[發(fā)明專(zhuān)利]超材料的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210050989.8
• 申請(qǐng)日: 2012-02-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103296445A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉若鵬;趙治亞;方小偉;金晶;張嶺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q15/00
• 分類(lèi)號(hào): H01Q15/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超材料，更具體地說(shuō)，涉及一種超材料的制造方法。

背景技術(shù)

超材料是一種具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。當(dāng)前，人們是在介質(zhì)基板上周期性地排列具有一定幾何形狀的金屬微結(jié)構(gòu)來(lái)形成超材料。由于人們可以利用金屬微結(jié)構(gòu)的幾何形狀和尺寸以及排布方式來(lái)改變超材料空間各點(diǎn)的介電常數(shù)和/或磁導(dǎo)率，使其產(chǎn)生預(yù)期的電磁響應(yīng)，因此人們展望，未來(lái)超材料在各個(gè)領(lǐng)域會(huì)有廣泛的應(yīng)用前景，并積極投入研發(fā)。

目前，人們通常利用與制造PCB板類(lèi)似的化學(xué)蝕刻工藝來(lái)制造超材料，不僅工藝過(guò)程復(fù)雜，而且工藝條件難以控制，操作不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種工藝步驟簡(jiǎn)單、易于控制的超材料的制造方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種超材料的制造方法，用于在一介質(zhì)基板上形成多個(gè)金屬微結(jié)構(gòu)，該方法包括以下步驟：

在所述介質(zhì)基板上涂覆感光油墨；

對(duì)所述感光油墨進(jìn)行干燥，使所述感光油墨形成一層感光膜；

制作一具有與所述金屬微結(jié)構(gòu)相同的圖案的底片，并將所述底片覆蓋于所述感光膜上；

對(duì)所述感光膜進(jìn)行曝光，使對(duì)應(yīng)所述底片的無(wú)圖像部分的受光部分固化；

在所述感光膜上覆金屬箔；

對(duì)由所述介質(zhì)基板、感光膜及金屬箔組成的多層結(jié)構(gòu)加溫和加壓，使所述感光膜上對(duì)應(yīng)所述底片的圖像部分的未受光部分熱熔而將相應(yīng)的金屬箔部分黏結(jié)于所述介質(zhì)基板上；

除去未與所述介質(zhì)基板黏結(jié)在一起的金屬箔部分，即在所述介質(zhì)基板上形成多個(gè)所述金屬微結(jié)構(gòu)，從而制得超材料。

優(yōu)選地，在所述介質(zhì)基板上涂覆所述感光油墨之前對(duì)所述介質(zhì)基板進(jìn)行處理。

優(yōu)選地，所述感光油墨是用絲網(wǎng)涂覆到所述介質(zhì)基板上的。

優(yōu)選地，對(duì)所述感光油墨進(jìn)行干燥時(shí)使用絲網(wǎng)烘烤箱。

優(yōu)選地，所述感光油墨是用噴槍噴涂到所述介質(zhì)基板上的。

優(yōu)選地，所述感光油墨是紫外線固化型油墨。

優(yōu)選地，使用紫外線對(duì)所述感光膜進(jìn)行曝光。

優(yōu)選地，所述紫外線是由紫外線燈管發(fā)出的。

優(yōu)選地，在所述介質(zhì)基板上輪流涂覆多次感光油墨和對(duì)感光油墨進(jìn)行干燥。

優(yōu)選地，對(duì)由所述介質(zhì)基板、感光膜及金屬箔組成的多層結(jié)構(gòu)加溫和加壓包括：讓所述介質(zhì)基板、感光膜及金屬箔放置于一燙印機(jī)的電熱底板上；將所述燙印機(jī)的壓力輥壓制于所述金屬箔上；讓所述電熱底板升溫而對(duì)所述介質(zhì)基板、感光膜、金屬箔和壓力輥進(jìn)行加熱，使所述感光膜上對(duì)應(yīng)所述底片的圖像部分的未受光部分熱熔并利用所述燙印機(jī)的壓力輥的壓力由所述感光膜的熱熔部分將相應(yīng)部分的金屬箔黏結(jié)于所述介質(zhì)基板上。

本發(fā)明的超材料的制造方法具有以下有益效果：工藝步驟簡(jiǎn)單、易于控制，而且生產(chǎn)效率較高，適于現(xiàn)代規(guī)模化生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的超材料的制造方法所要制作的超材料的平面示意圖；

圖2是本發(fā)明的超材料的制造方法的第一實(shí)施例的流程圖；

圖3和圖4是利用圖2中的方法制造超材料的過(guò)程示意圖；

圖5是本發(fā)明的超材料制造方法的第二實(shí)施例的流程圖；

圖6至圖9是利用燙印機(jī)來(lái)實(shí)施本發(fā)明的超材料制造方法的流水作業(yè)圖。

圖中各標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)的名稱(chēng)為：

12、29底片、14、24感光膜、16、26金屬箔、300超材料、302介質(zhì)基板、304金屬微結(jié)構(gòu)、306超材料單元、400燙印機(jī)、402電熱底板、404壓力輥

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明的超材料的制造方法是用于在一介質(zhì)基板302上形成多個(gè)金屬微結(jié)構(gòu)304。一般，所述介質(zhì)基板302由陶瓷或高分子聚合物等材料制成。我們將每個(gè)金屬微結(jié)構(gòu)304及其所在的介質(zhì)基板302部分人為定義為一個(gè)超材料單元306，每個(gè)超材料單元306的幾何尺寸小于所需響應(yīng)的電磁波波長(zhǎng)的五分之一，優(yōu)選為十分之一。所述金屬微結(jié)構(gòu)304的幾何尺寸與所述超材料單元306的幾何尺寸屬于同一數(shù)量級(jí)。由此可知，所述介質(zhì)基板302和周期性地排列于所述介質(zhì)基板302上的金屬微結(jié)構(gòu)304一起形成超材料300。

如圖2至圖4所示，為本發(fā)明的超材料制造方法的第一實(shí)施例，所述第一實(shí)施例包括以下步驟：

步驟101：在所述介質(zhì)基板302上涂覆感光油墨。

步驟102：對(duì)所述感光油墨進(jìn)行干燥，使所述感光油墨形成一層感光膜14。