金属化学蚀刻中的“二控一配”

    既然化学蚀刻是一种受控的化学腐蚀行为。那么怎样来做到在化学蚀刻加工过程中对金属的可控腐蚀呢?著者认为主要通过“二控一配”来完成。所谓“二控”一是指对化学蚀刻被成分的控制，包括：化学腐蚀剂的组成及相互之间的浓度配比；二是指对蚀刻加‘1二过程中加工方法及工艺方法的控制，包括：温度、时间、溶液与工仲的接触方式(如采用浸泡式蚀刻或采用喷射式蚀刻)及工件在溶液中的放置方向等。前者也称为化学指标控制，后者也町称为物理指标控制。“一配”是指金属材料和蚀刻渡的配合，只有适用于某种金属的蚀刻液才能对该种金属蚀刻H{最好的表面效果。
    上面介绍了化学蚀刻中“二控一配”的基本内容，但金属化学蚀刻又分为两种表面效果要求完全相反的化学铣切和化学纹理蚀刻。很显然，“二控一配”在化学铣切和化学纹理蚀刻加丁中的控制内容是不一样的。
    化学铣切中“二控一配”的要求
    化学铣切的基本要求是：①在保证设计要求的前提下，对金属材料有尽可能陕的蚀刻速度；②在各种蚀刻情况下要求保证有尽可能低的表面粗糙度。为了同时满足这两方面的要求，就要选择一些腐蚀性能强的腐蚀剂．采用较高的浓度，并在蚀刻液中加人能降低表面粗糙度的添加物质。
    有些金属材料如通过对腐蚀剂的选择虽然可以做到很高的蚀刻速度，但会使被蚀刻后的表面粗糙度增加，所以在选择腐蚀剂的种类及浓度时，应以设计要求的表面最高粗糙度为依据才是有意义的。化学铣切在蚀刻条件上可以选择较高的温度，或采用喷射式蚀刻方法以提高化学反应的动力，从而提高蚀刻速度。不I司腐蚀剂对不同的金属，在较高温度下蚀刻的表面粗糙度是不一样的，在选择这些工岂参数时应加以注意。同一种金属材
料在不同的蚀刻溶液组成中，经蚀刻后也有不同的粗糙度。比如：铝及合金经碱性蚀刻后的粗糙度比含有卤素离子的酸性蚀刻后低得多。而同样在碱性蚀刻中，加入硝酸盐也使表面粗糙度增高。钢在铁离子浓度低或无磷酸溶液并同时有卤素离子存在的条件下，其蚀刻后的表面粗糙度高等。
    2．化学纹理蚀刻中“二控一配”的要求
    化学纹理蚀刻的基本要求是：①在满足设计要求的前提下，对金属材料有尽可能少的蚀刻量，也可以理解为需要一种慢的蚀刻速度；②经蚀刻后的表面要有一定的粗糙度，且这一粗糙度在一定范围内可以调整(通过对时间、温度的控制和瘸蚀剂组成及浓度的调节来实现)。为了同时满足这两方而的要求，这时就要选择一些腐蚀性较弱或通过加人添加物质以降低其蚀刻速度。对于粗糙度的控制，，一则可以通过对腐蚀剂的调整；二则可以通过加工方法的调节来达到。在金属纹理蚀刻中，材料和腐蚀剂的配合非常重要。不同型号的同种金属材料在相同纹理蚀刻液中，不管是纹理粗糙和纹理光度都可能会有不同的效果。所以对于金属的化学纹理蚀刻“二控·配”的调整比化学铣切要难得多。下面举一例：用某一酸性氟化物纹理腐蚀剂在相同蚀刻条件下对纯铝和锻铝进行纹理蚀刻比较，纯铝经蚀刻后，表面呈现为亚光的低粗糙度的纹理效果，并根据生产商的不同有些会呈现出丝状纹理效果。而锻铝经蚀刘后表面呈现为亚光并有较高粗糙度的纹理效果。同样，如果是高密度的材料其粗糙度、均匀度都较低密度材料为好。