本研究根據(jù)蝕刻條件的變化，對蝕刻特性——蝕刻率和蝕刻系數(shù)進行了球面分析，并使用速度、液滴大小、沖擊力(PDA)系統(tǒng)分析了噴嘴、噴射壓力、線短距離、工質(zhì)物性值變化時的噴霧特性，并考察了與蝕刻特性的相互關(guān)系。

圖1

圖1推出了用于分析噴霧特性的實驗裝置。實驗裝置的組成由噴射系統(tǒng)、PDA時系統(tǒng)組成。噴射系統(tǒng)由噴射噴嘴、壓力表、調(diào)節(jié)器、大型水箱、凈水過濾器、用于噴射壓力調(diào)節(jié)的閥門、用于溫度調(diào)節(jié)準確性的冷凍機等組成，PDA系統(tǒng)由激光、發(fā)送器、水礦工、信號處理程序、三維移送裝置、計算機等組成。為了測量蝕刻特性，首先在蝕刻場齒內(nèi)固定鐵板試片，然后通過噴射噴嘴垂直向下噴射氯化鐵溶液，并利用清洗和干燥后的微米測量殘留試片的厚度。此外，制作桅桿圖案，脫脂和清洗鐵板表面后，涂抹感光樹脂，使其干燥，通過制作的母版圖案調(diào)查紫外線，在感光膜上打印一定的形狀。

為了去除光膜作為水，給殘留的感光膜賦予強度，在經(jīng)過硬膜工藝后，在完成現(xiàn)象的鐵板上噴射氯化鐵溶液，進行了加工形狀的蝕刻工藝，通過剝離工藝去除蝕刻結(jié)束的產(chǎn)品的感光膜后，使用三維光學(xué)測量裝置測量了蝕刻特性。噴霧特性測量通過初步試驗，確認了噴霧的對稱性，以噴霧中心軸為基準，對噴霧橫截面的四分之一部分進行了噴霧特性測量，為了比較蝕刻特性和噴霧特性，有必要通過改變常溫水的物性值來分析噴霧特性。根據(jù)這些溫度變化的蝕刻溶液的物性值是粘度和密度，制作了接近實際蝕刻溶液粘度和密度的相似流體，分析了其霧化特性。

圖2是以厚度為0.12毫米的鐵板詩篇上對噴嘴A和B的噴射壓力，在線短距離為200毫米時垂直向下蝕刻5分鐘，然后與噴嘴中心軸相交的鐵板詩篇上的點為基準，在半徑方向上出現(xiàn)蝕刻率的變化。從A噴嘴的情況可以看出，在各自的噴射壓力下，蝕刻率比B噴嘴大，在各自的噴嘴上，噴射壓力越大，蝕刻率就越大。

圖2

圖3是在線短距離為200毫米時，根據(jù)噴嘴和噴射壓力力的徑向平均速度按半徑距離表示的。a、B噴嘴均隨著噴射壓力的增加，軸向平均速度增加,這是因為噴霧動量隨噴射壓力的增加而增加。隨著徑向距離的增加，軸向平均速度在下降，這是因為隨著霧化外角的增加，周圍空氣的阻力和流入，軸向噴霧動量減少。另外，A噴嘴的軸向平均速度在各自的噴射壓力下比B噴嘴大，這是因為A噴嘴與B噴嘴相比，B噴嘴直徑的長度比A噴嘴形狀比小，ASWAVLER角度大，向垂直方向進一步傾斜。

圖3

在線短距離200毫米時，根據(jù)噴嘴和噴射壓力力按半徑距離得出的液滴大小,A、B噴嘴均減少了液滴大小，以增加噴射壓力。另外，從噴霧中心到噴霧外角，液滴大小越來越大，這是因為液滴在噴霧中心以較快的速度下降，與周圍空氣的相對速度變大，液滴相互碰撞導(dǎo)致的分裂，噴霧外角出現(xiàn)了相對小于噴霧中心的相對速度和液滴之間相互作用的合成現(xiàn)象，因此液滴的大小增加。另外，可以看出，A噴嘴的液滴大小在各自的噴射壓力下比B噴嘴相對小。這是因為噴嘴形象比的差異。

經(jīng)過圖案制作、正面、涂層、老光、顯影工藝的鐵板標本上，對噴嘴A和B以4 kgKcnf為噴射壓力，在線短距離150，170，200毫米處對樣品的側(cè)面進行蝕刻后，通過測量圖案上設(shè)計的寬度和蝕刻深度以及橫向蝕刻寬度計算得出的蝕刻系數(shù),兩個噴嘴都顯示出隨著線團距離的減少，蝕刻系數(shù)增加的趨勢。這是因為先端距離越小，噴嘴噴射的蝕刻溶液的分裂液的動量越大，對鐵板標本產(chǎn)生的蝕刻效果就越大，從而使蝕刻后的蝕刻溶液不在蝕刻部分，向外排出的流動就越順暢，蝕刻的部分持續(xù)供應(yīng)新的蝕刻溶液，因此在深度方向上的蝕刻比橫向蝕刻大。

根據(jù)徑向距離表示噴嘴和直線短距離的軸向平均速度,a、B噴嘴都有隨著直線短距離和徑向距離的增加而降低軸向平均速度的趨勢,這是噴霧流和噴霧外角，越來越多的周圍空氣的阻力和流入,在這種強烈作用下，當噴霧動量減少時，就會被當作門來飼料。另外，站在各自的前緣距離上，可以看到A噴嘴的軸向平均速度比B噴嘴顯示得大。分析蝕刻特性刻蝕系數(shù)與霧化特性的關(guān)系，表明在液敵人軸向平均速度、沖擊力和液敵人大小較大的情況下，蝕刻系數(shù)出現(xiàn)了很大的變化，在液敵人大小方面，這與蝕刻率是相反的結(jié)果。另外，蝕刻系數(shù)越大，圖案的設(shè)計尺寸越精細，有利于超精密微細加工。因此，在用包皮環(huán)切技術(shù)生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場，有必要通過噴嘴的選擇和噴嘴的噴射條件優(yōu)化來提高蝕刻系數(shù)。

通過分析溫度和噴射壓力變化下的蝕刻系數(shù)與粘度和密度變化下的霧化特性的關(guān)系，可以發(fā)現(xiàn)，在同一直線短距離下，蝕刻溶液的溫度越高，即粘度和密度越低，蝕刻系數(shù)越大，在這種情況下，霧化液敵人的軸向平均速度越大，液滴大小越小。因此，蝕刻特性和噴霧特性具有相互關(guān)聯(lián)性，為了確保在實際產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場有利于微細加工的蝕刻系數(shù)，選擇蝕刻效果大、微?；己玫膰娮旌蛧娚錀l件非常重要。

本研究測量了基于噴射條件的蝕刻特性和霧化特性，分析了霧化特性對蝕刻特性的影響，得出了以下結(jié)論:(1)在同一直線短距離處，蝕刻率在噴射壓力大的情況下和噴霧中心營站出現(xiàn)較大的情況下，在液滴軸向平均速度和沖擊力大、液滴大小小的情況下，蝕刻率出現(xiàn)較大的情況;(2)以沖擊力分析了與蝕刻率關(guān)系最大的霧化特性;(3)從平均速度、沖擊力、液滴大小越大的情況下，蝕刻系數(shù)就越大;(4)隨著蝕刻溶液的溫度和噴射壓力的增加，蝕刻系數(shù)增加了，在這種情況下，相對來說，霧化液敵人的軸向平均速度大，液體體積小。

蝕刻特性和霧化特性具有相互關(guān)聯(lián)性，為了確保在實際產(chǎn)業(yè)現(xiàn)場有利于微細加工的蝕刻計數(shù)量，選擇蝕刻效果大、微?；己玫膰娮旌蛧娚錀l件是重中之重。

審核編輯：湯梓紅