[發明專利]半球形金屬微顆粒的制備方法有效
| 申請號： | 201410146799.5 | 申請日： | 2014-04-12 |
| 公開（公告）號： | CN103962562A | 公開（公告）日： | 2014-08-06 |
| 發明（設計）人： | 劉本東;蘇彥強 | 申請（專利權）人： | 北京工業大學 |
| 主分類號： | B22F9/00 | 分類號： | B22F9/00 |
| 代理公司： | 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203 | 代理人： | 紀佳 |
| 地址： | 100124 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 半球形 金屬 顆粒 制備 方法 | ||
1.半球形金屬微顆粒的制備方法，其特征在于：采用光刻、電鍍和刻蝕技術制備金屬顆粒，具體步驟如下：
S1、首先制備掩膜版，用計算機軟件繪制出要制作的半球形金屬顆粒最大截面形狀，然后轉印在石英玻璃或者膠片上，在曝光時使用；
S2、選用玻璃或硅片作為基底，采用去離子水清洗干凈，并烘干；
S3、采用等離子體增強化學氣相沉積PECVD技術，在基底上生成一層氮化硅Si3N4薄膜；
S4、在制備的氮化硅薄膜上涂一層光刻膠，然后在勻膠臺上勻膠，使光刻膠均勻分布在氮化硅薄膜上，并烘干；光刻膠有正性光刻膠和負性光刻膠之分，正性光刻膠是在顯影時將被曝光部分光刻膠去除，將未被曝光部分光刻膠保留，負膠相反；根據需要采用正性光刻膠或負性光刻膠；
S5、將涂好光刻膠的基片放置在曝光機上，并與預先制作好的掩膜版對正，然后進行曝光；
S6、通過顯影，將金屬顆粒圖形轉移到光刻膠上，然后對基片進行烘烤，以去除顯影時所吸收的顯影液和殘留水分；
S7、將顯影后的基片，置入到配置好的腐蝕液中，以去除無光刻膠部分的氮化硅薄膜；
S8、將基片放置到等離子反應刻蝕機中，進行刻蝕，無光刻膠部位得到半球形凹槽；然后用去離子水清洗干凈并烘干；所述的刻蝕為各向同刻蝕；
S9、將基片放入濺射臺，在基片正面上濺射一層電鍍種子層；所述的電鍍種子層是為了電鍍時半球形凹槽部位能通過該種子層形成電流，從而制備出金屬顆粒；
S10、在制備的電鍍種子層上涂一層負性光刻膠，然后在勻膠臺上勻膠，使光刻膠均勻分布在基片上，并烘干；
S11、將涂好光刻膠的基片放置在曝光機上，并與預先制作好的掩膜版對正，然后進行曝光；
S12、通過顯影，將金屬顆粒圖形轉移到光刻膠上，然后對基片進行烘烤，以去除顯影時所吸收的顯影液和殘留水分，并對剩余部分的光刻膠固化；
S13、采用電鍍工藝，首先鍍前預處理，將基片放置到稀硫酸中清洗；然后開始電鍍，將基片作為陰極，金屬塊作陽極，分別放置在電鍍浴液中，并通入直流電流或脈沖直流電流，進行電鍍；有光刻膠的部位無變化，無光刻膠部位的種子層上會生長出金屬顆粒；
S14、采用等離子刻蝕或去膠液去除基片上的光刻膠，然后放置在裝有純凈水的容器中，采用超聲清洗機對其進行超聲振動沖擊，使金屬顆粒脫離電鍍種子層，從而得到所需的金屬顆粒；
S15、將基片取出，然后對容器中液體進行過濾得到金屬顆粒，再對金屬顆粒烘干即可。
2.根據權利要求1所述的半球形金屬微顆粒的制備方法，其特征在于：所述步驟S7中所采用腐蝕液，選用氫氟酸腐蝕劑，或選用磷酸H3PO4；氫氟酸腐蝕劑的配比為NH4F：HF：H2O=3mL：6mL：10mL。
3.根據權利要求1所述的半球形金屬微顆粒的制備方法，其特征在于：所述的步驟S8采用濕法腐蝕工藝，得到半球形凹槽。
4.根據權利要求1所述的半球形金屬微顆粒的制備方法，其特征在于：所述的步驟S12中所采用的電鍍用化學鍍來代替。
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