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不锈钢化学蚀刻加工流程
发布日期:2025-09-13

不锈钢化学蚀刻加工

1. 材料选择与预处理

材料规格:选用304、316或316L不锈钢薄板,厚度通常为0.01~0.5mm,具备良好的耐腐蚀性和机械性能。

表面处理:通过研磨或电解抛光去除氧化层,确保表面粗糙度(Ra)≤0.2μm,同时清洗油污和杂质以提高蚀刻均匀性。

2. 涂覆抗蚀剂

抗蚀剂类型:选用负性光刻胶(如SU-8)或干膜,涂层厚度控制在10-50μm。

涂覆工艺:通过喷涂或滚涂使抗蚀剂均匀覆盖表面,避免气泡和脱落,确保后续图案精度。

3. 曝光与显影

掩模设计:使用CAD软件设计微孔图案,分辨率可达5μm,通过光掩模板(如感光胶片)精确转移图案至抗蚀剂表面。

曝光参数:在365nm波长UV光下进行曝光,能量控制在100-300mJ/cm²,形成最小线宽20μm的微孔结构。

显影处理:采用专用显影液去除未聚合抗蚀剂,显影时间与温度需严格匹配抗蚀剂类型。

4. 蚀刻加工

化学蚀刻:常用蚀刻液包括FeCl₃或HNO₃/HF混合液,温度40-60℃,蚀刻速率10-50μm/min,侧蚀比控制在1:0.8以内以保障孔壁垂直度。

电解蚀刻:可选工艺,参数为电压3-12V、电流密度0.5-2A/cm²,实现±5μm精度,适用于复杂结构。

过程控制:通过调节蚀刻液浓度、温度和时间匹配材料厚度与孔径需求(时间越长、温度越高则蚀刻深度越大)。

5. 后处理与质检

去胶清洗:使用3-5%NaOH溶液或有机溶剂去除残余抗蚀剂,辅以超声波清洗确保表面洁净。

钝化处理:采用20%硝酸钝化液提升耐腐蚀性,强化表面抗氧化性能。

质检标准:通过显微镜或三坐标测量仪检查孔径、孔距及形状,允许误差≤±5μm,不合格品可返修或重新蚀刻。

技术要点

精度控制:需匹配高分辨率掩模(如5μm级)和精密曝光设备,同时优化侧蚀比以减少孔径偏差。

蚀刻液管理:不同材质匹配专用蚀刻液(如316L不锈钢需调整HNO₃浓度),废液须回收处理以符合环保要求。

成本与效率:化学蚀刻适用于批量生产,电解蚀刻更适复杂件加工,需综合权衡工艺选择。

应用领域

精密电子:如微流控芯片、传感器导流孔等,需亚毫米级微孔结构。

医疗器材:手术器械过滤网、药物缓释装置等,要求高洁净度与耐腐蚀性。

工业装饰:蚀刻花纹面板、logo铭牌等,兼顾功能与美观。

通过上述流程与技术优化,不锈钢化学蚀刻加工可高效实现微米级精度的复杂结构,满足多领域定制化需求。实际生产中建议与具备ISO认证的厂家合作,确保工艺稳定性与合规性。

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