[发明专利]一种获取高透射率铝合金的化学刻蚀方法

说明书

本发明公开一种获取高透射率铝合金的化学刻蚀方法。该方法首先将特制蚀刻液搅拌均匀,180～280℃下热交联20分钟至3小时；然后将表面处理后的铝合金浸入上述蚀刻液中5～10分钟，温度保持在50～85℃；取出后先水洗，再将蚀刻好的铝合金样品在10～30％的氢氧化钠水溶液中处理5～8分钟，保持在70～90℃。本发明采用化学蚀刻方法铝合金，在垂直入射条件下,透射效率高达95.5％。这种高透射率的特性，在铝合金传感器、护目装置、反射窗、液晶显示等诸多领域都有很大的实用价值。

技术领域

本发明涉及一种化学刻蚀铝合金的方法。

背景技术

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。目前的蚀刻液主要包括：氯化铁蚀刻液、铬酸蚀刻液、亚氯酸钠蚀刻液等，大多存在蚀刻速度慢、蚀刻能力低、蚀刻速度较快产生过刻蚀,蚀刻线宽间距小等缺点。

传统的刻蚀铝合金的方法是首先利用扫描电子束曝光，再采用反应离子刻蚀方法。其具体方法是真空溅射设备在铝合金基底上沉积一层金属薄膜，再在铝合金膜上涂覆一层电子束感光胶，并利用扫描电子束曝光，显影后利用存留的感光胶作为掩膜进行反应离子刻蚀，直至露出基底材料，由此刻蚀铝合金。在此制作过程中，虽然刻蚀速率可以人为控制，但往往还是会产生过刻蚀现象，而且刻蚀缓慢，合金表面在刻蚀的过程中会被氧化。保证能有效激发表面等离子体波的前提下，透射率作为特性的一个重要参数，透射率越高越好，然而采用上述传统方法刻蚀铝合金的透射率最多为74.15％，如何增加刻蚀铝合金的透射率是国内外学者研究的热点。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种新型化学刻蚀铝合金的方法。

该方法包括以下步骤：

步骤(1).对铝合金进行机械研磨，表面用氧化铝烧蚀，用乙醇清洗铝合金。

所述的铝合金成分包括如下(质量百分含量)：Cu0.1～2％，Mg 0.3～1.5％，Si0.25～2％，Mn1～1.5％，Ti0.5～2％,Fe1～3％，V0.5～2.5％，Si1.5～3.5％，Ni1～3％，其余为Al和杂质。

步骤(2).将蚀刻液倒入由聚丙烯制成的容器中进行搅拌,由于蚀刻溶液的强酸性性质，通过加热180～280℃，将蚀刻液热交联20分钟至3小时，该过程可以防止蚀刻溶液对铝合金的化学侵蚀。

搅拌器采用小型轻便、结构简单的爱米克斯移动式搅拌器，其搅拌轴偏离槽的中央位置，而且与垂直方向倾斜一定角度，搅拌轴与垂直方向倾斜夹角为5°～20°，搅拌效率高和更均匀。

所述的蚀刻液包括蚀刻剂35～55％，蚀刻抑制剂0.5～5％，活性剂1～8％，螯合剂2～5％，氧化剂2～6％，pH调节剂4～7％，其余为去离子水。(质量百分含量)

所述的蚀刻剂为氟化氢铵；

所述的蚀刻抑制剂为三盐酸亚精胺、5-氨基四唑硝酸盐、羟乙基哌嗪、5-氟脲嘧啶、甲氨蝶呤中的至少一种；蚀刻抑制剂能控制铝合金的蚀刻速度，并允许获得具有适当锥度角的蚀刻轮廓。如果蚀刻抑制剂的含量低于0.5重量％，则蚀刻抑制剂对锥度角的控制能力可能恶化。当蚀刻抑制剂的含量大于5％时，铝合金的蚀刻速度可能变得非常缓慢。