專利名稱：：用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏及蝕刻工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種蝕刻膏，特別涉及一種應(yīng)用于電子、半導(dǎo)體及精細(xì)化工等領(lǐng)域的透明金屬導(dǎo)電層或氧化物透明導(dǎo)電層蝕刻及蝕刻工藝。
背景技術(shù)：
：目前公知的玻璃板或PVC軟膜上的導(dǎo)電鍍膜的刻蝕工藝是絲印(耐酸油墨或保護(hù)膠)一晾干一酸泡(蝕刻)一堿泡(除墨)一過清水一純凈水清洗機(jī)清洗。即根據(jù)電路板線路圖案的要求，把它用耐酸油墨或保護(hù)膠通過絲網(wǎng)印刷涂布在導(dǎo)電鍍膜上；待其晾干后把玻璃板或PVC軟膜浸泡在酸液中，使沒被油墨覆蓋的導(dǎo)電鍍膜被腐蝕完，而被耐酸油墨或保護(hù)膠覆蓋的線路圖案則被保留；然后再放入堿液中浸泡，去除覆蓋在線路圖案上的耐酸油墨或保護(hù)膠的目的；最后用清水清洗并晾干。該工藝的主要缺點(diǎn)是(1)工藝流程中使用的有機(jī)溶劑如天那水以及強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，所產(chǎn)生的強(qiáng)烈剌激性氣味，不僅影響工人健康、污染環(huán)境，而且腐蝕設(shè)備，加速設(shè)備的老化。(2)工藝過于復(fù)雜，每一個程序的要求苛刻，如對酸堿度的調(diào)控，難于控制。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種去除使用有機(jī)溶劑，取消強(qiáng)酸蝕刻和強(qiáng)堿清洗等落后的生產(chǎn)工藝，改用不污染環(huán)境的用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏及蝕刻工藝。本發(fā)明用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏所采用的技術(shù)方案是按重量份計，它由以下組分組成鹽類物質(zhì)0.120份非揮發(fā)性酸250份水性高分子聚合物10--30份稀釋潤濕分散劑0.110份消泡劑0.15份增稠劑10--40份抑菌劑0.110份水230份所述鹽類物質(zhì)由金屬離子和酸根離子構(gòu)成。所述鹽類物質(zhì)為氯化鐵或氯化亞鐵或氯化鋅或氯化銅或硝酸鐵或硝酸銅或硝酸銀。所述非揮發(fā)性酸為草酸、硫酸、磷酸、偏磷酸、焦磷酸、磺酸、羧酸中的至少一種。所述水性高分子聚合物為水性聚氨酯、聚乙烯醇、水溶性環(huán)氧樹脂、水溶性醇酸樹脂、聚乙二醇、改性淀粉、改性纖維樹脂、改性纖維素乙醚、水溶性油、松香改性樹脂及阿拉伯樹膠中的至少三種。所述稀釋潤濕分散劑為蓖麻油硫酸化合物、聚磷酸鹽、硅酸鹽、聚丙烯酸衍生物、聚氧乙烯乙二醇烷基酯中的至少兩種。所述增稠劑有膠態(tài)硅、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、滑石粉、二氧化硅粉、聚丙烯酸、澎潤土中取至少兩種；所述抑菌劑為TS-802殺菌滅藻劑或SJ-304殺菌滅藻劑或2.4.5.6-四氯間苯二晴。本發(fā)明用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏的蝕刻工藝所采用的技術(shù)方案是該蝕刻工藝包括以下步驟(a)蝕刻步驟將所述蝕刻膏涂布在玻璃板或者PVC軟膜上的導(dǎo)電鍍膜上；(b)常溫放置或烘烤步驟待步驟(a)中的所述玻璃板或者所述PVC軟膜常溫放置5-30分鐘，或?qū)⑺霾ＡО寤蛘咚鯬VC軟膜進(jìn)行烘烤，所述玻璃板烘烤的溫度為60°C180。C，所述PVC軟膜烘烤的溫度為60°C130°C;(c)浸泡步驟用自來水或者純凈水浸泡步驟(b)中的所述玻璃板或者所述PVC軟膜；(d)清洗步驟將步驟(c)中的所述玻璃板或者所述PVC軟膜過清洗機(jī)用純凈水噴淋、沖刷清洗并風(fēng)干。所述步驟(a)中蝕刻的方式可以通過噴涂或旋涂或浸跡或絲網(wǎng)印刷或模版印刷或壓印或移印或噴墨印刷完成。所述步驟(b)中的烘烤溫度為80°C130°C。本發(fā)明的有益效果是由于本發(fā)明包括蝕刻步驟、常溫放置或烘烤步驟、浸泡步驟、清洗步驟，去除使用有機(jī)溶劑，取消強(qiáng)酸蝕刻和強(qiáng)堿清洗等落后的生產(chǎn)工藝，改用環(huán)境友好型的金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏，省去了酸堿浸泡工序，避免了浸泡過程中強(qiáng)酸和強(qiáng)堿對需保留的導(dǎo)電膜的損傷，簡化了工藝流程，免去酸堿浸泡和有機(jī)溶劑的使用，所以降低環(huán)保成本，提高了產(chǎn)品的刻蝕質(zhì)量，具有高效、節(jié)能、環(huán)保的效果。本發(fā)明可通過各種方式如噴涂、旋涂、浸跡或通過絲網(wǎng)印刷、模版印刷、壓印、移印或噴墨印刷等方法涂布在透明的導(dǎo)電層上，并根據(jù)導(dǎo)電材料不同如氧化銦錫In203:Sn(ITO)、氟摻雜的氧化錫Sn02:F(FTO)、銻摻雜的氧化錫Sn02:Sb(ATO)、鋁摻雜的氧化鋅ZnO:AI(AZO)、錫酸鎘CdSn03(CTO)、銦摻雜的氧化鋅ZnO:In(IZO)、未摻雜的氧化錫(IV)(TO)、未摻雜的氧化銦(III)(10)、未摻雜的氧化鋅(ZO)非晶硅鋁導(dǎo)電層等，選擇原材料之間的配比和合適的溫度和時間而完成蝕刻，其不僅蝕刻能力強(qiáng)、蝕刻精度高、容易操作等特點(diǎn)，最為關(guān)鍵的是節(jié)約能源，提高生產(chǎn)效率和環(huán)境保護(hù)。圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例一本發(fā)明蝕刻膏的配方為按重量份計，它由以下組分組成氯化鐵取0.1份；硫酸和草酸取2份；水性聚氨酯、聚乙烯醇、水溶性環(huán)氧樹脂取10份；蓖麻油硫酸化合物、聚磷酸鹽取0.1份；消泡劑為日本SanNopco生產(chǎn)的SN-D468消泡劑取0.1份；增稠劑為膠態(tài)硅和甲基纖維素取10份；抑菌劑為TS-802殺菌滅藻劑0.1份；水為30份；將上述原料混合制備而成蝕刻膏。本發(fā)明用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏的蝕刻工藝為如圖1所示，將所述蝕刻膏通過絲網(wǎng)印刷印在氧化銦錫In203:Sn(IT0)的導(dǎo)電鍍膜上，絲網(wǎng)網(wǎng)目為100-380目，絲網(wǎng)印刷速度控制在30cm/秒左右，刮刀速度要保證下墨量，絲網(wǎng)制作完畢后嚴(yán)格檢查絲網(wǎng)，防止有漏網(wǎng)的缺陷，造成ITO導(dǎo)電膜保留面的損傷，印刷后常溫放置5-10分鐘，用自來水或純水浸泡5-20分鐘左右(或經(jīng)超聲波槽浸泡可縮短浸泡時間)，蝕刻反應(yīng)速度隨溫度的提升而加快，具體要求可根據(jù)生產(chǎn)需要做必要的調(diào)整，最后過清洗機(jī)用純凈水噴淋、沖刷清洗并風(fēng)干。實(shí)施例二本發(fā)明蝕刻膏的配方為按重量份計，它由以下組分組成氯化亞鐵取20份；硫酸和焦硫酸取50份；水溶性醇酸樹脂、聚乙二醇、改性淀粉取30份；聚磷酸鹽、硅酸鹽、聚丙烯酸衍生物取10份；消泡劑為英國的Bew-aloid生產(chǎn)的Bevaloid691消泡劑取5份；增稠劑為羧甲基纖維素、羥甲基纖維素取40份；抑菌劑為SJ-304殺菌滅藻劑取10份；水為2份；將上述原料混合制備而成蝕刻膏。本發(fā)明用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏的蝕刻工藝為將所述蝕刻膏通過絲網(wǎng)印刷印在氟摻雜的氧化錫Sn02:F(FT0)的導(dǎo)電鍍膜上，絲網(wǎng)網(wǎng)目為100-380目，絲網(wǎng)印刷速度控制在30cm/秒左右，刮刀速度要保證下墨量，絲網(wǎng)制作完畢后嚴(yán)格檢查絲網(wǎng)，防止有漏網(wǎng)的缺陷，造成ITO導(dǎo)電膜保留面的損傷，印刷后要求在10-30分鐘內(nèi)進(jìn)入烘烤，烘烤溫度為80-12(TC，烘烤后用自來水或純水浸泡5-20分鐘(或經(jīng)超聲波槽浸泡可縮短浸泡時間)，蝕刻反應(yīng)速度隨溫度的提升而加快，可根據(jù)生產(chǎn)需要做必要的調(diào)整，最后過清洗機(jī)用純凈水噴淋、沖刷清洗并風(fēng)干。本實(shí)施例比實(shí)施例一的蝕刻時間長。實(shí)施例三本發(fā)明蝕刻膏的配方為按重量份計，它由以下組分組成氯化銅取10份；磺酸、羧酸取25份；改性纖維素乙醚、水溶性油、松香改性樹脂及阿拉伯樹膠取20份；硅酸鹽、聚丙烯酸衍生物、聚氧乙烯乙二醇烷基酯取5份；消泡劑為英國的Bew-aloid生產(chǎn)的Bevaloid691消泡劑取3份；增稠劑為聚丙烯酸、有機(jī)澎潤土和無機(jī)澎潤土取25份；抑菌劑為2.4.5.6-四氯間苯二晴取5份；水為20份；將上述原料混合制備而成蝕刻膏。本實(shí)施例與實(shí)施例二的不同之處在于材料為玻璃上的導(dǎo)電膜，烘烤溫度為120-140。C，蝕刻時間為5-20分鐘。其余與實(shí)施例二相同。實(shí)施例四本發(fā)明蝕刻膏的配方為按重量份計，它由以下組分組成硝酸鐵取10份；偏磷酸和草酸取25份；聚乙二醇、改性淀粉、改性纖維樹脂、改性纖維素乙醚、水溶性油取20份；硅酸鹽、聚丙烯酸衍生物取5份；消泡劑為高碳醇酯酸酯化合物DSA-5取3份；增稠劑為羥甲基纖維素、滑石粉取25份；抑菌劑為SJ-304殺菌滅藻劑取5份；水為30份；將上述原料混合制備而成蝕刻膏。本實(shí)施例與實(shí)施例二的不同之處在于材料為東洋紡膜導(dǎo)電層，烘烤溫度為140-150。C，蝕刻時間為25-30分鐘。其余與實(shí)施例二相同。實(shí)施例五本發(fā)明蝕刻膏的配方為按重量份計，它由以下組分組成硝酸鐵取l份；偏磷酸取2份；聚乙二醇、改性淀粉、改性纖維樹脂、改性纖維素乙醚、水溶性油取10份；硅酸鹽、聚丙烯酸衍生物取1份；消泡劑為高碳醇酯酸酯化合物DSA-5取1份；增稠劑為羥甲基纖維素、滑石粉取10份；抑菌劑為SJ-304殺菌滅藻劑取2份；水為20份；將上述原料混合制備而成蝕刻膏。本實(shí)施例與實(shí)施例二的不同之處在于材料為二氧化錫導(dǎo)電膜，烘烤溫度為140-150。C，蝕刻時間為25-30分鐘。其余與實(shí)施例二相同。實(shí)施例六本發(fā)明蝕刻膏的配方為按重量份計，它由以下組分組成硝酸鐵取20份；偏磷酸取50份；聚乙二醇、改性淀粉、改性纖維樹脂、改性纖維素乙醚、水溶性油取30份；硅酸鹽、聚丙烯酸衍生物取10份；消泡劑為高碳醇酯酸酯化合物DSA-5取5份；增稠劑為羥甲基纖維素、滑石粉取40份；抑菌劑為SJ-304殺菌滅藻劑取10份；水為30份；將上述原料混合制備而成蝕刻膏。蝕刻方法同實(shí)施例一。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>本發(fā)明的蝕刻時間與鹽類物質(zhì)和非揮發(fā)性酸的量成反比，根據(jù)導(dǎo)電材料的不同，蝕刻的時間不同?？梢愿鶕?jù)導(dǎo)電材料選擇合適的溫度和時間而完成蝕刻。本發(fā)明不僅蝕刻能力強(qiáng)、蝕刻精度高、容易操作等特點(diǎn)，最為關(guān)鍵的是節(jié)約能源，提高生產(chǎn)效率和環(huán)境保護(hù)。權(quán)利要求用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏，其特征在于按重量份計，它由以下組分組成鹽類物質(zhì)0.1～20份非揮發(fā)性酸2～50份水性高分子聚合物10～30份稀釋潤濕分散劑0.1～10份消泡劑0.1～5份增稠劑10～40份抑菌劑0.1～10份水2～30份2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻；所述鹽類物質(zhì)由金屬離子和酸根離子構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏，其特征在于所述鹽類物質(zhì)為氯化鐵或氯化亞鐵或氯化鋅或氯化銅或硝酸鐵或硝酸銅或硝酸銀。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏，其特征在于所述非揮發(fā)性酸為草酸、硫酸、磷酸、偏磷酸、焦磷酸、磺酸、羧酸中的至少一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏，其特征在于所述水性高分子聚合物為水性聚氨酯、聚乙烯醇、水溶性環(huán)氧樹脂、水溶性醇酸樹脂、聚乙二醇、改性淀粉、改性纖維樹脂、改性纖維素乙醚、水溶性油、松香改性樹脂及阿拉伯樹膠中的至少三種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏，其特征在于所述稀釋潤濕分散劑為蓖麻油硫酸化合物、聚磷酸鹽、硅酸鹽、聚丙烯酸衍生物、聚氧乙烯乙二醇烷基酯中的至少兩種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏，其特征在于所述增稠劑有膠態(tài)硅、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、滑石粉、二氧化硅粉、聚丙烯酸、澎潤土中取至少兩種；所述抑菌劑為TS-802殺菌滅藻劑或SJ-304殺菌滅藻劑或2.4.5.6-四氯間苯二晴。8.—種利用權(quán)利要求1所述的用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏的蝕刻工藝，其特征在于該蝕刻工藝包括以下步驟(a)蝕刻步驟將所述蝕刻膏涂布在玻璃板或者PVC軟膜上的導(dǎo)電鍍膜上；(b)常溫放置或烘烤步驟待步驟(a)中的所述玻璃板或者所述PVC軟膜常溫放置5-30分鐘，或?qū)⑺霾ＡО寤蛘咚鯬VC軟膜進(jìn)行烘烤，所述玻璃板烘烤的溫度為6(TC18(TC，所述PVC軟膜烘烤的溫度為60°C130°C;(C)浸泡步驟用自來水或者純凈水浸泡步驟(b)中的所述玻璃板或者所述PVC軟膜；(d)清洗步驟將步驟(c)中的所述玻璃板或者所述PVC軟膜過清洗機(jī)用純凈水噴淋、沖刷清洗并風(fēng)干。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏的蝕刻工藝，其特征在于所述步驟(a)中蝕刻的方式可以通過噴涂或旋涂或浸跡或絲網(wǎng)印刷或模版印刷或壓印或移印或噴墨印刷完成。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏的蝕刻工藝，其特征在于所述步驟(b)中的烘烤溫度為80°C130°C。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏及蝕刻工藝，旨在提供一種去除使用有機(jī)溶劑，取消強(qiáng)酸蝕刻和強(qiáng)堿清洗等落后的生產(chǎn)工藝，改用不污染環(huán)境的用于金屬及金屬氧化物透明導(dǎo)電層的蝕刻膏及蝕刻工藝。本發(fā)明蝕刻膏按重量份計，它由以下組分組成鹽類物質(zhì)0.1～20份、非揮發(fā)性酸2～50份、水性高分子聚合物10～30份、稀釋潤濕分散劑0.1～10份、消泡劑0.1～5份、增稠劑10～40份、抑菌劑0.1～10份、水2～30份。本發(fā)明簡化了工藝流程，免去酸堿浸泡和有機(jī)溶劑的使用，降低環(huán)保成本，提高了產(chǎn)品的刻蝕質(zhì)量，具有高效、節(jié)能、環(huán)保的效果。本發(fā)明廣泛應(yīng)用于電子、半導(dǎo)體及精細(xì)化工等領(lǐng)域。文檔編號C03C15/00GK101717645SQ20091019398公開日2010年6月2日申請日期2009年11月17日優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日發(fā)明者張林申請人:張林