屏蔽光窗及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種屏蔽光窗及其制備方法，其中所述的方法包括如下步驟：(1)清洗基片；(2)涂覆保護層；(3)對所述的保護層及基片進行刻蝕；(4)在刻蝕后的基片表面進行濺射鍍膜；(5)除去所述的保護層即得所述的屏蔽光窗。本發明方法制備屏蔽光窗不需要金屬析出，對基片材質沒有要求。
【專利說明】
屏蔽光窗及其制備方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及電磁屏蔽領域，具體涉及一種屏蔽光窗及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著日益復雜的空間電磁環境，遙測遙感，醫療診斷，保密通訊，航空航天裝備等領域的光學窗口存在著嚴重的電磁干擾問題，不僅有來自宇宙射線，衛星通信，電視廣播等外部的電磁波信號對系統內部工作器件產生干擾，還會使得內部的電磁信號泄露到系統外部，對外界產生影響。由于光學窗口對電磁波的通透性，在軍事應用上將會成為戰機暴露的重要因素之一。隨著現代軍事要求的提高，要求光學窗口的耐磨性以及耐熱沖擊性足夠好，使之能夠在惡劣環境下保證電磁屏蔽效果。
[0003]金屬網柵窗口是在窗口材料外部制作有周期陣列的導電金屬網柵，具有優良的透明導電性能，滿足光學窗口的高透過率和寬頻段電磁屏蔽的雙重要求。
[0004]目前紅外材料的金屬網柵制備方法，其步驟為:首先在玻璃內摻雜部分的銀離子，然后進行激光誘導+熱處理讓金屬析出，再利用濕法(化學電鍍)進行加厚處理，得到所需金屬網柵結構。該方法存在以下幾個局限性:1、基底材料受限制，并非所有材料都可以進行金屬銀的摻雜；2、對于紅外材料，尤其玻璃材料，普遍存在易潮解的缺點，濕法鍍膜適用性受限。因此，該方法僅適用于部分材料。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種屏蔽光窗及其制備方法。該方法采用表面鍍膜技術，不需要金屬析出，對玻璃的材質沒有要求。
[0006]本發明提供了一種屏蔽光窗的制備方法，包括如下步驟:
[0007](I)清洗基片；
[0008](2)涂覆保護層；
[0009](3)對所述的保護層及基片進行刻蝕；
[0010](4)在刻蝕后的基片表面進行濺射鍍膜；
[0011](5)除去所述的保護層即得所述的屏蔽光窗。
[0012]進一步的，所述的保護層的厚度為5_15μπι，材質為聚乙烯醇或光刻膠。
[0013]進一步的，所述的步驟(2)采用離心旋涂法或噴涂法進行涂覆。
[0014]進一步的，所述的刻蝕采用的線條結構為正方形或圓形，線條寬度為5_12μπι，周期為 250-800μηι，刻蝕深度為 3-15μηι。
[0015]進一步的，所述的濺射鍍膜采用磁控濺射，膜層包括厚度為1_5μπι的金屬層。
[0016]進一步的，所述的金屬層材質為Cu、Au或Al。
[0017]進一步的，所述的膜層包括厚度為20_200nm的附著層，所述的附著層附著在基片表面，所述的金屬層附著在所述的附著層表面。
[0018]進一步的，所述的附著層材質為Cr。
[0019]另一方面，本發明提供了一種屏蔽光窗，所述的屏蔽光窗由上述的方法制備而得。
[0020]與現有技術相比，本發明的有益處是:
[0021]與光刻工藝相比，本發明對涂敷層性能、涂敷層厚度及厚度均勻要求低，即可采用光刻工藝的光刻膠，也可采用其中常見的有機材質；
[0022]本發明采用超短脈沖激光直接作用于涂敷層及基片，對涂敷層及基片無選擇性；
[0023]本發明制備的金屬網柵，深嵌于基片內部，網柵的牢固度及耐磨性能優異。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明屏蔽光窗的制備方法的步驟示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為方便對本發明方案的理解，下面結合較佳實施例對本發明方案作進一步的說明，應當理解，以下實施例是為方便本發明方案的理解，
[0026]本發明提供了一種屏蔽光窗的制備方法，包括如下步驟(如圖1所示):
[0027](I)清洗基片；
[0028](2)涂覆保護層；
[0029](3)對所述的保護層及基片進行刻蝕；
[0030](4)在刻蝕后的基片表面進行濺射鍍膜；
[0031](5)除去所述的保護層即得所述的屏蔽光窗。
[0032]以上方案已經可以完成屏蔽光窗的制備，在此基礎上給出優選方案:
[0033]作為優選，所述的保護層的厚度為5_15μπι，材質為聚乙烯醇或光刻膠。
[0034]作為優選，所述的步驟(2)采用離心旋涂法或噴涂法進行涂覆。
[0035]作為優選，所述的刻蝕采用的線條結構為正方形或圓形，線條寬度為5_12μπι，周期為 250-800μηι，刻蝕深度為 3-15μηι。
[0036]作為優選，所述的濺射鍍膜采用磁控濺射，膜層包括厚度為1-5μπι的金屬層。
[0037]作為優選，所述的金屬層材質為Cu、Au或Al。
[0038]作為優選，所述的膜層包括厚度為20_200nm的附著層，所述的附著層附著在基片表面，所述的金屬層附著在所述的附著層表面。
[0039]作為優選，所述的附著層材質為Cr。
[0040]下面是具體實施例[0041 ] 實施例1
[0042]在CVD ZnS基片制作8-10.5μπι透過，1-10GHZ屏蔽的金屬網柵
[0043](I)利用超聲波對ZnS基片進行清洗并烘干:利用頻率為50ΚΗζ的超聲波清洗機組對ZnS基片進行清洗，超聲波作用時間為15分鐘，然后在120°C的烘箱烘烤10分鐘對基片進行烘干。
[0044](2)利用離心旋涂法，在ZnS基片表面涂敷厚度為5μπι的AZ4620光刻膠保護層:利用噴涂法，在ZnS基片表面涂敷厚度為5μπι的ΑΖ4620光刻膠保護層，其參數為:PEEK管管徑175μm，氣壓0.2MPa，噴涂距離40mm，噴嘴X軸移動速率50mm/s，Y軸移動步長2mm，噴涂次數I次。
[0045](3)采用波長為1064nm、脈沖寬度為10—15S的激光，對AZ4620光刻膠保護層及基片進行刻蝕，金屬網柵結構為正方形，線條寬度為5μηι，周期為450μηι，刻蝕深度為3μηι;
[0046](4)采用磁控濺射技術，對已刻蝕基片表面進行鍍膜，先沉積一層厚度為40nm的Cr膜作為粘附層，后沉積厚度為2μπι的Cu作為導電層;其中，Cr膜濺射工藝參數為:靶材尺寸Φ60mm，濺射氣壓0.78pa，濺射功率80W ； Cu膜濺射工藝參數為:靶材尺寸Φ 60mm，濺射氣壓0.78?&，濺射功率1201
[0047](5)將表面保護層去除得到所需金屬網柵；
[0048](6)制作得到的金屬網柵在1-10GHZ的平均屏蔽效能為18dB。
[0049]實施例2
[0050]在鈣鋁鋇紅外玻璃基片制作3_5μπι透過，1-18GHZ屏蔽的金屬網柵
[0051](I)利用超聲波對鈣鋁鋇紅外玻璃基片進行清洗并烘干;利用頻率為50ΚΗζ的超聲波清洗機組對鈣鋁鋇紅外玻璃基片進行清洗，超聲波作用時間為15分鐘，然后在120°C的烘箱烘烤12分鐘對基片進行烘干。
[0052](2)利用噴涂法，在鈣鋁鋇紅外玻璃基片表面涂敷厚度為15μπι的聚乙烯醇作為保護層;聚乙烯醇用來做保護層，成本低廉，大大降低了屏蔽光窗的加工成本，利用噴涂法，在鈣鋁鋇基片表面涂敷厚度為15μπι的聚乙烯醇保護層，其參數為:PEEK管管徑175μπι，氣壓
0.3MPa，噴涂距離60mm噴嘴X軸移動速率80mm/s，Y軸移動步長3mm，噴涂次數3次。
[0053](3)采用波長為355nm、脈沖為10—15S的激光，對聚乙烯醇保護層及基片進行刻蝕，金屬網柵結構為正六方形，線條寬度為12μηι，周期為800μηι，刻蝕深度為8μηι;
[0054](4)采用磁控濺射技術，對已刻蝕基片表面進行鍍膜，先沉積一層厚度為10nm的Cr膜作為粘附層，后沉積厚度為5μπι的Au作為導電層;其中，Cr膜濺射工藝參數為:靶材尺寸Φ 60mm，濺射氣壓0.78pa，濺射功率80W，Cu膜濺射工藝參數為:靶材尺寸Φ 60mm，濺射氣壓0.78口&，濺射功率1501
[0055](5)將表面保護層去除得到所需金屬網柵；
[0056](6)制作得到的金屬網柵在1-18GHZ的平均屏蔽效能為15dB。
[0057]以上兩個實施例中所用的玻璃不可以采用現有技術中的金屬析出的方法來制備，而采用本發明方法所制備的屏蔽光窗的附著力和屏蔽效能均能達到需求。
[0058]本發明未盡之處，本領域技術人員可以根據現有的專業知識來選擇合適的原料或參數，在此不再一一列舉。
[0059]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種屏蔽光窗的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)清洗基片； (2)涂覆保護層； (3)對所述的保護層及基片進行刻蝕； (4)在刻蝕后的基片表面進行濺射鍍膜； (5)除去所述的保護層即得所述的屏蔽光窗。2.根據權利要求1所述的屏蔽光窗的制備方法，其特征在于，所述的保護層的厚度為5-15μπι，材質為聚乙烯醇或光刻膠。3.根據權利要求1所述的屏蔽光窗的制備方法，其特征在于，所述的步驟(2)采用離心旋涂法或噴涂法進行涂覆。4.根據權利要求1所述的屏蔽光窗的制備方法，其特征在于，所述的刻蝕采用的線條結構為正方形或圓形，線條寬度為5-12μηι，周期為250-800μηι，刻蝕深度為3-15μηι。5.根據權利要求1所述的屏蔽光窗的制備方法，其特征在于，所述的濺射鍍膜采用磁控濺射，膜層包括厚度為1_5μπι的金屬層。6.根據權利要求5所述的屏蔽光窗的制備方法，其特征在于，所述的金屬層材質為Cu、Au或Al ο7.根據權利要求5所述的屏蔽光窗的制備方法，其特征在于，所述的膜層包括厚度為20-200nm的附著層，所述的附著層附著在基片表面，所述的金屬層附著在所述的附著層表面。8.根據權利要求5所述的屏蔽光窗的制備方法，其特征在于，所述的附著層材質為Cr。9.一種屏蔽光窗，其特征在于，所述的屏蔽光窗由權利要求1-8任意一項所述的方法制備而得。
【文檔編號】C23C14/18GK105887032SQ201610306125
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】金揚利, 祖成奎, 徐博, 趙慧峰, 韓濱, 邱陽, 伏開虎, 趙華, 劉永華, 王衍行
【申請人】中國建筑材料科學研究總院