屏蔽光窗及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种屏蔽光窗及其制备方法，其中所述的方法包括如下步骤：(1)清洗基片；(2)涂覆保护层；(3)对所述的保护层及基片进行刻蚀；(4)在刻蚀后的基片表面进行溅射镀膜；(5)除去所述的保护层即得所述的屏蔽光窗。本发明方法制备屏蔽光窗不需要金属析出，对基片材质没有要求。
【专利说明】
屏蔽光窗及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及电磁屏蔽领域，具体涉及一种屏蔽光窗及其制备方法。
【背景技术】
[0002]随着日益复杂的空间电磁环境，遥测遥感，医疗诊断，保密通讯，航空航天装备等领域的光学窗口存在着严重的电磁干扰问题，不仅有来自宇宙射线，卫星通信，电视广播等外部的电磁波信号对系统内部工作器件产生干扰，还会使得内部的电磁信号泄露到系统外部，对外界产生影响。由于光学窗口对电磁波的通透性，在军事应用上将会成为战机暴露的重要因素之一。随着现代军事要求的提高，要求光学窗口的耐磨性以及耐热冲击性足够好，使之能够在恶劣环境下保证电磁屏蔽效果。
[0003]金属网栅窗口是在窗口材料外部制作有周期阵列的导电金属网栅，具有优良的透明导电性能，满足光学窗口的高透过率和宽频段电磁屏蔽的双重要求。
[0004]目前红外材料的金属网栅制备方法，其步骤为:首先在玻璃内掺杂部分的银离子，然后进行激光诱导+热处理让金属析出，再利用湿法(化学电镀)进行加厚处理，得到所需金属网栅结构。该方法存在以下几个局限性:1、基底材料受限制，并非所有材料都可以进行金属银的掺杂；2、对于红外材料，尤其玻璃材料，普遍存在易潮解的缺点，湿法镀膜适用性受限。因此，该方法仅适用于部分材料。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种屏蔽光窗及其制备方法。该方法采用表面镀膜技术，不需要金属析出，对玻璃的材质没有要求。
[0006]本发明提供了一种屏蔽光窗的制备方法，包括如下步骤:
[0007](I)清洗基片；
[0008](2)涂覆保护层；
[0009](3)对所述的保护层及基片进行刻蚀；
[0010](4)在刻蚀后的基片表面进行溅射镀膜；
[0011](5)除去所述的保护层即得所述的屏蔽光窗。
[0012]进一步的，所述的保护层的厚度为5_15μπι，材质为聚乙烯醇或光刻胶。
[0013]进一步的，所述的步骤(2)采用离心旋涂法或喷涂法进行涂覆。
[0014]进一步的，所述的刻蚀采用的线条结构为正方形或圆形，线条宽度为5_12μπι，周期为 250-800μηι，刻蚀深度为 3-15μηι。
[0015]进一步的，所述的溅射镀膜采用磁控溅射，膜层包括厚度为1_5μπι的金属层。
[0016]进一步的，所述的金属层材质为Cu、Au或Al。
[0017]进一步的，所述的膜层包括厚度为20_200nm的附着层，所述的附着层附着在基片表面，所述的金属层附着在所述的附着层表面。
[0018]进一步的，所述的附着层材质为Cr。
[0019]另一方面，本发明提供了一种屏蔽光窗，所述的屏蔽光窗由上述的方法制备而得。
[0020]与现有技术相比，本发明的有益处是:
[0021]与光刻工艺相比，本发明对涂敷层性能、涂敷层厚度及厚度均匀要求低，即可采用光刻工艺的光刻胶，也可采用其中常见的有机材质；
[0022]本发明采用超短脉冲激光直接作用于涂敷层及基片，对涂敷层及基片无选择性；
[0023]本发明制备的金属网栅，深嵌于基片内部，网栅的牢固度及耐磨性能优异。
【附图说明】
[0024]图1为本发明屏蔽光窗的制备方法的步骤示意图。
【具体实施方式】
[0025]为方便对本发明方案的理解，下面结合较佳实施例对本发明方案作进一步的说明，应当理解，以下实施例是为方便本发明方案的理解，
[0026]本发明提供了一种屏蔽光窗的制备方法，包括如下步骤(如图1所示):
[0027](I)清洗基片；
[0028](2)涂覆保护层；
[0029](3)对所述的保护层及基片进行刻蚀；
[0030](4)在刻蚀后的基片表面进行溅射镀膜；
[0031](5)除去所述的保护层即得所述的屏蔽光窗。
[0032]以上方案已经可以完成屏蔽光窗的制备，在此基础上给出优选方案:
[0033]作为优选，所述的保护层的厚度为5_15μπι，材质为聚乙烯醇或光刻胶。
[0034]作为优选，所述的步骤(2)采用离心旋涂法或喷涂法进行涂覆。
[0035]作为优选，所述的刻蚀采用的线条结构为正方形或圆形，线条宽度为5_12μπι，周期为 250-800μηι，刻蚀深度为 3-15μηι。
[0036]作为优选，所述的溅射镀膜采用磁控溅射，膜层包括厚度为1-5μπι的金属层。
[0037]作为优选，所述的金属层材质为Cu、Au或Al。
[0038]作为优选，所述的膜层包括厚度为20_200nm的附着层，所述的附着层附着在基片表面，所述的金属层附着在所述的附着层表面。
[0039]作为优选，所述的附着层材质为Cr。
[0040]下面是具体实施例[0041 ] 实施例1
[0042]在CVD ZnS基片制作8-10.5μπι透过，1-10GHZ屏蔽的金属网栅
[0043](I)利用超声波对ZnS基片进行清洗并烘干:利用频率为50ΚΗζ的超声波清洗机组对ZnS基片进行清洗，超声波作用时间为15分钟，然后在120°C的烘箱烘烤10分钟对基片进行烘干。
[0044](2)利用离心旋涂法，在ZnS基片表面涂敷厚度为5μπι的AZ4620光刻胶保护层:利用喷涂法，在ZnS基片表面涂敷厚度为5μπι的ΑΖ4620光刻胶保护层，其参数为:PEEK管管径175μm，气压0.2MPa，喷涂距离40mm，喷嘴X轴移动速率50mm/s，Y轴移动步长2mm，喷涂次数I次。
[0045](3)采用波长为1064nm、脉冲宽度为10—15S的激光，对AZ4620光刻胶保护层及基片进行刻蚀，金属网栅结构为正方形，线条宽度为5μηι，周期为450μηι，刻蚀深度为3μηι;
[0046](4)采用磁控溅射技术，对已刻蚀基片表面进行镀膜，先沉积一层厚度为40nm的Cr膜作为粘附层，后沉积厚度为2μπι的Cu作为导电层;其中，Cr膜溅射工艺参数为:靶材尺寸Φ60mm，溅射气压0.78pa，溅射功率80W ； Cu膜溅射工艺参数为:靶材尺寸Φ 60mm，溅射气压0.78?&，溅射功率1201
[0047](5)将表面保护层去除得到所需金属网栅；
[0048](6)制作得到的金属网栅在1-10GHZ的平均屏蔽效能为18dB。
[0049]实施例2
[0050]在钙铝钡红外玻璃基片制作3_5μπι透过，1-18GHZ屏蔽的金属网栅
[0051](I)利用超声波对钙铝钡红外玻璃基片进行清洗并烘干;利用频率为50ΚΗζ的超声波清洗机组对钙铝钡红外玻璃基片进行清洗，超声波作用时间为15分钟，然后在120°C的烘箱烘烤12分钟对基片进行烘干。
[0052](2)利用喷涂法，在钙铝钡红外玻璃基片表面涂敷厚度为15μπι的聚乙烯醇作为保护层;聚乙烯醇用来做保护层，成本低廉，大大降低了屏蔽光窗的加工成本，利用喷涂法，在钙铝钡基片表面涂敷厚度为15μπι的聚乙烯醇保护层，其参数为:PEEK管管径175μπι，气压
0.3MPa，喷涂距离60mm喷嘴X轴移动速率80mm/s，Y轴移动步长3mm，喷涂次数3次。
[0053](3)采用波长为355nm、脉冲为10—15S的激光，对聚乙烯醇保护层及基片进行刻蚀，金属网栅结构为正六方形，线条宽度为12μηι，周期为800μηι，刻蚀深度为8μηι;
[0054](4)采用磁控溅射技术，对已刻蚀基片表面进行镀膜，先沉积一层厚度为10nm的Cr膜作为粘附层，后沉积厚度为5μπι的Au作为导电层;其中，Cr膜溅射工艺参数为:靶材尺寸Φ 60mm，溅射气压0.78pa，溅射功率80W，Cu膜溅射工艺参数为:靶材尺寸Φ 60mm，溅射气压0.78口&，溅射功率1501
[0055](5)将表面保护层去除得到所需金属网栅；
[0056](6)制作得到的金属网栅在1-18GHZ的平均屏蔽效能为15dB。
[0057]以上两个实施例中所用的玻璃不可以采用现有技术中的金属析出的方法来制备，而采用本发明方法所制备的屏蔽光窗的附着力和屏蔽效能均能达到需求。
[0058]本发明未尽之处，本领域技术人员可以根据现有的专业知识来选择合适的原料或参数，在此不再一一列举。
[0059]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种屏蔽光窗的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)清洗基片； (2)涂覆保护层； (3)对所述的保护层及基片进行刻蚀； (4)在刻蚀后的基片表面进行溅射镀膜； (5)除去所述的保护层即得所述的屏蔽光窗。2.根据权利要求1所述的屏蔽光窗的制备方法，其特征在于，所述的保护层的厚度为5-15μπι，材质为聚乙烯醇或光刻胶。3.根据权利要求1所述的屏蔽光窗的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)采用离心旋涂法或喷涂法进行涂覆。4.根据权利要求1所述的屏蔽光窗的制备方法，其特征在于，所述的刻蚀采用的线条结构为正方形或圆形，线条宽度为5-12μηι，周期为250-800μηι，刻蚀深度为3-15μηι。5.根据权利要求1所述的屏蔽光窗的制备方法，其特征在于，所述的溅射镀膜采用磁控溅射，膜层包括厚度为1_5μπι的金属层。6.根据权利要求5所述的屏蔽光窗的制备方法，其特征在于，所述的金属层材质为Cu、Au或Al ο7.根据权利要求5所述的屏蔽光窗的制备方法，其特征在于，所述的膜层包括厚度为20-200nm的附着层，所述的附着层附着在基片表面，所述的金属层附着在所述的附着层表面。8.根据权利要求5所述的屏蔽光窗的制备方法，其特征在于，所述的附着层材质为Cr。9.一种屏蔽光窗，其特征在于，所述的屏蔽光窗由权利要求1-8任意一项所述的方法制备而得。
【文档编号】C23C14/18GK105887032SQ201610306125
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】金扬利, 祖成奎, 徐博, 赵慧峰, 韩滨, 邱阳, 伏开虎, 赵华, 刘永华, 王衍行
【申请人】中国建筑材料科学研究总院