Растворы для щелочного химического фрезерования

Первым простейшим раствором для химического фрезерования является простой раствор с едким натром, который обычно используется с концентрацией 100-150 г/л (16-24 унции/галлон) гидроксида натрия, а при температуре (70-90ºС)  количество удаляемого металла обычно составляет от 12 до 37 микрон в минуту (0.5 – 1.5 мил), в том случае, если температурный режим тщательно поддерживается. В США так же использовались несколько более разбавленные растворы, содержащие  75-105 г/л (12-16.8 унций/галлон) гидроксида натрия, причем с почти теми же параметрами температуры; так же в качестве добавок для улучшения качества получаемой обработки могут выступать увлажняющие средства, секвестранты или неорганические соли. Часто в растворы добавляется около 6 г/л алюминиевых отходов.

Ванна сливается, как правило, при достижении концентрации алюминия порядка 30 г/л (около 5 унций/ галлон). При осуществлении химического фрезерования высокопрочного металла, находящиеся в них медь и цинк могут вызвать появления неровностей на поверхности путем повторного осаждения. Это можно контролировать с помощью добавления цианида натрия или осаждения этих металлов из растворов в форме сульфидов. Последний эффект достигается путем добавления к раствору сульфида натрия или элементарной серы. Содержащий подобные добавки раствор изготавливается из 110 г/л (1.1 фунт/галлон) смеси, в состав которой входит 86% NaOH и 3% NA2S вместе с органическими увлажняющими и восстанавливающими средствами. Подобный раствор может быть регенерирован путем добавления той же самой смеси до тех пор, пока содержание алюминия не достигнет 75 – 85 г/л (12 – 14 унций/галлон).

В качестве альтернативного способа предотвращения иммерсионного осаждения предлагается использование анодного алюминия, с применением достаточного тока для электролитического удаления 2% металла. Считается, что при использовании данного метода очень редко встречается брак.

Совсем недавно для этой же цели начали рекомендовать использование комплексантов и секвенсторов. В одном из патентов заявлено использование таких материалов как глюконат натрия, сорбитол, слизевая кислота и аравийский полимер, а так же другие целлюлозные материалы карбоксиметильной группы, желатин или агар, которые добавляются в едкий натри или цианид.

После щелочного химического фрезерования осуществляется промывка пластины, ее раскисление в разбавленной азотной кислоте, что так же помогает нейтрализовать всю оставшуюся щелочь, затем пластина повторно промывается и высушивается. Степень бокового травления под кромкой маски вычисляется согласно «фактору травления» (см. рисунок). Наилучшие результаты химической формовки чаще всего достигаются при использовании только тепловой обработки, чем при использовании только обработки раствором, при этом алюминиевая поверхность должна быть гладкой и не иметь трещин и отверстий.

r/R = фактор травления. В идеальном случае данный фактор равен 1.