3.4 Установка для электрохимического травления

Общее устройство установки заключается в следующем: Она состоит из источника постоянного тока, сосуда (ванны) для травления с электролитом, электродов из нержавеющей стали (катодов), детали, подвергаемой травлению и проводников, соединяющих источник тока с электродами.

• Источник постоянного тока. Источник должен обеспечивать постоянный ток силой 3-10 ампер, обязателен амперметр, постоянно показывающий ток. Желательно иметь защиту от короткого замыкания по неосторожности, которая с успехом обеспечивается плавким предохранителем соответствующего номинала. Сглаживающие конденсаторы на выходе источника тока вовсе не обязательны, вполне пригоден выпрямленный, ток с наличием пульсаций. Для импульсных источников тока конденсатор все же необходим.

• Ванна для травления. Ванна должна быть изготовлена из непроводящего ток материала. Главное требование: деталь должна свободно помещаться в ванне полностью погруженная в электролит. Хотя электролит и достаточно безвреден, все же не рекомендуется использовать пищевую посуду для травления.

• Состав электролита. Для травления большинства современных нержавеющих сталей пригоден простой раствор поваренной соли концентрацией 20-30 г/литр. Также можно добавлять в такой электролит 8-10 миллилитров концентрированной соляной кислоты. Для травления ржавеющих сортов сталей, меди, латуни, алюминия в раствор соли добавляют столовую ложку медного купороса. Алюминий будет травиться вообще без подключения тока, с выделением большого количества тепла. Возможно закипание электролита. Раньше для травления без применения электротока использовали растворы сильных кислот. Мы не рекомендуем это делать. Это достаточно опасный и вредный для здоровья процесс, требующий вытяжной вентиляции, работать необходимо в очках с применением средств защиты. К тому же современные стали настолько устойчивы к кислотам, что потребуется много времени без гарантии результата.

• Электроды. Самый подходящий материал для изготовления – мягкая нержавеющая сталь. Чаще всего электроды представляют собой полоски листовой стали, расположенные с двух сторон по стенкам ванны травления. Если деталь имеет вытравливаемый рисунок с одной стороны, необходимо разместить электрод напротив вытравляемой поверхности, в противном случае возможно травление с различной (неравномерной) глубиной, что является заметным дефектом. Соответственно, если травятся сразу две противоположные стороны детали, электроды должны быть с двух противоположных сторон. Электрод должен превышать вытравливаемую площадь, в противном случае возможно получение неравномерной глубины травления. Срок службы катодов не ограниченный. Они не растворяются при работе, а только загрязняются. На них осаждаются соли металлов, при травлении латуни на них осаждается слой меди.

Глава 4. Плазменное травление

4.1 Развитие плазменного травления

В 1976 г. была найдена возможность травления без жидкого травителя — с использованием газоразрядной плазмы и фторуглеродных газов, и бурное развитие получают методы сухого травления. Дело в том, что за период с 1970 по 1984 гг. требуемая минимальная ширина создаваемых на подложке линий умень­шилась с 6 до 2 мкм, а уход (неконтролируемое отклонение) раз­меров линии при жидкостном способе травлении может достигать 1—2 мкм. Такое несоответствие с одной стороны и раз­витие методов плазменного травления, а также принятие зако­нов, ужесточающих ,требования к обезвреживанию жидких ядовитых травителей, с другой стороны, предопределили пере­ход от жидкостного травления к сухому травлению. Вслед за разработкой технологии изотропного травления в баррельном реакторе был предложен метод, в котором применялся напуск тетрахлорметана в ионный источник, что подготовило почву для развития технологии анизотропного реактивно-ионного трав­ления.