CN104419929B - 蚀刻方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种蚀刻方法。所述蚀刻方法包括下述步骤:在工件的表面的预定部分上涂覆耐腐蚀胶,对工件的涂覆耐腐蚀胶后的所述表面进行掩膜处理;对掩膜处理后的工件用第一蚀刻液进行喷淋蚀刻,以在工作的所述表面上形成初始凹凸结构;对蚀刻后的工件进行脱膜处理,以去除工件表面的掩膜;将脱膜处理后的工件放到第二蚀刻液中浸泡,以去除连续的初始凸凹结构的棱边和减小将要形成的微结构的蚀刻深度;将浸泡后的工件用水冲洗、干燥然后抛光,从而在工件的所述表面上形成平滑过渡的微结构。根据本发明的蚀刻方法,可以得到表面美观且具有良好的防滑效果和保洁效果的产品。
Description
技术领域
本发明属于化学蚀刻加工领域,具体地讲,本发明涉及一种在模具钢等金属材料的表面加工形成具有一定侧蚀量的断面呈凸凹状的微槽的阵列微结构的蚀刻方法。
背景技术
在模具和金属产品制造领域中,在模具或者产品的表面加工出微米级的阵列型微凸或者微凹结构可以增加产品的美观性,防滑效果,乃至保洁效果等。与机械微铣加工、激光加工、电火花加工和电化学加工相比,化学蚀刻法因其加工方法简单、快速成型效果好、能够显著降低生产成本、对设备要求低等优点而受到广泛应用。
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去除反应部分,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。通常在对模具钢等金属进行表面微结构的蚀刻加工时,要对模具钢等金属材料表面进行掩膜处理,即在被加工金属表面涂覆一层绝缘胶,并且使未涂覆绝缘胶的部分与蚀刻剂进行化学反应而被去除。采用这种方法加工出来的图形往往存在表面开口大、内部开口小的形状,其断面如梯形。对于模具钢而言,其表面的呈方格子状细纹,这样造成的后果是加工工件摸起来手感不好,同时也影响视觉效果。
发明内容
为了解决现在技术中存在的上述问题,本发明提供了一种新型的蚀刻方法,即,通过对工件表面进行首次喷淋基本加工出相应的凸凹结构,然后通过二次浸泡去除棱角,从而取得平滑过渡的曲面结构。
本发明提供了一种蚀刻方法,所述蚀刻方法包括下述步骤:在工件的表面的预定部分上涂覆耐腐蚀胶,对工件的涂覆耐腐蚀胶后的所述表面进行掩膜处理;对掩膜处理后的工件用第一蚀刻液进行喷淋蚀刻,以在工作的所述表面上形成初始凹凸结构;对蚀刻后的工件进行脱膜处理,以去除工件表面的掩膜;将脱膜处理后的工件放到第二蚀刻液中浸泡,以去除连续的初始凸凹结构的棱边和减小将要形成的微结构的蚀刻深度;将浸泡后的工件用水冲洗、干燥然后抛光,从而在工件的所述表面上形成微结构。
根据本发明的示例性实施例,在工件的表面的预定部分上涂覆耐腐蚀胶之后,可以对工件的所述表面执行烘干、曝光、显影和再次烘干的操作,从而实现对工作的涂覆耐腐蚀胶后的所述表面的掩膜处理。根据本发明的优选实施例,再次烘干操作的持续时间可以为3min-10min。
根据本发明的示例性实施例,在工件的表面的预定部分上涂覆耐腐蚀胶的步骤可以包括:在工件的表面的预定部分涂覆具有正方形形状的耐腐蚀胶,使得工件的表面包括被涂覆了耐腐蚀胶的涂覆部分和未被涂覆耐腐蚀胶的未涂覆部分,其中,未涂覆部分位于彼此相邻的涂覆部分之间并且对应于将要形成在工件的表面上的凹型结构。根据本发明的优选实施例,工件表面的涂覆部分可以呈阵列型,每个涂覆部分的厚度可以在30μm和60μm之间,每个涂覆部分可以是边长在400μm和500μm之间的正方形块,彼此相邻的涂覆部分之间的间隙的宽度可以在120μm和200μm之间。
根据本发明的示例性实施例,对掩膜处理后的工件进行喷淋蚀刻的步骤可以包括:控制从蚀刻机的喷嘴喷出的蚀刻液呈扇形均匀分布,以对工件表面的未涂覆耐腐蚀胶的部分进行蚀刻。
根据本发明的示例性实施例,对掩膜处理后的工件进行喷淋蚀刻的步骤可以包括:控制蚀刻液按预定的时间间隔以逐渐减小的蚀刻压力对工件的表面进行蚀刻。根据本发明的优选实施例,蚀刻液的初始喷淋压力可以在1.6psi-1.8psi的范围内,每隔1min-2min使喷淋压力下减小0.3psi-0.6psi,直至将喷淋压力调整到0psi。
根据本发明的示例性实施例,所述第一蚀刻液可以与所述第二蚀刻液相同。根据本发明的一个优选实施例,所述第一蚀刻液和所述第二蚀刻液均可以由以重量计的下述组分配制而成:15%-25%的三氯化铁,30%-50%的氢氟酸,2%-5%的磷酸,其余为水。根据本发明的另一优选实施例,所述第一蚀刻液和所述第二蚀刻液均可以由以重量计的下述组分配制而成:15%-25%的三氯化铁,20%-40%的硝酸,2%-5%的磷酸,其余为水。
附图说明
对本领域技术人员而言,通过参照附图详细地描述示例实施例将使本发明的上述和其它特征变得清楚,在附图中:
图1示出了根据本发明的蚀刻方法的流程图;
图2是示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的涂覆有耐腐蚀胶的工件表面的平面图;
图3A是示意性地示出了在根据本发明的蚀刻方法中采用小压力喷淋时的被蚀刻的工件表面的示意图,图3B是示意性地示出了在根据本发明的蚀刻方法中采用大压力喷淋时的被蚀刻的工件表面的示意图;
图4是示出了根据本发明示例性实施例的用于进行喷淋蚀刻的蚀刻机的结构示意图;
图5是部分地示出了根据本发明示例性实施例的去膜处理后的工件在浸泡前的示意图;
图6是部分地示出了根据本发明示例性实施例的工件在浸泡一段时间后的示意图;
图7A示出了通过本发明的蚀刻方法得到的具有微结构的工件的三维图,图7B示出了通过本发明的蚀刻方法得到的具有微结构的工件的断面图。
具体实施方式
现在,将在下文中参照附图更加充分地描述示例实施例;然而,示例实施例可以以不同的形式来实施,并且不应被解释为局限于这里阐述的实施例。当然,提供这些实施例使得本公开将是完全的和彻底的,并且这些实施例将把本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。
本发明提供了一种利用简单的加工设备及条件的蚀刻加工方法,具体地讲,根据本发明的蚀刻方法,可以在模具钢等作为工件的金属材料的表面加工形成具有一定侧蚀量的断面呈凸凹状的微槽的阵列微结构的蚀刻方法。换言之,根据本发明的蚀刻方法,通过对工件表面进行首次喷淋来基本加工出相应的凸凹结构,然后通过二次浸泡来去除棱角,从而取得平滑过渡的曲面结构。
下面将参照附图详细地描述根据本发明的蚀刻方法。
图1示出了根据本发明的蚀刻方法的流程图。
参照图1,根据本发明的蚀刻方法包括顺序地执行的下述步骤:对工件(例如,金属工件)的表面进行掩膜处理(步骤S1),即,在工件的表面的预定部分上涂覆耐腐蚀胶以对工件进行掩膜处理;对掩膜处理后的工件进行喷淋蚀刻(步骤S2),以在工作的所述表面上形成初始凹凸结构;对蚀刻后的工件进行脱膜处理,以去除工件的表面的耐腐蚀胶(步骤S3);将表面去除了耐腐蚀胶的工件放到蚀刻液中浸泡预定的时间(步骤S4),以去除连续的初始凸凹结构的棱边和减小将要形成的微结构的蚀刻深度;将浸泡后的工件用水冲洗进行清洁、干燥然后抛光(步骤S5),从而在工件的所述表面上形成微结构。
下面将结合图1与图2至图5更详细地描述根据本发明的蚀刻方法的各个步骤。
根据本发明的在工件的表面形成凹型和/或凸型微结构的蚀刻方法,在步骤S1中,首先在诸如模具钢的工件的表面上选择性地涂覆耐腐蚀胶,从而有选择地保护诸如模具钢等的工件的表面;然后,对工件进行烘干处理、曝光处理、显影处理和再次烘干处理,以便在后续的蚀刻工序中能够更持久地保护工件的表面。
具体地讲,在根据本发明的蚀刻方法的掩膜处理工序(步骤S1)中,在工件的表面上选择性地涂覆耐腐蚀胶的步骤包括在工件的表面的预定部分涂覆耐腐蚀胶,使得工件的表面包括被涂覆了耐腐蚀胶的涂覆部分和未被涂覆耐腐蚀胶的未涂覆部分,其中,未涂覆部分位于彼此相邻的涂覆部分之间并且对应于将要形成在工件的表面上的凹型结构。因此,在工件的表面上,彼此相邻的耐腐蚀胶之间留有未涂覆耐腐蚀胶的间隙(对应于未涂覆部分)。
根据本发明的一个实施例,工件表面上的涂覆部分呈阵列型并且每个涂覆部分具有正方形形状。图2是示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的涂覆有耐腐蚀胶的工件表面的平面图。如图2所示,工件表面上的涂覆部分A以阵列的形式规则地布置在工件表面上并且布置在相邻的未涂覆部分G之间,彼此相邻的未涂覆部分G与涂覆部分A之间的间隙可以彼此相同,以便最终在工件的表面上形成规则布置的凹凸微结构。在根据本发明的该示例性实施例中,涂覆部分(即,涂覆的耐腐蚀胶)的厚度可以在30μm至60μm的范围内,优选地在30μm至40μm的范围内、在30μm至50μm的范围内、在40μm至50μm的范围内或者在50μm至60μm的范围内;每个正方形涂覆部分(耐腐蚀胶)的边长可以在400μm至500μm的范围内,优选地为450μm;彼此相邻的涂覆部分(耐腐蚀胶)之间的间隙宽度尺寸可以为120μm-200μm,优选地为150μm-200μm。根据本发明的优选实施例,彼此相邻的涂覆部分之间的间隙宽度尺寸可以为150μm。因此,根据本发明,在后续工序中发生化学反应时,涂覆有耐腐蚀胶的涂覆部分被保护起来,未涂覆有耐腐蚀胶的未涂覆部分发生化学反应而被去除以形成凹坑。
根据本发明,在工件的表面形成涂覆部分(即,涂覆耐腐蚀胶)之后,对工件依次进行烘干、曝光、显影和再次烘干的操作,其中,在再次烘干操作中,优选地将烘干时间控制在3分钟至10分钟的范围内,这样可以再次强化耐腐蚀胶与工件表面的粘附性,从而可以确保在蚀刻工序中更持久地保护工件表面。这里,烘干操作、曝光操作和显影操作可以按现有技术的方法来执行,因此,为了避免冗余,在此省略了重复性的描述。
接着,将掩膜处理后的工件放在蚀刻机中,蚀刻液从蚀刻机的喷嘴中喷出,以对工件进行喷淋蚀刻,从而蚀刻工件表面的未涂覆部分(步骤S2)。具体地讲,在根据本发明的蚀刻方法的喷淋蚀刻工序中,可以通过调整蚀刻机的喷嘴喷出的蚀刻液的压力来调整对工件的表面的蚀刻量。根据本发明的一个实施例,可以控制从蚀刻机的喷嘴喷出的蚀刻液呈扇形均匀分布以使各个喷嘴喷淋的蚀刻液互不干涉而使对加工件表面的蚀刻液完全喷淋均匀,从而蚀刻工件表面的未涂覆部分,即,蚀刻部分为工件表面的被涂覆了耐腐蚀胶的部分之间的留有未涂覆耐腐蚀胶的间隙。
另外,在本发明中,可以根据期望的蚀刻量来控制蚀刻液的喷淋压力。根据本发明的一个示例性实施例,蚀刻液的喷淋压力可以为1.6psi-1.8psi,优选地为1.8psi。对于工件为模具钢等金属的情形而言,被蚀刻加工的模具钢等金属的蚀刻时间优选地控制为1min-2min,优选地为1min;蚀刻压力可以控制为1.3psi-1.5psi,优选地为1.5psi。
另外,根据本发明的示例性实施例,在根据本发明的蚀刻方法的喷淋蚀刻步骤中,可以控制蚀刻液按预定的时间间隔以逐渐减小的蚀刻压力对工件的表面进行蚀刻。具体地讲,蚀刻液的初始喷淋压力可以如上所述控制为1.6psi-1.8psi,在初始喷淋压力下对工件的表面喷淋蚀刻预定的时间(例如,1min-2min),然后,按照上述时间段即每隔1-2min调整一次蚀刻喷淋压力,每次使喷淋压力减小0.3psi-0.6psi,直至将喷淋压力调整到0psi。这样做的目的是因为侧蚀量或钻蚀量随压力的减小而增大,在加工中逐步减小压力,可以增大侧蚀量或者钻蚀量。
在本发明的蚀刻方法中,可以采用现有技术的蚀刻液来进行喷淋蚀刻,例如,采用由FeCl3、NaCl和水配制而成的蚀刻液。根据本发明,为了获得更高的蚀刻效率和优异的加工效果,优选地,喷淋蚀刻所采用的蚀刻液可以由以重量计的下述组分配制而成:15%-25%的三氯化铁,30%-50%的氢氟酸或20%-40%的硝酸,2%-5%的磷酸,其余为水。详细地讲,可以通过下述步骤配制上述蚀刻液:分别称取适量的三氯化铁、氢氟酸或硝酸、磷酸以及水;将称取的三氯化铁溶于水中,得到预混液;待得到的预混液冷却至室温,再加入氢氟酸和磷酸,混合均匀后即得到所述蚀刻液。实验证明,与采用传统的蚀刻液执行本发明的蚀刻方法相比,采用上述蚀刻液执行的本发明的蚀刻方法不仅能够在模具钢的表面上形成凹凸起伏和平缓过渡的表面微结构,而且蚀刻效率高且加工效果优良。
图3A示意性地示出了在根据本发明的蚀刻方法中采用小压力喷淋时的被蚀刻的工件表面的示意图,图3B示意性地示出了在根据本发明的蚀刻方法中采用大压力喷淋时的被蚀刻的工件表面的示意图。
在采用小的喷淋压力对工件表面的未涂覆部分进行蚀刻的情况下,如图3A所示,工件的表面的侧蚀量大,而工件的表面被蚀刻的深度小。与之相反,与在采用大的喷淋压力对工件表面的未涂覆部分进行蚀刻情况下,如图3B所示,工件的表面的侧蚀量小,而工件的表面被蚀刻的深度大。换言之,与采用大压力喷淋蚀刻的情形相比,在采用小压力喷淋蚀刻时,工件表面的侧蚀量相对较大,并且工件表面被蚀刻的深度相对较小。因此,根据本发明,为了使工件的表面的侧蚀量一致,采用在蚀刻过程中逐步降低喷淋压力的方法来进行蚀刻。
图4是示出了根据本发明示例性实施例的用于进行喷淋蚀刻的蚀刻机的结构示意图。
参照图4,可以用于执行根据本发明的喷淋蚀刻工序的蚀刻机包括:储液箱1,用来存放用来蚀刻工件的蚀刻液2;液压泵3,连接到储液箱1,以将储液箱1中的蚀刻液2输送到蚀刻机的喷嘴(未示出);调压阀4,连接在液压泵3和喷嘴(未示出)之间,用来控制从喷嘴喷出的蚀刻液2的压力;工作台5,布置在蚀刻机中并且设置在喷嘴下方,以使放置在其上的工件(未示出)接受蚀刻液2的喷淋。
虽然图4示出了可用于执行喷淋蚀刻的蚀刻机,但是本发明不限于此,本领域技术人员可以在本发明的教导下选择合适的蚀刻装置来执行根据本发明的喷淋蚀刻工序。
根据本发明,在对工件的表面进行蚀刻之后,执行去膜(亦可称为“脱膜”)处理,以去除工件表面的掩膜(步骤S4)。这里,可以采用本领域公知的方法来执行去膜处理,因此,为了避免冗余,在此不再进行重复性描述。
然后,根据本发明的一个示例性实施例,将脱膜处理后的工件放到蚀刻液中浸泡预定的时间来控制工件表面被蚀刻的深度(步骤S5)。具体地讲,将蚀刻加工过的工件放在静止的蚀刻液中浸泡,以去除连续凸凹结构的棱边和减小将要形成的微结构的蚀刻深度。这里,根据本发明,工件表面的凸起的部分因为接触到的蚀刻液更新地比较快,所以反应充分,蚀刻速度变大,工件表面的凹坑的部分因为生成的杂质排不出去,蚀刻液更新地比较慢,所以反应地比较慢。因此,凸起的去除量比凹坑的去除量大。因此,根据本发明,通过浸泡处理,可以去除连续凸凹结构的棱边和减小将要形成的微结构的蚀刻深度,从而使得工件表面被蚀刻的深度一致。
这里,可以采用与前述喷淋蚀刻中使用的蚀刻液相同或不同的蚀刻液来浸泡脱模处理后的工件。为了降低成本,优选地,可以采用与前述喷淋蚀刻中使用的蚀刻液相同的蚀刻液来浸泡脱模处理后的工件。根据本发明的一个示例性实施例,可以采用诸如由FeCl3、NaCl和水配制而成的传统的蚀刻液来对脱模处理后的工件进行浸泡。根据本发明的另一示例性实施例,可以采用由以重量计的下述组分配制而成的蚀刻液来浸泡脱模处理后的工件:15%-25%的三氯化铁,30%-50%的氢氟酸或20%-40%的硝酸,2%-5%的磷酸,其余为水。
图5是部分地示出了根据本发明示例性实施例的去膜处理后的工件在浸泡前的示意图,图6是部分地示出了根据本发明示例性实施例的工件在浸泡一段时间后的示意图。
参照图5,在对工件进行喷淋蚀刻后去除工件表面的掩膜,从而去除工件表面的耐腐蚀胶。另外,还可以对去膜后的工件表面进行加工,使工件的被蚀刻的表面呈具有倒角的形状(去除棱角,圆弧平缓过渡)(或称“棱角”)。
然后,将图5所示的工件放置在静止的蚀刻液中进行浸泡,经过一段时间后,得到如图6所示的示意图。因此,通过静液加工使工件中的反应杂质向凹坑汇积,减小底部反应。另外,与工件的其它部分相比,工件表面的棱角部分被蚀刻的速率相对较快,蚀刻也充分,从而使工件表面的被蚀刻的深度比较一致。
在本发明中,对工件进行浸泡处理所使用的蚀刻液可以与对工件表面进行喷淋蚀刻使用的蚀刻液相同,以避免带来不必要的杂质,并且可以降低成本。
最后,对浸泡后的工件用水冲洗、干燥然后抛光,从而在工件的表面上形成具有凸起和凹坑的微结构。根据本发明的示例性实施例,对浸泡处理后的工件用水冲洗,在冲洗过程中用吸水纸擦拭工件的被加工面以防止生锈。
图7A和图7B分别示出了通过本发明的蚀刻方法得到的具有微结构的工件的三维图和断面图。
如图7A和图7B所示,根据本发明的蚀刻方法得到的工件具有断面基本成正弦曲线的微结构。根据本发明的一个示例性实施例,参照图7A,工件表面的凸起P呈正弦曲线的波峰形状,其可以具有大约70μm-130μm的高度,彼此相邻的两个凸起P的峰尖之间的距离可以大约为600μm,工件表面的凹坑V的线宽可以在200μm左右。
下面将结合具体的示例性实施例来进一步详细地描述根据本发明的蚀刻方法。
实施例1
在模具钢工件的表面上形成具有阵列型凹凸结构的微结构,其通过包括以下步骤的蚀刻方法得到:
(1)对工件进行掩膜处理:在工件的表面涂覆若干耐腐蚀胶,所述耐腐蚀胶为正方形结构,其厚度为32μm,在相邻的两个耐腐蚀胶之间留有未涂覆耐腐蚀胶的间隙,所述间隙的宽度为150μm;
(2)将掩膜处理后的工件放到蚀刻机中进行初次蚀刻,从蚀刻机喷嘴中喷出的蚀刻液a的压力为0.5psi,蚀刻时间为6min,其中,所述蚀刻液a含有FeCl3、水和NaCl,且FeCl3、水和NaCl的质量比为FeCl3:水:NaCl=30:30:20;
(3)对初次蚀刻后的工件进行脱膜处理:将初次蚀刻后的工件放在碱性溶液中,将耐腐蚀胶从工件表面去掉;
(4)将初次蚀刻后的工件放到蚀刻液b中浸泡,浸泡时间4min,其中,所述蚀刻液b与步骤(2)中使用的蚀刻液a相同;
(5)将经过步骤(4)处理后的工件用水冲洗,冲洗过程中用吸水纸擦拭工件被加工面以防止生锈。
实施例2
在模具钢工件的表面上形成具有阵列型凹凸结构的微结构,其通过包括以下步骤的蚀刻方法得到:
(1)对工件进行掩膜处理:在工件的表面涂覆若干耐腐蚀胶,所述耐腐蚀胶为正方形结构,其厚度为40μm,在相邻的两个耐腐蚀胶之间留有未涂覆耐腐蚀胶的间隙,所述间隙的宽度为200μm;
(2)将掩膜处理后的工件放到蚀刻机中进行初次蚀刻,从蚀刻机喷嘴中喷出的蚀刻液a的压力为0.8psi,蚀刻时间为3min,其中,所述蚀刻液a含有FeCl3、水和HF,且FeCl3、水和HF的质量比为FeCl3:水:HF=35:30:35;
(3)对初次蚀刻后的工件进行脱膜处理:将初次蚀刻后的工件放在碱性溶液中,将耐腐蚀胶从工件表面去掉;
(4)将初次蚀刻后的工件放到蚀刻液b中浸泡,浸泡时间2min,其中,所述蚀刻液b与步骤(2)中使用的蚀刻液a相同;
(5)将经过步骤(4)处理后的工件用水冲洗,冲洗过程中用吸水纸擦拭工件被加工面以防止生锈。
实施例3
在模具钢工件的表面上形成具有阵列型凹凸结构的微结构,其通过包括以下步骤的蚀刻方法得到:
(1)对工件进行掩膜处理:在工件的表面涂覆若干耐腐蚀胶,所述耐腐蚀胶为正方形结构,其厚度为54μm,在相邻的两个耐腐蚀胶之间留有未涂覆耐腐蚀胶的间隙,所述间隙的宽度为120μm;
(2)将掩膜处理后的工件放到蚀刻机中进行初次蚀刻,从蚀刻机喷嘴中喷出的蚀刻液a的压力为0.5psi,蚀刻时间6min,其中,所述蚀刻液a含有FeCl3、水、HNO3和H4PO3,且FeCl3、水、HNO3和H4PO3的质量比为FeCl3:水:HNO3:H4PO3=15:45:20:2;
(3)对初次蚀刻后的工件进行脱膜处理:将初次蚀刻后的工件放在碱性溶液中,将耐腐蚀胶从工件表面去掉;
(4)将初次蚀刻后的工件放到蚀刻液b中浸泡,浸泡时间5min,其中,所述蚀刻液b与步骤(2)中使用的蚀刻液a相同;
(5)将经过步骤(4)处理后的工件用水冲洗,冲洗过程中用吸水纸擦拭工件被加工面以防止生锈。
通过实施例1-3所得到的模具钢的表面具有如图7A和图7B所示的基本成正弦曲线的微结构。
另外,根据本发明,为了达到要求的表面连续凸凹结构中凹坑圆弧过渡、凸起呈四棱柱状、无明显棱边的结构特点,采用的是压力逐渐降低的方法,即通过控制侧蚀量达到此结构要求,而用恒定喷淋压力则无法达到此效果。因此,根据本发明的蚀刻方法,通过诸如模具钢的工件的表面进行初步蚀刻,在蚀刻过程中逐步调节蚀刻压力,基本形成具有一定侧蚀量的微槽的结构,然后在去膜后在静液状态的蚀刻液中通过浸泡改变蚀刻深度,基本上达到所需蚀刻深度。
因此,根据本发明的蚀刻方法可以应用于诸如蜂窝手机的移动终端的表面处理,从而得到表面美观且具有良好的防滑效果和保洁效果的产品。
本领域技术人员应该清楚,在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可以在本发明中做出各种修改和更改。因此,本发明意图覆盖该发明的修改和更改,只要这些修改和更改在权利要求书及其等同物的范围内即可。
Claims (7)
1.一种蚀刻方法,其特征在于所述蚀刻方法包括下述步骤:
在工件的表面的预定部分上涂覆耐腐蚀胶,对工件的涂覆耐腐蚀胶后的所述表面进行掩膜处理;
对掩膜处理后的工件用第一蚀刻液进行喷淋蚀刻,以在工作的所述表面上形成初始凹凸结构;
对蚀刻后的工件进行脱膜处理,以去除工件表面的掩膜;
将脱膜处理后的工件放到第二蚀刻液中浸泡,以去除连续的初始凸凹结构的棱边和减小将要形成的微结构的蚀刻深度;以及
将浸泡后的工件用水冲洗、干燥然后抛光,从而在工件的所述表面上形成微结构,
其中,对掩膜处理后的工件进行喷淋蚀刻的步骤包括:控制蚀刻液按预定的时间间隔以逐渐减小的蚀刻压力对工件的表面进行蚀刻,
其中,所述第一蚀刻液与所述第二蚀刻液相同,并且均由以重量计的下述组分配制而成:15%-25%的三氯化铁,30%-50%的氢氟酸或20%-40%的硝酸,2%-5%的磷酸,其余为水。
2.根据权利要求1所述的蚀刻方法,其特征在于在工件的表面的预定部分上涂覆耐腐蚀胶之后,对工件的所述表面执行烘干、曝光、显影和再次烘干的操作,从而完成对工作的涂覆耐腐蚀胶后的所述表面进行掩膜处理的步骤。
3.根据权利要求2所述的蚀刻方法,其特征在于,再次烘干操作的持续时间为3min-10min。
4.根据权利要求1或2所述的蚀刻方法,其特征在于在工件的表面的预定部分上涂覆耐腐蚀胶的步骤包括:在工件的表面的预定部分涂覆具有正方形形状的耐腐蚀胶,使得工件的表面包括被涂覆了耐腐蚀胶的涂覆部分和未被涂覆耐腐蚀胶的未涂覆部分,其中,未涂覆部分位于彼此相邻的涂覆部分之间并且对应于将要形成在工件的表面上的凹型结构。
5.根据权利要求4所述的蚀刻方法,其特征在于工件表面的涂覆部分呈阵列型,每个涂覆部分的厚度在30μm和60μm之间,每个涂覆部分是边长在400μm和500μm之间的正方形块,彼此相邻的涂覆部分之间的间隙的宽度在120μm和200μm之间。
6.根据权利要求1所述的蚀刻方法,其特征在于对掩膜处理后的工件进行喷淋蚀刻的步骤包括:控制从蚀刻机的喷嘴喷出的蚀刻液呈扇形均匀分布,以对工件表面的未涂覆耐腐蚀胶的部分进行蚀刻。
7.根据权利要求1所述的蚀刻方法,其特征在于蚀刻液的初始喷淋压力在1.6psi-1.8psi的范围内,每隔1min-2min使喷淋压力下减小0.3psi-0.6psi,直至将喷淋压力调整到0psi。
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