[发明专利]一种电化学蚀刻液及蚀刻方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种蚀刻液及蚀刻方法，尤其是关于一种电化学蚀刻液及蚀刻方法。

背景技术

蚀刻的原理是利用化学溶液对金属的腐蚀作用将不需要的金属快速溶解除去。蚀刻的基本过程是将所需图片摄制成底片后，在曝光台经紫外线照射曝光，将图案印在涂有感光材料的丝网中，再用丝网漏印法将图案印在金属表面上，用蚀刻液进行选择性腐蚀，再经去膜、阳极氧化、清洗、干燥后，即得表面具有图文的金属材料，根据所需还可以进一步在金属表面喷涂保护膜。这种蚀刻的方法被广泛用于制造业以及装潢业中金属表面的处理。例如，可以用于手机面板的制作、广告牌的制作以及刻花铝板的制作等。

目前，已有的蚀刻液主要是针对不锈钢、铜、镍等金属微细加工的化学蚀刻液，而用于铝以及铝合金的化学蚀刻液比较少。以往使用由磷酸和硝酸组成的水溶液作为蚀刻液，但是这种蚀刻液蚀刻速度慢，并且蚀刻中会形成“黄烟”等有害气体。

CN 1058999A公开了一种铝板表面的化学蚀刻方法，该方法选用了0.2-0.6％的氢氟酸作为蚀刻液进行蚀刻。但是该方法中所使用的氢氟酸对环境的影响较大，而且容易损害操作人员的健康。

CN 1743507A中公开了一种用于铝及铝合金的化学蚀刻液，其特征在于，该蚀刻液由盐酸、硫酸、磷酸和水所组成。该方法不存在对环境以及操作人员的危害，但是，该方法的蚀刻速度仍然较慢，在工业化大批量生产时，效率较低，而且用该蚀刻液进行蚀刻时，对于厚度较小的铝板进行蚀刻时侧蚀现象较小，但是随着铝板厚度的增加，侧蚀现象也相应变得严重。因此，对厚度较大的铝材处理起来比较困难，效果不佳。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有电化学蚀刻液蚀刻速度慢、蚀刻厚度较大的铝材时侧蚀现象严重的缺点，提供一种蚀刻速度快、侧蚀现象小的电化学蚀刻液。

本发明的另外一个目的是提供一种铝以及铝合金的电化学蚀刻方法。

本发明的发明人经研究发现，通过在磷酸以及硫酸的混合水溶液中加入适量的表面活性剂，得到蚀刻液，以该蚀刻液作为电解液，进行电化学蚀刻，能使得蚀刻速度明显加快，侧蚀现象减小，尤其是对于厚度较大的铝板。

本发明提供了一种电化学蚀刻液，该蚀刻液含有硫酸、磷酸和水，以蚀刻液的总重量为基准，所述硫酸的含量为10-50重量％，所述磷酸的含量为30-70重量％，余量为水，其中，该蚀刻液还含有阴离子表面活性剂，以蚀刻液的总重量为基准，所述阴离子表面活性剂的含量为重量0.1-3重量％。

本发明还提供了一种铝以及铝合金的电化学蚀刻方法，其中，该方法以铝或铝合金材料为阳极，以铅板为阴极，将所述阳极和阴极置于蚀刻液中，进行电解蚀刻，所述蚀刻液为本发明提供的蚀刻液。

本发明提供的电化学蚀刻液以及蚀刻方法大大加快了蚀刻的速度，例如，采用本发明的蚀刻液对铝或铝合金表面进行电化学蚀刻时，蚀刻速度达到600微米/分钟以上，而采用现有技术的蚀刻方法的蚀刻速度仅为50微米/分钟。另外，采用本发明的蚀刻液进行电化学蚀刻时，侧蚀现象较小，例如，采用现有技术的蚀刻方法进行蚀刻至深度为1.8毫米时，保留层由原宽度的2厘米侧蚀至1.58厘米，侧蚀现象严重；而采用本发明提供的电化学蚀刻液以及蚀刻方法，保留层均保持在1.94厘米以上。因此，采用本发明提供的蚀刻液以及蚀刻方法能明显减少侧蚀现象的发生。

具体实施方式

根据本发明，所述蚀刻液为含有硫酸和磷酸的水溶液，其中，该蚀刻液中还含有表面活性剂。

所述表面活性剂可以是常规的各种表面活性剂。本发明优选为阴离子表面活性剂。所述阴离子表面活性剂，例如可以是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸、脂肪醇硫酸钠、脂肪醇硫酸、十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸中的一种或几种。所述阴离子表面活性剂进一步优选为十二烷基苯磺酸钠和/或十二烷基苯磺酸。以蚀刻液的总量为基准，所述表面活性剂的含量为0.1-5重量％，优选为0.1-1重量％。

本发明中，所述硫酸和磷酸均可商购得到。以蚀刻液的总量为基准，所述硫酸的含量可以是10-50重量％，优选为10-30重量％。以蚀刻液的总重量为基准，所述磷酸的含量可以是30-70重量％，优选为30-60重量％。