一种用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具制造技术

技术编号:44998004 阅读:3 留言:0更新日期:2025-04-15 17:11
本技术提出了一种用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,涉及热释电红外传感器的技术领域。本申请工装模具包括:上盖板,上盖板上设有若干个涂层涂覆区,涂层涂覆区域包括覆盖区和镂空区;涂层涂覆区的形状与敏感元芯片形状相同,覆盖区和镂空区关于涂层涂覆区的对称轴对称,当涂层覆盖区沿中心点旋转180°或反转后覆盖区和镂空区重合;所述覆盖区在与镂空区的交界处设有延伸向镂空区的凸起;下底板,下底板上设有若干个与芯片涂覆区一一对应的沉槽,沉槽用于放置敏感元芯片;上盖板设在下底板上方,两者之间通过连接装置扣紧,将敏感元芯片固定在上盖板和下底板之间。本申请工装模具不易形变,结构稳定,采用工装模具制备复合涂层具备工艺流程短,操作简单,重复性、一致性好的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热释电红外传感器的,尤其涉及一种用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具


技术介绍

1、热释电红外传感器属于热型红外探测器,采用具有热释电效应的材料制作成敏感元芯片,并通过电子元器件如场效应管或运放等对信号进行处理、输出的一种技术。相比于光电型、热电堆红外传感器,具有宽光谱、高灵敏、非制冷的应用特性。

2、目前,高端的热释电红外传感器可用于火焰、气体探测等工业安防领域,敏感元多采用钽酸锂单晶材料制备,芯片制备多采用多层复合涂层设计,如图1所示,依次包括敏感元材料基体、金属过渡层、镀金层、碳吸收层。由于镀金层后期需要与引线连接,当前通常有两种方式进行。1、直接将用手工粘贴的方式将引线粘贴在镀金层上,该方式效率低,质量稳定性差;2、采用光刻工艺:第一步,先在敏感元材料基体表面依次沉积金属过渡层和镀金层;第二步,先要旋涂一层光刻胶,然后用掩膜版将中间镂空区固化,再显影去掉镂空区之外的光刻胶;第三步,接着再喷涂碳吸收层;第四步,最后再清洗剥离镂空区光刻胶。这种方案工艺流程长,操作复杂,旋涂光刻胶时会对衬底造成一定程度机械破坏,去除镂空区光刻胶时会对其它区域碳吸收层产生化学损伤,而且形成的膜层一致性较差,无法满足高端应用方案的使用需求。

3、专利公开号cn117062509a公开了一种基于大尺寸热释电晶片的红外敏感元芯片及其制备方法,该制备方法包含以下步骤:1)提供待减薄的热释电晶片;2)在热释电晶片的一侧面通过磁控溅射工艺形成电极面ⅰ,并将热释电晶片的电极面ⅰ的一侧通过介质层粘结到减薄基板上;3)对热释电晶片背离电极面ⅰ一侧进行机械研磨、减薄及抛光,再经过磁控溅射工艺形成电极面ⅱ,电极面ⅰ和电极面ⅱ的厚度均在200-300nm之间;4)将掩膜板置于电极面ⅱ的上方,以制备图形化红外吸收层;5)将减薄基板与热释电晶片作为一个整体,根据图形化红外吸收层的单元边框为界进行划片取件,得到最终的敏感元芯片。并具体公开了掩膜版的结构,所述掩膜板上每个图形单元对应于一个热释电芯片,每个所述图形单元均由边框区以及边框区内的镂空区组成,所述边框区的一侧边框中点向镂空区中心点延伸形成悬臂区。该专利通过掩膜版在红外吸收层上设计了用于连接引线的镂空区域,但是,悬臂区的支撑性差,易变形断裂。


技术实现思路

1、针对上述技术问题,本技术提出一种用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,本申请工装模具不易形变,结构稳定,采用工装模具制备复合涂层具备工艺流程短,操作简单,重复性、一致性好的特点。

2、为了达到上述目的,本技术的技术方案是这样实现的:

3、一种用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,包括:

4、上盖板,上盖板上设有若干个涂层涂覆区,涂层涂覆区域包括覆盖区和镂空区;涂层涂覆区的形状与敏感元芯片形状相同,覆盖区和镂空区关于涂层涂覆区的对称轴对称,当涂层覆盖区沿中心点旋转180°或反转后覆盖区和镂空区重合;所述覆盖区在与镂空区的交界处设有延伸向镂空区的凸起;

5、下底板,下底板上设有若干个与芯片涂覆区一一对应的沉槽,沉槽用于放置敏感元芯片;

6、上盖板设在下底板上方,两者之间通过连接装置扣紧,将敏感元芯片固定在上盖板和下底板之间。

7、所述若干个涂层涂覆区在上盖板上沿上盖板的对称轴对称分布,当上盖板沿中心点旋转180°或反转后对称轴两侧的涂层涂覆区重合。

8、所述上盖板采用金属材料制成,厚度为0.05-0.5μm。

9、所述涂层涂覆区的尺寸小于敏感元芯片,单边间隙为0.03-0.1mm。

10、所述沉槽的尺寸大于敏感元芯片,单边间隙为0.03-0.1mm。

11、所述凸起的形状为轴对称图形或中心对称图形的一半,对称轴为覆盖区和镂空区的交界线,中心点为交界线的中点,凸起沿中心点旋转180°或反转后拼接成完整的轴对称图形。

12、所述轴对称对称图形为圆形、等边三角形、等腰三角形、矩形或等腰梯形。

13、所述凸起设于覆盖区和镂空区的交界线的中点。

14、所述中心对称图形为圆形或正多边形。

15、所述上盖板和下底板上设有螺纹孔,上盖板和下底板通过螺栓固定。

16、本技术的有益效果:

17、(1)本申请工装模具不易形变,结构稳定,上盖板和下底板通过螺栓固定,结合下底板中的沉槽,能够将敏感元芯片牢固的夹设在工装模具中,克服了在加热情况下模具受热变形,芯片移动错位的问题。

18、(2)本申请工装模具在使用时,采用上盖板分成两半分开喷涂涂层设计,覆盖区延伸向镂空区的凸起起到掩膜版的作用,形成了碳吸收层中的镂空图案,替代了现有的光刻工艺,减少工序加工复杂性,及光刻工艺对涂层的二次伤害。

19、(3)采用本申请工装模具制备复合涂层具备工艺流程短,操作简单,重复性、一致性好的特点。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述若干个涂层涂覆区(6)在上盖板(5)上沿上盖板(5)的对称轴对称分布或中心对称分布,当上盖板(5)沿中心点旋转180°或反转后对称轴两侧的涂层涂覆区(6)重合。

3.根据权利要求2所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述上盖板(5)采用金属材料制成,厚度为0.05-0.5μm。

4.根据权利要求3所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述涂层涂覆区(6)的尺寸小于敏感元芯片,单边间隙为0.03-0.1mm。

5.根据权利要求4所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述沉槽(8)的尺寸大于敏感元芯片,单边间隙为0.03-0.1mm。

6.根据权利要求5所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述凸起(63)的形状为轴对称图形或中心对称图形的一半,对称轴为覆盖区(61)和镂空区(62)的交界线,中心点为交界线的中点,凸起(63)沿中心点旋转180°或反转后拼接成完整的轴对称图形或中心对称图形。

7.根据权利要求6所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述轴对称对称图形为圆形、等边三角形、等腰三角形、矩形或等腰梯形。

8.根据权利要求6所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述凸起(63)设于覆盖区(61)和镂空区(62)的交界线的中点。

9.根据权利要求8所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述中心对称图形为圆形或正多边形。

10.根据权利要求1-9任一项所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述上盖板(5)和下底板(7)上设有螺纹孔(9),上盖板(5)和下底板(7)通过螺栓固定。

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【技术特征摘要】

1.一种用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述若干个涂层涂覆区(6)在上盖板(5)上沿上盖板(5)的对称轴对称分布或中心对称分布,当上盖板(5)沿中心点旋转180°或反转后对称轴两侧的涂层涂覆区(6)重合。

3.根据权利要求2所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述上盖板(5)采用金属材料制成,厚度为0.05-0.5μm。

4.根据权利要求3所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述涂层涂覆区(6)的尺寸小于敏感元芯片,单边间隙为0.03-0.1mm。

5.根据权利要求4所述的用于制备敏感元芯片表面复合结构涂层的工装模具,其特征在于,所述沉槽(8)的尺寸大于敏感元芯片,单边间隙为0.03-0.1mm。

6.根据权利要求5所述的用于制备敏感元芯片表面复合...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭海周杨志博周建魁强克迪田勇古瑞琴钟克创
申请(专利权)人:郑州炜盛电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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