[发明专利]一种玻璃蚀刻方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃加工方法，具体涉及一种玻璃蚀刻方法及设备。

 

背景技术

玻璃属于无机硅物质中的一种，非晶态固体，透明，易碎，硬度高。由于其特性，因此玻璃能够应用于非常多的领域。随着社会的发展，科技的进步，玻璃已经不单单是应用于装饰或作为艺术品，由于玻璃的特性，玻璃已广泛应用于电子产品领域，包括手机、平板电脑等。而作为能够应用到电子领域的玻璃主要的要求就是厚度要薄，一般在0.3-2.0mm之间，特别是目前的电子产品中大多是触控屏设计，并且触控屏也是现有电子产品发展的趋势，因此对玻璃厚度的要求更为严格。而玻璃在应用到电子产品的时候，通常会有些通孔或是立体形状设计。现有技术中，除了可使用物理式机械手段对玻璃进行加工，也有用多种化学方式对玻璃表面进行求新求异深加工，主要有以下几种玻璃加工工艺：

（1）用金刚石刀具切割后经研磨、打孔等工艺制造。但是切割刀具只能切割成方形，而且切割面非常锋利、参差不齐。需要很长的研磨过程才能完成。而且在加工过程中玻璃不仅多次受外部的物理性冲击使强度降低，而且产生的玻璃屑、磨料溶液划伤或污染玻璃表面。

（2）激光切割。此工艺采用特殊的高热量激光，利用瞬间产生的高温熔化、切割玻璃。由于玻璃是透明体不容易吸收激光能量，所以只有在很大的能量下方可熔化玻璃。其切割面凹凸不平，表现为锯齿状。最大的问题是因高温产生的内应力，破坏或降低玻璃强度。

（3）蚀刻。蚀刻可以分为化学蚀刻、喷砂蚀刻和机械磨刻

化学蚀刻，通常是先在基材表面形成一层防腐蚀的、具有特定图案形状的薄膜，然后将硝酸和氢氟酸组成的蚀刻溶液浇注到基材上，此时基材上未被薄膜覆盖的部分则会被腐蚀，通过掌握腐蚀的条件可控制基材被腐蚀的厚度，或者将基材上下对穿腐蚀，最后得到腐蚀后所需的基材。此外，还可利用蚀刻工艺在基材上蚀刻出单面立体形状的效果。

前两种加工方式由于本身特点均很难应用于大规模的玻璃加工，特别是在电子产品用玻璃的加工上，易使玻璃碎裂。而化学蚀刻一般都耗时比较长，蚀刻效率低下，质量也难以保证，并且由于蚀刻药水中氢氟酸毒性和腐蚀性非常强、易挥发这样的特点，一般也比较难大规模的应用到工业上。

 

发明内容

本发明的目的之一是提供一种玻璃蚀刻的方法，可用于对各种玻璃的加工，特别是电子产品用玻璃，此法克服了常规化学蚀刻方法的耗时长、蚀刻效率低下、蚀刻质量难以保证、难以批量蚀刻玻璃的问题。

实现上述发明目的的技术方案如下：

一种玻璃蚀刻方法，包括以下步骤：

a.贴膜：在待加工玻璃的一面或双面贴上保护膜，将待加工玻璃分成保护区域和待蚀刻区域；

b.喷淋蚀刻：将待加工玻璃置于蚀刻设备中，利用蚀刻药水将待蚀刻区域玻璃蚀刻掉，保护区域玻璃受保护膜的保护而保留； 

c.剥膜：将保护膜揭除，形成若干个单个玻璃产品；

所述步骤b中使用压力为2-8 kg/cm²的蚀刻药水对待加工玻璃进行单面或双面喷淋蚀刻；

所述步骤b中还包括清水冲洗过程，玻璃喷淋蚀刻10-100秒后，用清水冲洗，所述喷淋蚀刻过程与清水冲洗过程交替进行；所述待加工玻璃的厚度为0.2-3.0mm。

优选的，所述步骤b中使用压力为3-6 kg/cm²的蚀刻药水对待加工玻璃进行单面或双面喷淋蚀刻；

所述步骤b中还包括清水冲洗过程，玻璃喷淋蚀刻30-90秒后，用清水冲洗，所述喷淋蚀刻过程与清水冲洗过程交替进行；所述待加工玻璃的厚度为0.3-2.0mm。

优选的，所述蚀刻药水包括0.1-50%氢氟酸，50-99.9%水。

利用加压后的蚀刻药水进行蚀刻，在压力的作用下，蚀刻药水对玻璃的蚀刻速度大大加快，能非常有效的提高蚀刻效率，从而提高企业的生产力和竞争力。

步骤b中对待加工玻璃进行单面喷淋蚀刻或双面喷淋蚀刻，使玻璃被蚀刻成各种上下对穿的图形或单面不对穿的各种立体形状。

由于玻璃在蚀刻过程中会产生少量的炭渣，所以本发明所提供的玻璃蚀刻工艺由喷淋蚀刻过程和清洗过程交替进行，先使用加压后的蚀刻药水对玻璃进行蚀刻，再将玻璃蚀刻过程中附在玻璃上的杂质冲洗掉，从而非常有效的提高蚀刻效率。

本发明的另一目的是提供一种玻璃蚀刻设备。