[發(fā)明專利]一種石英音叉的加工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110639910.4
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113376961A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 林家海
• 申請（專利權）人: 浙江一晶科技股份有限公司
• 主分類號: G03F7/004
• 分類號: G03F7/004;C23C14/18;C23C14/16;C23C14/34;C23C14/24;C23C14/02;C23C14/58;B08B3/12
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙) 33261
• 代理人: 杜放

本發(fā)明公開了一種石英音叉的加工方法，包括以下步驟：a：將配制后的處理液倒入燒杯內，同時將石英音叉元件均勻的布置在燒杯內，將燒杯放入超聲波槽內進行超聲，超聲后排出燒杯內處理液，將燒杯內的石英音叉元件用冷熱交替純水流水沖洗，再用去離子水流水沖洗，并進行二次超聲；b：采用真空濺射和真空熱蒸發(fā)對基本元件進行鍍膜；c：采用光刻機將石英音叉元件第一面進行光刻；d：將第一面光刻后的石英音叉元件放入腐蝕液中；e：采用光刻機套刻第二面音叉圖形，采用黑白十字標記套準；f：將第二面光刻后的基本元件放入腐蝕液中，剝離除光刻膠；g：采用氫氟酸和氟化銨溶液對基本元件進行化學腐蝕。

技術領域

本發(fā)明涉及音叉加工技術領域，尤其是涉及一種石英音叉的加工方法。

背景技術

石英音叉具有體積小、成本低、功耗小、可靠性高、抗過載能力強及可批量生產等優(yōu)點，使其適用于戰(zhàn)術武器指導、微小衛(wèi)星姿態(tài)控制、微小飛行器導航、作戰(zhàn)平臺穩(wěn)定控制及微小型機器人等軍事領域，又可廣泛應用于汽車穩(wěn)定控制系統(tǒng)、相機防抖系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、運動機械及玩具等民用領域。Cr/Au掩模工序是制作石英音叉的中藥工序，影響石英音叉元件Cr/Au掩模的因素很多，主要有石英音叉元件的表面質量即清潔處理、制備薄膜的加工工藝及參數，制作出優(yōu)良的Cr/Au掩模是石英音叉整個工藝的基礎，現有Cr/Au掩模應力較大、附著力差、耐腐蝕性差。

發(fā)明內容

本發(fā)明為了克服現有技術的不足，提供一種石英音叉的加工方法，Cr/Au掩模的應力小、附著力強、耐腐蝕性好，最終制備出來的石英音叉質量好。

為了實現上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：一種石英音叉的加工方法，包括以下步驟：

a：對石英音叉元件清潔，將配制后的處理液倒入燒杯內，同時將石英音叉元件均勻的布置在燒杯內，將燒杯放入超聲波槽內進行超聲，超聲后排出燒杯內處理液，將燒杯內的石英音叉元件用冷熱交替純水流水沖洗，再用去離子水流水沖洗，將沖洗后的石英音叉元件和C₂H₅OH倒入燒杯內二次超聲，二次超聲后排出C₂H₅OH并對石英音叉元件烘干；

b：鍍制Cr/Au掩模，將清潔完成后的石英音叉元件固定在掩模夾具上，采用真空濺射和真空熱蒸發(fā)對基本元件進行鍍膜，對基本元件鍍制兩層金屬膜，第一層為Cr膜，第二層為Au膜；

c：光刻音叉第一面，采用光刻機將石英音叉元件第一面進行光刻；

d：音叉第一面掩模刻蝕，將第一面光刻后的石英音叉元件放入腐蝕液中；

e：套刻音叉第二面，采用光刻機套刻第二面音叉圖形，采用黑白十字標記套準；

f：音叉第二面掩模刻蝕，將第二面光刻后的基本元件放入腐蝕液中，剝離除光刻膠；

g：石英化學腐蝕，采用氫氟酸和氟化銨溶液對基本元件進行化學腐蝕。

優(yōu)選的，所述步驟a中的處理液為500mlH₂0₂和500ml純水及250mlHCL，超聲波槽內水平面與燒杯內處理液面位于同一平面上，燒杯位于超聲波槽內往復移動；熱水溫度為50-70℃，冷水溫度為0-2℃，熱水冷水交替沖洗時間為10min；離子水流水沖洗為8min，一次超聲時間為30min，二次超聲時間為10min。

優(yōu)選的，所述步驟b中的掩模夾具以5r/min的速率勻速自傳，熱蒸發(fā)源為多個，濺射源呈10°角進行上下連續(xù)擺動。

優(yōu)選的，所述步驟g中的氫氟酸和氟化銨配比為體積比2:1，對基本元件腐蝕分兩步，先慢速腐蝕，然后提高腐蝕溫度至80℃，并增加氫氟酸的濃度。

優(yōu)選的，所述慢速腐蝕溫度為60℃，腐蝕時間為40h。

優(yōu)選的，所述增加氫氟酸的濃度，氫氟酸和氟化銨配比為體積比1:1，腐蝕時間為50h。