,无粘连,杂质等。

4.曝光

此工序为金属蚀刻的重要工序,曝光能量的大小会根据产品的材料的厚度,精密精细度来考虑。这也是一个蚀刻加工企业的技术能力的体现。曝光工序决定了蚀刻能否保证有较好的尺寸管控精度等要求。

5.显影

金属蚀刻板的表面感光胶层经过曝光处理后,图形胶层经过光照后固化的金属板上,此后要将图形中不需要的,即要将需要腐蚀掉的部份裸露出来。显影的工序也决定的产品最终尺寸能否达到要求。此工序将产品上覆盖的不需要感光胶层会完全的清除掉。

6.蚀刻或腐蚀工序

最为关键的工序,产品前制工序完成后。会进行进行化学药液的蚀刻。此过程决定了最终产品是否合格的关键工序。整个过程涉及到了蚀刻药水的浓度,温度,压力,速度等参数,产品的质量均需要由这些参数共同决定。

7.退膜

蚀刻后的产品,表面仍覆盖着一层感光胶层覆盖着。这道工序需要将蚀刻加工完后的产品表面的感光胶层进去退膜去除。由于感光胶层是酸性物质,因此绝大多数均采用酸碱中和法进行膨松,溢流水洗加超声波清洁后,除去表面的感光胶层。本工序主要防止有感光胶的残留。

8.退膜完成后,剩下的就是检查,包装。尺寸的检查保证不能有任何不良品流出到客户手上。

金属蚀刻

 金属蚀刻加工的一些共性特点说明

关于开模及费用

相对低廉的开模费用,普通的情况下200-1000元不等(特殊的玻璃光罩会贵一些)。更新设计的时间快,最快可一天内即可完成设计的更新并完成模版制作,且成本较小。

新产品的开发周期

针对蚀刻工艺的新产品开发可以更灵活,费用低。设计人员在新品开发时,可以提前和我们沟通,这样可以经过双方的讨论,来规避一些设计上的缺陷。比如:设计的材料厚度,设计的加工管控精度,可以蚀刻的最小孔,最小的缝隙等。可以提前将设计图发至邮箱:ly@sz-ydf.com进行前置讨论。或电话联系:刘生135 3425 7051

蚀刻加工可实现的一些特殊作用

蚀刻加工可以实现冲压,切割或CNC达不到的凹凸效果:比如一些LOGO,品牌标识等,且立体感强,图案任意,精细度高

蚀刻加工通用的一些可管控精度

依据材料材质,厚度,本厂加工精度大约可以换算成材料厚度的10%,比如0.1mm厚的不锈钢,可管控的精度为+/-0.01mm 

金属蚀刻可加工的一些形状

几乎可以任意形状。依据材料厚度的不同,形状可开的最小开孔会有所不同,越厚的板子,可开的形状间隙需要越大。复杂外形的产品同样可以蚀刻,无需额外增加成本。

金属蚀刻可加工一些材料厚度

最为理想状态是:0.05mm-0.5mm厚度区间。目前本厂可加工材料厚度控制在0.02mm-2.0mm。越厚的板材需要蚀刻加工的时间会更久,相对成本会更高。同时,超薄的材料加工成本也不会低,过程管控防变形等操作需要特殊对待。 

金属蚀刻可以加工一些材质

理论上,所有的金属材料均可以被腐蚀或蚀刻加工。只是针对不同的材料会采用不同的化学配方,抗腐蚀性能好的材料比如金,银等甚至需要王水型蚀刻配方才能蚀刻。考虑到风险因素及量产性,本厂绝大部份采用SUS304,SUS316不锈钢蚀刻加工,以及所有的铜材,铜合金,钼片类材料均可以蚀刻。 

金属蚀刻特别优点

由于蚀刻加工是通化学药水的方式进行浸蚀。

1.最为显著的优点就是产品跟原材料保持高度一致。不改变材料的性状,不改变材料应力(除表面半蚀刻的以外),不改材料的硬度,拉伸强度及屈服强度及延展性。基加工过程在设备中是经过雾化的状态进行蚀刻,表面无明显压力。

2.没有毛剌:产品加工过程,全程无冲压力,因此不会产生卷边,突点,压点。

3.可以和后工序冲压配合完成产品的单独成型动作,可以有挂点的方式进行整版电镀,背胶,电泳,黑化等,相对成本更为节省。设计挂点方式可以联系卢先生:lu@jbetch.com;13510944547.小型化,多样化同样可以应对,且周期短,成本小。这就为国内外一些小型或独角兽型的公司提供一更好的解决方案,用我们的专门的样品制样组,达到快速交期的目的,同时产品质量又能得以保证。4

 化学蚀刻溶液配方及工艺条件

蚀刻不同的金属要采用不同的溶液配方及工艺条件,常用金属材料的蚀刻溶液配方及工艺条件见表6—4~表6-6。

6-4金属化学蚀刻溶液的配方及工艺条件


表6-5金属铜化学蚀刻溶液配方及工艺条件

表6-6锌铸件化学蚀刻溶液配方及工艺条件

工艺操作条件的影响

    蚀刻是金属板模图纹装饰过程中的关键,要想得到条纹清晰、装饰性很强的图纹制品,必须注意控制好蚀刻工艺的条件。主要是蚀刻溶液的温度和蚀刻时间。溶液温度稍高,可以提高金属溶解的速度,也就是蚀刻的速度,缩短蚀刻所需要的时间,但是蚀刻溶液一般都是强酸液,强酸液在温度高的情况下腐蚀性强,容易使防护的涂层或耐蚀油墨软化甚至溶解,使金属非蚀刻部位的耐蚀层附着力下降,导致在蚀刻和非蚀刻交界处的耐蚀涂层脱落或溶化,使蚀刻图纹模糊走样,影响图纹的美观真实和装饰效果,因此温度不宜超过45℃。       同样,如果蚀刻的时间太长,特别是蚀刻液温度较高的情况下,耐蚀油墨或防护涂层浸渍时间过长,也同样起到上述的副作用和不良后果,因此时间控制上也要适当,不能浸得太久,一般不宜超过20~25min。

 

 如何才能保证金属蚀刻产品的品质

一、我的客户需要什么?我如何帮助客户实现?

首要的问题我们始终站在客户的角度考虑问题。因为我们是金属蚀刻加工行业的资深人员,了解客户想的是什么,他的产品由我们的加工能否解决客户问题 ?客户设计初步阶段如何帮助客户去规避一些生产风险?这都 是作为一个服务型工厂必须考虑到的问题。景博精密五金拥有自己的工程团队,拥有资深的工程设计人员,可以将客户的需求转化的初步设计的考量,不仅帮助客户实现产品的设计,还要达到客户使用产品的功能。

资深工程

二、对客户来说,景博精密与别人相比独特的专长是什么?

我们是专业的蚀刻加工团队,深耕蚀刻行业多年。我们的专长就是可以利用我的优秀的资源,对一些超精密的产品进行独一无二的设计。利用我们的灵活性,专门配备的样品攻关,批量攻关团队,为客户的产品进行量身打造,无论是时间周期还是管控精度,我们都可以随时对应。针对客户的急件,甚至可以24小时内完成,以解客户的燃眉之急。

团队协作

三、景博精密五金能给客户的公司增加多大的价值?

价值取决于提供的服务是否精准。景博精密五金针对客户的产品设计制造过程中,采用量化的标准,利用合理的利润空间的同时,帮助客户实现设计初衷。只有客户的设计能完美的实现并优于现有市场上的同类产品,才能为客户的产品最终赢得市场打下坚实的基础。实际上,作为下游的加工企业,服务客户等于帮助客户,服务客户等于帮助客户解决问题。解决现实问题,即帮助客户实现更大价值。

实现价值

四、景博精密五金提供的什么服务是独一无二的?

相完备的体系认证,友好的环境要求。坚持环保理念办工厂!我们的污水废水均为处理后达标排放,生产产生的酸性废气经过处理后抽送,不会对大气产生污染。因为蚀刻行业采用的是化学药水的方式进行加工,会产生一些废渣,重金属。针对此问题,我们也联合工业园及环保监控方,由专门的处理公司进行无害化妥善的处理。我们有专业的检测设备,保证客户的产品符合设计要求。

质量管控

 

东莞市景博精密五金有限公司

地址:东莞市虎门镇南栅社区第四工业区农林路1-3号银峰工业园C栋3楼

直线:卢先生135 1094 4547(同微信) 邮箱:lu@jbetch.com

QQ卢先生:2107776299;电话:0769-8572 0205   传真:0769-8572 0151

公司网址:www.jbetch.com

 

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