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本文介紹了一種選擇性刻蝕刻19%氫氧化鈉水溶液中玻璃相的有效方法，對(duì)掃描電鏡和x射線衍射的分析證實(shí)，在LTCCA6(Ferro)中，只有玻璃相被去除。用1%鹽酸（鹽酸）、2%氫氟酸(HF)、10%氮化氫氮酸（硝酸）和19wt%氫氧化鈉（氫氧化鈉）蝕刻LTCC,掃描電鏡分析表明，通過(guò)蝕刻19wt%的氫氧化鈉，可以得到LTCCA6(Ferro)的顯微結(jié)構(gòu)。XRD分析證實(shí)，在室溫下，可以在19%氫氧化鈉水溶液中，選擇性地從玻璃陶瓷中去除玻璃相。

用了來(lái)自Ferro的市售LTCC底物(A6)，綠色磁帶在70℃時(shí)32Mpa等壓等壓，在℃可編程爐中在850峰值溫度下共燒30min，LTCC表面在蝕刻前進(jìn)行了拋光，隨后使用2000#、3000#和5000#砂紙，對(duì)燃燒的LTCC樣品進(jìn)行拋光。圖1描述了拋光前后的地形，表示LTCC的平面化。

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圖1

LTCC的蝕刻使用了一系列化學(xué)物質(zhì)，包括1wt%鹽酸酸（鹽酸）、2wt%氫氟酸(HF)、10wt%氫氮化酸（硝酸）和19wt%氫氧化鈉（氫氧化鈉）,利用衍射儀進(jìn)行了x射線衍射分析，確定了在蝕過(guò)程前后相復(fù)合材料的任何變化,Kα射線束的波長(zhǎng)為0.154nm，對(duì)應(yīng)于銅Kα線。利用Quanta200模型的掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了LTCC的顯微結(jié)構(gòu)。

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表2

表2分別給出了氫氧化鈉19%氫氧化鈉水溶液的蝕刻速率，以及10%硝酸、1wt%HCI和2%wt%HF水溶液的蝕刻速率,蝕刻速率根據(jù)從蝕刻中去除的材料量計(jì)算，從氫氧化鈉中提取的蝕刻速率約為2.30μg/cm2小時(shí)，比HCI、HF或硝酸的蝕刻速率低3~4個(gè)數(shù)量級(jí),共燒電使金剛石（CaSiO3）和鈣化硼石（CaB2O4）沉淀，并分散在硼硅酸鹽玻璃中。如圖所示1a，玻璃相覆蓋了LTCC的表面，顯然，晶體相也包含在玻璃相中,蝕刻劑可以選擇性地去除硼硅酸鹽玻璃，使晶體相幾乎未被蝕刻,當(dāng)未蝕刻區(qū)域在SEM觀察中聚焦時(shí)，蝕刻區(qū)域?qū)⑹ソ裹c(diǎn)，并在視野中保持黑暗。然而，LTCC必須更平坦和光滑，這樣顯著的粗糙度和較差的地形就不會(huì)誤導(dǎo)SEM觀測(cè)。圖1b表示拋光后的LTCC。

氫氧化鈉選擇性地去除玻璃相，如圖所示2a，LTCC表面已孔化，結(jié)晶相明亮，表面明亮，晶體的邊緣仍然清晰，晶相表面的平面化仍然明顯，玻璃選擇性蝕刻形成孔隙，導(dǎo)致焦點(diǎn)下方區(qū)域，圖2b、c和d，也分別給出了從HCI、HF和硝酸溶液中獲得的SEM圖像。表面形態(tài)學(xué)顯示，這三種情況下的蝕刻均無(wú)選擇性。

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圖2

通過(guò)對(duì)LTCC暴露于氫氧化鈉溶液前后的x射線衍射，可以確定蝕刻的選擇性。如圖所示3,金剛石(CaSiO3)和鈣化石(CaB2O4)是LTCC中蝕刻前后僅有的兩個(gè)結(jié)晶相。蝕刻前后的兩種光譜在數(shù)量上也完全相同，表明蝕刻在室溫下20小時(shí)后，蝕刻選擇性地從玻璃陶瓷中去除玻璃相。

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圖3

使用1wt%鹽酸（鹽酸）、2wt%氫氟酸(HF)、10wt%氮化氫酸（硝酸）的蝕刻速率大于19wt%2.30μg/cm2h的氫氧化鈉水溶液，在氫氧化鈉水溶液蝕刻后，可以獲得LTCC的清晰微觀結(jié)構(gòu)，并在19%氫氧化鈉水溶液中選擇性地去除LTCCA6(Ferro)的玻璃相。這一結(jié)果有助于研究LTCC的研究和結(jié)晶動(dòng)力學(xué)。