[發(fā)明專利]一種超材料的加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210127782.6
• 申請(qǐng)日: 2012-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102689872A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉若鵬;欒琳;郭潔;楊宗榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B81C1/00
• 分類號(hào): B81C1/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超材料領(lǐng)域，具體地涉及一種超材料的加工方法。

背景技術(shù)

超材料是指一些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)或復(fù)合材料。通過(guò)在材料的關(guān)鍵物理尺度上的結(jié)構(gòu)有序設(shè)計(jì)，可以突破某些表觀自然規(guī)律的限制，從而獲得超出自然界固有的普通性質(zhì)的超常材料功能。超材料的性質(zhì)和功能主要來(lái)自于其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)而非構(gòu)成它們的材料。

超材料是融合了電磁、微波、太赫茲、光子、先進(jìn)工程設(shè)計(jì)、通信等科學(xué)的高度交叉的新型領(lǐng)域。作為當(dāng)今尖端的新興交叉科學(xué)技術(shù)，超材料科技因其突出的物理特性多次被評(píng)為“世界十大科技進(jìn)展”。超材料在航天、航空、電子、通信、物聯(lián)網(wǎng)、生物醫(yī)療器械、軍事等領(lǐng)域里均存在大量的潛在應(yīng)用。超材料的核心理論是描述電磁波軌跡和超材料特性的變形光學(xué)，該技術(shù)的一大核心在于設(shè)計(jì)成千上萬(wàn)互相不同的人造復(fù)雜微結(jié)構(gòu)并按照合理的排布組成一個(gè)具有特殊功能性的超材料器件。

超材料人造微結(jié)構(gòu)可以使用傳統(tǒng)的PCB加工工藝進(jìn)行加工，但在使用PCB減去法加工工藝加工人造微結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，由于必須經(jīng)過(guò)蝕刻過(guò)程，蝕刻出的人造微結(jié)構(gòu)尖角處不可避免的存在過(guò)蝕刻現(xiàn)象，這使得加工后的產(chǎn)品和實(shí)際設(shè)計(jì)的人造微結(jié)構(gòu)尺寸精度差距很大，大大降低了超材料的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種超材料的加工方法，該方法工藝簡(jiǎn)單、無(wú)污染，能有效克服超材料加工過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)蝕刻問(wèn)題，加工的超材料精度較高，具有良好的發(fā)展前景。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案，提供一種超材料的加工方法，包括以下步驟：

101.設(shè)計(jì)人造微結(jié)構(gòu)，利用化學(xué)蝕刻工藝或電鍍工藝，得到具有預(yù)定排列規(guī)律的銅人造微結(jié)構(gòu)板材；

102.將銅人造微結(jié)構(gòu)板材涂覆一層抗電鍍干膜，打磨抗電鍍干膜至露出銅人造微結(jié)構(gòu)的上表面；

103.將銅人造微結(jié)構(gòu)的上表面電鍍一層與之相同的銅人造微結(jié)構(gòu)，得到具有預(yù)定厚度的超材料。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，重復(fù)步驟102和103至超材料的銅人造微結(jié)構(gòu)整體達(dá)到預(yù)定厚度。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，步驟101中，銅人造微結(jié)構(gòu)板材的銅厚度為3-12μm。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，步驟101中，銅人造微結(jié)構(gòu)的預(yù)定排列規(guī)律為周期性陣列排布。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，步驟102中，抗電鍍干膜的厚度為75-110μm。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，步驟102中，抗電鍍干膜的光致抗蝕層厚度為25-50μm。

在本發(fā)明的實(shí)施方式中，步驟103中，超材料的銅人造微結(jié)構(gòu)層預(yù)定厚度為10-80μm。

本發(fā)明的有益效果是：1、通過(guò)本發(fā)明的加工方法，克服了超材料人造微結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)蝕刻過(guò)程后形成的過(guò)蝕刻問(wèn)題，提高了超材料人造微結(jié)構(gòu)的制造精度，進(jìn)而提高超材料的性能。2、該超材料的加工方法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，大大減少銅對(duì)水體的污染，具有良好的發(fā)展前景。

附圖說(shuō)明

圖1，人造微結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2，圖1沿A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3，本發(fā)明超材料加工方法流程圖；

圖4，本發(fā)明超材料加工方法示意圖；

圖5，實(shí)施例1人造微結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6，實(shí)施例2人造微結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7，實(shí)施例3人造微結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1人造微結(jié)構(gòu)，2覆銅板，3抗電鍍干膜。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

圖1為人造微結(jié)構(gòu)示意圖，即圖1為人造微結(jié)構(gòu)1的設(shè)計(jì)圖形，圖2為圖1沿A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖，由圖2可知，一般采用化學(xué)蝕刻方法制備人造微結(jié)構(gòu)圖形，由于蝕刻過(guò)程中的過(guò)蝕刻現(xiàn)象，人造微結(jié)構(gòu)1的真實(shí)圖形為圖2中右圖所示圖形，真實(shí)圖形與設(shè)計(jì)圖形圖1有較大誤差，嚴(yán)重影響超材料的整體性能。

本發(fā)明提供一種超材料的加工方法，參見(jiàn)圖3，包括以下步驟：

101.設(shè)計(jì)人造微結(jié)構(gòu)，利用化學(xué)蝕刻工藝或電鍍工藝，得到具有預(yù)定排列規(guī)律的銅人造微結(jié)構(gòu)板材；

102.將銅人造微結(jié)構(gòu)板材涂覆一層抗電鍍干膜，打磨抗電鍍干膜至露出銅人造微結(jié)構(gòu)的上表面；

103.將銅人造微結(jié)構(gòu)的上表面電鍍一層與之相同的銅人造微結(jié)構(gòu)，得到具有預(yù)定厚度的超材料。

應(yīng)當(dāng)理解，若銅人造微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)厚度較厚，則重復(fù)步驟102和103至超材料的銅人造微結(jié)構(gòu)整體達(dá)到預(yù)定厚度。

應(yīng)當(dāng)理解，步驟101中，銅人造微結(jié)構(gòu)板材中的銅厚度為3-12μm。