一种光学整流罩上加工引信触发的设计方法技术

本发明专利技术提供一种光学整流罩上加工引信触发的设计方法，掩膜板的加工：将光学整流罩上的球面引信图案投影至平面上，获得平面引信图案并打印；确定辅助曝光球罩基体的半径，加工辅助曝光球罩；制作掩模板基体，并进行真空镀膜、涂胶和烘烤；将掩膜板基体和辅助曝光球罩把引信图案夹在两者之间，然后进行曝光、显影、刻蚀及去胶处理，完成掩膜板的加工；利用掩膜板，在光学整流罩上加工引信：对光学整流罩进行真空镀膜，再涂胶、烘烤；利用曝光复制的方式，将掩膜板上的引信图案复制到光学整流罩上；再对光学整流罩进行显影、刻蚀、去胶，实现引信的加工。采用该方法简单、方便、加工成本低、产品合格率高，图案清晰且附着力强，适合大批量生产。

A design method of processing fuse trigger on optical fairing

【技术实现步骤摘要】
一种光学整流罩上加工引信触发的设计方法
本专利技术涉及一种光学整流罩上加工引信触发的设计方法，属于光学导引头引信加工工艺

技术介绍
光学整流罩上加工引信触发的方法是在光学整流罩凹面边缘处加工不闭合环形金属环，然后在金属环两端焊接导线。其工作原理是当高速飞行的导弹，撞击目标的瞬间，光学整流罩碎裂时金属环断裂，控制系统发送引爆信号。目前针对在光学整流罩上制作引信触发的金属环，加工方法有两种：A方法是采用粘接铜箔法，如图1所示，该工艺流程包括粘贴铜箔、涂光刻胶、激光光刻、显影图案、刻蚀图案、去除光刻胶、减薄铜箔厚度和焊接导线。由于此方法采用胶粘铜箔，所以存在以下几个问题：1.胶层老化失效，导致金属环脱落；2.胶粘存在一定的弹性变量，当光学整流罩碎裂时，胶的拉变形较大，金属环不容易断裂；3.铜箔厚度太厚(一般在0.1mm左右)，减薄厚度时，厚度控制不稳定。B方法是采用光刻镀膜法，如图2所示，该工艺流程包括涂光刻胶、激光光刻、显影图案、真空镀膜、清洗图案以及焊接导线。由于该工艺是先光刻图案，然后再镀膜，所以存在以下几个问题：1.镀膜厚度必须小于400nm，导致金属环电阻不能满足要求，此工艺只能用用于直径小于50mm以下的光学整流罩；2.为了保证能清洗出合格的图案，镀膜时降低了膜层牢固度，存在膜层脱落的风险。由此可见以上两种方法都存在一定的局限性，而且激光光刻机只能光刻简单的单圈金属环，无法光刻复杂要求的金属环，因此不能完全满足光学整流罩上的引信触发的性能要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种光学整流罩上加工引信触发的设计方法，采用该方法简单、方便、加工成本低、产品合格率高，图案清晰且附着力强，适合大批量生产。实现本专利技术的技术方案如下：一种光学整流罩上加工引信触发的设计方法，过程如下：掩膜板的加工：将光学整流罩上的球面引信图案投影至平面上，获得平面引信图案并打印；确定辅助曝光球罩基体的半径，加工辅助曝光球罩；制作掩模板基体，并进行真空镀膜、涂胶和烘烤；将掩膜板基体和辅助曝光球罩把引信图案夹在两者之间，然后进行曝光、显影、刻蚀及去胶处理，完成掩膜板的加工；利用掩膜板，在光学整流罩上加工引信：对光学整流罩进行真空镀膜，再涂胶、烘烤；利用曝光复制的方式，将掩膜板上的引信图案复制到光学整流罩上；再对光学整流罩进行显影、刻蚀、去胶，实现引信的加工。进一步地，本专利技术所述掩膜板基体和材料辅助曝光球罩基体材料选用光学玻璃K9或B270。进一步地，本专利技术采用PET透明片打印引信图案。进一步地，本专利技术对掩模板基体进行真空镀膜的过程为：(1)在坩埚内加“Cr”膜料；(2)掩模板基体转速设定为5r/min，烘烤温度设定为200℃，烘烤时间设定为30min，环形坩埚转速设定为0.5r/min；(3)膜系结构G/Cr/A，G为掩模板基体，A为空气，Cr膜层厚度为200nm，蒸发速率为“Cr”层0.5nm/s；(4)在真空度到达6.0×10-3Pa后，掩模板基体转速调整到12r/min，充氩气值6.0sccm，真空度降至1.0×10-2pa,离子束流调节到70mA；(5)电子枪调成圆形大光斑，开始蒸镀坩埚中的“Cr”膜料，蒸镀过程采用SQC310薄膜镀层控制仪实时监控膜层厚度，当膜层到达预定厚度时，停止蒸镀，此时“Cr”层蒸镀完成；(6)蒸镀完成，真空室降到室温后，取出镀件。进一步地，本专利技术对掩模板基体进行涂胶的过程为：(1)采用旋涂匀胶机涂胶，匀胶参数：低速200r/min,时间5s；中速1000r/min,时间10s；高速2000r/min,时间60s；(2)把掩膜板基体凸面朝上，装夹在匀胶机上，低速旋转时把50mL的PB212光刻胶缓慢倾倒在掩膜板顶部，等待中速和高速运行完成，取下掩膜板基体。进一步地，本专利技术所述掩膜板的加工中的刻蚀工艺步骤如下：(1)在20L玻璃或塑料容器中注入10L铬的刻蚀液，刻蚀液组分：氢氧化钾+高锰酸钾+去离子水，质量百分比为4:3:50。(2)显影后的掩膜板基体浸入刻蚀液中，轻轻晃动掩膜板基体，待没有光刻胶保护的铬被刻蚀干净后，用蒸馏水清洗干净掩膜板基体。进一步地，本专利技术对光学整流罩进行真空镀膜的过程如下：(1)在1号坩埚内加“Cr”膜料，在2号坩埚内加“Cu”膜料；(2)光学整流罩转速设定为6r/min，烘烤温度设定为250℃，烘烤时间设定为40min；(3)膜系结构G/Cr/Cu/A，G为光学整流罩，A为空气，Cr膜层厚度为100nm，Cu膜层厚度为10μm，蒸发速率为“Cr”层0.5nm/s,“Cu”层2.5nm/s；(4)真空度到达6.0×10-3Pa后，光学整流罩转速调整到15r/min，充氩气值6.0sccm，真空度降至1.0×10-2pa,离子束流调节到70mA；(5)右电子枪调成圆形大光斑，开始蒸镀1号坩埚中的“Cr”膜料，蒸镀过程采用SQC310薄膜镀层控制仪实时监控膜层厚度，当膜层到达预定厚度时，停止蒸镀，此时“Cr”层蒸镀完成；左电子枪调成点光斑，开始蒸镀2号坩埚中的“Cu”膜料，蒸镀过程同样采用薄膜镀层控制仪实时监控膜层厚度，当膜层到达预定厚度时，停止蒸镀，此时“Cu”层蒸镀完成。进一步地，本专利技术对光学整流罩进行涂胶工艺步骤如下：(1)采用旋涂匀胶机涂胶，匀胶参数：低速200r/min,时间5s；中速700r/min,时间3s；高速2000r/min,时间60s；(2)光学整流罩凹面朝上，装夹在匀胶机上，把20mL的PB212光刻胶缓慢倾倒在凹面中心，然后开始匀胶，等待匀胶运行完成，取下光学整流罩。进一步地，所述步骤光学整流罩的刻蚀工艺步骤采用如下两种中的一种，第一种刻蚀工艺步骤：(1)在10L玻璃或塑料容器中注入5L铜的刻蚀液，刻蚀液组分为：硫酸铈氨+氯化汞+去离子水，质量百分比为25:1:100；(2)显影后的光学整流罩浸入铜刻蚀液中，待无光刻胶保护的铜被刻蚀干净后，用蒸馏水清洗干净；第二种刻蚀工艺步骤：(1)在10L玻璃或塑料容器中注入5L铬的刻蚀液，刻蚀液组分：氢氧化钾+高锰酸钾+去离子水，质量百分比为4:3:50。(2)刻蚀铜完成后的光学整流罩浸入铬刻蚀液中，待裸露的铬被刻蚀干净后，用蒸馏水清洗干净。有益效果本专利技术的工艺过程是先将球面图案采用近似拟合的方法，展开投影到平面上，采用PET透明片作为打印介质，把图案打印到软质PET透明片上，然后用曝光复制的方法将平面图案复制到球面掩模基体上；再用该掩膜板通过曝光复制的方法加工光学整流罩上的引信图案。该方法相对于常规的光刻工艺，不需要设计专用的光刻设备，省去光刻设备的制造成本，而且引信图案修改方便，灵活，还可以加工光刻设备无法完成的引信图案。采用掩膜复制法，适合批量生产。附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学整流罩上加工引信触发的设计方法，其特征在于，过程如下：/n掩膜板的加工：/n将光学整流罩上的球面引信图案投影至平面上，获得平面引信图案并打印；/n确定辅助曝光球罩基体的半径，加工辅助曝光球罩；/n制作掩模板基体，并进行真空镀膜、涂胶和烘烤；/n将掩膜板基体和辅助曝光球罩把引信图案夹在两者之间，然后进行曝光、显影、刻蚀及去胶处理，完成掩膜板的加工；/n利用掩膜板，在光学整流罩上加工引信：/n对光学整流罩进行真空镀膜，再涂胶、烘烤；/n利用曝光复制的方式，将掩膜板上的引信图案复制到光学整流罩上；/n再对光学整流罩进行显影、刻蚀、去胶，实现引信的加工。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学整流罩上加工引信触发的设计方法，其特征在于，过程如下：
掩膜板的加工：
将光学整流罩上的球面引信图案投影至平面上，获得平面引信图案并打印；
确定辅助曝光球罩基体的半径，加工辅助曝光球罩；
制作掩模板基体，并进行真空镀膜、涂胶和烘烤；
将掩膜板基体和辅助曝光球罩把引信图案夹在两者之间，然后进行曝光、显影、刻蚀及去胶处理，完成掩膜板的加工；
利用掩膜板，在光学整流罩上加工引信：
对光学整流罩进行真空镀膜，再涂胶、烘烤；
利用曝光复制的方式，将掩膜板上的引信图案复制到光学整流罩上；
再对光学整流罩进行显影、刻蚀、去胶，实现引信的加工。


2.根据权利要求1所述光学整流罩上加工引信触发的设计方法，其特征在于，所述掩膜板基体和材料辅助曝光球罩基体材料选用光学玻璃K9或B270。


3.根据权利要求1所述光学整流罩上加工引信触发的设计方法，其特征在于，采用PET透明片打印引信图案。


4.根据权利要求1所述光学整流罩上加工引信触发的设计方法，其特征在于，对掩模板基体进行真空镀膜的过程为：
(1)在坩埚内加“Cr”膜料；
(2)掩模板基体转速设定为5r/min，烘烤温度设定为200℃，烘烤时间设定为30min，环形坩埚转速设定为0.5r/min；
(3)膜系结构G/Cr/A，G为掩模板基体，A为空气，Cr膜层厚度为200nm，蒸发速率为“Cr”层0.5nm/s；
(4)在真空度到达6.0×10-3Pa后，掩模板基体转速调整到12r/min，充氩气值6.0sccm，真空度降至1.0×10-2pa,离子束流调节到70mA；
(5)电子枪调成圆形大光斑，开始蒸镀坩埚中的“Cr”膜料，蒸镀过程采用SQC310薄膜镀层控制仪实时监控膜层厚度，当膜层到达预定厚度时，停止蒸镀，此时“Cr”层蒸镀完成；
(6)蒸镀完成，真空室降到室温后，取出镀件。


5.根据权利要求1所述光学整流罩上加工引信触发的设计方法，其特征在于，对掩模板基体进行涂胶的过程为：
(1)采用旋涂匀胶机涂胶，匀胶参数：低速200r/min,时间5s；中速1000r/min,时间10s；高速2000r/min,时间60s；
(2)把掩膜板基体凸面朝上，装夹在匀胶机上，低速旋转时把50mL的PB212光刻胶缓慢倾倒在掩膜板顶部，等待中速和高速运行完成，取下掩膜板基体。


6.根据权利要求1所述光学整流罩上加工引信触发的设计方法，其特征在于，所述掩膜板的加工中的刻蚀工艺步骤如下：
(1)在20L玻璃或...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠建平，
申请(专利权)人：河北汉光重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13