[發明專利]一種柔性共面波導的制造方法

有效

• 申請號: 201310583489.5
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103840243A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 于映;丁可柯;李若舟;靳蘋蘋
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01P11/00
• 分類號: H01P11/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明是一種新型共面波導的制造方法，屬于電磁場與微波技術領域，可應用于微波器件與電路、通信電子電路中。

背景技術

隨著柔性電子學的發展，柔性基板材料因其輕、薄、軟的特性以及容易滿足各種工程上的形狀要求正在獲得越來越多的研究和應用，各種新型、小型化、無線應用諸如可穿戴無線通信、人體局域網（?Body?Area?Networks）系統等，都有賴于柔性基板電路系統的可靠實現。

柔性電子器件具有獨特的柔性/延展性，以柔性電子顯示器、薄膜太陽能電池板為代表的柔性器件具有輕、薄、軟和可彎曲、折疊等不同于傳統器件的性能，在應用方面顯示出很大的靈活性，柔性電子器件與傳統器件的最根本的區別在于采用柔性基板取代傳統的剛性基板，打破了傳統剛性平板狀電路的設計理念，為提高延展性和柔韌性創造了條件，故柔性基板是實現可彎曲、折疊器件的核心部分。對于射頻系統來說，采用柔性基板作為微波器件和電路的襯底材料，實現低成本、形狀可塑的柔性微波電路，將滿足RFID系統、便攜式Wi-Fi設備、醫療監護、遙感雷達等不同領域的應用需求。隨著信息技術的發展，小型化、低成本、可穿戴系統將成為繼智能手機、平板電腦一類產品之后，將大規模興起的新一代隨身通信電子產品，柔性微波電路將對可穿戴系統的實現提供有力的支持。對于射頻系統而言，傳輸線是構成射頻系統的重要組成部分，其中共面波導具有易加工、無需鉆孔、輻射損耗低、低色散、寬頻帶等優點，因此柔性共面波導的設計與制造是實現柔性射頻系統的重要環節之一。

發明內容

技術問題：?本發明的目的是提出一種柔性共面波導的制作方法，通過選擇合適的柔性介質材料，在介質材料上通過薄膜沉積、光刻和腐蝕的方法制造柔性共面波導，從而實現柔性射頻系統所需的柔性傳輸線。

技術方案：?本發明的一種柔性共面波導的制造方法按照以下步驟實現：

第一步：選擇厚度為0.065～0.1mm介電常數為2.8～3.2的聚酰亞胺薄膜材料，使用無水乙醇和丙酮對聚酰亞胺材料進行清洗并烘干；

第二步：將清洗烘干后的聚酰亞胺材料放置到磁控濺射設備的真空室中，用夾具裝夾在樣品架上，在磁控濺射設備的真空室開始放電后，用放電的等離子體對聚酰亞胺材料轟擊1～2分鐘，然后在聚酰亞胺材料上濺射上1～2微米厚的鋁薄膜，沉積完成后用等離子體再對聚酰亞胺材料進行轟擊1～3分鐘；

第三步：將沉積了鋁薄膜的聚酰亞胺材料放置于甩膜機上，旋涂2～4微米厚的正性光刻膠，之后放置于烘膠臺上，用90～100℃的溫度烘烤2～5分鐘再降至室溫，放置于光刻機上，用共面波導掩模版進行紫外光曝光后取出；

第四步：將曝光后的聚酰亞胺材料放入正性光刻膠顯影液中進行顯影30～40秒，待圖形顯示出來后從顯影液中取出，用去離子水沖洗干凈并烘干；

第五步：將顯影后的聚酰亞胺材料放入鋁膜腐蝕液中加熱至60～80℃進行腐蝕，腐蝕2～4分鐘后，將腐蝕出共面波導圖形的聚酰亞胺材料取出，用去離子水沖洗干凈并烘干；

第六步：將腐蝕出共面波導圖形的聚酰亞胺材料放入丙酮中，將聚酰亞胺表面的正性光刻膠去掉，之后用去離子水沖洗并烘干。

所述在聚酰亞胺材料上濺射上1～2微米厚的鋁薄膜的方法，是在濺射鋁膜時沉積3～5分鐘后，間歇3～5分鐘，這樣重復5～8次進行沉積。??

所述的腐蝕方法是把腐蝕液用水浴恒溫加熱至60～80℃時，將聚酰亞胺材料放入腐蝕液中進行薄膜的腐蝕。??

有益效果：?本發明的有益效果是通過上述工藝可以在柔性介質材料上制造出柔性共面波導。根據本發明所提供的工藝，可以進行不同材料和不同尺寸共面波導的設計和制造，其優點在于：（1）可以設計出微米尺度的共面波導，從而提高射頻器件和系統的集成度；（2）能夠在不同的柔性介質材料上實施，制造出柔性共面波導；（3）與微電子工藝相兼容，可制造出相應的柔性微波電路和模塊。

附圖說明

圖1為聚酰亞胺1上沉積了1um厚的鋁膜2的示意圖；

圖2為沉積了鋁膜2的聚酰亞胺1上涂覆了正性光刻膠3的示意圖；

圖3為經過光刻顯影后的圖形；

圖4為經過濕法腐蝕后的共面波導圖形。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

本發明所采用的技術方案是：

第一步：選擇0.065-0.1mm厚介電常數為3.2的聚酰亞胺材料，使用無水乙醇和丙酮對聚酰亞胺材料進行清洗并烘干。