專利名稱：一種玻璃減薄刻蝕液補充液的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子行業玻璃減薄工藝，尤其涉及一種玻璃減薄刻蝕液補充液。
背景技術：
在電子顯示設備如TFT-LCD領域，玻璃基板仍然是唯一大規模商業化的制作相應電子元器件的載體。隨著電子顯示設備朝著輕薄化方向的發展，顯示玻璃屏的厚度已從 1996年的I. I毫米降至目前O. 5毫米。手機等便攜式設備中應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難而且昂貴，并在后續應用處理工序中易破碎。所以對玻璃減薄處理，即利用氫氟酸和氟化氫銨為主要成分的刻蝕液對組裝好的模組進行薄化處理，仍是主流的處理方式。
常見的玻璃基質減薄及表面處理酸液的基本配方為15 30%HF、1 5%H2S04， 3 10%HC1 以及 5 20 %NH4HF2。
蝕刻過程是氫氟酸對玻璃主要成分Si02反應生成氟硅酸H2SiF6
Si02+4HF — SiF4+2H20 ；
3SiF4+3H20 — H2Si03+2H2SiF6。
加入鹽酸或硫酸可增加體系氫離子濃度，提高蝕刻效率，同時溶解金屬氟化物沉淀，從而使處理的玻璃表面光滑度得到保證。氟化氫銨作為緩沖溶液使體系中氫氟酸保持在一個水平，從而保證一個較為均勻的刻蝕速率。
在玻璃減薄刻蝕液在使用過程中HF含量不斷降低，會補充新鮮的HF酸來維持濃度，以保持較高的蝕刻速率。但體系中的H2SiF6濃度逐漸累積，不能過濾除去，當達到一定程度時(H2SiF6濃度達到10 15%時)，玻璃減薄刻蝕液必須全部更換。更換時的玻璃減薄廢液基本組成為10 15%HF，I 3%H2S04，2 6%HC1、10 15%H2SiF6 以及 3 10%NH4HF2。
隨著電子信息產業的迅猛發展，特別是TFT-IXD為主的顯示技術的更新換代與產業擴張，與之配套的玻璃減薄廠的設立逐漸增多，蝕刻后的含氟廢液大量增加。如一個5代液晶屏薄化生產線每月排放至少1000噸含氟廢液。目前的處理是由相應環保公司利用過量添加石灰或氯化鈣處理玻璃減薄刻蝕廢液。中和廢液中的酸組分，沉淀F離子和H2SiF6, 生成大量的含有CaF2、CaSiF6以及CaSO4等物質的混合固廢。該部分固廢在中國大陸作為危險廢物專門處理(處理費>2000元/噸)。同時這種處理方式浪費了大量的昂貴的氫氟酸組分。發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種玻璃減薄刻蝕液的補充液，在刻蝕過程中應用本發明，能夠補充消耗的氫氟酸，同時添加能除去生成的氟硅酸的堿金屬鹽，可延長刻蝕液使用壽命。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的一種玻璃減薄刻蝕液補充液，按重量百分比計，它包括20-55%的氫氟酸，O. 01-30%的堿金屬鹽，O. 001-0. 1%脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性劑，余下組分為水。
進一步地，組合物中氫氟酸的重量百分比濃度優選為30-45%，堿金屬鹽的重量百分比濃度優選為O. 2-1%。
進一步地，所述組合物中的堿金屬鹽可為鋰鹽、鈉鹽或鉀鹽，以鈉鹽為首選。
進一步地，所述組合物中的堿金屬鹽對應的酸根離子可為無機酸根離子如氟離子，氯離子，硝酸根離子，硫酸(氫)根離子，磷酸(氫)根離子或碳酸(氫)根離子等，首選為氟離子或氯離子。
進一步地，所述組合物中的堿金屬鹽對應的酸根離子為有機酸根離子如檸檬酸根離子，醋酸根離子，草酸根離子，磺酸根離子或含有脂肪酸根離子或是帶前述提及的無機酸根離子的表面活性劑如烷基苯磺酸。
進一步地，所述組合物中的堿金屬鹽為一種或幾種堿金屬離子種類或酸根離子的堿金屬鹽的混合物。
本發明的有益效果是
I、本發明采用的鈉鹽等堿金屬鹽對玻璃減薄蝕刻槽中的H2SiF6具有很高的去除效率，可較好的保證蝕刻速率均一，減少人工檢測成本。
2、本發明添加的鈉鹽等堿金屬鹽成本較低，沉淀產物可利用原有循環體系中的過濾器去除，利用反相洗滌除去，操作簡單易行。
3、本發明可顯著延長蝕刻液的使用壽命，減少或免除最終的廢液處理過程，不會產生大量廢渣、廢水，避免環境污染。
4、本發明能夠對玻璃減薄液中大部分氫氟酸資源進行了利用，避免了資源浪費， 降低了生產成本。
具體實施方式
本發明玻璃減薄刻蝕液補充液，按重量百分比計，包括20-55%的氫氟酸, O. 01-30%的堿金屬鹽，O. 001-0. 1%脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性劑，余下組分為水。
優選地，組合物中氫氟酸比例可為30-45%，堿金屬鹽的濃度為O. 2_1%。
優選地，組合物中的堿金屬鹽可為鋰鹽，鈉鹽，或鉀鹽，以鈉鹽為首選。
優選地，組合物中的堿金屬鹽對應的酸根離子可為無機酸根離子如氟離子，氯離子，硝酸根離子，硫酸(氫)根離子，磷酸(氫)根離子或碳酸(氫)根離子等，首選為氟離子或氣尚子。
優選地，組合物中的堿金屬鹽對應的酸根離子可為有機酸根離子如檸檬酸根離子，醋酸根離子，草酸根離子，磺酸根離子。或可為的含有脂肪酸根離子或是帶前述提及的無機酸根離子的表面活性劑如烷基苯磺酸。
優選地，組合物中的堿金屬鹽可為一種或幾種堿金屬離子種類或酸根離子的堿金屬鹽的混合物。
本發明可適用于槽式或淋洗式處理工藝。
研究表明，在將鈉鹽等堿金屬鹽與蝕刻槽中的玻璃減薄蝕刻液混合反應后，會有明顯的Na2SiF6沉淀出現，對蝕刻槽中的玻璃減薄蝕刻液中H2SiF6有很好的去除效果。從而可降低因組分波動過大引起的蝕刻速率變化的問題。
以下結合具體實施例對本發明作進一步說明。
實施例1-權利要求
1.一種玻璃減薄刻蝕液補充液，其特征在于，按重量百分比計，它包括20-55%的氫氟酸，O. 01-30%的堿金屬鹽，O. 001-0. 1%脂肪醇聚氧乙烯醚表面活性劑，余下組分為水。
2.根據權利要求I所述玻璃減薄刻蝕液補充液，其特征在于，所述組合物中氫氟酸的重量百分比濃度優選為30-45%,堿金屬鹽的重量百分比濃度優選為O. 2-1%。
3.根據權利要求I所述玻璃減薄刻蝕液補充液，其特征在于，所述組合物中的堿金屬鹽可為鋰鹽、鈉鹽或鉀鹽，以鈉鹽為首選。
4.根據權利要求I所述玻璃減薄刻蝕液補充液，其特征在于，所述組合物中的堿金屬鹽對應的酸根離子可為無機酸根離子如氟離子，氯離子，硝酸根離子，硫酸(氫)根離子，磷酸(氫)根離子或碳酸(氫)根離子等，首選為氟離子或氯離子。
5.根據權利要求I所述玻璃減薄刻蝕液補充液，其特征在于，所述組合物中的堿金屬鹽對應的酸根尚子可為有機酸根尚子如朽1檬酸根尚子，醋酸根尚子，草酸根尚子，磺酸根尚子或或可為的含有脂肪酸根離子或是帶前述提及的無機酸根離子的表面活性劑如烷基苯磺酸。
6.根據權利要求I所述玻璃減薄刻蝕液補充液，其特征在于，所述組合物中的堿金屬鹽可為一種或幾種堿金屬離子種類或酸根離子的堿金屬鹽的混合物。
7.根據權利要求I所述玻璃減薄刻蝕液補充液，其特征在于，可適用于槽式或淋洗式處理工藝。
全文摘要
本發明公開了一種玻璃減薄刻蝕液補充液，可顯著延長玻璃刻蝕液的使用壽命，減少或免除刻蝕廢液的處理過程。其主要組成為HF為20-55%，堿金屬鹽為0.1-5%，0.001-0.1%脂肪醇聚氧乙烯醚類表面活性劑，其余為水。優選HF濃度為30-45%，堿金屬鹽濃度0.2-1%。堿金屬鹽可為鋰鹽，鈉鹽，和鉀鹽，可優選鈉鹽；對應酸根離子可為無機酸根離子如氟離子，氯離子，硝酸根離子，硫酸(氫)根離子，磷酸(氫)根離子，碳酸(氫)根離子等；或有機酸根離子如醋酸和帶有上述酸根離子的離子型表面活性劑。可選擇一種或幾種堿金屬鹽的混合物。可適用于槽式或淋洗式處理工藝。
文檔編號C03C15/00GK102923963SQ201210461629
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者黃源, 徐雅玲, 尹云艦, 劉志彪, 邢攸美 申請人:杭州格林達化學有限公司