超声波传感器制造方法及涂布机台
技术领域
本发明涉及超声波技术领域,特别是涉及一种超声波传感器制造方法及涂布机台。
背景技术
超声波是振动频率高于20KHz的机械波,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波传感器广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。随着超声波传感器的受关注度越来越高,如何优化超声波传感器的制造工艺是亟待解决的问题。
发明内容
基于此,有必要针对如何优化超声波传感器的制造工艺的问题,提供一种超声波传感器制造方法及涂布机台。
一种超声波传感器制造方法,所述超声波传感器包括TFT基板及压电层;所述TFT基板表面包括第一区域和第二区域,所述压电层覆盖于所述第一区域上,所述第二区域用于进行绑定;在所述TFT基板上涂布所述压电层的方法包括:
提供待涂布的TFT基板单元;其中,所述TFT基板单元包括多个TFT基板;
对位于TFT基板单元表面的各涂布区域分别涂布压电材料;其中,各所述涂布区域之间不连通,且各所述涂布区域包括多个连续排列的第一区域。上述方法涂布完成后,各TFT基板上的第二区域并没有被涂布压电材料,故无需再额外进行湿法蚀刻等操作以去除第二区域上的电压材料,从而一方面可以避免出现损坏绑定区域(即第二区域)的风险,提高了超声波传感器的可靠性,另一方面也可以减少压电材料的浪费,节省成本。
在其中一个实施例中,所述对位于TFT基板单元表面的各涂布区域分别涂布压电材料的步骤为:对位于TFT基板单元表面的各涂布区域及测试区域分别涂布压电材料。其中,测试区域用于校准涂布的位置,以保证能够准确在各涂布区域进行涂布。
在其中一个实施例中,所述方法还包括:
提供涂布机台;
并且,所述对位于TFT基板单元表面的各涂布区域分别涂布压电材料的步骤为:
利用所述涂布机台对位于TFT基板单元表面的各涂布区域分别涂布压电材料。
在其中一个实施例中,所述涂布机台的涂布头上设有分隔部件;所述分隔部件设有多个并行排列的镂空区域;
并且,所述利用所述涂布机台对位于TFT基板单元表面的各涂布区域分别涂布压电材料的步骤为:
所述涂布机台利用所述分隔部件同时对数量与所述镂空区域总数相同的所述涂布区域涂布压电材料。
分隔部件具有的上述结构特征可以进一步提高涂布的速率。
在其中一个实施例中,所述分隔部件的形状为片状,从而便于安装。
在其中一个实施例中,在所述TFT基板单元中,各所述TFT基板按阵列方式进行排列。由于阵列的排列方式比较规律,因此便于在TFT基板单元上分配涂布区域。
在其中一个实施例中,各所述涂布区域包括一列TFT基板上的所有所述第一区域。
一种涂布机台,用于对TFT基板单元涂布压电层;所述TFT基板单元包括多个TFT基板,所述TFT基板表面包括第一区域和第二区域,所述压电层覆盖于所述第一区域上,所述第二区域用于进行绑定;其特征在于,
所述TFT基板单元表面包括多个涂布区域,各所述涂布区域之间不连通,且各所述涂布区域包括多个连续排列的第一区域;所述涂布机台用于对各所述涂布区域分别涂布压电材料。利用该涂布机台涂布完成后,各TFT基板上的第二区域并没有被涂布压电材料,故无需再额外进行湿法蚀刻等操作以去除第二区域上的电压材料,从而一方面可以避免出现损坏绑定区域(即第二区域)的风险,提高了超声波传感器的可靠性,另一方面也可以减少压电材料的浪费,节省成本。
在其中一个实施例中,所述涂布机台的涂布头上设有分隔部件;所述分隔部件设有多个并行排列的镂空区域;
所述涂布机台利用所述分隔部件同时对数量与所述镂空区域总数相同的所述涂布区域涂布压电材料。分隔部件具有的上述结构特征可以进一步提高涂布的速率。
在其中一个实施例中,所述分隔部件的形状为片状,从而便于安装。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
图1为传统利用整体涂布方式在TFT基板上涂布压电材料后的示意图;
图2为一实施方式提供的超声波传感器制造方法的流程图;
图3为利用图2所示实施方式提供的方法在TFT基板单元上涂布压电材料后的其中一个实施例的示意图;
图4为图3所示实施例中一个TFT基板涂布完成后的放大示意图;
图5为图2所示实施方式的超声波传感器制造方法的其中一个实施例的流程图;
图6为一实施例提供的分隔部件的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个以上相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一实施方式提供了一种超声波传感器制造方法,应用于超声波传感器的制造过程中。超声波传感器能够发射超声波,并能够检测反射的超声波。超声波传感器通常与电路板通过绑定的方式建立电性连接。其中,电路板上设有驱动芯片,驱动芯片例如为ASIC(Application Specific Integrated Circuit)芯片。驱动芯片向超声波传感器提供控制信号(例如向超声波传感器发送高频电信号),以使得超声波传感器发射超声波。并且,驱动芯片还接收超声波传感器将反射的超声波转换得到的电信号,以根据实际应用场景进行后续处理(例如对指纹进行识别)。具体地,电路板为柔性电路板。
请参考图3、图4,超声波传感器包括TFT基板110及压电层。进一步地,超声波传感器还包括电极层。电极层及压电层均设于TFT基板上。其中,TFT基板110包括玻璃基板及设于该玻璃基板上按阵列方式排布的若干薄膜晶体管。TFT基板110可以对压电层根据反射的超声波转换得到的电信号进行放大等处理。电极层由导电材料构成,导电材料例如为银浆。压电层由压电材料构成。压电材料例如为铁电高分子聚合物P(VDF-TrFE)。其中,TFT基板110和电极层均与上述驱动芯片电连接。
请参考图4,TFT基板110包括第一区域111和第二区域112,压电层覆盖于第一区域111上。具体地,第一区域111例如包括超声波传感器的AA区113,即超声波传感器发射和接收超声波的有效区域。第二区域112用于进行绑定,即电路板与TFT基板110在第二区域112进行绑定。因此,第二区域112为了能够正常实现绑定,不应该被涂布压电材料。
本实施方式中,在TFT基板110上涂布压电层的方法包括以下内容,请参考图2,图3、图4。
步骤S200,提供待涂布的TFT基板单元100。其中,TFT基板单元100包括多个TFT基板110。
本实施方式中,对TFT基板单元100包括的所有TFT基板110在同一涂布过程进行涂布,涂布完成后对涂布后的TFT基板单元100进行拆分,从而得到各TFT基板110,如此可以提高生产效率。此外,本实施方式及以下的各实施方式中涉及的多个,都是指两个或两个以上。
步骤S300,对位于TFT基板单元100表面的各涂布区域200分别涂布压电材料。其中,TFT基板单元100表面包括多个涂布区域200。各涂布区域200之间不连通,且各涂布区域200包括多个连续排列的第一区域111。
对于各涂布区域200来说,其包括的每一个第一区域111对应一个TFT基板110,因此每一个涂布区域200覆盖多个TFT基板110。此外,本实施方式中,仅对各TFT基板110的第一区域111涂布压电材料,而并不对第二区域112进行涂布,即本实施方式中并不是对整个TFT基板单元100进行整面涂布。
具体地,各涂布区域200覆盖的TFT基板110的数量和排列方式相同,及各涂布区域200的形状都相同,从而能够同时对所有的涂布区域200进行涂布,以提高制造超声波传感器的效率。具体地,涂布区域200的形状例如为条状,以便于进行涂布。具体地,涂布区域200的宽度例如为10.35mm。
对于传统的整面涂布方式而言,请参考图1,是对整个传统的TFT基板单元500进行涂布,涂布后的压电材料如阴影部分所示,其不仅覆盖在各TFT基板的第一区域上,还覆盖在各TFT基板的第二区域上,因此在涂布完成后,还需采取湿法蚀刻等措施,将涂布在第二区域上的压电材料去除,如此,不仅增加了制造工艺的复杂度,而且采取的湿法蚀刻等措施还可能会造成损坏第二区域的风险。
为了克服上述问题,本实施方式中只对所有TFT基板110上的第一区域111涂布压电材料,在涂布完成后,由于各TFT基板110上的绑定区域(即第二区域112)并没有被涂布压电材料,故无需再额外进行湿法蚀刻等操作以去除绑定区域上的压电材料,从而一方面可以避免出现损坏绑定区域的风险,提高了超声波传感器的可靠性,另一方面也可以减少压电材料的浪费,节省成本。
在其中一个实施例中,TFT基板单元100表面还包括一个或两个以上测试区域。并且,步骤S300还可以为:在位于TFT基板单元100表面的各涂布区域200及测试区域分别涂布压电材料。其中,测试区域用于校准涂布的位置,以保证能够准确在各涂布区域200进行涂布。测试区域例如位于所有涂布区域200的周围。
在其中一个实施例中,请参考图5,上述方法在步骤S300之前还包括:
步骤S100,提供涂布机台。
涂布机台的涂布头例如包括多个能够流出压电材料的出口,从而使得涂布机台在每次进行涂布时可以同时对多个位置进行涂布。
需要说明的是,步骤S100与步骤S200的执行顺序不限于图5所示的一种情况,例如还可以同时执行,或者先执行步骤S200再执行步骤S100。
此外,步骤S300具体为:
步骤S310,利用涂布机台位于TFT基板单元100表面的各涂布区域200分别涂布压电材料。
本实施例中,如果各涂布区域200的形状都相同,则涂布机台每次进行涂布时,可以同时对所有涂布区域200处在同一水平方向上的位置或同一竖直方向上的位置进行涂布,涂布完成后,涂布机台的涂布头再移动至下一个位置继续进行涂布,直至各涂布区域200的所有位置都被涂布为止。
具体地,请参考图6,涂布机台的涂布头上设有分隔部件310。分隔部件310设有多个并行排列的镂空区域311。其中,多个并行排列的镂空区域311,换言之,所有的镂空区域311位于同一排。并且,涂布机台内的压电材料可以通过镂空区域311流出,而分隔部件310上除了镂空区域311之外的其他区域则无法流出压电材料。因此,在利用涂布机台进行涂布时,可以使每一个镂空区域311分别对准一个涂布区域200,从而使压电材料从镂空区域311流出并覆盖在涂布区域200上。
具体地,分隔部件310的形状为片状,从而便于安装。分隔部件310的厚度例如介于40μm至60μm之间。优选地,分隔部件310的厚度为50μm。进一步地,分隔部件310的材料例如为金属。镂空区域311的数量例如为13个。
并且,上述步骤S310具体为:涂布机台利用分隔部件310同时对数量与镂空区域311总数相同的涂布区域涂布压电材料。
换言之,基于分隔部件310的上述结构特征,使得涂布机台每次可以同时对多个涂布区域200进行涂布。假设涂布区域200的数量与镂空区域311相同,则分隔部件310上的各镂空区域311分别对应一个涂布区域200,每次涂布头处于静止状态时,各镂空区域311可以对各自所对应的涂布区域200的相应位置涂布压电材料,本次涂布完成后,在机械结构的带动下使得涂布头移动至下一个位置,此时各镂空区域311又可以对各自所对应的涂布区域200的另一个位置涂布压电材料,依次进行,直至各镂空区域311分别对各自对应的涂布区域200上的所有位置涂布完毕。因此,分隔部件310具有的上述结构特征可以进一步提高涂布的速率。
具体地,请参考图3,在TFT基板单元100中,各TFT基板110按阵列方式进行排列。由于阵列的排列方式比较规律,因此便于在TFT基板单元100上分配涂布区域200。
例如,请继续参考图3,涂布区域200包括一列TFT基板110上的所有第一区域111。因此,涂布区域200的个数与TFT基板110的总列数相等。这种情况下,分隔部件310上镂空区域311的数量可以与TFT基板110的总列数相同,并且,相邻两个镂空区域311之间的间隔与在行方向相邻的两个TFT基板110的第一区域111之间的间隔相同。那么,在进行涂布时,可以使分隔部件310的每一个镂空区域311都对准一个涂布区域200,每次涂布完成后,使涂布头沿列方向移动,依次进行,直至涂布完毕。
另一实施方式提供了一种涂布机台,用于对TFT基板单元涂布压电层。所述TFT基板单元包括多个TFT基板,所述TFT基板表面包括第一区域和第二区域,所述压电层覆盖于所述第一区域上,所述第二区域用于进行绑定。
TFT基板单元表面包括多个涂布区域,各所述涂布区域之间不连通,且各所述涂布区域包括多个连续排列的第一区域。所述涂布机台用于对各所述涂布区域分别涂布压电材料。
利用该涂布机台涂布完成后,各TFT基板上的第二区域并没有被涂布压电材料,故无需再额外进行湿法蚀刻等操作以去除第二区域上的电压材料,从而一方面可以避免出现损坏绑定区域(即第二区域)的风险,提高了超声波传感器的可靠性,另一方面也可以减少压电材料的浪费,节省成本。
在其中一个实施例中,所述涂布机台的涂布头上设有分隔部件;所述分隔部件设有多个并行排列的镂空区域。
所述涂布机台利用所述分隔部件同时对数量与所述镂空区域总数相同的所述涂布区域涂布压电材料。
在其中一个实施例中,所述分隔部件的形状为片状。
需要说明的是,本实施方式中涉及到的涂布机台、TFT基板单元均与上一实施方式的原理相同,这里就不再赘述。
需要说明的是,本实施方式提供的电子设备中的超声波指纹识别模组与上一实施方式的原理相同,这里就不再赘述。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。