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| 玻璃蚀刻液及玻璃蚀刻方法 在薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的生产过程中，需要对玻璃基板进行蚀刻减薄处理。减薄过程中，需要将玻璃基板装载在减薄篮具中，浸入含有玻璃蚀刻液的反应池内进行反应，直至玻璃减薄至目标厚度。传统的玻璃蚀刻液通常蚀刻速率较低以保证蚀刻均匀性，在蚀刻速率高时，容易出现蚀刻不均、凹凸点不良率高等问题。 基于此，有必要提供能够在提高蚀刻速率的同时，提高蚀刻均匀性，降低凹凸点不良率的玻璃蚀刻液。 玻璃蚀刻液，按质量百分比计，包括：硝酸、硫酸、有机酸、氟化铵、氢氟酸及水。 (1)上述玻璃蚀刻液包括一定配比的硝酸、硫酸、有机酸、氟化铵、氢氟酸及水，通过各组分配合，使得玻璃蚀刻液在保证蚀刻速率提高的同时，消除了蚀刻不均，降低了表面凹凸点不良率。 (2)上述玻璃蚀刻液的各组分配合，还能够保证蚀刻后玻璃的抗弯折强度较高。 高选择性碱性玻璃蚀刻液及蚀刻方法 本技术涉及湿电子化学品与集成电路的交叉领域。具体涉及一种高选择性碱性玻璃蚀刻液及其蚀刻方法，在无极碱、有机碱，胺类化合物，醇类化合物，非离子氟碳表面活性剂，纯水组成的蚀刻配方下，使用高压喷淋、旋转喷淋等具有扰动性的蚀刻模式，形成环境友好的高选择性玻璃蚀刻。 在半导体集成电路蓬勃发展的今天，国内外遇到的瓶颈都是如何将单位面积内半导体芯片上的晶体管数量制备的更多，同时又兼顾优异的电信号传输性能、散热性能、耐极端环境功能、低损耗功能、硬件支撑功能等。因此带玻璃的多层结构载板也成为了集成电路中不可或缺的一部分。玻璃因其具有高强度、电绝缘的特性，因此含有玻璃的集成电路载板能够较好的支撑芯片的封装，并将部分电流阻隔的同时又不影响射频信号的发射与传输。集成电路载板是具有多层结构与线路的半导体器件，其中与玻璃层接触的有金属层，如铜、钛、钼及其合金等，也有有机涂层附着于其上，因此在蚀刻玻璃形成相应的结构或线路时，就尽可能不腐蚀玻璃下面的金属层，玻璃表面蚀刻前后的粗糙度差异尽可能小，以便于下一工段涂层的附着等，因此对玻璃的蚀刻液提出了较高要求，既具备高的蚀刻选择比，也要具有蚀刻的各向同性，使得玻璃蚀刻后的表面均一性良好。传统的玻璃蚀刻液采用含氢氟酸的酸性体系，虽然具备快速蚀刻玻璃的能力，但氢氟酸对使用者的身心健康危害较大、对环境的破坏也很严重，同时处理含氢氟酸的蚀刻液的经济成本也比较高；除此之外，含玻璃的集成电路载板是多层结构，玻璃下面具有金属或金属合金，当金属发生氧化后极易与酸反应，对金属层具有一定的危害。因此开发一款安全环保、具有优异选择比的碱性玻璃蚀刻液就显得十分有意义。 基于此，本技术专利通过先将胺类化合物、非离子氟碳表面活性剂溶解在纯水中，再加入有机碱，无机碱，多元醇等混合均匀，并维持蚀刻液在待蚀刻温度。利用高压喷淋或旋转喷淋等具有扰动性的模式，对含有金属层的玻璃进行选择性蚀刻。在含氟的非离子表面活性剂下，蚀刻液具备极佳的浸润性而不电离氟离子；多元醇提供具备清洁能力的羟基，使得蚀刻液在蚀刻玻璃时具备良好的各向同性，蚀刻后的玻璃具备光滑的表面；蚀刻液中的无极碱能极大的提供破坏硅氧键的氢氧根，有机碱、胺类化合物中的阳离子具有较强贴附玻璃表面的能力，进而带动氢氧根对玻璃键能的破坏。本技术专利能在不产生游离氟离子的碱性环境下，实现对带有金属层的玻璃进行高选择性蚀刻。高选择性碱性玻璃蚀刻液及其蚀刻方法具有低粗糙度、无环境污染等优点。 有鉴于此，本技术通过纯水先将胺类化合物、非离子氟碳表面活性剂溶解，再加入有机碱，无机碱，多元醇等组分混合均匀，并维持蚀刻液在待蚀刻温度。利用高压喷淋或旋转喷淋等具有扰动性的模式，对含有金属层的玻璃进行选择性蚀刻。使其具备优异的浸润性，且能利用氟碳非离子表面活性剂中氟的强夺电子能力而又不产生游离的氟离子的特点，具备玻璃与金属蚀刻的高选择比，玻璃表层粗糙度低，环境友好等作用。 高选择性碱性玻璃蚀刻液由无机极碱、有机碱，胺类化合物，醇类化合物，非离子氟碳表面活性剂，纯水组成。 在本技术中，第一，采用不含氢氟酸的碱性蚀刻液体系，不具有挥发性，对生产人员、使用人员、环境具有友好性，碱性环境不易与金属或被氧化的金属反应，具备高选择性蚀刻能力，且废液处理更节省经济成本。第二，本技术利用水溶性的有机碱、胺类化合物增加阳离子在玻璃表面的贴附能力，促进氢氧根对二氧化硅的反应，提高玻璃的蚀刻速率。第三，氟碳非离子表面活性剂具备极佳的浸润效果，极小的表面张力，且不电离出氟离子的情况下还能利用氟的夺电子能力，正向促进硅氧键的断裂。第四，多元醇能够很好的溶于水性玻璃蚀刻液，并将玻璃表面的杂质清除干净，使玻璃蚀刻的较为平整，不发生点蚀的状况。第五，使用高压喷淋、旋转喷淋等具有扰动性的蚀刻模式能极好的将蚀刻产物带走，不形成沉积产物。 高选择性玻璃蚀刻液制备方法 本技术涉及湿电子化学品与集成电路载板的交叉领域。具体涉及一种高选择性玻璃蚀刻液及其制备方法，通过蚀刻液中非氧化性酸和含氟盐类电离出的氟离子共同作用快速蚀刻玻璃，而又尽可能不伤害下层金属，形成高选择性蚀刻。此外通过醇类物质溶解玻璃表面杂质，形成均匀蚀刻，并利用阴离子氟碳表面活性剂降低玻璃表面张力，增加浸润性，正向加速玻璃的蚀刻。 随着集成电路的蓬勃发展，集成电路的前道芯片向更小线宽的先进制程跨越，单位面积上的晶体管数量越来越多，故对集成电路后道的封装与测试有更高的要求和挑战，散热性能要更佳、电信号传输性能要更强。因此，集成电路载板作为集成电路芯片、集成电路的封装与测试的载体，其优异的承载强度、高频信号的传输、导热效率、耐热能力显得尤为重要。常用的集成电路载板会以铜、钛等为金属导电层，使用玻璃纤维布或玻璃作为基材的支撑层、甚至是绝缘介电层。玻璃太厚会使得整个基材体积过大、各连接层导通更难，出现信号断路的可能性增加。因此在保证集成电路载板的承载强度、弯曲强度的前提下，会尽可能的减薄玻璃。玻璃纤维布或玻璃上的金属层厚度越厚、电信号传输能力越强、损耗越小，因此在使用玻璃蚀刻液蚀刻玻璃时，希望尽可能不伤害金属层，形成一种高选择蚀刻模式。 基于此，本技术通过超纯水将含氟盐类完全溶解，再添加醇类化合物，非氧化性无机酸、有机酸，阴离子氟碳表面活性剂在常温下混合均匀，形成低界面张力、自清洁功能的玻璃蚀刻液，在不添加HF的条件下能实现玻璃的快速均匀蚀刻，又不对金属层有明显腐蚀的高选择性玻璃蚀刻液和方法。 有鉴于此，本技术通过超纯水将水溶性的含氟盐类完全溶解，形成含氟强电解质，使具备蚀刻玻璃的氟离子充分电离。再向蚀刻液中添加与水混溶的醇类化合物，非氧化性无机酸、有机酸，阴离子氟碳表面活性剂在常温下混合均匀。形成较强的酸性环境，较佳的浸润性，但又不具备氧化能力。使得配制好的玻璃蚀刻液具有快速的玻璃蚀刻速率、极低的金属腐蚀效力，形成高选择性。 高选择性玻璃蚀刻液由非氧化性无机酸、有机酸，含氟盐类，醇类化合物，阴离子氟碳表面活性剂与水组成。 本技术的优点和有益效果在于：在本技术中，第一，在不直接加入具有强挥发性、腐蚀危害性、难完全电离的HF物质下，将水溶性含氟盐类加入超纯水中、再配合非氧化性酸，氟离子既能完全电离又不会挥发，使得蚀刻液配方依旧具备玻璃蚀刻性能，从而降低玻璃蚀刻液的配制难度、检测难度，减轻玻璃蚀刻液生产人员和使用人员安全危害，并提高了环保型。第二，蚀刻液中加入了醇类化合物，具备了清洁玻璃表面的功能，使玻璃表面的蚀刻更均匀。第三，加入阴离子氟碳表面活性剂，能够极大的降低玻璃表面张力、增加玻璃表面浸润性，且阴离子氟碳表面活性剂能极佳溶于酸性溶液、活性剂上的氟元素能促进玻璃表面与氟离子的正向反应，增加对玻璃的蚀刻速率，却不加剧对金属层的蚀刻，形成高选择性。 平板视窗玻璃蚀刻液及蚀刻方法 目前对平板视窗玻璃进行减薄的方法，主要是两种，一种为物理抛光研磨，一种为化学蚀刻，其中化学蚀刻的优点是减薄时间短，产量较高，但缺点是含氟化氢，生产操作过程中危险性比较高，且人体有一定的危害性，废水处理成本高。 本技术的目的是避免使用氟化氢，减少对操作人员的危害性，减少对生产环境的污染和降低处理成本。 为解决上述问题，本技术提供了一种平板视窗玻璃蚀刻液，其特征在于：包括以质量分数计氟化钙，硫酸，氟硅酸钠，丙三醇，余量为去离子水。 本蚀刻液配方的优点是，利用氟化钙水解后，形成的少量氟化氢，与玻璃进行反应，毒性小，无污染，本技术的溶液配方原料中不含氟化氢，危险性低，药水不挥发，易进行生产操作。 可蚀刻出鱼鳞状立体纹理的玻璃蚀刻液制备方法和应用 随着社会的进步发展，消费者的消费观念和审美水平也在不断提高，因此对智能手机多元化的需求也日益凸显。目前市面上的中高端手机普遍采用玻璃后盖，而消费者尤其看重个性化的后盖定制，因而手机玻璃后盖的蚀刻蒙砂装饰越来越受到人们的青睐。然而，现有传统玻璃蚀刻液还存在以下几点不足：(1)尽管可蚀刻出闪光砂效果以提高防眩光、防指纹、防划伤，但手感方面表现略差；(2)蚀刻效果比较单一，难以加工出特殊的图案只能调整颗粒点的大小程度，而不能对及形状及分布规律进行控制，缺乏新颖性，难以满足现代消费者日益提高的要求；(3)蚀刻液使用一段时间后容易出现漏砂和蚀刻效率降低的问题。 本技术的目的之一在于提供一种可蚀刻出鱼鳞状立体纹理的玻璃蚀刻液。所述玻璃蚀刻液克服了现有蚀刻液不能有效针对玻璃手感调整、蚀刻效果单一以及使用一段时间后稳定性下降的弊端，通过调节氟化盐、晶粒调控剂、双子表面活性剂、强酸、弱酸、硅氧烷化合物等组分的比例和用量，来调控蚀刻液体系对铝硅玻璃的蚀刻速率、晶体生长速率、长晶形貌，最终获得表面粗糙度较小、雾度较高的鱼鳞状宏观立体纹理效果的AG玻璃，丰富了手机后盖玻璃蚀刻效果。 本技术的目的之二在于提供一种所述可蚀刻出鱼鳞状立体纹理的玻璃蚀刻液的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：将氟化盐、晶粒调控剂、双子表面活性剂、强酸、弱酸、硅氧烷化合物、含氟类杂链酸、β型环糊精按配比进行混合后，静置熟化，得到所述可蚀刻出鱼鳞状立体纹理的玻璃蚀刻液。 本技术的目的之三在于提供一种所述可蚀刻出鱼鳞状立体纹理的玻璃蚀刻液在蚀刻铝硅玻璃中的应用。 本技术的目的之四在于提供一种电子玻璃基板的蚀刻方法，所述蚀刻方法包括以下步骤：将电子玻璃基板需要蚀刻的一面置于上述可蚀刻出鱼鳞状立体纹理的玻璃蚀刻液中浸泡摆动，使得电子玻璃基板蚀刻的一面呈现鱼鳞状立体纹理。 相对于现有技术，本技术具有以下有益效果： (1)由本技术提供的玻璃蚀刻液组合物，通过多组分的协同搭配组合以及特定的蚀刻工艺条件，以实现鱼鳞状立体纹理图形的蚀刻效果，可满足对于不同类型铝硅玻璃的蚀刻需要，能同时兼容不同品牌铝硅玻璃的鱼鳞状纹理效果的制造，有效提高了蚀刻效率。 其中，氟化盐作为蚀刻玻璃的主体物料，为蚀刻液组合物提供足够的氟离子来蚀刻玻璃骨架，其反应产物氟硅酸盐会形成沉淀并沉积在玻璃表面，起到在玻璃表面形成纳米和微米级结晶颗粒的作用； 其中，组合强酸提供酸性环境和足够的氢离子，促使氟化盐破坏玻璃的表层结构，以达到侵蚀的目的，同时也维持蚀刻液的使用寿命，将蚀刻液组合物中的组合强酸比例和含量控制在合适的范围有利于蚀刻平衡； 其中，硅氧烷化合物能使玻璃初始蚀刻的氟硅酸盐更加容易形成，在晶粒调控剂的金属离子催化作用下蚀刻液会迅速下蚀一部分玻璃，形成立体蚀刻效果； 其中，晶粒调控剂中的金属离子会形成不同的氟硅酸盐，由于其溶解度差异和长晶的优势晶面不一样，最终形成特殊的鹅羽状微观效果和相应的鱼鳞状立体宏观纹理效果，从而实现成分决定结构、结构决定外观的目的； 其中，有机弱酸主要充当缓冲剂作用，及时电离补给蚀刻液体系中消耗的氢离子，起到维持蚀刻稳定和协同组合强酸保持蚀刻寿命的作用； 其中，β型环糊精可有效调节蚀刻液的粘稠度，以利于实现均匀蚀刻和减少漏砂的目的，使纳米级微晶颗粒在玻璃表面均匀分布生长，从而达到均匀的微观形态效果； 其中，Gemini表面活性剂起到降低蚀刻液对蚀刻玻璃的作用，增加蚀刻液组合物对玻璃基材的润湿性，可协同β型环糊精抑制漏砂；另外，由于Gemini表面活性剂中含有双疏水链和双亲水链，双疏水链会由水相转移至胶团相，自由能变化大，利于形成胶束，而两个亲水基则更倾向于在空气/蚀刻液界面有序排列，形成疏水链朝向蚀刻液外的有序聚集体，在蚀刻液表面形成泡沫，起到抑制酸气逸出的作用。 其中，含氟类杂链酸充当蚀刻液稳定剂和分散剂的作用，并协同Gemini表面活性剂和β型环糊精提高蚀刻液对蚀刻玻璃基板的润湿性，从而改善纵向和横向方向蚀刻的均匀性，对有玻璃表面有序微晶体的形成起到积极的调节作用。 (2)由本技术玻璃蚀刻液组合物及蚀刻方法处理后的AG玻璃，其表面晶体分布规律，微观形貌为鹅羽状微晶颗粒，显著区别于市面上现有其他同类产品的微观晶型；相应宏观形貌也表现出不一样的视觉效果，表现出鱼鳞状的纹理效果；明显区别于市面上玻璃蚀刻液所制得的普通砂、闪光砂效果。 (3)由本技术玻璃蚀刻液组合物处理得到的AG玻璃表面的粗糙度在0.8～1.3μm，雾度＞70％，且表面晶体分布规律、大小均匀，表现出更佳的触摸手感和观赏性，同时兼具良好的抗划伤性和防指纹特点。 技术资料费380元，包括生产配方、原料介绍、工艺流程等。 |
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