CN106209004A - 基于体型微加工工艺的频率片制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于体型微加工工艺的频率片制备方法，包括以下步骤，将频率片原料置入第一清洗液中，清洗20～30分钟；然后置入酒精中浸泡1～2分钟；再置入第二清洗液中，清洗40～50分钟；最后置入用水冲洗，得到清洗后的频率片原料；在清洗后的频率片原料表面涂覆乳液，60～70℃下干燥1～1.5小时，得到表面成膜的频率片原料；在表面成膜的频率片原料表面涂覆光刻胶组合物，再覆盖菲林膜片，于360mJ/cm2固化45秒；接着撤去菲林膜片后用整理液浸泡80秒，得到带有光刻胶的频率片；最后去除光刻胶与膜，得到频率片。本发明简化了现有工艺，取消尺寸切割、磨砣、化砣，降低了频率片的加工成本30%；产品的流动性提高，加工周期缩短了1/3；产品良率超过99.5%。
Description
技术领域
本发明涉及频率片技术领域，尤其涉及一种基于体型微加工工艺的频率片制备方法。
背景技术
随着超大规模集成电路的迅速发展，芯片的集成度越来越高，元器件的尺寸越来越小，因器件的高密度、小尺寸引发的各种效应对各步工艺制作结果的影响日益突出，对各步工艺的要求也随之越来越严格，如对生产频率片中的形状精度要求就越来越高。
现有工艺的对水晶频率片的加工，主要是前道采用机械加工，后道采用化学加工的方法完成，其太过繁琐，一般需要经过：片研磨→尺寸切割→砣研磨→化砣→倒边→频率调整等多个工艺。 现有加工工艺太过繁琐，一般要经过六道以上工序及较多的辅助工作，每道工序都会产生的不良和人工费，造成成本居高不下。现有技术中存在的技术问题有2点：①工序多，产品流动性差②工序多，使用机械多，所需作业者多，导致成本消减困难。现代工艺的发展对水晶频率片的要求也日增夜涨，但现有的工艺太过繁琐，需要经过研磨、尺寸切割、砣研磨、化砣、倒边、腐蚀。在加工过程中稍有不慎就会造成不良产生。因此需要研发新的频率片制备方法，简化了原来的工艺，取消尺寸切割、磨砣、化砣等工艺，降低了频率片的加工成本，提高产品的流动性。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于体型微加工工艺的频率片制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于体型微加工工艺的频率片制备方法，包括以下步骤：
（1）将频率片原料置入第一清洗液中，清洗20～30分钟；然后置入酒精中浸泡1～2分钟；再置入第二清洗液中，清洗40～50分钟；最后置入用水冲洗，得到清洗后的频率片原料；
所述第一清洗液由萘酚化合物、叔丁基锂、异构十三醇聚氧乙烯醚、氢氧化钾、十二水磷酸氢二钠、水组成；所述第二清洗液由氢溴酸、聚丙烯酸钠、高锰酸钾、2-巯基苯并噻唑、聚乙二醇辛基苯基醚、水组成；
所述萘酚化合物的化学结构式为：
；
（2）在清洗后的频率片原料表面涂覆乳液，60～70℃下干燥1～1.5小时，得到表面成膜的频率片原料；所述乳液由丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙二醇嵌段聚醚、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）、N,N-二甲基乙二胺聚合得到；
（3）在表面成膜的频率片原料表面涂覆光刻胶组合物，再覆盖菲林膜片，于360mJ/cm2固化45秒；接着撤去菲林膜片后用整理液浸泡80秒，得到带有光刻胶的频率片；最后去除光刻胶与膜，得到频率片；所述光刻胶组合物由三缩水甘油基三聚异氰酸酯、2-羟乙基甲基丙稀酸磷酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸、八乙烯基八硅倍半氧烷、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2,4,6-三甲氧基苯甲缩醛季戊四醇碳酸酯、安息香二甲醚、丁酮组成。
本发明中，步骤（1）中，频率片原料置入第一清洗液中，于50～60℃清洗20～30分钟；置入第二清洗液中，于80～90℃清洗40～50分钟。
本发明中，步骤（1）中，第一清洗液中，萘酚化合物、叔丁基锂、异构十三醇聚氧乙烯醚、氢氧化钾、十二水磷酸氢二钠、水的质量比为6﹕2﹕1﹕2﹕11﹕5﹕100；第二清洗液中，氢溴酸、聚丙烯酸钠、高锰酸钾、2-巯基苯并噻唑、聚乙二醇辛基苯基醚、水的质量比为3﹕7﹕1﹕5﹕18﹕100。在第一清洗与第二清洗之间设计酒精过滤清洗，一方面去除不同性质的清洗剂成分，以免互相反应干扰清洗效果，另外酒精尤其对微生物有较好的抑制作用，与第二清洗液配合，有效去除微生物或者细菌。
本发明中，步骤（2）中，表面成膜的频率片原料中，膜的厚度为40～60纳米。
本发明中，步骤（2）中，将丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙二醇嵌段聚醚、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）、N,N-二甲基乙二胺和水混合，并充分搅拌；然后滴加质量浓度为10%过硫酸铵水溶液；于85℃反应4小时，制得乳液。
本发明中，丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙二醇嵌段聚醚、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）、N,N-二甲基乙二胺、水、过硫酸铵水溶液的质量比为15﹕10﹕12﹕14﹕5﹕6﹕100﹕2。频率片与光刻胶的粘合程度是光刻效果的关键影响因素，同时由于频率片的特殊用途，不能一味提高光刻胶的粘接性，否则一旦有光刻胶残留，则导致大面积频率片报废，这也是阻碍现有技术采用该工艺制备频率片的最大原因；本发明通过乳液成膜的设计，不但提高了光刻胶与频率片基材的粘接效果，保证光刻效果，而且膜的去除极为容易，毫无残留，取得了意想不到的技术效果。
本发明中，步骤（3）中，整理液为氢氟酸和氟化铵的混合水溶液；所述整理夜中，氢氟酸和氟化铵的质量总浓度为40%～50%。
本发明中，步骤（3）中，三缩水甘油基三聚异氰酸酯、2-羟乙基甲基丙稀酸磷酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸、八乙烯基八硅倍半氧烷、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2,4,6-三甲氧基苯甲缩醛季戊四醇碳酸酯、安息香二甲醚、丁酮的质量比为8﹕10﹕12﹕4﹕9﹕14﹕2﹕100。光刻胶粘度适中，适于在膜表面涂覆，流平性极好，关键是本发明的光刻胶粘接性稍弱，但是与膜之间的界面效应好，在膜的帮助下可以提高其与频率片的粘接效果，同时去除容易无残留。
本发明中，步骤（3）中，在表面成膜的频率片原料表面涂覆光刻胶，于80℃干燥3分钟后，再覆盖菲林膜片。
本发明中，步骤（3）中，利用丙酮与四氢呋喃的混合液去除光刻胶与膜。光刻胶本身的粘接性较弱，但是很容易去除，通过膜提高光刻胶与频率片的粘接力，保证光刻效果，同时利用容易可以轻易去除光刻胶与膜，避免有机物残留。
本发明的清洗液去垢性质强，在清洗过程中润湿、乳化、分散和洗涤作用明显，不会对频率片表面有损伤，同时还具有杀菌作用，可以阻止细菌增殖、促使蛋白变性，起到杀菌效果，而且溶解脂类等有机物、降低残留物质的粘度，提高清洗效果；既能去除频率片表面的油污与微生物，又不会发生化学反应，特别是不会对频率片表面产生损伤，从而提高了清洗良率。另外，在洁净的频率片表面，通过配伍合适组成的光刻胶，得到了光刻效果好、易清洗的效果，利用光刻在原料片上刻蚀出频率片的最终尺寸。采用新工艺，简化了现有工艺，取消尺寸切割、磨砣、化砣等工艺，降低了频率片的加工成本30%左右；产品的流动性提高，加工周期缩短了1/3。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一
一种基于体型微加工工艺的频率片制备方法，包括以下步骤：
（1）将频率片原料置入第一清洗液中，于60℃清洗20分钟；然后置入酒精中浸泡2分钟；再置入第二清洗液中，于80℃清洗40分钟；最后置入用水冲洗，得到清洗后的频率片原料；
所述第一清洗液由质量比为6﹕2﹕1﹕2﹕11﹕5﹕100的萘酚化合物、叔丁基锂、异构十三醇聚氧乙烯醚、氢氧化钾、十二水磷酸氢二钠、水组成；所述第二清洗液由质量比为3﹕7﹕1﹕5﹕18﹕100的氢溴酸、聚丙烯酸钠、高锰酸钾、2-巯基苯并噻唑、聚乙二醇辛基苯基醚、水组成；
所述萘酚化合物的化学结构式为：
（2）在清洗后的频率片原料表面涂覆乳液，60℃下干燥1小时，得到表面成膜的频率片原料，膜的厚度为60纳米；将丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙二醇嵌段聚醚、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）、N,N-二甲基乙二胺和水混合，并充分搅拌；然后滴加质量浓度为10%过硫酸铵水溶液；于85℃反应4小时，制得乳液；丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙二醇嵌段聚醚、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）、N,N-二甲基乙二胺、水、过硫酸铵水溶液的质量比15﹕10﹕12﹕14﹕5﹕6﹕100﹕2；
（3）在表面成膜的频率片原料表面涂覆光刻胶组合物，于80℃干燥3分钟后，再覆盖菲林膜片，于360mJ/cm2固化45秒；接着撤去菲林膜片后用整理液浸泡80秒，得到带有光刻胶的频率片；最后利用丙酮与四氢呋喃的混合液去除光刻胶与膜，得到频率片；所述光刻胶组合物由质量比为8﹕10﹕12﹕4﹕9﹕14﹕2﹕100的三缩水甘油基三聚异氰酸酯、2-羟乙基甲基丙稀酸磷酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸、八乙烯基八硅倍半氧烷、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2,4,6-三甲氧基苯甲缩醛季戊四醇碳酸酯、安息香二甲醚、丁酮组成；整理液为氢氟酸和氟化铵的混合水溶液，氢氟酸和氟化铵的质量总浓度为40%。
实施例二
一种基于体型微加工工艺的频率片制备方法，包括以下步骤：
（1）将频率片原料置入第一清洗液中，于50℃清洗30分钟；然后置入酒精中浸泡1分钟；再置入第二清洗液中，于90℃清洗50分钟；最后置入用水冲洗，得到清洗后的频率片原料；
所述第一清洗液由质量比为6﹕2﹕1﹕2﹕11﹕5﹕100的萘酚化合物、叔丁基锂、异构十三醇聚氧乙烯醚、氢氧化钾、十二水磷酸氢二钠、水组成；所述第二清洗液由质量比为3﹕7﹕1﹕5﹕18﹕100的氢溴酸、聚丙烯酸钠、高锰酸钾、2-巯基苯并噻唑、聚乙二醇辛基苯基醚、水组成；
所述萘酚化合物的化学结构式为：
（2）在清洗后的频率片原料表面涂覆乳液，70℃下干燥1.5小时，得到表面成膜的频率片原料，膜的厚度为40纳米；将丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙二醇嵌段聚醚、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）、N,N-二甲基乙二胺和水混合，并充分搅拌；然后滴加质量浓度为10%过硫酸铵水溶液；于85℃反应4小时，制得乳液；丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙二醇嵌段聚醚、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）、N,N-二甲基乙二胺、水、过硫酸铵水溶液的质量比15﹕10﹕12﹕14﹕5﹕6﹕100﹕2；
（3）在表面成膜的频率片原料表面涂覆光刻胶组合物，于80℃干燥3分钟后，再覆盖菲林膜片，于360mJ/cm2固化45秒；接着撤去菲林膜片后用整理液浸泡80秒，得到带有光刻胶的频率片；最后利用丙酮与四氢呋喃的混合液去除光刻胶与膜，得到频率片；所述光刻胶组合物由质量比为8﹕10﹕12﹕4﹕9﹕14﹕2﹕100的三缩水甘油基三聚异氰酸酯、2-羟乙基甲基丙稀酸磷酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸、八乙烯基八硅倍半氧烷、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2,4,6-三甲氧基苯甲缩醛季戊四醇碳酸酯、安息香二甲醚、丁酮组成；整理液为氢氟酸和氟化铵的混合水溶液，氢氟酸和氟化铵的质量总浓度为40%～50%。
实施例三
一种基于体型微加工工艺的频率片制备方法，包括以下步骤：
（1）将频率片原料置入第一清洗液中，于60℃清洗30分钟；然后置入酒精中浸泡1分钟；再置入第二清洗液中，于80℃清洗40分钟；最后置入用水冲洗，得到清洗后的频率片原料；
所述第一清洗液由质量比为6﹕2﹕1﹕2﹕11﹕5﹕100的萘酚化合物、叔丁基锂、异构十三醇聚氧乙烯醚、氢氧化钾、十二水磷酸氢二钠、水组成；所述第二清洗液由质量比为3﹕7﹕1﹕5﹕18﹕100的氢溴酸、聚丙烯酸钠、高锰酸钾、2-巯基苯并噻唑、聚乙二醇辛基苯基醚、水组成；
所述萘酚化合物的化学结构式为：
（2）在清洗后的频率片原料表面涂覆乳液，70℃下干燥1小时，得到表面成膜的频率片原料，膜的厚度为50纳米；将丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙二醇嵌段聚醚、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）、N,N-二甲基乙二胺和水混合，并充分搅拌；然后滴加质量浓度为10%过硫酸铵水溶液；于85℃反应4小时，制得乳液；丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙二醇嵌段聚醚、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）、N,N-二甲基乙二胺、水、过硫酸铵水溶液的质量比15﹕10﹕12﹕14﹕5﹕6﹕100﹕2；
（3）在表面成膜的频率片原料表面涂覆光刻胶组合物，于80℃干燥3分钟后，再覆盖菲林膜片，于360mJ/cm2固化45秒；接着撤去菲林膜片后用整理液浸泡80秒，得到带有光刻胶的频率片；最后利用丙酮与四氢呋喃的混合液去除光刻胶与膜，得到频率片；所述光刻胶组合物由质量比为8﹕10﹕12﹕4﹕9﹕14﹕2﹕100的三缩水甘油基三聚异氰酸酯、2-羟乙基甲基丙稀酸磷酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸、八乙烯基八硅倍半氧烷、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2,4,6-三甲氧基苯甲缩醛季戊四醇碳酸酯、安息香二甲醚、丁酮组成；整理液为氢氟酸和氟化铵的混合水溶液，氢氟酸和氟化铵的质量总浓度为40%～50%。
本发明在原料片上涂上正胶和反胶，利用光刻的原理在原料片上刻蚀出频率片的最终尺寸，简化了现有工艺，取消尺寸切割、磨砣、化砣等工艺，降低了频率片的加工成本30%左右；产品的流动性提高，加工周期缩短了1/3；产品良率超过99.5%。
Claims (10)
1.一种基于体型微加工工艺的频率片制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将频率片原料置入第一清洗液中，清洗20～30分钟；然后置入酒精中浸泡1～2分钟；再置入第二清洗液中，清洗40～50分钟；最后置入用水冲洗，得到清洗后的频率片原料；
所述第一清洗液由萘酚化合物、叔丁基锂、异构十三醇聚氧乙烯醚、氢氧化钾、十二水磷酸氢二钠、水组成；所述第二清洗液由氢溴酸、聚丙烯酸钠、高锰酸钾、2-巯基苯并噻唑、聚乙二醇辛基苯基醚、水组成；
所述萘酚化合物的化学结构式为：
；
（2）在清洗后的频率片原料表面涂覆乳液，60～70℃下干燥1～1.5小时，得到表面成膜的频率片原料；所述乳液由丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙二醇嵌段聚醚、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）、N,N-二甲基乙二胺聚合得到；
（3）在表面成膜的频率片原料表面涂覆光刻胶组合物，再覆盖菲林膜片，于360mJ/cm2固化45秒；接着撤去菲林膜片后用整理液浸泡80秒，得到带有光刻胶的频率片；最后去除光刻胶与膜，得到频率片；所述光刻胶组合物由三缩水甘油基三聚异氰酸酯、2-羟乙基甲基丙稀酸磷酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸、八乙烯基八硅倍半氧烷、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2,4,6-三甲氧基苯甲缩醛季戊四醇碳酸酯、安息香二甲醚、丁酮组成。
2.根据权利要求1所述基于体型微加工工艺的频率片制备方法，其特征在于：步骤（1）中，频率片原料置入第一清洗液中，于50～60℃清洗20～30分钟；置入第二清洗液中，于80～90℃清洗40～50分钟。
3.根据权利要求1所述基于体型微加工工艺的频率片制备方法，其特征在于：步骤（1）中，第一清洗液中，萘酚化合物、叔丁基锂、异构十三醇聚氧乙烯醚、氢氧化钾、十二水磷酸氢二钠、水的质量比为6﹕2﹕1﹕2﹕11﹕5﹕100；第二清洗液中，氢溴酸、聚丙烯酸钠、高锰酸钾、2-巯基苯并噻唑、聚乙二醇辛基苯基醚、水的质量比为3﹕7﹕1﹕5﹕18﹕100。
4.根据权利要求1所述基于体型微加工工艺的频率片制备方法，其特征在于：步骤（2）中，表面成膜的频率片原料中，膜的厚度为40～60纳米。
5.根据权利要求1所述基于体型微加工工艺的频率片制备方法，其特征在于：步骤（2）中，将丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙二醇嵌段聚醚、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）、N,N-二甲基乙二胺和水混合，并充分搅拌；然后滴加质量浓度为10%过硫酸铵水溶液；于85℃反应4小时，制得乳液。
6.根据权利要求5所述基于体型微加工工艺的频率片制备方法，其特征在于：丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙二醇嵌段聚醚、己二酸二（3,4-环氧基-6-甲基环己基甲酸）、N,N-二甲基乙二胺、水、过硫酸铵水溶液的质量比15﹕10﹕12﹕14﹕5﹕6﹕100﹕2。
7.根据权利要求1所述基于体型微加工工艺的频率片制备方法，其特征在于：步骤（3）中，整理液为氢氟酸和氟化铵的混合水溶液；所述整理夜中，氢氟酸和氟化铵的质量总浓度为40%～50%。
8.根据权利要求1所述基于体型微加工工艺的频率片制备方法，其特征在于：步骤（3）中，三缩水甘油基三聚异氰酸酯、2-羟乙基甲基丙稀酸磷酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸、八乙烯基八硅倍半氧烷、聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、2,4,6-三甲氧基苯甲缩醛季戊四醇碳酸酯、安息香二甲醚、丁酮的质量比为8﹕10﹕12﹕4﹕9﹕14﹕2﹕100。
9.根据权利要求1所述基于体型微加工工艺的频率片制备方法，其特征在于：步骤（3）中，在表面成膜的频率片原料表面涂覆光刻胶，于80℃干燥3分钟后，再覆盖菲林膜片。
10.根据权利要求1所述基于体型微加工工艺的频率片制备方法，其特征在于：步骤（3）中，利用丙酮与四氢呋喃的混合液去除光刻胶与膜。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5925205A (en) * | 1996-06-04 | 1999-07-20 | Robert Bosch Gmbh | Method for manufacturing a nozzle plate |
| JP2008252826A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Citizen Finetech Miyota Co Ltd | 圧電振動片の製造方法 |
| CN102315830A (zh) * | 2011-04-25 | 2012-01-11 | 浙江大学 | 一种薄膜体声波谐振器的制备方法 |
| CN103663361A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-03-26 | 哈尔滨理工大学 | 一种硅基片或陶瓷基片的柔性机械光刻剥离工艺方法 |
-
2016
- 2016-07-13 CN CN201610549058.0A patent/CN106209004A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
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