一种曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法技术

本发明专利技术涉及电磁屏蔽实现技术领域，具体公开一种曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法。包括以下步骤：S1，在基底表面旋涂光刻胶，烘烤；S2，通过曲面掩模窗口系统对基底进行曝光，显影，烘烤；S3，镀制金属网栅层，去除光刻胶，镀制保护层。其中曲面掩模窗口系统包括遮光板、衬底、掩模图案和增透保护层。本发明专利技术所提供的曲面窗口金属网栅制备方法，不仅加工的质量和精度好，而且可大大缩短制备时间，尤其适应于曲面电磁屏蔽窗口的大规模、高质量生产。高质量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法


[0001]本专利技术涉及电磁屏蔽实现
，尤其涉及一种曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着5G通信和物联网等现代电子工业技术的飞速发展，各种无线通信系统急剧增加。光学窗口作为光电设备机构/功能一体化的重要部件，已成为制约现代光电设备发展的关键所在。随着现代社会的发展，光学窗口使用过程中面临着极其复杂的空间电磁环境，不仅要求光学窗口具有好的耐磨性能和耐热冲击性能，同时还需要保证光学窗口的电磁屏蔽效果。
[0003]金属网栅电磁屏蔽技术作为实现光学窗口电磁屏蔽的有效方法之一，获得了广泛关注和研究。目前，光学窗口电磁屏蔽金属网栅的制备普遍采用激光直写法，需规律性的调整激光直写探头的位置，反复曝光光刻胶以形成纵横相交的网格化图案结构。但是，激光直写法的加工过程时间较长，一般需要180min～300min，效率和曲面加工精度较低，并且对设备运行稳定性要求严苛，不能满足大规模、批量生产的需要。
[0004]为了解决现有技术中激光直写法制备曲面窗口金属网栅所存在的问题，现有技术中指出在平面光学窗口基底中可以采用掩模窗口进行平面金属网栅的制备。但是，将现有的掩模版技术应用于曲面光学窗口时，由于难以控制曝光的均匀性，会导致曲面光学窗口中的曝光精度和质量较差。因此，本专利技术专利提供了一种既可以快速实现曲面曝光，又可以改善曝光精度和质量，同时避免掩模板损伤的曲面窗口电磁屏蔽金属网栅结构的制备方法。

技术实现思路

[0005]为了提高曲面电磁屏蔽光学窗口制备过程中光刻胶的曝光精度和质量，同时避免掩模窗口在反复使用过程中造成的机械损伤，本专利技术提供一种曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法。
[0006]为达到上述专利技术目的，本专利技术实施例采用了如下的技术方案：
[0007]本专利技术提供一种曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1，在基底表面涂覆光刻胶，烘烤；
[0009]S2，通过曲面掩模窗口系统对基底进行曝光，显影，烘烤，在基底上形成网栅图形；
[0010]其中，所述曲面掩模窗口系统自下而上依次包括遮光板、衬底、掩模图案结构和表面增透保护层；
[0011]S3，采用镀膜方式在基底上镀制金属网栅层，去除光刻胶，镀制保护层，得曲面电磁屏蔽光学窗口。
[0012]相对于现有技术，本专利技术提供的曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法，采用曲面掩模窗口实现曲面光学窗口电磁屏蔽金属网栅结构的制备，所使用的曲面掩模窗口系统
包括遮光板、衬底、掩模图案结构和增透保护层结构，不仅可以有效降低曝光过程中界面表面剩余的反射干扰，增加曝光能量，有效改善曝光的线宽质量和曝光的深度；同时，还可以有效避免曲面掩模窗口在反复的使用过程中掩模图案可能产生的机械损坏，从而对曲面掩模窗口起到较好的保护作用，延长曲面掩模窗口的使用寿命。本专利技术所提供的曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法具有效率高以及加工精度和质量好的特点，可在10s～120s内快速完成曝光，尤其适合大规模、高质量、快速制备曲面电磁屏蔽光学窗口。
[0013]进一步的，步骤S1中涂覆光刻胶前需要对曲面光学窗口进行清洗。
[0014]优选的，所述清洗的具体步骤为：
[0015]将曲面光学窗口浸泡于质量比为1:1的无水乙醇和丙酮混合溶液中10～40min；取出后，用质量比为1:1的无水乙醇和乙醚的混合溶液擦拭曲面光学窗口，直至其表面无油污、尘粒和擦痕。
[0016]优选的，步骤S1中，光刻胶的厚度为1μm～5μm。
[0017]优选的，步骤S1中，所述烘烤的温度为50℃～100℃，烘烤时间为3min～20min。
[0018]进一步的，步骤S1中，所述基底为曲面光学窗口，所述基底选自氟化钡、氟化钙、多光谱硫化锌、CVD硫化锌、石英、硅、锗、蓝宝石、氟化镁、尖晶石、金刚石或氮氧化铝。
[0019]优选的，步骤S2中，所述曲面掩模窗口系统的遮光板选自金属、不透光玻璃或塑料；其中金属包括铝、铜、镍或铬中的一种或几种。
[0020]优选的，所述遮光板的转速为30～250r/min。
[0021]遮光板表面规律排布有弧状或圆孔状的透光区域，保证透光能量可以在曲面窗口表面均匀分布，并通过调整遮光板的转速可以调节光源发射能量的空间分布，提高曝光过程光源在光刻胶表面的均匀性。
[0022]优选的，步骤S2中，所述曲面掩模窗口的衬底为石英衬底，衬底的厚度为1mm～10mm。
[0023]优选的，步骤S2中，所述掩模图案结构包括遮光材料覆盖的不透明区域和无遮光覆盖的透明区域，其中，透明区域在衬底表面呈横纵相交网格状。
[0024]优选的，步骤S2中，所述表面增透保护层由Ta2O5膜和SiO2膜组成。
[0025]进一步的，步骤S2中，掩模图案结构中的遮光材料为镍、铬、铜、铝、金、银、钨、氮化钛、类金刚石、锗、硅、氧化锗、碳化锗中的一种或几种。
[0026]优选的，步骤S2中，掩模图案结构的厚度为100nm～800nm。
[0027]进一步的，步骤S2中，表面增透保护膜的结构自下而上依次包括第一Ta2O5膜、第一SiO2膜、第二Ta2O5膜和第二SiO2膜。
[0028]优选的，所述第一Ta2O5膜的厚度为122.7nm～134.7nm。
[0029]优选的，所述第一SiO2膜的厚度为169.3nm～185.3nm。
[0030]优选的，所述第二Ta2O5膜的厚度为91.4nm～101.4nm。
[0031]优选的，所述第二SiO2膜的厚度为75.9nm～83.9nm。
[0032]进一步的，所述表面增透保护层的第一Ta2O5膜下还包括掩模图案埋伏层；所述掩模图案埋伏层为SiO2膜；所述掩模图案埋伏层的厚度为0.1μm～20μm。
[0033]该埋伏层材料与曲面石英掩模衬底材料一致，可在不改变衬底材料自身光学性能的同时，实现与衬底之间的优异结合；同时通过调整埋伏层厚度，可将掩模图案结构有效封
装在内部，避免外部复杂环境、衬底压表面抛光处理及镀制增透保护膜等过程对掩模图案结构的不利影响，从而保证掩模图案结构可以长期稳定、多次反复使用。
[0034]进一步的，步骤S2曝光过程中在曲面掩模窗口的两侧加压，两侧加压的压力为4.9N～49N。
[0035]通过两侧加压的方式可以使曲面掩模板与曲面光学窗口表面的光刻胶紧密贴合，从而增加曝光的精度和质量，实现光刻胶均匀、充分的曝光，从而提高曲面电磁屏蔽光学窗口的质量和性能。
[0036]优选的，步骤S2中，所述曝光的光源为LED灯或汞灯；所述光源的光照波长为300nm～450nm，曝光时间为30s～120s。
[0037]优选的，步骤S2中，所述烘烤的温度为60℃～100℃，烘烤时间为3min～20min。
[0038]优选的，步骤S2中所述显影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，在基底表面涂覆光刻胶，烘烤；S2，通过曲面掩模窗口系统对基底进行曝光，显影，烘烤，在基底上形成网栅图形；其中，所述曲面掩模窗口系统自下而上依次包括遮光板、衬底、掩模图案结构和表面增透保护层；S3，采用镀膜方式在基底上镀制金属网栅层，去除光刻胶，镀制保护层，得曲面电磁屏蔽光学窗口。2.如权利要求1所述的曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法，其特征在于：步骤S1中，光刻胶的厚度为1μm～5μm；和/或步骤S1中，所述烘烤的温度为50℃～100℃，烘烤时间为3min～20min；和/或步骤S1中，所述基底为曲面光学窗口，所述基底选自氟化钡、氟化钙、多光谱硫化锌、CVD硫化锌、石英、硅、锗、蓝宝石、氟化镁、尖晶石、金刚石或氮氧化铝。3.如权利要求1所述的曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述曲面掩模窗口系统的遮光板选自金属、不透光玻璃或塑料；和/或步骤S2中，所述衬底为石英衬底，衬底的厚度为1mm～10mm；和/或步骤S2中，所述掩模图案结构包括遮光材料覆盖的不透明区域和无遮光材料覆盖的透明区域，其中，透明区域在衬底表面呈横纵相交网格状；和/或步骤S2中，所述表面增透保护层由Ta2O5膜和SiO2膜组成。4.如权利要求3所述的曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法，其特征在于：步骤S2中，掩模图案结构中的遮光材料为镍、铬、铜、铝、金、银、钨、氮化钛、类金刚石、锗、硅、氧化锗或碳化锗中的一种或几种；和/或步骤S2中，掩模图案结构的厚度为100nm～800nm。5.如权利要求3所述的曲面窗口电磁屏蔽金属网栅的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚鹏，马远飞，麻皓月，张振雲，石红春，曹波，林泉，
申请(专利权)人：有研国晶辉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：