[發(fā)明專利]金屬及金屬氧化物蝕刻油墨及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910037067.1
• 申請日: 2009-02-05
• 公開（公告）號: CN101481616A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊勝利;彭朝斌;李曉華
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市和攜化工科技有限公司;上達電子(深圳)有限公司
• 主分類號: C09K13/00
• 分類號: C09K13/00;H01L21/311;H01L21/3213
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 楊曉松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蝕刻油墨，具體涉及一種應(yīng)用于電子，半導(dǎo)體及精細 化工等領(lǐng)域的金屬及金屬氧化物蝕刻油墨及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的金屬及金屬化合物應(yīng)用極為廣泛，例如用于觸摸屏面板和太陽 能電池的氧化銦錫化合物，用于半導(dǎo)體行業(yè)的鎂、鎳、銅板。在使用過程 中，往往需要蝕刻部分金屬及金屬氧化物，以形成電路或絕緣，傳統(tǒng)的蝕 刻方法需要使用含酸的液體蝕刻槽，但在蝕刻之前，需要使用保護膠把不 需要蝕刻的部位保護，在完成蝕刻后再用強堿脫去保護膠。雖然此類工藝 已經(jīng)非常成熟和大量應(yīng)用，但存在的一個嚴(yán)重問題是由于需要上保護膠和 去保護膠、以及蝕刻過程中產(chǎn)生的大量廢酸廢堿液，帶來非常嚴(yán)重的環(huán)境 污染問題，由于現(xiàn)行環(huán)保法規(guī)的落實，也給生產(chǎn)企業(yè)帶來很大的困擾和經(jīng) 濟損失。

中國專利申請00136167.8(導(dǎo)電膜蝕刻劑及蝕刻辦法)公開了一種以 鹽酸作為蝕刻劑的氧化銦錫蝕刻油墨，在加熱或室溫使用，使用鹽酸濃度 大概在10～15左右，這種油墨由于使用鹽酸存在一個嚴(yán)重的缺陷，因為 鹽酸是易揮發(fā)酸，眾所周知，鹽酸揮發(fā)性極強，而較低濃度的鹽酸也存在 一定程度的揮發(fā)性，尤其在溫度升高時，這樣，當(dāng)油墨在蝕刻過程中，揮 發(fā)出的鹽酸會蝕刻未保護的氧化銦錫部分，從而使其實用性能得到大大限 制。另外該專利申請涉及的蝕刻油墨只是簡單地將幾種原料混合，此類簡 單混合導(dǎo)致了油墨在使用時出現(xiàn)易收縮、干燥過快等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述傳統(tǒng)工藝存在的問題，本發(fā)明的目的首先在于提供一種不 需再經(jīng)強酸強堿處理且環(huán)境友好的金屬及金屬氧化物蝕刻油墨。

本發(fā)明的目的還在于提供上述金屬及金屬氧化物蝕刻油墨的制備方 法。

本發(fā)明的再一目的是提供上述金屬及金屬氧化物蝕刻油墨的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種金屬及金屬氧化物蝕刻油墨，主要由以下原料組分制備得到：非 揮發(fā)性酸、水溶性高分子聚合物、油墨助劑和水。

所述油墨助劑包括流平劑，消泡劑和潤濕劑的至少一種。

所述的流平劑，消泡劑和潤濕劑均可為市售的常用品種。

所述的金屬及金屬氧化物蝕刻油墨，優(yōu)選由以下重量份的原料組分制 備得到：非揮發(fā)性酸10～40份，水溶性高分子聚合物10～50份，流平劑 0.1～1份，消泡劑0.1～1份，潤濕劑0.1～1份和水10～50份。

所述的金屬及金屬氧化物蝕刻油墨，更優(yōu)選由以下重量份的原料組分 制備得到：非揮發(fā)性酸25～38份，水溶性高分子聚合物20～35份，流平 劑0.2～0.5份，消泡劑0.2～0.5份，潤濕劑0.2～0.5份和水20～40份。

上述原料組份中，優(yōu)選地：所述非揮發(fā)性酸為無機非揮發(fā)性酸或有機 酸；所述水溶性高分子聚合物包括水溶性聚氨酯、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、 聚丙二醇、聚四氫呋喃、聚乙烯醇、糊精、明膠、阿拉伯膠和淀粉中的至 少兩種；所述的消泡劑為德國畢克化學(xué)公司的BYK-323或BYK-052； 所述流平劑為德國畢克化學(xué)公司的BYK-333或BYK-300；所述潤濕劑 為德國畢克化學(xué)公司的BYK-161或法國羅地亞公司的IGEPAL?CA-630。

上述原料組分中，更優(yōu)選地：所述非揮發(fā)性酸為硫酸、磷酸、草酸和 酒石酸中的至少一種；所述水溶性聚氨酯、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚丙 二醇、聚四氫呋喃或聚乙烯醇的分子量在1000～10000之間。

上述原料組分中，更優(yōu)選地：所述非揮發(fā)性酸為磷酸、草酸或二者的 混合物；

上述原料組分中，更優(yōu)選地：所述水溶性高分子聚合物為聚乙二醇、 聚乙烯醇、糊精、明膠、阿拉伯膠和淀粉中的至少兩種。

一種所述的金屬及金屬氧化物蝕刻油墨的制備方法，包括以下步驟： 首先將所述水溶性高分子聚合物中的一種和水均勻混合，然后在50～100 度下(優(yōu)選范圍60～80度)加入所述非揮發(fā)性酸反應(yīng)1～10小時(優(yōu)選 范圍2～4小時)，冷卻到30～40度后，再加入其它水溶性高分子聚合物 (因所述水溶性高分子聚合物為兩種以上物質(zhì)的混合物)，保溫1～5小時 (優(yōu)選范圍2～3小時)后，冷卻加入所述油墨助劑。

上述制備方法的機理為在一定溫度下，所加酸對水溶性高分子聚合物 起到一定的催化反應(yīng)，從而使制備出的水性油墨具有好的使用性能。