利用絲網(wǎng)印刷工藝實現(xiàn)低成本叉指換能器和反射柵的制備方法
【專利摘要】一種利用絲網(wǎng)印刷工藝實現(xiàn)低成本叉指換能器和反射柵的制備方法。該方法包括：根據(jù)應用場合的具體需求，設計聲表面波器件版圖，將待印刷的版圖制成用于絲網(wǎng)印刷的掩膜板；采用導電銀漿作為墨水，以拋光的壓電材料基片作為基材，按照給墨、刮墨和收墨的順序進行印刷；然后將印刷完畢的產品放入紅外烤箱內，逐漸加熱到130℃~150℃，并逐漸降溫至室溫，使得液體銀墨水能夠燒結為固體，并具有良好的導電性即可。本發(fā)明與傳統(tǒng)微電子光刻工藝形成強烈對比的顯著優(yōu)勢包括：1.生產設備的成本低；2.生產過程的工藝簡便，成本也很低；3.制備過程中不產生廢液和廢氣，更加環(huán)保；4.易于實現(xiàn)大規(guī)模生產。
【專利說明】利用絲網(wǎng)印刷工藝實現(xiàn)低成本叉指換能器和反射柵的制備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于聲表面波裝置中的叉指換能器和反射柵的制備領域，具體涉及到利用絲網(wǎng)印刷工藝實現(xiàn)低成本的叉指換能器和反射柵的制備方法。
【背景技術】
[0002]聲表面波(surface acoustic wave)器件是現(xiàn)今電子電路中的關鍵元件,具有可靠性高、小型、多功能以及設計靈活等優(yōu)點，所以它在雷達、通信、電子戰(zhàn)、聲納以及電視中已經或者正在得到廣泛應用。聲表面波器件主要功能部分，是采用現(xiàn)代微電子技術在表面拋光壓電材料基片上制作的叉指換能器、反射柵等結構，基于(逆)壓電效應，射頻信號在叉指換能器中經歷聲電換能過程得到處理，達到預定功能要求。
[0003]雖然已有的制備聲表面波器件的微電子工藝能夠制作出極其精細的微納電路(最小線條能夠達到32納米或更低)，但所需要的薄膜沉積、光刻、刻蝕、封裝等工藝復雜。而最新的紫外光刻設備造價高達數(shù)千萬美元，生產32nm以下集成電路的極紫外光刻設備造價將超過I億美元，如此高昂的投資已使集成電路的生產成為全球少數(shù)企業(yè)能夠負擔得起的產業(yè)。

【發(fā)明內容】

[0004](一)要解決的技術問題
有鑒于此，本發(fā)明的目在于提供一種利用絲網(wǎng)印刷工藝制作叉指換能器和反射柵的方法，以解決現(xiàn)有叉指換能器和反射柵的制備成本較高的問題，便于大批量投入生產。
[0005](二)技術方案
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種利用絲網(wǎng)印刷工藝制作叉指換能器和反射柵的方法，該方法是利用刮墨板將黏性導電銀漿通過網(wǎng)版上的圖案通孔印刷到基板上獲得叉指換能器和反射柵的圖形，并經過高溫烘培使銀漿固化，以制作出聲表面波器件。
[0006]上述方案中，具體步驟包括:
第1、制絲網(wǎng)
根據(jù)應用場合的具體需求，設計聲表面波器件版圖，將待印刷的版圖制成用于絲網(wǎng)印刷的掩膜板；
第2、印刷
采用導電銀漿作為墨水，以拋光的壓電材料基片作為基材，按照給墨、刮墨和收墨的順序對基材進行印刷；
第3、烘培
將印刷完畢的產品放入紅外烤箱內，逐漸加熱到130°C?150°C，并持續(xù)加熱I分鐘左右，之后置于室溫自然冷卻。使得液體銀墨水能夠燒結為固體，并具有良好的導電性即可。
[0007]其中第I步中所描述的制作網(wǎng)版的方法包括直接制版法、間接制版法和直間混合制版法。
[0008]第2步中所述的導電墨水，鑒于印刷電子工藝的發(fā)展現(xiàn)況，一般使用銀材料。所述的承載物是具有壓電效應的壓電基片。承載物為平整、潔凈的壓電材料基片。
[0009]其中所述的壓電材料基片包括壓電單晶如石英、LiNbO3^ LiTaO3，所描述的壓電多晶如PZT陶瓷，所描述的壓電薄膜如ZnO、A1N、金剛石。
[0010](三)有益效果
從上述技術方案中可以看出本發(fā)明具有以下有益效果:
1.本發(fā)明提供的該采用絲網(wǎng)印刷工藝制備叉指換能器和反射柵的方法與傳統(tǒng)微電子光刻工藝形成強烈對比，可以極大降低成本，有利于投入大規(guī)模生產。
[0011]2.本發(fā)明提供的該采用絲網(wǎng)印刷工藝制備叉指換能器和反射柵的方法，具有工藝步驟少、操作簡單，性能可靠，廢棄物極少，有利環(huán)境保護等優(yōu)點。
[0012]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0013]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1本發(fā)明的流程圖。
[0015]圖2本發(fā)明實施例需要印刷的叉指換能器結構圖。
[0016]圖3本發(fā)明實施例需要印刷的叉指換能器的印刷流程圖，其中，I是叉指換能器原稿制成網(wǎng)版的過程,11是將導電銀墨水均勻布滿網(wǎng)版上，ΠΙ是將導電銀墨水通過網(wǎng)版印刷到石英基片上，IV將多余的銀墨水收走，V將印有叉指換能器圖樣的石
英基片進行烘焙，完成器件制備。
[0017]
【具體實施方式】
[0018]為了更進一步說明本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果，以下結合實施例及附圖，對本發(fā)明做詳細描述。
[0019]本發(fā)明主要是采用基于絲網(wǎng)印刷原理的印刷電子技術，在光滑的基片表面印制線條光滑的叉指換能器和反射柵，并可實現(xiàn)大批量、低成本、環(huán)保的生產。
[0020]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖，其中包括以下步驟:
1.繪制叉指換能器和反射柵的版圖。
[0021]2.制作網(wǎng)版。
[0022]3.印刷。
[0023]4.烘焙(干燥)。
[0024]下面以絲網(wǎng)印刷工藝制備叉指換能器為例，其中以ST-X切石英為承載物、銀材料為導電墨水，結合附圖進一步說明本發(fā)明的詳細工藝方法和步驟，其中:
圖2為本發(fā)明實施例需要印刷的叉指換能器結構圖。
[0025]圖3為圖2中所示叉指換能器的印刷流程圖，具體步驟如下:
1.繪制叉指換能器的原稿?？紤]到工藝技術的限制，因此器件參數(shù)為叉指對數(shù)N=20，指間寬度a=30um,叉指間隙b=30um,孔徑W=2.4mm,電極厚度h=2um,匯流條寬度Lh=0.12mm,其結構如圖2所示。
[0026]2.如圖3中I所示，將圖2所示叉指換能器原稿制成網(wǎng)版301，其中網(wǎng)版的鏤空部分為換能器結構形狀。
[0027]3.如圖3中II所示，通過刮墨板302將導電銀墨水303均勻布滿網(wǎng)版301。
[0028]4.如圖3中III所示，通過刮墨板302的加壓與刮動，將導電銀墨水303通過網(wǎng)版301上的圖案通孔304印刷到石英基片305上獲得叉指換能器圖形。
[0029]5.如圖3中IV所示，將多余的銀墨水303用刮墨板302刮起收走。
[0030]6.如圖3中V所示，將印有叉指換能器圖樣的承載物305 (石英基片)進行烘焙(干燥)。至此完成器件制備。
[0031]7.由上述方法制備出的叉指換能器能夠實現(xiàn)將A、B點(如圖2-1所示)施加的交流電信號轉換為相應頻率的聲波信號。
[0032]通過上述工藝制備得到的聲表面波器件，其制造成本明顯較低，產品具有一定的可彎折性，不會產生廢水、廢液等污染物，適合規(guī)?；a。
[0033]本文中所描述的具體實施例僅是對于本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定于的范圍。
【權利要求】
1.一種利用絲網(wǎng)印刷工藝實現(xiàn)低成本叉指換能器和反射柵的制備方法，其特征在于該方法包括步驟如下: 第1、制絲網(wǎng) 根據(jù)應用場合的具體需求，設計聲表面波器件版圖，將待印刷的版圖制成用于絲網(wǎng)印刷的掩膜板； 第2、印刷 采用導電銀漿作為墨水，以拋光的壓電材料基片作為基材，按照給墨、刮墨和收墨的順序進行印刷； 第3、烘培 將印刷完畢的產品放入紅外烤箱內，逐漸加熱到130°C?150°C，并持續(xù)加熱I分鐘，之后置于室溫自然冷卻，使得液體銀墨水能夠燒結為固體，并具有良好的導電性即可。
【文檔編號】B41M1/12GK103522783SQ201310504263
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權日:2013年10月24日
【發(fā)明者】滕建輔, 黃媛昕, 李琨, 軒秀巍, 曹陽 申請人:天津理工大學