[发明专利]一种基板上通孔或凹陷蚀刻的蚀刻液及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及一种基板上通孔或凹陷蚀刻的蚀刻液及其制备方法和用途，所述蚀刻液包括碱、醇和溶剂水；所述蚀刻液中的碱以质量百分含量计为20‑50％；所述蚀刻液中的醇以体积分数计为5‑20％。本发明提供的蚀刻液通过引入特定的醇组分，实现了对基板的特定区域的高效蚀刻，避免了氢氟酸系蚀刻液带来的过度蚀刻问题。醇的引入降低了蚀刻溶液的表面张力，使蚀刻溶液更容易渗透进玻璃表面的微结构，加速蚀刻，进一步地，醇的加入可以促进蚀刻溶液和基板间的物质交换，加速蚀刻反应。

技术领域

本发明涉及基本蚀刻领域，具体涉及一种基板上通孔或凹陷蚀刻的蚀刻液及其制备方法和用途。

背景技术

目前，在用作内插器或微型元件的基板上引入通孔或凹陷通常采用掩膜+氢氟酸化学蚀刻或激光照射+氢氟酸化学蚀刻的工艺来实现。

如CN105102177A公开了一种借助激光束在用作内插器的基板(2)中引入多个凹部(5)的方法和装置，以及以这种方式制造的基板(2)。为此，将激光束(3)引导至基板(2)的表面。这种情况下，选择极短的激光束(3)的作用时长，因此仅出现基板(2)同心围绕所述激光束的光轴(Z)的改性，而不会产生基板材料的去除。首先通过具有比空气更大的、取决于强度的折射率的透射介质(8)引导激光束(3)；然后激光束(3)到达基板(2)。由于所使用的脉冲激光的强度不是恒定的而是在单脉冲长度中具有先上升至最大然后再下降的强度，因而所述折射率也会改变。由此，激光束(3)的聚焦点(9a)在基板(2)的外表面(11,12)之间沿光轴(Z)位移，从而获得所需的沿光轴(Z)的改性而无须在光轴(Z)上追踪激光加工头(10)。

CN107540232A公开了一种玻璃的加工方法，包括利用激光在玻璃基板(10)上形成贯穿孔(11)的工序；和使用蚀刻液(34)对贯穿孔(11)进行湿法蚀刻的工序。蚀刻液(34)含有氢氟酸和第一液体，该第一液体是由分子尺寸比氢氟酸大的酸形成。氢氟酸的浓度为4重量％以下。第一液体的浓度比氢氟酸的浓度高。

然而氢氟酸具有强腐蚀性及挥发性，该类用到氢氟酸的玻璃蚀刻工艺对蚀刻环境的密封和通风都有较高的要求，进一步地，氢氟酸在使用过程中还存在蚀刻过度的问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基板上通孔或凹陷蚀刻的蚀刻液及其制备方法和用途，通过对蚀刻液的重新设计采用特定的组分实现了对基板的特定区域的高效蚀刻，避免了氢氟酸系蚀刻液带来的过度蚀刻问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种基板上通孔或凹陷蚀刻的蚀刻液，所述蚀刻液包括碱、醇和溶剂水；

所述蚀刻液中的碱以质量百分含量计为20-50％；

所述蚀刻液中的醇以体积分数计为5-20％。

本发明提供的蚀刻液通过引入特定的醇组分，实现了对基板的特定区域的高效蚀刻，避免了氢氟酸系蚀刻液带来的过度蚀刻问题。醇的引入降低了蚀刻溶液的表面张力，使蚀刻溶液更容易渗透进玻璃表面的微结构，加速蚀刻，进一步地，醇的加入可以促进蚀刻溶液和基板间的物质交换，加速蚀刻反应。

本发明中，所述蚀刻液中的碱以质量百分含量计为20-50％，例如可以是20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％或50％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

本发明中，所述蚀刻液中的醇以体积分数计为5-20％，例如可以是5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。