[发明专利]一种用于金属制品的双面蚀刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在金属制品表面进行蚀刻的方法，尤其是一种在金属制品的上下表面进行双面蚀刻的方法。

背景技术

在精密机械加工中通常需要加工出大深径比微小尺寸的凹坑、圆孔等结构，会存在加工困难、尺寸偏差较大等缺点，难以符合加工要求。传统的机械加工中因为机械应力的存在，会造成微小结构的成形精度变差，孔径的形貌特征较差，目前高精度加工中采用的微细电解方法设备复杂，加工成本高，加工效率较低，不适合大规模生产的需求。而蚀刻加工方案以其高精度，高效率，低成本的优点广泛用于微电子机械系统制造、PCB板印刷、金属精细加工等领域。

化学蚀刻法的原理是利用金属与蚀刻剂（化学药品）进行化学反应形成可溶物体而对加工材料进行去除，通过控制希望被去除部分和被保护部分来达到加工的目的。在对不锈钢表面进行图案掩膜，对不需要加工的区域进行保护，加工的部位不做处理，即未掩膜区域与蚀刻液进行化学反应，形成相应的微观结构。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种用于在金属制品表面加工出高精度、大深径比微小尺寸通孔的双面蚀刻方法；另外，本发明的另一个目的在于提供一种采用如上所述方法双面蚀刻加工出的金属制品。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于金属制品的双面蚀刻方法，包括以下步骤：

（1）在金属制品的上表面和下表面进行掩膜处理，所述上表面和下表面的掩膜层图案对应一致；

（2）先将掩膜后的金属制品上表面或下表面置于蚀刻机进行喷淋蚀刻，然后将金属制品翻转，将金属制品的下表面或上表面置于蚀刻机进行喷淋蚀刻，完成对金属制品的双面蚀刻；所述双面蚀刻中的蚀刻液包含以下质量比的组分：三氯化铁20～40%、盐酸3～5%、硝酸1～2%、氢氟酸0.3～0.5%、双氧水0.2～0.4%、氯化钠0.1～0.3%、余量为水；

（3）对双面蚀刻后的金属制品进行脱膜处理，除去掩膜层，并进行清洗、抛光后处理。

作为本发明所述用于金属制品的双面蚀刻方法的优选实施方式，在进行步骤（1）的掩膜处理前先对金属制品进行表面抛光处理，处理后的金属制品表面的粗糙度≤1.6Ra。所述金属制品在进行掩膜处理前，先进行表面抛光等前处理，使得处理后的金属制品表面的粗糙度≤1.6Ra，可以满足掩膜层对金属制品表面的粘附要求，更好的方便后续掩膜处理。

作为本发明所述用于金属制品的双面蚀刻方法的优选实施方式，所述步骤（1）的掩膜处理中，所述金属制品上表面和下表面的掩膜层图案均为阵列分布的圆形孔状结构。当所述金属制品的上表面和下表面的掩膜层图案均为阵列分布的圆形孔状结构时，圆孔处为金属制品表面的裸露区域，无掩膜层覆盖，其他地方被覆盖保护，在后续蚀刻过程中，裸露的圆孔处被蚀刻去除，而在金属制品的表面形成圆孔形凹坑。由于所述金属制品上表面和下表面的掩膜层图案相同且对应一致，因此在后续分别对金属制品的上表面和下表面进行双面蚀刻时，所述金属制品上表面和下表面裸露的圆形区域对应，在双面蚀刻加工后，可在所述金属制品上形成圆形通孔。当然，所述掩膜层图案并不限于阵列分布的圆形孔状结构，也可为阵列分布的方形、五角形、多边形等孔状结构，根据在金属制品上需要形成的通孔的形状，确定所述掩膜层图案的形状。