金屬蝕刻是什麼?瞭解金屬蝕刻原理、製程、加工應用領域與趨勢

金屬蝕刻是一項廣泛用於製造精密金屬材料的技術,除了適用各種金屬材料之外,還可應用在大量生產高精密蝕刻產品的製程,因此被廣泛應用在許多領域產業中。然而,多數人可能還對這個製程的應用和技術細節不太熟悉,本文將深入探討金屬蝕刻原理、製程,並介紹此工藝的優點和應用領域,幫助您進一步瞭解使用金屬蝕刻製程的優勢,以及該如何應用在不同產業領域中。

什麼是金屬蝕刻?金屬蝕刻原理及製程簡介

金屬蝕刻又稱腐蝕反應,主要利用化學或物理方法進行腐蝕,來移除金屬表面部分材料的一種精密製程,就像是對金屬進行精細雕刻,從而形成所需的圖案、形狀或紋理,這項技術也可以讓物品看起來更具美感,還能提升其附加價值,因此在各種領域產業中都有著廣泛的應用。

金屬蝕刻原理

化學蝕刻主要原理是利用化學物質所產生氧化還原反應特性,讓指定露出之金屬材料表面接觸化學溶劑,精確、有選擇比的將該區域溶解腐蝕、蝕刻出所需形狀和細節;物理蝕刻原理為將化學成分離子化,加速離子撞擊表面,造成蝕刻現象。而金屬蝕刻通常會先針對欲保留的材料表面進行保護,以確保不想被腐蝕的特定部分,接著再利用蝕刻液或離子來腐蝕不需要的另一部分。

金屬蝕刻製程

由於各種蝕刻劑的腐蝕效果和強度會根據金屬材料不同而有所差異,因此對應的金屬蝕刻製程也會不太一樣,但一般半導體金屬蝕刻製程步驟如下:

  • 1.表面清潔
  • 2.乾燥
  • 3.塗佈光阻
  • 4.光阻軟烤
  • 5.曝光
  • 6.顯影
  • 7.水洗
  • 8.乾燥
  • 9.光阻硬烤
  • 10.蝕刻
  • 11.清洗
  • 12.乾燥

此外,金屬蝕刻製程還可分為以下「濕蝕刻」和「乾蝕刻」2種:

  • 濕蝕刻:是一種利用化學溶劑來溶解蝕刻金屬材料的方式,具有高選擇性、高蝕刻速率和低設備成本的特色,濕蝕刻不僅可以在垂直方向蝕刻,還有水平蝕刻的效果。但是濕蝕刻受到等向性蝕刻輪廓的限制,無法應用於高規格底切要求的圖形化蝕刻上。
  • 乾蝕刻:通常是離子蝕刻,主要利用化學氣體經設備離子化,經由物理蝕刻或溶合化學蝕刻同時兩者的蝕刻方式,來移除表面材料。其中最大特點是「方向性蝕刻」,意味著能夠精準地控制蝕刻方向,創造出清晰的邊緣和平滑的表面。不過,乾蝕刻的選擇性不如濕蝕刻,可能會影響到非目標材料,例如光阻,這是因為其蝕刻機制是物理作用,所以製程中離子會沒有分別的產生衝擊作用。

金屬蝕刻工藝的優點有哪些?蝕刻工藝4大優點

金屬蝕刻工藝優點1:精密度和一致性高

因為金屬蝕刻主要是透過化學溶劑進行蝕刻,所以不會改變材料的硬度、強度及延展性等材料性能。

再加上金屬蝕刻製程可以同時精確地製造出細微的圖案和形狀,不僅適用於高精密蝕刻需求的加工產業,更有助於提高生產一致性。

金屬蝕刻工藝優點2:生產快速、成本低

由於金屬蝕刻製程無須模具,通常採批量生產的方式,因此大大提升了生產效率,同時也降低了產品製作成本。

金屬蝕刻工藝優點3:加工材料廣泛

金屬蝕刻製程適用於各種金屬材料,無論是高硬度材料還是極柔軟的材料都沒問題,例如金、銀、銅、鎳、鐵等,還有部分非金屬材料也可以透過金屬蝕刻製程加工,所以金屬蝕刻製程被廣泛應用在許多不同的產業領域中。

金屬蝕刻工藝優點4:靈活運用、高彈性

金屬蝕刻製程不僅能夠加工精細的圖案,還能製造形狀複雜、難以加工的產品,從簡單的二維圖形到高難度的三維結構都不是問題。

金屬蝕刻可以應用在哪裡?蝕刻加工應用領域

金屬蝕刻最早被應用在製造銅版、鋅版等凹凸版印刷物,或是難以加工的薄形工件,例如名牌等。

隨著技術製程和工藝設備的不斷改良,如今的蝕刻工藝已可應用於製作電子精密金屬蝕刻產品的加工。以下列出金屬蝕刻加工的主要應用領域:

  • 半導體
  • 消費電子領域
  • 精密機械
  • 醫療設備
  • 航空航太領域

金屬蝕刻液|芝普企業股份有限公司

隨著高科技產業的穩定成長以及化學環保的發展趨勢,芝普企業股份有限公司 E-CHEM致力於開發友善環境的產品,同時為了滿足企業長期、穩定的製程原物料完整供應需求,提供如金蝕刻液等環保的製程材料。

不僅如此,芝普企業相當重視與客戶共同追求製程技術的提升與創新的產業發展前景,設有專業規模的實驗室、無塵室與檢驗儀器,透過研發與技術團隊的專業能力,滿足客戶台灣在地生產、供應、開發產品的一系列客製化需求。

芝普企業本著正直誠信、專注投入、永續經營的企業理念,持續優化既有產品、開發新型材料並積極實踐企業社會活動,期許能成為客戶與供應商心目中的最佳合作夥伴。