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一种玻璃减薄刻蚀液补充液的制作方法
作者:澳门波音平台   发布时间:2019-08-28 11:40

  在电子显示设备如TFT-LCD领域,玻璃基板仍然是唯一大规模商业化的制作相应电子元器件的载体。随着电子显示设备朝着轻薄化方向的发展,显示玻璃屏的厚度已从 1996年的I. I毫米降至目前O. 5毫米。手机等便携式设备中应用的玻璃厚度更下降至O. 3 毫米以下。超薄化的玻璃由于制造困难而且昂贵,并在后续应用处理工序中易破碎。所以对玻璃减薄处理,即利用氢氟酸和氟化氢铵为主要成分的刻蚀液对组装好的模组进行薄化处理,仍是主流的处理方式。

  加入盐酸或硫酸可增加体系氢离子浓度,提高蚀刻效率,同时溶解金属氟化物沉淀,从而使处理的玻璃表面光滑度得到保证。氟化氢铵作为缓冲溶液使体系中氢氟酸保持在一个水平,从而保证一个较为均匀的刻蚀速率。

  在玻璃减薄刻蚀液在使用过程中HF含量不断降低,会补充新鲜的HF酸来维持浓度,以保持较高的蚀刻速率。但体系中的H2SiF6浓度逐渐累积,不能过滤除去,当达到一定程度时(H2SiF6浓度达到10 15%时),玻璃减薄刻蚀液必须全部更换。更换时的玻璃减薄废液基本组成为10 15%HF,I 3%H2S04,2 6%HC1、10 15%H2SiF6 以及 3 10%NH4HF2。

  随着电子信息产业的迅猛发展,特别是TFT-IXD为主的显示技术的更新换代与产业扩张,与之配套的玻璃减薄厂的设立逐渐增多,蚀刻后的含氟废液大量增加。如一个5代液晶屏薄化生产线吨含氟废液。目前的处理是由相应环保公司利用过量添加石灰或氯化钙处理玻璃减薄刻蚀废液。中和废液中的酸组分,沉淀F离子和H2SiF6, 生成大量的含有CaF2、CaSiF6以及CaSO4等物质的混合固废。该部分固废在中国大陆作为危险废物专门处理(处理费2000元/吨)。同时这种处理方式浪费了大量的昂贵的氢氟酸组分。发明内容

  本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种玻璃减薄刻蚀液的补充液,在刻蚀过程中应用本发明,能够补充消耗的氢氟酸,同时添加能除去生成的氟硅酸的碱金属盐,可延长刻蚀液使用寿命。

  本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种玻璃减薄刻蚀液补充液,按重量百分比计,它包括20-55%的氢氟酸,O. 01-30%的碱金属盐,O. 001-0. 1%脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂,余下组分为水。

  进一步地,组合物中氢氟酸的重量百分比浓度优选为30-45%,碱金属盐的重量百分比浓度优选为O. 2-1%。

  进一步地,所述组合物中的碱金属盐对应的酸根离子可为无机酸根离子如氟离子,氯离子,硝酸根离子,硫酸(氢)根离子,磷酸(氢)根离子或碳酸(氢)根离子等,首选为氟离子或氯离子。

  进一步地,所述组合物中的碱金属盐对应的酸根离子为有机酸根离子如柠檬酸根离子,醋酸根离子,草酸根离子,磺酸根离子或含有脂肪酸根离子或是带前述提及的无机酸根离子的表面活性剂如烷基苯磺酸。

  进一步地,所述组合物中的碱金属盐为一种或几种碱金属离子种类或酸根离子的碱金属盐的混合物。

  I、本发明采用的钠盐等碱金属盐对玻璃减薄蚀刻槽中的H2SiF6具有很高的去除效率,可较好的保证蚀刻速率均一,减少人工检测成本。

  2、本发明添加的钠盐等碱金属盐成本较低,沉淀产物可利用原有循环体系中的过滤器去除,利用反相洗涤除去,操作简单易行。

  3、本发明可显著延长蚀刻液的使用寿命,减少或免除最终的废液处理过程,不会产生大量废渣、废水,避免环境污染。

  4、本发明能够对玻璃减薄液中大部分氢氟酸资源进行了利用,避免了资源浪费, 降低了生产成本。

  本发明玻璃减薄刻蚀液补充液,按重量百分比计,包括20-55%的氢氟酸, O. 01-30%的碱金属盐,O. 001-0. 1%脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂,余下组分为水。

  优选地,组合物中氢氟酸比例可为30-45%,碱金属盐的浓度为O. 2_1%。

  优选地,组合物中的碱金属盐对应的酸根离子可为无机酸根离子如氟离子,氯离子,硝酸根离子,硫酸(氢)根离子,磷酸(氢)根离子或碳酸(氢)根离子等,首选为氟离子或氣尚子。

  优选地,组合物中的碱金属盐对应的酸根离子可为有机酸根离子如柠檬酸根离子,醋酸根离子,草酸根离子,磺酸根离子。或可为的含有脂肪酸根离子或是带前述提及的无机酸根离子的表面活性剂如烷基苯磺酸。

  优选地,组合物中的碱金属盐可为一种或几种碱金属离子种类或酸根离子的碱金属盐的混合物。

  研究表明,在将钠盐等碱金属盐与蚀刻槽中的玻璃减薄蚀刻液混合反应后,会有明显的Na2SiF6沉淀出现,对蚀刻槽中的玻璃减薄蚀刻液中H2SiF6有很好的去除效果。从而可降低因组分波动过大引起的蚀刻速率变化的问题。

  1.一种玻璃减薄刻蚀液补充液,其特征在于,按重量百分比计,它包括20-55%的氢氟酸,O. 01-30%的碱金属盐,O. 001-0. 1%脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性剂,余下组分为水。

  2.根据权利要求I所述玻璃减薄刻蚀液补充液,其特征在于,所述组合物中氢氟酸的重量百分比浓度优选为30-45%,碱金属盐的重量百分比浓度优选为O. 2-1%。

  3.根据权利要求I所述玻璃减薄刻蚀液补充液,其特征在于,所述组合物中的碱金属盐可为锂盐、钠盐或钾盐,以钠盐为首选。

  4.根据权利要求I所述玻璃减薄刻蚀液补充液,其特征在于,所述组合物中的碱金属盐对应的酸根离子可为无机酸根离子如氟离子,氯离子,硝酸根离子,硫酸(氢)根离子,磷酸(氢)根离子或碳酸(氢)根离子等,首选为氟离子或氯离子。

  5.根据权利要求I所述玻璃减薄刻蚀液补充液,其特征在于,所述组合物中的碱金属盐对应的酸根尚子可为有机酸根尚子如朽1檬酸根尚子,醋酸根尚子,草酸根尚子,磺酸根尚子或或可为的含有脂肪酸根离子或是带前述提及的无机酸根离子的表面活性剂如烷基苯磺酸。

  6.根据权利要求I所述玻璃减薄刻蚀液补充液,其特征在于,所述组合物中的碱金属盐可为一种或几种碱金属离子种类或酸根离子的碱金属盐的混合物。

  7.根据权利要求I所述玻璃减薄刻蚀液补充液,其特征在于,可适用于槽式或淋洗式处理工艺。

  本发明公开了一种玻璃减薄刻蚀液补充液,可显著延长玻璃刻蚀液的使用寿命,减少或免除刻蚀废液的处理过程。其主要组成为HF为20-55%,碱金属盐为0.1-5%,0.001-0.1%脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂,其余为水。优选HF浓度为30-45%,碱金属盐浓度0.2-1%。碱金属盐可为锂盐,钠盐,和钾盐,可优选钠盐;对应酸根离子可为无机酸根离子如氟离子,氯离子,硝酸根离子,硫酸(氢)根离子,磷酸(氢)根离子,碳酸(氢)根离子等;或有机酸根离子如醋酸和带有上述酸根离子的离子型表面活性剂。可选择一种或几种碱金属盐的混合物。可适用于槽式或淋洗式处理工艺。

  发明者黄源, 徐雅玲, 尹云舰, 刘志彪, 邢攸美 申请人:杭州格林达化学有限公司


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